隧道不同开挖进尺对围岩变形和应力变化的影响研究

本文采用数值模拟的方法,研究了隧道不同开挖进尺对围岩变形和应力变化的影响规律。结果发现,随着开挖进尺的增大,隧道的竖向位移和水平位移都不断变大,最大位移速率上升,围岩的位移变形量和位移速率越大,诱发围岩失稳的可能性越大。围岩应力随着隧道开挖进尺的增大而上升,隧道断面的最大剪应力越大,隧道发生破坏的可能性越大。     

贝叶斯网络在隧道围岩失稳风险定量评估中的应用

为了对隧道围岩失稳风险做出准确判断,预防围岩失稳灾害的发生,将贝叶斯网络方法应用于隧道围岩的稳定性评价中,对围岩失稳风险进行预警。通过引入基于贝叶斯网的知识表达和相应的不确定性推理原理,构造了隧道围岩失稳风险定量评估专家系统,结合专家的先验知识和现场数据得到节点的后验概率分布,对某隧道施工支护参数的进行了多方案的比选,工程实践证明专家系统推荐的支护参数具有良好的适用性。     

隧道围岩与支护结构间的相互作用

结合某高速公路隧道施工,利用黏弹性理论,对隧道-初期支护与二次衬砌之间的相互作用进行了研究,并对载荷释放与围岩-支护结构受力进行了计算分析.首先,利用线性黏弹性理论,导出了圆形隧道施工中隧道-初期支护和二次衬砌中应力和位移解析表达式.然后,利用变形协调条件,导出了隧道-初期支护和二次衬砌间相互作用力和释放荷载分担系数.结果表明,若将流体模型模拟围岩,二次衬砌要承担所有围岩压力,若用固体模型模拟围岩,二次衬砌只要承担部分围岩压力.最后,将围岩视为Poyting-Thomson三参数固体,二次衬砌视为弹性体,对载荷释放与围岩-支护结构的变形与受力进行了计算分析,给出了不同荷载分担比下二次衬砌的变形与受力,为隧道施工与设计提供参考.     

羊头山隧道开挖围岩稳定性监测分析

台州市域铁路S1线羊头山隧道为车辆段驶离后进入市区的首座隧道,根据地质岩土力学情况,设计为单洞双线转双洞双线掘进。为了掌握施工中围岩稳定程度与支护受力、变形的力学信息,判断设计、施工的安全性,实际作业过程中采用预埋监测点的方式监测围岩位移。根据羊头山地质力学特征以及隧道围岩等级进行数值建模和实际监控量测,定量分析围岩变形和隧道稳定性,通过综合分析模拟和实际观测矿山法隧道的围岩位移情况,掌握围岩和支护的变化信息,分析、评估和预测出围岩的变形趋势。     

采空区长期变形对桑掌隧道影响的数值模拟研究

【目的】桑掌隧道穿越阳泉二矿采空区上覆岩层，由于采空区长期变形的影响，隧道的安全运营受到威胁。为确保隧道的安全性，必须准确预测采空区长期变形对隧道的影响。【方法】采用数值模拟方法建立桑掌隧道及围岩的小尺度模型，通过施加位移场的方式，模拟采空区对该隧道及围岩的长期变形影响。【结果】结果表明，在采空区长期变形的作用下，围岩塑性区逐渐增大，隧道围岩的破坏主要集中在隧道两端洞口处，隧道洞口处的围岩处于欠稳定状态；隧道在采空区长期变形的影响下，围岩位移逐年增加，但整体增长速率逐年减少，位移最大值为257.79 mm。【结论】为确保桑掌隧道安全运营，应密切关注采空区长期变形对围岩和衬砌的影响，并采取措施确保隧道稳定，计算结果可为桑掌隧道施工和变形处置提供技术参考。     

隧道洞口塌方方案处理探讨

在隧道开挖过程中,洞口围岩常年裸露,受自然风化作用,隧道洞口围岩较为破碎,而且洞口段往往含水量较大,因此隧道进、出洞是较易发生塌方等安全事故的地段,隧道施工应予以重视,隧道洞口塌方的处理方案及适用工程地质和围岩是应该研究的重要方面,文章以具体的依托工程,对隧道出口塌方处理方案进行初步探讨,为施工处理提供参考和依据。     

隐伏溶土洞对地铁盾构隧道影响的技术研究

溶土洞的存在改变了隧道施工围岩支护系统的受力变形特征,不同空间分布的溶洞对隧道施工的力学行为影响不同。根据地质勘查资料可知,溶土洞位于基层的炭质石灰岩中,主要位于隧道底部,部分位于隧道之间。而本工程溶洞基本上与隧道底部相距较远,土洞与隧道底部相距较近。为此,本文就溶土洞的大小和距离隧道底部距离变化对盾构隧道受力、变形及围岩受力、变形特征的影响进行分析。     

黄土公路隧道预支护施工技术研究

针对目前黄土公路隧道设计与施工的现状以及存在的问题,结合在建古浪隧道实体工程,分析了小导管注浆超前支护施工技术的要点,利用ANSYS程序建立三维实体模型分析预支护技术对开挖围岩的稳定性影响及围岩和支护结构在施工过程中的受力变化情况.结果表明,超前支护可以提高围岩自稳自承的能力,减小围岩的收敛变形.     

大跨度变截面隧道施工监测设计与信息反馈

以成兰铁路杨家坪隧道施工为例,提出了现场监控量测的实施方案,并对该方案的监测仪器、测点布置、施工监测及量测频率进行了介绍,并选取典型断面和典型测点的监测数据进行整理分析,具体分析杨家坪隧道的拱顶下沉、周边收敛位移、围岩接触应力、钢拱内力和锚杆轴力。结果表明,隧道开挖围岩稳定性良好,并未发生失稳破坏,为后期隧道建设提供优化方案,为今后大断面隧道的施工积累了经验。     

黑石岭隧道光面爆破施工技术

黑石岭隧道为张石二期化稍营至蔚县(张保界)段高速公路特长隧道,隧道分左、右线,左线全长3720米,右线全长3870米,属于全线控制工程.建筑界限:净宽13.25米,净高7.8米,建筑界限高度5米.隧道进口围岩主要为残坡积碎石土和强风化白云岩.强风化白云岩为粉晶结构,层状构造,表层风化变色节理裂隙发育,岩体破碎呈碎石状.洞口岩体和隧道围岩稳定性差.隧道出口围岩主要为残坡积碎石土和强风化页岩.     

地质雷达在通车隧道围岩探测中的应用

以昆禄二级公路大普吉隧道为工程背景,针对该通车隧道,给出地质雷达在无损检测应用中的工作方法,主要介绍了地质雷达探测的工作原理,包括测线布置、采集参数设定、现场检测和后期资料处理解释。因该隧道通车出现病害,通车前未使用地质雷达探测,而地质雷达具有方便、成本低、精度高的特点,所以通车后选择运用21-002188便携式探地雷达对该隧道围岩进行扫描分析探测。通过雷达测线剖面了解隧道围岩的含水分布、富水区和围岩松散与破碎等不良地质病害隐患,并通过几幅典型雷达图像分析了不同异常情况在雷达图像上的反映。为解决大普吉隧道安全隐患提供及时准确的数据资料。     

地层纵向特性对隧道衬砌结构应力与位移的影响分析

探讨地层纵向性态变化对隧道横截面应力、位移的影响,采用midas GTS有限元分析软件,结合兰州市九州隧道实际工程,选取不同性态的土体进行数值模拟,分析对比了3种不同土体下隧道拱顶的竖向有效应力及位移.结果表明,随着土体围岩级别的提高,容重的增大,内摩擦角的减小,隧道截面竖向有效应力有所增大,且拱趾处增量最大,增长速度也最快,有效应力的增量和增长速度沿拱圈向拱顶逐渐减小,拱趾处增量是拱顶处增量的20倍以上;围岩级别提高,竖向位移有所减小,其中拱顶处位移增长最快,增量也最大,位移的增量和增长速度从拱顶沿拱圈向拱趾逐渐减小,拱顶处位移增量是拱趾处增量的1.17~1.23倍,对实际工程提供了一定的参考和建议.     

家竹箐隧道弹粘塑性有限元分析

采用弹粘塑性有限元分析方法模拟了家竹箐隧道施工全过程,确定了各施工阶段沿壁位移,围岩塑性区范围,支护和补砌的应力和内力,从而评估了既有隧道的结构安全度和达到稳定状态所需要的时间。     

铁路隧道在高地应力作用下的有限元分析

针对设计为两座单线的隧道,其围岩主要为V级围岩,地下水类型以基岩裂隙水为主.通过采用弹塑性理论及ANSYS有限元分析方法,对实际工程铁路隧道开挖及初期支护过程进行三台阶开挖下的三维仿真模拟分析,并对软岩隧道的初期支护施工的优化提供了改进方案.对比模拟数据与各断面实际量测数据,均在15天左右趋于稳定,结果证明该模型的建立是可行的.所得结果对隧道初期支护施工有一定的参考.     

大断面公路隧道扁平率及围岩状况受力分析

利用有限元软件MIDAS-GTS,建立地层结构模型,分析3种围岩、3种扁平率组合下的大断面扁平隧道受力情况,比较控制点的锚杆轴力、喷混轴力、喷混弯矩及衬砌的位移.研究表明:当三类围岩扁平率为0.588,四、五类围岩扁平率为0.625时,既能保证横断面受力最小,又能维持良好的稳定性,为最优断面.     

均布荷载下小净距浅埋偏压隧道双侧壁导坑法工序优化分析

对具有断面跨度大、净距小、埋深浅、偏压、围岩稳定性差和下穿建筑等特点的隧道,如何减小和控制地表沉降成为施工中考虑的关键技术问题。基于双侧壁导坑法,建立FLAC3D有限差分三维数值模型,对8种开挖工序所产生的拱顶沉降、建筑所处地表位移、塑性区面积和类型进行对比分析。结果表明:左右侧导洞开挖对拱顶沉降影响较小,中间导洞上台阶开挖时,拱顶沉降最大,能占到总沉降的40%左右;优化后的工序要点为优先开挖深埋侧隧道,并优先开挖其浅埋侧导洞。研究结果可为该类隧道的设计与施工提供理论支撑。     

先建盾构隧道变形的影响因素模拟分析

以天津地铁5号线成林道站—津塘路站区间出现的上下重叠盾构隧道工程为背景,运用有限元软件MIDAS-GTS模拟分析了上下重叠隧道间净距和土体的弹性模量、粘聚力、泊松比、摩擦角对先建盾构隧道变形的影响。研究结果表明,双洞隧道间净距和土体弹性模量对先建隧道变形影响最为显著。     

富地表水条件下浅埋隧道掌子面稳定性数值分析

以广珠铁路江门隧道DK111+115~210段下穿玉龙湖泄洪道为工程背景,针对其富地表水、浅埋、暗挖、偏压等特点,对其掌子面稳定性进行分析.通过数值模拟的方法研究了隧道埋深为3m和7m时其掌子面发生临界破坏时的土体容重,以及掌子面失稳的网格变形图和速度场图.结果表明:未采取有效支护措施时,掌子面将发生楔形体失稳破坏,前方的滑动面为接近圆弧形,水平最大延伸范围分别为9m和8m,滑动面与水平向夹角均接近45°,因此超前加固辅助施工措施是必须的,且在纵向应达到一定的范围.     

岛屿隧道群施工监控量测优化组织方案探讨

从人员、人工费和监控量测交通费等角度,在考虑掌子面多少、隧道交通条件及隧道间距离等条件下,以千岛湖岛屿隧道群为例,研究了岛屿隧道群的施工监控量测组织方案,得到了千岛湖岛屿隧道群施工监控量测的最佳组织方案.为类似隧道群施工监控量测的投标及组织方案选择提供了参考.