铜汤高速连拱隧道围岩及初期支护变形与内力研究

铜(陵)汤(口)高速将军岭连拱隧道采用新奥法施工.通过对其现场量测结果的分析,研究了围岩及初期支护的变形和受力特点,获得围岩的动态信息以指导施工,为二次衬砌时间的确定和支护体系的优化提供依据.研究结论可望为类似工程设计、施工与监测提供一定的指导.     

“新奥法”在袁家滩电站引水隧洞中的应用

新奥法是一种概念,并不是单纯的喷锚支护施工技术。新奥法的核心是如何调动和提高围岩的自承能力,并通过初期支护结构达到稳定围岩的目的。在具体的施工应用中,切忌生搬硬套新奥法中的某些施工技术和措施,而要理解新奥法理论的真谛,使新奥法技术的应用结合工程实际,达到最佳效果。     

浅谈隧道初期支护施工

阐述了隧道施工特点及施工人员心态对施工质量产生的影响，介绍了初期支护的规范化施工，重点是围岩开挖中的超欠挖控制及初期支护“新奥法”施工。     

软岩公路隧道二次衬砌支护时间的优化研究

软岩隧道围岩变形速率快、持续时间长,变形量大,使得二衬最佳支护时间的确定成为传统新奥法在软岩隧道应用的难点。基于充分利用围岩自承能力的新奥法理念,对现场多个Ⅳ级围岩断面初期支护变形监测数据进行统计分析,得出二次衬砌的最佳支护时间段为初期支护后22 d~26 d。采用拟合回归分析,得出油坊坪隧道的合理二衬支护时间为初期支护施作以后第24 d。借助FLAC3D内嵌蠕变模型对二衬支护时间进行验证,分析不同支护时机下支护结构的受力特征。结果表明:在蠕变计算计算第25 d以后混凝土喷层和锚杆已发生破坏或者错位,在初支以后第24 d进行二衬支护,二衬拱顶所分担的荷载为马上进行二衬支护的17.5%,周边为8.2%,下降明显,则监测数据分析所得二衬支护时机是合理的,适当提前施作二衬支护是有利的。     

中国地下工程事故成因及应对策略

中国地下工程设计建设中,新奥法使用占很大比重,其核心要点是:1)减少应力扰动;2)及时施加柔性支护;3)受力圈封闭;4)监控量测。Barton总结出岩体质量指标Q值与洞室开挖跨度和支护类型之间的关系,与中国地下工程建设规范相近。该文统计了50起中国采用新奥法的地下工程塌方事故,发现在V级围岩中采用强支护发生事故的比例极高,而强支护方式已不属于新奥法核心理念,可见人们对新奥法的认识和理解还存在偏差。事故原因主要是对均质岩体最优断面及支护型式认识不足,没有采取破碎带局部补强方式让围岩形成环向压缩稳定变形,渗漏封堵没有以补强为根本,支护时机选择不到位,对掌子面前方岩体预测手段和设备不够完善等。最后提出应尽量避免在V级围岩中开挖洞室,遇到断层破碎带要在其上注浆提高其强度,尽快封闭断面形成围岩主动承载体系等措施。     

新奥法在河南某金矿斜井设计施工中的应用

新奥法已广泛应用于隧道工程。我们把新奥法应用到斜井设计施工中,做了大胆的尝试,取得了很好的技术经济效果。锚杆、喷混凝土与量测是新奥法的三要素;及时性、封闭性、粘结性和柔性是新奥法的特点;充分发挥围岩的自承能力,与围岩合作是新奥法不变的宗旨。我们从新奥法的概念、理论依据和应用条件三个方面对新奥法作了简介;与工程实际相联系,确定了斜井的断面形状和尺寸、支护类型和支护参数以及光面爆破参数;用新奥法的理念对工程施工进行了全过程的管理,主要包括施工机具和量测仪器的准备、工期选择、断面开挖、支护、量测等几个方面;通过斜井的设计施工我们对新奥法有了更多的体会。     

浅谈偏压隧道软弱围岩与初期支护相互作用机理

随着地下工程建设规模不断扩大,在交通、水电、城乡建设、矿山等诸多领域都涉及到软弱围岩问题,地下工程软弱围岩的稳定性和支护方法已成为地下工程中迫切需要解决的问题。通过对喷射混凝土、径向锚杆、钢支撑和钢筋网的作用机理进行分析,阐述了围岩与初期支护的相互作用原理,探讨了支护刚度（阻力）及初期支护架设时机对围岩变形和受力的影响。     

新奥法应用领域的拓展

从新奥法的发展及其发展过程中存在的问题，探讨了新奥法今后的研究方向，提出了量测的新形式以及利用支护将应转嫁给围岩的新观念，同时提出把时间作为应力状态的变量因素。     

山岭隧道新奥法施工技术

新奥法既不是单纯的施工方法也不是单纯的支护方法,它是充分利用和调动巷道围岩强度与自身承载能力,按岩石力学、围岩支护共同作用原理制定的一套完整的地下工程设计、施工、支护、监测新慨念。按新奥法的基本原则制定的施工方法和支护措施能有效地适应和控制地下巷道围岩变形,防止围岩松动。提高工程质量,取得较好的技术经济效益。因此,自新奥法问世后在国际上既受到高度重视,也在隧道及地下工程中得到广泛地应用。     

应用荷载释放系数法模拟黄土隧道施工

针对新奥法施工的黄土隧道,应用大型通用有限元软件ANSYS模拟黄土隧道开挖支护的施工过程,采用荷载释放系数控制围岩的荷载释放,分析隧道施工对围岩及支护结构力学特性的影响.分析结果与工程实测结果的对比表明:采用荷载释放系数法能较为合理地模拟黄土隧道施工过程,得出围岩和支护结构连续受力变形的情况;建议在隧道施工过程中加强拱...     

公路隧道钢拱架施工技术及质量控制要点

隧道开挖完成后,为了快速控制围岩变形及防止坍塌,应及时进行初期支护.初期支护体系中,钢支撑一般包括钢筋格栅钢架、工字钢钢拱架及H型钢拱架等,其中工字钢钢拱架较格栅钢架的刚度较大、独立承载能力强,加工安装较H型钢相对简单方便,因此应用最为广泛.目前,公路隧道以新奥法为理论支持,最主要的一种初期支护形式为锚杆、钢拱架、钢筋网片及喷射混凝土形成联合支护体系.本论述重点就钢拱架的标准化加工、施工安装及质量控制方法进行分析探讨,为相关施工提供参考.     

浅谈新奥法在铲子岩隧道围岩施工中的应用

当前隧道施工主要采用的是新奥法施工,从新奥法施工原理入手,探讨新奥法在铲子岩隧道围岩施工中的应用,分析围岩开挖支护方法。     

浅埋大跨度隧道管棚支护进洞三维有限差分法分析

随着隧道施工“新奥法”的日趋成熟,超前大管棚支护是隧道施工中穿越软弱破碎围岩的一种有效的加固施工方法．本文在对管棚法在大跨度极浅埋破碎地层隧道开挖中的加固机理研究的基础上,以某大跨度隧道为例,利用三维有限差分法对隧道开挖后的受力、变形情况进行模拟,分别分析了有无管棚预加固措施对拱顶沉降的影响并与实测拱顶沉降值进行比较,得出管棚能显著抑制破碎围岩地层的变形及拱顶沉降,减少隧道初期支护的变形和受力,保证施工安全．     

监控量测在芒罕隧道的应用及分析

在新奥法隧道施工中,对隧道围岩进行实时的观测,掌握隧道施工中围岩力学的变化规律与支护受力、变形的力学动态信息是保证施工安全、合理确定隧道支护所不可缺少的工作,具有十分重要的作用,并对隧道的施工管理、洞内各施工工序的衔接具有十分重要的指导意义。论文技术对类似隧道的施工具有借鉴意义。     

隧洞复合支护受力数值分析

由于隧洞复合支护的受力要受“空间效应”和“时间效应”的影响,合理地分析支护受力应从三维角度考虑进掘面的逐步推进和初期支护随掘进面的逐步施作。而现行计算复合式支护一般都采用平面问题的方法,在处理围岩的释放荷载时,要么人为地划分一定的比,要么不计支护前围岩已释放的变形能而将释放荷载全部作用在围岩和支护上,这样计算的结果将难以反映支护受力的真实状态,造成设计时材料的过度浪费或结构强度不够。为了更好地符合客观实际,以及为检验上述计算方法的近似程度,本文对掘进面的空间效应,围岩的流变特性以及开挖步骤对复合式支护受力的影响等问题作了进步的分析和研究,研究的总思路如下: 把复合式支护受力全过程分为三个部分来考虑,第一部分研究由于逐步开挖和掘进面的空间效应影响而在初期支护内产生的弹性位移和应力;第二部分研究针对粘弹性围岩初期支护从一开挖以后一直到后期支护构筑前其蠕变位移和应力的计算;第三部分研究后期支护构筑后复合式支护的粘性位移和应力增量的计算。     

锚喷支护及小导管注浆在隧道塌方段中的应用

锚喷支护和小导管注浆辅助支护是隧道新奥法施工中的重要组成部分.通过对锚喷支护和小导管注浆的机理、参数设计进行研究,并以环山坪隧道塌方段为例,对塌方段原设计支护参数进行了优化,并深入分析围岩内空收敛变形监测数据.研究表明:合理的锚喷支护和小导管注浆方案能改善围岩的受力状态,起到加固围岩的作用,为安全的度过隧道塌方段提供保障,同时,也说明了隧道监控量测能反映围岩的变形情况,可以作为一种有效的支护方案效果评价手段.     

新奥法在隧洞工程快速施工中的应用

新奥法是“新奥地利隧道工程法”的简称,缩写为NATM。按奥地利土木工程学会地下空间委员会的定义，新奥法是一种在岩质、土砂质中的地下洞室围岩内形成环形支护结构的隧道设计施工的方法。     

炭质板岩地层公路隧道结构受力特征及优化

在炭质板岩地层中进行隧道施工会面临软弱围岩大变形、掌子面易失稳等问题,合理的支护结构体系是隧道施工安全和经济的保障。为此,本文依托峨汉高速豹狸岗隧道工程,通过对Ⅳ级围岩段隧道施工过程中围岩压力、围岩-结构间接触压力、支护结构内力等进行监测分析,获得Ⅳ级围岩形变荷载分布规律及结构受力特征,研究表明:初期支护和二次衬砌的安全度较高,但支护材料强度没有得到充分发挥。因此基于支护结构受力有限元分析,对二次衬砌的支护参数进行优化,提出的支护优化方案整体可行,可为类似的工程提供一定的参考价值。     

隧道监控量测的数据处理及分析

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,通过量测施工中隧道围岩变形与支护受力数据,对数据进行分析整理及时反馈指导施工。本文以某隧道为例,通过对拱顶下沉和周边位移量测数据的处理、回归建模,评价和预测隧道的稳定性。     

大断面黄土隧道初期支护合理施作时机

支护结构的合理设计是大断面黄土隧道设计的关键环节,结合在建铁路黄土隧道,采用数值模拟,分析大断面黄土隧道在不同初期支护时机情况下,支护结构、围岩受力状态和力学行为的变化情况.以控制围岩变形为核心,对大断面黄土隧道施工中,初支施作时机的选择给出了合理的建议.通过现场监测手段,得到了黄土隧道初期支护受力规律:黄土具有明显的流变特性,支护结构的受力很大一部分来自围岩流变产生的附加荷载;支护结构受力在空间分布上并不均匀对称,这些在设计中都应加以考虑.