底部隱伏空腔隧道施工過程中圍巖變形分析

以現(xiàn)場調(diào)研資料為基礎(chǔ),應(yīng)用數(shù)值分析方法,模擬研究了隧道開挖過程中圍巖地應(yīng)力狀態(tài)的變化特征。

巖溶區(qū)隧道因受巖溶發(fā)育程度的影響,其圍巖位移特征與一般隧道存在較大區(qū)別。以宜萬鐵路某巖溶隧道為工程背景,對側(cè)部含有溶洞的隧道施工過程中的圍巖位移特征進(jìn)行了相似模型試驗(yàn)和現(xiàn)場測試。結(jié)果表明:隧道開挖后,圍巖分別向溶洞內(nèi)和隧道內(nèi)變形,溶洞與隧道之間的圍巖向兩個相反的方向變形,是最危險區(qū)域。靠近溶洞附近的邊墻、拱肩和拱頂處圍巖的位移值要比遠(yuǎn)離溶洞側(cè)的相應(yīng)部位處的圍巖位移值大。研究結(jié)論對巖溶隧道的設(shè)計與施工具有一定的參考價值。

本文結(jié)合軟弱圍巖隧道施工實(shí)際,利用數(shù)值分析軟件flac3d和數(shù)學(xué)分析軟件matlab進(jìn)行圍巖參數(shù)反演計算,確定出隧道圍巖力學(xué)參數(shù)；基于反演計算得到的圍巖參數(shù)建立數(shù)值仿真模型,可預(yù)測隧道圍巖的變形和受力。

1 隧道施工過程中圍巖沉降變形監(jiān)理控制 為確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性，實(shí)時監(jiān)測隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu) 和周圍圍巖的變形特征，及時反饋于設(shè)計和指導(dǎo)施工，調(diào)整支護(hù)參數(shù) 和確定二襯最佳施做時間，對于長大隧道圍巖沉降變形的質(zhì)量控制至 關(guān)重要。 一、監(jiān)理控制要點(diǎn) 審批施工單位的監(jiān)控量測方案，重點(diǎn)審核量測斷面，測點(diǎn)布置， 量測頻率，觀測人員及儀器配置是否滿足施工需要。 檢查量測的操作過程，造價人才網(wǎng)尤其注意初始讀數(shù)的讀取應(yīng)及時，一 般要求周邊位移，拱頂下沉的初始值應(yīng)在開挖爆破后24小時內(nèi)或下 次爆破前讀取 檢查測點(diǎn)或基準(zhǔn)點(diǎn)是否松動或破壞，是否采取可靠的保護(hù)措施。 檢查量測數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果，對照洞內(nèi)觀測記錄作出判斷，對異?，F(xiàn) 象及時反饋設(shè)計，并要求施工單位采取措施。 現(xiàn)場檢查監(jiān)控量測的實(shí)施情況，隨著洞身開挖或其他工序的進(jìn) 展，監(jiān)理工程師要督促施工單位嚴(yán)格按批準(zhǔn)的方案進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控量 測，

以云南某公路隧道工程為例,針對隧道施工過程中極破碎圍巖的整治方法進(jìn)行了探討,詳細(xì)介紹了極破碎圍巖條件下施工方法及相關(guān)技術(shù)指標(biāo),并提出施工要點(diǎn),對類似隧道工程施工具有一定指導(dǎo)意義。

在我國的道路交通建設(shè)中隧道建設(shè)越來越普遍,但在隧道建設(shè)中,受到多重因素的影響,存在著很多破碎圍巖需要處理,通過實(shí)例分析介紹了隧道破碎圍巖的處理措施,為下步處理措施提供確切的現(xiàn)狀條件,總結(jié)了破碎圍巖塌方的處理施工經(jīng)驗(yàn),對類似施工條件提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國鐵路隧道的建設(shè)任務(wù)變得越來越繁重,在隧道工程為我們展示它極為廣闊的前景的同時,隧道施工也存在著比較復(fù)雜的技術(shù)問題。我國幅員遼闊,崇山峻嶺也特別多,所以大部分地區(qū)的鐵路需要穿越山嶺區(qū),地鐵線路跌宕起伏,褶皺斷層和圍巖裂隙水較多,破碎地層、軟弱圍巖所占比重也較大。那么如何才能有效的防止隧道極破碎圍巖段出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象、提高隧道工程施工質(zhì)量,縮短施工工期,成為了工程技術(shù)人員所面臨的一個急需解決的問題。本文就針對破碎地層隧道施工中的預(yù)支護(hù)技術(shù)以及開挖技術(shù)進(jìn)行了深入并且細(xì)致的研究,總結(jié)出隧道施工過程中通過破碎地層的施工技術(shù)措施。

在施工過程中圍巖變形規(guī)律對高地應(yīng)力隧道施工控制大變形非常關(guān)鍵,也是選擇隧道開挖方式、支護(hù)型式、支護(hù)參數(shù)、支護(hù)時機(jī)的技術(shù)依據(jù)。采用有限元數(shù)值模擬分析對高地應(yīng)力大變形隧道采用臺階法開挖過程中的圍巖變形規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬分析,并針對其開挖過程中的預(yù)留核心土長度對變形的影響進(jìn)行了探討,提出了合理的臺階長度和核心土長度,其結(jié)果對高地應(yīng)力大變形隧道的設(shè)計與施工具有指導(dǎo)作用。

隧道的初次襯砌與圍巖共同作用構(gòu)成了隧道的初期支護(hù)結(jié)構(gòu),荷載-結(jié)構(gòu)法并不能很好的反應(yīng)初次襯砌的受力情況,本文利用地層結(jié)構(gòu)法對ⅴ級圍巖隧道的初次襯砌進(jìn)行受力分析,模擬隧道施工過程中圍巖的受力變化。

在復(fù)雜的城市地下工程施工過程中,對施工引起的圍巖及結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行控制是決定施工成敗的關(guān)鍵因素之一。北京鐵路樞紐北京站至北京西站地下直徑線工程zjx-2標(biāo)施工過程中,通過對蓋挖法和crd法各階段施工引起的圍巖及結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行監(jiān)測,系統(tǒng)分析地層與結(jié)構(gòu)變位及兩種施工方法之間的關(guān)系,總結(jié)出兩種施工方法引起的圍巖及結(jié)構(gòu)變形規(guī)律,對指導(dǎo)施工、控制圍巖及結(jié)構(gòu)變形起到很好的作用,使施工始終處于可知可控狀態(tài)。

為了隧道洞口段安全作業(yè)，保證工程順利推進(jìn)，首先進(jìn)行現(xiàn)場的裂縫觀察，做好統(tǒng)計工作，主要對裂縫的數(shù)量、寬度等進(jìn)行觀察和統(tǒng)計；其次對洞口段進(jìn)行監(jiān)控量測，并對所測得數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析。在數(shù)據(jù)科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程現(xiàn)場具體情況，分析洞口段主要存在的問題．及可能產(chǎn)生的影響，并給出一些結(jié)論和建議，促進(jìn)工程順利開展。

本文通過建立有限元模型計算地鐵重疊盾構(gòu)隧道的變形,并分析了上下隧道的施工順序、盾構(gòu)隧道凈距、土體加固措施等因素對變形的影響,得到以下結(jié)論:先上后下、先下后上對地面沉降影響很小,先下后上施工順序中下部隧道會上浮,先上后下施工順序中上部隧道會沉降;盾構(gòu)凈距越大,先下后上施工順序中下部隧道的上浮量越小;采用注漿加固措施能有效減少下部隧道上浮量。

通過對進(jìn)洞口淺埋偏壓段隧道施工過程三維數(shù)值分析,對隧道開挖過程中的圍巖力學(xué)行為進(jìn)行深入研究表明:在隧道開挖過程中,圍巖總體處于受壓狀態(tài),受地形偏壓影響,靠近山體側(cè)圍巖受力與位移明顯大于遠(yuǎn)離山體側(cè)。因隧道施工過程中采取了合理的預(yù)加固及支護(hù)措施和施工工法,總體上圍巖位移值及塑性區(qū)較小,巖體處于穩(wěn)定狀態(tài)。同時根據(jù)巖體的力學(xué)行為特征提出了相應(yīng)的建議。

以某公路大跨隧道為背景介紹了在隧道開挖過程中圍巖壓力及變形受開挖影響所產(chǎn)生的變化,通過對實(shí)測數(shù)據(jù)的分析,指導(dǎo)施工中支護(hù)參數(shù)的調(diào)整,與理論公式進(jìn)行對比選定合理的公式、確定準(zhǔn)確的地質(zhì)參數(shù),預(yù)測下段施工圍巖壓力及變化。

我國公路隧道正朝著長距離、大埋深不斷發(fā)展,但限于目前深埋山嶺隧道勘察方法和技術(shù)局限,深部復(fù)雜地質(zhì)條件下的圍巖的級別很難在勘察階段查得很精確,導(dǎo)致勘察圍巖級別與施工開挖揭示圍巖級別存在不同程度的差異。因此,隧道施工過程中,必須采用現(xiàn)場快速圍巖動態(tài)分級、動態(tài)變更的隧道設(shè)計與施工理念。調(diào)研了目前國內(nèi)公路隧道施工現(xiàn)場圍巖快速分級的思路與方法,旨在為類似隧道工程的現(xiàn)場地質(zhì)配合工作提供指導(dǎo)和借鑒。同時,針對目前施工圍巖定級存在問題,提出圍巖快速定級的展望,希望在未來隧道建設(shè)中深入圍巖快速定級的思考和研究。

以廈門翔安海底隧道為工程背景,基于流固耦合理論,對穿越海域風(fēng)化槽段施工過程中的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值計算,研究不同施工階段隧道圍巖位移場和滲流場分布規(guī)律及支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力特征。研究結(jié)果表明:地下水的滲流作用對海底隧道的圍巖變形影響很大,引起較大范圍的海床沉降;超前導(dǎo)洞開挖對圍巖滲流場的影響作用最為直接和明顯,且由滲流引起的海底隧道圍巖變形在向上傳遞過程中折減較小;海底隧道洞周變形和海床沉降主要集中在兩側(cè)導(dǎo)洞下部和中部核心土上部開挖過程中;海水水位變化對海床沉降、拱頂沉降、拱底回彈量及圍巖塑性區(qū)分布范圍均有一定影響;注漿圈加固效果直接影響海底隧道開挖后圍巖位移場和滲流場的分布,且注漿加固區(qū)厚度及滲透系數(shù)存在1個經(jīng)濟(jì)合理值;海底隧道拱腰橫向支撐節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中較大,出現(xiàn)較大的塑性破壞區(qū);海底隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)受力分為3個階段,且拱腳、橫支撐支點(diǎn)處受力較大。

通過對新奧法監(jiān)控量測理論及三維有限元數(shù)值分析方法的應(yīng)用,并結(jié)合天恒山隧道工程實(shí)際,研究了該隧道某一典型斷面圍巖的變形規(guī)律。結(jié)果表明該隧道的開挖方法及支護(hù)方式均比較合理,可為今后該類地區(qū)土質(zhì)隧道的建設(shè)提供借鑒。

隨著青藏鐵路建設(shè)工作的開展,寒區(qū)凍土工程日益受到重視。本文結(jié)合青藏鐵路沿線多年凍土的主要特點(diǎn),利用ansys5.7大型有限元計算程序,對多年凍土區(qū)昆侖山隧道施工過程中地溫場進(jìn)行了模擬計算,分析了高原凍土隧道施工過程中圍巖溫度場的變化規(guī)律,并據(jù)此對多年凍土區(qū)隧道施工過程中的有關(guān)問題進(jìn)行討論,所得成果可供相應(yīng)工程借鑒。

隧道洞身的開挖和支護(hù)是隧道施工的關(guān)鍵,本文以雙永高速龍巖北互通連接線工程林邦隧道為例,介紹新奧法在隧道洞身開挖和支護(hù)施工中的應(yīng)用,分析開挖過程圍巖變形情況,提出異常問題處理的對策措施。

軟流塑圍巖段隧道施工過程的動態(tài)模擬——結(jié)合具體實(shí)例，采用ansys有限元計算軟件，按平面應(yīng)變彈塑性分析方法，對軟流塑地層區(qū)間臺階法開挖的施工工法進(jìn)行了動態(tài)模擬計算，并進(jìn)行了圍巖彈塑性應(yīng)力、圍巖變形及地面沉降的分析，得出了一些有益于施工的結(jié)論，以供...

淺埋巖質(zhì)公路隧道爆破開挖時,由于工程地質(zhì)條件復(fù)雜,環(huán)境影響因素較多,施工安全是大家十分關(guān)注的重要問題。對密云火郎峪淺埋巖質(zhì)公路隧道開挖施工過程進(jìn)行了應(yīng)力應(yīng)變有限元計算分析和監(jiān)控量測,結(jié)果對比分析可知,隧道開挖后拱頂存在明顯的拱效應(yīng),拱腳處圍巖壓力集中,拱腳的安全直接影響到整個隧道的安全和施工;圍巖壓力、洞頂沉降和收斂監(jiān)控量測表明,初襯支護(hù)后7d為構(gòu)筑二次襯砌最理想的時機(jī)。正確的監(jiān)測和計算分析可以預(yù)測和預(yù)知隧道在施工過程中可能發(fā)生的變形和結(jié)構(gòu)所受的應(yīng)力大小,指導(dǎo)設(shè)計和施工,提高隧道施工安全性。

鐘公隧道煤層段圍巖變形分析和應(yīng)對措施——瑞金至贛州高速公路的鐘公隧道穿越一段煤系地層，在施工過程中，出現(xiàn)了圍巖變形、拱項沉降嚴(yán)重的問題。針對煤系地層隧道在施工過程中的圍巖變形問題，所采取的應(yīng)對措施為：盡快封閉工作面，加強(qiáng)臨時支護(hù)，對開挖段進(jìn)行...