中洞法连拱隧道施工稳定性分析及优化

针对中洞法连拱隧道暗挖施工的稳定性问题,依托广州大道中站工程实例,综合分析了开挖过程拱顶沉降、底部变形、洞周收敛、初支结构应力、中隔墙应力以及地表沉降等指标的动态响应特征,总结了不同工艺参数下隧道变形规律,结果表明:拱顶沉降最大值和最大沉降速率以及底部隆起最大值均在后行洞,而先行洞洞周收敛值最大,为1.59 mm;侧洞靠近中洞上台阶支护结构受拉而远离中洞上台阶受压;中隔墙中部主要承受压应力,而顶纵梁和底纵梁则同时承受拉应力和压应力;地表沉降最大值位于隧道中心,为7.20 mm,隧道施工影响区域半径约为25 m;隧道稳定性随中洞上下台阶错距及侧洞相邻台阶错距的增大而减弱,随侧洞拉开距离增大而增强。     

双连拱隧道施工中隔墙的稳定性分析

提出了按拱结构计算双连拱隧道中隔墙的荷载。按照静力学中的力矩平衡原理建立了中隔墙稳定与否的判别方法,并进行了实例计算。最后,提出了保持中隔墙稳定的若干措施,并认为保持中隔墙稳定的最佳方法是支撑法。     

连拱隧道中隔墙部位渗漏水调查分析及综合防治建议

通过介绍隧道渗漏水病害调查方法及连拱隧道中隔墙部位渗漏水病害原因分析,提出连拱隧道中隔墙部位渗漏水病害综合防治措施,结合实际连拱隧道中隔墙部位渗漏水处治工程应用,在设计、施工及养护过程中为同类隧道工程渗漏水病害综合防治提供参考.     

双连拱隧道中隔墙防排水施工技术探讨

结合具体施工实践，对龟型地双连拱隧道中隔墙防排水施工方案的选取进行了简述，并对其施工方法进行了重点介绍，同时对施工中应引起注意的问题进行了探讨。     

共架模板台车在隧道薄壁中隔墙施工中的应用

东阳横店某高铁区间隧道需要浇筑薄壁钢筋混凝土结构中隔墙,但该隧道有3种断面规格,同一规格的模板台车无法满足施工要求。为了解决该问题,提出一种共架装配式中隔墙模板台车,以72 m~2断面门架作为基础门架,在其基础上焊接不同尺寸的附加结构,形成适用于87 m~2和120 m~2断面的模板台车。通过ANSYS软件对最大断面为120 m~2的模板台车进行应力和变形分析,结果表明:台车最大有效应力为38.6 MPa,最大位移为0.32 mm,最大有效应力和位移都满足强度和刚度要求。对试浇段的薄壁中隔墙进行质量检测,其质量符合验收标准。本研究结果可为不同断面隧道中隔墙施工提供一定的参考。     

高速公路连拱隧道施工方法的探讨

结合某高速公路连拱隧道实体工程,详细阐述了连拱隧道的施工方案和施工工艺,为高速公路连拱隧道施工积累了新的技术资料。     

连拱隧道复合式曲中墙受力现场监测分析

依托岳宁大道何家大岭复合式曲中墙连拱隧道,通过现场监控量测数据,分析了复合式曲中墙墙身应力及墙底压力的发展与分布规律.结果表明:中墙荷载主要由主洞上台阶的开挖产生,且后行洞山台阶的开挖产生的荷载大于先行洞上台阶;强度不是中墙设计的控制因素;主洞初次衬砌拱脚作用于中墙墙肩的荷载以水平分力为主,此荷载在非对称开挖阶段使中墙向后行洞方向发生偏转,偏转趋势在主洞的对称开挖阶段得到一定程度的缓解;中墙最不稳定状态出现在主洞的非对称开挖阶段.     

双连拱隧道施工技术探讨

本文详细介绍了江溉路隧道施工过程中,对解决中隔墙偏压受力的平衡问题;同时对中导洞开挖施工反向掘进点的选择的概述。     

中墙顶部回填混凝土弹性模量对连拱隧道稳定性的影响

根据某高速公路连拱隧道衬砌结构形式,建立有限元计算模型,通过改变回填混凝土单元的弹性模量模拟回填混凝土的不同密实程度,采用数值模拟方法研究回填混凝土弹性模量变化对连拱隧道稳定性的影响.研究结果表明:围岩的变形和应力以及衬砌内力均随着中墙顶部回填混凝土弹性模量的增大而大幅度降低;当回填混凝土弹性模量比由0(完全脱离)增加到100％(完全密实)时,拱顶沉降和围岩拉应力分别降至75％和20％左右,内衬弯矩可降至17％左右;当弹性模量比达到60％以上时,内衬弯矩基本保持不变;中墙应力随着回填混凝土弹性模量的增大而增大,且弹性模量比越低,中墙应力变化幅度越显著,回填混凝土完全脱离时中墙两侧最大压应力仅为完全密实时的33％左右,中墙承受的荷载主要来自上方围岩通过回填混凝土传递到中墙的压力.在实际施工中,应使中墙回填混凝土的弹性模量比至少达到设计标号混凝土标准值的60％以上方可进行隧道正洞开挖.     

不同应力场软弱围岩公路连拱隧道力学特征试验

为了更全面了解不同应力场软弱围岩公路连拱隧道的力学特征,选择曲中墙连拱隧道结构形式,基于"先加载后开洞"思路,开展施工过程相似模拟试验,研究不同应力场软弱围岩连拱隧道施工应力变化特征,分析应力场对支护结构受力的影响。试验结果表明:不同应力场,在左、右洞开挖过程中,侧压力系数较小时,拱底和拱顶应力释放最为显著,侧压力系数较大时,拱腰应力释放最为显著;围岩与衬砌接触压力,除在中墙顶、底方向随侧压力系数的增大而略有减小外,其他各方向均随侧压力系数的增大而增大;中墙压应力的量值随侧压力系数的减小而增大;左、右洞衬砌结构内外侧受力不对称,且侧压力系数对衬砌结构的切向应力影响很大,即随着侧压力系数的增大,切向应力最大值位置逐渐由外侧拱腰向拱顶过渡。     

连拱隧道和小净距隧道的有限元比较分析

文章采用分析对比的方法,对Ⅴ类围岩下的相同埋深、支护的条件下的小净距隧道和连拱隧道施工全过程,应用ANSYS有限元程序进行模拟研究。根据2种类型隧道的应力、应变和位移,在不同工况下的对比分布规律,证实小净距隧道在位移和应力方面均优于连拱隧道,从而为隧道设计提供参考依据。     

节理岩体中连拱隧道施工对周边建筑物的影响

以重庆东水门大桥—千厮门大桥渝中区连接隧道为研究对象,基于UDEC软件建立离散元数值模拟分析模型,研究了城区连拱隧道施工引起的地表沉降,上部建筑物基础沉降及倾斜,新建隧道下方已有轨道六号线的变形、受力特征,并将监测数据与数值模拟进行对比分析。结果表明,连拱隧道左侧隧道上导坑施工引起的隧道拱顶沉降和基础沉降量最大,经计算上部建筑物基础最大沉降量为3.81mm,最大倾斜量为0.02%,建筑物基础沉降量和倾斜在规范许可范围之内;隧道施工引起的地层损失使得轨道六号线左拱肩向上隆起,六号线弯矩分布规律和其变形形态基本一致,弯矩最大值位于左拱肩部位,最大值为238kN·m;数值模拟计算结果与监测数据量值相当,变形趋势基本一致;采用UDEC软件可以准确地计算出隧道开挖过程中节理的存在对隧道周围建筑物变形的影响。     

连拱隧道防排水系统的设计与施工

文章以云南省安楚高速公路榄板凳隧道工程为实例 ,系统地介绍了曲中墙双连拱隧道防排水系统的设计与施工 ,针对双连拱隧道中隔墙顶部这个防水薄弱环节 ,进行优化设计 ,并通过合理可行的方法付诸实施 ,取得了很好的防水效果。     

某隧道进口段开挖的力学响应分析

在隧道开挖施工过程中,岩土体的结构发生了变化,应力也会发生相应的调整,将引起隧道周围岩土体产生变形或者发生破坏.以双向双洞公路单拱长隧道为例,利用COMSOL有限元软件,对隧道进口段一处剖面建立二维的有限元模型,研究在上覆层为软岩的情况下,截面尺寸为半圆拱型隧道进口段开挖期间的岩体力学响应情况.在隧道开挖过程中,临近开挖区的应力和变形范围是进行隧道加固预测的重要参数,为隧道进口段开挖和支护给出了一定的依据以指导工程施工.     

连拱隧道典型裂缝、渗漏水病害调查与分析研究

依据对云南老苍坡三号等十几座双连拱隧道裂缝的调查,分析了连拱隧道典型裂缝和渗漏水等病害的产生原因.并对部分工况利用商业软件ANSYS6.1进行了隧道裂缝仿真模拟,从理论上分析了裂缝产生的原因,并对其分类.最后,给出了连拱隧道裂缝的防治措施,即以排为主,以堵为辅的治理方针.     

爆破振动载荷下的建筑结构动态响应分析

针对矿山爆破对周围村庄建筑结构的振动影响问题,通过对现场的实地调查分析,运用动力有限元法建立了包括确定爆破激振力的作用位置、大小和时程特征等爆破加载模型.采用ANSYS/LS-DYNA软件分别将爆破振动波载入建筑结构模型进行数值计算,分析了建筑结构在爆破载荷作用下的动力响应情况.     

基于新意法理念的连拱隧道设计施工优化

通过采用三维地质建模技术建立乌龙山隧道的三维地质模型,基于新意法的核心理念通过FLAC3D程序对乌龙山隧道中导洞的全断面开挖过程进行了仿真分析,研究表明：在洞口超前管棚作用范围之内,全断面开挖时可无需对掌子面进行预加固;在管棚作用范围之外,通过对掌子面预加固后的不同工况模拟分析,得出玻璃纤维筋可以有效控制顶拱沉降以及减小掌子面挤出位移,用玻璃纤维筋加固掌子面后,顶拱沉降减少约40%,掌子面挤出变形减少约70%,极大的提高了掌子面的安全系数可实现每循环最大进尺三榀钢架（1.8m）的全断面快速开挖,并提出以不同搭接长度对应的掌子面挤出位移的曲线拐点来确定玻璃纤维筋的最小搭接长度。研究结果可为五级围岩的小断面隧道快速开挖提供借鉴。     

爆破荷载作用下不同尺寸埋地钢管的动态响应实验研究

爆破荷载作用下埋地管道的动态响应是城市爆破施工中亟需解决的问题,具有重要的理论和现实意义。在理论分析的基础上,通过改变药量、爆心距对不同尺寸埋地无缝钢管进行了现场爆破实验。结果表明:在正常工作压力下钢管内径和管壁厚度的比值越大,当量应力和当量应变越大,同时管道容许压缩应变值随管道内径与管壁厚的比值的增大而减小。通过实测数据分析发现:在相同条件下,S1拉应变为S2拉应变的41%;S2拉应变为S3拉应变的40%;S1压应变为S2压应变的23%;S2压应变为S3压应变的58%。在爆破荷载作用下管道截面三迎爆面环向拉压应变均随着管道内径与管壁厚的比值的增大而增大。实验中S3最易被破坏,S2其次,S1次之。在满足工程需要的前提下可在铺设管道时选择相对管壁厚、内径小的管道,能有效增加抗振性能。     

公路隧道薄壳临时支护结构的动态响应分析

对某公路隧道的临时支护结构进行动态响应分析。临时支护结构由钢骨架和喷射混凝土构成,采用ANSYS分析其在不同工况下的动态响应。并且将其简化为单一混凝土材质薄壳支护结构模型,为后期对隧道整体模型在爆破载荷作用下的动力分析完成前期准备工作。在对模型进行各阶模态分析时,发现其各阶模态固有频率处于爆破振动波主频段内,为隧道爆破安全施工提供了参考。     

浅埋偏压连拱隧道地震加速度响应特性研究

为了得到浅埋偏压连拱隧道加速度动力响应特性,在MIDAS-GTS/NX软件中建立了隧道三维有限元模型,并进行非线性时程分析。研究结果表明:(1)衬砌拱脚处的加速度放大系数较大,在衬砌仰拱与拱顶处相对较小;(2)加载峰值仅能改变测点的响应峰值,不改变加速度响应的变化规律;(3)处在中隔墙的测点的加速度响应比其他相对应的测点响应要强烈;(4)测点加速度响应规律在不同加载方向上有很大的区别。得到结论可以为该类型隧道的抗震设计提供一定参考。