小净距隧道围岩受力特征的研究

文章以某小净距隧道为例,采用三维有限元数值模拟不同净距时左右洞开挖后中壁岩柱、拱顶位移及隧道周边的围岩受力状况,从上述分析可以看出,随着净距的减小,围岩（特别是中壁岩柱）受力将逐渐增加,拱顶位移将逐渐变大,同时随着围岩物性指数的降低,围岩将产生塑性区域,其受力状态将越来越不利。     

浅谈矿山法小净距隧道的设计与施工

小净距隧道是指并行公路隧道间夹岩石厚度较小, 一般小于1.5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊隧道结构型式。小净距隧道方案不仅能很好地满足特殊地质及地形条件,而且有利于公路整体线型规划和线型优化,能较好地解决连拱隧道存在的缺点,具有显著的经济、社会、环境效益。本文将简要介绍一下小净距隧道断面设计与结构设计以及施工中开挖、钻爆作业、中间岩柱加固、监控量测等关键技术,进而得出小净距隧道的合理净距,最后,就目前技术法规条件下,对小净距隧道建设过程中应注意的问题提出一些建议。     

小净距隧道爆破开挖对邻近隧道的影响分析

小净距隧道作为一种新型隧道型式具有良好的经济实用性,掌握爆破开挖过程中对邻近隧道的影响规律对小净距的安全可靠性十分重要。文章以莞惠城际GZ H-7标段为例,利用有限元软件对小净距隧道爆破开挖过程进行模拟分析,通过研究开挖过程中邻近隧道各特征位置的水平和竖向位移值、速度与时间变化关系等,得到了小净距隧道爆破开挖对邻近隧道的影响规律,为以后类似工程提供了一定的理论依据。     

小净距隧道围岩变形机制分析

为了更好的研究小净距隧道围岩的变形机制,从而能够在隧道合适的位置采取合适的措施,降低隧道建设的成本,提高隧道建设的效率.本文采用有限元软件模拟了在陡倾结构面存在的情况下,掌子面间隔距离的差异、隧道净距以及开挖方式对小净距隧道围岩的变形影响.主要分析了在不同工况条件下,小净距隧道的水平位移、竖直位移、应力以及塑性区分布,...     

围岩物性参数对小净距隧道稳定性的影响

数值仿真模拟研究的关键是数值模型的建立和围岩物理力学参数的选取。以京福高速公路小净距隧道为例,结合现行规范和有关文献,对Ⅳ级围岩物理力学参数进行了细化和分组,通过数值模拟分析,以研究围岩物性参数对小净距隧道稳定性的影响。所得结论对小净距隧道稳定性分析、施工和支护设计具有指导意义。     

小净距隧道爆破开挖技术

在城市小净距隧道爆破施工中,中夹岩柱多次受到爆破扰动,容易发生破坏失稳,本文以深圳地铁5307标太～怡区间隧道施工为例,对隧道开挖成形效果及中夹岩柱保护技术进行阐述。     

小净距隧道浅埋段围岩监测分析

为了研究隧道浅埋段岩体位移与应力动态过程,针对小净距隧道浅埋段的工程特点,对某隧道的岩体位移、支护压力进行了监测,在分析了监测结果的基础上,采用数值模拟技术,对小净距隧道浅埋段围岩动态过程进行了仿真分析.其研究结果表明:小净距隧道浅埋段中夹岩柱岩体总是向开挖侧洞室发生形变且同一断面双线间支护压力区别较大,先行洞支护压力较后行洞高     

小净距隧道在京福高速公路上的实践

小净距隧道是介于普通分离式双洞隧道和连拱隧道的一种结构形式，工程应用中它有以下特点：其造价和施工工艺同普通双洞隧道基本相似；与连拱隧道相比它的造价要低、施工工艺要简单；双洞间净距比较小，有利于公路整体线型规划和线型优化。基于上述因素，该结构形式很适合在短隧道的建设中。由于小净距隧道的中夹岩的厚度远比普通双洞隧道要小，隧道的围岩稳定与支护结构受力要比普通分离式隧道要复杂，所以需要从设计、施工、监理、监控量测等方面采取一定的措施来保证施工和营运安全。     

小净距立交隧道开挖围岩稳定性声发射监测

终南山公路隧道2号通风竖井通风道施工过程中要跨越主隧道,为了预防爆破震动对终南山公路隧道耦合破坏效应的影响,确保主隧道围岩的稳定性与结构安全,采用声发射(acoustic emission,AE)技术对主隧道关键点进行了监测.根据监测结果,及时调整爆破参数,确保上跨隧道安全施工.     

小净距隧道在不同开挖方式下的力学效应分析

结合某公路隧道出口端隧道间距较小的实际情况，运用数值计算的方法，对软岩条件下小净距隧道在不同开挖方式下达到稳定后围岩和复合衬砌的力学效应进行了分析，同时，考察不同净距对中夹岩墙塑性区的影响。结果表明：施工小净距隧道应慎重选择后继施工隧道的开挖方式；后继隧道施工的开挖方式直接对先行既有隧道锚杆、喷射混凝土和二次衬砌应力状态产生很大影响；中夹岩墙塑性区大小与净距紧密相关，同时，隧道埋深和围岩类别也是影响塑性区大小的重要因素。     

小导洞开挖的围岩应力分布规律——以北京地铁17号线东大桥1号导洞为例

为分析小导洞开挖引起的围岩应力重分规律,以及采用台阶法时台阶长度对其分布的影响,以北京地铁17号线东大桥站1号导洞为工程背景,通过数值模拟的手段,分析台阶长度对导洞拱顶、工作面前方以及右边帮外侧的围岩应力分布的影响。数值计算结果表明:随着台阶长度增加,拱顶径向应力及上台阶处工作面前方的竖向应力的峰值均呈非线性增加,而应力峰值位置发生后移,当台阶长度达到3 m时,应力峰值的位置不再随台阶长度的增加而改变;根据拱顶径向应力,导洞沿纵向可分为原岩应力区、增压区、减压区和稳压区;导洞边帮外侧出现应力增加区,其应力峰值在边帮外侧1.7 m处,为充分发挥围岩的自承能力,应严禁相邻两导洞同时开挖。研究结果可为台阶长度的合理确定,以及导洞超前注浆加固范围和时机的选择提供一定的参考。     

考虑地震影响的小间距隧道围岩流变损伤

针对隧道围岩的流变特性,基于拟静力法建立了隧道围岩在流变过程中有地震作用时的长期变形与稳定性分析格式,并对三车道小间距隧道的开挖施工过程进行了粘弹塑性数值分析,探讨了地震对小间距隧道围岩与支护结构的影响。数值仿真对比分析表明：地震因素对隧道周边各点的水平位移影响较大,对竖向位移影响较小;中间岩壁在地震影响下,可能发生错动破坏,而且在施工方法的共同影响下有侧向移动的趋势,这将对小间距隧道的安全稳定产生不利的影响。给出了在典型施工方式下,三车道隧道围岩破坏特征及其施工过程中小间距隧道洞周特殊点粘弹塑性的变形规律,可作为小间距隧道设计参考。     

富水软弱围岩高速公路隧道开挖方案优化研究

研究了富水软弱围岩隧道开挖方案优化.以国家一带一路重点项目云南临沧临翔至清水河高速公路马家寨隧道工程为依托,通过有限元软件MIDAS GTS NX分别模拟二台阶预留核心土法、三台阶法及三台阶预留核心土法3种不同开挖方案,对隧道围岩稳定性、围岩应力及围岩塑性区进行分析,并与现场监测数据进行对比验证.研究结果表明:在围岩稳...     

高应力软岩隧道施工的时空效应分析

以湖南某高应力软岩隧道为背景,应用有限元软件ABAQUS对其施工的时空效应进行了分析,并对其影响范围及大小进行了研究,结果表明:高应力软岩隧道围岩稳定很大程度上受到隧道的"空间效应"及"时间效应"的影响,同时指出在施工时应尽早施加初期支护提高围岩自承能力,在围岩变形趋于稳定时施加二次支护坚决抑制软岩的流变所引起的大变形.     

任意形状隧道围岩应力与位移的解析延拓求解

考虑隧道断面开挖轮廓线为任意不规则形状的情况,基于复变函数方法中的解析延拓法对弹性半无限空间内隧道的围岩应力与位移进行求解,建立了任意形状隧道围岩中任意一点处的应力值和位移值的隐式解析表达式。然后以圆形断面隧道作为特例,同时考虑隧道衬砌等内支撑法向反力作用的影响,求解出弹性半空间内任意一点处的应力值和位移值解析解的具体显式表达式,其中假设隧道埋深与隧道直径之比较大,从而不用考虑重力梯度的影响,将重力简化为作用在边界上的均布外荷载。最后与已有的非均匀受压圆断面水平巷道围岩的应力和位移解公式进行对比,证明了该方法的准确性。该求解方法拓展了解析延拓法的应用,并能快捷地评估任意断面形状隧道开挖中的围岩应力状态及位移变形情况。     

克里格法对隧道围岩稳定性分析

隧道围岩稳定性一直是隧道施工控制的重点,采用克里格算法对隧道衬砌结构稳定性计算进行了研究。根据不同的变异函数对随机变量特征进行表达,结合二次正交组合法,建立了隧道衬砌结构功能函数的插值算法,避免了隐式函数无法直接求解的问题;对隧道力学参数的取值,提出了基于超前地质预报中的地震波法获取方法,克服了隧道力学参数取值的模糊性。采用克里格法与采用传统蒙特卡洛方法的对比结果表明:迭代次数减少,失效概率的绝对误差仅为0.0152%,相对误差为4.26%。证明了该方法的合理性。     

地下开挖围岩应力响应的数值分析

为了研究顶板自然崩落规律的应力响应,采用数值计算方法建立三维矿体模型,对工程开挖情况进行模拟计算,分析开挖过程中围岩应力的变化情况.结果显示:当采场进行拉底开挖后,围岩应力发生重分布,最大主应力在空区四周附近集中分布;在空区的周围存在应力松弛的区域,随着开挖面积的不断扩大,空区周围的应力松弛区不断扩大,竖向应力的应力减小区扩展到采场的整个顶板,水平应力的小应力区出现在空区顶板中央,且对称分布;在拉底面积达到一定值后,在拉底顶板中心位置将出现大范围的拉应力区;破坏首先从拉底区上部中间开始,呈拱形向上发展.     

近距双线隧道浅埋暗挖施工过程中围岩整体稳定性分析

土体在长期自重应力作用下达到平衡,隧道在开挖过程中,开挖面土体应力释放,必将打破原有土体应力平衡.在新的应力场平衡过程中,土体颗粒位置发生改变,隧道围岩产生变形,当变形过大的时候,易于诱发工程事故,特别是在偏弱围岩近距双线隧道浅埋暗挖施工过程中,通过对其围岩变形的研究来合理分析隧道围岩的整体稳定性显得尤为重要.基于此,结合我国中部某市地铁2号线隧道施工工程实例,研究了双线隧道左右线隧道开挖过程中围岩的变形规律,得出近距隧道围岩变形的影响区域及最大变形值,其研究的方法及结论能够为类似工程设计及施工提供一定程度上的参考依据.     

大跨径隧道围岩应力有限元分析

运用有限元法的基本原理,对处于设计阶段的广东惠州牛湖山双线六车道高速公路隧道的围岩应力状态进行了数值模拟和分析．并将分析结果与一般隧道及按规范规定的简化公式求得的结果进行了比较,得到了大跨径隧道围岩应力的一些分布规律,为今后类似工程项目的施工提供了参考依据．     

基于Hoek-Brown准则的小净距隧道围岩稳定性数值模拟分析

以Hoek-Brown准则为基础,采用FLAC3D数值模拟方法,分别建立不同跨度小净距隧道有限元计算模型,对隧道施工过程力学特征及围岩稳定性进行对比分析.通过分析得出:在施工中应尽量减少对中夹岩的扰动,并采取充分合理的加固措施保证小净距隧道的稳定和支护结构安全;Ⅴ级围岩条件下隧道的净距不能过小,净距在0.2B时的中夹岩受力情况要比0.5B时危险得多,相应的围岩加固也变得艰难,所以对净距的取值一般不能小于0.5B;采用侧壁导坑法开挖隧道,在开挖下侧土体时对中夹岩柱的扰动比较大,施工中应对该阶段加强观测并采取必要的应急措施.