地鐵大斷面隧道開挖方法選取三維模擬計(jì)算分析

分別論述了全斷面開挖、長(zhǎng)短臺(tái)階法、短臺(tái)階法以及分部開挖法等多種超大斷面隧道開挖施工技術(shù)。

結(jié)合神木至府谷高速公路墩梁隧道特殊的巖土地質(zhì),通過(guò)實(shí)際應(yīng)用分析論述大斷面濕陷性黃土隧道開挖方法和過(guò)程控制及注意的一些問題。闡述并評(píng)價(jià)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法和三臺(tái)階七步流水法在黃土大斷面隧道中的應(yīng)用。

依托大連南部濱海大道東端橋隧建設(shè)工程,利用大型有限差分軟件flac3d建立三維公路隧道模型,分別采用三臺(tái)階預(yù)留核心土法、導(dǎo)洞法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法模擬深埋大斷面公路隧道的開挖過(guò)程,詳細(xì)分析隧道開挖支護(hù)后圍巖的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、錨桿軸力和塑性區(qū)分布。數(shù)值模擬結(jié)果表明:綜合比較4種開挖方法,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖過(guò)程位移變化和錨桿受力最小,受力更加均勻,塑性區(qū)分布范圍較小,更有利于維持圍巖的穩(wěn)定性。最終確定雙側(cè)壁導(dǎo)坑法為該工程較合理的開挖方法,為類似的大斷面公路隧道的設(shè)計(jì)和施工提供了必要的參考依據(jù)。

隨著我國(guó)地鐵建設(shè)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期,地鐵風(fēng)險(xiǎn)事故也進(jìn)入了一個(gè)高爆發(fā)的階段.運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論提出了隧道開挖的評(píng)價(jià)模型,對(duì)石家莊某標(biāo)段地鐵隧道的開挖方法進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià),并根據(jù)分析結(jié)果,提出地鐵隧道的施工方法.

重慶地鐵一號(hào)線石油路-歇臺(tái)予大斷面暗挖區(qū)間隧道,跨度14米,凈高8米,埋深只有4米,且為素填混凝土,地下滲水量較大,在開挖左導(dǎo)坑已經(jīng)出現(xiàn)很明顯的危險(xiǎn)征兆,結(jié)合監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容,及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),提出變更支護(hù)和開挖方法,以保證施工順利安全的進(jìn)行.

------------學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng)-------提供考研資料------- 隧道開挖方法詳細(xì)介紹 在當(dāng)前隧道施工實(shí)踐中，從施工造價(jià)及施工速 度考慮，施工方法的選擇順序?yàn)椋喝珨嗝娣ā_(tái)階 法→環(huán)形開挖留核心土法→中隔壁法（cd法）→ 交叉中壁法（crd法）→雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；從施工安 全角度考慮，其選擇順序應(yīng)反過(guò)來(lái)。如何正確選擇， 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮，但必須符合安全、快速、 質(zhì)量和環(huán)保的要求，達(dá)到規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、加快進(jìn)度和節(jié) 約投資的目的。 1、全斷面開挖法 ------------學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng)-------提供考研資料------- 全斷面開挖法就是按照設(shè)計(jì)輪廓一次爆破成形， 然后修建襯砌的施工方法。 適用條件： （1）i～iv級(jí)圍巖，在用于ⅳ級(jí)圍巖時(shí)，圍巖 應(yīng)具備從全斷面開挖到初期支護(hù)前這段時(shí)間內(nèi)，保 持其自身穩(wěn)定的條件。 （2）有鉆孔臺(tái)車或自制作業(yè)臺(tái)架及高效率裝運(yùn) 機(jī)械設(shè)

隧道開挖方法詳細(xì)介紹 在當(dāng)前隧道施工實(shí)踐中，從施工造價(jià)及施工速度考慮，施工 方法的選擇順序?yàn)椋喝珨嗝娣ā_(tái)階法→環(huán)形開挖留核心土法→ 中隔壁法（cd法）→交叉中壁法（crd法）→雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；從 施工安全角度考慮，其選擇順序應(yīng)反過(guò)來(lái)。如何正確選擇，應(yīng)根 據(jù)實(shí)際情況綜合考慮，但必須符合安全、快速、質(zhì)量和環(huán)保的要 求，達(dá)到規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、加快進(jìn)度和節(jié)約投資的目的。 1、全斷面開挖法 全斷面開挖法就是按照設(shè)計(jì)輪廓一次爆破成形，然后修建襯 砌的施工方法。 適用條件： （1）i～iv級(jí)圍巖，在用于ⅳ級(jí)圍巖時(shí)，圍巖應(yīng)具備從全斷 面開挖到初期支護(hù)前這段時(shí)間內(nèi)，保持其自身穩(wěn)定的條件。 （2）有鉆孔臺(tái)車或自制作業(yè)臺(tái)架及高效率裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備。 （3）隧道長(zhǎng)度或施工區(qū)段長(zhǎng)度不宜太短，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般不應(yīng) 小于lkm，否則采用大型機(jī)械化施工，其經(jīng)濟(jì)性較差。 全斷面開挖法 隧道機(jī)械化施工，有三條主要作業(yè)

針對(duì)大跨度軟弱圍巖隧道自身穩(wěn)定特點(diǎn),分析了影響其穩(wěn)定的主要因素,在此基礎(chǔ)上選取對(duì)軟弱圍巖隧道穩(wěn)定性影響較大的開挖方式這一因素,運(yùn)用大型有限元程序anysys,對(duì)安徽蕪湖龍山隧道進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了上半斷面超前法、兩側(cè)超前施工法和中壁crd法3種不同施工方案下隧道圍巖的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng),得到了一些有益的結(jié)論。

進(jìn)行雙連拱施工過(guò)程中應(yīng)該時(shí)刻注意方法的選取,因?yàn)楹玫姆椒Q定好的品質(zhì),在建設(shè)行業(yè)也是一樣的道理.經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,帶動(dòng)著建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的擴(kuò)大,當(dāng)然,這就需要一定的條件為其提供相應(yīng)的基礎(chǔ),只有在良好的基礎(chǔ)之上開展工作,才能有更好更大的進(jìn)步.但是,并不是所有的方法都是固定的、一成不變的.在今后的工作中,需要廣大建筑工程師們的不斷創(chuàng)新與研究,從而更好的為我國(guó)的建筑事業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn).

本文以某隧道為例,從位移和受力方面對(duì)三臺(tái)階預(yù)留核心土法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法兩種方法進(jìn)行了比較,得到以下結(jié)論:采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法要比三臺(tái)階預(yù)留核心土法拱頂沉降、拱底隆起、地表沉降分別減小了38.7%、36.4%和54.7%；對(duì)于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,其相比于三臺(tái)階預(yù)留核心土法更占優(yōu)勢(shì)的原因是其盡可能借助于輔助施工方法或措施來(lái)有效縮短開挖面暴露時(shí)間,同時(shí)其由于是分步開挖,臨空面要小得多,因此開挖擾動(dòng)較小,并且中隔壁作為臨時(shí)支撐,對(duì)于減小變形意義重大；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法采用分部開挖且中隔壁承擔(dān)了部分壓力,最大拉應(yīng)力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小且分布較不集中,也說(shuō)明采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法會(huì)使結(jié)構(gòu)受力比較合理。

城市淺埋超大斷面隧道的開挖方法探討

隧道開挖方法及其施工技術(shù)要點(diǎn)分析 作者：董寧，辜文凱 作者單位：中鐵二局第二工程有限公司,四川成都,610091 刊名：四川建筑 英文刊名：sichuanarchitectural 年，卷(期)：2012,32(6) 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/periodical_scjz201206064.aspx

采用三維有限元數(shù)值計(jì)算的方法,對(duì)大斷面隧道挑頂施工過(guò)程中力學(xué)場(chǎng)特征和變化趨勢(shì)進(jìn)行研究,根據(jù)圍巖力學(xué)行為及分布規(guī)律,指導(dǎo)大斷面隧道挑頂施工并總結(jié)開挖支護(hù)安全施工技術(shù)。在大斷面隧道挑頂施工過(guò)程中,挑頂臺(tái)階上的支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密度直接影響隧道圍巖位移分布;斜井核心土的留設(shè)和加固可以有效改善洞室圍巖受力情況;挑頂施工過(guò)程中,在斜井中對(duì)正洞核心土進(jìn)行有效的注漿加固可以有效改善支護(hù)體系受力,減小應(yīng)力集中程度。

龍鼎隧道跨度大、進(jìn)口圍巖風(fēng)化嚴(yán)重、圍巖破碎、施工條件復(fù)雜.以拱頂下沉位移和水平收斂位移為判定標(biāo)準(zhǔn),探究了龍鼎隧道在灰?guī)r地質(zhì)ⅳ級(jí)圍巖中cd法開挖的可行性.結(jié)果表明龍鼎隧道開挖施工中,拱頂下沉位移和水平收斂位移均是開始快速增大,一定時(shí)間后增速變緩趨于穩(wěn)定,此時(shí)圍巖變形約為最終變形80%.以此變化趨勢(shì)可以有效指導(dǎo)二襯施工,加快施工進(jìn)度.此次探討可為灰?guī)r中或相似地質(zhì)中大跨度隧道開挖提供實(shí)例參考.

龍鼎隧道跨度大、進(jìn)口圍巖風(fēng)化嚴(yán)重、圍巖破碎、施工條件復(fù)雜。以拱頂下沉位移和水平收斂位移為判定標(biāo)準(zhǔn)，探究了龍鼎隧道在灰?guī)r地質(zhì)ⅳ級(jí)圍巖中cd法開挖的可行性。結(jié)果表明龍鼎隧道開挖施工中，拱頂下沉位移和水平收斂位移均是開始快速增大，一定時(shí)間后增速變緩趨于穩(wěn)定，此時(shí)圍巖變形約為最終變形80%。以此變化趨勢(shì)可以有效指導(dǎo)二襯施工，加快施工進(jìn)度。此次探討可為灰?guī)r中或相似地質(zhì)中大跨度隧道開挖提供實(shí)例參考。

大斷面隧道施工開挖時(shí),常采用臺(tái)階法和cd法。采用數(shù)值計(jì)算方法,從位移和受力兩方面,對(duì)兩種開挖方法作了比較分析,揭示隧道結(jié)構(gòu)的位移和力學(xué)特性,驗(yàn)證了理論的正確性,可為大斷面隧道的設(shè)計(jì)與施工提供一定的參考和指導(dǎo)。

結(jié)合廣深港客運(yùn)專線zh-2標(biāo)百足地隧道的施工實(shí)例,采用數(shù)值模擬分析的研究方法,對(duì)大斷面軟弱圍巖隧道開挖支護(hù)情況進(jìn)行了施工過(guò)程的研究。主要對(duì)三臺(tái)階典型開挖步驟的變化情況進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了開挖對(duì)洞周圍巖壓力、初期支護(hù)的內(nèi)力、洞內(nèi)水平收斂及拱頂下沉的影響。通過(guò)對(duì)隧道開挖和支護(hù)施工過(guò)程的數(shù)值模擬來(lái)分析施工中初支內(nèi)力、拱頂沉降以及隧道收斂在各施工階段的變化情況,以便在施工中結(jié)合監(jiān)控量測(cè)數(shù)值來(lái)指導(dǎo)施工。

長(zhǎng)株潭西延線ii標(biāo)隧道穿越金家大院等復(fù)雜建筑物。原設(shè)計(jì)采用明挖法開挖，但明挖法對(duì)周邊環(huán)環(huán)境擾動(dòng)較大，社會(huì)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)較高，無(wú)法實(shí)施。為此，文章構(gòu)建開挖方法的模糊模型，結(jié)合技術(shù)因素、安全因素、經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)因素進(jìn)行了分析梳理，確定了合適的開挖方法。文章的方法可為類似工程提供技術(shù)參考。

由于受到地形地物的影響,或者征地拆遷成本很大,采用分岔隧道、喇叭口斷面隧道方案,不僅能很好地解決地形的限制,而且很好的解決了路、橋、隧的銜接方式,總體線形的特殊要求,可取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,具有顯著的社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)深圳市福龍路橫龍山"人"字形分岔喇叭口大斷面隧道的工程實(shí)踐,總結(jié)出本工法。

近年來(lái)大型水電站廠房趨向修建于地下，大斷面洞室開挖是地下廠房建設(shè)的基礎(chǔ)，本文通過(guò)對(duì)比分析拉西瓦地下廠房中導(dǎo)洞開挖和主變開關(guān)室半洞開挖方案，從施工質(zhì)量、施工進(jìn)度、洞身安全等方面論述了半洞開挖方案的優(yōu)點(diǎn)，為同類工程開挖施工提供了新的方法、新的思路。

第三節(jié)隧道施工開挖方法 一、隧道施工開挖一股規(guī)定 按新奧法施工時(shí),應(yīng)根據(jù)隧道工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備等條 件,采用盡量少擾動(dòng)圍巖的開挖方法。 1．隧道施工開挖方法 開挖方法有:鉆爆開挖法,機(jī)械開挖法,人工和機(jī)械混合開挖法等三種。 2.隧道施工開挖方法的選用 應(yīng)根據(jù)隧道地質(zhì)條件、環(huán)境情況、機(jī)械設(shè)備、安全要求等綜合考慮進(jìn)行 選用,并與支護(hù)襯砌施工相協(xié)調(diào)。 鉆爆法——可用于各類巖層中,是隧道施工開挖中采用最普通的方法。 當(dāng)用鉆爆法開挖坑道時(shí),應(yīng)采用光面爆破,預(yù)裂爆破技術(shù),能使開挖輪廓 線符合設(shè)計(jì)要求、超欠挖量少,并能減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)破壞等。 機(jī)械開挖法———般適用于軟弱破碎圍巖,在全斷面一次開挖法中宜采 用大型機(jī)械掘進(jìn)，在分部開挖法中多選用小功率、小尺寸的小型挖掘機(jī) 或單壁掘進(jìn)機(jī),它具有耗能較少,靈活性大,生產(chǎn)效益較高等優(yōu)點(diǎn)。 二、鉆爆法開挖設(shè)計(jì) 采用鉆爆

我國(guó)是個(gè)人口眾多的國(guó)家,其中鐵路承擔(dān)了大部分的客流,鐵路客運(yùn)專線因其高效率、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)將成為近期甚至以后鐵路發(fā)展的趨勢(shì),結(jié)合客專線鐵路隧道的特點(diǎn),分析研究大斷面隧道的經(jīng)濟(jì)、合理的開挖技術(shù)。