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)反過來。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)反過來。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)來說比較小且分布較不集中,也說明采用雙側(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。通過對(duì)隧道開挖和支護(hù)施工過程的數(shù)值模擬來分析施工中初支內(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。

以鄭西客運(yùn)專線某大斷面淺埋黃土隧道為工程背景,利用巖土工程有限差分程序?qū)rd法施工過程進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。并通過分析支護(hù)結(jié)構(gòu)受力、圍巖位移等計(jì)算結(jié)果,對(duì)施工過程的安全性作出了評(píng)價(jià),并提出了相關(guān)建議措施。本計(jì)算結(jié)果為設(shè)計(jì)提供了依據(jù),可以供類似工程參考。

通過工程實(shí)例,對(duì)公路隧道大斷面回車道開挖方法進(jìn)行了嘗試并取得成功,介紹有關(guān)技術(shù)手段和支護(hù)參數(shù)。

隧道工程施工是公路工程施工中重要的組成部分,對(duì)于整個(gè)公路工程的質(zhì)量具有重大的意義。在隧道工程施工中,隧道開挖對(duì)于整個(gè)隧道工程的施工質(zhì)量具有決定性的影響。目前,主要運(yùn)用的隧道開挖方法有全斷面開挖法、臺(tái)階法、中隔壁法(cd法、交叉中壁法(crd法)和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。主要闡述了這幾種開挖方法的原理,并且闡述了在官井隧道復(fù)線(互通立交)工程中的運(yùn)用。

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。