應(yīng)力釋放率對(duì)超大斷面小凈距淺埋隧道的開挖影響

根據(jù)福州某小凈距大斷面市政道路隧道的工程實(shí)踐,總結(jié)針對(duì)淺埋段圍巖特性所采用上下臺(tái)階開挖法的成功經(jīng)驗(yàn),以供類似工程施工參考。

城市淺埋超大斷面隧道的開挖方法探討

結(jié)合具體工程實(shí)例,介紹了大斷面淺埋隧道進(jìn)洞施工方案,分析了微臺(tái)階法工藝原理及微臺(tái)階法的具體施工步驟,得出了微臺(tái)階法施工可以有效地控制超挖,并減少對(duì)圍巖的破壞影響的結(jié)論,從而推廣微臺(tái)階法在大斷面淺埋隧道中的應(yīng)用。

利用有限元計(jì)算法對(duì)淺埋大斷面小凈距隧道v級(jí)圍巖的2種施工方法(雙側(cè)壁導(dǎo)坑和crd法)進(jìn)行模擬。計(jì)算和比較2種施工方法下圍巖應(yīng)力和位移控制效果,結(jié)果表明,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在圍巖應(yīng)力控制上略優(yōu)于crd法;crd法對(duì)隧道兩側(cè)邊墻水平位移控制比較有利,但對(duì)隧道頂部圍巖沉降控制不如雙側(cè)壁導(dǎo)坑法有效;兩者對(duì)中間巖柱變形及地表沉降的控制效用相當(dāng)。結(jié)合工程實(shí)踐,采用crd法既保證了圍巖的穩(wěn)定性,又減少工序、節(jié)省投資、縮短工期,取得了明顯經(jīng)濟(jì)效益。

鑒于淺埋特大斷面小凈距公路隧道施工難度大,且隧道圍巖地質(zhì)條件的復(fù)雜性,為確保隧道施工安全,使用gpr地質(zhì)雷達(dá)對(duì)隧道掌子面前方地質(zhì)情況進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào),并以此為依據(jù)對(duì)施工進(jìn)行動(dòng)態(tài)指導(dǎo),提前采取預(yù)防措施,確保了工程安全,達(dá)到了較好的預(yù)報(bào)效果。

軟弱圍巖條件下的大斷面小凈距淺埋隧道施工方案研究_pdf

采用理論分析模型與計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬相結(jié)合技術(shù),對(duì)ⅱ類圍巖條件下的大斷面小凈距淺埋隧道進(jìn)行雙側(cè)壁法、單側(cè)壁法、臺(tái)階法三種施工方案的對(duì)比分析,為工程設(shè)計(jì)和施工提供參考和指導(dǎo)。

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采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,對(duì)淺埋小凈距雙洞六車道偏壓公路隧道在不同開挖順序下進(jìn)行施工力學(xué)數(shù)值模擬。分析不同開挖順序時(shí)的圍巖位移、應(yīng)力、地表位移以及塑性區(qū)的變化,并進(jìn)行比較。數(shù)值結(jié)果表明:先開挖深埋一側(cè)隧道,圍巖塑性區(qū)較小,左洞拱頂不會(huì)出現(xiàn)圍巖拉裂區(qū),右洞拱頂塑性區(qū)較小;先開挖各洞外側(cè),拱頂和中間巖柱的應(yīng)力、位移較小;后行隧道開挖對(duì)先行隧道圍巖的受力變形有很大影響,后行隧道開挖導(dǎo)致先行隧道洞周位移和應(yīng)力大幅度增大;中間巖柱、側(cè)墻和拱頂均是施工中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的部位。

雙向8車道超大斷面小凈距公路隧道變形機(jī)理、初期支護(hù)體系、開挖工法等方面與常規(guī)隧道有所不同,且國內(nèi)外相關(guān)研究相對(duì)較少,設(shè)計(jì)上無相關(guān)規(guī)范可依,可參考借鑒實(shí)體工程也較為缺乏。為更好地指導(dǎo)同類工程設(shè)計(jì),以京滬高速濟(jì)南連接線工程為例,介紹了國內(nèi)乃至世界上最大規(guī)模雙向8車道公路隧道群的工程概況及設(shè)計(jì)要點(diǎn),對(duì)小凈距隧道合理凈距、支護(hù)方案和開挖工法等進(jìn)行了研究,確定其分離雙洞間合理凈距為10m~15m,建議襯砌支護(hù)采用二次支護(hù)方案并給出了具體參數(shù),規(guī)定了隧道開挖工法、前后洞掌子面距離和施工步距離要求。該工程現(xiàn)已按時(shí)完工通車,實(shí)踐表明實(shí)施效果良好,成果對(duì)類似工程的實(shí)施具有一定的參考和借鑒意義,可為后續(xù)規(guī)范的修編提供基礎(chǔ)資料。

大斷面小凈距隧道施工力學(xué)響應(yīng)研究——通過對(duì)軟弱圍巖條件下的大斷面小凈距隧道采用不同施工方案及步驟時(shí)的力學(xué)響應(yīng)研究，針對(duì)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、cd法、上下臺(tái)階法等幾種施工方法對(duì)圍巖變形、地表沉降、圍巖應(yīng)力、圍巖穩(wěn)定性等進(jìn)行對(duì)比分析，確定了適合軟弱圍巖條件...

通過對(duì)軟弱圍巖條件下的大斷面小凈距隧道采用不同施工方案及步驟時(shí)的力學(xué)響應(yīng)研究,針對(duì)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、cd法、上下臺(tái)階法等幾種施工方法對(duì)圍巖變形、地表沉降、圍巖應(yīng)力、圍巖穩(wěn)定性等進(jìn)行對(duì)比分析,確定了適合軟弱圍巖條件下大斷面小凈距公路隧道的合理施工方法。對(duì)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法采用不同的施工過程,分析比較確定出合理的施工程序。研究結(jié)果可為類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供借鑒。

以重慶市渝中區(qū)大化路隧道淺埋偏壓小凈距隧道洞口段施工為例,對(duì)利用臺(tái)階法先開挖左洞一個(gè)進(jìn)尺后交替開挖右洞與先開挖右洞一個(gè)進(jìn)尺后交替開挖左洞兩種工法進(jìn)行數(shù)值模擬分析,通過對(duì)兩種施工工法在洞口開挖后圍巖水平位移和豎直位移的分析比較,確定最佳合理開挖工法,為大化路淺埋小凈距隧道的合理進(jìn)洞開挖方式的確定提供理論依據(jù)。

結(jié)合某工程隧道洞口段存在淺埋偏壓大斷面的特點(diǎn),采用flac3d模擬了多種開挖工法對(duì)不同坡度邊坡處隧道洞口段的開挖,并對(duì)分步開挖工法的開挖順序進(jìn)行了優(yōu)化分析,研究其對(duì)隧道洞口段邊坡的穩(wěn)定性影響。研究結(jié)果表明：開挖工法控制邊坡穩(wěn)定性的效果為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法〉crd法〉cd法〉臺(tái)階法,對(duì)于開挖淺埋偏壓大斷面隧道不建議采用臺(tái)階法;分步開挖法不同的開挖順序?qū)吰路€(wěn)定性有一定的影響,其影響差異主要集中在開挖前幾個(gè)步驟中;由于超前支護(hù)的作用,先開挖靠近邊坡坡面一側(cè)的邊坡穩(wěn)定性要優(yōu)于先開挖遠(yuǎn)離邊坡坡面一側(cè)。因此,為保證隧道開挖時(shí)邊坡的安全穩(wěn)定,建議加強(qiáng)超前支護(hù),采用分步開挖工法,并先開挖靠近邊坡坡面一側(cè)。

詳文請(qǐng)參閱 http://lq.zhulong.com/luqiao.asp 詳文請(qǐng)參閱 http://lq.zhulong.com/luqiao.asp

本文以廣州市軌道交通五號(hào)線右線淘金~區(qū)莊區(qū)間隧道為背景,采用有限差分軟件flac3d對(duì)大斷面淺埋隧道的cd法、左右兩次施工、全斷面施工三種施工工法進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析比較了三種施工工法在不同工序下的地表沉降量、圍巖豎向應(yīng)力場(chǎng)以及支護(hù)豎向應(yīng)力的變化.研究結(jié)果表明:在相同支護(hù)措施下,cd法產(chǎn)生的地表沉降和塑性區(qū)最小,開挖在二襯中產(chǎn)生的應(yīng)力非常小,表明二襯在工程中發(fā)揮了很好的作用.

應(yīng)用隨機(jī)介質(zhì)理論,分析了桐油山連拱隧道淺埋段開挖引起的沿隧道縱橫向的地表移動(dòng)與變形,推導(dǎo)了復(fù)雜隧道開挖橫斷面的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。根據(jù)中導(dǎo)洞開挖后的地表量測(cè)數(shù)據(jù)反分析獲得地表基本移動(dòng)參數(shù),采用比例法獲取隧道正洞計(jì)算所需的地表移動(dòng)參數(shù),然后對(duì)隧道正洞開挖后的地表移動(dòng)和變形分布進(jìn)行了預(yù)測(cè),并據(jù)此判斷隧道開挖對(duì)地表住宅樓的影響。計(jì)算結(jié)果對(duì)指導(dǎo)隧道的施工有一定意義。

淺埋隧道開挖施工對(duì)地表建筑物會(huì)造成一定的影響,其影響程度與淺埋隧道開挖斷面尺寸、隧道埋深、施工方式以及隧道與地表建筑物之間空間相對(duì)關(guān)系息息相關(guān).本文研究過程中以我國某一淺埋隧道工程項(xiàng)目建設(shè)為例,分析過程中收集和整理了眾多的可變參數(shù),進(jìn)行了力學(xué)模型建設(shè),從而進(jìn)一步了解了隧道圍巖的變化規(guī)律,科學(xué)評(píng)判隧道工程項(xiàng)目建設(shè)對(duì)地表建筑物的影響.

金沙洲隧道是武廣客專線新廣州段重點(diǎn)控制工程,是鐵道部十大難點(diǎn)。該段dk2192+895～+940外部山體破壞嚴(yán)重,存在偏壓?jiǎn)栴}。施工中采用洞外反壓及洞內(nèi)管棚加小導(dǎo)管支護(hù),順利通過該區(qū)域。

針對(duì)隧道開挖對(duì)地層沉降的影響,分析了地表沉降的發(fā)展過程,探討了地層沉降位移預(yù)測(cè),詳細(xì)地闡述了控制建構(gòu)筑物受影響的主要措施,具有一定的使用價(jià)值和工程施工指導(dǎo)意義。

淺埋隧道穿越上部樁基礎(chǔ)的問題值得關(guān)注。在概述目前研究成果的基礎(chǔ)上,采取兩階段分析方案,利用分層土體的剪切位移法,著重分析了淺埋隧道開挖引起的土體移動(dòng)對(duì)隧道頂樁位移及軸力的影響,并與整體有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果表明該計(jì)算方法是合理的,且計(jì)算量小,無需建立復(fù)雜的計(jì)算模型,在工程領(lǐng)域有較好的實(shí)用性。

針對(duì)隧道建設(shè)一直都是我國進(jìn)行現(xiàn)代化運(yùn)輸建設(shè)中的一個(gè)重要問題,以西藏自治區(qū)的嘎堆水電站引水隧道為例,結(jié)合實(shí)例分析大斷面淺埋隧道開挖施工技術(shù),望能為日后相關(guān)工作提供借鑒.