中導(dǎo)洞法施工雙連拱隧道的數(shù)值模擬分析

針對(duì)雙連拱隧道采用主洞上下臺(tái)階法施工步驟,利用有限元計(jì)算軟件進(jìn)行施工過(guò)程動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬,通過(guò)應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證該方法的可行性,為雙連拱隧道設(shè)計(jì)和施工提供理論依據(jù)。

結(jié)合實(shí)際案例,介紹了雙連拱隧道的施工流程及基本的技術(shù)原則,詳細(xì)的分析了雙連拱隧道中導(dǎo)洞的施工技術(shù),促進(jìn)我國(guó)山區(qū)隧道施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展.

研究了雙連拱隧道施工過(guò)程中左右洞施工的相互影響、中墻的變形及其控制問(wèn)題。其方法為將隧道施工工序分為20步;利用ansys程序?qū)λ淼赖膰鷰r、中墻的變形、受力變化過(guò)程進(jìn)行了三維有限元仿真分析,得到了右洞開(kāi)挖對(duì)左洞圍巖位移的影響范圍約為開(kāi)挖面前后3b(b為單洞開(kāi)挖跨度,為12m)。右洞施工時(shí),開(kāi)挖面后方的中墻產(chǎn)生整體向左的偏轉(zhuǎn),墻身中部向左側(cè)鼓出,基部右趾向上抬起。中墻側(cè)的回填有效地抑制了中墻的變形,所以施工時(shí)中墻側(cè)必須回填密實(shí)。為了控制中墻的變形,兩開(kāi)挖面間距應(yīng)小于2.5b～3.0b。

通過(guò)對(duì)元磨高速公路老蒼坡5號(hào)隧道中導(dǎo)洞的施工介紹,闡述了公路連拱隧道中導(dǎo)洞進(jìn)洞、開(kāi)挖支護(hù)、襯砌、防水等施工技術(shù)措施,對(duì)今后同類雙連拱隧道工程具有一定指導(dǎo)意義。

以張石高速jk-2合同段岔道2#雙連拱隧道工程為背景,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)多源傳感器構(gòu)建的監(jiān)測(cè)信息平臺(tái),結(jié)合回歸分析方法及高置信度關(guān)系模型等參數(shù)反饋信息,對(duì)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、融合和態(tài)勢(shì)分析,得到了淺埋偏壓連拱隧道在施工開(kāi)挖過(guò)程中圍巖應(yīng)力、位移、變形、塑性區(qū)和支護(hù)結(jié)構(gòu)等動(dòng)態(tài)變化規(guī)律;對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程出現(xiàn)的各種異常現(xiàn)象及產(chǎn)生原因進(jìn)行深入分析與研究,客觀描述了圍巖的穩(wěn)定性狀與支護(hù)效果。同時(shí),采用有限元軟件以實(shí)際地形等高線為參照,建立仿真三維模型對(duì)隧道施工開(kāi)挖進(jìn)行數(shù)值模擬,比較采用不同施工方案對(duì)隧道整體結(jié)構(gòu)及支護(hù)的影響。針對(duì)原淺埋、偏壓連拱隧道施工方案提出優(yōu)化建議,修正優(yōu)化開(kāi)挖方案和支護(hù)設(shè)計(jì),對(duì)目前同類特征隧道施工具有借鑒指導(dǎo)意義。

以岳陽(yáng)市平江縣s207百福隧道實(shí)際工程施工為依托,在v級(jí)圍巖淺埋條件下,采用flac3d對(duì)雙連拱隧道主要施工方法進(jìn)行數(shù)值模擬,得到3種主要工法下隧道開(kāi)挖后的圍巖和隧道結(jié)構(gòu)的受力特征等結(jié)果,為本隧道的施工優(yōu)化了設(shè)計(jì)工法,為類似地層條件下的隧道開(kāi)挖設(shè)計(jì)施工方法的選擇和分析提供一定的參考。

以某高速公路中的一淺埋偏壓雙連拱隧道為工程背景,運(yùn)用midas/gts有限元軟件,對(duì)其施工過(guò)程進(jìn)行三維彈塑性分析。分別就三導(dǎo)洞施工方法中的\"先外后內(nèi)\"和\"先內(nèi)后外\"兩種施工順序下的施工過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,重點(diǎn)分析圍巖的變形與應(yīng)力、初期支護(hù)應(yīng)力的分布規(guī)律,中隔墻的應(yīng)力變化,以及圍巖塑性區(qū)的分布,進(jìn)一步研究淺埋偏壓情況下連拱隧道的穩(wěn)定性,為后續(xù)設(shè)計(jì)和施工提供技術(shù)指導(dǎo)。

以張石高速公路二期工程岔道一號(hào)隧道為實(shí)例,對(duì)三導(dǎo)洞法和中導(dǎo)洞法兩種施工方法進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析比較了這兩種施工方法在不同施工工序下的圍巖位移場(chǎng)、圍巖豎向應(yīng)力場(chǎng)以及中隔墻豎向應(yīng)力的變化,從而得出了在相同支護(hù)條件下,采用三導(dǎo)洞方案進(jìn)行岔道一號(hào)雙連拱隧道施工時(shí),與中導(dǎo)洞方案相比圍巖位移值小,豎向應(yīng)力和中墻所受偏壓力低,因而優(yōu)于中導(dǎo)洞方案.

本標(biāo)段共計(jì)隧道兩座，均為聯(lián)拱隧道，根據(jù)本標(biāo)段工程的特點(diǎn)，工程只按一 個(gè)施工工區(qū)進(jìn)行施工。 隧道進(jìn)口工區(qū)由于施工場(chǎng)地狹窄，各種臨時(shí)設(shè)施布置困難。開(kāi)工后，立即進(jìn) 行施工期間的排水設(shè)施施工，埋置管涵，開(kāi)挖臨時(shí)排水溝，填土整平場(chǎng)地，在其 上修建臨時(shí)設(shè)施（砼拌和站、料場(chǎng)、鋼筋加工場(chǎng)等）。隧道完工后，拆除臨時(shí)設(shè) 施，繼續(xù)施工路基，做好永久性排水設(shè)施。 工區(qū)設(shè)置一座砼拌和站，集中供應(yīng)工區(qū)內(nèi)施工用砼。安排1個(gè)施工隊(duì)伍1 套施工設(shè)備2班作業(yè)人員施工。施工用電、用風(fēng)、用水等的布置見(jiàn)“洞內(nèi)管線布 置圖”。 隧道ⅱ、ⅲ類圍巖采用超前支護(hù)上部弧形導(dǎo)坑法非鉆爆開(kāi)挖，破碎器或風(fēng)鎬 開(kāi)挖上部弧形導(dǎo)坑；初期支護(hù)緊隨開(kāi)挖施工，并和超前支護(hù)及時(shí)連成整體。出碴 采用裝載機(jī)或挖掘裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸。超前注漿小導(dǎo)管和中空注漿錨桿 采用鑿巖機(jī)鉆眼，zub-5注漿機(jī)壓注水泥漿；噴射砼（鋼纖維）采用

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(kāi)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).

雙連拱隧道雙洞施工工法

以蘇州鳳凰山大跨度雙連拱隧道工程為例，采用有限元軟件對(duì)多工序開(kāi)挖條件下雙連拱隧道圍巖應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)的變化及初期支護(hù)的受力情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析.通過(guò)分析得出，中隔墻頂部及拱腰處圍巖存在應(yīng)力集中的現(xiàn)象；中隔墻中間部位應(yīng)力最大.豎向位移在主洞拱頂和拱底較大.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，測(cè)得拱頂沉降隨開(kāi)挖工序的變化趨勢(shì)，將理論分析結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明，數(shù)值模擬得出的拱頂沉降與實(shí)測(cè)結(jié)果基本是一致，由此證明，數(shù)值模擬結(jié)果能真實(shí)反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)隧道圍巖的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)隨開(kāi)挖步驟的變化趨勢(shì).

基于flac3d有限差分軟件,通過(guò)建立高速公路六車道雙連拱隧道的計(jì)算模型,重點(diǎn)對(duì)隧道三導(dǎo)坑法開(kāi)挖過(guò)程中,圍巖豎向位移和最大主應(yīng)力的變化情況進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對(duì)隧道成型后圍巖塑性區(qū)的開(kāi)展及錨桿的受力情況進(jìn)行了計(jì)算,其成果可為類似工程提供借鑒。

結(jié)合某雙連拱隧道實(shí)體工程,通過(guò)建立彈塑性模型,應(yīng)用有限元程序?qū)υ撍淼肋M(jìn)行仿真分析,模擬其施工過(guò)程中受力性態(tài),獲得了有關(guān)軟巖雙連拱隧道在施工過(guò)程中圍巖-支護(hù)體系的力學(xué)性態(tài),并對(duì)三導(dǎo)洞方案修建雙連拱隧道時(shí)圍巖和結(jié)構(gòu)的受力、變形規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)分析,為隧道圍巖穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)提供了準(zhǔn)確的資料,從而為軟巖雙連拱隧道的設(shè)計(jì)與施工提供技術(shù)指導(dǎo)。

針對(duì)廣惠高速公路小金口雙連拱隧道在不同施工方法下圍巖和隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)問(wèn)題,運(yùn)用有限元的方法對(duì)三導(dǎo)坑開(kāi)挖法和上下臺(tái)階開(kāi)挖法進(jìn)行了動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬,首次建立了在不同施工工序下圍巖的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng),進(jìn)而對(duì)這兩種施工方法進(jìn)行了比較,得出采用上下臺(tái)階法開(kāi)挖的方案較優(yōu)。所建立的雙連拱隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力(軸力和彎矩)模型,對(duì)雙連拱隧道的設(shè)計(jì)和施工具有重大的指導(dǎo)意義。

大跨雙連拱隧道三導(dǎo)洞施工技術(shù)探討 摘要：大跨雙連拱隧道相對(duì)于其他形式的隧道，有占地面積小、拆遷量小、 接線容易、線行流暢美觀等優(yōu)點(diǎn)，在交通工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由 于雙連拱大跨度隧道在受力分析上存在許多不利因素，在設(shè)計(jì)和施工方法上還不 完善，尚處于摸索和積累經(jīng)驗(yàn)階段，因此其施工難度很大。本文主要對(duì)大跨雙連 拱隧道三導(dǎo)洞施工技術(shù)進(jìn)行了分析探討。 關(guān)鍵詞：大跨雙連拱隧道重難點(diǎn)分析三導(dǎo)洞工法不足改進(jìn) 引言： 雙連拱隧道占用土地節(jié)省,對(duì)于地形變化較大和土地資源匱乏的山嶺重丘地 區(qū)和城市市政工程比較適用;但雙連拱隧道的施工工序復(fù)雜,所需建設(shè)工期相對(duì)較 長(zhǎng),故只適宜在中短隧道中采用。由我公司承建的貴陽(yáng)遵義中路隧道為雙向六車 道連拱隧道，隧道建筑限界寬31.40m，高5.0m，采用復(fù)合式曲中墻結(jié)構(gòu)，中隔 墻最小厚度140cm。隧道全長(zhǎng)485m，隧道最大埋深約5

雙連拱隧道施工方案2007-01-2519:31 一、工程概況 （一）隧道概況 南安ⅰ號(hào)隧道位于安徽省東至縣馬坑鄉(xiāng)南安村，起訖樁號(hào)為k71+760.00～k71+956.00，全 長(zhǎng)196m，為整體式連拱隧道，曲線短隧道。單洞建筑限界凈寬10.25m,凈高5m，進(jìn)出口設(shè) 計(jì)標(biāo)高分別為94.878m和98.404m，隧道最大埋深50.4m。 隧道平面線型為直線接圓曲線，曲線半徑為r=2700m(左偏)，曲線處不設(shè)超高,路面橫坡為 2%。隧道線路縱坡為+1.78%，由安慶端向景德鎮(zhèn)端上坡。隧道洞內(nèi)結(jié)構(gòu)概況詳見(jiàn)表3-1《南 安ⅰ號(hào)隧道工程概況表》。 南安ⅰ號(hào)隧道工程概況表 表3-1 隧道形式里程樁號(hào)長(zhǎng)度（m）圍巖級(jí)別及長(zhǎng)度（m）明洞 ⅴiviii 整體式連 拱隧道k71+760～ k71+956196202912126

連拱隧道正洞上下臺(tái)階開(kāi)挖施工工法 工法編號(hào)：ggg（鄂）d1—2011 王慧胡勇馬佛領(lǐng) 中天路橋有限公司 1前言 近年來(lái)，隨著我國(guó)公路建設(shè)的快速發(fā)展，連拱隧道作為公路隧道的一 種結(jié)構(gòu)形式，由于其平面線型順暢、占地面積小、便于運(yùn)營(yíng)管理等優(yōu)點(diǎn)， 尤其是在山區(qū)高速修建短隧道（隧道長(zhǎng)≤500m）中，具有較大優(yōu)勢(shì)而常被 采用，但由于受結(jié)構(gòu)形式所限，連拱隧道施工工序較復(fù)雜，導(dǎo)致施工工期 較長(zhǎng)，且質(zhì)量難以控制，因此根據(jù)不同的工程情況選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合 理的開(kāi)挖方法顯得尤為重要。 目前連拱隧道的主要施工方法分為導(dǎo)坑施工法和正洞施工法兩大類， 早期的連拱隧道多采用導(dǎo)坑法施工，施工工序多，對(duì)圍巖擾動(dòng)頻繁，施工 周期長(zhǎng)，工效慢、工期長(zhǎng)、成本高，不利于隧道防水。宜巴高速第三合同 段的氈帽山隧道設(shè)計(jì)的施工方案為導(dǎo)坑法，考慮到隧道圍巖情況較好，工 期短等實(shí)際情況，后采用正洞上下臺(tái)階法施工，

近年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)條件的不斷進(jìn)步,尤其是在我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的進(jìn)一步實(shí)施,我國(guó)高等級(jí)公路呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的局面,公路隧道數(shù)量日益增多。在山區(qū)狹窄地帶等特殊地形條件下,采用分離式隧道線路較為困難且造價(jià)高昂,于是產(chǎn)生了雙連拱隧道形式。文章以腰子坡連拱隧道為研究背景,通過(guò)運(yùn)用大型通用有限元軟件ansys,建立了隧道穿越v級(jí)i型圍巖地段的二維彈塑性有限元模型,進(jìn)行施工力學(xué)平面的數(shù)值模擬,得到隧道中墻應(yīng)力、圍巖應(yīng)力和位移、拱頂下沉、地表沉降值以及支護(hù)、襯砌的內(nèi)力值以及上下臺(tái)階開(kāi)挖方式對(duì)這些值的影響。

中導(dǎo)洞開(kāi)挖施工組織設(shè)計(jì) 一、工程概況： 1、逕古潭（二）隧道設(shè)計(jì)為雙連拱隧道，進(jìn)口里程k73+157，出口里程為k73+620，隧道全長(zhǎng)463m，線路縱坡2.5%。 隧道開(kāi)挖區(qū)巖性以千枚狀板巖，粉砂狀千枚巖為主的軟質(zhì)圍巖，巖體結(jié)構(gòu)松散，呈強(qiáng)風(fēng)化-全風(fēng)化狀。開(kāi)挖區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，可視破碎帶達(dá)6條之多。 隧道滲水以第四系孔隙水，構(gòu)造帶裂隙水為主，遇雨水天氣，隧道涌水量成倍增長(zhǎng)。 2、中導(dǎo)洞開(kāi)挖主要工程數(shù)量：挖石方12000m3，噴射c25砼810m3，鋼拱架支撐246t。 二、機(jī)械設(shè)備及人員安排 1、中導(dǎo)洞開(kāi)挖所需機(jī)械、設(shè)備見(jiàn)進(jìn)場(chǎng)設(shè)備報(bào)驗(yàn)單。 2、人員安排 人員類別 人數(shù) 隧道一隊(duì) 管理人員 6 技術(shù)人員 8 施工人員 88 隧道三隊(duì) 管理人員 5 技術(shù)人員 6 施工人員 78 三、施工計(jì)劃安排

為確定無(wú)中導(dǎo)洞城市連拱隧道施工工法的適宜性,基于工程地質(zhì)條件,采用數(shù)值模擬手段,研究了無(wú)中導(dǎo)洞連拱隧道開(kāi)挖過(guò)程圍巖豎向位移及隧道水平位移情況,對(duì)無(wú)中導(dǎo)洞連拱隧道圍巖、襯砌結(jié)構(gòu)等在不同開(kāi)挖步時(shí)的力學(xué)特征以及隧道加強(qiáng)區(qū)受力機(jī)理進(jìn)行分析,并模擬了加強(qiáng)區(qū)底部錨桿注漿及拱腰拱腳處搭設(shè)鎖腳錨桿并注漿等加固措施。結(jié)果表明:隧道開(kāi)挖后中部加強(qiáng)區(qū)隆起明顯,這對(duì)于隧道中部加強(qiáng)區(qū)混凝土的穩(wěn)定相當(dāng)不利,應(yīng)該采取控制隆起的措施;上臺(tái)階開(kāi)挖時(shí),拱腳處襯砌受力較大,宜將直角改為圓角以減小彎矩。開(kāi)挖完成后,中部加強(qiáng)區(qū)底部的襯砌幾乎處于純彎狀態(tài),有必要提高該區(qū)域初襯厚度;對(duì)加強(qiáng)區(qū)底部巖體進(jìn)行錨桿注漿加固的效果較好,能有效減少拱底隆起和初襯受力,同時(shí)對(duì)保持中部加強(qiáng)區(qū)混凝土的穩(wěn)定也有較好的效果;在拱底和加強(qiáng)區(qū)底部搭設(shè)鎖腳錨桿,特別是在加強(qiáng)區(qū)底部的鎖腳錨桿對(duì)維持混凝土加強(qiáng)區(qū)的穩(wěn)定有較大作用。

淺析雙連拱隧道施工工藝——文章結(jié)合工程實(shí)例，重點(diǎn)闡述了雙連拱隧道的施工工序、工藝流程等，并結(jié)合本工程，提出了幾個(gè)特殊問(wèn)題的處理措施。