高速公路隧道工程有限元分析

对隧道工程的初步设计方案进行分析。利用通用ANSYS有限元分析程序,对开挖岩体使用生死单元,进行隧道开挖模拟,从而获得隧道在各个施工开挖阶段隧道围岩的内力及支护结构的弯矩、轴力和剪力图。从有限元分析结果来看,设计方案所确定的开挖顺序是可行的,围岩能够自承稳定。本工程初步设计合理,支护设计能够满足工程要求。     

软岩+大跨度隧道施工力学模拟与分析

永九快速线永龙隧道的双向6车道浅埋大跨扁平结构,对围岩稳定和结构受力均产生不利影响.利用有限元程序模拟V级围岩软岩地质条件下大跨度隧道的动态施工过程,以隧道施工后周边围岩稳定性和初期支护及临时支护安全性为指标分析开挖效果,从理论和与实际监控量测数据对比分析结果证实了上下台阶双侧壁导坑法设计施工方案的合理.研究成果为同类工程的设计与施工提供理论参考.     

硬岩条件下半喷混凝土快速支护施工的三维仿真分析

本文依托粤湘高速公路博罗至深圳段水涧山隧道,全过程力学仿真模拟研究了半喷混凝土快速施工技术,通过对围岩变形过程及大小、围岩应力与塑形区、两次半喷混凝土的应力分布与量值、系统锚杆的受力等力学指标值的变化规律,分析隧道围岩自稳与自承性能、支护结构的安全度。为今后同类的工程提供了宝贵经验。     

有限元强度折减法在双孔并行隧道施工模拟中的应用研究

用有限元强度折减法计算出的安全系数作为评价隧道围岩稳定性的指标,借助于ANSYS程序,使用莫尔-库仑等面积圆屈服准则,计算嵩山隧道的安全系数,通过分析比较确定最优开挖方案;对隧道的开挖支护过程进行数值模拟,分析应力场、位移场、塑性区和支护结构内力变化规律,为隧道工程施工提供理论指导。     

浅埋偏压隧道开挖方案的分析研究

采用CRD法,对浅埋偏压公路隧道在不同开挖顺序下进行施工力学数值模拟.分析不同开挖顺序时的围岩位移、应力、初期支护的内力,并进行比较.数值结果表明:隧道开挖按照外侧上部-内侧上部-外侧下部-内测下部的顺序进行时,开挖过程应力、位移较小.边墙与仰拱交界处和拱顶均是施工中应重点关注的部位.     

长大深埋排水隧道在不同施工方法下围岩稳定性

为研究不同施工方法下深埋排水隧道围岩变形机制及稳定性控制,利用有限差分程序FLAC3D模拟了在不同施工方法下隧道的开挖支护过程,研究了隧道支护结构的变形与应力变化规律,探索了围岩稳定性,并分析了应力场、塑性区及变形对不同围岩力学参数敏感性。研究结果表明,在不同施工方法下排水隧道衬砌按抗压及抗拉验算均是安全的,且最大拉应力主要集中在拱底上;采用全断面法施工时围岩的竖向位移和水平位移最小;衬砌应力及围岩变形对弹性模量最敏感,黏聚力和内摩擦角对塑性区影响较大。     

隧道软弱围岩超欠挖质量控制

隧道软弱围岩是隧道工程施工中常见的地质结构,对施工的安全性、施工精度、施工质量等方面皆有非常严重的影响。基于此,本文结合羊子岭隧道工程实际情况,先分析了超欠挖的规定以及对隧道工程的影响,接着提出引发超欠挖的原因,最后提出超欠挖的质量控制技术。分析结果表明,超欠挖是隧道软弱围岩施工中常见的质量问题,需要从选择合理的开挖方法、控制爆破施工施工精度、做好超前支护施工等方面同时入手,才能避免在施工中发生超欠挖问题,保证隧道工程施工质量和施工的安全性。     

既有高速公路下穿隧道超长双层大管棚变形规律研究

某隧道下穿高速公路段以140m超长大管棚作为超前预支护.为探究隧道开挖过程中管棚与围岩的相互作用,采用测斜仪和水平测斜管对超长大管棚的变形进行测试,得到管棚在隧道开挖过程中各点的位移的分布规律,应用双参数弹性地基梁中的巴氏(Pasternak)模型进行理论分析,并与试验结果进行对比.根据现场测试结果和理论计算,分析隧道在开挖过程中围岩与管棚支护的作用机制,研究结果为以后类似工程的施工提供了借鉴.     

山体隧道洞口段应力特征研究

隧道开挖必然导致洞口段原岩应力重新分布,针对洞口段围岩应力复杂变化及隧道支护受力情况,采用ANSYS有限元三维模拟,并结合现场试验,对浙江某山体隧道进行整体分析。直观地展示了围岩仰坡段受隧道开挖及山体地形地貌影响下应力变化特征,并表明坡趾是阻止失稳破坏的关键位置,衬砌内力与其自身刚度成正比关系等。对该隧道洞口段应力变化情况进行分析,以期对其他类似工程的研究提供借鉴意义。     

黎家湾隧道不良地质段施工控制技术研究

为深入研究隧道穿越不良地质段的施工控制技术,以黎家湾隧道为工程实例,全面总结分析黎家湾隧道的工程地质情况,提出了采用超前小导管注浆、注浆堵水加固、台阶分部开挖法等施工控制技术,并通过数值模拟计算对其控制效果进行评价。研究结果表明采用上述施工控制措施后,隧道围岩及支护结构变形得到了有效控制,研究成果对类似工程有供借鉴意义。     

浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术

本文首先介绍了浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术中超前支护及预加固施工要求,包括超前支护要求以及注浆要求,其次分析了施工技术中隧道开挖方法以及监控量测,最后提出了隧道防排水的处理要求。     

浅谈隧道支护手段

隧道是围岩与支护结构的综合体.隧道开挖破坏了地层的初始应力平衡,产生围岩应力释放和洞室变形,过量的变形将导致围岩松动甚至坍塌.所以隧道完成以后必须进行初期支护,常见的初期支护有喷锚支护,锚杆,喷射混凝土,钢拱架等支护手段.     

高地应力条件下软岩大变形隧道极限位移计算模拟

由于受地应力水平和围岩工程性质影响,高地应力条件下软岩隧道开挖后围岩塑性变形显著,施工中常伴有支护变形侵限、大面积开裂,甚至坍塌等现象发生。如何选择合理的支护措施,有效控制软岩隧道变形并确保结构安全已成为目前地下工程界的关注焦点。施工中各阶段隧道极限位移的研究,可为该种条件下隧道设计和施工决策提供有利的技术支持。根据乌鞘岭隧道F7断层区段的实际情况、对高地应力条件下软岩大变形隧道不同施工阶段的极限位移进行研究和确定,并将研究成效应用于工程实际。     

高地应力条件下软岩大变形隧道极限位移计算模拟

由于受地应力水平和围岩工程性质影响，高地应力条件下软岩隧道开挖后围岩塑性变形显著，施工中常伴有支护变形侵限、大面积开裂，甚至坍塌等现象发生。如何选择合理的支护措施，有效控制软岩隧道变形并确保结构安全已成为目前地下工程界的关注焦点．施工中各阶段隧道极限位移的研究，可为该种条件下隧道设计和施工决策提供有利的技术支持．根据乌鞘岭隧道F7断层区段的实际情况、对高地应力条件下软岩大变形隧道不同施工阶段的极限位移进行研究和确定，并将研究成效应用于工程实际。     

“隧道工程”课程中围岩分级的教学难点及对策分析

围岩分级与地学知识关联性密切,且对理解隧道工程后续知识极为重要,是土木工程专业"隧道工程"课程中的重点和难点。首先,分析了隧道工程中围岩分级的教学难点,主要体现在围岩分级的原因不明确、原理不清楚、指标不成体系、具体应用案例少等四个方面;在此基础上提出了以阐明围岩分级原因、分析围岩分级原理、归纳围岩分级指标体系、展示围岩分级应用等解决对策。     

昌九城际铁路宝塔隧道软弱围岩施工技术研究

客运专线铁路隧道软弱围岩开挖是隧道施工中的一大技术难题,如何提高施工进度、保证施工安全、降低工程费用是技术改进的关键.通过对昌九城际铁路宝塔隧道软弱围岩长管棚超前支护、洞身环形预留核心土法开挖、微差钻爆设计与洞身支护等系统总结,为软岩隧道的设计及快速掘进施工提供借鉴.     

隧道管棚超前支护的变形监测与受力机制分析

在隧道工程中,管棚支护是控制地面沉降和限制隧道变形的有效措施。以晋祠隧道穿越大运高速公路段为例,采用水平测斜管对管棚支护的变形进行监测,通过内设的钢筋计获得管棚支护的受力信息。结果表明：管棚的垂向位移沿隧道开挖线呈凹槽形分布,且沉降量随开挖面的推进不断向前和向下运动,隧道开挖一部和三部时引起的沉降量最大;管棚的内力也具有类似的变化规律,且内力值在开挖面通过后产生明显的回弹,表明管棚超前支护作用显现,调整了围岩的压力。研究结果为类似工程的管棚超前支护设计和监测提供了依据。     

软弱围岩大断面隧道自进式管棚超前支护技术

石峡隧道ZK31+306-ZK31+336处穿越F7断裂破碎带,掌子面围岩整体为熔结角砾凝灰岩。本文针对围岩条件差、开挖断面大特点提出采用集钻孔、安装、注浆和支护四位一体的自进式小管棚超前支护,该超前支护有效提高了塑性区围岩的承载能力,隧道开挖后围岩变形控制显著,此外还提高了隧道施工工效。     

软弱围岩隧道工程超前管棚支护施工技术

软弱围岩地区的开挖具有很大的施工难度，如处理不好很容易出现垮塌现象。针对软弱围岩隧道采用超前管棚的施工工艺可以很好地解决这一问题。结合具体的工程实例，阐述了软弱围岩地区隧道工程超前管棚支护的设计原理、工艺流程、技术要点及管棚主要技术参数等。     

预应力锚杆复合土钉支护三维非线性分析

应用三维非线性有限元分析通用软件,对基坑工程中采用预应力锚杆复合土钉支护和单纯土钉支护2种支护方式进行数值模拟分析,包括分步土方开挖、土钉安设与面层制作等全过程的施工模拟,对同等工况下的单纯土钉支护和预应力锚杆复合土钉支护进行力学性状比较,包括坑外土层张拉应力区分布、变形特征、支护坑壁力学特征和土钉与锚杆拉力分布等方面的差异性,并结合复合土钉支护基坑工程应用情况,系统地研究了预应力锚杆复合土钉支护作用机理及其工作性能.