双连拱隧道结构内力样式及围岩稳定性模型试验

在现阶段的发展中,我国的公路事业取得了很大的进展,在公路建设的技术上也获得了一定的革新,进而提高了公路的质量,但在实际的公路建设中仍然会遇到许多的问题,比如建设公路时,多会遇到特殊的地质及地形,为了达到良好的技术经济效应,会大量的选择连拱隧道方案,目前,在这方面的经验还甚少,所以国家将这一技术划为国家重点,在公路双连拱隧道实施中,最重要的环节是围岩稳定,有着重要的影响.本文就公路双连拱隧道的围岩稳定与施工工艺进行了研究,期望能为未来的双连拱隧道的建造有所裨益.

在当前社会发展的过程中,公路事业在这一过程中得到了长足的进步。并且有相当一部分公路施工技术随着科学技术的发展而得到了较大的革新,这对于公路建设质量起到了一定的保障作用。但是部分特殊形式的公路工程建设依然需要深入的研究,公路双练功隧道的围堰稳定性就是一个至关重要的问题,这方面也是我国极为重视的关键。主要针对公路双练功隧道的围岩稳定以及实际施工工艺进行了全面深入的研究,以期为我国公路建设发展作出贡献。

隧道围岩稳定性分析是该工程领域亟需解决的问题。本文主要针对圆形断面隧道围岩稳定性进行分析,建立了合适的地质模型,分析了隧道开挖过程中,隧道围岩与支护结构相互作用力的变化规律,为今后的相关研究提供了一个思路。

结合熊渡隧道的工程实践,通过拱顶沉降、锚杆应力的现场监控量测和数值计算工作,研究了复杂地质条件下岩溶隧道全断面爆破开挖时围岩的稳定性,研究结果表明,熊渡隧道ⅴ级围岩段的破碎带采用现有的施工工艺和支护参数是可行的,围岩变形可控,支护结构的支护效果显著,围岩基本稳定。

随着科学技术的高速发展,人们对隧道围岩稳定性研究的方法呈现出各种各样。文章通过资料的查阅,总结了隧道围岩稳定性研究的发展历史及现状,在前人研究的基础上分析了其以后的发展趋势。

通过曼歇2号隧道中导洞开挖中的地质素描和资料收集,依据掌子面和两壁出露的地质体的岩性、节理、岩体结构类型、地质构造特征等综合特征,沿其走向、倾向和倾角的延伸推断工作面短距离前方的地质情况,应用赤平投影分析法对正洞的围岩稳定性和边坡的变形破坏做出定性和定量分析,从而预测两侧正洞的地质情况,对连拱隧道上、下行线正洞的施工予以指导和控制,进而达到短期预报的目的。

隧道是修建在底层中的工程结构,在挖开地层并把隧道衬砌修建在地层内的过程中和以后,地层始终对隧道衬砌结构产生作用,本文在提出围岩稳定性基本判据的基础上,着重对公路隧道围岩稳定性进行了分析。

由于高速公路偏压双连拱隧道的复杂地质条件,会给隧道安全施工带来严重威胁,提出在加强隧道开挖现场监控量测的基础上,以位移量测结果作为学习样本,应用bp神经网络预测隧道围岩位移的大小,分析围岩的稳定性。由于bp神经网络能综合考虑隧道围岩节理、裂隙等对围岩位移的影响,所以与有限元反分析法计算隧道围岩位移结果比较,显示bp神经网络预测结果的误差较小,预测值与实际测量值趋于一致,因此应用bp网络预测偏压双连拱隧道围岩位移,超前分析其稳定性是安全可靠的,该预测方法的预测结果可以指导现场的施工。

连拱隧道结构复杂,施工工序繁琐,施工期围岩稳定是关系到隧道安全施工的关键问题。结合下杨干双连拱隧道施工期围岩变形与结构受力监测,分析下杨干连拱隧道施工期结构受力与围岩稳定性情况,可供类似工程参考和借鉴。

隧道围岩稳定性的模糊评价研究——隧道工程是受各种复杂因素影响的地下结构工程，虽然通过监测工作得到的隧道净空位移变形可以一定意义上有效反映隧道是否稳定，但是却无法对隧道的整体稳定性情况做出合理的判断．为了更好地解决这一问题，利用模糊数学的原理对...

以石牌岭隧道围岩工程为例,参照国内外研究现状,选取6个主要影响因素作为评价指标,将岩体质量等级分为5级,采用z-scores标准对传统熵权加以修正并应用到模型中,保证了评价的客观性和准确性。通过构建隧道岩体质量评价属性决策矩阵,再由级别特征值来确定所属级别,进而对隧道围岩稳定性作出评价。该模型不仅能预测围岩等级,还能对同等级围岩的稳定性进行排序,通过与可拓法评价结果的比较分析,验证了该方法的合理性与优越性,为隧道围岩稳定性评价提供了新的思路。

采用相似材料模型试验方法,对软岩隧道在以竖直地应力为主和水平地应力为主两种情况下围岩压力分布规律进行了研究.研究结果表明,隧道围岩应力升高区在隧道周围1倍洞径之内,应力集中系数约为1.2~1.5.因围岩应力重分布而出现塑性区,高应力向深部转移.隧道施作衬砌后,随着洞周围岩应力进一步释放,塑性区继续扩张,应力升高区也进一步向围岩深部发展,洞周的应力集中现象有所减小.隧道边墙中部、拱肩、拱顶是比较关键的部位,应加强支护.

在尚家湾隧道施工期间,曾预报并揭露大型溶洞,溶洞的存在给隧道施工带来极大的安全隐患。以尚家湾隧道为背景,开展数值试验。通过对比隧道前方有、无溶洞条件下开挖工况,从位移、应力、塑性区3个方面分析了隧道前方大型溶洞对隧道围岩稳定性的影响。研究表明:对于本工程而言,溶洞对隧道底部和左侧拱腰的影响要大于对隧道顶部及右侧拱腰的影响;隧道前方存在大型溶洞条件下塑性区体积随开挖位置呈指数增长。隧道前方无溶洞条件下,塑性区体积随开挖位置呈线性增长,即溶洞的存在大大加速了隧道开挖塑性破坏区的增长。该研究对岩溶地区隧道安全施工具有一定的指导意义。

地下洞室围岩稳定性分析——一、无压洞室围岩重分布应力计算　　如果洞室半径相对洞长很小，按平面应变问题考虑，概化为受均布压力的薄板中心小圆孔周边应力分布…………　　2塑性围岩重分布应力　　地下开挖后，洞壁的应力集中最大,当它超过围岩屈服极限...

本文针对软岩地区连拱隧道，开展了公路连拱隧道模型试验研究。通过对连拱隧道的开挖、衬砌过程中围岩压力的变化进行了分析，揭示了围岩压力的松弛范围，探讨了连拱隧道施工过程各工序的相互影响，得出了施作衬砌后与围岩压力回升量相互影响的关系。

分岔式隧道是一种新型隧道结构型式,目前尚无相应的设计、施工技术规范和标准可循,为了解这种新型隧道结构的应力和变形状况,采用三维地质力学模型试验方法对目前在建的沪蓉西高速公路大型分岔隧道进行研究。试验成果有效地揭示分岔隧道洞周的应力、位移变化规律和分岔隧道围岩的破坏机制,获得分岔隧道的设计和极限承载安全度,为分岔隧道的优化设计和施工提供了有工程指导意义的建议和结论。

该文根据浙江省诸永高速公路璜山2号隧道的施工监测,对监测数据进行分析,得出了双连拱隧道围岩压力、钢支撑内力和锚杆轴力的变化规律,研究成果对于连拱隧道的设计、施工及监测具有一定的指导和借鉴意义。

在地下工程施工中,根据围岩稳定性分类确定围岩开挖和支护施工措施及参数是行之有效的手段,在水电工程领域,取得了根据工程地质力学参数进行围岩分类的成果,但在应用中存在不足.经研究并结合原有成果,建立围岩稳定性模糊综合评价模型可弥补其不足,使原有成果的运用更方便可靠。实践证明,该模型是合理可行的。

文章探讨了连拱隧道的不同结构形式的特点,并就连拱隧道施工中的中墙防水、施工顺序安排和中墙的稳定等关键技术进行了初步分析探讨。

采用弹塑性三维有限元数值模拟计算分析的方法,对桐油山隧道浅埋、偏压地段结构稳定性进行了模拟分析,主要模拟了不同施工顺序对围岩及支护结构稳定性的影响,重点对连拱隧道整体衬砌中的薄弱环节———中墙进行了分析。结果表明:不管采用哪一种施工顺序,中墙均受偏压荷载的作用并向埋深较浅侧倾斜。但是先开挖埋深较深一侧时,中墙的受力和倾斜均较小,优于采用先开挖埋深较浅一侧的施工顺序。其计算结果也为同类隧道的施工提供了一些参考

根据隧道的工程地质条件,确定了围岩稳定性的影响因素,即岩体的基本物理、力学性质、地下水以及节理发育条件等。在此基础上,运用可拓学理论,选取了对隧道围岩稳定性有重要影响的参数指标,在此基础上,建立隧道围岩稳定性定量评价模型,并通过可拓学计算程序,得出隧道围岩稳定性评价结果,将其与按相关规范计算的围岩稳定性评价结果相对比,结果基本吻合,因此,可以考虑将可拓学理论应用在隧道围岩稳定性评价的工作中。

结合广乐高速公路长基岭隧道施工工程,利用有限差分软件flac3d对2条隧道之间岩体中含有溶洞情况下的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究。结果表明:隧道开挖后,隧道围岩分别向隧道内和溶洞内变形,且变形幅度随着溶洞尺寸的增大普遍变大;隧道围岩塑性区分布位置和范围随着溶洞尺寸的不同出现明显的变化;隧道底部围岩由于拉应力的出现可能使围岩产生过大的变形和岩体破坏,对其稳定性要给予特别的重视。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。