双连拱隧道主洞上下台阶法施工数值模拟分析

以高速公路双连拱隧道工程为例,以围岩稳定性评价为主线,以保证围岩稳定和指导施工为目的,运用flac3d软件对隧道\"中导洞\"法施工过程进行数值模拟。对施工和运行期间的整体稳定性进行了分析,提出了相应的工程措施。结合现场监测数据验证了模拟结果,为港口连拱隧道施工提供了有效指导。

结合高速公路连拱隧道施工的实例,简要介绍连拱隧道施工技术:加强地质超前预报和监控量测工作,运用弱震、控制光面爆破技术,采取中导洞超前和正台阶法分步序施工工艺,确保大跨度隧道施工安全和质量。

中铁电气化局集团东北分公司大连地铁105标项目部上下台阶法施工作业指导书 1 中铁电气化局集团东北分公司 大连地铁105标项目部 上下台阶法施工 编制 审核 接受人 日期 中铁电气化局集团东北分公司大连地铁105标项目部 二○一○年8月 中铁电气化局集团东北分公司大连地铁105标项目部上下台阶法施工作业指导书 2 上下台阶法施工作业指导书 先开挖上断面，待开挖一定长度后同时开挖下断面，上下台阶同时并进的施工方法。 主要使用在隧道ⅲ-ⅴ级围岩正洞、横洞施工。 台阶开挖法一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型。台阶法包括长 台阶法、短台阶法和超短台阶法等三种。 长台阶法：上、下断面相距较远，一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。它的 适用范围较全断面法广泛，凡是在全断面法中开挖面不能自稳，但围岩坚硬不要用底拱 封闭断面的情况，都

隧道施工中,预留变形量的合理确定能较准确的预计开挖轮廓,既可确保围岩充分变形而减小围岩压力,又可避免侵限的情况发生,对于隧道的设计和施工有重要影响。本文对台阶法施工下隧道的预留变形量的主要影响因素进行了分析和探讨,并通过现场实测与数值模拟相结合,结果表明,台阶法开挖中下台阶开挖引起的变形是围岩总变形的重要组成部分,可以达到总变形量的50%左右。确定预留变形量时必须充分重视下台阶开挖引起的变形。此工作可为今后类似的工程的实施提供一定的借鉴与参考。

连拱隧道正洞上下台阶开挖施工工法 工法编号：ggg（鄂）d1—2011 王慧胡勇马佛领 中天路桥有限公司 1前言 近年来，随着我国公路建设的快速发展，连拱隧道作为公路隧道的一 种结构形式，由于其平面线型顺畅、占地面积小、便于运营管理等优点， 尤其是在山区高速修建短隧道（隧道长≤500m）中，具有较大优势而常被 采用，但由于受结构形式所限，连拱隧道施工工序较复杂，导致施工工期 较长，且质量难以控制，因此根据不同的工程情况选择技术可行、经济合 理的开挖方法显得尤为重要。 目前连拱隧道的主要施工方法分为导坑施工法和正洞施工法两大类， 早期的连拱隧道多采用导坑法施工，施工工序多，对围岩扰动频繁，施工 周期长，工效慢、工期长、成本高，不利于隧道防水。宜巴高速第三合同 段的毡帽山隧道设计的施工方案为导坑法，考虑到隧道围岩情况较好，工 期短等实际情况，后采用正洞上下台阶法施工，

连拱隧道正洞上下台阶开挖施工工法 工法编号：ggg（鄂）d1—2011 王慧胡勇马佛领 中天路桥有限公司 1前言 近年来，随着我国公路建设的快速发展，连拱隧道作为公路隧道的一 种结构形式，由于其平面线型顺畅、占地面积小、便于运营管理等优点， 尤其是在山区高速修建短隧道（隧道长≤500m）中，具有较大优势而常被 采用，但由于受结构形式所限，连拱隧道施工工序较复杂，导致施工工期 较长，且质量难以控制，因此根据不同的工程情况选择技术可行、经济合 理的开挖方法显得尤为重要。 目前连拱隧道的主要施工方法分为导坑施工法和正洞施工法两大类， 早期的连拱隧道多采用导坑法施工，施工工序多，对围岩扰动频繁，施工 周期长，工效慢、工期长、成本高，不利于隧道防水。宜巴高速第三合同 段的毡帽山隧道设计的施工方案为导坑法，考虑到隧道围岩情况较好，工 期短等实际情况，后采用正洞上下台阶法施工，

隧道施工过程的应力和位移的变化是施工中十分关注的问题,目前对于这一问题数值模拟分析多基于简化的平面应变问题进行模拟,由于平面应变问题的特点决定了,采用此种方法无法反映隧道施工过程中的空间力学效应。该文结合上坡双连拱隧道,对隧道的施工过程进行了三维数值模拟,得出一些有益的结论,这些结论可以作为理论研究和施工实践的参考。

针对新建忻州隧道工程,运用有限元通用软件ansys,对大断面黄土隧道采用台阶法施工的过程进行数值模拟,探讨了采用台阶法施工隧道的围岩、初期支护及二次衬砌应力场和位移场随施工步的变化规律.在此基础上,研究了隧道初期支护、二次衬砌的支护效果以及隧道开挖对已施作初期支护受力及变形的影响.结果表明:①隧道施作初支有利于降低地层压应力,减小隧道变形;施作二衬能有效降低地层和初支的主应力,对隧道变形影响不大;②隧道的进一步开挖将导致已施作初支的压应力及位移值增大,使初支处于更危险的状态.

大拱脚台阶法施工工艺简介

针对郑-西客运专线铁路黄土隧道施工过程中广泛出现的地表裂缝现象,采用三维离散元计算程序3dec进行了裂缝开展的数值模拟。考虑黄土原始垂直节理,台阶法施工,分三种隧道覆土埋深工况进行了讨论,分析得出了在各埋深工况条件下地表裂缝的开展规律。

浅埋暗挖短台阶法隧道施工数值模拟分析 【摘要】对某市地铁砂土地质的隧道，利用有限元软件，建立隧道弹塑性数值模型，研究短台阶法施工 过程中地表沉降、拱顶沉降和水平收敛的发展规律，通过和施工实测数据对比，调整施工措施和方法，以 确保施工安全性，为同类工程提供参考。 【关键词】浅埋暗挖;短台阶隧道;数值模拟分析 0引言 近年来，地铁建设发展非常迅速，施工中受地质条件和施工条件的限制，不得不采用短台阶法施工。 短台阶法可缩短支护结构闭合的时间，能改善初次支护的受力条件，有利于控制隧道收敛速度，短台阶长 度小于5倍但是大于1～1.5倍的洞跨，可以上下断面平行作业。而针对城市地铁短台阶法隧道的施工 研究不是很到位，城市地铁隧道施工情况下的地层变形规律及控制方法一直是近些年工程界研究的 热点 ［1－5］，以某市马蹄形v类围岩，两洞净距为9m的隧道为例，

————————————————————————————— 隧道台阶法施工工艺 山西中南部铁路通道zntj-4标隧道设计开挖施工方法ⅲ、ⅳ级 围岩采用台阶法施工；深埋ⅴ级围岩采用三台阶法，并增设临时仰拱， 每两榀设一道；浅埋、断层破碎带ⅴ级围岩结合超前预加固措施采用 三台阶（临时仰拱）法。为更准确的进行台阶法施工，保证隧道施工 安全质量，按照铁道部、晋豫鲁铁路通道股份公司近期文件和参照设 计图纸、施工规范、技术指南，编制我标隧道台阶法施工工艺。 一、编制依据 1、铁建设〔2010〕120号《关于进一步明确软弱围岩及不良地 质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》； 2、铁建技〔2010〕352号《关于进一步加强铁路隧道设计施工 安全管理工作的通知》； 3、中南铁筹〔2010〕56号关于印发《山西中南部铁路通道线 下工程施工技术规定》（试行）的通知； 4、晋豫鲁铁工〔2011〕64

隧道台阶法施工详解 1、长台阶法 台阶长度l≥5b，b为洞室的宽度。甚至可以上台阶先贯通，即为“半断面法”。 特点：进度快，仅次于全断面法。 适用于：ⅲ～ⅰ级围岩。 上台阶先贯通在现实中存在风险尤其是山体呈现偏压状态时尤其小心，做好两侧洞口以避免洞内 变形量过大。 2、短台阶法 台阶缩短：（1～1.5）b≤l＜5b, 特点： ①支护闭合时间加快，围岩稳定性增加； ②台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。 适用于：ⅳ、ⅴ级围岩 当长台阶法出现支护变形量过大的时候，应该停止掌子面施工，下台阶跟进落底形成短台阶模式。 只要设计支护强度没问题，下台阶落底之后能十分有效的控制围岩的变形。它掘进慢的原因就在 于仰拱紧跟其后。围岩等级为4级的时候单次开挖进尺不宜大于2m，当围岩为5级的时候一次 进尺不得大于两品拱架1m-1.5m具体情况视围岩而定。 3、超短台阶法 上

隧道短台阶法施工方案研究——结合武广客运专线坪岭隧道工程，介绍了ⅳ，v级围岩采用短台阶七步平行流水作业法开挖的施工工艺，归纳了短台阶法的技术特点和工艺流程，指出短台阶法施工可缩短支护闭合时间，有利控制围岩变形，施工工艺转换较快。

结合武广客运专线坪岭隧道工程,介绍了ⅳ,ⅴ级围岩采用短台阶七步平行流水作业法开挖的施工工艺,归纳了短台阶法的技术特点和工艺流程,指出短台阶法施工可缩短支护闭合时间,有利控制围岩变形,施工工艺转换较快。

隧道台阶法及三台阶法施工工艺培训——本资料为隧道台阶法及三台阶法施工工艺培训，共23页概况：整个工程埋于地下，因此工程地质和水文地质条件对隧道施工的成败起着重要的、甚至决定性的作用；地下施工环境较差；作业的风险性大；隧道埋设于地下，一旦建成就难...

双连拱隧道正洞台阶 开挖施工工法 连拱隧道正洞上下台阶开挖施工工法 工法编号：ggg（鄂）d1—2011 王慧胡勇马佛领 中天路桥有限公司 1前言 近年来，随着我国公路建设的快速发展，连拱隧道作为公路隧道的 一种结构形式，由于其平面线型顺畅、占地面积小、便于运营管理等优 点，尤其是在山区高速修建短隧道（隧道长≤500m）中，具有较大优势 而常被采用，但由于受结构形式所限，连拱隧道施工工序较复杂，导致 施工工期较长，且质量难以控制，因此根据不同的工程情况选择技术可 行、经济合理的开挖方法显得尤为重要。 目前连拱隧道的主要施工方法分为导坑施工法和正洞施工法两大 类，早期的连拱隧道多采用导坑法施工，施工工序多，对围岩扰动频 繁，施工周期长，工效慢、工期长、成本高，不利于隧道防水。宜巴高 速第三合同段的毡帽山隧道设计的施工方案为导坑法，考虑到隧道围岩 情况较好，工期短等

以张石高速jk-2合同段岔道2#双连拱隧道工程为背景,通过现场埋设多源传感器构建的监测信息平台,结合回归分析方法及高置信度关系模型等参数反馈信息,对获取数据进行提取、融合和态势分析,得到了浅埋偏压连拱隧道在施工开挖过程中围岩应力、位移、变形、塑性区和支护结构等动态变化规律;对监测过程出现的各种异常现象及产生原因进行深入分析与研究,客观描述了围岩的稳定性状与支护效果。同时,采用有限元软件以实际地形等高线为参照,建立仿真三维模型对隧道施工开挖进行数值模拟,比较采用不同施工方案对隧道整体结构及支护的影响。针对原浅埋、偏压连拱隧道施工方案提出优化建议,修正优化开挖方案和支护设计,对目前同类特征隧道施工具有借鉴指导意义。

研究了双连拱隧道施工过程中左右洞施工的相互影响、中墙的变形及其控制问题。其方法为将隧道施工工序分为20步;利用ansys程序对隧道的围岩、中墙的变形、受力变化过程进行了三维有限元仿真分析,得到了右洞开挖对左洞围岩位移的影响范围约为开挖面前后3b(b为单洞开挖跨度,为12m)。右洞施工时,开挖面后方的中墙产生整体向左的偏转,墙身中部向左侧鼓出,基部右趾向上抬起。中墙侧的回填有效地抑制了中墙的变形,所以施工时中墙侧必须回填密实。为了控制中墙的变形,两开挖面间距应小于2.5b～3.0b。

采用有限元数值分析方法,对财神梁隧道的ⅳ级围岩段台阶法动态施工过程中围岩与支护衬砌结构的变形特征和受力状况等进行详细的数值模拟研究,研究结果可以指导施工实践。

结合明月山隧道工程地质和设计情况,以解决上下行分离式隧道台阶法施工技术为出发点,应用有限元软件为计算手段,对隧道施工进行了数值模拟,并对模拟结果进行了深入分析,找出了隧道施工中围岩及支护结构的应力应变变化规律,可以为工程设计的精确性分析提供合理的依据。

1 台阶法施工工艺工法 qb/ztyjgygf-sd-0102-2011 第五工程有限公司赵继平 1前言 1.1工艺工法概况 台阶法开挖是将隧道设计断面分成两次开挖（不包括仰拱），其中上台阶超前 一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。台阶法开挖法是隧道施工中采用最多 的开挖方法，主要适用于ⅲ、ⅳ级围岩，同时在地质条件较差的ⅴ级围岩也可采用 台阶法开挖（ⅴ级围岩在采取超前支护、临时仰拱等有效支撑手段且监控量测数据 未发生的异常的情况下慎重使用）。台阶法施工围岩适应性强，便于挖掘机、装载 机、自卸汽车等大型机械设备联合施工，施工进度快，稳定性好。 台阶法简单分为长台阶法、短台阶法、三台阶法，长台阶法上台阶长度35～50m， 下台阶长度20m，整个断面分为上下两个台阶分别进行开挖、出渣、支护施工（在 上台阶可使用多功能平台进行钻眼爆破和支护施工），相互干扰小，支护及时，