既有路基下浅埋隧道开挖引起地层的位移及应力解析解

在既有公路下进行浅埋隧道开挖会引起地层产生位移,导致地表沉降。为了保证施工安全,快速精确地计算地层位移及应力,有效地控制地表沉降,对浅埋隧道的设计与施工均十分重要。在镜像法原理的基础上,引入等效模量当层法,推导出了在有上覆不同材料下浅埋圆形隧道开挖引起地层位移、应力及地表沉降的解析分布规律。计算结果表明,既有路基下开挖隧道引起地层产生的位移和应力解析解能够很好地体现上层高弹性模量路基对沉降及应力的扩散作用,可以求得隧道开挖后洞周地层包括上覆路基及下卧层中任意位置处的位移、应力以及地表沉降,为在双层地基材料中开挖浅埋隧道引起地层位移及地表沉降的计算提供了一种新的解析方法。     

机械预切槽法开挖软土隧道地层变形研究

软土中的机械预切槽法是超前支护的一种，在预筑拱的保护下可以安全高效地开挖隧道。在隧道力学和弹塑性理论的基础上，利用自行开发的三维程序，分析了机械预切槽法与常规全断面法开挖隧道时引起的地层变形。计算结果显示：机械预切槽法形成的预支护作用在控制地层变形方面较常规全断面法具有明显的优势，预切槽法可以减少隧道施工对地层变形的影响范围和影响程度，可以用于对地表沉降控制较严格地区的隧道施工。     

CRD法开挖对海底隧道结构内力及安全系数影响

翔安隧道是我国第一条大跨度公路海底隧道,其两端陆域段位于富水的强风化岩层中,地质条件极为复杂,设计采用分部开挖法施工,并在隧道施工期间,利用振弦式钢筋计对隧道初期支护及临时支护的钢支撑进行了应力监控。论文基于现场监测数据,并结合数值方法,分别对CRD1、CRD2部和CRD1、CRD3部超前的两种不同开挖顺序对隧道支护结构内力的影响进行了探讨。研究结果表明,采用CRD1、CRD2部超前开挖时的结构内力要略大于采用CRD1、CRD3部超前开挖时的结果,CRD3部的开挖对结构内力的影响较大,两种开挖顺序的安全系数都满足规范要求,所以结构是安全的。     

基于强度折减法的软弱泥岩隧道围岩稳定性分析

由强度折减法确定的稳定性系数在差异较小时,难以确定最优开挖方法。为此,本文以蒙华铁路申家洼软弱泥岩隧道为例,借助FLAC3D软件,通过强度折减法确定三台阶七步法、三台阶临时仰拱法、中隔壁法、弧形导坑法等不同开挖方法的稳定性系数,对比不同方法开挖支护后不同部位塑性区面积比,确定最适宜的开挖方法。而后详细分析了最适宜开挖方法开挖支护后围岩的位移变化量、应力分布和塑性区变化特征。结果表明:三台阶临时仰拱法稳定性系数较大,塑性区面积比较小,为最适宜的开挖方法。采用该方法开挖后,隧道变形主要分布在拱顶、拱腰和仰拱部位。施加临时仰拱可有效抑制塑性区的发展,但拆除会造成应力的集中。     

冻结法在南京地铁隧道流砂地层中的应用

南京地铁一号线张府园～三山街区间隧道联络通道位于流砂地层，地下水丰富，开挖支护困难，因此采用冻结法施工。介绍了施工要点和需要注意的问题。实践证明，在流砂地层开挖隧道，使用冻结法是一个良好的选择。     

北京鹰山特大断面隧道开挖技术

北京鹰山隧道断面特大，埋深特浅，采用正台阶弧形导坑施工法开挖，效率及成本均优。采取的技术措施为：以新奥法施工原则为指导；上台阶开挖留核心土；下台阶实行马口开挖；加宽加高开挖断面；加固拱脚锚杆等。     

隧道开挖对邻近单桩竖向受力特性影响

在分析隧道开挖对邻近单桩竖向受力特性影响时,基于荷载传递法和Winkler地基模型,利用两阶段分析法通过迭代求解给出隧道开挖与邻近单桩相互作用的弹塑性解答。通过与离心机试验的短期和长期试验结果的对比,分析了隧道开挖对邻近单桩的竖向影响,从而验证该方法的合理性和适用性。讨论了隧道开挖情况下隧道中心线距地表的距离、隧道中心线与桩轴线的距离、平均地层损失比、桩长、桩径、桩身强度6种因素对邻近单桩竖向受力特性的影响,提出隧道开挖对邻近单桩的竖向受力特性的影响规律。结果表明：随着隧道中心线距地表距离的增加,桩身沉降和桩身轴力先增大然后逐渐减小;随着隧道轴线与桩轴线距离的增加,桩身沉降逐渐减小,桩身轴力增大到一定值后逐渐减小;随着平均地层损失比的增加桩身沉降不断增大,桩身轴力逐渐增大到稳定值。     

挪威隧道施工法（NMT）

本文分为三部分：一挪威法与新奥法的区别，认为新奥法最适用于能够用机械或人工进行开挖的松软地层，这时节理和超控不占主要地位，常能形成光滑断面，挪威法最适用于软硬的地层，这时节理和超挖占主要地位，常用钻爆法或硬岩隧道掘进机开挖，二是挪法中的关键技术，主要是地质调查技术，岩体质量方法（Ｑ－法）的应用，合同，岩石支护中的锚杆，钢纤维喷混凝土及湿喷工艺等，三是一个施工实例，介绍在困难条件下挪威法修建海底公路     

三台阶七步开挖法在大断面隧道施工中的应用

三台阶七步开挖法作为三台阶法的延伸,正越来越多地应用到大断面隧道施工中。以兰渝铁路香木湾隧道工程为例,对三台阶七步开挖法的特点、施工组织、工艺流程、施工要点等进行了详细的介绍。     

广西凭祥大型市政隧道施工技术

广西凭祥弄怀隧道属岩溶地区大型市政深埋越岭短隧道,跨度大、岩溶发育,根据实际工程地质情况,采用钻爆开挖法——新奥法施工,洞口及围岩较破碎地段遵循短开挖、弱爆破、超前强支护、早衬砌的原则,通过采取综合措施圆满完成了隧道的掘进开挖。     

Assessment of strut forces for braced excavation in clays from numerical analysis and field measurements

One important consideration in the design of a braced excavation system is to ensure that the structural bracing system is designed both safely and economically. The forces acting on the struts are often determined using empirical methods such as the Apparent Pressure Diagram (APD) method developed by Peck (1969). Most of these empirical methods that were developed from either numerical analysis or field studies have been for excavations with flexible wall types such as sheetpile walls. There have been only limited studies on the excavation performance for stiffer wall systems such as diaphragm walls and bored piles. In this paper, both 2D and 3D finite element analyses were carried out to study the forces acting on the struts for braced excavations in clays, with focus on the performance for the stiffer wall systems. Subsequently, based on this numerical study as well as field measurements from a number of reported case histories, empirical charts have been proposed for determining strut loads for excavations in stiff wall systems.     

公路路基下伏空洞的数值分析

公路路基下伏空洞往往会削弱或破坏其上覆岩土层的稳定性,在这类场地上建造工程必须对空洞的稳定性进行全面的勘察和评价。提出了两种利用有限元模拟岩土开挖的方法,利用这两种方法对京-福高速公路徐州段采空区进行了三维弹塑性有限元分析,并对地下空洞对路基的危害程度及施工之后对地基的改善情况作了全面的分析评价。     

沈阳地铁隧道开挖方案技术优化研究

依托沈阳地铁工程项目,以青年大街一怀远门区间段的地铁隧道施工为背景,应用FLAC软件进行数值模拟分析。针对沈阳的地质情况以及各种开挖方式的适用范围和特点,主要采用全断面法、双侧壁导坑法、保留核心土台阶法三种方案进行模拟分析,并根据监测点位移、围岩的弹塑性状态、锚杆轴力及衬砌内力等对开挖方式的合理性进行研究。     

隧道开挖问题中的流固耦合模型及数值模拟

隧道工程中的地下水问题是富水地层中普遍存在的重要问题,地下水流动对隧道围岩稳定性有重要影响。给出了描述隧道开挖过程中力学与水力特征及表征方法,根据岩体的基本结构特征及代表性单元体（REV）是否存在提出了流固耦合模型的建立方法;提出了隧道水力耦合数值分析中的耦合计算模型的建立方法;利用数值法研究了隧道开挖渗流与应力耦合问题,得到变形和渗流场的变化规律。结果表明,隧道开挖引起的渗流影响边界大于力学影响边界,由于渗流引起的渗流力增加了围岩的应力、位移,从围岩-支护结构共同作用原理考虑,进行隧道支护结构设计时是应该考虑渗流效应的。     

深基坑工程变形控制及其影响因素的有限元分析

文中首先对深基坑工程变形控制进行了详细的论述，提出了基抗有效系数、有效区、失效区、临界线的新概念，同时提出了变形控制参考标准和经济有效的变形控制对策。简介了自制的深基坑工程变形控制优化设计及其有限元数值模拟系统（SDCDEFEM）.利用该系统，对影响基坑变形的各因素进行了有限元数值模拟分析。得出了简明估算深基坑最大变形及其位置的统计关系式。     

南京市九华山连拱隧道开挖方案数值分析

通过有限元计算,模拟了两种开挖顺序,获得了该隧道在采用不同开挖顺序施工时各阶段围岩的应力、位移状态和地表沉降。通过对比分析,得出采用三导洞开挖方案效果比较好,为该公路连拱隧道采用的施工方法提供了科学依据与技术指导。     

深基坑工程变形控制与有限元数值模拟分析

首先对深基坑工程变形控制进行了详细的论述，提出了基坑有效系数、有效区、失效区、临界线的新概念，提出了深基坑变形控制参考标准和经济有效的变形控制对策。简介了自制的深基坑工程变形控制优化设计及其有限元数值模拟系统（SDCDEFEM）。利用该系统及应用实例分析，得出了简明估算深基坑最大变形及其位置的统计关系式。     

支护参数对复合支护基坑变形的影响分析

复合支护技术作为一种有效支护浅基坑（H≤7 m）的围护结构得到了广泛运用。在工程实践的基础上,运用平面弹塑性有限元法,从不同的支护方法及支护参数分析讨论了对变形的影响,初步得出基坑的侧向变形特性。对于采用复合支护的基坑,它的最大位移发生在基底附近,这与采用土钉支护的基坑不同。对于复合支护的基坑,采用适当的坡度可有效地提高支护效果。     

内撑式支护的软土基坑开挖抗隆起稳定性分析

采用强度折减法有限元方法（SSRFEM）,分析了不排水条件下软土地基中内撑式排桩支护基坑开挖的抗隆起稳定性,并研究了软土不排水抗剪强度、支护结构条件、基坑尺寸对基底抗隆起的影响。研究表明,以往通常采用的极限平衡公式,对基坑开挖基底抗隆起稳定分析不能完全考虑支护结构的影响,也不能考虑基坑侧壁位移的影响,在一些条件下误差较大,而SSRFEM分析方法是求解基坑极限状态实际而自然的破坏形式,可很好地分析基底隆起稳定性。     

低地应力区地下洞室围岩压力计算方法及应用

以西北某市水利工程地下洞室泄洪洞等为例,对低地应力区地下洞室围岩压力计算方法与应用进行了研究。研究认为,低地应力区地下洞室围岩压力可分为拱顶横向拉张塌落型、侧壁切向挤压滑落型和洞周自重掉落石块型三种破坏类型产生的围岩压力,并讨论了低地应力区地下洞室围岩压力的计算公式。以研究区引水洞为例,分别计算了拱顶围岩整体滑落和侧壁围岩整体滑落型围岩压力。该项研究成果,它将有利于进一步研究低地应力区洞室围岩稳定性与相应稳定性措施的实施,有助于工程的顺利进行。