复合式中墙连拱隧道施工监测与分析

高速公路沿线隧道等采用无中隔墙连拱隧道设计,为保证施工安全,基于远程无人实时监测技术,构建隧道施工智能监测系统,采集拱顶沉降和水平收敛数据,分析复合式中墙连拱隧道单洞法施工过程中隧道的变形特点.结果表明:采用隧道智能实时监测系统,通过远程数据的采集和传送,可实现隧道长期无人监测,对施工风险进行良好把控;隧道拱顶沉降和水平收敛随时间推移分为急剧变化、缓慢变化、趋于平稳3个阶段;各监测断面拱顶沉降值和收敛变形值相差不大,最大变形量均满足设计规范要求.研究成果在隧道变形智能化监测方面具有一定的借鉴意义.     

基于长期监测的盾构连续穿越复合多样性地层衬砌变形研究

文章依托广州地铁工程的长期监测数据，对于盾构施工连续穿越复合多样性地层的衬砌变形进行了分析。54组净空收敛、拱顶沉降数据表明本工程穿越砾岩、含砾砂岩等地层时，拱顶沉降、净空收敛最大分别为-9.4 mm和-8.6 mm;穿越砾岩、含砾砂岩等地层时，拱顶沉降、净空收敛最大分别为-4.1 mm和-4.5 mm;不同区段的监测最大值均小于本工程的拱顶沉降、净空收敛预警值与控制值。文章分析结果表明，本工程施工控制较为良好，可为类似工程提供参考。     

双侧壁导坑法隧道不同施工阶段变形分析

以武汉市光谷一路—高新四路排水通道工程为例,运用有限元分析软件PLAXIS,对双侧壁导坑法隧道的施工过程开展数值模拟,重点对不同施工阶段产生的地表沉降和拱顶沉降等进行分析.计算结果表明:在隧道开挖过程中,洞周土体均发生不同程度的变形,不同施工阶段对应的地表横向沉降槽形状基本与Peck曲线相近,且地表沉降的最大值在隧道轴线对应的地表处,其中S6a、S6b区段施工完成后发生的地表沉降最大值分别为2.1、1.2 mm;另一方面,S6b、S6a区段双侧壁导坑法的拱顶沉降最大值分别为6.9、2.8 mm,拱底隆起最大值分别为7.9、7.3 mm,且最大值发生位置均在隧道轴线对应的拱顶及拱底处.     

软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术

本文针对铁路隧道施工流程中的细化工序进行分析，其间配合数值验证技巧，对软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性控制手段实现科学总结。验证资料体现为：实际施工流程中拱角沉降和水平收敛作用明显；施工过程中的大部分变形问题主要由拱角结构围岩屈服作用引起，尤其在台阶施工法机理中，此类结构的破坏效果会随着台阶高度提升而引起拱脚局部位置失去平衡效用，同时这类隐患长期放纵还会导致整体剪切失稳结果。因此需要利用现场拱脚变形效果作为线索依据，分别选取不同关节节点实现长、短等台阶施工方案，并透过各类高度模式下极限位移的最终结果进行对比观察，提炼出改善环节中的必要基础稳定条件，为后期施工人员安全和施工质量提供切实保障，避免不必要的经济成本投入。     

超大跨度变断面隧道围岩力学动态响应与开挖步序优化数值模拟研究——以苏州七子山隧道为例

为了保证超大跨度变断面隧道的施工安全,同时兼顾施工便利性及施工效率,依托苏州长江路南延工程-七子山隧道工程,针对连拱转大跨段开挖过程中拆除或保留临时支撑,以及超大跨度段的是否调整优化开挖步序这两种工况,采用FLAC3D开展数值模拟研究,从围岩位移和围岩应力两方面进行对比分析。研究结果表明：以上两种工况下,围岩位移和围岩应力均存在明显差异;在连拱转大跨段,开挖过程中保留临时支撑围岩所受扰动更小,围岩应力变化较小;在超大跨度段,开挖步序优化方法的拱顶最终沉降值减小了8.60%,仰拱最终隆起值减小了4.01%,左边墙和右边墙最终水平收敛值分别减小了9.42%和16.70%,且优化方法的各测点围岩应力变化相对较小。根据得到的对比分析结果对现场施工提出优化建议：对连拱转大跨段,随开挖过程保留临时支撑,同时为保证施工便利性,采用门式拱架作为临时支护手段;对超大跨度段,采用优化的开挖步序进行施工,可进一步降低围岩扰动,提高施工安全。     

智能计算在横山隧道施工监控中应用

本文运用人工智能领域中的遗传算法和神经网络知识，提出了一种基于遗传算法优化BP神经网络方法，利用MATLAB7自带的神经网络工具箱和英国Sheffield大学的遗传算法工具箱来实现遗传神经网络系统，结合横山隧道的隧道施工监测的实例，提出了拱顶沉降预测方法，预测效果和准确度均较好，实例说明利用遗传神经网络应用于隧道施工监控是完全可行的。     

浅埋大断面小净距隧道支护受力特性实测与模拟研究

浅埋大断面小净距隧道围岩稳定性差,加上相邻隧道间相互扰动频繁,支护结构受力复杂,极易引发隧道塌方与地表变形等问题,严重威胁隧道施工安全。以重庆海天堡隧道为背景,采用现场监测与数值模拟相结合的方法,对浅埋大断面小净距隧道围岩压力与复合式衬砌内力的施工响应规律进行研究。结果表明：相邻隧道施工相互扰动明显,后行隧道核心土开挖对先行隧道围岩压力释放影响最为显著;先行隧道支护可通过加固围岩实现小净距隧道压力拱水平减跨,进而提高后行隧道围岩承载力;针对浅埋大断面小净距隧道开挖,双侧壁导坑法可有效控制围岩变形及压力释放。基于该隧道开挖方法的围岩压力及支护受力施工响应规律可为施工方案的优化提供借鉴与参考。     

不同开挖法对某隧道开挖的围岩稳定性分析

为研究不同开挖法对色季拉山隧道开挖的围岩稳定性的影响,对比分析两台阶开挖法、三台阶开挖法和全断面开挖法在开挖过程中围岩的应力变化及变形情况。基于钻孔SJLSZ-1位置处岩石样品的岩性参数,结合隧道相关支护数据,利用Geo-Studio软件中的SIGMA/W模块分别对该隧道不同开挖法开挖进行数值模拟,并分析隧道开挖的稳定性。结果表明：3种方法在开挖过程中以及全部开挖后,掌子面围岩XY位移主要集中在隧道的顶部及仰拱,而最大主应力主要集中在隧道的左拱腰以及右拱腰;对比云图变化及监测点数据,全断面开挖法的XY位移量最小,拱顶24.8 mm,右拱脚28.3 mm;应力变化最小,左拱腰690.303 kPa,右拱腰721.171 kPa;综合数值模拟分析过程中监测点的位移数据以及应力数据发现,全断面开挖法为隧道的最优开挖方法。研究结果可为类似隧道开挖提供参考。     

广州地区复合多样性地层盾构施工地表沉降与特征参数研究

不同土层下盾构施工地表沉降存在较为明显的差异性，有必要对地区典型的复合多样性土层盾构施工进行针对性研究。文章对于盾构施工地表沉降横向曲线、地表沉降与掌子面位置的曲线进行了基于经验公式、施工监测的分析，结果表明：在掌子面通过前地表沉降不显著，掌子面通过时，地表存在显著沉降；在基于经验曲线地表横向沉降曲线的计算中，随隧道半径及地层损失量增大，地表沉降值增大，随隧道埋深和内摩擦角的增大，地表沉降减小；在同一工况相同地层损失率为0.8%时，Peck、Celestino的计算结果与本区段实测值接近，Loganathan公式计算的结果较小。对于地表沉降与掌子面位置曲线，Sagaseta公式在地层损失率为2.5%时，与本区段的沉降监测值较为接近。     

浅埋隧道拱顶塌方治理

山西中南部铁路通道ZNTJ-19标朱家泉隧道施工至DK1114＋534处时，拱顶发生坍塌，继而地表塌陷，经现场勘查，方案比选，确定采用推土反压、锁脚锚杆结合管棚压浆取得了良好效果，本文结合现场施工实际，介绍塌方处理方法，供今后工程参考。     

深厚软土盾构隧道施工地表沉降数值模拟计算

近些年越来越多的沿海城市兴建地铁,盾构隧道不可避免地会穿越软土地区,因而研究软土盾构施工引起的地表沉降规律变得尤为重要.以温州某盾构隧道为例,利用PLAXIS有限元软件,构建二维数值分析模型,分别研究单线隧道和双线隧道下的地表沉降规律.结果表明:土体变形逐步由隧道向上传递到地表,产生沉降,单线隧道最大地表沉降值为10.1 mm;单线隧道顶部管片的竖向变形最大达到2.56 mm,左侧腰部和右侧腰部管片往中间的变形量均为0.96 m m;盾构隧道埋深越大,则盾构施工引起的最大地表沉降量越小,而沉降槽宽度越大;在双线盾构施工完成后,后行隧道引起的地表沉降更大,同时发现双线隧道间距越小,两隧道之间的相互影响越大,由此造成了地表沉降量更大.     

地铁隧道侧穿施工对近邻高铁桥影响的数值分析

为研究地铁盾构区间侧穿高速铁路大桥对桥桩及周围地层的影响,以下穿郑西高铁大桥的地铁区间隧道工程为背景,对侧穿郑西高铁跨绕城高速大桥段区间隧道进行设计,并用FLAC3D数值计算软件对隧道下穿郑西高铁跨绕城高速大桥进行有限元数值仿真计算分析,揭示了地铁盾构侧穿作业施工过程对高速铁路上跨绕城公路特大桥基础影响的规律;研究了同一承台处桩基变形趋势特征;分析了左右线盾构区间中间桥桩位移变形规律;总结了盾构区间顶部以上以及盾构区间洞内及底部以下2倍洞径范围内桥桩水平位移及竖向沉降特征;研究了土体应力平衡状态变化情况.     

基于大数据思维的隧道施工地表沉降预测方法

为研究城市地铁隧道施工引起地表沉降的分布规律,做好预测预控工作,基于大数据分析思维,利用隧道先期掘进段沉降数据资料分析Peck公式的适用性,在适用性得到验证的前提下,建立带有不确定参数的Peck公式的三维空间分布模型,对模型进行不确定参数的函数转换,根据函数转换条件运用最小二乘法对所求的解进行反转换得到确定性参数,代入Peck公式后即可得到完整的隧道施工地表沉降预测模型。以青岛地铁隧道施工的过程监测数据为例,运用上述方法得到的沉降预测模型计算监测点的预测沉降值,运用灰色预测理论中的后验差检验方法对地表沉降预测模型的精度进行检验评定,评定结果显示该模型所得沉降值和实测数据拟合精度合格率为100%,说明该方法所求参数与模型合理可行,可有效预测隧道施工过程中地表沉降值。     

软岩隧道支护结构受力特征分析

为研究软岩隧道支护结构的受力特征,优化软岩隧道支护方案及施工工法,以龙怀高速石凹顶隧道为依托,选取浅埋段、深埋段、破碎带断面进行现场监测,从支护结构受力的变化规律、空间分布、对比验证等,对围岩压力、接触压力、初支混凝土应力、钢拱架应力等进行系统研究。结果表明：软岩隧道采用CD法比预留核心土法施工扰动小,作用于支护结构上的荷载也相应偏小;作用于支护结构上的荷载与围岩破碎程度及所受构造应力大小呈正比关系;隧道施工中应尽量减少不必要的围岩扰动,充分发挥围岩自承能力。     

盾构下穿建筑物变形分析与控制措施——以济南地铁4号线隧道为例

随着我国地铁的大力建设,其施工过程也受到越来越多复杂因素的影响,因此需要掌握每种因素的影响规律,并针对不同工况研究不同的加固措施。以济南轨道交通4号线邢村站至唐冶南站区间盾构施工为工程背景,利用ABAQUS有限元软件构建三维数值计算模型,分别对盾构隧道正下方穿越建筑物与侧下方穿越建筑物进行分析,并采取不同的加固措施进行研究。结果表明：在盾构隧道开挖正下方穿越建筑物的情况下,对于地表以及建筑物基础的沉降差,采用基础下注浆加固控制效果约为24%,隔离桩加固控制效果约为15%,拱顶注浆加固控制效果约为47%,拱顶注浆加固控制效果最好,但采用隔离桩加固控制效果较差,因此在正穿时不建议采用;在盾构隧道开挖侧下方穿越建筑物的情况下,对于地表以及建筑物基础的沉降差,采用基础下注浆加固控制效果约为24%,隔离桩加固控制效果约为33%,拱顶注浆加固控制效果约为49%,拱顶注浆加固控制效果最好,隔离桩次之,基础下注浆加固控制效果较差。     

基于FLAC3D隧道初期支护方案研究—以青医西院区站隧道为例

利用FLAC3D软件建立两种不同初期支护方式作用下的隧道模型,对隧道的开挖与支护过程进行模拟,分析围岩与支护结构的受力和变形,对比其应力分布和围岩位移情况,选出更为合理的支护方案。研究发现：预应力锚杆能够及时为隧道围岩提供支护作用,不存在支护时效的问题,而普通水泥砂浆锚杆需等地层产生变位后才能发挥作用。     

盾构下穿河道地层沉降分析与支护力优化确定方法——以济南地铁4号线下穿刘公河为例

随着我国地铁的大力建设,施工中难免会面临下穿建筑物、桩基、管线、河流等情况的出现,因此对盾构施工的参数要求越来越高,施工难度逐渐增加。以济南轨道交通4号线邢村站至唐冶南站区间盾构施工为工程背景,利用ABAQUS有限元软件构建三维数值计算模型,对下穿河道高差过程中的不同开挖面支护力设定以及沉降位移变化进行研究。研究结果表明：全覆土理论下计算所得开挖面支护力对地表及河道的沉降控制效果最好;在不同支护力下,地层水平位移最大值均出现在隧道开挖面附近;隧道中心线上方的地层分层沉降量随着埋深的增加而增大。研究结论在盾构下穿高差地层的工程实际中具有指导意义。