摘要：浅埋偏压隧道洞口段为典型的三维问题,而且其初始地应力以自重应力为主,精确模拟实际地形和地层情况可以获得较为真实的初始地应力,增大计算结果的可靠性。利用FLAC3D程序对厦蓉高速公路贵州境内的老寨隧道浅埋偏压洞口段采用的施工过程进行三维仿真分析,比较环形导坑预留核心土法先开挖浅埋侧与先开挖深埋侧2种开挖工序,得到老寨隧道在采用不同开挖工序时各阶段围岩及支护结构的变形和应力变化情况;通过对比得到较优方案,并运用释放荷载法和主应力迹线法对开挖方案的合理性进行解释。最后,分析现场3个监测断面的量测成果,经过数据整理和计算得到老寨隧道洞口段围岩及支护的受力特征。所得结论可为老寨隧道及具有类似地质地形情况的隧道设计和施工提供技术参考。

摘要：以山西某浅埋偏压隧道为依托工程,全面分析了隧道洞口段地质灾害的基本特性及形成机理,采用大型有限元软件对其施工过程进行了数值模拟分析,得出隧道洞口段支护结构受力及变形特性,提出了综合处治措施。研究结果表明:浅埋偏压隧道洞口段地质灾害主要为冒顶事故、坡面崩塌、初期支护开裂、钢拱架严重弯曲变形;其形成机理主要有地形地质条件、受力状态、气象因素、施工设计因素;隧道洞口段初期支护结构受力极不均衡,水平应力较大,右侧初期支护承受较大的围岩压力;采用地表覆盖封闭、增设临时支撑、反压回填、CD法施工、小导管注浆加固等措施可有效控制避免其施工地质灾害。研究成果可为类似工程的设计、施工提供技术支撑。

摘要：为了研究变坡面浅埋偏压隧道中黏聚力与内摩擦角对围岩压力的影响规律,基于极限平衡法求解变坡面浅埋偏压隧道深、浅埋侧推力,进而推导出变坡面下独立考虑黏聚力与内摩擦角的围岩压力计算方法,通过与规范公式以及既有文献对比分析,验证了文章所提方法的合理性,并探讨了深埋侧水平侧压力系数的影响因素.结果表明:水平侧压力系数随地面坡角的增加逐渐增大,随夹角(岩土体)的增加呈现先减小后增大的趋势,随黏聚力与内摩擦角的增加逐渐减小.此外,黏聚力的分算有利于考虑环境因素(如降雨)引起的岩土体力学参数(黏聚力)急剧变化带来的不利影响;而内摩擦角对隧道深埋侧水平侧压力系数影响较大,表明将内摩擦角进行分算对围岩压力计算具有重要意义.相关研究成果可为类似变坡面浅埋偏压隧道结构设计提供理论依据.

摘要：从地理、地形及地质等方面,剖析了西南山区浅埋偏压隧道的建造环境,针对该类隧道介质参数、荷载的多变性及其衬砌结构力学传递机制的复杂性,基于衬砌结构稳定的强度和变形控制原理,研究了应力和位移双重等效的隧道介质参数反分析模型及其优化算法,并理顺了其实施操作程序.然后提炼出偏压隧道承载结构承载特性的表征参数及非均衡性刻画指标.最后以有限元数值方法为手段,研究了某隧道浅埋偏压段支护体系的力学响应,从中总结出浅埋偏压隧道支护结构的承载特征,为类似工程设计和施工控制措施提供指导.

摘要：根据虚功率原理,从能量的角度出发,对浅埋偏压隧道的稳定性系数和支护力进行求解,并且对计算结果进行对比与分析.结果表明:在线性破坏准则下,稳定性系数的计算结果与已有的研究成果基本一致,最大误差小于10%,验证了文中计算方法的正确性;在非线性破坏准则下,岩土材料的非线性破坏准则、隧道的埋深与地面坡角、地表荷载以及孔隙水等不利因素对支护力有较大的影响.文中还给出了不同参数值所对应的破坏面的位置,为浅埋偏压隧道的支护设计提供了理论依据.

摘要：通过几何相似比1∶20的有无橡胶减震层的浅埋偏压隧道大型振动台物理模型试验,研究了橡胶减震层对隧道衬砌加速度和应变减震系数的变化规律,评价了浅埋偏压隧道橡胶减震层的减震效果。研究结果表明:(1)橡胶减震层不改变仰拱处加速度时程曲线的变化趋势,但显著降低了其水平和竖向加速度响应峰值,不论地震波类型、地震激振强度和隧道衬砌位置,橡胶减震层都能显著降低水平和竖向加速度响应;(2)不论地震波类型和激振强度,隧道衬砌左拱肩的水平和竖向加速度减震系数要比右拱肩大不少,这与隧道处于偏压状态有关,地震波类型对水平加速度减震系数的影响要大于对竖向加速度减震系数的影响;(3)加速度减震系数与地震激振强度不存在显著的相关性,但从趋势上看,激振强度增加,减震系数有减小趋势;(4)不论地震波类型、地震激振强度和衬砌位置,橡胶减震层都具有显著的最大主应变和最小主应变减小作用,衬砌最大和最小主应变减震系数与激振强度之间不存在显著的相关关系,但整体上看,减震系数有随激振强度减弱的趋势;(5)橡胶减震层在浅埋偏压隧道中能发挥优良的减震效果,其减震效果与地震强度、减震层材料参数和应力环境密切相关。研究结论可为橡胶减震层在隧道工程中的应用提供一定的参考作用。

摘要：文中根据围岩压力与衬砌节点支护反力的等效原理,提出一种浅埋偏压隧道不对称围岩压力数值迭代方法.该方法以隧道一侧竖向围岩压力作为求解目标,通过对传统二分法进行改进,使用FLAC3D内置的强度折减法,实现围岩压力反算过程全自动化,包括围岩稳定状态的自动判断、求解目标上下限的自动搜索、求解目标的自动迭代、以及围岩压力分布的自动换算,极大简化了分析流程,提高了分析的效率.此外,该方法不需要假定滑动面和破裂角,减少了确定围岩压力所需的条件,并降低了相关误差.通过一个算例解释了围岩压力的迭代过程,并将迭代结果与实测结果和规范计算结果进行对比.结果表明:数值迭代方法得到的围岩压力分布与实测结果较为吻合,可用于二次衬砌的内力计算、结构设计和服役状态评价.对围岩压力的影响因素进行敏感性分析,为降低偏压对衬砌的不利影响,应降低坡面角度,并适当提高隧道洞周土体强度.

摘要：高速公路隧道洞身段存在严重偏压,为保证隧道施工安全,设计中采用地表钢管注浆并上覆钢筋混凝土盖板进行预加固。文中采用有限元数值方法对浅埋偏压段预加固方案以及分离隧道施工顺序进行模拟计算,结果表明地表预加固措施提高了施工安全度,同时表明先开挖内侧隧道再开挖外侧偏压隧道,更有利于隧道安全。

摘要：采用有限元分析方法对一浅埋偏压隧道开挖施工过程进行三维数值模拟分析,研究围岩变形、应力及锚杆轴力的变化规律,为评估施工方案的合理性提供依据。结果表明:掌子面距监测断面≥15 m时,监测断面的累计变形量可忽略不计;围岩最大变形<10 mm,满足设计要求;由于偏压作用隧道断面周围锚杆受力分布不均匀,最大轴向压力出现在隧道拱顶左上方,为20.28 k N。

摘要：结合永吉高速毛坪隧道浅埋偏压段下穿高压线塔工程实例,提出环形开挖预留核心土加钢管桩施工工法。借助于FLAC3D有限差分软件对开挖方案进行施工过程模拟,分析隧道关键位置的受力与变形特性,并与传统环形开挖预留核心土法和CRD法进行对比,取得合理施工工法。然后针对偏压特性,对深浅埋侧的开挖顺序进行了对比。结果表明:(1)CRD法在施工前期效果较好,但整体效果不如环形开挖预留核心土法;(2)施加钢管桩对控制围岩变形,减小围岩应力方面效果突出;(3)先施工浅埋侧比先施工深埋侧相对偏于安全;(4)深埋侧整体应力值明显大于浅埋侧的,隧道存在整体侧移的趋势。