摘要：与普通公路隧道相比,双洞八车道特大断面隧道的结构受力更加复杂、施工方法更为多样化。结合目前国内规模最大的四车道特大断面隧道,对特大断面隧道进行现场试验,并基于现场试验结果,详细地分析特大断面隧道双侧壁导洞法开挖引起支护结构变形及受力的三维效应。研究结果表明：在特大断面隧道施工过程中,左导洞下台阶和核心土上台阶开挖对支护结构受力及变形影响较大,是支护稳定性控制的主要工序;特大断面隧道开挖的纵向影响距离大致为1~1.5倍导洞跨度,约为8~12m。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。

摘要：文章结合兰新铁路第二双线大梁隧道的建设,针对高地应力区特大断面隧道围岩大变形,采用"预设计、信息反馈、调整、测试验证"的动态设计和动态施工思路;通过对监测断面变形及松动圈演化和支护内力的分析,提出了强化初期支护强度和刚度、边放边抗、预留应力释放时间和空间、加强钢架锁脚、短台阶等设计、施工措施,有效地控制了隧道大变形。

摘要：以福州市二环路金鸡山隧道扩建工程为背景,设计制作了特大断面隧道的1/30缩尺模型,并在福州大学土木工程实验中心的双向地震模拟振动台上,完成了21种工况下的模拟地震动试验。对试验数据进行傅立叶分析,发现浅埋条件下特大断面隧道的存在,显著地改变了原场地的动力特性;第一卓越频率主要体现原场地的动力特性,而第二卓越频率主要体现衬砌结构的动力特性。对试验数据进行频响分析,发现地震波自下而上传播至衬砌结构顶部以后,其第二卓越频率附近的频率成分发生了显著增益;其最大增益频率大致等于第二卓越频率。分析特大断面隧道动力特性与输入地震动幅值的关系,发现经历大振幅地震波激励后,衬砌结构上裂缝发展较为显著,其整体刚度明显降低,从而导致第二卓越频率和最大增益频率出现较为明显的下降。基于上述研究成果,进一步提出了特大断面隧道抗震设防的工程建议。

摘要：特大断面隧道的建设越来越多,传统规范荷载计算方法未考虑特大断面隧道施工的实际情况,计算结果偏大。在确定隧道压力拱判别方法的基础上,采用大型二维模型试验探究开挖过程中特大断面隧道压力拱的动态发展。从开挖洞周应力随开挖步变化的情况可以看出,大断面隧道压力拱是随着开挖步分区域、分阶段形成的,并采用数值分析对试验中的规律进行验证总结。为得到支护对压力拱发展的限制作用,采用二维精细化数值模型,模拟施工工况,探究支护对限制压力拱扩展的作用,得到大断面隧道复杂施工过程下压力拱的动态变化、压力拱高度折减系数,用于指导设计计算。

摘要：以福州市二环路金鸡山隧道为工程背景,利用数值模拟方法研究偏压条件下特大断面隧道的地震动态响应(包括地层加速度及衬砌接触压力的动态响应),并与已完成的振动台模型试验结果相互对比验证.数值模拟结果表明:地层各测点的PHA放大系数,沿地层中轴面及衬砌边缘随高程呈对数型增长,沿临空侧坡面随高程呈指数型增长;中上部地层各测点的PHA放大系数,随地震动幅值增大呈近似线性减小趋势,而下部地层各测点的PHA放大系数则基本不变.上述数值模拟结果所表现出的高程效应,与模型试验结果基本一致.另一方面,由于地形偏压影响,静止工况下隧道衬砌上的接触压力表现出一定的偏压效应;随着地震动幅值增大,其偏压效应被进一步放大,大震幅工况下靠山侧衬砌所承担的最大接触压力约为静止工况的3倍,最小接触压力几乎为零(即衬砌与围岩完全脱空).但相比于模型试验,本次数值模拟中的衬砌始终设置为弹性状态,可能高估了其所承担的接触压力.

摘要：针对特大断面隧道(>30 m)断层破碎带地震响应强烈而导致衬砌结构更易遭受破坏的问题,采用FLAC 3D仿真计算软件,通过数值模拟,研究特大断面隧道地震与断层宽度、断层倾角的关系,分析衬砌地震响应规律,确定抗震薄弱位置及抗震设防范围。分析结果表明:断层处的衬砌横断面上的拱腰和拱脚处属于抗震薄弱位置,需要在这些位置处重点进行设防;断层上盘位置对地震响应更明显,应加强这些位置上隧道衬砌的抗减震措施;地震时,小倾角、大宽度的断层构造对特大断面隧道的影响大。在本文研究的断层构造范围内,特大断面隧道的抗震设防区域选取应为断层及断层交界面前后25~30 m的区域。这些结果可为地震区的特大断面隧道设计建设提供参考。

摘要：在软弱破碎围岩条件下施工特大断面隧道时支护不当极易造成坍塌、失稳,因此深入了解支护特性并选择合理支护参数是确保隧道稳定的关键。结合福建某典型特大断面公路隧道实际地质及环境特点,设计4种支护方案,通过数值模拟、现场试验相结合的方式深入分析单一超前支护、双层超前支护、仅双层初期支护情况下围岩、掌子面及支护结构的力学特性,探讨超前支护的作用机理,在此基础上提出合理的支护方案。结果表明,单一超前支护下(小导管或管棚)下围岩变形可减少13%~28%;双层超前支护(管棚+小导管或双层小导管)下围岩变形可减少51%~58%,支护应力状态也得到明显改善。随着超前支护强度加大,围岩变形明显降低,减小率甚至超过50%,实现“一加一大于二”的支护效果,且管棚支护效果总体略优于小导管,该结论与现场试验结果基本一致,验证了计算方法及支护方案的合理性。结合分析结果,提出了下穿高速公路段及其他围岩段的支护方案,实践证明方案是可行的,兼顾了隧道安全、支护经济性及刚度匹配性。

摘要：以福州市二环路金鸡山隧道扩建工程为背景,设计制作了特大断面隧道的1/30缩尺模型,完成了21种工况下的模拟地震动试验,重点关注隧道模型加速度与接触压力的地震响应。将响应加速度峰值与输入地震波加速度峰值的比值,定义为PGA放大系数。各测点的PGA放大系数随着高程增加呈负指数型增大,其场地高程效应的表现形式与一般场地明显不同;随着地震动幅值的增大,各测点PGA放大系数逐渐减小,且不同频率特征地震波激励对高程效应形态的影响已不明显。将响应接触压力峰值与静止接触压力的比值,定义为PEP震荡系数。随着地震动幅值的增大,拱顶与拱底处的PEP震荡系数则始终保持在较小范围内,而拱脚与拱肩处的PEP震荡系数均呈近似线性增大趋势,这为隧道抗震设计中,衬砌-地层接触压力的参数取值提供了定量参考。

摘要：结合渝州特大断面隧道扩建施工现场监控量测实例,通过对地表下沉、拱顶下沉、周边位移监测数据的分析,阐明扩建隧道与一般新建隧道的差异,并针对这些差异提出适合扩建隧道的施工方法及2次衬砌施工时间。通过对钢支撑内力、围岩压力、锚杆轴力监测数据的分析,对渝州扩建隧道现有结构设计进行验证,同时阐明扩建隧道的围岩变形规律及围岩的松动范围。研究的方法、分析和结论可为其它扩建隧道工程的设计、施工、监测和进一步的理论研究提供参考。

摘要：根据软岩具有蠕变时效的特点,考虑岩体应力-应变全过程曲线,基于鲍格斯(Burgers)蠕变力学模型,推导出了考虑蠕变效应及初始地应力的隧道抗力系数计算公式。以沪昆高速铁路特大断面软岩隧道——明山隧道为工程依托,通过现场水压致裂试验获取隧道初始地应力以及室内岩石试验,获取围岩物理力学参数,代入该公式得到了明山隧道的围岩抗力系数。研究结果表明:该公式能够可靠的运用于具有蠕变效应的软岩隧道衬砌支护设计计算中;当围岩出现塑性流动变形时,围岩仍具有与衬砌共同承载的能力,这一研究结果对隧道衬砌设计具有十分重要的实际指导意义。