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大跨度四连拱隧道中隔墙厚度对结构受力影响分析

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湖南交通科技 2024年第3期50卷 95-98,103页

作者：肖鹏杨雄汤翔蒋源湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 中南林业科技大学土木工程学院湖南长沙410018

中隔墙作为连拱隧道结构施工的前置工序,对隧道结构安全有重要影响,因此,开展中隔墙厚度对结构受力影响的研究有重要的现实意义。根据“先主后辅”的施工工序,建立有限元分析模型,研究了四连拱隧道的受力特征,分析了中隔墙厚度对结构受... 详细信息

中隔墙作为连拱隧道结构施工的前置工序,对隧道结构安全有重要影响,因此,开展中隔墙厚度对结构受力影响的研究有重要的现实意义。根据“先主后辅”的施工工序,建立有限元分析模型,研究了四连拱隧道的受力特征,分析了中隔墙厚度对结构受力的影响。结果表明:(1)数值计算与现场实测基本相符,两者最大相差18.88%,所建立数值模型及其参数的选取合理可靠。(2)四连拱隧道中隔墙厚度对结构受力影响较大,对结构变形影响较小;中隔墙越厚,二次衬砌弯矩峰值越小。(3)中隔墙厚度从1.5 m增至2.5 m时对结构受力改善较为明显;从2.5 m增至3 m时对结构受力改善趋势减弱,设计中隔墙厚度采用2.5 m合理;(4)左、右主洞二次衬砌拱顶、拱脚和拱底弯矩受中隔墙厚度影响大于南、北辅洞。

关键词：大跨度四连拱隧道中隔墙厚度结构受力

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不等跨四连拱隧道中隔墙结构受力现场测试与分析

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岩土工程学报 2023年第10期45卷 2201-2208页

作者：李雨哲柏署杨雄阳军生傅金阳中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200

依托长沙观音岩不等跨四连拱公路隧道工程,选择典型断面对主、辅4个正洞施工全过程中隔墙墙身内力进行现场监测分析,获得其在多洞室开挖、频繁扰动下的力学特征,并验算其安全性。结果表明:四连拱隧道中隔墙结构受力受到相邻的先行洞室... 详细信息

依托长沙观音岩不等跨四连拱公路隧道工程,选择典型断面对主、辅4个正洞施工全过程中隔墙墙身内力进行现场监测分析,获得其在多洞室开挖、频繁扰动下的力学特征,并验算其安全性。结果表明:四连拱隧道中隔墙结构受力受到相邻的先行洞室开挖影响最大,不相邻洞室开挖对其影响较小;中间位置的中隔墙所承受荷载较两侧的更大,正洞开挖对其影响更明显;施工全过程各中隔墙结构的安全性均满足要求,说明其结构设计和施工措施合理。研究成果可为复杂条件下多连拱隧道的设计与施工提供借鉴。

关键词：四连拱隧道中隔墙现场测试力学特征安全性评价

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四连拱隧道围岩稳定性分析

工程力学 2000年第A2期2卷 604-610页

作者：周江天铁道部隧道工程局勘测设计院

本文以象山隧道为例，采用平面非线性有限元分析，着重探计连拱实施阶段围岩与隔墙稳定性的动态。

关键词：四连拱隧道围岩稳定性有限元

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四连拱隧道围岩压力计算方法研究

公路交通科技 2023年第12期40卷 163-171,196页

作者：柏署张寅初傅金阳杨雄阳军生湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075

为研究大跨度四连拱隧道围岩压力作用模式以及计算方法,依托观音岩不等跨四连拱隧道工程,基于太沙基理论及其活动门试验相关结果,分析了四连拱隧道围岩压力的作用模式,明确了不同埋深情况下四连拱隧道的荷载计算体系,推导了四连拱隧道... 详细信息

为研究大跨度四连拱隧道围岩压力作用模式以及计算方法,依托观音岩不等跨四连拱隧道工程,基于太沙基理论及其活动门试验相关结果,分析了四连拱隧道围岩压力的作用模式,明确了不同埋深情况下四连拱隧道的荷载计算体系,推导了四连拱隧道围岩压力的计算公式,其次通过现场实测数据与有限元计算结果对围岩压力计算公式进行了验证。最后结合现有工程以及研究成果,提出了四连拱隧道施工指导意见。结果表明:推导的四连拱隧道围岩压力计算公式结果与现场实测及数值模拟结果吻合较好,表明该公式可作为计算四连拱隧道围岩压力的有效方法;在深埋条件下,四连拱隧道围岩压力作用模式主要受中隔墙顶部岩体承载能力影响,相对于两侧中隔墙,中间中隔墙因受多洞室交叉施工扰动次数和程度最大,其顶部岩体承载能力下降程度决定四连拱隧道承载拱的分布特征;在浅埋条件下,四连拱隧道无法形成完整的极限承载拱,围岩压力主要受埋深范围内太沙基土压力影响;不等跨条件下,各开挖洞室围岩压力具有明显差异,施工过程中应针对不同跨度的开挖洞室进行针对性支护设计。研究结果可为类似的四连拱隧道设计施工提供参考意见。

关键词：隧道工程围岩压力理论分析四连拱隧道太沙基理论

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四连拱隧道拓宽改造关键技术研究

中外公路 2014年第1期34卷 248-253页

作者：陈七林福州市规划设计研究院福建福州350003

结合象山四连拱隧道的工程现状,分析了象山隧道拓宽改造方案的研究思路,对拓宽改造方案提出比选意见;分析研究了实施方案的新旧结构的连接、支护结构的受力平衡、结构拆除和既有结构的病害整治等关键技术问题,并提出解决方案。

关键词：四连拱隧道原位拓宽病害整治关键技术

不等跨双向10车道四连拱隧道设计及施工方法

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隧道建设（中英文） 2022年第3期42卷 478-486页

作者：柏署杨雄李雨哲龚峰阳军生中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 中铁二十五局集团有限公司广东广州542814

针对软弱围岩条件下大跨度多连拱隧道施工过程中荷载转换和施工工序复杂,施工风险高等问题,介绍观音岩四连拱隧道设计施工方法,提出“先主后辅”的施工工序,并应用数值模拟及现场监测手段,分析四连拱隧道多洞施工、主辅洞开挖相互扰动下... 详细信息

针对软弱围岩条件下大跨度多连拱隧道施工过程中荷载转换和施工工序复杂,施工风险高等问题,介绍观音岩四连拱隧道设计施工方法,提出“先主后辅”的施工工序,并应用数值模拟及现场监测手段,分析四连拱隧道多洞施工、主辅洞开挖相互扰动下,围岩与结构的反应、现场施工工序的可行性以及支护结构的安全性。结果表明:1)采用先开挖主洞后开挖辅洞的施工工序是安全可行的;2)多连拱隧道施工,洞室受到的开挖扰动次数越多,结构受力越复杂,建设过程需重点关注先行洞室受到后行洞室施工扰动带来的安全风险;3)相邻洞室间的施工扰动影响要远大于不相邻洞室。现场实施效果表明,隧道施工过程中围岩变形稳定、支护结构安全,不等跨双向10车道四连拱隧道设计及施工方法可行。

关键词：四连拱隧道不等跨结构中隔墙施工工序结构安全性

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四连拱隧道围岩稳定性分析

四连拱隧道围岩稳定性分析

第九届全国结构工程学术会议

作者：周江天铁道部隧道工程局勘测设计院

本文以象山隧道为例,采用平面非线性有限元分析,着重探讨连拱结构实施阶段围岩与隔墙稳定性的动态。

关键词：四连拱隧道围岩稳定性有限元

来源： cnki会议评论

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大跨度四连拱公路隧道的爆破动力响应分析

交通科学与工程 2024年第4期40卷 102-108页

作者：曹峰王海林凌同华万志文杨雄湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410008 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114

由于大跨度四连拱隧道具有复杂且特殊的受力结构,爆破荷载作用下的四连拱隧道中隔墙和先行隧道衬砌极易发生损伤甚至产生破坏。以长沙市银星路观音岩四连拱隧道作为实际工程背景,对先行隧道衬砌的爆破振动速度进行实测,通过回归分析,总... 详细信息

由于大跨度四连拱隧道具有复杂且特殊的受力结构,爆破荷载作用下的四连拱隧道中隔墙和先行隧道衬砌极易发生损伤甚至产生破坏。以长沙市银星路观音岩四连拱隧道作为实际工程背景,对先行隧道衬砌的爆破振动速度进行实测,通过回归分析,总结先行隧道的振动波传播规律。同时,采用数值模拟的方法,分析了爆破荷载作用下先行隧道中隔墙和衬砌的振速和位移响应。研究表明:在爆破开挖面纵向30 m范围内的中隔墙振动速度较快;中隔墙迎爆侧墙肩的位移值最大,墙顶的位移值次之,背爆侧墙脚的位移值最小;右辅道隧道爆破时,距离右辅道较近的右主线隧道迎爆侧振动速度较快,且主要分布在迎爆侧拱腰处;右主线隧道衬砌迎爆侧拱腰振速峰值约为左主线隧道衬砌迎爆侧拱腰振速峰值的16倍、左辅道隧道衬砌背爆侧拱腰振速峰值的40倍。

关键词：隧道工程四连拱隧道爆破动力响应数值模拟

浅埋偏压大断面复杂公路隧道施工性态与稳定性模拟分析

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浅埋偏压大断面复杂公路隧道施工性态与稳定性模拟分析

作者：李嘉盛重庆交通大学

学位级别：硕士

到了21世纪,我国国力强大,经济发展的同时交通行业也日渐蓬勃。然而,与此同时,偏压隧道也越来越多。偏压隧道通常埋深较浅,围岩破碎风化严重,隧道两侧受力不平衡,稍有不慎就可能出现结构破坏甚至导致坍塌事故的发生。若出现上诉上述情况... 详细信息

到了21世纪,我国国力强大,经济发展的同时交通行业也日渐蓬勃。然而,与此同时,偏压隧道也越来越多。偏压隧道通常埋深较浅,围岩破碎风化严重,隧道两侧受力不平衡,稍有不慎就可能出现结构破坏甚至导致坍塌事故的发生。若出现上诉上述情况,不仅会造成人员伤亡,还会造成严重的经济损失。本文首先,建立了三维浅埋偏压双洞模型,模拟隧道的开挖过程,旨在探究影响浅埋偏压隧道支护结构应力、围岩稳定性、地表沉降的因素。然后,建立了三维浅埋偏压四连拱隧道模型,模拟了浅埋偏压隧道洞口段的动态开挖过程,研究开挖顺序及开挖方式对围岩稳定性、地表沉降围岩稳定性、地表沉降的影响。本文的主要研究工作如下所述:(1)通过对隧道坡角(15°～40°)、埋深(10m～25m)、围岩等级(Ⅲ～Ⅴ)、跨度比(8:12～12:8)等因素的综合分析,系统地探讨了它们对隧道结构的应力分布、变形特性以及整体安全性的影响规律。在研究中,通过数值模拟和理论分析,可以深入了解各个因素对隧道工程的影响程度。(2)结合具体工程地质条件、隧道埋深、偏压程度等因素,通过理论分析、数值模拟及现场监测数据相结合的方式,来优化选择最合适埋偏压四连拱隧道的开挖顺序(先开挖深埋侧、先开挖主洞)和开挖方式(台阶法、CD法与台阶法结合),以最小化围岩变形和控制支护结构的受力状态。(3)对观音岩隧道施加超前支护(超前注浆),预防围岩垮塌、控制地表下沉以及保障施工安全。对比分析在实施超前支护后对隧道围岩变形、施工难度、造价成本、施工工期等因素的影响,并以此为依据寻找相对最优施工方案。(4)剖析长沙观音岩隧道施工过程中遭遇的支护结构开裂、拱顶塌陷以及隧道衬砌破损等典型灾害,揭示其背后的地质条件、设计缺陷、施工工艺及环境影响等多元成因。针对这些问题,提出精准化的处治策略与技术改进方案,积累了宝贵的经验教训,为未来类似隧道工程规避类似风险、确保工程安全稳定提供了重要参考。

关键词：浅埋偏压隧道四连拱隧道围岩稳定性围岩应力