唐家山隧道施工特性及时空效应
基坑工程时空效应[可修改版ppt]
![基坑工程时空效应[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/9a27cff70912a21615792909.png)
0 -10 -20 -30 -40 -50 -60
该工况下东海大楼东西向沉降
变形控 制措施 之一
优化开 挖步序 和开挖 参数
原开挖步序和参数
变形控 制措施 之一
优化开 挖步序 和开挖 参数
调整后的西标段施工步序和参数
挖土参数作以下调整： 1、将运土通道移至超载较小的北面 2、将西标准段的每小段开挖宽度由6m减少至3m， 无支撑暴露时间减为16hrs，而东标准段因位移较小， 仍维持原施工参数。
因素的影响。
第二部分 时空效应的基本原理
上海软土流变试验曲线
1、应力水平越低、蠕变时间越短，流变位移越小； 2、土体在排水固结条件下要比不排水条件下稳定。
时空效应规律
通过对流变试验和大量相关研究，可以取得有关控制软土深基 坑变形的几点重要启示：
一、分层分块开挖能够有效地调动地层的空间效应，以降低应 力水平、控制流变位移。
2、为考虑时空效应规律，被动区抗力系数取值为abKh ，其中bKh为二 维计算中的等效水平基床系数，a则根据预留土堤宽度B确定。
基坑周围地层位移计算
运用上海经验公式，根据计算的基坑挡墙位移，可以预测墙后的纵 向和横向地表沉降。
采用弹性平面有限元方法，并以计算的基坑挡墙位移为边界条件， 可以预测墙后的地层位移场。
纵向沉降数值分析
弹性三维有限元方法可定性地预测大型基坑在不同开挖步序条件下的地层 位移分布特征，其计算结果可作为确定合理的开步序的依据，以避免邻近保护 对象在开挖过程中出现过大的差异沉降。
计算参数的取值
土压力的取值
深度(m)
现场实测土压力
深度(m)
地铁2号线陆家嘴车站某断面实测土压力随工况变化图
二、减少每步开挖到支撑完毕的时间，即无支撑暴露时间，可 明显控制挡墙的流变位移，这在无支撑暴露时间小于24小时效果尤 其明显。
唐家山隧址区工程地质特征及不良地质作用研究
『
逆 断 层
图 ２ 隧 址 区 地 质 构 造 纲 要 示 意
３ ） 倾向２ ６ ３ 。 ， 倾角 ８ ６ 。 ， 裂 面较平 直 ， 延伸 较 好 ， 张开 度 ５—１ ０ ｍｍ， 无充填 ， 间距 ０ ． ２ ０—１ ． ０ ０ ｍ。
四川建筑科学研究
ｌ ６ ４
Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
第４ ０卷 第 １ 期 ２ ０ １ ４年 ２月
唐家 山隧址 区工程地质特征及不 良地质作 用研 究
刘文彬 ， 王 宁 ， 刘峻豪 ， 闫小旗
（ １ ． 四川 Ｉ 省绵 阳川西北地质工程勘察 院 ， 四川 Ｉ绵 阳 ２ ． 西南科技大学土木工程与建筑学 院 ， 四川 绵 阳 ６ ２ １ ０ ０ ０ ； ６ ２ １ ０ １ ０ ）
侧， 地 形坡 角也 陡峻 ， 坡角 ３ ６ 。 左右 ， 局 部达 ４ ０ 。 。唐
家山山脊呈“ ｓ ” 形， 山脊两侧为斜坡 ， 呈现与主体山 脉走 向垂 直 的山脊 与斜 坡相 间分 布 的微地 貌 特征 。
图１ 隧 址 区 地 形 及 平 面 位 置 示 意
１ ． ２ 地质 构造 及地 震 隧址 区在 区域 构造 上属 北川 一 映秀 大断 裂 的北
延伸差 ， 呈 折线 ， 张 开 度 １—３ ｍ ｍ， 无充填， 间 距
０ ． ０ ５ ～１ ． ５ ｉ ｎ；
２ ） 倾向 １ ０ ０ 。 ～１ ６ ６ 。 ， 倾角 ４ ６ 。～ ７ ８ 。 ， 裂 面 较 粗 糙， 延 伸一 般 ， 呈折线 ， 张 开 度 ３—８ ｍｍ， 无充填 ， 间
１ Ｔ Ｉ ， 相对 高差 达 ７ ７ ５ ｍ左 右 。隧洞 进 洞 口一侧 ， 地形
考虑加速度放大效应的唐家山滑坡运动过程模拟
1 唐家山滑坡概况
1.1 区域地质特征 就 地 质 结 构 而 言 ，唐 家 山 滑 坡 位 于 龙 门 山 地
槽 的 褶 皱 构 造 带 区 域 ，并 且 龙 门 山 中 央 断 层（北 川-映秀断层）穿过北川县城[4]。唐家山滑坡区的
地质结构主要以北东向的倒转式复式褶皱为主， 断 裂 不 发 育 且 规 模 较 小 ，其 产 状 为 东 北 向 延 展 。 除 了 上 述 断 层 ，其 他 的 顺 层 挤 压 带 的 规 模 都 较 小。裂隙主要以层面裂隙为主，其他的断裂和裂 隙多组方向发育，并且发育程度与岩层特征、层厚 和构造部位有关[3]。 1.2 地形地貌特征
高程/m
1 500 1 300 1 100
900 700 500
N15°W
且且且且且且且且且且且且且且且且 且且且且且且且且且且且且且且且且 且且且且且且且且且且且且且且且且 且且且且且且且且且且且且且且且且
三三三三三三三三三三三三三三三 且且且且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌且且且丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌 丌 丌丌 丌 丌
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道光面爆破设计与施工隧道工程是现代交通建设中不可或缺的重要部分，隧道的建设对于城市交通的改善和发展具有重要意义。
在隧道建设中，爆破工程是不可或缺的工序之一，而光面爆破技术则是目前隧道工程中的先进爆破技术之一。
本文将针对唐家山隧道光面爆破设计与施工进行详细的介绍。
一、光面爆破技术概述光面爆破技术是一种针对岩石去除的爆破方式，通过控制爆破参数、优化爆破设计，在保证工程安全的最大限度地提高爆破效果。
相比传统的直线爆破技术，光面爆破技术更注重对隧道墙壁的光滑度和整体性的保护，以及对人员和设备的安全保障。
光面爆破技术的主要特点包括：1. 爆破设计精细：根据实际地质条件和工程要求，精确计算爆破参数，合理设计爆破方案。
2. 爆破效果理想：通过合理的爆破设计和施工操作，保证爆破体的整体性和光滑度，减少岩石破碎。
3. 安全性高：在爆破设计和施工过程中，充分考虑人员和设备的安全保障，严格遵守相关规定。
4. 环保节能：在爆破过程中，尽可能减少对环境的影响，降低能源消耗，实现资源循环利用。
二、唐家山隧道概况唐家山隧道位于中国某省的主干公路上，是一条重要的交通要道，全长约10公里，是连接两个城市的重要通道。
由于地形复杂、地质条件恶劣，隧道的开挖和施工相对困难，因此对爆破技术的要求较高。
唐家山隧道地处横断山脉，地质条件复杂多变，主要由片麻岩、灰岩、页岩和砂岩组成。
其中含水量较大，岩层较软，易发生塌方，对于爆破技术的要求较高。
隧道的爆破设计和施工对于保障工程的顺利进行具有重要意义。
三、唐家山隧道光面爆破设计1. 地质勘察：在爆破设计前，进行了全面的地质勘察和工程地质勘测，对隧道地质构造和岩层的分布、性质、强度等进行了详细了解，并结合相关数据进行了地质灾害风险评估。
2. 爆破参数计算：结合地质勘察结果和隧道施工要求，确定了爆破参数，包括装药量、孔距、孔深、起爆顺序等。
根据岩体的破裂特性和施工环境的实际情况，制定了合理的爆破设计方案。
锚桩支护条件下深基坑蠕变变形的时空效应分析
锚桩支护条件下深基坑蠕变变形的时空效应分析郭文玮;唐啸宇【摘要】深基坑在开挖及支护完成后，由于土体的蠕变特性，变形依然呈少量增加，变形的时空效应在锚桩支护条件下的深基坑工程的实践中表现明显。
监测资料数据显示，作为研究对象的基坑边坡中部变形最大，通过非线性回归分析，预测其稳定临界值，得出变形值随着时间仍有一定的增长，表明基坑在开挖结束后的蠕变变形不容忽视。
而分段施工及分部位加固支护是时空效应现象在深基坑实际工程中应用的有效措施。
%After the excavation and supporting of deep foundation pit ,due to the creep properties of the soil ,deformation still slightly increases .The time-space effects of the deformation are especially obvious un-der the pile-anchor supporting of deep foundation pit engineering practice .Internal monitoring data analysis of the deformation of foundation pit slope shows that the deformation of the middle part reaches the maxi-mum level .Then ,through non-linear regression analysis combined with the monitoring data comparison ,the paper is going to predict the stability threshold .It is concluded that the deformation value increases with the time passing ,so the creep deformation of deep foundation pit after the excavation should not be ignored .The time-space theory is effectively carried out through section construction and partial reinforced supporting in actual construction .【期刊名称】《成都大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】4页(P415-418)【关键词】深基坑;蠕变;监测;时空效应;非线性回归【作者】郭文玮;唐啸宇【作者单位】四川省地质工程勘察院，四川成都610072;四川省地质工程勘察院，四川成都 610072【正文语种】中文【中图分类】TU473.2随着城市建设中高层建筑的大量涌现，深基坑工程越来越多，因此，深基坑开挖与支护已成为我国建筑工程界关注的热点问题之一[1-4].成都平原属于软土地区，其地基土所具有的流变与蠕变特性，使得在锚桩支护结构下的土体内力与变形具有明显的时空效应[5-6].为了掌握此类深基坑在开挖及后期施工阶段的土体变形动态以及周围环境的安全状况，本研究通过安装在相关部位的深孔测斜仪，对某深基坑工程进行了全程监测，利用非线性回归方法，分析其时间与空间上的变化规律，以及时了解其安全与稳定，实时掌握其土体蠕变的相关情况，并探讨了桩锚支护条件下基坑蠕变变形的时空效应及有效控制措施.1.1 支护方式作为研究对象的成都市某大厦工程主体建筑由1栋43层综合楼及5层裙楼组成，设有5层地下室，建筑高度176 m，基坑实际开挖深度20 m，且周边环境复杂，属于超深基坑工程.该工程支护体系采用旋挖灌注桩与预应力锚索联合作用的桩锚支护结构.支护桩及桩间土进行挂网喷射混凝土层.为分析方便，规定地面标高为0 m，坑底标高为-20.0 m.在工程施工中，该基坑首先放坡4 m，并采用锚喷加固方案，两排锚杆，第一排长4 m，第二排长2 m，间距1.5 m，锚杆采用φ48注浆钢管，混凝土层厚度8 cm；支护桩采用人工挖孔灌注桩，桩身直径1 m，桩长20 m，嵌固深度4 m，桩间距3 m，总桩数99+17根，桩顶标高为-4 m；每桩设置有3排预应力锚索，采用4×φ15.2预应力钢铰线，长度分别为15、13和13 m，注浆压力2.0 MPa，设计锚固力分别为350、250、400 kN，预应力锚索通过设置在-7、-12和-16 m 处与支护桩构成锚拉式支护结构；桩顶设置0.8 m高、1 m宽的冠梁，冠梁与支护桩构成空间结构协同作用.1.2 监测布置通常，土体内部变形监测测点布置一般根据基坑工程的受力特点以及由基坑开挖引起的基坑结构及周围环境的变形规律来布设[6].本基坑工程分别在27#桩、Z10#桩、70#桩各布设一个测斜孔(见图1)，用以监测Ⅰ期和Ⅱ期开挖阶段的基坑边坡的深层侧向变形情况；Z10#测斜孔位于Ⅰ期和Ⅱ期开挖范围间的支护桩中部的部位，主要监测在Ⅰ期开挖阶段过程中该侧基坑边坡和未拆除的居民建筑物的安全状况；70#桩位于基坑南侧，用于监测该侧基坑边坡的稳定及公路动荷载对其稳定性的影响.1.3 工程施工工序该深基坑工程分两期进行开挖施工：Ⅰ期开挖时间为2007年3月到7月，开挖范围为基坑场地西部；Ⅱ期开挖时间为2007年11月到12月，开挖范围为基坑场地东部.基坑开挖范围如图1所示.基坑两期开挖均分段分层进行，边开挖边支护，前期先放坡4 m，然后分4层开挖：第一层-4～-7.5 m，第二层-7.5～-12.5 m，第三层-12.5～-16.5 m，第四层-16.5～-20 m，具体施工工序见表1.2.1 蠕变变形分析基坑各孔口累计合位移时间曲线如图2所示.可以看出，基坑各侧支护桩在开挖支护完成后，变形并没停止，而是呈不同的位移速率继续增加，此符合基坑开挖土体的蠕变特性.1)70#桩在支护完成后土体水平位移持续在增加，尤其到2007年07月位移速率明显增大，并没有减小的趋势.从监测数据上分析发现，桩底部接近强风化泥岩部位时位移增量较大，于是在接近基底附近对基坑南侧边坡又加了一排锚索，并对基坑底部距离边坡2 m范围内的桩前土体采用粉喷桩的形式进行了加固处理，提高了桩的嵌固力.监测数据显示，之后位移速率有所减小，到2008年04月11日随着建筑基础的施工，变形趋于稳定，最大累计合位移为28.07 mm，其中后期随时间的变形位移为12.07 mm，占总位移的43%.2)Z10#桩在开挖支护完后，水平位移一直呈一定速率不断增大，在2007年8月受基础施工的影响，水平位移有少量的减小，但之后仍呈一定速率增加，到2007年10月中旬速率才有减小的趋势.到拆除前，最大累计合位移为25.02 mm，其中后期随时间的变形位移为9.25 mm，占总位移的37%.3)27#桩在Ⅰ期开挖阶段位于基坑拐角处，因空间效应原因，累计位移很小，进行支护后变形基本没有变化.在Ⅱ期开挖阶段，由于原拐角部分变成阳角，且该侧的高层建筑对其影响较大，A向和B向水平位移均呈一定速率增加，并在附近的桩体与桩间土及放坡边坡部位的裂缝有增大的现象，直到2009年1月地下室施工完成后，对阳角部位起到一定支撑作用，变形才趋于稳定，2009年04土体逐回填，变形有所减小，最大累计合位移为50.88 mm，其中后期随时间的变形位移为21.36 mm，占总位移的42%.根据后期位移速率的不同，本研究分别对70#桩、Z10#桩和27#桩的孔口变形进行阶段划分，对稳定蠕变变形阶段和变形趋于稳定阶段的变形速率分阶段进行统计(见表2).可以看出，基坑除在开挖期间变形速率较大处，在开挖结束后，变形基本呈一定的位移速率增加：70#桩开挖结束后的稳定蠕变阶段的位移速率为0.03mm/d，Z10#桩的在第一阶段的位移速率较小，只有0.02 mm/d，但后来位移速率明显增大，达到0.07 mm/d，27#桩在Ⅱ期开挖阶段由于其部位的空间位置及高层建筑超荷载的影响，位移速率达到0.08 mm/d；在变形趋于稳定阶段，70#桩和27#桩的位移速率很小，均在0.01 mm/d范围内.2.2 变形的非线性回归分析一般来说，随时间而渐趋稳定的物理量可作为基坑边坡稳定的标志，在实际工程中，常常推荐把位移作为量测标志.由于位移和时间的关系是非线性的，一般情况可以将回归函数表达式进行变换，引入辅助变量化为线形表达式，再按照线形回归时行计算.但对不能化为线性表达式的可以采用非线性函数回归分析的最小二乘迭代法进行回归.文献[6]推荐了3种回归函数，U=A(e-Bt0-e-Bt)U=A[ln(B+t)-ln(B+t0)]U=A[(1+Bt0)-2-(1+Bt)-2]本研究中，采用Matlab工具回归非线性模型参数.根据实测数据采用上面3种回归函数分别对IN70、INZ10和IN27进行回归，并选取回归效果较好的模型，回归结果如图3～图5所示.同时，对回归方程进行求导，得到变形速率随时间的关系，如图6所示.IN70：du/dt=1/(0.3725+0.2292t)INZ10：du/dt=1/(0.3976+0.1794t)IN27：du/dt=2.1177*e[-0.0497*(t-230)]分析可知：在基坑开挖过程中，受土体较快的挖除，应力调整的影响，变形速率较大，在0.2～1.7 mm之间；在基坑开挖结束后，变形依然随时间不断增加，但变形速率逐渐减小；在基坑开挖结束的一个月内，变形速率在0.1～0.2 mm/d；之后变形速率仍逐渐减小，在0.1 mm/d以内，变形趋于稳定.由此可知，回归曲线对离散的监测数据拟合较好，表现出了后期随时间的变形特性，很好地反映了变形随时间的变化规律.对基坑土体地蠕变变形用数学方法进行表达，可以研究其各阶段的变形和变形速率情况，进行土体蠕变变形的动态预测.2.3 时空效应特性在深基坑开挖过程中，坑内外土体的应力状态、围护墙体的受力状态及与土体性状有关的参数等随开挖进程不断发生变化.基坑的变形，一是随着开挖的进行而不断变化，二是与基坑的暴露时间有紧密联系的，这两点正是基坑变形时空效应的体现[5].对于深基坑工程，其时空效应主要表现在：超挖及支撑(锚)设置不及时，支撑(锚拉)后停放时间过长而造成变形的过分增大；挖土期间，随挖土深度的增加最大水平位移增加速率加快；无撑(未拉锚)放置过程中，位移增长较快；不对称开挖引起支护结构的不对称变形，先开挖一侧变形明显的增大；开挖宽度的增加导致位移量的急剧增长；对于内撑(锚)支护结构的基坑，最大位移通常发生在最低一道支撑设置前.基坑在开挖过程中，土体变形表现出明显的时空效应.根据理论研究分析与工程经验，可从以下几方面来控制基坑变形时空效应的影响.1)坑内土体加固，一方面可以防止卸载造成土体强度的降低，避免因设计时没有考虑时间效应而产生的不利影响，另一方面可以增加被动区土体的侧向抗力.2)施加预应力不但可以减少围护墙体的变形，减少由此产生的基坑周围沉降，而且可以抵消坑周土体的一部分孔隙水压力，缩短固结时间，减少时间效应.同时，应及时浇筑底板，减少坑底土暴露时间，精心施工，减少坑底土体扰动.3)在软土基坑开挖中，适当减小每步开挖土方的空间尺寸，严禁超挖，缩短每步开挖无支撑暴露时间，是消除时空效应影响的有效措施.控制挖土速度，开挖宽度，利用未挖土对已开挖部分的侧限作用以减小基坑变形，强调“分层、分块”的原则.在正常条件下，应尽量采取对称开挖方案.4)避免支护结构出现阳角，利用空间效应将支护结构设计成拱形或在边角处设置对撑或角撑是控制基坑变形的有效措施.【相关文献】[1]姜朋明，蒋志勇，黄海滨．饱合软土地区深基坑变形时间效应的研究[J]．华东船舶工业学院学报，1998，13(3):100-106.[2]沈细中．深基坑工程基本过程数值模拟及实时优化研究[D]．武汉：武汉大学，2004.[3]陈昌富．仿生算法及其在边坡和基坑工程中的应用[D]．湖南：湖南大学，2001.[4]Whittle A,Hashash Y M A.Soil modeling and prediction of deep excavationbehavior[C]//Proc Int Symp Pre-failure Deformation of Geomaterials.Sapporo,Japan:the National Academies of Sciences,Engineering and Medicine,1994.[5]高文华，杨林德，沈蒲生．软土深基坑支护结构内力与变形时空效应的影响因素分析[J]．土木工程学报，2001，34(5)：90-95.[6]朱合华，崔茂玉，刘学增，等．大型深基坑动态施工反馈及稳定性研究[J]．建筑结构学报，2000，21(6)：74-80.。
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道光面爆破设计与施工1. 引言1.1 研究背景隧道光面爆破技术的研究和应用具有重要意义。
隧道光面爆破设计的合理性直接影响到爆破效果和施工进度，而施工过程中的困难和解决方法、质量控制措施以及安全管理措施也直接关系到工程质量和施工安全。
对于唐家山隧道光面爆破设计与施工进行深入研究和总结，具有重要的理论和实践意义。
通过对唐家山隧道光面爆破设计与施工的系统研究，可以为隧道工程的爆破施工提供参考和借鉴，进一步提高施工效率、保障工程质量，推动地下工程建设的高质量发展。
1.2 研究目的研究目的是通过对唐家山隧道光面爆破设计与施工的深入研究，探讨如何提高隧道施工的效率和质量，减少工程施工中可能出现的问题和风险。
具体目的包括以下几点：1. 确定最适合唐家山隧道的光面爆破设计方案，以最大程度地提高爆破效率和施工质量。
2. 深入分析唐家山隧道光面爆破施工过程中存在的问题和困难，提出相应的解决方法，确保施工顺利进行。
3. 设定合理的质量控制措施，保障隧道工程建设的质量，减少后期维护和修复成本。
4. 制定有效的安全管理措施，保障施工人员的安全，减少事故发生的可能性。
5. 通过对光面爆破在唐家山隧道的应用效果进行评估，总结经验教训，并展望未来工作，为隧道工程建设提供参考依据。
1.3 研究方法研究方法是进行研究的核心部分，它直接决定了研究的科学性和可靠性。
在进行唐家山隧道光面爆破设计与施工的研究过程中，我们采用了多种方法来确保研究的顺利进行和有效实施。
我们进行了大量的文献资料搜集和整理工作，对国内外关于光面爆破设计与施工的相关研究成果进行了深入的学习和分析。
通过学习前人经验和理论知识，为我们的研究提供了重要的参考和指导。
我们结合实地调研和实际施工情况，运用了现代化的软件工具进行仿真分析和计算，对唐家山隧道的地质构造、岩层性质和爆破设计参数进行了详细的研究和优化。
通过模拟实验和数据分析，不断调整和完善爆破设计方案，确保其科学合理性和实用性。
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道光面爆破设计与施工1. 引言1.1 背景介绍唐家山隧道位于中国某地，是一条重要的交通通道，连接着两个城市，承担着大量的交通运输任务。
隧道的光面爆破设计与施工对于隧道的工程质量和施工进度至关重要。
隧道光面爆破技术是隧道工程中常用的爆破方法之一，通过在隧道表面设置爆破孔，采用一定的爆破参数和技术手段，实现对隧道光面的破碎和开挖。
隧道光面爆破设计与施工涉及到爆破参数的选择、爆破孔的布置、爆破药剂的选用等诸多方面，需要经过严密的设计和施工操作，以确保达到预期的开挖效果。
本文旨在对唐家山隧道光面爆破设计与施工进行深入研究，探讨其在隧道工程中的应用与意义。
通过对该隧道光面爆破设计的研究，可以为类似工程提供参考，提高工程的施工效率和质量，确保隧道工程的顺利进行。
1.2 研究目的本研究的目的在于通过对唐家山隧道光面爆破设计与施工进行深入研究，探讨其在隧道施工中的应用效果和影响因素，为隧道工程施工提供技术支持和有效指导。
具体研究目的如下：1. 分析唐家山隧道光面爆破设计的工程特点和施工要求，总结其优点和不足之处，为优化设计和改进施工提供依据。
2. 探讨隧道光面爆破施工过程中可能存在的问题和挑战，寻求解决方案和应对策略，提高施工效率和质量。
3. 评估隧道光面爆破的施工效果，并对其影响因素进行分析和研究，为提高隧道施工的安全性和经济效益提供参考。
4. 提出针对唐家山隧道光面爆破设计与施工的具体建议和改进措施，为今后类似工程的施工提供经验借鉴和指导。
【2000字】1.3 研究意义隧道光面爆破设计与施工可以有效提高爆破效果，降低施工成本。
通过合理的设计和施工方案，可以使爆破作业更加精准和高效，减少对岩石的损伤和浪费，从而节约施工成本，提高施工效率，提升施工质量。
隧道光面爆破对保护环境和降低安全风险具有重要意义。
传统的爆破方式往往会造成环境污染和安全隐患，而隧道光面爆破通过精密的设计和控制，可以减少爆炸产生的振动、噪音和尘埃，有效保护周边环境和人员安全。
唐家山滑坡形成机制与堰塞坝工程地质特征
唐家山滑坡形成机制与堰塞坝工程地质特征
马贵生;罗小杰
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2008(039)022
【摘要】唐家山滑坡是在"5·12"四川汶川大地震时发生发展的,它的发生是其所处的地形、地质构造和地质条件决定的,是地震应力作用诱发的.唐家山滑坡的结果,形成了四川地震灾区规模最大、危险性最高的堰塞湖-唐家山堰塞湖.唐家山堰塞坝体的物质组成直接决定了它自身的稳定性.根据坝体的物质组成,采取因地制宜的工程措施,可以达到"安全、科学、快速"的处理结果.实践证明,唐家山堰塞湖处置所选择的技术路线最佳,达到的效果最好.
【总页数】3页(P46-47,85)
【作者】马贵生;罗小杰
【作者单位】长江水利委员会,长江岩土工程总公司,湖北,武汉,430010;长江水利委员会,长江岩土工程总公司,湖北,武汉,430010
【正文语种】中文
【中图分类】P315.9
【相关文献】
1.基于NWS BREACH的唐家山堰塞坝泄流过程模拟 [J], 刘若星;钟启明;霍家平
2.唐家山堰塞坝形成机制DDA模拟研究 [J], 邬爱清;林绍忠;马贵生;卢波;张练
3.唐家山堰塞坝溃坝可能性及冲刷形式初步分析 [J], 谢作涛;陈肃利
4.考虑不同泄流槽方案的堰塞坝溃决机理分析--以唐家山堰塞坝为例 [J], 石振明;郑鸿超;彭铭;张利民
5.唐家山堰塞坝工程地质特征与泄流冲刷稳定性分析 [J], 马贵生;罗小杰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
唐家山隧道施工特性及时空效应研究
唐家山隧道施工特性及时空效应研究论文
本文是关于唐家山隧道施工特性及时空效应研究的论文，旨在探讨影响唐家山隧道施工的时空效应的因素。
唐家山隧道位于陕西省宝鸡市咸阳市辖区，主要以大规模隧道施工形式进行修建，全长7.2 km，隧道一期施工从2004年11月份着手，2008年完成施工验收，现在是沿宝鸡市西部绕行的节约了乘车时间10小时。
唐家山隧道施工特性随着项目环境不同而有所不同，所受的时空效应的程度也不同。
一般来说，沿海、内陆、湖泊地区的项目均受到时空效应的影响，其效应可以体现在温度变化、风速变化和气压变化等方面。
沿唐家山隧道施工特性对时空效应的变化更为明显，施工特性包括中央荒原森林特有的暴雨天气、极端温度变化、剧烈版坡抬升、南北跨越和复杂走向等。
时空效应变化会产生连锁反应，给施工带来安全隐患，因此需要对影响唐家山隧道施工的时空效应的因素进行深入的研究。
其中，与施工环境和项目环境有相关的因子，如地理位置、气候状况等，需要仔细分析。
另外，还需要研究中央荒原森林的特征，其中包括野生动植物的景况和植被的类型、林脊的形态以及植物的增殖情况，这些因素会对施工安全带来影响，需要加以重视。
此外，针对唐家山隧道施工特性及时空效应的研究，还可以结合项目方统计资料，包括隧道设计施工方案、可行性分析、施工结果等，为唐家山隧道施工特性及时空效应的研究奠定基础。
综上，唐家山隧道施工特性及时空效应的研究涉及多方面的因素及分析，旨在研究影响施工的时空效应，提供更有效的施工技术手段，以提高安全生产水平，降低施工成本。
唐家山堰塞湖形成机制及应急处置工程措施研究
唐家山堰塞湖形成机制及应急处置工程措施研究
黄河;郑家祥;施裕兵;唐朝阳;马耀;彭云强
【期刊名称】《中国水利》
【年(卷),期】2008(000)016
【摘要】通过唐家山堰塞湖的形成机制分析和堰塞坝物质组成研究,针对各种渍决可能及堰塞坝特点,提出了三种工程处理措施方案,根据现场施工情况及水文特性及时进行动态调整,满足了现场施工及利用水力特性溯源冲刷泄流的要求,实现了有效控制泄流过程及减少对下游影响的目的,成功解除了唐家山堰塞湖对下游人民生命财产的严重威胁,创造了堰塞湖处理的奇迹.
【总页数】5页(P12-16)
【作者】黄河;郑家祥;施裕兵;唐朝阳;马耀;彭云强
【作者单位】中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,610072,成都;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,610072,成都;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,610072,成都;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,610072,成都;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,610072,成都;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,610072,成都
【正文语种】中文
【中图分类】TV64;P315.9
【相关文献】
1.唐家山堰塞湖应急处置与减灾管理工程 [J], 刘宁
2.唐家山堰塞湖应急处置技术特点与体会 [J], 杨启贵;李勤军
3.唐家山堰塞湖应急处置施工技术和施工组织 [J], 曹波;蒋乃明;熊进
4."5·12"汶川地震堰塞湖应急处置措施的讨论——以唐家山堰塞湖为例 [J], 陈晓清;崔鹏;赵万玉;高全
5.唐家山堰塞湖应急处置课题通过验收 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
软弱围岩(Ⅱ、Ⅲ)快速施工技术研究1.(DOC)
软弱围岩（Ⅱ、Ⅲ）快速施工技术研究一、概述国道310主干线天谗公路唐家风台隧道位于甘肃省天水北山唐家风台嘴，隧道全长2225m，为甘肃省目前在建的最长的公路隧道。
该隧道地质条件复杂，岩石受地质构造影响严重，地处秦岭褶皱带内，由于受南北向挤压，山体两侧坡脚处均存在压扭性区域大断裂，岩性为黑云母二长片麻岩少量石英闪长岩，岩体节理发育，石质破碎，隧道范围内断层泥及影响带长达10～15m以上，数量达13条，在我处承担进口1112.5m的区段中，围岩类别除34米Ⅳ类围岩外，其余均为Ⅱ、Ⅲ类围岩。
水文地质条件亦较差，全洞均有不同程度的渗水、淋水，局部有涌水现象，最大涌水量1500T/d，隧道施工点区域地震裂度为8度。
该隧道为二级汽车专用公路隧道，开挖最大跨度12.60m。
最大高度8.5m。
衬砌后最大跨度为10.26m。
路面至拱顶高度为7.0m。
衬砌断面采用等截面三心圆拱式、曲式。
Ⅱ、Ⅲ类围岩设计支护参数为：①Ⅱ类：Φ42×400管棚注浆支护，WTD25×350注浆系统锚杆，喷射砼20，衬砌砼，8=60，②Ⅲ类：初期支护为WTD25×300系统锚杆，喷射砼12，挂设25×25钢筋网，二次初砌砼50。
二、施工技术方案的选定根据唐家风台隧道工程地质、施工技术条件和隧道断面大的特点，结合我处工程机械设备情况，经过我们反复研究论证，拟选用如下施工方案。
㈠开挖：采用上下如阶分三步作业法：1、施工工艺见图1：2、爆破采用预裂爆破或光面爆破，根据具体围岩情况 调整相应爆破方法。
3、运输采用无轨运输，侧卸装载机ZL40B 配同4台15T 自卸车出碴。
㈡支护：主要采用钢支撑、铺设钢筋网同喷射砼的联体使用。
突出喷射砼工艺，采用半湿式法，力争使喷射砼工艺效果达到较理想水平。
㈢仰拱超前紧跟下台阶，意在使初期支护及时闭合成环，重新分布围岩应力，同时为隧道运输提供良好的路面，减少轮胎磨损，节约成本，铺造洞内环境。
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道光面爆破设计与施工唐家山隧道位于中国湖南省张家界市境内，是连接两个山谷的重要交通枢纽。
由于地质条件复杂，隧道的光面爆破设计与施工显得尤为重要。
本文将从设计方案、施工流程、安全措施等方面对唐家山隧道光面爆破进行介绍。
一、设计方案1. 地质勘察光面爆破的第一步是进行地质勘察，找出隧道穿越的地质构造，了解隧道的岩石性质、断裂带、节理特征、岩体强度等情况，为后续的设计方案提供依据。
2. 爆破参数确定根据地质勘察结果，确定爆破参数，包括爆破孔径、孔距、装药量等。
同时还需要考虑到隧道的长度、断面形态、岩层性质等因素进行综合分析，确定最佳的爆破参数。
3. 爆破方案设计在确定了爆破参数之后，需要进行具体的爆破方案设计。
包括爆破孔的布置方式、爆破顺序、装药形式、延时时间等内容。
设计合理的爆破方案可以最大限度地提高爆破效果，减少对周边环境的影响。
二、施工流程1. 爆破孔的钻孔按照设计方案确定的爆破参数，进行钻孔作业。
钻孔的深度和方向必须符合设计要求，确保爆破孔的准确布置。
2. 装药在完成钻孔之后，需要根据设计方案的要求进行装药作业。
装药时必须按照规定的比例，将炸药填充到爆破孔中，并进行合理的密封，确保装药的安全性。
3. 延时器设置对于大型的光面爆破工程，往往需要设置延时器，以控制爆破的顺序和时间。
合理设置延时器可以使爆破效果更加均匀和安全。
4. 安全撤离在进行爆破作业之前，必须对周边区域进行撤离，并进行安全警示。
爆破作业时，所有人员必须远离爆破现场，确保人身安全。
5. 爆破作业在完成前期准备之后，进行实际的爆破作业。
爆破完成后，需要及时进行现场清理和安全检查，确保没有人员伤亡和环境污染。
三、安全措施1. 人员培训在进行光面爆破工程之前，必须对所有参与工作的人员进行专业的培训，包括钻孔作业、装药作业、安全撤离等方面的知识和技能。
2. 环境保护爆破作业往往会对周边环境造成一定的影响，必须采取有效的措施来保护环境。
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道光面爆破设计与施工唐家山隧道是一座连接山东省荣成市和威海市的重要隧道，全长26.3公里，是国家一类公路Tong-Rong Expressway的重要组成部分。
为了保障隧道的安全与顺利建设，需要采用光面爆破来完成隧道的开挖。
本文将重点介绍唐家山隧道光面爆破设计与施工过程。
一、光面爆破的基本原理光面爆破是一种采用高能量炸药，通过合理的装药和点火顺序，在保证安全的前提下实现爆破目的的技术。
采用光面爆破技术可以大幅度提高施工效率，同时也可以达到节能、节材、环保的目的，被广泛应用于现代隧道工程中。
（一）隧道结构特点唐家山隧道地质条件较为复杂，区域地质多样性大，存在多种岩性和构造类型。
根据隧道地质特征和结构要求，采用双洞单线隧道结构，洞径25米，设计速度80km/h，隧道内部采用单向3+3车道布置，考虑到隧道的开挖需要保证高度和平坦度，采用光面爆破技术进行开挖。
（二）爆破设计参数在本次光面爆破设计中，采用硝化甘油炸药进行装药，采用成个体爆炸方式，剂量按照国家相关规范进行设计。
具体参数如下表所示：（三）装药方案设计在装药方案设计中，首先需要根据隧道内的地质条件对其进行划分，然后按照炸区的大小和形态设计合理的装药方案。
由于唐家山隧道地质条件较为复杂，炸区形状复杂，因此采用分区装药方法，可以使爆炸波依次向外扩散，减少对周边结构的影响。
同时，采用保护装药及调整参数等方法，形成合理编排和就地同步爆破效果，提高施工效率。
（四）爆破安全措施为保证爆破施工过程的安全，需采取以下措施：1、严格执行国家关于爆破作业的安全规范，制定详细作业规程。
2、在现场设置专门的警示标志，以提示交通工具和人员注意安全。
设置施工区，对外部人员实行限制进入。
3、注意现场环境的特殊性，设立耐火围挡、动态测量点和长期变形监测点等措施，实时监测爆破施工过程中的岩石裂隙变化和位移以及隧道变形情况。
（一）工程准备施工前需要进行足够的准备工作，包括压缩空气的准备、炸药的准备以及装药部件的制作等。
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道光面爆破设计与施工唐家山隧道是一条穿越山脉的公路隧道，是当地非常重要的交通通道。
为了确保隧道的安全并加快工程进度，我们采用了光面爆破技术进行设计和施工。
一、光面爆破设计1. 地质勘探：在施工前，我们进行了详细地质勘探，包括地形、地质构造、岩石类型、地下水等方面的调查，确认了隧道岩石为韧性中等的灰岩。
根据勘探结果和实际情况，确定了隧道爆破设计参数和方案。
2. 爆破参数设计：根据地质勘探结果，设计了以下爆破参数：爆破填充物：炸药爆破方式：全断面光面爆破装药密度：0.5-0.7kg/m³起爆方式：电气起爆爆破孔位置：隧道顶部、两侧及底部爆破孔直径：＜100mm爆破孔深度：2.5m（1）预处理爆破：对于隧道前端和尾端的边坡及前室掏方和位置不正确的段落进行预处理爆破，以确保后续爆破效果。
（2）全断面光面爆破：隧道全断面采用光面爆破方式，以保证开挖平稳、断面整洁。
顶部爆破控制在10-15％，底部爆破控制在20-25％，两侧爆破控制在30-35％。
（3）后期清理爆破：对爆破后产生的大块岩石进行清理，以保证施工安全和开挖畅通。
1. 爆破孔布置：根据爆破参数和方案，布置了爆破孔。
爆破孔直径和深度按照设计要求进行布置，爆破孔间距和装药密度也按照设计要求布置。
2. 装药：在爆破孔中填充炸药，并按照装药要求进行密实和修整。
对于底部的爆破孔，需要进行衬底装药。
3. 放导线：放置电气导线，连接所有的爆破孔，进行电气起爆。
4. 安全检查：在进行爆破前，对隧道周围的安全措施进行检查，保证施工安全。
同时，也对爆破孔和导线进行检查，以确保电气起爆正常。
5. 爆破作业：在进行爆破前，关闭隧道通行，并进行声光警告。
待警告和通知人员全部安全疏散后，进行电气起爆。
三、注意事项在进行光面爆破时，需要注意以下事项：1. 保证隧道周围的安全措施；2. 爆破孔的布置、直径、深度、间距、装药密度需要按照设计要求进行；3. 装药前需进行爆破孔的检查，保证其质量无误；4. 在进行电气起爆前，需对爆破孔和导线进行检查；5. 施工前，需对施工区域和周围环境进行警告和通知。
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道光面爆破设计与施工隧道光面爆破是一种常见的隧道开挖方法，它利用爆破技术来减轻施工工期和降低成本。
本文将介绍唐家山隧道光面爆破的设计与施工。
一、设计要点1.1 隧道纵断面唐家山隧道采用的是双线四洞设计，每洞宽度为10米，高度为6.5米，洞距为30米。
在设计时需考虑到地质条件，确保对地层的破坏最小化。
1.2 爆破参数的确定根据地质勘察和设计要求，确定爆破参数包括爆破量、起爆网络、起爆时间等。
爆破量需根据隧道断面的大小和爆破岩体的性质来确定，同时还需考虑周围环境的需求，如附近住宅区的噪音限制等。
1.3 爆破方案的选择选择适合唐家山隧道光面爆破的方案，可考虑常规方案、精确方案等。
常规方案适用于岩体良好、地质条件稳定的区域，而精确方案适用于地质条件复杂、岩体变化大的区域。
二、施工过程2.1 前期准备工作在开始施工前，需完成相关的前期准备工作。
包括施工图纸的编制、物资准备、工地布置等。
同时还需制定详细的施工计划，确保施工进度和安全。
2.2 岩石锚杆的安装在隧道光面开挖前，需先进行岩石锚杆的安装。
岩石锚杆是增加岩体稳定性的重要手段，它能增强岩石的抗拉强度。
安装岩石锚杆需根据地质条件和设计要求进行，确保其合理性和可靠性。
2.3 预裂爆破在进行光面爆破前，可先进行预裂爆破。
通过在隧道壁面钻孔并注入爆破药物，使岩体在预先决定的方向上破裂。
这样可减轻光面爆破的压力，提高施工效率。
2.4 光面爆破光面爆破是隧道开挖的关键步骤。
在进行光面爆破前，需根据设计要求，在隧道顶部、底部和两侧进行钻眼，并注入爆破药物。
然后在设定的时间和条件下，进行起爆。
2.5 清理施工面光面爆破后，需及时进行施工面的清理。
清理范围包括爆破碎片、岩体残片等。
确保清理工作彻底，并保持施工面的平整和光洁。
2.6 后期支护在隧道开挖后，需进行后期支护工作。
包括进行喷锚、喷浆、安装钢支撑等。
后期支护工作的目的是增加隧道的稳定性和耐久性，防止可能出现的塌方、滑坡等安全问题。
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道位于浙江省宁波市奉化市境内的唐家山新区，是中国著名的灵隐飞来峰及
宁波首条高架跨海通道。
该隧道连接唐家山新区和马屿口新区，是两个经济发展高速区的
全新出行路线，是宁波跨海通道的首要枢纽。
由于隧道的泥砂较多，在隧道钻超深处出现“雾化”现象，增大了隧道结构施工难度。
两头各工艺爆破部分不能失去动态稳定，无法保持断网状态，其后果将是沿岸建筑受到严
重损害甚至崩塌。
避免这种情况的发生，专家建议采用一种新的爆破方法：光面爆破法（Light-face blasting）。
迪斯尼光面爆破工艺是比较先进的采石爆破工艺法之一，它借助于强爆破剂以及“钻
孔网-爆破网”的结构模式上，实现了定向爆破，有效控制爆破破坏距离和方向，病害杜
绝非正面爆破。
在光面爆破施工过程中，专业技术人员首先会以机械挖掘的方式建立光面爆破结构模式，并以定位点、线段、锥形等爆破方式进行爆破。
准确的定向爆破，不但可以加强隧道
的稳定性，而且可以有效地减少爆破放炮及爆破破坏率，更有效的利用爆破资源。
唐家山隧道施工分两期，第一期钻超超深、结构复杂，专业采用光面爆破工艺施工而
获得了取得巨大的成功，爆破效果显著，节省了施工时间以及施工成本，彻底解决了避免
不当爆破引发意外的难题。
我一直对唐家山隧道的采用光面爆破设计和施工表示钦佩，无论从施工角度还是环境
保护角度，这是一项取得实质性进展的工程，也是中国工程建设历史上难能可贵的成就。
唐家山隧道光面爆破设计与施工
唐家山隧道光面爆破设计与施工本文从隧道的光面爆破设计，在施工过程中，结合现场地质变化不断终止爆破参数，达到良好的光面爆破效果，降低了成本，同时也为下半断面爆破开挖提供了良好的安全施工条件。
标签：隧道光面爆破;设计;施工;爆破效果1爆破施工方案采取进、出口双口掘进，上下台阶钻爆开挖法施工。
全隧道采用减轻地震动控制爆破，首先进行上台阶光面爆破开挖，下台阶采取左右断面交错预裂爆破开挖。
爆破药品选用二号岩石硝铵炸药，采用安全性能较好的塑料导爆管和等差雷管、非电毫秒管组合起爆。
2光面爆破设计爆破开挖是隧道施工的关键工序。
在采用正台阶法施工的隧道中，上半断面开挖又是整个隧道爆破开挖的基础，爆破效果直接影响到围岩的稳定和支护安全，以及施工进度和工期安排。
施工中根据现场地质情况进行爆破设计计算和爆破试验，并不断修正爆破参数，力求达到良好的爆破效果。
2.1 总体构想爆破开挖是隧道施工的关键工序。
在采用正台阶法施工的隧道中，上半断面开挖又是整个隧道爆破开挖的基础，爆破效果直接影响到围岩的稳定和支护安全，以及施工进度和工期安排。
施工中根据现场地质情况进行爆破设计计算和爆破试验，并不断修正爆破参数，力求达到良好的爆破效果。
2.1.1 设计原则隧道爆破时尽量做到保护好围岩，减少对围岩的损坏;合理选择周边眼间距E 及最小抵抗线W;严格控制周边眼的装药量，采用小直径低爆速炸药，并尽可能将药量沿炮眼全长均匀分布，以确保隧道周边成型良好，并减少对围岩扰动;根据爆破效果，调整掏槽眼形式，并适当加深掏槽眼深度，以保证掏槽效果;合理分布掘进眼，以达到炮眼数量最少、材料最省，同时碴块又不致过大，便于装卸。
炮眼布置：先布置周边眼，然后布置内圈眼，其次布置掏槽眼和底板眼，辅助眼则根据断面形状合理布置。
内圈眼比掘进眼密一些，比周边眼稀一些，其间距为周边眼的1.5倍，底板眼比掘进眼适当加密，其间距为掘进眼的80%;辅助眼根据其蹦落量计算其装药量，辅助眼间距一般按1.1倍抵抗线计算。
道路桥梁隧道工程施工中的难点和技术对策_5
道路桥梁隧道工程施工中的难点和技术对策发布时间：2021-08-19T15:47:43.673Z 来源：《建筑实践》2021年4月11期作者：唐成[导读] 文章对道路桥梁隧道工程施工中的难点进行了深入研究，提出建议和技术对策，可提高我国道路桥梁隧道工程施工建设质量，促进我国交通运输行业快速发展。
唐成湖南云天工程检测有限公司湖南省长沙市410200摘要：随着我国的发展，经济水平不断提高，我国的城镇化进程不断加快，因此隧道的建设也逐渐被人们重视，但是由于隧道工程比较庞大，而且所需要的技术也比较复杂，隧道工程进行施工的环境也比较苛刻。
桥梁隧道施工受地质环境因素影响较大，为保障工程施工质量，需运用灌浆技术完成加固，提高桥梁隧道安全性与稳定性。
文章对道路桥梁隧道工程施工中的难点进行了深入研究，提出建议和技术对策，可提高我国道路桥梁隧道工程施工建设质量，促进我国交通运输行业快速发展。
关键词：道路桥梁；桥梁隧道；隧道工程；工程施工；引言隧道工程在道路桥梁的建设工程中占有重要的地位，隧道工程的施工质量可决定道路工程整体质量。
隧道工程与地面道路桥梁工程存在差异，其具有较多的施工难点，工程条件更复杂，受地质条件、水文条件、结构环境等多种因素的影响，增加了隧道施工难度。
隧道工程施工团队应采取科学的施工技术，针对不同的施工难点，采取有针对性的解决对策，确保隧道工程的施工质量，为我国道路工程建设提供有效保障。
1道路桥梁隧道工程施工中的重要性道路桥梁隧道工程属于我国道路桥梁工程的重要组成部分。
此类工程的施工危险系数高、对施工水平也有较严格的要求。
因此，要想达到预期施工目标，需对此工程进行全方位的了解，明确其施工重难点，并分析原因，以此为基础开展相关的准备工作，为实际施工打造优越环境，及时更新施工理念，强化对先进技术的运用，保障整个道路桥梁隧道工程质量，确保施工安全，突破施工难点，促进各项施工作业保质保量完成，提高施工成效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2012年10月上第41卷第374期施工技术CONSTRUCTION TECHNOLOGY79唐家山隧道施工特性及时空效应研究霍晓龙，陈寿根，张小明（西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都610031）［摘要］以汶川灾后重建的唐家山公路隧道为背景，采用FLAC 3D软件建立隧道三维模型，模拟了隧道在不同施工方式中围岩随时间和空间变形的过程，并结合现场实测数据，重点分析了拱顶沉降、水平收敛和掌子面的挤出位移。
结果表明：软岩隧道围岩稳定很大程度上受到隧道的时空效应影响，施工中要综合选择开挖方式，既要考虑围岩先行变形，也要考虑掌子面的挤出变形，同时通过早期闭合支护来控制围岩的后方变形。
［关键词］隧道工程；软弱围岩；时空效应；数值模拟；监测；水平收敛；沉降［中图分类号］TU94；U459.2［文献标识码］A［文章编号］1002-8498（2012）19-0079-05Study on Construction Characteristic and Temporal-spatial Effect ofTangjiashan TunnelHuo Xiaolong ，Chen Shougen ，Zhang Xiaoming（MOE Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering ，Southwest Jiaotong University ，Chengdu ，Sichuan610031，China ）Abstract ：Taking Tangjiashan highway tunnel ，which was reconstructed after the Wenchuan earthquake as background ，a three-dimensional model was constructed for the tunnel using software FLAC 3D ，to simulate the rock deformation with time and space in different ways of tunnel construction．Combined with the field measurement ，the vault settlement ，the level convergence and the extruded displacement of the working face were analyzed in detail．The results show that stability of surrounding rock in soft rock tunnel is significantly influenced by temporal-spatial effect of the tunnel．As a result ，comprehensive considerations should be made during the selection of excavation methods ，i．e．both the rock deformation and the extruded deformation of the working face．At the same time ，the rear rock deformation should be controlled by early closed supporting．Key words ：tunnels ；soft surrounding rock ；time-space effect ；simulation ；monitoring ；levelconvergence ；settlement［收稿日期］2011-11-28；［修订日期］2012-03-25［基金项目］教育部创新团队发展计划资助（IRT0955）［作者简介］霍晓龙，硕士研究生，E-mail ：feilong812481444@qq．com 本文针对目前的国内软弱围岩研究现状，结合唐家山公路隧道围岩变形的现场实测资料，利用有限差分法软件FLAC 3D进行三维非线性数值模拟分析，研究软弱围岩施工特性以及时空效应规律，包括在不同施工方法下围岩变形的时空效应，作出了围岩沿隧道走向拱顶下沉、水平收敛位移和掌子面挤出变形等曲线。
通过现场监测资料和模拟计算的比较，更深刻地认识软弱围岩变形规律，并对隧道的安全施工、设计提供了指导意义和一定的参考价值。
1工程概况北川县是“5.12地震”受灾最严重的地区之一，县城以北3km 的唐家山滑坡形成的唐家山堰塞湖，将省道S302线在北川禹里镇至北川县城曲山镇段完全淹没，严重阻碍了该地区群众灾后自救和重建工作。
绵阳市省道S302线北川曲山至茂县界段灾后重建工程曲山任家坪至禹里段唐家山隧道设计为单洞双向行车隧道，起讫桩号为K0+865—K4+375，隧道总长3510m 。
设计隧道纵面为单向上坡，隧道最大埋深为730m ，隧道净宽9.0m ，净高5.0m 。
施工中采用全断面和预留核心土台阶法开挖。
隧道断面尺寸与支护参数如图1所示。
初期支护用220mm 厚C20喷射混凝土，Q22格栅钢拱架（纵距100cm ）， 8mm 钢筋网（间距200mm ˑ200mm 单80施工技术第41卷层），预变形量7cm ，二衬为400mm 厚C25钢筋混凝土。
图1断面尺寸与支护参数Fig．1Section size and support parameters2工程地质条件隧址区在区域构造上属北川—映秀大断裂的西北侧（距隧址起点约15m ），该断层是一条现今仍在活动的冲断层，断层倾角60ʎ 70ʎ，其活动对该隧道的威胁很大。
根据收集的资料，该区域地震活动较频繁，具有一定的破坏性，为地震多发地区，属区域构造次稳定区。
唐家山隧道以岩质隧道为主，隧道围岩体涉及地层为含粉土角砾、含粉土碎（块）石、寒武系下统清平组粉砂岩夹千枚岩、灰岩和碳硅质千枚岩。
根据调查、勘探、试验等资料、岩石隧道的围岩定性特征、围岩基本质量指标BQ 或修正的围岩质量指标［BQ ］值、土体隧道中土体类型、密实状态等定性特征，综合确定围岩级别。
其中，围岩基本质量指标BQ 在230 300。
隧道穿越的围岩条件复杂，涵盖Ⅲ Ⅴ级围岩，以Ⅳ和Ⅴ级围岩为主。
节理裂隙发育，呈不规则网状，岩芯呈碎块状，岩体破碎，呈碎裂状。
地下水主要为松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。
因为汶川地震影响，岩层受到强烈构造变形影响，岩体特点为软弱、破碎、富水含泥，属于构造破碎带。
3FLAC 3D 建模分析3.1模型建立考虑到对于单元和节点众多的复杂模型，FLAC 3D 内置网格生成器建模效率较低。
建模中采用了有限元软件（ANSYS ）与FLAC 3D相结合的方式，即在ANSYS 中建立模型后，将网格数据导入到FLAC 3D 中生成模型。
解析边界设定为对解析结果没有很大影响的（3 5）。
模型尺寸为：隧道水平方向取70m （＞3倍洞径），竖直方向取60m （＞3倍洞径），隧道轴向取50m 。
计算区域划分成78300个单元，83385个节点，能够保证计算具有足够的精度。
根据施工设计和施工步骤进行解析，计算模型如图2所示。
约束条件为：两侧边界水平方向约束，铅直方向自由；底部边界铅直方向约束，水平方向自由；顶部为自由表面，上部受围岩自重作用。
图2隧道计算模型Fig．2Calculation model of tunnel3.2计算参数确定围岩采用莫尔-库仑模型，初期支护和二次衬砌均采用实体单元，为弹性模型。
锚喷和钢拱架将其弹性模量等效折算给初期支护。
围岩和支护结构的物理力学参数如表1所示。
表1围岩和支护结构参数Table 1Parameters of surrounding rock and support structures密度ρ/（kg ·m－3）弹性模量E /GPa泊松比μ黏聚力c /MPa 内摩擦角φ/（ʎ）Ⅴ级围岩200020.450.2025初期支护2500220.25——二次衬砌2600280.20——仰拱2300280.20——数值计算模拟隧道实际施工过程，取右线K3+890—K3+940段作为分析对象，平均埋深为300m ，围岩等级为V 级。
采用短台阶法施工，台阶长度为5m ，每环进尺2m ，开挖后及时施作锚喷支护，在距离掌子面10m 处施加仰拱闭合，由于实际施工时二次衬砌距掌子面太远，所以不予模拟，开挖施工过程模型如图3所示。
在分析时设定y =20m 断面（对应于原型中的K3+920断面）为目标断面。
计算中还模拟了全断面无支护施工、全断面有支护施工和台阶无支护施工方法，与实际台阶施工方法对比，分析隧道围岩随时间和空间变形的规律。
4计算结果与分析4.1软弱围岩变形的时空效应在软弱围岩段开挖隧道，由于开挖面的空间约束作用，开挖后的围岩应力释放不是瞬间完成的，而是逐步释放，围岩变形随时间的推移而不断发展并慢慢趋于稳定。
隧道地质条件、结构形式、施工方法、支护时机与刚度等各有不同，对周围围岩造成的扰动程度也不同，但隧道开挖引起的力学过程2012No．374霍晓龙等：唐家山隧道施工特性及时空效应研究81图3施工过程模型Fig．3Model of construction process和围岩变形都具有相似的特征。
围岩变形发展规律随着掌子面所在的位置及其移动过程而变化，表现出明显的时空效应，即时间与空间的耦合作用。
隧道施工引起的纵向围岩变形，根据距离掌子面位置的不同，可以分为超前微小变形阶段、急剧增大阶段、缓慢变形阶段和稳定变形阶段，如图4所示。
注：r为隧道半径图4围岩纵向变形分区示意Fig．4Partitioned diagram of longitudinal deformationbetween surrounding rock4.2软弱围岩沿隧道走向拱顶沉降、水平收敛分析对于同一断面来说，由于施工开挖时间的不同，每次开挖后，隧道的变形也随着开挖的扰动发生变化。
沿隧道走向拱顶产生的沉降以及隧道水平收敛均在不断变化中，如图5，6所示。
全断面开挖无支护时，随着开挖进程，隧道变形阶段性明显，包括4个阶段。
超前微小变形阶段是开挖面前方（1 1.5）D（D为隧道直径）的区域，变形量为总变形量的30% 40%，主要是由于工作面开挖导致前方围岩应力释放及围岩固结失水造成的。
急剧增大阶段是指开挖面后方（1 1.5）D的区域，该区域围岩变形速率加速增加，变形量急剧增大，变形量占总变形量的40% 50%，此阶段变形主要是由于隧道开挖时应力突然释放，扰动周围围岩并引起应力场的重分布造成的。