TBM法在山岭高速公路隧道施工中的应用研究

随着我国经济的快速发展,交通基础设施的建设也在不断加强,其中,隧道工程更是表现出了“多、长、大、高、深”的特点,隧道工程建设难度越来越大,风险越来越高,TBM(岩石隧道掘进机)法应运而生。与传统钻爆法施工相比,TBM法具有机械化程度高、安全性好、施工速度快等优点,但因公路隧道断面较大,TBM法施工空间及造价要求较高等原因,目前在公路隧道中的应用较少。文章将从TBM施工平行导坑、TBM施工主洞超前导坑等方面阐述目前TBM法在山岭高速公路隧道施工中的应用。

大凉山1号特长公路隧道利用平导通风的探究

乐西高速大凉山1号隧道进口段穿越环境敏感区,原设计方案设置了一条贯通平导和一座斜井。为探究斜井+平导模式的新型通风方案,本文提出了两种利用既有斜井和平导的通风方案,利用斜井和平导的接力通风,可实现优化风量分配或新增较少土建规模进行三区段通风,达到节约能耗的目的。通过通风计算,从多方面比较各方案优缺点,得出平导用于通风可以有效降低能耗,但采用三区段通风优势不明显的结论。

隧道盾构法施工地面变形的机理、预测和防治

对盾构法施工引起地面沉降的机理进行了分析 ,介绍了几种工程中常用的预测方法和防治措施 ,以便施工时采取有效的工法 ,减少对周围环境的影响 ,确保盾构隧道施工的安全和质量。

综合地质预报技术在都良隧道动态设计中的应用

都良隧道地质条件复杂,施工风险高。为避免不良地质灾害的发生,确保施工安全,在施工期间选择了"以地质法为基础,中长距离与短距离物探技术相结合,辅以超前水平钻"的综合地质预报技术。通过对高风险段的综合预报,准确预报了不良地质体的性质和分布情况,为隧道施工方案制定和设计参数动态调整提供了可靠的依据,保障了施工安全,对同类隧道施工具有借鉴意义。

隧道开挖与初支机械单机作业特性及作业衔接特征分析

公路隧道开挖和初期支护作业过程涉及诸多施工机械,机械单机作业效率和机械作业间的衔接效率是机械群高效协同作业的基础,直接影响了隧道施工进度。为探寻公路隧道施工过程中主要机械的单机作业特性及衔接特征,依托金家庄特长螺旋隧道,通过系统调研开挖与初期支护相关机械的现场作业时间,对施工机械的单机作业特性和作业衔接特征进行了分析研究。结果表明:开挖与初期支护施工机械作业特性具有规律性;装载机和湿喷机停机等待问题与隧道累计进尺相关性强于现场协调组织管理等因素,随着累计进尺的增加,装载机和湿喷机停机等待问题逐渐凸显;金家庄隧道出渣与立架工序衔接快慢对立架与湿喷工序衔接时间具有一定影响,两者分布规律具有一致性。可见实现公路隧道机械化快速施工,除采用单机作业效率高的机械设备外,还应根据隧道累计进尺的变化增加机械设备数量,同时缩短各工序之间的衔接时间,尤其是出渣与立架工序的衔接时间和立架与湿喷工序的衔接时间。

基于停机等待时间特征的隧道运输机械数量配置

隧道施工机械数量配置是否合理决定了机械群施工效率,直接影响了隧道施工进度。依托在建世界第一特长螺旋隧道--金家庄特长螺旋隧道,对现场出渣和湿喷工序中连续60组装载车与湿喷机的停机等待时间进行分析,阐明了装载车与湿喷机的停机等待时间特征,提出了隧道运输机械数量配置原则,建立了出渣和湿喷工序中运输机械配置数量和出渣总时间计算公式,并对机械配置数量进行计算分析。研究表明:出渣与湿喷作业时间与隧道累计进尺线性强相关,隧道累计进尺为影响作业时间的主导因素。基于运输距离强相关性与主导机械不停机等待两原则,建立了自卸汽车数量配置计算公式、出渣总时间计算公式和混凝土罐车数量增加的临界进尺计算公式,提出了数量配置合理性判断标准。

纤维锚杆预加固在大断面隧道中的应用研究

岩土控制变形分析法(ADECO-RS)强调工作面前方超前核心围岩的稳定性,认为核心围岩的失稳是隧道塌方、失稳的诱导原因。该工法适用于低粘聚力的软弱地层、大断面开挖隧道,且采用纤维锚杆对超前核心围岩进行预加固是其主要的施工特点。本文以浏阳河隧道为背景,研究了不同加固参数对掌子面稳定性的影响,其结果成功用于浏阳河隧道河底段的施工。

浅埋富水堆积体隧道坍方及处治技术研究

在浅埋堆积体中修建高速公路隧道,坍塌是最为常见也是较为典型的地质灾害。对广巴高速公路兴隆山隧道富水浅埋段发生坍塌的原因进行了分析,提出了合理的综合处治方案,通过现场监控量测得到的隧道收敛位移和拱顶下沉值满足规范安全要求,有效解决了工程实际问题。

栾家岩隧道洞口段滑坡变形处治技术

栾家岩隧道出口段埋深浅,浅埋段长,洞顶覆盖层厚,透水性好,在持续强降雨作用下,形成浅表性滑动,边仰坡失稳垮塌,采用反压回填、清方减载、坡面防护等措施,得以成功处治,安全顺利进洞。就其边仰坡失稳形成机理、处治方案等做简要论述,对浅埋公路隧道的安全进洞有一定的借鉴作用。

TRT6000超前地质预报系统在新铜锣山隧道中的运用

超前地质预报是保证隧道施工安全的重要手段。南渝高速公路铜锣山隧道穿越煤层采空区、巨型断层带,地质条件极为复杂,施工中极易发生煤与瓦斯突出、涌突水等地质灾害。隧道施工中引进了TRT6000超前地质预报三维空间反射层析成像技术,通过获取掌子面前方较长距离内的围岩及地下水赋存情况信息,为隧道施工安全提供预警,其预报成果对业主确定实施设计变更提供了科学依据。

综合超前地质预报在新铜锣山隧道中的运用

南渝高速公路铜锣山隧道穿越煤层、采空区、巨型断层带,地质条件极为复杂,施工中极易发生煤与瓦斯突出、突涌水等危险。由于常规预报方法技术都有其适用条件和优缺点,任何单一方法均难以对掌子面前方地质情况作出准确判断,因此在铜锣山隧道施工中采用了综合超前地质预报技术,结合真反射层析成像(TRT)、瞬变电磁(TEM)、地质雷达(GPR)等多种方法的探测结果,通过多参数相互映证获取了掌子面前方的围岩及地下水赋存情况。该技术为隧道施工安全提供了及时预警,取得了良好的预报成果,为隧道施工方案制定和设计变更提供了可靠的技术依据。

隧道锚开挖及承载对既有隧道的变形影响分析

为评估隧道锚开挖及承载对下方既有隧道安全性的影响,采用弹性地基梁理论建立既有隧道在隧道锚开挖及承载影响下的变形计算模型,基于Mindlin公式分别给出隧道锚开挖及承载影响下的附加荷载计算方法,提出既有隧道竖向隆起变形安全性控制标准为12 mm。以四川沿江高速宁巧隧道-隧道锚体系为例,分析既有隧道在隧道锚开挖及承载影响下的变形特征,研究表明:既有隧道变形呈“凸”形,最大变形量位于锚塞体正下方附近,且随着与锚塞体距离的增大,隧道变形逐渐减小,最终收敛;既有隧道变形量随着围岩等级的降低及隧道-隧道锚间距的减小而增大;Ⅲ、Ⅳ级围岩条件下,隧道整体处于安全状态;Ⅴ级围岩条件下,隧道变形量在隧道锚开挖过程中已超过控制值,需要采取围岩加固、结构加强等工程措施。

高烈度地震区连拱隧道薄直中墙抗减震措施及破坏模式研究

依托宁巧隧道出口段薄直中墙连拱隧道工程,针对其地震烈度高、中隔墙薄(宽厚比仅为0.19)的特点,通过有限差分数值方法,研究了钢带加固、中墙上端和下端设置隔震橡胶支座3种措施的抗震性能。在Ⅷ度和Ⅸ度地震烈度情况下分别对比不同措施对中墙及隧道整体的抗震效果,最后通过振动台试验,研究了有无钢带加固连拱隧道结构在地震作用下的破坏特征。结果表明:连拱隧道薄直中墙抗震受力最不利位置在中墙底部;上述措施均使得直中墙内力减小,安全系数提高;仅从中墙受力来看,优先推荐中墙下端设隔震支座措施;从连拱隧道整体来看,应优先推荐钢带加固;振动台试验表明连拱隧道结构破坏模式主要为受弯破坏,且严重震害集中在与中墙连接的拱肩和拱脚部位,验证了钢带加固抗震措施对连拱隧道结构震害程度的减弱具有显著效果。