西格二线关角隧道浅埋砂层段施工技术及力学效应研究

关角隧道是西(宁)格(尔木)二线的控制性工程,在隧道入口处存在长约450m的砂层,施工难度较大。由于在3台阶施工中出现了冒顶事故,故提出了4台阶施工的设想,并利用三维数值计算模拟了4台阶开挖支护过程,揭示了隧道的空间变形、地表沉降和初支受力特征。通过与3台阶施工模拟结果对比证实了4台阶方案的优越性;现场施工和变形量测结果表明,采用大拱脚断面形式和超短四台阶施工方案,施作长大水平超前管棚、设置临时钢横撑、缩短仰拱封闭距离等是保证大断面浅埋砂层隧道安全施工的有效方法,对其他类似工程施工提供了宝贵的工程经验。

三线大跨铁路隧道四台阶九步开挖法施工技术研究

结合成昆铁路永仁至广通段扩能工程大树村隧道出口三线大跨铁路隧道施工,阐述了"四台阶九步开挖法"在三线大跨铁路隧道白垩系上统江底河组上杂色泥岩地层(k2j3含盐岩)施工中的合理运用,有效控制了施工大变形,确保施工安全;与CD、CRD施工法相比,节省了部分临时支护工程量,提高了工效,降低了施工及管理成本,取得了良好的经济效益。

塌方段原位扩建四车道公路隧道“回填-台阶法”施工力学及安全分析

为了深入探究塌方段原位扩建四车道公路隧道施工力学及安全性的问题,以福州市马尾隧道原位扩建工程为背景,在准确确定塌方体空间范围及工程特性的基础上,针对性提出"回填-台阶法"施工技术,并对塌方段原位扩建四车道公路隧道"回填-台阶法"动态施工力学及安全性进行分析。研究结果表明:(1)运用理论分析、数值计算、多道瞬态瑞雷面波探测技术相结合的方法可准确地获得既有隧道塌方体的空间范围和尺度;(2)兼顾施工技术与工期双重目标,提出了塌方段原位扩建四车道公路隧道施工方案,即塌方冒顶区通过地表注浆与洞内中空玻璃纤维锚杆进行加固,扩建开挖采用"回填-台阶法",实现快速施工;(3)"回填-台阶法"施工时,隧道上半断面(1#部)的开挖是整个施工过程的关键,结构内力增长迅速;受隧道上方塌方体和既有隧道影响,最大正弯矩出现在左拱肩处;地表最大沉降量出现在隧道中线右侧3 m处,主要由上台阶开挖引起;围岩变形主要发生在3#开挖前,4#开挖时围岩变形基本收敛。马尾隧道施工过程中,地表沉降、围岩及支护体系变形、支护结构受力等监测结果均满足施工安全要求,验证了施工方案的可靠性和安全性,该研究成果可进一步丰富超大扁平断面隧道的修建技术,并为今后类似的工程提供一定的借鉴。

三台阶四步法开挖隧道围岩变形特征分析

针对怀邵衡岩鹰鞍隧道F4断层段施工,围岩破碎、富水、易变形的问题,通过数值模拟分析了三台阶四步法进行开挖时,不同循环进尺长度、不同施工步之间错距长度对隧道围岩的位移变形和支护结构力学特性的影响.研究结果表明:隧道围岩变形对循环进尺的长度最为敏感,相较于错距长度改变所引起的围岩变形量,前者比后者高出3~4倍;加强开挖段中部的钢支撑强度、准确把握支护时机,以抵抗暴露围岩的变形.因此,在软弱断层隧道开挖过程中,隧道施工安全性应首先考虑循环进尺取值,其次考虑台阶错距长度以保证隧道施工便捷性及安全性.此研究成果可为类似工程提供参考和依据.