土岩组合地层异形深基坑支护体系优化研究

某明挖隧道基坑位于土岩组合地层,基坑大面深度约17.1 m,深挖部位约27.9 m,原设计整体基坑采用地下连续墙+4道钢筋混凝土支撑,坑中坑内侧壁采用钻孔灌注桩作为竖向支护结构,深坑部位加设2道钢管支撑。为节约工期和工程造价,综合考虑地层分布及地质条件,对原设计方案进行了系列优化。运用数值模拟对比分析了优化前后基坑支护体系和周边环境的变形特性,结果表明优化后的支护方案满足设计和规范要求。基坑按优化方案施工,并开展了现场监测工作,基坑监测结果表明:(1)基坑连续墙水平位移、地表沉降、支撑轴力、周边建筑物变形及坑底隆起等指标均小于控制要求;(2)连续墙最大水平位移发生在土岩分界面以上一定高度,最大值约为浅基坑深度的0.025%;(3)异形基坑两侧变形不对称,最大地表沉降发生在浅基坑侧,基坑外地表影响范围约为1.0H;(4)下部基岩段基坑开挖侧向变形量小,且对地表沉降槽范围影响不大。优化方案节约了工期和造价,可为类似基坑工程提供参考。

红砂岩地层联络通道冻结温度场与应力场研究

为了研究红砂岩地层中联络通道冻结温度场与应力场的发展规律,以兰州地铁1号线省政府站至东方红广场站区间盾构隧道为依托工程,采用FLAC;对联络通道施工全过程进行数值模拟,分析红砂岩地层中冻结法施工温度场与应力场的发展,以及冻结壁与盾构管片内力的变化。研究结果表明:积极冻结20 d左右就可达到设计冻结壁厚度,冻结至40 d时,已成为过冻结状态,冻土区域温度场沿冻结壁横向、竖向呈“W”形分布;冻结前期冻结壁外侧发展速度高于内侧,内侧冻结管的初期温度变化率普遍低于外侧对应位置,但是却能保持该速率不变直至更低的温度;冻结施工造成了管片应力的增加与围岩应力的提高,但其有效降低了联络通道开挖引起的管片下沉,并提高红砂岩地层强度保证施工安全。

铁路盾构隧道下穿新、旧高速公路桥桩保护技术研究——以广佛城际下穿佛开高速桥桩工程为例

为研究城际铁路盾构隧道下穿既有高速公路连续梁新、老桥桩群的影响并确定保护方案,以广佛城际下穿佛开高速桥桩为例,通过线路方案论证、允许变形反演分析、三维数值模拟分析及现场验证的方法,寻求线路安全位置、桥桩容许扰动沉降限制、桥梁保护方案及变形监测的规律,提出合理方案。结果表明:1)通过采用"选择线路竖向安全线位+补偿顶升+盾构微扰动掘进+管片背后补偿注浆"综合保护方案,盾构隧道下穿桥桩群是可行的;2)有限元分析可获取桥桩的允许扰动值,预测隧道下穿桥桩的变形,为安全下穿提供监测控制指标;3)盾构施工期间加强参数控制,对桥桩实施动态监测,最终桥桩沉降控制为2mm以内。

四线大断面隧道浅埋暗挖下穿综合管廊保护方案研究——以广佛城际下穿华康道管廊工程为例

为解决软弱富水地层四线大断面隧道近距离下穿大型综合管廊的支护及沉降控制技术难题,以广佛城际下穿华康道管廊工程为例,通过案例调研、方案比选、数值模拟分析及现场监测的方法,对超前加固方案、暗挖支护参数、施工工法、施工工艺等开展研究。研究结果表明:1)管廊底部设置托底管棚+隧道拱部超前管棚+水平旋喷止水预加固+双层衬砌的协同支护方案在工程适应性、工期及造价方面最优。2)4管隧道采用①—③—②—④顺序开挖,①、③、④号隧道采用CRD法,②号隧道采用三台阶法对隧道沉降及管廊沉降控制最优。3)①号隧道开挖时隧道及管廊沉降变形速率最大。4)地表、管线、管廊及拱顶沉降变形均在5 mm内。

岩层盾构隧道管片及道床板上浮分析与处治

某城际铁路隧道位于河涌下,采取直径8.8m土压盾构施工,双块式无砟轨道结构,洞身通过地层为弱风化砂岩,局部节理、裂隙发育;在道床板铺设完成后,隧道管片局部段落出现不同程度上浮、管片边角发生破损、道床板及电缆沟槽出现横向贯穿裂纹等病害,不满足轨道铺设几何条件。通过现场调查、放水试验、自动化监测等手段,分析上浮原因和机制,分别采取泄压放水、管片回填注浆、道床板返工等方式进行处理,按期完成了整治,经过长期监测,满足轨道铺设条件。

关角隧道皮带机出砟系统设计

关角隧道属高原隧道,高寒缺氧,环境恶劣,传统出砟运输困难,皮带机出砟具有良好的进度、环保、安全效益,结合关角隧道9号斜井皮带机出砟的设计,系统介绍皮带机出砟在山岭隧道中的应用。

宝兰客专渭河隧道1号竖井设计

宝兰客专渭河隧道全长10.016 km,设置3竖井2斜井辅助施工,1号竖井深54.4 m,开挖断面230 m2,属于深大竖井,地层上软下硬,选择安全合理的结构型式及施工方法意义重大。结合实际地质情况及受力分析,采用钻孔咬合桩加喷锚支护的联合支护型式,逆作法施工,并设置内衬墙,保证了竖井施工安全;竖井回填加设钢筋混凝土隔板,确保正洞隧道结构受力安全。

黄土地区某线隧道勘测若干问题思考

计划修建的某双线铁路,途经山西、陕西境内,沿线黄土广布。黄土具有结构疏散、孔隙发育、湿陷性等特征,文章对隧道勘测设计中遇到的不良地质、黄土隧道洞口选择、小间距隧道等问题进行分析,以期对类似工程有一定参考价值。

钢筋锈蚀引起隧道二次衬砌性能退化的分析

钢筋锈蚀会造成结构刚度下降。通过选用合适的材料本构关系和粘结滑移模型,建立了钢筋锈蚀时隧道二次衬砌的有限元模型,对浅埋情况下(埋深13 m)断面上不同锈蚀情况下结构受力进行了分析,得出了锈蚀对结构性能退化的影响规律。

浅埋大跨度隧道拆撑对初支安全性影响分析

针对浅埋大跨度隧道拆撑对初期支护安全性影响,对厦门东通道(翔安隧道)陆域CRD法施工段采用现场监测和数值模拟两种方法。对比分析表明,两种方法所得结果吻合良好。研究结果表明,在纵向一次性拆撑长度为10 m的情况下,对拱顶下沉的影响在5%～10%左右,初期支护安全系数降低约5%～15%,初期支护的安全性受临时支护拆除的影响较小,这为实现隧道的信息化施工提供了依据,也为今后的相关工程积累了经验。

结构性黄土深埋盾构隧道围岩力学特性研究

盾构施工会破坏黄土结构性,为探求黄土结构性变化对盾构隧道围岩力学特性的影响,引入应力比结构性参数对摩尔-库伦强度准则和芬纳公式进行修正,通过建立黄土围岩和管片之间力和位移的连续条件,对围岩塑性区半径进行了求解,并对解析解进行了对比验证,最后分析了关键参数对围岩力学性态的影响。结果表明:(1)太沙基土压力公式计算结果介于解析解上限值与下限值之间;(2)随着应力比结构性参数的增大,对应的塑性区半径和围岩压力值在不断减小;(3)随着覆跨比的增加,塑性区半径不断减小,围岩压力值不断增大,当黄土结构性比较强时,隧道覆土厚度达到一定值之后围岩压力解析公式才适用;(4)围岩压力和塑性区半径与开挖半径近似呈线性正相关关系。

翔安海底公路隧道陆域段变形控制措施研究

翔安隧道是我国第一条大跨公路海底隧道,其两端陆域段位于富水的强风化岩层中,地质条件极为复杂。隧道施工期间,部分断面发生了较大变形,超过了预留变形量,给二次衬砌的施工造成了影响,而且过大的变形有时还会导致隧道围岩失稳,应寻求一套合理的变形控制措施。基于现场监测数据和施工记录,并结合数值方法,对隧道施工过程中所采取的工程措施的作用效果进行了研究。结果表明,增设锁脚锚管、加强临时支护及管井降水等工程措施都可以在一定程度上减小隧道支护结构的变形,但在地质条件较差的富水强风化岩层中修建大跨公路隧道时,将两种或多种工程措施的组合起来使用效果更佳。例如,在采用降水(连续墙)+加强临时支护+锁脚锚管的组合方案后,隧道的拱顶下沉减小了46%～60%,水平收敛也减小了约30%。这些措施可为今后类似工程提供一定的参考。

某湖底明挖隧道深基坑围护结构设计

深基坑工程施工条件复杂，风险大，在建的某明挖湖底隧道基坑工程采用先期围堰后期地下连续墙加内支撑的围护结构形式，文章结合此深基坑工程的设计，探讨深基坑支护设计需注意的一些问题，以期对类似工程有一定借鉴作用．