隧道穿越富水破碎带施工工艺与数值分析

湖北谷竹高速宴家隧道YK227+268—YK227+233里程段为富水破碎带,强度低、易变形、透水性大,并且出现塌方现象。针对该不良地质条件,采用二重管无收缩双液WSS工法作为主要超前支护手段进行加固止水,有效地改善了掌子面的施工状况。采用双侧壁导坑法进行开挖,减小了一次开挖面积和对土体的过大扰动。利用ABAQUS数值模拟软件进行了数值分析,与现场实测结果基本吻合。

微震爆破在顺层软岩隧道换拱技术中的应用研究

在隧道初期支护置换中,微震爆破具有周期短、效益高的优点,但是存在爆破震动难以控制的难点,这一难点在初期支护不稳定的顺层富水软岩隧道中显得尤为突出。文章对关垭子隧道微震爆破换拱技术进行了研究,结果表明:(1)爆破震动过程中震动速度折减与围岩收敛存在一定的规律性;(2)超前小导管注浆对围岩稳定性有积极作用;(3)纵向设置隔离带和竹节辅助减震措施能有效地削减爆破震动。

复杂环境下浅埋隧道的爆破震动监测与控制技术

深圳地铁5号线和7号线在太安站—怡景站区间为浅埋暗挖隧道,地表建筑物密集,按规范规定必须在爆破施工的同时进行震动监测,以保证施工环境的安全。文章选取了有代表性的监测断面,对其监测数据进行了分析,得出了沿隧道径向和法向的震动规律:径向上,在掌子面(0测点)两侧对称的测点的震动速度规律反映为成洞区大于开挖区;法向上,以掌子面(0测点)为中心,往两个方向呈现震速下降的趋势,而且近似线性下降。分析结果表明,采用密集减震孔和竹节的减震方法能够起到明显的减震效果,径向的减震效果比法向的要好。

跨铁路桥基坑施工围岩扰动力学行为研究

跨铁路桥基坑施工存在基坑开挖对铁路扰动和列车荷载对基坑影响两个难点,因此研究围岩力学行为及支撑体系受力尤为重要。通过对丁蜀特大桥桥墩基坑施工过程的研究得出了基坑、支撑体系、铁路路面三者在开挖及列车加载状态下的力学关系。研究发现基坑开挖对铁路路面影响较小,列车经过时对铁路路面影响较大,对基坑受力影响不大,支撑体系承受的最大荷载为32.89MPa,小于容许弯应力,因此基坑支护可行。

基于灰色理论的围岩注浆效果预测研究

研究目的:小导管注浆能有效的提高围岩稳定性,但在现实施工中,导管注浆到围岩稳定往往存在一段时间差,因此提前预测围岩注浆效果有着十分重要的现实意义。GM(1,1)模型可以作为相对简洁的围岩变化时间函数应用于注浆后围岩敛散的预测,但传统的GM(1,1)模型在地质条件复杂的围岩注浆效果预测中存在局限性。本文对传统灰色理论模型的背景值做了改进,力图通过改进后的模型更加准确的预测注浆后围岩变化趋势,从而指导后续施工。研究结论:(1)GM(1,1)模型可以比较准确的预测注浆后的注浆效果,模型预测的精确性与围岩影响因素、围岩的复杂程度有关;(2)基于背景值改进后的GM(1,1)模型精确度的提高取决于与原模型的预测精度,改进后的模型适用于影响因素多,变化更加复杂的围岩;(3)本文结合工程实例,将计算值与实际值做了对照,验证了改进后灰色模型的精确性,可以为今后隧道围岩注浆效果的预测提供一定的参考。

既有隧道改造为地铁的施工力学效应研究

研究目的:哈尔滨利用既有人防隧道工程改造为地铁在我国尚属首次,隧道的改造采用了单侧扩挖与双侧扩挖的施工方式,结合数值分析与现场监测,对施工过程中的应力分布状态与拱顶、地表沉降状况展开研究,为隧道的安全施工提供理论指导和决策依据。研究结论:结合现场结构和施工工艺,借助监控量测和数值模拟手段,分析了施工过程中应力场的分布与地表沉降规律,得到以下结论:(1)单双侧扩挖施工造成的地表、拱顶沉降小于规范要求,证实施工方法是合理的;(2)应力最大值的出现位置:单侧扩挖出现在破除边墙的一侧靠近拱顶部位(最大值为2.65 MPa),双侧扩挖出现在破除边墙处和仰拱边墙交界处(最大值达到2.79 MPa);(3)单侧扩挖与双侧扩挖对隧道结构的沉降影响有明显的差异,具体表现在结构的最大沉降值及产生部位均有不同;(4)通过对比发现,两种施工方法对地表沉降的变化影响不大;(5)该研究成果能够为城市地铁建设积累经验,对类似项目的施工具有较高的指导价值。

哈尔滨地铁教化广场站与教西区间监控量测及分析

结合哈尔滨地铁现场施工状况,对地表变化、隧道收敛、拱顶下沉以及建筑物下沉做了监测分析,得出了以下结论:暗挖区间单纯的围岩扰动对地表下沉影响不是很大,影响地表下沉较明显的因素主要是交通流量;三向(T型)开挖比单边扩挖造成的隧道收敛和拱顶下沉变化值增长接近一倍;雨水渗透对明挖的风道周边建筑物、地表变化有影响,对暗挖区间建筑物、地表下沉无影响;渗水影响围岩的稳定性,裂缝的出现也会加速渗水,造成围岩稳定性的进一步恶化。