三台阶大拱脚临时仰拱法与微台阶法在砂质黄土隧道中的适用性对比分析

在软弱围岩隧道施工中常采用三台阶大拱脚临时仰拱法和微台阶法。针对蒙华铁路阳城隧道上覆砂质黄土下伏软弱围岩的典型工况,采用MIDAS有限元软件对三台阶大拱脚临时仰拱法和微台阶法的施工过程进行了数值模拟。结果表明:采用大拱脚临时仰拱法施工最大拱顶沉降、最大水平收敛、最大掌子面挤出位移和最大地表累计沉降均小于采用微台阶法施工,三台阶大拱脚临时仰拱法能更好地控制围岩变形,更适合于上覆砂质黄土下伏软弱围岩隧道施工。该工法已在蒙华铁路实际工程中应用,取得了良好效果。

超浅埋偏压低含水率红砂岩段隧道施工技术

以薛家畔1号隧道进口端红砂岩隧道施工为背景,针对围岩自身特点和现场地形条件,从开挖掘进、超前支护、注浆加固等方面,制定了切实可行的施工方案,经实践证明,该方案有效地控制了围岩的沉降和收敛。

富水全风化红砂岩地层隧道涌水涌砂机理及防治

为进一步分析富水全风化红砂岩地层隧道涌水涌砂机理及防治技术,以蒙西华中铁路阳城隧道为背景,对高含水率全风化白垩系红砂岩地段隧道掌子面稳定性通过工地检测、室内试验、理论研究手段进行分析,并提出相应控制技术方案。结果表明:富水全风化红砂岩地层临界水力比降值为0.72,斜截面抗剪强度为45.95 kPa,小于切应力61.25 kPa,易发生掌子面溜砂和整体失稳;基于理论分析提出采用降水和帷幕注浆相结合的围岩稳定控制措施,月施工进度由9 m增至22 m;采取综合控制措施后,拱顶围岩沉降最大值为6.23 cm,水平收敛最大值为7.92 cm,钢架最大压应力为176.94 MPa,表明围岩稳定且结构处于安全状态。