富水卵漂石地层盾构近距离下穿运营地铁隧道施工技术研究

[目的]富水卵漂石地层盾构下穿既有地铁线路施工过程中,易导致既有地铁线路上方土体不规则沉降超出控制范围,进而可能引发地下水喷涌和地面塌陷问题。为此,需要对富水卵漂石地层盾构近距离下穿运营地铁隧道的施工技术进行研究。[方法]以新建成都地铁17号线凤溪大道站盾构下穿既有地铁4号线为案例,在阐述工程概况的基础上,选取了4个地面沉降测点和4个深层土体沉降测点,分析了盾构掘进过程中地层的沉降变化规律。采用MIDAS GTS软件建立了三维有限元模型,对采用38 m超长管棚与斜向注浆相结合的加固施工进行模拟,对4号线隧道预加固效果进行了分析。基于此,明确了地面跟踪注浆的时机,进一步分析了地面跟踪注浆的效果。[结果及结论]该加固措施有效提高了4号线结构底部土体的整体性,改善了4号线结构的受力状况,有效控制了4号线的结构沉降。

超长大管棚在砂卵石地层的施工工艺研究

以北京地铁3号线一期工人体育场站为例,打设直径108 mm、82.3 m超长大管棚在砂卵石地层进行超前支护,砂卵石地层粒径和地层阻力较大,钻进过程中可能出现轨迹偏移、钢管断裂等情况。从钻机、空气压缩机、钻头和钻杆、管靴和108钢管等方面进行试验对比,选择适合超长大管棚在砂卵石地层施工的设备型号、材质类别。测量放线、钻机就位、导向管安装钻机、跟管钻进施工、注浆封口、监测等工序,证明了潜孔冲击器跟管钻进法打设超长大管棚砂卵石地层是可行的。

无水砂卵石地层隧道内长距离大管棚施工技术

无水砂卵石地层中开挖易引起塌方,可采用大管棚支护。然而该地层中管棚打设困难,长距离打设还存在精度低、地层扰动大、变形大的问题,且缺乏经验。基于此,以北京地铁工人体育场站暗挖工程为背景,通过多组大管棚打设试验,比选得出打设长40.2 m的大管棚时可采用冲击旋转跟管钻进、高压风排渣的方法;据此调整确定了超长92.9 m大管棚打设所需设备和参数,并在现场成功实现了单根长度12.7~92.9 m、总长度58331 m的大管棚的打设,且打设精度高、质量好、地表变形小。最终提出隧道内无水砂卵石地层中超长大管棚打设施工工艺和重点控制措施,研究成果可为类似工程提供指导,弥补大管棚技术在无水砂卵石地层应用中的不足,具有重要工程意义。

哈密抽水蓄能电站地下洞室超长断裂带连续大管棚施工措施参数设计

大管棚作为隧洞不良地质段施工中一种重要的加固措施,被广泛应用于各类工程实践中,但管棚的施工参数以及支护效果研究还远落后于实际工程需求,很多设计参数缺乏工程施工验证。文章结合哈密抽水蓄能电站工程数次掌子面坍塌实例,进行了管棚支护设计,采用管棚+钢筋束+钢支撑+纳米仿钢纤维混凝土封闭的支护形式,取得了较好的加固效果。研究成果可为断层破碎带隧洞管棚支护参数设计提供参考。

浅埋黏质黄土隧道变形控制机制及措施研究

为弥补当前超长管棚研究经验及模拟精度的不足,以黏质黄土地层中高铁隧道下穿运营铁路的变形控制方法为研究对象,针对以超长管棚+临时仰拱组成的“纵横支撑”体系的结构受力特征和变形规律开展研究。首先,采用实体单元进行超长管棚的精细化建模,分析地层变形及管棚应力分布规律;其次,运用光栅光纤测试技术实时监测管棚纵向应力,揭示隧道开挖对超长管棚纵向应力的影响范围;最后,分析“纵横支撑”体系的作用机制。研究结果表明:1)整体性好的超长管棚将竖向应力沿纵向大范围转移,减少了掌子面附近钢架应力;2)临时仰拱与开挖后的支护结构形成闭环结构,提升了钢架整体承载能力,有效控制了黄土隧道的变形;3)管棚和支护结构形成的纵横支撑体系中,管棚的最小距离应大于2倍掌子面到支护结构闭合的距离;4)隧道开挖对超长管棚纵向应力的影响范围为掌子面前30 m至后20 m,强影响范围为掌子面前方10 m至掌子面后方5 m,管棚的长度越大,其承载效果越好。

超大断面隧道工程的长管棚套拱支护施工分析

超大断面隧道工程的长管棚套拱支护是隧道施工的关键环节。在成德营盘梁隧道工程长管棚套拱支护施工中,重点分析了长管棚套拱支护施工的要点以及施工效果。实践得出:案例工程在超大断面隧道长管棚套拱支护施工中,结合施工重难点及工区隧道围岩的特性,做好导向墙施工、套拱施工及长管棚制作和安装,最后把控好管棚注浆要点,可高效发挥出长管棚套拱支护施工的优势,确保隧道围岩的稳定,为超大断面隧道工程开挖、衬砌等提供良好的条件。

浅埋偏压隧道注浆长管棚施工技术研究

通过对浅埋偏压破碎地段隧道的工程特点分析,采用注浆长管棚施工工艺的力学作用机理,对典型隧道工程注浆长管棚加固技术方案进行研究,从长管棚施工到长管棚注浆,总结了部分经验,以求为浅埋偏压破碎地段隧道工程建设提供技术参考,并在同类工程中加以推广。

朱家岩隧道出口段长管棚预加固设计及施工

朱家岩隧道进口段岩土稳定性差、地形坡度大,成洞困难,施工中采用长管棚支护进行预加固处理.对长管棚支护参数、注浆参数、施工工艺进行了介绍.实践证明:应用长管棚超前加固朱家岩隧道进口段是成功的,保证了施工安全、缩短施工工期、保证了工程质量.

广州地铁5号线淘金站浅埋暗挖隧道施工技术

对广州地铁5号线淘金站过街出入口通道、风道采用浅埋暗挖施工技术进行总结。系统介绍了对地层采取旋喷桩预加固、洞内采用超前大管棚和TSS长管注浆的施工技术和各种参数以及洞内开挖方法、施工沉降的监测数据,并对工程造价进行了总结。提出采取合适的地层预加固措施的前提下,在城市市区交通繁忙地段采用浅埋暗挖施工技术修建地铁过街出入口通道和风道是可行的。

中长管棚在隧洞特大塌方处理中的应用

针对甘肃舟曲喜儿沟电站引水洞特大塌方事故中塌方量大、塌腔高、塌渣呈松散块状、地下水丰富的实际情况,采用了"中长管棚超前支护、注浆加固胶结塌方岩渣、开挖结合使用小导管"的施工方法,取得了成功,可供同类工程借鉴。

初级定向法在施工长管棚中的应用

长管棚支护一直是防止塌方、控制沉降的主要措施。本文对长管棚施工的工艺过程和相关设计施工技术要点做了理论分析，针对导向孔施工过程中，倾角定向精度不高，导致钻孔轴线偏离设计轨迹的情况，提出了初级定向法施工长管棚技术，引入了倾角与设计钻孔深度和岩石可钻性之间的量化关系，建立了理论计算模型，具有一定的应用价值。

穿楼房群地段暗挖地铁隧道施工技术

介绍了深圳地铁世界之窗站后折返线区间隧道施工方法及采取的措施,成功地解决了浅埋暗挖软弱地层区间隧道施工技术难题,指出该文所采取的超长大管棚及洞内深孔预注浆等措施克服了富水软弱地层防沉降施工技术难题。

考虑动态施工超长管棚预支护力学特性及参数影响分析

为研究复杂地层超长管棚随动态施工的力学特性和管棚合理化参数,依托某下穿高速公路浅埋暗挖隧道工程,采用数值法进行三维动态建模分析。研究结果表明:管棚挠度曲线呈鱼腹形,拱顶部和拱腰管棚最终稳定在10.7,2.9 mm;管棚各测点轴力经历由受拉到受压的变化过程,通过各测点后受压区轴力逐渐减小,拱顶部动态响应更明显;管棚弯矩集中于掌子面前后方区域,随开挖面推进,弯矩作用范围逐渐向前扩张,最大弯矩发生在洞口套拱处;通过参数影响分析,当采用短进尺开挖时,管棚直径取129~159 mm、间距为0.4~0.5 m、注浆区厚度为0.4~0.5 m时可确保上方高速公路安全。研究结果可为类似工程施工和设计提供参考。

山心坡隧道长大管棚施工技术

重点介绍云南昆明至玉溪高速公路山心坡隧道出口段长大管棚施工技术，该段为二类围岩，设计采用长大管棚超前支护的特殊导向技术，钻孔方向准确，满足设计要求。

地铁换乘站95m长管棚在大差异性土层中的应用

长春地铁1号线解放大路车站主体超前支护施工,采用95m长的超前长管棚,论述超前管棚在大差异性土层中一次性打设的施工工艺流程、施工技术要点及精度控制原理,重点阐述了非开挖铺管技术在差异性土层中的具体应用。

土地坳隧道塌方段注浆方案综述

分析了影响隧道开挖的工程地质条件、地下水对隧道主体结构的不利影响、地表注浆加固岩体的设计与施工。详细阐述了隧道出口浅埋段施工应注意的事项及塌方后相应的处理措施。

超长管棚施工技术在山岭隧道软弱围岩中的应用

以黄衢南高速公路阳排尖隧道为例,介绍了大于30 m超长管棚施工技术;并根据现场监控量测数据,对左右洞不同管棚施工技术效果进行对比分析;分析结果显示,一次性施作超长管棚在山岭隧道软弱围岩地段有较好的实用性。

梅花山隧道进口浅埋段定位导向跟管钻进法长大管棚施工技术

赣州至龙岩铁路梅花山隧道进口段地势低洼,且埋深较浅,洞口偏压,采用水平导向跟管钻进法一次性完成60 m长管棚超前支护,该施工技术可有效解决大管棚搭接及工作空间无法在超浅埋地段实现的难题,为类似山岭隧道的超浅埋施工提供经验。

露天矿内排土场下斜井导硐注浆加固及长管棚法超前支护施工技术

为了解决斜井下穿露天矿内排土场时井筒受压大、成巷困难、施工难度大等问题,基于传统治理措施及施工方法存在精准度差、工程量大、材料消耗量大、施工周期长、经济效益低等诸多缺点,研究了一种新型综合治理技术,既采取导硐法注浆加固井筒周边围岩,提高围岩整体性及稳定性,为井筒下穿内排土场施工提供第一层保障;采用长管棚法超前支护,作为第二层保障,既能起到加强支护的作用,又能达到超前支护的目的,保障井筒施工安全;最后采用"钢筋网+U型钢+喷射混凝土"联合支护的方式,作为第三层保障措施,并最终完成井筒全部施工工序。该方法井筒可以在多重保障措施下,更精准、高效、安全的穿过露天矿内排土场下部高应力区。

隧道塌方处理实例——以秦岭关隧道为例

秦岭关隧道塌方处理表明,采用长管棚与小导管注浆相结合的方法对塌方段岩体进行预加固,能够取得良好的效果,可为类似工程所借鉴。