软弱围岩隧道三台阶预留核心土带仰拱一次开挖工法定额测定研究

在软弱围岩隧道施工过程中,合理确定隧道开挖施工技术及投资是铁路建设者需要关注的重点问题之一。本文选取玉磨铁路立新隧道和月牙田隧道相关工点进行现场调研和数据统计,采用写实统计法和现场测定法,分析工法方案和要求,收集测定现场工料机组成及费用情况,并与正常施工条件下的数据进行对比分析,提出三台阶预留核心土带仰拱一次开挖工法定额。为铁路相关部门下一阶段造价标准修订补充、完善隧道工程的预算定额体系、促进我国铁路投资控制良性发展提供了技术支撑。

临时仰拱弹性模量对三台阶施工变形控制影响研究

为优化三台阶临时仰拱法在工程中的应用效果,文章通过数值模拟研究了不同埋深时临时仰拱弹性模量对围岩变形控制效果的影响。研究分析了不同埋深时,不同开挖步完成后的围岩及支护结构的竖向变形。通过引入变形控制率,分析了相对于不采用临时仰拱时,不同弹性模量临时仰拱的变形控制效果。此外,通过对比不同埋深、不同开挖步的工况,分析了临时仰拱弹性模量对围岩破坏特征的影响,进一步阐明了临时仰拱控制效果。通过现场监测,临时仰拱弹性模量的作用效果得到进一步验证。

大跨度隧道三台阶临时仰拱钢架拆除分析

大跨度隧道偏压地段和软弱岩层等施工条件较差地段一般采用三台阶临时仰拱设临时钢架法施工,三台阶临时仰拱设临时钢架法下一个台阶开挖需对上一台阶的临时支撑进行拆除,临时支撑的拆除顺序对隧道衬砌结构的受力影响较大,通过对三台阶临时仰拱法设临时钢架工法施工过程进行数值模拟计算,分析临时支撑钢架的不同拆除顺序下隧道初支变形,并结合现场监控量测数据进行对比分析,确定合理的临时钢架拆除顺序,为工程实践提供理论指导。

三台阶临时仰拱中柱工法在浅埋大跨隧道围岩施工中的应用及效果分析

三台阶临时仰拱中柱工法是在三台阶临时仰拱法基础上,在上台阶中部增设竖向临时支撑的改进工法。该工法工序简单,初支闭合时间短,施工速度快,既继承了三台阶临时仰拱法的优点,又弥补了其对拱顶竖向位移控制不足的缺限。以苍龙山隧道为工程背景,通过数值模拟计算和现场监控分析,表明浅埋大跨隧道围岩段采用三台阶临时仰拱中柱工法能够保证隧道施工的安全性。

沪昆高铁白力坞隧道三台阶临时仰拱法开挖技术

沪昆高铁客运专线杭长段白力坞隧道的开挖,采用三台阶临时仰拱加竖向支撑技术,对其施工工艺、质量控制方法及注意事项进行了探讨。

隧道工程三台阶法出洞施工方案研究

为解决山岭隧道出口端受地形条件限制、施工成本高、进度慢等施工难题,提高山岭隧道出洞施工安全和施工质量。研究结合工程实际,首先应用ABAQUS有限元软件对三台阶法开挖和顶设小导洞两种出洞方案展开仿真模拟,通过对比最终确定采用三台阶法开挖施工方案。然后对山岭隧道单向出洞施工中超前探测、超前支护、掌子面开挖、出口边坡防护等施工关键技术进行分析探讨,不仅可保证隧道围岩及边坡仰拱结构稳定,还解决了山岭地区隧道出口端施工受限的技术难题。

隧道三台阶七步法施工力学行为数值研究

围岩条件较差的矿山法隧道在施工过程中常采用三台阶开挖等方法控制围岩变形。文章依托某暗挖隧道,采用有限元软件ABAQUS建立隧道三维有限元模型,模拟隧道采用三台阶七步法开挖并施作支护的施工过程,分析隧道施工引起的围岩变形及支护内力的变化规律。结果表明:洞周变形、支护结构内力和变形存在不对称性,拱顶轴线左右两侧存在沉降差,且非对称开挖步会增大沉降差,对称开挖步仅传递沉降差;隧道轴线右侧地表沉降略大于左侧;围岩应力分布的最大值位置始终在两侧的拱脚处,且应力最大值先增大后减小;隧道右侧锁脚锚杆轴力略大于左侧。研究结果可为采用相似工法的隧道施工提供参考。

例谈隧道三台阶临时仰拱法开挖技术

本文结合实际隧道工程施工,对隧道三台阶临时仰拱法开挖技术进行总结,重点阐述了该方法的施工工艺及注意要点。

公路隧道三台阶七步开挖法力学响应研究

为研究隧道三台阶七步开挖法施工过程中的受力机理,以某公路隧道为背景,运用FLAC3D模拟隧道开挖全过程。研究显示,上台阶开挖诱发的变形超过隧道总体变形的50%,应加强该工序动态过程控制;由于隧道开挖围岩应力重分布,拱顶上部围岩形成低应力区,拱腰处围岩出现应力集中现象,支护设计时应适当提高拱腰部位衬砌强度;上导洞掌子面前约0.5D(D为洞径)区域为岩体塑性区,而核心土体对应掌子面未出现塑性区,说明核心土有利于掌子面的稳定性。

三台阶临时仰拱法在大断面软弱围岩隧道大面积塌方中的应用

以全风化云母石英片岩浅埋隧道施工中出现掌子面塌方,进一步带动已经成型段初期支护大面积变形进行处理的施工为例,介绍三台阶临时仰拱法在处置塌方和变形隧道中的应用。

三台阶七步开挖法在超大断面扁平隧道的应用

针对Ⅳ级围岩超大断面扁平结构矿山法隧道洞身开挖及支护施工,为保证施工安全前提下降低施工成本,提高工程的施工效益,优化施工工序同时降低现场人员施工作业难度,提高隧道工程施工主体结构的施工质量,本文深入分析了三台阶七步开挖法实际应用过程中如何有效保障作业人员施工安全、洞身开挖支护实体结构工程质量,以及三台阶七步开挖法在超大断面扁平结构Ⅳ级围岩地质结构中高效施工的优势。

三台阶临时仰拱法开挖台阶长度对隧道围岩稳定影响分析

软弱围岩因其力学性能较差、强度较低且往往容易失稳的情况,在隧道开挖方法中常常选用三台阶临时仰拱法。本文针对某软岩隧道开挖中应用的三台阶临时仰拱法,数值模拟对比分析4m、6m、10m开挖台阶长度下开挖过程及开挖完成后的围岩位移(隧道拱顶沉降、隧道地表沉降)、围岩主应力及塑性变形情况,研究结论对相似工程采用三台阶临时仰拱法的台阶长度选择具有一定的参考价值。

软弱地层大断面隧道三台阶七步法与临时仰拱法适应性分析的对比研究

软弱围岩力学性质较差、强度低、自稳能力差。目前在软弱围岩隧道施工中常采用的三台阶七步法经大量工程实践表明存在初期支护变形大、地表沉降大、难以及时封闭、对突发事件的应变能力较差等特点。针对广东赤竹、高栋两座高速铁路隧道洞口段软弱围岩具体条件,进行三台阶七步法和三台阶临时仰拱法两种施工工法的对比试验,在隧道拱顶沉降、周边收敛和地表沉降测试基础上,从工程应用效果以及数值仿真模拟等方面进行了系统的工法适应性研究。结果表明:在该类软弱围岩地层大断面隧道施工中,三台阶临时仰拱法在控制拱顶沉降、地表沉降、围岩应力、塑性区扩展面积及深度方面要优于三台阶七步法,所得结论对其他类似工程具有借鉴意义。

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。

软弱围岩铁路隧道三台阶带仰拱一次开挖工法台阶高度优化研究

为进一步提高软弱围岩条件下隧道开挖的安全性及稳定性,本文依靠玉磨铁路新平隧道工程,利用有限差分数值模拟软件flac3D,对软弱围岩铁路隧道三台阶带仰拱一次开挖工法的台阶高度进行优化研究,主要对比了5种不同台阶高度开挖方案的初期支护位移及内力。结果表明:(1)采用工况4(上台阶高度4 m、中台阶高度3.2 m、下台阶高度5 m)的拱顶沉降值、拱肩收敛值、边墙收敛值均最小,分别为22.3 mm、3.17 mm、11.9 mm;(2)工况4的结构安全性最高,最小安全系数最大,为2.83;(3)综合结构位移及内力,新平隧道软弱围岩段建议采用工况4的台阶高度进行施工。研究成果可为类似工程施工提供参考。

三台阶大拱脚临时仰拱法在软弱围岩黄土隧道中的应用

本文通过软弱围岩黄土隧道工程实践,分析了三台阶大拱脚临时仰拱法的施工特点,结合蒙华铁路车新庄1号隧道的施工,介绍了三台阶大拱脚临时仰拱法施工的工艺流程及质量控制要点。

三台阶临时仰拱法在单线铁路隧道中的应用

以具体工程为例,介绍了三台阶临时仰拱法在单线铁路隧道中的应用,分别阐述了CRD法与三台阶临时抑拱法的优缺点,并对开挖方案进行了优化,实践证明采用三台阶临时仰拱法施工既可保证隧道安全又能提高施工工效。

三台阶临时仰拱法在软弱围岩隧道中的应用

通过大断面软弱围岩隧道工程实践,分析三台阶临时仰拱法的施工优点,结合青荣城际铁路韩家隧道的施工,介绍了三台阶临时仰拱法施工的工艺和流程。

三台阶临时仰拱法在滇中红土泥岩隧道中的应用

针对滇中红土泥岩隧道围岩节理发育、岩质软、浸水后易软化崩解、岩体较破碎,隧道施工难度较大的问题,提出了三台阶临时仰拱快速施工方法,现场实践表明:在保证施工质量和施工安全的前提下,三台阶临时仰拱法可有效缩短隧道施工对项目整体工期的影响,经济效益和社会效益显著,对类似地质条件下隧道的施工具有借鉴意义。

软弱地层大断面隧道三台阶七步法与临时仰拱法适应性分析

以某掘进工程为例,通过有限元仿真分析,研究了软岩地层中三台阶七步法与临时仰拱配合的大断面隧道施工工艺策略,判断了三台阶七步法工作面布局与临时仰拱配合间隙对围岩位移的力学关系。研究结果表明:1)当围岩强度达到20 MPa时,工作面长度应按照64.8 m布局;当围岩强度达到10 MPa时,工作面长度应按照45.5 m布局。2)考察10~20 MPa的软岩围岩强度范围,其工作面中临时仰拱前沿距离第4、5工作面的距离L3在整个工作面长度中的占比控制在20%时,可以达到最佳的软岩控制效果,也即随着工作面围岩强度的降低,应适度缩小工作面长度。3)三台阶七步法配合临时仰拱的施工工艺,可以适应240 m2大断面隧道的掘进需求。