客运专线大断面隧道交叉中隔壁法(CRD)和台阶法施工比较

与普通铁路隧道相比客运专线隧道跨度大,高度更高,隧道周边围岩塑性区和变形大,应力集中更严重,拱顶更不稳定。台阶法和交叉中隔壁法能较好的控制大变形,适合软岩大变形地段隧道开挖,本文采用数值模拟对这两种施工方法进行比较分析。

土质浅埋隧道CRD法施工中隔壁变形监测与分析

以天恒山隧道为工程依托,应用全站仪对边量测原理,对土质浅埋隧道CRD法施工中隔壁的变形情况进行现场监控量测,研究和分析了中隔壁的变形规律。研究结果表明:中隔壁的水平变形受CRD法前3部施工影响较大,第1部和第3部施工使中隔壁产生收敛变形,而第2部施工使中隔壁产生扩张变形;中隔壁的竖向变形受CRD法各部施工影响都较大,只有仰拱全部闭合后竖向变形才趋于缓和。

厦门东通道CRD法施工段中隔壁变形分析

针对目前国内采用CRD法修建隧道施工过程中对临时中隔壁的研究很少,结合厦门东通道(翔安)海底隧道现场监控量测数据,对施工过程中中隔壁的变形及其规律进行了分析,这为实现隧道的安全施工提供了依据,也为今后的相关工程积累了经验。

CRD法开挖在突泥涌水隧道中的应用

以昆明绕城高速公路东南段杨林隧道进口左线为背景,介绍了杨林隧道进口段在突泥、涌水复杂地质条件下所采用的CRD法开挖施工技术。杨林隧道进口左线ZK14+904位置发生多次突泥涌水,为顺利度过突涌口,采用了CRD法开挖,CRD法充分利用了中隔壁和临时仰拱的支撑作用,在软弱围岩中较为实用,有效地控制了隧道变形,确保了施工安全,取得了较好的处治效果;对类似地质条件的隧道施工具有借鉴意义。

交叉中隔壁法在公路隧道中的应用

基于某公路隧道的施工情况,对采用交叉中隔壁法的施工效果进行了分析。研究发现,在采用交叉中隔壁工法施工时,各施工部的拱顶下沉量主要是由其自身开挖引起的。I部开挖引起的本部拱顶下沉量占其总沉降量的40%～50%,Ⅲ部的开挖对本部拱顶下沉的也较大,其量值大约为最终预测拱顶下沉值的50%～60%左右,其它施工部的开挖也对Ⅰ、Ⅲ部的拱顶下沉的影响相对较小。论文总结的经验对今后类似的工程有一定的参考意义。

富水砂卵石地层CRD(交叉中隔墙)法地铁风道施工技术

以北京地铁十六号线某新建车站风道结构施工为例,提出倒挂井壁法施工竖井、CRD(交叉中隔墙)法暗挖通道的施工工艺,分析富水砂卵石地质条件下施工竖井、暗挖通道孔注浆止水施工工艺,得出满足风道结构技术要求的注浆范围、注浆压力、孔位布置施工控制条件。工程实践表明,富水砂卵石地质条件下的地铁暗挖工程,在施工中采用深孔注浆对土体进行超前预加固以及固结止水是行之有效的。

交叉中隔壁法在电力隧道中的应用实践

以北京市朝阳区光华路(东三环路—针织路)电力管道工程中浅埋暗挖隧道设置暗挖井室为例,分析了浅埋暗挖隧道中交叉中隔壁法(CRD)设置井室的设计方案及技术措施,重点对其中的主要技术及安全措施进行总结,再结合现场情况及周围环境特点确定最优设计方案,分别从断面尺寸确定、初衬施工工艺、土体预加固、信息化施工、背后回填注浆、二村施工工艺等方面,讨论了浅埋暗挖隧道采用CRD暗挖井室的主要设计方法。

大跨度隧道CRD法穿越含水软弱层沉降变形控制

正在施工的厦门翔安海底隧道两端陆域段采用CRD法长距离穿越含水软弱层,为保证施工安全快速的通过,施工中通过差分软件计算分析及结合现场监控量测数据,探讨CRD法隧道拱顶下沉量及其在各个导坑开挖过程中的分配比例以及导坑施工顺序对沉降的影响。计算及现场量测结果都表明,CRD1开挖产生的拱顶沉降所占整体沉降的比例约为40%,拱顶下沉通常为最后收于一稳定值的台阶状上升曲线,初期支护全封闭后,结构整体仍有一定量的下沉,一般小于10%,尽快闭合仰拱对减小拱顶下沉有很大帮助。施工时应控制施工进尺,相邻导坑间距不大于10～15m,并尽早设置临时仰拱,使支护结构成环。

厦门翔安海底隧道陆域段CRD法位移监测分析

厦门翔安海底隧道陆域段为软弱地层三车道大断面浅埋暗挖隧道,主要采用交叉中隔壁(CRD)法施工,结合现场施工情况对该隧道CRD法位移监控量测结果进行研究。研究结果表明,该隧道CRD法施工监控量测判断指标应以拱顶下沉为主,水平收敛为辅;拱顶下沉通常为最后收于一稳定值的台阶状上升曲线,各分部开挖引起的拱顶下沉增量呈一定比例关系,可用于对最终拱顶下沉量的预测和控制时机参考,施工中应重点控制引起约占总下沉量一半的CRD1初期支护尽早封闭;该隧道陆域段CRD法施工中CRD1最终拱顶下沉控制标为200mm比较合适。综合位移监测分析和现场施工经验认为,翔安隧道陆域段CRD法相邻导坑掌子面间距控制为10～15m,每循环开挖1.0～1.5m(极软弱地段只允许开挖0.5m)后立即支护,导坑内台阶长度控制在6m以内,及时封闭仰拱,对控制最终拱顶下沉和保证支护结构稳定性成效良好,对隧道后续施工控制具有很好的指导意义。

大跨度黄土隧道CRD法优化研究

针对大跨度隧道通常采用的交叉中壁(CRD)法的工法特点,以V级围岩条件下的某大跨度黄土隧道为研究对象,采用有限元数值模拟手段,对CRD工法中各个分部的开挖形状、开挖顺序以及支护形式进行了优化研究。研究结果表明,将传统CRD法的开挖顺序调整为CRD1-CRD3-CRD2-CRD4时,隧道各步位移及初期支护内力均较原CRD法要小;当采用直线型临时支护代替曲线型临时支护时,隧道初期支护内力会有一定幅度增大,但变化幅度小于10%。优化后的CRD法可以减少工序,加快大跨度黄土隧道的施工进度,提高经济效益。

浅埋偏压隧道CRD法施工方案优化研究

浅埋偏压隧道CRD法施工中隔壁偏向和施工工序直接影响到隧道的结构应力分布和变形,甚至影响隧道施工安全。基于隧道施工监控量测对隧道CRD法施工进行反分析和数值模拟分析,结果表明:中隔壁偏向于围岩压力较小侧时,围岩扰动小,塑性区范围小,先开挖隧道浅埋一侧时,隧道的收敛和沉降较小,中隔壁轴力和弯矩较小,有利于隧道的安全施工;当隧道中隔壁偏向围岩压力较大侧或先开挖深埋侧时会对隧道顶部围岩和中夹岩柱产生较大扰动,围岩的收敛和沉降速率增加,中隔壁轴力和弯矩也明显增加,不利于隧道施工安全。因此建议浅埋偏压隧道CRD法中隔壁应偏向围岩压力较小一侧,同时应先开挖浅埋侧。

广深港高铁深港隧道下穿地铁1号线PBCRD工法数值计算研究

依据某大断面隧道工程在富水软弱地层中下穿地铁及地下商业街,通过Midas-GTS数值模拟,研究分析先墙后拱交叉中隔壁法(即PBCRD工法)进行近接工程施工的安全性。研究结果表明:该工法能够有效控制位移,保证运营地铁及地下商业街安全,且大断面隧道初期支护、临时支撑与二次衬砌内力在安全范围内。根据分析结果提出施工对策:应采用高压水平旋喷桩改良地层;及时封闭掌子面,并及时施作初期支护;针对桩基侵入新建隧道的情况制定详细的处理方案。采用PBCRD法施工的结构整体性较强,受力转换过程较少,施工空间较大,导洞空间大,二次衬砌工序减少。同时在保证隧道施工安全快速的前提下,也能够保证近接建筑物的安全。

CRD法隧道开挖引起的地面沉降变形规律研究

以青岛市胶州湾海底隧道青岛端连接线Ⅰ标段(YK1+160—YK1+383)CRD法施工为背景,施工中大量的实测数据和数值计算结果表明:CRD法开挖隧道引起的地面沉降最大值并非在隧道中心线处,而是位于中心线两侧呈马鞍型分布。采用非线性拟合方法,得出一个适用于青岛岩土工程条件的CRD隧道开挖引起地表横向沉降的预测公式,结合已有的纵向沉降Peck修正公式得出了YK2+180和YK2+240隧道的地面沉降分布,与数值计算结果进行了对比,两者基本吻合。

中洞法在北京地铁5号线崇文门站施工中的应用

以北京地铁5号线崇文门站单层断面结构的中洞施工为例,介绍交叉中隔壁法和洞柱法的施工过程,对交叉中隔壁法和洞桩法的施工进度、工程质量、安全防护、沉降控制、经济效益进行对比分析。

中洞法在北京地铁五号线崇文门站的应用及探讨

介绍交叉中隔壁法和洞柱法在北京地铁五号线崇文门车站单层断面结构中洞施工过程中的应用,并对两种工法进行对比和探讨。

土岩复合地层中CRD隧道施工的变形监测与风险控制

以典型城市土岩复合地层中的某地铁CRD（交叉中隔壁法）隧道为依托,通过分析洞内、外变形监测数据,总结变形规律,对该隧道风险进行有效控制。研究结果表明：洞内、外变形量的60%以上是由上2层导洞开挖引起的;隧道开挖引起的地表沉降槽特征较为明显,地表最大沉降点位于隧道中心线上方偏左;隧道掌子面开挖的横向影响明显,范围约为60m。洞内变形监测的分析指标以拱顶沉降为主,水平收敛为辅;拱顶下沉曲线分段组成,总体呈台阶状下降。综合变形监测分析和施工经验认为：施工中应着重控制上2层导洞初期支护结构的及时闭合;相邻导洞掌子面间距控制在15~20m;台阶长度控制在5m以内,及时封闭仰拱,闭合成环,可有效地控制洞内、外变形和保证初期支护结构稳定性。

四台阶开挖法在紫之隧道中的应用及优化

本文针对杭州市紫之隧道工程Ⅰ标段Ⅴ级围岩段施工工法由CRD调整为四台阶法,结合该标段上软下硬的围岩特性以及现阶段监测数据,对四台阶开挖法进行分析和优化,最后,在四台阶开挖法的基础上提出上台阶中隔壁开挖方案,通过及早封闭拱顶,达到控制拱顶沉降、优化结构受力的目的。

软弱破碎围岩地铁隧道施工工法数值仿真

针对青岛某软弱破碎围岩地铁隧道工程,根据其地质勘察和相关设计资料,隧道断面拟设计为单洞单线与双线马蹄形两种结构方案。采用Midas-GTS有限元分析软件建立了单洞单线和双线隧道断面的数值模型,并基于Mohr-Coulomb本构模型全过程模拟了上下台阶法和交叉中隔壁法(CRD)的施工流程,验证了该隧道衬砌设计的合理性及开挖方法的适用性。相应数值模拟结果对于类似软弱破碎围岩地铁隧道暗挖施工具有重要的参考价值。

泥岩地层超大断面隧道开挖工法研究

为了研究比选出泥岩地层大断面隧道最优的开挖工法,采用地层—结构法,建立了台阶法、交叉中隔壁法和双侧壁导坑法的施工数值模型,对超大断面隧道施工过程中地层位移场的时空演化规律、围岩塑性区范围分布情况进行研究,得到如下结论:(1)双侧壁导坑法开挖引起的拱顶下沉位移和洞周收敛位移较小。(2)三种工法开挖引起的地表沉降槽均为“U”型,双侧壁导坑法地表沉降位移最小。(3)三种工法开挖时衬砌后方和掌子面后方均会出现一定范围的塑性区,双侧壁导坑法塑性区深度最小。

密贴下穿地下工程施工新工艺“CRD+多重预顶撑”研究

基于北京地铁10号线公主坟站密贴下穿1号线公主坟站的工程背景,参照其采用'CRD+多重预顶撑工艺'的真实施工步序,运用有限差分软件FLAC3D建立了三维精细化数值计算模型,研究了新建站的施工过程中土体塑性区的变化及既有站的变形规律.结果表明,采用'CRD+多重预顶撑'工艺进行密贴下穿施工可有效控制既有结构的变形,满足其沉降控制要求,对比模拟与实测的变形分布曲线,二者吻合较好.施工完成后,既有结构纵断面呈双凹槽式变形,横向为'V'字形沉降,与Peck曲线相似,且底板沉降值较顶板的略大.千斤顶卸除时可能造成结构局部较大变形或开裂,应分级释放其轴力.开挖过程中,土体主要发生剪切破坏,塑性区在四个角点区域向外延伸成蝴蝶形.提出'同步顶升,伺服控制'的施工理念,以实现对既有结构沉降变形的主动控制.