铁路复线三线隧道双侧壁导洞法施工技术

在山岭地区修建铁路,因受地形限制,往往几条铁路穿越同一山脉,线路并行需要大断面隧道通过,例如在建的兰渝高铁(双线)就和遂渝二线(单线)穿越同一座山,形成三线大跨隧道。与其他双线铁路隧道相比,三线隧道具有跨度大、高度变化相对较小(即矢跨比变小)、结构形状更加扁平等特点。文章简要介绍了兰渝复线铁路唯一的一座三线隧道——新作坊隧道的"双侧壁导洞法"的施工工艺和关键技术,研究分析了施工方案优化及施工效果。

基于弹塑性力学仿真的工程实例应用——双线浅埋隧道下穿高压输电塔安全性研究

大南山隧道属于G109小峡口(王家庄至昆仑路段)改建工程的关键性工程,该隧道上方有5处高压输电塔。为了防止在掘进过程中对顶部高压输电塔安全性产生过大影响,选择危险程度最高,覆土厚度最小的YK3+006处高压输电塔为研究对象,分析隧道在掘进过程中对该高压输电塔的影响。通过Midas FEA建模,计算出在围岩压力及高压输电塔的共同作用下,高压输电塔塔基平均沉降高度为38.04 mm,基础最大偏斜率0.006,根据DL/T 741—2019《架空输电线路运行规程》,基础偏斜率为规范临界值,沉降量为中等风险,需要在施工时加强监控。

超浅埋大跨偏压隧道双侧壁导洞法施工力学特性分析

超浅埋跨偏压隧道由于跨度大、埋深浅、地形偏压,加上施工期间各道工序的相互影响,围岩的多次扰动等因素,导致施工过程中力学行为复杂,极易发生失稳乃至坍塌事故。利用有限元软件ABAQUS建立三维模型,对超浅埋大跨偏压隧道双侧壁导坑法施工过程进行三维模拟计算,分析了隧道围岩在开挖过程中位移场、应力场及支护结构受力的变化特征。结果表明(1)同一断面上地表沉降与拱顶沉降比值接近于1,深埋侧地表监测点沉降大于浅埋侧沉降;(2)开挖过程中,围岩应力不断变化,拱顶、深埋侧拱腰及拱底部位主要承受较大拉应力,浅埋侧拱腰以及左右边墙承受较大压应力;(3)当左右导洞下台阶开挖时,中导洞核心土会出现围岩塑性贯通区。(4)初衬受力随着开挖不断变化,当全断面闭合后,主要在拱底和拱顶出现拉应力集中现象,而二衬则在拱底会出现较小拉应力。

不同开挖方法对交叠隧道影响的模拟研究

以青岛某交叠隧道工程为例,模拟了3种不同施工方法开挖新线隧道的动态施工过程,分析了每种开挖方法对交叠区围岩及既有隧道衬砌的影响程度、交叠区围岩塑性破坏区形态特征;确定了不同施工方法每开挖步所产生的拱顶沉降量,为分步开挖的变形控制标准提供相关的理论依据,提出了采用台阶法-CRD法-台阶法的施工方式开挖新线隧道的建议。

公路隧道施工方法的仿真与比选

针对湖北鸦来公路沙子垭隧道在不同施工方法下围岩和隧道支护结构的力学问题,运用有限元的方法对双侧壁导洞开挖法和台阶开挖法进行了动态数值模拟,建立了在不同施工工序下围岩的应力场、位移场,并对这2种施工方法进行了比较,得出采用台阶法开挖的方案较优。

某大跨度隧道支护破坏原因分析

文章针对某采用双侧壁导洞法施工的大跨隧道在导洞施工过程中的临时支护破坏现象,结合实际的净空收敛监控数据对支护内力进行了反分析,重点就支护破坏形成原因进行了分析。分析结果表明:当导洞下台阶开挖时,导洞内壁会产生较大的水平变形,且后续导洞开挖对先开挖侧导洞临时支护变形影响较大;下台阶位置处临时支护以承受弯曲应力为主,受力状态较为不利,易因弯曲应力过大而导致拉裂破坏;先行开挖侧导洞临时支护在后开挖侧导洞施工的反复影响下,无论是轴向应变还是弯曲应变均明显高于后开挖侧导洞,破坏程度因此也更为严重。

超大断面隧道不同加宽段围岩变形及围岩压力监测分析

为加强对超大断面隧道加宽段围岩变形和围岩压力变化规律的认识并总结工程经验,依托厦门海沧疏港通道蔡尖尾山2#隧道,对不同加宽段通过优化工法、增加步序及尽早闭环等措施控制围岩变形,并对开挖过程中的不同加宽段围岩变形、围岩压力及支护轴力进行现场监测和对比分析。结果表明:1)超大断面隧道中,随跨度的增大围岩变形总量增大,围岩变形趋近于平稳的时间也愈久,变形速率不随施工工法的变化而改变;2)拱顶附近围岩的周边收敛大于拱腰处围岩的,且二者的收敛总量差值随着开挖跨度的增加而增大,超大断面隧道施工中应重点关注拱顶处的围岩变形;3)在两隧道中夹岩处围岩会产生偏压,建议多关注中夹岩侧的应力监测;4)分析结果证明该超大断面隧道工法优化可以控制围岩变形。

新作坊隧道大断面施工技术

新建兰渝铁路新作坊三线隧道为超大断面隧道,设计采用双侧壁导洞法施工。文章简要介绍了双侧壁导洞法的施工工艺、施工效果及监控措施,并针对原设计施工工艺与实际施工的不适应性,以及对部分工序采取的优化措施进行了研究分析。施工实践表明,优化工艺在新作坊隧道施工中效果明显,相信此优化施工技术对今后类似铁路超大断面隧道设计施工具有指导借鉴意义。

大断面暗挖施工对地表变形控制的研究

以石家庄地铁1号线洨河大道站—西兆通车辆段区间为工程依托,通过数值模拟计算与分析,研究了大断面暗挖施工中不同工况下地边沉降变形规律。研究结果表明:双侧壁导洞施工中,在开挖两侧上导洞和中间上导洞时,对地表沉降影响较大;另外,开挖过程中,地表变形主要分布在隧道正上方,且沉降值从隧道中心到两侧逐渐降低,纵向6 m地表不均沉降最大值为0.6‰。