钻爆法隧道下穿既有双连拱隧道施工技术研究

钻爆法隧道穿越新建既有双连拱隧道结构,下穿隧道为大跨度隧道,高度大、埋深较深,且在穿越既有隧道时,不能影响其安全运营和造成结构破坏,施工难度大、风险高。采用有限元软件Midas GTS NX对钻爆法隧道下穿既有隧道的变形和受力情况进行数值模拟计算,并研究了下穿施工前对上方隧道间地层采用大管棚和锚杆联合加固产生的效果。研究表明:未加固时,施工侧隧道结构的沉降要大于另一侧,呈现出“一峰二谷”变形形状,既有隧道上下部极易发生结构破坏。采用大管棚及锚杆联合加固,有效地转移了应力集中现象,降低了结构破坏风险,并且既有隧道沉降量仅为前者变化量的1/1.83,在控制标准以内。

大跨度双连拱隧道混凝土衬砌施工技术研究

常规的混凝土衬砌施工技术虽然简单易行,但由于其承重强度不高,容易出现开裂、剥落等质量问题。设计一种全新的双连拱隧道混凝土衬砌施工技术,并详细介绍了各项技术的施工步骤和注意事项。实例分析结果表明,大跨度双连拱隧道各个部位的混凝土衬砌强度,比传统的混凝土衬砌技术有明显提高,验证了该方案可行性,对提高大跨度双连拱隧道的施工质量和效率具有重要意义。

浅埋大断面双连拱隧道地层变形控制技术

由于特殊的断面形态,浅埋大断面双连拱隧道的施工通常伴随较大的风险。厦门某双连拱隧道断面面积为498.8 m2,面对复杂的地质条件和敏感的周边环境,地层变形控制是关键。该工程采用全孔一次性帷幕注浆,双侧壁导洞法、3层支护结构、支护时机优化等变形控制关键技术,通过FLAC3D数值模拟和理论分析,研究施工过程中横向、纵向地表沉降,分析地层变形云图,结果表明变形均在安全范围内。

双连拱隧道工法适用性模型试验研究

以某双连拱隧道为依托工程,采用室内相似试验对比分析单侧壁导坑法和三台阶法在不同开挖进尺、不同台阶长度下围岩的地表沉降、围岩水平位移、围岩竖向位移和围岩压力变化规律,在保证隧道施工安全前提下,验证了采用超短三台阶法即缩短开挖进尺及台阶长度的措施可以有效控制围岩位移,并结合隧道设计规范提出将原设计单侧壁导坑法替换为开挖进尺为1m、台阶长度为3m的超短三台阶法进行开挖,对双连拱隧道工程的快速安全施工具有一定指导。

基于轨迹交叉理论的软岩浅埋双连拱隧道施工安全风险控制

公路隧道的断面形式非常多,双连拱隧道结构由于复杂的工序控制要求,施工过程中安全隐患多,安全风险控制难度大等问题,在工程实际中应用相对较少。该文以科学城新森隧道为例,结合隧道埋深浅和围岩强度低的特点,根据双连拱隧道的施工方法,采用机械凿岩与控制爆破开挖相结合的工艺技术,严格控制中导洞混凝土墙趾地锚及水平横撑施作,精心管理导坑上下台阶长度和左右洞先后行作业面的距离,以及左右洞先后行开挖支护与二衬之间距离,限制了超挖操作的人为失误轨迹运行,避免了开挖掌子面围岩裸露段无支撑的环境工况轨迹出现过长,有效解决了浅埋隧道软岩掌子面岩石的稳定性问题,确保隧道施工短进尺、控台阶和早封闭,该隧道安全顺利完成对类似隧道项目的施工有重要的参考作用。

双连拱隧道施工中衬砌开裂与力学行为研究进展

双连拱隧道因其较高的空间利用率而在工程中被广泛应用,然而在后行洞施工过程中先行洞衬砌常发生开裂。为研究此过程中衬砌的开裂及力学行为,该文提出了将分布式光纤监测、反演分析方法及可反映混凝土开裂行为的有限元模拟相结合的研究方法,在广泛调研国内外文献的基础上,梳理总结了该课题组研究相关成果,包括:依托于实际工程,实现了分布式光纤监测在连拱隧道施工中的应用;提出了精度更高的衬砌结构力学行为反演分析方法;验证了利用总应变旋转裂缝本构模型反映复杂受力及约束下的钢筋混凝土构件力学性能和开裂模式的可行性。该文的研究方法与结论可为有关工程实践提供参考。

双连拱隧道浅埋段中隔墙稳定性研究

利用中隔墙左右两侧主筋轴力推导出其轴力N及水平力H的计算公式,进而计算中隔墙的稳定性系数,将其运用到马岭峡谷隧道一个浅埋段中隔墙稳定性的分析中,发现中隔墙浇筑、先行洞靠近中隔墙部分上台阶开挖与初支、后行洞靠近中隔墙部分上台阶与下台阶开挖与初支对中隔墙轴力N及水平力H有比较大的影响,是产生偏压的主要原因。该断面最小稳定性系数发生在2021年11月17日,最小系数为8.70,大于1.6。说明中隔墙在主洞开挖支护的所有时间所测得的稳定性系数均满足该要求,中隔墙在施工过程中稳定性满足规范要求。

双连拱哑铃型截面钢管混凝土泵送施工关键技术研究

以国道316安康蜀河汉江大桥为例,详细介绍双连拱哑铃型截面钢管混凝土管内混凝土泵送施工的施工准备、施工工艺、施工要点等关键控制技术,从现场实际操作和技术层面给予同类型桥梁借鉴与参考,降低施工过程中隐蔽风险的发生概率。

复杂条件下超浅埋超大断面双连拱隧道施工变形控制技术研究

双连拱隧道是在公路隧道迅速发展中为满足特殊建设需求而提出的一种大跨度隧道结构。该结构线形流畅、占地面积小、空间利用率高,在线路衔接、地形适应性和环境保护等方面具有传统分离式或小净距隧道难以替代的优势。由于其开挖跨度大、左右洞施工相互影响,施工过程中围岩扰动频繁,衬砌荷载转换复杂,变形控制难度较大。文章以白鹿原隧道为例,以人行横洞扩挖及主洞塌方体注浆固的方式分析复杂条件下超浅埋超大断面双连拱隧道施工变形控制技术。

城市浅埋双连拱双层隧道结构安全性分析

双连拱双层隧道是一种新型的隧道结构形式,其结构安全性的研究还处于起步阶段。依托自贡市龙汇路双连拱双层隧道,研究了隧道结构的安全性。结果表明:施加桩基后,隧道初期支护最小安全系数为2.51,二次衬砌最小安全系数为37.90,结构满足受力要求,隧道结构是偏于安全的;施加地震荷载后,隧道结构受力发生了不利的变化,初期支护最小安全系数为2.39,二次衬砌最小安全系数为4.60,但仍能满足受力要求,隧道结构是偏于安全的。研究成果可为双连拱双层隧道的设计和应用提供参考。

双连拱隧道无导洞施工技术及变形特征研究

为研究无导洞施工技术在连拱隧道施工过程中支护体系各部分受力和变形状况,依托潘口连拱隧道工程并结合现场施工方案,采用数值分析软件建立不同工况模型,通过与现场监测结果进行对比,分析无导洞施工隧道的受力变形特征。研究结果表明:无导洞施工与中导洞施工的变形相差较小,可在围岩条件较好的隧道中使用,但存在先洞与后洞相互扰动变形的问题,现场监测左洞受扰动沉降占总沉降变形的53.3%,左右洞的水平位移结果相差较大,右洞采用CD法先开挖中墙侧能有效降低对左洞的施工扰动。

钢管混凝土双连拱桥保护性拆除风险评估与控制措施研究

以某汉江大桥为工程背景,从初始安全度调查、结构计算和施工监控等多个角度对钢管混凝土双连拱桥保护性拆除过程安全风险进行分析,并针对拆除过程拱顶打开、拱肋节段拆除、扣索、风缆及水平索拆除等关键步骤施工风险高、难度大的特点,提出了拱顶增加临时锁扣构造、零应力状态控制法和位移循环放张法三大控制措施。实践证明,该桥保护性拆除风险评估精准合理,提出的控制措施适用,对该桥的顺利拆除提供了技术保障,同时也可为今后类似桥梁的拆除提供参考。

公路双连拱隧道中隔墙施工技术研究

由于双连拱隧道工序烦琐、内部应力转换复杂等特点,在双连拱隧道在施工过程中,中隔墙受力及其稳定性等一系列有待解决的工程施工技术难题。中隔墙的形式多种多样其受力状况不尽相同,注重对整体直中隔墙、整体曲中隔墙形式分析,运用MIDAS有限元程序建立计算模型,通过对比不同形式中隔墙的受力情况,通过理论分析和现场实践等方法,提出了增加中隔墙稳定性及防止中隔墙变形的措施,如合理的断面形式、加强中隔墙顶部注浆等等。合理的断面形式的中隔墙可以改善其受力情况,以及对双连拱隧道的设计和施工提供一定的理论借鉴。

高速公路中双连拱隧道中隔墙施工要点分析

我国高速公路建设快速发展,双连拱隧道成为了建设工程的重要组成部分。因此,本文分析了高速公路双连拱隧道中隔墙施工要点。根据工程概况,确定高速公路双连拱隧道中隔墙的施工顺序,做好施工前准备;总结中隔墙施工过程中的特点及难点,分析隔墙受力情况,做好防排水施工,确定中隔墙施工质量控制要点,对施工过程进行把控。在中隔墙设计中优化施工方案、控制施工工艺,可以有效地改善隔墙施工质量,全面加速施工。

城市复杂条件下浅埋大跨双连拱隧道施工变形监测与控制

城市公路隧道一般具有埋深较浅和周围建(构)筑物密集2个主要特点。以南京市九华山隧道施工为例,详细介绍复杂地质条件下城市公路浅埋大跨双连拱隧道施工过程中变形现场监控的项目、方法及手段,对隧道各施工阶段的变形进行监测与分析,并提出控制大变形的工程措施。结果表明:(1)隧道支护结构的变形和稳定时间与所处的地质条件有很大关系,围岩越差,变形越大,稳定时间也越长。(2)软弱地层中,变形存在滞后效应,且变形时间效应比空间效应明显。(3)封闭支护结构是改善结构受力和抑制隧道变形的有效途径,应尽早施作仰拱和形成封闭环。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。

双连拱隧道施工过程的三维数值模拟

研究了双连拱隧道施工过程中左右洞施工的相互影响、中墙的变形及其控制问题。其方法为将隧道施工工序分为20步;利用ANSYS程序对隧道的围岩、中墙的变形、受力变化过程进行了三维有限元仿真分析,得到了右洞开挖对左洞围岩位移的影响范围约为开挖面前后3B(B为单洞开挖跨度,为12m)。右洞施工时,开挖面后方的中墙产生整体向左的偏转,墙身中部向左侧鼓出,基部右趾向上抬起。中墙侧的回填有效地抑制了中墙的变形,所以施工时中墙侧必须回填密实。为了控制中墙的变形,两开挖面间距应小于2.5B～3.0B。

龙山双连拱隧道动态位移反分析与预测

龙山双连拱隧道跨度大、埋深浅、围岩稳定性差。为了保证施工顺利进行,需加强监测并对施工引起的围岩位移做出合理预测,根据监测及预测位移调整后续施工方法。依据施工计划建立模拟动态施工过程的有限元模型,以第1施工步测点位移的监测值通过反分析确定所需计算参数,依据此参数预测第2施工步引起的围岩位移;在得到第2施工步测点监测位移后,反馈给所建立的有限元模型,再次进行反分析计算以修正所需计算参数并预测第3施工步所引起的围岩位移;如此反复进行,直至施工结束。预测结果与实测位移的对比表明,在所建有限元模型能够准确模拟实际施工过程及真实施工状态的前提下,所采用方法可以较为精确的预测后续施工引起的位移,从而为调整后续施工方案提供依据。

双连拱公路隧道裂缝成因及防治措施

双连拱公路隧道施工工序复杂,会导致隧道围岩遭受多次扰动,不良地质条件以及不合理的施工工序都会导致衬砌裂缝的出现,裂缝的出现对隧道结构的整体受力以及隧道防水等都十分不利。以云南元磨高速公路三公箐隧道为背景,结合隧道的裂缝监测工作,指出混凝土温度、不均匀沉降、偏压荷载、不合理的施工工序均是双连拱隧道裂缝的主要成因。对隧道结构影响较大的是不均匀沉降、偏压荷载和不合理施工工序诱发的裂缝。针对双连拱隧道施工中出现的裂缝,根据其不同成因,可分别采用严格混凝土配合比、加强振捣和养护、设置变形缝地基补强、加强中隔墙中导洞的侧壁支撑、加固变形边坡、消除偏压、洞内注浆加固以及地表注浆加固等方法进行处理。

公路双连拱隧道施工过程中中隔墙的变形及稳定性

应用线弹性平面应变和空间模型,考虑了施工中可能出现的各种不利因素,对双连拱隧道三导洞法施工时,中隔墙的变形和稳定性进行了详细的数值模拟分析。结果表明:右洞(先开挖洞)开挖对中隔墙的影响约在开挖面前后1.5B(B为右洞开挖宽度)的范围,左右两洞的开挖面间距以2.5B^3.0B为宜;右洞施工时,中隔墙产生整体向左的偏转,墙身中部向左侧鼓出,基部右趾向上抬起;同时在纵断面方向,产生向左的横向弯曲;随着左洞施工推进,中隔墙的偏转得到纠正,基部右趾回落,横向弯曲逐渐恢复;在整个施工过程中,中隔墙顶部和左侧的密实回填,对抑制中隔墙的变形和降低中隔墙的内力十分有效。

爆破振动对双连拱隧道中墙的影响分析

在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下,双连拱隧道常采用双侧全断面法施工。通过对双连拱隧道施工过程中的爆破振动进行三维数值模拟分析,研究了双连拱隧道后行洞爆破施工对中墙的振动影响。结果表明:双连拱隧道后行洞爆破对中墙有较大影响,需采用相应的保护措施,来减小爆破振动对中墙的扰动,而临时支护将会被破坏。