地铁大跨隧道开挖支护及临时支撑拆除方案研究

北京地铁12号线三元桥站—芳园里站区间停车线隧道沿城市主干道下方敷设,具有隧道断面类型多、隧道跨度大、上方道路沉降控制标准高的特点。为此,对该大跨停车线隧道进行了超前深孔注浆、导洞开挖、临时支撑拆除等方案的研究。研究结果表明:随着超前深孔注浆厚度的增大,地表沉降逐渐减小,但当注浆厚度达到2 m以后,增大注浆厚度对控制地表沉降的效果逐渐降低,因此,提出了最优注浆厚度的概念;导洞开挖应采用先上导洞、后下导洞,先边导洞、后中导洞的开挖顺序;二衬施工应采用跳仓拆除临时支撑的方案,且跳仓长度8 m较适宜。

地铁大跨隧道下穿既有城市道路隧道施工风险评估及控制

以成都地铁18号线西博城站南段暗挖区间大跨隧道下穿既有城市道路隧道为研究对象,采用模糊层次分析法对暗挖大跨隧道下穿既有隧道施工风险概率进行多层次综合评估,并采用后果当量估计法对暗挖大跨隧道下穿既有隧道的施工风险损失进行量化分析,同时结合风险概率和风险损失的评估结果确定了地铁暗挖隧道下穿既有隧道施工的总体风险等级,并总结了控制暗挖隧道下穿既有隧道施工风险的工程措施。

大跨地铁隧道组合工法穿越断层时的围岩变形控制分析

以深圳轨道交通2号线新莲区间隧道为工程背景,针对大跨地铁隧道穿越断层的围岩变形与控制问题,采用FLAC3D数值模拟,分析双侧壁导坑工法与CD工法不同组合穿越断层的围岩变形规律与注浆控制效果。结果表明:1)隧道穿越断层破碎带时,Ⅳ、Ⅴ级围岩交界并与断层相交的拱顶处以及Ⅴ级围岩与断层相交的拱腰处的围岩位移最大,是变形控制的关键部位; 2)双侧壁导坑法穿越断层对大跨地铁隧道的围岩变形控制较好,工程实际工法组合下围岩变形的最大影响范围为12.4 m,围岩位移控制较好,工法组合合理有效; 3)注浆加固对断层破碎带处围岩变形模式的影响与控制作用明显,注浆后围岩变形区域由未注浆的"枣核形"变为较均匀的"椭圆形"; 4)提出位移控制率均值的概念,以定量描述围岩的注浆效果,隧道穿越断层时3 m厚度注浆的围岩位移控制率均值达51%,围岩变形控制效果较优。

浅埋大跨地铁隧道拱盖法导洞施工顺序优化

目前对于浅埋大跨地铁隧道拱盖法导洞施工顺序优化的研究较少,因此以广州市轨道交通11号线华景路站—华师站区间大跨暗挖段拱盖法导洞施工为研究背景,采用三维有限差分数值方法模拟不同导洞施工顺序下的施工全过程,研究围岩和支护结构的力学特征变化规律,进而优化导洞施工顺序,并通过现场监测对数值模拟分析结果加以验证。结果表明:导洞施工顺序的不同主要影响围岩和支护结构的力学特征变化过程,中间导洞的开挖对于围岩最大主应力和支护结构内力影响显著;若采用先开挖拱顶部位导洞的施工方案则围岩中会出现拉应力,影响施工安全,并且支护结构内力也会较大;而采用先开挖拱脚部位导洞的施工方案则围岩更加稳定,支护结构更加安全;不同导洞施工顺序虽然导致施工过程中围岩位移变化产生差异,但对围岩最终变形的影响不显著;“先下后上,先边后中”的原则同样适用于拱盖法的导洞开挖,对于单跨无柱结构,非对称的单导洞开挖方案相较于对称的双导洞开挖方案能更好地控制围岩位移和应力以及减小支护结构内力。

浅埋大跨地铁隧道双层叠合初支拱盖法施工力学机理及关键施工步骤分析

广州市轨道交通11号线华景路站—华师站间浅埋大跨段,因地质条件较差、周边环境复杂,所以为保证该浅埋大跨段的施工效率和施工的安全性,创新性地采用了双层叠合初支拱盖法进行施工,但该施工方法与其他拱盖法相比,也存在工序更加复杂、对施工水平要求更高等问题。基于此,为了定量分析该工法施工的力学机理及关键施工步骤,利用有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型对施工全过程进行模拟,研究了大跨隧道施工过程中地表、拱顶沉降及支护结构应力随施工步骤的演变规律。研究结果表明:中部导洞的开挖与临时支撑的拆除将导致围岩位移和支护结构受力大幅增加,是双层叠合初支拱盖法的关键施工步骤,在实际施工中应当重点关注。