凤凰山特大断面黄土隧道五步单侧壁导坑法研究

为解决特大断面黄土隧道采用双侧壁导坑法施工进度慢、成本高的问题,以G30连霍高速公路清水驿至忠和段扩容改造工程凤凰山隧道为背景,提出五步单侧壁导坑法。通过数值模拟对比分析双侧壁导坑法、五步单侧壁导坑法、传统单侧壁导坑法和台阶法在施工过程中的围岩变形及钢拱架应力,并结合现场试验段监测数据验证特大断面凤凰山隧道采用五步单侧壁导坑法施工的可行性。结果表明:1)五步单侧壁导坑法拱顶沉降和水平收敛比传统单侧壁导坑法分别减小3.59 cm和1.31 cm,比双侧壁导坑法分别增大1.4 cm和0.59 cm;钢拱架应力除拱肩外均小于双侧壁导坑法,最大处减少了70 MPa,钢拱架应力最大值与钢材屈服强度的比值比双侧壁导坑法增大0.04,比单侧壁导坑法减小0.08。2)传统单侧壁导坑法的安全性小于五步单侧壁导坑法,改进后的五步单侧壁导坑法相比双侧壁导坑法能在控制围岩变形的同时加快施工进度,降低施工成本。3)五步单侧壁导坑法中隔壁的最优位置应结合具体工程情况进行单独优化计算,针对本工程而言,其最优位置为45%洞宽。

大跨径隧道双侧壁导坑法施工技术研究

双侧壁导坑法是大跨径隧道施工常用方法之一。文中结合某隧道工程实例,详细介绍了双侧壁导坑法施工技术及其施工方案,并采用监测技术评估该施工技术的应用效果。结果表明,项目整体的实施效果良好,有效保证了隧道工程的安全性。双侧壁导坑法具有控制地表沉降、提升围岩稳定安全性的优势。

双侧壁导坑法在城市轨道交通工程中的应用

为适应重庆市轨道交通18号线十八梯站中的复杂施工环境,按照上中下三台阶九步开挖支护对原设计方案进行优化,调整开挖顺序和支撑结构,根据开挖设备参数、台架尺寸、整体施工组织确定开挖步距,将中空注浆锚杆、砂浆锚杆、锁脚锚杆与拱架结合,搭载隧道内有效前期支护体系,利用超前小导管加固支护体系,采用挑顶法对通道转车站主体施工,先对车站主体横通道进行施工,再由横通道向车站两侧按双侧壁导坑法进行车站主体施工,保证工程的合理性和施工稳定性。

迂回导坑在梁山隧道L7断层处理中的综合应用

依托梁山隧道为工程背景,以L7断层的处理为研究对象,通过对梁山隧道断层突水涌泥情况进行原因分析,提出复杂工程地质条件下洞内迂回导坑的设置方式及相关安全措施,并对断层处理过程中溃口封堵、断层地质钻探、排水降压、提供施工用水等问题提出相应的措施,通过设置左、右迂回导坑,为突水涌泥整治、正洞施工创造了条件,有效解决了施工问题并降低了施工过程中的安全风险。

城仔山隧道机械化双侧壁导坑法数值模拟研究

侧壁导坑法已成为保障隧道开挖过程中控制地层位移和减小地表沉降的一种重要方法。论文利用FLAC 3D数值模拟软件模拟了分部开挖、超前支护施作、洞身支护施作等施工过程下的隧道掘进过程,研究了城仔山单洞4车道分离式隧道双侧壁导坑法工况下的施工安全性。

双线铁路隧道单侧壁导坑出洞施工方法研究

针对高陡边坡地形下双线铁路隧道出洞难题,采用上台阶单侧壁导坑出洞法进行隧道出洞施工研究。首先对出洞区域内的地质情况进行调查,清理洞口位置的危岩落石;然后在临近洞口位置施作上台阶单侧壁导坑出洞,单侧壁导坑每循环要预先做好双层超前导管支护,并加强监控量测和断面全息扫描,并根据掌子面稳定性、围岩监控量测等数据,及时调整开挖工法、支护参数。研究结果表明:单侧壁导坑的变形在7d后趋于稳定,单侧壁导坑出洞能有效提高高陡边坡隧道出洞的安全性,降低隧道出洞对周边环境的扰动。

双侧壁导坑法在大跨度分离式隧道施工中的应用研究

为解决大跨度分离式隧道施工的稳定性问题,文章结合巴平高速公路2号大断面分离式Ⅴ级围岩隧道施工实例,从开挖及支护、拆除临时支护和二次衬砌等方面研究了双侧壁导坑开挖工法。通过对该隧道右线进口段YK5+075断面围岩的拱顶沉降、收敛位移及地表沉降位移进行监控量测,判定隧道围岩-支护体系的稳定性。结果表明,右线进口段YK5+075断面的拱顶沉降位移最大值为15.86 mm,收敛位移最大值为8.64 mm,地表沉降位移最大值为8.27 mm,均未超过预警值,施工方案效果良好。

双洞八车道公路隧道单侧壁导坑法施工技术

为探究双洞八车道公路隧道在Ⅳ级围岩下的机械化快速施工方法,该文依托深汕西高速公路改扩建项目城仔山隧道,结合隧道钻爆法开挖,采用现场工法工艺试验、数值模拟、理论分析、现场监测等方法,提出了针对Ⅳ2级围岩的单侧壁导坑法施工步序和施工工艺;针对沉降位移及应力分析了该工法的合理性。结果表明:采用机械化单侧壁导坑法时,左导洞弃渣回填后,沉降增加最大,增加量为50%;左导洞开挖结束后,由于中隔壁具有很好的支撑作用,水平收敛有所下降,但随着右导洞的开挖又大幅增加;锁脚锚杆的最大拉应力值受隧道轮廓的影响较大,最大压应力值都是先增大后趋于平缓;喷射混凝土的最大拉应力不断增加且位于拱顶,而随着右导洞的开挖,最大拉应力不断减小;喷射混凝土最大压应力位于上台阶拱脚,随工序持续增大。

轨道交通超大断面隧道双侧壁导坑九步暗挖施工技术研究

隧道双侧壁导坑九步暗挖施工技术对大断面隧道施工研究已成为施工技术研究的重点。以双侧壁导坑、施工技术进行施工的重庆市商贸城北站主体暗挖隧道项目为工程背景,商贸城北站为半明半暗车站,明挖段为地下四层箱型结构,暗挖段为单拱双层结构,其中暗挖车站A断面开挖面积417.35㎡,暗挖车站B断面开挖面积432.83㎡。工程暗挖面积大,施工工期短,为能够很好的使用机械设备和爆破的安全影响,提出了隧道双侧壁导坑九步暗挖施工技术,并从施工工艺、技术难度、检测控制措施及检查要求、爆破安全等方面进行了详细的分析研究。该技术方案安全可靠,经济效益好,并且施工效率高。可有效的解决安全与经济合理性问题,在以后的施工中可推广使用。

双侧壁导坑法在瓦斯隧道开挖中的应用研究

为保证瓦斯隧道的安全开挖以及施工质量,以渝黔高速公路扩能项目大兴隧道为例,研究双侧壁导坑法在瓦斯隧道开挖中的应用。结合隧道探煤洞群以及薄层炭质页岩和少量煤矸石的情况,设计双侧壁导坑法施工方案以及施工流程;同时确定隧道开挖时排放瓦斯所需空气量,以此保证开挖安全。采用ANSYS有限元分析软件构建隧道三维模型,分析该施工技术的施工效果,确定隧道在竖向和横向上的最大位移别为12mm和6mm,满足工程标准。

V级围岩二车道隧道双侧壁导坑法优化分析

不合理的导坑形状及其位置对隧道拱顶位移影响很大。文章假设导坑形状为圆锥曲线形式,用因次分析法对影响隧道施工的主要工程参数进行了量纲分析,确定了计算步骤。用控制变量法分别以导坑形状和导坑开挖位置为变量,建立了有限元分析程序,对不同围岩力学参数下二者引起的拱顶位移进行了比较。结果表明,采用双侧壁导坑法施工V级围岩二车道隧道,当导坑形状是离心率为2.0的双曲线,且导坑与隧道中心最近距离为2.6 m时,拱顶位移最小。

特大断面隧道部分直CD导坑法施工技术探讨

当隧道区域地质条件受限时多采用双侧壁导坑法施工,但在实际施工中由于各开挖分块之间施工干扰大,严重影响施工进度。笔者以兰州白塔山隧道工程为依托,通过对掌子面围岩深入分析,结合现场工法的改进,首次提出将双侧壁导坑工法变更为部分直CD导坑法。监控量测数据分析结果表明:部分直CD导坑法在超大断面隧道施工过程中也可以较好地控制隧道围岩变形及地表沉降;并且由于单个导坑断面增大,大型机械设备操作空间充足,月进度增加了4倍,施工效率明显提高;同时,每延米进尺造价节约13499.03元。部分直CD导坑法的应用实践,为隧道设计提供可借鉴的经验,也为类似工程施工提供参考。

隧道洞口浅埋段开挖双侧壁导坑法施工技术

为避免隧道施工后出现拱顶下沉问题,文中以蓬安县绕城北路建设工程项目为例,引进双侧壁导坑法施工技术,对隧道洞口浅埋段工程的规范化施工方案展开设计与研究。通过隧道洞口浅埋段开挖与超前大管棚支护、二次衬砌施工、施工中的溶洞处理与通风排水布置,完成施工方案的设计。对施工成果进行质量验收,得出结论,设计的施工方案在实际应用中,可以有效控制隧道拱顶下沉量,提高隧道洞口浅埋段的施工质量。

改进双侧壁导坑法的施工稳定性分析

以张家口市东环与北环连接工程的东太平山隧道为背景,针对施工中存在的支护结构应力集中、断面闭合时间长、工序多、工期长等问题对传统的双侧壁导坑法进行改进,并运用有限元软件对改进后的双侧壁导坑法进行数值模拟,研究得出:改进的双侧壁导坑法能减小下台阶左右导洞的开挖面积,使下台阶左右导洞开挖工期变短,更快地施加初期支护与锚杆,减少上部支护结构悬空时间;改变施工顺序后,缩短了断面闭合时间;改进的双侧壁导坑法上台阶开挖完成、下台阶左右导洞开挖造成的拱顶沉降量较大,为施工需解决的关键难题;临时支护结构受力均匀,起到很好的支护作用,导洞拱脚与墙角处应力集中,部分围岩塑性区域向外扩展,容易引起下沉,因此主洞变形施工时需加强结构强度,施工完成后临时支护结构应分段拆除,并及时施作二衬与仰拱。

高速公路隧道单侧壁导坑法转三台阶法施工方案

结合深汕西高速公路改扩建TJ9合同段平安洞1号隧道工程,重点介绍了单侧壁导坑法转为三台阶法方案的实施步骤及三台阶施工工法,指出了在施工过程中,必须做好超前预报及对隧道断面的总体监测工作。包括对总沉降量和总收敛值对应的隧道进尺(埋深),以及总沉降和收敛时间对应的隧道进尺(埋深),从而确保断面累计位移值小于设计预留变形量,以确保施工顺利进行。最后提出了施工应急措施与建议。

特大跨度隧道双侧壁导坑法施工步距优化分析

大型机械在特大跨度隧道施工中易产生导坑施工步距加大等问题。以厦门机场高速公路巷东隧道工程为例,采用数值分析结合现场实测的方法,针对双侧壁导坑法施工中存在的导坑尺寸偏小、无法满足机械化施工操作空间、工效低等问题,通过扩大各导坑上下台阶的步距,增加掌子面与二衬的间距,提高了洞内机械化作业水平。数值分析表明,优化方案中初支轴力只有个别点的压应力增加较多,大部分的轴力及剪力变化幅度在4%以内,初支弯矩极值降低6%;围岩位移及初支结构内力极值变化都不大,处于合理范围内。地表沉降监测表明,最大沉降值为9.1 mm,最大变化速率为0.5 mm/d,均未超过允许范围,且沉降总体上趋于稳定。

基于模型试验的双侧壁导坑法施工过程模拟研究

为了研究双侧壁导坑法施工过程中的围岩力学特性和位移特征,以在建大罗山隧道工程为例,采用相似模型试验进行模拟分析,研究了开挖过程中围岩的应力变化和地表沉降,以及隧道开挖完成后附加荷载作用下围岩的应力特征和衬砌裂缝发展情况。试验结果表明:在隧道开挖阶段,越靠近隧道周边的围岩应力监测点,围岩应力变化越大,且围岩应力变化从大到小依次为拱肩切向应力、拱顶竖向应力、拱腰竖向应力、拱腰切向应力。

深埋隧道侧导坑法施工对隧道压力拱的影响规律

通过分析隧道侧导坑法施工过程中引起围岩的应力重分布的规律,研究隧道压力拱的动态变化,探究侧导坑法施工对隧道压力拱的影响规律,得出:隧道侧导坑法开挖时,上部压力拱的内外界随导坑宽度的增大而增大,侧向压力拱的内界随侧导坑宽度的增大而减小,侧向压力拱的外界基本保持不变;而侧导坑开挖后,压力拱的分布范围受侧导坑宽度的影响较大,侧导坑宽度对最终压力拱不产生影响。研究成果为隧道施工选择侧导坑法时提供理论基础和方法依据。

大断面浅埋段隧道双侧壁导坑法施工数值模拟

以温州某高速公路大断面隧道为依托,采用ANSYS分析软件建立数值模型。通过对隧道洞口浅埋段开挖与支护过程的有限元数值分析,了解围岩和衬砌的位移与应力变化发展规律。分析结果表明:采用双侧壁导坑法和现行支护参数可将变形控制在6 mm以内;隧道开挖后,拉应力主要集中在开挖掌子面底部,施工时应尽早施作左右导坑和主洞的仰拱;临时支撑与初期支护的连接处弯矩较大,导坑上台阶底部临时支撑处后期会出现拉力,应加强对这些部位的安全监控。

黄土地层双侧壁导坑法大断面开挖对地层变形的影响分析

西北地区是我国黄土层的主要区域,建设地下工程难度较大。为了保证施工安全,提高施工质量,以西安地铁6号线隧道工程为例,采用双侧壁导坑法进行施工,并运用FLAC3D软件,对工程进行模拟分析,详细研究双侧壁导坑法施工过程中区域范围内地层变形的情况。研究表明:上部导洞开挖是导致地表沉降的关键原因,若利用超前小导管注浆来进行加固,则可以避免顶部沉降;研究实测值和模拟计算结果具有较高的符合性。