用掘进机开挖导洞来设计和施工大型隧道

作者考察了意大利用隧道掘进机开挖导洞的隧道工程,概述了用隧道掘进机开挖导洞对大型隧道的设计和施工的重要作用,并在施工费用方面与传统施工方法进行了对比。

TBM刀盘无扩大洞室检修技术

随着隧道工程中TBM施工距离的不断提升,在施工中途刀盘不可避免的会损坏,刀盘全面检修大多在扩大洞室内进行。以锦屏二级水电站引水隧洞TBM施工中刀盘检修为实例,研究实施了TBM刀盘无扩大洞室检修技术。经现场试验证明,此方法具有低成本、高效率的特点,可为同类TBM施工提供有益借鉴。

导洞超前开挖施工性态空间效应分析

围岩变形机制及稳定性控制是隧道施工过程中关键技术之一。针对导洞超前开挖施工性态空间效应,采用有限差分软件FLAC3D模拟分析隧道施工过程中围岩变形规律,并与全断面法、上下台阶法作对比分析。研究表明:导洞超前开挖施工引起的水平收敛、拱顶沉降位移变化速率最小,开挖形成临空面之后产生的水平收敛和拱顶沉降值最小,有利于隧道围岩的稳定;水平收敛值随隧道埋深、侧压力系数的增大呈线性增大;拱顶沉降值随埋深的增大呈线性增大,随侧压力系数的增大呈非线性增大趋势;隧道埋深越大,水平收敛、拱顶沉降先行位移占总位移比例越大;侧压力系数越大,水平收敛先行位移所占比例越大,而拱顶沉降先行位移所占比例越小。结合宜巴(宜昌至巴东)高速公路石门垭隧道施工现场监测数据,验证所得结论的可靠性,可为同类工程借鉴,具有一定的科学意义和工程实用价值。

高地应力条件下隧道开挖方式数值优选

针对高地应力条件下隧道施工过程中出现的挤压掉块、支护结构扭曲破坏等现象,拟采取下导洞超前开挖法施工。为研究该开挖方式的可行性,利用有限差分软件FLAC3D模拟分析了全断面法、下导洞超前开挖法、上下台阶法三种开挖方案,对比分析位移场、塑性区、应力场的分布特征,比选确定出合理的开挖方法。

小断面长距离隧洞掘进技术

小断面长距离隧洞掘进工效低、进度慢、通风难。文中结合龙津溪引水工程C3标掘进施工技术应用,介绍扩大导洞全断面开挖、混合式强制通风、挖掘式装载机挖渣、梭式矿车有轨运输技术。该技术具有环保、高效的特点,能取得良好的质量、进度和社会效益。

高地应力真三维加载模型试验系统的研制及其应用

为模拟深部岩体在高地应力条件下的非线性变形破坏特征,研制出一种高地应力真三维加载地质力学模型试验系统,该系统主要由高压加载系统、智能液压控制系统和反力装置系统组成。高压加载系统用于给试验模型施加三维高地应力荷载,主要包括加载板和大吨位液压千斤顶。为解决相邻加载板因三维加载引起模型体压缩而出现的相互妨碍,即"打架"现象,在试验模型体外设置了中空的正方体导向框。通过前后加载板上设置的导洞盘保证了模型洞室在轴向地应力状态下进行开挖,解决了地下洞室试验模型轴向加载开挖的难题。智能液压控制系统用于试验模型的自动加载与稳压,主要包括试验控制台和智能控制传感器。反力装置系统用于给试验模型提供加载反力,主要包括模型反力架、法兰盘和反力传递板。通过工程应用,有效模拟出深部巷道围岩分区破裂–的非线性变形破坏现象。