大断面黄土隧道微台阶开挖工法施工稳定性研究

为解决软弱黄土隧道在开挖过程中发生的变形、渗水和坍塌问题,以天恒山隧道为工程背景,提出一种适用于富水软弱黄土地层浅埋大断面隧道微三台阶开挖工法。采用数值模拟与现场监测相结合的方法,验证微三台阶法对富水软弱黄土地层浅埋大断面隧道开挖时的适用性。研究结果表明:1)施工过程中采用微三台阶法开挖,围岩变形及支护受力得到较好的控制,隧道拱顶沉降和净空收敛值分别为34.6 mm和17.2 mm;围岩最大应力为102.5 kPa;初期支护封闭成环控制约11 m,三台阶七步约为18 m。2)通过监测数据与数值模拟结果对比分析,初期支护模拟数据略大于现场实测数据,但整体变化趋势基本一致,说明了软弱黄土地层中微三台阶工法控制围岩稳定性的有效性。

黄土大断面公路隧道台阶法施工技术探讨

以在建塔吉克斯坦—中国边境公路改扩建工程杜尚别至丹加拉段乔尔马克扎克隧道工程为背景,通过对典型湿陷性黄土隧道的施工,结合设计、施工方面的实际经验,对湿陷性黄土隧道开挖过程中所采用的微三台阶法施工及注意事项进行了阐述,并根据围岩性质重点讨论了湿陷性黄土隧道的开挖施工方法,旨在对以后同类工程提供一些参考。

“四极三高”地质隧道施工关键技术与创新

目前对集穿越活动断裂带、高地应力、高地质灾害风险、软弱破碎岩性、地下水丰富等于一体的“四极三高”地质隧道施工技术研究较少。结合穿越岷江活动断裂带的成兰铁路“四极三高”红桥关隧道工程,针对其施工时极易发生变形侵限、钢拱架扭曲断裂、初支结构严重破坏,研发了长短锚杆与纵环向等刚度拱架组合体系、微三台阶上部预留大核心土的隧道开挖方法,加快了隧道施工进度以及初支结构封闭成环,有效控制了隧道大变形的发生;针对活动断裂带隧道错动大、震后结构损伤大的特点,研发了隧道穿越活动断裂带不等长多节段圆形衬砌结构体系,有效地增强了隧道结构的抗错动能力;研发了活动断裂带宽变形缝隧道结构防排水体系,解决了活动断裂带隧道渗漏水难题。这些创新技术的应用,实现了隧道安全快速掘进,可供类似工程参考。

软弱破碎围岩深埋隧道大变形控制施工技术研究

在深埋软弱破碎围岩中,因其地应力高、围岩性质较差,开挖隧道出现的挤压大变形问题是困扰隧道建设者的一大难题;挤压大变形带来的支护结构破坏严重、造价剧增、工期延长等问题亟待解决。本文依托成兰铁路松潘隧道工程,开展了软弱破碎围岩深埋隧道大变形控制施工技术研究:基于监控量测数据及现场观察,分析了支护体系的变形特征、破坏特征;为判释变形及破坏的本质,于隧址区开展了地应力和洞周围岩松动圈等原位测试;结合原位测试结果,提出了“微三台阶上部预留核心土法+长短组合锚杆+纵环向等刚度拱架体系”的大变形控制施工技术,并成功应用于现场。现场监测结果表明,所采取的控制施工技术能够解决软弱破碎围岩深埋隧道大变形难题,可为类似工程提供借鉴。

隧道浅埋穿越松散破碎结构软岩设计优化及施工技术研究

新建成兰铁路松潘隧道浅埋穿越松散破碎结构软岩,施工中出现了开挖面溜塌、支护体系持续变形不收敛、喷射混凝土开裂、钢架扭曲破坏等问题。本文在隧道所处的区域地质构造和开挖揭示的地质条件等基础上分析了上述问题的特征及其表现形态,对隧道的断面形式、超前加固措施、施工工法、支护参数等进行了优化设计;采取超前预注浆、微三台阶上部核心土法、系统锚管径向注浆及补强长锚杆等系列施工控制技术,提高了洞周岩体的物理力学性能,确保了开挖面的稳定和初期支护快速封闭成环,有效地控制支护体系的变形和破坏,保障了隧道施工安全和支护结构安全,确保隧道的顺利实施。