浅埋小净距大断面扩挖隧道爆破方案设计与爆破振动监测

以重庆机场路渝州隧道扩挖工程为研究对象,通过在隧道施工爆破过程中对邻近隧道、地表房屋等建筑物进行振动监测,应用萨道夫斯基经验公式对现场监测数据进行回归分析,确定爆破应力波在泥岩、砂岩中的传播衰减规律,进而控制不同目标、不同间距情况下每次最大起爆药量,以指导后续施工,保证邻近隧道、房屋等建筑物振动速度控制在安全范围内。

盾构扩挖隧道洞内始挖及爆破开挖施工技术

广州地铁某区间中间风井采用盾构扩挖隧道洞内始挖施工方法,由于该法的施工风险远大于常规洞外竖井始挖,故先进行了地层预加固,确保了管片安全拆除。采用盾构扩挖隧道爆破开挖技术,解决了岩层开挖难题,加快了开挖进度。

桃园机场航厦下方捷运扩挖隧道施工案例

在桃园国际机场第二航厦下方,预留了捷运机场线的隧道,由于新规划的路线改变,需要扩大该隧道断面;这项扩挖隧道工作位于卵砾石地层,有11m高的水头;结构的宽度由4 m扩大至18.4 m,总开挖量约有7 927 m3。为了确保第二航厦结构及营运安全,新设了避雷接地网、重型托基支撑架及安全监测系统等;并藉由袪水、双环塞固结灌浆及防洪安全门等工程措施,辅助钻石链锯进行镜面破除切割。开挖过程中对于开挖壁面保护,则采用喷凝土、自钻式岩栓及垂直钢支撑,构成了临时开挖主要支撑系统。介绍隧道扩挖施工,细部工作内容及经由施工得到的许多宝贵经验。

既有双洞扩挖隧道抗震性能分析

以某隧道扩挖工程为背景,建立三维有限元模型并进行动力时程分析,探讨扩挖隧道衬砌结构在地震荷载作用下的位移和内力变化规律,同时与扩挖前对应规律进行对比分析,研究扩挖隧道对相邻隧道结构抗震性能的影响,为扩挖隧道的抗震性能设计提供参考。

区间扩挖隧道纵向穿越立交桥施工加固技术

哈尔滨市轨道交通一号线铁路局至教化广场区间隧道为扩挖隧道,穿越立交桥桩基。详细介绍该区间隧道扩挖的施工方法、加固方案的选择和确定,并通过对立交桥桥墩和地表进行沉降观测,指导扩挖施工顺利进行,从而保证施工风险可控。

既有隧道不同扩挖宽度下锚杆参数的优化

以黄山洞隧道工程为依托,通过对现场数据的监测和利用有限元分析软件Midas GTS NX进行数值模拟,分析了不同扩挖宽度下隧道拱顶沉降值、周边收敛值和围岩有效应力变化的规律,并改变锚杆的长度和锚杆间距,分析在不同锚杆长度下围岩有效应力、衬砌应力以及锚杆应力的变化规律,确定了不同扩挖宽度下最优的锚杆长度和锚杆间距.研究结果表明:随着扩挖宽度的增加,围岩有效应力由大至小依次为拱脚处压应力、拱腰处压应力、拱顶处压应力和仰拱处拉应力;拱顶处压应力随扩挖宽度的增大而减小,拱腰处压应力随扩挖宽度的增大而增大,但增大趋势不明显;受单侧扩挖方式的影响,扩挖侧的应力大于非扩挖侧;拱脚处受到应力集中的影响,其压应力随着扩挖宽度的增大而增大;扩挖宽度为1.5~2.5 m时的最优锚杆长度和间距分别为2.5 m和1.7 m,扩挖宽度为3.5~4.5 m时二者分别为3.0 m和1.2 m.

含联络通道地铁区间隧道扩挖形成新建车站施工过程的围岩变形分析

[目的]重庆轨道交通9号线邮轮母港站是将原区间隧道(含联络通道)进行扩挖施工而建成的地铁车站。该工程的地质条件、围岩初始应力场和原区间隧道结构均较为复杂,为确保施工安全,需要对施工过程中区间隧道的复杂力学行为进行分析研究。[方法]在简述该扩挖工程概况的基础上,建立了采用各向异性节理岩体弹塑性模型的三维有限元数值模型,进一步确定了该模型的几何特征、地层特征、结构特征及工序特征。选取了3条测线(联络通道中心线、左线大里程区间隧道中心线、右线小里程区间隧道中心线),分别对这3条测线上方的地面沉降,以及左线隧道、右线隧道的洞周变形进行分析,并将模拟值与实测值进行对比,以研究区间隧道扩挖施工过程中围岩和结构的变形特征。[结果及结论]对模型的模拟结果与施工实测结果进行对比后可认为所建模型具有合理性;联络通道扩挖施工会导致隧道洞周收敛变形明显增大,区间隧道原联络通道位置与施工主通道交汇处的洞周变形最大。应对联络通道内进行渣土回填,以确保隧道扩挖施工的安全、顺利实施。

既有公路隧道双侧扩挖喷混支护参数优化分析

文中采用数值分析的方法,对木鱼槽隧道的扩建工程进行了力学研究,得到施工过程中的隧道的应力、应变规律,并通过对Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级围岩条件下喷射混凝土厚度参数进行有限元模拟优化研究,对优化后的拱顶沉降、周边收敛以及喷射混凝土应力的数值结果进行对比分析。结果表明,三种围岩条件下喷射混凝土最优支护参数为:Ⅲ级围岩中喷射混凝土厚度为10 cm;Ⅳ级围岩中喷射混凝土厚度为20 cm;Ⅴ级围岩中喷射混凝土厚度为25 cm。

隧道原位单侧扩挖围岩力学特性解析分析

为通过解析计算分析隧道单侧扩挖围岩力学特性的特点,考虑到围岩支护对隧道围岩的稳定起到重要作用,针对已有的隧道围岩力学解析解,在考虑支护反力作用的情况下,结合Schwarz交替法进行求解,提出了隧道原位扩挖围岩力学特性计算的解析算法。经大帽山隧道原位扩挖工程的围岩变形监测数据与abaqus数值模拟验证,结果表明:在考虑支护情况下隧道原位扩挖Schwarz交替法能得到较精确的围岩力学性质,该方法有较好的适用性。随着扩挖宽的的增加其围岩特性如下:(1)在相切处即原隧道在开挖施工部分应力值变化较大,扩挖部分的环向应力在拱顶处有拉应力产生。(2)原隧道竖向,水平位移值变化较小,较稳定。扩挖部分的竖向位移有增大趋势,水平位移有收敛趋势。(3)相较于无支护的情况,有支护力作用下,隧道扩挖水平位移变形趋向于稳定,竖向位移变化较小。

单洞双线盾构隧道扩挖地铁车站方案研究

在单洞双线盾构隧道基础上通过浅埋暗挖等工法扩挖形成地铁车站可以解决车站段与区间段施工工期的矛盾,避免盾构机拖拉过站,减小车站施工对周围环境的扰动。文章依托北京地铁机场线西延北新桥站工程,开展了盾构隧道扩挖地铁车站方案研究,设计了采用PBA工法扩挖形成两连拱车站和三连拱车站两种方案。采用MIDAS对两种方案进行数值模拟计算,推荐采用三连拱扩挖方案作为最优方案,并对三连拱车站结构合理设计参数进行了优化研究。

基于矿山法扩挖盾构隧道对地表变形的影响分析

为了研究矿山法扩挖盾构区间引起的沉降规律,以郑州市地铁2号线紫—东区间扩挖段为工程背景,采用MIDAS有限元软件对施工全过程进行了三维数值模拟,并结合计算结果分析了扩挖施工引起地表沉降、地层倾斜和拱顶沉降情况。结果表明:地表沉降呈"U"型沉降曲线,最大沉降发生在隧道中心线的上方,且随着扩挖施工的进行沉降值不断增大,地表沉降滞后于拱顶地层沉降,具有明显的地层沉降变形"衰减效应",衰减系数为62.7%。拱顶沉降曲线近似呈"W"型曲线,最大拱顶沉降发生在隧道拱顶位置。地层倾斜的极大值在隧道中心的左侧-10 m处和右侧13 m位置,说明扩挖对地表的主要影响范围为23 m左右。

太平隧道改扩建施工中隧道扩挖技术探讨

太平隧道改扩建施工中,根据扩挖前隧道结构布置,灵活选择扩挖施工工序;针对不同的围岩及扩挖断面选择不同的施工步骤;通过围岩预加固技术、弱爆破扩挖技术并结合监控量测,减少对围岩的二次扰动。解决了扩挖中的一些关键技术问题,探索出一套有效的扩挖施工技术,取得了良好效果。

既有隧道扩挖及改建技术探讨

既有隧道的扩挖或改建需求,大致可分为基于交通量增加、新增通风或逃生空间、老旧隧道维修补强等。而往往既有隧道的建设年代久远,衬砌劣化、背后空洞、围岩的依时弱化或变形等先天条件不良,且设计图说、工程记录等付之阙如,故设计前之调查更显重要。此外,如何考量利用既有隧道之外支撑及衬砌,减少扩挖或改建过程对隧道及围岩之扰动,为设计及施工另一考量重点;而若施工期间仍需维持车辆或列车之运行,则其设计与施工之考量将与一般隧道新建工程大不相同,难度更高。本文首先搜集汇整日本所开发之8种隧道扩挖工法,以及意大利开发之扩挖工法,分别探讨其适用条件、使用限制及优缺点等,最后以一台湾案例比较说明,进而探讨各种既有隧道扩挖或改建技术,以期提供尔后相关工程之选择与参考。

复杂环境下既有隧道扩挖爆破技术

针对复杂环境下既有浅埋隧道扩挖工程具有围岩风化严重、开挖方式单一、保留边帮易受损和爆破振动难控制的特点,以某隧道K116+140~K116+312段扩挖工程为实例,综合分析、研究了该隧道扩挖工程的难点,依据以往隧道掘进施工经验,提出了隧道上部超前开挖法,台阶钻爆法、光面爆破技术和有效的爆破安全措施。同时通过精细化的装药结构设计和起爆网路的连接,控制了爆破振动对既有隧道的危害,确保了隧道扩挖壁面的平整,达到了预期的扩挖要求,可为类似隧道扩挖工程提供经验借鉴。

基于DEMATEL/ISM方法的既有隧道扩挖施工安全风险因素模型研究

本文通过对既有隧道扩挖施工系统进行结构分析,确定了人、机、环境、管理和信息等五类15个致因,并考虑各个因素之间的交互作用,采用DEMATEL/ISM方法进行既有隧道扩挖施工安全影响因素建模。分析结果表明:安全文化薄弱,应变能力差和认识缺陷等是既有隧道扩挖施工安全风险关键因素。

松动圈对隧道扩挖施工中既有衬砌结构力学影响的分析

依托杭州市砚岭隧道扩挖施工,通过数值计算和现场实测,研究隧道围岩松动圈对扩挖施工中既有衬砌结构的力学影响。数值模拟结果与现场实测数据进行对比分析表明,相较未考虑松动圈,考虑松动圈后的衬砌结构应力特征变化明显,且数值计算结果与现场实测结果更加吻合。

隧道扩挖围岩与初期支护间的压力监测分析

为了研究既有公路隧道扩挖时围岩与初期支护间的相互作用规律,在隧道改造工程测试断面中,对隧道扩挖围岩与初期支护间的压力进行了监测,并对监测数据进行了详细分析。监测分析结果表明:随着隧道扩挖掌子面往前推移,围岩与初期支护间的土压力逐渐增加,并总体上逐渐趋于稳定;隧道Ⅳ级围岩段的围岩压力总体上大于隧道Ⅲ级围岩段的围岩压力。

楼山隧道原位扩挖方案比选研究

以楼山隧道扩挖工程为背景,利用MIDAS/GTS对隧道开挖过程进行数值模拟,研究不同的开挖顺序对围岩变形以及临时支撑内力的影响。结果表明:三种开挖方案中,先上部后先下部的开挖方案较其他方案中围岩变形小,控制变形效果较好;且隧道临时支撑弯矩和轴力也较其他方案小,因此采用先上部后下部的开挖方案较为合理。

IV级围岩隧道钻爆法扩挖方案比选

以浙江温岭楼山隧道扩挖工程为背景,提出了双侧壁导坑法和台阶法2种爆破设计方案,利用ANSYS软件模拟2种工况下最大药量爆破阶段动态过程,结合GB 6722-2014《爆破安全规程》,综合比选安全合理的爆破方案。研究结果表明,2种方案爆破掘进时对楼山隧道左洞的影响均低于安全允许标准,满足施工过程中左洞正常开放交通的要求,但台阶法爆破时隧道右洞拱顶处质点振动速度大于安全允许值,因此在楼山隧道实际工程中采用双侧壁导坑法扩挖更为合理安全。

城市地铁工程项目隧道扩挖施工技术分析

以重庆轨道交通环线二期奥陈区间工程为例,对其施工条件及隧道扩挖施工技术的应用要点详细分析,并提出在城市地铁工程施工中应用隧道扩挖施工技术的效果。实践得出,在城市地铁项目施工中,影响施工质量和进度的因素比较多,施工难度比较大,为保证施工质量和效率,选择隧道扩挖施工技术,可在不破坏原有地质条件、既有建筑基础的同时,保证地铁工程项目施工目的和任务能够顺利完成,值得在类似工程中推广及借鉴。