黄土地区浅埋大断面铁路隧道不同超前支护影响分析

为了研究浅埋隧道中超前支护结构的承载性能,通过现场试验分析了隧道变形和支护结构力学特性演化规律,并建立了三维数值模型,从管棚安装角度、直径和横向间距等方面分析了隧道变形和支护结构力学特性。研究结果表明:隧道围岩压力的变化主要是由上台阶处的环形土开挖和下台阶开挖引起的;管棚安装角度越大,隧道拱顶沉降值就越大,安装角度的增加导致初期支护结构最大轴力减小;使用直径113.6 mm的管棚比使用直径60.3 mm的管棚更能有效地控制开挖引起的地表沉降,管棚直径越大,初期支护结构的最大轴力就越大;随着管棚横向间距的增加,隧道拱顶沉降值增加,且导致初期支护结构最大轴力减小。

浅埋大断面公路隧道拱顶沉降处治分析

对于浅埋大断面隧道,施工过程中初支拱顶下沉侵限是为常见灾害。及时采取合理的控制措施避免沉降变形的继续发展,对隧道安全施工至关重要。以西南地区某浅埋大断面公路隧道拱顶下沉处治方案分析为依托,根据数值模拟分析研究与现场监控量测,对处治方案的合理性进行分析。结果表明,采用3排?108 mm锁脚钢花管分别对上、中、下台阶拱脚进行注浆加固,可有效控制浅埋大断面隧道拱顶下沉。此方案相较于增设临时仰拱或竖向支撑更加经济合理,同时可加快施工进度,取得了良好的效果。

浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系现场监测试验研究

浅埋大断面大跨度连拱隧道跨度大、埋深浅、围岩稳定性差,地质条件复杂,为保证施工顺利进行,需加强隧道施工监测,根据监测调整后续施工方法。对浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系的现场监测试验方案及不同开挖工序下隧道支护体系受力特点进行了分析与研究。研究结果表明:①左右洞上台阶开挖引起支护体系应力分布较大变化,是隧道支护主要监测控制点;②右洞上、下台阶开挖引起中墙内力较大变化,是中墙稳定主要监测控制点;③右洞上、下台阶开挖对支护应力的纵向影响范围约为隧道跨度的1/3和1/2;④对于浅埋大断面大跨度连拱隧道,应及早施作二衬,封闭成环,以改善结构受力。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。

浅埋大断面土质隧道下穿明长城施工安全控制技术研究

针对西河口浅埋大断面隧道下穿明长城施工难点,为有效保护文物,确保施工安全,文章提出了采用水泥-水玻璃双液地表注浆加双层大管棚的洞内外预加固措施、双侧壁导洞超短台阶施工工法及支护参数局部优化的综合安全控制技术。通过模型试验论证了方案的可行性,给出了确保下穿明长城安全施工的地表沉降控制标准,并通过现场监测评价了方案的合理性。

浅埋大断面隧道下穿既有道路的施工工法

针对浅埋大断面隧道下穿既有道路爆破掘进中,极易引起上部路面结构的损伤和破坏,危及道路和行车安全的问题,以宝汉高速新建关林子隧道下穿既有316国道为工程依托,提出“路面架桥,超前加固,分部开挖,监测反馈”的系统施工方法.同时,采用有限元法模拟了正常通行条件下有、无铺设钢架桥时路面沉降,结合现场爆破振动监测结果,对比分析了CRD法施工的安全性和可行性.研究结果表明:不铺设钢架桥时的地表沉降量远大于铺设钢架桥,且数值超过规范允许限值的2/3,模拟数值与实测值平均相对误差为95.7%;铺设钢架桥时,模拟的地表沉降量与实测值相对误差范围为2.7%~12.4%,平均相对误差仅为6.1%,远低于不铺设钢架桥,表明提出铺设钢架桥的施工方法是非常有效的.

浅埋大断面黄土隧道CRD法快速施工技术

结合郑西客运专线秦东隧道施工实例,介绍该隧道出口浅埋段采用CRD法施工的施工方法和施工工艺,以及各个工序的机械、人员配备情况。并介绍在保证安全质量前提下,如何对原设计工法进行局部优化采取的措施,以及加快施工进度的具体做法。

兰州地铁浅埋大断面饱和黄土隧道施工力学特性研究

以兰州地铁一号线一期工程东岗站浅埋大断面区间隧道为例,考虑应力和渗流场共同作用,构建三维数值分析模型,对饱和黄土地层中大跨区间隧道双侧壁导坑法施工过程进行三维数值模拟分析,获得了孔隙水压力、围岩及初期支护应力、地表及洞壁位移、支护内力的分布特征,为饱和黄土地层中浅埋大断面区间隧道施工提供技术参考.

城区浅埋大断面隧道减震爆破技术

以重庆轻轨较新线临江门车站隧道为例,介绍了复杂条件下城市浅埋硬岩特大断面隧道减震爆破施工方法,由于采用了一系列综合减震措施,开挖爆破对隧道周边围岩的影响降低到最小程度;在爆破设计中,掏槽眼增加了减震孔,周边眼增加了导向孔,采取隔孔装药方式,对提高炮眼利用率起到了良好的作用。监测结果表明,爆破震速控制较好。

浅埋大断面隧道围岩稳定性数值模拟及现场监控量测

浅埋大断面隧道由于开挖断面大、埋深浅、围岩物理力学性质差,开挖后容易产生大变形及变形速度过快,严重影响施工进度和施工安全。本文基于RFPA数值模拟软件,模拟了隧道开挖时掌子面围岩的应力、位移及变形破坏特征;在数值模拟的基础上采用应力和声发射联合法对隧道现场开挖围岩的应力和岩体应力调整进行监测,分析开挖过程中岩体变形与时间和空间的变化关系,得到了掌子面开挖及施工中岩体的变形和变化规律,可以为支护措施的设计与支护时机的选取提供一定的参考建议。

管幕冻结法浅埋大断面隧道开挖方案对衬砌性态及地层位移的影响

经验表明,在软土、浅埋大断面隧道开挖方案中,加固方式对衬砌结构受力、隧道收敛变形和地层位移影响显著。港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道具有隧道埋深浅、结构断面尺寸大、地质条件差、地理位置政治敏感性强等特点。以该隧道为背景,利用数值模拟方法,分析大直径钢管管幕冻结法施工和隧道开挖方案对衬砌结构受力和地层变形的影响。经分析发现:不同开挖方案对衬砌受力、变形和地层位移的影响显著;在分台阶开挖过程中,台阶越小,引起的衬砌受力、隧道收敛变形和地层位移越小;管幕冻结对改善衬砌受力和地层位移效果显著,根据管幕冻土受力特性对其关键受力部位提出建议。

繁华城区浅埋大断面隧道减震爆破技术

文章以重庆轻轨较新线临江门车站隧道为例,介绍了复杂条件下城市浅埋硬岩特大断面隧道减震爆破的施工方法。开挖爆破中由于采用了一系列综合减震措施,使其对隧道周边围岩的影响降低到了最小程度;在爆破设计中,掏槽眼增加了减震孔,周边眼增加了导向孔,并采取隔孔装药方式,对提高炮眼利用率起到了良好的作用。监测结果表明,爆破震速控制较好。

黄土塬区浅埋大断面隧道施工变形分析与控制技术

针对黄土塬区浅埋大断面隧道开挖过程中,地表水沿着裂隙、黄土节理下渗导致地表沉陷、纵横向地表裂缝及初期支护结构破坏等问题,基于三维地质仿真模型方法,进行初期支护受力特征和变形规律分析,并模拟分析地层改良效果。结果表明:1)隧道拱部为支护结构受力最薄弱区,表现为拱顶衬砌下表面拉应力和剪应力值大,当埋深为10~15 m时下台阶至仰拱开挖阶段随含水率增加拱顶沉降变形量剧增,且累计沉降量>250 mm时隧道结构最不安全,易产生环向张拉裂缝;2)地表注浆能有效改善黄土的结构性能,有效控制地表沉降和围岩变形。

新意法在浅埋大断面隧道施工中的应用研究

新意法是一种能有效控制浅埋大断面隧道核心土变形的设计、施工指导方法;自主创新研究开发适应我国国情的浅埋大断面隧道全断面预加固工法,保证施工稳定性具有重大的工程实际意义。本研究结合武广客运专线浏阳河隧道施工,基于正交试验原理,安排数值模拟试验方案,得到各级围岩下浅埋大断面隧道施工参数建议,为施工提供理论指导。

浅埋大断面隧道掘进爆破参数优化

浅埋暗挖型大断面隧道掘进爆破时，为避免盲目施工引发事故，对爆破参数进行优化是必要的。通过爆破参数试验和监测分析，对某城市地铁区间隧道进行爆破参数优化，既确保了施工进度和安全。

浅埋大断面隧道塌方处治与数值模拟对比分析

针对浅埋大断面隧道塌方事故,从地质因素与人为因素方面分析隧道塌方的原因。结合具体情况,采取护拱法和临时回填砂浆两种方案对塌方段进行加固处理;并对隧道塌方断面的变形及支护结构应力进行监测,量测结果显示围岩在支护一定时间后趋于稳定,表明护拱法和临时回填砂浆处理隧道塌方区效果良好。利用FLAC3D软件进行数值模拟分析,得到隧道收敛位移和拱顶下沉变化规律与现场监测基本一致。

浅埋大断面隧道施工工法优化探讨

文章以金鸡山隧道为例,利用过程荷载计算方法,对浅埋段大断面隧道围岩的受力情况进行了分析,并提出了相应的施工工法优化方案,可供类似隧道工程借鉴。

浅埋大断面隧道正洞与导洞连拱合理开挖

长城岭隧道为分离式隧道．位于河北省与山西省的边界，是保阜高速公路工程项目最长的隧道，是控制工程之一。隧道左洞全长4680m．右洞全长4625m。隧道按山岭区、左右线分离．单向三车道进行设计．设计行车速度为80km／h。

地表注浆在浅埋大断面黄土隧道中的应用研究

研究目的:围岩变形量过大、地表沉降开裂甚至塌方是浅埋大断面黄土隧道施工过程中最容易出现的工程病害。为解决大断面黄土隧道在浅埋地段施工过程中出现的地表与围岩变形难以控制、施工效率低下等问题,以在建银西高铁上阁村隧道浅埋段为试验工点,通过现场地表注浆与室内试验,从注浆前后地表沉降与围岩变形量及围岩物理力学参数变化等方面对地表注浆在浅埋大断面黄土隧道中的应用效果进行研究。研究结论:(1)地表注浆可以有效控制围岩变形和地表沉降,变形降幅可达27%~50%,注浆后可将地表与围岩变形量控制在规范允许值内,防止隧道开挖过程中出现地表裂缝、坍塌、拱顶沉降量过大等灾害;(2)采用地表注浆后围岩物理力学参数明显得到改善,平均增幅可达10%~35%,提升围岩强度与整体稳定性,确保隧道开挖安全;(3)地表注浆能够提前二衬施作时机,加快施工进度;(4)地表注浆形成的浆-土结合体具有明显的"挤密效应"和支撑作用,可以改善原状黄土的结构性;(5)该研究成果可为大断面黄土隧道的浅埋地段快速安全施工和设计提供参考。

浅埋大断面大跨度连拱隧道施工变形现场监测试验研究

结合浅埋大断面大跨度隧道工程实践,对浅埋大断面大跨度连拱隧道施工变形进行现场监测试验,分析隧道施工全过程及在不同开挖工序下的施工变形特点。研究结果表明:1)左、右洞上台阶开挖引起先行隧道变形较大,引起的后行左洞变形较其它工序要大;2)后行隧道施工对先行隧道变形影响较大;3)右洞上台阶开挖对右洞变形的纵向影响范围为隧道跨度的1/4,右洞下台阶及左洞上台阶开挖对右洞变形影响范围为隧道跨度的1/3,左洞上台阶开挖对左洞变形影响范围为隧道跨度的1/3;4)对于浅埋大断面大跨度连拱隧道,应及早施作二次衬砌,以控制隧道变形。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。

浅埋大断面隧道核心土数值模拟与分析

针对浅埋大断面隧道采用双侧壁导坑法施工时核心土的预留问题,依托重庆轨道交通六号线二期北碚站工程,对浅埋大断面隧道采用双侧壁导坑法开挖时,核心土的留设进行数值模拟,比较分析了预留核心土前后围岩的变化情况。结果表明:合理的留设核心土可有效降低地层沉降速率;改善围岩受力情况;同时表明护拱法和临时回填对治理隧道塌方效果良好,对类似塌方处置有指导意义。