三维激光扫描技术在米仓山特长隧道施工中的可行性应用研究

巴陕高速米仓山特长隧道为我国目前在建最长公路隧道,全长约13.8 km。利用三维激光扫描技术高速率、高精度获取对象表面三维坐标的优势,对米仓山隧道LJ2标段右线施工过程中的超欠挖、二衬厚度、掘进面爆破效果进行了检测,并对开挖断面围岩周边收敛和拱顶下沉进行了变形监测。结果表明,检测段隧道超挖区域比例占到81%,其中超挖0~20 cm的占62%,欠挖0~10 cm的为14%;二衬厚度选取不同里程、相同位置121个位置进行分析,最大厚度0.662 m,最小0.456 m,平均厚度0.564 m;掘进面爆破深度约为3.048 m,爆破方量为254.065 m3;K54+030断面围岩周边收敛6 d最大收敛变形量为9.5 mm,拱顶下沉监测点6 d最大变形量为5 mm。

米仓山特长隧道竖井施工技术

特长深埋公路隧道通常采用竖井分段式纵向通风。竖井作为一种特殊的结构型式,其施工难度大、设备投入多、安全管理风险高。文章结合巴桃高速米仓山特长隧道深大竖井的建设案例,对环保区深大竖井的施工技术、施工配套设备和施工管理等方面进行了探讨。米仓山特长隧道通风竖井采用短段掘进、单层模筑混凝土衬砌的混合作业法施工,施工配套设备主要包括井架、提升设备、钻孔设备和出碴设备等,实际工程应用效果良好。

米仓山特长公路隧道通风竖井施工技术

结合米仓山特长公路隧道通风竖井施工,从施工工艺、施工安全保障措施、施工效果等方面介绍了竖井短段掘砌混合作业施工技术及成功经验。

基于弹性应变能的深埋硬岩隧道岩爆研究

隧道掘进引起的应力调整会导致围岩的弹性应变能分布发生改变,其中弹性应变能大幅跃升区域的围岩发生岩爆的可能性极高。依托米仓山特长隧道,采用三维数值模拟手段,基于弹性应变能理论研究了隧道掘进过程中弹性应变能的变化规律。研究结果表明:在高地应力条件下隧道掘进会导致明显的卸荷作用,引起围岩应力的重分布,从而导致掌子面附近区域弹性应变能剧烈改变,其中掌子面及其前方7 m范围内围岩的弹性应变能呈现下降趋势,掌子面后方围岩弹性应变能呈现增加趋势;拱顶部位弹性应变能增加幅度为3. 56倍、边墙部位弹性应变能增加幅度为3. 73倍、基底部位弹性应变能增加幅度为4. 66倍,存在发生岩爆的可能。

秦巴攻关 穿越米仓

米仓山特长隧道是川高公司巴陕高速的控制性工程,隧道横跨川陕两省,全长13.8公里(其中四川境10.8公里),设斜井4座、竖井1座(深度达435米)。项目建设以“品质工程”为指引,形成一系列新的技术体系和工艺工法,特别是总结提炼出的隧道深大通风竖井模筑衬砌及短段掘砌逆筑法建造技术体系,相较于传统建造工法施工效率翻倍,衬砌安全性显著提高,成功解决了竖井建造难题,并已在多条高速公路和铁路隧道中推广应用。