钻爆法施工隧道超挖对于混凝土超耗的定量关系研究

混凝土超耗居高不下是目前钻爆法施工隧道面临的形势和现状,在影响混凝土超耗的诸多因素中,超挖是其主要因素之一。本文通过大量的样本隧道,采用3D激光扫描仪测量设备,对隧道实际超挖进行实测;采用统计分析法、误差极限值法、对比分析法等数据分析方法,分析出隧道超挖的影响因素,计算因此造成的隧道混凝土超耗情况,从而得出隧道实际超挖与现行规范允许超挖的差距对混凝土超耗的影响程度,为隧道施工超挖控制提供借鉴。

工业固废充填材料在输水隧洞围岩超挖缺陷修补中的应用

超挖填充是输水隧洞施工中经常面临的问题,而选择合适的填充材料具有重要意义。此次研究提出了基于赤泥和粉煤灰的新型填充材料,并利用室内试验的方式确定赤泥粉煤灰比1.0;骨胶比为0.6;浓度为79%的最佳配合比。以具体工程为依托的数值模拟结果显示,该材料与混凝土材料相比具有一定的优势,同时生态环保性十分突出,建议在工程建设中选用。

局部超挖对内支撑结构的施工效应

为确定基坑开挖时局部超挖量以及控制局部超挖的施工效应,在分析实测数据的基础上,利用PLAXIS 3D数值分析软件,模拟不同局部超挖范围下支护结构的受力和变形特性,分析局部超挖对内支撑支护结构的施工效应影响范围,进而在基坑宽度固定的前提下,提出确定最适合局部超挖范围的方法。结果表明:局部超挖会对超挖区以及邻近非超挖区产生施工效应,主要体现在支护结构侧移、弯矩、支撑轴力上;局部超挖范围增大,相邻区域的内力和侧移也逐渐增大,影响范围与超挖范围存在一定关系;桩后土压力在超挖区内大幅减小,由于土拱及加载作用,邻近超挖段的非超挖区土压力会有小幅上升。

地铁工程砂质泥岩区域隧道全断面爆破超挖控制技术分析

重庆浅表地层普遍为砂质泥岩,围岩级别主要为Ⅳ级,地铁隧道开挖方式主要为爆破开挖。然而,当前隧道爆破超挖问题突出,喷射混凝土损耗严重。在重庆轨道施工项目中,采用调整炮孔打设数量、打设角度、并结合“短进尺、多循环”、调整起爆顺序等爆破施工措施,由现场爆破效果来看,爆破扩挖效果较为良好,平均超挖值控制在15cm左右,有效降低超挖值约10cm,在保证安全、质量的同时,满足了施工进度,并节约了施工成本,降低工程造价。

软土地区曲线段盾构隧道超挖量与注浆量分析

对软土地区盾构施工过程中曲线段因盾构超挖产生的空隙进行了理论计算,并对直线段与曲线段的同步注浆量进行了比较,结果表明:盾构在曲线段盾构推进过程中,因盾构超挖侧面的土体发生了坍塌与变形,在盾尾到达超挖间隙前已被周围坍塌与变形的土体所填充;在采用注浆压力进行同步注浆控制时,在曲线段并未因盾构超挖而导致实际注浆量明显增加。为了减小曲线段因超挖导致的地表沉降,在曲线段盾构推进时应适当加大同步注浆压力,建议以直线段同等注浆率对应的注浆量作为同步注浆控制标准。

紧邻深基坑变电站部分超挖地基的变形控制设计

当深基坑工程先行施工,造成紧邻的同步建设的建筑基底被超挖时,需要对超挖的基底土层进行专门处理,防止变形过大引起的工程事故。介绍了雄安新区剧村220 kV变电站在紧邻深基坑处基底被部分超挖时的地基处理方案、变形控制设计,针对被周边深基坑放坡施工造成的基底超挖情况,对刚性桩、刚性材料回填、散体材料回填三种方案进行对比分析,对处理后形成的非均匀地基进行沉降计算。结果表明:处理后的地基压缩模量对基础沉降影响较大,采用与原状土压缩性相近的散体材料回填方案可以满足沉降量和沉降差的控制要求,沉降监测结果验证了设计方案。

“先封顶,后结底”全逆作法超挖梁板结构轮扣式钢管支模体系施工技术

随着当今城市地上空间的开发程度越来越高,开发成本的提升使得城市地下空间的开发愈发重要,全逆作法技术作为解决当前城市地下空间开发难题的重要技术,其梁板结构支模体系、每层暗挖高度、水平通风等问题是全逆作法地下室施工阶段的重难点。为解决暗挖区间梁板混凝土外观质量,暗挖设备碰撞梁板结构,水平通风问题,湖南建工集团有限公司创新提出“采用LG180立杆模数承插型轮扣式钢管支架超挖支模”技术,该技术实用、安全可靠、操作性强,有效解决当前所遇到问题的同时兼具经济性。

钻爆法施工铁路隧道允许超挖值研究

长期以来,钻爆法施工铁路隧道超欠挖是铁路建设各方重点关注的问题,合理的超欠挖允许值对铁路隧道工程造价有着重大影响。本文通过采集正常条件下钻爆法施工铁路隧道超欠挖数据,运用误差极限值法进行分析研究,揭示了目前施工技术与装备条件下客观的超欠挖水平,提出超挖允许值建议,为科学确定类似铁路工程隧道超欠挖和工程造价提供借鉴。

复杂地质条件隧道光面爆破及超挖控制技术研究

依托华东最长的杭绍台高铁东茗隧道工程,提出复杂地质条件下的隧道光面爆破和超挖控制技术。隧道原方案爆破后,围岩壁面粗糙、不规则,受力性能较差,半眼痕率较低,周边超挖较大。通过分析原方案爆破效果差及隧道超挖大的原因,提出减小周边眼间距,减少周边眼药量和装药系数,优化周边眼装药结构,提高钻孔精度,减少外插角等技术优化措施。优化后爆破方案的壁面光滑、规则,半孔保留率及炮孔利用率大幅提升,超挖现象得到明显改善,可为后续施工及类似工程提供科学指导,极大提高施工效率,综合经济效益显著。

基于ALO-ELM的隧道超挖预测及其影响因素敏感性分析

为减小超挖带来的不良影响,提高隧道超挖预测精度,提出一种基于ALO-ELM隧道超挖预测及其影响因素敏感性分析方法。首先,综合分析了影响隧道超挖的爆破参数等可控因素以及围岩体条件等不可控因素;其次,为克服极限学习机(ELM)易陷入局部最优解的缺点,建立了蚁狮优化算法(ALO)-ELM隧道超挖预测模型,将7个主要影响因素作为预测模型输入量,隧道超挖量作为模型输出量,并用余弦值振幅法对影响因素进行敏感性分析。结果表明:该模型的均方根误差RMSE、决定系数R 2以及方差比VAF分别为0.48%、0.92%和94.68%,均优于现有的预测模型,说明该模型能有效、准确地预测隧道超挖,并通过敏感性分析结果可知,钻孔率S D为最重要影响因素,该模型为准确预测隧道超挖提供新的思路与方向。

软土地区基坑超挖对围护结构变形的影响

为探究软土地区基坑超挖对围护结构变形的影响,以温州市域铁路老殿后河段深基坑工程为研究对象,选取某典型围护结构断面进行有限元数值模拟,分析了不同基坑超挖量和超挖位置对围护结构变形的影响规律,结果表明:基坑超挖将导致围护墙水平位移快速增大,同时使最大水平位移出现位置上移;围护墙水平位移增大速率与超挖量正相关,超挖过程中围护墙位移变化趋势与随挖随撑情况下相似;在离地面较深处超挖对围护墙水平位移的影响大于在距地面较浅处超挖;施工过程中,及时架设钢支撑能有效控制围护墙变形,尽可能地减小超挖量是保证基坑安全施工的关键。

钻爆法施工隧道超挖对工程造价影响及管控措施

在山区道路建设过程中,为了缩短道路里程,加快通行速度,经常会采用隧道形式。隧道建设成本较高,其超挖问题对整个工程造价管控造成较大影响,如何有效控制超挖量,一直是隧道施工单位密切关注的问题。研究以某两车道公路隧道钻爆法施工为例,从隧道开挖的各道工序分析隧道超挖对工程造价的影响,并针对超挖原因,提出控制隧道超挖的有效措施。

隧道钻爆法开挖的超挖控制分析

以际丰隧道为研究背景,探讨采用隧道钻爆法开挖的超挖控制,并对造成隧道超挖的原因进行分析,着重分析超挖控制技术的应用要点及控制效果。实践得出,在隧道钻爆开挖中,因现场条件复杂、施工空间有限等影响因素较多,极易造成隧道超挖,影响隧道施工质量和安全性。因此,在应用钻爆法开挖时,需要结合隧道围岩的特点,改进钻爆法开挖工艺,选择合适的钻爆参数,同时,加强钻爆施工管理,方可实现对隧道钻爆超挖的有效控制,更好地保证隧道工程施工质量和施工任务顺利完成,可为类似工程施工提供参考。

隧洞开挖爆破超挖控制技术研究

针对隧洞开挖超挖严重、开挖断面成形差的情况,探讨了超挖造成的影响和危害,论证了单循环进尺与超挖量是平方关系,单循环进尺较小时采用长钻杆钻孔有利于减小外偏角、减少超挖。并从施工技术、爆破技术和施工管理技术的角度提出了隧洞开挖时控制超挖的有效方法,可供隧洞施工参考。

水工隧洞Ⅳ类围岩拱架段爆破开挖超挖控制

爆破开挖是水工隧洞开挖中最常见的开挖方法之一,由于隧洞开挖围岩岩性的不确定性,通常围岩岩性较差时,需要采用钢拱架、锚网喷联合支护。为确保施工安全,钢拱架支护要求紧跟掌子面,由于钢拱架的影响,隧洞开挖时,周边孔钻孔角度与隧洞轴线形成夹角,隧洞成型开挖超挖控制难度增大,易造成孔底部位超挖增大。控制隧洞开挖成型质量、减少超挖对工程成本控制有着重要意义。如何减少孔底超挖,成为工程亟待解决的问题。

基于超挖引起衬砌背后脱空对结构的影响分析

隧道衬砌脱空是影响隧道安全的重要因素。为了研究由于超挖引起隧道脱空对衬砌结构受力和安全性的影响,文章依托某客专双线隧道,采用理论解和数值模拟相结合的方式,研究了不同脱空位置和不同脱空程度下,隧道衬砌结构的内力云图和安全系数的变化。得到:(1)随着顶部脱空的发展,拱顶衬砌从内侧受拉发展为外侧受拉;(2)由衬砌结构的安全系数变化趋势,以垂直应力为主的衬砌,水平脱空的影响大于拱顶脱空的影响;(3)后期脱空会使围岩和衬砌应力重分布,导致在脱空附近的衬砌结构更容易发生局部破坏。

矿山法隧道光面爆破技术及超挖控制方法

结合宁波至象山市域铁路工程矿山法隧道施工,深入研究了光面爆破技术特点。在阐述了光面爆破技术参数和施工技术要点基础上,分析光面爆破超挖问题原因及控制措施。工程实践表明,在复杂地质条件下,隧道仰拱采用光面爆破技术,可满足隧道开挖施工精度和施工安全要求,且施工成本显著低于传统爆破施工技术,具有良好的应用推广价值。

基于人工神经网络和遗传算法的隧道爆破超挖预测模型研究

隧道超挖会额外增加施工成本,还将面临潜在开挖面坍塌、冒顶等风险。本文以G0711乌鲁木齐至尉犁段天山胜利隧道主洞施工为依托,利用人工神经网络(ANN)、遗传算法-人工神经网络(GA-ANN)两个智能模型来预测隧道超挖量。首先提取依托工程中的406个数据集组成数据库,其中延误次数、炮孔长度、炮孔抵抗线、炮孔间距、炸药单耗、围岩等级、炮孔抵抗线等参数为输入端,所预测隧道超挖量为输出端;然后根据均方根误差(RMSE)、方差贡献(VAF)和确定系数(R^(2))等性能指标筛选出预测精度更高的智能模型。研究结果表明:GA-ANN模型训练集和测试集结果(VAF=90.134,R^(2)=0.903,RMSE=0.058;VAF=88.030,R^(2)=0.881,RMSE=0.074)明显优于ANN模型(VAF=70.319,R^(2)=0.703,RMSE=0.103;VAF=768.731,R^(2)=0.693,RMSE=0.108),因此GA-ANN预测方法更能精确预测隧道钻爆施工超挖量。此外,敏感性分析结果表明,与其他输入相比,超挖主要受RMR参数影响,研究成果能够为公路隧道超挖量预测提供理论基础。

深部空间超挖状态下联络道稳定性数值分析

地下矿产资源开发工程涉及大量巷道和硐室的开挖,而开挖获得的巷道硐室断面并非完全遵循设计好的开挖基准轮廓线,超欠挖现象时有发生。在深部空间获取矿产资源必定有大量的联络巷道开拓工程,利用FLAC3D对深部空间联络道无超挖、超挖状态下的不同超挖部位和同一超挖部位达到两处等工况条件下的联络道稳定性进行数值模拟分析。分析得出:在联络道的拱角和两底角处由于受到开挖扰动导致应力集中,更容易发生剪切破坏;开挖的自由面附近围岩受力状态由三维受力变成二维受力,会产生“片帮”的趋势等结果。

钻爆法隧洞开挖施工超挖欠挖问题控制——以湖南省椒花水库工程为例

隧洞开挖是输水隧洞施工中的一个关键环节,开挖质量控制关系到工程安全、施工成本。以湖南省椒花水库工程为例,分析了水工隧洞施工钻爆法开挖中频繁出现的超挖、欠挖问题,对主要影响因素进行了分析总结,并有针对性地提出了对策。