软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术分析

隧道施工时段内,要对围岩衔接的拱脚,进行特有的固定施工。这样做,能提升基底原有的稳定特性。然而,软弱围岩这一区段的隧道挖掘,很难明晰预设的施工重点,不利于这一范畴的拱脚稳定。新颖的台阶法,可以提升拱脚原有的稳固。为此,有必要明晰拱脚特有的管控技术。

软弱围岩隧道台阶法施工喷射混凝土早期强度控制研究

为合理地控制隧道开挖后引起的围岩变形不超过预留变形量,对隧道初期支护早期刚度有一定要求。而初期支护结构早期刚度的增长取决于喷射混凝土早期强度的增长,因此需要合理地设计喷射混凝土早期强度。依托浩吉铁路崤山隧道工程,采用MIDAS有限元分析软件,通过模拟初支结构不同的刚度增长趋势,找出围岩变形接近预留变形量时初支结构的刚度增长规律,然后换算得出喷射混凝土早期强度的增长指标,为施工现场合理配制混凝土提供方法和依据。

软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术

在隧道工程施工中,常常需要进行拱脚的固定施工,以此来提高基底的稳定性。但是在实际的工程施工中,并不是采用一般台阶施工方法就能保证隧道拱脚的稳定性的,尤其是在软弱围岩的隧道施工中,更是很难把握施工重点,不利于拱脚稳定性施工的控制。现本文中就主要以山西临汾市吉县至河津高速公路(简称吉河高速)蒿地岭隧道为例,来探讨在软弱围岩隧道施工中,采用台阶法施工时如何提高拱脚的稳定性,并简单分析了其施工质量控制技术。

软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术

简单阐述在软弱围岩地层条件下隧道施工过程中台阶法的运用,并根据目前存在的一些问题进行分析,概括出导致拱脚沉降现象出现的影响因素,并且针对这些因素提出提高其稳定性的控制手段。

软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及控制

鉴于软弱围岩隧道施工时拱脚稳定控制非常困难,先叙述了台阶法的施工工艺,再探讨了台阶法施工拱脚沉降机制,然后研究了软弱围岩隧道拱脚稳定技术,最后分析了上台阶开挖围岩稳定极限状态,希望具有借鉴意义。

基于软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术

隧道工程在施工过程中,一般需要对拱脚进行固定施工,从而提高基地的稳定性。而在实际的施工过程中,采用一般台阶施工法并不能完全保证隧道拱脚的稳定性,特别是在软弱围岩隧道的施工项目中,对于施工的重点更加难以把握,无法有效控制拱脚的稳定性。通过结合实际隧道施工情况,分析了在软弱围岩隧道的施工中,如何采取台阶法提高拱脚的稳定性并对施工质量的控制技术进行简单分析。

高铁隧道软弱围岩微台阶法快速施工技术

以新建重庆至万州高速铁路刘家湾隧道为研究背景,在软弱围岩地段推行微台阶法施工技术,将常规的三台阶法开挖台架与两台阶法开挖台架设计为一体,设计出微台阶开挖初支一体台架。微台阶法具有良好的施工灵活性,在保证了施工安全的前提下,大大提高了施工效率,并节约了成本,适用于软弱围岩地段的施工。

超大断面隧道软弱破碎围岩台阶法施工过程力学效应规律研究

超大断面软弱围岩隧道施工过程中,采用台阶法施工方案容易引起大面积塌方,但是可以有效缩短施工工期,从安全性的角度出发,台阶法施工特别是作为台阶法核心问题的台阶高度选择值得进一步分析。依托兰渝铁路两水隧道,采用三维数值仿真手段,分别建立台阶高度取H/3,H/2,2H/3和最大宽度处模型,模拟了铁路隧道在极软弱围岩中采用台阶法施工选择不同台阶高度的施工过程,对比不同台阶高度下隧道的拱顶沉降、水平收敛和掌子面挤出变形,揭示了台阶法施工过程中围岩力学效应的演化规律,并最终得出最优台阶高度,为工程施工提供参考。

软弱破碎围岩大断面隧道台阶法施工几何参数优化分析

在软弱破碎围岩进行隧道开挖时,采用台阶法施工往往比CD法、CRD法等分多部开挖法要更加危险,容易产生大变形,塌方等事故,但由于它工期短、施工方便而常常为施工单位应用。依托人和场隧道,采用数值模拟的方法对台阶法上台阶开挖高度进行优化,以对台阶法进行适当优化。通过对比0.55H、0.60H、0.65H、0.70H、0.75H五种不同的开挖高度对隧道初衬和围岩的影响,得出在施工中采用0.65H的台阶高度是良好的,为工程施工提供参考。

深埋隧道三台阶法施工围岩变形模拟研究

为研究香山隧道三台阶开挖围岩变形情况,选择模拟段运用PLAXIS3D有限元软件进行2次三台阶法开挖全过程模拟,并在不同位置设置监测点进行变形分析。结果表明,此次模拟隧道最大沉降达2.51 cm,在拱顶部位沉降最大,拱肩沉降次之,拱腰位置沉降最小,拱脚则出现隆起现象;隧道最大收敛为1.39 cm,收敛变形最大部位在拱腰,拱肩其次,拱脚最小,距离各个台阶大约0.7倍洞径时收敛变形开始严重;此次模拟得出掌子面挤出变形较小,变形位置主要在上台阶;现场施工中需要注意拱顶和拱腰部位变形情况,同时也要预防上台阶开挖可能出现掌子面挤出破坏情况。所得结果可为类似地质条件下隧道施工提供参考意见。

大断面软弱围岩隧道施工方法研究

为了解决大断面软弱围岩隧道的施工技术难题,以G30连霍高速公路某隧道工程实例为依托,通过现场隧道拱顶下沉、周边收敛及支护结构受力的监控量测情况,开展大断面软弱围岩隧道合理施工方法的研究。结果表明:微台阶环形开挖预留核心土法能够保证隧道施工安全、质量、进度要求,满足项目建设需要。

软弱围岩隧道CD法和台阶法施工力学行为分析

为分析软弱围岩隧道在不同开挖方法过程中稳定性以及拱顶沉降变化规律,以某隧道工程实例为背景,借助有限差分软件FLAC^(3D)数值模拟并和实际监测数据对比分析,研究软弱围岩隧道在CD法和台阶法两种不同开挖方法施工过程中围岩变形、应力变化和围岩塑性区分布规律。实际监测数据和模拟计算结果均表明,采用CD法开挖断面关键点位移和应力明显小于台阶法,随开挖步影响范围也比台阶法要小。总之CD法较台阶法能更好控制围岩变形和应力发展,塑性区分布范围也明显小于台阶法。

软弱围岩大断面铁路隧道大拱脚台阶法施工技术研究

针对特大断面隧道穿越煤系含炭质页岩夹层的地层,而且围岩破碎,节理发育,围岩完整性较差,为了保证隧道安全、快速施工,结合现场施工实践,介绍了针对Ⅴ级围岩应用大拱脚台阶施工工法施工,并加强围岩量测,超前地质预报,勤检测瓦斯的技术措施,总结了大拱脚台阶法在软弱围岩地质隧道中取得的成功经验和良好的实践效果。

软弱围岩浅埋大断面隧道施工工法与变形控制技术分析

【目的】软弱围岩浅埋大断面隧道施工会增大周围环境的变形风险,寻求有效的软弱围岩大断面隧道施工开挖技术具有重要的工程实践意义。【方法】采用数值模拟和现场监测相结合的手段,分析软弱围岩浅埋大断面隧道施工工法与变形控制技术。【结果】结果表明,三台临时仰拱法能较好地控制软弱围岩浅埋大断面隧道的变形,采用该工法时隧道中心处的地表沉降值、拱顶沉降及开挖底部最大隆起值均能满足施工规范要求,且相应的数值模拟与现场监测具有相似的变化规律。【结论】研究成果可为今后类似隧道工程设计与施工提供技术支撑。

高速铁路单线隧道Ⅳ级围岩台阶法施工参数选择

为研究隧道台阶法施工时不同台阶高度及长度对隧道变形的影响,以西十高铁秦岭马白山单线隧道为工程依托,采用三维有限元计算模型,对不同台阶高度和长度下围岩变形及初支结构稳定性的变化规律进行研究。结果表明:台阶高度对掌子面变形、塑性区分布、拱顶沉降及初支收敛有较大影响;不同台阶长度的掌子面纵向变形较小,随台阶长度增大,拱顶最大沉降量及初支收敛变形量逐渐增大,当台阶长度达到20 m后两者基本趋于稳定;Ⅳ级围岩地段,单线隧道台阶高度宜为6.5~8.0 m,综合考虑隧道施工机械设备排布情况,台阶长度取20~40 m较合适。隧道施工过程中,拱顶沉降、初支收敛等监测结果均满足施工安全要求,验证了研究结果的可行性,并可为相关工程台阶法施工提供参考。

岗头隧道大跨软弱围岩台阶法施工技术

以昆明西北三环岗头隧道为例,较系统地介绍3线大跨隧道软弱围岩台阶法施工经验,重点阐明台阶断面的设计要点和施工工艺控制要点,强调超前地质预报和监控量测的重要性,总结台阶法成功的关键因素及其对管理上的要求,可为类似工程施工提供参考。

软弱围岩隧道三台阶预留核心土带仰拱一次开挖工法定额测定研究

在软弱围岩隧道施工过程中,合理确定隧道开挖施工技术及投资是铁路建设者需要关注的重点问题之一。本文选取玉磨铁路立新隧道和月牙田隧道相关工点进行现场调研和数据统计,采用写实统计法和现场测定法,分析工法方案和要求,收集测定现场工料机组成及费用情况,并与正常施工条件下的数据进行对比分析,提出三台阶预留核心土带仰拱一次开挖工法定额。为铁路相关部门下一阶段造价标准修订补充、完善隧道工程的预算定额体系、促进我国铁路投资控制良性发展提供了技术支撑。

小断面隧道软弱围岩台阶法施工参数优化研究

为减小三台阶开挖法对隧道软弱围岩的变形影响,依托崤山隧道,通过数值模拟对三台阶开挖时的台阶长度、高度进行优化,研究分析不同台阶参数下隧道围岩变形情况及掌子面的稳定性,结果表明根据各参数对围岩变形及掌子面稳定性的影响,上中台阶高度宜取0.35H~0.4H;考虑到隧道小断面施工空间问题,上、中台阶长度宜控制在5m左右。通过隧道三台阶开挖实测变形分析,最大拱顶沉降为40.3 mm,最大水平收敛为33.28 mm,均控制在预留变形量之内,且支护结构的变形具有一定的规律性。

黄土隧道台阶法施工过程围岩压力的实测与影响因素分析

以甘肃省内某一黄土隧道工程为研究对象,进行实测,分析了台阶法施工过程围岩压力的变化特征。采用智能压力传感器,分别连续采集隧道下台阶、仰拱、二次衬砌施工前后7 d的围岩压力数据;同时,采用数据处理软件,分析了隧道施工各工序对隧道围岩压力的影响。分析发现:隧道二次衬砌施工对隧道围岩压力影响最大,其次是下台阶施工,而仰拱施工对围岩压力的影响最小;隧道下台阶施工对隧道拱腰部位围岩压力的影响最大;隧道二次衬砌施工后,围岩压力呈先下降后升高的趋势。

软弱围岩隧道钻爆法机械化施工关键技术及装备

软弱围岩隧道工程施工中,技术含量与技术难度都相对较高,要想保证施工技术、装备与软弱围岩条件的适应性,就需根据现场情况,加强对凿岩钻孔与拱架安装施工工艺的规范应用,采取加长臂的方式,对凿岩台车进行优化改造,基于台阶法钻爆开挖隧道,保证隧道的稳定性,减轻施工操作的扰动性作用。本文就对钻爆法机械化施工关键技术与装备展开了深入研究及分析,以期通过改进措施,提高施工效率与机械化水平,将施工中的风险降至最低。