密贴下穿地下工程施工新工艺“CRD+多重预顶撑”研究

基于北京地铁10号线公主坟站密贴下穿1号线公主坟站的工程背景,参照其采用'CRD+多重预顶撑工艺'的真实施工步序,运用有限差分软件FLAC3D建立了三维精细化数值计算模型,研究了新建站的施工过程中土体塑性区的变化及既有站的变形规律.结果表明,采用'CRD+多重预顶撑'工艺进行密贴下穿施工可有效控制既有结构的变形,满足其沉降控制要求,对比模拟与实测的变形分布曲线,二者吻合较好.施工完成后,既有结构纵断面呈双凹槽式变形,横向为'V'字形沉降,与Peck曲线相似,且底板沉降值较顶板的略大.千斤顶卸除时可能造成结构局部较大变形或开裂,应分级释放其轴力.开挖过程中,土体主要发生剪切破坏,塑性区在四个角点区域向外延伸成蝴蝶形.提出'同步顶升,伺服控制'的施工理念,以实现对既有结构沉降变形的主动控制.

大跨度隧道CRD法穿越含水软弱层沉降变形控制

正在施工的厦门翔安海底隧道两端陆域段采用CRD法长距离穿越含水软弱层,为保证施工安全快速的通过,施工中通过差分软件计算分析及结合现场监控量测数据,探讨CRD法隧道拱顶下沉量及其在各个导坑开挖过程中的分配比例以及导坑施工顺序对沉降的影响。计算及现场量测结果都表明,CRD1开挖产生的拱顶沉降所占整体沉降的比例约为40%,拱顶下沉通常为最后收于一稳定值的台阶状上升曲线,初期支护全封闭后,结构整体仍有一定量的下沉,一般小于10%,尽快闭合仰拱对减小拱顶下沉有很大帮助。施工时应控制施工进尺,相邻导坑间距不大于10～15m,并尽早设置临时仰拱,使支护结构成环。

厦门翔安海底隧道陆域段CRD法位移监测分析

厦门翔安海底隧道陆域段为软弱地层三车道大断面浅埋暗挖隧道,主要采用交叉中隔壁(CRD)法施工,结合现场施工情况对该隧道CRD法位移监控量测结果进行研究。研究结果表明,该隧道CRD法施工监控量测判断指标应以拱顶下沉为主,水平收敛为辅;拱顶下沉通常为最后收于一稳定值的台阶状上升曲线,各分部开挖引起的拱顶下沉增量呈一定比例关系,可用于对最终拱顶下沉量的预测和控制时机参考,施工中应重点控制引起约占总下沉量一半的CRD1初期支护尽早封闭;该隧道陆域段CRD法施工中CRD1最终拱顶下沉控制标为200mm比较合适。综合位移监测分析和现场施工经验认为,翔安隧道陆域段CRD法相邻导坑掌子面间距控制为10～15m,每循环开挖1.0～1.5m(极软弱地段只允许开挖0.5m)后立即支护,导坑内台阶长度控制在6m以内,及时封闭仰拱,对控制最终拱顶下沉和保证支护结构稳定性成效良好,对隧道后续施工控制具有很好的指导意义。

CRD法隧道开挖引起的地面沉降变形规律研究

以青岛市胶州湾海底隧道青岛端连接线Ⅰ标段(YK1+160—YK1+383)CRD法施工为背景,施工中大量的实测数据和数值计算结果表明:CRD法开挖隧道引起的地面沉降最大值并非在隧道中心线处,而是位于中心线两侧呈马鞍型分布。采用非线性拟合方法,得出一个适用于青岛岩土工程条件的CRD隧道开挖引起地表横向沉降的预测公式,结合已有的纵向沉降Peck修正公式得出了YK2+180和YK2+240隧道的地面沉降分布,与数值计算结果进行了对比,两者基本吻合。

厦门翔安海底隧道CRD法中各施工部对拱顶下沉的影响分析

文章以厦门翔安海底隧道陆域段软弱地层大断面浅埋隧道CRD法施工为工程背景,结合现场位移监控量测和实际施工情况,对不同开挖顺序下CRD法中各施工部对拱顶下沉的影响进行了分析研究。研究结果表明,翔安隧道CRD法拱顶下沉为台阶状上升曲线,最后趋于稳定;各分部开挖引起的拱顶下沉量具有一定的比例关系,可用于对最终拱顶下沉量的预报和控制指示;各分部仰拱及时闭合是控制最终下沉量的关键;采用CRD1、3部超前施工比CRD1、2部超前对控制拱顶下沉较为有利;施工中应重点监测和控制最早开挖的CRD1部拱顶下沉。

西安地铁区间隧道交叉中隔墙(CRD)工法施工变形监测与分析

以西安地铁3号线区间隧道为工程背景,利用收敛计三角形量测法原理,对隧道交叉中隔墙(CRD)工法施工进行现场监控量测,分析隧道的变形规律。研究结果表明:该隧道CRD工法施工监控量测应以拱顶沉降为主,水平收敛为辅;拱顶沉降趋势为最后趋于一稳定值的台阶状上升曲线,各分部开挖引起的拱顶沉降增量呈一定的比例关系,进而提出了西安地铁区间隧道CRD工法施工相邻导坑掌子面的合理间距,各导坑正常段和极软弱地段循环开挖距离以及导坑内台阶的合理长度,对控制最终沉降和保证支护结构稳定具有一定的指导和借鉴意义。

黄土地层地铁隧道CRD(交叉中隔墙)工法施工引起的围岩变形及地表沉降规律

以西安地铁4号线大唐芙蓉园-大雁塔区间为工程背景,采用有限差分软件FLAC 3D建立土体三维计算模型,对暗挖区间进行数值模拟,并结合实测数据分析黄土地层隧道交叉中隔墙(CRD)工法施工引起的围岩及地表变形规律。研究结果为:CRD工法施工引起的横向地表沉降呈"V"形,最终形成的沉降槽宽度约为2倍的隧道洞径;掌子面开挖至监测断面时,纵向地表沉降的速率迅速增大,掌子面远离监测断面时,沉降速率逐渐减缓,当掌子面离开监测断面约2倍隧道洞径后,沉降值趋于稳定;拱顶沉降与纵向地表变形规律基本一致;围岩收敛先快速增长后逐渐平稳。

红土地层中CRD法开挖隧道沉降变形及结构内力分析

采用交叉中隔墙(CRD)法,开挖红土地层中双线铁路隧道.通过现场量测和ANSYS有限元模拟相结合的方法,研究开挖过程中隧道的拱顶沉降、弯矩和支护轴力的变化规律.研究结果表明:CRD1开挖产生的拱顶沉降约占整体沉降为36%,拱顶下沉曲线通常为最后趋于收敛的非线性上升曲线;CRD1开挖产生的轴力约占最终轴力的42%～49%,整个开挖过程中结构的轴力基本呈非线性增大趋势.

西安地铁隧道中隔墙加台阶法施工诱发的邻近桥桩变形及其控制措施

采用FLAC3D软件预测了地铁中隔墙加台阶法施工诱发的邻近桥桩变形规律,结果表明:桥桩最大水平变形和倾斜率均超出变形允许值,必须对既有桥桩采取加固措施才能确保其在地铁施工期间的安全使用。提出了采用袖阀管注浆技术控制桥桩变形的措施,并制定了现场监测方案。实测结果表明,加固措施能够确保桥桩变形在允许范围内,证明了提出的变形控制措施合理有效。

浅埋隧道施工围岩变形及结构内力监测分析

结合VI级围岩浅埋偏压隧道CRD法开挖施工特点,布设了变形观测元件及应力观测元件,对施工过程中围岩变形及结构内力进行了监测和分析.变形测试结果说明CRD法各分部施工相互影响明显,隧道内侧围岩压力普遍大于外侧围岩压力,并且随着其他分部的施工具有明显加大的趋势.内力监测结果表明钢支撑轴力主要为压应力,并且拱腰位置轴力稍大于其他部位.测试结果分析表明,合理的工序应该是先山体外侧开挖并施工初期支护,然后山体内侧开挖施工.

北京地铁7号线大郊亭站附属结构暗挖施工技术

北京地铁7号线大郊亭站附属结构中3、4号出入口通道因下穿广渠路,采用暗挖法施工。其施工受到多种因素的影响,施工技术难度大,安全风险高。结合施工现场实际,介绍了出入口通道暗挖中的超前小导管注浆、大管棚超前支护、上台阶环形开挖、CRD(交叉中隔壁法)及CD(中隔壁法)工法等施工技术。该工程总结了保证其施工质量和安全的控制措施,同时对富水软弱地层,以及平顶、直墙、断面结构变化多及围岩级别低等条件下的暗挖通道施工难点给出了解决方案,为今后类似环境条件下地铁通道施工提供参考。

大断面公路隧道临时支护结构拆除参数研究

为了探究center cross diagram method(CRD法)临时支护结构拆除对初期支护结构的扰动规律,以某公路隧道施工中临时支护结构作为研究对象,采用有限元方法,对临时支护结构拆除顺序及拆除长度2种关键拆除参数进行模拟分析。

城市地下通道交叉中隔墙法超前支护小导管的参数优化分析

目的:隧道开挖前的超前支护是采用交叉中隔墙法施工的关键一环,研究交叉中隔墙法超前支护的小导管在不同支护参数下施工对围岩产生的变形和应力影响,能根据现场实际更好地调整超前支护的效果。方法:以连接大连恒隆广场与大连地铁2号线人民广场站的地下通道为工程背景,将施工现场数据结合理论分析和MIDAS GTS有限元软件数值模拟试验;将地下通道开挖过程中产生的拱顶下沉、水平收敛、地面沉降作为分析指标,以小导管的外插角、导管长度、环向间距作为研究对象。对比分析多种小导管参数组合对围岩的支护效果,从中选取优化后的小导管参数进行数值模拟分析。结果及结论:现场监测的数据与数值模拟的结果拟合表明,超前支护效果主要与小导管的管长和外插角相关,通过调整小导管的长度和外墙角可以有效增强支护效果;环向间距对超前支护的效果不明显,应根据小导管的注浆半径来确认环形间距。通过对小导管参数的调整可以有效地提高对围岩的支护效力,保障地下人行通道的运营安全和施工效率。

富水全风化花岗岩隧道施工技术

(南)靖(龙)海高速湖山隧道进口浅埋段为富水全风化花岗岩,开挖变形大。本文对控制围岩变形的方法进行了研究。研究得出:富水全风化花岗岩自身强度低,采用降排水措施可有效降低围岩的含水率,提高全风化花岗岩强度;采用台阶法施工开挖宽度大,隧道极易塌方,改为CRD法施工缩小了开挖宽度,钢拱架很快能封闭成环,可有效控制隧道拱顶下沉,减少围岩变形。湖山隧道进口富水浅埋段采用降排水和CRD法施工后每月平均开挖26 m,未发生塌方现象,隧道施工顺利。

含软弱夹层浅埋隧道变形特性及控制指标研究

以宁安(南京—安庆)客运专线钟鸣隧道交叉中隔壁(CRD)法施工地段为工程背景,采用FLAC3D对含软弱夹层浅埋隧道不同施工条件进行三维数值模拟分析,结合围岩变形现场实测数据,深入分析其围岩变形特性及控制效果,建立该类隧道围岩变形分级控制量化指标。研究结果表明:采用CRD工法开挖含软弱夹层浅埋隧道可以有效控制围岩变形,超前小导管注浆加固拱顶围岩可以明显控制其变形效应;由围岩开挖引起的纵向影响范围为3.0~3.5倍洞径,横向影响范围约为4.0倍洞径,且其围岩变形表现出明显的空间效应;模拟计算和现场实测的围岩变形规律基本一致,且与Panet曲线更接近,其开挖面处预收敛变形RU占总变形M RU比值约为45%;围岩变形分级控制指标中地表沉降和拱顶下沉极限值分别为40和80 mm,拱顶下沉速率和相对下沉极限值分别为5 mm/d和0.64%。