隧道侧穿巨型溶洞施工处置技术研究

隧道穿越巨型溶洞过程中的安全处置研究对于我国岩溶区隧道施工具有重要意义。依托于湖北某隧道,利用数值模拟和现场监测等手段对隧道侧穿巨型溶洞施工过程中的安全问题进行研究,从经济性、安全性等角度提出了“回填+注浆”的综合处置方法,数值模拟和现场监测均表明利用本文提出的“回填+注浆”的综合处置方法可有效控制衬砌结构变形,保障结构受力安全,整体处置效果良好。

公路隧道特大塌方成因分析及综合处治方法研究

结合元磨高速公路大风垭口隧道工程在施工过程中下行线K255+283出现的特大塌方事故,论文综合分析认为该段位于断层突泥富水带且塌方发生前曾发生涌水、塌方,在此基础上提出地表与洞内处治相结合并加以洞内排水的综合处治措施,综合监测和评判结果表明,综合处治后,塌方断面附近初期支护及二次衬砌的受力及变形均未发生异常变化,有关应力和变形在经过一段时间的变化后最终趋于稳定,而且其相关变化值都在很大的允许范围内,证明处治措施不仅理论上可靠,而且现实中安全可行,对未来公路隧道施工塌方处治工作有所指导和借鉴作用。

乌鞘岭隧道岭脊段控制千枚岩大变形快速施工

针对乌鞘岭隧道岭脊段高地应力千枚岩大变形,通过对施工方案不断优化,对施工工艺不断改进,并制定各工序标准耗时,同时进行严格的施工组织管理,得到了在高地应力条件下能较好控制软岩(千枚岩)大变形的一整套快速施工技术。着重介绍了乌鞘岭隧道岭脊段控制千枚岩大变形的快速施工指导思想、施工方法、施工工序、各工序标准耗时及各工序间距控制标准。

隧道特大溶洞处理方案研究

高速隧道特大溶洞在施工过程中一直存在大面积塌方,腔壁不稳定等问题。根据广西河池至都安高速谢家峒一特大溶洞的实际情况及安全经济的原则,针对全断面回填泵送砼反开挖法、直接回填混合料反开挖法、斜井回填混合料反开挖法及整体钢架台车支护法四种施工方案,进行了风险评估、可行性及经济性比较。综合对比表明:泵送素混凝土回填反开挖的方案为首选方案。

长大隧道刚性悬挂接触网平面布置研究

结合兰武二线乌鞘岭隧道工程实际,研究了刚性悬挂平面布置中的主要问题,提出了悬挂点偏移值计算方法,比较了端头悬臂长短对连续梁变形情况的影响,建立相应的数学模型,并对其进行了有限元结构静力学分析.

基于弹性地基模型的大型越江盾构隧道纵向位移分析

以上海复兴东路大型越江盾构隧道为工程背景。通过建立适合工程结构及工程地质特点的弹性地基模型,在充分考虑隧道结构荷载作用特点、地下水的影响及隧道下部土体反力特性的基础上,推导出了隧道纵向位移的解析表达式,并采用基于土体反力系数的迭代解析方法,计算了部分南线隧道各管片纵向位移值,所得结果与实测结果基本吻合。

某岩溶隧道涌水预报技术探索

研究目的:提高隧道涌水预报的可靠性和预报工作效率,减少盲目性,为现场施工地质超前预报寻找一种较为适宜的地质调查与分析的方法。研究方法:在勘察设计资料基础上,通过对隧道穿越区域地面及洞内工程地质及水文地质的实地调查,对岩溶发育的规律及隧道涌水进行相关性研究。研究结果:通过研究,得知深大断裂对深部岩溶洞穴与暗河发育具有控制作用,划分出了隧道穿越区内重点涌水区段;对重点涌水区段,选择与探测目的相适应的中短距离电法物探手段进行详细探测,并预测涌水规模;运用洞内地质编录信息对预报方案及相关技术参数进行修正,实现了预报体系的逐渐优化。研究结论:深大断裂对岩溶的发育控制作用显著,大型充水溶洞的总体发育方向与断裂走向相同;中短距离的高精度电法物探手段对水的敏感性强于弹性波法物探手段,适宜进行重点涌水区段的详细探测;岩溶区隧道涌水预报工作宜采用多手段协同预报的方法,以提高预报的可靠性及工作效率;预报的过程是一个不断优化的过程。

重庆长江特大悬索桥隧道锚碇区岩体稳定分析

运用三维有限差分法(FLAC-3D)对重庆鱼嘴长江特大桥的隧道锚碇区岩体稳定性进行了数值模拟,分析了原始山体、施工开挖后以及在主缆荷载、塔基荷载作用下岩体的变形、应力状态以及拉应力、塑性区分布,计算了各种工况下岩体的稳定性。根据计算分析结果,对隧道锚碇区岩体稳定性进行综合评价。目前在建的大型特大型悬索桥隧道锚碇不多,加之此软硬岩互层区建隧道锚的工程实例非常少见,因此进行该隧道锚碇区岩体的稳定性分析,具有一定的工程实用价值和推广借鉴价值。

陡倾角层状岩体中地下洞室围岩的变形

考虑到层状岩体顺层滑移和弯曲变形的特点,将Cosserat介质理论引入到大型地下洞室的开挖模拟中,基于Matlab编制了考虑偶应力的有限元程序,并对一个简单地下洞室模型进行模拟分析。结果表明:洞周围岩的变形随层面间距的增大而减小,洞室变形的不对称性在层面间距越小的情况下越明显;大型洞室高边墙的位移随层面倾角先增大后减小,反倾向一侧的位移在倾角为60°达到最大,而顺倾向侧边墙在30°达到最大;在洞室的同一高度处,当岩层倾角缓时顺倾向侧洞周位移要大于反倾向侧的位移,而当倾角变陡后,顺倾向侧洞周位移要小于反倾向侧的位移;层面的切向刚度对洞周位移影响很大,洞周位移随切向刚度系数的减小而迅速增大,但切向刚度系数减小到一定程度后将趋于稳定。数值模拟表明用Cosserat介质来模拟层状岩体是合适而且方便的。

暗挖车站上穿既有区间地层加固施工技术

介绍北京地铁五号线东单站暗挖段下穿长安街,地面承受荷载大,且地下管线密集,与既有一号线结构间土层厚度仅为0.6m情况下,通过采取对既有线周边土体进行注浆加固、洞内施作预应力锚杆、施作大管棚注浆等施工措施,成功从地铁一号线东单至王府井既有区间上部穿过。

长大公路隧道开挖和初期支护施工及质量控制技术

通过对西(安)—汉(中)高速公路秦岭特长隧道群的开挖及初期支护施工技术的总结与分析,提出特长公路隧道光面爆破技术、初期支护施工等方面的质量控制措施,同时根据实际施工情况,介绍了山区高等级公路隧道开挖、初期支护设计和施工方法及质量控制的有关建议。

隧道软弱围岩挤压大变形非线性流变力学特征及其锚固机制研究

介绍围岩大变形的工程实例、隧道围岩挤压性大变形的定义及其工程特征。系统总结国际上隧道围岩挤压性大变形的3种预测方法,即:经验法、半经验半理论法和试验判定法。将Hoek(1999)对围岩挤压大变形的预测和判定方法(半经验半理论法)应用于乌鞘岭隧道岭脊段F7断层带开挖施工中的围岩稳定性判别,并对这种预测方法进行了可靠性评价,认为有支护情况下比无支护情况下变形预测失效概率要小得多,也就是说毛洞围岩变形收敛率的大小更难以掌控。介绍作者团队对隧道围岩挤压性大变形问题按三维非线性流变的理论分析、相应专用软件的研制;并将理论研究计算成果与现场实测数据进行对比,结果按大变形三维问题的计算值比按小变形二维平面问题的计算值更接近工程实际;同时,指出了有待进一步深化研讨的若干问题。最后,提出了管控/约束隧道围岩大变形持续发展的锚固技术措施--一种新型大尺度让压锚杆/预应力长锚索,分析其机制和优势,介绍其构造类型,并提出下一步的研究思路。该方法已在几处工地不同程度地成功实施,取得了应有的经济效益和技术成果。

软岩、大水矿井大硐室施工技术研究

依据鲁新矿井的水文、地质情况,结合大硐室施工、软岩支护基本理论,提出采用导硐多台阶相向施工法,实现安全快速施工;采用堵、集、排及注浆等方法控制裂隙水,基于软岩支护原理结合矿压观测数据,提出了合理的支护方案。

港珠澳大桥岛隧工程建设的科技创新和运营后应关注的若干问题

针对当年为何在港珠澳大桥东侧主航道海域选用海底巨型沉管隧道,而摒弃不用桥梁或盾构隧道方案进行了阐释。总结了港珠澳大桥岛隧工程建设中几项位居国内外领先水平的创新科技,包括构筑人工岛时采用自稳式的巨型钢质圆筒作为施作基坑围护结构,大面积、超深度"挤密砂桩复合地基"加固处理技术,采用"半刚性管段接头","三明治"式钢-钢筋混凝土组合结构倒梯型最终接头,钢筋混凝土沉管结构的控裂和防腐耐久性设计,中国智慧、中国速度的建造技术,等等不一而足。指出了大桥沉管隧道在运营期间应关注的若干技术问题:1)大桥通车后,沉管隧道后续的工后沉降和差异沉降量是否会进一步发展?最终的收敛值又将有多大?如果超限,又应作何种管控对策? 2)如果发现有大/小管节/管段的接头张开,又该怎样应对处理?如何确保设计预期的沉管各节段间大小接头都要求做到"滴水不漏"?并提出了一些建议及管控对策:1)如果大接头工后沉降(尤其是差异沉降)超限,建议采用深水下的"微扰动注浆"进行后处理; 2)如果接头在底板处有因正弯矩值过大而张开的不测情况,认为只需截断管段顶板内的部分预应力筋,而使截面正弯矩值降低,即可将接头处已张开的底板接缝重新闭合,达到整治的效果。

长大公路隧道施工过程质量控制检测体系的建立与实践

长大隧道施工质量控制检测的实施具有确保工程质量和运营期安全的重要意义。以镇胜高速公路五龙山隧道为工程背景,通过在该隧道中实施的施工过程质量控制检测,初步建立了长大隧道施工过程质量控制检测体系,便于施工过程中进行质量管理和控制。提出的利用施工过程质量控制检测体系实现控制工程质量的理念可为类似长大隧道工程建设时参考。

水平岩层大断面隧道光面爆破施工技术

结合现场实际施工情况,介绍如何解决水平岩层大断面隧道施工中光爆开挖超欠的问题,以及如何提高长大隧道的掘进速度,提出了"岩变我变"的思想,提高光爆效果。

泰井碧溪隧道大变形段设计施工技术

江西省泰和至井岗山高速公路碧溪隧道,左线施工中初期支护喷射混凝土出现较大的裂缝和变形,并且呈继续增大的趋势,险情增加。结合施工中出现的这种情况,分析了大变形产生的原因,介绍所采取的技术方案、施工措施及处理效果。

野三关隧道特大溶洞崩塌堆积体处治施工技术

介绍沪蓉西高速公路野三关隧道特大溶洞崩塌堆积体内超前支护、洞身开挖、基底处理的具体施工工艺。施工中采用长管棚跟管钻进、超前预注浆、台阶法开挖、工字钢支撑、基底注浆加固等处理措施,取得了较好的效果。

长管棚在隧洞大塌方处理中的应用

阐述了长管棚在小洞径隧洞中的应用。针对塌方量大、塌腔位置未知、塌方体松散的实际情况,采用塌方堆积体固结、长管棚超前支护、小导管超前预注浆、开挖采用超前小钢管的施工方法,使隧洞塌方的处理得以顺利解决,所采用的方法可供同类工程进行施工方法比选时参考借鉴。

隧道通风竖井二次成井法快速施工技术

针对目前隧道通风竖井正井法施工中掘进与井壁衬砌分步逆向施工法存在的工期长、安全风险高、成本高、效益差等实际问题,在全面分析制约因素的基础上提出了二次成井法快速施工的新观点,经实际工程应用收到良好效果,可供同类工程参考借鉴。