超浅埋暗挖隧道施工技术

文章介绍了在确保上方高速公路地面交通正常通行的情况下,超宽断面、埋深仅为0.5～2.5m的超浅埋平顶直墙下穿隧道工程采用管棚超前支护,结合小导管注浆加固地层、多导洞施工方案和微台阶开挖法来达到控制地表沉降和保证施工安全的"浅埋暗挖法"施工技术。

超大断面隧道双侧壁导坑法开挖步序优化

重庆市轨道交通5号线1期3标段为富水浅埋扁平超大断面隧道工程,采用9步双侧壁导坑法中的对称开挖步序施工。应用MIDAS-GTS软件建立隧道三维有限元模型,计算了3种不同开挖步序条件下地表沉降、围岩变形和支护结构受力情况,并将计算结果与现场监测数据进行了对比验证。验证结果表明:扁平超大断面隧道拱顶区域受力作用面较大,拱顶区域围岩及喷混支护应力较大,拱顶稳定性较低,拱脚应力集中。施工阶段隧道结构对横向变形较为敏感,3种开挖步序拱脚水平收敛值曲线随施工步序呈现多台阶变化;中隔墙核心土拆除时,水平收敛值及拱顶沉降值曲线出现突变,该阶段应增大监测频率。对3种施工步序进行了数值模拟,提出了本工程地质条件下大跨扁平隧道施工的合理步序。

扁平偏压隧道浅埋段施工技术及可行性检验

该文以福建平潭某隧道工程为背景,分析洞口浅埋段在开挖过程中引起地表裂缝及衬砌裂缝的原因。针对隧道浅埋段受偏压影响较大的情况,提出采用微型钢管混凝土加固靠山体一侧,在远离山体一侧采用挡墙加固的联合处置技术。通过对加固前后监测结果的对比发现,加固后地表累积沉降值基本保持不变,无增大趋势;拱脚处的累积沉降基本保持不变,部分点在偏压减轻后沉降量随之减小;拱顶累积沉降基本保持不变,无增大趋势;收敛值绝大部分明显减小。结果表明,其加固措施能够有效地解决扁平特大断面隧道穿越洞口浅埋段施工过程中因偏压而开裂或坍塌的问题。

浅埋暗挖地下通道分部超前注浆支护方法

浅埋隧道因其赋存条件复杂、地质条件差,同时常受地下水的影响,给施工带来很大困难,加之围岩的变形控制要求,在隧道开挖时进行超前注浆加固很有必要。而传统超前注浆支护采用全断面水平超前注浆,要达到超前注浆效果,普遍存在注浆距离长、注浆时间长、注浆效果没保障、不经济、影响施工进度等缺点。本文结合长沙地铁5号线高桥南站暗挖地下通道工程,提出一种平顶直墙暗挖隧道分部超前注浆支护方法,为浅埋软弱地质段隧道超前注浆提供更为有效、精准、快捷、相对成本较低的超前注浆方法,以保障后续开挖支护施工安全。

扁平率对浅埋大跨度隧道围岩稳定性的影响

隧道扁平率会对围岩稳定性产生影响,为研究这一影响规律,采用FLAC软件分别对跨度为18,20,22 m,扁平率为0.55,0.70,0.85,1.00的隧道进行数值模拟。研究表明:扁平率对地表沉降的影响主要集中在沉降槽宽度系数范围内,随着扁平率的减小,地表沉降越来越大,并且呈现出加速的趋势;随着扁平率的减小,拱顶沉降越来越大,底部隆起越来越小;扁平率对两帮收敛的影响较小,当扁平率较大时,两帮收敛曲线在掌子面处发生突变;随着扁平率的增大,隧道拱肩对拱顶支撑作用增强,最大主应力在拱顶的应力集中减小,隧道前上方因拱顶下沉产生的拉应力减弱;掌子面在径向上的塑性区分布与隧道断面形状具有很好的一致性,在纵向上隧道周边的塑性区与掌子面上的塑性区不相交。

硬岩地层中扁平大跨隧道拱盖法施工优化分析

以青岛地铁1号线人民广场站—衡山路站区间站前折返线为例,采用三维数值模拟方法分析了初期支护拱盖法分步开挖过程中地面沉降、拱顶沉降、初期支护受力和围岩应变的变化规律,进一步分析硬岩地层中扁平大跨隧道施工二次衬砌拱盖法优化为初期支护拱盖法的可行性,并通过现场监测结果加以验证。研究结果表明:硬岩地层中扁平大跨隧道采用初期支护拱盖法施工地面沉降、拱顶沉降、初期支护和围岩的应变满足规范要求,二次初砌拱盖法优化为初期支护拱盖法切实可行;拆撑是初期支护拱盖法开挖工序中的重要阶段,确定合理的拆撑长度是该工法成功应用的关键。

浅埋偏压隧道围岩破坏模式及规律研究

破裂角在一定程度上可作为独立的指标描述无特殊地质构造的浅埋隧道破裂模式。针对现有破裂角公式中未综合考虑隧道几何特性和地形特性的不足,选取影响隧道稳定性的覆跨比、扁平率及偏压角3个因素,以太沙基破裂角公式和《铁路隧道设计规范》中破裂角公式为理论基础,推导新的破裂角公式。基于推导的破裂角公式,分析上述3个因素对破裂角的影响规律,并建立隧道破坏模式与围岩压力以及破裂角之间的关系。结果表明:本文推导的破裂角公式具有一定的适用性,对于浅埋隧道而言,其破裂角随着覆跨比和扁平率的减小而增加;对于偏压隧道而言,深埋侧的破裂角小于浅埋侧,且深埋侧的破裂角随着偏压角增大而减小,浅埋侧则相反;随着破裂角的增大,对应的隧道破坏模式分别为冒落松动模式、滑移破裂模式和错台塌陷模式,围岩压力的计算模型分别符合普氏塌落拱模型、一般浅埋隧道模型和太沙基散粒体模型。

地铁车站浅埋暗挖大跨扁平连拱隧道施工综合技术

成都博览城综合交通枢纽为4条地铁形成的“H”形大型综合换乘枢纽,18号线南端折返线下穿青岛路市政公路隧道。为保证施工期间青岛路的正常通行,采用浅埋暗挖大跨扁平连拱隧道结构形式,通过双侧壁+中导坑十步微台阶法施工,采取地层注浆、超前长管棚等地层加固技术,确保隧道施工安全。

浅埋扁平超大断面隧道围岩变形及核心土开挖合理长度研究

以重庆轨道交通5号线3标里程DK18+138.948~DK18+191.964区间浅埋扁平超大断面隧道工程为依托,对隧道围岩变形及双侧壁导坑法预留核心土开挖合理长度进行研究.采用数值分析软件MIDAS-GTS建立了核心土长度分别为20m、25m、30m隧道三维实体模型,将计算值与现场实测数据进行对比,验证了本文方法的正确性和有效性.通过地表沉降、围岩变形、掌子面附近拱顶下沉、掌子面挤出位移等方面综合分析,最终确定依托工程双侧壁导坑法核心土开挖的合理长度为25m,且不宜大于研究段隧道长度的1/2.本文的方法和结论为此类扁平超大断面隧道核心土留设合理长度问题的研究提供参考,并为施工提供理论支持.