长大隧道穿越断层破碎带的施工方案研究

由于地质断层破碎带具有岩石破碎、强度低、透水性强、易被风化、剥蚀和搬运的特性,隧道在穿越断层破碎带施工过程中,岩体的稳定性较难把控,易发生隧道地质灾害(坍塌、突水涌泥、大变形)。因此,如何实现隧道断层破碎带的地质和水文情况的提前预判断尤为重要,制定出针对性较强的施工技术措施,确保隧道断层破碎带地段安全有效的施工,是本文研究的目的。本文主要依托云南高速公路网丘北至砚山高速公路特长隧道-冲革隧道穿越地质断层破碎带的施工方案,即采用预留核心土的三台阶七步法开挖围岩、超前注浆、小导管结合型钢加强的方法组织施工,施工过程中以超前地质预报为先导、以监控量测的数据结果作为依据,来制定相应的技术处理措施。本文对长大隧道穿越顺利穿越富水破碎断裂带,总结出一套切实可行的施工工艺及方法,节约了成本,为今后类似施工提供借鉴经验。

开挖方式对跨基覆界面浅埋偏压隧道变形的影响分析

崩坡积~灰岩交界段(土岩交界段)一部分为松散的坡积体,一部分为岩体,工程性质相差较大,不同的隧道开挖方式会对隧道的稳定产生较大的影响。基于四川省九寨沟—绵阳高速公路某隧道工程,采用模型试验和数值模拟的方法,对有挡土墙预加固措施情况下崩坡积~灰岩接触地段浅埋偏压隧道在环形开挖预留核心土法、三台阶七步开挖法、CD法和CRD法4种开挖方式下的受力和变形特性进行研究。结果表明:土岩交界段浅埋偏压隧道的地表沉降呈现出明显的不对称特征,4种开挖方式下的最大地表沉降均向左侧偏移;4种开挖方式产生的最大围岩位移都发生在隧道的拱顶处,且右拱肩、右拱腰的沉降值小于左拱肩、左拱腰;4种开挖方式最大主应力的最大值出现在隧道右拱腰位置处,最小主应力的最大值出现在隧道右拱脚位置处;相较于三台阶七步开挖法,环形开挖预留核心土法、CD法及CRD法都能够最大限度地保证隧道施工的安全。

三台阶七步开挖法在超大断面扁平隧道的应用

针对Ⅳ级围岩超大断面扁平结构矿山法隧道洞身开挖及支护施工,为保证施工安全前提下降低施工成本,提高工程的施工效益,优化施工工序同时降低现场人员施工作业难度,提高隧道工程施工主体结构的施工质量,本文深入分析了三台阶七步开挖法实际应用过程中如何有效保障作业人员施工安全、洞身开挖支护实体结构工程质量,以及三台阶七步开挖法在超大断面扁平结构Ⅳ级围岩地质结构中高效施工的优势。

铁路隧道三台阶七步法出洞施工技术的应用

本文以某铁路隧道的出洞施工为例,探究了三台阶七步法技术的具体应用。在出洞施工前,对隧洞拱部软弱围岩采取了小导管注浆加固措施,经检查围岩加固效果符合出洞施工要求后,应用三台阶七步法按照由上到下的顺序,依次完成上部弧形导坑、中部左右侧台阶以及隧底的开挖。其中,开挖左右侧中、下台阶时,采取了喷射混凝土、打设锚杆和挂钢筋网的初喷支护措施。出洞施工完毕后,进行了洞内观察和沉降观测。结果表明,混凝土表面有基础细微裂缝,为混凝土干燥硬化过程中形成;拱顶沉降速度为1.16 mm/d,最大沉降量为3.48 cm,属于正常沉降。

回填土大跨超浅埋地铁隧道开挖稳定性分析

贵阳市地铁1号线望新区间隧道地质环境复杂,位于回填区,地下水丰富,埋深浅。针对此类环境,首次将三台阶七步开挖法引进到地铁区间隧道施工中,通过对隧道开挖稳定性的关键因素分析及施工方法的数值模拟,结合现场实测,研究了回填土大跨超浅埋地铁隧道开挖稳定性。结果表明:超浅埋开挖,回填土地层承载拱难以形成;开挖过程中拱顶、拱脚及仰拱部位产生拉应力,拱腰部位出现应力集中,为压应力区;地表及拱顶沉降变形主要受上台阶导洞开挖的影响,中、下台阶导洞的影响次之,核心土开挖影响较小;核心土及仰拱开挖对拱底围岩变形产生较大影响;因此在开挖过程中要对上述位置进行重点监测,可为今后类似工程提供借鉴。

纸坊隧道三台阶与两台阶开挖数值模拟对比分析

采用有限元分析软件对炭质板岩的纸坊隧道施工中的三台阶七步开挖法与两台阶五步开挖法进行数值模拟研究,分析2种工法的隧道变形情况、初期支护及二次衬砌的受力情况。分析结果表明:两台阶五步开挖法较三台阶七步开挖法,在控制变形方面是有利的,但是除锚杆内力有所减小外,钢拱架轴力、拱腰及侧墙部位初期支护喷混凝土、二次衬砌均有增大趋势。

浅埋偏压条件下三台阶七步法沉降规律分析

以典型的浅埋偏压隧道工程为背景,采用数值模拟方法 ,研究了三台阶七步法施工过程中的拱顶沉降变化规律,分析了地层变形、围岩塑性区分布等特点,为合理有效控制隧道拱顶沉降提供依据,明确工程控制重点。在三台阶七步法的施工过程中,应加强对上台阶开挖沉降控制,及时进行位移监测,动态指导施工。同时,临时仰拱应及时施做,尽早封闭成环。

软弱地层大断面隧道三台阶七步法与临时仰拱法适应性分析的对比研究

软弱围岩力学性质较差、强度低、自稳能力差。目前在软弱围岩隧道施工中常采用的三台阶七步法经大量工程实践表明存在初期支护变形大、地表沉降大、难以及时封闭、对突发事件的应变能力较差等特点。针对广东赤竹、高栋两座高速铁路隧道洞口段软弱围岩具体条件,进行三台阶七步法和三台阶临时仰拱法两种施工工法的对比试验,在隧道拱顶沉降、周边收敛和地表沉降测试基础上,从工程应用效果以及数值仿真模拟等方面进行了系统的工法适应性研究。结果表明:在该类软弱围岩地层大断面隧道施工中,三台阶临时仰拱法在控制拱顶沉降、地表沉降、围岩应力、塑性区扩展面积及深度方面要优于三台阶七步法,所得结论对其他类似工程具有借鉴意义。

基于三台阶七步开挖法的三车道公路隧道极限位移研究

为确定实际工程中大跨度隧道的变形基准,结合特征曲线法讨论了公路隧道极限位移的定义,给出基于三台阶七步法的初期支护极限位移确定方法;找出极限状态下各控制点的位移关系,即预警位移、容许位移和极限位移;基于三车道隧道设计洞形,采用连续体弹塑性有限元模型,按同一围岩级别中的物理力学参数分位值组合计算,分析了不同埋深条件下的三车道初期支护极限位移,并进行t分布统计,得出基于工法的三车道公路隧道初期支护相对极限位移基准值;对比分析同一围岩、同种工法在不同埋深及相同埋深条件下,隧道围岩表面的位移变化规律;研究同种工法、相同埋深条件下,弹性模量、黏聚力、泊松比、内摩擦角与位移曲线的关系;对比分析基于三台阶七步开挖法的现场监测数据,得出围岩变形的规律基本上符合计算结果的判断,即该方法的合理性得到验证。

台阶高度对三台阶七步开挖法变形的影响

采用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟分析,对比分析不同台阶高度对于变形控制的影响。通过对比三种工法,分析发现三台阶七步开挖法增加上台阶开挖高度虽然在一定程度上增大了上台阶的净空,这样有利于施工的操作,但是会增加围岩的变形和增大支护结构的受力。综合分析结果认为上台阶的开挖高度不宜太大。

三台阶七步法在毛羽山隧道施工中的应用

铁路大断面隧道三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进。主要特点是施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业,适用于采用机械开挖配合弱爆破松动的Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩。三台阶七步法,由于隧道中部预留有核心土,大型机械设备能从下台阶直接到上台阶掌子面,可以节约大量劳力,加快作业速度,已作为隧道软弱围岩施工的一种成熟工法在铁路系统内推广,但因为其施工步骤繁多,工序之间干扰较大,施工组织起来麻烦,一些施工单位不易接收,而隧道施工,特别是软弱围岩,一定要树立不塌方就是胜利的理念,千万不可冒进,要以掌子面掘进为龙头,抓工序、抓作业循环时间,科学组织,均衡生产。三台阶七步法,只要组织得当,措施有力,在大断面软弱围岩隧道施工中比较实用,本文目的就是通过个人从事隧道施工的体会,给隧道界同行以参考。

基于FLAC的隧道三台阶七步开挖力学行为研究

基于拉格朗日有限差分法,通过建立隧道的三维模型,并施加位移边界条件,采用三台阶七步开挖法进行数值模拟,得到了一系列的相关数据。

高海拔严寒隧道穿越冰水堆积层施工关键控制技术

结合我国西南地区某工程案例的实际情况,引入三台阶七步开挖法,辅以双层超前小导管注浆工艺,展开径向锚管注浆施工作业,设置钢拱架并采取钢筋网喷混凝土支护技术,全面提升结构稳定性。

三台阶七步流水作业法在野马梁隧道中的应用

介绍了三台阶七步流水作业法在野马梁隧道Ⅴ级和Ⅴ级浅埋围岩段开挖中的施工技术,说明了其施工工艺流程及注意事项,提出了该施工方法的质控措施,指出该工法应用于工程中不仅提高了施工效率,而且节约了施工成本,值得推广应用。

软弱围岩隧道开挖方案优化研究

根据合福线合肥至福州段的万山隧道特点和隧道开挖施工现状,参考前期围岩变形、锚杆应力等监测成果,采用有限元方法分别模拟万山隧道Ⅴ级围岩六步CD法和三台阶七步法两种开挖方案,比较分析两种开挖方案下洞室应力、变形的数值结果,并结合结构安全、稳定情况,论证三台阶七步法施工方案的可行性和合理性。

善庆峪隧道明洞施工技术

介绍了善庆峪隧道明洞施工技术,结合该隧道实际情况,采用明洞暗作的施工方法,着重阐述了控制初支下沉、保持开挖仰拱时的稳定、洞顶防水三个关键工序及施工要点,为今后同类隧道工程积累了宝贵经验。

导流泄洪洞进口卵砾石洞段开挖工法优化研究

文章以辽宁省三湾电站导流泄洪洞为例,利用数值模拟的方法展开三台阶法与七步法施工工法的比选研究。计算结果显示,施工的最佳工法为七步法。结合模拟计算的结果和考虑工程施工成本,认为在开挖施工中采用1.0 m的开挖进尺最为有利。

三台阶七步流水作业法在特长隧道中的应用

针对西山特长隧道工期紧、施工难度大等施工难点,通过优化施工方法结合工程实例详细介绍了三台阶七步流水法在特长隧道加强段围岩中的施工工序与优点,并总结出了三台阶七步开挖法施工安全注意事项,以期为类似工程施工提供指导。

隧道工程施工三台阶七步开挖法应用

以某隧道工程施工实例为研究对象,深入分析三台阶七步开挖法在该隧道工程施工中的应用,总结三台阶七步开挖法施工技术施工优势,并从开挖施工准备、洞身开挖、初期支护与仰拱(填充、底板)施工等方面,详细解析该技术的应用要点,实践可知,通过三台阶七步开挖法的应用隧道工程施工质量和安全问题得到提高。

膨胀土隧道施工要点分析

以某膨胀土隧道施工项目为实例,重点分析了膨胀土隧道施工要点,同时还指出了在相对困难的施工情况下,对超前大管棚过坍塌地段施工技术进行了相应的改进,同时还阐述了"三台阶七步法"的施工技术要点,可供借鉴和参考。