凤凰山特大断面黄土隧道五步单侧壁导坑法研究

为解决特大断面黄土隧道采用双侧壁导坑法施工进度慢、成本高的问题,以G30连霍高速公路清水驿至忠和段扩容改造工程凤凰山隧道为背景,提出五步单侧壁导坑法。通过数值模拟对比分析双侧壁导坑法、五步单侧壁导坑法、传统单侧壁导坑法和台阶法在施工过程中的围岩变形及钢拱架应力,并结合现场试验段监测数据验证特大断面凤凰山隧道采用五步单侧壁导坑法施工的可行性。结果表明:1)五步单侧壁导坑法拱顶沉降和水平收敛比传统单侧壁导坑法分别减小3.59 cm和1.31 cm,比双侧壁导坑法分别增大1.4 cm和0.59 cm;钢拱架应力除拱肩外均小于双侧壁导坑法,最大处减少了70 MPa,钢拱架应力最大值与钢材屈服强度的比值比双侧壁导坑法增大0.04,比单侧壁导坑法减小0.08。2)传统单侧壁导坑法的安全性小于五步单侧壁导坑法,改进后的五步单侧壁导坑法相比双侧壁导坑法能在控制围岩变形的同时加快施工进度,降低施工成本。3)五步单侧壁导坑法中隔壁的最优位置应结合具体工程情况进行单独优化计算,针对本工程而言,其最优位置为45%洞宽。

硬质岩浅埋大断面隧道施工技术应用研究

硬质岩浅埋大断面隧道施工因其地质环境的复杂性而面临诸多挑战,如垮塌、围岩变形及衬砌结构裂缝等问题,严重威胁隧道的安全与可靠性。针对硬质岩浅埋大断面隧道的特性,结合具体工程案例,提出了科学合理的施工技术方案。通过预先灌注水泥浆液、加固锚杆处理技术、加固纵向连接技术及弱爆破施工技术等措施,有效提升了隧道围岩的稳定性,保障了施工质量与过程的安全。研究表明,这些技术的应用能够显著改善隧道施工条件,降低施工风险,为类似工程项目提供了宝贵的实践经验与参考借鉴。

隧道进口穿越断层破碎带洞身开挖施工分析

为探讨隧道进口穿越断层破碎带洞身开挖施工,以立洲水电站工程实例为背景,分析了三台阶设置临时仰拱法在穿越断层破碎带洞身开挖中的应用。分析表明,断层破碎带洞身地质条件复杂,围岩稳定性比较差,存在塌方的概率比较大,利用三台阶设置临时仰拱法配合系统锚杆、钢筋网、钢架及湿喷混凝土联合支护的施工方法,既能保证施工效率,也可以很好地控制塌方问题,促使施工任务高效、安全、有序完成,可为类似工程施工提供参考和借鉴。

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。

大跨度隧道三台阶临时仰拱钢架拆除分析

大跨度隧道偏压地段和软弱岩层等施工条件较差地段一般采用三台阶临时仰拱设临时钢架法施工,三台阶临时仰拱设临时钢架法下一个台阶开挖需对上一台阶的临时支撑进行拆除,临时支撑的拆除顺序对隧道衬砌结构的受力影响较大,通过对三台阶临时仰拱法设临时钢架工法施工过程进行数值模拟计算,分析临时支撑钢架的不同拆除顺序下隧道初支变形,并结合现场监控量测数据进行对比分析,确定合理的临时钢架拆除顺序,为工程实践提供理论指导。

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。

大断面浅埋暗挖隧道下穿既有公路方案研究

以浙江某新建铁路隧道下穿X604县道为工程背景,通过数值模拟结合实测数据分析不同超前支护方式、隧道开挖方法对既有公路变形的影响。结果表明:地表沉降主要发生在掌子面1倍洞径范围内,超前支护中管棚在控制变形方面更有优势,但施工技术较复杂;分部开挖能有效减少应力释放,CD法在控制变形方面优于三台阶法和两台阶法;综合沉降控制、经济成本、施工难度等因素,采用两台阶法施工+超前小导管注浆支护更为合理。

黄土区大跨度隧道开挖技术探讨

临洮(安家咀)至临夏一级公路百和隧道均为Ⅴ级围岩,主要有黄土浅埋段、岩质地段、黄土深埋段、小净距段以及黄土深埋段等情况,针对不同的围岩情况和地质条件,有针对性的采用CD法、上下台阶留核心土法及三台阶分步法进行开挖。

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。

爆破冲击波在台阶法隧道内的传播特性研究

为了解决目前隧道施工过程中掌子面开挖爆破产生的冲击波容易造成工程灾害的问题,基于宁攀高速胜利隧道台阶法开挖的实际情况,采用动力分析软件ANSYS/LS-DYNA及现场测试的方法研究冲击波在隧道上下台阶区段的传播规律。研究结果表明:初始冲击波传播至下台阶断面时先扩散至中上区域,与拱顶及侧壁碰撞反射后再传播至下部区域;冲击波在下台阶段0~10 m范围内,经多次反射叠加形成提升幅度约30%的第2次超压峰值;冲击波由上台阶较小断面进入下台阶较大断面传播时,超压衰减速度相对加快,过渡界面前后10 m范围内衰减系数由1.01%最高提升至1.05%。现场实测数据与数值模拟结果在上下台阶段得到的波形传播规律基本一致,验证数值模拟的可靠性。研究结果可为实际工程中爆破冲击波在变截面隧道中的控制措施提供参考。

隧洞二次衬砌结构稳定性数值模拟分析

隧洞是地下工程施工过程中最为常见的结构,为深入研究二次衬砌作用下隧洞衬砌的结构稳定性,本文采用三维有限元计算方法,并以某隧洞为工程背景展开了数值模拟研究,结果表明:(1)在二次衬砌施加后,隧洞开挖扰动对地层的影响可以忽略不计,但在整体稳定之后,隧洞局部应变变化规律较大。(2)施加了二次衬砌之后,地表所产生的不均沉降现象可以忽略不计,其岩土表层围岩均为0.5mm左右。(3)隧洞最大隆起值位于洞室拱底处,其位移值在1.1mm左右。围岩的整体变形量均较小,满足相关的工程设计要求。(4)在计算600步之前,围岩的最小主应力为-0.57MPa,而在600步之后,其最大拉应力最终为98kPa。

高速公路隧道S-Ⅲ级围岩上下台阶法开挖施工技术研究

文中研究了高速公路隧道S-Ⅲ级围岩上下台阶法开挖施工技术,采用C32混凝土喷护岩石,通过小管棚预注浆加固锁口段岩体。通过钻爆作业来保证开挖轮廓正常,安装小导管向四周围岩合理注浆,实现超前加固。采用上下台阶法进行开挖,并采取相应支护措施完成施工。测试结果显示,断面处岩石试件回弹表征值均在45以内;三个测试点的沉降量均在20 mm以下,结果符合预期,该技术能够有效控制围岩变形,施工效果良好。

三台阶七步开挖法在高速公路隧道工程中的应用

文中以某高速公路隧道工程为例,通过对隧道施工难点的分析,提出三台阶七步开挖法施工方案。实践证明,地表沉降、拱顶沉降、周边收敛均控制在许可范围内,隧道施工安全性良好,且质量可靠。三台阶七步开挖法在本高速公路隧道工程中应用具有可行性。

连霍高速杏花村1号大跨扁平超大断面隧道开挖方案研究

为研究大跨扁平超大断面隧道围岩和支护结构受力变形影响,以连霍高速杏花村1号隧道为工程背景,采用有限元软件FLAC^(3D)对V级围岩进行数值模拟,对双侧壁导坑法和三台阶四部开挖法在隧道开挖时的位移、塑性区、初期支护应力的影响规律进行了研究,提出适用于大跨扁平超大断面隧道不同地质条件下安全经济的开挖方法。对比分析结果表明:隧道开挖时,采用三台阶四部开挖法的隧道拱顶位移、临时支护结构的应力、隧道岩体周边位移较采用双侧壁导坑法大。双侧壁导坑法安全性更高,对围岩位移的控制效果更好,研究成果为今后此类工程的施工提供经验和理论指导。

浅埋隧道悬臂掘进机施工工艺研究

在软弱浅埋隧道施工中,为保证隧道正常施工和减小对地面建筑影响,该文采用Midas GTS NX有限元分析软件结合贵阳轨道交通3号线某施工段为背景,对比分析悬臂掘进机施工二台阶法、CD法、CRD法。分析3种工法的地表沉降、拱腰收敛、围岩应力,最后得出CRD法施工对围岩的扰动性小。

公路隧道三台阶七步开挖法力学响应研究

为研究隧道三台阶七步开挖法施工过程中的受力机理,以某公路隧道为背景,运用FLAC3D模拟隧道开挖全过程。研究显示,上台阶开挖诱发的变形超过隧道总体变形的50%,应加强该工序动态过程控制;由于隧道开挖围岩应力重分布,拱顶上部围岩形成低应力区,拱腰处围岩出现应力集中现象,支护设计时应适当提高拱腰部位衬砌强度;上导洞掌子面前约0.5D(D为洞径)区域为岩体塑性区,而核心土体对应掌子面未出现塑性区,说明核心土有利于掌子面的稳定性。

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。

微台阶法在高风险软弱围岩隧道中的应用及创新

本文介绍了微台阶法在高风险软弱围岩隧道中的应用及创新。针对高风险软弱围岩隧道常规掘进工法存在安全风险高、掘进速度慢等问题,我们提出了采用微台阶法进行掘进的方案。此外,我们还对微台阶法的相关参数进行了优化和改进,使其在实际工程中更加适用。在实际工程中的应用结果,证明了微台阶法可以有效地提高隧道的稳定性和安全性,且有效提高了掘进速度。

台阶法施工技术在公路隧道项目中的应用研究——以加禄隧道为例

台阶法施工技术是一种有效防治围岩失稳的方法,在公路隧道项目中有广泛的应用前景。文章以加禄隧道为例,探讨了台阶法施工技术在公路隧道项目中的应用。研究结果表明,台阶法施工技术在加禄隧道项目中得到了成功应用,通过逐级建造台阶,能有效应对复杂的地质条件和地形起伏,降低围岩失稳的风险,并提高施工的安全性和效率。

特大跨度隧道双侧壁导坑法施工步距优化分析

大型机械在特大跨度隧道施工中易产生导坑施工步距加大等问题。以厦门机场高速公路巷东隧道工程为例,采用数值分析结合现场实测的方法,针对双侧壁导坑法施工中存在的导坑尺寸偏小、无法满足机械化施工操作空间、工效低等问题,通过扩大各导坑上下台阶的步距,增加掌子面与二衬的间距,提高了洞内机械化作业水平。数值分析表明,优化方案中初支轴力只有个别点的压应力增加较多,大部分的轴力及剪力变化幅度在4%以内,初支弯矩极值降低6%;围岩位移及初支结构内力极值变化都不大,处于合理范围内。地表沉降监测表明,最大沉降值为9.1 mm,最大变化速率为0.5 mm/d,均未超过允许范围,且沉降总体上趋于稳定。