特大断面地铁暗挖车站斜井转正洞施工关键技术

近年来,各大城市正大规模开展地铁建设,为了减小地下交通施工对地面交通的干扰,地铁车站的建设方式逐渐由明挖向暗挖转变。然而,暗挖地铁车站的断面较大,且位于地下,多采用竖井或斜井进入车站,如何安全、快速完成斜井转正洞进入车站主体施工,是施工控制的重点、难点。该文以某地铁暗挖车站为例,就斜井转正洞的传统施工方法进行了阐述,并对传统施工方法存在的缺点进行了分析,在此基础上提出新的施工方法,并对相关施工技术进行了总结。

NPR锚索支护下相交隧道围岩变形规律及破坏机理

城市交通逐渐向地下发展,地下立交中相交隧道数量日益增加。为探究复杂地质条件下相交隧道的变形规律,以深圳南龙地下立交隧道相交隧道段为工程背景,通过物理模型试验探索相交隧道在开挖支护及超载状态下的变形机理。首先自主设计三维模型试验系统,并通过相似理论计算,进行了多种岩样及支护材料的配制;其次在模型搭建完成后,基于开挖补偿理论,利用缩尺NPR(Negative Poisson’s Ratio)锚索对相交隧道进行开挖支护。通过对隧道应变、位移及NPR锚索轴力的分析,得到隧道开挖状态下的应力重分布特征;最后,对隧道进行超载试验,结合数据及现象分析,揭示了相交隧道合建结构的围岩破坏机理。研究结果表明:相交隧道在开挖贯通时,合建区域岩体因隧道开挖产生应力损失,会对已经开挖支护完的隧道造成轻微影响。隧道贯通加载时,相交隧道的破坏分为3个阶段:拱顶应力集中区沉降阶段、合建结构的破坏阶段和隧道洞口破坏阶段。具体表现:首先是上层隧道合建区域拱顶开始出现沉降,然后下层隧道出现底鼓,最后应力传播至边界,使得洞口上方垮塌。试验中采用NPR锚索对相交隧道进行支护,现象和数据表明,开挖阶段隧道合建区的沉降影响到NPR支护段,由于NPR锚索的高应力补偿特点,支护段并未出现明显沉降。试验验证了NPR锚索在相交隧道的支护效果,可为类似工程支护提供一种新的思路。

软土地区隧道交汇段开挖方式对周围环境影响分析

软土地区城市隧道地质情况差,周围环境条件复杂,对变形要求高,因此在设计施工过程中需要考虑采用合理的施工方法。本文以某隧道工程为例,采用现场原位监测和数值模拟的手段,对比不同施工工法(CRD法、环形开挖留核心土法、双侧壁导坑法),验证工程施工的合理性。研究结果表明:CRD法控制隧道变形的能力最强,变形沉降量最小,但如未能达到步步闭合的质量要求,则会适得其反。双侧壁导坑法施工成本、施工工期、施工难度均较环形开挖留核心土法大。大跨度大断面隧道若与主道同时开挖,则会加大主道拱顶的沉降变形。故结合工程的实际特点,环形开挖留核心土法施工较为适宜。

水利隧洞工程洞身开挖与衬砌施工方法的应用

隧洞是水利水电工程的重要组成部分,其施工质量将对整体的施工效果产生影响。洞身开挖与衬砌施工是隧洞施工的2个重要环节,要想保证隧洞施工的质量,就需要施工单位充分掌握这2个施工环节的关键要点。文章首先介绍隧洞开挖的主要形式和衬砌施工的要点,然后结合具体工程,对水利隧洞工程洞身开挖与衬砌施工方法的应用进行探讨,以提升隧洞工程施工质量,进而更好地促进水利水电工程的发展。

盾构隧道扩挖修建地铁车站对周边建筑影响分析

以北京地铁盾构隧道结合洞桩法修建地铁车站为背景,采用有限元模型,研究了盾构扩挖修建地铁车站对地表及周边环境的影响,研究表明,小导洞开挖和主洞开挖对地表沉降影响最大;车站扩挖施工对建(构)筑物的影响程度受到相对位置关系、建筑物与土体相对刚度等控制,现场监测和数值分析表明,打设隔离锚杆桩是临近建(构)筑物施工中控制建(构)筑物沉降变形的有效方法。

大跨地铁隧道斜井进洞垂直挑顶施工关键技术

针对软弱围岩三线大跨地铁隧道斜井进正洞施工变形不易控制的难题,文章以深圳轨道交通工程新莲区间隧道斜井进正洞段挑顶施工为例,提出了适用于城市地铁隧道工程垂直挑顶进洞的施工方法,阐述了垂直挑顶进洞施工方案、施工流程和施工要点。文章采用数值模拟方法对所提出工法的合理性进行了研究,结果表明:(1)在交叉口处加强支护,采用小导洞爬坡挑顶进正洞是一种有效可行的方法;(2)在斜井与正洞交叉口处设置加强支护可解决因斜井及正洞断面尺寸差距大造成的施工难题;(3)小导洞爬坡挑顶施工为正洞拱架初期支护安装提供了条件,有利于正洞施工快速转换为双侧壁施工工艺;(4)交叉段拱顶围岩存在应力松弛区,通过采取加强支护等措施,该工法对围岩位移控制较优。

杭州紫之隧道大跨度交汇段开挖方法对比研究

城市隧道地质情况差,周围环境条件复杂,对变形要求高,需采用合理的施工方法。文章以杭州紫之隧道大跨度交汇段工程为例,对比分析了CRD法、双侧壁导坑法、环形开挖预留核心土法的优缺点,并采用有限元计算模型着重分析了不同工法下隧道大跨度交汇段的拱顶沉降值、水平收敛值及地表沉降值,通过与实测值的对比验证了紫之隧道大跨度交汇段采用环形开挖留核心土法进行施工的合理性。

浅埋暗挖车站中柱法施工影响的地层变位规律

针对北京地铁某浅埋暗挖车站中柱法施工近距上穿既有地铁区间隧道工程,本文运用FLAC3D有限差分程序建立三维地层-结构模型,分析了该车站中柱法各施工步序大面积卸荷影响下的地层变位规律。经数值计算地表沉降槽峰值约为2.04 cm,沉降槽宽度约为18.50 m,最大沉降坡度约为0.90‰。中柱法各施工步序下地表沉降槽的最大峰值位置由暗挖段大断面左侧下方转移到右侧下方,经调整后,沉降槽的最大峰值位置逐步趋于暗挖断大断面中下部,并结合监控量测制定了中柱法施工各步序地表沉降的分步变位控制标准。依据此控制标准并结合监控量测数据日后可指导中柱法施工、及时调整各步序施工措施。

浅埋暗挖地铁区间隧道下穿城市主干路施工工法优选研究

为保证城市地铁浅埋暗挖隧道下穿主干路的施工安全,依托北京地铁新机场线下穿镇国寺北街区间段工程,进行有限差分模拟研究,对比分析PBA工法下不同衬砌施作顺序的结构稳定性。研究结果表明:逆作法相对正做法能有效缓解路面沉降,沉降控制效果达44.74%;逆作法施工时对衬砌结构的竖向和横向位移控制效果更好,相对于正作法,其衬砌结构的拱顶沉降减小1.61 mm、仰拱隆起减小1.65 mm、边墙收敛减小1.51 mm;逆作法相对于正作法,可使最大、最小主应力分别减小1.644 MPa、1.772 MPa;逆作法时,衬砌结构的最大轴力、弯矩和最小安全系数均出现在拱顶处,而正作法为仰拱处,且对应极值普遍优于正作法;采用逆作法可有效提高浅埋暗挖段隧道的安全稳定性。

长大隧道辅助坑道进正洞施工技术

根据龙池山隧道的工程概况,制定了田儿湾斜井进正洞的施工方案,并阐述了交叉口处、进洞时以及正洞的开挖方法,分析了进洞施工的难点及解决措施,有利于保证工程的顺利进行。

万家寨引黄工程北干线1号隧洞开挖施工方法

介绍了引黄工程北干线1号隧洞石方洞挖具体钻爆施工方法,并总结了部分施工经验。

基于数值模拟的隧道开挖及支护方法选择

对某隧道岩层交汇土石交界段隧道开挖与支护的施工过程进行三维有限元数值模拟,对比分析正台阶留核心土法和双侧壁导坑法两种工法施工过程中的围岩应力和隧道周边收敛变形随时间和施工工序的变化规律,从整体上把握隧道施工的效果,找出有利于围岩稳定的最优开挖方案。

湍西干渠隧洞工程喷锚支护暗挖与顶管方案比选

湍西分干1#隧洞一期工程建设长度1.74 km,隧洞桩号0+060~0+700段长640 m采用明挖法施工,桩号0+700~1+800段长1100 m采用喷锚支护暗挖法或顶管法施工。这1100 m长的隧洞施工需对喷锚支护暗挖与顶管两种方案进行比选,以确定最优设计方案。通过对设计喷锚支护暗挖和顶管两种方案进行技术经济比选,结果表明,顶管方案虽然投资略高,但机械化程度高,工程进展快,且安全性更有保证,因此,确定顶管方案为最优方案。湍西分干1#隧洞工程方案设计规模大,施工难度大,施工工艺先进,可供区域类似灌区渠系建筑物设计参考借鉴。