2012年“华夏建设科学技术奖”获奖项目(三等奖) 天津站交通枢纽大面积超深地下工程综合技术研究

天津站交通枢纽工程是集普速铁路改造、京津城际铁路、津秦客运专线、地铁2、3、9号线和公交中心及城市地下通道为一体的大型综合型项目．工程复杂．开挖深度大．远超过此前天津市其它地下工程的开挖深度。长期以来天津市地下工程施工和设计经验主要来自于普通深度基坑积累的经验（一般开挖深度不超过15米）．对城市中心区域软土地基超深基坑与大面积超深复杂地下工程的设计、施工均缺乏经验。该工程开挖深度达到30米左右．位于城市中心区、紧邻重大基础设施．在设计施工难度、超深开挖涉及的重大技术问题、大型地下工程结构设计等问题．

岩溶隧道涌突水原因分析及治理技术探讨

对岩溶发育特征与涌突水的关系作了深入介绍并给出了判断标准,提出岩溶涌水与气温、降雨量和降雨强度、施工引起的应力分布等因素有关,通过数值模拟和理论分析阐述了岩溶突水的止水岩柱受拉破坏、裂隙剪切破坏、裂隙水力扩张、块体失稳破坏等突水机理,并对突水压力和突水量的估算和岩溶治理技术做了介绍。

厦门翔安海底隧道土石交界软弱地层全断面注浆试验研究

研究目的:厦门东通道(翔安隧道)设计要穿越F1、F2、F3、F44个风化深槽(囊),为了保证海底隧道顺利通过风化深槽(囊),在服务隧道土石交界不良地质段,进行了全断面超前预注浆试验,为顺利通过海底风化深槽(囊)打下基础,并为其它类似工程提供参考。研究结论:全断面超前预注浆处理全强风化软弱地层效果好,但注浆过程中要严格控制注浆工艺和注浆参数。注浆工艺以前进式分段注浆为主,可结合后退式注浆;海底风化槽注浆纵向加固长度不宜超过25m,径向加固范围服务隧道建议为轮廓线外4m,行车隧道建议为轮廓线外5m;注浆材料宜采用超细水泥。

全风化花岗岩钻杆水平后退式注浆技术研究

研究目的:由于富水全风化花岗岩易遇水软化、崩解、甚至流淌,造成钻孔塌孔、成孔困难,导致采用常规的前进式分段注浆工艺孔底注浆效果不好,为了解决这一问题,在现场试验了钻杆水平后退式注浆技术。研究结论:采用钻杆水平后退式注浆可获得较好的注浆效果,但在注浆过程中应严格控制工艺和技术参数,为获得更理想止水的效果,建议采用部分超细水泥或溶液型浆液。

厦深铁路大南山隧道F2-1断层突泥涌水处理技术

厦深铁路大南山隧道在开挖至F2-1断层破碎带DK262+411时出现了突泥涌水,涌水量约为60 m3/h,段内围岩主要为花岗岩、石英岩、辉绿岩等组成的断层角砾岩,遇水泥化,围岩稳定性差,根据现场情况设计了止浆墙,并采用上半断面布孔的全断面注浆技术对该段进行了注浆堵水和加固处理,顺利安全地通过了该断层。

新意法隧道设计施工概述

20世纪70年代中期,意大利的Pietro Lunardi教授开始研究并逐步创立了岩土控制变形分析法(ADECO-RS法),该方法用中文解释为"新意法"。介绍新意法的理论基础、新意法隧道设计施工的基本步骤以及新意法与新奥法的不同之处,为新意法在我国的推广应用提供参考。

“新意法”在国外隧道工程中的应用

介绍"新意法"在意大利等国隧道工程中的应用情况,并重点以意大利Vasto隧道坍方治理工程为例,详细剖析"新意法"在隧道设计、施工的不同阶段中的具体运用,为"新意法"在我国的推广应用提供参考。

地铁车站洞桩法施工方案对比研究

以北京地铁7号线桥湾站工程为背景,采用FLAC3D数值模拟的方法,通过监测数据分析不同洞桩法(PBA工法)施工对地表沉降和初支受力的影响,以确定PBA工法施工地铁车站的最优方案。研究分析表明:开挖1层导洞的施工方法能控制地表沉降且地表影响范围较小,但开挖车站底部时的隆起较大;开挖双层导洞的顶拱初期支护弯曲应力稍大;导洞开挖阶段和扣拱阶段占地表总沉降量的90%左右,其他阶段引起的沉降较小。

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。

大埋深地铁车站洞桩法施工关键技术

洞桩法(PBA工法)是北京地铁应用较多的一种工法,具有对周边环境影响小、安全性高、适应性广等优点。但当埋深较大时,车站施工中受到承压水等不利条件影响。结合实际工程,对北京地铁6号线东四站施工过程中的成功经验进行了总结,详细介绍了工程施工中的重点、难点和施工关键技术,并对施工效果进行了分析。

二重管垂直注浆技术及注浆机理探讨

在富水砂层和全风化花岗岩为主的软弱不均地层中进行基坑开挖,为了防止开挖过程中由于坑壁渗漏水造成基坑失稳、坍塌、管涌等灾害,除采取适当的支护措施外,还须对基坑周边进行止水处理,限制地下水向基坑内的流动,常用的注浆止水方法有袖阀管注浆和二重管注浆法。二重管注浆是采用特殊的双重钻杆钻孔,并通过钻杆进行注浆,浆液在钻杆端部的混合器混合,具有钻注一体的特点。针对工程地层条件,选取二重管垂直注浆技术对桩间进行止水处理,介绍了注浆工艺及参数,并对其注浆机理进行了探讨。

洞桩法地铁车站设计施工关键技术

洞桩法目前已成为北京地区暗挖地铁车站的主要施工方法,通过对洞桩法的原理及发展历程进行深入剖析,针对其特点,对复杂环境下洞桩法地铁车站小导洞、边桩及扣拱设计与施工关键技术进行分析,明确了其设计原则及施工过程中的技术要点。

客运专线隧道大断面软弱围岩施工存在的问题及对策

随着铁路客运专线的大规模发展,将会不断遇到软弱围岩大断面隧道的施工问题,针对目前我国客运专线隧道大断面软弱围岩施工的现状,分析了施工中存在的主要技术问题,并提出了相应的对策,以期对目前在建和拟建的隧道工程提供参考和借鉴。

全强风化花岗岩地层海底隧道注浆效果检测

针对厦门翔安海底隧道左线F4风化槽中全～强风化软弱地层的水文地质与工程地质情况,采用全断面帷幕注浆技术注浆后进行检测,详细论述注浆效果检测的4种有效方法,为类似地层注浆设计与施工、注浆机理分析、注浆效果监测提供可靠依据。

“TBM法导洞+扩挖”法在国外隧道工程中的应用

介绍了"TBM法导洞+扩挖"法在意大利、日本、瑞士等国的应用情况,并重点介绍了意大利、日本在应用该方法中所取得的经验教训,可为我国推广应用该方法提供参考。

超前深孔预注浆在北京地铁中的应用研究

就超前深孔预注浆工法在北京地铁的应用进行了分析总结,研究发现目前超前深孔预注浆缺乏统一的设计标准,对于注浆的范围、方式以及材料的选择标准不一,针对该现象,建议对该工法进行规范化和标准化的设计,并从注浆的使用条件、施工方式、加固范围和浆液材料分别给出了详细界定。

隧道暗挖施工引起的围岩变形分析

在复杂的城市地下工程施工过程中,对施工引起的围岩及结构变形进行控制是决定施工成败的关键因素之一。北京铁路枢纽北京站至北京西站地下直径线工程ZJX-2标施工过程中,通过对盖挖法和CRD法各阶段施工引起的围岩及结构变形进行监测,系统分析地层与结构变位及两种施工方法之间的关系,总结出两种施工方法引起的围岩及结构变形规律,对指导施工、控制围岩及结构变形起到很好的作用,使施工始终处于可知可控状态。

复杂环境条件下洞桩法暗挖车站导洞内降水方案研究——以北京地铁8号线王府井站为例

随着地铁建设环境日益复杂,洞桩法地铁车站地面降水变得越来越困难,有必要研究洞桩法车站地下降水的方案。传统的地下降水方法是在车站外侧单独设置降水导洞,但会导致废弃工程量大、工程造价高、环境扰动大等一系列问题。以北京地铁8号线工程王府井站为工程背景,研究对比若干种地下降水的方案。根据洞桩法的工艺特点,创新性地提出将洞桩法车站上层施工导洞适当放大或合并,提供打设降水井的空间,在临时工程增加不大的情况下解决了洞桩法车站的地下降水问题。对于不同的施工导洞内降水方案,实施过程中应根据车站的结构型式、水文地质条件等进行选用。

可变模糊集合理论在公路隧道健康状态评价中的应用

首次将可变模糊集合理论完整地应用到公路隧道健康状态评价中,提出一种更为简单的隶属度确定方法,建立了公路隧道健康状态可变模糊评价模型并应用于工程实践。通过与其他评价方法进行对比分析,证明该法是切实可行的。

PBA工法中导洞尺寸优化分析研究

PBA工法中导洞的作用是为竖向支撑体系的施工提供施工作业面,其结构形式、尺寸与边桩、中柱施工密切相关。其中导洞尺寸如果过大或过小都会对PBA工法产生不良后果,因此导洞尺寸的选择极为重要。以北京地铁6号线花园桥站为例,应用三维有限差分方法(FLAC3D)研究了不同导洞尺寸条件下地表沉降与初期支护力学行为的影响。研究结果表明:导洞尺寸越大,所引起的地面沉降也越大,且影响范围也越大;导洞初支与拱部初支随着导洞尺寸的变大,所承受的弯曲应力就越大。因此,要求导洞应尽量减小尺寸,并进一步提出了导洞尺寸选择的原则。该研究结果对PBA工法导洞的优化设计与施工具有一定指导意义。