全风化花岗岩富水地层超大断面隧道设计技术

研究目的:在艰险困难山区,受铁路车站设置和联络线出岔影响,会出现多线车站隧道和变断面隧道,甚至形成超大断面隧道。当隧道位于软弱浅埋富水地层时,隧道建设存在以下安全风险:地形地质条件差,地下水发育,易坍塌破坏;初期支护受力大,变形控制难度大,存在变形侵限、失稳及塌方风险;隧道需采取多次开挖支护,受力转换困难,支撑拆换安全风险大。鉴于国内外软弱富水地层超大断面隧道实例不多、研究较少,本文结合实际工程,对此问题进行研究。研究结论:论文总结了国内外超大断面隧道修建技术现状,对隧道施工过程中的力学行为进行了分析,制定了隧道的超前支护措施、衬砌支护参数和施工方法,并得出如下主要结论:(1)软弱富水地层超大断面隧道修建难度大,安全风险高,造价高,需结合隧道工程的具体条件制定切实可行的支护措施和施工方法;(2)为控制软弱富水地层超大断面隧道初期支护变形和初期支护措施转换,采用大墙脚基础和多重支护措施是必要的;(3)为控制软弱富水地层变形,超大断面隧道变形及坍塌,应采取强有力的超前加固及掌子面加固措施;(4)该研究成果可为软弱地层超大断面隧道设计、施工提供借鉴。     

浅埋隧道下穿钱塘江输水渠加固和保护技术

以杭州市紫(紫金港)之(之江路)隧道工程为依托,对紫之隧道西线超近距离下穿既有钱塘江输水渠施工中地面塌陷处理和输水渠保护问题进行了研究。首先介绍了隧道下穿既有结构时常用的保护方法,然后针对施工现场地层软弱和地下水渗流较强的特点,采用了回填混凝土、管线悬吊保护、补做围护桩、锚杆加固等地面塌陷处理和管线保护技术,为类似地层中隧道下穿施工管线保护提供参考。     

富水地段浅埋暗挖地铁隧道施工技术研究

介绍深圳地铁科学馆—华强北区间隧道施工方法及采取的措施 ,成功地解决了浅埋暗挖软弱地层区间隧道施工技术难题 ,所采用的超前引排地下水以及隧道内降水措施 ,克服了富水软弱地层施工技术难题     

地铁隧道下穿河流施工遇富水软弱地层的控制技术

以青岛地铁某隧道下穿河段工程为依托,在对地质条件及工程资料进行深入分析的基础上,提出了包含超前深孔注浆、地面复合锚杆桩及洞内小导管补偿注浆等多种注浆加固措施的联合控制方案。通过数值模拟及现场监测,研究了地铁隧道区间下穿河流施工时所遇富水软弱地层的结构及其地表变形特性。结果表明:注浆施工会导致软弱地层膨胀隆起,诱发左、右隧道区间正上方的地层出现“M”型的正曲率变形,地表变形范围约为隧洞跨度的2倍;注浆压力和注浆量对地表隆起的速率和变形量有一定影响,必须及时结合监测资料动态调整注浆工艺和关键参数。该联合施工控制方案具有良好的加固控制效果,能够改善施工作业面前方的地质特性,可有效控制隧道结构及其上部地层的变形。     

富水砂卵石地层双层衬砌类圆形断面矿山法地铁隧道适应性研究

针对富水砂卵石地层条件下矿山法隧道下穿既有地铁盾构隧道,首先从工期要求与既有工程经验方面进行总体方案设计,明确矿山法隧道近距离下穿既有隧道的优势;随后基于规范要求与富水砂卵石地层特性,提出施工变形控制标准;最后对初期支护+双层衬砌结构型式下的沉降变形、结构内力等进行深入分析,并与常规初期支护+二衬结构型式进行对比分析,明确双层衬砌结构型式的优势。研究结果表明:类圆形断面在减小隧道开挖轮廓与改善结构受力性能等方面具有明显优势,同时本工程双层衬砌构造型式,围岩荷载主要由二次衬砌承担,永久结构(三次衬砌)承担的荷载较小,永久结构在承载力与稳定性,尤其是安全储备方面具有明显的优势。     

MJS工法在富水砂层隧道密贴下穿既有车站工程中的应用

以某城市富水砂层中新建暗挖法隧道密贴下穿既有车站工程项目为背景,分析了富水砂层中密贴下穿既有车站的关键技术,对几种可行的地层预加固方案进行了分析比选。工程实践表明,首次在富水地层密贴下穿工程中采用的水平M J S工法(全方位高压喷射工法)加固技术,可有效提高土体自稳能力、隔断承压水,减少对既有车站结构的影响。     

软弱砂层下的地铁隧道穿越建筑物的加固技术及注浆控制效果分析

地铁隧道在富水软弱砂层下穿越建筑物时,容易引起开挖面涌水突泥、围岩滑塌失稳以及建筑物不均匀沉陷等工程灾害。以青岛地铁枣李区间隧道软弱砂层带下穿建筑物工程为例,提出了全断面超前帷幕注浆、初支背后径向注浆及洞内补偿注浆联合加固技术。通过数值计算考虑注浆膨胀作用,分析了隧道下穿施工过程的地表变形及建筑物稳定性特性。研究表明:隧道在软弱砂层中采用全断面超前帷幕注浆会引起地表隆起现象,双线隧道地表呈现M型隆起变形,后开挖隧道变形值较大;地表建筑物在注浆膨胀作用下表现出正曲率变形,后开挖隧道正上方建筑基础最易发生破坏;穿越富水软弱砂层时不能一味提升注浆压力来提高地层刚度,应与现场监测结合进行施工控制。     

富水软弱地层导向水平旋喷桩施工技术

导向水平旋喷桩正越来越多地被应用于富水软弱地层的隧道施工,其实用性和优越性也越来越明显地显现出来.结合广深港客运专线ZH-4标深港隧道下穿地铁1号线暗挖段施工情况,介绍了导向水平旋喷桩在暗挖段隧道的施工步骤与方法,重点阐述了施工过程中对钻杆位移的控制以及对成桩直径的掌控,并对其他要点进行了总结,对今后同类施工有一定的参考意义.     

深圳地铁区间浅埋暗挖隧道施工与沉降控制

深圳地铁科华区间隧道地质条件复杂多变,属浅埋隧道,采用暗挖法施工,施工难度极大.结合施工实际,介绍了该隧道采取的竖井旋喷桩止水帷幕技术、富水软弱地层以及富水砂层的开挖支护技术,分别列举了隧道穿越地下管线、人行天桥、高楼地下室施工时采取的施工措施,总结了控制地表变形沉降的主要对策.     

城市富水砂卵石地层浅埋暗挖电力隧道的设计技术

针对成都市下穿天府大道电力隧道工程实例,在深入分析富水砂卵石地层特点的基础上,从电力隧道断面设计、初期支护设计、超前支护设计、防排水设计、井点降水设计等方面阐述了浅埋暗挖法应对富水砂卵石地层的技术措施。     

全方位高压喷射工法在杭州地铁盾构下穿既有线工程中的应用

以杭州地铁5号线滨康路站—青年路站区间盾构隧道近距离下穿既有地铁1号线工程为背景,对全方位高压喷射工法在盾构下穿既有线工程中的应用进行研究.通过分析现场试桩试验数据和实际施工过程监测数据,总结了采用全方位高压喷射加固后既有隧道的变形规律,并提出适用于杭州地区软土地层的施工参数及施工工序.研究结果表明:既有隧道的全方位高压喷射加固建议选择"半圆"加固方式;应合理延长相邻桩的施工间隔时间,优化施工工序;采用全方位高压喷射加固后,既有隧道结构变形得到了有效控制.     

中梁山隧道高压富水区帷幕注浆技术

依托中梁山隧道下穿余家湾水库段高压富水区工程,详细介绍超前全断面帷幕注浆的施工方案;综合采用红外探水法、超前探孔法、检查孔法等,对注浆效果进行检验 开挖揭露后证明,岩溶裂隙和管道可以得到有效封堵,且注浆效果良好.     

广深港高铁深港隧道下穿地铁1号线PBCRD工法数值计算研究

依据某大断面隧道工程在富水软弱地层中下穿地铁及地下商业街,通过Midas-GTS数值模拟,研究分析先墙后拱交叉中隔壁法(即PBCRD工法)进行近接工程施工的安全性。研究结果表明:该工法能够有效控制位移,保证运营地铁及地下商业街安全,且大断面隧道初期支护、临时支撑与二次衬砌内力在安全范围内。根据分析结果提出施工对策:应采用高压水平旋喷桩改良地层;及时封闭掌子面,并及时施作初期支护;针对桩基侵入新建隧道的情况制定详细的处理方案。采用PBCRD法施工的结构整体性较强,受力转换过程较少,施工空间较大,导洞空间大,二次衬砌工序减少。同时在保证隧道施工安全快速的前提下,也能够保证近接建筑物的安全。     

敏感性试验在下穿地铁隧道位移控制的应用研究

在富水软弱地层条件下,大断面隧道采用矿山法下穿既有地铁线施工,施工工法复杂,工序转换多,难以对地铁隧道的位移进行精确计算。通过对地层进行适当的扰动,如地层压力、水位、地层损失等因素变化对土体位移的影响,即土体位移的敏感性试验,找出了产生地铁隧道位移的敏感性因素。通过WSS补偿注浆,将地铁隧道位移控制在规定的范围内,达到了预期效果。     

客运专线铁路隧道Ⅵ级围岩地段设计探讨

宝兰客运专线马鞍梁隧道Ⅵ级围岩地段处于富水的松散地层中,下穿浅埋沟谷,工程力学条件差、施工风险大,隧道设计方案的选择不仅对工程施工安全、进度和投资影响较大,甚至会对工程的运营安全带来影响。通过工程实例研究客运专线隧道Ⅵ级围岩地段主要工程特点,提出Ⅵ级围岩隧道设计的合理方案。通过工程类比法及数值分析确定结构支护参数,采用全包防水理念,并辅以井点降水及注浆加固等措施改善地层,保障了Ⅵ级围岩隧道工程的施工安全,方案经济合理。     

盾构隧道近距离穿越燃气管道影响分析

盾构隧道近距离穿越燃气管道易引起管道及周边地层变形，控制效果不佳可能引发工程事故。依托某盾构隧道长距离穿越燃气管道工程，采用ABAQUS建立盾构隧道掘进对管线影响的三维有限元模型，研究地表和燃气管道受力及变形，并对比分析下穿过程不同掌子面支撑压力和同步注浆压力对燃气管道沉降影响规律。结果表明，掌子面支撑压力增大，燃气管道沉降量随之小幅减小；盾尾同步注浆压力增大，燃气管道沉降显著减小，同步注浆压力控制在1.1～1.3倍静止土压力范围可满足燃气管道变形控制要求。经现场实测验证，燃气管道最大沉降速率仅为0.25 mm/d,小于变形控制标准。     

软弱富水地层浅埋暗挖隧道地表沉降和支护结构受力的模型试验

以莞惠城际轨道交通工程项目GZH-5标段中DK32+300~DK32+927.303段为背景,通过2组模型试验,其中一组无超前注浆,另一组进行超前注浆,研究软弱富水地层浅埋暗挖隧道地表沉降和支护结构受力规律及超前注浆对其受力变形造成的影响,最后,针对软弱富水地层浅埋暗挖隧道施工,提出几点隧道工程设计和施工的相关建议。     

WSS工法注浆在城际铁路隧道中的应用

1 工程简介 东莞—惠州城际轨道交通项目某标段位于广东省东莞市,标段内设有明暗挖车站,采用矿山法及盾构法施工的隧道.其中采用矿山法施工的隧道洞身处于富水软弱地层、W4全风化片麻岩、含砾砂岩、第四系富水残积层和全新统冲积层.全风化地层遇水易软化,开挖中易出现掌子面失稳等险情,给隧道正常掘进带来较大安全隐患,同时影响施工进度.按原设计方案,采用全断面注浆加固地层,止水加固效果并不理想,为确保施工安全,隧道施工开挖前采用WSS工法注浆,对掌子面进行止水加固.     

预切槽法在浅埋暗挖下穿公路段隧道中的设计

研究目的:机械预切槽法因其结合盾构的盾壳保护开挖理念和新奥法处理复杂地层的自由灵活理念,在土砂等极软弱围岩地质条件、城市特殊复杂环境近接施工或以上因素复合形成的复杂困难工程条件下具有显著的优势,可以较好地保障隧道施工的安全,同时也是机械化施工的一种很有发展潜力的隧道施工方法。本文结合福平铁路新鼓山隧道下穿福州机场高速公路的浅埋暗挖段,对隧道预切槽法施工在软弱地质下浅埋暗挖下穿通过道路的城市环境应用进行设计与分析,提出该方法的可行性。研究结论:(1)预切槽法可以应用于浅埋暗挖、下穿道路等特殊隧道段落的施工;(2)在浅埋、软弱、近接等特殊条件下,预切槽法形成的预筑拱作为超前措施,较常用的管棚等技术手段,对控制地表沉降、保证施工安全有更显著和可靠的作用,具有更大的安全性;(3)本研究结论可为类似工程条件的隧道设计提供借鉴。     

软弱围岩浅埋大断面隧道下穿村庄施工控制技术

通过分析爆破振动速度测试、地表量测、地表裂缝的产生机制及发展规律以及施工控制及防治技术,指导和组织娄邵铁路扩能改造工程金石冲隧道在浅埋软弱地层中下穿村庄施工。通过优化爆破施工参数设计、加强支护措施,施工过程中及时变换施工方法和处理方案,以适应动态设计、动态施工、动态管理,并在施工过程中加强超前地质预报和监控量测工作,大力推行信息化施工技术,总结形成软弱围岩条件下大断面浅埋隧道施工综合控制技术,可为以后的隧道建设施工提供借鉴。