隧道穿越大型充填溶洞超前支护方案研究

岩溶隧道在穿越高压富水溶腔时频发突水涌泥灾害,给施工安全和周围环境造成严重威胁。根据渝怀铁路某隧道穿越溶洞实际情况,分别对“超前小导管+帷幕注浆支护”和“管棚+帷幕注浆”2种超前支护方案进行数值模拟分析,对围岩变形特征和塑性区进行对比分析,结果表明:(1)管棚超前支护对控制拱顶围岩沉降、拱底围岩隆起以及周边收敛变形更有利;采用管棚超前支护比超前小导管支护围岩变形明显降低。(2)采用管棚超前支护比超前小导管支护的塑性区发展深度有效降低,更能保护围岩的稳定性。采用管棚超前支护成功通过了该隧道大型充填溶洞的高风险段,可为类似工程提供借鉴。     

软弱围岩隧道洞口段超前支护的三维数值分析

结合软弱围岩单线铁路隧道洞门工程地质和支护设计特点 ,应用数值方法模拟研究了软岩单线铁路隧道洞门 4种超前支护结构的受力机理。研究结果表明 ,4种超前支护的受力特性是不一致的 ,超前锚杆和超前小导管的受力特征与杆单元相似 ,且受力特性都是中间大、两端小 ;大管棚受力特征为两端铰支的简支梁 ;钢管桩的受力与轴心拉压构件相似。     

隧道内超前小导管长度确定探讨

以250 km/h标准双线隧道为例,对超前小导管设置长度的影响因素进行分析。在工作面稳定性较差的破碎围岩中,为了发挥超前小导管的"棚架"效应,小导管长度的确定应充分考虑工作面的稳定角度、台阶高度、钢架间距等因素,其长度可按公式L=D+B+H×tan(90-β)近似计算。     

浅埋暗挖地铁车站管棚加交叉小导管超前注浆预加固施工技术

结合北京地铁五号线刘家窑车站主体暗挖段隧道北端马头门超前支护的工程实例,研究和阐述了管棚加交叉小导管超前注浆加固技术的机理和施工工艺。     

浅埋暗挖地铁车站管棚与交叉小导管超前注浆预加固施工技术

结合北京地铁5号线刘家窑车站主体暗挖段隧道北端马头门超前支护的工程实例,研究和阐述了管棚+交叉小导管超前注浆加固技术的机理和施工工艺。     

小导管超前注浆法在通过隧道塌方段施工中的应用

结合工程实例介绍小导管超前注浆法在通过隧道塌方段中的应用，着重介绍施工工艺及其他加强支护的措施。     

超前预支护技术在穿河隧道施工中的应用

长沙市湘江大道浏阳河隧道下穿浏阳河,水下暗挖隧道K1+020—K1+110段,覆土厚度最薄处仅14 m,该隧道具有小净距、强风化、浅埋、水下暗挖的特点。以长沙市湘江大道浏阳河隧道暗挖段施工为例,介绍了该工程所采用的长短管棚和小导管相结合的超前支护、玻璃纤维锚杆超前加固、地面垂直注浆和全断面超前帷幕预注浆等复杂地质条件下暗挖段超前综合加固支护施工技术,有效地保障了暗挖段的施工质量和安全。     

低渗透性地层隧道超前加固改进研究

研究目的:武汉地铁二号线施工过程中穿越渗透性较差的黏土或黏土夹碎石地层时,应用常规的"超前注浆小导管"加固技术,存在加固效果不明显和施工难度大的问题。为了解决这一问题,采用型钢支护代替超前锚杆或钢管进行超前支护,并通过应用离散元法对比矩形和圆形断面型钢的成拱效果,建议采用矩形断面型钢,为类似工程积累经验。研究结论:通过研究得出:(1)对于相同宽度和间距的矩形和圆形断面型钢而言,矩形型钢具有更好的成拱效果,能承受更高的土体荷载;(2)从抗弯性能和价格上来说,矩形截面型钢都优于圆形钢管;(3)在地层渗透系数较小、注浆效果较差的情况下,可以用矩形断面型钢来代替超前注浆小导管进行超前支护;(4)该研究成果可应用于隧道超前支护的设计。     

超前加固支护技术在改建铁路隧道洞门施工中的应用

达成线渠江四号隧道改建工程中,围岩类别包括Ⅳ级、Ⅴ级二类。其中,隧道出入口处为Ⅴ级围岩地段,稳定性差,为保证施工质量、安全和工期要求,采用提前进洞以超前加固技术对不良地质进行预加固处理和格栅钢架结合超前小导管进行洞门支护加固进洞的方法。     

超前加固支护技术在夹活岩特长隧道中的应用

夹活岩特长隧道围岩包括Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三类.由于Ⅱ、Ⅲ类围岩稳定性差,为了保证施工安全和工程质量,决定采用超前加固技术对破碎、裂隙等不良地质进行预加固处理.根据隧道路段的围岩类别的不同,分别采用了长管棚支护、小导管支护、锚杆支护等预加固方法.文章对3种超前支护方法的设计参数和施工关键技术进行了介绍.     

砂质黄土隧道支护侵限段迈式管棚超前支护技术有效性分析

风积砂质黄土构造上具有松散、钻孔成孔困难等特点,这种土质中隧道施工易于发生崩塌.针对朔州隧道进口段拱顶出现塌陷、下沉,喷射混凝土剥落、开裂、下塌变形且侵限等现象,选择采用迈式管棚超前支护技术对初支进行拆换.采用有限元差分软件FLAC3D对风积砂质黄土隧道坍塌体工作面迈式管棚超前支护技术进行了研究,结果表明：迈式管棚超前支护结合迈式径向锚杆可以有效控制支护及围岩变形,实现了侵限段初支安全拆换.该技术措施对同类工程具有一定的参考和借鉴意义.     

轨道参数对钢轨Pinned-Pinned振动的影响

有研究认为钢轨不连续支撑造成的轮轨柔度差变是钢轨波浪磨耗产生和发展的主要原因之一。在此基础上对轨道参数对钢轨Pinned-Pinned振动的影响进行进一步分析。通过利用ANSYS软件建立轨道结构的有限元分析模型,计算分析了不连续支撑条件下轨道的支撑刚度、支撑间距和结构阻尼对钢轨柔度特性的影响,并提出了控制钢轨波磨形成与发展的建议。     

基于自稳式钢支撑基坑支护结构的基坑开挖研究

建筑基坑开挖对周边地表及建筑物影响较大,且其稳定性难以控制。为此,本文提出基于自稳式钢支撑基坑支护结构的建筑基坑开挖方法。以某地铁车站基坑工程为研究对象,采用自稳式钢支撑基坑支护结构——双排围护桩与双排注浆钢管支撑相结合的支护模式,并布设针对建筑物、钢支撑和地表观测点,实时监测基坑开挖后邻近区域地表及建筑物沉降情况。结果表明:三个钢支撑极限承载力均达到1100 kN;采用自稳式钢支撑基坑支护结构邻近建筑物测点地表下沉幅度较小;基坑开挖对周边区域地表沉降影响存在时空效应,在地下水位较高条件下距离较近的周边建筑物受基坑开挖影响沉降显著。     

下磨式接触轨防护罩位移问题的解决方案

为提高DC 1 500 V下磨式接触轨系统供电的可靠性,广州地铁4、5、6号线全线安装了GRP(玻璃纤维增强树脂)材质的绝缘防护罩。然而运行中原本相互搭接的防护罩会因为诸多原因产生位移,甚至在缺乏有效支撑时出现侵入集电靴工作范围的情况。通过调研现场设备的运行环境、设备特点,并结合运营经验做出了周密细致的分析,最终提供了锚固及接触面粘合2种解决方案。     

公路隧道施工过程分析及支护参数评价

在复杂地质条件下的隧道工程施工一般采用分步开挖法,围岩及支护结构的最不利承载状态往往发生在初期支护闭合之前,因此有必要对施工过程进行模拟计算。介绍了施工过程有限元数值模拟的方法,通过用设置释放系数的方法来模拟释放荷载的发展,对地层材料、锚杆加固区、喷射混凝土层及钢支撑的有限元模型的建立也进行了探讨。通过ANSYS对两种开挖方式进行了模拟分析,发现施工顺序对围岩的稳定及支护结构的受力影响很大,合理的施工开挖顺序应使围岩尽早构成承载环以分担更多的释放荷载,同时支护结构也应尽早构成承载性能好的拱形结构。加固区围岩强度的提高可使围岩分担更多的释放荷载,可以明显减小支护结构的受力。在云南保腾高速公路勐连隧道的施工中,该分析评价得到了较好的应用,很好地指导了隧道在软弱围岩地层的施工,取得了较好的效益。     

西秦岭隧道掘进机步进模式的探讨

通常情况下,TBM完成组装后,并非紧邻掌子面,需要向前移动一段或长或短的距离方能具备始发掘进条件,称之为步进。掘进机长距离步进决定了工期、经济效益等问题。以兰渝铁路西秦岭隧道工程为例,对以往长距离步进模式进行了改进,对弧形钢板支撑的模式进行步进予以了探讨,可供相关工程参考。     

超前加固和初期支护对浅埋隧道地表沉降控制的贡献率分析

为研究浅埋软岩隧道不同支护方式对地表沉降的影响,以硅藻土地层飞凤山隧道斜井试验段为依托,采用数值模拟和现场监测手段,研究超前加固和初期支护对浅埋硅藻土隧道地表沉降控制的贡献率差异。研究结果表明:初期支护与无支护工况相比,地表测点位移变化为:掌子面前方测点减少31.7%,后方测点减少77.2%,可见初期支护对地表沉降控制贡献显著;超前加固与无支护工况相比,地表测点位移变化为:掌子面前方测点减少55.5%,后方测点几乎无变化,可见超前加固(掌子面约束)对其前方地表沉降控制贡献相对显著,但对其后方沉降控制贡献低;此外值得注意的是掌子面挤出位移减少了80.4%,改善作用明显;同时实施初期支护和超前加固可近似认为是仅初期支护和仅超前加固的叠加结果。研究成果可为依托工程及今后类似浅埋隧道提供参考。     

岩溶隧道综合超前地质预报技术应用

岩溶水文地质条件复杂多变,单一预报方法难以全面预报岩溶地质信息,导致施工中突水突泥事故频发。本文提出了一套以TSP作为长期预报关键技术初判,地质雷达和红外探水作为短期预报关键技术准确预报,同时结合地质素描综合判断法和水平地质钻探辅助验证的综合超前地质预报技术方案。应用结果表明,此岩溶隧道综合超前地质预报技术能准确预报前方一定范围内岩溶发育特征和位置,能有效保证岩溶隧道施工安全,可为类似岩溶隧道工程建设提供借鉴。     

锚注联合支护效果的数值模拟研究

研究目的:采用数值计算的方法从控制隧道变形、塑性区扩展,提高锚杆锚固力,减少初期支护受力等方面对锚注支护与常规喷锚支护的支护效果进行对比研究.研究结论:以具体工程为例,采用数值计算的方法对破碎软弱围岩条件下锚注支护与常规喷锚支护的支护效果进行了系统分析和对比研究.研究表明:对松散、破碎围岩而言,锚注联合支护通过提高围岩强度、锚杆锚固力,从而提高围岩自承能力及支护结构作用在洞室周边的径向压力,与常规喷锚支护相比可有效限制围岩变形,抑制塑性区的发展,提高锚杆锚固力,减少钢拱架及喷射混凝土层的受力,提高初期支护稳定性,特别适宜于破碎软弱围岩的支护.     

桥梁支座水平静力约束方向抗震中的弹簧刚度取值方法对比研究

以1座(75 135×2 75)m四跨连续梁双线铁路桥为例,对桥梁多级抗震有限元分析中支座水平静力约束方向上的弹簧刚度的取值问题进行了分析计算和对比研究,提出了改进的取值方法:多遇地震中,水平静力约束方向上的弹簧刚度可取为无穷大;在设计地震和罕遇地震时,水平静力约束方向上的弹簧刚度可按照水平静力自由方向上的弹簧刚度的取值方法进行取值。