第三系富水泥质弱胶结粉细砂岩地层隧道工序写实

兰渝铁路桃树坪隧道施工初期通过第三系粉细砂岩地层段,遇水围岩软化现象明显,常规施工工法已无法保证隧道正常施工,施工风险极大。文章在以"重降水、密导管、强支护、辅注浆"为指导的前提下,通过工序写实对前期的各项施工工法、辅助措施进行了验证并归类;针对第三系富水泥质弱胶结粉细砂岩地层,重点对洞内降水、超前支护、支护结构及径向注浆等工序进行了验证分析,为隧道正洞支护参数设计的合理性提供了实践依据。     

桃树坪隧道富水粉细砂地层挑高段设计方案优化

桃树坪隧道穿越富水粉细砂地层,施工难度很大,尤其是斜井进正洞的挑高段施工风险更高.通过对四种方案在施工工序、支护形式及体系转换等方面的比选,最后选择采用导洞爬高进入正洞双侧壁导洞高度进行导洞施工、后进行中间部分施工的设计方案,顺利完成了隧道施工.文章详细介绍了四种比选方案及方案实施效果.     

第三系富水砂岩铁路隧道施工技术

程儿山隧道所处地层主要为第三系富水砂岩,稳定性差,扰动后会发生流塑性变形。文章分析总结了第三系砂岩的性质和前期施工工法的优劣;提出了"重降水、辅注浆、强支护、快封闭"的设计施工理念;详细阐述了超前降水、超前预支护、双层初期支护、二次衬砌等施工措施。     

粉煤灰地层大断面连拱隧道超前支护研究

在粉煤灰地层中修建隧道往往会因其承载力低、受压沉降大等特点产生施工安全隐患,为防止拱顶产生过大沉降,在实际施工之前往往进行可靠的超前支护.本文以穿越粉煤灰地带的盐坪坝大断面双连拱隧道为工程背景,通过数值模拟分析不同超前支护方式下围岩的变形特征,研究各种超前支护方式对围岩的变形控制效果,最终比选出粉煤灰地层条件下大断面双连拱隧道最合理的超前支护方式.研究结果表明,在超前锚杆或者超前小导管作用下,隧道洞周水平位移呈现拱腰>拱肩>拱脚的变形规律,隧道竖向位移呈现拱顶>拱肩>拱底的变形规律,同时隧道变形主要以竖向变形为主.同时在4.5 m长、120°范围下的超前小导管支护下,左洞隧道拱顶沉降仅为8.73 mm,拱腰收敛仅为1.01 mm,相对来说支护效果最好.     

垂直冻结技术在大埋深山岭铁路隧道中的应用

程儿山隧道地层主要为弱胶结第三系砂岩,洞身穿越F_2断层核心带,施工中多次发生突泥、涌砂及掌子面向外推移的地质灾害,施工风险极高。基于F_2断层核心带高压、富水的具体情况,文章通过对多种施工方案技术性、可行性和安全性进行对比分析,首次在铁路山岭隧道中应用垂直冻结技术对地层进行加固,并对冻结方案和隧道支护措施进行了研究,可为类似地层隧道施工提供借鉴与指导。     

隧道超前支护与水平旋喷技术开发

隧道超前水平旋喷支护是解决大断面隧道穿越松散不良地层的可靠方法,具有加固效果好、施工速度快等优点,是目前国际先进的隧道超前支护方法。针对隧道施工环境和目前水平旋喷工法存在的问题,研制成功一种带孔口止浆器的全方位高压喷射注浆新工法,以及国内第一台隧道全方位高压喷射注浆钻机及其旋喷后台配套设备。该工法能够可靠实现隧道开挖超前支护的拱棚。在水平倾斜、侧斜及仰角高压喷射注浆时可实现孔内浆液的饱满和压力控制及仰角喷射注浆时可实现孔内浆液的饱满和压力控制,能够确保注浆体质量,减少对地层的消弱,从而控制地基变形;废浆液通过导流管实现有序排放,避免施工场地环境污染。     

洞桩法地铁车站顺行密贴下穿既有隧道方案优化研究

北京地铁15号线奥林匹克公园站下穿大屯路隧道为国内首例大断面隧道长距离顺行密贴下穿既有隧道的典型工程。该工程原设计施工方案采用四上四下八导洞PBA工法,由于存在群洞效应,且车站主体结构赋存于富水的软弱粉质粘土中,使得其施工风险极大。鉴于此,文章对该地铁车站的施工方案进行了优化,取消了原方案下侧的4个导洞,改为施作长钻孔灌注桩,并针对改进的四导洞洞桩法的工程特点,最终形成了暗挖导洞大直径桩施工工艺。在车站施工期间对既有大屯路隧道结构进行跟踪监测,监测结果表明,车站主体结构的施工方案合理,新施工工艺能够确保既有隧道结构和地铁车站施工的安全。     

南京地铁南京站～东井亭区间渡线段隧道施工技术

南京地铁一号线南京站～东井亭区间渡线段隧道为大跨变断面隧道,围岩破碎,自稳性差.因此,隧道施工前采用了高压旋喷桩加固地层,并采用了超前管棚支护以及双侧壁导洞、超短台阶、CRD等施工方法.文章着重介绍了本隧道的施工技术及施工中的关键环节.     

百丈隧道穿越流塑状富水破碎带施工措施及其安全性评价

百丈隧道左洞ZK152+433~ZK152+463段穿越流塑状富水破碎带施工时反复出现变形侵限、塌方等情况,给工程施工带来前所未有的挑战。文章详细阐述了施工过程中采取的各种处治措施,总结了不同处治方案和效果,并采用数值分析方法对隧道结构安全性进行了分析。结果表明:(1)对于流塑状富水破碎带,加密超前支护是防止开挖时围岩出现较大变形或者坍塌的最有效措施。百丈隧道流塑状富水破碎带最终采用了每榀钢架(钢架间距50 cm)都打设一环3.5 m长?51自进式锚杆的超前支护方式,即每个断面都有7层超前支护,最终有效控制了开挖后围岩变形,避免衬砌侵限与塌方;(2)对于流塑状富水破碎带,加固围岩尤其是边墙与基底处围岩非常重要,可有效减少开挖过程中衬砌的整体式下沉。采用抛石挤淤+注浆的方式进行边墙与基底围岩加固,其效果比采用单纯注浆方式好得多;(3)对于外部荷载较明确的隧道,采用计算分析结合工程经验的方式确定衬砌支护参数,既能保证隧道结构安全,又使其经济合理;(4)在双车道隧道施工中,采用三台阶法施工,应尽量缩短台阶长度,使初期支护及时封闭成环,从而可以较好地控制围岩变形。     

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。     

浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工技术研究

进洞一直是隧道施工的关键环节,而洞口工程的顺利完成是暗洞正常施工的前提。目前,采用超前管棚支护、超前小导管注浆等超前支护方式基本能够保证隧道顺利进洞,但是大部分隧道进洞后在洞口段均会出现初期支护沉降变形较大的现象。山西省高(平)-陵(川)高速公路郭家川2#隧道洞口段围岩极其软弱破碎,在隧道采用超前管棚支护顺利进洞后,为了防止洞口段初期支护再次出现较大的沉降变形,提出在洞口段采用联合支护的方案,即将洞口段初期支护的钢拱架与护拱连接,并加强初期支护钢拱架之间的纵向连接,实践证明此方案是切实有效的。分析对比表明,对于浅埋软弱破碎围岩隧道,联合支护方案能够有效地减小洞口段初期支护的变形量,保证隧道结构的稳定性,从而保证隧道安全、快速进洞。     

浅谈小净距浅埋偏压富水段隧道施工技术

文章结合靖西至龙邦高速公路龙邦隧道工程实例,对小净距浅埋偏压富水隧道施工技术进行研究,从地表冲沟处理、超前地质预报、洞身开挖、复合式衬砌支护及监控量测等施工环节,介绍了小净距浅埋偏压富水隧道的施工方案。     

浅埋大断面土质隧道下穿明长城施工安全控制技术研究

针对西河口浅埋大断面隧道下穿明长城施工难点,为有效保护文物,确保施工安全,文章提出了采用水泥-水玻璃双液地表注浆加双层大管棚的洞内外预加固措施、双侧壁导洞超短台阶施工工法及支护参数局部优化的综合安全控制技术。通过模型试验论证了方案的可行性,给出了确保下穿明长城安全施工的地表沉降控制标准,并通过现场监测评价了方案的合理性。     

桃树坪隧道富水未成岩粉细砂预加固施工技术

富水未成岩粉细砂隧道开挖后围岩极不稳定,呈流塑状,极易出现溜塌现象、造成初期支护变形侵限,甚至大的坍塌,严重影响到工程的质量、安全、工期及成本。为确保施工进度、安全及质量,必须采取预加固措施。文章结合兰渝铁路LYS-7标段桃树坪隧道出口段的施工实践,介绍了隧道出口富水未成岩粉细砂地层的高压旋喷注浆预加固技术。     

富水糜棱岩大断面隧道Ⅵ级围岩变形控制技术

改建的成昆铁路秀宁隧道出口段(510 m)通过罗茨-易门大断裂,并下穿龙潭水库,隧道围岩为罕见的富水糜棱岩,围岩级别为VI级;富水糜棱岩开挖后呈流塑状,极易产生涌泥和溜坍,导致初期支护产生大变形。文章基于糜棱岩抗剪强度的水稳性试验研究,针对该段隧道工程提出了采用全断面超前预注浆并辅以大管棚控制围岩变形的支护方法,以及三台阶七步开挖法进行了数值模拟分析。分析结果与围岩变形监测结果均表明,全断面超前注浆可以有效堵水和挤水,实现富水糜棱岩地层的排水固结,提高围岩强度;大管棚超前支护及大拱脚三台阶七步开挖法可以有效控制围岩变形,保证施工安全。     

桃树坪隧道富水未成岩粉细砂试验段施工技术

富水未成岩粉细砂在国内隧道施工中极少见到,该岩性隧道开挖后极不稳定,呈流塑状,极易出现溜塌现象,造成初期支护变形侵限,甚至造成大的坍塌,严重影响到工程质量、安全、工期及成本.文章结合兰渝铁路LYS-7标段桃树坪隧道第三系富水未成岩粉细砂试验段的施工,就富水未成岩粉细砂的施工技术做一小结.     

泥质软岩隧道穿越富水断层带初期支护变形侵限机理及处治对策

南广高铁泥质软岩北岭山隧道出口端穿越F_(10)富水断层带,发生严重初期支护变形侵限,现场采取一系列处治措施但未有成效。针对此情况,文章首先分析了初期支护变形侵限演化全过程及隧道宏观表征,随后从不良地质、地下水与泥岩耦合循环作用、隧道结构、原设计与施工方案四个方面对初期支护侵限原因展开分析,并结合灾变期监控量测实测数据,对穿越富水断层隧道初期支护侵限机理展开进一步挖掘,最后在掌握初期支护侵限机理的基础上,提出切实可行的北岭山隧道穿越富水断层初期支护侵限"洞内+洞外"综合处治方案,并基于数值模拟对处治方案的关键——换拱环节进行计算,获取最优换拱参数。采用此处治方案后,隧道出口端成功穿越富水断层带,该研究思路及处治对策能够为隧道穿越富水断层带初期支护变形侵限提供理论及现场实际借鉴。     

于木匠沟双连拱隧道施工方法和施工监控量测

双连拱隧道因地质条件差、浅埋、高跨比小等特点.在开挖过程中存在洞室围岩失稳变形破坏的隐患.因此,双连拱隧道施工方法和施工过程的监控最测尤为重要.长春一延吉高速公路于木匠沟双连拱隧道采用侧壁导洞先贯通的施工方法.先贯通的侧壁导洞既可以作为运输通道又可以对围岩进行超前探测.施工过程中进行了围岩收敛、围岩内位移、地表下沉等监控量测.及时指导设计变更和支护,确保了隧道的安全、顺利施工.     

超浅埋暗挖隧道施工技术

文章介绍了在确保上方高速公路地面交通正常通行的情况下,超宽断面、埋深仅为0.5～2.5m的超浅埋平顶直墙下穿隧道工程采用管棚超前支护,结合小导管注浆加固地层、多导洞施工方案和微台阶开挖法来达到控制地表沉降和保证施工安全的"浅埋暗挖法"施工技术。     

某大跨度隧道支护破坏原因分析

文章针对某采用双侧壁导洞法施工的大跨隧道在导洞施工过程中的临时支护破坏现象,结合实际的净空收敛监控数据对支护内力进行了反分析,重点就支护破坏形成原因进行了分析。分析结果表明:当导洞下台阶开挖时,导洞内壁会产生较大的水平变形,且后续导洞开挖对先开挖侧导洞临时支护变形影响较大;下台阶位置处临时支护以承受弯曲应力为主,受力状态较为不利,易因弯曲应力过大而导致拉裂破坏;先行开挖侧导洞临时支护在后开挖侧导洞施工的反复影响下,无论是轴向应变还是弯曲应变均明显高于后开挖侧导洞,破坏程度因此也更为严重。