铁路隧道大型溶腔注浆加固施工技术

某铁路隧道在进口段有一个大型溶腔,施工中多次发生了涌水、涌泥等工程灾害,给工程的安全施工造成了危害。针对该溶腔的特点,研究出了由普通水泥单液浆、普通水泥—水玻璃双液浆、TGRM单液浆组成的注浆材料配套体系,采用108 mm的大管棚注浆超前预加固,开挖后采用网锚喷临时支护,达到了预期的处理效果。该工程可为类似工程提供借鉴。     

砂卵石地层超前管棚和深孔注浆复合预支护效果研究

以北京地铁12号线区间下穿京张高铁盾构隧道为工程背景,数值模拟了砂卵石地层超前管棚和深孔注浆复合预支护工法的地层变形控制效果,探讨了预支护方法对下穿工程地层变形规律、地表沉降规律、盾构管片变形规律、塑性区分布以及管棚受力特征的影响。结果表明:下穿工程地铁施工引起上部高铁盾构管片最大变形区在双区间中心截面±15m范围内,这是布置超前支护以控制地层变形的关键区;深孔注浆加固条件下增设超前管棚,可减小拱顶围岩塑性区开展范围,改善注浆体受力状态,有效降低隧道中上部围岩变形;超前管棚和深孔注浆复合预支护可充分利用深孔注浆的拱效应,又可利用管棚的梁效应,发挥各自力学优势,联合承担上部围岩压力。     

野三关隧道穿越高压富水块石充填大型溶洞施工技术研究

主要论述宜万铁路野三关隧道施工穿越大型高压富水块石充填型溶洞的施工技术方案,根据超前地质预报精确超前探测溶洞的位置形状,通过迂回绕避先行越过溶洞腔体,回头对溶腔采用释能降压措施,解除溶洞出现不可预料的突水突泥石安全风险,然后对溶腔溃口进行封堵,主溶腔处采取加强初期支护措施治理溶洞,隧道衬砌结构紧跟顺利穿越大型溶洞,对隧道通过有复杂充填物大型溶洞施工具有系统指导意义。     

高速铁路偏压隧道高边坡零开挖进洞施工技术研究

零开挖进洞施工技术应用时必须对隧道洞口的地形、地质与隧道周边环境影响因素进行综合分析,使用不当容易产生地表沉陷、初期支护过量变形、衬砌间裂缝等诸多问题。为探究零开挖进洞施工技术在高速铁路偏压高边坡隧道的使用效果,以杭温铁路西安隧道洞口段施工为背景,理论分析表明偏压、高边坡和围岩差等不利因素是影响零开挖进洞施工技术的关键,现场采取抗滑桩防偏压、护拱补强、超前管棚预支护和注浆等措施,实现"零开挖"进洞的目标。     

浅埋暗挖隧道穿越填石区地表沉降控制

厦门城市轨道交通1号线城市广场站—塘边站浅埋暗挖区间采用矿山法施工,由于隧道穿越地质条件复杂的填石区地表沉降难以控制。仅采取喷射混凝土封闭掌子面、注浆加固、加强超前支护措施累计地表沉降接近70 mm;而采取地表高压旋喷桩超前加固,洞内全断面帷幕注浆、双层小导管超前支护等多种措施,能将地表沉降控制在5 mm以内。据此提出了地表高压旋喷桩超前加固、全断面帷幕注浆、双层小导管超前支护、长管棚初期支护和拱脚加固施工方法。经实施效果良好。研究成果能为城市浅埋暗挖隧道穿越填石区提供参考。     

采空区回填体隧道冒顶塌方处理技术

以铜陵市五松隧道在施工中遇到的采空区回填体塌方处理为例,针对采空区回填体导致冒顶塌方的特点,从安全顺利的角度,通过临时环向竖向钢支撑加固未塌方段、套管法超前管棚超前预支护、水泥水玻璃注浆加固、预留核心土法开挖支护、回填轻质混凝土、换拱等技术,安全顺利地处理完该塌方,为今后类似工程提供一定的参考。     

钟家二号隧道塌方处理技术

兰新铁路第二双线钟家二号隧道出口端岩体破碎、稳定性差,施工过程中出现了大量渗水,导致了塌方。通过对塌方原因分析和现场实践,总结形成了隧道塌方处理技术:对塌方影响段主要采取径向注浆加固堵水、打设锁脚锚管、双层支护等措施;对塌方段采取了加固塌落松散体、双层超前小导管预支护、径向注浆、导管超前引水、拱脚加强、三台阶预留核心土扩大拱脚开挖和缩短仰拱封闭距离等综合措施。该技术的成功应用对其它类似工程有一定借鉴价值。     

宜万线隧道工程岩溶治理技术与工程实例

研究目的:宜万线是目前已建和在建工程中岩溶最为发育的铁路线,全线共有隧道159座,约占线路总长度的59%,其中多数隧道穿越碳酸盐岩地层,岩溶、岩溶水极其发育,这给隧道工程的安全施工以及工程建成后的运营安全造成十分重要的影响.研究结论:施工中所遇到的岩溶按工程地质特征分为洞穴型、溶隙溶槽型、管道型、大型岩溶四大类,并按无充填型、半充填型、充填型、充水型、过水型、暗河型等水文地质特征进行次级分类,以便进行针对性治理.根据分类,针对岩溶洞穴型主要采取回填、换填、注浆加固等措施;针对溶隙溶槽型,主要采取护拱回填、加强预支护开挖、注浆加固等措施;针对岩溶管道型主要采取护拱回填、预引排、注浆加固及大管棚预支护、维持原排水通道等措施;针对大型岩溶型,上部主要采取护拱回填、注浆加固及大管棚预支护,基底主要采取钢管桩、板跨、梁跨、桩基承台、回填路基等措施.     

齐岳山隧道大型充填溶腔处理施工技术

齐岳山隧道进口段有大小溶洞100多个,在DK362+277处的是一个大型溶腔。该处发生了大型突泥、突水,整治此溶腔上半断面前采取108大管棚注浆超前预加固,开挖后全环格栅、网锚喷临时支护,达到了预期的处理效果。     

新宝塔山隧道浅埋偏压段施工及监控量测分析

浅埋偏压段及不良地质条件给隧道施工造成安全隐患,也是造成整条隧道施工失败的主要问题。新宝塔山隧道部分处于浅埋偏压段,讨论了该段施工设计和施工工艺,包括地表注浆加固围岩、超前管棚注浆锚杆预支护、段台阶开挖法、喷锚挂网支护和围岩监控量测信息反馈与预测预报等,为隧道的顺利贯通提供了有力保障。     

宜万铁路别岩槽隧道F3断层突发性涌水治理

研究目的：宜万铁路别岩槽隧道F3断层围岩破碎，为碎石土，局部溶隙、溶槽发育，有少量地下水，施工中按V级围岩采用超前小导管支护、格栅钢架支撑、网喷混凝土，采取台阶法丌挖。在初期支护完成3个月后，由于受地表强降雨影响，致使隧道线路右侧暗河（距隧道约10-20m）水量增大、水压升高，继而导致隧道初期支护严重开裂-变形，突发大规模涌水。本文主要分析了F3断层突发性涌水机理，介绍了F3断层突涌水的治理措施。 研究方法：突发性涌水后，现场立即启动应急预案，在安全监视下，采取工字钢环向加固和横向支撑，并对线路右侧边墙进行钻孔放水泄压。水量稳定后，对F3断层段采取径向加固堵水注浆；拆除变形格栅钢架，采用120钢架替换；并及时施作二次衬砌。 研究结果：通过采取“径向注浆加固-初期支护加强-及时施作二次衬砌”等综合技术措施，F3断层治理后，仅在局部位置出现渗流水，水量1m^3／h，治理效果良好。 研究结论：（1）通过别岩槽隧道F3断层涌水事故，当隧道周围（不超过100m）存在暗河通道等赋水条件，隧道开挖揭示囤岩破碎，那么，既使隧道开挖中未发生涌水，也难以保证初期支护完成后不发生涌水事故，甚至很难保让隧道完成后运营过程中不出现问题，随着“强本简末，为运营服务”隧道修建理念的提高，针对类似地质构造，做到提前防范，加强处理。（2）针对类似别岩槽隧道F3断层地质特点，采取径向注浆是一种有效的治理及防范措施。     

中尼铁路夏木德至加德满都段主要工程地质问题及地质比选

拟建中尼铁路夏木德至加德满都段穿越喜马拉雅山脉,具有新构造运动及地震强烈、构造应力场强烈、岩浆活动强烈、水热活动强烈、重力夷平面下切强烈、物理风化强烈的特点。活跃的内外力地质作用导致该区工程地质条件极其复杂,边坡稳定性、泥石流水毁、高地温热害、高地应力下硬质岩岩爆、软岩大变形及深大活动断裂错断效应构成了控制线路方案的主要工程地质问题。研究认为:夏木德经吉隆至加德满都(AK)方案走行于吉隆藏布峡谷区,自然坡降相对较缓,有设口岸站条件,受地震影响较小,线路走向与主应力方向近乎平行。夏木德经聂拉木至加德满都(A1K)方案走行于波曲高山峡谷区,自然坡降相对较陡,设站条件困难,地层虽以硬质岩为主,但活跃的内外力作用,导致主要地质问题更为发育。从边坡稳定性、泥石流水毁、高地温热害、高地应力下硬岩岩爆及软岩大变形主要地质问题综合考虑,AK方案优于A1K方案。     

齐岳山隧道溶洞处理施工技术

主要就齐岳山隧道在施工中所遭遇的几个涌水、突泥溶洞及施工中采取的对策、措施进行了介绍,并对齐岳山隧道的溶洞处理施工经验进行了总结。     

宝兰客运专线麦积山隧道2号斜井突涌水特征与防治措施研究

铁路隧道大突涌水灾害一般认为发生于岩溶发育及断层构造带等易形成大型含水构造的地段,通过对宝兰客运专线麦积山隧道2号斜井的研究分析,普遍认为是工程地质及水文地质条件相对较好、富水性相对较弱的花岗岩隧道中的突涌水现象。并在勘察施工过程中运用地质调查法、物探法、超前水平钻法等多种勘察手段,结合区域背景资料综合分析,总结出花岗岩的构造节理定向等距、空间分布非均匀性、涌水量非线性变化、流态相对单一等特点及发育规律,并以此结论为基础论述突涌水防治措施方案的比选研究。最后施工验证了治理方案"顶水作业,辅助注浆封堵"的安全合理性。     

遂渝铁路荆竹岭隧道复杂地质段设计

研究目的：消除荆竹岭隧道发生岩溶突水引起施工灾害事故发生可能,避免过可溶岩段地下水大量漏失破坏水环境引起地表塌陷,解决隧道过巨大溶洞群、地下暗河、岩溶突泥段及石膏层膨胀腐蚀性对隧道结构强度、稳定、耐久性的影响问题。 研究方法：本着治水、环保、安全、运营救援相结合的理念,系统设置辅助坑道、特殊地质段加强超前地质预报、富水地段帷幕注浆堵水与岩溶暗河疏导排水相结合,并运用ANASYS程序数值仿真计算。 研究结果：完成隧道跨越“溶洞、暗河、突泥段”设计、石膏地层段支护结构设计、抗水压衬砌设计。 研究结论：本隧富水段、岩溶暗河段的防排水设计理念及复杂地质段设计措施,确保了隧道结构的施工、运营安全,可很好地指导今后类似复杂地质段工程设计。     

深埋岩溶隧道水压力的预测与防治

研究目的:为保护洞顶水资源和环境,深埋岩溶隧道“以排为主”的设计原则巳不适应环保要求,开始尝试 “以堵为主”的防排水原则。封堵地下水会使隧道衬砌承受巨大水压灯,“以堵为主”的关键问题是预测和防治隧 道水压力。 研究方法:隧道水压力受地下水水头损失和地下水与衬砌接触面积的双重影响,据此在调整岩溶隧道水头 折减系数的基础上,分析隧道水压力模式。 研究结果:给出了用渗流水量确定隧道水压力的公式,继而讨论了基于水环境平衡的适度排水和围岩注浆 的防治原则,并给出了注浆圈和其内衬砌的水压力的计算公式。 研究结论:引用锦屏二级水电站探洞和渝怀铁路圆梁山隧道的实测资料对上述水压力公式进行检验,其计 算的隧道水压力较符合实际。     

异形钢桥塔高程精密测量技术

针对传统桥塔高程测量方法受场地、环境等因素影响较大无法满足异形桥塔高程测量要求的问题,本文结合永定河特大桥桥塔高程测量的实际需求,提出了一种基于正负压力变送器测量桥塔倾斜端口高差的方法,并介绍其计算分析方法.全站仪地面竖向高程传递+端口正负压力变送器测量倾斜端口高程的测量方法克服了传统方法中要求测试端口基本平直的限制;温度引起的液态水密度变化会对压力变送器测量高差的精度产生较大影响;通过测量已知基准点高差反算液体密度取值可减小温度影响产生的误差;该测量方法能够满足高度大于100 m的异形桥塔高程精确、快速测量的要求.     

岩溶地区某浅埋箱型隧道沉降成因及控制

研究目的:岩溶地区侧方基坑桩基施工及土方开挖过程中,浅埋明挖箱型地铁隧道结构出现突发沉降,尤其是变形缝部位沉降显著,本文通过箱型地铁隧道沿线及变形缝两侧的位移监测数据,分析隧道结构突发沉降产生的原因,并研究了浅层回灌水、深层回灌水和注浆加固等沉降控制措施的效果。研究结论:(1)支护桩施工诱发浅埋箱型隧道最大累计沉降为3. 3 mm,应重视其在岩溶地区的施工影响;(2)嵌岩工程桩施工揭露溶洞,承压岩溶水突涌桩孔,是侧方浅埋箱型地铁隧道结构突发沉降的主要原因;(3)浅层回灌水可短时间内使地层补水,抬升隧道,抑制隧道急剧沉降;长期实施深层回灌、桩基泥浆护壁施工,可维持地下水位,控制侧方隧道沉降,但存在深层回灌水可能通过岩溶裂隙或通道进入溶洞,降低回灌水补充效率的问题;(4)"双排桩+对拉钢绞线+对称开挖"有效控制隧道的最大水平位移为3. 0 mm;(5)箱型地铁隧道周围进行垂直和斜向钻孔注浆可起到加固和止水的效果,考虑到变形缝的敏感性,应实时控制注浆压力;(6)该研究成果可供类似岩溶地区浅埋箱型地铁隧道侧方基坑工程参考。     

预应力混凝土箱梁支点不平整效应试验研究

通过理论计算分析及跨度24m双线实体箱梁试验,研究预制箱梁支点不平整对箱梁受力的影响。在运输及施工阶段,箱梁4个支点的最大不平整量应控制在5mm之内;存放时及架设后,箱梁4个支点的最大不平整量应控制在3mm之内。建议在预制箱梁架设时,先采用千斤顶将支点反力调匀,然后再进行支座安装,以保证将支点不平整量控制在最小。     

深圳湾海底淤泥大变形固结试验研究

深圳湾海底淤泥含水量很高,在外加荷载作用下,其固结压缩过程具有明显的大变形特征。选取深圳湾西部通道口岸处海水下3 m海底淤泥制作土样,对重塑土样进行固结及渗透交叉试验。通过测定土样的孔压、压缩变形以及渗透过程中的排水量,研究深圳湾海底淤泥的体积压缩系数、大变形固结系数的变化规律。研究结果表明:深圳海底淤泥的大变形固结系数在常用荷载内变化不大,设计估算时可作为常数,而体积压缩系数在固结过程中随孔隙比的变化较大,如假定其为常量采用简化的解析求解,会使得出的结果误差较大,甚至大于采用Terzaghi固结理论计算的偏差。