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。     

小净距浅埋暗挖隧道下穿密集房屋安全性分析

研究目的:受城市复杂环境的影响,城市隧道的修建有时不可避免地要下穿房屋。为了达到减少房屋拆迁的目的,本文通过城市小净距软岩浅埋暗挖隧道的数值模拟,研究隧道下穿密集房屋施工过程中不同的施工方案所引起地表沉降量及洞顶建筑物沉降规律,进一步分析洞顶建筑物的安全性。研究结论:(1)隧道施工引起地表沉降的程度主要取决于地质条件、隧道埋深、开挖跨度及施工方法等因素,其中施工方法的影响最为明显;(2)根据数值模拟计算及地表建筑物的实测结果,小净距浅埋暗挖隧道下穿房屋采用CD法施工+超前小导管注浆加固岩体,可以有效地控制地表沉降,保护地表建筑物的安全;(3)本研究成果主要应用在城市隧道工程领域,对今后类似工程的设计、施工具有借鉴意义。     

兰新二线西宁隧道长距离浅埋下穿城区方案研究

本文分析了兰新二线西宁隧道DK192+120—DK193+528段浅埋下穿西宁城区的风险因素,并针对不同风险因素制订了相应的处理方案。兰西高速公路改移或断道困难,隧道浅埋下穿兰西高速公路段宜采用暗挖法施工,给出了设计施工参数。浅埋下穿民房、楼房、市政道路等既有建筑物段有明挖条件,从施工安全、征地拆迁范围、环境保护、工程投资等方面对比分析了暗挖、围护明挖和放坡明挖3种方案的优缺点,得出该段宜采用暗挖法施工。     

地铁区间渡线大断面段浅埋暗挖技术研究

研究目的:地铁区间设置停车折返线、渡线等段处大跨、复杂洞群、变断面的浅埋暗挖隧道施工设计难度大、施工风险高,如何通过优化设计确保结构安全、方便组织施工、降低施工风险成为类似工程设计的难点及重点。本文结合北京地铁3号线区间渡线大断面隧道浅埋暗挖工程设计中采取的关键技术和具体的工程措施,解决上述设计中的重点问题,以期为区间渡线段等类似工程设计提供借鉴与参考。研究结论:(1)通过研究比选横通道的位置、大断面的数量、总体施工筹划、施工工期及难度等,提出了最佳的区间渡线大断面隧道浅埋暗挖总体方案;(2)通过优化施工横通道设计,提出了带中隔壁的正洞段横通道,减小了正洞通道两侧大面积开马头门的相互影响,实现了开马头门施工期间受力体系的简单安全转换;(3)通过洞门超前加固,设置加强梁、钢支撑及加强格栅等加强措施,确保了开马头门的安全;(4)施工带中隔壁的正洞段横通道进区间正线,结构受力转换安全、施工工序简单,通过制定合理的马头门施工方案及合理规划施工步序等,可确保结构安全可靠,可供同类工程参考或借鉴。     

硬岩地层浅埋暗挖隧道成拱效应分析

研究目的:随城市化进程步伐的加速,浅埋暗挖法地铁隧道修建作为发展地下交通的重要手段。为研究浅埋暗挖隧道成拱效应,本文以青岛地铁工程的修建为研究对象,通过复变函数法弹性解析解及围岩应力和位移解析解计算围岩压力反推拱顶可承载厚度;通过拱盖变形量反推隧道拱盖承受的上覆荷载,进而说明在浅埋隧道也存在"成拱效应"。本文采用理论推导和数值模拟方法对浅埋暗挖隧道成拱效应进行模拟分析,并结合某车站现场实测数据进行说明。研究结论:(1)浅埋暗挖隧道围岩自身能承担上覆地层80%多的荷载,证明硬岩地层浅埋暗挖大跨车站也存在显著的自成拱效应,在设计与施工中需重点考虑;(2)硬岩浅埋隧道在一定覆岩厚度条件下存在成拱效应,围岩承受了大部分载荷,初支承受的荷载很少,印证浅埋大跨车站成拱效应存在;(3)本文研究结果可为今后硬岩地区浅埋暗挖隧道施工提供理论参考依据,并为类似隧道工程的施工与设计提供参考。     

观音堂隧道下穿连霍高速公路施工技术

观音堂隧道下穿东西交通大动脉——连霍高速公路,设计为单洞双线浅埋暗挖隧道,隧道下穿段最小埋深11 m,最大埋深18 m。如何控制路面绝对沉降,确保施工期间高速路通行安全并且安全、顺利、高质量的贯通隧道,是本工程控制的重点和难点。通过对工程重点和难点的分析,总结在复杂地质条件下下穿高速公路的施工方法和技术措施。     

暗挖地铁隧道斜交下穿既有铁路的施工研究

研究目的:新建地铁隧道下穿既有铁路工程涉及到铁路运营安全和地铁施工安全,受到工程界的重视.文中选取暗挖地铁隧道斜交下穿某既有铁路工程为研究对象,该地铁隧道为双线、部分浅埋隧道,隧道采用暗挖法施工难度和风险较大.通过ansys计算软件按初步设计的施工顺序和施工工艺进行三维数值计算,分析隧道施工引起的地层沉降和塑性区分布.研究结论:(1)隧道施工引起地层内力重分布,是地表产生沉降的原因,但是列车荷载对地表沉降的影响更为显著;(2)数值计算对施工措施的选择提供了重要依据;(3)施工前对铁路路基注浆加固或在铁路路基两侧预埋袖阀管根据沉降情况进行注浆,可对沉降变形进行控制.     

大直径管幕超前支护在市政隧道中的应用

以成都成华区致力路工程为例,重点介绍在市政繁忙道路隧道中采用大管幕超前支护技术的设计与施工效果。致力路暗挖段隧道下穿既有铁路线,与既有线平面交角为75°,隧道拱顶埋深为1.0~6.2 m,暗挖隧道部分采用Φ299 mm大管幕超前支护,隧道顺利通过浅埋段,对城市道路和居民生活的影响降到最低,保障了施工安全。     

淤泥质土浅埋暗挖隧道下穿既有管线影响研究

研究目的:城市浅埋暗挖隧道经常近距离下穿既有建筑物,因此针对开挖引起地层及结构的变形影响研究具有重要意义。依托杭州市紫之隧道下穿既有地下管线工程,采用三维有限元数值模拟,研究在淤泥质地层中隧道底到地表距离H、隧道与管线夹角θ等因素对管线和地层变形的影响。研究结论:(1)与隧道交汇处的管线变形具有先缓慢沉降,接着快速沉降,最后逐渐趋于稳定的三阶段沉降规律;(2)管线的最小沉降量均位于管线的起始端,而最大沉降量随着θ的增大,逐渐从管线的末端向管线的中间段移动;(3)相同θ下,随着H的增大,管线最大沉降量逐渐增大;而相同H下,随着θ的增大,管线最大沉降量逐渐减小;(4)本研究成果可为淤泥质地层隧道下穿既有管线工程精细化设计与施工提供参考。     

浅埋暗挖法在北京地铁隧道施工中的应用研究

结合北京地铁10号线安贞门站—惠新西街南口站暗挖区间工程,对浅埋暗挖施工方法在地铁隧道工程中的应用进行研究,通过现场监测数据的深入分析,结合施工,总结出施工经验,即关注隧道衬砌的渗漏水变化保证衬砌背后及超前注浆的质量。加强对暗挖区间地表及管线、拱项沉降的动态观测,初期支护必须从下向上施工,二次模筑衬砌必须通过变位量测。     

浅埋暗挖法隧道小净距下穿公路隧道施工技术研究

结合厦门地铁一号线诚毅广场站~软件园站区间浅埋暗挖法施工情况,从分析施工重难点入手,采用三维分析MIDAS-GTS计算软件,对区间下穿海翔大道西亭隧道的施工过程提前进行分析,在最终计算值处于可控范围的前提下提出浅埋暗挖法隧道下穿西亭隧道采用的技术处理措施。在施工过程中,结合工程地质、水文地质条件对该暗挖隧道的支护参数进行动态调整,对地铁隧道及城市快速路隧道沉降变形监控量测进行了阐述。通过采取技术措施,浅埋暗挖法隧道安全通过了西亭隧道。     

南庄隧道浅埋段施工方案与技术研究

新建石太客运专线南庄隧道浅埋段为黄土隧道的一段,其具有浅埋、特浅埋、洞顶有动荷载的特性,根据黄土隧道早成环、早衬砌的施工原则,从施工方案确定、主要施工技术、工程效果等几个方面进行详尽的论述;通过对施工方案的优化,施工技术的细化,制定出解决当前黄土地段下穿道路和雨水窖问题的隧道浅埋段施工方案。     

隧道通过浅埋段施工方案研究及施工安全措施

山地、丘陵地区,岩体较破碎,部分地段构造、节理裂隙发育,隧道施工过程中,易造成穿越浅埋段位置坍塌冒顶,施工风险较高。结合武黄城际铁路沙窝隧道工程实例,对隧道通过浅埋段分别采用明挖及暗过两种施工方案进行对比研究,从施工方案、投资、安全风险等方面论证了两种方案的优缺点。最终确定了暗挖施工方案,介绍了暗挖施工安全措施。     

岩溶地区隧道浅埋段下穿既有构筑物处理技术

研究目的:随着高速铁路发展,路网密度增加,铁路选线不可避免会下穿高速公路、地方道路或厂房、民房等不可拆除的地表构筑物。当岩溶发育地区铁路采用隧道形式下穿通过既有构筑物时,可能会揭穿隧道范围内的溶腔或岩溶管道,造成充填物流失或松动,给地表构筑物带来潜在性危害,进而可能影响生产、生活安全。本文结合成贵铁路大方隧道建设情况,就岩溶地区隧道浅埋段下穿既有构筑物隧道施工方法进行研究,提出能够用于未来类似工程的相关理论依据,以有效降低施工过程中对既有构筑物结构安全的影响,确保既有构筑物的使用功能及结构安全。研究结论:(1)应采取措施避免隧道影响范围的溶腔或岩溶管道内充填物流失或松动;(2)需考虑隧道开挖振动及洞内变形对地表构筑物的影响,采用合理的施工开挖方法;(3)加强与构筑物产权单位的协调沟通,确定构筑物防护要求,采取措施确保隧道施工安全和构筑物安全;(4)本研究结论对岩溶地区类似工程条件下隧道设计和施工具有一定的借鉴意义。     

临河地铁隧道下穿干渠施工响应分析与控制措施

针对矿山法施工的临河隧道受季节性水位变化影响的问题，以济南轨道交通R3线暗挖隧道下穿大辛河东支沟段为例，采用FLAC3D有限差分软件建立三维数值模型，分析水位变化条件下临河暗挖隧道下穿干渠的施工响应与互馈效应。研究表明：采用洞内超前管棚+全断面注浆+渠道两侧注浆加固时，衬砌最大压应力相对另外两种方案减少了约55.7%和41.3%,衬砌最大拉应力相对另外两种方案减少了约55.9%和33.7%;地层和渠道的受力变形均优于另外两种方案，在变形控制标准值允许范围内。工程实践证明，临河暗挖隧道丰水期下穿渠道施工采用洞内超前管棚+全断面注浆+渠道两侧注浆组合加固方案可以有效控制地层变形，确保隧道的施工安全。     

软弱围岩浅埋暗挖法大跨度隧道施工技术

结合工程实例 ,介绍软弱围岩浅埋暗挖大跨度隧道施工采用注浆大管棚超前支护 ,双侧壁导坑工法分步开挖、衬砌的施工方法。     

黄土塬区浅埋大断面隧道掌子面失稳机理研究

研究目的:高速铁路以隧道形式穿越黄土塬区时,受地下水位高、含水量大、围岩分级高、浅埋段距离长等特点的影响,隧道掘进施工中掌子面失稳及坍塌风险高。大断面黄土隧道掌子面稳定分析中,大都集中在浅埋短距离隧道的横向二维问题上,很少提到浅埋长距离隧道的纵向变形和掌子面超前稳定问题。研究结论:(1)针对黄土塬区大断面隧道掘进施工中掌子面失稳及坍塌风险,建立了利用Terzaghi松动土压力理论的三维修正分析模型,推导出了浅埋长距离隧道掘进施工中掌子面稳定性的计算公式;(2)研究了黄土隧道三台阶预留核心土工法施工中掌子面稳定性与黄土含水量之间的关系,提出了黄土塬隧道掌子面施工稳定含水量界限参考值为20%,针对性地提出了安全预防措施;(3)该研究成果可有效指导黄土塬区浅埋慢坡隧道掌子面安全施工,为浅埋长距离隧道的纵向变形和掌子面超前稳定分析和安全控制提供理论依据。     

浅埋暗挖隧道下穿既有铁路和涵洞施工技术方案研究

二十里堡隧道下穿既有铁路和涵洞工程,针对该隧道埋深浅、围岩差的条件,设计采用了双层大管棚和CRD工法相结合的施工方案。本文对管棚受力进行了分析,并应用大型有限元软件,采用数值方法,就施工方案对既有铁路和涵洞的影响进行了仿真分析。结果表明,双层大管棚及CRD工法施工技术方案可以满足浅埋暗挖穿越既有铁路的运营安全和沉降要求。     

武广客运专线金沙洲隧道出口暗挖段施工关键技术

金沙洲隧道出口暗挖段地处粉质黏土、淤泥质土、岩溶发育等不良地质,由于工期紧迫,在浅埋暗挖大断面隧道快速施工中,采用了超前地质预报、"H"注浆超前预加固、下穿煤气管道、隧道涌水处理等关键技术,使隧道安全顺利贯通。     

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。