提高复杂环境下软岩隧道钢拱架安装质量的措施探讨

在实际施工中,钢拱架的安装质量难以控制,钢拱架的连接、垂直度、高程控制、横向偏差等方面往往达不到质量要求,这会对钢拱架的受力结构带来较大影响,从而导致出现隧道初期支护发生变形以及开裂等严重的问题,增加了隧道施工风险。文章通过云南省昌保高速公路石花洞隧道初期支护钢拱架的安装施工,介绍了提高复杂环境下软岩隧道钢拱架安装质量的相关措施。     

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。     

隧道钢拱架硬钎焊工艺设计研究

隧道钢拱架质量的好坏,主要决定因素是钢拱架的焊接质量。文章通过查阅关于硬钎焊的相关文献资料,对隧道钢拱架材质及焊接性进行了分析,并以工字钢钢拱架为例进行了硬钎焊工艺设计研究,以期为隧道支护安全设计提供参考依据。     

特长隧道施工质量通病分析及预防监管措施研究

随着我国交通建设的不断发展,特长隧道的建设也得到了前所未有的发展。但是,近年来特长隧道的病害也越来越严重,如何预防和消除施工中的质量通病成为了当今的一个重要课题。本文通过查阅关于特长隧道质量通病的相关文献资料,并结合四面山隧道在施工中的质量病害,对特长隧道施工质量的主要通病,从初期支护背后空洞、二次衬砌接缝错台及洞身渗漏水等方面进行了详细的研究,并针对这些病害,从监理角度提出了预防监管措施。     

SCDZ133智能型隧道多功能作业台车及其施工技术

为了解决隧道钢拱架安装、装药、通风管路铺设、测量等常规性工作中存在的安装不到位、劳动强度大、效率低、效果差等问题。文章经过大量调研并结合中国铁建重工多年隧道产品研发经验,研发出具有自主知识产权的SCDZ133智能型隧道多功能作业台车。该设备具有先进的液压系统、独特的滑移装置与机械手装置、良好的机动性和多工况适用性、多功能特性以及自动定位及轮廓扫描特性,解决了隧道钢拱架安装、装药、测量等安装不到位、劳动强度大以及效率低等施工难题。同时,结合设备优势和隧道钢拱架施工经验,首创"322"钢拱架安装施工技术,大大地提高了施工质量与施工效率,推动了隧道钢拱架安装技术与方法的发展。     

大断面黄土隧道初期支护与围岩相互作用机理研究

依托已修建并投入运营的郑西高速铁路,针对开挖面积达170m2的大断面黄土隧道,进行了不同钢架形式作用机理的研究,明确了型钢拱架和格栅拱架的适用条件;采用现场对比试验等研究手段,在浅埋老黄土隧道中分别设置了型钢钢架、格栅钢架对比试验段.试验结果表明,两种钢架初期支护变形相当;两种钢架的应力均在允许值范围之内,但格栅钢架应力较小;格栅钢架的围岩-初期支护接触压力分布较均匀;两种钢架组合支护在控制大断面黄土隧道拱顶下沉方面无明显差异,水平收敛基本相等.另外,基于混凝土早期强度试验,采用围岩-结构法,根据组合支护与围岩的特征曲线,研究分析了围岩与组合支护的相互作用机制,最终得出了格栅钢架在大断面黄土隧道中的适用条件,以及在不同围岩条件下初期支护的设计参数.     

浅埋偏压隧道进洞施工技术

文章结合铁寨子13隧道工程实例,介绍了进洞方案的比选、施工过程中出现的问题及其处理方法,提出了在浅埋偏压、复杂地质条件下采用明拱暗墙法进洞施工技术,既可确保洞口边仰坡稳定,又可保证进洞安全.在施工过程中采用超前长管棚注浆预加固、钢拱架和喷混凝土作初期支护、分部开挖等技术措施,从而确保了隧道施工的安全.     

山区高速公路隧道浅埋段关键施工技术

随着我国山区高速公路隧道建设的迅速发展,浅埋或超浅埋隧道在隧道工程建设中频频出现,浅埋隧道施工过程中的防塌施工技术就显得尤为重要。文章结合水平山隧道浅埋段施工实例,介绍了该隧道浅埋段施工过程中采用的双层超前注浆小导管超前支护形式、三台阶七步开挖方法及防止钢拱架下沉的技术措施,其经验和方法可供类似隧道工程设计与施工参考。     

主浆小导管与钢架联合支护施工技术的应用

文章以岜其山隧道工程为例，介绍了注浆小导管和钢架联合支护体系在隧道支护施工中的应用技术，主要阐述了其作用机理与施工工艺，并评述了其施工效果。     

基于结构特征曲线的软岩隧道钢拱架力学效应研究

针对传统锚喷支护难以适应软岩隧道大变形的问题,文章通过把钢拱架和喷射混凝土同时工作分为钢拱架单独工作和联合工作两个阶段,利用SAP2000有限元程序研究了实腹式型钢拱架和空间钢桁架拱的力学特征及其单独工作的力学效应;考虑材料非线性与几何非线性,研究了钢拱架在不同支撑条件下的极限承载力和极限变形能力。结果表明:(1)将钢拱架单独工作作为支护的一个阶段是可行的;(2)侧向支撑及拱脚的约束情况对实腹式型钢拱架的作用效应有决定性影响;(3)空间钢桁架拱的整体刚度大于实腹式钢架拱,受侧向支撑影响小;(4)提出了提高钢拱架承载能力和变形能力的方法,为喷射混凝土及其它支护措施的实施提供了更多的时间和空间选择。     

砂卵石地层出水隧道施工综合技术

文章阐述了甘谷墩隧道砂卵石地质出水段采用的增加初喷混凝土厚度、减小钢架间距、拱脚处加设锁脚锚管及全断面注水泥-水玻璃双液浆等加强初期支护的施工措施;通过对开挖支护效果的分析,总结了砂卵石地层出水段施工综合技术。     

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。     

公路隧道穿越浅埋断层破碎带工程处理技术

成(都)简(阳)快速路龙泉山一号隧道进口段施工穿越浅埋断层破碎带时揭示围岩破碎、地下水较发育,施工期间发生了喷混凝土掉块、钢架扭曲变形、拱部下沉、地表开裂等危害,严重影响了隧道结构质量及安全运营.针对发生的初期支护变形及沉降的主要原因,设计中采用了微台阶开挖工法,以及加大预留变形量、设置大拱脚、围岩注浆加固、拆换原支护等处理措施,取得了良好的施工效果.     

大断面海底隧道初期支护变异对二次衬砌安全性的影响

运用大型有限元通用软件ANSYS和钢拱架与混凝土间的粘结滑移退化模型,分析了海底隧道典型初期支护裂缝及钢拱架锈蚀对二次衬砌安全性的影响规律.相对于未开裂前,拱顶开裂造成二次衬砌边墙安全系数最大降幅达5.0%,拱腰开裂造成未开裂侧二次衬砌边墙安全系数最大降幅达15.6%;初期支护承受全部围岩荷载时,钢拱架锈蚀对二次衬砌拱顶安全系数的影响最大,80%锈蚀率时拱顶安全系数降幅为10.0%左右.     

湿喷工艺在隧道施工中的应用

在青海省马平高速公路老鸦峡隧道初期支护喷射砼施工中,采用了湿喷施工技术,有效地降低了空气中的粉尘含量,减少了砼的回弹率,确保了初期喷注砼的强度,提高了初期支护的承载能力,保证了隧道施工的顺利进行.     

下穿高速公路的浅埋大跨隧道开挖力学行为分析

深圳市红棉路隧道具有埋深浅(约6 m)、跨度大(16 m左右)、周围围岩软弱、下穿机荷高速公路的距离长等特点。由于机荷高速公路车流量非常大、动态荷载强,因此该隧道施工难度高、风险极大。为研究该隧道开挖过程的力学行为,文章通过数值计算及现场测试方法,获得了隧道下穿高速公路施工过程中地表沉降、隧道拱顶沉降、掌子面挤出位移,初期支护钢拱架应力以及二次衬砌应力的动态变化规律。研究结果表明,在隧道开挖过程中,掌子面前方先行变形的影响范围为1~1.5倍洞跨。隧道掌子面进行锚喷支护加固措施,对减小隧道掌子面的挤出位移作用效果明显。同时,需合理确定支护时机,适当优化施工工序,加快隧道断面闭合时间,加强监控量测,确保隧道成功穿越机荷高速公路。     

对《JTGD70-2010公路隧道设计细则》结构计算部分条文的修改意见

隧道结构问题的复杂性决定了目前隧道设计依然是以经验类比法为主,结构计算分析为辅。由于隧道的荷载和结构计算原理的研究难度较大,比较复杂,导致《JTGD70-2010公路隧道设计细则》中结构计算方面存在的一些问题没有得到及时发现与修正。文章针对细则中深埋连拱隧道围岩松散压力计算方法、初期支护与二次衬砌计算模型的拱脚约束方法、钢拱架与喷射混凝土进行强度校核时弯矩仅由钢拱架承担等方面存在的问题,进行了分析与探讨,并提出了相应的修改意见,建议在下一版细则修订时,使其更加完善,从而更好地用来指导隧道结构计算与设计。     

山区隧道支护施工中的安全管控措施分析

文章结合三家村隧道工程实际,通过隧道洞身稳定性评价,分析了隧道初期支护施工工艺,并提出了隧道支护施工中的安全管控措施。     

超浅埋暗挖隧道优化CRD法施工技术

文章基于深圳市城市轨道交通9号线给排水管线改迁及恢复工程箱涵暗挖段施工实例,针对传统的CRD隧道施工方法存在的不足,提出了超浅埋暗挖隧道优化CRD法施工技术。该优化CRD法技术原理是:首先,通过对隧道围岩进行注浆加固,保证工作面处于稳定状况;其次,施作超前大管棚、超前小导管,与型钢拱架联合发挥棚架作用,避免拱部坍塌的危险,有效减小地表沉降;第三,在保证支护结构安全稳定的前提下,优化临时仰拱、中隔墙的临时钢架,将临时仰拱优化为临时型钢梁,取消临时仰拱、中隔墙的挂钢筋网及喷混凝土施工;第四,将隧道分成4个工作面,同时开挖,逐步成环,保证快速安全地进行土方开挖。文章重点对隧道土方开挖、型钢钢架安装的关键施工技术进行了详细论述。该技术应用于超浅埋暗挖隧道施工,既保证了隧道施工的安全,又降低了施工的成本,加快了施工进度,取得了显著效果。     

炭质板岩隧道变形加固方案及施工工艺探讨

以新建成都至兰州铁路松潘隧道为工程实例,探讨研究炭质板岩段隧道变形加固技术及处理方案。施工中采用长锚杆加固围岩,优化施工工艺,控制开挖步距,加强钢架拱脚的锁脚措施,并及时将初期支护封闭成环,能够较有效地控制隧道变形,避免初支开裂,钢架扭曲等安全质量事故,对今后类似工程地质条件的隧道修建提供参考。