小净距大跨度公路隧道安全风险管理与施工技术

小净距大跨度隧道风险影响因素复杂、施工期风险较大,需要开展有效的安全风险管理.通过对各类小净距大跨度隧道施工安全事故的分析统计,并结合现场施工实践,建立了安全风险评价指标体系,提出了施工阶段风险管理理念.文章引入ANP方法综合分析风险指标体系各指标间的相互关系,计算出各指标的整体权重,评价出施工中的主要风险源,并针对其制定了有效的施工控制措施.广安翠屏山隧道工程实践证明,实行安全风险管理可提高施工期安全水平,保证工程的顺利推进以至完工.其理论和方法可为同类工程所借鉴.     

ANP-FE与数值模拟结合在地铁隧道近接施工风险评估与管理中的应用

文章针对地铁隧道近接施工工程风险评估与管理问题,提出了将ANP-FE和数值模拟结合起来的一种全新风险管理理念和方法;在调查、研究和分析得到地铁隧道近接施工风险评价指标体系的基础上,将ANP与FE结合起来对风险进行评估,以解决风险影响因素之间相互依存和反馈的模糊性问题;然后以风险评价结果为依据,制定风险防范和控制措施;进一步对采取对策后的工程开展数值模拟,以此来检验措施的有效性和评价方法的科学性;最后,以广州地铁6号线某近接工程为研究对象,对该风险评估与管理方法的具体实施过程做了详细阐述.实践证明,该理论体系和方法能够有效地对地铁隧道近接施工工程的风险进行评估、控制和管理,提高风险评估过程的科学性.     

城区近距离多孔隧道施工关键技术研究

文章以广州地铁5、6号线区庄换乘地铁车站交叠段近接4孔隧道施工为背景,分析了近接隧道施工过程中地层应力重分布特性,对近接隧道施工中先后施工隧道间的围岩稳定性、隧道支护结构的内力、变形相互影响进行了分析研究,提出了相应的施工安全控制指标;对4孔近接隧道施工中的关键施工力学问题进行了三维模拟计算分析,提出了合理的4孔近接隧道同时施工关键技术方案。研究结果表明,在该地层条件下只要采取合理的地层加固措施和隧道支护方案,合理控制平行近接隧道、空间交叠隧道间的错距,则多孔近接隧道同时施工方案是可行和安全的。     

地铁区间盾构隧道对周边建筑物结构基础影响分析

针对区间新建隧道近接既有桩基的地铁工程,进行了三维有限元数值模拟的施工力学行为研究.研究结果表明与无桩情况相比较,近接桩基施工将引起新建隧道自身结构,特别是与既有桩基近接一侧边墙,不利的受力特征,并且近接施工还将引起既有桩基产生偏向隧道水平方向的"拉伸"变形情况.因此,需要采取加固措施,以确保隧道自身结构以及近接地下建筑物的安全.此外,考察不同刚度折减系数时,发现桩基水平侧向变形几乎没有变化,这表明改变盾构管片的拼装方式,在整体上对近接地下建筑物几乎无影响.     

地铁联络通道冻结法施工安全风险评价

为评价地铁联络通道冻结法施工安全风险,文章依据相关文献并结合已有工程经验和类似工程记录,识别出联络通道冻结法施工四个阶段的主要风险要素,建立了评价指标体系,提出了一种基于层次分析法(AHP)、模糊综合评价法(FCE)和贝叶斯网络法(BN)的联络通道冻结法施工安全评价方法。首先采用层次分析法计算各风险事件的相对权重,采用风险经济损失值描述风险事件的影响后果,采用贝叶斯网络计算风险事件的概率等级分数;然后结合风险经济损失值和概率等级分数,并采用梯形隶属函数来计算风险事件对风险水平的隶属度,将风险事件的权重与风险事件对风险水平的隶属度进行模糊综合运算,可得出联络通道冻结法施工的总体风险水平;最后以兰州轨道交通1号线为例进行实例研究,得到该工程总体风险等级为低风险,评价结果基本能反应实际情况。     

新建隧道近距离上穿既有隧道的力学分析及工程处理措施

与既有隧道相交且净距较近时,新建隧道施工破坏既有隧道结构,影响其运营安全的情况时有发生;同时也增加了新建隧道的施工难度和工程风险。文章依据深圳市丹平快速路猫公坝隧道近距离上穿越布吉供水隧洞、东部引水隧洞,三条隧道叠置的工程设计实例,运用有限差分数值计算软件FLAC~(3D)如进行三维模型数值分析,研究了新建隧道施工时既有隧道的变形及内力变化规律,提出了使既有隧道安全性得到保证的数量化指标,论述了猫公坝隧道修建过程中对既有隧道的影响和工程安全性;将数值分析结果与工程实例相结合,提出在地质条件容许的情况下,尽量避免爆破施工,如必须采用爆破施工,应严格控制既有隧道处的振动速度,采用分段微差爆破等一系列措施最大限度地降低爆破震动对既有隧道的影响;阐述了新建隧道与既有隧道之间中夹岩体的加固措施,拟定出了施工过程中既有隧道的监控量测方案,并提出了既有隧道安全一旦受到影响时的补救措施。     

地铁盾构区间隧道施工风险管理

为保证盾构法施工过程中的安全问题,确保施工的顺利进行,规避可能遇到的风险,通过对盾构下穿武广客专浏阳河隧道和南水北调干渠工程进行分析,研究盾构法施工风险机理,提出盾构法施工风险评价模型,结合工程提出相应的控制措施,为同类工程提供借鉴。     

铁路隧道施工阶段监测等级划分方法及应用

铁路隧道施工阶段监控量测是保障信息化施工的重要手段，目前关于隧道监控量测项目及内容主要通过围岩级别定性判定，未建立统一的定量化评价体系。基于风险分析理论，依据隧道发生风险概率指数与风险后果指数，建立铁路隧道施工阶段监测等级及划分方法。将未确知测度理论作为风险概率指数评价方法，选取岩石风化程度、岩石质量指标和单轴饱和抗压强度等8个影响指标，构建指标测度函数，结合改进层次分析法对各评价指标进行赋权，依照置信度识别准则判定风险概率指数，定量计算监测等级指数确定监控量测等级及相应的监测内容。以渝昆铁路小草坝隧道为例，对该隧道3个里程区段进行施工阶段监测等级划分，评价结果显示DK344+200～DK344+220区段监测等级为C。     

软弱地层超大矩形顶管盾构隧道近接施工加固方案优选研究

为保证软弱地层中超大矩形顶管盾构隧道近接施工安全，以某矩形顶管盾构隧道近接下穿既有高速铁路为工程背景，研究超大矩形顶管盾构隧道近接下穿高铁段不同施工加固方案的效果。结果表明：采用超前注浆可使开挖面主动失稳位移减小25.64%，被动失稳位移减小17.65%，轨道沉降减小30.38%。采用人工挖孔桩+D型钢便梁可使开挖面主动失稳位移减小51.28%，被动失稳位移减小29.41%，轨道沉降减小42.31%；现场监测表明，采用人工挖孔桩+D型钢便梁加固后轨道沉降最大值仅为1.65 mm，超大矩形顶管盾构隧道成功下穿既有高速铁路，人工挖孔桩+D型钢便梁保证了超大矩形顶管盾构隧道近接施工安全和高速铁路正常运营。     

路桥隧道工程开挖支护的施工分析

路桥隧道工程施工环境十分复杂,存在诸多安全隐患,并且危险等级也相对较高,这时如果施工不当,所使用的施工技术不合理,很容易引发各类施工事故。对此,从开挖支护的角度,首先,分析路桥隧道工程特点;其次,阐述开挖支护在路桥隧道工程施工中的作用;最后,对路桥隧道工程开挖支护施工技术要点展开分析。其目的是保证路桥隧道工程的施工质量,也希望给相关人员的研究工作提供一定参考。     

泥岩地层盾构隧道下穿既有成昆铁路无预加固施工安全分析

新建地铁隧道下穿既有运营铁路时,如何在无预加固措施下保证新建隧道和既有铁路的安全,是施工的关键。文章依托成都轨道交通9号线一期工程元华停车场东出入场线盾构隧道近接既有成昆铁路工程,采用有限元软件模拟最不利工况下的工程安全性,通过主动托换补偿地层应力损失的可行性以及岩土物理力学参数变化的敏感性。研究结果表明,在泥岩地层、无预加固、有列车荷载作用、注浆压力控制在0.30 MPa及以上条件下,盾构隧道近接下穿既有成昆铁路施工时,能主动托换补偿地层应力损失,限制围岩塑性区发展,满足铁路线路轨道10m弦高低偏差矢度值≤±0.5 mm的管理规定,确保盾构近接施工时的安全。     

兰渝铁路高地应力软岩隧道挤压大变形规律及分级标准研究

软岩隧道在高地应力作用下产生挤压大变形是必然现象。为有效控制挤压大变形,文章结合兰渝铁路软岩隧道工程特性,基于均质地层圆形洞室弹塑性位移解析解和我国现行规范围岩参数,研究了软岩隧道挤压大变形的规律,并提出了大变形分级标准及相应防治措施。在Hoek提出的无支护条件下围岩挤压程度分级标准基础上,以兰渝铁路软岩隧道为工程背景,考虑支护抗力作用,提出了在设计阶段以相对变形和岩体强度应力比为分级指标,将挤压大变形分为三个等级,根据岩体强度应力比进行大变形预测;在施工阶段以变形量和变形速率为分级指标,提出了三级验证标准和变形管理基准以及设计和施工阶段相应防治措施。通过实践验证,隧道大变形得以控制。     

基于DSR-云模型的高地温隧道施工安全评价

文章针对高地温隧道施工安全建立一个合理、有效的评价体系,并进行综合评价,首先,运用DSR模型建立环境驱动力-监控量测状态-措施响应的评价指标体系;其次,利用变权理论确定指标权重;再次,通过云模型理论得到综合云模型数字特征值并生成云图,并结合所计算的最大隶属度确定评价等级;最后,将此评价方法运用于工程实例中加以验证。该工程实例所得结果显示其安全状态为中略偏较差,并筛选出了导致其安全等级下降的指标。结果表明:采用DSR模型所建立的指标体系全面且具有针对性;变权理论使得指标权重客观且符合实际;运用云模型化解了评价过程中定性概念模糊、随机的特性,使得评价结果更加合理有效。     

当前铁路隧道施工亟待解决的若干技术问题

高速铁路隧道工程建设标准高,施工难度大,安全风险高,施工管理要求严格。文章以贵广铁路隧道工程为实例,结合当前国内隧道施工技术现状和贵广铁路隧道创新技术的现场实践,研究分析了制约隧道施工安全和施工效率的突出技术问题,取得了一系列研究成果:①基于精细爆破技术的微台阶开挖工艺可有效解决IV、V级围岩隧道开挖进度与工序安全距离之间的矛盾;②得益于通风技术和空气净化技术的进步,无轨运输方式可以适应于长大隧道的施工;③隧道仰拱快速施工设备和隧道沟槽移动模架的开发应用填补了这一领域的空白;④信息化施工是未来隧道施工技术发展的大趋势。     

设计阶段高尔寺特长公路隧道安全风险评估

高尔寺隧道位于国道318线康定县与雅江县交界处,为单洞双向行车特长高海拔越岭公路隧道,目前隧道工程风险评估处于起步阶段.文章遵循“公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南”的要求,同时参照了国内外其它行业隧道工程风险管理规范或规程,针对高尔寺隧道特点,采用了隧道分段风险评估流程、基于工程类比的检查表法风险辨识和专家调查法风险估测进行了隧道设计阶段的安全风险评估,分析了潜在的风险事件和风险等级,以及有效的风险控制.在无现行规范可循的情况下,进行了设计阶段隧道工程安全风险评估工作的实践,具有一定的参考意义.     

泥质粉砂岩地层中后行盾构隧道近接施工对大断面矿山法隧道的影响研究

两条以上隧道近距离施工时,将导致既有隧道与新建隧道结构的受力变化,带来工法、工序与施工对策优化等问题。文章以长沙轨道交通3号线盾构隧道近接大断面矿山法隧道施工为工程依托,针对泥质粉砂岩地层,采用数值模拟和模型试验的手段,研究盾构隧道近接矿山法隧道施工的影响规律,并基于地表沉降准则提出影响分区。研究表明:盾构法隧道施工中,盾构开挖距离研究断面1倍洞径至研究断面完成管片拼装这一过程,是引起对应地表沉降增加及既有矿山法结构附加位移增长的主要阶段;对矿山法隧道结构的影响以竖向附加变形为主,具体表现为矿山法隧道整体上浮,越靠近盾构隧道的结构受影响越大;内力影响表现为矿山法隧道结构内力不均匀变化,靠近盾构隧道一侧结构受压加强,远离盾构隧道一侧结构易发生受拉破坏。     

浅埋偏压双侧近接隧道影响分区及对策研究

新建隧道施工会引起围岩应力重分布,从而对邻近既有隧道产生较大的影响。文章依托浦梅铁路新建武调1号隧道和武调隧道双侧近接向莆铁路既有武调隧道工程,采用理论研究的方法建立了适用于双侧近接既有隧道影响度的表达式,得到了基于结构位移准则和结构可靠度准则的两种近接影响分区。通过数值模拟、回归计算的方法完成了两种双侧近接影响分区,结果表明:相比基于结构可靠度准则的近接影响分区,基于结构位移准则的近接影响分区方法中强影响区范围较小,弱影响区范围较大。对处于不同影响分区的既有隧道、新建隧道、中间土体提出了对应的适用于依托工程的施工对策。在不同影响分区范围内,对既有隧道结构位移、衬砌应力进行监测。监测结果显示:当采取既定的施工对策后,既有隧道结构位移、衬砌应力均得到了很好的控制,既有隧道受左侧新建偏压隧道的影响大于右侧新建隧道。     

贵南高铁全线最高风险等级隧道顺利贯通

正2021年8月3日,经过1 105个日夜的连续奋战,由中铁二院勘察设计、中铁二局承建的贵南高铁穿越岩层风险等级最高的德庆隧道提前2个月顺利贯通,成为贵南高铁全线首座贯通的高风险隧道。德庆隧道位于广西河池市,隧道全长6 610 m,是贵南高铁全线关键控制性工程,也是风险等级最高的隧道,具有隧道施工工法最多、洞顶洼地多、隧道施工溶洞密集、隧道施工安全风险极高、隧道洞内软基处理最难、隧道施工工序最复杂等十大工程技术难点。     

基于改进LEC法的公路隧道施工安全评价研究

针对公路隧道施工作业活动危险因素的危险性等级划分,可以按轻重缓急采取相应安全对策措施和确定重大危险源。文章在对公路隧道施工作业活动和施工机械类危险源进行辨识的基础上,划分了隧道开挖、爆破、施工用电、施工通风、出碴与洞内运输、支护衬砌等6个主要评价单元;确定了危险严重度C、事故发生的可能性L、作业人员暴露于评价单元的频率E三个指标的不同分值及对应相关条款,同时引入了人员素质和安全管理安全补偿系数R,并明确了其相关条款和分值。针对以上四个指标,当每个分值条款中有一项满足,即按照就高不就低的原则确定相应评价指标(因素)值的大小。由此确立了危险性D等级的确定原则和5个等级标准,并对LEC法进行了改进。通过工程实例,对改进LEC法的具体实施和评价结果的应用进行了详细的阐述。结果表明,评估人员对于同一个危险源能够准确进行评分,危险性等级的高低与补偿系数密不可分。该方法不局限于某个评价单元,具有普遍适用性。     

山区公路隧道施工的安全风险分析与控制

山区公路隧道施工是公路工程施工的一个重要组成部分,其中隧道的安全风险管理直接影响施工工期及后期运营效益。文章结合广西乐业至百色公路项目实例,对该工程隧道施工的实际风险进行评估分析,并结合施工实际提出安全风险控制措施。