新建隧道爆破开挖对既有隧道影响及控制技术研究

新建隧道穿越既有上下行分离式隧道充分利用了既有隧道地质,并结合新建隧道地质钻探、物探及超前地质预报,保证了工程地质的准确。以不同净距计算方法为理论依据,结合现场实际进行比选,确定最合理的穿越位置,施工中采取严格的降振控制爆破措施和可行的隧道开挖方案,通过动态设计方法和信息化施工,结合监控量测、超前地质预报等数据分析结果,调整设计参数以指导施工,保证了既有隧道的结构稳定和安全,确保了施工过程中既有隧道安全运营,并顺利通过了小净距区段,证明了方案的可行合理,为复杂空间结构的地下工程的设计、施工提供参考和借鉴。     

新建隧道穿越既有车行通道的安全性分析

新建隧道穿越既有地下车行通道,且车行通道衬砌与新建隧道之间的距离仅为2.5 m,为了保证车行通道正常行车安全,对新建隧道衬砌进行了设计,采用双侧壁导坑法对隧道进行开挖,并采用midas数值计算软件进行计算,得出了隧道开挖之后车行通道衬砌的竖向位移及应力,以此来评价车行通道在隧道开挖完之后的稳定性。     

削竹式高速公路洞门稳定性数值研究

削竹式洞门是公路隧道常采用的一种洞门形式。鉴于削竹式隧道洞门结构型式比较复杂,有必要对其施工力学特性进行研究。以吉县至河津高速公路西家塔隧道为工程背景,采用数值模拟技术,构建了削竹式洞门三维力学模型,通过分析削竹式洞门在开挖过程中的施工力学特征,总结了削竹式洞门在施工过程中的变形规律,研究成果对削竹式隧道洞门的设计和施工优化具有一定的参考价值。     

双侧壁导坑与 CD 法对超大断面隧道开挖影响分析

随着高等级公路的大量建设,超大断面隧道不断涌现。目前对超大断面隧道力学性质与支护结构机理及其施工方法的研究仍然不足。以郑州市中原路西延线韩门超大断面隧道为工程依托,采用有限元分析方法,对超大断面隧道开挖过程进行有限元模拟,揭示双侧壁导坑法与CD法开挖方式下隧道围岩的变形规律、应力分布特征等,为超大断面隧道设计和施工提供理论依据,并通过现场监测予以验证。揭示大断面隧道开挖变形机理,优化施工技术,以指导超大断面隧道设计和施工。     

高等级公路大断面低扁平率长隧道修建 新技术研究通过鉴定

由重庆高等级公路建设指挥部和西南交通大学土木工程学院共同完成的重庆市科学技术委员会科学研究项目：高等级公路大断面低扁平率长隧道修建新技术研究,于2000年9月21日通过了重庆市科学技术委员会的鉴定。 　　这一研究,以渝长线铁山坪隧道为依托工程,在开挖断面为100　m2以上,开挖跨度达15m的大断面大跨度的隧道工程中,进行大比例尺的模型试验、计算机有限元模拟计算和大规模的现场监控量测,研究围岩和支护结构的力学性能和隧道的稳定性。通过降低隧道断面的扁平率（高度与跨度之比）,减少隧道的开挖断面积,大幅度地降低了工程造价。通过研制的铁山坪隧道监控量测施工管理计算机系统,在施工中进行监控量测,确保了施工安全和隧道稳定。 学报编辑部     

既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工技术

为解决交叉车站换乘节点施工过程中既有车站沉降超限问题,依托郑州4号线会展中心站下穿1号线暗挖段工程,通过数值模拟对比分析了两种新建结构的施工方案。在保证变形能够合理控制的情况下,结合经济投入,推荐在换乘节点两侧明挖结构施工过程中直接将部分新建结构与既有结构连成整体的施工方案,形成了以新、旧结构无缝连接的结构体系为基础、以暗挖段土体适当加固以及注、排同步技术为辅的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工工法。实践表明,该工法不仅降低了开挖过程中既有结构沉降的风险,同时大大的节约了开挖土体超前加固及初期支护的施工成本,加快了施工进度,形成较好的经济效益。     

基于有限元的三台阶仰拱初支技术

为了解决大断面软岩隧道的软弱破碎围岩径向位移增速快,开挖后初期支护结构不能尽早发挥作用,极大可能导致围岩失稳、发生安全事故等问题,以新建蒙西—华中煤运通道马湾隧道为依托工程,以优化改进后的三台阶仰拱初支开挖法进行施工,并借助有限元软件建立隧道模型,对三台阶仰拱初支开挖法进行数值模拟分析。最终结果表明:按优化改进后的三台阶仰拱初支开挖法能实现仰拱初支紧跟、隧道初期支护整体尽早封闭成环,做到了开挖、支护工序衔接紧凑;隧道最大竖向变形为33. 2mm,拱顶沉降及周边收敛随开挖步的变化均处于施工安全范围内;拱腰初支最大拉应力为1. 08MPa,拱顶最大压应力为13. 8MPa,均符合施工要求,为大断面软岩隧道施工提供一种更安全的新方案。     

新建隧道上跨既有隧道安全施工控制技术

新建隧道上跨既有隧道施工时,会对既有隧道结构和铁路正常运营产生安全威胁。对既有隧道安装钢架进行加固;将控制爆破设计、降震措施应用等方面综合考虑,并通过多次试爆数据的分析,总结得出合理的控制爆破参数;新建隧道仰拱开挖前施作"超前管桥"。一系列措施的采用使新建隧道安全、顺利、快速施工,同时也保证了既有隧道的安全。     

新建横通道与既有隧道交叉点处理方案探讨

针对新建横通道对既有隧道的影响,以本溪市三架岭隧道为实例,通过数值模拟,得到交叉点各位置应力集中系数数值,为工程方案提供理论依据;提出对既有隧道衬砌、附属结构设施的设计方案与施工措施,保证既有隧道衬砌结构稳定及附属结构的有效性,为类似工程提供借鉴。     

既有铁路隧道扩挖施工技术

东北地区有大量解放前后修建的铁路线路,这些铁路线路上的铁路隧道,断面小,标准低,只能行驶内燃机车,需对既有铁路隧道进行原位改扩建。以沈丹铁路福金岭隧道原位扩挖为切入点,介绍了不同围岩级别下隧道扩挖采取的施工工艺、方法,对比新建隧道与改扩建隧道施工难易程度和造价情况。研究显示,既有隧道扩挖施工地质风险较小,控制爆破要求高,扩挖隧道相对新建隧道造价低,环境影响小。老旧隧道的改扩建具有现实经济意义。     

兰青复线虎头崖隧道微振动爆破技术研究

新建兰青复线虎头崖隧道出口段（DK60＋590～DK60＋710）与既有隧道线间距11．6～40m。为保证既有隧道正常行车安全,对新建和既有虎头崖隧道进行支护加固并采用微振动爆破技术施工。同时采用4C型振动测试仪对隧道爆破振动进行监测,根据监测结果并结合新建隧道确定下一次爆破的参数,对爆破设计进行优化。通过合理选择爆破时差、最大装药量、微差起爆、掘进进尺、预裂爆破等5个方面的振动控制技术措施,使该隧道开挖施工爆破中的既有隧道振动速度值控制在安全范围以内。最后,利用微振动爆破技术保证了虎头崖隧道开挖作业安全、顺利地进行。     

超大断面隧道变截面软弱围岩段施工技术研究

针对超大断面隧道变截面软弱围岩段存在的工程技术难题,结合新考塘铁路隧道出口段工程地质条件,对超大断面隧道变截面软弱围岩段施工方法进行了研究。从大墙脚复合双侧壁双层支护、水平旋喷桩与大管棚联合超前支护两方面对软弱围岩超大断面开挖支护关键技术进行了研究分析,并对过渡段位置开挖及靴型大墙脚基础施工技术要点及注意事项进行了详细阐述。研究结果表明:超大断面软岩隧道采用型钢拱架和格栅钢架双层初期支护技术,提高了初支结构的承载能力;采用靴型大墙脚并结合钢花管底部注浆技术,提高了边墙脚的稳定性,减少了边墙的变形和拱部的沉降。     

某山岭隧道叠交上穿施工及运营对既有地铁区间隧道影响分析

以某山岭隧道叠交上穿既有地铁区间隧道施工为例,采用MIDAS/GTS有限元软件,模拟计算并分析了该工程施工期及运营期对既有地铁区间隧道位移特征的影响,并对该既有地铁区间隧道的安全性进行了研究.研究结果表明:施工及运营期间,既有隧道所受上方隧道开挖的位移影响以竖向位移为主并满足相关要求;相比于施工阶段,运营期各方向变形皆有减小;从新建隧道施工开挖到远离与既有隧道的叠交影响区域,施工均对既有隧道的竖向位移产生明显影响,此阶段需要加强监测,并及时反馈指导施工.     

隧道开挖爆破振动对邻近高速隧道的影响分析

以温州市宁波路太平山隧道工程为依托,利用FLAC3D有限差分数值计算软件,对该隧道开挖爆破全过程进行了数值模拟,研究了隧道开挖爆破震动波对周边金丽温高速隧道的影响分析。结果表明,在既有隧道90 m以外的新建隧道开挖爆破施工对既有隧道结构影响较小,最大振幅位于洞口处衬砌,洞身内部衬砌对围岩影响较小。     

换乘通道开挖对既有地铁结构及轨道的影响分析

为研究既有地铁新增换乘通道开挖对周边结构影响,在模拟换乘通道的开挖过程时,考虑到该过程分为竖井的开挖、竖井通道的开挖及换乘通道的开挖,选用ANSYS软件分别对各个工序进行数值模拟,从横向和纵向分别分析换乘通道开挖到不同时间段时的施工过程对既有地铁结构与轨道的影响,得出其变形的规律,为换乘通道开挖提供变形控制标准。结果表明:换乘通道开挖会扰动既有地铁的车站、出入口及区间结构与轨道结构的受力状态,导致地铁结构及轨道产生竖向变形和横向变形。既有地铁结构、轨道结构的最大竖向变形值和横向变形值在允许范围之内,满足风险等级要求。     

公路隧道开挖对下部既有铁路隧道影响分析

新建隧道左右线分别上跨既有铁路隧道正洞及斜井,通过分析新建隧道分别采用机械开挖、爆破方式开挖对既有铁路隧道的影响,以及新建隧道运营状态下对既有铁路隧道产生的影响,判断既有隧道的安全状况。     

高速铁路隧道分修过渡结构的施工力学特性研究

高速铁路隧道的分修过渡结构是合分修隧道中连接大跨隧道和小间距隧道的过渡段,该区段的横向与纵向结构变化大,是隧道施工的重点和难点。以壁板坡隧道工程为背景,分析了大跨段A断面的力学特征;通过数值建模分析小间距段岩柱变形以及围岩应力,认为分修过渡结构的最优施工顺序为"大跨段左侧开挖→左线开挖→大跨段右侧开挖→右线开挖"的开挖顺序。现场监测大跨段A断面拱顶、边墙的实测值与计算值基本一致,验证了数值模型的正确性。     

增建二线隧道设计

本工程既有隧道衬砌裂纹,漏水现象严重。为保证新建隧道施工时既有隧道运营安全,新建隧道施工前应对既有隧道进行加固维修。新建隧道施工中进行爆破振速控制,以保证既有隧道衬砌安全。新建隧道设计借鉴了既有隧道病害情况,黄土地段采用钢筋混凝土衬砌结构,鸡鸣驿隧道低洞口段设计中心深埋水沟排水,保证排水通畅不冻结。     

贺坪峡隧道开挖对邢汾高速公路并行段边坡影响分析

贺坪峡隧道出口段与邢汾高速公路并行,详细分析了新建隧道对既有高速公路边坡产生的影响,通过施工控制爆破开挖,合理装配炸药量,隧道台阶法开挖能合理消除隧道开挖及运营期对边坡的影响,从而保证了工程的正常施工。     

“临时框架式洞门”工法研究

隧道洞口段开挖进洞,应尽量减少坡面开挖痕迹,避免出现大填大挖现象.提出的“临时框架式洞门”工法进洞可以不开挖既有山体边坡和周边植被,能够直接进洞,从而实现“隧道零开挖进洞”,达到保护洞口环境和植被的目的.该工法在隧道洞口设计、施工中具有一定的环保意义和适用性.