下穿高速公路浅埋大跨度黄土隧道施工探讨

隧道浅埋暗挖施工中技术难点问题是隧道近距离下穿高速公路,若不能选用正确的施工措施,很容易会让路面出现沉降,甚至还有可能会坍塌,造成严重的社会影响和巨大的经济损失。本文以某工程实例为例,深入探讨了下穿高速公路浅埋大跨度黄土隧道施工措施,具有一定的参考价值。     

大断面浅埋黄土隧道设计与施工

郑西客运专线是国内修建的第一条穿越黄土地层的高速铁路,结合郑西客运专线黄土隧道工程的成功经验,对大断面浅埋黄土隧道的支护参数、施工方法及地表沉降控制等设计和施工问题进行阐述,可为类似工程提供参考。     

大断面黄土隧道关键施工技术研究

隧道,可以有效缩短道路里程,改善道路线形,但其投资大、施工难度大、事故发生率高、施工工期长。黄土隧道作为隧道的一种常见形式,施工中由于其具有稳定性差、湿陷性、偏压等工程特点,施工中要求采用更高的施工技术。基于大断面黄土隧道的施工,从黄土隧道工程特点、施工方法、施工应用等方面进行全面阐述,提出了双侧壁导坑法、CRD法、弧形导坑法三种核心施工技术。     

浅埋暗挖法在隧道施工中的应用研究

在我国内陆及沿海地区广泛存在软土地质,特别是在城里内部进行隧道施工中常遇到土体的结构稳定性差,对地表沉降控制较为严格的情况,这就需要采用浅埋暗挖法进行隧道施工,针对隧道工程中浅埋暗挖法中的CRD法开挖隧道展开研究。     

研究浅埋偏压隧道下穿桥梁的施工方案

针对浅埋偏压隧道下穿既有桥梁段施工,结合隧道工程实际情况,采取方案比选的方式分析隧道施工对既有桥梁造成的影响。通过分析得出以下结论:因两侧弧导洞与上断面中导洞施工是造成沉降和桥墩位移的主要原因,所以需在施工中加强此处监测频率;6~#桥墩位移受施工影响最大,4~#桥墩最小;建议采用先施工浅埋侧隧道方案,同时做好位移与裂缝观测,以确保隧道施工质量和既有桥梁安全。     

兰州地铁浅埋大断面饱和黄土隧道施工力学特性研究

以兰州地铁一号线一期工程东岗站浅埋大断面区间隧道为例,考虑应力和渗流场共同作用,构建三维数值分析模型,对饱和黄土地层中大跨区间隧道双侧壁导坑法施工过程进行三维数值模拟分析,获得了孔隙水压力、围岩及初期支护应力、地表及洞壁位移、支护内力的分布特征,为饱和黄土地层中浅埋大断面区间隧道施工提供技术参考.     

盾构隧道下穿引起浅基础变形的有限元分析

以某地铁盾构隧道穿越建筑物浅基础的工程项目为背景,采用有限元模拟的方法,分析了隧道下穿浅基础的偏心比、埋深对浅基础及地表土体变形的影响规律。结果表明:隧道从浅基础下通过时,浅基础沉降呈线性分布,沉降最大值的位置只与隧道偏心比有关,而偏心比和埋深均对沉降最大值的量值有影响;浅基础存在使得地表横向沉降槽宽度较天然地基小,且沉降槽分布的范围与隧道埋深、偏心比有关,其中偏心比的影响较明显;浅基础倾斜值的大小主要与隧道偏心比有关,偏心比为零时浅基础基本无倾斜。据研究得出的地基变形的大小、范围以及变形规律,在隧道施工过程中可以选择合适的施工控制措施,保证上部构筑物的正常、安全运行。     

高速铁路双线隧道进洞段及洞口浅埋段施工方法研究

以南广铁路大邮村隧道V级围岩浅埋段为研究对象,通过隧道施工效应数值分析、技术经济分析,比较了CRD工法和三台阶法两种施工方法。从施工效应角度出发,对地表沉降要求不十分严格的山岭隧道,两种施工方法均能满足隧道施工过程中洞室稳定和结构安全。CRD工法在控制地表沉降及洞室变形方面更优,但从施工成本、施工工效、施工管理等方面台阶法更优。在本工程采用三台阶法施工,提高了施工效率,保障了隧道施工安全和结构稳定。     

浅埋黄土隧道下穿明长城段地表沉降控制技术

靖神铁路横山隧道为浅埋黄土隧道,在DK165+285～DK165+326下穿明长城遗址。为了保护明长城遗址,参考国内类似工程与文物部门要求,并结合设计,确定了下穿明长城段地表最大沉降不应超过30 mm、位移速率不应大于5 mm/d、局部倾斜应小于1‰的控制标准。采用flac~(3D)有限差分软件分析了不同(超前)支护措施对地表沉降的控制效果。结果表明:隧道采用洞身管棚、超前注浆小导管并加固掌子面时,下穿长城段地表沉降符合控制标准要求,且控制效果最好。实际施工中有效保证了隧道稳定和长城遗址的安全。     

上跨地铁隧道的地下通道设计施工关键技术分析

武汉中央文化区J2~J3下穿通道下穿武汉市主干道路中北部,上跨武汉地铁四号线区间隧道,采用浅埋暗挖法施工,周边管线众多,且临近汉街建筑物,设计的控制因素很多。介绍了中北路下穿通道的设计情况,分析了地铁隧道衬砌变形控制、浅埋暗挖施工、基坑涌水处理及管线保护的应对措施,总结了这类市区内复杂环境下隧道工程设计和施工的经验,供类似隧道参考。     

地铁车站下穿既有线安全施工技术

北京地铁九号线军事博物馆站下穿一号线区间隧道,在下穿施工过程中,必须保证既有线路的正常运营。为此,先进行超前支护,再采用多分部的CRD法施工,大刚度和强度初支进行支护,并采用三维数值方法分析了车站隧道下穿施工对既有线的影响,施工过程中的多项现场监测结果表明,既有结构的沉降和新建隧道结构受力都控制在安全范围之内,保证了既有隧道的正常和新建隧道安全。     

下穿重载公路隧道变形模拟分析

鹰窝山隧道浅埋段下穿以运煤车辆为主的锦赤公路。车辆超载现象严重,隧道围岩为全风化花岗岩,围岩稳定性极差。在隧道施工过程中必须保证公路正常运营,施工难度大。基于现场试验获得了围岩物理力学参数,采用数值方法对施工方案进行了三维数值模拟,计算结果和隧道变形结果均表明,所采用下穿公路的隧道施工方案是合理的,保证了隧道施工安全和下穿公路的安全。     

第三系富水粉细砂VI级围岩隧道浅埋下穿水库施工技术

兰渝铁路胡麻岭隧道5#斜井正洞段落遇到第三系富水粉细砂地层浅埋下穿水库施工,因而隧道塌方、变形、突水涌泥风险高。施工中采用地表旋喷桩固结隧道洞身围岩,辅以综合降水、双液浆局部加固、CRD交叉中隔壁法开挖等措施,并配以严密的内外监测技术,安全顺利通过此段落。     

基于大跨径双连拱隧道施工方案可行性分析

针对特殊地形的浅埋暗挖大跨径双连拱隧道,由于地质条件的复杂多变、气候的影响及施工工艺的复杂性,使得该类隧道变形分析控制及预测工作十分复杂。如何针对浅埋暗挖隧道采取合理的施工方案从而对隧道变形进行科学预测及有效控制,是浅埋暗挖大跨径双连拱隧道施工急需解决的课题。结合实际隧道工程的浅埋、大跨度以及连拱的特点,建立了隧道开挖过程中有限元模型,模拟中洞+CRD法中主洞各导洞不同的开挖顺序的施工过程。通过对拱顶沉降、中隔墙水平位移以及中导洞初衬水平变形的分析,比较两种施工方案的技术可行性,从而选择选择合理的隧道施工方案,可为类似的隧道施工过程合理设计、监控分析提供参考。     

大跨浅埋公路隧道CRD法施工围岩松动圈量测与分析

新奥法原理指导下的CRD分部开挖技术是目前大跨浅埋公路隧道施工的主要方法。鉴于大跨浅埋隧道不同施工工艺下围岩扰动影响差异较大,以宁常高速茅山隧道为例,采用多点电测锚杆和多点位移计对CRD法施工过程的围岩深层扰动区位移及应力进行监测与分析,得出围岩分步开挖的松动过程及松动圈主要分布特点,同时对锚杆设计支护深度的合理性进行验证,可为优化设计及指导施工提供技术根据。     

大断面黄土隧道基底围岩压力研究

黄土隧道基底区域围岩压力确定直接关系到隧道基底承载力是否满足结构稳定及运营安全的要求。以客专浅埋黄土双线大断面隧道为研究对象,分别采用普氏理论、太沙基理论、谢家烋理论、比尔鲍曼理论、卡柯公式、全土柱法、岩柱法、规范推荐方法、有限元法与实测值进行对比分析,推荐大断面黄土浅埋隧道采用太沙基理论与有限元方法相结合的方法计算确定基底围岩压力。     

洺水隧道下穿高速公路变形控制技术

随着我国交通工程建设的不断发展,隧道下穿高速公路工程问题不断增多。以洺水隧道下穿邢汾高速公路工程为依托,首先采用数值计算方法对隧道开挖方法进行了优化,进而开展现场试掘进试验,对下穿过程中地表沉降变形规律进行了分析,最后通过隧道下穿过程中的监控量测,分析了变形控制技术的可行性。研究结果表明:CRD法和台阶法开挖均可保证隧道下穿施工过程中高速公路的沉降在控制标准内,洺水隧道下穿邢汾高速公路采用台阶法开挖。高速公路最大沉降为9.7 mm,保证了高速公路运营安全。     

北京市隧道下穿施工引起城市路面沉降的影响规律回归分析

以朝阳区某热力工程顶管隧道引起路面沉降问题为例,对比分析了现场实测值与仅考虑自然因素的理论计算值;以北京市279个隧道下穿道路工程为样本,应用Stata 14.0统计软件对影响路面沉降的4项设计因素、3项施工因素和9项人为因素开展了多元回归分析,并采用替换施工方法、增减解释变量的方法验证了回归分析的稳健性,获得了各因素影响路面沉降的弹性系数、标准误及置信等级。研究结果表明:实际工程路面沉降的实测值与理论计算值相差很大,与路面是否有移动荷载、隧道上覆土体厚度等相关,最大可达3.75倍;在自然因素中,地层条件、施工方法、路面移动荷载和隧道直径的影响显著,影响程度依次降低;在人为因素中,监理旁站的影响极为显著,而施工人员工作年限、是否有技术交底等也有明显影响;在采用非开挖技术施工下穿道路工程时,不仅要通过减少人工顶管、加快施工速度、加强同步注浆来减小路面沉降,还应当高度重视施工方法与工艺、人员组织、过程监管。研究结果可为隧道下穿城市道路施工的技术管理、安全评估和行政审批提供参考。      

管棚支护下CRD法施工对浅埋隧道上覆地层的影响研究

以杭州地铁三号线小和山站暗挖段隧道工程为背景,基于Pasternak弹性地基梁理论及数值模拟计算,研究了软弱破碎地层CRD法施工过程中管棚的挠度变化和地表沉降规律。研究表明,开挖面处管棚挠度最大,管棚挠度变化曲线呈“凹”型;管棚支护下地表沉降值约为无管棚支护的1/4;有管棚工况下,隧道上断面开挖时地表沉降速率远大于下断面开挖时。从理论与计算层面均证明了浅埋松软地层中管棚注浆加固技术的优越性。     

不同开挖方式对隧道稳定性的影响研究

不同施工方式对围岩稳定性的影响差别较大,以北京某站区间浅埋暗挖段为工程背景,以隧道沉降和收敛量以及地表沉降为控制指标,分析三种开挖方式(三台阶、CRD、眼镜工法)的作用效果,结果表明:CRD法对隧道的控制效果较好,开挖影响距离、造成的隧道沉降及地表沉降都较小,而三台阶工法对隧道稳定性的控制相对较差,虽然CRD法工序复杂,成本也相对较高,但能较好的保持围岩的稳定,减少地面塌陷。