大直径单洞双线盾构隧道内轮廓设计要点

1工程概况1.1盾构隧道概况天津西站至天津站地下直径线工程(简称天津地下直径线)为单洞双线隧道,盾构段隧道长2129m,采用1台盾构机、设2个盾构工作井的从东往西掘进方案。盾构段隧道共有3处平面曲线,曲线半径分别为600、2500、700m;盾构段隧道覆土厚度8.92～27.89m,隧道隧底埋深20.52～39.49m。盾构隧道最大纵坡23‰,最小纵坡3.372‰,竖曲线半径10000m。     

海底隧道开挖过程中衬砌结构变形与能量损失

基于流固耦合理论，推导海底隧道圆形衬砌结构水压力计算公式。以汕头湾海底隧道为工程依托，结合有限差分软件FLAC 3D建立全包与半包隧道模型，分析不同海水深度、不同防排水形式下围岩渗流场特征，孔隙水压力、衬砌结构位移和能量变化规律。结果表明：不同海水深度下Ⅱ级围岩段隧道稳定性均明显优于Ⅳ级围岩段，Ⅳ级围岩段全包隧道孔隙水压力均大于半包隧道，Ⅱ级围岩段全包与半包隧道孔隙水压力基本一致；对于隧道衬砌结构位移，同一海水深度下全包、半包隧道相差极小，海水深度小于等于15 m时位移随海水深度增加而稳步小幅增大，海水深度20 m时Ⅱ级围岩段位移剧增，Ⅳ级围岩段增幅较Ⅱ级围岩段小；海水深度小于15 m时，全包、半包隧道的能量差异较小且耗散能略小于弹性应变能，海水深度为15 m（半包隧道）、20 m时耗散能明显大于弹性应变能；隧道围岩塑性区单元数量与海水深度正相关，海水深度从5 m增至10 m、15 m增至20 m时，塑性区单元数量呈跳跃式增长。     

基于乌蒙山2号隧道论多线大跨车站隧道的修建技术

随着大跨度(大断面)隧道的增多,特别是在软弱围岩中修建大跨交通隧道的几率增大,国内外都把大型洞室的修建技术列为重大研究课题予以实施。乌蒙山2号隧道是改建铁路贵昆线六盘水至沾益段增建2线工程,出口段扒挪块车站伸入隧道内547 m,为4线大跨车站隧道,最大开挖跨度达28.42m,开挖面积354.30 m2。以此车站隧道为依托,按洞口段、浅埋段、深埋段3部分,分别从开挖稳定性、施工工法、支护措施3方面对特大跨隧道的修建技术进行了分析和讨论,得出了一些有益的结论,可为今后类似工程提供参考。     

复杂条件下大跨度燕尾段隧道施工技术

向莆铁路戴云山隧道长15 617 m,是全线结构最复杂,施工难度最大的特长隧道。进口段处于车站内,设计为大跨度燕尾式隧道,由双线隧道过渡到两条单线隧道,双线段最大开挖宽度为21.01 m,断面254 m2,燕尾端部左右线隧道间开挖后岩体柱最小剩余1 m。地质穿越小型紧闭褶皱、尖棱褶皱、倒转褶皱和平卧褶皱较发育区段,粉砂质泥岩夹煤层或煤线的瓦斯地层、断层、富水、软岩大变形等不良地质,通过对该隧道大跨度燕尾段的施工方案制定和实施,介绍在复杂条件下大跨度燕尾隧道的施工技术及施工注意事项。     

后安山隧道保温层优化设计仿真分析

以高寒地区吉图珲客运专线后安山大断面隧道为研究对象,采用ABAQUS有限元建立计算模型,讨论隧道贯通前后保温层厚度对温度场的影响和保温设防段,分析结果表明:(1)距离隧道洞口越远,防止围岩出现冻结所需的保温层厚度越小;随着保温层厚度的增加,围岩的冻结深度会相应变小;(2)隧道贯通前的保温设防段长度为450~500m,隧道贯通后的保温段长度为720~830m,较隧道贯通前增加了近300m;(3)验证了后安山隧道在距洞门721 m范围内铺设5 cm厚的聚氨酯保温板的保温方案。     

客运专线超大断面隧道现场监测分析研究

石太客运专线南梁隧道喇叭口段,最大开挖跨度为23.3 m,高度为16.0 m,开挖面积为300 m2,属超大断面铁路隧道.结合南梁隧道喇叭口段工程,开展了系统、全面的监控量测,并根据实测数据,深入分析了支护压力、支护应力的规律及特征,及时将信息反馈给设计与施工,为隧道设计施工提供了技术支持.     

竖井对高速铁路隧道列车风的影响研究

根据三维不可压缩Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,以带有竖井的高速铁路隧道为研究对象,建立隧道-竖井-列车-空气三维数值模型,列车运行速度为350 km/h,研究高速铁路隧道竖井交叉结构段列车风的时程变化规律和空间分布特点,分析竖井面积、长度和交叉角度对列车风的作用效果,判定高速铁路单、双线隧道交叉结构段列车风最不利情况。研究结果表明:隧道线路上方典型位置处纵向列车风速度峰值分别是横向列车风和竖向列车风的4.4倍和2.6倍;列车车头经过隧道交叉结构段时,该位置纵向列车风形成涡流,单线隧道处其速度超过20 m/s;竖井会造成隧道交叉段45 m范围内的列车风速度大于一般结构段;高速列车经过单、双线隧道交叉结构段时,典型位置处纵向列车风的速度最大值分别为20.16和18.20 m/s。     

大断面互通变截面隧道掘进技术

成渝客专通过新中梁山隧道联接重庆北站和重庆西站,在隧道内设置了3处大跨段,分别引出重庆北站左联络线、重庆北站右联络线和重庆西站右联络线。3个大跨段均采用错台式变截面过渡方式,最大开挖宽度21m,高度16.82m,最大开挖断面274m2,是普通双线隧道断面的2倍以上。其中重庆北站左联络线大跨段长230m,重庆北站右联络线和重庆西站右联络线大跨段长253m。大跨段开挖工法自小里程向大里程分别为台阶法、CD法和双侧壁导坑法;由于该大跨段由斜井进入施工,现场实际是从大里程往小里程方向施工,在D3K293+350处进入大跨段,隧道由单线隧道标准断面直接突变为最大断面。右线2处大跨段与左线大跨段的形式基本一致。     

大直径泥水盾构始发技术

1隧道概况天津西站至天津站地下直径线工程(简称天津地下直径线)为单洞双线隧道,圆形隧道采用通用管片,盾构隧道长2146m。始发段位于缓和曲线上(始发推进约12m后进入直线段),以22.7‰下坡坡度始发,以最小转弯半径600m的曲线接收,隧道最大埋深约43m,平均约20m。采用开挖直径为11.97m的盾构机,设2个     

大断面黄土隧道加宽过渡段变形特性三维数值分析

针对三车道公路隧道加宽段空间跨度大,加宽过渡段设计难度大的难题。以某三车道黄土隧道为依托,采用三维有限元仿真的方法,对加宽过渡段的支护结构和围岩的变形规律进行了研究。研究结果表明:加宽过渡段处初支结构的变形呈现不对称性。距过渡段10 m范围以外加宽段围岩变形趋于对称。加宽段施工对正常段的围岩变形影响较小,对加宽段围岩的影响范围约为10 m。故在三车道公路隧道的加宽段施工过程中,除加强支护外,距离过渡断面的前10 m加宽段施工应提高监控量测频率。