谈高速铁路黄土隧道CRD法施工中的几个问题

为了研究长段落大断面黄土隧道CRD法开挖安全问题,依托郑州至西安高速铁路工程实例,开展地表及初期支护沉降量测,临时支护内力及拆除临时支护过程的沉降、内力变化测试分析。研究结果表明:CRD法能保证大断面黄土隧道的开挖安全;砂质黄土浅埋段地表沉降值多在20cm以上;临时竖撑横向摆幅达9.8cm;逐榀拆除临时支护时拱部下沉2mm,拆除范围大于1倍隧道开挖宽度时,拱部下沉增长显著,达到拆除前下沉量的40%。研究结论:设计中应加强临时横竖撑刚度;相比三台阶法,CRD法不利于仰拱尽快封闭而控制最终沉降,地表沉降控制效果不明显;控制拆撑长度。     

地铁穿越砂卵石富水地段支护施工技术

结合北京地铁穿越砂卵石富水地段的施工,对隧道的支护以及在砂卵石中管棚施工的钻机钻进施工技术进行了探讨和介绍。通过在拱墙部位施作30 m超前长管棚注浆并辅以单排超前小导管补注浆进行超前支护,形成棚架作用;采用三台阶预留核心土人工开挖,及时施作初期支护,并设置临时仰拱、横撑和竖撑加强支护;跟进径向注浆和隧道底板注浆,扩大固结范围和封堵初支渗水;二次衬砌紧跟,完成隧道施工。确保了在复杂地质条件下的隧道开挖安全。     

新黄土隧道横洞进正洞正交挑顶施工技术

新黄土隧道横洞进入正洞挑顶施工采用与线路中线正交的位置进入正洞拱顶,通过挑顶导洞将正洞拱顶轮廓开挖出来,并及时施做导洞临时初期支护,导洞成型后及时施做拱部初期支护,然后再按照三台阶法预留核心土法开挖正洞。施工过程中需拆除的临时支护工程量很小,避免了对围岩造成较大的扰动。工程实践证明,这种挑顶施工方法安全系数高,并能有效地缩短挑顶时间和节约成本。     

浅埋偏压大跨度地铁隧道拆撑方案优化分析

深圳地铁10号线凉帽山站的三车道隧道是典型的浅埋偏压大跨度隧道。对采用复合式衬砌的暗挖大跨度隧道而言,临时支撑拆除是隧道较为危险的时期。为确定合理的拆撑方案,首先结合工程实际,初步设计3种断面拆撑方案,然后通过二维有限元模拟进行方案的比选,确定最优方案,最后以三维有限元模拟和现场监测两种方法,对优化方案进行验证。结果表明:不同拆撑方案的差别主要体现在顶拱沉降和临时横撑的竖向位移方面;竖撑的拆除时机是影响隧道安全性的主要因素,竖撑最后拆除对隧道安全最为有利;现场监测数据显示,地表沉降、顶拱沉降及水平收敛在拆撑前后变化量均较小,且与数值模拟的结果吻合较好,说明优化方案对隧道安全性的影响较小。     

斜拉桥钻石型塔临时主动横撑设计及施工控制研究

为了提高大斜度高塔在单塔悬臂施工过程中的稳定性和安全性,需要合理设计主动临时横撑结构,用来消除上下塔柱连接部因混凝土水平力产生的拉应力。本文以永宁黄河公路大桥主塔施工为背景,通过建立模型对施工阶段进行模拟计算后提出横撑的设计方案;对横撑施工过程的质量安全控制进行全面阐述;塔柱施工过程中的施工监控以应力监测为主、变形控制为辅以确定主动横撑的顶推力;根据工程进展及监控数据,在保证安全的前提下逐步进行横撑拆除。     

盾构扩挖法建造地铁车站的支撑方案优化

采用盾构扩挖法建造地铁车站的关键问题是支撑方案的选择.选择北京地铁10号线三元桥车站自起始里程开始的18.6 m长的区段作为试验段,进行部分拆除盾构管片后结合明挖法拓展建造地铁车站的方案研究.根据试验段的施工步骤,选取3种方案的最不利工况以及方案3第2道横支撑换撑后在管片开口部位施加附加支撑的3种工况,共6种工况,采用荷载一结构模型,考虑管片和内支撑的共同作用,建立三维有限元模型,对支撑方案进行优化.结果表明:第1道横支撑在施做底部临时支撑后可以拆除;第2道横支撑可以在管片上钻孔一次性架设,也可以先架设在管片外侧,待拆除部分管片后再换撑到隧道内支撑的纵向连接上;第2道横支撑换撑后在管片开口部位不需要施加斜撑和竖撑.     

砂质黄土大断面隧道CRD法施工技术

郑西客运专线函谷关隧道为大断面砂质黄土隧道,施工采用CRD法施工,施工过程中临时支护体系繁多,受力复杂。主要介绍CRD法开挖支护以及临时支护拆除的步骤、步长关系及其变形特征,并介绍CRD施工过程中施工要点。     

某铁路隧道穿越溶蚀漏斗区施工技术研究

以云贵片区某铁路老红坡隧道安全快速穿越溶蚀漏斗区施工为例,通过研究、解决和掌握长大隧道在高风险岩溶及岩溶漏斗区等复杂条件下的施工关键技术和关键工艺问题,积累在该条件下的隧道施工经验,在施工过程中将双侧壁导坑法变更和优化为台阶法加临时横撑工法,详细阐述了台阶法加临时横撑工法的施工方案、施工步骤和施工工艺,同时从施工进度和效益方面与双侧壁导坑法作了对比,对比效果显著,为后续施工提供理论依据和施工指导。     

暗挖地铁车站柱洞法施工梁-柱结构防偏技术研究

柱洞法是无水砂层条件下地铁车站浅埋暗挖施工的重要选择,施工过程中梁-柱结构容易发生左右偏转。依托石家庄地铁长城桥车站暗挖段,从施工技术角度提出一系列控制梁-柱结构偏转的措施。首先,通过辅助工法大管棚+深孔注浆+超前小导管加固土体,减小开挖时地层变形;其次,在梁-柱结构安装时加强梁-柱结构和初期支护的连接,及时在左右纵梁间架设临时横撑来提高结构的刚度;同时,在左右洞开挖和临时支护拆除过程中保持对称施工,使结构受力更加均衡;最后,施工过程中加强梁-柱结构的监控,及时反馈信息,动态指导施工。由现场施工和监测结果表明:梁-柱结构在几种控制措施共同作用下,未发生明显的偏转,说明控制方法有效,可为类似工程提供参考。     

跨包西铁路立交大桥既有线施工技术

结合既有线墩台实际对跨线桥施工图优化设计,介绍了合理选择水磨钻配合人工挖孔桩,承台基坑开挖采用砼套箱、型钢横撑加固与物理隔离防护措施,墩身"逆作法"工序施工,利用"天窗"点进行模板安装与拆除,确保了既有线的运营安全,可为同类临近既有线桥梁提供借鉴。     

板背隧道进出口段暗挖施工技术

针对浙赣铁路电气化提速改造工程板背隧道开挖断面大,进出口段通过第四纪强风化、浅埋岩层等特点,采用中壁法施工,挖掘机配合人工风镐开挖,以及大管棚、超前小导管、工字钢拱架、工字钢横撑相结合的支护加固地层技术,效果良好.     

复杂地质条件下水底矿山法隧道的围岩位移分析

研究目的:长沙市湘江大道浏阳河隧道为双向四车道隧道,隧道结构形式设计复杂,分别由小净距隧道、分离式隧道和明挖隧道组成。根据暗挖段隧道现场监测成果,结合施工措施和开挖工序进行全面分析,为长沙地区水底隧道工程提供了典型参考案例。研究结论:核心土开挖后布设测点造成的总损失量较大;采用全断面帷幕注浆措施加固围岩对控制隧道拱顶沉降取得较好的效果;临时支护的拆除对拱顶沉降和围岩收敛的影响较小,采用三台阶和CD法施工浅覆土Ⅴ级围岩水底隧道,能有效控制沉降。     

铁路隧道十字交叉隔壁后拆式工法施工力学特性及其应用研究

厦(门)深(圳)铁路梁山隧道穿越L7富水软弱带使施工严重受阻。为确保隧道顺利通过L7富水软弱带,通过多种经济、技术比选,最终确定通过超前预加固措施改良地层条件后,采用十字交叉隔壁后拆式工法施工。阐述十字交叉隔壁后拆式工法的特点及施工工序,同传统CRD工法相比,该工法的最大特点是:"后拆式"的十字交叉临时支撑体系,确保在临时支撑体系拆除时,初期支护和二次衬砌已经同时承载,避免传统工法中因拆撑时应力释放导致的初期支护结构失稳风险,确保施工过程中的安全可靠性。然后通过数值计算和力学分析方法,对十字交叉隔壁后拆式工法在施工过程中的支护力学转换体系进行详细分析,得出以下结论:初期支护与临时支撑组成的支护体系,在开挖的每一步中,都是承载的主体,尽可能早地闭合成环;二次衬砌的闭合时机就是二次衬砌的支护时间,以初期支护极限位移的60%作为施工二次衬砌的位移指导值较为合理。     

浅埋暗挖隧道CRD工法优化与现场试验研究

CRD工法是浅埋暗挖隧道的常用施工方法,但存在施工工序复杂,隔墙拆除困难,进度慢等问题。为改进CRD工法存在的不足,以杭州紫之隧道浅埋暗挖段为研究对象,采用理论分析、数值计算和现场试验等手段,对CRD工法的开挖工序、临时支护结构型式、开挖步距以及临时支护拆除方式等关键技术进行优化研究,探索出一套完整的优化工法体系,并结合现场试验进行验证。研究结果表明:优化工法提高了初期支护闭合成环速度,保证了整体支护结构在施工过程中的合理转化,有效地控制了拱顶及地表沉降的发展,同时,下台阶作业空间增大,提高了开挖及出渣效率,平均进度提高到原工法的1.45倍。     

深埋软岩小净距隧道近接既有车站的位移响应

以在建的重庆轨道交通10号线红土地站为工程背景,新建车站采用分离式小净距隧道近距下穿既有车站。通过三维数值分析与现场实测相结合对既有车站结构的位移响应进行分析。既有结构的竖向位移的位移响应服从双Peck拟合曲线,左、右线隧道开挖引发的竖向位移产生叠加,开挖上台阶和拆除临时支撑为位移控制的关键环节;小净距隧道开挖引起的能量释放被既有车站结构吸收,下穿既有结构所得沉降槽宽度参数 值为天然地层条件下的0.924倍;深埋软岩小净距下穿既有结构隧道地层损失率 取值范围为0.108%～0.16%;上台阶开挖注意控制拱部中空注浆锚杆的超前加固效果,形成一定范围的承载拱;施作隧道仰拱后方可分段拆除临时中隔壁,拆除范围为6~7m。结果表明,现场实测和数值计算的结果基本吻合。     

四线隧道密贴下穿既有车站施工参数优化分析

为确保既有结构在隧道下穿施工中的安全,以北京地铁19号线四线隧道密贴下穿既有4号线新宫站工程为背景,通过现场监测和数值模拟,分析既有结构在不同导洞开挖顺序、开挖进尺、掌子面错距、临时支护拆除长度等工况下的沉降变形特征。研究结果表明:(1)导洞开挖顺序为"先上后下、先边后中"引起的既有结构沉降变形最小;(2)其他条件一定时,既有结构沉降随着开挖进尺的增大而增大,本项目开挖进尺取2 m为宜;(3)其他条件一定时,既有结构沉降随着掌子面错距的增大而减小并最终趋于稳定,本项目掌子面错距取6 m为宜;(4)其他条件一定时,既有结构沉降随着临时支护单次拆除长度的增大而增大,本项目临时支护单次拆除长度取6 m为宜;(5)既有站东西两侧布设围护桩可以有效控制既有结构沉降。     

昆明西坝路改扩建工程地道坞式段“中心岛”法基坑支护技术

昆明市西坝路改扩建工程地道坞式段采用中心岛法"舟式"支撑支护体系,带状"舟式中心岛"为反压土台部分土体开挖、主体结构的钢筋、模板运输安装、混凝土的浇筑提供了通道和平台,提高了施工效率;减少了大量临时防护结构及型钢支撑,节省了临时防护费用。变更原设计格构柱钢横撑支护体系为中心岛型钢斜撑支护体系后,避免了因不对称受力导致格构柱钢横撑失稳的风险。为深基坑围护结构支撑体系工程施工提供参考和借鉴。     

北京地铁角北区间盾构井围护结构设计概述及体会

盾构井是盾构机安装、始发及施工材料运输的必要建筑,该区间盾构井平面净空尺寸均为9m×15m,井深近21m,盾构井围护结构采用Φ800@1200的钻孔灌注桩型式,盾构井从上至下分层分段开挖,依次设立4道钢支撑,包括横撑和角撑。     

CRD工法在客运专线隧道建设中的应用与思考

CRD工法是把整个断面划分成多个小断面进行分部施工的方法,每个小断面单独依次开挖支护,并独立封闭成环,最后形成隧道整个断面的开挖支护。具有开挖断面小,封闭及时,利于围岩稳定。相对比较安全的优点,适用于软弱破碎围岩、浅埋段施工和有严格控制沉降变形要求的隧道施工。由于独立断面小,短距离施工可以使用部分机械,但效率较低;长距离施工则完全依赖人工作业,工序转换复杂,施工进度异常缓慢。后续临时支撑拆除必须满足的条件和施工步骤都值得认真思考和探讨。对CRD工法在武广客运专线隧道中的施工情况加以介绍,为今后相同工程施工提供参考。     

城市地铁上软下硬地层Ⅳ级围岩浅埋大断面隧道开挖方案优化研究

针对贵阳地铁1号线某区间暗挖隧道上软下硬地层Ⅳ级围岩浅埋大断面工程特点,采用数值模拟计算、现场监测等手段,对区间隧道的Ⅳ级围岩进行优化分析,对比介绍了该施工条件下采用两台阶左右分步开挖法与竖撑加强两台阶分步开挖法对隧道稳定性的影响。实践表明,采用竖撑加强两台阶分步开挖法可有效控制区间围岩的变形,保证隧道施工安全,可为类似工程的设计、施工提供参考。