连拱隧道先行洞室支护体系施工力学性态研究

结合连拱隧道工程实践,对隧道施工中先行洞室支护体系应力进行相关监测,分析不同开挖工序下应力变化规律。研究结果表明:先行洞室上台阶及仰拱开挖引起了支护应力较大变化及重分布,为支护稳定的控制点;隧道开挖对支护应力的纵向影响距离大致为隧道跨度的2倍,约为20～25 m;开挖效应消失后,左右拱圈45°处应力的时间效应较其它位置要明显;封闭支护结构是改善结构受力的有效途径,应及时施作仰拱和形成封闭环。该研究结论可为类似条件下连拱隧道设计施工和现场监测提供借鉴与参考。     

高陡边坡下隧道洞口区稳定性研究

为研究隧道开挖工法对高陡边坡下隧道洞口区稳定性的影响,文章依托某实际隧道工程,采用FLAC3D软件建立了相应的三维模型,对三台阶法、环形预留核心土法和CRD法开挖施工进行模拟分析,并与现场监测结果进行对比,得到如下结论:(1)对比三种工法开挖时隧道围岩和边坡变形可知,CRD法为最适宜,采用该工法开挖隧道时,洞口区围岩和边坡变形最小;(2)数值模拟所得围岩及边坡变形变化规律与现场监测结果基本一致,故采用数值法进行隧道施工优化具有一定的可行性;(3)为减少隧道开挖对洞口区边坡的影响,采用CRD法进行隧道开挖,结合锚索预加固可有效提高边坡稳定性。     

城市大断面浅埋隧道中导洞法施工安全性评价——厦门国际旅游码头隧道

厦门国际旅游码头隧道虽然全长仅110 m,但存在隧道埋深浅、围岩条件差、开挖跨度大等不利条件。隧道采用中导洞法施工,施工中进行了位移、初期支护应力、初期支护与围岩接触压力、锚杆轴力等现场监测,监测结果及分析表明:该工法安全、可靠,施工方便。文章介绍了该隧道的工程概况、施工方法、施工监测结果及分析,可供类似工程借鉴。     

基于智能监控的公路养护施工管理系统研究

在公路隧道养护施工管理过程中,通常存在着瓦斯等有害气体的安全隐患问题。针对这一问题,此次研究从瓦斯监测和监控技术方面出发,提出了基于动态控制策略的监测系统,对监测内容以及监测方法进行了设计;提出了基于无线网络的智能监控系统,在系统构建中设计了瓦斯等气体监控模块、管理人员环监控模块以及视频监控模块。对于公路隧道养护施工的重点区域和容易发生瓦斯气体聚集的区域,采用自动检测系统实施动态实时监测;对自动监测系统覆盖不了的区域实行人工监测,为公路隧道施工全局补充采集数据。相比于传统的有线网络监控系统,该系统在施工过程中具有更高的灵活性,面对扩容需求时可塑性高且布设简单。此次研究所构建的智能监控监测系统能够在公路隧道建设工程中提供可靠的技术支撑。     

大型机械施工时隧道围岩稳定性分析

为进一步提高隧道施工的效率,大型机械配套设备全断面施工的方式也不断发展,而针对大断面一次性开挖过程中的隧道围岩稳定性进行分析就显得至关重要。文章依托某大型机械一次性全断面开挖隧道工程,选用FLAC 3D软件对其稳定性进行分析,并根据实际工况进行开挖施工仿真计算分析。通过将计算结果与现场监测结果进行对比,得到如下结论:(1)该隧道未支护时的安全系数为2.02,简单初支后的安全系数为2.55,增大了26.24%,稳定性得到了大幅的提升;(2)隧道开挖数值仿真计算中,各特征点位监测值结果均符合规范要求,较现场监测结果略小;(3)根据大型机械施工时现场监测结果可知,各监测值变化规律基本一致,其最终值均在设计强度和规范要求范围内,围岩整体稳定性良好。     

堆载控制基坑开挖引起的地铁区间隧道上浮研究

上海地铁7号线浦江站—耀华站中间风道基坑工程位于地铁区间隧道的上方,坑底距隧道顶的最小距离为9 m。基坑开挖对该地铁区间隧道上浮影响的分析与计算成为该工程的关键,为此建立了该基坑工程的数值分析模型,对实际施工工况进行模拟,动态地分析了施工过程中开挖卸荷对地铁区间隧道上浮的影响,并对不同级别和不同施工步加载处理下隧道上浮进行了研究。计算结果表明,堆载大小与地铁区间隧道上浮成线性关系,最佳堆载大小为120～160 kN/m~2,施做两道支撑之间堆载整体上浮最小,故为最佳堆载时机。     

下穿既有公路的土江冲隧道双层管棚设计及监测分析

位于常—吉高速公路上的土江冲隧道是一座下穿既有公路的四车道连拱隧道,施工中为了控制地面沉降,在洞口段采用双层管棚作为辅助施工方法,保证了隧道施工安全和319国道的畅通;在隧道开挖过程中,掌子面附近的管棚变形最大,隧道开挖纵向影响范围为1.5~2.0倍开挖高度。文章介绍了管棚设计、施工情况和监测结果。     

人工素填土下浅埋暗挖横通道CRD法施工的地表沉降监测分析

浅埋暗挖隧道距离地表近,施工工序繁多,开挖和支护相互交错,施工过程中地表变形复杂。文章介绍了大连地铁2号线春光街站的工程概况和施工监测方案,并对其横通道地表沉降数据进行了分析研究。分析结果表明,在人工素填土下隧道开挖引起了地表整体下沉呈扁漏斗状,沉降槽特征较为明显;隧道掌子面施工对地表有明显影响,横向影响范围为30 m,纵向影响范围为15 m。由此提出建议,监测布点在掌子面前方15 m、监测有效期限为70 d,即可满足隧道围岩稳定性要求。     

暗挖交叠隧道地表沉降实测分析

北京地铁6号线北海北—南锣鼓巷区间隧道工程为北京地区首例暗挖交错重叠隧道工程,区间隧道从上下平行逐级过渡为左右平行,隧道开挖方式为先开挖右线隧道(下行隧道),再开挖左线隧道(上行隧道)。文章通过对该工程18个地表沉降监测断面实测数据进行分析,得出暗挖交错重叠隧道施工引起的地表变形规律。研究结果表明:(1)随着双线隧道角度的增加、距离的减少,地层沉降重叠效应显著增加,后建的左线隧道开挖对地表沉降影响也逐渐增加;(2)左线隧道施工改变了地表沉降槽的形式,使双线隧道地表最大沉降值的位置偏离右线隧道,沉降槽宽度增加;(3)既有结构的存在阻挡了地层变形的传递,减小了地表的变形,双线隧道的减小程度比单线隧道大;(4)采用深孔注浆的方式可以有效控制地表沉降,减少施工对周边环境的影响。研究成果可为同类工程地表变形控制提供参考。     

三车道大断面浅埋隧道施工技术分析

为了进一步明晰和完善三车道大断面浅埋隧道施工技术,介绍该类型隧道的特点及大断面浅埋隧道施工技术的作用,指出三车道大断面浅埋隧道施工技术要点,包括前期准备工作、开挖技术、支护技术、土方回填技术、隧道内设备安装技术和隧道内路面施工技术。在此基础上提出三车道大断面浅埋隧道施工质量控制措施,以及施工过程中的施工监测、环境保护和安全管理等措施,旨在为后续施工实践提供参考。     

石混合地层浅埋隧道施工新技术

文章以某隧道穿越卵石混合地层为例,为解决该隧道施工过程中存在开挖严重、锚杆穿深困难、岩块连续下落等问题,提出了一种三台阶互补循环开挖方法,取代原有的CD法和CRD法,并优化了支护体系。结果表明,该方法减小了围岩扰动,提高了施工过程的安全性和结构的可靠性。新的开挖方法和优化的支护体系可以填补卵石混合层隧道设计与施工的空白,为今后此类隧道的施工提供参考。     

新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用

结合工作实践,介绍了新奥法施工技术的原理,以及新奥法在公路隧道工程中的应用,包括应用新奥法进行隧道围岩的支护、应用新奥法加强隧道施工的监测、应用新奥法进行隧道的开挖施工,充分论证了新奥法在公路隧道工程施工中的重要作用。     

公路隧道软弱围岩施工开挖受力特性研究

软弱围岩公路隧道开挖工程中经常遇到事故,因此研究隧道施工开挖围岩受力及变形特性对工程建设具有积极的指导意义。本文通过MIDAS有限元分析软件,构建了软弱围岩-隧道-岩土体相互耦合作用下的力学模型,研究分析了隧道开挖过程中围岩应力场分布、锚杆轴力、二次衬砌内力、拱顶下沉及隧道净空收敛规律。对进一步研究隧道开挖施工围岩受力特性研究提供了借鉴意义。     

公路隧道工程“零开挖进洞”施工技术研究

隧道"零开挖进洞"施工技术不仅减少了土石方的开挖,有效控制对洞口周围山体的扰动,而且保护了周边原始地貌和植被,实现了良好的经济、社会和生态效益,已经成为隧道洞口施工的主流趋势。文章结合昌保高速公路石花洞隧道施工实例,研究了高速公路隧道工程"零开挖进洞"施工方案与过程控制措施。     

浅埋砂黄土隧道开挖支护施工技术

文章结合兰青增建二线高庙隧道的施工,对处于砂黄土地质条件下的铁路浅埋隧道开挖支护施工技术做了论述,总结了该隧道洞身采用三台阶预留核心土法开挖支护体系中竖向钢管桩、纵向托梁、钢横撑等辅助措施,可更为有效控制黄土隧道初支形变,有利于隧道快速施工。     

浅埋软弱围岩隧道变形特征研究

软弱围岩隧道受开挖扰动影响变形明显,施工中若稍有不慎,就会导致隧道塌方。文章以厦门莲岳隧道A匝道隧道为工程背景,结合隧道所处地质条件,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,对浅埋软弱围岩隧道变形特征进行了研究。结果表明,对于软弱围岩隧道,不论是全断面开挖还是台阶法开挖,掌子面挤出位移最大,拱顶下沉和地表沉降次之,洞周收敛最小;隧道围岩变形可以分为掌子面前方的先行变形和掌子面后方变形,围岩条件越差,先行变形越大,约占总变形的10%~30%;采用台阶法等分部开挖工法,可减小对掌子面前方围岩的影响范围及变形。在对浅埋软弱围岩隧道的周边环境有严格变形控制要求时,要采取更为严格的预加固措施来控制隧道施工引起的围岩变形,以确保隧道施工及周边环境的安全。     

大跨度小净距公路隧道设计与施工方法研究

为了更好地确定小净距隧道的设计参数及相应的施工方法,文章以兴延高速公路白羊沟隧道北口小净距段施工为研究背景,利用有限元软件模拟分析了采用台阶法、CD法及CRD法开挖Ⅳ级围岩小净距段的施工过程,获得了不同施工方法下围岩和支护结构的变形及力学特性。实际监测结果表明,该隧道Ⅳ级围岩小净距段施工采用台阶法是合理的,中夹岩柱加固措施采用预应力长锚杆及超前小导管注浆组合加固对小净距段安全、顺利施工行之有效。     

含油气隧道瓦斯成因分析与安全治理

红岩溪隧道是国内高速公路史上首条富含油气的高瓦斯隧道。为解决隧道开挖过程中含油气瓦斯安全问题,文章对红岩溪隧道掌子面岩石、涌出气体与油溶性物质进行了现场检测和气样的碳同位素实验室测试分析。研究结果表明,该隧道瓦斯成因类型属低熟煤型油气,为非常规类型高瓦斯隧道。通过采取瓦斯防治培训、应急救援演练、安全管理流程规范化、通风系统改造、监测监控系统建立和重大危险源专项治理设计等综合防范措施,保证了该高危险源隧道安全贯通。     

上穿双线隧道开挖对既有隧道变形规律研究

在上穿隧道修建过程中因不同的施工顺序既有隧道围岩将受到三次、四次扰动。为研究新建上穿隧道施工造成的既有隧道围岩变形规律,以重庆市9号线某区间隧道为研究背景,对上穿隧道开挖过程进行模拟计算和分析,运用数值模拟手段对比研究了3组不同开挖顺序工况下既有隧道的围岩变形。结果表明:上穿双线隧道施工会造成既有隧道拱顶产生隆起变形,既有隧道最终变形整体呈“M”形。相较于两洞同时开挖,先贯通单洞的工况下既有隧道拱顶围岩会因另一洞的开挖而再次产生变形。     

隧道围岩钻爆施工技术

某隧道穿越地层以中~微风化岩石为主,围岩多为硬质岩,饱和单轴抗压强度最大为86.3MPa,适宜采用矿山(钻爆)法施工。鉴于此,系统地介绍了该隧道所采取的钻爆施工技术。在隧道开挖施工时采取减振开挖方案,有效地确保了工程钻爆安全性。