三台阶临时仰拱中柱工法在浅埋大跨隧道围岩施工中的应用及效果分析

三台阶临时仰拱中柱工法是在三台阶临时仰拱法基础上,在上台阶中部增设竖向临时支撑的改进工法。该工法工序简单,初支闭合时间短,施工速度快,既继承了三台阶临时仰拱法的优点,又弥补了其对拱顶竖向位移控制不足的缺限。以苍龙山隧道为工程背景,通过数值模拟计算和现场监控分析,表明浅埋大跨隧道围岩段采用三台阶临时仰拱中柱工法能够保证隧道施工的安全性。     

仰拱置换法在寒区隧道的应用

该隧道地处北温带大陆性季风气候,属寒冷地区,岩隙水比较丰富,隧道仰拱回填质量不好,在冻融作用下隧道路面出现不均匀沉降、裂缝、错台和隆起导致隧道两侧检查通道侧墙向外倾斜、断裂、盖板翘起,大大降低使用功能,通过现场钻探检测数据分析,决定对仰拱进行置换,目前这种方法在我省高速公路隧道病害维修尚属首例。     

浅谈隧道仰拱的技术要点及病害机理

为全面分析隧道仰拱的重要作用,避免隧道仰拱在运营过程中产生各类病害,在详细阐述隧道仰拱承载原理的基础上,深入分析了仰拱的设计、施工及其管理的技术要点,并结合工程实例,研究了隧道仰拱的病害形成机理。研究成果为类似工程的设计、施工及病害处治提供参考。     

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。     

高地应力软岩隧道仰拱施作方法研究

为研究不同的仰拱施作方法对高地应力软岩隧道稳定性的影响,根据时速为200 km/h的双线铁路隧道的标准设计图建立有限元模型,基于三台阶七步开挖法研究了四种不同的仰拱施作方法.分析了不同仰拱施作方法下隧道的拱顶、边墙及仰拱的变形和应力,进一步讨论了初期支护的安全稳定性.研究结果表明:高地应力软岩隧道三台阶七步开挖法中下台阶核心土带仰拱一次开挖,仰拱先填充碎石土后换填混凝土的施作方法最优,该方法能有效控制围岩变形,建议高地应力软岩隧道施工中采用该法;传统的仰拱施作法因初期支护封闭滞后等问题,围岩变形较大;下台阶核心土带仰拱一次开挖,仰拱中部填充碎石土的施作方法不可行,左、右边墙安全系数小于2,不满足规范要求.     

可移动仰拱栈桥在京沪高速铁路隧道施工中的应用

本文以隧道施工进一步向机械化发展为出发点,提出了采用可移动仰拱栈桥解决隧道施工中掌子面、仰拱、二次衬砌施工之间相互干扰的办法,提高了隧道施工工效,降低了施工成本,因此,该方法在隧道施工中具有推广意义。     

风积沙围岩隧道施工新技术研究

针对风积沙的特点,通过对不同施工方案的比较与分析,介绍了水平旋喷桩和三台阶临时仰拱法在风积沙隧道施工中的应用,实践表明三台阶临时仰拱法具有很多优点,值得推广。     

矿山法隧道预制仰供与边墙连接型式的受力特征比较

在矿山法隧道工程中,采用预制仰拱的方法可以加快施工速度、减少病害等,其中预制仰拱与隧道边墙的连接型式对隧道结构的安全性和施工的可操作性有影响。采用数值模拟方法,研究了平面连接、碗扣式榫槽连接、方形榫槽连接、螺栓连接或预留钢筋连接和现浇二次衬砌连接等五种预制仰拱与隧道边墙连接型式的接头力学特性。研究表明：螺栓连接较为可靠,其力学特性与整体现浇类似,但施工较为复杂;方形榫槽连接型式力学特性虽弱于螺栓连接,但也满足强度要求,且施工方便,推荐采用方形榫槽连接。研究成果可为矿山法隧道预制仰拱与隧道边墙连接的设计与施工提供参考。     

高铁隧道新型自行式仰拱栈桥施工技术

为解决传统自行式仰拱栈桥结构复杂、操作不灵活、设备技术不成熟、造价高等诸多问题,比较分析国内外高速铁路隧道仰拱栈桥运行方式和优缺点,依托在建的贵南高铁九万大山一号隧道,结合桥跨式和悬挑式2种栈桥的优点进行优化设计,采用配置全弧模板和中心水沟模板的新型自行式液压仰拱栈桥,并采用全弧模板和中心水沟模板一体化设计.实践证明:此新型栈桥操作更安全、更方便,提高了隧道仰拱与中心水沟及仰拱的施工效率,保证仰拱的施工质量,节约成本,减轻劳动强度.     

隧道仰拱不同施作方法对结构受力的影响分析

某铁路双线隧道,为对比仰拱三次施作与一次施作对结构受力和围岩变形的影响,采用数值模拟对两种工况进行计算分析,根据计算结果,定性分析两种工况对围岩和结构的影响。结果表明,一次整体浇筑仰拱对初支结构的受力和围岩变形的不利影响较小,结果为类隧道施工可提供参考和借鉴。     

高速铁路隧道穿越富水全风化花岗岩地层施工方法研究

以长昆客运专线铁路大断面双线隧道穿越全风化花岗岩浅埋段落为背景,对分别采用三台阶七步法、三台阶临时仰拱法和双侧壁导坑法施工时围岩和支护结构的受力变形情况进行分析,综合计算结果和施工因素,确定了三台阶临时仰拱法为最优施工方法。在此基础上,根据现场实际施工情况,对现场施工效果和监测数据进行对比分析。研究表明,赋存于围岩中的基岩裂隙水和孔隙潜水等地下水是影响全风化花岗岩地层隧道施工安全的主要因素,对地层围岩进行注浆加固效果有限,采取地表井点降水或洞内降水措施可以有效阻止地下水通过裂隙进入隧道周边,并能提高围岩稳定性。     

软弱富水Ⅵ级围岩隧道仰拱安全快速施工技术

针对江门隧道围岩为Ⅵ级全风化花岗岩且富水,遇水易软化、呈现流塑状的特点,为解决开挖仰拱时前方掌子面垮塌导致循环进尺控制难的问题,施工中采用仰拱基坑钢板桩超前临时围护,单次围护长度为两个仰拱循环进尺;仰拱开挖采用前后跳槽左右分部开挖技术,开挖两循环后及时施作仰拱衬砌。通过采用该技术有效确保了仰拱施工中前方掌子面的安全稳定,保证了仰拱开挖的循环进尺,提高了软弱富水围岩条件下仰拱的施工效率,取得了良好效果。     

仰拱病害的电磁波响应特征模拟及三维成像

为提高隧道仰拱病害的电磁波三维成像效率和探测精度,提出一种基于旋转交错网格（rotated staggered grid,RSG）数值模拟及偏移成像理论的波场分析方法,建立了仰拱典型病害的RSG数值模型,模拟了电磁波在隧道仰拱及隧道底层结构中的复杂传播情况,分析了电磁波的衰减、绕射、频散等电磁响应特征及道集信号,然后基于RSG偏移成像理论,并通过局部刻画和三维切片等技术,开展了隧道仰拱病害电磁波模拟数据的RSG三维成像研究. 结果表明:仰拱中钢筋与钢支撑混凝土介质的电场幅值均大于6.5 × 104 V/m,仰拱病害的电场幅值约为6.0 × 104 V/m,RSG三维成像及分析方法兼顾了电磁波横纵向分辨率,刻画出了软弱夹层介质内部的疏松情况和起伏形态,提高了电磁波对仰拱病害的成像精度.      

高速铁路隧道仰拱施工质量缺陷处理技术

结合合福高铁某段隧道隧底虚碴、厚度不足两种仰拱缺陷整治,介绍隧底虚碴注浆技术及锚杆加固技术。隧底虚碴段通过注水泥浆,可将虚碴固结,使混凝土与基岩间密实,形成整体。仰拱厚度不足30cm以内且基底围岩整体性较好地段,通过中空注浆锚杆加固后,能增强地层承载力。利用此两种技术对高铁隧道仰拱施工质量缺陷进行整治后,达到了预期效果,能保证隧道质量及运营安全,对类似工程有一定推广价值。     

乌树头隧道施工方案优化选择

对于围岩稳定性差的浅埋隧道,合理的施工工法对于保证隧道施工安全性,控制施工质量有重大的意义。以乌树头隧道为例,综合分析双侧壁导坑法、CD法(单侧壁导坑法)、三台阶加临时仰拱法3种不同的施工方法,运用FLAC软件对3种工法数值模拟,分析不同施工工法隧道的塑性区变化、围岩变形,提出符合本工程的施工工法,并同时对监控数据进行比较。研究结果得出,采用双侧壁法可以保证围岩稳定性及围岩变形量最小,并对双侧壁法施工参数和关键步骤进行了优化,可为此类高速公路隧道施工提供一定的参考。     

研究隧道仰拱的常见病害原因及处治措施

针对在隧道及其衬砌体系中具有重要作用和意义的仰拱结构,在简单介绍其常见病害与病害产生原因的基础上,提出目前较为常用的拱脚锁脚、基底加固、仰拱拆换和地下水引排四种处治措施,明确不同处治措施的要点、特征与效果,以此为实际的隧道仰拱施工、检查和病害处治工作提供理论参考,从根本上保证隧道施工与运营安全。     

“新奥法”在周岙底隧道施工中的应用分析

将结合周岙底隧道,详细探究"新奥法"的实际应用,并具体阐述了隧道施工中的进洞施工方法、掘进开挖方法、衬砌支护施工、隧道仰拱铺筑与填充施工、防水层施工、全断面钢模台车二次衬砌混凝土施工以及隧道混凝土路面施工要点。     

汕湛公路隧道施工方案优化选择

对于围岩不稳定的隧道,合理的施工工法对于隧道施工的经济性、安全性有重大的意义。以枫树坳隧道为例,综合分析施工工法、安全性、经济性等因素,通过对双侧壁导坑法、CD法(单侧壁导坑法)、三台阶+临时仰拱法3种施工方法的比选,运用FLAC软件对3种工法数值模拟,分析得出主洞洞身段Ⅴ级浅埋段、土质围岩段或风化、破碎较为严重的洞口段地段采用双侧壁导坑法施工;Ⅴ级围岩浅埋偏压段采用单侧壁导坑法施工等施工工法;可为此类高速公路隧道施工提供一定的参考。     

隧道病害成因及防治措施

针对我国公路隧道建设中存在的一些问题,本文在对隧道主要病害进行分类的基础上,充分考虑隧道勘察、设计和施工因素,结合隧道应力分布和受载情况,分析了隧道病害的现状和各类病害产生原因,并介绍了注浆、设仰拱等几种比较常用的公路隧道病害的综合治理方法。     

浅埋软弱围岩隧道大变形施工控制技术研究

针对浅埋软弱围岩隧道初期支护大变形问题,结合昌宁高速川风凹隧道工程实际,分析了隧道大变形发生的原因机理,提出了包含地质情况探测、地表塌陷注浆回填、继续变形控制、洞内管棚注浆加固、三台阶临时仰拱法开挖和强支护的系统施工治理技术。