地铁矿山法隧道过砂层的设计与施工

矿山法隧道成功穿越砂层的工程实践越来越多,文章结合广州地铁三号线岗顶站-石牌桥站区间隧道施工,介绍了矿山法隧道过砂层的设计和施工要点.针对区间砂层的分布特点,对砂层影响地段隧道支护参数进行了设计,施工过程中采取了止水和防塌措施,以保证洞内施工和地面建筑物的安全.砂层地段的施工,关键是砂层注浆固结效果,而注浆量和注浆压力是两个关键参数.此外,应在洞内选定合适的出水点进行注浆止水试验以求取合理的注浆参数和注浆设备的配套.严格做好隧道的初期支护和监测工作也是至关重要的环节.     

广州地铁地水砂层注浆施工技术

本文以广州地铁杨箕站－体育西路站区间隧道动水砂层注浆施工为研究对象,通过注浆方案比选,注浆材料的确定、注浆施工工艺的研究开发、注浆效果的检查以及地表和的控制,成功地解决了动水砂层中施工困难的问题,为隧道开挖顺利通过该地层提供了技术保证。     

关角隧道进口段浅埋砂层隧道稳定性特征研究

文章运用突变理论，对关角隧道进口段浅埋砂层隧道的稳定性进行研究，揭示不同的应力释放率下围岩的变形规律，并在此基础上确定隧道变形的极限位移，用以指导设计和施工。     

富水砂层中暗挖隧道施工沉降控制技术

富水砂层中暗挖隧道施工是地铁施工中的一大难点,常常因沉降过大而引发安全事故。在深圳地铁安-侨区间隧道工程中,通过洞内帷幕注浆、水平旋喷桩、地表井点降水等辅助措施做到了超前控制,在解决隧道开挖安全问题的同时有效地减少了沉降量;施工过程中严格执行了"管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测"的方针,控制了时空效应,解决了富水砂层中暗挖隧道沉降过大的问题。文章重点分析了沉降原因及控制沉降的关键技术和有效措施。     

富水砂层影响下隧道开挖失稳破坏机理研究

为研究富水砂层影响下隧道开挖失稳破坏机理,文章依托某隧道实际工程,通过FLAC 3D软件进行建模与计算,考虑富水砂层厚度、隔水层厚度、粘聚力和内摩擦角等因素影响,分析各因素对围岩变形破坏的影响规律。结果表明:隧道拱顶对应位置的地表沉降值明显大于其他位置的地表沉降值,拱顶正上方的围岩内部位移随着深度的增加而逐渐增大,隧道拱顶位置的沉降达到最大值;随着富水砂层厚度的逐渐减小以及隔水层厚度的逐渐增大,地表沉降值和拱顶正上方的围岩内部位移不断减小;富水砂层和隔水层的厚度对隧道围岩变形存在较大影响,在隧道的选线过程中,应保证隧道拱顶与富水砂层之间存在足够的安全距离;随着隔水层粘聚力和内摩擦角的逐渐增大,地表沉降值和拱顶正上方的围岩内部位移不断减小:在隧道施工过程中,可考虑通过超前加固措施或者向隔水层进行注浆加固以提高隔水层粘聚力和内摩擦角,降低隔水层的渗透性。     

富水砂层浅埋地铁隧道深孔注浆扰动机理研究

针对青岛地铁隧道穿越富水砂层施工过程中存在的涌砂、涌水等不稳定性问题所采取的深孔注浆加固措施,文章结合地铁3号线某区间富水砂层隧道工程实例,通过FLAC3D数值计算与现场实测手段进行了富水砂层地区地铁隧道施工中深孔注浆加固扰动机理研究。研究结果表明:(1)注浆深度和注浆压力对地层扰动变形影响显著,应综合考虑、合理选取,青岛富水砂层地区宜采用1.4~1.5 MPa的注浆压力;(2)地表持续隆起时,双线隧道上方的地表地层呈现M状隆起,隧道中线部位注浆压力对地层扰动影响明显,隆起最大位于拱顶部位;(3)地表在注浆初期迅速隆起,掌子面开挖至监测断面前-3D范围内时地表开始快速沉降,-2D范围内沉降放缓,开挖通过监测断面后至1D范围内地表较快沉降,然后逐渐趋于稳定;(4)注浆施工对建筑物的影响程度要小于单纯的地表抬升,上方建筑物随地层的M状变形出现正曲率变形,损害建筑物结构时,建筑物墙体一般会形成倒八字裂缝;(5)隧道内拱顶沉降和净空收敛均在下穿监测断面时变形较快,当开挖至距监测断面2D范围后,变形趋势逐渐减小,至3D范围后逐渐趋于稳定。     

水平旋喷桩施工工艺在深圳地铁施工中的应用

在深圳地铁安托山站—侨香站区间矿山法隧道超前支护施工中,由于采用了水平旋喷桩施工工艺,成功地解决了安-侨区间暗挖隧道在饱和粉细砂层及砾砂层中近距离穿越大断面雨水箱涵及φ500 mm次高压燃气管线的难题,节约了施工成本,充分显示了水平旋喷桩施工工艺在富水砂层浅埋暗挖隧道开挖预支护工程应用上的经济优势。文章论述了水平旋喷桩的工艺机理、适应性、优缺点以及在该工程中的应用效果。     

深孔注浆技术在地铁暗挖隧道施工中的应用

城市地铁暗挖隧道施工中所面临的难题之一就是水的治理问题,水不仅危及掌子面开挖作业的安全,同样也威胁到地面建(构)筑物的安全。面对富水砂层及软弱破碎层,如何进行掌子面加固及止水是施工的关键。深圳地铁2号线东延线2222标安-侨区间隧道工程中采用TGRM深孔注浆技术成功地完成了富水砂层段的施工以及近距离多次穿越重要管线及建(构)筑物的施工,充分表明在不良地质地段采用深孔超前预注浆加固掌子面及固结止水技术是行之有效的。文章针对此工程实例,阐述了深孔注浆技术的机理和工艺特点,以及在城市暗挖地铁隧道施工中的应用效果。     

刚性袖阀管束注浆新技术的研究与应用

在我国西北地区修建铁路、公路、水利等隧道及地下工程,大多要穿越第三系富水粉细砂层,施工掘进中经常遭遇突水、涌砂等灾害,致使工程进度缓慢,威胁施工安全,同时对区域水环境造成不良影响。基于此,文章结合兰渝铁路胡麻岭隧道富水粉细砂层段施工实例,提出了刚性袖阀管束注浆新技术,刚性袖阀管束在纵向可发挥地层锚固作用,提高开挖面稳定性;在径向可发挥预支护作用,有效约束松动圈形成,控制隧道变形。通过在胡麻岭隧道运用刚性袖阀管束注浆新技术,成功地解决了砂层成孔性差、浆液扩散困难以及可注性差等技术难题,注浆效果和注浆施工效率明显提高,保证了富水粉细砂层隧道施工安全。     

全断面富水砂层浅埋盾构隧道下穿平房群施工参数研究

盾构在富水砂层中掘进时,容易出现喷涌、地表沉降大、流砂等现象,给掘进施工带来很多问题和困难,尤其是在全断面富水砂层中掘进时,如何控制盾构施工参数显得极其重要。文章结合广州地铁21号线水西站—长平站盾构区间隧道工程实例,考虑了工程实践中盾构穿越全断面富水砂层且下穿薄弱基础的水西村民房建筑的情况,进行了盾构施工措施及试验段掘进参数分析,确定了盾构下穿水西村民房建筑的施工参数。监测结果表明:参数实际控制值与分析拟定值接近,地表沉降可以控制在5 mm内,房屋沉降可以控制在10 mm内,验证了参数选取的正确性。盾构在全断面富水砂层中下穿平房群时,实际土舱压力高于静止土压力,同步注浆量不低于1.6倍的理论值,提高土压力和推力可以有效降低平房群的沉降值。     

超深基坑施工中实施抽降深层承压水的措施

介绍了上海轨道交通10号线龙柏新村站—龙溪路站区间隧道中间井抽降第三砂层(⑨层)承压水的试验过程,分析了试验结果,并进行了数值模拟。施工实践表明:少量、短时间、控制性抽降⑨层承压水,对周边环境影响较小。     

新意法在富水砂层的适用性研究

青岛地铁一期工程保河区间富水砂层段为典型的"上软下硬"地层,施工中采用了适合中国国情的"新意法",即"环向水平旋喷桩+超前注浆管"对富水砂层进行了加固。文章通过现场取样观测分析,研究了各种砂层中水平旋喷桩成桩效果及存在的问题;并通过现场监测结果针对采用"新意法"施工对工程及周边环境的影响进行了分析。研究结果表明:"新意法"在富水砂层应用中控制沉降效果明显,但施工中也存在桩间咬合不良导致的渗漏水及注浆压力控制不当引起地层隆起等问题;通过对桩体角度从水平和垂直两个方面进行控制和对注浆施工过程进行跟踪监测等方法,克服了"新意法"在富水砂层施工中存在的问题,施工结果表明"新意法"在富水砂层中具有良好的适用性。     

富水砂层盾构隧道侧穿建筑物水平定向钻孔注浆技术

城市轨道交通盾构隧道下穿或侧穿建筑物时,为避免地层沉降差异超限导致周边建筑物破坏,需对盾构隧道顶线上方软土层进行注浆加固,但在市区施工协调难度大,传统地层加固手段难以实施。文章以广州地铁14号线邓村—江浦区间盾构隧道侧穿姓钟围房屋群注浆加固项目为背景,采用水平定向钻孔注浆技术对姓钟围部分建筑物下伏软土砂层进行远距离加固。通过采用随钻测斜与定向技术顺利完成沿盾构隧道走向的水平注浆孔钻进,通过注浆阀管并结合止浆塞可实现定位重复注浆。实践证明该新工艺对盾构隧道侧穿建筑物时地表不均匀沉降控制具有良好的效果。     

浅埋大跨软弱富水海底隧道CRD工法施工技术

在我国第一条大断面特长海底公路隧道——厦门翔安海底隧道施工中,针对海底风化深槽、透水砂层、断层破碎带、土石交界层、海水直接与地层相连通等极其复杂工程地质水文条件,创造性地提出一套CRD工法施工技术,有效地控制了安全,防止塌方、冒顶、漏水等事故的发生,解决了许多施工技术难项,为今后类似工程提供技术支撑。     

川藏铁路拉萨至林芝段嘎拉山隧道正式贯通

正2018年4月7日,川藏铁路拉萨至林芝段嘎拉山隧道正式贯通。嘎拉山隧道位于西藏拉萨市曲水县和山南市贡嘎县境内,是川藏铁路拉萨至林芝段的重点工程和工期控制性工程,隧道全长4 373 m,最大埋深674 m,线路平均海拔3 600 m。施工过程中存在隧道穿越风积砂层、危岩落石、围岩变化频繁等技术和地质难题。施工人员采用"明暗结合开挖法",创新性地使用水平与竖直高压旋喷桩的施工工艺,有效规避了风积砂自稳性差、极易冒顶坍塌     

地下连续墙在厦门海底隧道穿越富水砂层中的应用研究

文章基于厦门海底隧道现场监测数据并结合数值方法,对地下连续墙在隧道穿越富水砂层时的应用效果进行了研究。结果表明,在施作地下连续墙并对地层进行降水后,隧道结构变形显著减小,其中CRD1部拱顶下沉降低了约35%～60%,CRD3部拱顶下沉降低了约25%～50%,CRD1部洞周收敛降低了约50%左右。通过比较分析现场实测数据和数值计算结果可知,两者得出的隧道结构变形总体趋势一致,量值基本吻合。文章所采用的方法及研究结果对厦门海底隧道后续施工,以及类似的工程有一定的参考意义。     

浅覆土砂层土压平衡盾构始发掘进对环境的影响分析

盾构始发和到达安全掘进控制技术是困扰盾构隧道施工的主要难题之一。盾构进出洞施工中,面临掌子面失稳、土体坍塌、涌水涌砂、地表沉陷、盾构"抬头及磕头"等诸多施工风险。本文从基坑及隧道的破坏模式,塑性区分布范围出发,通过有限差分法针对易受扰动的浅埋砂层地层盾构始发段进行了研究,为加固区范围大小的选择提供了依据。研究表明,在不采取加固措施时,基坑开挖后隧道始发段的竖向位移、拱底的隆起和最大纵向挤出变形量均过大,显示基坑将发生坍塌等破坏。当盾构始发段主要加固措施为旋喷桩,加固后的土体的物理参数得到了显著的提升。本文在此基础上得出了旋喷桩的合理加固区域。     

富水砂层中地下连续墙施工槽壁稳定性及变形研究分析

泥浆护壁是轨道交通车站围护结构地下连续墙成槽质量的关键所在。整体失稳及局部失稳是地下连续墙在富水砂层施工中的主要破坏形式。结合南昌轨道交通3号线柏岗站富水砂层地下连续墙施工实际,采用Plaxis软件建立模型,分析其成槽施工阶段的槽壁变形特征和稳定性,找出南昌地区富水砂层中地下连续墙槽壁变形及地表沉降的规律,印证了施工现场泥浆性能参数及土体应力变化的规律。     

基于动荷载的交叠盾构隧道两阶段安全分析

为研究富水砂层地铁隧道在动荷载作用下施工和运营阶段共同作用的安全问题,以南京地铁5号线下穿既有地铁1号线为例,建立交叠隧道数值模型,分别对两阶段共同作用下的地铁沉降及运营期疲劳寿命进行了探讨和分析。结果表明:(1)下穿施工期间隧道沉降最大值为7.5 mm,采用洞内微扰动注浆+内张钢圈的设计方案可有效控制本阶段隧道变形;(2)5号线运营后,1号线隧底第1年沉降占比最大,约占10年期总沉降的65%,后沉降变化速率逐步收敛;(3)新建地铁5号线通过壁后注浆可大幅降低1号线长期运营沉降,确保1号线长期运营安全;(4)交叠处管片疲劳寿命最小,远离交叠区疲劳寿命越来越大,本工程整体性能满足结构设计使用年限要求。     

浅埋偏压隧道施工技术

为全面提升隧道施工质量,需要进一步优化与完善浅埋偏压隧道施工技术,以有效降低隧道施工风险。基于此,以徐家坝隧道工程设计和施工为例,对浅埋偏压隧道形成原因进行分析,并对浅埋偏压隧道施工中的常见问题进行分析,在此基础上提出浅埋偏压隧道施工优化策略,以期更好地解决浅埋偏压隧道施工难题。