七里坪隧道浅埋偏压段支护措施优化研究

文章以改建铁路湘桂线永州至柳州段扩能改造工程七里坪隧道工程实例为依托,考虑了浅埋偏压隧道的地质特性以及围岩受力特征,结合七里坪隧道的支护措施,运用三维离散元软件3DEC对七里坪隧道的锚杆支护方案进行了优化.     

浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工技术研究

进洞一直是隧道施工的关键环节,而洞口工程的顺利完成是暗洞正常施工的前提。目前,采用超前管棚支护、超前小导管注浆等超前支护方式基本能够保证隧道顺利进洞,但是大部分隧道进洞后在洞口段均会出现初期支护沉降变形较大的现象。山西省高(平)-陵(川)高速公路郭家川2#隧道洞口段围岩极其软弱破碎,在隧道采用超前管棚支护顺利进洞后,为了防止洞口段初期支护再次出现较大的沉降变形,提出在洞口段采用联合支护的方案,即将洞口段初期支护的钢拱架与护拱连接,并加强初期支护钢拱架之间的纵向连接,实践证明此方案是切实有效的。分析对比表明,对于浅埋软弱破碎围岩隧道,联合支护方案能够有效地减小洞口段初期支护的变形量,保证隧道结构的稳定性,从而保证隧道安全、快速进洞。     

超小净距隧道结构设计与施工稳定性分析

文章依托某城市地下互通式隧道工程中一处超小净距隧道工程,对超小净距隧道的三种结构形式进行比选,研究确定了无中隔墙的超小净距隧道结构方案,采用锚杆注浆加固中夹岩柱并加强一次衬砌和微震预裂爆破技术的分步挖掘施工方案;利用有限元数值模拟超小净距隧道支护施工过程,得到其各个施工步序下围岩及支护结构应力、应变状态,分析其稳定性,优化并验证设计参数,有效指导设计与施工。     

泥质软岩隧道穿越富水断层带初期支护变形侵限机理及处治对策

南广高铁泥质软岩北岭山隧道出口端穿越F_(10)富水断层带,发生严重初期支护变形侵限,现场采取一系列处治措施但未有成效。针对此情况,文章首先分析了初期支护变形侵限演化全过程及隧道宏观表征,随后从不良地质、地下水与泥岩耦合循环作用、隧道结构、原设计与施工方案四个方面对初期支护侵限原因展开分析,并结合灾变期监控量测实测数据,对穿越富水断层隧道初期支护侵限机理展开进一步挖掘,最后在掌握初期支护侵限机理的基础上,提出切实可行的北岭山隧道穿越富水断层初期支护侵限"洞内+洞外"综合处治方案,并基于数值模拟对处治方案的关键——换拱环节进行计算,获取最优换拱参数。采用此处治方案后,隧道出口端成功穿越富水断层带,该研究思路及处治对策能够为隧道穿越富水断层带初期支护变形侵限提供理论及现场实际借鉴。     

重庆轨道交通大跨度暗挖隧道初期支护技术探索

喷锚支护技术自运用于重庆轨道交通暗挖隧道施工以来,系统锚杆的支护作用一直是业界争论的问题之一。通过对重庆轨道交通某地下暗挖车站初期支护的计算,将计算结果与量测资料进行对比、分析、研究,优化了重庆地区地下暗挖隧道的支护参数。     

长大隧道斜井快速掘进设计方案优化及工期测算

文章结合敖包梁隧道施工实践,论述了开工前进行斜井方案优化的必要性。面对工期紧和围岩类别低的情况,从设计线路、断面尺寸、装碴设备、支护结构四个方面合理地对1#和3#斜井设计方案进行优化。优化内容包括:由单车道改为双车道,解决了斜井运输会车问题;采用钢纤维混凝土单层衬砌取代钢筋挂网和二次模筑衬砌,I18型钢优化为150格栅钢架,降低了双车道开挖及支护结构的投资成本;韧度试验测试结果说明钢纤维喷射混凝土(40 kg/m~3)支护性能远高于网喷混凝土,节省了支护施工时间;设计线路的调整均衡了正洞主攻、副攻方向长度,加快了副攻方向施工进度;1台电动液压履带式扒碴机装碴+5台15 m3自卸汽车出碴的作业方案提高了装碴的工作效率,减少了施工机械及车辆尾气的排放。斜井优化后较原方案节省5.5个月完成正洞开挖任务,降低敖包梁隧道人工费1 500万元,在降低施工成本的同时加快了施工进度,保证隧道工期目标实现。     

浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术

在高桥隧道出口下穿南同蒲既有铁路施工中,根据黄土的特性对施工方案进行了优化,将设计的在总长100 m、φ159大管棚超前支护条件下采用双层支护形式的(外层为喷混凝土,内层为模筑混凝土)双侧壁导洞开挖法优化为双层支护形式的(两层均为喷混凝土)弧形导洞三台阶七步开挖法,并通过仰拱和二次衬砌紧跟的方法,开创性地解决了在大断面黄土隧道下穿构筑物施工中安全和进度的矛盾,有效地控制了洞内、外沉降变形,保证了下穿段隧道的安全快速施工和既有铁路的安全运营,并降低了工程造价,丰富了黄土隧道设计施工的理念。     

浅埋大跨径连拱隧道施工技术研究

文章基于对浅埋大跨径连拱隧道常见施工方案的分析,建立了双连拱隧道施工模型,介绍了施工模型的搭建和模拟分析过程,并结合具体工程实例对所提出的施工模型进行验证,阐述了施工要点、力学结构以及支护措施,同时对浅埋大跨径连拱隧道施工方案进行了优化,使其可广泛应用于不同地质条件下的连拱隧道施工。     

岩溶隧道处治方案的支护参数选取

文章用配筋等效法模拟钢支撑对喷混凝土的加强作用,并根据《铁路工程设计技术手册——隧道》中的钢筋混凝土配筋计算公式推导出初期支护与二次衬砌的安全系数计算公式,以此为基础算出不同支护方案所能承受的极限荷载,再结合隧道岩溶段的实际情况选择支护参数。     

马蹄形隧道初期支护内力反演分析的理论研究

隧道开挖过程中,混凝土支护结构的内力分布表现出特有的动态变化特征,对施工环境下隧道支护结构的内力分布特征进行研究并对其薄弱部位进行预判是保障隧道施工安全的重要手段之一。文章将隧道弧段和边墙段初期支护分别视为弹性地基曲梁和直梁,基于初参数法和围岩压力量测,从理论上推导了马蹄形断面隧道初期支护内力计算的反演表达式;结合某隧道围岩压力的实测数据,反演了初期支护的内力分布。初期支护内力实测数据和反演分析结果对比分析表明,所提出的马蹄形隧道初期支护内力的理论反分析方法切实可行,可为隧道初期支护设计和施工工艺的优化提供理论依据。     

公路隧道溶洞冒顶处理方案

文章根据红岩山隧道水文地质情况及冒顶塌方现场具体状况,从排水及加固角度提出了针对性的隧道溶洞坍塌冒顶处理方案,并对方案的加固处理效果进行了监控量测。监测结果证明,该方案能有效处理隧道溶洞坍塌冒顶问题。     

动态设计在新七道梁特长公路隧道建设中的尝试

根据兰临高速公路新七道梁隧道施工中围岩开挖和支护变形的实际情况,通过对隧道支护、衬砌结构进行动态设计的尝试,取得了预期的建设成果;提出了隧道建设动态管理的几点建议,对今后的公路隧道建设管理有一定的借鉴作用。     

二道垭隧道塌方原因分析与处理技术

处在断裂构造带附近的长大隧道洞室在开挖施工过程中,围岩出露往往复杂多变,因此,复杂的地质条件特别是软弱围岩常给长大隧道施工带来重重困难。文章结合二道垭隧道在软弱围岩施工过程中的塌方事故,分析了导致塌方的具体原因,并提出了相应的施工处理方案和相关建议。     

西山特长隧道斜井进入正洞交叉口施工技术

太古高速公路西山特长隧道全长13.654 km,是国内目前在建最长的公路隧道。在斜井进入正洞交叉口的施工中,成功采用台阶法矩形断面垂直挑顶直接转入正洞施工方案,通过优化调整设计参数,采取加强支护、减震爆破等技术措施,实现了斜井安全、简便、快速地转入正洞的施工。     

浅埋黄土隧道土石分界高度对初期支护结构安全性的影响分析

为获得浅埋黄土隧道土石分界高度对初期支护结构安全性的影响,文章以临县隧道为工程背景,采用数值模拟的方法研究了浅埋土石分界高度及土石分界面位置对隧道初期支护结构安全性的影响。结果表明:土石分界致使隧道初期支护结构安全系数发生突变,分界面倾斜时安全系数分布不对称。同一种埋深条件下,随着土石分界面位置的下移,土石分界面以上部分偏压减弱,分界面以下的部分偏压增强。同一界面深度条件下,隧道初期支护结构左右断面偏压情况随着埋深增加而增大。当土石分界面分别位于隧道上导坑和中下导坑、分界面倾角为10°时,可通过增加20%隧道左侧荷载或减小20%右侧抗力系数来进行荷载计算。     

高速铁路黄土隧道初期支护受力特性研究

支护结构的合理设计是大断面黄土隧道设计的关键环节。文章结合在建铁路黄土隧道,采用数值模拟,分析了大断面黄土隧道在不同初期支护时机情况下,支护结构、围岩受力状态和力学行为变化情况;基于控制围岩变形为核心,对大断面黄土隧道施工中初期支护施作时机的选择给出了合理的建议;根据现场监测结果,总结出了黄土隧道初期支护受力规律。黄土具有明显的流变特性,支护结构受力很大一部分承受围岩流变产生的附加荷载;另外,支护结构受力在空间上分布并不均匀对称,这些在设计中都应加以考虑。     

郑西客专高桥隧道下穿既有铁路设计与施工

郑西客专高桥隧道出口下穿既有南同蒲铁路段集成了特浅埋、大断面、新黄土、小角度下穿等技术难点,由于浅埋、新黄土隧道施工易发生较大变形甚至突然性塌方,为确保下穿段施工安全和既有线运营安全、同时保证隧道建设工期,通过技术经济比选,最终确定采用超前管棚+双层支护+台阶法方案。现场通过地表对既有线进行加固、洞内100 m长管棚超前支护和双层喷锚支护,以及仰拱快速封闭等技术手段,实现了采用台阶法安全、快速下穿通过既有铁路段的目的。文章介绍了方案比选情况和现场施工情况,对试验测试情况进行了总结分析,对大断面黄土隧道下穿既有铁路段采用双层支护台阶法的适用性进行了评价,并提出了其技术关键和相关注意事项,为类似工程提供了一种新的建设思路。     

百丈隧道穿越流塑状富水破碎带施工措施及其安全性评价

百丈隧道左洞ZK152+433~ZK152+463段穿越流塑状富水破碎带施工时反复出现变形侵限、塌方等情况,给工程施工带来前所未有的挑战。文章详细阐述了施工过程中采取的各种处治措施,总结了不同处治方案和效果,并采用数值分析方法对隧道结构安全性进行了分析。结果表明:(1)对于流塑状富水破碎带,加密超前支护是防止开挖时围岩出现较大变形或者坍塌的最有效措施。百丈隧道流塑状富水破碎带最终采用了每榀钢架(钢架间距50 cm)都打设一环3.5 m长?51自进式锚杆的超前支护方式,即每个断面都有7层超前支护,最终有效控制了开挖后围岩变形,避免衬砌侵限与塌方;(2)对于流塑状富水破碎带,加固围岩尤其是边墙与基底处围岩非常重要,可有效减少开挖过程中衬砌的整体式下沉。采用抛石挤淤+注浆的方式进行边墙与基底围岩加固,其效果比采用单纯注浆方式好得多;(3)对于外部荷载较明确的隧道,采用计算分析结合工程经验的方式确定衬砌支护参数,既能保证隧道结构安全,又使其经济合理;(4)在双车道隧道施工中,采用三台阶法施工,应尽量缩短台阶长度,使初期支护及时封闭成环,从而可以较好地控制围岩变形。     

乌鞘岭隧道志留系板岩夹千枚岩地段结构验证试验研究

对乌鞘岭隧道志留系板岩夹千枚岩地段支护结构的受力特性,采用数值分析方法进行计算,开展现场结构试验并进行对比分析。试验揭示了隧道开挖后围岩应力释放引起的结构变形与支护压力变化规律,支护结构的稳定性和安全性在不同测试地段受各种影响因素的作用而不同。数值计算与现场试验结果表明,隧道衬砌的结构安全系数均满足规范要求,但应以按实测衬砌应力进行结构内力计算,并对结构安全性进行评价为宜。