地下风机房施工过程中应力应变模拟分析

隧道通风问题是长大隧道建设和运营中亟待解决的重要问题之一。在实际工程中,长大隧道通常采用地下风机房作为辅助通风巷道。以山西省和榆高速公路云山隧道为背景,利用大型有限元分析软件模拟地下风机房在不同工况下斜井进入主洞的施工过程,分析研究不同工况下主洞与斜井交叉部位的围岩位移场和应力场的变化,揭示了不同工况下隧道洞周围岩的位移和应力变化规律,提出了采用台阶法开挖隧道的根据,指出了斜井两侧的主洞采用两个工作面同时开挖与分别开挖对交叉部位的围岩位移和应力的影响,为优化施工工法提供了依据,可为类似工程设计和施工提供参考依据。     

摩天岭隧道大断面大倾角斜井溶洞施工技术

随着特长隧道的不断增多,为了解决通风问题,一般采用斜井进行通风。摩天岭隧道全长7353m,为西南第二长高速公路隧道。隧道右线设通风斜井1座,斜井长817.673m,倾角25°,开挖过程中遇大型溶洞2处,一处斜井正穿溶洞,溶腔断面大;一处为泥质充填,厚度无法探测。本文就此2个斜井溶洞的处理,提出可行的施工方法,并总结了成功的经验和体会,以供同类工程施工借鉴。     

单斜井双正洞施工通风技术研究

为解决斜井进入正洞以后通风难度大,通风效果较差的难题,引入了单斜井双正洞射流通风技术。重点介绍此新型技术的原理,斜井压入式通风模式和斜井抽出式通风模式,并对2种模式进行了对比。通过对风机选型及风机和风管的配套选型进行理论计算,说明了这种新型通风模式的科学性,通过在包家山隧道3#斜井的应用,进一步验证了这种单斜井双正洞射流通风技术的可行性,爆破15 min后CO和NO2的浓度都在国家标准控制之内。单斜井双正洞射流通风这项新型射流通风技术,摒弃了过去一直将射流通风技术仅仅应用于平行双洞的惯例,成功解决了由斜井进入正洞多工作面同时施工的通风难题。     

包家山隧道3#斜井工区施工通风方式研究

针对包家山特长公路隧道3#斜井工区钻爆法开挖、斜井有轨提升、正洞无轨运输、多作业面同时施工的特点,在分析研究的基础上,确定了具体的施工通风方案。现场应用测试证明,通风效果良好,通风方式合理有效。     

京新高速公路韩集段东夭隧道设计要点探讨

东夭隧道是京新高速公路重要的控制性工程。文章阐述了该隧道明暗洞结构设计、洞身防排水设计及通风斜井结构设计等关键环节,为内蒙古自治区特长隧道的设计提供一定的参考。     

富水大断面陡坡曲线斜井施工技术

随着我国高等级公路标准的提高,修建长大隧道越来越多,采用斜井等形式作为运营通风或运输通道越来越普遍。受地形限制和为缩小斜井长度、减少投资,斜井设计的坡度越来越大(方斗山隧道斜井倾角最大为24°,雅泸高速公路泥巴山隧道斜井最大倾角为27.8°,包家山隧道1号斜井为36.707°)。方斗山隧道斜井存在断面大、富水围岩、坡度陡、小半径曲线等难题,难以完全按传统的施工工法实施。如何解决这些斜井施工的不利条件,将对提高大断面陡坡永久性通风斜井施工进度、确保安全质量、减少工程投资具有极其重要意义。     

富水大断面陡坡曲线斜井施工技术浅谈

修建长大隧道采用斜井等形式作为运营通风或运输通道越来越普遍.受地形限制和为了缩小斜井长度、减少投资,斜井设计的坡度越来越大(方斗山隧道斜井倾角最大为24°,雅泸高速公路泥巴山隧道斜井最大倾角为27.8°,包家山隧道1号斜井为36.707°).方斗山隧道斜井存在断面大、富水围岩、坡度陡、小半径曲线等难题,难以完全按传统的施工工法实施.因而,如何解决这些不利条件给斜井施工带来的困难,对提高大断面陡坡永久性通风斜井施工进度、确保安全质量、减少工程投资具有极其重要的意义.     

隧道斜井施工方法

以包家山隧道3号斜井和秦岭1号隧道斜井工程为例,对斜井的正井法与反井法作了阐述,重点介绍反井法中排碴导洞的开挖方法、出碴方式、出碴设备、滑碴风险预防、通风方式、风管防护等内容。通过工程实践表明：1）正井法施工斜井是目前公路隧道施工斜井广泛采用的方法,一般是为增加开挖工作面而设,可提高施工效率,缩短工期;2）反井法施工斜井是为隧道的运营通风而设,施工难度较大,对于施工机械设备的配套要求较高,故在条件许可的情况下,一般应采用施工方法成熟、安全的正井法。     

龙厦铁路象山隧道辅助坑道优化设计

为了进一步提升斜井的运输能力和满足施工通风的要求,将象山隧道原设计斜井断面做了进一步优化：将1、5#斜井原设计单车道加错车道断面变更为双车道断面;将2#斜井井身倾角优化为22°,斜长优化为507.98m;将3、4#斜井井身衬砌断面由三车道变更为四车道;5#斜井井位改移于线路前进方向右侧,与线路相交于YDK34+800里程处,与线路大里程方向夹角42°38′35″,综合坡度9.2%,斜长327.5m,并采用无轨运输双车道衬砌断面。优化后的隧道辅助坑道能够更加合理利用现场资源,加快施工进度,取得的经验值得在类似工程中推广。     

大坡度小断面斜井快速施工技术

针对甘肃引洮二期22号洞2号斜井断面小、坡度大、距离长、地下水丰富、施工难度和安全风险大的工程特点。为保证主洞快速施工和安全质量,总结了隧道开挖和设备选型、运输形式的选择和线路布置、洞外洞底转载设计和地下水的排除等因素考虑的斜井快速施工技术。同时应用矿车限位警示、视频监控技术、通讯布设和故障制动等信息化方式对斜井运输的安全风险进行有效控制,保证了主洞正常施工。     

隧道施工隔板风道通风技术

为解决单斜井双正洞多开挖面平行施工通风难题,介绍一种新型隧道施工隔板风道通风技术,通过对该项技术通风原理、布置方式、适用条件和操作要点等进行分析,发现其在通风系统设计计算方面的特殊性,并举例重点阐述该通风技术的计算分析过程,提出合理的计算分析方法,证明其节能优势,总结出该通风技术的优越性,为该项技术在推广应用中的方案设计与优化提供技术支持。     

大相岭隧道大倾角曲线斜井衬砌施工技术探讨

大相岭隧道通风斜井斜距长、坡度大,地质情况复杂.以大相岭隧道右线通风斜井2次衬砌施工为例,介绍大倾角斜井右线长曲线2次衬砌施工设备的配置方案、混凝土输送方式及施工技术,并对3种施工方案进行比选,选择采用5 t慢速卷扬机和3×4组滑轮组组成的牵引系统牵引衬砌台车方案,可很好地实现衬砌台车的移动和定位,保证隧道的施工进度,...     

大坡度公路隧道通风斜井施工三维数值仿真研究

大坡度隧道斜井施工难度大,选择合适的施工方法是保证工程安全、快速完成的前提.以某高速公路隧道大坡度通风斜井为研究对象,对斜井的开挖施工及支护结构安全性进行有针对性的研究,其研究成果直接为工程服务,并为今后类似地下工程的修建提供参考依据.     

鄂赣特长公路隧道陡坡通风斜井设计方案优化与施工

鄂赣特长公路隧道1#通风斜井原设计井身坡度、排风联络通道、排烟联络通道陡,施工难度及安全风险均较大,难以在20个月合同总工期内实现如期竣工目标。从安全风险、施工难度、多种施工方案功效测算或结构分析、工期目标等方面阐述原设计方案的困难,并在满足原设计通风功能前提下,结合地形、地质条件,通过采用"减缓斜井井身坡度+变更联络通道与正洞连接方式"对鄂赣隧道1#通风斜井设计方案进行优化,有效降低了施工风险、提高了施工功效,实现了工期目标。     

大断面隧道三岔口段施工技术及围岩变形规律

隧道斜井进入主洞三岔口段断面大、受力复杂、施工难度大,是长大隧道施工的关键。三岔口将隧道分为多个施工作业段同时施工,缩短了工程的工期,加快了隧道的整体施工进度。某山岭隧道斜井进入主洞处三岔口采用台阶扩挖法。斜井末端采用上下台阶,从上台阶向上挑挖4.2 m确定导洞高度,继续向前扩挖至对侧主洞边墙轮廓线完成导洞施工。主洞采用三台阶法,按照上台阶5.3 m、中台阶3.59 m、下台阶3.31 m依次向进口和出口方向开挖。三岔口段主洞断面面积92.1 m~2,为大断面隧道。大断面隧道的跨高比大,导致围岩和支护的稳定性变差,所以主洞在施工过程中应加强支护来保持隧道的稳定。利用ABAQUS有限元软件对隧道进行了数值分析,并直观地模拟了隧道开挖后围岩的应力分布,为隧道的施工提供合理依据。锚杆、钢筋网、衬砌、格栅和钢架根据不同的围岩等级按相应的要求进行了施工。通过对围岩及支护微小变形的监测,掌控了在开挖过程中围岩的稳定程度和支护结构的力学动态信息。对监控量测数据进行了回归分析,以较好地反映围岩变化规律,并分析各阶段的位移速率,预测最终位移值。监控量测数据表明:拱顶下沉和周边收敛的累计变形范围为8～14 mm。     

山岭隧道施工通风方式的发展

对山岭隧道基本施工通风方式进行介绍,重点讨论为适应长大隧道斜井多工作面施工而开发的新型通风方式,即单斜井双正洞射流巷道式通风和中隔板风道式通风,对这2种通风方式的使用条件和注意事项进行阐述,并对隧道施工通风的发展提出建议。     

天台山隧道双斜井辅助正洞施工通风方式研究

特长公路隧道单斜井辅助正洞施工的通风研究较多,双斜井设计并不多见。以宝坪高速秦岭天台山隧道为工程依托,通过理论计算对比分析了压入式通风(普通风机接力和超大功率风机)和巷道式通风方式的优劣,讨论了不同风管直径对通风阻力的影响。结果表明,巷道式通风方式的风机和风带的一次性投入和运营电费均比压入式通风方式低,普通风机接力的一次性投入最大,但运营电费要低于超大功率的风机;风管直径对通风阻力影响大,但过大的风管直径会导致风机选型风压和风量不匹配,考虑实际情况,推荐风管直径为1.8m。研究结果供类似工程参考。     

引水隧道大坡度小断面斜井施工技术

山西中部引黄工程引水隧道工程,受地质条件的影响,各斜井的坡度大,开挖断面小,施工中的难题较多。采用扒渣机装渣,洞口设置绞车提升;正洞无轨运输到大坡度斜井运输转换是难点。通过对交叉口扩挖,正洞小型运输车开至板车上,洞口绞车提升板车等措施,解决了难题,实现了安全快速的掘进工作。     

蛟洋隧道斜井与井下正洞快速掘进技术

介绍了赣龙铁路蛟洋隧道斜井工区施工机械配套技术和井底车场的改进,解决了斜井出碴能力的关键性难题,实现了斜井井身与井下正洞的快速掘进     

不同地表倾角下台阶法施工对大断面隧道变形的影响分析

依托简浦高速公路长秋山大断面隧道工程,运用有限差分软件FLAC3D对该隧道采用三台阶工法的动态开挖进行了模拟,分析了不同地表倾角下台阶长度对隧道洞周位移的影响规律。结果表明:浅埋大断面公路隧道三台阶法施工,隧道洞周位移大小顺序为:仰拱隆起 拱顶沉降 水平收敛;不同地表倾角下,隧道拱顶沉降及仰拱隆起变化主要发生在台阶长度为4~6 m之间,说明短台阶或超短台阶法能够较好地控制隧道的洞周变形,更为适合软弱围岩大断面隧道的施工;台阶长度从10 m开始,隧道洞周位移逐渐收敛,可作为浅埋大断面隧道台阶法施工下洞周位移的"起始收敛点";隧道地表倾角对隧道洞周位移的变化影响较大,因此,实际施工中应根据地表的不同倾角,选择更为合理的台阶长度进行施工,确保软弱围岩大断面隧道的安全施工。