膨胀土隧道施工技术要点

通过祁临高速公路陈家山隧道施工实践，提出膨胀土隧道施工要点及特别注意事项，对膨胀土地区隧道施工具有指导和现实意义。     

西岭隧道膨胀岩地段快速施工技术

针对西岭隧道膨胀岩的基本特性,分析了膨胀岩对隧道施工所造成的危害,介绍了膨胀岩地段快速施工技术、施工方法及施工方案,并提出了在施工过程中的注意事项.     

弱膨胀土地区隧道施工工法及塌方原因研究

为探求适合弱膨胀土浅埋隧道的施工工法,基于在建三淅高速公路李家坪隧道工程,借助三维有限元软件分别模拟了弱膨胀土地区隧道环形开挖预留核心土法及CD法开挖过程中的围岩稳定性,对比研究了围岩的受力与变形情况。有限元计算结果表明:环形开挖预留核心土法施工对软弱围岩掌子面的变形能起到有效控制,但对于控制浅埋段隧道整体沉降效果不大;相对于环形开挖预留法,CD法开挖工作面小,且各工作面封闭成环时间短,各工作面支护有效限制了塑性区发展,尤其是在隧道拱顶处,CD法开挖比环形开挖预留法开挖扰动引起的塑性区范围小很多,CD法更适用于弱膨胀土地区隧道施工。此外,根据收敛约束法的理念,推导了膨胀土隧道围岩特征曲线,结果表明:膨胀性围岩对含水率变化非常敏感,尤其是围岩变形较小时,膨胀压力可以达到塑性形变压力的数倍。综合理论推导、数值模拟和现场监测数据,分析了李家坪隧道施工时产生塌方冒顶的原因。由于雨季施工使隧址区的弱膨胀土围岩含水量增大,吸水膨胀后释放应力,隧道自稳能力下降,加上薄弱的支护体系,是造成隧道塌方的主要原因。研究成果可为弱膨胀土地区隧道施工提供一定的参考依据和实践经验。     

膨胀土隧道仰拱施工技术

结合新建铁路沈阳铁路枢纽东北环线团山子隧道膨胀土地段仰拱施工易发生底鼓的情况,介绍仰拱的受力分析、锚杆对控制膨胀土隧道底鼓的作用及效果、仰拱施工工艺及设计措施,并对膨胀土隧道仰拱施工提出建议,为类似工程提供一定的借鉴。     

分割防护在膨胀土路堑边坡中的应用

在分析宁明盆地膨胀土路堑边坡破坏原因的基础上,提出采用支撑渗沟为主,并辅以其它必要的综合措施的分割防护方案,论述了该方案在膨胀土地区应用机理,并重点对方案的设计、施工工艺以及施工质量的控制进行了阐述。     

扬州瘦西湖盾构隧道工程施工关键技术

扬州下穿瘦西湖盾构段采用直径为14.93 m的泥水盾构施工,成功穿越1 275 m硬塑膨胀性黏土地层,有效解决盾构刀盘结泥饼、泥水舱及管道易堆积堵塞、刀盘扭矩大、盾构推进速度慢、泥水分离困难等一系列施工难题,是我国迄今为止在膨胀土地区进行的最大直径的泥水盾构施工工程。从扬州瘦西湖隧道的工程重难点出发,结合现场具体情况,系统总结隧道盾构施工中的全断面黏土地层高效环流及出渣技术、膨胀土地层盾构适应性改造技术、硬塑黏性土地层的盾构施工技术与开挖面稳定性控制技术,0.42 MPa高压气环境下动火焊接技术、小半径曲线精准接收技术和双层大直径隧道内部结构快速施工技术等,对我国膨胀性黏土地区大直径泥水盾构技术的发展具有重要的参考意义。     

膨胀性围岩公路隧道设计施工研究

膨胀岩隧道由于其特殊的工程地质特性,成为当今地下工程界最复杂的研究课题之一.结合依托工程大华岭特长隧道中出现的膨胀岩,提出了膨胀性围岩隧道的支护结构和施工原则.应用弹塑性模型对膨胀岩隧道支护结构和施工过程进行了数值模拟计算,结果显示支护结构的初期支护及二次衬砌主要应力均在安全范围之内.     

膨胀岩岩层走向对隧道变形影响的研究

以重庆市礼让隧道石膏岩段工程为工程背景,采用有限差分软件FLAC2D对处于不同岩层走向中的膨胀岩隧道进行数值模拟。从宏观岩层走向对其膨胀特性的影响和微观膨胀单元平面应力状态分析两方面解释了模拟结果,阐明了膨胀岩岩层走向对其中隧道变形的影响,并揭示了洞周变形不利位置随地层走向的变化规律。在此基础上,结合现场的石膏岩岩层分布情况,提出了有针对性地进行局部加固的衬砌优化方案,并通过数值模拟验证了该方案能够显著增强膨胀岩隧道的稳定性。     

膏溶角砾岩的工程特性及其隧道施工技术

以石太客运专线太行山隧道Z5标段膏溶角砾岩地段为依托,分析膏溶角砾岩物质组成和工程特性,并对其进行了分级。针对这种特殊岩土的工程特点和危害,采取了相应的施工方案和施工措施,通过比选,确定了台阶法施工方案,较好地解决了施工中易膨胀、易坍塌、大变形等施工难点,实现了安全、快速施工,为类似工程提供了很好的借鉴。     

膨胀力对合肥市轨道交通浅埋暗挖隧道的影响研究

以合肥轨道交通1号线为工程依托,采用数值模拟与工程实测相结合的方式,以开挖过程中地表沉降和隧道变形为评价指标,分析了膨胀土地层对浅埋暗挖台阶法施工过程的影响。     

支撑渗沟在膨胀土路堑边坡处治中的应用

在分析宁明盆地膨胀土路堑边坡破坏原因的基础上,结合支撑渗沟的设计原理,论述了支撑渗沟在膨胀土地区路堑边坡处治中的应用机理,说明了该方案的设计、施工工艺以及施工质量控制措施。     

常规山岭隧道施工阶段方案优化探析

为解决目前山岭隧道施工方案优化多局限于单项内容的问题,实现从总体和全局层面进行隧道施工方案优化的目的,结合隧道施工实践,从隧道施工方案优化的原因、目标及原则谈起,全面探讨了隧道施工主体结构(洞口工程、开挖支护方案、二次衬砌方案)、辅助坑道、作业环境、组织管理(运输方案、管理方案)、成本管理的优化内容,通过优化,在保证安全质量的前提下获得了最大的经济效益和社会效益,给从事隧道施工的技术人员提供了参考。     

基于LS——DYNA的隧道爆破模拟分析

为了分析拟建隧道的爆破施工对已建隧道的影响,利用通用显式动力分析程序LS-DYNA对3种施工方法5种爆破方案进行了模拟。首先对全断面法施工方案进行了全面分析,给出了速度响应与应力响应分析结果,并指出该方案的不安全性。随后对台阶法和CD法的施工方案进行了拟建隧道与已建隧道间距不同情况下的爆破模拟,并给出了各自的力学响应结果。模拟计算克服了现有简化计算无法准确计算爆破荷载的缺点,准确给出了拟建隧道的爆破施工对已建隧道的影响。计算结果表明CD法在不同条件下均可满足安全要求,在爆破方案确定过程中,增加拟建隧道与已建隧道之间的距离是降低爆破对已建隧道影响的最好方法。     

合肥地铁单线膨胀土浅埋暗挖隧道预加固措施研究

合肥地铁1号线试验段终点—云谷路站浅埋暗挖区间穿越膨胀土地层,因膨胀土的胀缩性、裂隙性等不良工程特性会对施工造成一定影响,选取合适的预加固措施能有效降低其影响。小跨度膨胀土隧道常采用的预加固措施有超前锚杆、超前小导管注浆、管棚等,通过数值计算,分析了超前小导管注浆对隧道稳定性的影响,并建议合肥地区浅埋暗挖隧道施工不进行小导管注浆。     

大跨度隧道的施工监控研究

以温州绕城高速公路北线隧道工程为依托,说明了监控量测在隧道建设过程中的必要性,根据实际工程,拟定了监控量测方案和监控项目;通过方案的实施,对大跨度隧道在施工情况下的动态受力及变形情况进行了预测,并结合预设计和具体施工方案及时调整监控方案,对大跨度隧道的施工监控进行了探索.     

合肥膨胀土地层浅埋双洞地铁隧道施工参数优化研究

为分析膨胀土特殊地层对双洞地铁隧道结构的影响,并对浅埋双洞地铁隧道施工参数进行优化研究,提出运用FLAC3D热力场-应力场耦合方法,利用标定设置热膨胀系数等效模拟膨胀土地层吸水膨胀、失水收缩过程。研究结果表明： 1）数值模拟结果经与现场实测值对比验证,该方法正确、合理; 2）当两隧道净距大于1.5倍洞径时,最大地表沉降值为28.82 mm,衬砌结构内力增量小于20%,双洞中柱围岩塑性区不贯通; 3）当双洞掌子面距离大于40 m时,最大地表沉降值小于30 mm,拱顶沉降增量小于10%; 当双洞掌子面距离大于30 m时,双洞隧道中柱围岩塑性区不贯通; 4）建议双洞地铁隧道净距大于1.5倍洞径、双洞掌子面距离大于40 m。     

联拱隧道施工的数值模拟

利用隧道专用软件“同济曙光”对某联拱隧道两种不同的施工方案了进行数值模拟，通过比较，优选合理的施工方案，指导公路隧道的的设计和施工。     

对台湾海峡隧道通行方式与施工方案的探讨

针对台湾海峡通道隧道与桥梁方案通行方式存在差异及施工技术更为复杂的问题,对通行电动汽车的可能性和隧道布置方案进行探讨,对台湾海峡隧道TBM施工的通风、运输、设备可靠性及工期控制等关键制约因素进行分析,认为从技术可靠、工期可控的原则出发,有必要布置人工岛对隧道施工段落进行分割。对人工岛的功能、结构方案提出了设想,对今后的研究工作提出了建议。     

黄土连拱隧道施工技术研究

黄土连拱隧道断面大、技术要求高、施工难度大,确定合理的施工方案和开挖方法,是确保隧道施工顺利实施的关键。结合我国第一座黄土连拱隧道——离石隧道,采用数值模拟分析,确定合理的施工方案,文中介绍施工过程及其重点难点问题,并根据全程监测结果,进行了分析,最后总结黄土连拱隧道施工的一些经验。     

超大直径盾构机原地转场技术经济分析

上中路隧道是国内首条采用超大直径(14.87 m)盾构机施工掘进的双管双层隧道,在完成了第一条隧道掘进施工进洞后,采用了工作井内盾构机原地调头的方案进行第二条隧道的掘进施工。针对超大直径盾构机原地转场的方案,将其与常规的盾构机进洞后解体吊装、再拼装的方案进行技术经济分析对比,证明原地转场方案在技术和经济方面的优势。