千枚岩地质条件下隧道平导扩挖快速施工技术

乌鞘岭特长隧道全长20.05km,为亚洲第一长铁路隧道。该工程工期紧、质量要求高、地质复杂、围岩易发生变形、施工难度大,自开工以来引起各方的关注。我公司参与了30号横通道工区左线484m软弱围岩平导扩挖施工,取得了良好效果。对该隧道扩挖快速施工配套技术作一介绍。     

乌鞘岭隧道千枚岩变形难题攻克

近日，中国科学院院士、同济大学地下建筑与工程系教授孙钧一行，来到兰武二线重点控制工程——乌鞘岭隧道9号斜井考察，称赞中铁隧道集团在施工中攻克了千枚岩变形难题。     

复杂条件下单改双线隧道拆除扩挖控制爆破技术

研究目的:保证宜万线铁路隧道在复杂地质条件下单线改双线施工时,围岩与支护结构体系有良好的稳定性、扩挖效果和施工安全,以取得良好的经济和环境效益.研究结论:(1) 采用控制预裂爆破技术,分段分部位拆除二次衬砌支护结构,并对断面实施台阶式和全断面式扩挖光面控制弱爆破,通过控制炸药用量、建立多个临空面、改善传播途径和应用非电毫秒微差起爆网络等一系列技术措施达到了减震目的;(2) 对爆破振动进行实时监测,表明:监测的数据结果符合过程和目标控制,取得了很好的效果,实现了宜万地区岩石破碎、岩溶发育、埋深浅等恶劣条件下新建隧道按"先单线成洞,后爆破拆除扩挖成型"顺序下的成功修建.     

乌鞘岭隧道千枚岩地层初期支护参数研究

研究目的:针对乌鞘岭隧道深层地段千枚岩地层,隧道开挖过程中,围岩产生大变形的特点,进行初期支护合理性的研究,提出有效的支护措施。研究方法:结合兰武二线乌鞘岭隧道岭脊地段千枚岩地层的设计施工,采用动态设计方法,根据千枚岩不同含量,确定试验段,布置量测断面,通过现场位移量测,分析总结深埋条件下,千枚岩地层变形特点和初期支护设计方法。研究结果:通过对隧道开挖过程中围岩变形和初期支护的研究,提出了千枚岩地层初期支护参数的建议方案,对同类工程的设计施工有一定的借鉴意义。研究结论:对于以千枚岩为主、围岩变形大的地层,采用长锚杆大刚度型刚支架,结合网喷纲纤维混凝土等初期支护措施,是控制围岩产生大变形的有效方法之一。     

乌鞘岭隧道深埋志留系地层大变形控制技术

乌鞘岭隧道岭脊段志留系地层千枚岩夹板岩地段 ,施工中发生大变形 ,初期支护开裂破坏甚至侵限。为此 ,对深埋志留系地层围岩特性及其变形规律作了分析研究 ,结合现场测试 ,提出控制该段围岩大变形的工程技术措施 ,有效地控制了围岩大变形 ,保证了结构安全     

大断面连拱隧道侧导洞扩挖影响分析

依托深圳嶂背大断面连拱隧道扩挖工程,基于勘探资料和施工情况,建立三维有限差分数值模型,分析侧导洞扩挖对围岩支护力学行为的影响,并开展现场实测验证。结果表明：侧导洞扩挖使得拱顶沉降增加40%～50%,水平收敛增大2%～15%,但仍低于规范容许值;扩挖显著影响夹岩的力学响应,但扩挖后的夹岩塑性率仍小于20%,且夹岩塑性区并未贯通;扩挖导致初期支护的变形及应力升高25%～30%,应重点关注衬砌压应力变化;经安全评估,中导洞受力状态最差,侧导洞扩挖将一定程度影响待开挖夹岩和初支的稳定性,但不会严重威胁隧道安全,扩挖工程是安全可行的。     

关于修建乌鞘岭隧道采用TBM的可行性分析

乌鞘岭隧道位于兰新铁路兰州－武威段增建二线上，全长20.050km，将是我国第一长隧。本文介绍了该隧道的地质概况，结合国内外一些使用TBM施工的成功实例，阐述了在乌鞘岭隧道采用TBM施工的可行性及设计的合理性，将为完成乌鞘岭隧道提供有力保证和基础。     

地铁工程先盾后扩穿越西安地裂缝设防段隧道扩挖方案研究

目的：为优化地铁工程穿越西安地裂缝段常规“竖井暗挖+盾构空推”施工方法,开展基于“先盾后扩”新型建造技术的扩挖方案研究。方法：依托西安地铁15号线府君庙村站—祝村站区间隧道穿越F9和F′9两条地裂缝带设防工程,进行新型建造技术试点应用。介绍了“先盾后扩”法的施工基本流程和设计要点,提出了6种设防段盾构扩挖方案,重点讨论了各方案可行性及优缺点,并综合施工便利性、地面沉降控制和结构受力特性给出了推荐方案。结果及结论：“先盾后扩”法省去了竖井和洞内端头土体加固工程量,确保了盾构作业连续性,解决了设防段地面作业条件受限的问题,不考虑盾构空推的扩挖断面也可大幅减小,进而降低了工程造价;设防段盾构扩挖时,横向及竖向支撑能改善扩挖隧道支护结构变形,但临时仰拱或横撑发挥的作用较为有限,在地层降水措施有保障的条件下设置的必要性不强;竖撑能明显改善扩挖隧道支护结构受力,应予以保留;综合横向及竖向支撑切割断面引起的施工干扰问题,推荐“全断面+双竖撑法扩挖”为依托工程扩挖方案。     

杜家山千枚岩地质公路隧道超欠挖效果控制

爆破作为隧道主体施工的第一道工序,对其他工序及其整个隧道工程的经济效益有着至关重要的影响。结合杜家山千枚岩隧道的实际施工情况,本着对超欠挖严格控制的基本原则,对隧道爆破方案进行分析。     

TSP203系统在乌鞘岭特长隧道中的应用

采用TSP203超前地质预报系统可以准确地预报隧道工作面前方150~250 m的围岩情况,为安全快速施工提供依据。总结TSP203系统在乌鞘岭特长隧道超前地质预报工作中的应用情况,指出TSP203超前地质预报应注意的问题。     

千枚岩隧道快速施工技术

结合乌鞘岭隧道施工,总结了在软弱围岩千枚岩隧道施工中的一些行之有效的做法和在Ⅴ级围岩中达到单向成洞100m/月以上的施工水平的有关经验。     

乌鞘岭隧道膨胀岩地段快速施工技术

介绍乌鞘岭隧道膨胀岩地段施工方法及快速施工的措施,如小导管注浆超前支护,长台阶施工,上部钻爆法开挖,下部人工开挖马口,中间机械开挖,钢拱锚喷支护,仰拱快速封闭成环,适时衬砌,无轨运输等。     

乌鞘岭隧道建成的思考和对规范修编的建议

2006年建成通车的兰新铁路二线乌鞘岭隧道设计为两座单线隧道,左右线隧道长均为20 050 m。为满足40个月开通的工期目标,实施长隧短打,共设置了23座多种形式辅助坑道,地下工程合计63 378 m。隧道工程艰巨、地质特殊复杂、工期极其紧迫,不仅对包括勘测、设计、施工、监理和建设管理在内的隧道建设者是巨大的考验,也引起了国内外岩土工程界的瞩目。通过对乌鞘岭隧道勘测、设计、施工、监理和建设管理过程的回顾,对特长隧道施工的过程控制和现场管理进行了总结,对现行《铁路隧道设计规范》(TB10003—2005)、《铁路工程地质勘察规范》(TB10012—2001)部分条款的修改完善提出了建议,探讨长大隧道勘测及设计、施工管理方法,为今后逐渐增多的长隧道建设提供借鉴。     

双向聚能张拉成型控制爆破技术在异型断面中的应用

双向聚能成型爆破是在常规爆破基础上发展起来的一种控制爆破技术,是将药包放入在2个设定方向有聚能效应的聚能装置中,炸药起爆后,炮孔在围岩非设定方向上均匀受压,在设定方向上集中受拉,从而使爆破体按照设定方向拉裂成型的一种新型聚能爆破技术。该技术在异型结构施工中有很好的应用价值和经济效益。     

乌鞘岭隧道F_7断层段的监控量测技术

通过对乌鞘岭隧道F7断层施工的变形监控量测,用量测指导设计和施工,确定支护和衬砌的可行性,并探讨“大挤压构造带”的软弱围岩的施工对开挖后初期支护的变形控制技术。     

乌鞘岭隧道出口段正洞设备配套与选型技术

介绍乌鞘岭特长隧道出口段的施工方法、设备配套以及快速施工取得的效果。     

乌鞘岭隧道混凝土的耐久性研究

针对乌鞘岭特长隧道衬砌混凝土“高寒、高海拔、高侵蚀”的工作环境,将混凝土由传统的按强度设计转变为按耐久性设计。通过掺用优质外加剂和掺和料,提高了混凝土的抗冻、抗渗、抗侵蚀和抗碳化性能,采取限制原材料碱含量和混凝土总碱量等技术措施预防碱骨料反应,从而确保了乌鞘岭工程混凝土的耐久性。     

乌鞘岭隧道岩石试验成果研究

长大隧道的设计和施工需要模拟自然岩体应力状况下准确的物理力学试验参数。乌鞘岭隧道在地质勘察的各个阶段和施工阶段，有针对性进行了大量的试验研究工作，为隧道正常施工提供了准确的设计参数。     

乌鞘岭隧道施工环境保护措施的探讨

对乌鞘岭隧道施工过程中的环境保护措施进行了探讨,对施工过程中产生的水污染、大气及洞内空气污染、固体废弃物污染、噪声污染、植被破坏等制订了相应的措施.     

乌鞘岭隧道软岩地段衬砌防渗防裂技术对策

结合乌鞘岭隧道进口软岩地段衬砌施工中一些实际问题 ,介绍该隧道有关防渗防裂措施 ,包括作好隧道光面爆破 ,作好初期支护、防水层无钉铺设 ,采用合理的衬砌工艺等