花岗岩地区铁路深大竖井治水案例及治水效率分析

为研究铁路隧道竖井建井期间主要治水方案定量化选择的科学依据,从竖井建井方案定性选择的特点入手,依据高黎贡山隧道在火成岩地区竖井注浆堵水的实践,结合2个竖井建井期间2次地面预注浆、42次工作面注浆和47次壁后注浆的实测数据,统计注浆堵水后井筒内的剩余漏水量,计算3种注浆措施后的堵水率。基于数据挖掘和决策方法,分析计算单一或多种堵水措施实施后的堵水率数学期望,提出一种满足数学期望的花岗岩地区竖井堵水定量化评价指标。计算结果表明,采用多种注浆方式组合的综合方案较单一注浆方案处理竖井涌水量的能力提高12～15倍。建议花岗岩地区竖井建井前或掘砌前应采取系统化的堵水措施,保证建井安全,改善井内施工环境。     

高黎贡山隧道1号竖井设计及分析

为了满足高黎贡山隧道竖井施工任务要求，综合隧道所处环境及竖井能力需求，按照竖井井口、井筒、井下3方面统筹考虑的总体设计思路，提出高黎贡山隧道1号竖井设计关键问题的解决方案： 1）根据井口地形、地貌条件及提升设备、井口车场布置要求，合理布置井口场坪； 2）根据竖井功能定位，竖井宜采用主副井模式； 3）根据井下施工的出渣量、材料数量、人员进出量等综合考虑竖井断面尺寸； 4）当地质条件、水文地质条件允许时，竖井宜采用短段掘砌混合作业法施工，设置模筑混凝土井壁； 5）竖井提升设备宜按井下施工期间的要求考虑，建井期间各设备之间能力应匹配； 6）竖井施工能力应满足井下施工期间出渣、进料要求，并留有富余； 7）井底车场应结合运输方式及进料、出渣等功能要求确定； 8）竖井安全保障应首要解决地下水问题。目前高黎贡山隧道1号竖井主井已完成建井，结果表明铁路隧道竖井按照以上设计方法及思路是可行的。     

竖井突涌水淹井处理技术研究与应用

为妥善处理深大竖井由于地质复杂、地下水发育且补给足而快或开挖施工方法不当、技术及管理措施不到位等因素所致的突涌水淹井事故，以大瑞铁路高黎贡山隧道1#竖井副井突涌水淹井为工程案例，详细介绍如何用静水压注改性水泥浆垫封水法处理深竖井淹井事故，并提出一套适用于工期紧、淹井深、地质复杂、水源补给足而快等条件下的淹井处理参数，为水深超过600 m的淹井处理提供经验借鉴。     

米仓山隧道深大竖井建井新法

为解决目前公路行业面临的大直径竖井建设缺乏相关规范支撑和竖井主要采用复合式衬砌及单行掘砌作业带来的工序复杂、建井速度慢、缺乏相应施工机械配套和安全性较差等难题,通过吸收煤矿深大竖井主流支护与掘砌技术,结合公路运营情况考虑送风井与排风井分设或通过中隔墙合设的布置方式,在公路行业现有支护与掘砌技术的基础上,对米仓山隧道通风竖井进行多方案研究,最终选定单层模筑混凝土衬砌与短段掘砌混合作业单井布置方案,并采用该方案安全快速地建成净直径9 m、深431.8 m的深大竖井。工程实践表明： 1)在同等通风面积下双井工程量要小于单井工程量,但由于其配套施工设备造价高,单井造价要低于双井造价; 2)单层模筑混凝土衬砌与短段掘砌混合作业方式在进度和施工安全等方面优于复合式衬砌及掘砌单行作业方式,可作为公路深大竖井建井新方法。研究结果可为今后深大竖井的修建提供技术支撑和为规范的修订积累经验。     

富水风化花岗岩铁路深大竖井涌水治理施工技术——以大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道1#竖井为例

为解决富水风化花岗岩地区修建超深铁路竖井建井过程中涌水淹井问题，以大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道1#竖井建井施工为例，针对1#竖井地质条件复杂、地层富水高压、工作面狭小、抽排水难度大等特点，借鉴类似工程和现场试验总结，对竖井工作面“探注模式”、狭小空间钻孔施工、注浆控制及钻注段高优化、掘砌等技术进行研究。提出在富水花岗岩地区铁路超深竖井修建过程中采用“有掘必探、以堵为主、堵排结合”的施工原则和“工作面预注浆+井筒壁后注浆”涌水治理方式，不但能有效控制建井过程中开挖面涌水量，还可在一定程度上提高综合施工效率。     

高黎贡山隧道1号竖井工作面预注浆循环段高分析与应用

为解决深大铁路竖井建井工作面超前预注浆快速堵水施工问题,以大瑞铁路高黎贡山隧道1号竖井风化花岗岩地层采用工作面预注浆方式加固堵水为例,根据井检孔和开挖揭示的地质情况,针对性地制定"探注结合"的工作面预注浆方案。通过现场试验,总结分析深大竖井工作面预注浆设计、钻孔效率和各种注浆段高等对注浆效果和施工效率的影响,得出高黎贡山深大铁路1号竖井掘进中工作面预注浆加固堵水的合理循环段高为60 m。合理段高的设置使综合施工进度提高6.3%～15.8%,可保证工作面预注浆堵水效果,还可提高建井的综合施工效率、节约施工成本。     

改性脲醛树脂在高黎贡山隧道1号竖井注浆堵水中的应用

为解决富水花岗岩、高角度裂隙发育、高承压水等复杂地质条件下铁路隧道竖井施工安全及工期问题，在采用普通水泥和超细水泥等水泥基材料注浆效果不能满足施工需求的情况下，通过试验和方案对比后采用改性脲醛树脂材料进行注浆堵水，其浆液注入量、注浆孔剩余水量、井壁漏水量较普通水泥和超细水泥均有较大优势，能够更好地保证注浆效果，大大降低竖井施工淹井的风险； 同时，使用改性脲醛树脂注浆可以减少单孔复钻复注次数，节约钻孔、注浆时间。该材料成功用于高黎贡山隧道1号竖井建井施工中，有效解决了600 m以下深度竖井施工注浆堵水难题，杜绝了淹井风险，确保了竖井施工安全到底，使控制性工程工期得到了有效保障。     

盾构始发辅助竖井及横通道设计探讨

始发竖井作为盾构施工中重要的构筑物之一,其设计方案的选择往往受到场地条件的制约,其设计方案的好坏直接决定后期的施工进度。对盾构始发辅助竖井及横通道设计进行探讨,根据现场实际情况,结合盾构始发辅助竖井功能的需求,对竖井结构形式和几种不同的横通道进洞方案进行了比选,提出了合理的施工方案,确保工程顺利完成。     

铁路隧道深大竖井井位选择工程实践及主控因素分析

为确定铁路隧道竖井选址的关键性问题,分析煤矿行业立井井位选择的影响因素(如宏观选址和井口位置等决定性因素),对比铁路隧道竖井选址因素(包括辅助功能、地形条件、建井工程条件等方面),提出铁路竖井井位选择的特点,明确了需考虑区域水文地质条件、工程地质条件、局部地形条件以及井位与隧道平面关系的选址原则和要求。以大瑞铁路高黎贡山隧道竖井为例,对选址的主控因素进行了详细阐述,包括:施工组织需要确定的区域范围、地质条件细化井位的小区段、洞口场地条件适宜性确定的最终位置。最后,对铁路竖井井位选择的经验教训进行了总结、归纳,并提出如下建议:1)与煤矿专业相比,铁路竖井井位选择的技术路线、地质条件的控制重点不同;2)与铁路其他辅助坑道相比,铁路竖井更应重视工程地质条件的判识;3)应重视建井期间地下水防治方案对井位选择的影响。总之,铁路竖井具有一定的工效优势和经济性,区域水文地质条件的准确判识是井位选择的关键因素,高黎贡山隧道深大竖井的修建,为铁路隧道辅助坑道提供了新的选择。     

高黎贡山隧道1#竖井（副井）突水淹井封堵施工技术

为解决高黎贡山隧道1#竖井（副井）掘砌时发生的高压突水淹井难题,根据地层特点和施工情况,分析突涌水原因; 类比其他行业深井淹井突水口封堵施工经验,提出水下混凝土直接封堵、静水压抛碴注浆封堵和改性水泥浆止水垫与注浆碎石堵水层相结合封堵3种方案并进行比选,选用在静水压状态下采用改性水泥浆止水垫与注浆碎石堵水层相结合封堵的方案,介绍其施工控制技术,并通过抽排水施工对封堵效果进行验证。结果表明： 1）改性水泥浆止水垫与注浆碎石堵水层相结合封堵方案中采取的改性水泥止浆垫参数设计、构筑止浆垫施工工艺、改性水泥浆的配比等施工技术能够满足深大竖井突水口封堵施工要求; 2）深水承压摄像头能够对施工过程进行有效监控,实施控制性排水能够准确检验封堵效果; 3）50 m厚改性水泥浆止水层能够达到封堵突水口的预期目的,完成后经抽水验证可知突水口封水率达99%,封堵效果较好。     

特长公路隧道斜井、竖井设计技术与经验

为解决特长公路隧道斜井、竖井设计中方案比选多、工作繁琐及技术要求高的难题,结合龙潭隧道、大坪山隧道、乌池坝隧道斜井和竖井设计实践,总结和研究斜井、竖井的布置,斜井、竖井方案的比选,斜井倾角与提升方案的选择,斜井与联络风道相交设计及竖井施工方案等关键技术。主要得出如下结论:1)斜井、竖井的布置应利用地形、地质条件,灵活设计;2)斜井、竖井方案比选需改变"竖井通风阻力小,优于斜井"的惯性思维;3)不应仅考虑施工便利而选择缓坡斜井,增加建设成本和运营通风费用;4)斜井与联络风道相交宜采用分岔布置式,虽结构复杂,但风流顺畅;5)反井法具有降低劳动强度和施工成本,提高机械化施工水平的优点。     

龙潭隧道斜井、竖井设计

龙潭隧道系沪蓉国道主干线宜昌～恩施公路上的特长隧道．长约8．7km．从通风、防灾救援和隧道的施工组织等因素综合考虑．设置了2斜井＋2竖井。结合工程实际情况,介绍龙潭隧道的斜井、竖井没计原则与思路．和斜井、竖井的布置、净空断面、结构设计、施工方法和防排水。     

周宁水电站引水竖井混凝土施工技术

结合实际工程论述了高竖井施工采取预留岩塞、设安全隔离平台、对竖井进行分段开挖等具体措施,化长竖井为短竖井,降低了施工难度。同时实现了同一竖井混凝土施工与开挖施工、灌浆施工平行作业,达到缩短竖井施工期的目的。详细介绍了在该竖井混凝土施工中采取的液压滑模、钢筋直螺纹连接、运输吊笼防坠保护等新技术,形成了一套安全快速进行高竖井施工的方法,对竖井混凝土施工辅助系统也进行了全面的介绍。     

地铁车站施工竖井开辟多个工作面工序设计

为缓解地面空间紧张和控制投资,尽可能减少暗挖地铁车站施工竖井的设置,并利用已有竖井开辟更多的工作面,使得各工序统筹合理、稳步推进。以北京地铁10号线某站施工竖井为切入点,突破传统意义上的竖井在单向开设工作面的结构型式,在1个竖井上开辟多个工作面,优化工序设计,使开挖和受力转换相对合理。在没有增加投资的情况下,确保了竖井和风道的施工进度,保证了周围既有建、构筑物的安全。     

乌鞘岭隧道大台竖井施工通风技术

对兰新线兰武段乌鞘岭隧道大台竖井施工通风设计和实施进行总结，从中了解高寒地带深竖井施工通风的难度，以及现场实际操作中经常遇到的问题和解决方法。     

宝兰客专渭河隧道1号竖井设计

宝兰客专渭河隧道全长10016 km,设置3竖井2斜井辅助施工,1号竖井深544 m,开挖断面230 m2,属于深大竖井,地层上软下硬,选择安全合理的结构型式及施工方法意义重大。结合实际地质情况及受力分析,采用钻孔咬合桩加喷锚支护的联合支护型式,逆作法施工,并设置内衬墙,保证了竖井施工安全;竖井回填加设钢筋混凝土隔板,确保正洞隧道结构受力安全。     

斜通道辅助竖井施工技术研究

长隧道施工时,竖井出碴、进料需垂直提升,施工交叉较多,导致隧道施工进度非常缓慢,为此提出增设一辅助竖井施工的斜通道与主隧道斜交的方案。结合实际工程,采用大型有限元软件进行数值模拟论证方案的可行性,在此基础上改进施工方案,并依据规范制订详细的监测方案,进行施工实时监测,现场实施效果和监测数据表明,改进后的方案经济合理,斜通道与主隧道安全可靠,工期大为缩短,说明此施工方案有效、可行。     

矩形竖井衬砌结构采用滑模整体施工新技术

传统混凝土滑动模板施工工艺主要应用于圆形筒仓结构及圆形竖井结构。针对矩形竖井的衬砌结构施工,为保障混凝土结构施工的实体质量、观感质量、结构的防水要求及施工进度需求,减少因混凝土分层施工造成的施工缝增多,进而造成模板接缝间错台增加及接缝处理不规范产生渗漏水风险,通过以往圆形滑动模板施工经验及方案论证,根据矩形竖井衬砌结构及其截面的几何特性,从滑动模板技术在矩形竖井衬砌中的设计及应用等方面对滑模系统进行研究。研究表明,采用矩形滑动模板工艺施工与常规组合模板施工方法相比具有明显的优势,可以有效节约工期、加快工程施工进度,保证混凝土的实体质量及观感质量,提高竖井施工质量,降低施工安全风险。     

大倾角斜井长曲线提升机运输施工技术

在重庆石忠高速公路B12合同段控制工程-方斗山隧道的通风斜井半径小、曲线长、倾角大,若采用已有的分段运输法或刮板式输送带运输法,其安全性和效率均较低。通过在轨道曲线段安设五花立辊、给矿车安装绳卡器等一系列新技术,实现了约束牵引钢丝绳,从而使矿车按曲线方向行驶的目的,以及“提升机+轨道+矿车”的有轨运输系统在小半径、长曲线斜井中的使用。其运输安全性能高、施工速度快、成本低。主要介绍该技术的研发、设计、试验、安装及应用过程,并分析了其经济、社会效益。