高黎贡山隧道复杂地质条件下敞开式TBM施工关键技术研究

高黎贡山隧道地质条件极其复杂,可总结为"三高四活跃"。其中,高地热、高地应力、多断层破碎带、高压突涌水是制约TBM施工质量和安全的主要地质因素,将给TBM施工带来不可预估的风险。为了减少以上地质问题带来的TBM施工风险,通过资料查阅、调研国内外现有的TBM施工案例、专家咨询研讨、设计高适应性的TBM,并结合工程目前的施工状况,提出了TBM超前地质预报、钢筋排和钢拱架联合喷射混凝土及时支护、合理调整掘进参数等一系列确保TBM连续施工的方案与措施。研究结果可为即将进场施工的TBM提供理论参考。     

高黎贡山隧道TBM施工质量控制

本文介绍了TBM大型机械设备在云南大瑞铁路高黎贡山隧道出口段施工使用情况,详细介绍TBM的组装与调试,始发与到达,步进与掘进,掘进过程中防扭转和泥饼措施,供类似工程参考。     

高黎贡山隧道TBM掘进卡机段TSP法物性参数响应特征分析

高黎贡山隧道工程地质条件复杂,断层破碎带、节理密集带等不良地质易造成TBM卡机事故。为有效避免TBM卡机事故的发生,以TBM穿越高黎贡山隧道燕山期花岗岩地层为背景,提取卡机段采用TSP法(tunnel seismic prediction)获取的围岩力学参数,通过分析TSP参数的相关性以及对比分析卡机段和正常掘进V级围岩段的TSP参数,获取TSP参数与围岩的相关性及卡机段TSP参数的波动规律。研究结果表明:1)随着泊松比的增大,卡机段的围岩纵波速度呈下降趋势,岩体的静态弹性模量总体呈现降低的趋势;2)对比正常掘进V级围岩段,卡机段TSP法获取的围岩纵波速度、静态弹性模量、波阻抗均有不同程度的下降,而泊松比则有增大的趋势。通过层次分析法理论,对围岩纵波速度、泊松比、静态弹性模量和波阻抗进行定量分析,一定程度上可作为TBM掘进过程中卡机判别的依据。     

不良地质条件下的隧道施工模拟与比较

结合某隧道设计与施工,采用数值方法,对不同围岩的隧道、不同施工方式进行数值模拟,得到隧道施工中各处的位移和应力。为隧道设计与施工提供参考。     

不良地质条件下连拱隧道施工病害处理

结合隧道工程施工实例,说明了在围岩地质条件较差、山体存在偏压的情况下,连拱隧道出现初期支护变形大、拱顶下沉大及洞口仰坡位移等病害时的处理措施.     

不良地质条件下盾构区间隧道联络通道施工技术

以深圳地铁3151标益田站至石厦站盾构区间联络通道施工为例,介绍了联络通道及废水泵房的施工难点,根据工程实际情况,对方案进行了优化,采用全断面注浆加固地层的方式代替旋喷桩土体注浆加固,重点介绍了全断面注浆加固止水的施工工艺及技术要点。方案优化后,保证了不良地质条件下隧道联络通道的顺利进行。     

不良地质条件下隧道病害治理方法

福建省漳龙高速公路龙门隧道地质条件极差，施工过程中现了掌子面和拱顶坍塌、地表凹陷开裂、拱脚与废煤洞空腔同平行、衬期支护变形侵入二次衬砌范围、二次衬砌开裂等多种病害。文中对施工中的成功经验和教训进行了总结。     

高黎贡山隧道高适应性TBM设计探讨

为了应对高黎贡山隧道“三高四活跃”的特殊地质条件,研制高适应性TBM迫在眉睫。通过对高黎贡山隧道TBM施工段地质特征的勘察,总结了高黎贡山隧道的主要不良地质条件,分析了TBM施工存在的软弱破碎和大变形围岩洞段TBM卡机、高地应力掌子面与护盾后方岩爆、围岩收敛挤压变形支护破坏、高压突涌水和高温热害等方面的施工风险。提出高适应性TBM的针对性设计方案,包括TBM支护系统设计、刀盘刀具设计、应对涌水设计、应对高地热设计以及其他适应性设计的初步方案。研究结果可为高黎贡山隧道高适应性TBM的设计选型和制造提供参考。     

不良地质条件下桥梁管桩抗震关键技术研究

预制管桩具有承载力高、质量可靠、绿色环保、经济性高等优点,目前被广泛应用于建筑工程中。相对而言,管桩在公路桥梁领域的应用较少,尚处于推广应用阶段,不良地质条件下大直径管桩的抗震性能往往成为设计的重难点。以某高速公路项目为例,研究预制管桩在不良地质条件下的动力响应,通过采取减隔震设计、选取合适管桩型号等措施,提高结构安全储备。研究结果可为同类工程应用提供借鉴参考。     

双护盾TBM不良地质施工问题及对策

 阐述了双护盾隧洞掘进机（TBM）在不良地质条件下施工所遇到的典型问题。并以昆明市掌鸠河引供水工程上公山隧洞TBM施工为例，对挤压及膨胀地层、断层破碎带、突泥、涌水等影响双护盾TBM的不良地质条件进行了分析研究，从宏观和微观角度提出了TBM通过不良地质情况的方案和措施，为今后双护盾硬岩掘进机施工借鉴、参考。     

复杂地质条件TBM研制关键技术及应用

为解决高黎贡山隧道出口段软岩收敛卡机、破碎坍塌、岩爆片帮、高温热害、突泥涌水等不良地质TBM适应性差的问题,采用TBM适应性设计方法,提出并采用变截面抬升式开挖、水岩一体超前预报、隐藏式常态化超前钻探、前置式自动化湿喷、加强型大范围初期支护、通风系统强制制冷、刀盘刀具优化设计、物料快速运输等关键技术方案,联合研制出国产最大直径TBM（9.03 m）; 针对现场应用测试存在的部分问题,对TBM创新设计方案进行优化改进,使国产最大直径TBM在复杂地层前期应用中,取得月进尺400 m以上的掘进业绩。     

高黎贡山隧道破碎地层TBM施工技术与应对方法研究

为解决大瑞铁路高黎贡山隧道出口段岩石破碎地质影响TBM施工的问题,针对掌子面前方破碎围岩,提出掌子面前方化学灌浆加固、小导洞开挖及超前管棚等方法联合帮助TBM脱困,同时提出护盾向前延伸、刮渣口限粒板加密的TBM设备改进应对方法; 针对破碎围岩露出护盾后易塌落问题,提出隧道顶部加强初期支护和化学灌浆、隧道腰部立模灌浆、隧道底部机械化清渣的应对方法。现场实践表明： 采用上述方法,有效降低了TBM在破碎地层掘进刀盘被卡的风险,即使刀盘被卡也能在可控的时间内及时脱困; 同时还有效提高了TBM通过破碎地层的施工速度。     

复杂地质条件下隧道的施工

永连公路(湖南永州市至广东连县)分水岭隧道位于轴向分布的断层破碎带中，且在施工中出现了几处小溶洞，施工地质条件较复杂，该隧道采用新奥法进行施工，并对破碎带进行注浆，有效地控制了拱顶沉降，顺利地穿过了破碎带，为国内交通的隧道施工积累了成功经验。     

复杂地质条件下隧道的施工

永连公路（湖南永州市至广东连县）分水岭隧道位于轴向分布的断层破碎带中，且在施工中出现了几处小溶洞，施工地质条件较复杂，该隧道采用新奥法进行施工，并对破碎带进行注浆，有效地控制了拱顶沉降，顺利地穿过了破碎带，为国内交通的隧道施工积累了成功经验。     

不良地质条件下搅拌桩施工技术

结合广州市轨道交通三号线厦大项目出入线搅拌桩工程的施工情况,阐述不良地质条件下搅拌桩施工工艺。     

不良地质条件下隧道管棚预支护技术研究

本文从实际工程出发,通过建立数值模型和pasternak弹性地基模型,分析研究管棚支护的力学行为,通过对比理论值确定隧道施工时的最不利位置,并在此基础上研究管棚支护参数对该位置的影响。     

开敞式TBM隧道仰拱衬砌同步施工关键技术

为实现TBM掘进与仰拱衬砌同步施工,缩短工程关键线路工期,提高隧道施工效率,设计出双通道仰拱同步衬砌台车。台车断面为非对称结构形式,以满足TBM掘进施工及其相关配套设施的布置及运行。台车采取"前斜坡段+前道岔段+4个标准段+后道岔段+后斜坡段"的布置方式,台车下方划分成多个作业面,具备仰拱混凝土浇筑准备、浇筑、养护等的功能;根据施工支洞距离长、坡度大以及TBM掘进段交通条件受限的特点,采用支洞轮式运输和主洞有轨运输的联合运输方式,保障物料运输快捷有序;台车前后采用升降坡轨道搭接装置,实现TBM配套标准轨道竖向搭接的平顺过渡。工程实践表明:仰拱同步衬砌台车应用效果较好,施工进度最大可达到648 m/月,在不影响TBM正常掘进的前提下可有效缩短关键线路工期。     

华蓥山隧道工程地质条件及不良地质问题

华蓥山隧道是我国目前建成的最长和埋深最大的公路隧道,工程地质和水文地质条件复杂,存在溶洞、涌水涌泥、煤层等一些不良地质问题。通过对隧道工程地质条件、水文地质条件、不良地质条件的分析,对今后我国长大隧道的建设有重要的指导意义。     

复杂地质条件下的隧道施工探讨

本文以国内隧道项目为依托,分析了复杂地质条件下的隧道施工方法。针对该隧道存在的问题,采取了三种开挖方式,分别为:双侧壁导坑法; CD法;三台阶七步开挖法。并详细介绍了该隧道项目断裂带,空洞以及熔岩等问题的处理方案。     

极端复杂地质TBM研制及高效施工关键技术

为解决全断面硬岩掘进机在极端复杂地质掘进效率低下的难题,考虑极端复杂地质环境条件和全断面硬岩掘进机技术特点,首先,制定极端复杂地质全断面硬岩掘进机技术指标,研制极端复杂地质全断面硬岩掘进机,提出变截面收敛地层扩挖技术;然后,基于破碎围岩地质特征,建立关键参数控制、小导管化学灌浆、管棚注浆、小导洞开挖技术协同作业方法,并应用于解决破碎围岩地层;针对岩渣堆积掘进效率低下的问题,建立机械除渣和皮带机出渣联合清渣模式;最后,通过高黎贡山极端复杂地质掘进验证了本文研究成果。结果表明： 1）全断面硬岩掘进机在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件具有较高的进尺速度,设备完好率较高; 2）Ⅳ、Ⅴ级围岩为主的破碎地层具有较好的适应性,实现刀具磨损一般的情况下最高月进尺达到了438 m,平均月进尺为412 m,表明具有良好的地质适应性。