厦门翔安海底隧道陆域段围岩及结构变形量测与特征分析技术

结合厦门翔安海底隧道A1合同段行车隧道大断面CRD工法施工监控量测配套技术的选用，介绍了大跨隧道CRD工法施工监控量测有尺和无尺结合、地表和洞内沉降结合、围岩压力和钢支撑应力与洞周变形相结合的变形量测与特征规律分析技术。     

监控量测在隧道大变形治理中的运用

结合黄塔高速公路长干1号隧道大变形段的施工实践,选取有代表性的断面进行现场观察、围岩位移量测、轴力锚杆量测和对各种钢筋应变计的应变量测,依据量测的有效数据,及时提出了增加临时钢支撑和临时仰拱、增设锁脚钢管、地表回填注浆、洞身注浆加固等方案,使黄塔高速顺利通过隧道大变形段。     

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。     

无尺量测技术在西秦岭隧道TBM施工中的应用及数据分析

现场量测是监视围岩稳定、判断支护衬砌设计和施工方法是否正确的重要手段,也是保证新奥法安全施工,提高经济效益的重要条件。兰渝铁路西秦岭隧道为大断面单线隧道,采用传统的围岩量测方法进行围岩变形观测难度较大,为解决围岩变形量测点位置较高、人员靠近困难的问题,在施工中采用了无尺量测技术。结合无尺量测技术在西秦岭隧道TBM施工中的应用情况,介绍利用全站仪进行无尺量测的原理及量测数据的分析。无尺量测技术解决了量测对施工的干扰,同时操作简便、工作效率高,被隧道施工广泛应用,本文介绍为类似工程施工提供借鉴和参考。     

新奥法在岭南高速公路隧道施工中的应用

结合新奥法光面爆破、锚喷支护及监控量测等各方面的施工特点,从监控量测、开挖施工、洞身开挖、超前及二次衬砌等5个方面对雪家庄隧道施工技术方案进行了详细探讨,并在施工中采用了隧道监控、大断面连拱隧道等各种施工新技术。实践证明:新奥法保证了施工安全,提高了施工效率,降低了施工成本。     

郑万高铁大型机械化施工隧道位移控制基准研究

依托郑万高铁湖北段大断面隧道洞群,针对其开挖断面面积大、软弱围岩占比高、采用大型机械化大断面法施工的特点,开展初期支护位移现场监控量测,对监控量测数据进行分类统计、包络回归分析,得到Ⅳ、Ⅴ级围岩深、浅埋不同大断面法（全断面法、微台阶法）开挖下初期支护位移沿隧道纵向的函数表达式及各工况下分段位移占极限位移的比值。最后结合 Q/CR 9218-2015《铁路隧道监控量测技术规程》中初期支护极限位移值,给出郑万高铁大型机械化施工隧道各工况下初期支护位移控制基准建议值。结果表明： 郑万高铁隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用深、浅埋不同大断面法开挖时,按距掌子面距离的分阶段位移控制基准相差较大,现行Q/CR 9218-2015《铁路隧道监控量测技术规程》中统一规定不合理;围岩级别、埋深及开挖方法相同时,拱顶沉降和洞周水平收敛规律基本一致。     

成兰铁路茂县隧道大变形特征及施工技术

针对成兰铁路茂县隧道斜井和正洞挤压性大变形段采用常规控制措施未取得预期效果的问题，从软岩隧道大变形特征和施工技术手段入手，提出锚杆工艺改进措施，并对斜井变形情况、正洞锚杆工艺改进前后隧道变形和施工工期进行分析。结果表明： 1）大变形段水平收敛变形突出，变形时间长、速率大，斜井部分断面变形跳跃式增长； 2）斜井段变形量受断面形状影响最大，变形速率受开挖尺寸和埋深的影响最为明显； 3）锚杆施工质量对大变形控制起关键作用，可从用水量、成孔质量、水灰比和注浆方式等方面对锚杆施工工艺进行改进； 4）锚杆施工工艺调整后，段落平均变形值减小32.11%~58.86%，左右洞工期速度分别提升约172.73%和77.23%。     

浅埋大断面黄土隧道的变形监控及特征分析

本文结合兰秦快速路忠和至水阜段傅家窑隧道浅埋段的施工实践,通过接触法、无接触法监控量测手段,运用数据分析的方法,分析了大断面黄土隧道浅埋段在不同施工条件下的收敛、变形情况,总结了在施工大断面黄土隧道时应注意的施工要点。并详细介绍无接触量测技术观测组成,观测方法及要点。     

兰渝铁路木寨岭隧道岭脊核心段扩拆技术

为解决极高地应力作用下兰渝铁路木寨岭隧道岭脊核心地段大变形的问题,分析岭脊核心地段围岩流变和衬砌开裂的原因,提出岭脊核心段衬砌开裂扩拆技术： 设置套拱加固、围岩径向加固、加强支护刚度、优化隧道断面结构、严格控制各工序施工步距、调整隧道变形预留量。对台架法和洞碴回填机械开挖法2种扩拆方法进行比选,选取洞碴回填机械开挖法进行扩拆。重点介绍洞碴回填机械开挖法施工技术和施工组织,并对支护结构变形和受力进行监测,结果表明： 采用洞碴回填机械开挖法扩拆施工安全,支护结构变形在预计范围、无侵限,二次衬砌结构稳定、无开裂。     

新奥法监控量测在黄土小净距隧道施工中的应用

由于黄土小净距隧道的围岩条件较差,且左右洞间距小,主洞开挖和左右洞施工均会对隧道的变形产生较大的影响。此外由于黄土隧道埋深浅,降雨等外部环境也会对隧道变形产生影响。为了确保黄土隧道安全施工,及时预测大变形等施工灾害,制定恰当的监控量测方案显得尤为重要。本文以高速公路某黄土小净距隧道为工程背景,探讨了黄土小净距隧道的新奥法监控量测方案,及其在大变形预报中的应用,为今后的相关工程提供参考。     

不同偏压大断面浅埋隧道施工力学分析及优化

大断面隧道穿越地势起伏的地层环境时,地层偏压情况往往不同,在不同的偏压情况下选择合理的施工方法对控制大断面隧道施工力学性能具有重要意义。通过对双侧壁导坑法、改进台阶法、交叉中隔壁(CRD)法的数值模拟,分析不同偏压情况下的大断面浅埋隧道施工中的位移控制效果与支护承载情况。结果表明:当地表倾角为0～10°时,宜采用改进台阶法;当地表倾角为10～20°时,优先选择改进台阶法,同时应加强支护并及时监测;当地表倾角为20～30°时,宜采用双侧壁导坑法。     

大断面黄土隧道施工工法研究

以墩梁隧道为背景,采用高精度全站仪和反光膜片进行隧道施工现场监控量测。通过量测数据分析,比较了双侧壁导坑、单侧壁导坑和三台阶开挖施工工法在大断面黄土隧道中的适用性及优缺点,得出： 双侧壁导坑法操作安全系数高,适应性较强,控制围岩松弛效果明显,但造价高;单侧壁导坑法对围岩扰动小,但施工进度较慢;三台阶法施工进度快,但在地质较差地段变形难以控制;采取及时闭合成环的方法、重视及优化锁脚锚杆施工、控制仰拱与掌子面间的距离可有效地控制施工变形。     

导坑在大跨度隧道施工中的影响分析

结合某大跨度城市交通隧道建设,通过二维弹塑性有限元数值模拟,对大跨度隧道施工中采用单侧壁导坑法时，导坑断面形状及大小对隧道地表沉降、拱顶沉降、仰拱隆起及支护受力的影响进行了研究,为隧道设计和施工提供了科学依据。     

软弱地质条件下隧道开挖新方法探讨

在软弱地质条件下大断面隧道施工中,采用新奥法施工时,目前国内外采用的施工方法大体上可分为2种,即CRD法和双侧壁法。初期支护过量下沉是当前隧道施工中的一个突出问题,由于过量下沉引起初期支护侵限需要换拱的情况普遍存在,下沉超过限度造成塌孔继而造成重大事故的情况也时有发生。目前使用的施工开挖方法,都不能很好地解决下沉和侧向收敛问题。接连不断的隧道跨塌事故已充分证明了这一点。一种新的施工方法--下部导洞法,不仅可以从根本上解决初期支护下沉和收敛问题,而且施工安全、施工速度快、有利于提高初期支护的施工质量,并且可以明显的降低工程造价。     

泥岩地层大断面隧道围岩变形控制

以兰渝铁路胡家湾隧道进口段施工为例，介绍泥岩地层修建大断面隧道变形控制的方法。施工中通过围岩量测掌握围岩变形动态，采取分部开挖临时仰拱封闭成环及上半断面扇形支撑的技术措施，控制围岩的变形。实践证明:效果较好，对目前的客专大断面隧道控制大变形施工有一定的帮助。     

复杂地质条件下三线车站隧道施工方案优化研究

针对王岗山隧道出口段三线车站隧道断面施工前期CRD与台阶法施工存在拱顶下沉与收敛变形过快过大,断面拱顶下沉和收敛变形速度达到3~5 mm/d,日最大下沉和收敛值为4.7 mm和4.8 mm,15 d内累计下沉109 mm、收敛53 mm,且下沉、变形还在进一步发展中,存在围岩侵入设计限界的问题,通过现场调研,分析大变形产生的主要原因在于埋深浅、跨度大、扁平率低、穿越辉绿岩侵入岩与沉积岩的混杂带,岩体破碎,岩质软弱、易滑。提出优化施工方案,采用双侧壁导坑法施工,优化超前和初期支护措施,并制定详细的施工步骤。实际监测结果显示,该优化施工方案有效地控制了围岩变形,初期支护达到了较好的效果,收敛和拱顶下沉基本未突破预留值,保证了施工安全,为按时完成隧道施工提供了保障。     

隧道工程浅埋暗挖法施工要点

明确了浅埋地下工程的基础概念,阐述了浅埋暗挖法的基本原理及发展方向,指出了浅埋暗挖法的施工原则。同时对浅埋暗挖各施工方法（全断面法、台阶法、中隔墙法和交叉中隔墙法、双侧壁导坑法、双CD法及特大断面的施工方法包括中洞法、柱洞法、侧洞法和桩柱法）的施工要点,适用范围及条件,优缺点进行了介绍和比较。最后总结强调了浅埋暗挖法施工要点。     

大断面黄土隧道不同试验工法下的力学特性及变形特征研究

针对大断面黄土隧道的工法适用性问题,依托郑西客运专线陕西境内秦东、潼洛川和高桥等隧道,开展大断面黄土隧道中的CRD、双侧壁导坑、CD、留核心土台阶法及双层支护台阶法5种试验工法的试验,通过现场试验测试及数据分析,研究不同试验工法下的力学特性和变形特征。总结其变形特征为垂直位移显著,变形受封闭距离与支护刚度影响明显;分析对地表沉降的控制效果,受力特征分析显示型钢受压明显而锚杆受力较小;得到不同埋深下的围岩压力特征曲线;接触压力测试显示刚度大的双层支护较单层支护小。最后对不同试验工法的适用性进行综合评价。     

软弱地层的大断面双连拱隧道设计与施工方案优化研究

为研究一种新的连拱隧道施工方法---无中墙单洞法在软弱围岩地层中的可行性和适用性,依托平文高速土基冲连拱隧道工程,采用数值模拟方法在施工力学性能方面对无中墙单洞法和传统的三导洞法进行比选分析,并通过现场监控量测结果验证工法的可行性和安全性。研究结果表明: 1)在支护结构受力性能方面,由于无中墙单洞法临时支护结构较少,结构处理圆顺,能更有效地减少应力集中现象; 2)在结构设计方面,由于无中墙单洞法取消了中隔墙结构,使得施工难度降低; 3)在施工工法方面,采用三台阶法分别对先行、后行隧道进行单洞施工,增加了作业空间,提高了施工组织效率; 4)综合考虑施工力学与工期进度的影响可知,无中墙单洞法适用性较好,可为类似地层条件下双连拱隧道的设计和施工提供参考。     

改进的双侧壁导坑法施工安全性分析

传统双侧壁导坑法存在施工工序多、施工速度慢、闭合时间长等不足。以深圳市红棉路隧道工程为背景,对传统工法进行改进,并采用数值方法重点分析改进的双侧壁导坑法的安全性。主要研究结论如下:1)提出改进的双侧壁导坑法;2)在合适的地层采用改进的双侧壁导坑法,能够满足地表沉降、结构受力、施工安全等各项隧道施工技术要求;3)应用改进的双侧壁导坑法能够产生良好的技术效益和经济效益。