轨道交通工程隧道结构断面测量技术与方法

根据北京、广州等城市或地区地铁工程测量实际经验,以伊朗德黑兰地铁1、2号既有隧道设计改造为背景,对轨道交通工程隧道结构断面测量的技术要求和测量方法等进行了总结.     

21世纪山岭隧道修建的趋势

2 1世纪 ,我国将修建大量的山岭隧道 ,而且长隧道占有很大比重。针对这些特点 ,必须对隧道建设技术从原理、方法、工艺、材料等方面进行深入研究和开发 ,创立一套适合本国国情的“中国隧道修建法”设计理论 ,用以指导山岭隧道的设计和施工。以结构可靠性理论为基础 ,重视隧道工程的可靠性和耐久性 ,彻底清除隧道病害 ;提高隧道施工的机械化水平和速度 ,消除影响隧道快速施工的因素 ,加强隧道施工通风和运营通风。在确保优质、快速修建隧道工程的前提下 ,用有限的资金修建更多的隧道及地下工程 ,以适应 2 1世纪的需要     

隧道出洞的设计研究与应用

研究目的:受地形、工程地质等环境条件的不利影响,隧道工程洞口段的围岩相对稳定性较差,施工难度和风险较大,一般采用由外而内进洞的设计、施工方式,由内而外出洞的设计鲜有资料。本文结合具体工程案例进行隧道工程出洞的设计研究,能较好地实现隧道工程的出洞施工,并提出隧道出洞的设计方法,总结其优势及应用推广价值,供广大设计与施工者参考。研究结论:(1)隧道出洞设计需要研究洞口位置及洞门设计、施工方案、结构设计、辅助工程措施、洞口坡面处理等方面;(2)应用在工程实例中,验证了隧道出洞设计方案的可行和可靠,取得良好的社会、经济效益;(3)该隧道出洞方案具有优势及应用推广价值,尤其适用于中、短隧道或一端不利于进洞施工的隧道。     

水下隧道岩土工程勘察技术特点分析

总结我国公路、铁路、城市轨道交通、市政道路、输水隧道等水下隧道的岩土勘察经验,结合钻爆法、盾构法、沉管法等各类水下隧道设计与施工的特点,分析水下隧道与陆地隧道的不同岩土工程勘察特征,完善现有水下隧道岩土工程勘察方法。提出切合实际的岩土工程勘察方案,提高水下隧道岩土工程勘察成果的质量。     

小间距平行盾构隧道临近楼房的设计与施工研究

结合北京地铁10号线三元桥站—亮马桥站区间盾构隧道旁穿南小街8号楼工程。介绍2条盾构隧道小间距、长距离并行临近楼房的工程难点、设计与施工采取的措施以及监测数据分析等工程实践。通过总结分析得出工程实践中地铁区间盾构隧道小间距、长距离并行施工的相互影响规律和对楼房沉降的影响规律。     

兰州地铁黄河隧道设计难点及方案论证

研究目的:兰州地铁1号线一期工程2次下穿黄河,为黄河上第一条交通工程类隧道,国内首创。隧道位于兰州市七里河断陷盆地内,属强透水砂卵石地层条件下连续性长距离的穿河隧道工程,建设环境国内罕见。兰州地铁黄河隧道还要考虑线位、车站、临近既有桥梁、下穿河道河堤等诸多因素,具有较大的设计和施工难度。为确保工程顺利实施,应前期充分论证,精心设计,得出最优设计方案,以利于工程建设。研究结论:本文以兰州地铁黄河隧道外部环境为研究基础,通过剖析相关设计难点,得出黄河隧道设计方案。(1)区间采用两条单洞单线隧道,双线同侧上游绕避桥墩下穿河道,间接控制式泥水平衡盾构施工,装配式钢筋混凝土管片,双道防水措施;(2)两穿黄河区间设中间风井、联络通道及废水泵房等附属,综合区间疏散平台、通风竖井、联络通道及防淹门等防灾救援设施,从而形成一整套完善的黄河隧道设计方案;(3)相关设计结论和经验可丰富我国穿江越河类隧道的修建技术,也可为后续类似工程的建设提供借鉴和参考。     

高压气体及弱成岩地层山区铁路综合选线

研究目的:近年来,我国在西部铁路建设过程中的复杂地质问题逐渐显现,西部地区广泛分布的三叠系板岩、新近系砂岩地层极大地增加了隧道建设难度。本文依托新建西宁至成都铁路穿越拉脊山隧道工程,针对高压气体、弱成岩地层等复杂地形地质条件和山区铁路施工运营特点,对复杂地层中长隧道选线及工程问题开展研究。通过对拉脊山地质特征及设置长大隧道工程适应性分析,提出艰险山区铁路选线原则和方法。研究结论:(1)结合工程地质条件和类似工程经验,确定线路方案选择原则,从施工难度与风险、辅助坑道设置、隧道设置和工程投资等方面对比分析了不同方案适应性,结果表明绕避高压气体、最短通过弱成岩地层设隧方案最优;(2)结合工程建设难点,对隧道修建、施工方案、高压气体以及弱成岩地层隧道结构设计等关键问题分别研究,并给出了对应工程措施;(3)本文结论可为后续类似工程建设提供参考。     

桥梁施工对其下明挖地铁隧道结构安全性影响分析及对策

讨论在隧道结构周围近距离施工桩基及桥台的情况,以沙湖环湖路南段工程以桥梁形式上跨武汉市轨道交通2号线中山北路停车场与武九铁路联络线工程为例,采用Midas GTS NX有限元分析计算软件,对明挖地铁隧道结构在上跨桥梁及其桩基施工过程中的内力、变形等进行了模拟分析。分析表明,隧道上方桥梁施工会使隧道结构竖向发生沉降、横向发生收敛、结构整体发生扭曲,但本工程桥梁施工对隧道结构的影响在安全范围内。     

地铁隧道侧穿邻近建筑中隔离桩的应用研究

以某地铁隧道侧穿5层砖混结构房屋工程为背景,为研究隔离桩在隧道侧穿邻近建筑物工程中的隔离效果及影响因素,通过多组有限元数值模拟,并结合现场监测数据,分别研究隔离桩的桩长、位置,隧道埋深以及隧道与建筑物的距离等因素对隔离效果的影响。研究结果:隔离桩对因隧道开挖产生的滑动区土体有较好的隔断作用;隔离桩嵌入滑裂面以下的深度是隔离桩控制效果的重要影响因素,建议嵌入深度不小于4 m;隔离桩与隧道或建筑物距离的改变对隔离桩控制效果的影响较小;当建筑物与隧道的水平距离小于2倍隧道埋深或当隧道埋深小于2倍隧道洞径时,隔离桩的控制效果较为明显;对于工程地质条件较差或邻近建筑物沉降控制要求较为严格的工程中,当建筑物与隧道水平距离小于1.5倍隧道埋深,且隧道埋深小于2倍洞径时,建议设置隔离桩对邻近建筑进行保护。     

隧道工程BIM应用现状与存在问题综述

与建筑业不同,隧道工程拥有"带状分布、与地质关系密切"等独特的特征,因此隧道工程BIM实施不能照搬建筑业中业已成熟的BIM技术路线。首先对BIM在隧道工程中的应用现状做全面的梳理,分别阐述山岭隧道工程、地铁区间隧道工程和市政隧道工程当前的BIM技术应用现状;然后分析和总结隧道工程在BIM实施的过程中遇到的问题和BIM技术推广过程中遇到的阻碍以及解决办法;最后提出BIM技术在隧道工程中的应用展望。     

地铁TBM区间上跨高铁隧道施工关键技术研究

研究目的:本文依托重庆轨道交通5号线TBM区间隧道上跨沪蓉铁路人和场隧道工程,在分析工程重点、难点的基础上,通过对新建地铁隧道的方案优化、施工控制和既有高铁隧道的检测、评估和监测等开展研究,得到经验和成果。研究结论:(1)开展既有高铁隧道检测和评估,以评价方案的可行性和操作性是此类工程得以顺利实施的前提;(2)做好TBM区间隧道上跨高铁隧道施工期间掘进参数的控制、管片背后豆石吹填、回填灌浆及管片底部注浆等措施,是减小对高铁隧道施工影响的保障;(3)对运营高铁隧道选择先进、合理、高效的监测手段进行实时监测,并与铁路相关部门建立有效联动机制,是确保安全的重要和必要手段;(4)本研究成果可为地铁TBM区间隧道上跨高铁隧道施工的影响控制提供借鉴。     

零间距下穿既有在建隧道施工技术研究

新建地铁隧道零间距下穿既有隧道在国内外工程中越来越多,由于两条隧道超近距离的开挖施工,会使得交叠区围岩的稳定性大为降低,即使下部隧道开挖引起小范围的坍塌、冒顶也可能诱发两条隧道交叠区之间围岩大范围的冒顶坍塌,严重威胁上部隧道的运营安全及下部隧道的施工安全。如何通过研究交叠隧道间的相互作用以及新建隧道爆破的振动控制技术,保证新线隧道和既有隧道的安全是该类工程的核心目标,同时也是工程的难点所在。围绕这一核心目标,以青岛地铁2号线和3号线李村交叠段为工程背景,采用正交数值模拟试验和理论分析相结合的方法,对零间距交叠隧道稳定控制有关的地层和衬砌变形规律及其控制措施和施工方法优化等问题作了较系统的研究。     

滑坡地段隧道变形的地质力学模型及工程防治措施

研究目的:在山区铁路中,有很多隧道都修建在山体斜坡内,这些隧道常常会发生变形开裂等病害。调查表明,隧道变形病害与所在斜坡出现滑坡现象密切相关,并且严重危及铁路行车安全。针对这一问题,本文对隧道变形特征、滑坡与隧道变形的相互关系以及有效的工程防治措施等方面进行了研究。研究方法:在对滑坡地段近30座施工和运营隧道进行调研的基础上,根据隧道与滑面的相对位置关系及相应的隧道变形特征,建立地质力学模型。研究结果:建立了分析滑坡与隧道变形相互关系的4类地质力学模型,分析了4类模型的受力模式和变形特征。结合4类地质力学模型和工程实例,给出了针对隧道变形的不同特征选择工程防治措施的具体方法。研究结论:(1)隧道与滑面的相对位置关系是决定隧道变形特征的主要因素;(2)工程防治措施应与隧道的变形特征相结合。     

南宁地铁1号线交叠盾构隧道施工控制技术

以南宁地铁1号线一期工程的2个区间盾构隧道工点为背景,对圆砾泥岩复合地层中盾构隧道上下交叠施工的主要技术进行探讨。在此类地层中交叠隧道施工应采用下部隧道地层加固、临时支撑系统保护、上部盾构优化掘进控制的综合控制措施,为交叠段工程安全提供保障,降低施工风险,对南宁等地区类似地层中的交叠盾构隧道施工具有指导意义。     

国内首条过海地铁盾构隧道关键技术攻关研究

结合厦门轨道交通2号线工程过海区间隧道关键技术的研究与探索,从线位选择、预留二衬、防灾通风及疏散、海洋环境隧道耐久性、防排水、海底冻结法施工联络通道、盾构法与矿山法隧道水中对接等方面对过海盾构地铁隧道技术进行了全面的论证和比较,为过海盾构隧道的设计、施工、运营、管理提供强有力的技术支持。采用过海隧道盾构换刀、提前进行地质补勘、全程超前探孔探水、渗透水压力数值模拟计算、承压水环境下岩石裂隙注浆堵水技术、微震爆破等一系列新技术,也为后续建设类似工程提供参考和借鉴。     

基坑开挖对下方地铁隧道影响数值分析

研究目的:与既有地铁隧道上下重叠建设的基坑工程日益增多,基坑开挖卸荷对下方既有地铁隧道的影响是该类工程中不可忽视的问题。本文结合工程实例,采用有限元软件进行数值模拟,分析基坑开挖深度、土层特性等方面对下卧隧道的影响,并总结基坑开挖卸荷对下方隧道在结构变形、内力等方面的发展态势和变化规律。研究结论:(1)当基坑开挖深度与下卧隧道覆土厚度之比大于0.5时,下卧隧道结构变形和内力增幅显著,下方隧道竖向位移与上方基坑开挖深度近似于呈线性变化;(2)土层弹性模量越小,隧道隆起量变化增幅越大;(3)隧道内力随着基坑开挖深度的增加呈现减小趋势,当基坑深度开挖至7 m后,由于隧道偏压作用逐渐显著,隧道结构内力呈现增长趋势;(4)本研究结果可为类似工程设计、风险评估与施工提供借鉴和参考。     

特殊地质条件下隧道工程高性能支护体系

基于川藏铁路隧道工程特点,结合特殊地质条件隧道设计施工难题,系统归纳、总结现有高性能支护体系研究成果及国内外相关工程实践经验。从隧道支护设计理念、支护材料特性及构件性能、施工工艺及控制标准等多维度,阐述特殊地质条件下隧道工程高性能支护关键技术,为特殊地质条件下隧道工程支护设计提供参考。     

圆梁山隧道PDK354+255～PDK354+275溶洞体施工技术

圆梁山隧道是渝怀铁路上最长的隧道 ,该隧道穿越高压富水区 ,施工难度极大 ,曾被称为“国内隧道设计、施工禁区工程”。系统介绍该隧道PDK3 54+ 2 55～DK3 54+ 2 75溶洞段的地质超前预测预报、超前注浆加固及支护、注浆效果的检查评定及施工过程 ,为今后类似工程的设计、施工提供借鉴依据     

程儿山隧道第三系砂岩施工地质问题研究

针对新建铁路原州区至王洼线程儿山长隧道工程通过第三系砂岩时出现的施工地质问题,在全面分析隧道区域地质、工程地质、水文地质条件的基础上,比拟在建兰渝线条件相近隧道工程、结合我国隧道勘察、设计现状和取样试验资料,深入分析第三系砂岩的工程特性,叙述砂岩黏粒含量、易溶盐含量2个因素对砂岩工程性质的控制作用和两者与含水率的关系,对地下水对砂岩稳定性影响及作用机理进行深入研究,针对性地提出工程处理措施,为隧道设计提供依据,为在第三系砂岩中的隧道施工安全奠定了基础。     

既有地铁隧道上方新建明挖隧道施工控制方案研究

紧邻既有建(构)筑物的新建工程施工是当前城市建设中常见的工程难点之一.以长沙湘府路明挖隧道为例,针对既有地铁隧道上方新建明挖隧道施工控制方案及其可靠性问题,采用数值模拟和现场测试的方法开展了实践研究.首先,结合依托工程实际情况,拟定板凳法和管幕法2种保护方案,分别从技术、经济等方面对比分析2种方案的优缺点;分别建立2种保护方案的数值模型,从新建工程诱发的既有地铁隧道结构变形和受力2方面开展施工力学响应对比.研究结果表明:采用板凳法保护方案具有施工难度小、对交通影响小、造价低、工期短等优点,且对既有地铁隧道的扰动影响能够满足控制指标的要求,具有可行性.最后,通过依托工程施工全过程的现场监测,证明所提出的保护方案是可靠的.