地下街上穿施工对既有地铁隧道影响的数值模拟分析

以哈尔滨市某地下商业街上穿已有二次衬砌地铁隧道为依托工程,采用数值模拟的方法,对新建商业街柱网与地铁隧道不同位置关系条件下,近接施工引起的既有隧道变形和受力的变化进行对比分析。主要设计了两种地下街柱网布置方案,方案一为地下街的两排柱子正压在隧道拱顶,方案二为地下街柱网不落在隧道正上方,而是跨在隧道左右两侧拱腰旁边。结果表明,方案一条件下,近接施工引起的既有隧道位移明显小于方案二引起的位移,两种方案均引起隧道结构受力减小。     

铁路路基上跨既有公路隧道受力变形影响分析

新建路基开挖卸载施工对下方既有隧道的覆盖地层产生扰动,导致既有隧道围岩和结构应力状态的改变,影响既有隧道结构安全。文章依托新建赣深铁路路基上跨既有S29从莞高速公路石山隧道工程项目,采用地层-结构与荷载-结构相结合数值分析方法,进行了上方开挖施工对既有隧道结构受力变形影响分析,并提出施工控制措施。结果表明:在上方路基开挖施工过程中,既有隧道结构以竖向变形为主,在相交位置处隧道拱顶产生最大竖向变形1.86mm,结构变形较小;采用荷载-结构法进行二次衬砌受力分析,结构受力最不利部位为拱顶,最小抗压安全系数为3.94,最小抗拉安全系数为4.05,结构安全性满足要求。     

邻近既有线新云居山隧道群施工设计

在既有杭深铁路福州南—福清区间并行建设福厦铁路正线、福州南动走1线和动走2线。这三条线路穿越云居山共修建五座隧道（新云居山隧道和1#—4#隧道），存在新建隧道小净距上跨既有清凉山隧道施工和新建隧道相互影响的问题。本文针对新云居山隧道与1#隧道、3#隧道直立边坡进洞并行段、新云居山隧道小净距上跨既有隧道影响段、新云居山隧道与3#隧道小净距立体交叉段三个关键区段的施工方案进行设计，提出在进洞并行段对直立边坡采用锚固桩加固，对新云居山隧道采用加强型衬砌，在上跨影响段对既有隧道施作加强型衬砌，在立体交叉段对3#隧道及中夹岩采取加强型技术参数。经数值模拟，所提设计方案能有效降低隧道开挖对围岩的扰动，明显减小衬砌结构隆起量。现场监测结果表明，进洞并行段地表、上跨影响段衬砌加强后的清凉山隧道和立体交叉段3#隧道位移均较小，结构受力状态良好，说明设计参数和施工方法合理可靠。     

大断面隧道小净距上跨既有隧道施工方案优化北大核心

成都市轨道交通17号线二期工程阳公桥站—龙爪堰站区间隧道上跨既有7号线盾构隧道采用交叉中隔壁法施工。通过数值仿真结合现场监测,分析大断面隧道以小净距上跨施工时既有隧道拱顶隆起与地表沉降的变化规律,并通过分析新建隧道初期支护厚度、钢拱架间距、单次拆撑长度对既有隧道拱顶隆起和地表沉降的影响,对原施工方案进行了优化。结果表明:先行开挖的两个导洞施工对既有隧道拱顶隆起与地表沉降影响明显;既有隧道拱顶隆起与地表沉降随钢拱架间距和单次拆撑长度增大而增大,随初期支护厚度增加而减小。建议新建隧道上跨施工时采用初期支护+二次衬砌+三次衬砌的复合衬砌结构,钢拱架间距取0.4 m,单次拆撑长度取6 m。     

土压盾构浅覆土近距离上跨既有隧道施工技术

土压平衡盾构以其较为宽广的地层适应性及良好的施工安全性,在下穿上跨的叠合隧道中得到良好应用。以济南地铁2号线出入场线盾构上跨开源路站—烈士陵园站区间既有隧道施工为例,采用Midas GTS NX对盾构上跨既有隧道进行数值模拟,各地层采用摩尔-库仑本构三维实体单元模拟,盾构管片采用弹性本构二维板单元进行模拟。研究盾构浅覆土近距离上跨既有隧道的变形规律,针对性制定盾构掘进、监测方案,重点关注既有隧道变形量。研究表明,既有隧道在未加固的条件下,地层承载力满足隧道变形控制要求,施工监测数据与模拟数据吻合。     

兰州轨道交通2号线下穿黄河的大直径盾构隧道方案比选

为了降低地铁盾构隧道多次下穿黄河的风险，以兰州轨道交通2号线火星街站—黄河市场站区间盾构下穿黄河的隧道工程为例，提出公轨分建和公轨合建两种大直径盾构隧道方案，以空间限界设计要点为依据，对两种方案的排水、疏散通道和通风排烟等附属结构进行设计，提出了两种大直径盾构隧道方案的内径尺寸和内部附属结构的空间布置方案，并分析了两种方案中衬砌管片的设计方案与施工力学特性。随后，从工期、工程造价、施工风险及使用效应等角度对比分析了公轨分建与公轨合建两种方案，采用层次分析法选出优选方案。研究结果表明：公轨分建方案盾构衬砌管片建议采用内径为10.2 m、厚度为0.50 m、环宽为2.0 m的衬砌管片，施工时千斤顶采用顺序卸载方式；公轨合建方案盾构衬砌管片建议采用内径为13.9 m、厚度为0.65 m、环宽为2.0 m的衬砌管片，施工时千斤顶采用顺序卸载方式；公轨分建方案优于公轨合建方案。     

黄土地区通道上跨既有地铁隧道衬砌受力分析

研究目的:为了解黄土地区暗挖通道近距离上跨既有地铁隧道衬砌的受力特征,以西安地铁3号线太白南路站Ⅲ-C至Ⅱ-B间过街通道上跨既有隧道为依托工程,通过现场实测,对既有地铁隧道初支与二衬间接触压力和二衬混凝土应力进行分析研究。研究结论:(1)既有地铁隧道初期支护与二次衬砌间的接触压力先跨线整体比后跨线小,就单洞而言,迎施工面一侧比远离施工面一侧压力大;(2)左、右线各测点接触压力在上跨施工过程中均表现为增大,且后跨线增大幅度大于先跨线;(3)受上跨通道高程多变影响,先跨线二衬产生向左扭转的趋势,左侧受压、右侧先受拉后受压;(4)后跨线二衬应力基本对称,测点应力整体比先跨线大;(5)本研究成果可为黄土地区类似上跨工程的设计和施工提供参考。     

富水砂卵石地层双层衬砌类圆形断面矿山法地铁隧道适应性研究

针对富水砂卵石地层条件下矿山法隧道下穿既有地铁盾构隧道,首先从工期要求与既有工程经验方面进行总体方案设计,明确矿山法隧道近距离下穿既有隧道的优势;随后基于规范要求与富水砂卵石地层特性,提出施工变形控制标准;最后对初期支护+双层衬砌结构型式下的沉降变形、结构内力等进行深入分析,并与常规初期支护+二衬结构型式进行对比分析,明确双层衬砌结构型式的优势。研究结果表明:类圆形断面在减小隧道开挖轮廓与改善结构受力性能等方面具有明显优势,同时本工程双层衬砌构造型式,围岩荷载主要由二次衬砌承担,永久结构(三次衬砌)承担的荷载较小,永久结构在承载力与稳定性,尤其是安全储备方面具有明显的优势。     

基于土压平衡的新建框架桥配重顶进法上穿施工关键技术

以北京市东外斜街跨北环水系框架桥上穿机场线区间隧道工程为例,通过对框架桥周边环境、与机场线隧道相对位置以及地质条件的描述,分析工程设计关键点;针对配重顶进工法、压顶后明挖施工及普通明挖工法3种设计方案,采用地层-结构模型计算分析各方案对机场线隧道的影响;最后介绍配重顶进工法的实施情况,并总结上穿既有结构工程上浮变形控制技术的核心。     

新建公路桥梁对既有铁路桥隧的影响分析

新建高速公路悬臂浇筑连续梁桥跨越地铁高架桥及铁路隧道时,在施工过程中存在较多安全隐患。如工程措施不当或高空坠物,对运营地铁高架桥造成影响,危及既有桥梁行车安全;新建桥梁桩基施工引起既有隧道沉降,若不均匀沉降过大,将导致既有隧道衬砌开裂,影响既有隧道衬砌结构安全和城轨交通安全运营。本文以跨地铁高架桥及城轨铁路隧道的高速公路桥梁工程为依托,对桥梁基础施工引起的既有隧道结构及围岩变形进行了数值模拟计算,并对桥梁上部结构施工存在的交叉影响进行了安全风险分析,可为同类工程安全评估及防护提供参考。     

铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工控制技术研究

研究目的:解决新建隧道近距离穿越既有隧道时,既保证新建隧道施工安全,又能使既有线正常运营的问题。研究方法:针对温福铁路头岭隧道下穿既有高速公路隧道工程的实际情况,结合国内外研究成果和国家现有规程,在分析既有隧道健全度及施工对策的基础上,对交叉点附近新建隧道的施工方案及既有高速公路隧道的监控量测措施进行了分析研究。研究结果:得出了几种施工技术和相应的参数、控制标准。研究结论:(1)近距离爆破振动施工可能会产生严重危害,必须引起高度重视,因此,头岭隧道穿越段施工之前,应对既有隧道衬砌强度、衬砌背后空洞分布、衬砌抗震性等进行必要的评估,制定爆破振动控制基准,进行合理的爆破参数研究。(2)在新建隧道掌子面推进到离交叉点3~4倍洞径时,应开始做好既有隧道内的监控量测,通过监测分析结果,合理调整开挖方法、爆破参数及起爆方式,确保既有隧道安全。(3)交叉段施工完成之后,对既有隧道交叉点附近隧道衬砌结构应重新进行安全性评价,确保既有隧道不会因时间推移而产生破坏。     

高海拔超长铁路隧道TBM施工断面优化的探讨

TBM(Tunnel Boring Machine)施工的高海拔超长隧道面临开挖断面较大和TBM直径统一的问题,考虑采用刚性接触网、减小疏散通道宽度、缩小净空有效面积等措施对TBM施工隧道内轮廓和断面进行优化。通过建立TBM施工隧道衬砌和底部结构模型、高海拔隧道内接触网模型,对TBM施工隧道断面进行对比分析及优化。研究结果表明:160 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于接触网安装要求,采用刚性接触网时隧道开挖断面面积比采用柔性接触网时减小9.88 m^2;200 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于空气动力学要求,净空有效面积采用48.00 m^2时隧道开挖断面面积比设计规范要求减小4.64 m^2;TBM+刚性接触网可显著降低隧道工程造价、减少隧道弃渣量,有利于TBM同步衬砌技术实施,提高隧道防灾能力。     

隧道二次衬砌欠厚整治施工技术

以新建成贵铁路隧道二衬施工质量缺陷整理为背景,首先对隧道衬砌缺陷等级分类及判定进行介绍,总结铁路隧道拱墙衬砌厚度轻微缺陷量化指标;然后按衬砌欠厚的轻微等级和欠厚以上轻微等级两类对整治工艺流程及施工方法进行详细论述,并重点对素混凝土、钢筋混凝土衬砌拆换及注意事项进行分析,给出衬砌整治的施工方法,使衬砌厚度缺陷问题得到较好的处理,达到使用及安全安全,对以后同类型隧道衬砌缺陷整治方案有一定指导和借鉴价值。     

超大断面超深公路隧道通风竖井施工技术

针对关山隧道超大断面超深公路隧道通风竖井施工难度大、安全风险高等特点,通过采用凿井专用"大提升机"、"大吊桶"出碴、"大伞钻"进行深孔爆破作业的"三大一深"施工工艺,大大加快了现场施工进度,保障了现场施工安全及施工质量。通风竖井二衬和十字隔墙通过采用滑模技术,实现了同步浇筑,具有施工进度快、混凝土整体性好、无冷缝、混凝土外观质量好、节省材料、劳动力投入少等优点。这对于采用正井法开挖施工超大超深隧道通风竖井具有重要借鉴意义。     

跨越既有铁路桥梁方案设计研究

随着铁路建设的快速发展,与既有铁路线交叉的情况越来越多,同时对既有线的运营安全重视程度日益增加,因此跨越既有线时的设计方案逐渐成为关注重点,结合兰州—中川铁路设计情况,对跨越既有铁路线的桥梁方案进行研究,除采用传统的预应力混凝土盖梁门式墩、钢盖梁门式墩等设计方案外,根据实际情况首次提出预制拼装组合新型门式墩方案、倒L形墩方案、转体V形T构桥墩方案等一些新的设计思路,不仅节约工程投资、保证施工工期,同时又大大减少新线施工对既有线运营影响及后期的养护维修工作,经济和社会效益显著。     

新中梁山隧道大跨可调断面衬砌台车设计与应用

根据大跨可调断面衬砌台车在成渝客专新中梁山隧道施工中的应用情况,介绍了在隧道施工中,遇到衬砌断面变化频繁、断面尺寸变化较大、工期紧张的情况下,进行二次衬砌施工时,如何从衬砌台车的设计与使用上减少洞内施工的干扰,节约成本,缩短工期,确保施工安全。     

黄土隧道大挖方段明洞拱墙衬砌快速施工技术研究

为减少边坡防护工程量,消除运营安全隐患,高速铁路高挖方路堑段多以隧道代替路基,即以隧道明洞的方式通过。传统的明洞拼装模板施工时间长、耗损多、且混凝土外观质量无法保证,进而影响防水施工。本文以银西高速铁路宁县一号隧道出口段175 m明洞施工为例,采用多作业面平行施工技术,利用钢筋绑扎台车,配合衬砌台车和外侧整体钢模板连续施工的方法,通过加强对模板拼装、衬砌浇筑及回填等关键工序的过程控制,在确保安全质量的前提下,实现明洞拱墙衬砌快速高效施工的目的。     

高速铁路上郭关隧道施工遭遇大型溶洞的处理方案研究

高速铁路上郭关隧道在施工中遭遇了大型溶洞,溶洞由6个形态各异的溶洞大厅组成,有必要研究既安全又经济的溶洞处理方案。首先根据溶洞大厅的大小与位置,设计现浇套拱衬砌支顶、埋设钢筋混凝土管涵与施作护墙支挡3种处理方案;然后数值模拟不处理溶洞、处理溶洞、处理溶洞并考虑水渗流影响等情况,对比多种工况下的隧道受力变形,分析溶洞处理效果,并提出施工建议;最后将溶洞处理方案应用于工程实践。结果表明:隧道变形在安全范围内,隧道顺利通过岩溶区,证明采取的溶洞处理方案切实可行。     

盾构切割素混凝土过暗挖隧道下穿既有线施工技术

通过工程实践介绍了成都地铁4号线土压平衡盾构机切割二衬素混凝土过暗挖隧道下穿既有运营线的施工技术,明确了该技术的适用范围,详细介绍了过暗挖隧道的开挖及二衬施工、端头加固、盾构掘进、注浆的施工技术,保证了既有运营线路的安全,对今后盾构过暗挖隧道穿越既有线施工具有很好的参考和应用价值。暗挖隧道的结构形式不同于以往的盾构空推过暗挖隧道的结构形式,值得借鉴。     

越江隧道现浇混凝土 二次衬砌监理质量控制措施

武汉市轨道交通8号线越江隧道,是国内城市轨道交通中首次采用现浇砼复合二次衬砌的越江隧道,现浇混凝土复合衬砌结构,工艺复杂、工序繁多、特别是在隧道掘进过程中各工序之间交叉作业多,隧道内交通压力大;合理、科学的施工组织是做好施工质量的关键,做好内部结构的质量控制,既是工程本身的要求,也为今后越江隧道工程积累相关的经验。