浅埋软弱地层海底隧道施工变形控制技术

结合厦门翔安海底隧道翔安端出口施工,分析了浅埋软弱地层海底隧道变形产生的原因,并结合施工过程中监控量测数据综合分析了围岩特性、CRD各部步距、初期支护各部自成环封闭时间和全断面整体封闭成环时间、永久仰拱与掌子面之间距离、初期支护背后充填注浆与否等对拱顶沉降量的影响,在此基础上总结了控制变形的技术措施及施工方法,为类似工程施工提供参考。     

厦门翔安大断面浅埋软土隧道CRD法开挖变形控制研究

厦门翔安海底隧道为富水、软弱地层大断面浅埋暗挖隧道,施工采用CRD法,CRD1部开挖引起变形约占总变形量的50%,采用CRD1-CRD3-CRD2-CRD4开挖顺序更有利于拱顶下沉总量控制,提出以拱顶下沉量为主要控制指标,控制基准值为200 mm;对于异常变形问题,提出采用调整导坑开挖顺序、分阶段控制变形、优化工法配套参数和支护参数,使超限变形得到有效控制,提高了施工月均进尺。     

厦门翔安隧道陆域浅滩段CRD工法施工步距和工序沉降控制作用研究

根据厦门翔安海底隧道出口端地质条件,设计6种不同的开挖与支护工况和两种不同的施工工序,对各种工况开挖过程的地层三维变形状态进行数值模拟,分析和总结变形、失稳规律。在此基础上优化CRD工法各部之间的步距和步序,改进隧道开挖支护方案,将拱顶沉降控制在最小的范围内,解决了施工中遇到的技术难题。     

厦门翔安海底隧道不良地质段施工地层变形规律研究

结合厦门翔安海底隧道不良地质段施工,在陆域段地层进行地层变形的现场监测,总结不同隧道开挖方式影响下地层的变形及其传递规律,从而为海域不良地质段地层变形控制方案的制定提供依据。     

海底隧道施工钢拱架锈蚀程度研究

海底隧道处于复杂的地质环境,海水对初期支护钢拱架产生锈蚀,从而降低初期支护乃至整个支护体系的承载力.本文在现场调查基础上,对海水与钢拱架的接触形式和锈蚀方式进行分类,然后结合相关文献,得到钢拱架不同锈蚀方式的锈蚀程度计算公式,为研究海底隧道初期支护钢拱架锈蚀对支护体系安全性能的历时影响提供了基础.     

深埋大断面隧道穿越大型隐伏溶洞施工工法比选

依托新建仁化—博罗公路李洞隧道工程,运用有限元软件对比分析了不同施工工法下溶洞位置对隧道洞周位移及初期支护结构受力的影响。研究结果表明:在上覆地层荷载和下部地基抗力的作用下,大断面隧道主要为上下压缩变形;不同工况下全断面法控制水平收敛的效果最好,CRD法控制拱顶沉降及仰拱隆起的效果最好;溶洞位置对隧道洞周位移及初期支护结构的受力均有一定的影响,溶洞会增大隧道靠近溶洞侧的位移和正弯矩,减小其负弯矩;采用全断面法开挖隧道初期支护结构内力较大,不利于稳定。综合考虑洞周位移及初期支护结构受力,对于洞门等较为危险位置采用CRD法施工,洞内采用安全性较高、施工速度较快的台阶法施工,并同时配合一些辅助性支护措施。     

钻爆法修建海底公路隧道施工关键技术

厦门海底隧道和青岛海底隧道是我国大陆地区首批开工、采用钻爆法施工的海底公路隧道,均为双向六车道,设服务隧道。结合这两条海底隧道的施工实践,对工程中涉及的TSP203超前地质预报、超前探孔、帷幕注浆技术、初期支护后注浆技术、安全控制、防止钻孔时突涌水措施、辅助坑道设置、隧道耐久性处理等内容进行介绍,总结性地提出了采用钻爆法修建海底隧道的施工关键技术,即:综合超前地质预报、海底注浆、安全控制、辅助坑道设置、支护结构耐久性处理共5项。     

中洞法暗挖地铁车站中洞最优施工步序研究

中洞法暗挖地铁车站的中洞一般采用CRD法施工,由于中洞分块多,其施工步序也有很多种,但不同的施工步序导致的地面沉降和初期支护的内力也不尽相同,通过数值模拟分析,研究分析中洞法几种主要不同施工步序,比较分析地面沉降和初期支护内力的差异,确定中洞法最优施工步序,为类似工程的施工步序选择提供参考。     

超前地质预报技术在海底隧道施工中的应用

研究目的：厦门翔安海底隧道是我国大陆地区第一座海底隧道，是我国隧道建设史上的一个里程碑，隧道所处地质条件复杂。本文总结多种超前地质预报技术在海底隧道施工中的应用，为制定相应的施工方案、加快施工进度、确保施工安全提供重要依据。研究方法：结合厦门翔安海底隧道A3标施工过程中采用的多种超前地质预报技术，阐述不同地质条件下超前地质预报手段和方法的优选原则。研究结果：施工中遵循“岩变我变”的原则做好超前地质预报工作，准确地查清了地质情况。研究结论：采用TSP202超前地质预报仪、超前钻孔、红外探水、地质素描等多种超前地质预报技术长短距离相结合进行综合超前地质预报，可以比较准确地探明掌子面前方100m范围内砂层分布、含水情况以及掌子面前方15～30m范围内地下水分布情况。     

厦门翔安隧道进口段管棚支护参数优化分析

研究目的:现今管棚的支护参数主要根据经验而得,是在充分保证施工安全前提下的保守数据,没有充分发挥管棚的超前支护效果,造成了材料与人力的浪费.本文结合厦门翔安海底隧道入口段管棚支护实例,选用合理的管棚支护力学模型,对管棚的支护参数进行优化分析.研究结论:采用管棚超前支护进洞,使得拱顶与地表降量均较小,说明采用地层-结构法计算浅埋的管棚支护结构是合理的.管棚设置范围、环向间距、浆液扩散半径均存在最优值,当设计支护参数超过这一最优值时,拱顶下沉量趋于收敛,且收敛速度较快,不能通过一味地增加设计参数来提高隧道结构的可靠性.     

大断面黄土隧道施工方法分析

研究目的:大断面黄土隧道开挖可采用双侧壁导坑法、CRD法、台阶法等,本文依托郑州至西安高速铁路大断面黄土隧道工程实例,通过对三种常用工法的理论分析,并结合现场初期支护下沉收敛、地表沉降的监测,对比分析各种工法的优缺点,提出适用于高速铁路大断面黄土隧道安全快速的开挖方法。研究结论:(1)在三台阶七步法、CRD法及双侧壁导坑法中,初期支护在施作二次衬砌前的安全系数分别为1.3、1.4、2.6,CRD法及双侧壁导坑法临时支护安全系数最小值为1.2、1.9,均能保证施工阶段的安全;(2)地表沉降值和黄土性质关联性更强,采用三台阶七步法和CRD法开挖,地表沉降值均在10 cm以上,双侧壁导坑法可将地表沉降值控制在5 cm以内;(3)高速铁路大断面黄土隧道无特殊情况下宜采用三台阶七步法开挖;(4)本研究成果可为类似断面工程的施工提供借鉴。     

厦门翔安海底隧道浅埋段软弱围岩加固施工技术研究

针对厦门翔安海底隧道浅埋段,地层软弱、易膨胀、稳定性差、施工难度很大的实际情况,分析了影响围岩稳定的主要因素,找出工程容易坍塌、难于维护的关键原因,介绍了获得成功的加固方案和施工方法,讨论了加固机理,为类似工程施工提供经验。     

浅埋暗挖隧道CRD工法优化与现场试验研究

CRD工法是浅埋暗挖隧道的常用施工方法,但存在施工工序复杂,隔墙拆除困难,进度慢等问题。为改进CRD工法存在的不足,以杭州紫之隧道浅埋暗挖段为研究对象,采用理论分析、数值计算和现场试验等手段,对CRD工法的开挖工序、临时支护结构型式、开挖步距以及临时支护拆除方式等关键技术进行优化研究,探索出一套完整的优化工法体系,并结合现场试验进行验证。研究结果表明:优化工法提高了初期支护闭合成环速度,保证了整体支护结构在施工过程中的合理转化,有效地控制了拱顶及地表沉降的发展,同时,下台阶作业空间增大,提高了开挖及出渣效率,平均进度提高到原工法的1.45倍。     

复杂条件下海底隧道全断面帷幕注浆技术研究

厦门翔安海底隧道是我国大陆地区第一座海底隧道。隧道所处地段地质条件复杂,海域地段存在多处风化深槽,岩体主要为全强风化花岗岩,岩体强度低、自稳能力差,安全穿越风化槽是隧道施工的难点。结合实际施工情况对全断面帷幕注浆技术进行阐述。     

软弱地层地铁折返线段施工方法数值模拟研究

通过对某地铁折返线建立FLAC三维数值计算模型,研究了CRD法、CD法、无仰拱台阶法、有仰拱台阶法等不同的施工方法和不同的初期支护参数对地表位移、围岩应力、初期支护受力等的影响,并据此选择最优的施工方法。     

我国第一条海底隧道建成通车

<正>我国第一条海底隧道——厦门翔安海底隧道建成通车。作为世界上断面最大的海底隧道,翔安海底隧道全长8.695 km,双向6车道,从厦门岛到达对岸的大陆端,比原来节省了82分钟。     

基于流固耦合作用的海底隧道初期支护安全影响因素分析

以青岛海底隧道试验段为工程背景,基于流固耦合理论对海底隧道初期支护安全性的影响因素进行分析,结论表明:(1)注浆加固显著改善了洞周土体强度和整体性,塑性区范围得到有效控制;(2)注浆加固优化了支护结构的受力,随着加固圈厚度的增加,洞周位移出现不同程度的衰减,加固圈厚度对减小水压的贡献依次为:拱顶拱腰拱脚仰拱;(3)随着加固圈渗透系数的增大,洞周水压力随之增大;(4)在流固耦合作用下,仰拱处的土压力远大于其他部位;(5)现行支护参数条件下,海底隧道初期支护结构满足安全性要求,现场实测与数值计算基本相符。     

翔安隧道工程施工技术文档的管理

翔安海底隧道为全国第一条海底通道,施工环境复杂,海底隧道建设的技术文档的管理尤为重要,介绍翔安海底隧道施工技术文档的管理,以及项目指挥部、施工单位和监理单位的技术档案管理的范围和方法,提出保证技术档案真实、准确和完整的措施.     

厦门海底隧道快速施工研究

通过对厦门海底隧道A2标段目前已施工段施工速度的分析,对地质情况、施工方法的选择、机械设备配套等方面的分析,目的是总结出在海底隧道施工中应着重解决的一些主要矛盾与问题,可为日后类似工程的快速施工提供借鉴。经分析得出遇到像厦门海底隧道这种总体上处于不良地质段的隧道施工应该以超前地质预报为基础,根据实际情况选用适宜工法(CRD或者双侧壁导坑),根据工法配置相应设备和专业人员是取得成功的关键,其中注浆是应对不良地质体的核心技术。辅助坑道在陆域段施工速度较慢时可考虑采用,一旦确定采用,越快越有利,越早越好。     

厦门翔安海底隧道CRD法和双侧壁法穿越砂层对比分析

针对厦门翔安海底隧道采用交叉中隔壁法(CRD)和双侧壁法穿越砂层的适应性,运用摩尔-库仑准则和FLAC3D软件进行弹塑性数值计算,分析采用CRD法和双侧壁法2种工法时的塑性区发展及分布情况,并将计算结果与实测结果进行比对.结果表明,采用这2种工法时引起的隧道变形相差不是很大,都能较好地控制地层的变形;采用CRD法时产生的塑性区较双侧壁法大,且向隧道侧上方发展较为明显;采用双侧壁法时产生的塑性区在隧道侧向发展较为明显,超前影响的距离也大于CRD法;采用CRD法时的塑性区在超前3～6m的范围内发展速度较快;采用双侧壁法时的塑性区在超前0～3 m的范围内发展速度较快;对于隧道穿越砂层而言,2种工法各有优势.采用CRD法时,应注重隧道的快速封闭,以减小塑性区的发展;采用双侧壁法时,应注重增加隧道水平支撑刚度,减小隧道水平变形.