城市饱和水软弱地层浅埋隧道施工地面沉降的控制

城市进行隧道施工,在做好降水的前提下,如何有效控制地面沉降是关键。本文通过郑州市凤凰变电站电缆隧道的施工,阐述了在城市饱和水地层浅埋隧道施工中地面沉降的控制。     

浅埋暗挖地铁隧道下穿河流和桥梁施工技术研究

针对城市地铁隧道下穿河流和桥梁时施工难度大、安全风险高的工程特点,通过在河底铺设防水毯,起到了防止河水渗漏的作用;通过对地层超前降水,起到了提前疏干地层水,防止隧道施工时发生突泥突水工程灾害;通过对降水过程进行三维渗流-应力耦合分析,预测了桥基的施工响应和评估了降水方案的可行性;通过隧道超前预加固方案的比选,提出了采用小导管加密注浆辅以临时仰拱作为隧道施工方案;通过对施工过程进行时空效应分析,预测了桥基的时空效应和评估了隧道施工方案的可行性。该工程现已顺利竣工,施工期间没有安全隐患发生,并取得了良好的施工业绩。工程实践表明,既有的施工方案是可行的,研究和分析手段是科学合理的,较好地反映了工程实际,为实际工程的施工提供了重要的理论依据和指导作用,确保了该工程顺利实施,提出了地铁隧道过河过桥施工安全控制模式,可供类似工程参考。     

深埋富水黄土隧道地表深孔袖阀管注浆加固机理及效果分析

黄土具有“强度低、变形量大、自承能力小、工程性质差”的特点，且对水特别敏感，一旦遇水，强度明显降低，工程性质急剧恶化。因此，富水黄土隧道的施工难度极大、安全风险极高。银川至西安高铁上阁村隧道穿越富水黄土地层，埋深102 m。施工中，通过降水试验无法取得明显的降水效果，同时隧道围岩变形大、进度缓慢。鉴于此，开展了地表深孔刚性袖阀管注浆试验研究。研究结果表明：（1）地表深孔袖阀管注浆可以有效加固地层，提高其自稳能力。加固机理主要表现为浆液对竖向原生节理的填充阻水作用、浆液结石体的空间骨架作用；（2）注浆后隧道拱顶累计沉降量明显减小，变形速率降低，仰拱闭合时间提前，隧道开挖进度可达到60～80 m/月。与未注浆工况相比，施工进度提高了3倍以上；（3）通过注浆，隧道基底黄土地层承载能力可提高3倍以上，从而可保证高铁隧道的长期运营安全。     

第三系富水泥质弱胶结粉细砂岩地层隧道工序写实

兰渝铁路桃树坪隧道施工初期通过第三系粉细砂岩地层段,遇水围岩软化现象明显,常规施工工法已无法保证隧道正常施工,施工风险极大。文章在以"重降水、密导管、强支护、辅注浆"为指导的前提下,通过工序写实对前期的各项施工工法、辅助措施进行了验证并归类;针对第三系富水泥质弱胶结粉细砂岩地层,重点对洞内降水、超前支护、支护结构及径向注浆等工序进行了验证分析,为隧道正洞支护参数设计的合理性提供了实践依据。     

富水弱胶结地层大断面隧道施工方案优化与工程应用研究北大核心CSCD

在富水弱胶结地层中,隧道施工极易诱发围岩坍塌或支护结构大变形。以兰渝客运专线桃树坪隧道3#斜井工区正洞段为研究背景,提出了一种适用于富水砂岩地层的“底部双导洞超前”施工工法。同时采用真空轻型井点+集水井的联合降水方案进行隧道内超前降水,以降低施工难度;采用数值分析和现场监测的方法对方案的合理性和有效性进行分析与评价。结果表明,隧道在采用“底部双导洞超前”施工工法时,拱顶沉降和净空收敛值分别为50 mm、32 mm;其支护结构上的最大接触压力为135.3 kPa;支护结构的变形和受力均在允许范围之内,隧道结构安全、稳定。“底部双导洞超前”的施工工法已成功应用于桃树坪隧道,可为后续富水弱胶结地层或软弱岩层中的超大断面隧道施工提供参考和借鉴。     

盾构隧道工程中砂卵石地层勘察技术分析

对富水卵石地层的勘察与评价直接影响砂卵石地层中盾构隧道施工的成败。常规的勘察和评价技术方法很难满足富水砂卵石地层盾构隧道施工的技术要求。为了解决富水砂卵石地层盾构隧道施工中遇到的因超挖引起地面沉降、隧道冒顶坍塌、大粒径和高强度漂卵石颗粒的卡塞和剧烈磨损盾构刀盘等问题,文章以兰州市轨道交通盾构隧道富水卵石层勘察评价为例,分析了该地层卵石粒径组成、漂石含量、卵石颗粒饱和单轴抗压强度和卵石颗粒石英含量等参数对盾构选型、施工及设计的影响,归纳了盾构隧道工程所需砂卵石地层参数的勘察技术和方法,提出了盾构隧道施工中漂石颗粒建议分组。对于穿越砂卵石地层的盾构隧道,在勘察过程中,应在盾构隧道沿线进行砂卵石层原位全颗粒分析试验,并针对不同深度内的卵石和漂石含量、尺寸、出现概率进行统计分析。     

海相饱和软土地层盾构管片开裂分析及处治

管片是盾构法隧道施工中的重要装配构件,影响到隧道施工及后期运营的安全性。文章以宁波轨道交通1号线世纪大道-海晏北路区间隧道管片为对象,分析了在海相高流变饱和软土地层修建盾构隧道过程中管片开裂的现象及规律,并结合数值分析揭示了管片开裂部分原因,提出了控制管片开裂的相应措施,可为类似地层条件下的盾构掘进及管片开裂处治提供参考。     

隧道围岩钻爆施工技术

某隧道穿越地层以中~微风化岩石为主,围岩多为硬质岩,饱和单轴抗压强度最大为86.3MPa,适宜采用矿山(钻爆)法施工。鉴于此,系统地介绍了该隧道所采取的钻爆施工技术。在隧道开挖施工时采取减振开挖方案,有效地确保了工程钻爆安全性。     

富水砂质地层的地铁区间隧道设计

深圳地铁2号线东延段安托山站—侨香站区间隧道顺利通过富水砂质地层的工程实例表明,在复杂地层中采用地面降水、超前预注浆及水平旋喷桩加固等辅助措施是成功的,也是必要的;另外,在隧道下穿次高压燃气管施工中,采用悬吊保护措施也为矿山法隧道施工和管线的绝对安全带来了技术保障。     

浅埋暗挖中洞法施工三联拱地铁隧道技术研究

在国内地铁施工常用的施工方法中,浅埋暗挖法由于避免了大量拆迁,受自然和天气影响小,以及对城市交通的干扰小,十分适用于在人口、建筑密集的繁华城市内施工,尤其在城市地铁工程。随着浅埋暗挖法在城市地铁隧道的成功运用,已经要求此工法不仅在单线区间隧道上,而且因运营需要要求在双线甚至三线隧道上更广的运用。中洞法施工三联拱隧道作为应运而生的新型工法,很好的解决了地铁区间三联拱隧道的施工;同时,其良好的控制地层变形特性确保了在城市密集区域的施工安全。     

动水动态信息化注浆施工技术研究

在我国城市建设中,随着城市岩溶富水隧道的修建,岩溶富水隧道的帷幕注浆技术在城市隧道施工中得到了广泛运用。但在岩溶富水隧道施工中,由于对不良地质的超前预报是有限的,当前采用的帷幕注浆具有一定的探索性和盲目性。为了加强对帷幕注浆的指导性和可控性,进行动水动态信息化施工技术的研究是必要的。动水动态信息化注浆设计、施工技术的核心体现在:信息化注浆模型地质数据的更新;注浆方案的优化;现场动态控制。文章介绍了中梁山隧道岩溶富水段帷幕注浆的施工情况,研究分析了帷幕注浆动水动态信息化施工的技术特点和运用效果。     

第三系富水砂岩铁路隧道施工技术

程儿山隧道所处地层主要为第三系富水砂岩,稳定性差,扰动后会发生流塑性变形。文章分析总结了第三系砂岩的性质和前期施工工法的优劣;提出了"重降水、辅注浆、强支护、快封闭"的设计施工理念;详细阐述了超前降水、超前预支护、双层初期支护、二次衬砌等施工措施。     

深埋高水位山岭隧道作用于衬砌外表面的水压力计算方法

文章针对深埋高水位山岭隧道,通过把含水地层视作无限含水地层和半无限含水地层(即考虑边界的影响)对作用于隧道衬砌外表面的水压力分别进行了分析论述,并推导出了水压力计算公式,同时给出了层状岩层垂直于层面渗流的等效渗透系数的计算方法,可供类似工程设计和施工中参考.     

洞内轻型井点降水在北京地铁施工防排水中的应用与研究

本文以北京地铁天安门东站至王府井区间隧道洞内轻型井点降水为研究对象，通过现场试验及数理分析，着重研究了降水对地表下沉的影响，降水对隧道结构防水的影响，以及Ｑ－ｔ，Ｓ－ｔ曲线的关系等。提出了：１．开始抽水后不久，水位下降是逐渐增大的，而流量逐渐变小，最后趋于稳定。试验进行正常时，水位与流量两条曲线互相平行，表现为拐点型曲线，２．降水引起地表沉降，沉降值的大小与地层参数的选择关系很大，正确选择地层参数     

地铁盾构掘进引起的软弱地层沉降分析

昆明地铁首次在含有泥炭质土软弱地层中采用盾构法施工,难度极大。文章依托昆明地铁首期工程实践,考虑含有泥炭质土软弱地层条件下先行隧道施工对后行隧道施工的影响,建立修正的Peck公式对地表沉降进行计算,在此基础上采用数值方法进一步分析该软弱地层条件下地铁盾构掘进引起地层沉降变形规律,并与地层沉降预测经验公式对比。研究表明:本文方法与数值模拟结果以及现场监测数据吻合较好,可以较好地分析含泥炭质土软弱地层中盾构掘进引起的地层变形规律;先施工隧道的外侧地表沉降变化率较大,后施工的隧道外侧地表沉降变化率较小,但横向沉降范围较大;最大沉降量位于两隧道轴线的中线和先施工隧道的轴线之间,主要由先施工的隧道引起。最后,结合盾构施工监测数据,提出了含泥炭质土软弱地层条件下地铁盾构施工地层变形控制技术措施。     

富水全风化花岗岩地层隧道进洞技术研究

以长昆铁路客运专线湖南段寨子岗隧道工程施工为例,深入分析该隧道出口段的复杂地质、边仰坡坍塌及进洞困境等情况,采取围护基坑开挖、止降水措施及加固措施相结合的综合进洞方案,有效处理富水全风化花岗岩地层中隧道的安全进洞问题,为今后类似地质条件下隧道洞口段的设计与施工提供较好的借鉴。     

软土地层铁路站场下浅埋大跨地下通道施工综合技术

文章重点介绍了长春站南北广场地下通道在软土地层并穿越铁路站场、降水条件受到限制以及列车不停运等困难条件下使用长大管棚预支护,粉质粘土、粘土层空洞水和裂隙水施工降水,以及线路扣轨加固和分期整道等关键施工技术.     

基于ADECO-RS工法城市浅埋隧道施工相关技术研究

以北京地铁五号线区间隧道为依托,以数值分析方法作为分析手段.研究了ADECO-RS工法在城市浅埋隧道设计与施工中应用的可行性.研究表明,当地面沉降控制标准不是十分严格时ADECO-RS工法可以应用于城市浅埋地下工程;但是对于地面沉降控制标准非常严格的情形,隧道施工方法必须综合考虑核心围岩加固和隧道周围围岩加固.核心围岩、仰拱围岩的注浆加固作用机理以及相关技术问题的研究,为基于地层位移控制的浅埋隧道设计与施工提供了理论基础.     

兰渝铁路熊洞湾隧道煤矿采空区施工安全控制技术

新建兰渝铁路熊洞湾隧道属极高风险隧道,隧道穿越软弱破碎煤系地层,围岩内富存采空区,主要存在煤窑采空区及瓦斯问题,属典型煤系地层隧道.文章首先针对该隧道穿越采空区施工过程中面临的各种风险(包括采空区施工风险、瓦斯突出风险、突泥与突水风险、围岩大变形风险及塌方风险等)进行了综合分析;进而从施工监理角度有针对性地提出了风险规避措施,包括重大危险源方案审查、综合超前地质预报技术、施工资源控制,以及对施工单位施工过程的管理、行为控制等.     

盾构隧道施工中刀盘泥饼的形成机理和防治措施

复合地层盾构掘进中,盾构机刀盘结泥饼的现象是城市地铁隧道施工中的一个难题。文章以广州地铁四号线某区间隧道工程为例,从地层地质、盾构机自身设计制造及施工控制等因素对刀盘结泥饼的原因进行了分析,提出了防治泥饼的施工措施,为类似工程提供了解决此类问题的思路和途径。