拱北隧道曲线管幕工程关键施工技术分析

拱北隧道管幕工程所处地层地质条件复杂,周边环境敏感,管幕由缓和曲线与圆曲线组成,要求精准顶进,形成管幕,施工难度大。经过分析,采用泥水平衡顶管施工、顶管轨迹控制及纠偏等关键技术用于拱北隧道曲线管幕工程的顶管施工,取得了良好的效果。     

滕州市凤凰隧道顶进下穿高速公路设计方案总结

滕州市凤凰隧道和引道工程位于滕州市高铁新区，双向6车道，全长2.6 km，其中顶进部分隧道长48 m。为更好地完成隧道顶进的设计工作，对顶进部分进行了着重介绍，包括跨越方案的比选、支护方案的比选、管幕的设计概况和管幕挠度的计算，可为采用管幕法支护的类似顶进施工项目提供一定程度的参考。     

大断面软岩隧道变形特征及多层初支控制研究

以连城山大断面软岩隧道工程为依托,基于施工监测数据,对比分析了单层I22b钢拱架初期支护、单层H20b型钢拱架初期支护、双层I22b工字钢拱架初期支护和双层H20b型钢拱架初期支护4种支护方案下围岩的变形规律与支护的受力特征。结果表明,单层和双层I22b钢拱架初期支护均不能控制隧道的大变形,而双层H20b型钢拱架初期支护可以控制隧道围岩变形。采用数值软件进一步比较了4种支护措施对于控制围岩变形的有效性,计算结果表明,I22b钢拱架的支护控制围岩变形的效果明显较差,尤其是单层I22b钢拱架的支护方案条件下围岩发生了较大的变形。采用双层初期支护的方案后围岩变形分布更均匀,支护结构与围岩协同变形。研究结果可为类似工程的设计与施工提供一定的参考。     

富水软土地层超大断面浅埋暗挖隧道开挖施工技术

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道工程口岸暗挖段在管幕+冻结超前预支护体系下采用5台阶14部工法分台阶分部开挖。隧道开挖施工工序复杂,包括掌子面注浆、初期支护、临时支撑体系、二次衬砌、临时支撑拆除及三次衬砌等多道工序交叉作业。通过对该支护体系下开挖方法的介绍,结合施工监测数据,表明:顶管管幕+冻结止水帷幕的超前支护下5台阶14部开挖工法合理可行;支护体系随开挖随支撑,有利于隧道开挖安全有序推进;冻结对开挖的影响主要体现在冻土开挖困难与冻胀的影响,需在保证隧道封水安全的条件下合理调控。     

拱北隧道管幕工程顶管间距计算分析

为使管幕相邻顶管之间能够形成稳定土拱,防止管幕周围土体发生局部坍塌,需要合理控制管幕顶管间距。针对全断面支护管幕工程,结合管幕支护机制,运用土拱效应理论,对管幕顶部、中部、底部3个特殊位置形成的管间土拱进行分析,建立相应的管间土拱模型,分析土拱的受力情况; 运用土体的极限平衡条件对拱顶和拱脚进行稳定性验算,得出顶管间距的控制式。针对港珠澳大桥拱北隧道管幕工程,结合管幕所在地层的土体参数,对隧道顶管间距进行计算分析,得出拱北隧道顶管间距为0.47 m。与工程顶管间距实际取值（0.35 m）相比,计算值略微偏大,符合工程实际情况,说明建立的管间土拱模型是合理的。     

港珠澳大桥隧道管幕工程成功穿越珠海拱北口岸 港珠澳大桥主航道6.7km海底隧道2016年底难建成

<正>2015年2月22日,港珠澳大桥珠海拱北隧道管幕工程成功下穿拱北口岸,我国首次在沿海地区采用"长距离、大直径、曲线管幕"施工技术建设的高速公路隧道获得成功。拱北隧道全长2.7 km,两端采用明挖施工,中间部分的255 m由于要下穿拱北口岸,采用了管幕冻结的暗挖技术,在口岸下方打通一条宽18.8 m、高21 m(相当于8层楼高)的隧道。施工中要克服地下软弱土层、饱和含水、高压缩性、高渗透性和低承载力等多种复杂地质条件,难度更大的是隧道与拱北口岸     

复杂地质条件隧道坍塌原因分析及处治技术

广(南)砚(山)高速公路小那丫隧道,地处云南省砚山县境内,工程地质条件极其复杂,在施工过程中,多次发生坍塌事故,严重影响了工程的进展.文章在研究隧道工程地质、水文、设计、施工等基础上分析了其坍塌变形原因.并利用双层钢拱架加固初期支护、小拱部开挖支护、大管棚预支护等施工技术顺利通过了坍塌体.成功的实践证明,这是一种既安全可靠,又经济合理隧道坍塌处冶措施.     

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道攻克世界难题

<正>随着顶管机缓缓移出,由36根钢管组成的管幕,以曲线形式成功下穿我国第一大陆路口岸——珠海拱北口岸,这标志着港珠澳大桥珠海连接线突破重要节点,同时也宣告了世界最大断面的公路隧道管幕工程全面完工。拱北隧道采用曲线管幕施工技术,沿隧道的开挖轮廓线,在336 m2的断面上,布置36根直径1.62 m、长255 m的钢管,组成环形支护体系,防止周围土层坍塌、地表沉降。这是目前世界上施工难度最大、顶进长度最长、精度要求最高的曲线管幕工程。     

双层小导管超前支护在隧道进洞施工中的应用

以四川省广元至巴中高速公路孟家山隧道工程为例,探索了隧道浅埋洞口段的双层小导管超前支护进洞施工工艺、流程和施工方法;并通过与原设计大管棚超前支护进洞方案的比较,说明了该方法节约工程投资、简化洞口施工工艺和施工方便等优点。     

高速公路隧道通过煤矿采空区施工技术

主要介绍永武高速龙井隧道施工中,针对采空区段隧道施工采取双层小管棚超前支护,喷锚封闭,泵送混凝土回填,隧道洞身加强支护和设置缓冲层和施工监控量测等技术措施,使隧道施工安全稳妥地通过采空区地段,为今后此类地质条件下的施工提供了借鉴经验。     

新建隧道管幕法下穿既有铁路路基施工技术研究

为有效保障既有铁路运营安全和解决新建隧道施工安全难题,依托新建隧道洞口段下穿铁路路基特殊工况,采用工程类比法提出一种管幕施工下穿铁路路基施工工法,主要涉及管幕施作、隧道开挖2个工艺,简单介绍基坑开挖、反力墙和导向墙施作、掌子面超前支护等该工法的前期工作,并深入分析探讨了管幕施作流程、精确顶进、管内注浆、隧道开挖、隧道支护等重点工序和关键技术。最后分析总结监测结果,认为该下穿施工工法具有安全实用性:地表累计沉降最大值为19.2mm,新建隧道下穿段拱顶沉降最大值25.61mm,最大水平收敛17.5mm,实现零预警施工开挖,隧道开挖面安全快速通过下穿段,保证了运营线的安全运营和隧道结构稳定,还解决了施工进度和安全的矛盾。     

城市隧道施工过程结构分析研究

以实际隧道工程为研究背景,针对此工程中穿越浅埋地段复杂多变的地质情况:粉质黏土层与软弱破碎V级围岩,采用有限元软件进行结构分析,通过有限元数值模拟分析隧道台阶法动态施工过程。在此基础上,分别对留核心土台阶法的台阶高度与初期喷锚网支护结构作为研究对象,对比不同的上台阶开挖高度、锚杆长度、网喷混凝土厚度情况下围岩的力学特征。根据数值模拟结果及规律,提出该浅埋偏压软弱围岩段隧道的合理的设计支护参数及施工对策。研究结果直接指导该隧道施工过程和支护措施的改进优化与设计控制措施,较好地解决工程实际问题。可为隧道后续设计和施工或类似穿越浅埋软弱围岩等复杂地层条件下隧道施工过程及超前注浆孔的合理布置提供理论支持。     

大跨扁平极软岩隧道大变形结构处理分析

牛头山隧道为双向6车道大跨度隧道,当开挖至绿泥石云母片岩段时发生了严重的大变形,拱顶最大下沉达1.6 m。为解决极软岩隧道大变形问题,通过对大变形围岩和初支变形特征、发生原因的分析,确定了"分台阶大预留、快开挖、双层强支护、早封闭"的大变形处理原则和方案。施工期间通过对双侧壁、单侧壁法和三台阶法施工的现场实践,证明依托工程采用短台阶开挖工法控制围岩大变形具有十分显著的效果。在确定采用三台阶开挖方法后,对拟定的应力释放层扩挖+双层H型钢初期支护和双层H型钢初期支护+108锁脚钢管两种支护方案,在左右洞进行了平行试验,结果发现采用双层H型钢支护+108锁脚钢管对于控制大变形效果良好,最终采用该方案顺利完成了绿泥石片岩段施工。     

双洞交错重叠隧道施工力学行为分析

以深圳地铁一期工程为例,运用有限差分程序,对复杂地质条件下双洞交错重叠隧道的施工过程进行了数值模拟,研究了隧道在各施工阶段的稳定性、支护结构的安全性及施工引起的地表沉降。结果表明,设计中采用的开挖方法和支护参数能满足隧道安全性要求,由施工引起的地表沉降最大为19．2mm。     

基于流固耦合的高水压隧道支护结构研究

高水压是山岭隧道建设的重要难题之一,抗水压衬砌是隧道穿越这些区段的常用措施,其衬砌结构断面厚度远大于标准断面。衬砌厚度过大施工相对不便,施工质量不能保证,且不能及时分担水压。针对广西某隧道高水压段,采用双层初期支护和二次衬砌组成的支护结构承受高水压,减小二次衬砌厚度。为了分析双层初期支护的效果与获得基于双层初期支护的支护结构参数,利用有限差分法研究了不同防渗等级的单层与双层初期支护、不同注浆范围及不同二次衬砌厚度对围岩的变形影响和对支护结构的力学状态影响。结果表明:在相同支护体系中,喷射混凝土的不同防渗等级对围岩变形、支护应力影响不大;初期支护的防渗等级相同时,相比于单层初期支护,双层初期支护体系使围岩变形、喷射混凝土应力、二次衬砌的轴力与弯矩均减小40%以上;当拱顶以上水头为90 m且采用防渗等级为P8的双层初期支护时,径向注浆能够有效减小支护应力。当径向注浆范围超过4 m后,注浆对减小支护结构受力的效果不明显;采用双层初期支护体系,注浆范围为4 m时,二次衬砌的厚度设计为40 cm就能保障支护结构处于安全状态;径向注浆条件下,采用双层初期支护+二次衬砌的支护体系能够有效保障隧道高水压段的安全。     

建宁西路过江通道下穿仪凤门段工法研究

南京建宁西路过江通道下穿国家文物保护单位南京城墙仪凤门段,考虑到明挖方案需要拆除城楼,社会影响较大,主要研究暗挖方案。由于隧道主体结构与城楼桩基存在冲突,建宁西路下穿仪凤门段工程方案不仅要考虑截断桩基对城楼稳定性的影响而且要考虑隧道施工对城墙沉降变形的影响。对穿越沉降敏感区的几种常用的暗挖工法从工程安全、施工控制和经济性等方面进行综合比选,认为管幕结构法在本项目中具有比较明显的优势。本文以建宁西路采用管幕结构法下穿仪凤门城楼工程为依托,研究管幕的布置方案、辅助施工措施和施工引起的沉降变形规律,为同类工程提供参考。     

管幕隧道法在引水工程下穿高速公路的应用

随着地下工程大量修建,下穿既有运营高速公路时有发生,保证既有高速公路正常运营和安全尤为重要。本文以管幕隧道法引水工程下穿高速公路为背景,对管幕隧道工程设计和施工方案进行阐述,并运用MIDAS/GTS NX有限元数值软件,对管幕隧道法下穿高速公路段进行路基沉降分析。分析可知,管幕隧道法可有效控制开挖过程中路基沉降,确保高速公路运营安全,为类似下穿工程提供有益参考。     

密集建筑群下城市浅埋大跨隧道设计研究

厦门市机场路一期工程梧村山隧道下穿浦南段是国内罕见的下穿密集建筑群的城市浅埋大跨连拱隧道,开挖跨度达34 m,围岩以Ⅵ级围岩为主,埋深仅10～30 m,地下水埋深2～4 m.地面房屋密集,且结构条件差.通过强大的超前支护手段和双层二次衬砌结构,采用中导洞先行、侧壁开挖的三导洞施工方法,合理组织施工步序,及时封闭支护衬砌结构等措施,成功对该工程进行了设计.     

区间隧道暗挖施工引起地表沉降数值分析

以某地铁暗挖区间隧道施工为工程背景,运用MIDAS-GTS数值模拟,探讨了隧道埋深、地层条件、支护条件等因素对地铁区间隧道暗挖施工引起地表沉降的影响。研究结果表明:随着隧道埋深和土体弹性模量、黏聚力及内摩擦角的增大,均使开挖过程中的土体扰动效应减小。而支护强度对最大地表沉降量Smax、地层损失率Vl及沉降槽宽度系数i的影响不明显。     

考虑地下水影响的软岩隧道力学特性及施工对策研究

为深入分析地下水影响下的软岩隧道力学特性及施工技术,本文选取某软岩隧道为依托工程,全面总结分析其工程特性,利用数值模拟手段对比分析自然状态和浸水状态下初期支护、围岩的应力应变特性,并有针对性的提出施工对策。研究结果表明:软岩隧道围岩中亲水矿物成分遇水后产生膨胀,导致隧道初期支护产生开裂、渗水、基底隆起、错台等病害;软岩隧道浸水状态下初期支护第一主应力、围岩塑性区、初期支护竖向位移有较大幅度的增加,其导致隧道支护结构受力分配极不均衡;采用增设锚注支护、调整支护结构参数等措施可有效控制初期支护、围岩的变形,提高隧道整体稳定性。研究成果可为类似工程的设计、施工提供技术支撑。