水底矿山法隧道浅埋大跨段软弱地层加固试验研究

长沙市某水底隧道为双向四车道隧道,隧道结构形式设计复杂,分别由大跨隧道、小净距隧道、分离式隧道和明挖隧道组成。其中大跨段隧道覆土浅,围岩整体性差。对该段全断面注浆加固围岩的设计施工进行全面分析,研究成果表明：全强风化软弱地层最初注浆以普通水泥单液浆,随后采用超细水泥浆注浆效果更好;采用全断面超前预注浆处理全强风化软弱地层的注浆长度不宜超过23～24 m;采用全断面帷幕注浆措施加固围岩,对控制隧道透水性及掌子面稳定性取得较好的效果,为长沙地区水底隧道工程提供了典型参考案例。     

V级黄土富水隧道施工技术

结合工程实例,从V级围岩黄土富水隧道的松散性、软化性,提出合理的施工对策和施工方法,即V级围岩黄土富水隧道施工,按照"管预支、分部开挖、随挖随护、勤排水、喷闭支撑、及时成环"的原则,必须强化预注浆、台阶法留核心土、短进尺、强支护、早成环和勤量测工序.     

客运专线铁路隧道Ⅵ级围岩地段设计探讨

宝兰客运专线马鞍梁隧道Ⅵ级围岩地段处于富水的松散地层中,下穿浅埋沟谷,工程力学条件差、施工风险大,隧道设计方案的选择不仅对工程施工安全、进度和投资影响较大,甚至会对工程的运营安全带来影响。通过工程实例研究客运专线隧道Ⅵ级围岩地段主要工程特点,提出Ⅵ级围岩隧道设计的合理方案。通过工程类比法及数值分析确定结构支护参数,采用全包防水理念,并辅以井点降水及注浆加固等措施改善地层,保障了Ⅵ级围岩隧道工程的施工安全,方案经济合理。     

铁路双线隧道Ⅲ级围岩段全断面(含仰拱)开挖法应用研究

怀化—邵阳—衡阳铁路黄岩隧道采用机械化配套设备施工,在Ⅲ级围岩段落采用全断面(含仰拱)开挖法。本文对全断面(含仰拱)开挖法的技术特点进行了总结。基于ANSYS优化反分析,考虑空间效应修正实测数据,对黄岩隧道砂质板岩的蠕变参数进行反演分析,得到时变本构方程。采用有限元软件ABAQUS建立二维数值计算模型,对采用全断面(含仰拱)开挖法施工的Ⅲ级围岩段的位移和应力进行计算分析。结果表明,采用全断面(含仰拱)开挖法能够保证Ⅲ级围岩段的稳定。     

复杂地质条件下水底矿山法隧道的围岩位移分析

研究目的:长沙市湘江大道浏阳河隧道为双向四车道隧道,隧道结构形式设计复杂,分别由小净距隧道、分离式隧道和明挖隧道组成。根据暗挖段隧道现场监测成果,结合施工措施和开挖工序进行全面分析,为长沙地区水底隧道工程提供了典型参考案例。研究结论:核心土开挖后布设测点造成的总损失量较大;采用全断面帷幕注浆措施加固围岩对控制隧道拱顶沉降取得较好的效果;临时支护的拆除对拱顶沉降和围岩收敛的影响较小,采用三台阶和CD法施工浅覆土Ⅴ级围岩水底隧道,能有效控制沉降。     

软弱围岩隧道机械化全断面施工超前支护体系设计方法研究

保证掌子面的稳定是实现软弱围岩隧道机械化全断面施工的前提,合理的超前支护措施及参数是控制掌子面稳定性的有力手段。针对目前隧道超前支护设计方法不完善且多依赖于工程经验的现状,提出隧道超前支护体系定量化设计方法。基于经典楔形体模型,推导了考虑四种常用超前支护措施(掌子面喷混凝土、超前管棚、掌子面锚杆、掌子面预注浆)时掌子面稳定系数K的计算公式,提出了掌子面喷混凝土支护力P_1、掌子面锚杆支护力P_2、管棚支护下围岩压力折减系数α_1、掌子面预注浆加固后围岩黏聚力增大系数α_2的计算方法,制定了隧道超前支护体系设计流程,并以郑万高速铁路荣家湾隧道为背景验证了该计算方法的合理性。研究成果可以为软弱围岩隧道超前支护体系设计、优化提供理论支撑。     

青岛仰口硬岩大断面隧道的设计和快速施工

研究目的:青岛仰口隧道长约3 900 m,是青岛滨海公路的控制性工程.双向双洞六车道,隧道宽16.8 m,高9.6 m,隧道采用复合式衬砌,初期支护采用锚喷支护,二次衬砌采用模筑混凝土结构.隧道穿越地层为花岗岩,Ⅴ级围岩段约400 m,国内目前一般大断面软弱围岩采用"CD工法"、"CRD工法"或双侧壁导坑法分块施工,工序转换多、施工速度慢且大型机械无法作业,临时工程和废弃工程量大.研究结论:为了实现大型机械化作业加快施工进度和减少临时工程废弃量,Ⅴ级围岩段采用导管超前注浆加固,初期支护适当加强并紧跟掌子面,隧道采用全断面和台阶法开挖,便于大型机械配套作业,加快了施工进度,平均单掌子面月开挖成洞140 m.硬岩隧道III级、Ⅲ级、Ⅴ级围岩段可以采用台阶法开挖.     

大断面软弱围岩偏压隧道施工技术

通过黑松驿隧道进口段浅埋段V级围岩施工的工程实例,论述了大断面软弱围岩偏压隧道施工方法、施工工艺,总结隧道开挖支护、防排水、围岩量测等施工技术.     

京张高铁八达岭长城站大跨度深埋三连拱隧道设计及施工方法研究

目前三连拱隧道衬砌荷载尚无成熟的计算方法且类似工程施工经验相对较少,以京张高铁八达岭长城站为例,研究在V级围岩地质条件下,大跨度深埋三连拱隧道设计计算方法及合理的施工工序。依据普氏平衡拱理论并借鉴双连拱隧道围岩荷载计算方法,提出深埋三连拱隧道围岩荷载模型,通过建立有限元模型,分析三连拱隧道的合理施工工序。研究表明:三连拱隧道围岩压力可以看作拱部松散土压力及中隔墙所承受的压力之和;三连拱施工工序推荐采用先侧洞后中洞的工序,对于施工过程中保持围岩及支护结构体系的稳定较为有利;通过右洞围岩压力计算结果与现场检测结果对比分析,围岩压力最大相对误差在10%以内,全施工阶段监测情况一切正常,验证了解析法计算结果的合理性及施工工序的优越性。     

共和隧道Ⅲ级特殊围岩施工设计

根据共和隧道工程实例,阐述特殊围岩隧道大变形的特点,为保证隧道施工及结构安全,需采用合理的施工方法和支护形式。通过对比测试几种试验段支护形式,对施作长锚杆及型钢钢架支护的试验段与没有施作的进行围岩松动圈、应力以及位移比较。全断面开挖、长锚杆及HW 175型钢钢架支护对于整治共和隧道围岩大变形起到重要作用,为以后隧道施工设计提供经验。     

富水岩溶隧道Ⅳ级围岩段涌水及注浆加固厚度分析

隧道涌水量预测是确保安全施工的重要环节.以某隧道Ⅳ级围岩段为例,展开了隧道Ⅳ级围岩段涌水预测及注浆加固厚度分析,为隧道施工提供技术支持.     

南口隧道:新工艺成就新速度

正8月31日,在14项新工装、工艺助力下,京张高铁南口隧道出口成功掘进500 m,标志着南口隧道施工正式提速,进入大干阶段。南口隧道地处北京市昌平区南口镇正北侧,总体位于老京张铁路东侧,走向与之基本相同。该隧道全长3 032 m,穿越地势陡峭的军都山,设计时速250 km,最大埋深340 m,为单洞双线型隧道,现已探明IV级围岩130延长米、V级围岩107延长米,部分区段地下水丰富,地质环境较为复杂,施工难度较大。     

山尾旗隧道施工中的灾害与防治

山尾旗隧道位于赣龙铁路DK264+407～DK266+821,全长2414m,为上海局属施工企业历史上施工最长的一座隧道,进口228m表层为碎石土,橙黄色,稍湿、松散的V级围岩,中间夹有石灰岩,采用短台阶法施工,出口206m表层为砂粘土,灰黄色、软塑状态的V级围岩,地下水发育,亦是采用短台阶法施工,中间1980m为Ⅲ级围岩,采用光面钻爆全断面施工.     

机械化作业条件下考虑覆跨比修正的大断面隧道稳定性评价方法

进行双线高铁隧道全断面或大断面机械化开挖时对围岩稳定性评价的准确性要求较高,而现有行业规范对隧道稳定性评价时未考虑埋深和跨度的影响,因而需要进行考虑覆跨比修正的大断面隧道稳定性评价方法研究.首先,以黄(冈)黄(梅)高速铁路刘元隧道为背景,以隧道开挖后拱顶正上方某点围岩的第三主应力偏转为判据,确定大断面隧道的临界埋深;然...     

铁路隧道地表垂直注浆技术研究与应用

研究目的:注浆是地下工程施工中处理软弱围岩及地下水的重要辅助措施,隧道施工中多以洞内超前注浆为主,该方法耗时长、费用高,对其他正常工序影响较大。通过研究地表垂直注浆的设计、材料、工艺、检查评定方法与标准等,并应用于工程实践,取得良好的效果。研究结论:(1)地表垂直注浆与洞内超前全断面注浆相比,成孔难度低、注浆工艺可操作性强、注浆可靠度更高、注浆对洞内开挖基本不形成影响,同时,隧道开挖过程中出现异常时,可以通过地表注浆进行跟踪补强,综合来看,在地面条件允许情况下,采取地表垂直注浆与洞内全断面注浆相比更有优势,推广价值高;(2)一般情况下,隧道埋深30~40 m以下时,地表垂直注浆成本比洞内超前全断面注浆成本低,注浆扩散半径(注浆孔间距)对注浆成本影响较大,结合不同工程,可优化注浆设计参数,采取地表垂直注浆施工,降低成本;(3)该研究成果可应用于隧道注浆工程。     

益田路Ⅵ级围岩富水隧道综合施工技术

结合广深港客运专线益田路隧道Ⅵ级软弱围岩施工,对益田路隧道洞口段富水、浅埋、软弱围岩、穿越中心城区施工难点进行分析,选定总体施工方案,详细介绍超长大管棚、小导管注浆进行围岩加固,井点降水、帷幕注浆截水疏干隧道内地下水,CRD法开挖、静态爆破处理孤石等施工工艺、方法及心得体会、技术创新方面的设想,对今后类似隧道施工具有一定的指导作用和借鉴价值。     

隧道穿越饱和软黄土合理注浆半径范围研究

以西安地铁某号线穿越饱和软黄土地段为研究对象,针对施工中采用的全断面注浆加固地层措施,分析其合理的注浆半径。利用FLAC3D数值模拟软件,重点分析地铁隧道穿越饱和软黄土地层时不同注浆半径下的围岩竖向变形,并结合相关工程经验,确定合理的注浆半径。分析结果表明,针对本工程实际地质水文条件,合理的注浆半径为2~3 m。其可为类似地质条件下的工程提供借鉴。     

三台阶六部短距法在铁路隧道施工中的应用研究

研究目的:新建贵(阳)广(州)铁路客运专线三都～五通间属于高原斜坡侵蚀、构造中、低山区,沿线地质构造复杂多变,隧道洞身地质中Ⅳ、Ⅴ级围岩等级所占比重大,施工安全风险高。针对开挖断面为138 m2～146 m2的特大开挖断面的软弱地质围岩铁路隧道,必须采取可靠的施工工法,才能确保隧道施工安全。研究结论:以贵广铁路大断面Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩地质隧道施工为背景,在总结了传统三台阶施工工法的经验基础上,施工采用三台阶六部短距开挖工法,将隧道整个开挖断面分为三个台阶六个作业面,上、中、下各台阶施工同步推进,弥补了CRD法或双侧壁导坑法等方法工序多、工期长、对围岩扰动次数多的不足,便于现场施工组织管理,且机械化程度高,缩短了工期。根据现场工程实践,该工法既保障了隧道施工安全,又提高了施工进度。     

地表注浆在浅埋大断面黄土隧道中的应用研究

研究目的:围岩变形量过大、地表沉降开裂甚至塌方是浅埋大断面黄土隧道施工过程中最容易出现的工程病害。为解决大断面黄土隧道在浅埋地段施工过程中出现的地表与围岩变形难以控制、施工效率低下等问题,以在建银西高铁上阁村隧道浅埋段为试验工点,通过现场地表注浆与室内试验,从注浆前后地表沉降与围岩变形量及围岩物理力学参数变化等方面对地表注浆在浅埋大断面黄土隧道中的应用效果进行研究。研究结论:(1)地表注浆可以有效控制围岩变形和地表沉降,变形降幅可达27%～50%,注浆后可将地表与围岩变形量控制在规范允许值内,防止隧道开挖过程中出现地表裂缝、坍塌、拱顶沉降量过大等灾害;(2)采用地表注浆后围岩物理力学参数明显得到改善,平均增幅可达10%～35%,提升围岩强度与整体稳定性,确保隧道开挖安全;(3)地表注浆能够提前二衬施作时机,加快施工进度;(4)地表注浆形成的浆-土结合体具有明显的"挤密效应"和支撑作用,可以改善原状黄土的结构性;(5)该研究成果可为大断面黄土隧道的浅埋地段快速安全施工和设计提供参考。     

朱嘎隧道施工关键技术

在朱嘎隧道施工中采用超前预注浆技术 ,有效地治理了特大涌水 ,成功地在软弱围岩地段采用了全断面施工方法 ;并详细介绍揭煤防瓦斯技术