基于等同现浇整体结构原理的装配式下穿隧道结构设计研究

新型建筑工业化已成为我国工程建设领域研究和发展的一个重要方向。本文结合成都市某装配式混凝土结构下穿隧道示范段工程,采用构件预制化生产和现场装配式施工新型建造方式,以接缝强度、刚度、耐久性指标达到等同现浇整体结构为目标,提出装配式混凝土结构下穿隧道设计方法及构造措施。首先调研了国内外预制装配式下穿隧道的应用现状,重点研究了日本仙台预制地铁隧道和厦门疏港路预制下穿隧道案例;其次总结了装配式混凝土结构设计理论、结构拆分、连接设计、抗震设计方法,并用这些理论方法指导装配式下穿隧道设计;最后以等同现浇整体结构原理,进行了具体工程实例设计,以期为此类城市大断面下穿隧道的预制装配设计施工提供参考。     

成都市磨子桥装配式隧道分块拼装技术研究

近年来,国家出台了相关政策大力发展装配式建筑,参照国内外装配式下穿隧道工程成功经验,并结合成都市一环路磨子桥装配式下穿隧道工程特点,对该下穿隧道工程预制构件的断面大小、拼装工法、分块方式等进行了研究;讨论了该下穿隧道部分预制拼装技术所应解决的关键技术问题,并对预制构件的运输方案、吊装及推移施工、变形缝设置等进行了探讨;提出了适合该下穿隧道的合理化建议并得到了成功应用,为装配式下穿隧道的工程实践提供了进一步的技术支持,也对类似工程的施工具有借鉴意义。     

盾构长距离下穿湖底的设计方案研究

苏州轨道交通1号线星港街站～会展中心站区间隧道长约2 350 m,其中约1 850 m下穿金鸡湖,是苏州地区第一条湖底盾构隧道,同时也是目前国内最长的湖底盾构隧道。该区间隧道所处的地层为含有微承压水的粉细砂地层,且隧道最小覆土厚度仅为7.4 m,隧道结构与防水设计难度高,施工风险大。结合该工程,对地铁区间长距离下穿水域的设计方案进行了探讨。     

大直径盾构隧道下穿南水北调中线总干渠设计研究

以新郑机场至郑州南站城际铁路盾构隧道下穿南水北调中线总干渠为例,研究下穿段盾构隧道结构、沉降、防水、加强措施、监测方案等设计关键问题,以指导盾构下穿施工。通过模拟不同工况下盾构隧道结构受力,计算确定盾构管片的配筋方案;通过三维数值模拟分析盾构下穿施工对南水北调中线总干渠的影响。考虑南水北调工程的重要性,设计中采取一系列确保总干渠安全的措施。盾构隧道安全、顺利穿越南水北调中线总干渠,各项监测数据及指标满足预期,表明本文提出设计措施有效地控制了盾构下穿施工对总干渠的影响,确保了盾构施工安全和南水北调中线总干渠安全。     

浅埋偏压隧道下穿自然保护区施工方案研究

隧道下穿自然保护区常因施工不当导致地下水环境失衡或地表沉降,会给自然保护区内的古树带来毁灭性的打击。因此,研究一种隧道下穿自然保护区低扰动施工技术方案迫在眉睫。以老土地隧道下穿翠云廊古柏自然保护区为工程背景,通过信息化施工,在施工过程中采用实时监测,数据分析和反馈,不断修正爆破参数、循环进尺和台阶长度等措施,最终形成一套系统完整的隧道下穿自然保护区综合施工方案。研究结果表明,通过对钻爆参数的不断修正,取得了最优爆破效果;采用以结构自身防水为主,辅以“防水板+土工布+止水带”的防水控制措施取得显著效果,可确保保护区地下水环境的稳定。现场地表沉降监测表明,随着隧道埋深的增加,隧道开挖对地表的扰动越小;隧道埋深越浅,地表沉降历程曲线越陡。隧道埋深32 m时地表沉降2.89 mm,埋深48 m时地表沉降2.48 mm,均满足工程要求。     

杭州地铁大直径越江隧道总体设计关键技术

杭州地铁1号线三期下穿钱塘江区间采用单洞双线大直径盾构隧道的断面形式,泥水平衡盾构法施工。针对其下穿钱塘江及大堤、下穿江底输油管、高水压下盾构施工以及有压气体等设计施工重难点问题,通过工程类比、数值计算等手段提出相应的解决思路,并通过现场实测结果进行验证。研究成果可为城市大断面越江地铁盾构隧道工程提供借鉴。     

大断面地铁越江隧道施工难点分析及其应对措施

杭州地铁1号线下沙江滨站至滨江一路站区间是杭州地铁建设的第1条大断面穿越钱塘江的盾构隧道工程。在阐述该工程概况及隧道断面和结构设计的基础上,分析了该工程在设计、施工过程中面临的工程难点,主要包括:下穿钱塘江大堤、下穿江底输油管、高水压下管片接缝防水等。采用工程类比、工程实测等手段,针对各个难点提出相应的应对措施,确保了工程的顺利实施。这些应对措施可为类似的越江隧道工程提供参考。     

兰州地铁黄河隧道设计难点及方案论证

研究目的:兰州地铁1号线一期工程2次下穿黄河,为黄河上第一条交通工程类隧道,国内首创。隧道位于兰州市七里河断陷盆地内,属强透水砂卵石地层条件下连续性长距离的穿河隧道工程,建设环境国内罕见。兰州地铁黄河隧道还要考虑线位、车站、临近既有桥梁、下穿河道河堤等诸多因素,具有较大的设计和施工难度。为确保工程顺利实施,应前期充分论证,精心设计,得出最优设计方案,以利于工程建设。研究结论:本文以兰州地铁黄河隧道外部环境为研究基础,通过剖析相关设计难点,得出黄河隧道设计方案。(1)区间采用两条单洞单线隧道,双线同侧上游绕避桥墩下穿河道,间接控制式泥水平衡盾构施工,装配式钢筋混凝土管片,双道防水措施;(2)两穿黄河区间设中间风井、联络通道及废水泵房等附属,综合区间疏散平台、通风竖井、联络通道及防淹门等防灾救援设施,从而形成一整套完善的黄河隧道设计方案;(3)相关设计结论和经验可丰富我国穿江越河类隧道的修建技术,也可为后续类似工程的建设提供借鉴和参考。     

新建铁路隧道下穿既有运营隧道的设计与施工

新建隧道小净距、大角度下穿既有运营隧道一直是隧道设计和施工的难题之一,此类施工既要保证新建隧道施工安全,又要确保既有线安全正常运营。针对山岭隧道下穿既有铁路隧道工程实例,计算新建隧道与既有隧道的最小理论净距,在分析新建隧道与既有隧道的立交关系、所处地层条件、既有隧道现状的基础上,对立交影响段附近新建隧道的施工方案及既有铁路隧道的加固方案进行研究。严格控制爆破振动对既有隧道结构和线路的影响,对既有隧道及新建隧道的监控量测进行信息反馈及预测预报,指导现场施工,确保下穿施工时既有线行车及新建隧道施工的安全。     

浅埋大跨黄土隧道下穿公路方案比选

以大跨黄土隧道下穿公路安全施工为背景,对隧道下穿公路的安全施工方案进行研究。基于公路路面破损指数与下穿公路施工风险事件引起路面最大沉降之间的关系确定了隧道下穿施工可能引起的路面最大允许沉降量,并据此制定出施工管理基准,对比分析了CRD和CD法引起的隧道拱顶沉降、地表最大沉降、支护受力和隧道周边地层塑性区特征,建议采用CD法进行下穿施工。下穿孙辛路施工监测结果表明,采用CD法保证了隧道施工安全和孙辛路的正常通行。     

双线隧道零距离下穿既有地铁车站暗挖施工方案研究

新建双线地铁隧道以双线平顶隧道型式零距离下穿既有已营运的福民站,其双线间距小、施工难度大、风险高。通过数值模拟手段对新建隧道下穿既有营运车站的施工方案进行比选,确定双线先后开挖方案为最优方案。结合实际监测结果,验证了当前施工方案的适用性。     

高速公路隧道装配式仰拱结构施工技术研究

针对高速公路隧道仰拱现浇施工工艺存在的工效慢、质量难以保障等缺点,提出了一种装配式仰拱结构施工技术.以贵州省兴义环城高速毛栗坪隧道为工程依托,详细介绍了装配式仰拱结构型式、分块方案及预制装配步骤及施工工艺;通过现场试验,监测装配式仰拱结构受力变化规律,并与现浇整体式仰拱结构受力特性进行了对比分析.研究结果表明:1)装配式仰拱结构安全系数满足规范要求,结构安全可靠;2)后浇带是装配式仰拱结构的薄弱部位,其应力值明显大于预制块,且波动较大,受力复杂,施作质量直接影响其整体承载力;3)装配式仰拱结构施工技术提高了隧道仰拱施工工效,保证了仰拱施工质量及防水,同时改善了洞内施工作业环境,具有较好的推广应用价值.     

大断面高铁隧道下穿既有铁路悬臂掘进机施工研究

当大断面高铁隧道长距离下穿既有运营铁路及岩溶发育复杂地层时,采用大型机械化作业容易导致隧道塌方（塌陷）,影响既有线运营安全。文章以渝昆高铁引入昆明枢纽工程站前二标长水机场隧道下穿沪昆铁路施工为研究对象,针对大断面复杂地层高铁隧道下穿既有线铁路悬臂掘进机开挖工艺,对悬臂掘进机选型、开挖工法、工效分析等方面进行研究,根据研究结果采取科学的施工方法及有效措施,最终安全快速地完成下穿既有线路施工,为类似工程施工提供参考。     

地铁隧道过河过桥施工技术研究

研究目的:城市地铁隧道下穿河流和桥梁时,具有施工难度大、安全风险高的特点,目前,国内在这方面的类似工程和施工经验较少,围绕这方面的施工技术进行研究和探讨,确保施工安全,具有重要的现实意义. 研究结论:采取在河底铺设防水毯、对地层确保施工安全超前降水、对降水过程进行三维渗流-应力耦合分析、对隧道超前预加固方案进行比选、对隧道施工过程进行时空效应分析等一系列控制措施竣工后,桥基最大沉降为34.7 mm,最大差异沉降为6.2 mm.工程实践证明施工方案可行,确保了施工安全,提出的地铁隧道过河过桥施工安全控制模式可供类似工程参考.     

完善施工工艺标准 加强施工过程质量控制——《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》主要内容介绍

根据客运专线铁路隧道开挖断面大、防水等级高、施工质量要求严的特点,必须强化地质超前预报和监控量测,加强隧底施工质量控制,加强隧道防水施工工艺,突出施工过程控制。为此,从开挖、支护、衬砌、耐久性混凝土施工、防水板施工、施工缝与变形缝处理等方面,通过与原隧道施工规范进行对比,阐述指南的特点以及施工中应注意的关键问题。     

新建隧道下穿多座隧道施工技术

以渝黔引入贵阳枢纽铁路龙宝冲隧道下穿6座已建及在建隧道工程为例,结合现场,详细分析、介绍了下穿隧道施工方案、原则、施工方法;提出了新建铁路隧道近距离下穿隧道交叉点附近施工爆破控制、防护方案,以及新建、既有隧道的监控量测、超前地质预报、安全性评估与评价等施工技术;解决了下穿隧道施工中既保证新建隧道施工安全,又保证既有隧道不受影响的问题。     

浅埋大断面软弱围岩隧道下穿高速公路变形控制技术研究

深圳市红棉路市政隧道埋深浅、跨度大、下穿高速公路距离长,且高速车流量非常大,隧道施工风险高。为了有效控制高速公路地表变形,防止由于高速公路地表沉降过大而造成高速公路交通事故,提出"水平导向"和"潜孔锤"跟管钻进相结合的超长管棚施工方法,成功解决管棚钻进过程中遇到孤石的难题,并准确地控制隧道超长管棚的施工精度,保证管棚超前预支护的质量。通过采取一系列隧道变形控制技术,如优化隧道施工工法、掌子面加固、拱脚加固以及加强施工管理等,成功控制高速公路地表沉降,保证红棉路市政隧道快速、安全地穿越机荷高速公路,也为类似下穿高速公路隧道施工提供参考。     

隧道近距离施工对上覆运营隧道的影响分析

以北京地铁16号线国家图书馆站至二里沟站区间隧道近距离下穿既有地铁4号线国家图书馆站至动物园站区间隧道为背景,采用FLAC 3D模拟分析了下穿施工引起的既有隧道结构变形特征,提出了下穿施工期间的变形控制指标和变形控制的重点。结果表明:既有隧道结构沉降曲线近似呈W形,右线隧道施工产生的沉降比左线稍大;既有隧道结构变形控制指标为3 mm,为防止注浆引起既有隧道结构过大抬升和降低工程造价,设定最大隆起变形为1 mm;下穿段新建隧道上方是变形控制的重点。根据计算结果和设定的变形控制指标调整了施工支护参数。下穿施工期间既有隧道各项监测数据均正常。     

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。     

北京地铁隧道下穿污水管施工技术

北京地铁太阳宫～三元桥站区间隧道垂直下穿2 000污水管,此管道为北京东北三环污水干管,流量非常大,隧道与管线间距小,下穿对管线变形影响大,一旦管线变形渗漏、损坏,对区域性排污将造成严重影响,隧道因管道损坏倒灌,将产生灾害性影响,施工风险及环境风险极高。由于管线不能断流,因此采取隧道范围管线加固,并将隧道影响范围污水管道提水导流,再通过隧道内加强超前支护,快速通过方式下穿。相关措施实施降低了施工风险,确保隧道顺利下穿污水管道。