盾构隧道下穿明挖矩形市政隧道工程措施及施工影响分析

沈阳市南运河管廊采用盾构法施工,管廊区间下穿南北二干线隧道,南北二干线隧道为明挖矩形结构,下部为公路隧道,上部为综合管廊,对变形控制较为严格,工程风险较大.南北二干线隧道建设过程中已对南运河管廊进行规划,并已为管廊盾构区间下穿通过预留条件,采用有限元模拟的方法,计算了管廊盾构区间施工对南北二干线隧道的影响,对既有隧道的...     

关注：长距离超大直径盾构隧道的发展——访上海隧道工程股份有限公司总工程师杨国祥先生

近年来，随着我国城市市政基础设施建设的全面展开，地下空间开发和利用得到更广泛的发展，地下工程的施工技术水平有了大幅度的提高。在隧道施工方面，盾构法隧道施工技术以其独特的优势广泛应用于上海、广州、北京、深圳、南京、武汉等城市市政建设。尤其在城市道路交通网络、公路交通网络和高速公路交通网络的构建规划中。据不完全统计，至2010年，全国计划新建大型越江公路隧道约30条，累计掘进长度66公里。过河、越江和跨海的水底隧道建设任务越来越多，建设规模越来越大，采用盾构法施工的超大直径长距离隧道已成为新一轮城市公路隧道建设的发展趋势。     

软岩大变形隧道施工技术

就软岩大变形隧道施工技术进行研究,了解软岩大变形发展历程,并以具体工程案例分析软岩大变形隧道的变形特点及变形原因,最后阐述变形控制技术要求,从而更好地提高软岩大变形隧道的施工质量.     

南京纬三路隧道泥水盾构始发建舱技术

结合南京纬三路隧道工程,从始发端头地质条件、洞门密封环结构、始发基座与反力架结构尺寸等方面,系统地阐述了始发建舱风险、泥水盾构始发建舱压力确定、泥浆配制参数与建舱施工流程,为大直径泥水盾构始发建舱提供技术参考。     

水下大直径盾构隧道结构变形及养护措施

近年来,进入运营阶段的大直径水下盾构隧道越来越多,这些隧道在运营过程中逐渐出现渗漏水、错台、接缝张开等病害,分析结构变形趋势及养护措施至关重要。研究以扬州瘦西湖盾构隧道为例,通过为期一年的全线拱顶沉降、道面沉降、周边收敛的测量及病害的检查,给出了隧道内结构变形较大的位置和变形量,统计了隧道内病害的检查及养护情况,并以此为基础,编制出《瘦西湖隧道养护指导手册》,为保障隧道安全运营提供规范性的养护措施及合理建议。     

南京长江隧道盾构刀具设计改进及工程应用研究

在建南京长江盾构隧道区间总长约2900m,双洞双线六车道设计,区间主要为粉细砂和砾砂地层,原刀具设计为一次掘进中途不换刀,但实际施工过程中刀具磨损失效严重。针对南京长江隧道原装刀具失效现状,从地质、刀具布置、选材、工艺等方面对失效原因进行了全面分析,在此基础设计了刀具改进方案：加大刀刃硬质合金断面尺寸和单块合金宽度,改进焊接工艺,优化掘进工作参数。工程实践表明：新改进刀具完全适应当前地质条件,换刀距离由改进前不足50环（100m）提高到普遍超过300环（600m）,工程经济效益明显。     

盾构隧道管片衬砌内力及变形的影响因素分析

盾构隧道管片衬砌的内力及变形受多种因素的影响。用弹性地基梁方法对一具体实例，从土层与衬砌两方面综合分析了影响衬砌内力及变形的各个因素，分析了管片的内力及变形随各参数变化的一些规律，得出了对衬砌内力及变形影响较大的参数。     

隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨

盾构施工技术对城市正常机能影响较小,其在这些年得到了快速的发展并得到广泛应用。隧道盾构施工技术是一种适用于现代城市向地下发展的重要施工方法。简单介绍了隧道盾构施工技术的基本原理的特点和总结了盾构施工技术的发展趋,势,结合实际工程中盾构技术的应用说明盾构施工的优越性。现阶段盾构施工技术将朝着施工断面从常规的圆形向着多元化发展;出洞、长距离施工等等施工新技术得到的开发;隧道衬砌技术也朝着自动高速化和经济化发展。     

越江隧道盾构段施工技术综述

从盾构选型、进出洞施工、盾构平移掉头等方面较全面地介绍了军工路越江隧道工程圆隧道段的施工技术,并阐述了Φ14.87m超大直径泥水平衡盾构关键施工技术,为类似的大型市政、交通工程施工提供参考。     

川西高原隧道软岩大变形施工处治措施研究

得荣一号隧道位于我国川西高原甘孜藏族自治州得荣县境内,隧址区穿越泥盆系强风化云母片岩,受构造断裂带影响,岩体裂隙发育、软弱易变形。经查勘及补勘,分析大变形及施工段落软岩变形监测数据后,采取的处治措施为:①对大变形侵限严重段采取拆换拱措施,软岩塌方涌泥段进行洞内大管棚及超前加固处治;②充分预判地质情况并结合既有施工段变形监测数据,取其中20m作为试验段,调整原设计支护参数及预留变形量;③加强施工控制及锁脚布置,短进尺、早封闭,及时反馈试验段变形监测数据并再次调整设计。施工后期未出现变形侵限等问题,从而降低工程施工风险。     

邻近双线盾构隧道的深基坑施工分析

以上海某邻近双线盾构隧道的基坑工程为背景,运用有限元方法计算,模拟基坑开挖的不同阶段,分析了不同工况下基坑变形、受力及对盾构隧道的影响,并对不同施工方式进行了对比分析.分析结果表明：施工内部框架结构有利于控制盾构隧道上浮和受力;支撑的拆除对坑底及下方隧道的变形和受力影响较小.研究结论可为类似工程提供借鉴与参考.     

土压平衡盾构施工模块化分步缩尺模型试验设计与应用

为提高对盾构施工相关问题试验研究的针对性,提出了土压平衡盾构施工模块化分步缩尺模型试验方法,并设计了模型试验相关装置;为避免多个关键影响因素相互影响,将盾构隧道施工过程中开挖掘进、管片拼装、同步注浆等关键操作环节分开依次进行模拟;为降低刀盘开口率试验研究相关成本,研制了几何相似比为1∶10且刀盘开口率可调的模型盾构机;为确保模型盾构隧道的纵、横向刚度相似性,设计了几何相似比为1∶10且纵、横向刚度可分别按需设置的模型盾构隧道,其管片环采用修正匀质圆环模型,管片环之间采用垫有压缩弹簧的螺栓连接;为方便试验并节省成本,模型盾构隧道采用外部拼装后再放入钢套筒内,以避免在狭小空间内进行管片拼装,且不加工管片拼装机;为实现注浆压力与注浆量的精准控制,设计了适用于室内模型试验的恒压同步注浆装置;利用模型盾构机开展了掘进施工过程中渣土输出控制对地表沉降影响的试验研究。分析结果表明：单位掘进距离的渣土输出量直接关系到盾构掘进过程中的超挖控制,从而影响地表沉降,当出土率小于1时,出土率变化对地表沉降影响较小,当出土率大于1时,出土率增大将显著加大地表沉降。为了最大程度地发挥整个模型试验的科研价值,在盾构隧道完成施工后,建议继续开展盾构隧道响应研究的相关模型试验。     

外圆内椭管片结构内力计算模型

为了使地铁隧道适应地层荷载的不均匀性,参考异形管片结构形式,同时兼顾制作与施工等因素,提出外圆内椭管片结构,以保证管片结构最不利位置的刚度满足安全要求,并适当降低管片其他位置的刚度,充分利用材料特性;采用刚度阶梯折算法求解外圆内椭管片的柔度系数与自由项,建立外圆内椭管片的计算模型;参照实际工程地质条件,研究外圆内椭管片的内力分布特点;利用《铁路隧道设计规范》(TB 1003—2016)对外圆内椭管片的安全性进行评价。计算结果表明：相比于等刚度管片,在相同的荷载条件下,外圆内椭管片减小了管片结构拱顶与拱底的弯矩,将最大弯矩与最大轴力转移至拱腰,在验算时重点分析管片结构拱腰处的内力能否满足安全条件即可,简化了安全验算内容;在稳定性方面,等刚度管片在拱顶、拱肩与拱腰处的安全系数分别为3.07、18.05和2.45,外圆内椭管片在拱顶、拱肩与拱腰处的安全系数分别为2.79、14.86和2.21,虽然较之等刚度管片略有降低,但仍然大于安全验算要求规定的最小值2.0,可充分发挥混凝土的材料特性;在内部空间方面,外圆内椭管片在外径与等刚度管片一致的情况下,等刚度管片的内部空间面积为22.9m²,而外圆内椭管片的内部空间面积为23.76 m²,明显大于等刚度管片面积,因此,可在不扩大外径的条件下,增加了内部空间面积,提高了内部空间利用率。     

大跨度绿泥石片岩隧道大变形机理与控制方法

依托宝鸡至汉中高速公路连城山隧道(双洞六车道),基于隧道变形和支护结构受力现场测试,分析了大跨度绿泥石片岩隧道大变形灾害特征和机理,总结了隧道大变形灾害综合控制方法,建立了大跨度绿泥石片岩隧道大变形分级标准,提出了各变形级别对应的支护参数。分析结果表明：大跨度绿泥石片岩隧道在开挖过程中以沉降变形为主,主要表现为拱部初期支护的整体沉降;在初期支护闭合后,主要表现为边墙的挤出变形和墙脚下沉引起的仰拱底鼓;大变形灾害主要表现为掌子面失稳垮塌、初期支护变形侵限破坏、锁脚锚管脱焊失效、二次衬砌开裂、边墙下沉以及仰拱回填隆起开裂;绿泥石片岩极其软弱、破碎及仰拱基底遇水软化,是造成隧道大变形灾害的根本原因;隧道开挖跨度大(最大开挖跨度为19.6 m)、断面扁平、拱脚地基承载力不足而缺乏有效约束,加剧了隧道支护变形侵限和失稳破坏;初期支护承载能力有限,围岩荷载不断传递至二次衬砌,是导致二次衬砌开裂的直接原因;围岩变形机制为拱部岩体黏聚力难以克服自重而产生不断向下的滑移和松动机制,以及墙脚和仰拱部位围岩低强度应力比引起的软岩塑性流动机制;通过采用“三台阶留核心土法+大预留+双层HK200b钢架分次支护+大直径锁脚锚管+围岩径向注浆+加深仰拱”的大变形灾害综合控制方法,同时对隧道大变形进行分级管理,有效避免了隧道大变形灾害的发生。     

基于球孔扩张的盾构隧道壁后注浆压密模型

为研究盾构隧道壁后注浆的压密效应, 假设压密阶段浆体在土体中呈半球形扩张。应用弹塑性理论对球形浆体的扩张过程进行了理论推导, 建立了盾构隧道壁后注浆压密模型, 计算了压密注浆体的扩张率、土体塑性区扩张率以及注浆对管片产生的压力, 分析了注浆压力和土体的弹性模量、粘聚力、内摩擦角等特性参数对管片压力荷载的影响。分析结果表明: 注浆对管片的压力随着注浆压力和土体泊松比的增大而增大, 随着土体弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增大而减小; 注浆对单位面积管片产生的压力不随注浆压力和土体特性的改变而改变; 注浆对管片产生的压应力随着远离注浆孔而减小。     

基于三维非连续几何模型的盾构施工模拟

以苏州地铁一号线工程为研究背景,建立考虑管片分块、连接螺栓及施工过程各因素的三维非连续几何模型,对盾构法施工过程进行仿真模拟.论述了盾构开挖系统模型的几何非线性方程组的推导过程,盾构顶进推力及注浆材料性质的计算方法.模拟计算结果显示：盾构管片内外侧表面大部分区域处于受压状态,拱顶与拱底部位及靠近连接螺栓的部分区域处于受拉状态;受盾构顶推力作用,盾构开挖面前方土体有一个典型的隆起区域,地表最大隆起值为2.5 mm,出现在盾构开挖面前方8.5 m处;盾构开挖面后方土体沿隧道纵向的沉降受注浆材料影响随时间变化,并逐渐趋于稳定;在盾构法施工中,各管片连接处的土体受施工影响明显,土体塑性区范围较大.     

隧道碾压砼施工监理要点

结合公路隧道碾压砼施工实践，介绍碾压砼施工质量监理的要点．     

隧道碾压砼施工监理要点

结合公路隧道碾压砼施工实践,介绍碾压砼施工质量监理的要点.     

爆破施工对邻近隧道安全的影响

城市交通工程新建隧道爆破施工会对近邻既有工程的衬砌结构产生影响,严重时会影响既有工程结构的安全.本文基于数值模拟方法,计算分析了4种最危险施工条件下,新建崂山隧道爆破对既有仰口公路隧道的影响.结果表明：崂山隧道的进、出口及中间段,爆破施工对既有仰口隧道的左线影响有限,对较远处右线的影响较小.在崂山隧道进口、出口和垂直距离最近处,计算结果都远低于我国《爆破安全规程》（GB 6722-86）规定的交通隧道安全振动速度标准值15 cm/s.但在崂山隧道断层破碎带（F5）爆破施工最危险条件下,计算速度最大值达到15.26 cm/s,该值已达到安全振动速度规定的临界值下限,建议施工过程中需要采取必要的工程安全措施.