高风险地段特大断面矿山法隧道下穿地铁线案例分析

在地铁建设中，为满足越行线的设置要求，变断面甚至超大断面隧道越来越常见。城市中心区受限的周边环境和复杂的地质条件，也使得隧道结构的建设难度大大增加。以广州地铁某新线大断面矿山法隧道近距离穿越运营地铁线为例，施工前对高风险地段下穿施工风险源进行了辨识与分析，提出了适应性的设计方案；施工中为解决工期收紧、地层条件恶劣、地下水位持续下降引发的既有地铁隧道持续下沉问题，通过数值模拟、实时监测信息化施工等多重手段形成了针对性控制思路与措施，提出“风险全方位辩识、措施信息化调整、平衡动态性维持”的控制理念，保证了特大断面矿山法隧道的快速施工与既有地铁线路的安全运营。     

矿山法扩挖盾构隧道断面的关键技术

因周边环境复杂,郑州市轨道交通1,2号线联络线与正线分岔区隧道施工难度很大。本文首先提出矿山法扩挖盾构隧道形成大断面隧道的施工方案,阐述了其关键技术,然后对扩挖过程进行了数值模拟分析。结果表明:在洞内径向注浆、超前管棚支护、管井降水等辅助措施下采用矿山法开挖可将成型盾构隧道扩挖成大断面隧道;扩挖中采用型钢连接措施进行新旧结构受力体系转换,可防止土体失稳,有效控制地表沉降,加快工期。本文介绍的方法为地铁分岔区隧道的建设提供了一种新思路。     

注浆在地铁矿山法隧道中的应用

研究目的：随着我国城市轨道交通的快速发展，在城市地铁中按喷锚构筑法原理进行设计和施工的浅埋暗挖矿山法隧道越来越多，本文旨在分析在矿山法隧道中各种辅助施工措施的特点、适用条件。 研究方法：通过对多个矿山法隧道的调查研究，对不同文地质条件、周边环境下的注浆措施进行分析对比和总结。 研究结论：在城市地铁中的矿山法隧道，需根据工程的周边环境、隧道埋置深度、工程及水文地质条件、隧道断面尺寸，结合隧道施工的基本工法，选择合理的注浆参数，对地层及围岩进行必要的加固和止水，不但可以避免较多的施工风险，节约工程投资，而且还可以减少对周边环境的影响及破坏，满足工期的要求。     

复杂周边环境下矿山法大断面隧道设计

结合北京地铁8号线二期工程某区间复杂周边环境下矿山法大断面隧道的设计及施工,介绍隧道设计参数、施工方法、构造物保护措施、盾构掘进临近隧道的保护,可供以后类似工程借鉴。     

地铁大跨度矿山法隧道断面优化设计研究

为解决地铁矿山法隧道设计施工中出现的大沉降和高造价问题，通过对广州轨道交通三号线番禺广场站折返线、八号线沙园-凤凰新村区间的双线断面隧道进行比较分析，发现矿山法隧道断面形状会对隧道受力和投资产生巨大影响，并结合五号线淘金-区庄区间矿山法隧道的设计，提出和验证了优化矿山法隧道断面的设计方法，改善了矿山法隧道设计中出现的大沉降和高造价现状。     

小净距平行叠落矿山法隧道设计与施工技术研究

查阅近接隧道施工影响区及相应工程对策的研究成果,调研国内部分叠落矿山法隧道工程的相关设计、施工经验。针对用矿山法施工的北京地铁19号线金融街站—平安里站区间与3号线阜成门站—平安里站区间上下叠落4孔隧道工程,分析后行下洞隧道开挖对既有上洞隧道结构及周边环境的影响,提出结合工程实际情况的设计、施工技术措施。利用MIDAS-GTS进行施工过程数值模拟,得到各施工阶段对既有区间结构、地表沉降的影响及其变化过程。研究结果表明:在北京地区采用上下叠落4孔隧道进行设计施工是可行的,通过采取先行隧道超前注浆、加强隧道初期支护及二衬刚度、加固夹层岩体等措施,能满足隧道设计要求。可为类似工程的设计和施工提供一些指导。     

复杂条件下的矿山法区间风险监控及沉降规律

北京地铁9号线北京西客站～军事博物馆站区间属矿山法区间(含两种大断面),水文地质风险、工程自身风险及周边环境风险极大。风险监控中采用建(构)筑物、管线、地表沉降等监测手段,结合每天的现场安全巡视工作和24小时视频监控系统,在监测数据异常或现场巡视出现问题时,及时反馈业主、监理、设计、施工等相关单位,并采取合理措施最终控制了风险,保证了地铁施工的安全。此外,在监测过程中还研讨了水平旋喷桩加固过的矿山法隧道开挖上方的沉降规律,矿山法大断面自身沉降规律及四连拱施工的沉降规律等,为类似工程提供了宝贵的经验。     

断面非对称小净距黄土地铁隧道施工顺序模拟对比研究

西安地铁5号线兴庆路站至青龙寺站区间隧道在兴庆路站站后设置停车线,为同时满足左线停车和双线正常行车的功能需求,拟选用左线(大断面)双侧壁导坑法和右线(小断面)台阶法的施工方案进行施工。针对该地铁隧道不同施工顺序采用二维动态有限元数值模拟,通过分析施工引起的拱顶沉降、拱腰收敛、地表变形、衬砌内力和中间土体应力特征及规律,得出大小断面地铁隧道先后施工相互影响的规律性成果:不同施工顺序对拱顶沉降和地表变形影响相差不大,而先行小断面隧道采用台阶法施工完成后对隧道拱腰收敛、衬砌内力及中间土体应力的影响较先行大断面施工的影响小,采用先施工小断面隧道的施工顺序更为合理。     

不同断面形式双洞隧道开挖顺序对地表沉降的影响

地铁暗挖区间通常采用双洞双线相同断面的隧道结构形式,而当某条线路局部存在渡线、停车线等情况时,该段区间需采取大断面的结构形式,即左右线隧道采用2种不同断面,施工方法也不尽相同。若大断面隧道采用双侧壁导坑法施工,小断面隧道采取CRD法施工,不同的开挖顺序对地表沉降的影响不同。结合北京地铁14号线东管头站—丽泽商务区站工程实例,利用有限元计算软件对施工过程模拟计算,将地表沉降计算结果与现场施工监测数据对比分析;验证模拟计算结果与实际工程影响的符合程度;得到双洞隧道不同开挖顺序对地表沉降的影响趋势,提出调整开挖顺序的合理化建议。该分析对实际工程中施工顺序的选择具有一定指导意义。     

小断面水下隧道矿山法施工技术

探讨小断面水下隧道矿山法施工的技术特点、工艺原理、施工操作要点。该技术的施工原则为“超前探、注浆堵、弱爆破、短进尺、强支护、重排水”,操作要点包括超前钻探、帷幕注浆堵水、开挖支护等,并介绍城陵矶长江穿越隧道工程钻爆法施工的工程实例。     

乌鞘岭隧道千枚岩地层初期支护参数研究

研究目的:针对乌鞘岭隧道深层地段千枚岩地层,隧道开挖过程中,围岩产生大变形的特点,进行初期支护合理性的研究,提出有效的支护措施。研究方法:结合兰武二线乌鞘岭隧道岭脊地段千枚岩地层的设计施工,采用动态设计方法,根据千枚岩不同含量,确定试验段,布置量测断面,通过现场位移量测,分析总结深埋条件下,千枚岩地层变形特点和初期支护设计方法。研究结果:通过对隧道开挖过程中围岩变形和初期支护的研究,提出了千枚岩地层初期支护参数的建议方案,对同类工程的设计施工有一定的借鉴意义。研究结论:对于以千枚岩为主、围岩变形大的地层,采用长锚杆大刚度型刚支架,结合网喷纲纤维混凝土等初期支护措施,是控制围岩产生大变形的有效方法之一。     

地铁盾构隧道始发端近距离侧穿老旧建筑沉降控制措施

地铁车站端头附近建筑物易受基坑降水、基坑开挖、盾构始发、盾构掘进等多重影响。为研究新建地铁盾构隧道施工对既有老旧建筑的影响,以太原地铁2号线某盾构区间为例,根据工程地质情况及周边环境情况,设计提出如下措施:(1)盾构始发采用“钢套筒+洞外3 m冻结壁”的加固措施;(2)建筑物外侧打设复合锚杆桩主动加固建筑物;(3)盾构管片采用多孔管片,盾构通过后再注浆加固地层。数值模拟和现场实测表明,“钢套筒+洞外3 m冻结壁”的加固措施可有效保证富水砂层盾构始发的施工安全;盾构隧道侧穿建筑时,采用复合锚杆桩可有效控制建筑沉降。     

雁门关隧道富水段软弱围岩初期支护开裂变形控制技术

结合北同蒲铁路取直线雁门关隧道软弱围岩初期支护开裂变形控制施工实例,介绍施工地质揭示情况,分析围岩与初期支护开裂变形原因,提出针对富水段软弱围岩初期支护开裂变形控制施工技术方法,创新了钢拱架锁脚锚管施工新工艺。     

高速铁路山岭隧道智能化建造技术研究——以郑万高速铁路湖北段为例

高速铁路山岭隧道智能建造技术是“智能铁路”的有机组成部分,能有效节约人力资源,并更好的保证施工安全和质量,是我国高速铁路隧道建造技术的发展方向。为提升我国隧道工程建造技术水平,基于互联网、大数据分析、人工智能、BIM等技术,结合郑万高速铁路湖北段隧道机械化、信息化施工研究成果,围绕隧道支护参数设计、施工控制执行、施工质量管控及检测,提出了高速铁路山岭隧道智能化建造技术的总体架构,包括:高速铁路山岭隧道围岩智能分级系统、隧道设计参数智能化选择系统、隧道开挖及支护智能化施工系统、隧道质量智能化管控及检测系统、隧道智能化建造协同管理平台,分析了各系统的研究进展,并提出了我国隧道智能化建造技术发展的3个阶段。对推动我国隧道智能化建造标准体系的建立具有一定的参考价值。     

隧道穿越大型充填溶洞超前支护方案研究

岩溶隧道在穿越高压富水溶腔时频发突水涌泥灾害,给施工安全和周围环境造成严重威胁。根据渝怀铁路某隧道穿越溶洞实际情况,分别对“超前小导管+帷幕注浆支护”和“管棚+帷幕注浆”2种超前支护方案进行数值模拟分析,对围岩变形特征和塑性区进行对比分析,结果表明:(1)管棚超前支护对控制拱顶围岩沉降、拱底围岩隆起以及周边收敛变形更有利;采用管棚超前支护比超前小导管支护围岩变形明显降低。(2)采用管棚超前支护比超前小导管支护的塑性区发展深度有效降低,更能保护围岩的稳定性。采用管棚超前支护成功通过了该隧道大型充填溶洞的高风险段,可为类似工程提供借鉴。     

深圳地铁2号线东黄区间盾构隧道重叠段施工技术

重叠隧道结构特殊,受力复杂,施工难度大,掘进不易控制。深圳地铁2号线东延线东黄区间盾构隧道重叠段施工中采用夹层岩体注浆加固、自行台车同步支撑施工方案,相关技术措施应用效果良好,平均日掘进量达9.25 m。介绍重叠段施工工艺及关键技术,可为同类工程提供参考。     

城市轨道交通小净距隧道支护结构设计与施工技术研究

城市轨道交通小净距隧道中间岩柱体厚度远小于普通分离式双洞隧道,围岩变形和支护结构受力较为复杂。隧道施工引起的地层变形与两隧道间的净距有很大关系,如何合理地确定小净距隧道支护参数及施工步骤,确保施工顺利进行,已成为近年来人们普遍关注的一个现实问题。结合南京地铁小净距隧道围岩的受力、变形特点,对小净距隧道的支护结构设计与施工技术进行了研究,为大跨小间距隧道设计和施工提供参考数据和理论依据。     

基于自稳式钢支撑基坑支护结构的基坑开挖研究

建筑基坑开挖对周边地表及建筑物影响较大,且其稳定性难以控制。为此,本文提出基于自稳式钢支撑基坑支护结构的建筑基坑开挖方法。以某地铁车站基坑工程为研究对象,采用自稳式钢支撑基坑支护结构——双排围护桩与双排注浆钢管支撑相结合的支护模式,并布设针对建筑物、钢支撑和地表观测点,实时监测基坑开挖后邻近区域地表及建筑物沉降情况。结果表明:三个钢支撑极限承载力均达到1100 kN;采用自稳式钢支撑基坑支护结构邻近建筑物测点地表下沉幅度较小;基坑开挖对周边区域地表沉降影响存在时空效应,在地下水位较高条件下距离较近的周边建筑物受基坑开挖影响沉降显著。     

幕架式暗挖施工的数值模拟及分析

针对传统管幕法不适应于大断面多层地下空间开发的问题,结合管幕和顺作临时支护法优势,研发一种幕架式暗挖施工方法和支护结构。为了模拟和分析幕架式暗挖施工过程的可靠性,提出与其相适应的数值模拟方法。以城市大型地下停车库综合地下空间开发为案例,进行幕架式暗挖施工参数的设计,并通过三维数值模拟对施工参数进行优化以及对其可行性进行分析与评估。计算结果分析表明:所设计的幕架式暗挖施工参数安全可靠,并给出施工和监测建议。所提出的方法可应用于软土地区中心城区既有建筑设施下方大断面多层地下空间的开发以及既有地下空间的水平网络化连通。     

隧道塌方处治支护参数选取

塌方是隧道建设时经常遇到的技术难题,塌方处治的支护参数往往凭经验选取,那么凭经验选出的支护参数是否安全合理就成了设计人员必须思考的问题。本文详细介绍了塌方体的荷载计算方法,计算中如何考虑钢支撑对喷射混凝土的加强作用,钢筋混凝土受压构件安全系数的计算方法,隧道初期支护与二次衬砌极限承载力的计算方法。并最终基于以上四点给出了塌方体支护参数的选取方法,该方法在广元至巴中高速公路兴隆山隧道塌方段的支护参数选取中得到了成功应用,为隧道塌方处治的设计提供了参考。