浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工安全分析

为了提高浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工的安全性,基于浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工难点及施工原则,对于既有铁路加固阶段、超前支护阶段、洞门施工阶段、初期支护阶段、二次衬砌阶段的施工安全管理要点展开分析,通过研究加强基础资料整理、做好监控量测工作、拟定地面控制措施、加强安全培训工作等注意事项,其目的在于积累工程施工安全管理经验,加快工程项目的施工进度。     

抓马山隧道浅埋暗挖下穿青兰高速数值模拟分析

以抓马山隧道下穿青兰高速连接线为分析对象,运用MIDAS/GTS建立数值模型,采用地层-结构法计算,计算施工过程中围岩及支护结构的应力、位移值,论证了隧道暗挖法下穿高速公路的可行性。     

浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术

在高桥隧道出口下穿南同蒲既有铁路施工中,根据黄土的特性对施工方案进行了优化,将设计的在总长100 m、φ159大管棚超前支护条件下采用双层支护形式的(外层为喷混凝土,内层为模筑混凝土)双侧壁导洞开挖法优化为双层支护形式的(两层均为喷混凝土)弧形导洞三台阶七步开挖法,并通过仰拱和二次衬砌紧跟的方法,开创性地解决了在大断面黄土隧道下穿构筑物施工中安全和进度的矛盾,有效地控制了洞内、外沉降变形,保证了下穿段隧道的安全快速施工和既有铁路的安全运营,并降低了工程造价,丰富了黄土隧道设计施工的理念。     

高速铁路隧道超浅埋下穿高速公路盖挖法修建技术研究

高速铁路隧道下穿高速公路施工,存在交角越来越小、埋深越来越浅、隧道断面越来越大、施工周期越来越长、安全风险越来越高的特点。文章依托某高速铁路隧道超浅埋下穿高速公路的实际情况,系统研究了下穿段的建造技术,提出了盖挖法修建技术,其技术内容为:分区域封闭隧道上方高速公路的部分路面,未封闭路面保持车辆正常通行;分区域施工封闭区域的围护结构和路面盖板,使下穿段高速公路全部铺设盖板,恢复整个下穿段高速公路的正常通行;在围护结构和盖板的保护下开挖基坑,在基坑内施作隧道主体结构;回填隧道主体结构顶部与盖板之间的空隙,从而完成超浅埋下穿高速公路大跨度盖挖法的隧道施工。本技术通过分区域封闭隧道上方的高速公路路面,不影响道路的正常交通,占用道路时间短,无需道路改移,施工方法安全可靠,隧道施工对周边环境影响极小。     

超浅埋暗挖大跨隧道下穿既有隧道的沉降控制技术

文章基于成都博览城综合交通枢纽18号线西博城站超浅埋暗挖大跨隧道施工实例,针对原设计CRD法施工存在的不足,提出了超浅埋暗挖大跨隧道下穿既有隧道的沉降控制和CRD法施工优化技术方案,并在施工中采用旋喷桩、超前大管棚和超前小导管注浆等辅助措施进行地层加固,优化CRD小分部台阶开挖法及衬砌分部分块施工方案。实践证明,采用优化的CRD法施工方案和措施是有效的,减少了安全风险、加快了施工进度、降低了工程成本,可为今后类似工况条件下地铁区间暗挖大跨隧道下穿既有城市道路、隧道的施工和地表沉降控制提供借鉴。     

列车动载引起下穿隧道振动三维数值分析

以上海轨道交通9号线R413标段的三孔并行盾构隧道下穿沪一杭铁路干线为背景,采用3D动力有限元对列车动载引起下穿隧道的振动影响进行了研究.结果表明:当对向行驶的两列车机车的后转向架轮载同时作用在B隧道正上方时,为隧道结构的最不利位置;在动载作用下,拱顶竖向压力随埋深呈多段非线性变化;下穿隧道拱顶竖向压力沿纵向呈悬练线形分布,最大值出现在双线铁路的中线处,向两侧逐渐减小,影响约在铁路中线两侧各12m范围,结构产生了显著的纵向拉、压力;经对计算振动加速度和测试结果比较,两者规律基本一致.     

浅埋铁路隧道松动土体力学行为分析

采用有限差分软件,对不同围岩、不同埋深的单线和双线电化铁路隧道进行了数值模拟,对围岩松动土体的力学行为进行研究,得出松动土体的破坏范围,并与理论解进行比较.得出结论:朗肯解与规范解分别反映单线和双线电化铁路隧道松动土体的破裂角;破裂角规范解对围岩参数的变化不敏感;隧道跨度对松动土体的破坏范围有重大影响.     

超浅埋暗挖隧道施工技术

文章介绍了在确保上方高速公路地面交通正常通行的情况下,超宽断面、埋深仅为0.5～2.5m的超浅埋平顶直墙下穿隧道工程采用管棚超前支护,结合小导管注浆加固地层、多导洞施工方案和微台阶开挖法来达到控制地表沉降和保证施工安全的"浅埋暗挖法"施工技术。     

下穿高速公路的浅埋大跨隧道开挖力学行为分析

深圳市红棉路隧道具有埋深浅(约6 m)、跨度大(16 m左右)、周围围岩软弱、下穿机荷高速公路的距离长等特点。由于机荷高速公路车流量非常大、动态荷载强,因此该隧道施工难度高、风险极大。为研究该隧道开挖过程的力学行为,文章通过数值计算及现场测试方法,获得了隧道下穿高速公路施工过程中地表沉降、隧道拱顶沉降、掌子面挤出位移,初期支护钢拱架应力以及二次衬砌应力的动态变化规律。研究结果表明,在隧道开挖过程中,掌子面前方先行变形的影响范围为1~1.5倍洞跨。隧道掌子面进行锚喷支护加固措施,对减小隧道掌子面的挤出位移作用效果明显。同时,需合理确定支护时机,适当优化施工工序,加快隧道断面闭合时间,加强监控量测,确保隧道成功穿越机荷高速公路。     

浅埋大断面黄土隧道下穿高速公路设计方案研究

结合郑州至西安客运专线阌乡隧道科研试验段测试结果,对大断面黄土隧道(175 m2)、浅埋(10 m)、斜交(15°)、长距离(270 m)下穿连-霍高速公路设计方案进行了研究,制定了双层大管棚超前支护、双层初期支护及双侧壁导洞法施工的下穿方案.施工实践表明,本工程的设计是成功的,特别是设置双层大管棚效果明显,有效地保证了施工安全,使连-霍高速公路路面沉降控制在5cm以内.     

浅埋暗挖隧道下穿次高压燃气管保护方案

地铁施工中经常会遇到地下管线近接的问题,尤其是燃气管道,极大地影响了地铁暗挖隧道的施工安全和施工工期。深圳地铁2号线东延线土建2222标安-侨区间施工中,隧道下穿次高压燃气管道时采取了"水平旋喷桩+深孔帷幕注浆地层加固及管线悬吊"的综合保护方案,有效地控制了燃气管的沉降,确保了隧道施工中燃气管道的安全。文章论述了保护方案的比较与实施以及效果分析。     

浅埋大跨径软土地层公路隧道下穿既有铁路车站路基施工技术

针对浅埋大跨径公路隧道近距离下穿既有铁路车站安全系数低的现状,文章以东孚隧道下穿既有厦深铁路站场区段工程实例为依托,通过理论分析、技术比选,提出了以"运用管幕法对隧道开挖方向围岩土体进行加固+挖孔桩上设承台作为临时支墩+挖孔桩结构选型与安全性检算+架设24 m D型便梁将既有铁路轨道托起+纵、横抬梁加固钢轨+弧形导洞预留核心土开挖+加固效果沉降监测与分析"相结合的施工技术总体方案。工程应用效果表明,加固效果显著,可快速、有效地限制隧道下穿区段地层沉降量,拱部管幕可以起到承载作用,D型便梁可减弱管幕体系所承受的外部荷载,大大提高了下穿隧道与既有铁路运营的安全系数,达到了预期效果。     

铁路隧道下穿既有公路地层变形特性研究

文章结合张唐铁路工程燕山隧道下穿公路出口段,采用三维有限差分程序,研究分析了其施工过程中的地层变形特性、力学响应、能量积聚及塑性区分布特征.研究结果表明:公路最大沉降量小于规范要求,围岩竖向最大变形为20 mm,水平变形为16 mm;掌子面前方挤出变形明显,最大值为38 mm;边墙能量密度集中现象较显著,位于距洞壁5 m深部围岩处;掌子面前方6 m左右围岩处出现能量积聚,为掌子面稳定关键部位:塑性区主要集中在掌子面前方、拱肩、边墙及墙脚.为此,建议对掌子面进行预加固,保证墙脚和拱肩部位配筋,提高结构整体稳定性.     

浅埋软弱围岩隧道变形特征研究

软弱围岩隧道受开挖扰动影响变形明显,施工中若稍有不慎,就会导致隧道塌方。文章以厦门莲岳隧道A匝道隧道为工程背景,结合隧道所处地质条件,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,对浅埋软弱围岩隧道变形特征进行了研究。结果表明,对于软弱围岩隧道,不论是全断面开挖还是台阶法开挖,掌子面挤出位移最大,拱顶下沉和地表沉降次之,洞周收敛最小;隧道围岩变形可以分为掌子面前方的先行变形和掌子面后方变形,围岩条件越差,先行变形越大,约占总变形的10%~30%;采用台阶法等分部开挖工法,可减小对掌子面前方围岩的影响范围及变形。在对浅埋软弱围岩隧道的周边环境有严格变形控制要求时,要采取更为严格的预加固措施来控制隧道施工引起的围岩变形,以确保隧道施工及周边环境的安全。     

地铁盾构隧道下穿既有铁路变形控制研究

文章以济南轨道交通R3线一期工程某区间隧道为背景,采用Abaqus软件建立数值模型模拟在不主动加固和加固两种工况下,盾构隧道近距离下穿胶济铁路线桥梁与路基引起的变形情况。结果表明:在不加固工况下,桥墩顶部桥最大沉降为-5.88 mm,最大沉降差为5.16 mm,超出了有砟轨道铁路桥梁桥墩对应的5mm变形控制标准的要求。桥墩最大横向位移和纵向位移分别为0.28 mm、-3.01 mm。在采用了钻孔灌注桩加固措施后,桥墩顶部桥最大沉降为-1.71 mm,最大沉降差为1.16 mm,完全满足桥墩变形控制标准要求。最大横向位移与纵向最大位移分别为-0.245 mm、-2.83 mm,满足控制标准要求。铁路路基的竖向沉降相对较小,两种工况下最大沉降值分别为-12.31 mm、-11.97 mm,均满足铁路路基沉降20 mm控制值的要求。由此可见,采用钻孔灌注桩加固效果良好,加固方案安全可行。     

复杂条件下超浅埋双层叠合大断面隧道下穿敏感建筑设计

文章结合目前国内世界级工程港珠澳大桥的拱北隧道,从设计的角度介绍了一种饱和富水软土地层超浅埋大断面双层叠合六车道隧道下穿敏感建筑的新方法——管幕-支护结构组合体系浅埋暗挖法。该法将作为超前支护的管幕与作为支护结构的初期支护进行合理组合连接,形成大刚度的环向及纵向整体受力体系,可有效控制隧道开挖过程及运营阶段的地表变形,大幅度降低施工风险。该法通过对管幕间的土体进行冻结的方式形成隔水帷幕,避免了由于地下水流失导致的地面变形及隧道暗挖施工期间产生涌水、突泥现象,隧道能够在水密性的地下空间进行施工。该法运用了顶管、冷冻两种在隧道建设领域运用较少的新工艺,经过与支护结构的合理组合,成功地解决了复杂地质条件及复杂环境条件下的超浅埋大断面隧道下穿敏感建筑遇到的技术难题,拓展了隧道建设新思路,建立了隧道建设新方法。     

超浅埋小间距隧道穿越既有公路变形规律模拟研究

针对下穿既有公路的某超浅埋小间距隧道工程,对入口段的穿越施工过程进行了仿真模拟研究。研究结果表明,浅埋区左、右线隧道整体有左移的趋势,右线最大水平偏移量是左线的6~8倍左右;地表沉降由右洞拱顶地表向左洞延伸形成一沉降槽,右隧道拱顶地表沉降量最大;对存在偏压的浅埋小间距隧道,衬砌结构采用不对称几何形状设计比较有效;从中隔墙到偏压山体与地表交界处形成了明显的剪切带,应为施工期加强支护和监控重点区域。文中所给出的穿越里程段的偏压小间距隧道的变形规律、应力分布及中隔墙和衬砌支护结构的变形特征,以及既有公路路面的沉降规律等,对该工程的安全顺利施工和类似工程的设计与施工均有一定的积极作用。     

超浅埋盾构法隧道施工方案三维有限元分析

文章以某水库流域污水通道盾构法隧道施工方案为工程背景,运用MARC大型三维有限元分析系统,对该超浅埋盾构法施工方案进行了三维有限元模拟,分析了不同工况下盾构衬砌和锚杆的受力及变形,并计算出了盾构衬砌的纵向接缝张开量及锚杆轴力.     

浅埋隧道开挖引起围岩及地表变形和应力释放特性浅析

通过数值仿真分析试验,分析了浅埋隧道开挖施工引起的隧洞围岩及地表的沉降变形和应力释放特性规律.试验结果表明,开挖后拱顶围岩沉降变形明显,为施工支护重点控制部位;隧道底部将发生隆起,并随着距离隧道中心线越远,隆起趋于平缓;开挖将引起地表沉降变形,随距离隧道中心线越远沉降越小;开挖引起围岩应力释放大约在3倍洞径左右.     

浅埋偏压段隧道洞口地表沉降变形控制分析

文章对岜肯隧道浅埋偏压段洞口施工中出现的塌方及初衬开裂情况进行客观分析,结合施工实际提出了地表加固及平衡土体偏压措施,有效地控制了地表变形及隧道沉降开裂,保证了隧道施工安全、顺利进行。