小净距隧道开挖工法合理性研究

研究目的:复杂山区受各种控制因素的影响,小净距隧道邻近施工的情况时有发生,一般多采用保守的CRD等多部开挖工法,但多部开挖存在进度慢、工序繁琐、工程造价高等弊端。针对小净距隧道,为选择适宜的开挖工法,本文以郑家塔隧道与瓦塘2号隧道邻近施工为研究对象,论证小净距隧道采用三台阶临时仰拱法的合理性,以期为类似工程的设计与施工提供参考或借鉴。研究结论:(1)通过有限元分析软件模拟了粗圆砾土地层条件下大断面的郑家塔隧道采用三台阶临时仰拱法施工的全过程,研究分析了围岩的稳定性、新建隧道初期支护结构的安全性以及小断面的瓦塘2号隧道衬砌结构的安全性;(2)目前,兴保铁路已开通运营,从当时施工的实际效果来看,采用三台阶临时仰拱法施工和设计支护措施,确保了施工的安全、顺利进行,小净距隧道根据围岩和间距采用三台阶临时仰拱法也是合理的;(3)该研究成果可应用于小净距隧道的开挖工法设计与施工。     

黏土地层地铁隧道开挖工法的选择

在工程建设中,隧道往往穿越复杂的黏土地层。鉴于黏土体流变性、不均匀性、压缩性高、强度低、透水性差等特点,隧道需采用恰当的施工工法。文章采用有限元软件Plaxis对武汉地铁2号线一期工程25标段进行了全断面法、正台阶先拱后墙法和预留核心土法三种施工工法的对比分析。结果表明:预留核心土法在黏土地层施工中,能有效控制洞周位移和围岩塑性区的发展,并可显著改善围岩和支护结构的受力情况,是较为合理的施工工法。     

基于BIM技术的铁路隧道洞身设计与应用方法研究

当前主流BIM软件平台缺乏专业隧道设计模块,无法按照设计思路提供设计成果,导致存在传统设计与BIM设计脱离、增加设计工作量的问题.针对该问题提出基于传统设计模式的铁路隧道洞身BIM设计方法,在Bentley ORD平台进行二次开发,整合BIM设计信息集成、可视化等特点,提升纵断面设计效率、改善附属洞室方案布置.通过数据...     

土洞对地铁隧道开挖的影响性状研究

运用岩土隧道分析有限元软件MIDAS-GTS对广州桂城—南桂路区间地铁建设的围岩稳定性进三维动态施工过程数值模拟研究,探讨了溶洞尺寸、溶洞与隧道间的径距等对围岩稳定性的影响。研究结果表明,溶洞的尺寸以及溶洞与隧道间的径距对围岩的变形、地表沉降量、土层塑性区的分布以及衬砌管片的弯矩分布等有较大影响,而对土层应力分布的影响较小。     

浅埋暗挖地铁隧道开挖工法对比分析

针对我国在建或规划建设的浅埋地铁隧道(埋深一般为10～20 m),采用数值计算方法,在典型断面和支护形式、埋深15 m条件下,对Ⅴ级围岩地铁区间隧道5种常用工法的围岩应力及位移、初期支护应力以及隧道施工诱发的地表沉降进行计算分析。结果表明,单侧壁导坑法的净空收敛最小,三台阶加临时仰拱法的水平收敛最小,分别为上下台阶法的0. 7倍和0. 6倍;三台阶加临时仰拱法、单侧壁导坑法的地表最大沉降为上下台阶法的0. 7倍;上下台阶加临时仰拱法的净空收敛、地表沉降为上下台阶留核心法的0. 9倍;就控制地表沉降、围岩应力及变形而言,单侧壁导坑和三台阶加临时仰拱法没有明显差异,明显优于上下台阶、上下台阶留核心土或加临时仰拱法,上下台阶加临时仰拱优于上下台阶留核心法。     

基于精细爆破的隧道微台阶开挖工法与工程应用

研究目的:通过精细爆破技术和悬臂拼装式多功能台架应用,开发出一种适用于Ⅳ、Ⅴ级石质围岩隧道施工的开挖新工法,以解决软弱围岩隧道开挖掌子面与仰拱等后继工序安全步距保持、进度保障等施工问题.研究结论:基于精细爆破技术和悬臂拼装式多功能台架的隧道微台阶开挖工法,有效地提高了软弱围岩隧道开挖施工效率,为后继工序施工提供了更大的作业空间,缩小了掌子面与仰拱、二衬之间的距离,有利于保障隧道施工安全和进度.     

特殊地质条件中隧道洞身施工技术

结合沪昆客运专线铁路长沙至玉屏段DK394＋ 625～DK394＋ 658特殊地质条件隧道洞身浅埋段施工实例,对该段山体出现下沉、断裂后采用明挖护拱防护,拱下暗做施工技术进行介绍.     

大断面黄土隧道开挖工法对比分析与选择

研究目的:通过对优化后的大断面黄土隧道开挖工法进行基于有限元理论的实际施工过程仿真计算,分析开挖过程中的围岩应力场、位移场、支护结构强度变化等规律,并结合工法的资源配置、施工进度和监控量测结果来综合确定各种工法的适用范围,从而选择合理的超大断面黄土隧道开挖工法。研究结论:结合超大断面黄土隧道的围岩地质条件,研究了隧道开挖工法CRD法、短台阶七步法和双侧壁导坑法在进度指标、下沉量、施工工序、资源配置、施工风险、施工成本等方面的定性和定量指标,对传统的开挖方法进行了工序和支护方法的优化,提出了优化后各工法的适应范围和优缺点,可为类似工程提供借鉴。     

隧道Ⅴ级围岩开挖初期支护施工工法改进

新建赣韶铁路黄竹头隧道为客货共线单线隧道．起讫里程为DK7＋486~DK10＋845．全长3359米,其中Ⅲ级围岩1235米,Ⅳ级围岩1210米．Ⅴ级围岩854米,明洞60m。洞身坡度为-5‰的单面坡。     

钻爆在隧道洞身挖掘中的安全控制探讨

通过研究采用钻爆的方式来完成隧道的挖掘爆破工作,以进一步做好隧道安全管理和爆破安全管理,有效降低安全隐患带来的严重后果。     

不同工法开挖超大断面隧道引起围岩变形机理分析

分析采用不同的施工方法开挖隧道引起地表变形、塑性区分布、地层分层沉降的特性和机理,提出围岩应力释放引起地表沉降是确定隧道施工工艺、工法的理论依据,该项技术在合武铁路客运专线隧道施工中得到初步应用,效果良好。     

城市地铁区间隧道洞群开挖顺序优化分析

根据动态规划最优化原理,以地表沉降作为目标函数,建立城市地铁区间隧道洞群开挖顺序优化分析数学模型。针对深圳地铁大剧院站～科学馆站区间三连拱隧道工程,基于ANSYS软件平台进行隧道洞群开挖顺序的选优工作。计算初始位移场,根据假定和约束条件,进行隧道洞群分步开挖的自动排序,得出可能的顺序组合,以地表沉降值增量作为报酬函数,以累计的地表沉降量作为目标函数,对每个开挖阶段目标函数值进行比较分析,得到施工优化顺序。这种方法在选出了最优和次优路径的同时,从理论上证明了采用中洞法施工是科学的、合理的。     

既有隧道两侧新建明、暗洞结构开挖力学行为对比及开挖顺序研究

隧道近接问题一直以来都是隧道工程界研究的热门话题,合理确定近接问题研究流程,准确分析近接施工力学行为及施工顺序,对近接施工实际问题的解决有重要意义。为研究近接施工问题,以浦梅铁路既有隧道两侧新建近接隧道工程为依托,建立两种计算模型,对比分析不同结构物近接形式下围岩应力以及既有结构位移的变化情况。计算结果表明:明洞结构物开挖带来的影响大于暗洞结构物开挖带来的影响,浅埋侧土体围岩应力敏感性远大于深埋侧土体围岩应力敏感性。对于浅埋偏压隧道两侧新建隧道,开挖会使既有结构产生向开挖侧位移变形,但最终既有结构会产生向浅埋侧位移;浅埋偏压-两侧暗洞结构形式采用先开挖深埋侧隧道再开挖浅埋侧隧道,浅埋偏压-明暗结合结构形式采用先开挖浅埋侧明洞再开挖深埋侧隧道。     

隧道出洞的设计研究与应用

研究目的:受地形、工程地质等环境条件的不利影响,隧道工程洞口段的围岩相对稳定性较差,施工难度和风险较大,一般采用由外而内进洞的设计、施工方式,由内而外出洞的设计鲜有资料。本文结合具体工程案例进行隧道工程出洞的设计研究,能较好地实现隧道工程的出洞施工,并提出隧道出洞的设计方法,总结其优势及应用推广价值,供广大设计与施工者参考。研究结论:(1)隧道出洞设计需要研究洞口位置及洞门设计、施工方案、结构设计、辅助工程措施、洞口坡面处理等方面;(2)应用在工程实例中,验证了隧道出洞设计方案的可行和可靠,取得良好的社会、经济效益;(3)该隧道出洞方案具有优势及应用推广价值,尤其适用于中、短隧道或一端不利于进洞施工的隧道。     

垂直挑顶进入正洞工法研究

以郑西铁路客运专线函谷关隧道横洞挑顶为例,介绍一种新型挑顶施工工艺——垂直挑顶法。该工法适用于大断面黄土隧道挑顶施工,特别当正洞施工采用CRD法开挖时,该方法可以很方便地转换成CRD法开挖。     

二郎山隧道管棚支护施工的设备选型及应用

本文通过二郎山隧地质分析和几种超前支护工艺的比较可见，大管棚超前支护为安全，快速通过隧道软弱破碎带的有效手段，而采秀的英格索兰ＫＲ８０４１２管棚钻机则以其良好的工作特性实施管棚超前支护提供了保障，同时，结合ＫＲ８０４１２管棚钻机的应用，介绍了该钻机的工作原理，特点和应用效果。     

软弱围岩铁路隧道三台阶带仰拱一次开挖工法台阶高度优化研究

为进一步提高软弱围岩条件下隧道开挖的安全性及稳定性,本文依靠玉磨铁路新平隧道工程,利用有限差分数值模拟软件flac3 D,对软弱围岩铁路隧道三台阶带仰拱一次开挖工法的台阶高度进行优化研究,主要对比了5种不同台阶高度开挖方案的初期支护位移及内力.结果表明:(1)采用工况4(上台阶高度4 m、中台阶高度3．2 m、下台阶高...     

下台阶含仰拱一次开挖工法特性研究

基于传统台阶法中仰拱单独开挖会造成初支封闭滞后存在的安全隐患,提出一种台阶法下台阶和仰拱一次开挖支护的施工方法,通过数值模拟和现场实测分析,探明新工法中支护结构施工力学特征及工程应用经济性,验证新工法施工的安全可行性,确定其对沉降变形起控制作用的关键工序。研究结果表明:新工法结构的应力值量值变化不大,应力分布状态改变;新工法结构变形明显减少,施工工效显著提高;新工法在控制沉降变形、地层适用性、施工组织方面具有综合优势,具备一定的工程推广价值。     

横洞辅助坑道开挖隧道出砟及衬砌混凝土概算编制

铁建设[2010]223号文发布的《铁路工程预算定额》的新版隧道工程定额,其子目的设置吸纳了先进的施工技术、施工组织模式及工艺工法,体现了进行“四化”施工的要求。那么设计单位的工程经济人员如何正确理解和使用新版隧道定额,尤其是遇到新版定额缺项时如何分析套用相近定额子目,此文结合客运专线某隧道工程,就如何计算开挖正洞隧道出砟和衬砌混凝土的运距、确定工程量、编制概算,进行分析与论述。并针对隧道工程概预算编制中辅助坑道开挖隧道出砟及衬砌混凝土存在的争议,提出见解。