CRD法在地下通道三通处施工应用研究

CRD法在暗挖工程中应用极为广泛,适用于地质条件差、跨度大、沉降控制要求高的隧道以及多通道交汇的部位,因为施工步序较多、力学转换复杂,往往是施工中的重点和难点。本文结合地下通道三通处工程实例的特点,分析了CRD法在该部位的施工技术难点,对多通道交汇处地下通道的施工技术进行了系统的研究,有针对性地提出了相应的解决方案,包括超前支护、断面调整、加固措施、导洞划分、优化二次衬砌施工步序等关键技术,并辅以通道内外沉降监测等信息化措施,成功解决了新开马头门空间、跨度大以及群洞效应引起沉降叠加而造成的过量沉降等技术难点,实现了预控目标。相关施工技术尤其适用于大跨度、大断面地下多通道交汇处,可为类似工程提供参考。     

重庆地铁素填土中浅埋暗挖施工方案比选

以重庆地铁工程为例,运用Midas—GTS程序对施工斜井通过素填土层整个施工过程进行数值模拟,就台阶法和CRD法在开挖过程中对地表沉降影响、支护结构变形及应力分布等方面进行了分析。研究表明,在素填土层中采取CRD法施工更能有效地控制地表沉降、确保施工安全,为类似工程提供了较好的示范作用。     

谈高速铁路黄土隧道CRD法施工中的几个问题

为了研究长段落大断面黄土隧道CRD法开挖安全问题,依托郑州至西安高速铁路工程实例,开展地表及初期支护沉降量测,临时支护内力及拆除临时支护过程的沉降、内力变化测试分析。研究结果表明:CRD法能保证大断面黄土隧道的开挖安全;砂质黄土浅埋段地表沉降值多在20cm以上;临时竖撑横向摆幅达9.8cm;逐榀拆除临时支护时拱部下沉2mm,拆除范围大于1倍隧道开挖宽度时,拱部下沉增长显著,达到拆除前下沉量的40%。研究结论:设计中应加强临时横竖撑刚度;相比三台阶法,CRD法不利于仰拱尽快封闭而控制最终沉降,地表沉降控制效果不明显;控制拆撑长度。     

大断面黄土隧道施工方法分析

研究目的:大断面黄土隧道开挖可采用双侧壁导坑法、CRD法、台阶法等,本文依托郑州至西安高速铁路大断面黄土隧道工程实例,通过对三种常用工法的理论分析,并结合现场初期支护下沉收敛、地表沉降的监测,对比分析各种工法的优缺点,提出适用于高速铁路大断面黄土隧道安全快速的开挖方法。研究结论:(1)在三台阶七步法、CRD法及双侧壁导坑法中,初期支护在施作二次衬砌前的安全系数分别为1.3、1.4、2.6,CRD法及双侧壁导坑法临时支护安全系数最小值为1.2、1.9,均能保证施工阶段的安全;(2)地表沉降值和黄土性质关联性更强,采用三台阶七步法和CRD法开挖,地表沉降值均在10 cm以上,双侧壁导坑法可将地表沉降值控制在5 cm以内;(3)高速铁路大断面黄土隧道无特殊情况下宜采用三台阶七步法开挖;(4)本研究成果可为类似断面工程的施工提供借鉴。     

管幕-结构法下穿站场股道与站台沉降特征模拟分析

管幕-结构法下穿太原火车站站场地下通道工程,具有断面大、埋深浅、地表沉降控制严格等特点。为揭示管幕-结构法施工特点,采用数值计算对群管顶进、钢管切割及混凝土浇筑、土方大开挖等主要工序下,股道、站台沉降变化规律进行研究;并依据管幕结构施工地表沉降曲线特征,制定股道允许沉降控制标准。结果表明:(1)采用先下后上的钢管顶进次序,利于减小地表沉降;(2)管幕-结构法施工中,群管顶进、钢管切割与混凝土浇筑以及土方开挖引发的地表沉降比例分别为50%、36%和14%;(3)管幕-结构法施工地表横向槽主要出现在W+2Htan41°范围内;(4)股道允许沉降值为21 mm。     

无中导洞连拱隧道施工方案优化分析

本文以云南香丽高速上长坪隧道为研究背景,利用有限元软件对无中导洞连拱隧道施工方案及施工工序进行二维计算分析。通过对不同工况隧道开挖后地表和拱顶沉降、围岩应力以及支护结构内力进行对比分析,结果表明:对于不同工法而言,左洞采用两台阶预留核心土,右洞采用CRD法开挖,地表沉降相对于其它工况而言最大能减小19. 86%,隧道拱顶沉降、仰拱隆起也比其它工况要小;对于不同开挖工序而言,先开挖远离既有洞部位,围岩位移控制效果明显;不同工法开挖,围岩应力、支护结构内力以及围岩塑性区变化差别在10%以内;连拱隧道左洞开挖完后,右洞的第一步开挖的位置对后续围岩位移的控制有很重要的影响。     

不同工法下双孔隧道施工引起地表沉降的随机预测研究

由于城市双孔隧道施工的复杂性,隧道开挖对地表沉降的预测及控制成为一个亟待解决的问题。本文基于传统随机介质理论,利用极坐标转换,得到双孔隧道施工地表沉降规律公式。以广州某双孔隧道施工为例,对采用CRD法、CD法和双侧壁法施工的双孔隧道,分别建立PLAXIS 3D模型,并将其理论预测值与数值模拟值进行对比分析。研究结果：不同工法下地表沉降预测结果整体趋势与数值结果基本吻合;采用CD工法和CRD工法引起的最大地表沉降理论值与数值模拟值较为吻合,双侧壁导坑工法下的双孔隧道施工引起的地表沉降的随机预测解与数值模拟解相差最大。     

变截面暗挖区间隧道下穿地下通道影响分析

北京地铁27号线蓟门桥站～站后区间下穿东南地下通道,区间采用矿山法施工,右线为大断面,且截面形式多样,施工影响较大,保护措施为洞内施工控制加地面深孔注浆。结合地下通道结构现状,提出位移控制指标。在三维有限元分析模型的基础上,对不同模拟施工步下顶板沉降、底板沉降及侧墙水平位移变化规律进行了详细分析;针对地下通道绝对沉降、纵向不均匀沉降、横向不均匀沉降、侧墙倾斜等控制指标,分析了隧道下穿时地下通道变形控制效果。研究结论:区间隧道下穿地下通道施工,洞内施工控制措施和地面深孔注浆措施是有效的;地下通道位移满足控制标准,结构处于安全状态;变截面的右线施工引起的地下通道位移占位移总量56%左右,标准断面的左线施工引起的地下通道位移占位移总量的44%左右。研究结论可为类似工程提供一定的借鉴与参考。     

大断面黄土地铁隧道CRD法施工诱发的地表沉降规律

以西安地铁3号线胡家庙站—石家街站区间(ZDK33+116~ZDK33+141)工程为例,采用FLAC数值模拟与现场实测相结合的方式对大断面黄土隧道CRD(交叉中隔壁)法施工诱发的地表沉降变化进行研究。通过对监测数据的分析,得到了CRD工法施工引起的纵横向地表沉降的变化规律。该变化规律可为黄土地铁隧道施工引起的地表沉降变化及其控制技术提供参考。     

既有铁路下浅埋暗挖隧道地表沉降的控制与监测

长春站南北广场地下通道位于软土地层并穿越铁路站场,施工难度大。施工过程中,在确定地表沉降控制指标后,设计了严密的监控量测系统,对地表沉降进行检测,并对检测数据进行分析反馈,对施工进行动态管理,确保了施工能安全、顺利地进行。     

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。     

浅埋黄土地铁双连拱隧道施工引起地表沉降特征研究

以西安地铁4号线飞天路站到航天大道站区间双连拱隧道工程为例,通过FLAC3D软件模拟计算隧道两侧洞室采用CRD法(交叉中隔墙法)施工时各阶段地表沉降,并与现场监测数据进行对比。结果表明:两侧洞室施工引起地表沉降占总沉降的65%,上导洞施工引起地表沉降占该阶段总沉降的67%;控制上导洞施工引起的沉降是控制最终沉降的关键。中洞施工时,在监测断面前后1.5倍单个导洞宽度范围内地表沉降增长速率较大;两侧洞室施工时,在监测断面前后5倍单个导洞宽度范围内地表沉降增长速率较大。当施工到该范围内时,应及时进行初期支护并加强监测。     

地裂缝场地隧道结构与围岩作用机理

针对西安地铁在地裂缝活动条件下引起的工程问题,通过数值模拟,结合地裂缝区域的设计方案,分别从地表沉降位移、衬砌沉降位移、围岩位移场、围岩土压力、衬砌结构内力等方面,分析地裂缝活动条件下隧道结构与围岩变化特征和作用机理.     

地铁十号线光华路车站侧洞通过跨街天桥施工技术

结合北京地铁十号线光华路车站通过山海丹过街天桥的工程实例,详述施工要点,并建立隧道三维施工开挖模型,模拟双侧壁导坑法的施工步骤、计算CRD工法引起的地表沉降。通过模拟的地表沉降数据与实际地表沉降数据相比较,得出施工方法的安全性和有效性。     

新建地铁车站近距离上穿既有地铁区间隧道施工方案的选择

北京地铁新建5号线东单站垂直上穿既有地铁1号线区间隧道,采用浅埋暗挖法施工,基于Peck公式预测施工引起的地表最大沉降为-34.5～-69.0 mm.为了严格控制地表沉降和既有地铁区间隧道上浮,采用工程类比法和FLAC3D有限元法,对柱洞法、中洞法和侧洞法3种地铁车站施工方案进行对比分析,结果表明柱洞法引起的地表沉降、既有地铁区间隧道上浮及结构内力变化均明显小于中洞法及侧洞法,因此施工方案选用柱洞法,并且洞室1、洞室3和洞室8的开挖以及中部梁柱体系施作阶段是柱洞法施工的关键控制步骤.施工完成后,实测地表最大沉降为-53.2 mm,既有地铁区间隧道底板最大上浮为7.7mm,均在控制标准之内.     

深埋大断面隧道穿越大型隐伏溶洞施工工法比选

依托新建仁化—博罗公路李洞隧道工程,运用有限元软件对比分析了不同施工工法下溶洞位置对隧道洞周位移及初期支护结构受力的影响。研究结果表明:在上覆地层荷载和下部地基抗力的作用下,大断面隧道主要为上下压缩变形;不同工况下全断面法控制水平收敛的效果最好,CRD法控制拱顶沉降及仰拱隆起的效果最好;溶洞位置对隧道洞周位移及初期支护结构的受力均有一定的影响,溶洞会增大隧道靠近溶洞侧的位移和正弯矩,减小其负弯矩;采用全断面法开挖隧道初期支护结构内力较大,不利于稳定。综合考虑洞周位移及初期支护结构受力,对于洞门等较为危险位置采用CRD法施工,洞内采用安全性较高、施工速度较快的台阶法施工,并同时配合一些辅助性支护措施。     

大断面隧道小净距上跨既有隧道施工方案优化北大核心

成都市轨道交通17号线二期工程阳公桥站—龙爪堰站区间隧道上跨既有7号线盾构隧道采用交叉中隔壁法施工。通过数值仿真结合现场监测,分析大断面隧道以小净距上跨施工时既有隧道拱顶隆起与地表沉降的变化规律,并通过分析新建隧道初期支护厚度、钢拱架间距、单次拆撑长度对既有隧道拱顶隆起和地表沉降的影响,对原施工方案进行了优化。结果表明:先行开挖的两个导洞施工对既有隧道拱顶隆起与地表沉降影响明显;既有隧道拱顶隆起与地表沉降随钢拱架间距和单次拆撑长度增大而增大,随初期支护厚度增加而减小。建议新建隧道上跨施工时采用初期支护+二次衬砌+三次衬砌的复合衬砌结构,钢拱架间距取0.4 m,单次拆撑长度取6 m。     

浅埋暗挖隧道CRD工法优化与现场试验研究

CRD工法是浅埋暗挖隧道的常用施工方法,但存在施工工序复杂,隔墙拆除困难,进度慢等问题。为改进CRD工法存在的不足,以杭州紫之隧道浅埋暗挖段为研究对象,采用理论分析、数值计算和现场试验等手段,对CRD工法的开挖工序、临时支护结构型式、开挖步距以及临时支护拆除方式等关键技术进行优化研究,探索出一套完整的优化工法体系,并结合现场试验进行验证。研究结果表明:优化工法提高了初期支护闭合成环速度,保证了整体支护结构在施工过程中的合理转化,有效地控制了拱顶及地表沉降的发展,同时,下台阶作业空间增大,提高了开挖及出渣效率,平均进度提高到原工法的1.45倍。     

复杂环境下地铁隧道CRD工法施工技术研究

在地铁修建过程中,采用有效合理的施工措施和技术,避免邻近建筑物、路面和地下管线的破坏,是工程技术人员亟待解决的一大难题。针对深圳地铁11号线红树湾站—后海站矿山法隧道工程的特点和难点,确定CRD工法施工,并系统阐述在复杂环境条件下CRD工法施工方案,对地表沉降和管线沉降监测数据进行分析,评估CRD工法对周边环境的影响,对类似工程具有一定借鉴意义。     

晋祠隧道下穿关帝庙综合施工技术

以太原西南环晋祠隧道下穿关帝庙为例,介绍双线大断面隧道通过文物保护区的施工方法——CRD法。实践表明,通过采用CRD法、并紧密结合综合支护、监控量测等综合施工技术,可有效防止地表沉降、保证隧道施工安全及周围建筑物安全。