浅埋软弱地层中超大断面隧道支护方案研究

通过对某二级公路隧道洞口段单洞四车道超大断面支护形式的研究,提出了一种新型支护方案。对传统方案与新型方案的计算分析与对比表明:新的支护方案可以有效减小结构内力,降低支护强度,改善边墙及仰拱的受力条件,技术效果显著,为超大断面隧道在复杂地质条件下的工程应用,提供了较好的解决方案。     

双洞八车道公路隧道施工方案研究

双洞八车道公路隧道最大跨度在23m左右,扁平率小于0．5,为超大断面隧道。通过对某双洞八车道公路隧道在几种围岩条件下多种施工开挖方案的有限元计算分析,得出双洞八车道公路隧道宜采用三心圆拱型断面和复合式支护衬砌,软弱围岩段宜采用双侧壁导坑法开挖,并通过相似模型实验研究,得到隧道围岩在施工中的位移发展,遵循台阶式发展过程并符合Hill函数变化规律,可对类似工程设计施工提供类比和指导。     

大断面公路隧道穿越接触带段施工方案优化研究

以兰海高速马林隧道工程穿越不整合接触带段为背景,采用数值模拟手段,对比分析不同的导洞开挖顺序、掌子面间距及循环进尺对围岩变形的影响,结果表明,选用合适的开挖顺序可以明显减小围岩变形量,而缩短掌子面间距与减小循环进尺的措施对提升围岩变形控制效果不明显。综合研究成果,确定了马林隧道穿越不整合接触带段的施工优化方案,研究成果可为类似工程提供设计依据与借鉴。     

双向8车道超大断面小净距公路隧道群设计

双向8车道超大断面小净距公路隧道变形机理、初期支护体系、开挖工法等方面与常规隧道有所不同,且国内外相关研究相对较少,设计上无相关规范可依,可参考借鉴实体工程也较为缺乏。为更好地指导同类工程设计,以京沪高速济南连接线工程为例,介绍了国内乃至世界上最大规模双向8车道公路隧道群的工程概况及设计要点,对小净距隧道合理净距、支护方案和开挖工法等进行了研究,确定其分离双洞间合理净距为10 m~15 m,建议衬砌支护采用二次支护方案并给出了具体参数,规定了隧道开挖工法、前后洞掌子面距离和施工步距离要求。该工程现已按时完工通车,实践表明实施效果良好,成果对类似工程的实施具有一定的参考和借鉴意义,可为后续规范的修编提供基础资料。     

全风化花岗岩浅埋地层超大断面隧道施工工法研究

为了解决全风化花岗岩浅埋地层超大断面隧道的施工技术问题,以赣(州)龙(岩)铁路新考塘隧道为工程依托,采用数值计算方法对超大断面隧道施工工法进行研究,对比分析了3种施工工法引起的围岩及结构应力特征、隧道支护体系的变形以及施工的可控性,得到"靴型大边墙+加劲拱双侧壁临时横撑开挖法"更适用于新考塘隧道超大断面段施工,并付诸实施,工程实践证明该法可行,可为类似工程施工提供参考。     

大跨度公路隧道浅埋段施工

主要从隧道开挖方式、支护手段、长管棚注浆、监控量测等方面介绍正在施工中的京珠高速公路靠椅山隧道大跨浅埋段施工一套行之有效的措施和许多宝贵经验。     

超大断面4车道公路隧道二次衬砌厚度优化研究

京沪高速济南连接线工程与济南绕城高速济南连接线工程共设置了6座双向8车道隧道,隧道比重高、里程长、断面大、地质条件复杂,是整个项目的控制性工程,其二次衬砌厚度对整个项目隧道工程的安全性与经济性具有重要的影响。鉴于目前国内尚缺少4车道公路隧道支护参数的技术标准,为得到合理的二次衬砌支护参数,选取典型小净距Ⅴ级围岩浅埋段,采用数值计算的方法,研究了不同混凝土强度等级、不同厚度条件下的二次衬砌力学性能。结果表明:1)超大断面4车道隧道二次衬砌厚度存在一个合理范围,在该范围内二次衬砌的最大裂缝与最小安全系数均在限值范围之内,超过合理厚度不利于结构安全;2)提高二次衬砌混凝土强度等级对结构安全有利,但随着等级的提高其有利作用在逐步减弱。     

城市浅埋超大断面隧道的开挖方法探讨

重庆市轨道交通三号线红旗河沟车站位于繁华城区中心,周边环境复杂,隧道最大断面达730m2,覆盖岩层仅8.6m厚,覆跨比约为0.4,为典型的超浅埋超大断面隧道。根据工程类比,施工前对几种开挖方法进行了多次的对比分析与探讨,认为均有各自的优缺点,每种方法都得采取有效施工措施才能实现,几种开挖方法的探讨为大断面隧道的施工提供了借鉴。     

超大断面公路隧道斜交下穿高速铁路施工方案研究

以渝长扩能项目唐家嘴隧道为工程依托,为保证下穿段安全快速地通过,经技术经济方案比选,有限差分法数值模拟验证,确定下穿隧道最优施工方案。研究结果表明:双层初支+三台阶法具有工序简单、施工机械化程度高、工期短、经济性好等优点,对高铁路基沉降及轨道偏差的控制处于标准之内,下穿段隧道施工宜采用此方案。     

台阶法在超大断面浅埋偏压隧道中的应用研究

为探索台阶法在超大断面浅埋偏压隧道施工中的可行性,以蒙华铁路石岩岭隧道为研究对象,对台阶法和传统分部开挖法进行比选,提出三台阶临时仰拱+竖向支撑的开挖工法,并采用MIDAS有限元软件建立地层-结构模型,对施工各阶段隧道-围岩体系的应变-应力进行模拟分析,以判断开挖过程的结构风险。对台阶法施工过程中出现的拱顶沉降大、初期支护出现裂缝、爆破对软硬不均地段的影响和地表土体开裂等问题进行分析并提出相应的对策,现场实施效果表明:台阶法能满足石岩岭超大断面浅埋偏压隧道施工安全的要求,且具有施作技术简单、高效快捷的优点,可为类似工程施工提供参考。     

横穿公路的浅埋段隧道结构设计

结合蒙自至新街高速公路窑头1号隧道的工程实践,简要介绍了横穿公路的浅埋软岩段隧道结构的设计与施工.     

大断面隧道浅埋段盖挖法施工实例

介绍云桂铁路石林隧道、老笑一号隧道浅埋段有边桩盖挖法和无边桩盖挖法2个施工实例,总结铁路双线大断面隧道浅埋段采用盖挖法施工的关键技术,对大断面隧道浅埋段采用盖挖法施工的适用条件进行探讨,提出采用盖挖法替代浅埋暗挖法施工的条件,即当交通、水电等外部施工条件较好时,在一般地层隧道覆跨比为0.4～0.6的超浅埋段,岩溶洼地覆跨比为0.6～1.0的浅埋段可考虑采用盖挖法替代浅埋暗挖法施工。     

浅埋超大断面隧道CSAMT法探查分析与应用

基于前期钻孔地质调查得到的数据资料,利用物探手段对济南绕城高速济南连接线工程老虎山隧道入口所在场区进行深度探测,借助可控源音频大地电磁法(CSAMT)获得整个区域岩体电阻率图,通过对数据进一步解译,进而了解场区的地质环境条件,查明了隧址区围岩构造走向、倾向、宽度以及不良地质体情况,包括岩性接触带、侵入接触带、断裂带和有地下隐伏构造,并对电阻率异常及变化较大区域给予合理解释,为隧道施工提供科学依据。     

横穿公路的浅埋段隧道结构设计

结合蒙自至新街高速公路窑头1号隧道的工程实践,简要介绍了横穿公路的浅埋软岩段隧道结构的设计与施工.     

双洞双向8车道公路隧道的方案比选

结合双洞双向8车道大跨度公路隧道的设计和施工,从技术可行性、经济效益和社会效益方面对3个备选方案进行了比较,并采用综合评分法进行了定量化评价,推荐采用暗挖分离式小净距隧道方案,可以在确保隧道交通功能的前提下,实现经济效益和社会效益的双赢。     

富水软土地层超大断面浅埋暗挖隧道开挖施工技术

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道工程口岸暗挖段在管幕+冻结超前预支护体系下采用5台阶14部工法分台阶分部开挖。隧道开挖施工工序复杂,包括掌子面注浆、初期支护、临时支撑体系、二次衬砌、临时支撑拆除及三次衬砌等多道工序交叉作业。通过对该支护体系下开挖方法的介绍,结合施工监测数据,表明:顶管管幕+冻结止水帷幕的超前支护下5台阶14部开挖工法合理可行;支护体系随开挖随支撑,有利于隧道开挖安全有序推进;冻结对开挖的影响主要体现在冻土开挖困难与冻胀的影响,需在保证隧道封水安全的条件下合理调控。     

中国四车道及以上超大断面公路隧道修建技术的发展

伴随经济的迅猛发展,对公路交通提出了更高的通行要求,新建、扩建的四车道及以上超大断面公路隧道频频出现,但却几乎没有学者对此方面的研究做出系统的归纳总结,诸多研究在类比引用时忽略工程案例更为细致的类别而存在些许不合理。基于此,通过广泛深入的调研,依据成因和特征将四车道及以上超大断面公路隧道分成3类:常规新建四车道公路隧道、原位扩建四车道公路隧道和分岔四车道及以上公路隧道;在此基础上,归纳总结分析了四车道及以上超大断面公路隧道断面形状、施工工法、施工力学和支护参数等的技术现状以及研究中存在的不足。在断面形状的研究上,实际工程采用的扁平率波动范围较大,并且大于目前理论研究得到的扁平率和国外大部分隧道采用的扁平率,更为合理的扁平率需要深入研究;在施工工法的研究上,有逐渐减少开挖分部,扩大施工空间,增强机械化施工的趋势,与之配套的自动化程度更高的施工机械急需研发;在施工力学的研究上,对围岩的荷载释放和渐进性破坏过程有了更加深入的认识,但是对深埋段围岩压力的计算方法仍没有统一的有说服力的计算理论;在支护参数的研究上,不同的工程呈现较大的差异,需对超大扁平隧道的支护参数进一步研究和优化,为完善相应的指南或规范奠定理论基础。最后对四车道及以上超大断面公路隧道的建造技术进行了展望,指出设计标准化、施工机械化、结构轻型化等是今后重点研究的内容。     

双向双车道公路曲线段加宽研究

车辆外廓尺寸及轴距等参数是道路几何线形设计的关键控制要素。在公路工程技术标准中对设计车型的分类和其外廓尺寸已有详尽清晰的规定,而目前我国道路营运车辆仍存在部分外廓尺寸超规的现象,如大型构件运输车辆过长、过宽等情况。因此,现行标准中所规定的曲线段加宽值很难满足此类特殊情况下车辆转弯的需求。本论文将首先对国内、外的曲线加宽测算模型进行深入的理论对比分析,随后将以我国云南省某高速公路大件运输公路为案例采用上述模型进行实例应用。通过对比分析结果,确定我国与国外模型确定的曲线段加宽值保持一致,分析表明这一系列加宽值可以完善我国现行标准中对极限交通条件的曲线段加宽值的相关规定。     

公路隧道浅埋暗挖富水段施工分析

为解决浅埋暗挖富水段隧道施工技术难题,结合公路隧道浅埋暗挖富水段实体工程,采用数值模拟和现场实测的方法,考虑地下水的影响,进行大量计算和分析,提出了浅埋暗挖富水段隧道施工方法,并进行了验证。结果表明,该方法是合理的,为同类工程提供了技术借鉴。     

浅埋大断面公路隧道围岩竖向压力对比分析研究

本文依托于宝鸡坪坎至汉中(石门)高速公路PH-9合同段的一座分离式双向六车道某隧道,采用全土柱理论、谢家烋公式、太沙基公式、比尔鲍曼公式四种围岩压力计算方法进行理论分析比较,得出浅埋大断面隧道围岩压力主要影响因素为埋深和跨度。同时对埋深为7m和20m情况下,运用数值模拟对浅埋大断面隧道围岩压力进行计算分析,并与四种理论计算结果进行了比较,得出埋深小于荷载等效高度hq时,采用全土柱理论计算方法;埋深处于h_q~2.5h_q时采用太沙基公式计算方法。为今后同类浅埋大断面隧道围岩压力计算方法的选取提供了一定的参考价值。