三台阶临时仰拱中柱工法在浅埋大跨隧道围岩施工中的应用及效果分析

三台阶临时仰拱中柱工法是在三台阶临时仰拱法基础上,在上台阶中部增设竖向临时支撑的改进工法。该工法工序简单,初支闭合时间短,施工速度快,既继承了三台阶临时仰拱法的优点,又弥补了其对拱顶竖向位移控制不足的缺限。以苍龙山隧道为工程背景,通过数值模拟计算和现场监控分析,表明浅埋大跨隧道围岩段采用三台阶临时仰拱中柱工法能够保证隧道施工的安全性。     

风积沙围岩隧道施工新技术研究

针对风积沙的特点,通过对不同施工方案的比较与分析,介绍了水平旋喷桩和三台阶临时仰拱法在风积沙隧道施工中的应用,实践表明三台阶临时仰拱法具有很多优点,值得推广。     

软弱富水Ⅵ级围岩隧道仰拱安全快速施工技术

针对江门隧道围岩为Ⅵ级全风化花岗岩且富水,遇水易软化、呈现流塑状的特点,为解决开挖仰拱时前方掌子面垮塌导致循环进尺控制难的问题,施工中采用仰拱基坑钢板桩超前临时围护,单次围护长度为两个仰拱循环进尺;仰拱开挖采用前后跳槽左右分部开挖技术,开挖两循环后及时施作仰拱衬砌。通过采用该技术有效确保了仰拱施工中前方掌子面的安全稳定,保证了仰拱开挖的循环进尺,提高了软弱富水围岩条件下仰拱的施工效率,取得了良好效果。     

综合降水技术在胡麻岭隧道富水粉细砂地层中的应用

兰渝铁路胡麻岭隧道第三系富水粉细砂地层,具有复杂敏感的水稳特性,开挖后随时间推移受地下水的补给,围岩含水率和稳定性具有显著变化的特点。经过理论分析和现场试验,确定洞内采用分部台阶轻型井点降水、超前水平真空降水、重力深井负压降水,洞外采用地表重力式深井降水。通过含水率现场测定,得到降水时机—围岩含水率的关系,确定了富水粉细砂地层隧道施工的最有利降水时机。实践证明,在富水粉细砂地层开挖支护过程中,洞内超前水平真空降水应在开挖前3d进行,洞内分部台阶轻型井点降水及重力深井真空降水应随时跟进,洞外地表深井降水应超前15d进行,可稳定控制围岩含水率在10%~11%,达到预期降水效果。     

乌树头隧道施工方案优化选择

对于围岩稳定性差的浅埋隧道,合理的施工工法对于保证隧道施工安全性,控制施工质量有重大的意义。以乌树头隧道为例,综合分析双侧壁导坑法、CD法(单侧壁导坑法)、三台阶加临时仰拱法3种不同的施工方法,运用FLAC软件对3种工法数值模拟,分析不同施工工法隧道的塑性区变化、围岩变形,提出符合本工程的施工工法,并同时对监控数据进行比较。研究结果得出,采用双侧壁法可以保证围岩稳定性及围岩变形量最小,并对双侧壁法施工参数和关键步骤进行了优化,可为此类高速公路隧道施工提供一定的参考。     

浅埋软弱围岩隧道大变形施工控制技术研究

针对浅埋软弱围岩隧道初期支护大变形问题,结合昌宁高速川风凹隧道工程实际,分析了隧道大变形发生的原因机理,提出了包含地质情况探测、地表塌陷注浆回填、继续变形控制、洞内管棚注浆加固、三台阶临时仰拱法开挖和强支护的系统施工治理技术。     

汕湛公路隧道施工方案优化选择

对于围岩不稳定的隧道,合理的施工工法对于隧道施工的经济性、安全性有重大的意义。以枫树坳隧道为例,综合分析施工工法、安全性、经济性等因素,通过对双侧壁导坑法、CD法(单侧壁导坑法)、三台阶+临时仰拱法3种施工方法的比选,运用FLAC软件对3种工法数值模拟,分析得出主洞洞身段Ⅴ级浅埋段、土质围岩段或风化、破碎较为严重的洞口段地段采用双侧壁导坑法施工;Ⅴ级围岩浅埋偏压段采用单侧壁导坑法施工等施工工法;可为此类高速公路隧道施工提供一定的参考。     

高速公路山岭隧道进洞技术研究

高速公路隧道洞口段多属于强风化带,围岩破碎,且通常夹有土层,覆盖层较厚,不易形成自然拱,易产生沉降。文章结合贵州省盘兴高速营盘隧道,利用有限元计算软件ADINA对三台阶临时仰拱法与预留核心土法进行数值模拟,通过将计算结果与实测数据进行对比,验证了模型的合理性;并对两种工法进行了对比研究,结果表明,三台阶临时仰拱法在保证结构安全与控制结构变形方面较预留核心土法效果更优。     

基于有限元的三台阶仰拱初支技术

为了解决大断面软岩隧道的软弱破碎围岩径向位移增速快,开挖后初期支护结构不能尽早发挥作用,极大可能导致围岩失稳、发生安全事故等问题,以新建蒙西—华中煤运通道马湾隧道为依托工程,以优化改进后的三台阶仰拱初支开挖法进行施工,并借助有限元软件建立隧道模型,对三台阶仰拱初支开挖法进行数值模拟分析.最终结果表明:按优化改进后的三台...     

大断面浅埋土质隧道施工工法优化分析

为探明大断面浅埋土质隧道在不同施工工法开挖下的变形及支护力学响应特征,寻求适用的工法,以宁安铁路钟鸣1号隧道工程为依托,采取现场试验与数值模拟相结合的方法,研究该类隧道在3种不同工法下的洞周及地表变形、围岩塑性区分布范围、初期支护及二次衬砌内力变化规律。研究结果表明：大断面浅埋土质隧道围岩变形有明显的空间效应,开挖面处预收敛变形所占比例约40%-50%;CRD法与六步CD法施工在控制洞周及地表变形方面明显优于三台阶临时仰拱法,且开挖产生的围岩塑性区分布范围小,两者均能满足围岩及支护稳定性的要求,而CRD法较六步CD法施工工期稍长、造价稍高,因此六步CD法为该类地层隧道施工的优选工法。     

洺水隧道下穿邢汾高速公路安全性分析

和顺至邢台铁路洺水隧道下穿邢汾高速公路且临近其桥台,根据工程类比并借助数值分析,从爆破安全距离、交叉稳定性分析、爆破分析等方面,分析了隧道施工对高速公路的影响。结果表明,隧道下穿高速公路Ⅳ级围岩段采用型钢钢架支护和三台阶临时仰拱法施工能有效地控制路面及桥台沉降,采用控制爆破并减小开挖进尺,能有效降低爆破施工对公路桥台的影响,为设计施工提供了依据。     

管棚支护体系与施工工法配合效果研究

依托某高速公路隧道工程,采用有限差分软件FLAC3D,以软弱破碎段围岩为研究对象,对各施工工法下(有无超前管棚预支护体系)围岩变形进行分析。研究结果表明:无论采用何种施工工法,超前管棚预支护体系均可有效抑制开挖过程中围岩破坏范围的发展。隧道拱顶沉降均始于掌子面前方一定范围,随着开挖的推进而增大,当掌子面通过目标断面2~3倍洞径后,地表沉降达到峰值并逐渐趋于稳定。在3种施工工法中,对围岩的控制效果,环形开挖留核心土法最好,单侧壁导坑法次之,三台阶临时仰拱最弱。     

下穿重载公路隧道变形模拟分析

鹰窝山隧道浅埋段下穿以运煤车辆为主的锦赤公路。车辆超载现象严重,隧道围岩为全风化花岗岩,围岩稳定性极差。在隧道施工过程中必须保证公路正常运营,施工难度大。基于现场试验获得了围岩物理力学参数,采用数值方法对施工方案进行了三维数值模拟,计算结果和隧道变形结果均表明,所采用下穿公路的隧道施工方案是合理的,保证了隧道施工安全和下穿公路的安全。     

高地应力软岩隧道仰拱施作方法研究

为研究不同的仰拱施作方法对高地应力软岩隧道稳定性的影响,根据时速为200 km/h的双线铁路隧道的标准设计图建立有限元模型,基于三台阶七步开挖法研究了四种不同的仰拱施作方法.分析了不同仰拱施作方法下隧道的拱顶、边墙及仰拱的变形和应力,进一步讨论了初期支护的安全稳定性.研究结果表明:高地应力软岩隧道三台阶七步开挖法中下台阶核心土带仰拱一次开挖,仰拱先填充碎石土后换填混凝土的施作方法最优,该方法能有效控制围岩变形,建议高地应力软岩隧道施工中采用该法;传统的仰拱施作法因初期支护封闭滞后等问题,围岩变形较大;下台阶核心土带仰拱一次开挖,仰拱中部填充碎石土的施作方法不可行,左、右边墙安全系数小于2,不满足规范要求.     

浅埋偏压隧道口的软弱围岩综合加固处治研究

以夹坑隧道浅埋偏压段隧道洞口施工为例,依据隧道地质条件,综合利用砂浆锚杆加小导管注浆加固边仰坡、反压护道处治偏压技术、地表注浆、大管棚超前预加固围岩、预留核心土多台阶开挖技术、隧道拱部加固采用超前小导管注浆、径向小导管注浆及临时施做仰拱支护等综合治理加固和超前支护技术措施,并且通过施工监控围岩和地表变形数据,动态反馈施工加固的效果。     

铜锣山隧道软弱破碎围岩受力与变形分析

三台阶法和双侧壁导坑法是浅埋大跨度隧道常采用的施工方法,2种方法对隧道结构的受力变形及工程进度影响不同。针对重庆铜锣山隧道进行施工方法的比选,采用岩体弹塑性D-P破坏准则,利用数值仿真方法研究了双侧壁导坑法和三台阶法2种施工方法下隧道围岩和支护结构位移和受力特征,并结合现场施工流程分析其进度安排。研究结果表明:铜锣山隧道采用三台阶法施工在控制围岩位移、塑性区范围和支护结构受力等方面能够满足安全要求,且三台阶法在施工进度、工程造价、工序安排等方面具有明显优势。研究成果在铜锣山隧道的应用能够为同类工程建设提供理论依据和实践经验。     

黄土连拱公路隧道围岩变形监测和数值分析

以离军高速公路黄土连拱隧道为工程背景,对地表沉降、地质和支护状况、拱顶下沉和水平收敛进行了现场监测,并采用有限元方法分析了隧道围岩拱顶下沉和水平收敛的变化规律,进而研究了黄土连拱隧道三导洞法施工的围岩变形规律和影响因素．结果表明：黄土隧道Ⅳ类围岩比Ⅴ类围岩变形小,围岩稳定较快;三导洞施工法开挖中、左、右导洞和断面开挖时,围岩应力一直处于重新调整中,变形也在不断变化,且施工中开挖顺序对围岩变形有很大影响,在洞室开挖施工中,要密切注意拱腰及拱顶的变形情况,加强Ⅴ类围岩监测,及时进行临时支护,尽早完成右洞初期支护,以防变形过大而围岩失稳;影响黄土隧道围岩变形的主要因素是黄土的工程特性和地质工程环境．     

超大断面扁平结构隧道开挖方法数值模拟及优化研究

超大断面扁平结构隧道的受力特性和围岩应力分布情况复杂,施工难度大、安全隐患多,寻找一种合适的开挖方法尤为重要。结合某超大断面扁平结构公路隧道工程实际,提出三种不同开挖方法(三台阶七步法、双侧壁导坑法和双侧壁结合台阶法),运用MIDAS/GTS软件对各开挖方法进行数值模拟,分别获得了三种方法开挖过程中隧道围岩位移和受力特点及其分布规律,并进行比对分析,优选结果表明,双侧壁结合台阶法是适合该超大断面扁平结构隧道的最优开挖方法,该方法在现场生产应用取得了良好效果,确保了隧道施工安全,可为类似工程施工提供参考。     

大洞山隧道动态设计施工及合理性分析

根据隧道动态设计和施工原则,通过现场监控量测、超前地质预报以及有限元计算等科学手段,提出大洞山隧道工法转换方案。在进洞施工后将施工工法从双侧壁导坑法转换为三台阶法。由现场监测结果可知,三台阶法未对隧道围岩产生较大扰动,表明工法转换设计施工方案合理可行。     

浅埋偏压软弱围岩隧道口治理

以某隧道为例,采用砂浆锚杆配合小导管注浆加固边仰坡、偏压处反压回填、地表注浆配合管棚成型、台阶法预留核心土开挖、洞内拱部超前小导管注浆、径向小导管注浆及临时仰拱支护等多项综合进洞施工技术,且在施工中加强监测,保证施工安全、加快工程进度、提高劳动效率并确保该隧道运营阶段的安全。及早施作初期支护和二次衬砌控制围岩变形,保护和发挥围岩自承载能力,确保洞口坡体稳定。