“PBA”工法在北京地铁10号线区间超大断面隧道施工中的应用

北京地铁10号线与4号线联络段长度为56 m,单拱大跨三线断面隧道,开挖净跨达到17.5 m,通过多方案比较分析及数值模拟计算分析,采用"PBA"工法施工,取得了良好效果。同时总结出一套适用于浅埋大跨单拱超大断面隧道施工的施工技术。介绍PBA工法的主要工艺流程及施工技术。     

深埋超大跨单拱隧道开挖与支护参数优化研究

研究目的:基于新建京张铁路八达岭4线隧道超大跨、超大断面单拱的特点:跨度达27.3 m,高度达18 m,断面面积为386.56 m2,如此大的单跨在国内尚属首例,在开挖过程中,拟定四种开挖方案:单侧壁导坑法、单岩柱法、CRD四洞法和CRD六洞法。利用有限元软件对四种开挖方案进行数值模拟开挖和支护全过程仿真计算,得到最优的开挖方案。研究结论:通过在开挖支护过程中对围岩最大拉压应力、拱顶沉降、地表沉降、锚杆轴力、衬砌最大拉压应力等7个指标参数的比较,提出优化的开挖方法为单侧壁导坑法,其次是CRD六洞法,并且采用0.3 m厚的喷射混凝土衬砌和5 m长的锚杆(间距1.5 m×1.0 m)作为支护参数。该结论对设计施工具有指导意义。     

拱墙分离式台车在地铁区间大断面隧道二衬施工中的应用研究

北京地铁昌平线08标段区间右线大断面隧道全长215.254 m,单拱大跨双线断面隧道,开挖净跨12.1 m,通过方案比较分析,二衬断面形式由马蹄形改为曲拱直墙,首次采用了拱墙分离式简易台车模筑施工技术,取得了良好的效果,同时总结出了一套适用于双侧壁导坑法开挖的浅埋单拱大跨断面隧道二衬施工的施工技术。介绍大断面隧道二衬拱墙分离式简易台车模筑施工的主要工艺流程及施工技术。     

京张高铁八达岭长城站超大跨隧道变形控制标准研究

为了确保超大跨隧道开挖过程围岩稳定和施工安全,合理确定各开挖步序的变形控制标准,采用理论分析、数值模拟实验和现场监测等方法,建立隧道变形与围岩应变相互关系的计算模型,提出基于围岩极限应变的隧道总变形控制标准,制定超大跨隧道分步变形控制标准和分级管理方法。研究结果表明:隧道围岩总变形控制标准取决于隧道围岩的极限应变;Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级围岩32.7 m跨度的隧道,其拱顶总沉降控制标准分别为40,90 mm和180 mm;超大跨隧道施工过程中成跨阶段的变形约占总变形的95%,成墙阶段的变形约占总变形的5%。     

基于乌蒙山2号隧道论多线大跨车站隧道的修建技术

随着大跨度(大断面)隧道的增多,特别是在软弱围岩中修建大跨交通隧道的几率增大,国内外都把大型洞室的修建技术列为重大研究课题予以实施。乌蒙山2号隧道是改建铁路贵昆线六盘水至沾益段增建2线工程,出口段扒挪块车站伸入隧道内547 m,为4线大跨车站隧道,最大开挖跨度达28.42m,开挖面积354.30 m2。以此车站隧道为依托,按洞口段、浅埋段、深埋段3部分,分别从开挖稳定性、施工工法、支护措施3方面对特大跨隧道的修建技术进行了分析和讨论,得出了一些有益的结论,可为今后类似工程提供参考。     

基于卸荷减跨机理的大跨度隧道开挖优化

长沙市营盘路湘江隧道大跨段单洞断面积达到380 m2,最大跨度达23 m,是隧道施工的一大技术难题。针对这一难题,基于卸荷减跨机理,提出分部分区开挖的理念。即通过减小开挖跨度,实现荷载的分步转移,围岩出现卸荷松动区,从而减小隧道结构单次承受的荷载,根本上改善结构受力,确保隧道安全、平稳施工。通过有限元进行数值模拟分析,论证开挖优化的合理性。     

大跨扁平隧道施工技术

大水沟隧道是西昌至锦屏水电站辅助洞上线公路的最后一座隧道,最大开挖跨度达16.41m,开挖高度9.28m,高跨比仅有0.57,属典型的大跨扁平隧道。针对大跨扁平隧道的受力和变形特点,采用先超前支护,再分部开挖并及时进行支护,在施工过程中进行拱顶沉降监测等技术措施,确保了隧道施工安全。     

高速铁路大断面隧道地应力测试与分析

大岩湾隧道位于沪昆客运专线长玉段,为单洞双线隧道,全长1 968 m,最大埋深259.64 m,开挖面积达160 m2,跨度达15 m,属于超大断面隧道。本文介绍了隧道工程区水压致裂地应力测试的基本原理和测试结果,并对测试结果进行了分析。分析结果表明:该工程区的原地应力以水平应力为主,最大主应力方向为W67.5°N,与区域地质分析的结果相吻合。根据该工程区应力量值及方向,分析了隧道区的应力特征,并结合该隧道的工程地质条件,对隧道施工过程中的稳定性和岩爆发生的可能性进行了讨论。     

软弱地层超大矩形顶管盾构隧道开挖面稳定性研究

为保证超大矩形顶管盾构隧道开挖面稳定,本文以某超大矩形顶管盾构隧道工程为背景,建立了软弱地层超大矩形顶管盾构隧道模型,研究了不同内摩擦角因子、黏聚力因子、埋深因子时开挖面位移和支护应力差率曲线,结果表明：（1）埋深因子越大,相同支护应力差率m下矩形顶管盾构隧道开挖面位移越大,开挖面主动破坏时m越小,被动破坏时m越大;（2）黏聚力因子越大,相同m下矩形顶管盾构开挖面位移越小,开挖面主动破坏时m越小,被动破坏时m越大;（3）内摩擦因子越大,相同m下矩形顶管盾构开挖面位移越小,开挖面主动破坏时差率m越小,被动破坏时m越大。研究结论可为类似工程提供参考。     

扁坦大跨隧道施工过程的三维数值模拟

大水沟隧道是锦屏水电站上线公路的最后一座隧道,最大开挖跨度达16.4 m,高跨比仅有0.57,进口段埋深浅且存在偏压.根据大跨扁平隧道的受力和变形特点,在施工时采用密排多层小导管注浆超前支护加固围岩、台阶法开挖并及时进行支护.施工过程的三维数值模拟结果及隧道变形监测结果都表明,所采用的施工方案是合理的,保证了施工安全.     

复杂条件下超大跨地铁车站施工仿真技术研究

研究目的：研究复杂条件下超大跨浅埋暗挖地铁车站施工时,不同施工工序下开挖引起的地层扰动对地表沉降及拱顶下沉的影响规律。研究方法：以某超大跨浅埋暗挖地铁车站作为工程背景,利用ANSYS有限元软件作为开发平台,以浅埋暗挖隧道开挖支护理论为基础,采用平面应变模式,对双层两柱暗挖结构的三跨连拱隧道开挖支护全过程进行非线性仿真研究。研究结果：仿真计算结果与现场监测数据基本吻合,可以指导该类型隧道施工的地层沉降仿真研究、施工作业及信息化施工。研究结论：地表沉降影响范围约3倍洞径,最大沉降量为20.75 mm,拱顶最大下沉量为29.93 mm;超大跨隧道分部开挖“群洞效应”明显,在“上软下硬”围岩地层中,地层变形控制的关键工序是上部软岩断面的开挖支护,下部断面要减少爆破振动对地层变形的影响;大跨隧道开挖支护中,不同分部开挖引起的沉降量及沉降槽宽度是不同的。     

大断面互通变截面隧道掘进技术

成渝客专通过新中梁山隧道联接重庆北站和重庆西站,在隧道内设置了3处大跨段,分别引出重庆北站左联络线、重庆北站右联络线和重庆西站右联络线。3个大跨段均采用错台式变截面过渡方式,最大开挖宽度21m,高度16.82m,最大开挖断面274m2,是普通双线隧道断面的2倍以上。其中重庆北站左联络线大跨段长230m,重庆北站右联络线和重庆西站右联络线大跨段长253m。大跨段开挖工法自小里程向大里程分别为台阶法、CD法和双侧壁导坑法;由于该大跨段由斜井进入施工,现场实际是从大里程往小里程方向施工,在D3K293+350处进入大跨段,隧道由单线隧道标准断面直接突变为最大断面。右线2处大跨段与左线大跨段的形式基本一致。     

客运专线超大断面隧道现场监测分析研究

石太客运专线南梁隧道喇叭口段,最大开挖跨度为23.3 m,高度为16.0 m,开挖面积为300 m2,属超大断面铁路隧道.结合南梁隧道喇叭口段工程,开展了系统、全面的监控量测,并根据实测数据,深入分析了支护压力、支护应力的规律及特征,及时将信息反馈给设计与施工,为隧道设计施工提供了技术支持.     

客运专线超大断面隧道施工过程三维力学分析

客运专线上的隧道开挖断面积在150m^2以上，必须选择合适的施工方法才能满足建设需要。为此，本文以Ⅳ级围岩为研究对象，根据隧道埋深不同，对深埋情况下的台阶法和环形开挖留核心土法、浅埋情况下的CD法和CRD法等开挖方法进行了三维数值模拟：通过分析比较，掌握了超大断面隧道的基本受力规律，给出了适合于超大断面隧道的安全、经济、合适的施工方法、。     

城市浅埋硬岩超大断面隧道施工技术探讨

随着城市建设进程的加快,对地面交通、环境影响小的地下空间越来越多地受到青睐,尤其能满足不同功能的大跨地下空间结构更受欢迎。本文以获得2005年詹天佑科技大奖的重庆轻轨二号线临江门车站隧道的施工为例,介绍了城市环境下浅埋硬岩超大断面(大于400 m2)隧道的开挖技术、减震爆破技术、全断面整体式衬砌方法、全面监控量测技术,供同类工程参考。     

高地应力软岩隧道连拱大跨段施工技术

围岩的变形控制是隧道工程界的普遍难题,目前在建的兰渝铁路高地应力软岩隧道围岩大变形剧烈,特别是在隧道结构型式复杂的地段尤为突出,严重影响施工安全与工期进度。结合兰渝铁路新城子隧道出口连拱大跨段工程实践,对比分析了中导洞开挖和背靠背开挖2种双连拱段施工方案,综合分析认为对高地应力软岩隧道采用中导洞开挖双连拱,更为安全、可靠。隧道大跨段采用双侧壁导坑法开挖,双层初支和锚索+锚杆联合支护体系能有效控制围岩变形,现场工程实施效果良好。     

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。     

世界首座超大断面富水黄土隧道贯通

2月24日，郑州-西安铁路客运专线重点控制性工程——张茅隧道顺利贯通。这是目前世界上首座在湿陷性黄土上建设的、最大开挖面积达164m^2的超大断面特长铁路隧道，它标志着中国高速铁路客运专线隧道施工技术取得了重大突破。     

超大断面隧道变截面段施工技术研究北大核心

壁板坡特长隧道是沪昆客专全线控制性工程之一,该隧道采用合分修设计,合修过渡到分修由四个依次扩大的断面构成,均为超大断面。合分修过渡段施工面临跨度大、断面高、变截面等难点,隧道开挖、衬砌作业等与普通隧道有差别。本文根据壁板坡隧道合分修段施工实践,介绍了超大断面变截面施工过程中的总体施工方案、开挖方法、初期支护以及变截面二次衬砌施工等,总结了超大断面隧道变截面施工的技术要点。     

超大断面隧道变截面段施工技术研究

壁板坡特长隧道是沪昆客专全线控制性工程之一,该隧道采用合分修设计,合修过渡到分修由四个依次扩大的断面构成,均为超大断面。合分修过渡段施工面临跨度大、断面高、变截面等难点,隧道开挖、衬砌作业等与普通隧道有差别。本文根据壁板坡隧道合分修段施工实践,介绍了超大断面变截面施工过程中的总体施工方案、开挖方法、初期支护以及变截面二次衬砌施工等,总结了超大断面隧道变截面施工的技术要点。