盾构隧道施工中刀盘泥饼的形成机理和防治措施

复合地层盾构掘进中,盾构机刀盘结泥饼的现象是城市地铁隧道施工中的一个难题。文章以广州地铁四号线某区间隧道工程为例,从地层地质、盾构机自身设计制造及施工控制等因素对刀盘结泥饼的原因进行了分析,提出了防治泥饼的施工措施,为类似工程提供了解决此类问题的思路和途径。     

砂浆回填帷幕注浆在高压富水溶腔处治中的应用

宜万铁路云雾山隧道DK245+260高压富水溶腔,纵向长约13.28m,宽约31.2 m,腔体内充填粘沙土,施工中观测到最大水压为0.56 MPa,最大出水量为1 100 m3/h,腔体内存在大型空腔,施工中多次突泥突水.现场先采用M10砂浆回填溶腔空腔,后采用全断面帷幕注浆构筑截水帷幕,成功完成该溶腔的处理,减少了工程损失,保证了隧道的施工安全.     

基于广佛线调制浆系统在泥水盾构施工中的应用

以广佛线城际轨道交通为背景,详细论述了泥水盾构在施工过程中泥膜形成的过程,以及泥膜对盾构推进的重要作用,并根据泥膜加压试验得到了实际工程中泥膜的特性。研究表明,施工中的调制浆系统所调制的浆液的特性是决定泥膜形成速度和泥膜质量的关键,也是决定泥水盾构推进的至关重要的因素。广佛线泥水调制浆系统的施工组织与安排,为类似以砂土为主要结构土层的盾构施工提供了实践经验。     

软弱围岩涌水和突泥安全施工措施

针对高原隧道施工中常出现软弱围岩涌水、突泥等危害,直接威胁到生命财产安全和工期延误,对隧道施工安全造成极大影响。为了杜绝在软弱围岩隧道施工中遇到的涌水、突泥安全事故的发生,本文依托花石峡至久治公路夏德尔隧道软弱围岩工程实例,对软弱围岩条件下隧道施工中发生涌水、突泥等危害的安全保障措施、超前预报和应急处治方案等进行深入研究,研究结果为类似工程条件下隧道的建设提供参考,具有一定的工程应用价值。     

综合地质预报方法在铜锣山隧道施工涌水预报中的应用

在富水隧道施工过程中,常突发涌水、突泥等工程地质灾害,对施工安全危害极大。工程实践表明,单一的地质超前预报方法造成漏判、误判严重,难以确保隧道施工安全。文章结合铜锣山隧道工程地质条件,提出采用综合地质超前预报技术对铜锣山隧道施工涌水进行地质超前预报,充分发挥TRT法、瞬变电磁法和超前水平钻法技术的各自优势。工程应用效果表明,该种组合的综合地质超前预报技术为该隧道施工决策提供了有效的地质参考依据,在一定程度上避免了隧道涌水、突泥等地质灾害的发生。     

长大隧道突水突泥灾害的地质构造量化评价与监测预警

针对国内长大隧道施工过程中频繁遇到的突发性突水、突泥地质灾害对工程造成重大损失和人员伤亡的现状,在调研国内外隧道突发性灾害发生现状的基础上,重点对长大隧道突发性突水、突泥地质灾害发生的地质构造因素进行综合量化评价,提出了对主要风险源进行监控预警的监控标准,研究开发了隧道突发性突水、突泥地质灾害预警系统,并在浏阳河隧道过河段现场试用,效果良好.     

复杂岩溶隧道突水突泥防灾报警系统设计

2006年1月21日,宜万铁路马鹿箐隧道突发大规模突水突泥,造成了重大经济损失和人员伤亡,从而引起了部各级领导的高度重视。宜万铁路是在建的地质条件最为复杂的线路之一,隧道工程多发育岩溶,具有突发性突水突泥的可能,修建风险大。为了进一步规避施工风险,减少施工过程发生突水突泥造成经济损失和人员伤亡,设计中根据隧道工程地质、水文地质,以及隧道工程特征,对岩溶隧道进行了风险等级划分,并针对Ⅰ级风险隧道进行突水突泥防灾报警系统设计(系统包括预测预报、注浆堵水、安全逃生三个方面),该设计在国内外尚属首次,设计成果在宜万铁路进行了应用,并取得了一定的成效。     

盾构机刀盘的地质适应性设计研究

为了提高盾构机的地质适应性,减少盾构施工过程中因地质因素造成的工程问题,盾构机刀盘必须根据地质条件进行地质适应性设计.文章基于多个盾构隧道施工实践,分析了国内外盾构隧道施工中出现的掘进困难、刀盘刀具快速磨损、结泥饼和开挖面失稳等工程问题,发现刀盘对岩土类型、岩土物理力学性质和水文地质条件不适应是产生这些工程问题的根本原因.基于岩土体与刀盘相互作用的机理和盾构施工经验,文章分别总结了刀盘结构、刀具选型布置和刀盘碴土改良装置在地质适应性方面的设计经验.     

高压富水隧道断层破碎带突涌水分析与工程对策

长大山岭隧道施工过程中不可避免地要通过断层破碎带等不良地质,在断层带地下水发育、导水性较好、补给充分的情况下,极易发生突泥涌水等地质灾害,会严重影响施工安全.文章对青云山隧道F高压富水断层破碎带突涌水的特征及原因进行了综合分析,详细论述了穿越该断层所采用的超前地质预测预报、全断面超前预注浆、超前大管棚、加强型抗水压衬砌及全包防水等综合工程措施.施工中由于采取了这些工程措施,有效地控制了隧道施工造成的地下水流失,达到了预期效果,保证了施工安全.     

中铁科研院西南院喜获“中国土木工程詹天佑奖”

近期,由西南院参建的“雅安至泸沽高速公路”项目喜获第十七届“中国土木工程詹天佑奖”。雅安至泸沽高速公路项目全长239.844 km,位于四川省西南部,由四川盆地边缘向横断山区高地爬升,被称作“云端上的高速公路”。是国家“十一五”重点公路建设项目,是交通运输部确定的“科技示范和勘察设计典型示范”双示范项目。西南院依托雅泸高速工程,参加完成了交通部重大科研项目“高速公路螺旋型曲线隧道运营安全控制技术研究”、四川省交通厅交通建设科技项目“小半径螺旋型曲线隧道施工通风与防灾技术研究”等项目、“大相岭泥巴山隧道施工组织设计研究”及“超高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥梁设计与控制关键技术研究”。研究成果成功应用于雅泸高速公路干海子和铁寨子Ⅰ号两座小半径螺旋型曲线隧道工程、泥巴山隧道工程及腊八斤大桥和黑石沟大桥两座桥梁工程的设计及施工中。