隧道深埋式中心水沟施工技术研究

石马寨隧道位于湖北省阳新县境内,本地区雨量充沛。设计采用贯通仰拱下方的中心水沟排水,水沟开挖最大深度至仰拱初支面以下1.29 m,施工难度非常大。加快深埋式中心水沟施工进度、减少中心水沟施工对仰拱施工进度的制约,确保施工安全是该工程施工的关键。本文结合石马寨隧道施工的实际情况,系统总结了隧道深埋式中心的施工工序及施工控制技术,可以指导其他类似工程施工。     

严寒地区高速铁路隧道深埋中心水沟施工技术

严寒地区高速铁路隧道为预防冻胀,于隧道排水口1 000 m范围内设置深埋中心水沟,深埋中心水沟施工难度大、工序复杂,耗时较长。以太焦铁路赵卜峪隧道进口为工程背景,优化隧道深埋中心水沟施工方案,提出管座预制、深孔开挖爆破、使用长大栈桥、工序平衡作业等施工方法确保施工安全,质量及进度得到较大提升。本文根据现场实际施工情况总结了深埋中心水沟施工工艺和过程控制要点,可供类似工程参考。     

严寒地区铁路隧道中心深埋水沟设置长度计算方法

严寒地区铁路隧道防寒措施的合理设置直接关系到铁路运营安全。通过对已建成严寒地区隧道排水通道局部结冰情况和太阳辐射对应关系进行分析,隧道洞口的太阳辐射大小是影响隧道排水通道局部结冰的关键因素。为降低隧道冻害在铁路安全运营中产生的危害,量化计算严寒地区铁路隧道中心深埋水沟的设置长度,建立了隧道洞口太阳辐射评价标准,并基于已建成的位于严寒地区铁路隧道优化后的中心深埋水沟设置长度,结合太阳辐射指标、最冷月平均气温,采用麦夸特法(Levenberg-Marquardt)非线性回归计算出公式待定参数,得到了严寒地区隧道中心深埋水沟设置长度计算公式。     

寒冷及严寒地区铁路隧道防排水设计探讨

研究目的:我国寒冷及严寒地区已建成的隧道存在渗漏水影响造成的仰拱翻浆冒泥、衬砌开裂、底鼓甚至侵限等一系列病害.通过对东北地区既有铁路隧道防排水技术现状及运营维护状况进行的调研,分析严寒及寒冷地区防排水设计、施工和运营中存在的问题,指出防排水设计技术需要不断提升水平,从而简化运营维护及保证行车安全.研究结论:结合拟建及在建隧道的防排水设计、施工中存在的实际问题以及新工艺、新材料的实用,总结出保温水沟、中心深埋水沟、防寒泄水洞以及保温盲沟等保温排水的设计应优先采用新型保温材料,减少施工工序以及减低施工难度,以充分解决寒冷及严寒地区隧道的冻害问题.     

高原长大隧道水沟电缆槽组合式模具施工技术

结合兰新铁路客运专线大梁隧道和祁连山隧道水沟电缆槽施工,针对高海拔环境,采用整体移动模架与小模板拼装组合式模具。对比分析组合式模具,介绍水沟电缆槽施工关键技术;阐述和分析组合式模具施工工艺流程及操作,以及水沟电缆槽施工的混凝土浇筑与养护、质量控制措施、安全控制措施和环保措施。     

电伴热系统在浩吉铁路隧道冻结防治中的应用

隧道穿越寒冷、严寒地区,在含水环境下易发生冻结现象,严重威胁行车安全.随着我国寒区隧道的大规模建设,寒区隧道冻结防控大多采用"防、排、保温结合"的方式,保温排水系统设计包含侧沟式或中心埋置式保温水沟、中心深埋水沟、防寒泄水洞等方式.以浩吉铁路寒区隧道为例,在前期既有聚氨酯保温侧沟措施下,结合现场出现的侧沟冻结、仰拱填充...     

隧道水沟电缆槽共缝机理及变形缝防水设置技术研究

随着铁路隧道工程建设标准化的提高,水沟电缆槽作为最后一项附属工程施工,其浇筑工艺及施工装备均有了新的提高,但是施工后期和线路后期运营,水沟电缆槽开裂变形的问题依然是难以解决的质量缺陷,对隧道运营安全产生极大影响。本文通过成兰铁路长大隧道工程施工过程中的试验,分析其变形开裂成因以及对水沟电缆槽、衬砌施工缝共缝机理进行研究,结合现场技术应用效果,提出"共缝"设置理念,并针对变形缝设置提出相应解决措施,可为今后隧道工程设计、施工提供有益借鉴。     

深埋隧道施工组织及不良地质地段施工方法

结合某深埋隧道工程，分析了隧道工程的施工过程与方法；针对该隧道的不良地质情况，重点介绍了超前帷幕注浆的技术方案、注浆设计和注浆工艺。     

京沈高速铁路支线天秀山隧道洞口段的防冻保温技术

针对寒冷地区隧道洞口段因受洞外气候影响严重而对防冻保温设计要求高的问题,以京沈高速铁路支线天秀山隧道为背景,采用数值模拟方法研究了寒冷地区隧道洞口段温度场及防冻保温措施。研究结果表明:在中心深埋水沟顶部和边墙碎石盲沟外侧设置保温板可以防止负温影响到中心深埋水沟和边墙碎石盲沟;仰拱混凝土无法隔绝负温,仰拱底部的横向排水管、二次衬砌背部的环向透水盲管冬季受负温影响易发生冻结。提出对横向排水管包裹防冻保温层,并将保温板厚度增到8 cm的优化方案。优化后横向排水管和环向透水盲管不再出现负温,满足寒冷地区冬季正常工作要求。     

隧道深埋富水滑动型软弱带突水突泥处理技术

研究目的:厦深铁路梁山隧道DK 96+.505~DK 96+530里程段发育有富水全~强风化花岗岩软弱带,长度25 m。该段隧道埋深270 m。软弱带呈陡倾状,倾角为75°~85°,两端为完整的花岗岩。软弱带沿隧道横向延伸长度约2.3 km。2009年3月14日,隧道开挖至软弱带时发生突水突泥,涌泥总量约3万m~3,淤积隧道长度230 m,致使地表塌陷200 m~2,陷坑深度20 m。随后在隧道左侧设置迂回导坑,施工中再次发生突水突泥,使地表陷坑加剧,施工受阻。因此,必须研究施工技术方案处理该深埋富水滑动型软弱带。研究结论:(1)针对深埋富水滑动型软弱带突水突泥,采用"排水降压、旋喷加固、超前管棚"综合处理方案是可行的;(2)针对大跨度复杂地质隧道,采用"高扬工法",施工期间总变形量约2 mm,该工法安全可靠,施工相对简单;(3)该研究成果可用于隧道深埋富水滑动型软弱带的处理。     

CSAMT技术在乌鞘岭特长隧道斜井施工前方出水段地质预报中的应用

CSAMT技术在深埋隧道地质预报应用中预测了隧道前方出水段的位置及地质情况,为隧道变更设计提供了依据,取得良好的效果,说明CSAMT技术在地质预报中的有效性,为深埋隧道施工前方出水地质超前预报提供了新的思路。     

白垩系全风化红砂岩深埋隧道初期支护受力特性与荷载模式

阳城隧道穿越大量红砂岩地层,该地层遇水易崩解软化。本文通过对现场试验结果分析得出含水率对该隧道围岩压力的影响显著,富水区域围岩压力大,容易导致隧道偏压。经对比3种理论计算方法,太沙基理论围压压力计算值与实测值最接近,因此依据太沙基理论计算全风化红砂岩深埋隧道围岩压力。在此基础上结合试验段现场实测数据,给出全风化红砂岩深埋隧道围岩压力计算方法。与设计规范推荐的计算方法相比,采用该方法进行初期支护结构设计具有更多安全余量。研究成果可供类似地层隧道设计施工参考。     

高铁湿陷性黄土浅埋偏压隧道施工技术控制

研究目的:银西铁路(甘宁段)惠安堡隧道地处宁夏自治区盐池县境内,属第四系上更新统风积砂质黄土(马兰黄土),Ⅳ级(很严重)自重湿陷性场地,并存在局部偏压现象,施工中存在塌方冒顶风险,修建难度大。通过对隧道施工技术控制进行研究,解决施工过程中的的关键问题,降低隧道施工安全风险,总结提炼浅埋、偏压、湿陷性黄土地区隧道施工工法,分析研究隧道施工过程中经济、安全效益,为以后类似工程施工提供参考。研究结论:(1)上台阶开挖后拱顶沉降较大,采取人机结合开挖方式,先初喷一层混凝土,采用钢拱架下垫钢箱,缩短钢拱架安装及喷射混凝土时间;(2)加工38 m短距液压自走行栈桥,同时自带仰拱曲模和中心水沟模板,可有效保证安全步距,同时提高施工进度,避免仰拱与填充一次浇筑,确保施工过程符合设计受力体系;(3)洞口地段湿陷性处理采用等边三角形水泥土挤密桩,可有效消除湿陷性;(4)对隧道地表沟壑陷穴进行换填处理,可有效防止湿陷性黄土受雨水浸泡下沉;(5)通过开展每日两次的监控量测数据采集和归化分析,可有效起到安全预警作用,同时可对隧道开挖预留变形量进行实时调整,可确保二衬混凝土厚度,避免混凝土浪费;(6)水沟电缆槽施工采用轨行式液压水沟电缆槽台车,施工效率较高,整体性较好,模板强度大、稳定性好,确保水沟电缆槽线型;(7)仰拱和矮边墙施工采用止水带定位卡具,结合液压栈桥设置,可有效确保止水带位置,确保防水符合要求;(8)该隧道采取的针对湿陷性黄土浅埋偏压隧道的施工控制对类似工程施工具有借鉴意义。     

西宁至成都铁路甘青隧道设计及工程对策

甘青隧道为西宁至成都铁路的控制性工程，隧址区海拔高、气候环境恶劣、地质构造复杂、地下水发育。隧道建设将面临高原寒区长大隧道分合修、长大隧道施工组织方案、特殊地质隧道工程对策、安全快速施工、防寒、防灾救援模式等技术难题。结合隧道环境、地质条件，开展复杂环境下隧道设计及工程对策研究，并提出以下工程对策：(1)合修方案作业空间大，有利于充分发挥机械工效；(2)隧道出口设局部平行导坑可超前探明地质，有效降低施工风险；(3)高地应力岩爆隧道应加强监测，实时优化支护措施；高地应力软岩隧道采取调整仰拱曲率、加强衬砌支护措施方案；膨胀岩隧道采取调整仰拱曲率，仰拱填充面布设护面钢筋，仰拱采用钢筋混凝土结构；(4)采用埋在冻结线以下的中心深埋水沟、防寒泄水洞等防寒措施；(5)采用洞内列车救援模式；(6)围岩条件好、控制性工区采用大型机械化配套施工。     

八字岭隧道牛鼻子暗河示踪试验成果分析

宜万铁路八字岭隧道为一深埋岩溶隧道，穿过三叠系灰岩组成的向斜核部，岩溶、地下水非常发育，沿向斜核部发育的牛鼻子暗河严重影响隧道的施工安全。通过示踪试验成果，分析牛鼻子暗河的空间分布特征及地下水补、径、排特点，评价该暗河对八字岭隧道的影响程度，为隧道设计施工提供依据。     

衡广复线隧道施工随记

本文对衡广复线隧道施工中遇到的诸如岩溶地段治理滴水滴泥、新奥法施工采用复合式衬砌与塑料防水板、双线隧道水沟布置与仰拱结构等问题作了探讨。     

向莆铁路长大隧道群地温预测和测试分析

研究目的:向莆铁路戴云山脉越岭隧道群中4座长大深埋隧道在施工期间均出现高地温灾害,本文欲寻找一种深埋隧道洞身原始地温的测试方法,通过深埋隧道洞身的实测地温与勘察期间采用综合测井预测的地温进行对比、分析,验证长大深埋隧道高地温危害预测的准确性。研究结论:通过研究,得出以下结论:(1)通过在深埋洞室内钻水平深孔、埋设测温探头和注浆封堵,并通过长期观测和数据分析,才能获得真正的原始地温数据;(2)勘察期间预测的最高地温和高地温范围与施工期间的实测值相比偏小;(3)在预可、工可阶段,福建地区深埋洞室可按地温梯度3~4℃/100 m预测,初设、施工图阶段,宜在综合测井的地温梯度基础上提高1.5~2.0℃/100 m;(4)本研究成果可供华东地区其他铁路、公路等深埋洞室工程借鉴和参考,进而提高勘察期间地温预测的精度。     

浅谈隧道施工释能降压法对环境的影响

深埋岩溶隧道常遇到富水溶腔,隧道施工安全风险大、处理难,为降低施工风险,有时采用释能降压的施工方法。研究释能降压法对环境可能产生的影响,并实例分析野三关隧道602溶腔释能降压后对环境的影响。研究表明,在岩溶发育的深埋越岭隧道采用释能降压法处理高压富水溶腔可降低施工风险,便于隧道快速通过,但对地表和地下水环境具有一定的影响;建议隧道通过后,对释放的地下水进行封堵,恢复地下水原有的状态,避免对生态、居民的生产生活环境产生破坏性影响。     

高原长大隧道几种施工装备的选取与研制

结合祁连山隧道施工实际,选取和研制了几种施工装备,并通过在高原地区长大隧道施工建设中超前预报、开挖支护、仰拱施作以及水沟电缆槽等一系列工序中的应用,从而提高了工作效率,加快了施工进度,保证了施工安全及质量。     

深埋黄土隧道初期支护破坏模式研究

研究目的:分析初支结构在施工过程中的破坏模式,对于研究深埋黄土隧道初支的受力机理以及优化隧道设计具有重要意义。本文以蒙华铁路阳山隧道工程为依托,通过水文地质情况、围岩压力、格栅应力等方面的分析,结合施工过程中初支结构的破坏情况,从而获得深埋黄土隧道初支结构的破坏模式。研究结论:(1)受老黄土节理发育影响,深埋隧道开挖过程中围岩容易产生较大的拱顶沉降,对初支结构造成的压力较大;(2)地表水的渗透会弱化老黄土节理面之间的强度,对围岩稳定性影响较大;(3)初支结构在拱肩部位的轴力值和弯矩值较其他位置偏大,容易发生小偏心受压的脆性破坏;(4)本研究成果可为深埋黄土隧道初支的受力机理研究和工程设计提供参考。