大跨度浅埋暗挖隧道下穿既有高速公路设计方案研究

采用数值模拟手段对新建隧道下穿既有青兰高速的影响进行了分析研究,计算结果表明,设计过程中采用的"浅埋暗挖法"的理念及相应的支护参数、施工方法可以有效地控制开挖过程中既有公路路面及新建隧道围岩的位移量。     

超浅埋暗挖隧道下穿高速公路施工技术探讨

浅埋暗挖施工中的技术难题通常是隧道近距离下穿高速公路,若不能正确施工,很容易造成整段路面出现大量沉降、坍塌的情况,进而会让交通处于中断的状态,导致不良的社会影响和巨大的经济损失。     

连拱隧道下穿既有高速公路管幕法施工技术研究

新建隧道下穿城市既有道路,当埋深较浅时上部道路很容易因沉降过大而导致路面结构开裂,甚至破坏等问题,因此研究隧道的施工技术是非常必要的。以西安市开元路至建元路下穿通道项目为依托,在连拱隧道施工过程中采用有限元软件模拟管幕法支护对隧道结构、围岩稳定性及上部道路路面沉降的影响。主要结论如下：（1）新建连拱隧道围岩竖向最大位移为7.4mm,满足规范要求,隧道结构安全可靠;（2）采用管幕法施工时,路面沉降最大值仅为4.39mm,说明管幕法开挖连拱隧道下穿既有城市道路是可行的;（3）采用管幕法施工隧道二衬最小安全系数为2.05,大于规范最小安全系数,衬砌结构安全可靠。综上可见,采用管幕法作为超前支护措施,连拱隧道下穿既有城市道路对上部路面影响较小,施工安全风险较低。     

浅埋暗挖隧道下穿既有高速公路数值分析

基于南翔西路隧道下穿既有全三高速公路工程,采用FLAC3D数值分析手段对隧道三导洞开挖法施工过程中围岩应力场和位移场、初期支护内力分布情况、地表沉降情况进行了分析研究,得到了隧道施工完毕后,初期支护大管棚起着良好的支护效果,围岩应力集中区局限在拱部一定范围内。隧道三导洞法施工对拱部影响较大,各个分部开挖后周边围岩均有应力集中现象,但应力变化梯度不大。隧道临时支护拆除前地表沉降最大值23mm,临时支护拆除后地表沉降最大值45mm。隧道仰拱向上隆起30mm。隧道开挖后,隧道周边围岩位移不显著,满足规范要求。地表沉降最大值位置为隧道中线,对应地表沉降槽宽度为50m,影响范围为隧道中线左右各25m。初期支护拱部素混凝土安全系数满足施工安全要求。相关结论对类似工程的设计、研究具有一定的指导作用。     

电力隧道浅埋暗挖下穿城市道路的可行性研究

以某电力隧道下穿道路为研究案例,选择FLAC3D工具构建有限元计算模型,借助"车道荷载"的加载措施,分析车辆经过时,电力隧道的实际安全情况与稳定情况。得出结果:电力隧道选择浅埋暗挖法下穿道路具备较好的可靠性与可行性。最后,基于隧道穿越公路的现场作业的规范化与安全性提出建议,保证了道路的畅通性。     

盾构近距离下穿既有地铁隧道沉降控制技术研究

以北京地铁某区间盾构下穿既有隧道工程为背景,运用FLAC3D软件对施工过程进行模拟,结合现场实时监测数据对沉降进行分析,并通过对盾构近距离下穿既有线路的整个施工过程进行调查、研究与分析,提出盾构下穿既有隧道沉降控制的有效技术措施。结果表明： 1）设置试验段,根据试验段监测反馈对施工方案进行调整,对穿越段施工有极大的参考意义; 2）适当增大推进土压,提升推进速度,可提高沉降控制效果; 3）设置聚氨脂隔离环和注入克泥效,在沉降控制中起到了十分积极的作用。     

公路隧道浅埋暗挖段施工方法的数值分析

针对张桑(张家界—桑植)高速公路麻栗垭隧道左线ZK34+910变形剧烈段,利用有限元数值软件MIDAS-GTS NX建立二维数值模型,分别采用上下台阶法、三台阶法、三台阶预留核心土法模拟公路隧道浅埋暗挖段的开挖过程,分析公路隧道浅埋段埋深10m处围岩衬砌的应力变化、位移及塑性区分布,确定三台阶预留核心土法为该工程较合理的开挖方式。     

超浅埋下穿高速公路暗挖隧道变形控制施工技术研究

深圳求水山隧道下穿机荷高速公路收费站,地面车流量大,隧道超浅埋并穿越回填土富水地层,结构松软,施工沉降难以控制,施工不当会引起隧道变形坍塌和路面沉陷,危及地面行车安全。为找出控制沉降的关键步序,运用FLAC3D软件对施工过程进行沉降分析,先确定超浅埋隧道在下穿富水软土地层条件下产生变形的原因,再对隧道施工各工序的时间和步距数据进行调研与分析。提出优化后隧道施工工法(双侧壁导坑微台阶工法)及拱脚加固、掌子面封闭、地下水处治、开挖及支护工序卡控、监控量测等控制变形技术措施,成功解决变形沉降难题,将拱顶下沉控制在45.6 mm左右,地面沉降控制在184 mm左右,化解了工程安全风险,确保了隧道施工和地面行车安全。     

超浅埋隧道下穿对既有高速公路的影响研究

为解决超浅埋隧道下穿对既有高速公路安全运营的影响,依托某超浅埋隧道下穿高速公路工程,提出隧道下穿施工的详细隧道支护方案、加固方案和开挖方案,同时建立三维精细化数值模型,对隧道下穿的整个建设过程进行模拟分析,结果表明,采用预制装配式波形钢与混凝土组合结构箱拱型钢通道施工工艺下穿的建设方案,可有效控制沉降,降低对既有高速公路安全运营的影响。     

电缆隧道下穿城市桥梁结构数值模拟

以重庆市江北城变电站至五里店站电缆隧道下穿对山立交桥梁工程为背景,利用有限元软件Midas-GTS模拟电缆隧道开挖过程,分析电缆隧道开挖对市政桥梁工程运营的安全性和可行性,并提出电缆隧道施工中应该注意的问题,其对以后类似工程具有良好的参考价值和指导意义。     

山城轨道交通隧道下穿铁路施工措施研究

为探讨山城轨道交通隧道下穿铁路施工措施,依托重庆市轨道交通1号线中梁山隧道进口下穿襄渝铁路2号线段,通过理论分析和数值模拟等手段,对下穿段施工方法、施工地表变形、火车荷载对初期支护安全性影响进行研究.主要研究结论如下:1)富水强风化泥岩段隧道施工应做好防水排水系统的设置,适时施作超前支护并尽快封闭断面;2)在下穿段选用三台阶七步法,既可满足沉降限值的要求,又可提高效率、节省成本;3)火车荷载会影响隧道结构的承载能力,在埋深19m的富水强风化泥岩中施工地铁隧道,初期支护结构安全性仍能满足要求;4)通过现场实测,证明施工沉降控制效果明显,保障了襄渝铁路2号线的运营安全;5)为类似施工采取相应措施控制地表沉降,保护周边铁路及隧道结构的安全提供了一定的理论依据.     

城市浅埋隧道下穿建筑物的微振动爆破技术研究

城市浅埋隧道下穿建筑物时,如何在不影响地表建筑物安全的前提下保证良好的掘进效率,控制爆破振动是关键。现以青岛地铁一期工程(3号线)下穿如家快捷酒店为背景,通过设计合理的掏槽型式、装药结构和爆破参数,成功地将地表振动速度控制在2.0 cm/s以内;结合毫秒爆破和孔外延期技术对爆破网路进行优化,将单个掘进循环的爆破次数从5次降低至2次,使爆破时间节省了1/3,取得了良好的经济与社会效益。     

浅埋大跨隧道平行下穿既有地下商业街施工技术研究

新乡市平原路隧道为双向4车道,下穿既有建筑物610.55 m,与既有建筑物底板净距仅2.0~4.5 m,属浅埋大跨隧道下穿既有建筑物工程,施工难度非常大。根据工程类比,提出了分离式、双连拱和双孔矩形等隧道断面形式,通过数值模拟分析既有建筑物受影响的规律,最终确定采用双孔矩形隧道,CRD法施工,并提出了双孔矩形隧道的优化方案:双孔矩形隧道与地下商业街紧贴,充分利用商业街作用,施工中辅以适当范围的超前注浆措施,但设计参数不宜过高,否则不但施工中难以实现,而且对提高加固控制变形的效果不明显。研究成果可为其他类似工程设计提供一定的借鉴。     

暗挖隧道下穿跨河桥部分桥桩的影响分析及对策——以北京地铁14号线北工大站-平乐园站区间为例

为研究在不降水情况下暗挖隧道下穿跨河桥桥桩的影响并确定设计与施工方案,以北京地铁14号线北工大站-平乐园站区间(以下简称北-平区间)为例,根据暗挖隧道下穿桥桩后结构变形特点建立有限元模型,进行计算分析后进一步细化设计方案（暗挖断面架设临时仰拱）; 采用全断面深孔注浆对土体进行预加固,同时兼做堵水措施。施工过程中对桥桩变形进行全过程监测,并与有限元模型计算结果进行对比。目前该隧道已经通过竣工验收,桥梁结构稳定,最终变形收敛至稳定值。结果表明： 暗挖隧道通过架设临时仰拱+注浆堵水下穿桥桩是可行的; 有限元模型可预测隧道下穿桥桩的变形,可为今后类似工程提供参考。     

地铁盾构隧道下穿既有桥梁异形板区沉降控制综合技术

为保证施工过程及地铁运营中桥梁异形板区变形稳定,确保地铁施工本身及桥梁安全,施工中采用了如下措施:1)在地面架设支撑系统作为应急体系;2)托换桩周边利用复合锚杆桩对原桩隔离及地层的预加固,使地层有较好的稳定性;3)进行人工挖孔桩托换施工,倒挂井壁法开挖,辅以环向注浆及底部注浆,严格控制成桩过程的变形;4)对钢承台多次同步顶升,逐级托换,将原桩受力转换至新桩;5)在盾构穿越过程中,优化施工参数,加强监测及信息化管理,依据监测数据及时进行同步注浆及管片后的补注浆。通过上述一系列综合控制手段,解决了复杂地层中复合锚杆桩及大直径超深挖孔桩施工、钢承台多次同步顶升、高精度实时监控等技术难题,将桥梁墩柱沉降控制在了3mm以内,确保了盾构穿越期间隧道及桥梁的安全。     

下穿输水隧道对北京地铁五棵松站的影响之数值分析

2条平行暗挖输水隧道从北京地铁五棵松站下方穿过,2条隧道中心间距为94 m,隧道毛洞顶部距离车站底板仅3717 m,属于近接施工问题。为了确保输水隧道施工时,地铁车站结构及轨道的安全,采用三维有限元仿真分析的方法对输水隧道开挖全过程进行模拟。通过对地表位移和车站顶、底板位移随开挖过程变化规律进行计算分析,得出需要对输水隧道扩大段、注浆通道和下穿隧道周围的土体进行注浆加固,才能确保地表和轨道位移不超过规范所规定的限值,并提出为了降低施工过程中,地铁车站两侧因不均匀沉降而产生的扭矩,需要在车站两侧采用对称施工的建议。     

超浅埋地铁出入口下穿既有砖房施工技术

为了解决重庆地铁1号线歇台子车站1号出入口下穿既有2层砖房,且埋深较浅、施工难度大、工期紧张的难题,采用静态破碎开挖,尤其是结合大管棚施工、超前小导管支护、掌子面注浆、径向注浆、洞内跟踪注浆等技术的运用,成功解决了出入口隧道安全下穿地表2层砖房的技术难题,为该工程的关键技术所在。     

地铁隧道下穿人行地下通道施工稳定性分析

以重庆市轨道交通三号线华新街至观音桥区间隧道为背景,针对地铁隧道近接下穿人行地下通道时该隧道的开挖问题,采用数值模拟方法,分析人行通道入口处挡墙是否加固对该挡墙及隧道在开挖中的稳定性的影响。结果表明对该挡墙进行加固,可以减小施工过程中挡墙的位移和隧道断面最大主应力,从另一侧面反映开挖过程中挡墙及隧道的稳定性得到增强。分析结果可以为同类隧道近接下穿结构物的工程提供参考。     

双洞大断面暗挖隧道近接既有线施工技术

采用大断面分离式暗挖隧道近接穿越既有线地铁车站,施工难度大,施工风险高。且既有地铁结构和运营都对变形控制要求非常高,施工中采用合理的施工技术和合适的辅助工法是决定施工成败的关键。某新建地铁车站中间暗挖段采用两分离单洞隧道下穿即有线地铁站,施工中,采用全断面深孔预注浆进行超前加固,并对既有线进行监测,信息化施工,合理安排工序,确保施工安全、迅速进行,对今后类似工程具有重要的指导意义。     

注浆抬升在隧道穿越既有建筑物中的研究及应用

为确保地表跟踪注浆施工技术保护房屋方案的实施,首先以地表预留104#、105#拆迁房为对象进行跟踪注浆试验,从而确定房屋保护施工方案、施工工艺、注浆材料、注浆参数等;然后,针对需要重点保护的34#房屋的工程特点,进行注浆抬升方案实施,分别在不同位置进行止浆帷幕、房屋基底预加固和动态跟踪这3种注浆孔的布置,并在地面注浆抬升方案实施中采用工前基底注浆加固、工中动态跟踪注浆和工后抬升注浆3个步骤。为实时掌握沉降情况和指导施工,总共布置23个沉降监测点。监测结果表明:注浆抬升能够有效地抑制房屋的沉降,隧道穿越房屋的过程中结构安全处于可控状态,房屋的沉降发展趋势比较平缓,处于稳定状态,最终房屋的各测点累计沉降和差异沉降都控制在标准范围内。