超前加固支护技术在改建铁路隧道洞门施工中的应用

达成线渠江四号隧道改建工程中,围岩类别包括Ⅳ级、Ⅴ级二类。其中,隧道出入口处为Ⅴ级围岩地段,稳定性差,为保证施工质量、安全和工期要求,采用提前进洞以超前加固技术对不良地质进行预加固处理和格栅钢架结合超前小导管进行洞门支护加固进洞的方法。     

软弱围岩隧道机械化全断面施工超前支护体系设计方法研究

保证掌子面的稳定是实现软弱围岩隧道机械化全断面施工的前提,合理的超前支护措施及参数是控制掌子面稳定性的有力手段。针对目前隧道超前支护设计方法不完善且多依赖于工程经验的现状,提出隧道超前支护体系定量化设计方法。基于经典楔形体模型,推导了考虑四种常用超前支护措施(掌子面喷混凝土、超前管棚、掌子面锚杆、掌子面预注浆)时掌子面稳定系数K的计算公式,提出了掌子面喷混凝土支护力P_1、掌子面锚杆支护力P_2、管棚支护下围岩压力折减系数α_1、掌子面预注浆加固后围岩黏聚力增大系数α_2的计算方法,制定了隧道超前支护体系设计流程,并以郑万高速铁路荣家湾隧道为背景验证了该计算方法的合理性。研究成果可以为软弱围岩隧道超前支护体系设计、优化提供理论支撑。     

隧道管棚加预注浆超前支护数值模拟分析

管棚、超前预注浆加固作为隧道施工中的重要辅助工法,在防止隧道塌方、控制地表沉降、抑制地层位移等方面发挥了重大的作用。因此,2种预加固方法在我国被广泛应用。采用FLAC3D有限差分法软件,建立了管棚加预注浆超前支护、仅采用管棚支护、仅采用预注浆以及无任何支护作用下的四种开挖模型进行数值模拟分析,研究在控制隧道的应力、位移以及地表沉降方面的作用效应。     

超前加固支护技术在夹活岩特长隧道中的应用

夹活岩特长隧道围岩包括Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三类.由于Ⅱ、Ⅲ类围岩稳定性差,为了保证施工安全和工程质量,决定采用超前加固技术对破碎、裂隙等不良地质进行预加固处理.根据隧道路段的围岩类别的不同,分别采用了长管棚支护、小导管支护、锚杆支护等预加固方法.文章对3种超前支护方法的设计参数和施工关键技术进行了介绍.     

隧道穿越大型充填溶洞超前支护方案研究

岩溶隧道在穿越高压富水溶腔时频发突水涌泥灾害,给施工安全和周围环境造成严重威胁。根据渝怀铁路某隧道穿越溶洞实际情况,分别对“超前小导管+帷幕注浆支护”和“管棚+帷幕注浆”2种超前支护方案进行数值模拟分析,对围岩变形特征和塑性区进行对比分析,结果表明:(1)管棚超前支护对控制拱顶围岩沉降、拱底围岩隆起以及周边收敛变形更有利;采用管棚超前支护比超前小导管支护围岩变形明显降低。(2)采用管棚超前支护比超前小导管支护的塑性区发展深度有效降低,更能保护围岩的稳定性。采用管棚超前支护成功通过了该隧道大型充填溶洞的高风险段,可为类似工程提供借鉴。     

超前长管棚技术在崔家冲隧道施工中的应用

管棚是隧道施工中软弱围岩超前支护的一种重要形式,沪昆客运专线长昆湖南段CKTJ-9标崔家冲隧道进出口采用长管棚及注浆有效地加固洞口破碎带,使得隧道成功通过洞口破碎带。重点介绍了长管棚的设计及施工工艺。     

某隧道DK87＋443处塌方原因分析及治理

某隧道DK87＋443处塌方,主要是由围岩自身承载能力很弱,开挖后没有受到足够支护抗力导致。治理过程中,首先将围岩级别根据实际情况调整为V级,并在治理措施中采用预留核心土法施工工艺,拱部采用双层超前注浆小导管加固围岩,初期支护及二次衬砌均适当加强等措施,有效保证了塌方段围岩的稳定性。     

青岛仰口硬岩大断面隧道的设计和快速施工

研究目的:青岛仰口隧道长约3 900 m,是青岛滨海公路的控制性工程.双向双洞六车道,隧道宽16.8 m,高9.6 m,隧道采用复合式衬砌,初期支护采用锚喷支护,二次衬砌采用模筑混凝土结构.隧道穿越地层为花岗岩,Ⅴ级围岩段约400 m,国内目前一般大断面软弱围岩采用"CD工法"、"CRD工法"或双侧壁导坑法分块施工,工序转换多、施工速度慢且大型机械无法作业,临时工程和废弃工程量大.研究结论:为了实现大型机械化作业加快施工进度和减少临时工程废弃量,Ⅴ级围岩段采用导管超前注浆加固,初期支护适当加强并紧跟掌子面,隧道采用全断面和台阶法开挖,便于大型机械配套作业,加快了施工进度,平均单掌子面月开挖成洞140 m.硬岩隧道III级、Ⅲ级、Ⅴ级围岩段可以采用台阶法开挖.     

新枫林二号双线铁路隧道塌方整治技术

分析新枫林二号隧道发生塌方的原因,对采用超前注浆小导管作为超前支护,HWT175型钢与3.5 m长22 mm早强药包锚杆、25 cm厚喷射混凝土作为初期支护体系,三台阶环形开挖预留核心土进行塌方处理的施工方法进行阐述,并总结在软弱围岩中进行隧道施工的经验教训。     

控制观音堂隧道沉降和地表沉降施工技术

郑西高速铁路观音堂隧道下穿连（云港）霍（尔果斯）高速公路。从隧道开挖破坏原有应力平衡状态、浅埋软弱破碎围岩无法形成平衡拱、初期支护不密实等方面对隧道和地表沉降进行分析,提出设置双层超前大管棚、加密超前小导管、喷射混凝土封闭开挖面、增设双层支护、增大拱架受力面积、采用湿喷混凝土、增设锁脚锚管及设置钢架拱脚槽钢、初期支护快速封闭、高速公路交通渠化等措施,控制隧道和地表沉降。     

地铁穿越上软土下岩体地层中加固措施研究

贵阳市轨道交通S1线一期工程某区间地铁隧道穿越上软土下岩体的地层,土石分界线位于隧道上台阶位置,针对这一地质条件,提出了袖阀管注浆加固淤泥地层、中管棚和小导管超前支护相结合的隧道围岩加固措施,并采用有限元分析了该加固方案下地铁隧道施工过程,揭示了隧道施工过程中支护内力、围岩变形的分布及发展规律,并对隧道的施工设计提出了相应的建议,最终研究结果表明：隧道开挖支护过程中支护内力、围岩变形满足要求,表明了加固措施的可行性。     

水平后退式注浆技术在高速铁路隧道穿越富水砂砾地层中的应用

为解决宝兰客专石鼓山隧道DK639+612.9处突水、涌水、涌砂、塌方等危害,在富水饱和砂砾地层施工中采用水平深孔后退式二重管注浆工艺,隧道开挖轮廓线外3 m范围内局部布孔注浆,封堵地下水和加固围岩,从注浆后检查孔检查及开挖过程中揭示情况,深孔后退式二重管注浆超前止水及加固围岩效果良好,能确保顺利、安全穿越富水饱和砂砾地层。在确保施工安全和质量的前提下,施工中创造了Ⅵ级围岩地段单月开挖支护40 m的进度指标,为富水饱和含砂砾层地段及类似地段高风险隧道的施工建设积累了重要经验。     

十二排右线隧道中部塌方原因分析及处理

文章以龙（岩）长（汀）高速公路十二排右线隧道在开挖、初期支护后发生52m长大塌方事故及其处理为例。介绍了隧道产生塌方的原因及其处理方法。处理方法的要点是在塌方体两端设型钢拱架支撑加固，穿越塌方区时采用超前小导管注浆加固塌方体、三台阶分部开挖的施工方法。该方法为隧道工程施工中防止和处理塌方提供了借鉴。     

深埋大断面隧道土石复合地层塌方机制及处置措施评价

针对黄陵—韩城—侯马铁路如意隧道施工通过土石复合地层时隧道围岩塌方事故,分析塌方的影响因素及机制,提出"管棚+小导管注浆"加固围岩以及增大初期支护和二衬的施工参数等处置措施;通过现场监测和三维数值模拟方法评价处置措施的效果。结果表明:复杂地层、围岩软弱、地下水是引发塌方的主要因素;由于土石复合地层和地下水的影响,使隧道拱部产生了较大的附加荷载,导致拱顶岩体鼓起破坏,进一步发展为掌子面拱部大范围的失稳破坏;对塌方地段隧道处置后,实测的拱顶沉降和水平收敛位移分别为26和30mm,拱顶初期支护与围岩之间的压力为128kPa,数值模拟的拱顶沉降从662mm下降到47mm,洞周的塑性区减小到原设计方案的63%,表明采用该处置措施有效地控制了围岩的压力和变形,降低了施工风险;在隧道施工中应注重掌子面的超前加固。     

采用管棚法处理土质隧道塌方

长山梁土质隧道进口段发生塌方。，由于采用了小管棚超前支护，特别注意了管棚的整体性和有效性，正确处理了塌方事故，终于通过了塌方段，进入正常施工。     

中条山隧道涌砂处理施工技术

针对内邓高速公路中条山隧道右线进口发生的涌砂塌方,分析涌砂发生成因,选定砂体探测方案,通过砂体表面封闭、后方围岩增加横向钢支撑等临时措施稳定围岩,采用自进式管棚超前预支护、CRD法开挖、仰拱下方加固处理等技术,安全顺利通过涌砂段,有效避免了隧道施工安全事故。     

软弱富水Ⅵ级围岩隧道下穿道路及数值分析

研究目的:针对江门隧道软弱富水Ⅵ级围岩段隧道施工难题,为保证隧道施工安全及下穿段道路的运营安全,选择合适的超前预加固方式和隧道开挖方法。研究结论:(1)采用施作水平旋喷桩超前加固、大管棚超前支护和CRD工法进行开挖,保证了隧道下穿段的施工安全。(2)借助有限元计算软件,对隧道开挖过程进行全过程数值模拟,对开挖过程中围岩应力和位移变化趋势进行分析,确定施工控制和地表变形监测重点。(3)在施工过程中钢架需及时封闭成环,防止底部出现较大的位移,产生底臌现象。     

北京碓臼石软岩隧道塌方处理施工方案

针对碓臼石隧道围岩软弱、地质条件差等情况,采用长管棚和小导管相结合的方法进行塌方处理,阐述形成一种塌方处理的工法。     

挤压性围岩隧道变形控制技术研究

高地应力软岩地质环境引起的挤压大变形破坏是一种严重的工程地质灾害,针对川藏铁路隧道可能发生的挤压大变形问题,本文结合兰渝铁路大变形隧道的施工经验,在分析和总结挤压性围岩隧道变形破坏特征基础上,分析了设计阶段和施工阶段的变形分级标准,并根据"抗放结合,前期控制性释放为主"的大变形处治原则,从支护、围岩、应力及施工等方面总结了变形控制技术措施,主要包括:(1)采用排架式和桁架式结构加强支护;(2)采用超前小导管、管棚、锚杆或锚索等加强围岩;(3)采用超前导洞、微台阶、增设缓冲层、分阶段张拉锚索、分层施作多层支护等方式进行应力释放;(4)采用弱爆破或非爆破方式;(5)采用加强资源配置、优化工法等方式实现支护快速成环。     

新黄龙隧道塌方处理技术

详细介绍新黄龙隧道施工过程中洞内拱顶大面积塌方的处理方案和技术措施,主要有对塌陷范围进行注浆、初期支护采用工字钢架和长管棚、超前小导管注浆、隧道塌方段采用预留核心土环形开挖法掘进等措施,安全顺利地通过塌方段。