特大断面隧道施工工序优化研究

本文依托重庆火凤山隧道工程的修建开展研究,通过数值模拟,分析了不同施工工序对各断面形状的影响效果,并结合各断面形状所采用的施工工法,提出合理的施工工序.结果表明:(1)对于采用CD法施工的17 m特大断面段与21 m特大断面段而言,优化后的施工工序对围岩位移与塑性区的控制效果较为有限,但能有效改善开挖过程中初期支护应力的应力集中现象、降低应力值,且应力集中分布的位置有所差异.同时,通过优化施工工序能够减小支护结构左右侧应力分布不均匀程度,改善隧道开挖后支护结构的受力状态;(2)通过采用左右交互开挖的施工工序,24 m特大断面段与30 m特大断面段的围岩位移与支护结构应力均有所减小,同时对围岩的扰动也有所下降,但改善效果不及CD法明显.整体而言,优化后的施工工序对24 m特大断面段与30 m特大断面段隧道开挖较为有利,建议采用优化后的施工工序进行施工.     

隧道掌子面与溶洞安全距离分析

岩溶地区隧道开挖掌子面前方存在的大型溶洞对施工的威胁非常大,如何确定开挖掌子面前方合理的岩盘安全厚度,并及时进行超前支护或对溶洞进行处理,是岩溶隧道施工中必须解决的一个关键技术问题。文章通过数值模拟和理论计算,对隧道掌子面与溶洞安全距离的影响因素进行了分析研究,建立了预测隧道掌子面前方岩盘安全厚度的计算方法(经验类比法、理论计算法、数值分析法)及计算图式,给出了安全距离计算公式并进行了工程实例分析。     

圆梁山隧道毛坝向斜高压、富水溶洞施工技术

圆梁山隧道全长11068 m,是渝怀线上最长的单线铁路隧道.隧道主要穿越毛坝向斜、冷水河浅埋段及桐麻岭背斜,地层以泥岩、灰岩和白云岩为主.毛坝向斜段隧道设计最大涌水量为8.3×104m3/d,最大水压为4.6 MPa.开挖揭示隧道在毛坝向斜穿越三组高压、富水、充填型溶洞和一组岩溶管道,在施工过程中,突水、涌砂十分严重,造成开挖面多次被淹,施工十分困难.文章主要介绍溶洞突水、涌砂、涌泥情况,探讨了注浆技术和开挖、支护方法.     

浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术

在高桥隧道出口下穿南同蒲既有铁路施工中,根据黄土的特性对施工方案进行了优化,将设计的在总长100 m、φ159大管棚超前支护条件下采用双层支护形式的(外层为喷混凝土,内层为模筑混凝土)双侧壁导洞开挖法优化为双层支护形式的(两层均为喷混凝土)弧形导洞三台阶七步开挖法,并通过仰拱和二次衬砌紧跟的方法,开创性地解决了在大断面黄土隧道下穿构筑物施工中安全和进度的矛盾,有效地控制了洞内、外沉降变形,保证了下穿段隧道的安全快速施工和既有铁路的安全运营,并降低了工程造价,丰富了黄土隧道设计施工的理念。     

大断面土质隧道管棚与土钉墙支护技术

深圳沙湾隧道是广东省东江-深圳供水改造工程中开挖断面最大、地质条件最差的隧道,施工中结合工程特点和难点,在隧道进、出口段采用了超前大管棚和土钉墙联合支护技术.文章就支护的理论分析、施工工艺和质量检验等方面作了阐述.     

软弱围岩大断面隧道开挖支护施工技术及应用

软弱围岩大断面隧道开挖支护施工技术可解决软弱围岩结构面松弛、黏结力较差等问题。为进一步提高隧道施工质量,结合实际工程案例,从工程施工风险层面出发,深入分析隧道开挖支护方案,论述软弱围岩大断面隧道开挖支护施工方法,分析超前支护施工技术要点,希望为隧道开挖支护施工提供参考。     

HSP声波反射法充填溶洞边界探测

隧道开挖揭露的岩溶形态主要有溶管、溶槽、溶洞和暗河等,施工中需要对这些岩溶形态进行定量描述,以便根据不同形态的岩溶及其特性提出相应的开挖和支护措施.对于空溶洞,多采用一般测绘手段即可;但对于充填溶洞边界和暗河底部堆积物或深度的探测,是目前岩溶隧道施工过程中的一个棘手问题.作者采用HSP声波反射法对几个大型充填溶洞或暗河的探测实例表明,采用该方法探测充填型溶洞边界是可行的,值得在其它类似工程中参考应用.     

郑西客专高桥隧道下穿既有铁路设计与施工

郑西客专高桥隧道出口下穿既有南同蒲铁路段集成了特浅埋、大断面、新黄土、小角度下穿等技术难点,由于浅埋、新黄土隧道施工易发生较大变形甚至突然性塌方,为确保下穿段施工安全和既有线运营安全、同时保证隧道建设工期,通过技术经济比选,最终确定采用超前管棚+双层支护+台阶法方案。现场通过地表对既有线进行加固、洞内100 m长管棚超前支护和双层喷锚支护,以及仰拱快速封闭等技术手段,实现了采用台阶法安全、快速下穿通过既有铁路段的目的。文章介绍了方案比选情况和现场施工情况,对试验测试情况进行了总结分析,对大断面黄土隧道下穿既有铁路段采用双层支护台阶法的适用性进行了评价,并提出了其技术关键和相关注意事项,为类似工程提供了一种新的建设思路。     

砂卵石地层出水隧道施工综合技术

文章阐述了甘谷墩隧道砂卵石地质出水段采用的增加初喷混凝土厚度、减小钢架间距、拱脚处加设锁脚锚管及全断面注水泥-水玻璃双液浆等加强初期支护的施工措施;通过对开挖支护效果的分析,总结了砂卵石地层出水段施工综合技术。     

公路隧道岩溶施工技术方法思考

岩溶作为不良地质条件对隧道施工造成较大危害,溶洞的存在影响围岩压力、支护结构受力和施工安全性。以某隧道工程实例作为研究背景,文章深入分析了公路隧道岩溶施工技术的施工方法,分别从溶洞施工方案确定、施工准备、溶洞开挖、支护施工以及锚杆支护多方面对公路隧道岩溶施工技术进行研究,实践可知,通过隧道岩溶施工技术的应用,能够切实提高隧道工程的掘进速度和质量,对促进公路事业有重要作用。     

溪洛渡水电站左岸特大断面导流洞开挖技术

溪落渡水电站左岸导流洞洞身为城门洞型的特大型断面,其断面尺寸、开挖强度、施工难度都很少见。施工中精心组织,精心管理,广泛应用了各种新材料、新工艺、新技术、新设备。顶拱采用先中导洞,跟进两侧扩挖与支护；中层采用两侧预裂、中间垂直深孔梯段爆破；下层采用水平光面爆破。安全、优质、高效地完成了导流洞的开挖,对今后类似工程的施工有一定的借鉴作用。     

特大断面隧道爆破开挖方法对比分析研究

文章以兰渝线关子岭隧道为依托,针对特大断面隧道V级围岩段采取光面爆破与预裂爆破两种爆破方案进行对比分析。结果表明：大断面隧道爆破开挖施工中最大位移出现在拱项部位,施工中应加强对拱顶部位及其他关键点的监测;最大主应力出现在仰拱中点和拱腰部位,施工中须加强对仰拱中点和拱腰部位的支护。     

富水糜棱岩大断面隧道Ⅵ级围岩变形控制技术

改建的成昆铁路秀宁隧道出口段(510 m)通过罗茨-易门大断裂,并下穿龙潭水库,隧道围岩为罕见的富水糜棱岩,围岩级别为VI级;富水糜棱岩开挖后呈流塑状,极易产生涌泥和溜坍,导致初期支护产生大变形。文章基于糜棱岩抗剪强度的水稳性试验研究,针对该段隧道工程提出了采用全断面超前预注浆并辅以大管棚控制围岩变形的支护方法,以及三台阶七步开挖法进行了数值模拟分析。分析结果与围岩变形监测结果均表明,全断面超前注浆可以有效堵水和挤水,实现富水糜棱岩地层的排水固结,提高围岩强度;大管棚超前支护及大拱脚三台阶七步开挖法可以有效控制围岩变形,保证施工安全。     

大有山隧道施工和防排水

简要介绍了大有山黄土隧道施工中的断面开挖、初期支护、防排水控制措施.     

下导洞超前施工技术在大断面山岭硬岩隧道中的应用

在大断面山岭硬岩隧道施工中,多采用传统的全断面、台阶法施工,往往由于开挖断面大、岩石坚硬、缺少爆破临空面等因素的影响,导致掏槽效果差、爆破震动大、爆破进尺小、炸药消耗多、开挖工效低、施工成本高等一系列问题.文章针对这些问题,结合大断面山岭硬岩隧道钻爆法的施工经验,总结、研究了下导洞超前法在大断面山岭硬岩隧道中的应用技术.通过施工实践证明,该方法可提高爆破效率、减少对围岩的扰动、超前排水降压、预防岩爆,达到降低施工成本、提高施工进度的目的,可为大断面山岭硬岩隧道的安全、快速施工提供借鉴.     

大相岭泥巴山隧道涌水大变形处理技术

雅西高速公路大相岭隧道全长10 007 m,单口掘进5 130 m,为全国单口掘进之最,地质情况极为复杂,施工中出现了严重的涌水、大变形事故.为了能安全通过大相岭隧道右线41 m集涌水、大变形、断层破碎带地段,采用了分步开挖、分部引排水、初期支护全断面封闭成环、Φ42小导管超前支护等施工技术以及严格控制注浆压力、短台阶开挖、加快下导洞施工进度、二次衬砌紧跟等施工工艺,保证了结构的安全稳定及工程的稳步推进.     

高速铁路隧道施工工序控制要点

文章结合兰渝铁路胡家湾隧道施工实践,对高速铁路大断面隧道洞口排水系统、边仰坡开挖及防护、导向墙施工、管棚进洞、洞身开挖、初期支护、防排水施工、二次衬砌等施工工序控制要点进行总结.     

软弱地层管棚荷载传递作用分析

文章根据软弱地层浅埋暗挖工法的施工情况,建立了可用来分析管棚荷载传递作用的分析模型,该模型荷载明确,可考虑支护结构、土体与管棚的相互作用,同时,用增量法可考虑施工开挖过程.依据该模型着重对管棚荷载传递作用和主要影响因素进行的分析表明软弱地层开挖过程的释放荷载通过管棚作用主要传递到支护结构上;在支护体系中,管棚的承载能力不是体系的控制性因素;在管棚扩散荷载中,支护段和未开挖段承担扩散荷载的比值与支护结构刚度和地层基床系数比值的1/4次方成线性关系.     

浅谈高地应力软弱围岩施工的关键技术

针对乌鞘岭隧道工期紧、高地应力影响的施工段长等特点,文章从施工与设计相结合的角度,对施工的控制标准、开挖断面选择、微差弱爆破技术、支护类型选择及监控量测等关键技术作了探讨.     

大型机械施工时隧道围岩稳定性分析

为进一步提高隧道施工的效率,大型机械配套设备全断面施工的方式也不断发展,而针对大断面一次性开挖过程中的隧道围岩稳定性进行分析就显得至关重要。文章依托某大型机械一次性全断面开挖隧道工程,选用FLAC 3D软件对其稳定性进行分析,并根据实际工况进行开挖施工仿真计算分析。通过将计算结果与现场监测结果进行对比,得到如下结论:(1)该隧道未支护时的安全系数为2.02,简单初支后的安全系数为2.55,增大了26.24%,稳定性得到了大幅的提升;(2)隧道开挖数值仿真计算中,各特征点位监测值结果均符合规范要求,较现场监测结果略小;(3)根据大型机械施工时现场监测结果可知,各监测值变化规律基本一致,其最终值均在设计强度和规范要求范围内,围岩整体稳定性良好。