高瓦斯盾构隧道施工控制关键技术分析

目前国内地铁工程采用盾构法在瓦斯地层中施工经验较少,且无相关规范参考。在论述高瓦斯隧道施工控制原理及工艺流程的基础上,从前期准备、瓦斯压力段分区及涌出量计算、关键系统设计等方面展开分析与论述。为了适应高瓦斯隧道工程施工需求,进行瓦斯监控系统、通风系统及盾构局部改造与设计;同时,从隧道内渣土运输、渣土改良、盾尾密封及盾构掘进参数控制等方面,对高瓦斯隧道掘进过程关键控制技术进行全面研究。工程实践证明,通过应用瓦斯监控系统及其施工控制关键技术,实现了对土压盾构掘进过程中隧道内瓦斯量的有效控制,达到了预期目标。     

未预留换乘节点的车站换乘方案研究——以北京地铁车公庄站为例

对修建较早的车站未预留换乘节点,研究新建车站与未预留换乘节点的车站进行换乘方案设计的合理性。以北京地铁6号线一期工程车公庄站为例,通过对车公庄站与既有2号线车公庄站的换乘方案、换乘方式进行总结和分析,同时总结新建线路与建设较早的未预留换乘节点车站的几种换乘方式,如“十”、“T”型方式换乘; 实践证明采取“T”型换乘,新建车站下穿既有车站,设置3条换乘通道,实现单向换乘的方式较合理。为今后类似工程的换乘车站进行换乘设计提供指导和借鉴。     

三角形面积法求隧道拱顶沉降的最优监测精度布设方案

使用收敛计的三角形面积法对隧道拱顶进行沉降监测是目前较为经济且能实现高精度变形监测的一种重要方法,为了充分发挥这种方法的优势,对该监测方法进行了全面地数学分析,通过对沉降中误差函数求极值,以发现其在隧道监测断面上布设最优三角形的方案,在监测设备一定的情况下,采用最优三角形布设方案,即把三角形的底边长布设成是腰长的1.362 5倍时,能得到最佳的监测精度,从而指导监测工作的具体实施。     

公路隧道巷道式施工通风瓦斯分布研究

为探究瓦斯公路隧道巷道式施工通风中瓦斯的体积分数分布规律,利用流体力学研究软件FLUENT建立三维隧道模型并进行了数值仿真计算,通过对隧道内部整体、掌子面附近和主洞与横通道连接处瓦斯体积分数分布的研究,分析了隧道内部瓦斯分布的具体特点并深入探讨了内部回流区、涡流区和瓦斯容易聚集的位置。模拟结果表明： 瓦斯从一侧主洞涌出后,不会对另一侧造成污染; 涡流区瓦斯体积分数明显大于周围区域; 风管所在一侧截面上瓦斯体积分数分布明显低于异侧。     

西安地铁侧坡出入段线上跨既有隧道施工影响分析

地铁近接施工安全影响是轨道交通建设所面临的重要问题,相关研究与分析对于现场施工及既有结构安全具有重要意义。以西安地铁6号线侧坡出入段线明挖上跨既有区间隧道为背景,通过对出入段线分块、分层开挖以及结构回填过程的数值模拟,得出明挖施工卸载再加载过程对下卧隧道的影响程度。计算表明,周边地层受明挖施工卸载再加载效应影响较为明显,总体变形表现为隆起抬升,最大隆起量出现在基坑底部,约为48.15 mm;下卧隧道受出入段线施工影响的最大隆起量为10.86 mm,结构差异变形量为0.008 9%,出现在右线隧道被上跨部分底部;隧道管片最大拉应力为2.13 MPa,最大压应力为4.92 MPa。隧道变形量满足结构安全要求,隧道结构应力远小于其设计强度,出入段线施工对下卧隧道影响较小。     

放坡疏浚对海陆交接段隧道稳定性的影响研究

为了研究航道疏浚对水下隧道结构的影响,选取海陆交接处的隧道段作为分析对象,考虑隧道围岩为基于Drucker-Prager屈服准则的连续介质,利用ANSYS有限元软件分析了航道疏浚对结构变形、受力的影响,重点对航道放坡疏浚条件下放坡坡度、回淤厚度及疏浚工序等因素的影响程度进行了研究。数值计算结果表明： 航道疏浚清淤增加了沿隧道纵向的差异变形,且影响较大的水域段最大竖向位移发生在隧道顶部,而最大等效应力则出现在隧道两侧;航道疏浚放坡坡度大小除了与坡体本身的稳定性相关外,在水深一定条件下,坡度的改变对结构水域段和陆域段的影响甚微,主要影响到放坡段的结构变形和内力变化速率,实际工程中应综合经济性评价与效果分析确定疏浚坡度的取值;此外,回淤、再清淤厚度对结构变形和内力的影响也是航道规划、设计中需要考虑的主要问题。     

新型无骨架隧道衬砌模板台车洞内安装方法

在长大隧道施工过程中,二次衬砌模板台车净空小,空气流通不畅,影响了施工人员工作环境。为改善工人工作环境,以云桂铁路富宁隧道出口段为例,介绍大净空新型无骨架隧道衬砌模板台车,主要包括新型模板台车主体结构、安装边界条件、劳动力组织、辅助设备及新型模板台车的安装步骤等。经施工生产证明：该安装方法效率高、耗时短、可操作性强,完全满足施工进度,同时该设备的应用大大改善了隧道通风环境。     

TBM隧道施工SPS（持续、均衡、快速）作业法研究及应用

TBM法隧道施工技术在我国已经得以大力推广,同时施工的TBM数量已达40余台（套）,有TBM施工业绩的企业近20家。TBM法隧道施工规模的扩大,并未能带动整体施工水平的全面提升,TBM掘进施工速度差异巨大且不均衡已经成为较为显著的问题,导致工期延迟、成本增加,造成巨大的经济和社会效益损失。结合近20年的TBM施工实践,探索并实施SPS作业法,即TBM持续、均衡、快速施工技术,提出“3个基础”“10项措施”实现适宜地质条件下TBM持续、均衡、快速施工;而在恶劣地质条件下,通过完善设备功能与性能、改进施工工艺,提升TBM工程适应性; 从而促进TBM工法科学、可持续发展。     

土岩组合地层盖挖法车站“吊脚桩”基坑设计优化研究

以青岛地铁3号线五四广场站为研究对象,对土岩组合地层地区的吊脚桩设计要点进行研究。通过数模模拟,对土岩组合地层中"吊脚桩"基坑的支护体系变形及内力、"吊脚桩"嵌岩深度与预留岩肩宽度的关系进行了分析,并对有竖向荷载的"吊脚桩"进行了研究。研究表明:1)随着开挖深度的增加及锚杆的施工,预应力锁脚锚杆对吊脚桩桩底水平位移的控制作用明显。2)随着嵌岩深度和肩岩宽度的增加,吊脚桩桩身最大水平位移呈减小趋势,嵌岩深度取2.0 m,岩肩宽度取1.5 m较为合理。3)由于桩脚嵌入中风化花岗岩,桩顶位移不受竖向荷载控制,仅随开挖深度增加而明显增加;桩身弯矩稍有增大,但变化值极小。     

石家庄轨道交通 1 号线地铁隧道管片拼装质量控制问题研讨

管片拼装质量是直接影响隧道最终质量的重要因素之一。在石家庄地铁盾构施工中,管片拼装过程会遇到管片破碎、错台错缝等典型问题,为严格控制管片拼装质量,以保证后期顺利通过隧道验收及地铁正常使用功能,结合现场施工分析问题的原因,并根据规范要求制定控制目标,针对典型问题制定了以下的对策和措施： 1）采用增减楔子环的方法逐渐调整盾构姿态,防止盾构姿态的突变; 2）通过控制盾构机千斤顶压力,并在管片间粘贴楔子确保管片环面平整。分析表明,采取上述措施可以很好地提高管片拼装质量。