水下盾构隧道硬岩处理与对接技术

为了对盾构隧道(尤其是水下盾构隧道)施工中遇到的特殊地层的处理方法进行总结,特别是阐明水下盾构对接施工的关键技术,以借类似工程参考。结合目前盾构隧道施工实践,分析在软硬不均地层、孤石地层、卵砾石地层中利用盾构法修建隧道的主要问题和困难,相应地提出了一些基本措施和技术对策。结合台山核电站取水隧洞(位于海域中)盾构施工中遇到的微风化花岗岩硬岩(最高强度达197 MPa)和球状风化孤石,提出了水下爆破法和冲击钻冲孔2种方法进行基岩突起和孤石处理,盾构顺利通过该基岩段,没有进行刀具更换。结合3次穿江越洋的狮子洋盾构隧道的水下对接(国内首次)问题,分析总结了"相向掘进、地中对接、洞内解体"的关键技术,对接非常成功,对接点的围岩相对稳定,精度符合要求。     

斜通道辅助竖井施工技术研究

长隧道施工时,竖井出碴、进料需垂直提升,施工交叉较多,导致隧道施工进度非常缓慢,为此提出增设一辅助竖井施工的斜通道与主隧道斜交的方案。结合实际工程,采用大型有限元软件进行数值模拟论证方案的可行性,在此基础上改进施工方案,并依据规范制订详细的监测方案,进行施工实时监测,现场实施效果和监测数据表明,改进后的方案经济合理,斜通道与主隧道安全可靠,工期大为缩短,说明此施工方案有效、可行。     

初次支护结构对围岩塑性区和位移的影响研究

为了探索初期支护对隧道围岩稳定性的影响,采用岩土工程三维有限元分析软件Z_Soil3D对隧道施工中锚杆和钢架的作用进行了模拟分析。计算结果表明:增加锚杆长度或钢架惯性矩,围岩塑性区厚度和围岩位移都减小,锚杆长度及钢架惯性矩存在优化值,当锚杆长度或惯性矩超过优化值后对进一步改善围岩稳定性的作用不明显;永久钢架主要起拱的作用,其内力以轴向压力为主,在节点处存在局部弯矩,永久钢架构件内力与施工顺序相关,最早施加的构件轴力是后施加的数倍;临时钢架为压弯构件,存在较大轴力和弯矩,水平和竖向临时钢架的弯矩相差不大,2层水平钢架构件的轴力相差较大,竖向构件的轴力与上层水平构件的轴力相当,但明显大于下层水平构件的轴力。     

隧道混凝土烟道板抗火性能研究

上海长江隧道是当时世界上直径最大的盾构隧道之一,为保证其在火灾下的抗火安全性,从隧道结构设计、烟道板耐火设计、耐火混凝土配制、混凝土耐火性能评价等角度对隧道混凝土烟道板抗火性能进行研究。通过耐火试验对混凝土烟道板的抗火性能进行评估,结果表明所研制的隧道混凝土烟道板具有良好的抗火性能,耐火极限不低于30 min,火灾损伤评级为中度损伤(Ⅱ),符合隧道耐火设计要求,对提高隧道在火灾条件下的安全性具有重要意义。     

钢管桩在模袋砂围堰加固施工中的应用

沈家门港海底沉管隧道工程北岸出入口原设计采用模袋砂围堰作为主体结构施工平台,由于在施工过程中受到地质情况、海水涨落潮水流、模袋砂刚性等因素影响,模袋砂局部产生沉降、位移。为保证沉管隧道出入口的顺利修建,通过对模袋砂围堰沉降变形原因进行分析,并对各种加固施工方案进行比选,最终采用钢管桩加固模袋砂。并对钢管桩加固模袋砂的工艺、过程及施工效果进行了介绍。采用钢管桩加固既可以发挥模袋砂施工工艺成熟、机械化程度高,又可以发挥双排钢管桩的整体性好、刚度大、抗变形能力强等优点,是柔性与刚性体的很好结合,取得了较好的经济效益和社会效益。     

浅埋暗挖大跨风道临时支撑拆除技术

西南风道具有地质条件及周围环境复杂、开挖跨度大(开挖跨度9.9 m)、埋深浅(结构上覆土厚度约10 m)、覆跨比较小(约为1)、路面外荷载作用频繁、穿过地下管线等显著特点。风道采用CRD法开挖支护,其中,临时支撑拆除是CRD法的关键技术,若施工不当易引起大的地表沉降,影响地下管线和地面交通运行安全,为了保证施工安全及周围环境的安全,采取分段、逐层拆除的方法,主要介绍CRD法临时支撑拆除施工,并通过对地层变位的监控量测,对临时支撑拆除施工效应进行分析。研究表明:1)临时支撑拆除范围原则上取隧道跨度,当环境要求严格时,应减小拆撑的范围;2)拆撑施工引起的地表沉降值比较小,占地表总沉降值的5.86%～18.49%;3)制定和完善了临时支撑拆除控制标准,包括临时支撑拆除时机的确定、位移的控制基准等。     

爆破振动对宋家湾隧道施工的影响

为评价在生产常规作业阶段爆破施工方式对隧道结构的影响,对宋家湾隧道爆破振动进行监测,以获取主振频率,最终以频率和振动速度2个指标评估隧道爆破作业振动效应.本次爆破的最大振动速度为3.1 cm/s,主振频率范围为27.34～70.31 Hz,最大振动速度远小于国家标准.可知对隧道支护结构影响有限频率范围为27.34～70.31 Hz,远高于隧道的自振频率(一般在3～9 Hz范围内),不会出现共振放大现象.     

九瑞高速岩质隧道钻爆法施工超欠挖控制措施及成本分析

为了降低岩溶地质隧道钻爆法施工超欠挖耗费,提高隧道一次性开挖合格率,对目前隧道超欠挖现状进行研究,分析影响隧道超欠挖的因素,介绍超欠挖对工程造价的影响情况。根据实际调查和现场试验,找出了影响超欠挖和造价耗费的主要因素,并制定了有效的控制措施。采用改进后的方案进行隧道开挖施工后,隧道一次性开挖平均合格率由67.4%上升到了83.9%,经济效益提高了49.9%,证明采取的处理措施是成功的,可为以后类似工程提供借鉴。     

广(州)梧(州)高速公路河口至平台段隧道洞口设计

广梧高速公路隧道洞口设计始终贯彻"零开挖"的环保理念。以广梧高速公路64个隧道洞口为依托,根据不同的地形、地质条件,主要从进洞方法、洞口辅助进洞措施、洞门形式三个方面对全线隧道洞口设计施工情况进行了分析总结。进洞方法采用了正交进洞、斜交进洞和单向进洞;洞口辅助进洞措施采用了明洞、护拱法、地表反压护拱加固土体法、反压回填明洞暗做法、超前小导管、短管棚、长管棚等辅助进洞措施或者是这些措施的组合;洞门形式采用了端墙式和明洞式。     

隧道火灾后结构物快速检测评估及处治设计分析

以京珠高速公路大宝山隧道火灾后结构物损伤为研究对象,重点分析隧道内发生火灾后,对隧道损伤部分进行快速检测的内容及其方法。根据检测结果,科学合理评估火灾烧损等级,制定快速又合理的加固设计方案,并结合营运3年的检查情况,认为处治设计方案科学合理,达到了预期的加固效果。