深埋超大跨单拱隧道开挖与支护参数优化研究

研究目的:基于新建京张铁路八达岭4线隧道超大跨、超大断面单拱的特点:跨度达27.3 m,高度达18 m,断面面积为386.56 m2,如此大的单跨在国内尚属首例,在开挖过程中,拟定四种开挖方案:单侧壁导坑法、单岩柱法、CRD四洞法和CRD六洞法。利用有限元软件对四种开挖方案进行数值模拟开挖和支护全过程仿真计算,得到最优的开挖方案。研究结论:通过在开挖支护过程中对围岩最大拉压应力、拱顶沉降、地表沉降、锚杆轴力、衬砌最大拉压应力等7个指标参数的比较,提出优化的开挖方法为单侧壁导坑法,其次是CRD六洞法,并且采用0.3 m厚的喷射混凝土衬砌和5 m长的锚杆(间距1.5 m×1.0 m)作为支护参数。该结论对设计施工具有指导意义。     

基坑开挖对既有铁路桥基础变位的影响分析

研究目的:路网的逐步完善使得公路上跨铁路或下穿铁路的项目逐渐增多,由于铁路设计标准较高,行驶中对轨道的平顺度要求较为严格。当上跨桥梁的承台基础或下穿框构的工作坑临近铁路时,要充分考虑到基坑开挖对临近铁路桥基础的扰动及因此而产生的铁路桥基础变位,并尽可能地将其控制在极小的范围内,以避免影响铁路运营的安全性和舒适性。研究结论:以西柏坡高速公路田家庄互通立交桥为例,利用ABAQUS大型通用有限元软件,模拟了该桥承台基坑开挖的施工过程,分析了基坑开挖对既有铁路桥基础变位的影响,分别计算得出了由防护桩施工以及基坑开挖所引起的临近铁路桥梁基础的位移。分析表明,该桥承台基坑开挖对既有铁路桥基础变位的影响较小,铁路基础变位值最大值小于2 mm,防护桩的设计能够满足铁路桥运营的安全性要求。     

复合式土压平衡盾构隧道开挖面稳定理论与应用研究

简要介绍了土压平衡盾构的应用范围和特点;论述了盾构隧道开挖面的稳定机理和支护压力的计算方法。以ZTE6250复合式土压平衡盾构为例,详细介绍了该盾构的设计思路、稳定隧道开挖面的实现过程以及支护压力的控制方法。     

深基坑明挖隧道施工技术

明挖法是隧道和地下工程的修建中一个应用广泛、直接的开挖方式。明挖法是在无支护或支护体系保护下开挖基坑或沟槽,然后在基坑或沟槽内施作地下工程主体结构的施工方法,按照隧道和地铁车站明挖法施工的基坑形状和施工顺序,明挖法主要分为敞口开挖和盖挖法。敞口开挖分为放坡开挖和垂直开挖;盖挖法可分为盖挖顺作、盖挖逆作、盖挖半逆作或多种支护形式、开挖方法组合的方法。     

基于长标距分布式布拉格光纤光栅(FBG)传感的地铁基坑施工监测

以无锡地铁河埒口站基坑监测为例,研究了长标距FBG光纤传感技术在地铁基坑施工应变及变形监测中的应用,并结合现场施工情况对监测数据进行分析.结果表明,分布式布设光纤传感器可较准确地监测地下连续墙在开挖过程中的水平变形,并能对周边建(构)筑物的变形状态及安全状态进行有效监控.在施工过程中可根据监测结果,适当调整施工参数,为安全生产提供保障,并确保后续安全顺利施工.     

隧道预支护对控制围岩变形的力学效果研究

研究目的:基于三维弹塑性有限元方法对隧道开挖面预支护及顶部预支护进行参数分析,研究隧道开挖过程中有无顶部预支护条件下不同开挖方式、不同核心土长度、不同台阶长度对地层沉降、管棚力学行为及开挖面稳定性的影响,总结一些规律性的认识,为复杂地质条件下隧道开挖方式的选择及顶部预支护设计提供一定参考.研究结论:(1)留设核心土可以显著改善开挖面的稳定性,核心土的最佳长度大约在D/3～2D/3范围内,施工中应尽量使核心土长度与台阶长度相等.(2)核心土抑制围岩水平位移的作用有限,在软弱地层,单纯依靠核心土的作用并不能控制水平位移,应结合管棚预支护等隧道顶部预支护措施.     

武汉地铁香港路站基坑围护结构优化分析

根据香港路地铁车站的地质环境、基坑尺寸、周边建筑情况,分析工程中存在的重难点,提出应对措施;结合场地条件,提出基坑分区、分段、分层开挖顺序;围护结构采取地下连续墙+混凝土/钢管内支撑,并对内支撑支护方案进行了优化,对外挂站厅的地基处理方案进行了优化;提出施工安全注意事项,并针对重大风险,制定相应的预案。     

管棚法加固软岩隧道合理开挖进尺研究

某铁路单线隧道经过区域岩体十分发育,围岩破碎(Ⅵ级围岩),成岩作用差,施工中易产生失稳坍塌,设计采用管棚注浆法对围岩进行加固。采用三维有限元方法,对该隧道圆形衬砌采用管棚法加固后的各施工阶段进行了分析研究,以便寻求合理的开挖进尺,为隧道施工提供合理参考。     

汛期地铁深基坑开挖风险识别及过程控制

随着社会经济的快速发展,有时汛期不得不在周边施工条件复杂的条件下进行深基坑开挖,由于对地层、地下水、地下管线等周边环境在汛期变化情况不明以及控制地下水和地层变形的措施未到位,汛期施工中易造成地下管线断裂、地面塌陷事故,因此从安全角度对汛期深基坑施工提出了更高的要求。针对汛期近邻河道、管线的地铁深基坑开挖,为了保证基坑周边地下管线、建筑物及构筑物正常使用的前提下安全有序地进行,浅析地铁基坑在汛期施工过程中存在的风险源的识别,并提出在汛期基坑施工过程中风险控制的有效措施。     

下穿居民区浅埋隧道减震爆破技术

以厦门环岛干道白城隧道为例,介绍复杂环境条件下浅埋软岩隧道减震爆破施工方法。爆破开挖中,通过在掏槽眼部位布置空孔、在周边眼部位布置减震孔的措施,并通过采用不偶合间隔装药、毫秒延时爆破、实时地震波监测等措施,实现了隧道周边围岩的稳定和隧道地表不同结构房屋的安全。