宜万铁路隧道复杂岩溶及断层处理技术

宜万铁路是目前国内外已建和在建工程中岩溶及岩溶水最发育、最复杂的工程,其中,野三关等5座隧道岩溶及断层处理又最为复杂。野三关602溶腔、大支坪990溶腔、云雾山617组合溶腔、马鹿箐978溶腔、齐岳山F11断层等工程难点的处理措施主要有:建立水文观测来分析降雨、水量、水压之间的关系;超前地质预报特别是钻探判断溶腔规模;建立避险预警系统和视频监控,对相邻洞室进行封堵,规划泄水线路,将潜在的工程风险转化成工程措施;针对不同溶腔特点采用释能降压与加固注浆、管棚等措施相互组合,对高压富水断层采用排堵结合,采取信息化跟踪注浆工艺,效果较好;结构处理中对开挖线以外一定范围内的空腔回填混凝土,加强初期支护和二次衬砌,对结构进行长期观测以判断其安全性。     

宜万铁路野三关隧道高压富水充填溶腔溃口处理技术

研究目的:宜万铁路野三关隧道602溶腔双层初期支护完成后,受地表强降雨影响,使溶腔内形成高压水,从而击穿双层初期支护。通过实施高位泄水支洞降低水压力,采取注浆堵水固结溃口块石堆积体,以及超前管棚预支护措施,完成溃口处理。研究结论:采取注浆技术和管棚预支护措施,可以有效固结块石堆积体。采用大扭矩、高转速钻机,当扭矩为1 200~2 000 N.m、转速为300~500 rpm时,钻穿一榀I20钢架时间为30~1 h 30 min。采用硫铝酸盐水泥单液浆和普通水泥-水玻璃双液浆组合型注浆材料配套体系,按由下到上、先外后内、间隔跳孔的注浆顺序,采取合理分段长度进行前进式分段注浆,按定量定压相结合原则,可以解决周边排水条件下的注浆控制。块石堆积体经注浆改良后,施作76 mm管棚超前预支护,能保证隧道溃口段的安全施工。     

水平旋喷技术在城市地铁富水砂层中的应用

深圳地铁五号线西大区间矿山法暗挖隧道顶部处于富水砂层中,砂层的自稳性较差,容易造成隧道突水、涌砂和坍塌现象。通过采用水平旋喷桩技术,在暗挖隧道拱顶形成一个水泥与砂层混合而成的环状帷幕体,对原土体进行了改良,不仅克服了富水砂层自稳性差的弱点,而且起到了抗变形、防流沙、防渗透的作用,保证隧道掘进安全。     

西山隧道竖井富水软弱破碎及采空区瓦斯综合治理研究

富水软弱破碎是地下工程建设中经常遇到的工程灾害,瓦斯采空区对工程带来严重威胁。针对西山隧道竖井穿经富水软弱破碎区及瓦斯采空区,分析该地区工程地质与水文地质特征,总结该类型工程的特点及治理重难点;通过对采空区瓦斯进行系统抽排,对注浆材料、注浆工艺、注浆方法的研究,确定了适用于西山隧道竖井的钻孔布置方法及注浆参数。该研究成果成功应用于西山隧道竖井注浆治理工程中,取得良好的治理效果,希望对类似工程提供一定借鉴。     

兰州地铁特殊地层换乘车站工程关键施工技术

第三系粉细砂岩(又称红砂岩层或强风化砂岩层)为兰州地区特有不良地质,开挖暴露遇水后,强度急剧降低,软化流变,同时其上覆的卵石层也限制了一些地下水处理方法的使用。以处于第三系粉细砂岩的兰州地铁换乘车站外部环境为研究基础,分析了高水位复杂地层换乘车站的施工工法、支护措施、地下水处理方法、建筑物保护方案和施工措施等的重点和难点,得出了一整套富水第三系粉细砂岩地铁换乘站设计方案,保证了该工程的安全施工。     

山西中南部铁路发鸠山隧道穿越复杂地层关键技术

山西中南部铁路发鸠山隧道地质条件复杂,存在软弱围岩浅埋段、水平岩层、断层破碎带、软弱富水及环境控制区域等风险因素,为I级风险管理隧道,给设计、施工及管理带来很大的难度。通过对各风险因素给工程带来的影响进行全面分析,给出具体的工程措施及作用机理,并通过合理的施工组织设计,成功穿越复杂地层。     

富水粉细砂地层盾构全水中接收技术

以北京地铁 19 号线支线清河站南侧盾构区间为例,对盾构全水中接收各阶段工序、风险和控制参数进行 分析,得出了相应的风险控制措施,并得到了成功应用。盾构全水中接收参数控制及监测数据表明：全水中接收 盾构井灌水高度在实测水位以上 0.5 m～1 m,可有效控制盾构接收涌水涌砂情况;接收期间土压力从 15 环的 0.08～0.12 MPa 逐渐降低为 0,适当提高同步注浆量至理论值 1.25 倍,推进速度 5.1 mm/min,接近围护桩 2 环时推力 从 9 000 kN 升至 20 000 kN,磨桩期间推力在 9 000～14 000 kN,风险可控;沉降发生主要有两个阶段,即刀盘 出洞及盾尾脱出阶段,各占 0.9～1.5 mm,4.0～4.8 mm,盾尾脱出影响大于刀盘出洞影响。     

基于流固耦合作用的富水砂卵石地层深基坑变形特性分析

深基坑事故大多是由于地下水控制失效造成。长沙地区砂卵石地层透水性好、富水性强、水源补给充沛,地下水的影响更为明显。研究在富水砂卵石地层中深基坑开挖和水位下降引起的地面沉降、基底渗透稳定等影响与变化规律,具有十分重要的现实意义。对长沙富水砂卵石地层地铁深基坑降水与开挖施工过程进行流固耦合数值模拟,计算结果表明,砂卵石地层中基坑开挖引起的地表沉降值与沉降影响范围更大;最大沉降位置更靠近围护结构,沉降曲线表现为较陡;地表沉降速度初期较快,后期较慢;最大渗流力主要分布在连续墙嵌固深度范围内偏下处。针对长沙富水砂卵石地层深基坑特点,提出注浆封底加固,与地连墙防渗帷幕形成封闭截水的风险控制措施与建议。     

富水砂卵石地层盾构施工沉降控制技术措施

依托兰州轨道交通1号线一期工程试验段盾构区间右线施工情况,对盾构施工期间的施工沉降控制进行探讨。施工中采用监控量测、回填注浆及地表注浆等技术措施,确保了盾构机在富水砂卵石地层中的顺利掘进,减少了地表及管线沉降,提高了隧道施工质量。     

城市建筑密集区及富水岩层环境条件下的城轨隧道施工技术研究

兰州地处西北,但城市在黄河两岸布局,处在一个狭长地带,近几年所盖高楼紧邻密布,而南北两山的地质情况也错综复杂,城市轨道交通和地铁施工难点很多,以科研作为先行,攻克施工难点,用科技力量来确保工程质量、安全、工期、成本目标得以实现,对城市建筑密集区及富水岩层环境条件下的城际轨道交通施工关键技术进行深入探讨与研究,以提升企业的创新能力和竞争力。