海底隧道修建中的关键问题

结合厦门东通道海底隧道工程，对海底隧道最小岩石覆盖层厚度、水压力设计值的确定，衬砌结构断面优化与防排水方案，穿越海底不良地质段（断层、溶槽）的施工措施及服务隧道设置的必要性问题进行了分析。提出应从围岩稳定性和隧道涌水量的大小综合考虑最小岩石覆盖层厚度；采用限量排放的防排水方案对海底隧道较为适宜；施工中可采用注浆和冻结法穿越海底的不良地质段；设置服务隧道有利于隧道施工和运营管理。     

斯堪的纳维亚硬岩海底隧道工程

论述了北欧海底隧道特别是基岩中开挖的公路隧道的工程经验,目前在北欧已建成25条以上的海底隧道,总长超过100km,大部分在挪威,最长的7.9km,最深的在海平面下264m。所有这些隧道都是用钻爆法进行开挖的。同时,叙述了勘探、规划、设计和施工等诸方面的重要问题,讨论了从这些工程中的经验教训。最后,介绍了规划中的海底隧道,包括长24km、埋深400m的2条隧道。相应地,介绍了其他北欧国家的海底隧道,这些隧道大多也是根据挪威海底隧道的经验进行设计和施工的。     

超前预注浆加固在厦门海底隧道中的应用

厦门东通道工程是我国大陆自行设计、施工的第一条海底隧道,地质条件复杂,施工技术难度大,面临着穿越陆域浅埋全风化层、隧道穿越海底风化槽、隧道穿越富水砂层与翔安端竖井等重大施工问题。主要研究了超前预注浆加固,试验与实践应用表明,在风化槽各施工阶段中,需要根据围岩风化程度和出水量采用不同的超前预注浆和超前预支护手段;TSS小导管后退式注水泥水玻璃双液浆能有效加固富水砂层。研究成果形成了较完整的海底隧道施工技术,为我国海底隧道施工的发展积累了经验。     

挪威海底隧道经验

海底隧道深埋于海水以下,因而在勘探、设计、施工和运行方面都比陆地隧道更困难。挪威在近30a来修建了40条海底隧道,积累了丰富的经验,形成了被称为“挪威海底隧道概念”的一整套技术。规划设计阶段要采用各种可能方法进行尽可能详细的地质勘探,尤其是海洋折射地震波探测,以提供基岩表面深度、基岩地质剖面等重要资料。影响隧道的稳定主要为断层和软弱带,因此,在地质勘探中确认断层和软弱带是极为重要的。施工时需采用精心设计的方法,包括减少每轮爆破的进尺及采用喷射混凝土拱肋、密集长锚桩等。典型的挪威海底隧道衬砌由作为支护的喷锚结构和自立的防水防冻的内衬砌组成。挪威海底隧道的衬砌都按排水结构设计,而不承受外水压力。渗水是海底隧道的最大威胁,施工期应随时了解掌子面前的地质和水文地质条件,超前探测孔和预灌浆是控制渗流的最佳方法,同时必须时刻准备处理可能发生的紧急情况。最小岩石覆盖厚度影响隧道安全和造价,必须慎重考虑,根据岩石条件、稳定要求、渗水量充分论证,大部分挪威海底隧道的最小岩石覆盖厚度都小于50m。海水的腐蚀性给海底隧道带来一系列的特殊问题,须认真对待。     

公路隧道及其不良地质段施工处理技术探索

分析了公路隧道施工及其不良地质段施工存在的主要问题,结合工程实例,从隧道洞口施工、富水断层破碎围岩施工、岩溶地段施工等方面,论述了公路隧道施工及其不良地质段的施工技术,并对其施工处理技术的注意事项进行了阐述,从而提升公路交通建设的整体质量水平。     

复杂地质状况下公路隧道施工的关键技术分析

我国不同的地区地质条件以及地形等都存在较大差异,如何在复杂地质状况下有效保障隧道的施工质量非常关键,这也给公路建设带来了更大的挑战。如浅埋偏压隧道、软弱围岩隧道等一些复杂地质状况下的隧道施工,不但会影响隧道的施工质量和进度,给隧道的施工带来危险,因此选择合理的隧道施工技术非常关键。分析施工技术及存在的问题,介绍浅埋偏压隧道施工技术、软弱围岩隧道施工技术等技术方法,并分析施工要点。     

海底隧道的数值模拟研究

自从1936年第1条海底隧道--日本关门隧道开始建造以来,世界各地已有近百条海底隧道相继建造.在特殊的环境地质条件下,建造海底隧道无疑是最安全经济、路线最短的方案.但海底隧道的设计与施工还有许多技术问题丞待解决.结合我国拟建厦门海底隧道的工程实际,从数值模拟分析的角度,研究了海底隧道的稳定性与隧道顶板厚度的关系,并结合世界上已建海底隧道的工程经验,给出了厦门隧道的最小安全顶板厚度.     

公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析

公路隧道的施工过程经常会碰到地质灾害，针对云南元磨高速公路在建特长隧道—大风圾口隧道中出现的洞口滑坡、涌水、塌方、突泥等问题，多角度论述了产生的因素以及应对措施，希望能为今后在类似地质条件下，公路隧道的勘查、设计以及施工提供借鉴和帮助。     

厦门海底隧道最小顶板厚度三维弹塑性断裂损伤研究

为了验证厦门海底隧道最小顶板厚度比设计厚度减小时隧道的稳定性，根据设计方案，在厦门海底隧道轴线的地质剖面图上，选取了4个典型剖面处的对应段，将隧道轴线高程比原设计升高2m和4m，应用多裂隙岩体三维弹塑性本构关系和损伤演化方程进行有限元分析，对隧道轴线在原设计高程以及升高2m和4m的高程开挖后的应力分布、洞周位移、塑性区、损伤区等结果进行分析比较，可以得出将设计方案的轴线位置升高4m后，隧道仍是稳定的结论。同时。该结论对后续施工和其他工程有一定的指导意义。     

跨海峡隧道风化槽围岩衬砌防排水技术研究

 采用钻爆法修建海底隧道必须采取有效措施预防塌方、涌水、突泥等地质灾害,海底隧道钻爆法施工时如何安全穿越断层破碎带是工程设计与施工的技术难点。结合厦门跨海峡隧道围岩的特点,研究钻爆法穿越断层破碎带的注浆加固、防排水技术,提出不同围岩条件下的隧道防排水和注浆设计方案。并根据实验室三轴试验结果得到强风化花岗岩渗透系数以及反演的围岩力学参数,分析风化槽隧道衬砌的外水压力分布特点和量值。研究成果为衬砌结构设计以及国内同类型隧道的衬砌防排水和衬砌支护技术设计提供可靠指导。     

泸州长江输气管道隧道的设计与快速施工技术

根据纳溪至成都天然气输送管道工程泸州长江隧道穿越泥岩和砂质泥岩的工程地质与水文地质条件,并结合输气管道隧道断面小、斜巷坡度大、风险高和建设工期紧的特点,着重开展了小断面水底输气管道隧道的设计与快速施工技术研究.针对泸州长江隧道的结构设计特点和围岩地质状况,研究和采用了"明暗结合,超前探水,控制爆破,喷锚衬砌"的施工总原...     

海底隧道衬砌结构静力分析

1前言世界发达国家自上世纪三十年代起,就开始修建海底隧道。日本在1936年9月开始动工修建关门海底隧道,于1994年全部竣工,是世界上最早的海底隧道之一。日本青函隧道全长53.85 km,海底部分长23.0 km,位于火山岩、沉积岩中,有多处裂缝、断层。挪威是世界上采用钻爆法修建海底隧     

海底隧道最小岩石覆盖厚度确定方法研究

目前国内正在修建或拟修建多条海底隧道,其最小岩石覆盖厚度是海底隧道纵断面线路设计的主要参数之一,将直接制约着海底隧道的安全和工程造价。为此,开展了确定海底隧道最小岩石覆盖厚度的确定方法和准则研究,并综合分析了各种不同方法确定的海底隧道最小岩石覆盖厚度对最终岩石覆盖厚度的权重影响。通过加权的方法得到了确定海底隧道最小岩石覆盖厚度的方法和原则。最后结合工程实例,应用上述方法,得到了宁波象山港海底隧道最小岩石覆盖厚度。     

台湾海峡隧道施工的可行性

简述了“台湾海峡隧道”这一伟大工程的提出,论述了各种海底隧道的施工技术,在此基础上,结合许多海峡隧道修建积累的丰富经验对台湾海峡隧道施工的可行性和工程问题进行初步分析。     

复杂地质条件下大埋深隧洞衬砌与围岩协同作用#br# 物理模型试验研究

围岩-支护协同作用是地下工程支护结构设计的核心问题,关乎着地下工程建设的成败。为揭示深埋隧洞围岩与支护结构协同作用机理,以滇中引水最大埋深约1512m的香炉山隧洞为研究背景工程,首次开展复杂地质条件下深埋隧洞衬砌与围岩协同作用真三维地质力学模型试验,真实再现隧洞开挖与支护的施工全过程。模型试验研究表明：1）不同地质条件下隧洞围岩的应力释放过程不同,硬岩隧洞围岩应力释放速率先慢后快,软岩隧洞应力释放速率先快后慢;2）不同地质条件下隧洞衬砌与围岩接触压力的分布形式不同,硬岩隧洞最大接触压力位于拱肩,软岩隧洞最大接触压力位于拱顶;3）衬砌与围岩协同作用包括两种应力释放机制、3个施工阶段和4种承载状态;4）不同地质条件下隧洞衬砌施作后围岩和衬砌承担的荷载比例不同,硬岩隧洞围岩平均承担约85%的荷载,衬砌约承担15%的荷载,软岩隧洞围岩平均承担约25%的荷载,衬砌承担约75%的荷载。     

浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系现场监测试验研究

浅埋大断面大跨度连拱隧道跨度大、埋深浅、围岩稳定性差,地质条件复杂,为保证施工顺利进行,需加强隧道施工监测,根据监测调整后续施工方法。对浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系的现场监测试验方案及不同开挖工序下隧道支护体系受力特点进行了分析与研究。研究结果表明:①左右洞上台阶开挖引起支护体系应力分布较大变化,是隧道支护主要监测控制点;②右洞上、下台阶开挖引起中墙内力较大变化,是中墙稳定主要监测控制点;③右洞上、下台阶开挖对支护应力的纵向影响范围约为隧道跨度的1/3和1/2;④对于浅埋大断面大跨度连拱隧道,应及早施作二衬,封闭成环,以改善结构受力。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

破碎围岩浅埋偏压隧道衬砌荷载的计算方法

隧道洞口大都会面临围岩破碎、浅埋和偏压等不良地质地形情况,现行规范只给出了偏压隧道衬砌荷载的计算方法.对于破碎围岩浅埋偏压隧道,根据现场情况及实测的衬砌受力和变形特征表明其与规范假定不同,不宜直接利用规范方法.通过工程实例分析及隧道三维数值分析结果提出了浅埋偏压隧道破碎围岩的破坏模式,即隧道开挖后深埋侧岩体滑塌下落挤压...     

盾构隧道双层衬砌横向力学结构参数优化研究

随着水下盾构隧道建设及运营环境日益复杂,安全要求日益提高,盾构隧道双层衬砌有望在工程中得到较为广泛的应用。本文依托武汉轨道交通8号线越江隧道工程,采用双层衬砌盾构隧道三维壳—弹簧力学分析模型,研究了不同工况下二次衬砌强度及厚度对双层衬砌内力及变形的影响,并对二次衬砌是否应当配筋的问题进行了探讨。研究结果表明:二次衬砌强度变化对管片衬砌结构内力影响甚微,但二次衬砌弯矩量值略有提高,同时通过提高二次衬砌强度来抑制隧道竖向变形的效果不明显,考虑到工程造价问题,二次衬砌强度不宜过高,取C40为宜;二次衬砌厚度增加对管片横向内力影响甚微,但对其结构受力有不利影响,综合考虑隧道运营期火灾以及列车撞击等因素,二次衬砌厚度取30~40 cm为宜;在外荷载增大情况下,二次衬砌拉应力量值显著增加,超过混凝土规范容许拉应力值,因此,实际工程中建议对二次衬砌进行配筋设计。研究结论可为盾构隧道双层衬砌的设计及施工提供有益的借鉴。     

风火山多年冻土隧道信息化施工

针对多年冻土隧道的特点 ,青藏铁路风火山隧道施工中建立了完整的信息化管理体系。信息采集除一般隧道常有项目外 ,重点对隧道掌子面岩面温度、环境温度、围岩温度、衬砌冻胀力、衬砌背后水压力及锚杆轴力等进行监测 ,并及时反馈信息。施工中根据掌子面岩面温度及环境温度的信息 ,及时调控通风温度 ,保证掌子面的稳定及混凝土的施工质量 ;根据围岩温度、衬砌背后水压、衬砌冻胀力变化的信息可以判断防水保温系统的效果 ;根据衬砌冻胀力、锚杆轴力变化的信息可以判断支护系统的力学效应     

连拱隧道的设计理论与动态施工力学研究

随着山区高速公路的飞速发展,不少连拱隧道已经或正在修建,但由于该种隧道结构的复杂性,其设计施工往往采用经验类比方法,并结合应用有限元进行动态施工力学分析,再通过现场施工的监控量测成果修改设计,指导施工。文章分别对我国公路连拱隧道的设计理论、实施现场施工量测情况、隧道动态施工力学分析研究作了一些综合概述。最后针对目前连拱隧道设计施工中存在的问题作了一些展望。