大断面海底隧道软弱地层施工方法研究

我国第一条大断面海底隧道--厦门翔安海底隧道在浅滩及陆地段穿越富水软弱地层,围岩自稳能力差,极易发生涌水突泥,严重威胁施工的安全性.通过对隧道开挖方案的对比分析和根据施工现场监控量测的结果,对隧道穿越富水软弱地层的开挖施工方案、降排水关键技术和超前预加固方案进行了研究,为隧道施工提供技术支持.     

渤海海峡隧道竖井设置及施工技术探讨

渤海海峡隧道是国家铁路网和高速公路的重要组成部分,修建跨海隧道意义重大。本文以渤海海峡全隧道方案为基础,研究渤海海峡海底隧道竖井的设置及施工技术。通过对隧道掘进机（TBM）寿命的分析选取北隍城岛和北长山岛两处作为竖井布置点,并通过施工通风及运营通风的计算和岛屿场地的研究论证竖井设置方案的可行性。通过对矿山竖井、铁路隧道及公路隧道竖井的施工技术分析,得出渤海海峡海底隧道竖井应采用凿岩爆破一次成型法进行施工的结论,同时明确了竖井表土施工应以堵水为主,基岩段施工采取以合理的裂隙注浆技术为主的技术方案。     

厦门翔安海底隧道施工关键技术研究

厦门翔安海底隧道是我国第一条海底隧道,陆域浅埋暗挖地段,其地质条件差,多为全、强风化花岗岩,且地下水丰富.前期施工过程中支护结构常发生较大的变形,为了保证施工安全和进度,通过现场试验,得出一套合理的控制变形措施,使隧道拱顶下沉、水平收敛得到较好控制.在海底硬岩地段进行了钻爆试验,得出较好的爆破方案和参数,并采用声波仪和位移计对围岩损伤范围进行了检测.     

海底隧道钻爆施工关键技术及对策探讨

开挖海底隧道不同于陆地隧道,钻爆施工是在巨大水系之下进行,遇到的断层破碎带的机率大、风险程度比陆地隧道高。由于国内从未修建过海底隧道,国家《爆破安全规程》目前在此方面还是空白,这又增加了海底隧道钻爆施工的风险程度。本文在调查国内外情况后提出了危险地段钻爆施工技术、不同危岩地段的钻爆方法和控制钻爆施工引起的围岩松动圈是海底隧道钻爆施工的关键技术,并给出了相应的对策,可供国内当前在建和待建的海底隧道设计与施工技术人员参考。     

青岛胶州湾海底隧道施工及机械配套技术

青岛胶州湾隧道工程全长7 800 m,下穿海域3 950 m.有两条主隧道和一条服务隧道,在青岛端距离洞口2 000 m处设有进出海底隧道的匝道.主隧道海域段线间距约55 m,断面为椭圆形断面,隧道断面宽16 m,高12 m,隧道洞身主要位于微风化花岗岩、辉绿岩、安山岩中,纵断面采用"V"字坡,最大海水深42 m,隧道最小埋深不小于30 m.对钻爆法修建青岛胶州湾海底隧道的关键技术和大型施工机械配套进行了探讨.     

渤海海峡隧道支护结构耐久性分析

通过对海底隧道结构耐久性影响因素进行分析,并根据工程试验研究成果及设计施工技术经验,提出了渤海海峡隧道初期支护和二次衬砌结构耐久性的提高措施。对已成功修建的海底隧道耐久性设计参数进行分析整理,结合渤海海峡隧道的实际情况,采用工程类比法提出了渤海海峡隧道的耐久性设计参数,为渤海海峡隧道100年使用年限提供了有力的保障。     

海底隧道下穿高层建筑段的处理方案分析

本文就某海底隧道下穿高层建筑施工处理方案进行分析,进行过高层段的处理方法的分析,更好的进行高层基坑的加固,更有利于进行中隔壁法的应用,保证锚固式锚杆支护模块的优化,从而避免隧道施工过程中的问题,更有利于提升其应用效益。     

胶州湾海底隧道不对称双连拱断面施工优化分析

以青岛胶州湾海底隧道中的不对称双连拱隧道为工程背景,选取主隧道与匝道交叉口段的典型断面建立数值计算模型,针对不同的施工开挖顺序和掘进进尺制订了4种施工方案,并采用有限差分软件FLAC3D进行动态施工的三维数值模拟,计算分析并比较各方案的地表沉降、拱顶沉降和支护结构位移以及围岩应力和支护结构应力的分布情况,明确不对称双连拱隧道施工中结构变形及应力的最不利位置。分析结果表明,先施工中导洞再施工匝道断面右导洞并采用小进尺的施工方案更有利于控制围岩的稳定性,并据此提出了合理的施工方案建议。     

海底隧道断层破碎带信息化施工

海底隧道开挖支护施工难度很大、安全风险极高,结合国内第二条海底隧道断层破碎带施工。采用地质调查、隧道地震勘探法(TSP法)、隧道内超前钻孔等方法,通过数据分析处理,预测了掌子面前方45 m范围内的基本地质条件,如岩性、规模、位置的长期超前地质预报,以及精度较高的短期超前地质预报,据此综合超前地质预报结果,采取上半断面全断面超前预注浆加固地层、台阶法开挖、加强支护。同时,对施工中水平收敛、拱顶下沉等监控量测数据进行分析,动态反馈于施工过程中,此即海底隧道断层破碎带信息化施工。该方法在施工中取得令人满意的结果。     

钻爆法施工的海底隧道结构防排水技术研究

阐述了海底隧道的防排水原则,以厦门海底隧道为例讨论了钻爆法施工的海底隧道的合理排放量,提出了针对不同地层的防排水方案以及在海底隧道防排水设计施工中应注意的主要问题及需要研究的问题,提出的海底隧道防排水设计方法可为类似工程提供参考.     

短天窗点间隔下邻近既有隧道爆破方案的优化

为评估短天窗点间隔条件下爆破对邻近既有隧道衬砌结构安全性的影响,以福平铁路苔井山隧道为依托,采用数值模拟对两种不同爆破方案1.4 m进尺下的邻近隧道各监测点的爆破振速进行了分析。结果表明:全断面爆破方案最大振速为6.04 cm/s,超过现场施工最大振速允许值3 cm/s,而优化后的分天窗爆破方案最大振速仅为2.75 cm/s,且能充分利用天窗点,加快施工进度,安全经济高效,同时也可为以后类似工程提供借鉴。     

短天窗点间隔下邻近既有隧道爆破方案的优化

为评估短天窗点间隔条件下爆破对邻近既有隧道衬砌结构安全性的影响,以福平铁路苔井山隧道为依托,采用数值模拟对两种不同爆破方案1.4m进尺下的邻近隧道各监测点的爆破振速进行了分析。结果表明:全断面爆破方案最大振速为6.04cm/s,超过现场施工最大振速允许值3cm/s,而优化后的分天窗爆破方案最大振速仅为2.75cm/s,且能充分利用天窗点,加快施工进度,安全经济高效,同时也可为以后类似工程提供借鉴。     

小断面岩石巷道掏槽爆破参数优化实验

针对小断面岩石巷道掏槽爆破效率低下的技术难题,依据掏槽爆破形成槽腔为后续炮孔提供自由面。通过分析施工过程中掏槽爆破存在的问题及其影响因素,采取了控制单一变量的方法,制定9组实验方案,同时配合规范的施工方法对掏槽爆破参数进行优化,从而获得最优的掏槽爆破参数组合。通过对实验数据的比较分析,优化的掏槽爆破参数使巷道掘进的炮孔利用率提高了20%,掘进综合成本节省了27%。     

小断面岩石巷道掏槽爆破参数优化实验

针对小断面岩石巷道掏槽爆破效率低下的技术难题,依据掏槽爆破形成槽腔为后续炮孔提供自由面。通过分析施工过程中掏槽爆破存在的问题及其影响因素,采取了控制单一变量的方法,制定9组实验方案,同时配合规范的施工方法对掏槽爆破参数进行优化,从而获得最优的掏槽爆破参数组合。通过对实验数据的比较分析,优化的掏槽爆破参数使巷道掘进的炮孔利用率提高了20%,掘进综合成本节省了27%。     

中国岩石工程技术的新进展

在水电建设的岩石工程技术方面,介绍了三峡船闸高边坡稳定性及监控施工技术;深切河谷水电工程高边坡稳定性和支护技术;大跨度高边墙地下洞室群围岩稳定技术。在公路、铁路建设中的岩石工程技术方面,介绍了青藏铁路——穿越长年冻土层的施工技术;公路、铁路隧道中乌鞘岭隧道挤压大变形支护技术,高寒高海拔的风火山隧道、二郎山隧道施工技术;岩溶地区隧道超前地质预报技术。在矿业工程的岩石工程技术方面,介绍了煤矿巷道支护成套技术创新体系;低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术;深凹露天矿安全高效开采技术。另外,还介绍了岩石工程锚固新技术和精细爆破技术。     

基于可视化仿真的隧道工程施工进度分析与控制研究

介绍了基于GIS的隧道工程施工进度可视化仿真方法仿真模型;提出了基于可视化仿真的隧道工程 施工进度风险分析及决策方法,使施工资源优化;论述了基于可视化仿真的隧道工程施工进度S型曲线实时管 理与控制方法;最后进行了实例研究。     

大断面黄土隧道近距离爆破控制效果分析

为防止超大断面黄土隧道开挖爆破对既有隧道中人、车通行安全的影响,提出合理的爆破施工参数及控制技术。新建二庄科隧道工程,其最大开挖断面达到136.08 m²,存在断面大、周边环境复杂、对爆破施工技术要求高等技术难点。综合考虑现场条件及工程经验,对双侧壁导坑法光面爆破施工技术进行详细设计,通过以大化小、优化施工工序、细化爆破施工参数、加固既有隧道衬砌结构等方法,有效地避免了爆破振动对既有隧道的影响,既有隧道迎爆侧振速峰值仅为4.20 cm/s,远小于规范允许值,且爆破效果也满足光面爆破质量控制要求,从而确保了大断面隧道施工安全及既有隧道的通行安全。因此,该隧道爆破控制技术及参数可为类似大断面隧道爆破施工控制提供参考。     

水下交通隧道的设计与施工

综合论述了水下隧道在穿越江河湖海时所有的优势,介绍了水下交通隧道的设计与施工概况,讨论了水下隧道勘察设计、施工的几项关键技术,详细介绍了水下隧道施工的常用方法.     

基于激光点云的隧道超欠挖自动计算方法研究

在隧道施工中,对隧道的超欠挖情况进行快速、准确的评估是保障施工安全、顺利的基础。以一段爆破施工隧道为研究对象,应用三维激光扫描仪进行隧道开挖轮廓数据采集得到点云数据,采用基于统计的滤波法对点云数据进行预处理,通过基于移动最小二乘优化的主成分分析法计算隧道轴向线,再根据所得隧道轴线计算点云切片的直方图,最后使用直方图计算隧道超欠挖方量,建立了一种简便易行的隧道超欠挖方量计算模型,并将该模型应用于一段施工隧道的超欠挖评估中。结果表明,应用该模型计算隧道超欠挖方量较传统方法更为高效,且计算精度满足实际工程要求。