城市复杂条件下浅埋大跨双连拱隧道施工变形监测与控制

城市公路隧道一般具有埋深较浅和周围建（构）筑物密集2个主要特点。以南京市九华山隧道施工为例,详细介绍复杂地质条件下城市公路浅埋大跨双连拱隧道施工过程中变形现场监控的项目、方法及手段,对隧道各施工阶段的变形进行监测与分析,并提出控制大变形的工程措施。结果表明：（1）隧道支护结构的变形和稳定时间与所处的地质条件有很大关系,围岩越差,变形越大,稳定时间也越长。（2）软弱地层中,变形存在滞后效应,且变形时间效应比空间效应明显。（3）封闭支护结构是改善结构受力和抑制隧道变形的有效途径,应尽早施作仰拱和形成封闭环。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。     

大断面隧道在浅埋软岩条件下施工技术

针对武广铁路客运专线吊沟岭隧道工程施工难点,详细介绍了大断面隧道在浅埋软岩条件下施工技术,分别对松弛地层的加固、长管棚施工、稳定掌子面等关键工序进行了具体阐述,并提出了监控量测方法,对同类隧道工程具有指导作用。     

浅埋大跨隧道现场试验研究

分岔隧道施工时常遇到浅埋大跨段山体稳定、支护参数优选和地表震害控制等技术难题。结合庙垭分岔隧道,详述其浅埋大跨段支护体系实时监控的内容、方法及监测结果,并基于锚杆应力、衬砌应力、爆破振速等监测数据的系统分析,研究隧道支护体系的施工力学状态及浅埋地表震动的爆破动力特性,判定浅埋山体的稳定性及支护参数选取的合理性,可为日后同类工程的设计、施工和监测提供有益的借鉴。     

浅埋大跨软岩隧道的信息化施工监测

鉴于隧道工程的隐蔽性、受力特点和地质情况的复杂性,对浅埋大跨软弱围岩隧道的施工进行现场监控量测是一项十分重要的工作。本文以茅山西隧道工程为例,介绍了现场监控量测工作的内容与要求,并通过监控分析与信息化反馈指导隧道的安全施工。     

填海区域矩形大断面浅埋暗挖隧道施工地表沉降控制探讨

随着中国的迅猛的发展带来了诸多问题,比如车辆的增加,输电,输气,贸易等许多问题,问题最大的便是地面空间压力的增加,但如何解决这一问题呢。虽然地面已经面临许多的压力,但是地下空间却没有得到最大程度开发,这将说明以后城市内部的隧道以及地下空间将会被我们大量的开发以及利用。     

浅埋大跨隧道现场试验研究

分岔隧道施工时常遇到浅埋大跨段山体稳定、支护参数优选和地表震害控制等技术难题.结合庙垭分岔隧道,详述其浅埋大跨段支护体系实时监控的内容、方法及监测结果,并基于锚杆应力、衬砌应力、爆破振速等监测数据的系统分析,研究隧道支护体系的施工力学状态及浅埋地表震动的爆破动力特性,判定浅埋山体的稳定性及支护参数选取的合理性,可为日后同类工程的设计、施工和监测提供有益的借鉴.     

浅埋大断面隧道上明下暗施工技术

近年来随着隧道施工技术的发展,隧道断面越来越大,而且地质条件也越来越差,特别是一些浅埋地段,大断面隧道施工不但施工难度大、进度缓慢,而且危险性也高,但并不是说浅埋大断面隧道就无法施工,本文针对浅埋大断面隧道施工,结合施工现场实践,总结出上明下暗施工技术,以供参考。     

浅埋大跨公路隧道施工技术

某隧道最大开挖跨度达16.4 m,高跨比仅有0.57,洞口段埋深较浅,属典型的大跨公路隧道。根据大跨扁平隧道的受力和变形特点,在施工过程中采用小导管超前支护加固围岩,CD工法分块开挖并及时进行支护,同时进行拱顶沉降监测,保证了施工安全。     

穿越地表建筑物浅埋隧道开挖引起的地表沉降

采用解析法研究穿越地表建筑物浅埋隧道开挖对地表沉降的影响,推导出了穿越地表建筑物浅埋隧道施工引起的地表沉降公式,依托广州地铁五号线右线区庄区间隧道穿越地表建筑物工程实例,验证了此方法的可行性,可为类似穿越已有建筑物隧道工程提供一定指导。     

长城遗址下浅埋暗挖双跨大断面矩形隧道方案比选及沉降控制

以陕西榆神高速公路穿越国家重点历史文物秦长城遗址为背景,通过不同的方案必选,采用浅埋暗挖双跨大断面矩形隧道下穿秦长城遗址。施工中采用超前大管棚水钻平行跟进管棚,单洞4步开挖,以及劲性钢筋混凝土框架结构等施工技术措施控制地表沉降,最大限度地保护了国家重点历史文物秦长城遗址。     

软岩隧道锚杆支护作用的模型试验研究

 随着公路隧道的发展,隧道稳定性日益成为设计和施工的首要问题。根据重庆—长沙公路共和隧道围岩实际情况,在真三轴试验机上进行隧道在毛洞和不同支护条件下的模型试验,试验反映了隧道失稳的全过程并记录了各个部位的应变值,对不同工况下围岩的应力变化规律进行分析,结果表明：围岩的径向和切向应力均是随荷载的增加而增加的;在同级荷载下,支护后的围岩径向和切向应力要高于支护前;径向应力随着离洞壁距离增大而增大,而切向应力在洞壁上应力集中,随后随着离洞壁距离的增大而减小,最后趋于稳定。锚杆使得围岩的稳定性大大提高,且长锚杆的支护效果要优于短锚杆。     

密集建筑群下大断面隧道施工反馈分析及安全性控制研究

 厦门梧村隧道施工影响区域内建筑物密集,具有超浅埋、大跨度、工艺复杂、工序繁多、地面建筑物保护要求高等高风险特征,在隧道施工过程中研究并实施复杂地质情况和周边环境条件下隧道的动态反馈分析方法。现场监测内容有建筑物及地表沉降、建筑物裂缝、建筑物倾斜、隧道拱顶沉降、隧道围岩收敛、土体深部位移、土体分层沉降、爆破震动、地下水位等,对重要建筑物还采用静力水准仪进行自动化监测。在对梧村隧道进行施工反馈分析过程中,按照ISO9001质量认证体系要求建立一个完善、高效的运作体系,根据城市隧道工程修建经验以及梧村隧道前期研究成果,对隧道施工对周边环境以及隧道自身结构的影响进行监测,除采取常规监测手段外,以建筑物不均匀沉降自动化监测、监测信息管理和预测预报系统、局域网和广域网进行监测信息反馈、桌面报警系统和电子显示板等预警设施等先进技术来开展施工反馈分析工作,使梧村隧道施工反馈分析工作具有鲜明的信息化特色。     

特大跨超浅埋地铁隧道下穿天桥过程稳定性控制

针对重庆花卉园地铁隧道洞室开挖复杂条件,在分析隧道稳定性关键影响因素和数值模拟基础上,提出相应控制措施,并结合现场监测对特大跨超浅埋隧道下穿天桥过程稳定性进行研究。结果表明：(1)特大跨超浅埋隧道开挖后难以成拱,引起地层变形明显,导致2#桥桩累计沉降和沉降速率均超过预警值,需采取相应补偿地层损失措施;(2)隧道偏载现象较明显,且各处等效应力集中对扁平率变化敏感程度不同,拱脚最为敏感,拱顶基本不随之改变而改变;(3)特大跨超浅埋隧道变形主要受各部开挖影响,其中核心土开挖造成的变形占主要部分,两侧上洞开挖造成的变形次之,是重点控制部位;(4)采用双侧壁导坑法并辅以超前小导管注浆、回填注浆及浅孔微震光面爆破等措施能有效控制特大跨超浅埋隧道下穿天桥稳定性。     

厦门机场路隧道施工对砌体结构建筑物的影响分析

 隧道施工必然会使地表产生变形,从而对地表建筑物产生不利影响。针对厦门机场路梧村山隧道施工实际,通过现场监测和有限元模拟计算,分析隧道施工对地表砌体结构建筑物的影响。研究表明：掌子面CRD1～4开挖期间对建筑物的沉降影响最大;施工紧凑时隧道开挖对建筑物的影响小,反之影响大;施工过程中应严格控制注浆压力和注浆量,注浆速度宜慢不宜快,以保证建筑物整体均匀抬升;不均匀沉降作用下建筑物底层反应最明显,且抵抗下凹变形的能力比抵抗上凸变形的强;裂缝主要分布于底层纵墙的门窗洞口处,且沿纵墙沉降较小侧向较大侧斜向上升,裂缝开展随不均匀沉降的增大而加剧,反之则减缓。     

双向八车道连拱隧道施工方案优化分析

 利用有限元计算法对双向八车道连拱隧道IV,V级围岩的2种施工方法(双侧壁导坑和CRD法)进行模拟。计算和比较这2种施工方法下围岩应力和位移控制效果,结果表明,双侧壁导坑法可以更好地发挥围岩自身承载能力和初期衬砌支护作用,有利于提高二次衬砌的安全储备;CRD法对隧道两侧边墙水平位移控制比较有利,但对隧道顶部围岩沉降控制不如双侧壁导坑法有效。从总体上分析结果可知,双侧壁导坑法更适合于双向八车道连拱隧道施工。     

隧道施工下穿建筑物注浆抬升机制及预测研究

 在分析建筑物沉降恢复特点的基础上研究注浆抬升机制,提出地层充填密实、止浆围护形成、抬升力形成及建筑物结构抬升的四阶段作用模式,并相应总结建筑物稳定抬升的施工技术要点。采用数值模拟方法对厦门市成功大道工程隧道穿越104#,105#试验楼注浆抬升进行预测分析,得到建筑物单次抬升量为2.1～3.7 mm,且不同抬升力和围护刚度对抬升效果具有显著影响,适当增大抬升力和围护刚度对抬升有利,但其作用有限。工程现场试验结果表明,注浆抬升是反复对地层劈裂–充填–再劈裂的过程,当注浆压力达到0.7～1.0 MPa时楼房即开始出现明显抬升,且单次最大抬升量为2.2～3.1 mm,这与数值分析预测结果基本吻合。所得结论有助于科学认识城市隧道及地下工程安全性控制的内涵,并可为类似工程提供一定的参考和借鉴。     

极软岩隧洞的设计与施工

在岩石饱和抗压强度低于5MPa的岩体中修建长隧洞,如何保证围岩稳定,进行安全施工是最突出的问题。国内外在软岩隧洞施工过程中经常遇到塌方事故发生,造成人员伤亡、设备损失、工期延误,投资增加。在极软岩层中建成的15km长的顶山隧洞,采用了信息化的设计和施工方法,保证了施工安全,工期提前半年,节省了工程建设资金并取得了工程建设质量优良的效果。     

注浆抬升在隧道穿越既有建筑物中的研究及应用

 厦门机场路一期工程浦南段暗挖隧道具有浅埋、大跨、围岩软弱、周边施工环境复杂等显著特点,在隧道下穿的楼房中,34#楼房是工程中重点保护对象。根据34#楼房结构、地基岩层及周边环境等情况,经过对各种房屋保护方案的可靠性和可操作性等方面进行系统分析,施工中采取地表跟踪注浆施工方法对房屋进行保护。根据104#,105#楼房注浆试验研究效果,确定34#楼房以过程控制和工后恢复为核心的注浆抬升方案,采用袖阀管注浆工艺。为实时掌握34#楼房沉降及裂缝的发展情况,及时指导施工,布置房屋沉降及裂缝发展监测点,监测结果表明：注浆抬升能够有效地抑制房屋的沉降和裂缝的发展,最终房屋的各测点累计沉降值控制在25 mm之内,差异沉降控制在1‰之内,隧道穿越34#楼房的过程中结构安全处于可控状态。注浆抬升对于保护隧道穿越既有建筑物具有重要工程意义,该研究成果为类似的隧道穿越工程提供一定的借鉴。     

地铁隧道穿越既有桥梁安全风险评估及控制

 由于城市地铁建设的不确定性和桥梁结构的复杂性,导致城市地铁工程邻近桥梁施工安全风险的显著增加。针对地铁施工对邻近既有桥梁的安全影响问题,建立包含工前检测、工前评估、工中动态控制、工后评估及恢复等四个方面的既有桥梁安全风险评估及控制体系,即识别可能存在的风险,提出地铁施工过程中既有桥梁施工中的控制指标及控制标准,关键是既有桥梁所能承受的最大差异沉降量;综合应用注浆加固及主动顶升等措施,利用信息化手段实现既有桥梁在全过程中的安全性;通过对施工结束后施工数据的分析,对既有桥梁结构进行必要性评估及恢复。将该成果应用于北京地铁6号线穿越花园桥施工过程中,结果表明,穿越施工风险控制达到了预期的控制目标,实现了既有桥梁在隧道施工过程中的安全运营。