盾构隧道拓建地铁车站施工方法研究

依托广州市轨道交通6号线东山口站左线盾构隧道扩挖地铁车站工程,应用数值模拟方法对隧道扩挖施工工序进行分析,并结合以往工程经验,确定了合理的施工方法。研究表明,在暗挖隧道扩挖施工过程中,采用两台阶四步开挖法较两台阶两步开挖法在控制周围地层变形、衬砌受力等方面有利,建议采用两台阶四步开挖法。     

盾构扩挖隧道洞内始挖及爆破开挖施工技术

广州地铁某区间中间风井采用盾构扩挖隧道洞内始挖施工方法,由于该法的施工风险远大于常规洞外竖井始挖,故先进行了地层预加固,确保了管片安全拆除。采用盾构扩挖隧道爆破开挖技术,解决了岩层开挖难题,加快了开挖进度。     

既有公路山岭隧道扩建技术及数值模拟研究

依托芜合高速公路试刀山隧道改扩建工程,介绍了改扩建施工方案。通过建立有限元模型模拟开挖过程,分析隧道改扩建过程中围岩的变形,扩挖完成后的拱顶沉降、周边位移的特征,初支的应力变化规律。结果表明,隧道扩挖完成后最大竖向位移12.7mm,初期支护最大弯矩116.2kN·m,中隔撑的最大弯矩为119.2kN·m;采用加中隔撑的扩挖方案可保证施工安全。隧道扩挖施工后隧道开挖量较大的一侧围岩产生的竖向位移大,初期支护弯矩、轴力、剪力均表现出不对称性,扩挖过程中应及时支护、加强监控量测。     

软弱围岩隧道原位扩建开挖方案优化研究

针对后祠隧道原位2扩4软弱围岩段原CRD扩挖方案工序复杂,临时支撑拆除风险高,施工进度缓慢等弊端,提出优化的三台阶法施工方案,并通过数值模拟与现场监测相结合的方法进行分析验证。结果表明,软弱围岩中,大断面隧道原位扩建开挖方法采用台阶法扩挖是可行的,且隧道采用优化方案顺利完成施工并通车。相关研究为类似原位扩建隧道工程的设计施工具有重要指导和借鉴作用。     

既有南岭铁路隧道扩建开挖方法数值分析

以南岭隧道改扩建工程为背景,利用有限元软件对南岭隧道的不同扩挖方法进行分析,研究了不同扩挖方法对隧道围岩位移的影响,研究结果表明:全断面开挖方法更适用于该工程。     

基于围岩位移控制的超大断面黄土隧道施工方法研究

为了确定超大断面黄土隧道的最优施工方法,考虑隧道衬砌结构和土体的弹塑性本构关系,利用有限元软件——ANSYS,采用6种施工方法(CD法、CRD法、单壁导坑法、双臂导坑法、预挖开挖法和预留开挖法)对超大断面黄土隧道进行了数值仿真。通过对围岩控制点位移的对比分析可知:对于超大断面黄土隧道的施工,CRD法为最优施工方法;施工中加临时支撑时,中部临时支撑对于围岩稳定性具有较大影响,临时支撑拆除前后隧道围岩的塑性等效应变均增加了约20%。     

基于大直径盾构隧道扩挖地铁车站结构安全分析

北京地铁14号线将台站主体结构基于大直径盾构隧道扩挖形成,设计提出的扩挖方案为CRD法。在充分考虑扩挖车站部位地质条件及环境条件的基础上,分析了设计方案的弊端,提出采用洞桩法(PBA工法)作为扩挖大盾构隧道建造地铁车站施工方案,为有效控制地面沉降及扩挖施工对周围环境的影响,取消地面施工降水方案,扩挖前洞内采用超前深孔注浆堵水。并以将台站作为工程背景,采用有限元数值模拟方法,针对车站扩挖施工的优化方案,研究了关键施工阶段的结构体系受力转换规律。计算结果表明：在扩挖施工中,结构受力转换频繁,封顶块管片两侧的小管片拆除后,中洞拱部的初期支护压应力数值急剧增大,且超出了初期支护强度允许值,根据计算结果对中洞的初期支护参数和开挖方案进行了调整。从侧导洞开挖到中洞开挖支护期间,管片最大主应力为压应力,且未超出管片结构强度允许值,在封顶块两侧的管片拆除后,尽管管片结构的最大主应力由压应力变为拉应力,但由于拱部已经完成开挖支护,两侧管片的应力状态并不制约结构的整体稳定性;中隔墙最大主应力也出现在封顶块两侧的管片拆除后,但未超出中墙结构强度允许值。数值模拟结论和施工实践均表明基于本工程地质条件及环境条件所提出的车站扩挖施工优化方案能够保证车站结构安全。     

富水砂层条件下盾构隧道扩挖联络线施工监测分析

郑州地铁2号线单线盾构隧道扩挖工程的地质条件为富水砂层,扩挖段上方建筑物密集,扩挖隧道内施工受力转换频繁且工序复杂,采用现场监测的方法对扩挖施工进行了分析,分析结果表明:(1)扩挖施工主要影响区域为扩挖隧道正上方,上导洞的开挖和临时支撑架设为施工控制的关键;(2)盾构隧道采用分步扩挖的方法可行,分步扩挖能够有效的控制施工沉降和提高施工安全。(3)在富水砂层条件下,采用大管棚和超前小导管注浆的预支护措施对富水砂层能够起到地层固结和加固的双重效果。     

大跨径隧道开挖施工技术研究

以实际工程项目为例,介绍了项目具体的工程地质条件,指出大跨径隧道开挖施工技术控制要点,包括隧道进出口工程地质评价、炮眼布置参数、隧道衬砌设计、开挖方法以及隧道施工监控量测,分析了大跨径隧道开挖施工技术的应用效果。     

隧道工程安全防护技术

随着现代交通运输和建造业的发展,以及土地的稀缺和资源的有限,隧道工程被越来越广泛的应用。隧道工程作为一项地下建筑工程,其建造施工安全是一项复杂、细致的技术,涉及面广,难度大。因此,做好隧道工程的安全防护工作,提高隧道施工中的作业安全,降低事故发生率,是十分必要的。本文将主要从隧道工程的开挖、支护、爆破、通风等方面论述其安全防护技术。 　　1.隧道工程的开挖与支护 　　1. 1隧道工程首先必须对掘进工艺 (开挖、支护与衬砌 )制订周密的施工方案。本文主要针对隧道施工的常见建造法——新奥地利隧道建造法 (NATM)…     

逆作法改造施工步序对人防隧道安全影响分析

重庆市核心城区下防空地下室众多,为了解决地面交通的拥堵问题,需对既有人防隧道进行扩建改造,以满足设计要求。本文以重庆解放碑地下停车系统工程K0+550~+635段利用原人防隧道扩挖明洞为工程背景,提出采用逆作法从现状人防隧道路面向下扩挖明洞的设计方案,利用有限元数值技术模拟改造扩挖施工过程,分析明洞施工引起的既有人防隧道的结构内力、安全系数和围岩的变形情况,验证了设计方案中的逆作法施工步序对既有人防隧道结构安全性的影响。结果表明:在采用逆作法向下扩挖明洞的施工过程中,既有人防隧道衬砌结构处于安全状态,该改造扩挖明洞设计方案可行。     

碎块石土堆积体中的隧道施工技术

为了保证在碎块石土堆积体中的隧道施工安全和顺利进行,在坚持“减少对围岩的扰动、先护后挖、密闭支撑、边挖边封闭”的施工原则下,针对工程的具体情况,采取了地表预注浆、洞口护拱和仰坡、开挖支护和防排水以及二次衬砌的施工技术。     

基于大直径盾构隧道扩挖地铁车站关键技术研究

采用大直径盾构建造地铁单洞双线区间,并在盾构隧道基础上小规模扩挖形成车站是解决复杂环境下地铁建设的一种新思路。以北京地铁14号线大直径盾构扩挖地铁车站作为工程背景,详细讨论了大直径盾构穿越车站的方案和技术措施,首次提出了"盾构先行通过,后施工风道结构"的盾构通过风道模式,突破了"先形成风道结构,盾构再通过"的常规模式,成功解决了隧道和车站施工相互制约的矛盾;创造了"利用大直径盾构隧道作为施工通道和作业平台进行车站扩挖"的方法,并在高家园站成功应用,为地面占地困难的地铁车站施工提供了解决方法;根据大直径盾构隧道扩挖车站施工阶段关键工况的分析,对扩挖方案及管片拆除方法进行了优化;创造了一种用于对扩挖阶段的盾构隧道管片进行拆除的方法,并对盾构隧道内的临时支撑设置进行了优化。工程实践表明:在扩挖施工过程中结构自身风险及周边环境风险均得到有效控制。     

基于大直径盾构隧道扩挖地铁车站关键工况控制措施研究

 北京地铁14号线将台站基于大直径单洞双线盾构隧道采用PBA工法扩挖形成。以地铁将台站作为工程背景,根据实际施工工序,分析了PBA工法扩挖大直径盾构隧道建造地铁车站的关键工况。利用“地层-结构”相互作用有限元法,模拟开挖过程,着重研究了盾构隧道两侧中洞非对称开挖和两侧K管片非对称拆除这两个关键工况的结构体系受力转换规律。结果表明：由于两侧中洞的非对称开挖扣拱及两侧K管片的非对称拆除,导致中洞初期支护、管片以及中隔墙的应力分布呈现非对称状态;管片环的最大主应力由压应力变为拉应力;中洞拱部初期支护最大主应力出现在一侧的K管片拆除后;在中洞开挖阶段,中隔墙最大主应力出现在一侧中洞开挖后;在K管片拆除阶段,当一侧的K管片拆除后,中隔墙承受偏压,两侧的K管片均拆除后,中隔墙的偏压现象消失,此时中隔墙主应力最大。表明在两侧中洞非对称开挖和两侧K管片非对称拆除工况下,中隔墙承受明显的偏压。根据数值模拟结果和管片拆除试验段的中隔墙应变监测结果,针对“中洞支护参数、中洞开挖方法、K管片拆除方法”等设计方案进行了优化,以确保车站扩挖施工安全和车站结构安全。     

隧道钻爆法施工控制超挖的意义及措施

隧道钻爆法是隧道开挖工程中使用最广泛、技术最成熟、应用环境最普遍、较为经济适用的隧道开挖方法,其中,隧道超欠挖工作又是必须进行的工作内容之一。本文对隧道钻爆法施工过程中的超挖工作的控制意义和控制措施进行了分析和讨论。     

隧道超欠挖对后序施工的影响

隧道洞身开挖作为隧道施工的第一道工序,其开挖直接影响着隧道后序施工的优劣,尤其对隧道的初期支护、防水板布设、二次衬砌的施工有很大作用。同时超欠挖也对隧道施工的工程质量、隧道施工成本和安全进度有着重要影响,而且最终会影响工程的经济效益。针对超欠挖产生的原因,结合现场实际情况,并有针对性地提出了控制隧道的超欠挖所应采取的技术措施。     

水利隧洞工程铣挖法开挖及综合支护施工

为探讨水利隧洞工程铣挖法开挖及综合支护施工,结合36-1标段隧洞施工情况,立足铣挖法开挖的优缺点,分析了铣挖法开挖在水利隧洞工程施工中的应用要点,并提出综合支护施工技术的应用,分析结果表明,在水利隧道工程施工中合理应用铣挖法开挖和综合支护技术,可降低对隧道围岩造成的扰动和影响,避免发生隧道塌方问题,而且施工成本比较低,在很多复杂的地质条件下,依然可以很好的应用,值得在类似工程施工中大范围推广和应用。     

矿山法人防工程安全性检测鉴定研究

为了充分发挥人防工程在和平时期的利用价值,现拟将原有隧道进行局部扩挖。在此之前,需要对原隧道结构进行全面的安全性检测鉴定。基于此背景,从衬砌混凝土结构、围岩结构和结构损伤三个方面介绍了矿山法人防工程的检测鉴定工作,并依据检测结果对隧道的扩挖改造过程进行了数值模拟。针对开挖过程中出现的原有隧道结构承载能力不足的问题,提出了相关建议。     

下嵋芝隧道改扩建施工方法及支护结构变形分析

对下嵋芝隧道进行改扩建,基于新建隧道工程特点难点和设计参数,提出合理的工程施工组织方案。在改扩建过程中,通过设置临时支撑,扩挖洞顶及超前小导管,开挖与支护左右侧拱腰和左侧拱脚,开挖右侧边墙及仰拱,监测新旧隧道衬砌结构拱顶沉降和周边收敛,分析新旧隧道位移变形的空间规律和统计规律,及时把控开挖期间风险。     

中硬岩隧道钻爆法快速施工方法探讨

分析了全断面开挖、台阶法开挖以及导坑超前全断面扩挖三种开挖方式中炸药使用量、独头掘进速度以及光爆效果,利用现场实测对比了台阶法开挖与导坑超前全断面扩挖方法的振动速度,同药量、同间距情况下,台阶法开挖比中导洞开挖形成的振动速度大20％左右。认为在中硬岩隧道钻爆开挖过程中,适宜采用导坑超前全断面扩挖方法开挖。