岩溶区超大断面地铁车站暗挖工法比选与应用

为研究超大断面车站暗挖施工安全性和技术经济性,依托贵阳地铁3号线贵医站暗挖工程,对双侧壁导坑法、拱柱暗挖法和双层叠合初支拱盖法3种超大断面暗挖工法进行了适用性分析,通过有限元模型对周边围岩位移和应力变化规律进行了模拟,并对其安全、技术经济性进行了分析评价,提出了主要施工控制要点。结果表明:双层叠合初支拱盖法对周边围岩影响较小,具有安全可靠、工期短、造价低的特点,在贵阳岩溶地区实用性比其余2种工法优势明显,可为类似地铁建设提供借鉴和指导。     

大跨度隧道拱盖法施工适应性分析及关键施工技术

目前,位于城市繁华地段的地铁、车站、隧道越来越多,为了弱化施工带来的影响,在一些地质条件允许的地方,大跨度隧道采用拱盖法进行施工。拱盖法更能合理利用岩土组合的地层性质,达到增加基底承载面积、提高承载能力、高效施工、节约成本和缩短工期的效果~([1])。该文以重庆地铁环线民安大道站为案例,在车站隧道所处围岩地质条件下,选择适宜的两种工法——拱盖法和双侧壁导坑法进行对比分析,获得了适合民安大道站隧道的施工工法——拱盖法,并通过实例总结了拱盖法施工的关键施工技术。     

层状岩地层超大断面暗挖车站双层叠合初支拱盖法施工技术

主要介绍了双层叠合初支拱盖法施工技术,提出了各步序条件下施工关键技术,并分析了双层叠合初支拱盖法的主要风险,给出了具体的预防措施。研究和施工实践证明,采用双层叠合初支拱盖法进行暗挖车站施工,能较好适应重庆地区地质条件及经济要求,具有工作面大,效率高,工序少,施工安全等显著优点和较强的经济适用性。     

两台阶五步开挖法在城市浅埋大跨隧道中的应用

目前城市浅埋大跨隧道通用的施工工法为双侧壁导坑工法,该方法施工工序复杂,工序之间转换频繁,施工过程中将对围岩产生多次扰动,施工组织困难,进度较慢,同时双侧壁导坑法两侧壁钢拱架对应架设精度控制要求高,施工难度大。本文依托重庆市渝中连接隧道工程进行建模数值分析及验算,成功将双侧壁导坑工法优化为两台阶五步开挖法并顺利实施完成。     

超大断面小净距隧道工法适用性研究

超大断面小净距隧道往往处于洞口段,具有地质条件差、工序多、干扰强等特点。施工中分部过多会影响工效、分部过少易导致失稳,所以合理的开挖工法至关重要。依托济南绕城高速连接线大岭隧道工程,采用数值分析、现场实测方法对半步CD法、CD法和双侧壁导坑法三种可能的开挖工法进行适用性比选研究。以拱顶沉降、夹岩水平位移、夹岩应力为指标对不同工法的施工力学行为进行分析,发现大岭隧道后行洞施工对先行洞产生影响,不同工法的影响程度排序：半步CD法>CD法>双侧壁导坑法。但半步CD法影响程度并未显著高于CD法和双侧壁导坑法,其增加量最大为12%,现场可采用半步CD法进行施工。最后钢架应力、位移等监测数据表明：半步CD法可以保证工程安全、缩短工期、降低成本,是三种工法中最适用的工法。半步CD法的使用产生了较好的经济效益和社会效益,可为类似地质条件下超大断面小净距隧道的设计和施工提供技术指导。     

高铁隧道台阶法开挖施工技术及控制措施

高速铁路隧道施工中,常常会用到台阶法、全断面法、CRD法和双侧壁导坑法等施工方法,而台阶法施工的全面性和灵活性较强,不仅可以适应稳定性较差的岩层环境,还可以降低人工作业强度,提高工作效率,在Ⅲ、Ⅳ、V级围岩地层和洞口段、偏压段、浅埋段的硬岩地层应用广泛。本文首先叙述了台阶法施工的适用条件及注意事项,然后阐述了台阶法的施工工艺,最后分析了台阶法施工中的常见问题及控制措施,以供隧道施工技术人员参考借鉴。     

大断面纯黄土公路隧道施工技术研究

黄土在受水浸蚀后结构迅速破坏而引发的湿陷现象,对隧道的安全稳定和正常使用产生巨大影响。加之大断面隧道开挖过程中,对土体扰动大,极易发生地表开裂、拱部下沉、衬砌变形甚至塌方等严重问题。我国目前在大断面纯黄土公路隧道施工领域还没有成熟的经验可借鉴。本文结合神府高速公路大断面黄土隧道施工,总结出浅埋段采用双侧壁导坑开挖,深埋段根据地质情况分别采用双侧壁导坑法、单侧壁导坑法和三台阶七步流水法进行施工,并分析了三种工法的优劣和适用条件,为同类工程提供借鉴。     

暗挖地铁车站双侧壁导坑法施工技术

结合青岛地铁1号线沧安路站工期紧、安全风险高、周围环境复杂等特点,主体暗挖采用双侧壁导坑法施工。对双侧壁导坑法开挖步序、工法优化、二次衬砌施工、初支施工技术进行了阐述与总结。     

岩溶地区暗挖地铁车站复合初支拱盖法施工稳定性研究

以贵阳市轨道交通2号线省医站为工程背景,介绍了复合初支拱盖法在该工程中的应用。基于数值模拟方法,分析了车站开挖过程引起的地表、拱顶沉降和塑性区分布情况,结合现场富水岩溶地质条件,采取超前帷幕注浆形成隔水帷幕以加固软弱围岩。现场施工效果表明,采取复合初支拱盖法与超前帷幕注浆加固能够较好地解决富水岩溶地区上软下硬地层条件下大跨地铁车站隧道暗挖施工难题,研究结果可为今后类似工程的设计和施工提供参考。     

新型连拱工法与双侧壁导坑法同条件应用对比分析

初支联拱二衬独立隧道施工工法是一种新型的地铁矿山法隧道施工工法,可在一定条件下代替目前常用的双侧壁导坑法、中洞法及CRD法等大断面隧道施工工法.由于该工法也同时应用了传统的双侧壁导坑法,因此通过对比2项工法在相同施工条件下的沉降控制效果、施工质量、进度、造价、环境影响等,验证了初支联拱二衬独立隧道施工工法更优,具有较大的推广应用价值.     

大跨偏压小净距隧道分部导坑法施工力学效应

随着我国城镇化、机动化进程不断加快以及车辆的急剧增长,为了保证资源的合理、快速调配,势必会修建更多大跨隧道。对于埋深浅、围岩破碎的软弱地带,传统的施工方法已不能完全适应大跨隧道施工的要求。在浙江省50省道莲都段改、扩建工程路湾隧道的施工过程中总结了分部导坑开挖法,阐述了分部导坑法的施工原理、施工工艺流程及适用范围,分析了核心土临时支护的稳定性和合理曲率形式,最后与双侧壁导坑法进行模拟对比。结果表明,分部导坑法与双侧壁导坑法所用工程材料一致,但开挖后拱顶与水平位移均较双侧壁导坑法小,并可有效地解决因双侧壁导坑法开挖时扰动拱部范围围岩而引起的坍塌、冒顶等问题,改善了作业环境,保障了施工安全,同时分部导坑法可多工序循环流水作业,避免施工相互干扰,可提高施工效率;最后分析了小净距隧道先、后行洞分部导坑法施工的合理间距,可为同类工程提供参考和借鉴。     

硬岩大跨暗挖地铁车站施工方案优化分析

结合青岛地铁3号线君峰路暗挖车站工程的设计与施工,通过对比分析硬质地层中采用双侧壁导坑法施工的既有大跨度地铁车站,将开挖方法由原来的双侧壁导坑法改为双侧直壁CRD法施工,从而加快了施工进度。通过MIDAS GTS对两种开挖方法进行三维有限元施工过程模拟,对比分析两种开挖方法引起拱顶沉降、洞内净空收敛值,从施工工序和施工力学上对两种施工方法的优劣进行比较分析,结合实际施工监测值,验证了优化施工方案的安全性和可行性,也为类似工程施工方案的优化提供参考。     

浅埋强风化岩车站拱盖——桩锚组合施工技术研究

青岛地铁3号线中山公园站地处闹市区,地面交通流量大,安全等级高。主体车站原设计采用大拱脚拱盖法施工,但实际施工中,发现车站主要位于强风化花岗岩中,不能满足拱盖结构的持力要求。因此,需要对拱盖法的施工技术进行优化研究。文章通过建立强风化岩体的主体车站稳定性分析模型,研究了不同地质条件下围岩的变形与塑性区发展情况,针对拱盖法拱脚位于强风化岩体上承载力不足的问题,提出了基于提高基岩承载力的浅埋强风化岩体地铁车站拱盖—桩锚组合施工技术,分析了桩锚支护参数对多种因素的综合影响效应,提出了一种支护效果的定量性评判方法,确定了拱盖—桩锚组合施工技术的最佳支护参数。     

岩石隧道三台阶三步开挖施工方法研究

采用传统施工方法开挖隧道时会面临围岩分割断面多、开挖进度缓慢、大型机械使用程度低、工作效率低、对围岩扰动多、台阶过长、初支封闭成环较晚等问题。针对上述问题,提出了三台阶三步开挖工法,通过采用左右侧对称开挖支护施工方法、缩小台阶长度、快速初支封闭成环等措施,减少了围岩暴露时间,缩短了仰拱初支成环时间,成环时间仅为8d。该工法工序简单,减少了临时支撑体系拆除工序,减轻了对围岩的扰动,有效减小了隧道围岩变形。     

谈青岛地铁施工工法选择

通过对青岛市地铁3号线工程进行分析,对于地下隧道的施工工艺又分别介绍了三种工法,针对青岛市地下基岩的特点,选用钻爆法可以很好的适应青岛地区复杂多变的工程地质条件,具有广阔的应用前景。     

Ⅳ级围岩地铁暗挖车站开挖工法探讨

该文依托重庆地铁金山寺车站工程,提出了设计的双侧壁导坑法在Ⅲ~Ⅳ级围岩施工存在的问题,在车站开挖工法初步增选了三台阶法、保留核心土法,对车站开挖三种工法建立弹塑性有限元进行模拟分析,得到了三种开挖工法的围岩位移分析结果,再经过工法比选,提出了一种安全合理的工法,即保留核心土法,从而指导车站的开挖施工,解决了双侧壁导坑法在Ⅲ~Ⅳ级围岩施工存在的问题,可为类似工程提供参考。     

盖挖法施工在黄土隧道施工中的应用

针对贺家坪2号隧道特殊的地形、地质,以及套拱出现推移现象和洞顶地表出现裂缝的情况,采取了盖挖法通过黄土双连拱隧道的设计方案,根据合理开挖方法及支护参数顺利通过了病害段落,为黄土双连拱隧道设计、施工积累了宝贵的经验。     

超浅埋暗挖双层隧道下穿城市主干道设计

城市内双层隧道下穿既有主干道,因受线型、埋深等影响,存在“浅埋、地质条件差、周边环境复杂”等特点,工程实施难度大。结合工程案例,全面介绍了超浅埋、小间距双层隧道采用“大管棚+小导管+掌子面TSS注浆”的超前加固措施、双层衬砌结构配合CRD或双侧壁导坑法的支护方案,以及近接桥梁“加桩补强法”的保护方案是合理可行的;并提出地表沉降控制值可结合工程情况突破常规值(+10 mm~-30 mm),加强分块施工的初支拱脚刚度和拱部回填注浆有利于控制地表沉降的建议。     

爆破施工下小净距隧道围岩稳定性分析

针对辽宁地区某公路隧道的地质情况和施工条件,重点讨论了小净距隧道爆破过程对施工中围岩应力、位移和间距的影响。提出采用有限元法研究小净距隧道爆破施工过程中每步开挖围岩的应力应变状况,以此优化设计方案。爆破荷载以均布压力荷载的形式垂直于洞壁方向作用在隧道洞壁上。结合本隧道台阶法开挖过程提取8个关键点应力应变值。模拟结果显示,开挖前期拱腰受力明显,此后边墙底部应力增长迅速,两洞的内侧边墙应力都普遍大于外侧边墙应力,而应变矢量和最大处主要集中在洞顶。中岩柱左侧的应力应变始终大于右侧说明开挖过程对先行洞侧的中岩柱扰动影响最大,同时左洞中台阶开挖完毕后中岩柱两侧位移差逐渐增大说明中岩柱有膨胀破环的趋势。     

浅埋大断面隧道施工工法优化分析

为了探索适合青岛胶州湾海底隧道陆域大断面段施工过程中的最合理施工工法,采用三维有限差分软件FLAC3D对4种常用施工工法进行数值计算优化分析,分析结果表明:双侧壁导坑法即眼镜法对地表沉降、洞周收敛和围岩稳定的影响方面要优于其他工法,而CD法施工主要对衬砌安全方面效果最佳。在实际施工过程中,综合考虑施工工期、进度、隧道埋深、洞径等,选择最佳施工工法。由于青岛海底隧道陆域大断面段隧道跨度较大,净空高,开挖台阶也高,致使钢支撑质量较大,安装困难,不宜使用CD法,最终确定选择双侧壁导坑法施工。通过实际工程验证,双侧壁导坑法在青岛胶州湾海底隧道陆域大断面段取得了显著的社会、经济效益,为今后类似工程对于该种工法的应用起到了很好的借鉴和指导作用。