既有高铁隧道上方超大断面隧道机械开挖施工技术应用

为研究邻近既有高铁隧道的新建隧道施工技术,以上跨既有高铁隧道的浙江余姚草籽岗隧道施工为研究对象,采用了悬臂掘进机对隧道进行机械开挖。采用掌子面分区域开挖、喷淋除尘系统及激光指向装置等措施,避免了爆破振动的产生,有效控制了粉尘,防止了隧道超挖,取得了良好的施工效果,可以在类似隧道中推广应用。     

悬臂掘进机开挖对邻近结构物影响分析

以深圳某连拱隧道工程为背景,新建市政隧道紧邻既有地铁盾构区间及人防洞室,采用悬臂掘进机开挖。本文建立了机械振动评估模型,开展相应的有限元数值计算,将机械引起的振动波等效为强制位移,分析了在悬臂式掘进机施工产生的动力作用下,既有结构对机械振动的响应特点及变形、内力分析,评估了既有区间及人防结构的安全性。结果表明新建隧道采用悬臂式掘进机开挖对既有结构影响是可控的,为其他类似复杂环境下的隧道工程提供了可行的开挖工艺选择。     

宁波软土地区双线隧道上穿施工对既有隧道变形性状的影响

为了估计宁波轨道交通5号线同德路站-石碶站上穿既有2号线鄞州大道站-石碶站对既有隧道变形性状的影响，采用数值模拟结合现场监测数据的方法，分析了上穿施工时既有隧道沉降与水平收敛的变化特征。结果表明：5号线下行线开挖对既有2号线隧道产生的隆起明显大于5号线上行线开挖造成的隆起；5号线双线贯通时，隆起值的峰值处于两个交叉点连成的直线范围内，此时2号线隧道沉降值呈“几”形分布；5号线上穿隧道的开挖对既有2号线隧道的水平收敛影响微小；既有隧道2号线水平收敛主要受上穿隧道5号线上行线隧道即先开挖一侧隧道所影响；上穿隧道先开挖一侧施工过程中，既有隧道隆起速度最大、交叉处隆起较快；随着上穿隧道的开挖，交叉处既有隧道水平收敛方向以向内为主、收敛量逐渐增大、收敛速度在上穿隧道即将贯通时最大。     

渝怀铁路增建二线新圆梁山隧道穿越2号溶洞工法研究

既有圆梁山隧道2号充填溶洞施工发生多次涌水涌泥,对工程建设造成极大影响;新圆梁山隧道位于既有隧道右侧30m,为既有平导扩挖。为了降低施工风险,施工时需对围岩进行预支护,通过几种工法对比分析,最终确定采用水平旋喷法对掌子面进行加固,确保安全。     

基坑开挖对下卧地铁隧道安全保护方案优化研究

对于地铁隧道上方开挖的基坑工程,如何控制下卧地铁隧道变形是保证既有地铁隧道结构安全的关键问题。以重庆江北嘴国际金融中心基坑工程为例,考虑原方案在开挖组织中施工进度缓慢对基坑、隧道结构的不利影响,从优化开挖程序、机械配合方案、缩短基底暴露时间的角度进行安全保护方案的局部优化,采用分层分区不分段同步开挖和机械设备配套施工开挖基坑土石方,进一步优先保障轨道安全。     

基于PFC的盾构穿越既有隧道稳定性分析

新建隧道近距离穿越既有地铁隧道时,不但会诱发地表沉降,并且对既有地铁隧道也将产生不利影响。针对盾构近距离下穿既有隧道施工,构建二维颗粒流数值模型,研究新建盾构隧道近距离下穿既有隧道开挖面破坏形态、支护力与开挖位移关系、纵向地表变形及既有隧道周围土压力分布模式。研究表明:盾构开挖面支护压力随着开挖面位移的增加呈现先增加后减小的趋势,由于既有隧道的存在,开挖面逐渐远离既有隧道时,盾构开挖面支护压力较开挖面逐渐接近既有隧道时大。最大地表纵向沉降值出现在距离既有隧道中心2D范围内,随着盾构推进,新建隧道管片上方土压力表现为平缓增加的趋势,当远离既有隧道时,隧道上方水平土压力整体逐渐增加,盾构开挖面前方区域沿深度方向的土压力呈显著的非线性分布。研究成果可为今后此类施工提供理论依据和指导。     

多工艺开挖方法在运营公路隧道泄水洞施工横洞中的应用研究

运营公路隧道突水处理可采用在隧道外侧新建泄水洞的方案,利用泄水洞将地下水“截流”后引排。为加快施工进度,通常利用半幅运营隧道作为施工通道,并在运营隧道内施作施工横洞的方法增加泄水洞开挖断面。如果施工横洞处围岩强度大,机械开挖困难时,需采用钻爆法开挖。但是传统钻爆法开挖会产生强烈的爆破振动,对既有运营隧道安全造成影响。提出一种既有运营公路隧道泄水洞施工横洞分区分段爆破开挖的施工工艺,能够解决在高强度围岩泄水横洞开挖时的功效低、爆破振动大、施工安全风险高的问题。     

近接既有隧道的新建隧道开挖施工力学研究

新建隧道近接既有隧道下开挖会产生复杂的应力状态。以某拟建隧道为背景,通过有限元软件研究了近接既有隧道开挖施工力学,分析了新建隧道开挖过程中的应力、应变及变形情况,为近接隧道的设计施工提供参考。     

软土地层并行曲线隧道施工顺序对既有隧道的影响

为了研究并行曲线隧道施工顺序对既有隧道的影响,以横琴杧洲隧道工程为依托,建立了并行曲线隧道三维有限元数值模型。在此基础上,研究了不同施工顺序和曲率半径r(r=500,800 m)下新建曲线盾构隧道开挖对既有隧道变形的影响。结果表明:施工顺序对既有隧道位移影响较小,曲率半径对既有隧道位移影响相对较大; 随着曲率半径(r=500～800 m)的增加,既有隧道位移增加约15%; 既有隧道的位移主要在盾构开挖面前方2D(D为隧道外径)、后方1D范围内产生; 施工顺序对既有隧道内力的影响与曲率半径有关; 隧道曲率半径为500 m时,施工顺序对既有隧道内力变化影响规律相似,即离盾构开挖面最近的既有隧道剖面产生的弯矩最大,且最大弯矩和最小弯矩均出现在靠近新隧道一侧; 内侧隧道先开挖时,既有隧道的弯矩(绝对值)更小,此时对于并行曲线隧道施工,内侧隧道先开挖更安全; 在盾构开挖面前方一定距离内既有隧道产生的轴力最大; 隧道曲率半径为800 m时,双线隧道近似于平行隧道,施工顺序对既有隧道内力变化和大小影响较小。     

安家庄隧道施工对相邻已营运隧道安全性的评估

新建隧道的开挖会导致临线既有隧道中围岩应力的重分布,对既有隧道衬砌产生不利影响。山西通昌能源有限公司兴县铁路安家庄隧道紧邻瓦日铁路和肖家洼铁路,距肖家洼铁路隧道最近仅1.1m,距瓦日铁路隧道最近为19.7m。安家庄隧道的开挖对两侧既有隧道的安全性构成了严重威胁。针对该问题,首先详细介绍了隧道线路布置、工程地质条件及隧道结构形式等工程条件;然后,采用数值方法,计算了安家庄隧道开挖后两侧既有隧道衬砌的受力情况;并在此基础上,选取两侧既有隧道衬砌的最不利受力位置,依据铁路规范对安家庄隧道开挖后临线既有隧道衬砌的安全性进行了定量评估。研究成果为安家庄隧道的设计和施工提供了重要指导。     

基坑开挖施工对既有地铁隧道的影响分析

随着城市地下空间建设的快速发展，临近地铁隧道的基坑开挖情况越来越多，必然对既有隧道产生影响，给既有地铁的保护提出了诸多挑战。因此，合理的基坑设计、施工工艺，成为项目成功实施的关键。结合临近地铁隧道的桥梁基坑开挖施工的实际工程，对临近既有地铁隧道进行了相关力学性能分析，并将结果与实测情况进行对比与讨论。分析结果表明，通过采取必要的加固与保护措施后，临近地铁隧道的基坑开挖具备实施的可行性。     

新建隧道与既有隧道交叉施工分析

文章以某段新建平顶隧道开挖为例,采用Midas GTS三维有限元方法对此段新建隧道的施工过程进行数值模拟。开挖过程中,新建隧道与既有的隧道接近90°交叉,两隧道垂直距离约1.2m,新建隧道的开挖势必对既有隧道的变形及受力产生影响,与此同时,既有隧道也会对新建隧道的结构产生影响。文章对新建隧道——既有隧道互相影响进行分析,为施工提出合理建议,也为类似工程施工提供一定参考。     

谈既有铁路隧道改扩建开挖施工技术

结合实际的隧道扩挖施工工程,深入探讨了既有铁路隧道改扩建工程中的开挖施工技术。详细介绍了隧道的衬砌状况与相关问题,包括施工特点、原有衬砌拆除风险、低等级围岩施工难点以及对施工的影响。探讨了不同的开挖方法选择,包括常规开挖方法(手工法和机械法)以及先进开挖技术(预裂控制爆破技术和TBM技术)。分析了开挖施工过程中的关键技术,包括衬砌拆除与支护、扩挖施工流程。通过深入研究和探讨,旨在为隧道改扩建工程的实际应用提供有益的参考,促进隧道施工技术的不断创新与发展。     

基坑开挖对既有地铁隧道变位影响及技术措施分析

地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道结构变位产生影响。基于土-结构相互作用模型,建立基坑开挖对既有地铁隧道影响的三维数值分析模型,分析了地铁上盖基坑开挖对地铁隧道变位的影响,并采用土体加固、分块开挖等技术措施对地铁隧道变位进行控制分析。分析表明：地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道的变位产生影响,土体加固、基坑分块开挖等技术措施能够有效控制地铁隧道的变位,其中土体加固技术的效果最为明显。     

控制爆破技术在临近既有隧道中的应用

新云山寺隧道邻近既有隧道水平间距最小23m,周边环境复杂,临近既有隧道施工采用爆破开挖时,会产生爆破振动,较大的爆破振动会对既有铁路隧道安全造成影响,以新云山寺隧道控制爆破为例,阐述控制爆破技术在邻近既有隧道开挖中的应用,收集相关数据为类似工程借鉴。     

下穿式盾构泥水压力对既有隧道的影响分析

相互交叉的隧道近距离施工中，新建隧道施工必然会对既有隧道造成扰动，当盾构开挖面在既有隧道附近推进时，泥水盾构压力舱内泥水压力的变化会对既有隧道变形产生影响。采用三维有限元法，对泥水盾构在既有隧道下方推进时泥水压力与既有隧道变形的关系进行了研究。结果表明，既有隧道的沉降随着泥水压力的减小而逐渐增大，实际施工中，为减小此影响应将泥水压力比控制在0．8-1．0之内。     

爆破震动下地下工程围岩稳定与支护设计

随着我国地下工程的大量建设,在新建硬岩隧道与既有隧道间距较小的情况下进行爆破开挖,产生的爆破震动波会危及隧道支护结构的安全和稳定。因此,研究隧道爆破开挖对既有隧道和开挖隧道支护结构的稳定性影响,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文运用便携式微机控制数字输出测震仪进行爆破震动测量,同时,采用软件进行非线性数值模拟计算,分析隧道爆破开挖对既有隧道和开挖隧道支护衬砌的影响,讨论爆破震动影响下隧道支护方式的优化。     

近接爆破施工对下伏铁路隧道振动影响的监测分析研究

以厦门北动车运用所新建刘塘隧道上跨既有铁路隧道为工程背景,首先介绍机械/钻爆混合开挖方法在隧道近接施工中的应用;进而通过爆破振速的实时监测,分析研究近接爆破施工对下伏既有隧道的振动影响。实测分析研究表明:1)新建隧道采取机械/钻爆混合开挖方案,可显著降低爆破振动效应对下伏既有隧道的不利影响;2)爆破位置对于振动效应的影响明显,背爆测振动效应明显小于迎爆侧,迎爆侧能量损耗更小故而振速更大且振速分布更为离散。3)多次爆破扰动引起岩体累计损伤较大,故拱顶测点数据反演所得α值与规范建议值相比偏大;同时负高程对爆破振动效应存在缩小效应,故边墙测点数据反演所得K值与规范建议值相比偏小。     

平行盾构开挖离心机模拟试验研究

通过离心模型试验模拟平行盾构隧道近接开挖施工,研究了盾构隧道近接开挖对既有隧道结构内力、管片变形和地表沉降的变化规律。结果表明:1隧道开挖引起地表沉降的大小与开挖的步骤有关,而沉降槽的范围基本不变;2既有隧道靠近新建隧道一侧受拉,这一侧弯矩出现负增量,侧向土压力也有一定的减小,且既有隧道直径水平向变大,而垂向直径基本不受影响;3由于土拱效应,新建隧道已完成开挖部分管片拱顶的土压力随开挖进程先减小后增大;4采用地层结构法可以准确模拟隧道开挖过程的隧道结构力学特性与变形规律。     

黄土地区下穿既有线暗挖隧道对既有线位移影响分析

在黄土地区既有铁路结构下方进行新建隧道开挖存在相互影响的沉降问题,新隧道开挖过程中产生的卸载效应又会使既有铁路产生沉降,影响运营安全。因此,控制新隧道开挖时产生的沉降是穿越既有铁路结构施工的主要技术难题。基于有限元理论,利用ANSYS计算分析软件,运用修正土体参数对实际工程进行模拟,计算分析新建隧道开挖过程中既有铁路与新建隧道的相互影响。