黄土隧道支护稳定技术与应用研究

文章针对黄土隧道的开挖与支护问题,以山西某黄土隧道为工程背景,对黄土隧道施工中的开挖与初期支护进行了研究。对隧道的特征进行总结分析,提出了黄土隧道初期基础支护以及超前支护关键技术,通过优化黄土隧道支护技术,取得了较佳的工程实践效果。     

黄土质隧道的工程特性

通过分析黄土的特征、分布及其工程地质性质，研究了黄土隧道的设计特点，总结了黄土隧道施工的技术要点，并指出黄土隧道施工必须坚持的原则，通过采用动态的初期支护分步施工，从而达到围岩与支护共同受力和快速施工的目的。     

湿陷性黄土隧道洞口浅埋段施工防塌方安全控制

通过吕梁环城高速公路梨树塔隧道的工程实例,分析黄土隧道施工的特点和难点,并阐述了从湿陷性黄土隧道洞口施工中采用的浅埋段超前支护、开挖工法和初期支护技术等方面着手,实施湿陷性黄土隧道洞口浅埋段施工防塌方安全措施。     

黄土隧道锁脚锚杆对支护体系的影响分析

黄土隧道施工的实际情况,对黄土隧道锁脚锚杆对支护体系的影响进行研究,先结合实际,对黄土隧道锁脚锚杆对支护体系的影响进行研究,旨在提高黄土隧道的施工质量,提高隧道的安全系数,降低安全隐患。     

浅埋偏压湿陷性黄土隧道开挖支护施工技术探讨

从湿陷性黄土的特点入手,着重阐述了浅埋偏压湿陷性黄土隧道开挖支护施工技术要点,并就如何强化浅埋偏压湿陷性黄土隧道开挖支护施工技术效果提出了可行性措施,以此来为今后特殊地段隧道施工建设积累宝贵经验。     

云台山隧道进口黄土段施工技术

从防排水、边仰坡支护、洞口加固、洞内超前支护、钢拱架锚喷联合支护等方面详细介绍了云台山隧道进口黄土段的施工技术,总结了该隧道的施工效果,强调了黄土隧道施工中防排水超前支护预注浆、施工监控的作用,积累了隧道施工经验.     

中条山隧道洞口浅埋黄土段大管棚超前支护施工

以中条山隧道浅埋进洞施工为研究对象,论述了管棚超前支护施工技术的施工工艺,通过对隧道施工中的监控测量结果分析,验证了大管棚超前支护应用在浅埋黄土隧道进洞施工支护效果良好。     

秦东大断面黄土隧道施工控制

结合具体工程实例,从大断面黄土隧道开挖、初期支护、仰拱施工、二次衬砌等多方面探讨了大断面黄土隧道的开挖过程,并强调了施工中的技术管理,可供同类型大断面黄土隧道施工参考。     

大断面黄土隧道设计与施工

总结了郑西铁路客运专线大断面黄土隧道的设计与施工方法,重点阐述了大断面黄土隧道支护参数、施工方法、基底处理、高边坡开挖等设计与施工的技术要点,对大断面黄土隧道的设计与施工具有一定的指导意义。     

黄土公路隧道浅埋段管棚注浆支护机理及监测分析

为了探讨管棚注浆法在黄土公路隧道浅埋段中的支护机理和实际应用效果,对某黄土公路隧道右线出口段进行了地表沉降、拱顶下沉和水平收敛等的施工监测;在对现场监测数据进行分析的基础上,得出黄土公路隧道洞口浅埋段在管棚支护作用下拱顶下沉、水平收敛、地表沉降等的变化规律。研究结果表明:管棚注浆法能够显著抑制浅埋黄土地层的变形和拱顶下沉,减少隧道初始支护结构的变形和受力,避免浅埋黄土地层开挖中塌方现象的产生,保证了施工安全,为进一步分析黄土地区管棚注浆法的支护机理提供了参考依据,同时也为今后西北地区黄土公路隧道管棚注浆法的设计和施工提供了优化数据。     

铁路客运专线大断面黄土隧道施工技术

结合郑州—西安铁路客运专线张茅隧道的施工,通过模拟短台阶七步开挖法的应力应变过程,以及对现场监控量测数据的分析,总结了在铁路客运专线大断面黄土隧道施工中,短台阶七步开挖法的施工工艺和具体施工要点,解决了大断面黄土隧道施工中诸多技术难题。     

郑西客运专线铁路张茅隧道近饱和黄土体初期支护应力变形特征研究

 黄土的特性是其工程性质受含水量的影响很大,郑西客运专线铁路张茅隧道穿越含水量20%的近饱和黄土体,施工难度大。通过系统分析张茅隧道的施工地质条件,确定具有针对性的隧道开挖步序。针对施工需要快速封闭开挖面的特点,结合隧道断面规模特征,研究三维非接触变形观测方法,对开挖后初期支护的拱顶下沉和两壁收敛等特征变形量进行现场长期测试;结合布置在初期支护上的土压力盒与表面应变计的测试,对初期支护的土压力特征和表面接触力特征进行研究,获得近饱和黄土体在三台阶七步开挖条件下的变形和应力特征,总结出该类开挖施工方法下黄土隧道初期支护的极限变形量指标特征,为类似工程提供参考。     

黄土隧道锚杆受力与作用机制

 为探讨黄土隧道锚杆作用效果及机制,对陕西省吴堡-子洲高速公路上3座黄土隧道中的48根锚杆应力进行现场测试和统计分析,结果发现：黄土隧道在钢架支护条件下,拱部系统锚杆受压且应力值较小;拱脚处锁脚锚杆以受拉为主,锁脚锚杆应力普遍大于拱部锚杆应力。从土体的变形和锚杆与土体的锚固效果2方面分析黄土隧道拱部系统锚杆的力学状态,分析认为隧道开挖后,浅埋黄土隧道拱部发生整体沉降,锚杆并不存在锚固段;深埋黄土隧道开挖后土体产生较大塑性区,目前以“短而密”原则设计的系统锚杆也不存在锚固段;锚杆与土体采用水泥砂浆或药卷式锚固剂黏结效果差,因而黄土隧道锚杆锚固力不大;锚杆锚固于初期支护上,并伸入土体中,从内部约束土体变形,在初期支护施作后,相对于土体的后续变形,拱部系统锚杆受到土体向下的摩阻力,相当于桩承受负摩阻力,因而拱部系统锚杆受压。综合以上分析表明,在黄土隧道中,钢架支护条件下的系统锚杆支护效果不明显,可以取消。工程实践证明,钢架支护条件下黄土隧道取消系统锚杆,可减少施工环节,更有利于隧道施工安全和结构稳定,可缩短工期和降低工程造价,有着特别显著的社会经济效益。     

吕梁山隧道穿越青银高速公路的施工技术

指出对于黄土隧道穿越高速公路的施工,选择一套合理的施工方案和正确的施工方法十分重要,以太中银铁路吕梁山隧道穿越青银高速公路的施工为例,阐述了其施工方法、安全措施,从而为今后类似条件下的黄土隧道施工积累经验。     

黄土隧道施工控制要点总结

结合郑西客运专线黄土隧道施工实例，总结了一般黄土隧道施工控制的要点，实践证明：仰拱距掌子面距离不大于30m，二衬距仰拱面距离不大于30m是保证黄土隧道施工安全的强有力措施。     

Displacement characteristics of high-speed railway tunnel construction in loess ground by using multi-step excavation method

The sequential excavation method (SEM), in which the tunnel face is partitioned into several temporary drifts, can promote face stability and reduce ground displacement. Three-bench seven-step excavation method (TSEM) as a kind of the SEM, which can stabilize the tunnel face but does not require any additional support, has been widely used in loess tunnels with large cross-sections for high-speed railway (HSR) in China. This study focuses on the effects of TSEM on the displacement characteristics for HSR tunnels in loess ground. A series of in-situ tests and numerical simulations were conducted to reveal displacement characteristics and obtain optimal construction approaches for large-span loess tunnels in China. The strata around the loess tunnels have undergone significant settlement either at the arch part or at the ground surface due to loess’s metastable structure especially in the new loess ground. Upper strata above loess tunnels subsided as a whole, and the subsidence developed suddenly and devastatingly. Large residual ground surface settlements still occurred after the ring closure of the primary support even after the application of the upper lining. The best construction approach of TSEM was proposed for its potential to limit surface and subsurface ground displacements, as revealed both by numerical simulation and field monitoring.     

大断面黄土隧道施工关键技术

通过对穆村1号大断面黄土隧道的施工,分析了砂性新黄土隧道施工的风险性,并制定了相应的施工方案及预防措施,介绍了环形开挖预留核心土法黄土隧道施工的关键技术,以推广该方法的应用。     

黄土公路隧道施工的几点建议

结合平定高速公路在建隧道及省内部分黄土旧隧道近年来检测中发现的问题,简要介绍了我国黄土隧道的概况和特点,总结了几点影响黄土隧道修建的地质因素、施工技术以及施工中应该注意的问题。