客車運輸線路大斷面隧道施工方法

研究目的:采用數(shù)值計算的方法,對砂質(zhì)黃土大斷面開挖方法進行優(yōu)化研究,并對選擇的方法進行仿真分析,根據(jù)圍巖力學(xué)行為及分布規(guī)律,得到更為適合現(xiàn)場的施工方法。研究結(jié)論:以工程實例為對象,以數(shù)值計算和工藝研究為手段,對大斷面隧道開挖方法進行優(yōu)化研究,研究結(jié)果表明:砂質(zhì)黃土大斷面隧道施工中,短臺階七步法在施工力學(xué)方面分布合理,更有利于圍巖穩(wěn)定,總體沉降較小,相比cd和crd方法具有較好的適應(yīng)性。短臺階七步法在砂質(zhì)黃土地層中施工作業(yè)面連續(xù),整體作業(yè)面大,適于大型機械施工,施工速度快,效益明顯。

利用有限元計算法對與路基同寬的三車道隧道淺埋段雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、crd法、三臺階法、cd法等4種施工工法進行了比選。通過計算和比較這4種施工方法下圍巖應(yīng)力控制效果、位移控制效果,表明雙側(cè)壁導(dǎo)坑法可以更好地發(fā)揮圍巖自身承載能力和初期襯砌支護作用,有利于提高二次襯砌的安全儲備;crd法對隧道兩側(cè)邊墻水平位移控制比較有利,但對隧道頂部圍巖沉降控制不如雙側(cè)壁導(dǎo)坑法有效;其他兩種方法較差。從總體上分析,得出結(jié)論,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法更適合于馬林隧道淺埋段施工。

利用有限元計算法對與路基同寬的三車道隧道淺埋段雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、crd法、三臺階法、cd法等4種施工工法進行了比選。通過計算和比較這4種施工方法下圍巖應(yīng)力控制效果、位移控制效果,表明雙側(cè)壁導(dǎo)坑法可以更好地發(fā)揮圍巖自身承載能力和初期襯砌支護作用,有利于提高二次襯砌的安全儲備;crd法對隧道兩側(cè)邊墻水平位移控制比較有利,但對隧道頂部圍巖沉降控制不如雙側(cè)壁導(dǎo)坑法有效;其他兩種方法較差。從總體上分析,得出結(jié)論,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法更適合于馬林隧道淺埋段施工。

高速鐵路客運專線因其高效率、使用壽命長等特點將成為近期甚至以后鐵路發(fā)展的趨勢,結(jié)合客專線鐵路隧道的特點,分析研究了大斷面鐵路隧道的經(jīng)濟、合理的施工技術(shù)。

根據(jù)武廣鐵路客運專線的建設(shè)需要,針對有效凈空斷面積為100m2的超大隧道斷面施工方法進行了系統(tǒng)的理論分析,提出了一套合理的針對不同地層所應(yīng)采取的施工方法。

針對高速鐵路軟弱、淺埋超大斷面隧道,采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、三臺階七步法兩種施工方法分別進行三維數(shù)值模擬和開挖方法的科學(xué)性進行對比分析,結(jié)果表明:在施作大管棚超前支護的前提下,三臺階七步法比較合理.研究結(jié)論為同類工程的設(shè)計和施工提供理論參考.

隨著我國交通建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展,大斷面隧道和地下工程逐漸增多,大斷面隧道施工技術(shù)也有了較大發(fā)展。本文通過對目前我國隧道施工中的常用施工方法的研究,總結(jié)出不同圍巖情況下隧道施工一般所應(yīng)采用的施工方法,為大斷面公路隧道施工過程中圍巖與支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題的解決提供了參考依據(jù)。

目前破碎圍巖大斷面或超大斷面隧道設(shè)計中大量采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、cd法和crd法,且在安全方面取得了不錯的效果,因此實際施工中也比較常見。但由于地質(zhì)條件多樣性,單純的應(yīng)用某種施工方法在施工中還是存在一些問題,施工中若以某種方法為主,根據(jù)實際情況再加以輔助工法,效果往往會更好。

針對大斷面隧道洞口偏壓段落施工時圍巖穩(wěn)定性差的工程問題,通過采用數(shù)值模擬手段,對比分析不同邊坡條件下隧道開挖工法和開挖順序?qū)吰路€(wěn)定性的影響,結(jié)果表明:對于開挖偏壓段大斷面隧道不建議采用臺階法開挖,坡度較小時建議采用crd法或cd法,坡度較大時建議采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工;分步開挖隧道時,應(yīng)先開挖靠近邊坡坡面?zhèn)鹊膶?dǎo)洞。研究成果可以為大斷面隧道洞口偏壓段施工方法制定提供理論依據(jù)與參考。

文章結(jié)合鄭西客運專線大斷面黃土隧道設(shè)計、施工及科研情況,從沉降變形控制、施工進度、機械配套等方面對雙側(cè)壁導(dǎo)洞、crd、cd、弧形導(dǎo)洞等4種工法進行了比選分析,提出了與不同工況相適應(yīng)的工法以及施工要點,可供參考和借鑒。

4.2.2.隧道施工技術(shù)措施、施工工藝和方法 4.2.2.1.隧道工程基本情況 本標工程共有6座隧道，總長3493m。具體見表4-2-4。 （1）張家壩隧道 ①洞口設(shè)計：隧道進口采用翼墻式洞門；出口采用臺階式洞門。 ②隧道襯砌：隧道全部采用整體式襯砌。 ③支護及施工方法： a、臺階法開挖，錨噴支護（初期支護），先墻后拱襯砌。其 中ⅳ級圍巖段為石質(zhì)。 b、進口bk95+965～bk95+975、出口bk96+225～bk+240 ⅴ級加強襯砌段采用榀/0.8m拱墻格柵鋼架，φ42小導(dǎo)管注漿加強 支護，縱向間距2.4m，環(huán)向間距0.4m，長3.5m。 c、bk95+975～bk96+005、bk96+195～bk96+225ⅴ級襯 砌段設(shè)拱墻格柵鋼架，間距榀/1.0m。 d、bk96+005～bk96+017、bk96+183～bk96+195

本文滬昆鐵路客專貴州段ckgztj-3標西嶺隧道為研究背景，在西嶺隧道進口段穿越大斷面的淺埋偏壓地段，工程施工過程中碰到的施工難點和施工技術(shù)，主要分析雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在霞雪嶺軟巖隧道的應(yīng)用和施工要點和施工程序。

本文以某大斷面土質(zhì)隧道施工為研究對象,通過對臺階法、弧形導(dǎo)坑法和中隔壁墻法三種土質(zhì)隧道常用開挖方法的數(shù)值模擬結(jié)果的對比分析,確定了弧形導(dǎo)坑法為適合本工程的較優(yōu)施工方法,進而結(jié)合其在隧道施工中的監(jiān)控測量結(jié)果,得到了大斷面土質(zhì)隧道施工期間圍巖及支護結(jié)構(gòu)的應(yīng)力發(fā)展規(guī)律和變形特性,為圍巖穩(wěn)定提供了可靠信息,保證了隧道施工的安全,并通過施工期實際監(jiān)測結(jié)果與相應(yīng)數(shù)值模擬結(jié)果的對比,驗證了數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性,為今后類似工程的設(shè)計和施工提供了類比依據(jù)。

以鄭西客運專線某大斷面淺埋黃土隧道為工程背景,利用巖土工程有限差分程序?qū)rd法施工過程進行了三維數(shù)值模擬。并通過分析支護結(jié)構(gòu)受力、圍巖位移等計算結(jié)果,對施工過程的安全性作出了評價,并提出了相關(guān)建議措施。本計算結(jié)果為設(shè)計提供了依據(jù),可以供類似工程參考。

針對寶蘭客運專線高含水率黃土大斷面隧道建設(shè)過程中遇到的初支變形大、掌子面易失穩(wěn)坍塌等技術(shù)難題,現(xiàn)場對高含水率黃土的分布進行了統(tǒng)計,并結(jié)合鄭西客運專線大斷面黃土隧道相關(guān)研究成果開展隧道變形特性試驗。結(jié)果表明:高含水率黃土主要分布于黃土塬坡腳下方平坦階地淺埋段,多位于土石界面附近或砂質(zhì)黏質(zhì)黃土界面附近；含水率越高隧道變形越大且以沉降變形為主。一般含水率黃土隧道可以采用臺階法施工；中高含水率黃土隧道需在臺階法的基礎(chǔ)上加強輔助支護以控制變形；未飽和的高含水率黃土隧道可以采用簡易crd法或四臺階法施工；飽和高含水率黃土隧道需采用帷幕注漿等措施對掌子面進行預(yù)加固,經(jīng)加強超前支護和輔助支護后可以采用臺階法施工。

橫通道進大斷面正線隧道是暗挖地鐵隧道設(shè)計與施工的難點,通過對三種不同的進洞方案進行對比,對橫通道與正洞交叉部位的設(shè)計方案、施工步驟、量測結(jié)果進行了多方面的比較分析,以選擇合理的施工方法,為類似工程提供借鑒。

國道主干線哈爾濱繞城公路天恒山隧道是嚴寒地區(qū)在建的一座淺埋大跨度土質(zhì)隧道,隧道穿越地層為第四系堆積層亞黏土。當前土質(zhì)隧道的設(shè)計、施工方法很不成熟,土質(zhì)隧道可供借鑒的資料、經(jīng)驗有限,隧道設(shè)計和施工時土質(zhì)隧道往往被當作軟弱圍巖處理,這嚴重忽視了土質(zhì)隧道的特性,并進一步加劇了二次支護結(jié)構(gòu)的受力條件,導(dǎo)致隧道襯砌開裂。以在建天恒山土質(zhì)隧道為工程背景,詳細介紹了大斷面淺埋土質(zhì)隧道標準斷面的\"三臺階七步開挖法\

本文主要介紹了隧道基本開挖方法和輔助施工方法,以求能對大斷面隧道的設(shè)計和施工有一定的指導(dǎo)意義。僅供于同行參考。

針對客運專線隧道大斷面的特點,總結(jié)大斷面隧道施工關(guān)鍵技術(shù),提出客運專線大斷面隧道施工關(guān)鍵控制點,包括支護參數(shù)、地質(zhì)超前預(yù)報、主要開挖方法、不良地質(zhì)段的塌方預(yù)防方案、檢測及防排水質(zhì)量控制等。

—1— 南寧鐵路局文件 寧鐵師〔2012〕145號 關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)鐵道部鐵路超限貨物 運輸線路建筑限界管理規(guī)定的通知 局屬各單位： 現(xiàn)將鐵道部《鐵路超限貨物運輸線路建筑限界管理規(guī)定》（鐵 運〔2012〕110號）印發(fā)給你們，請結(jié)合實際，認真學(xué)習領(lǐng)會， 制定實施細則，抓好貫徹落實. 二○一二年六月二十日 —2— —3— —4— —5— —6— —7— —8— —9— 主題詞：運輸限界通知 抄送：鐵道部運輸局，駐局軍代處，南廣、貴廣、柳南、田德、 黎南、沿海鐵路公司，局機關(guān)各行政部門、廣西鐵道學(xué) 會。 南寧鐵路局辦公室2012年6月21日印發(fā)

關(guān)于大斷面隧道施工crd工法的優(yōu)化 作者：趙鵬社，zhaopengshe 作者單位：中國鐵道科學(xué)研究院鐵科院(北京)工程咨詢公司,北京,100081 刊名：鐵道建筑 英文刊名：railwayengineering 年，卷(期)：2010(8) 參考文獻(8條) 1.何強;姚勇;劉影特大斷面導(dǎo)流隧洞和施工監(jiān)控量測分析2008(02) 2.中華人民共和國鐵道部客運專線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收暫行標準2005 3.哈大鐵路客運專線有限公司哈大鐵路客運專線隧道工程施工質(zhì)量控制手冊2007 4.中華人民共和國鐵道部客運專線鐵路隧道工程施工技術(shù)指南2005 5.中華人民共和國鐵道部客運專線鐵路隧道工程施工技術(shù)指南2005 6.哈大鐵路客運專線有限公司哈大鐵路客運專線隧道工程施工質(zhì)量控制手冊2007 7.中華人民共和國鐵道部客運專線鐵路隧道工

文章以金雞山隧道為例,利用過程荷載計算方法,對淺埋段大斷面隧道圍巖的受力情況進行了分析,并提出了相應(yīng)的施工工法優(yōu)化方案,可供類似隧道工程借鑒。