三台阶八步开挖法在公路隧道软弱围岩施工中应用

公路隧道软弱围岩施工中,常用的施工工法有存在一定的局限性,采用即能适应复杂地质条件,又能保证隧道施工安全和提高施工质量的施工方法是工艺关键,对公路软岩隧道施工采用三台阶八步开挖法施工工序进行论述.三台阶八步开挖法包括超前小导管施工、开挖施工、初期支护施工、仰拱回填施工、衬砌混凝土施工等步骤.     

软弱破碎围岩隧道开挖工法比选研究

软弱破碎围岩隧道的开挖一直是隧道工程施工的难点,其特点在于围岩开挖后变形量大,掌子面易失衡,施工过程中经常出现掉块滑塌等现象。为了进一步研究软弱破碎围岩隧道的合理开挖方法及施工过程中围岩和支护结构的应力、位移等变化,依托金家庄特长隧道工程,采用FLAC3D三维数值模拟手段分析了隧道在不同开挖方法(两台阶法、三台阶预留核心土法)下的受力及变形规律特征,研究表明:(1)开挖过程中采用三台阶预留核心土法时,围岩整体变形较两台阶法小;(2)从初支、二衬结构受力情况得出,采用两台阶法施工优于三台阶预留核心土法;(3)隧道的开挖工法应随开挖揭示的围岩的情况进行相应的调整。     

浅谈微台阶开挖工法在黄土隧道中的应用

隧道开挖的方法多种多样,可根据不同的地质条件、安全因素、施工造价及施工进度等方面选择。微台阶开挖法是一种新型的开挖工法,它是由台阶法演变而来的,主要是在台阶长度上进行了优化,以某山岭隧道施工为例,从微台阶开挖法施工原理、施工工艺、施工优缺点、施工注意事项进行了介绍,并通过对微台阶施工工法与三台阶施工工法功效分析,得出了微台阶施工工法具有应用范围广、封闭成环快的特点,降低了隧道塌方、软岩大变形的安全风险。     

微台阶法在高地应力软岩单线铁路隧道施工中的应用

高地应力软弱围岩具有爆破后围岩自稳性差、超欠挖难以控制、初支收敛变形大等特点,这就要求掌子面在开挖时必须做到短进尺、弱爆破,严格控制超欠挖;在开挖后立即封闭成环、勤测量,实时监测初支收敛变形情况,严格控制仰拱、二次衬砌至掌子面安全步距。微台阶法能很好的解决上述施工重难点,文章以单线铁路隧道——丽香铁路长坪隧道进口IV、V级高地应力软弱围岩条件下采用微台阶法施工为例,阐述微台阶法的施工组织、工艺方法、施工优势、注意事项等内容,为今后同类工程施工提供参考。     

黄土隧道短台阶仰拱连续施工技术

对蒙华铁路延安隧道开挖方法进行了研究,通过分析地质围岩情况,研究得出:隧道开挖将Ⅳ级围岩三台阶法调整为短台阶、仰拱连续施工开挖法。实现了上下台阶、仰拱同时爆破开挖、出渣、同时立架、喷混凝土,相同工序集中组织,减少了原三台阶法开挖施工的工序重复作业现象。隧道采用此方法具有工序衔接紧凑、机械利用率高、方便施工组织、隧道施工进度明显加快。     

高地应力条件下控制软岩大变形隧道周边位移的施工工法研究

文章基于新建兰新第二双线铁路某隧道穿越高地应力条件下的软岩地段的工程实际,采用有限差分软件FLAC3D对该隧道施工拟采用的三台阶法、三台阶临时仰拱法和三台阶七步法等三种工法进行了动态开挖模拟。通过对各工法下隧道拱顶沉降和水平位移变化情况对比分析,结果表明在高地应力下,三台阶临时仰拱法能及时封闭成环,是最能控制软岩大变形隧道周边位移的施工工法。     

地铁暗挖隧道穿越城市快速路沉降控制技术

北京地铁6号线西延工程西黄村站至廖公庄站区间,在砂卵石地层中穿越西五环路暗挖施工中采取超前地质探测、深孔注浆超前加固土体、增设临时仰拱缩小开挖断面、严格控制格栅榀距、初支快速封闭成环、及时进行初支背后回填注浆等技术措施,减少了隧道开挖对围岩的扰动,将西五环路及挡墙的沉降量控制在允许范围内。     

马湾隧道初期支护开裂变形施工处理技术研究

马湾隧道穿越下元古界周进沟组石英片岩区域,浅埋、偏压、围岩破碎。设计开挖方法为三台阶临时横撑法,自DK846+241开始至DK846+295段施工过程中多次出现拱顶掉块、初支纵向裂缝和表层起鼓、剥落现象;施工方法改为三台阶法之后,裂缝仍然进一步扩展,最大宽度约10cm。本文通过理论分析及数值模拟,提出了三台阶同步施工方法,采用仰拱初支紧跟下台阶、初期支护尽早封闭成环的方法控制隧道支护变形。监测结果显示,仰拱施工完成15d后变形逐渐趋于稳定,有效地控制了裂缝发展,该方法为类似工程地质条件的隧道施工解决了难题。     

兴旺峁隧道黄土区段施工技术

黄土土体强度低,自承能力小,为防止黄土隧道出现塌方等事故,兴旺峁隧道V级围岩黄土地层采用三台阶预留核心土法,人工风镐配合机械开挖,尽量减少对围岩的扰动,对地下水的处治采取以堵为主、堵排结合,减少地下水对施工的影响。以监控量测指导日常施工管理,拟定控制隧道变形措施,辅以快速施工方法,使断面及时闭合成环,有效控制沉降。     

大断面隧道工法转换段力学响应与安全性分析

文章以广东省汕湛高速公路横山隧道为背景,通过ANSYS有限元软件,建立双侧壁导坑法向三台阶七步开挖法转换的有限元模型,分段模拟两种工法开挖及工法之间转换的动态施工,通过对比工法转换段与转换前后隧道围岩应力分布情况、初支结构内力、安全系数、洞周位移等安全评价指标,进一步分析工法的转换对大断面隧道结构和围岩的影响,结果显示两种工法之间能实现安全转换。     

三台阶七步流水作业法在野马梁隧道中的应用

介绍了三台阶七步流水作业法在野马梁隧道Ⅴ级和Ⅴ级浅埋围岩段开挖中的施工技术,说明了其施工工艺流程及注意事项,提出了该施工方法的质控措施,指出该工法应用于工程中不仅提高了施工效率,而且节约了施工成本,值得推广应用。     

浅埋软岩隧道开挖围岩变形非线性模拟分析

由于隧道施工过程和开挖顺序的不同都会引起各自不同的应力和应变的非线性历程,最终导致不同的力学效应,特别是软弱围岩隧道,其力学效应表现的更加显著.结合沿海地区软弱围岩浅埋暗挖矩形隧道施工,使用有限差分软件（FLAC）对分部开挖进行非线性数值模拟,研究矩形隧道软弱围岩在开挖过程中大变形的机理.分析结果表明,围岩和初期支护的应力应变是非线性不可逆过程,其开挖方案应采用软弱围岩非线形大变形力学设计方法,以确保开挖施工安全.     

深部软岩隧道施工性态时空效应分析

随着我国交通事业的迅速发展,在深部岩体中修筑隧道工程已必不可少,随之而来的深部岩体所具有的特殊工程地质问题也更加突出。主要对深部软岩隧道工程中施工力学性态和变形时空效应进行三维非线性黏弹性数值模拟,并将计算结果与现场实测数据进行比较验证。研究结果表明,计入围岩流变效应,考虑深部软岩隧道时空效应影响,在作业面影响范围内,开挖面空间效应占主导因素,围岩应力随距作业面距离的加大而逐步释放;在此范围外,软弱岩体流变属性得以充分发挥。通过分析和施工实践证明,对于深埋软岩隧道应尽早施作衬护,以改善承载环范围内围岩受力,减少扰动,提高围岩自承能力;由于软岩流变效应显著,必须适时设置二次衬砌以承受来自围岩的后期流变压力,限制围岩大变形。研究成果丰富了地下工程施工力学理论,可应用于工程实践。     

三台阶七步法在软岩隧道应用技术探讨

探讨了三台阶七步法在软岩隧道中的应用，对超前地质预报、加强支护、步距控制、监控量测等关键技术进行了分析，并与双侧壁导坑开挖法、CRD法等进行了比较，总结归纳了该法的优点，以期更加完善的推广应用该工法。     

复杂地质条件下大埋深隧洞衬砌与围岩协同作用#br# 物理模型试验研究

围岩-支护协同作用是地下工程支护结构设计的核心问题,关乎着地下工程建设的成败。为揭示深埋隧洞围岩与支护结构协同作用机理,以滇中引水最大埋深约1512m的香炉山隧洞为研究背景工程,首次开展复杂地质条件下深埋隧洞衬砌与围岩协同作用真三维地质力学模型试验,真实再现隧洞开挖与支护的施工全过程。模型试验研究表明：1）不同地质条件下隧洞围岩的应力释放过程不同,硬岩隧洞围岩应力释放速率先慢后快,软岩隧洞应力释放速率先快后慢;2）不同地质条件下隧洞衬砌与围岩接触压力的分布形式不同,硬岩隧洞最大接触压力位于拱肩,软岩隧洞最大接触压力位于拱顶;3）衬砌与围岩协同作用包括两种应力释放机制、3个施工阶段和4种承载状态;4）不同地质条件下隧洞衬砌施作后围岩和衬砌承担的荷载比例不同,硬岩隧洞围岩平均承担约85%的荷载,衬砌约承担15%的荷载,软岩隧洞围岩平均承担约25%的荷载,衬砌承担约75%的荷载。     

软弱围岩大跨隧道施工技术

结合具体工程案例,对软弱围岩大跨隧道开挖方法的选择作了简述,并对管棚、初期支护、仰拱、二次衬砌混凝土的施工工艺进行了详细介绍,指出三台阶法的开挖方式取得了较好的施工效果。     

基于开挖卸荷效应的地铁隧道施工过程数值分析

 在地铁隧道实际施工过程中,围岩处于加、卸载的复杂变化过程中。隧道的开挖与支护过程是一个多步骤的、且上一步开挖都会对随后的各次开挖产生影响的复杂过程。依据地下工程问题的特点,即“先受力,后开挖,再支护”,描述并模拟地铁隧道开挖卸荷效应下的真实施工过程。对地铁隧道施工中开挖卸荷效应进行详细分析,提出模拟地铁隧道开挖卸荷效应的四阶段模拟方法。以北京地铁8号线二期01标段西清区间隧道为工程背景,对地铁隧道盾构施工真实过程和开挖卸荷效应进行数值模拟与计算。分析开挖面支护力、支护时机、填充注浆以及考虑与不考虑开挖卸荷效应等因素对地铁隧道开挖与支护的影响,获得基于开挖卸荷效应的地铁隧道盾构施工的围岩–支护作用机制。     

Stability analysis and optimization of excavation method of double-arch tunnel with an extra-large span based on numerical investigation

The Xiamen Haicang double-arch tunnel has a maximum span of 45.73 m and a minimum burial depth of 5.8 m. A larger deformation or collapse of the tunnel is readily encountered during tunnel excavation. It is therefore necessary to select a construction approach that is suitable for double-arch tunnel projects with an extra-large span. In this study, three construction methods for double-arch tunnels with extra-large spans were numerically simulated. Subsequently, the deformation behavior and stress characteristics of the surrounding rock were obtained and compared. The results showed that the double-side-drift method with temporary vertical support achieves better adaptability in the construction of such tunnels, which can be observed from both the numerical results and in situ monitoring data. In addition, the improved temporary support plays a critical role in controlling the surrounding rock deformation. In addition, the disturbance resulting from the excavation of adjacent drifts was obvious, particularly the disturbance of the surrounding rock caused by the excavation of the middle drift. The present findings can serve as the initial guidelines for the construction of ultra-shallowly buried double-arch tunnels with extra-large spans.     

大断面软岩隧道开挖空间效应影响分析

以长城岭软岩隧道为背景,通过现场监测和数值模拟,分析了隧道施工过程中围岩变形的三维空间演化规律,得出不同施工工法、断面尺寸和围岩等级对隧道开挖面空间效应的影响;结合正交实验和极差分析得到三类因素对开挖面空间效应影响的优先次序。结果表明:开挖面从逼近监测断面到通过监测断面再到远离,围岩主要经历了预变形、急剧变形和变形稳定3个阶段;软弱围岩的三维扰动深度沿开挖、竖直和水平方向分别在1.5、3和1倍洞径内;开挖工法对围岩变形的影响程度大小关系为全断面开挖法>台阶法>CD法;围岩等级越低,隧道断面尺寸越大,围岩变形量和范围越大;通过正交实验结合极差分析的方法得出对围岩变形的影响优先次序中围岩等级＞断面尺寸＞施工方法。     

浅埋大断面隧道围岩稳定性数值模拟及现场监控量测

浅埋大断面隧道由于开挖断面大、埋深浅、围岩物理力学性质差,开挖后容易产生大变形及变形速度过快,严重影响施工进度和施工安全。本文基于RFPA数值模拟软件,模拟了隧道开挖时掌子面围岩的应力、位移及变形破坏特征;在数值模拟的基础上采用应力和声发射联合法对隧道现场开挖围岩的应力和岩体应力调整进行监测,分析开挖过程中岩体变形与时间和空间的变化关系,得到了掌子面开挖及施工中岩体的变形和变化规律,可以为支护措施的设计与支护时机的选取提供一定的参考建议。