初襯條件下大斷面黃土隧道地基擠密樁施工振動(dòng)監(jiān)測與分析

通過有限元數(shù)值計(jì)算分析,以黃土區(qū)鐵路隧道開挖工程為實(shí)例,研究探討了大斷面淺埋黃土隧道采用cd法施工期間的襯砌變形與地面沉降,并考慮了襯砌施作時(shí)間對(duì)施工期間及工后沉降的影響。對(duì)于工后沉降分析采用擬靜力方法預(yù)測隧道在車輛動(dòng)荷載作用下的沉降變形,所得結(jié)論可為黃土區(qū)淺埋地下隧道的設(shè)計(jì)與施工提供參考依據(jù)。

黃土作為在工程實(shí)踐中非常常見的圍巖結(jié)構(gòu)表現(xiàn)形式之一，其綜合性質(zhì)具有一定的特殊性。施工過程中如何滿足掘進(jìn)快速性的要求，同時(shí)確保掘進(jìn)施工的安全性與可靠性，對(duì)于施工人員而言是比較大的挑戰(zhàn)。本文結(jié)合某鐵路工程張莊隧道的施工，簡要介紹大斷面黃土隧道快速掘進(jìn)的施工工藝。

以鄭西客運(yùn)專線施工工程為背景,分析了大斷面黃土隧道的變形特征及穩(wěn)定性技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn),主要對(duì)留核心土臺(tái)階法、新意法、預(yù)切槽法三種大斷面黃土隧道快速施工技術(shù)進(jìn)行了闡述,以確保隧道工程的施工質(zhì)量。

研究目的:為解決客運(yùn)專線高速列車通過隧道空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的不良影響,本文結(jié)合鄭西鐵路客運(yùn)專線秦東大斷面黃土隧道的工程實(shí)例,就該隧道進(jìn)口緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地基處理和混凝土施工技術(shù)措施進(jìn)行詳細(xì)介紹。研究結(jié)論:水泥土擠密樁能夠有效地消除黃土濕陷性,起到加固地基的作用;該隧道進(jìn)口采用開孔等截面緩沖結(jié)構(gòu)和帽檐式斜切洞門,充分結(jié)合了洞口環(huán)境要求,設(shè)計(jì)美觀大方,和洞口地貌渾然一體,起到良好的緩沖作用;但考慮帽檐式洞門施工難度較大,模板臺(tái)車投入大,周轉(zhuǎn)次數(shù)極少,利用率低和工效低,建議設(shè)計(jì)單位考慮洞門取消帽檐式洞門,洞門和緩沖段設(shè)計(jì)統(tǒng)一斷面多采用定型設(shè)計(jì),以提高模板臺(tái)車的利用效率。

結(jié)合某重載鐵路黃土隧道工程的施工實(shí)例，采用三臺(tái)階快速封閉施工方法對(duì)黃土隧道施工控制技術(shù)進(jìn)行研究，從施工工藝、設(shè)備選型、監(jiān)控量測管理等方面對(duì)隧道施工質(zhì)量、安全控制措施進(jìn)行了總結(jié)，為類似工程施工提供參考。

以鄭西鐵路客運(yùn)專線函谷關(guān)隧道各工作面貫通施工為例,總結(jié)出crd、弧形導(dǎo)坑等不同開挖方法間的貫通要點(diǎn),指出該工法符合大斷面黃土隧道施工安全、快速的要求,特別當(dāng)黃土隧道斷面大于160m2時(shí)更為有效。

針對(duì)某大斷面黃土隧道修建過程中開挖施工引起變形收斂值大、無法保證圍巖穩(wěn)定的問題,提出了改進(jìn)的三臺(tái)階七步開挖法施工工序,并借助abaqus開展數(shù)值模擬,分析了開挖過程的力學(xué)特性,保證了大斷面黃土隧道圍巖的穩(wěn)定性。

我國由于黃土分布地域較廣,黃土隧道的建設(shè)在所難免,其設(shè)計(jì)與施工難度也漸趨復(fù)雜。黃土隧道有其自身的特點(diǎn):易塌方,遇水產(chǎn)生濕陷性,預(yù)注漿困難,錨桿施作難度大等;同時(shí),黃土隧道造價(jià)高昂,修建小凈距和連拱隧道的經(jīng)驗(yàn)又非常少。本文根據(jù)黃土隧道的施工實(shí)踐,提出了一些施工工藝和建議。

影響黃土隧道開挖方法的關(guān)鍵因素是開挖面的穩(wěn)定性,即開挖后圍巖的動(dòng)力特性。開挖后圍巖自穩(wěn)能力差,會(huì)給施工造成極大的困難,因此,圍巖穩(wěn)定性是選定大斷面黃土隧道施工方法的關(guān)鍵因素之一。在正常情況下,黃土隧道開挖后,圍巖不穩(wěn)定,通常采用臺(tái)階法,中間隔斷法和雙側(cè)導(dǎo)坑法。在黃土隧道開挖前,采取一定措施預(yù)加固隧道開挖段或開挖輪廓,從而使開挖后的圍巖達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)或趨于穩(wěn)定,施工方法采用分步法或全斷面挖掘法進(jìn)行。

通過對(duì)穆村1號(hào)大斷面黃土隧道的施工,分析了砂性新黃土隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)性,并制定了相應(yīng)的施工方案及預(yù)防措施,介紹了環(huán)形開挖預(yù)留核心土法黃土隧道施工的關(guān)鍵技術(shù),以推廣該方法的應(yīng)用。

墩梁隧道是省級(jí)高速榆商線的重要組成部分，也是全線的重點(diǎn)和難點(diǎn)工程，確定為控制性工程，是我國目前開挖斷面最大的純黃土公路隧道。本文主要根據(jù)陜北境內(nèi)黃土地質(zhì)情況，從施工角度系統(tǒng)介紹了大斷面純黃土隧道在開挖工程中保證掌子面及圍巖穩(wěn)定措施。

[論文]大斷面黃土隧道下穿高速公路施工——本資料為【論文】大斷面黃土隧道下穿高速公路施工，共8頁。工程概況：鄭西客運(yùn)專線函谷關(guān)隧道起訖里程dk270+429～dk278+280，隧道全長7851m。是國內(nèi)最長的黃土隧道。隧道主要穿過砂質(zhì)新黃土，結(jié)構(gòu)疏松，具有中等～嚴(yán)重...

結(jié)合太中銀鐵路梁家會(huì)1號(hào)隧道下穿青銀高速工程實(shí)例,就大斷面黃土隧道下穿既有高速公路施工技術(shù)進(jìn)行了闡述,介紹了淺埋暗挖法和蓋挖法的成功應(yīng)用,以期為以后類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。

黃土特殊的工程性質(zhì)決定了黃土隧道結(jié)構(gòu)的受力復(fù)雜性.大斷面黃土隧道由于開挖斷面大,開挖方法一般采用臺(tái)階法或交叉中隔壁法(crd).因此,沿用傳統(tǒng)的觀測點(diǎn)布置方法進(jìn)行測點(diǎn)布置和位移觀測,存在一定的困難.收斂約束法應(yīng)用方便,思路明確.用收斂約束法對(duì)隧道初期支護(hù)進(jìn)行穩(wěn)定性分析,不僅能正確地反映隧道施工中的各種力學(xué)現(xiàn)象和過程,還能弄清楚圍巖與支護(hù)\"相互作用\"和\"動(dòng)態(tài)作用\"的特點(diǎn).本文基于收斂約束原理,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),對(duì)蘭渝高鐵某大斷面黃土隧道的圍巖穩(wěn)定性和初支的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),為隧道的后續(xù)施工,提供參考.

研究目的:通過對(duì)優(yōu)化后的大斷面黃土隧道開挖工法進(jìn)行基于有限元理論的實(shí)際施工過程仿真計(jì)算,分析開挖過程中的圍巖應(yīng)力場、位移場、支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變化等規(guī)律,并結(jié)合工法的資源配置、施工進(jìn)度和監(jiān)控量測結(jié)果來綜合確定各種工法的適用范圍,從而選擇合理的超大斷面黃土隧道開挖工法。研究結(jié)論:結(jié)合超大斷面黃土隧道的圍巖地質(zhì)條件,研究了隧道開挖工法crd法、短臺(tái)階七步法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在進(jìn)度指標(biāo)、下沉量、施工工序、資源配置、施工風(fēng)險(xiǎn)、施工成本等方面的定性和定量指標(biāo),對(duì)傳統(tǒng)的開挖方法進(jìn)行了工序和支護(hù)方法的優(yōu)化,提出了優(yōu)化后各工法的適應(yīng)范圍和優(yōu)缺點(diǎn),可為類似工程提供借鑒。

以鄭西鐵路客運(yùn)專線函谷關(guān)隧道各工作面貫通工法為例,總結(jié)出針對(duì)crd、弧形導(dǎo)坑等不同開挖方法間的貫通要點(diǎn)。提出該工法適用于大斷面黃土隧道安全、快速的要求,特別當(dāng)黃土隧道斷面大于160m3時(shí)更為有效。

淺析大斷面黃土隧道正洞貫通工法——以鄭西鐵路客運(yùn)專線函谷關(guān)隧道各工作面貫通工法為例，總結(jié)出針對(duì)crd、弧形導(dǎo)坑等不同開挖方法間的貫通要點(diǎn)。提出該工法適用于大斷面黃土隧道安全、快速的要求，特別當(dāng)黃土隧道斷面大于160m3時(shí)更為有效。

文章統(tǒng)計(jì)分析了大斷面黃土隧道初期支護(hù)變形量,研究了大斷面黃土隧道變形規(guī)律及預(yù)留變形量合理取值范圍。大斷面黃土隧道變形規(guī)律表現(xiàn)為:隧道拱頂、拱腳下沉差異小,隧道開挖后拱部將產(chǎn)生一定程度的整體下沉;隧道拱頂下沉量均大于水平收斂;初期支護(hù)封閉后,隧道周邊位移基本上不再發(fā)展;當(dāng)隧道埋深小于40m時(shí),隧道變形量較大且規(guī)律不明顯;當(dāng)隧道埋深大于40m時(shí),隧道變形量分布相對(duì)集中。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析可知:在ⅳ級(jí)圍巖條件下,大斷面黃土隧道預(yù)留變形量可取10～15cm;在ⅴ級(jí)圍巖條件下,大斷面黃土隧道預(yù)留變形量可取25～28cm。

對(duì)鄭西鐵路客運(yùn)專線大斷面隧道黃土段施工重、難點(diǎn)進(jìn)行了全面,分析并對(duì)施工中采取的質(zhì)量保證措施進(jìn)行了總結(jié)。

依托平陽高速某黃土公路隧道，采用三維數(shù)值模型對(duì)隧道洞口段不同施工工法施工過程中圍巖變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明：（1）各工法下施工階段最不利狀態(tài)：臺(tái)階法為上臺(tái)階施工，crd法為先行洞上導(dǎo)坑施工，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法為中上導(dǎo)坑施工，當(dāng)進(jìn)行到上述工序時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測，開挖后及時(shí)施作初期支護(hù)。（2）黃土隧道洞口段優(yōu)先采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法以防止圍巖產(chǎn)生過大變形。

隨著在黃土地區(qū)修建隧道的增多,有必要研究黃土隧道的施工技術(shù).結(jié)合具體的工程實(shí)例從黃土隧道施工整體方案,隧道開挖施工技術(shù)和工程重難點(diǎn)與對(duì)策三個(gè)方面介紹大斷面黃土隧道的施工技術(shù).

在大斷面黃土隧道施工中,由于黃土土層中存在大量的垂直節(jié)理及構(gòu)造斜節(jié)理,這些節(jié)理構(gòu)成了黃土的軟弱結(jié)構(gòu)面;同時(shí)由于施工對(duì)地層的擾動(dòng),這些軟弱結(jié)構(gòu)面將土體切割成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體,當(dāng)其發(fā)育到一定程度時(shí),會(huì)導(dǎo)致淺埋黃土隧道上覆蓋土層的地表產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重時(shí)則出現(xiàn)塌方。文中應(yīng)用有限差分法并引入接觸單元對(duì)黃土隧道進(jìn)行模擬計(jì)算分析,對(duì)黃土隧道所應(yīng)用crd工法的適用性作綜合評(píng)價(jià)并提供參考依據(jù)。