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漂石地层盾构隧道穿越铁路编组工程技术研究

现代隧道技术 2022年

作者：刘招伟中铁电气化局集团有限公司

由于铁路的线路的安全保障要求高，盾构隧道穿越铁路线路施工时需要采取安全防护措施来减小对其正常运营产生的影响。选取北京地铁16号线榆-宛区间隧道穿越丰西铁路编组工程实例，系统性分析了施工中的难点，阐述了盾构穿越铁路编组采...

由于铁路的线路的安全保障要求高，盾构隧道穿越铁路线路施工时需要采取安全防护措施来减小对其正常运营产生的影响。选取北京地铁16号线榆-宛区间隧道穿越丰西铁路编组工程实例，系统性分析了施工中的难点，阐述了盾构穿越铁路编组采取的刀具优化改造、渣土改良方案和掘进参数设置等措施，介绍了对铁路采取注浆加固、线路扣轨等防护措施的要点和工艺流程，并使用FLAC 3D模拟了盾构穿越的全过程，对工程防护措施的有效性和必要性进行了分析。计算结果表明，在盾构穿越区域铁道下方的土层进行的注浆加固能有效阻隔盾构施工扰动向上传递，加固后地表垂直变形明显减小、铁路线路变形降至安全范围内，验证了工程防护措施的有效性。

关键词：

城陵矶穿越长江水下软硬不均地层隧道修建技术

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中国铁道科学 2006年第3期27卷 139-144页

作者：刘招伟北京交通大学土木建筑工程学院

城陵矶穿越长江隧道全长2 756.379 m,根据地层不均匀的地质条件,为节省投资并确保水下施工的安全,在长江南岸以及长江主河道以下地质条件复杂、断层破碎带密集的地段采用盾构法施工,施工长度2 011.379 m;在长江北岸隧道穿越地质条件较... 详细信息

城陵矶穿越长江隧道全长2 756.379 m,根据地层不均匀的地质条件,为节省投资并确保水下施工的安全,在长江南岸以及长江主河道以下地质条件复杂、断层破碎带密集的地段采用盾构法施工,施工长度2 011.379 m;在长江北岸隧道穿越地质条件较好、埋深较大的河床段采用矿山法施工,施工长度745 m;竖井上部软弱地层采用沉井法施工、下部硬岩采用钻爆法施工。盾构法施工中,选择泥水加压复合式盾构机,并选择复合式刀盘。在低水压地段采用泥水平衡模式,在高水压地段采用加气模式掘进,并根据地质条件变化及时调整掘进参数。施工中通过同步注浆、二次注浆及堵水注浆等不同注浆方法充填衬砌背后空隙保证防水效果。矿山法施工中,采用红外探水和超前钻探等方法进行超前地质预报、全断面帷幕注浆及小导管注浆加固围岩、微震动爆破开挖减小对围岩的扰动等防突涌水施工技术。在施工全过程中,运用监测与信息反馈技术进行信息化施工,确保了优质、安全、快速施工。

关键词：长江隧道盾构法矿山法施工技术

含孔洞岩石单轴压缩下变形破裂规律的实验研究

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工程力学 2010年第8期27卷 133-139页

作者：刘招伟李元海洛阳理工学院岩土与地下工程研究所河南洛阳471023 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221008

采用数字散斑相关量测方法(DSCM)和数字照相量测软件系统PhotoInfor,通过观测表面位移场、应变场及总体变形在整个加载过程中的变化特点,对大小为100mm×100mm×100mm的含有孔洞的岩石试件在单轴压缩下的变形破裂演变规律进行了实验研... 详细信息

采用数字散斑相关量测方法(DSCM)和数字照相量测软件系统PhotoInfor,通过观测表面位移场、应变场及总体变形在整个加载过程中的变化特点,对大小为100mm×100mm×100mm的含有孔洞的岩石试件在单轴压缩下的变形破裂演变规律进行了实验研究。结果表明:1)DSCM方法能够对岩石变形破裂的特点进行全程有效捕捉,有助于加深对岩石变形局部化过程的全面认识;2)含孔洞岩石试件局部化变形起始于峰值点处轴向位移的80%处,应力峰值点附近变形局部化最为剧烈;3)岩石表面平均最大剪应变随轴向位移的变化曲线,总体上能够很好地反映岩石变形破裂的演变过程和规律,可作为分析岩石变形演变的一个参考特征参数。

关键词：数字散斑相关岩石试件裂隙局部化变形图像分析

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杭州某市政隧道过既有铁路暗挖施工技术

岩土工程学报 2006年第3期28卷 353-357页

作者：刘招伟杨世武北京交通大学土建学院北京100044 中铁隧道集团科研所河南洛阳471009

重点介绍了富水砂质粉土地层浅埋暗挖法隧道修建技术,通过采用夯管超前预支护、全断面注浆、CRD工法等辅助施工措施穿越既有运营铁路干线,保证了近距离双洞大跨隧道安全施工。

关键词：富水粉质砂土浅埋暗挖双洞大跨信息反馈

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高地应力大变形隧道支护系统的试验研究

土木工程学报 2010年第5期43卷 111-116页

作者：刘招伟王明胜方俊波洛阳理工学院河南洛阳471023 中铁隧道集团有限公司河南洛阳471009

乌鞘岭隧道穿越由多条断层组成的挤压构造带,存在较高的地应力,而且,岭脊段穿越的板岩夹千枚岩地层,围岩破碎,强度极低,施工初期出现了罕见的初期支护大变形,喷射混凝土严重开裂、破损,型钢钢架扭曲变形,部分出现折断,严重影响了施工安... 详细信息

乌鞘岭隧道穿越由多条断层组成的挤压构造带,存在较高的地应力,而且,岭脊段穿越的板岩夹千枚岩地层,围岩破碎,强度极低,施工初期出现了罕见的初期支护大变形,喷射混凝土严重开裂、破损,型钢钢架扭曲变形,部分出现折断,严重影响了施工安全与工程进度。为解决高地应力、大变形隧道工程的稳定控制技术难题,在工程现场设置了4种不同的支护参数工程试验段,实施了隧道表面位移与结构内力监测,以围岩与支护结构变形为主要评价指标进行了对比分析,研究结果表明:1)隧道拱脚与拱腰处局部大变形和偏压作用是隧道初期支护结构的扭曲与破坏的主要原因;2)柔性预应力锚索可取代临时横向支撑,初期支护H175钢拱架优于常用的I20钢拱架;3)以H175钢拱架+柔性预应力锚索+钢纤维喷射混凝土为结构组成的初期支护系统,能够较好地控制乌鞘岭隧道高地应力软弱围岩大变形。

关键词：隧道高地应力大变形支护系统试验研究

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混凝土早期裂纹发展规律

建筑材料学报 2009年第6期12卷 693-698页

作者：刘招伟刘成禹洛阳理工学院土木工程系河南洛阳471023 中国中铁隧道集团公司河南洛阳471000 福州大学环境与资源学院福建福州350108

通过现场实测,对混凝土早期温度、应变随龄期的变化及分布规律进行了深入研究,并在此基础上对条形混凝土结构早期最可能开裂区域、时段进行了研究.结果表明：混凝土早期拉应变经历了急剧上升、下降及稳定3个阶段,前2个阶段的结束时间分... 详细信息

通过现场实测,对混凝土早期温度、应变随龄期的变化及分布规律进行了深入研究,并在此基础上对条形混凝土结构早期最可能开裂区域、时段进行了研究.结果表明：混凝土早期拉应变经历了急剧上升、下降及稳定3个阶段,前2个阶段的结束时间分别为混凝土灌注结束后36-48 h,192-240 h;混凝土最大拉应变出现在灌注结束后36-72 h;混凝土早期温度经历了上升、下降及稳定3个阶段,前2个阶段的结束时间分别为灌注结束后9-12 h,264-288 h,温度上升阶段混凝土各部分的温度、温度上升速度与墙高以及温度下降阶段混凝土各部分的温度与时间均有较好的统计关系;条形混凝土结构的中下部区域在混凝土灌注结束后24-48 h内开裂的可能性最大.提出了综合考虑混凝土早期拉应变、最大收缩应变及临近区域应变差的裂纹预测方法,该方法能准确预测混凝土早期开裂区域.

关键词：混凝土早期裂纹应变温度条形混凝土结构

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地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析

岩石力学与工程学报 2003年第8期22卷 1297-1301页

作者：刘招伟王梦恕董新平中国地质大学工程技术学院中铁隧道集团有限公司洛阳471009 中铁隧道集团有限公司

以广州地铁二号线某区间隧道为背景,介绍了盾构法施工引起的地表沉降的分析方法,结合现场监测结果的对比分析,总结了地表沉降规律,对后续工程施工具有指导意义。

关键词：地铁隧道盾构法施工地表沉降有限元法

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基于地表沉降的岩溶发育区分析

现代隧道技术 2014年第3期51卷 67-72,78页

作者：刘成禹刘招伟福州大学岩土工程与工程地质研究所福州350108 中铁隧道集团有限公司洛阳471009

受岩溶地质复杂性的影响,岩溶隧道施工中常常发生突水灾害,从而往往诱发地表沉降。基于此,文章提出了一种根据岩溶隧道突水诱发的地表沉降分析岩溶发育区的方法,其主要包括:以地表沉降图为基础分析地表沉降特点,在此基础上分析岩溶发育... 详细信息

受岩溶地质复杂性的影响,岩溶隧道施工中常常发生突水灾害,从而往往诱发地表沉降。基于此,文章提出了一种根据岩溶隧道突水诱发的地表沉降分析岩溶发育区的方法,其主要包括:以地表沉降图为基础分析地表沉降特点,在此基础上分析岩溶发育区的地质构造,并结合沉降区附近的地质资料分析岩溶发育区边界;根据沉降中心与河流的关系,分析隧道突水与河流的补给关系。文章依据龙厦铁路象山隧道YDK24+098岩溶突水诱发的地表沉降资料,通过对该隧道岩溶发育区的地质构造、隧道纵向岩溶边界、隧道突水与河流的补给关系的分析,验证了上述分析方法的可行性。

关键词：隧道施工岩溶突水地表沉降地质构造

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圆梁山隧道岩溶突水特征分析

岩土工程学报 2005年第4期27卷 422-426页

作者：张民庆刘招伟铁道部工管中心宜万总指中铁隧道集团科研所河南洛阳471009 中铁隧道集团科研所

通过统计分析圆梁山隧道5 个深埋充填型溶洞的突水情况、涌出物介质,并结合溶洞涌水量和地表降雨量的关系对比,以及连通性试验和水质分析,总结归纳了圆梁山隧道岩溶的突水特征、岩溶类型和岩溶水动态特征。

关键词：圆梁山隧道岩溶突水特征