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超大断面大变径隧道开挖施工工法优化

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第5期 0174-0177页

作者：何继春中铁二十五局集团第一工程有限公司广东广州510600

鹿角车辆段出入段线区间隧道D断面为重庆地铁24号线二期工程预留接轨线,线路右侧单边外扩11.04米,开挖跨度达到了24米,高程方向抬高了5.19米,开挖高度达到了16.31米,由于线路左侧没有侧向临空面,按照传统双侧壁导坑法施工难度大,开挖工... 详细信息

鹿角车辆段出入段线区间隧道D断面为重庆地铁24号线二期工程预留接轨线,线路右侧单边外扩11.04米,开挖跨度达到了24米,高程方向抬高了5.19米,开挖高度达到了16.31米,由于线路左侧没有侧向临空面,按照传统双侧壁导坑法施工难度大,开挖工期不可控。为了保证开挖安全及总调度令工期的要求,采用左侧导洞向上找顶先行,后施工横导洞创造开挖临空面的施工方法,对超大断面大变径的D断面加强支护和监控量测,与传统双侧壁导坑法相比,开挖工期减少了60天,通过监控量测数据分析,该工法切实可行,能满足安全施工要求,相关经验可为今后大变径隧道开挖及支护施工提供借鉴。

关键词：地铁隧道超大断面大变径工法优化

盾构机刀盘设计在地层复杂区域中的工法优化探讨

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第2期 0124-0127页

作者：方宇中交一公局集团有限公司北京100025

随着城市化进程的不断推进,盾构机在地铁、隧道等工程中的应用日益广泛。然而,在地层复杂区域,尤其是存在软弱夹层、岩溶地质等情况下,盾构机刀盘设计成为工程中的关键问题。基于此,本文围绕盾构机刀盘设计在地层复杂区域中的工法优化... 详细信息

随着城市化进程的不断推进,盾构机在地铁、隧道等工程中的应用日益广泛。然而,在地层复杂区域,尤其是存在软弱夹层、岩溶地质等情况下,盾构机刀盘设计成为工程中的关键问题。基于此,本文围绕盾构机刀盘设计在地层复杂区域中的工法优化展开讨论,提出了一系列解决方案,以提高盾构机在复杂地质条件下的施工效率和安全性。

关键词：盾构机刀盘设计地层复杂区域工法优化施工安全

单跨5车道公路隧道工法优化及施工力学特性研究

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隧道建设（中英文） 2021年第5期41卷 831-840页

作者：张俊儒徐剑龚彦峰徐向东张航叶伦西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

为解决超大断面公路隧道传统工法工序繁杂、效率低等问题,依托厦门芦澳路—海沧疏港通道2#分岔隧道大跨段(国内在建最大断面公路隧道),利用“以索代撑”的思想,并结合围岩强度高的特点,提出主动支护的钢架岩墙组合支撑法并对其进行工法... 详细信息

为解决超大断面公路隧道传统工法工序繁杂、效率低等问题,依托厦门芦澳路—海沧疏港通道2#分岔隧道大跨段(国内在建最大断面公路隧道),利用“以索代撑”的思想,并结合围岩强度高的特点,提出主动支护的钢架岩墙组合支撑法并对其进行工法优化。通过岩石三轴压缩试验和Hoek-Brown估算方法获得围岩力学参数,并采用数值计算的方法验证该工法的合理性,确定预应力锚索长度为10 m,预应力值为1000 kN,同时对其施工力学特性进行研究。结果表明:围岩变形主要发生在岩墙(⑤分部)开挖前,且以竖向变形为主,上台阶开挖是引起隧道拱部沉降和仰拱隆起的主要原因;在预应力锚索的作用下,隧道岩墙(⑤分部)的开挖和中隔壁的拆除对围岩变形和初期支护内力影响较小;初期支护拱脚处压应力集中,拱顶和仰拱处受到较大的拉应力;隧道围岩变形及初期支护承载力均满足公路隧道施工安全要求。

关键词：公路隧道单跨5车道大断面工法优化数值计算岩石三轴压缩试验施工力学特性钢架岩墙组合支撑法

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浅埋暗挖隧道CRD工法优化与现场试验研究

铁道科学与工程学报 2018年第6期15卷 1509-1515页

作者：姚红伟王薇中国中铁隧道集团有限公司杭州公司浙江杭州310000 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

CRD工法是浅埋暗挖隧道的常用施工方法,但存在施工工序复杂,隔墙拆除困难,进度慢等问题。为改进CRD工法存在的不足,以杭州紫之隧道浅埋暗挖段为研究对象,采用理论分析、数值计算和现场试验等手段,对CRD工法的开挖工序、临时支护结构型... 详细信息

CRD工法是浅埋暗挖隧道的常用施工方法,但存在施工工序复杂,隔墙拆除困难,进度慢等问题。为改进CRD工法存在的不足,以杭州紫之隧道浅埋暗挖段为研究对象,采用理论分析、数值计算和现场试验等手段,对CRD工法的开挖工序、临时支护结构型式、开挖步距以及临时支护拆除方式等关键技术进行优化研究,探索出一套完整的优化工法体系,并结合现场试验进行验证。研究结果表明:优化工法提高了初期支护闭合成环速度,保证了整体支护结构在施工过程中的合理转化,有效地控制了拱顶及地表沉降的发展,同时,下台阶作业空间增大,提高了开挖及出渣效率,平均进度提高到原工法的1.45倍。

关键词：浅埋暗挖隧道 CRD法工法优化现场试验

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浅埋偏压大断面暗挖地铁车站工法优化研究

现代隧道技术 2022年第S1期59卷 783-794页

作者：刘佩斯赵东平涂怀宇中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学土木工程学院成都610031

在城市复杂环境下采用暗挖法修建大断面隧道,不同开挖工序、台阶划分等因素对隧道结构内力、变形和围岩应力有着较大影响。以重庆铁路枢纽东环线金山隧道国博中心站工程为背景,结合实际的偏压地形及初步设计方案,采用数值模拟方法研究... 详细信息

在城市复杂环境下采用暗挖法修建大断面隧道,不同开挖工序、台阶划分等因素对隧道结构内力、变形和围岩应力有着较大影响。以重庆铁路枢纽东环线金山隧道国博中心站工程为背景,结合实际的偏压地形及初步设计方案,采用数值模拟方法研究了双侧壁七步法及不同工序的双侧壁九步法的施工效果。研究结果表明:(1)当车站隧道采用双侧壁七步法施工时,地表竖向沉降及隧道拱顶沉降均较小;(2)当车站隧道采用双侧壁九步法开挖时,容易导致支护结构局部应力集中;(3)双侧壁九步法及七步法对应的隧道围岩塑性区延伸范围区别较小,且三种工法施工后结构偏压效应基本相当;(4)与双侧壁九步法相比,双侧壁七步法工序转换少,便于施工通风和出渣,在施工效率方面具有优势。

关键词：大断面暗挖偏压地形车站工法优化

水泥土挤密桩加固既有铁路路基工法优化及仿真分析

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水泥土挤密桩加固既有铁路路基工法优化及仿真分析

作者：郑伟华东交通大学

学位级别：硕士

本文以宁启既有线铁路提速改造项目为背景,结合现场路基使用水泥土挤密桩加固路基的工程背景,以粉质粘土为研究对象,研究了挤密桩挤密特性的影响因素,并对工法进行了优化。主要研究内容如下:首先,通过试验研究了夯锤底部形状对夯实效果... 详细信息

本文以宁启既有线铁路提速改造项目为背景,结合现场路基使用水泥土挤密桩加固路基的工程背景,以粉质粘土为研究对象,研究了挤密桩挤密特性的影响因素,并对工法进行了优化。主要研究内容如下:首先,通过试验研究了夯锤底部形状对夯实效果的影响。夯锤底部形状考虑了平底、锥形与圆形三种情况,通过布置在夯孔底部和侧部的土压力盒测定了夯锤形状、落距和击实次数与挤密力的关系。通过试验对比可知,竖向挤密力最大的是平底夯锤,侧向挤密力最大的是锥底夯锤。通过试验得到电子微型贯入仪检测压实度的标准后,对不同夯锤作用后土体的压实度进行了检测。结合压实度的检测结果和挤密力的测试结果,提出了适合现场使用的夯锤形状和夯击次数。其次,以水泥掺量为10%的水泥土为挤密桩材料,建立桩长为0.8m的室内路基加固模型。使用夯土试验优选的锥底锤,在模型箱内模拟现场水泥土挤密桩挤密过程。通过试验可知,该工法对桩周土体密实度的影响范围在1.0D左右,最优夯击次数下,桩周挤密力可以达到300kPa左右,并且随着水泥土强度的增强,桩体对动荷载的承担能力逐渐增强。最后,利用ABAQUS有限元软件进行模型仿真分析。一方面对不同侧向挤密力、不同桩长下的单桩复合地基承载力进行模拟,通过分析桩长和挤密力与单桩复合地基承载力的关系可知,使用1.5m桩长为较优桩长;另一方面模拟了路基在列车静载作用下不同长短桩的加固效果,通过分析不同布置方案的加固效果可知,钢轨正下方两侧的加固桩对路基的加固效果有重要作用,不可缩短,线路中心及钢轨外侧的加固桩可适当缩短。本文通过试验及数值模拟的方法,对水泥土挤密桩加固既有路基这一工法中的相关施工工法进行优化,期望对以后的施工起到一定作用。

关键词：水泥土挤密桩挤密效果挤密力数值分析工法优化

西安地裂缝地段地铁隧道施工沉降规律及工法优化研究

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西安地裂缝地段地铁隧道施工沉降规律及工法优化研究

作者：孙菲西安建筑科技大学

学位级别：硕士

西安市地裂缝对轨道交通建设造成极大的阻碍,对隧道的施工安全构成极大的威胁。然而目前对地裂缝地段地铁隧道施工引起的沉降和变形研究较少,相关经验不足。因此,研究如何减小地裂缝地段隧道施工引起的地表沉降和围岩变形,使其既能提高... 详细信息

西安市地裂缝对轨道交通建设造成极大的阻碍,对隧道的施工安全构成极大的威胁。然而目前对地裂缝地段地铁隧道施工引起的沉降和变形研究较少,相关经验不足。因此,研究如何减小地裂缝地段隧道施工引起的地表沉降和围岩变形,使其既能提高施工安全性,又能缩短施工工期,在学术领域和实际建设项目中都具有较高的研究价值和意义。基于此,本文以西安地铁6号线区间隧道浅埋暗挖施工穿越f8地裂缝为工程背景,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法,对穿越地裂缝地铁隧道的施工影响及施工方法优化进行了研究,主要研究内容及成果如下:（1）根据穿越地裂缝地铁隧道结构的受力特点,建立穿越地裂缝段整体式长隧道和整体式短隧道的简化模型,根据结构力学位移法和弹性地基梁理论,分别对整体式短隧道在地裂缝上盘段、下盘段的结构内力和变形进行分析计算,计算结果表明隧道结构弯矩和剪力均在地裂缝处达到峰值。（2）通过MIDAS GTS/NX建立穿越地裂缝隧道的数值计算模型,采用CRD法进行开挖模拟,分别对地表横向沉降、地表纵向沉降、拱顶沉降、洞室收敛和围岩应力进行分析,总结沉降变形规律确定最大沉降位置,分析地裂缝对隧道产生的影响规律和影响范围。结果表明,地裂缝对隧道开挖的影响表现为对上盘的影响范围大于下盘,上盘的沉降值大于下盘。（3）通过对初期支护进行优化减小穿越地裂缝段隧道的地表沉降,在均采用CRD法开挖的前提下,建立原初期支护和优化初期支护两种工况的数值模型并进行对比分析,得到优化初期支护方案。通过对施工工法进行优化控制地表沉降,分别建立双侧壁导坑法和优化CRD法的数值模型与原CRD法进行对比分析,得到优化施工方案。结果表明,在控制地表沉降方面,双侧壁导坑法效果最佳,优化CRD法其次,优化初期支护方案效果最小。（4）基于施工全过程的监控量测数据,分析地表沉降和拱顶沉降的变化规律,将监测数据与模拟数据进行对比分析,验证所确定的施工方案的合理性。建立隧道的三维可视化模型,基于Revit二次开发功能,设计监测数据分析及预警系统,为实现隧道施工的动态化监测奠定基础。

关键词：浅埋暗挖地表沉降地裂缝场地 MADIS GTS/NX 工法优化

软弱围岩条件下浅埋地下通道工程施工过程稳定性分析及工法优化研究

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防护工程 2020年第2期42卷 40-49页

作者：秦昊李春海李长君李振明陈晓房雨雨军事科学院国防工程研究院

软弱围岩条件下的地下工程施工面临复杂的施工地质问题。以软弱围岩环境中某地下通道工程为研究对象,基于离散元程序3DEC,通过全断面法和台阶施工方法对比数值试验,证明该工程地质条件下使用台阶法更有优势。开展了上台阶开挖高度优化研... 详细信息

软弱围岩条件下的地下工程施工面临复杂的施工地质问题。以软弱围岩环境中某地下通道工程为研究对象,基于离散元程序3DEC,通过全断面法和台阶施工方法对比数值试验,证明该工程地质条件下使用台阶法更有优势。开展了上台阶开挖高度优化研究,认为开挖高度的降低有利于围岩应力的转移,建立了浅埋松散围岩条件下开挖高度与应力集中区域的关系,确定最优上台阶开挖高度为0. 4倍洞室高。通过结构面间距对围岩稳定性影响的数值试验,分析了浅埋松散条件下结构面间距对围岩稳定性的影响作用规律。

关键词：软弱围岩离散元台阶法工法优化

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浅埋段软岩隧道施工工法优化模拟应用分析

中外公路 2021年第3期41卷 230-236页

作者：李忠王伟林玉刚沈学军翟世鸿李赤谋毛永强中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室中交文山高速公路建设发展有限公司

隧道洞口浅埋段施工易受地表水及不良地质条件影响,隧道大变形或掌子面溜塌事故频发,施工安全风险极高。为解决洞口浅埋段软岩隧道变形控制难题,建立三维数值模型,对不同施工工法的围岩变形及其优缺点进行对比分析,确定采用三台阶临时... 详细信息

隧道洞口浅埋段施工易受地表水及不良地质条件影响,隧道大变形或掌子面溜塌事故频发,施工安全风险极高。为解决洞口浅埋段软岩隧道变形控制难题,建立三维数值模型,对不同施工工法的围岩变形及其优缺点进行对比分析,确定采用三台阶临时仰拱法,并通过现场应用验证了优化工法的可行性。结果表明:该工法可在中、下台阶增设临时仰拱,隧道初期支护及时封闭成环,支护结构受力得到改善,对变形控制效果较好。虽相比CRD法在控制隧道变形方面略有不足,但综合各方面因素,优先考虑选择该工法,并采取了分阶段支护参数加强措施。经现场施工实践验证,采用该工法配合分阶段补强支护措施,初期支护变形增长速率很快减小并趋于稳定,可有效控制隧道初支大变形,保证施工安全和进度。

关键词：隧道工程洞口浅埋段工法优化三台阶临时仰拱法分阶段控制措施现场应用验证