CRD法在大跨度隧道淺埋、軟弱地層快速掘進中應用

本文通過對觀音山隧道洞口淺埋軟弱圍巖（進洞口）運用預留核心土環(huán)形開挖的施_y-方法、施工技術控制及施工效果等方面進行總結和評價，以便今后同類工程施工方法比選時參考借鑒。

采用平面彈塑性有限單元法研究淺埋大跨度隧道的合理施工工法。以實際施工中擬定的雙側壁導坑加拱部跳挖法為基礎,采用開挖分步相同、開挖順序不同的三種施工工法。工法一和工法二均先開挖左側壁導坑,再開挖右側壁導坑,工法一先開挖兩邊,再開挖中間,工法二先開挖中間,再開挖兩邊;工法三的左、右兩側導坑同時開挖,拱部土體先開挖中間、再開挖兩邊。對三種施工工法產(chǎn)生的地面沉降、洞周塑性區(qū)及洞周變形通過有限元數(shù)值模擬對比分析,認為工法三最為不利,工法一是最優(yōu)的。但考慮現(xiàn)有施工條件工法二為實際施工過程中擬采用的工法,該工法引起的地面沉降最大值可控制在30mm以內(nèi),滿足沉降控制及對周圍環(huán)境保護的要求。研究認為:若地面有建筑物需要保護,應先開挖鄰近建筑物一側的導坑,拱部也應先開挖鄰近建筑物一側的土體。

以某隧道進口段施工作為研究對象,從輔助工法的選擇、隧道洞口段開挖方法的選擇、雙側壁導坑法的施工工藝方面入手,對大跨度隧道淺埋洞口的施工過程進行了論述,以供參考借鑒。

軟弱地層淺埋隧道施工綜述——總結了幾種常見的地下穿越施工技術，簡單介紹了淺埋暗挖法、盾構法、頂管法、管幕(管棚)一箱涵法的基本原理、優(yōu)缺點以及其各自的適用范圍，為實際工程的設計和施工提供科學依據(jù)。

文章以良村隧道crd法施工為工程背景,布設了變形監(jiān)測點及內(nèi)力測試元件,分析了crd法施工隧道圍巖變形情況及結構內(nèi)力特征,并對crd法施工隧道在不同開挖順序下的開挖過程進行了數(shù)值模擬,分析比較了不同開挖順序時的圍巖位移、應力變化情況。結果表明:crd法對各分部施工工序影響較大,且各分部對拱頂下沉的影響程度從大至小依次為1部、2部、3部和4部;隧道內(nèi)側圍巖壓力大于外側,鋼支撐內(nèi)力均為壓應力,且拱腰位置軸力大于其它部位。比較隧道開挖變形的差異以及結構的受力特點,結合數(shù)值分析結果,得出了山體外側先開挖方案無論在圍巖變形還是隧道結構受力方面相比于山體外側后開挖都較小,安全系數(shù)相對較高。因此,合理的施工工序應該是先進行山體外側開挖并施作初期支護,然后再在山體內(nèi)側開挖施工。

近年來，大跨度隧道淺埋軟巖段施工技術得到了快速發(fā)展和廣泛應用，研究其相關課題有著重要意義。本文首先介紹了隧道工程概況，分析了總體施工方案。在探討隧道施工實施步驟的基礎上，結合相關實踐經(jīng)驗，就隧道施工技術要點展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助于相關施工工作的順利進行。

目的以我國跨度最大的公路隧道韓家?guī)X淺埋隧道為背景,討論通過不連續(xù)面網(wǎng)絡圖模擬真實巖體的幾何特征,建立工程適用的計算模型問題,探討地表不連續(xù)面研究成果對于隧道穩(wěn)定性分析和設計的意義.方法采用蒙特卡洛方法建立不連續(xù)面模擬的數(shù)學模型,應用計算機隨機繪制擬開挖巖體不連續(xù)面三維網(wǎng)絡圖.結果介紹了隧道巖體相關工程地質(zhì)工作,給出了基于統(tǒng)計原理的巖體不連續(xù)面三維計算機模擬方法.結論應用“巖體不連續(xù)面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”進行數(shù)據(jù)的計算機處理,可以隨機模擬不同不連續(xù)面產(chǎn)狀參數(shù),繪制出擬開挖巖體不連續(xù)面三維網(wǎng)絡圖,建立工程適用的計算模型.設計初期由擬開挖隧道附近公路路塹邊坡得到的工程地質(zhì)研究結果與隧道施工期間得到的隧道圍巖工程地質(zhì)研究結果基本一致,表明采用地表不連續(xù)面工程地質(zhì)工作研究結果進行隧道設計的可能性.

常用的超前支護方法有超前錨桿支護、管棚超前支護以及注漿小導管超前支護,本文主要介紹了超前支護的概念和分類,并簡要分析各種超前支護的優(yōu)缺點評價,研究了隧道超前支護的支護效應.

淺埋大跨度隧道施工超前支護效應研究——常用的超前支護方法有超前錨桿支護、管棚超前支護以及注漿小導管超前支護，本文主要介紹了超前支護的概念和分類，并簡要分析各種超前支護的優(yōu)缺點評價，研究了隧道超前支護的支護效應?！　?/p>

文章以大連市石門山隧道穿越超淺埋段的結構設計為例,采用2d-σ有限元分析軟件對隧道圍巖應力場及位移場進行分析研究,并結合現(xiàn)場施工檢測結果,得出拱頂中心處地表沉降量是確定支護參數(shù)選取的關鍵因素,在隧道支護提供足夠剛度的前提下,只要控制好拱頂?shù)乇硐鲁亮?超淺埋大跨度暗挖隧道是可以實現(xiàn)的,同時也得出及時準確的施工監(jiān)測是決定超淺埋大跨度隧道施工成敗的關鍵因素。

通過對圍巖與支護的現(xiàn)場監(jiān)測，及時反饋圍巖-支護復合體的力學形態(tài)及其變化狀況，為提供合理的架設時機：通過監(jiān)控量測及時反饋的信息來指導施工。

文章以良村隧道crd法施工為工程背景,布設了變形監(jiān)測點及內(nèi)力測試元件,分析了crd法施工隧道圍巖變形情況及結構內(nèi)力特征,并對crd法施工隧道在不同開挖順序下的開挖過程進行了數(shù)值模擬,分析比較了不同開挖順序時的圍巖位移、應力變化情況。結果表明:crd法對各分部施工工序影響較大,且各分部對拱頂下沉的影響程度從大至小依次為1部、2部、3部和4部;隧道內(nèi)側圍巖壓力大于外側,鋼支撐內(nèi)力均為壓應力,且拱腰位置軸力大于其它部位。比較隧道開挖變形的差異以及結構的受力特點,結合數(shù)值分析結果,得出了山體外側先開挖方案無論在圍巖變形還是隧道結構受力方面相比于山體外側后開挖都較小,安全系數(shù)相對較高。因此,合理的施工工序應該是先進行山體外側開挖并施作初期支護,然后再在山體內(nèi)側開挖施工。

\"十一五規(guī)劃\"以來,我國高速鐵路建設迅猛發(fā)展,可對于高速鐵路大跨度雙線隧道的設計技術標準、施工工藝和安全技術,許多都是借鑒公路和城市地下鐵道淺埋車站的設計與施工技術。國內(nèi)在鐵路大跨度隧道的修建中雖然積累了不少經(jīng)驗,但還未建立起科學安全的施工技術體系,許多技術難題如淺埋軟弱地層圍巖的控制及隧道的快速施工技術等尚未深入研究。因此,加強這方面研究具有重要意義。

以廣深沿江高速公路牛頭山隧道為工程背景,介紹了單洞四車道大跨度隧道淺埋偏壓段分別采用雙側壁導坑法、臺階法施工的技術,對兩種施工方法在確保施工安全前提下如何加快施工進度、保證施工質(zhì)量進行了分析探討。

文章以二廣高速公路文坑隧道開挖施工為例,介紹了雙側壁導坑法在淺埋、大跨度軟巖隧道施工中的應用,并指出在施工過程中的勞動力組織、機械設備配置、施工中應注意的問題等。

內(nèi)昆線閘上隧道全長4068m,出口段通過第四系沖洪積卵石土,其中洞口段120m為隧道淺埋段。介紹該區(qū)段的結構設計和施工技術

為確定軟弱地層中淺埋隧道開挖時圍巖的力學特性,以穿越飽和砂土地層的某城際高鐵隧道為依托,采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗手段,研究不同工法下圍巖位移、地表沉降、初期支護受力情況的變化規(guī)律,并通過現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)進行驗證。結果表明:由于開挖過程中設置了中隔壁等臨時支護,cd法能更有效控制變形的發(fā)展,因此洞內(nèi)圍巖位移、地表沉降、初支結構的應力、內(nèi)力均比臺階預留核心土法?。滑F(xiàn)場監(jiān)控量測成果與cd法數(shù)值模擬數(shù)據(jù)在規(guī)律上較為符合,cd法應用于飽和砂層中,引起的圍巖位移、地表沉降、支護結構內(nèi)力等均在安全值范圍內(nèi),能保證淺埋隧道的施工安全。

針對高速公路大跨度隧道在軟弱圍巖、富水、淺埋、偏壓等復雜情況下,討論了進洞、開挖施工方法,介紹了具有針對性的施工技術方案和具體的施工參數(shù)。

結合廣州地鐵二號線公紀區(qū)間三線大跨度隧道(開挖跨度21.6m)施工,闡述城市地鐵大跨度隧　　　　道施工方法及施工要點,對雙側壁導坑施工技術進行了較深入的探討和研究,對大跨度隧道施工　　　　及軟弱圍巖隧道施工具有很強的參考價值。

軟弱破碎地層全淺埋大跨度大斷面雙連拱城市隧道施工難度較大,施工中應盡量避免擾動圍巖,修建中應做到不塌、不裂、不滲。如果施工工藝不良或違反了施工力學原理,可能產(chǎn)生一系列問題。所以,研究和評價隧道在全淺埋和大跨度大斷面條件下的施工控制,對不良施工導致的問題做出評價和決斷,并及時反饋到施工中,進而改造和優(yōu)化施工工藝具有重要意義。

重慶某地鐵隧道地處城市主干道下方,隧道跨度大,埋深淺,地質(zhì)條件復雜,為了不影響地面交通,貫徹"提前加固,及時襯砌,連續(xù)監(jiān)測"的施工原則,通過開挖前預加固、開挖過程中的強支護,全過程勤量測等措施,有效地控制了地面沉降,保持了交通暢通,確保了工程的質(zhì)量和安全。可為同類工程提供參考。

軟巖地區(qū)淺埋偏壓大跨度隧道進口段極易塌方。介紹了某高速公路類似隧道的施工對策,采用地表加固,管棚和小導管超前支護施工相結合的施工方法,同時對隧道進行及時監(jiān)控,合理安排施工工序,有效地保證了隧道進洞段的施工安全。