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大断面黄土隧道微台阶开挖工法施工稳定性研究 被引量：6
1
作者 孟翔鹏 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第9期1883-1894,共12页
为解决软弱黄土隧道在开挖过程中发生的变形、渗水和坍塌问题,以天恒山隧道为工程背景,提出一种适用于富水软弱黄土地层浅埋大断面隧道微三台阶开挖工法。采用数值模拟与现场监测相结合的方法,验证微三台阶法对富水软弱黄土地层浅埋大... 为解决软弱黄土隧道在开挖过程中发生的变形、渗水和坍塌问题,以天恒山隧道为工程背景,提出一种适用于富水软弱黄土地层浅埋大断面隧道微三台阶开挖工法。采用数值模拟与现场监测相结合的方法,验证微三台阶法对富水软弱黄土地层浅埋大断面隧道开挖时的适用性。研究结果表明:1)施工过程中采用微三台阶法开挖,围岩变形及支护受力得到较好的控制,隧道拱顶沉降和净空收敛值分别为34.6 mm和17.2 mm;围岩最大应力为102.5 kPa;初期支护封闭成环控制约11 m,三台阶七步约为18 m。2)通过监测数据与数值模拟结果对比分析,初期支护模拟数据略大于现场实测数据,但整体变化趋势基本一致,说明了软弱黄土地层中微三台阶工法控制围岩稳定性的有效性。 展开更多
关键词 隧道施工 微三台阶法 黄土地层 MIDAS
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郑万高铁大型机械化施工隧道位移控制基准研究 被引量：20
2
作者 王明年 赵思光 张霄 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第8期1271-1278,共8页
依托郑万高铁湖北段大断面隧道洞群,针对其开挖断面面积大、软弱围岩占比高、采用大型机械化大断面法施工的特点,开展初期支护位移现场监控量测,对监控量测数据进行分类统计、包络回归分析,得到Ⅳ、Ⅴ级围岩深、浅埋不同大断面法(全断... 依托郑万高铁湖北段大断面隧道洞群,针对其开挖断面面积大、软弱围岩占比高、采用大型机械化大断面法施工的特点,开展初期支护位移现场监控量测,对监控量测数据进行分类统计、包络回归分析,得到Ⅳ、Ⅴ级围岩深、浅埋不同大断面法(全断面法、微台阶法)开挖下初期支护位移沿隧道纵向的函数表达式及各工况下分段位移占极限位移的比值。最后结合Q/CR 9218—2015《铁路隧道监控量测技术规程》中初期支护极限位移值,给出郑万高铁大型机械化施工隧道各工况下初期支护位移控制基准建议值。结果表明:郑万高铁隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用深、浅埋不同大断面法开挖时,按距掌子面距离的分阶段位移控制基准相差较大,现行Q/CR 9218—2015《铁路隧道监控量测技术规程》中统一规定不合理;围岩级别、埋深及开挖方法相同时,拱顶沉降和洞周水平收敛规律基本一致。 展开更多
关键词 郑万高铁隧道 大断面隧道 全断面法 微台阶法 机械化施工 初期支护 位移控制基准 监控量测
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基于微台阶法对连拱隧道稳定性的研究 被引量：13
3
作者 胡长明 任孟德 +2 位作者 张延杰 袁一力 梅源 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期154-162,共9页
为研究软弱围岩基于微台阶法连拱隧道合理的掌子面纵向间距、仰拱一次开挖长度和开挖进尺施工参数,确保隧道安全和高效施工,以云南省元蔓高速公路风口山隧道为研究对象,从力学机理上分析了施工参数对隧道稳定的影响,采用数值模拟方法,... 为研究软弱围岩基于微台阶法连拱隧道合理的掌子面纵向间距、仰拱一次开挖长度和开挖进尺施工参数,确保隧道安全和高效施工,以云南省元蔓高速公路风口山隧道为研究对象,从力学机理上分析了施工参数对隧道稳定的影响,采用数值模拟方法,分析纵向间距对中隔墙水平位移和开挖面叠加效应的影响、仰拱一次开挖长度对拱腰水平位移和中隔墙受力的影响、开挖进尺对围岩变形特征和掌子面剪应力的影响,对连拱隧道微台阶法进行最优化设计。结果表明,掌子面纵向间距2D、仰拱一次开挖长度4 m、开挖进尺2m为宜,可为类似连拱隧道的施工提供指导。 展开更多
关键词 安全工程 微台阶法 数值模拟 纵向间距 仰拱一次开挖长度 开挖进尺
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高原多年冻土区隧道暗挖法安全稳定性三维数值分析 被引量：2
4
作者 姚海波 王梦恕 谭忠盛 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2004年第7期26-29,共4页
青藏铁路风火山隧道以其高海拔、常年冻土环境而给施工带来了新的挑战 ,为了防止土体冻融产生的冻胀力对隧道结构造成的破坏 ,施工中必须强调衬砌结构的快速封闭。虽然全断面法和微台阶法均能较快地实现衬砌的封闭 ,但在洞口段岩体较为... 青藏铁路风火山隧道以其高海拔、常年冻土环境而给施工带来了新的挑战 ,为了防止土体冻融产生的冻胀力对隧道结构造成的破坏 ,施工中必须强调衬砌结构的快速封闭。虽然全断面法和微台阶法均能较快地实现衬砌的封闭 ,但在洞口段岩体较为破碎的条件下 ,到底哪种方法能够满足既安全又快速的施工要求 ,是摆在施工者面前的难题。笔者采用三维数值模拟的方法 ,对风火山隧道出口端的开挖方法和支护方式的安全稳定性进行了研究 ,其结果认为 ,全断面开挖难以控制工作面的稳定 ,会因过大沉降和结构开裂而危及施工安全 ,而同等条件下 ,采用微台阶法施工 ,则可以将拱顶沉降和结构应力控制在允许范围内。经分析对照 ,证明数值分析预测结果正确 ,与施工实践有很好的一致性。 展开更多
关键词 高原多年冻土区 暗挖法 风火山隧道 台阶法 开挖方法 全断面法 施工实践 结构开裂 沉降 安全稳定性
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基于精细爆破的隧道微台阶开挖工法与工程应用 被引量：22
5
作者 马辉 李杰 +1 位作者 左巧峰 吴建和 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2012年第1期57-61,82,共6页
研究目的:通过精细爆破技术和悬臂拼装式多功能台架应用,开发出一种适用于IV、V级石质围岩隧道施工的开挖新工法,以解决软弱围岩隧道开挖掌子面与仰拱等后继工序安全步距保持、进度保障等施工问题。研究结论:基于精细爆破技术和悬臂拼... 研究目的:通过精细爆破技术和悬臂拼装式多功能台架应用,开发出一种适用于IV、V级石质围岩隧道施工的开挖新工法,以解决软弱围岩隧道开挖掌子面与仰拱等后继工序安全步距保持、进度保障等施工问题。研究结论:基于精细爆破技术和悬臂拼装式多功能台架的隧道微台阶开挖工法,有效地提高了软弱围岩隧道开挖施工效率,为后继工序施工提供了更大的作业空间,缩小了掌子面与仰拱、二衬之间的距离,有利于保障隧道施工安全和进度。 展开更多
关键词 精细爆破 悬臂拼装式多功能台架 微台阶 工艺工法
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超浅埋下穿高速公路暗挖隧道变形控制施工技术研究 被引量：29
6
作者 昝永奇 《隧道建设》 北大核心 2017年第A01期99-106,共8页
深圳求水山隧道下穿机荷高速公路收费站,地面车流量大,隧道超浅埋并穿越回填土富水地层,结构松软,施工沉降难以控制,施工不当会引起隧道变形坍塌和路面沉陷,危及地面行车安全。为找出控制沉降的关键步序,运用FLAC3D软件对施工过程进行... 深圳求水山隧道下穿机荷高速公路收费站,地面车流量大,隧道超浅埋并穿越回填土富水地层,结构松软,施工沉降难以控制,施工不当会引起隧道变形坍塌和路面沉陷,危及地面行车安全。为找出控制沉降的关键步序,运用FLAC3D软件对施工过程进行沉降分析,先确定超浅埋隧道在下穿富水软土地层条件下产生变形的原因,再对隧道施工各工序的时间和步距数据进行调研与分析。提出优化后隧道施工工法(双侧壁导坑微台阶工法)及拱脚加固、掌子面封闭、地下水处治、开挖及支护工序卡控、监控量测等控制变形技术措施,成功解决变形沉降难题,将拱顶下沉控制在45.6 mm左右,地面沉降控制在184 mm左右,化解了工程安全风险,确保了隧道施工和地面行车安全。 展开更多
关键词 超浅埋暗挖隧道 下穿高速公路 双侧壁导坑微台阶法 三维数值模拟 变形控制
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三台阶大拱脚临时仰拱法与微台阶法在砂质黄土隧道中的适用性对比分析 被引量：10
7
作者 耿启军 屈振荣 +2 位作者 蔡国庆 韦靖威 刘梓萌 《铁道建筑》 北大核心 2019年第11期67-69,共3页
在软弱围岩隧道施工中常采用三台阶大拱脚临时仰拱法和微台阶法。针对蒙华铁路阳城隧道上覆砂质黄土下伏软弱围岩的典型工况,采用MIDAS有限元软件对三台阶大拱脚临时仰拱法和微台阶法的施工过程进行了数值模拟。结果表明:采用大拱脚临... 在软弱围岩隧道施工中常采用三台阶大拱脚临时仰拱法和微台阶法。针对蒙华铁路阳城隧道上覆砂质黄土下伏软弱围岩的典型工况,采用MIDAS有限元软件对三台阶大拱脚临时仰拱法和微台阶法的施工过程进行了数值模拟。结果表明:采用大拱脚临时仰拱法施工最大拱顶沉降、最大水平收敛、最大掌子面挤出位移和最大地表累计沉降均小于采用微台阶法施工,三台阶大拱脚临时仰拱法能更好地控制围岩变形,更适合于上覆砂质黄土下伏软弱围岩隧道施工。该工法已在蒙华铁路实际工程中应用,取得了良好效果。 展开更多
关键词 铁路隧道 工法适用性 砂质黄土隧道 数值模拟 三台阶大拱脚临时仰拱法 微台阶法
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单线铁路隧道新微台阶带仰拱一次爆破开挖施工技术研究 被引量：11
8
作者 杨家松 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第1期83-89,共7页
为解决单线铁路隧道Ⅳ、Ⅴ级石质围岩采取常规微台阶爆破开挖存在的问题,进一步推广运用微台阶法,在总结常规微台阶爆破开挖所存在的问题基础上,通过实际调研、理论分析等手段,提出台阶尺寸拟定的基本原则,建立维护微台阶稳定的精准爆... 为解决单线铁路隧道Ⅳ、Ⅴ级石质围岩采取常规微台阶爆破开挖存在的问题,进一步推广运用微台阶法,在总结常规微台阶爆破开挖所存在的问题基础上,通过实际调研、理论分析等手段,提出台阶尺寸拟定的基本原则,建立维护微台阶稳定的精准爆破设计体系,开发“W型”爆破网络、研制可缩式轻量化带滑移装置作业平台,形成了新微台阶带仰拱一次爆破开挖技术。通过中老铁路友谊隧道工程实践的验证,该工法既可避免常规微台阶爆破开挖存在的缺点,又能大幅提升标准化管理水平和工程进度,可实现施工管理常态化。 展开更多
关键词 单线铁路隧道 新微台阶法 带仰拱开挖 精准爆破 工装设备
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基于强度折减法和现场监控量测的大断面隧道开挖工法适用性研究 被引量：8
9
作者 杨学奇 杨涅 姚萌 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第A02期161-168,共8页
为明确微台阶Ⅰ法在Ⅳ级围岩地层中进行快速掘进施工的适用性,依托郑万高铁保康隧道工程,采用基于强度折减法原理的数值分析方法,以位移突变和计算不收敛等为主要判据指标,对微台阶Ⅰ法施工过程中的围岩稳定性进行分析,并通过现场监控... 为明确微台阶Ⅰ法在Ⅳ级围岩地层中进行快速掘进施工的适用性,依托郑万高铁保康隧道工程,采用基于强度折减法原理的数值分析方法,以位移突变和计算不收敛等为主要判据指标,对微台阶Ⅰ法施工过程中的围岩稳定性进行分析,并通过现场监控量测方法来分析隧道采用微台阶Ⅰ法施工时结构的安全性。结果表明:1)隧道拱顶和拱肩位置的竖向位移对折减系数较为敏感,而拱脚和边墙部位的水平收敛对折减系数较为敏感; 2)采用传统的三台阶法和大机配套施工的微台阶Ⅰ法所得到的折减安全系数较为接近,微台阶Ⅰ法对施工围岩稳定性影响较小,可以保证隧道安全快速掘进,在Ⅳ级围岩地层中具有良好的适用性。 展开更多
关键词 郑万高铁 大断面隧道 微台阶Ⅰ法 强度折减法 现场监控量测
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浅覆新黄土隧道微台阶法修建技术 被引量：12
10
作者 杨世武 皮圣 +1 位作者 苏辉 马兆飞 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2017年第12期1571-1577,共7页
浅覆新黄土隧道洞口地段一般采用CD法、CRD法等分部开挖法施工,存在临时支护拆除量大、大型施工机械设备不便开展作业、施工工效较低等问题。依托蒙华铁路黄土隧道工程,提出以微台阶开挖、湿喷机械手快速支护、仰拱快速封闭成环为核心... 浅覆新黄土隧道洞口地段一般采用CD法、CRD法等分部开挖法施工,存在临时支护拆除量大、大型施工机械设备不便开展作业、施工工效较低等问题。依托蒙华铁路黄土隧道工程,提出以微台阶开挖、湿喷机械手快速支护、仰拱快速封闭成环为核心的快挖快支快成环微台阶法修建技术,并以蒙华铁路张裕2#隧道为例,采用数值模拟方法对采用微台阶法时隧道初期支护变形、围岩塑性区、初期支护结构内力及安全系数等进行分析,验证该方法的合理性。对蒙华铁路全线新黄土隧道施工的监控量测数据、资源投入和施工进度等进行分析,结果表明:大跨度浅覆新黄土隧道采用微台阶法施工,初期支护变形收敛小,便于大型机械作业,综合施工进度达到45~67.5 m/月,能极大地提高施工工效,节约工程造价。 展开更多
关键词 蒙华铁路 浅覆新黄土隧道 微台阶法 仰拱封闭成环 修建技术
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