隧道施工最新技术范文

关键词：浅埋隧道技术

中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：

从现有的情况来看，浅埋暗挖法隧道施工技术已经达到了一定的标准，而且对我国的经济发展和社会发展，产生了很大的积极影响，同时也在不断的改善着居民的生活和工作，在前景方面，非常的广阔。虽然如此，但我们还是要对浅埋暗挖法隧道施工技术进行一定的深化和加强，经过一定的调研，随着社会的不断进步，对隧道的要求也不断的提高，这就对浅埋暗挖法隧道施工技术提出了新的要求，我们需要将技术提高到一个新的层次，才能更好的满足社会和居民的要求。本文就浅埋暗挖法隧道施工技术的发展进行一定的分析。

一、大跨度地下空间暗挖法技术的发展

（一）双侧壁导洞法暗挖技术

对于浅埋暗挖法隧道施工技术的发展来说，首先要从大跨度地下空间暗挖技术说起。现阶段所应用的浅埋暗挖法隧道施工技术，多数都是基于大跨度地下空间暗挖技术发展而来的，并且原有的技术具有雄厚的根基，具有很大的发展空间。双侧壁导洞法也称眼镜工法，是变大跨度为小跨度的施工方法，其实质是将大断面分成多个小断面进行作业，即两侧导洞和中部导洞，导洞尺寸以满足机械设备和施工条件为准，采用双侧壁导洞法施工时，在导洞内按正台阶法施工，当地质情况较差时，上台阶应考虑采用中隔墙法或者环形留核心土法开挖。由此可见，在应用双侧壁导洞法暗挖技术的时候，需要良好的考虑到具体的地域条件，否则将会产生有一定的消极影响。

（二）中洞法暗挖技术

在浅埋暗挖法隧道施工技术当中，中洞法暗挖技术是一个非常重要的组成部分，能够对浅埋暗挖法隧道施工技术起到很大的积极影响。在浅埋暗挖法隧道施工技术的发展过程中，曾经一度应用中洞法暗挖技术，而且对我国的隧道挖掘，取得了良好的成果。中洞法是先开挖整个隧道的中间部分，由于中洞的跨度一般较大，施工中一般采用CD法、CRD法等工法进行施作并应该遵守“小分块、短台阶、早成环、环套环”以及“竖向留坡、纵向错台”的施工原则。由此可见，相对于双侧壁导洞法暗挖技术来说，中洞法暗挖技术更加具有安全性和稳定性，随着社会的不断发展，中洞法暗挖技术得到了广泛的应用，并且为浅埋暗挖法隧道施工技术的发展，提供了一个良好的平台。对于将来的发展而言，相信会对浅埋暗挖法隧道施工技术产生很大的积极影响。

（三）洞桩法暗挖技术

对于浅埋暗挖法隧道施工技术来说，一直都是不断的向前发展的。经过了几次较大的变革以后，洞桩法暗挖技术应运而生，成为了挖掘隧道的新一代技术，并且在各个方面都有了很大的提高。对于洞桩法暗挖技术而言，不仅克服了地域性的一些问题，还在天气以及施工设备方面等等多处难题方面获得了较大的突破，使得我国的浅埋暗挖法隧道施工技术有了一个很大的提高。洞桩法采用小导洞开挖对地层不会产生大扰动，在小导洞内施作地下围护桩结构、桩顶冠梁结构和竖向承载柱结构，并进一步施作横向承载拱结构，一旦大弧拱扣拱完成，即形成竖向受力、传力大框架梁柱拱支护体系，在此支护体系的保护下可以安全地完成站厅层、站台层的开挖以及后续的结构施工。不仅如此，洞桩法暗挖技术还获得了国家的专利，填补了浅埋暗挖法隧道施工技术的发展空缺，从客观的角度来说，洞桩法暗挖隧道技术是现今非常实用和高效的技术之一。

二、辅助施工技术的发展

在现阶段的发展中，浅埋暗挖法隧道施工技术并不是单一的技术，而是由众多的先进技术所组成的一种技术，能够克服较多的难题，同时也可以做好后续的保障措施。比方说其中的辅助施工技术，就获得了很大的发展，为隧道的挖掘提供了良好的保障。

（一）初支和二衬背后注浆技术

从客观的角度来说，初支和二衬背后注浆技术对隧道挖掘工作的影响较大，是一个核心的技术。以现有的技术水平来讲，能够良好的应对各种问题，并且达到一个相对高端的标准。初支施作完成后，初支背后与土层有时不够密贴，或开挖到初支完成这段时间内土体有扰动、沉降，如不及时处理，这部分影响很快会反应到地面，造成地表沉降的增加。当二衬模筑混凝土施作完成后，由于混凝土的收缩等影响，隧道顶部一般都有月牙形空隙。同时暗挖隧道防水采用的防水板为无钉铺设，混凝土浇筑中会有空腔，混凝土收缩后，防水板与混凝土之间会有小的缝隙。由此可见，在应用浅埋暗挖法隧道施工技术的过程中，初支和二衬背后注浆技术具有非常重要的作用，能够从根本上将隧道中的一些问题有效的解决。

（二）双排小导管超前支护技术

在隧道施工的过程中，需要多种技术来共同作用，每一种技术都有其独到之处，只有良好的发挥每一种技术的优势，才能让隧道施工更加的完美，从而达到一个理想化的效果。从现有的技术来说，双排小导管超前支护技术是一个无法忽视的重要技术，它能够有效的做到一些其它技术做不到的事情，为我国的隧道事业做出了独有的贡献。在暗挖隧道过重要管线时，一般采用长管棚支护技术。长管棚施工在隧道内较长时一般要加大施工断面做管棚工作室，而长管棚在曲线和变界面处施工困难，在施作长管棚时往往就出现沉降，有时这种沉降达到4～5mm，为弥补这些不足，近年新建地铁线路，采用了双排小导管技术。由此可见，对于双排小导管超前支护技术而言，不仅能够有效的处理隧道挖掘工作当中的一些细节问题，还能够对隧道挖掘的整体施工，产生较大的积极影响。

三、分析浅埋暗挖法隧道施工技术的发展

（一）发展方向

上文对浅埋暗挖法隧道施工技术进行了不同方面的阐述，从现有的成果来看，我国的工作人员和技术人员正在稳定、高效的利用浅埋暗挖法隧道施工技术为隧道事业而努力。对于现今存在的问题，不仅能够良好的解决，而且有效的避免了反复的情况发生。在未来的发展中，需要对浅埋暗挖法隧道施工技术进一步的细化，对每一个问题，都运用具有针对性的技术，这样才能获得较大的发展。对于我国的隧道而言，现今是一个黄金发展时期，对国家和居民都有很大的影响，必须要谨慎的对待。

（二）发展重点

对于浅埋暗挖法隧道施工技术来说，在某些方面已经达到了一个较为高端的标准，但在有些方面还是需要不断的加强，比方说时效性以及成本，这些都是浅埋暗挖法隧道施工技术的重点发展问题，需要得到有效的解决。随着经济的不断发展，必须通过最少的成本，获得最大的理想结果，这样才能让浅埋暗挖法隧道施工技术更好的为国家服务。隧道作为新时期的一个建设，已经展现出了巨大的潜能，必须利用好浅埋暗挖法隧道施工技术，让隧道做出应有的贡献。

总结：本文对浅埋暗挖法隧道施工技术的发展进行了一定的讨论，无论是主观方面，还是客观方面，我国都达到了较为先进的标准。在将来的发展中，相信会有一个更大的成绩。值得注意的是，在不同的地域施工的时候，还是需要有效的结合一定的地域优势，辅助浅埋暗挖法隧道施工技术的实施，对于隧道而言，技术虽然是关键环节，但其它因素也不能忽视，只有从全面的角度出发，才能得到最好的结果。

参考文献：

[1]宋汉甫.浅埋暗挖洞桩法施工发展综述及探讨[J].中国水运(下半月)，2008(08).

隧道施工最新技术范文篇2

如果说，五十多年前，“武汉长江大桥”的惊世一现是新中国人民用智慧创造的一个“天堑变通途”的奇迹；五十多年后，这样的奇迹早已遍及中国，且早已“幻化”出不同的功能定义：高速铁路、城际铁路、轨道交通和江海隧道……

翻开中国高铁隧道设计和江海隧道研究辉煌一页，有一个团队和一个人不得不提：中铁第四勘察设计院集团有限公司（简称铁四院）作为我国高铁设计的龙头单位，承载我国高铁设计任务超过半壁江山；而团队副总工程师肖明清是国内高速铁路隧道设计的探索者、水底隧道设计的领军人物，同时也是长江上修建水底隧道的开拓者。

秉持着湖南人特有的纯朴和执着，带着长期鏖战练就的敢于创新，攻坚克难的勇气，肖明清一路高举着旗杆，带领着他的团队，引‘龙’过江”，屡建功勋。

一腔热血寂寞青春穿越隧道的歌吟

“那些令人景仰的开凿隧道者，开辟荒山，探索光明之路。把整个世界视作向往之邦。一切繁华浮世所引起的悸动，都在幽幽隧道中遗忘……”

一首歌一幅画，同时也映衬了肖明清的一生。漫漫长路，为了使人类“捷径”一小步，肖明清和他的同伴们付出了一生青春和心血。

肖明清1992年毕业于西南交通大学，同年分配到铁四院工作，由此开启了他“穿越隧道”二十余年的拼搏人生。所幸的是，在事业起步的积累时期，他遇上了人生路上的榜样和“伯乐”，秉持着谦逊、好学的态度，站在很多老前辈的肩膀上，他“钻得进去，站得出来”，盯住隧道技术的一个个热点和难点问题，走出了一条立足于国需的“水底隧道”研究王牌之路。在设计实践中一次又一次拿出颇有份量的佳作，一步一步完成了从见习生到如今技术带头人的积累和蜕变。

从担任“万里长江第一隧”――武汉长江隧道工程的总设计师，到成为国内首创、世界上设计速度最高的水下隧道――广深港铁路客运专线狮子洋水底隧道的总设计师；从主持了我国第一条高速铁路――京沪高速铁路南京长江沉管隧道的研究，再到主持国内第一座采用非爆破法施工水下高铁铁路隧道――武广高速铁路浏阳河隧道，此外还有杭州庆春路钱塘江隧道、沪杭高速公路与杭绍甬高速公路连接工程钱江隧道、浙江舟山沈家门港海底隧道等多条水下隧道的设计与研究工作……肖明清的成长经历和取得的成绩，见证了中国隧道建设水平，尤其是高标准铁路隧道设计水平迈向世界先进行列的坚实历程。

2005年作为第一编制者，肖明清编制完成了“时速350Km/h客运专线铁路双线隧道复合式衬砌通用参考图”和“时速350Km/h客运专线铁路双线黄土隧道复合式衬砌通用参考图”等铁道部通用参考图，并在多条高铁山岭隧道中得到广泛应用。

2006年作为课题组第一副组长，肖明清参加了国家科技部“863”计划“大型跨江海隧道结构力学特征及整体化设计方法研究”，该课题以南京长江隧道、广深港铁路客运专线狮子洋水下隧道、武汉至广州铁路客运专线浏阳河隧道为工程依托，针对水下隧道两种主要施工方法：盾构法和矿山法在结构设计中存在问题进行研究，解决水下隧道结构设计的关键技术，推进我国大型跨江海水下隧道建设的技术进步，形成大型跨江海盾构法隧道与矿山法隧道结构整体化设计技术……

辛勤的汗水浇开了灿烂的理想之花，荣誉和掌声在拼搏之后接踵而至：詹天佑铁道科学技术奖青年奖、铁道部青年科技拔尖人才、全国青年岗位能手、及国家科技进步二等奖、江西省、四川省、湖北省、北京市科学技术进步奖一等奖、铁道部优秀工程设计、优秀标准设计一等奖……众多的荣誉和责任，既真实地展现了肖明清在技术上孜孜不倦的追求，在工程建设领域所取得的骄人业绩，也彰显了他为祖国隧道工程建设所做出的突出贡献。

年纪轻轻，成绩斐然。谁又了解其中的艰辛？多少个日日夜夜，黑暗深处无尽的探索，他放弃了繁华，放弃了家人；却选择了寂寞，选择了事业，一头扎进这“开山辟地越海”的艰苦作业中，用工程师的智慧带领着工人们创造了这一个又一个的奇迹。

如今，面对无数的褒奖和荣誉，这位年轻的技术带头人却依然能保持着淡泊心态，保持着向上的姿态，在技术探索上他总是给自己提出更高的要求：“我们要追求开创性研究，我们要做第一步的工作，而不是跟在别人后面做第二步、第三步。”正是对事业的这份执着与热情，为他铺就了通向成功的垫脚石。伴着穿越隧道那激荡人心的歌吟，他的脚步，走得铿锵而有力……

万里长江第一隧”创新路上建功勋

武汉重镇，九省通衢，滚滚长江，直奔东海……

长江同她的最大支流汉水即将汇合处，亿万年来，涌出了一片天造地设的富饶平原。阡陌纵横，彩虹飞架江河，交织出一副又一幅现代化的立体画面，奏响着人间最美妙的时代交响曲。在涌动的江河底下，也有一曲人类的华美乐章在奏响――

2008年12月28日，是中国建设史上值得记忆的一天。这一天，有“万里长江第一隧”之美誉的武汉长江隧道试通车，中华民族实现了“隧穿长江”的百年梦想。此后，长江过江交通迎来一个“江上架桥、江面行船、江底通隧”的“三维”时代。它的贯通，标志着长江上第一条大断面的江底过江通道取得成功，为我国以后的跨江过海的隧道施工积累了宝贵经验。

这一标志性工程的成功，与一个人的努力分不开，他就是肖明清。作为武汉长江隧道工程的总设计师，肖明清在带领他的团队在创造这一壮举的时候，一个最明显的特点，就是“敢于创新”。武汉长江隧道是隧道开工时我国地质条件最复杂、工程技术含量最高、施工难度最大的江底隧道工程。打通隧道，需要攻克高水压、软硬不均地层、超浅埋、强透水、长距离掘进等5大世界级难题。

“成事在天，谋事在人”，善虑者必多谋。肖明清在担任工程建设副指挥长并主持设计与研究工作期间，面对重重困难，他并没有被其技术难度吓倒，而是带领设计团队通过“引进、吸收、消化、创新”的方法，反复结合实际推敲摸索，打了一场漂亮的“创新之战”：他们首次提出并采用“管片衬砌与非封闭内衬叠合结构”技术；在国内首次提出并采用的“盾构隧道管片接缝设置双道密封垫防水”技术；在国内首次采用“盾构隧道段顶部设置排烟专用风道”的技术……

武汉长江隧道最后成功破解了5大设计施工难题，取得10多项国家专利。因其技术领先，成为其它水下隧道极有价值的标本。

更古流传，持之以恒。这是长江黄河的精神；

敢为人先，创新不止。这是铁四院水底隧道人素来所秉持的精神。

这两个精神承载着他们取得的光辉成就，也贯穿在肖明清所有的奋斗历程中，引领他从一个成功迈向另一个成功。

广深港铁路客运专线狮子洋水下隧道是肖明清及其团队的又一“代表作”，该隧道三次穿江越洋，其中狮子洋水面宽达3300m，水深达26.6m，且为珠江航运的主航道。全长10800米，设计最高时速达350km。它是国内最长的盾构隧道，也是世界上铁路行车速度最高的水下隧道。想前人之不敢想，做前人之不敢做，创新之程一路走来可见不一般。

与普通隧道相比，高铁隧道具有更为复杂的技术要求。肖明清主持了我国第一批高速铁路项目中武广客运专线、郑西客运专线、武合客运专线等多条客运专线的隧道设计，形成了我国高速铁路隧道结构、防水、气动效应缓解的成套技术。

此外，在轨道交通方面，他还先后提出了“盾构隧道新型防水技术”、“盾构隧道降低纵向沉降技术”等新技术、新理念，在轨道交通建设中得以有效运用。

“工欲善其事必先利其器”，对一个工程的实施来说，最重要的是其技术方法的运用，在肖明清创新思想的带领下，铁四院的隧道技术达到了世界先进水平。在全国水下隧道设计市场铁四院占六成以上，稳居榜首。

艰难困苦玉汝于成同心浇灌理想花

“红军不怕远征难，万水千山只等闲。五岭逶迤腾细浪，乌蒙磅礴走泥丸。金沙水拍云崖暖，大渡桥横铁索寒……”――《七律・长征》

80多年前，以此句表现红军长征时乐对艰难险阻的英勇气魄。虽然时代已经不同了，但而今在中国的铁路隧道建设战线上，如此不惧艰难勇闯难关的气概依然在！野外恶劣的自然环境，错综复杂的难题……一样都不少，同样需要乐观的精神品质。

古语有云：“艰难困苦，玉汝于成。”20余年光阴荏苒，20余年艰辛历程，作为水底隧道的领跑者，铁四院水底隧道团队从无到有，从有到强，这一切都和刻骨的艰辛及乐观拼搏分不开。在他们所取得的无数功勋背后，是无数个团结奋战的日日夜夜。而肖明清，作为这支队伍的技术带头人，始终和同伴们在一起，团结大家同心浇灌理想花。

20世纪90年代，中国水底隧道的研究还很稀少，处于摸索阶段，相关数据收集也成了肖明清团队重要的工作内容之一。肖明清并不因此事细小而不亲历亲为，相反经常为此事加班加点，那段时间，他经常在办公室熬夜，困极了的时候常常是倒头就能睡着。几乎没有假期，全国各地出差搜集数据。这种抓小细节、躬亲示范的作风进驻到了每个队员心里。

武汉长江隧道在从开工到通车运营的四年时间里，所遇困难重重，肖明清始终奋战在工程第一线，联合团队成员结合项目实际大力开展专题研究，夜以继日钻研了十余项研究专题，光图纸就常常累积到一人多高。这种和队员们一起拼搏奋斗、攻坚克难的同甘共苦之情进驻了每个队员心里。

广深港狮子洋隧道在施工中也遇到了前所未有的困难，隧道地质情况极为复杂，施工一度陷入困境。肖明清多次深入施工现场，了解盾构掘进参数变化，通过渣土分离情况推测开挖面地质情况，然后与建设单位、施工单位共同研讨处理对策。为不影响施工，经常连夜将对策措施形成图纸用于第二天施工。这种敬业精神进驻到了每个队员心理。

隧道施工最新技术范文

关键性施工技术进行分析,以便对其它工程提供有利借鉴。

1.三维有限元垂直交叉隧道施工变形分析技术

地铁持续的建设和开发,采用盾构法施工隧道也非常普遍,在采用盾构法施工过程中,隧道垂直交叉施工情况非常普遍,尤其是新建隧道垂直近距离交叉穿越已建地铁隧道的情况。那么如何控制好垂直交叉的施工带来的变形,尽量减少对即有隧道的扰动,进而确保隧道的安全性和稳定性是地铁隧道施工必需重视的问题,而采用三维有限元分析技术能够有效的对垂直交叉施工变形影响进行科学分析,进而加以预防:

1.1模型计算及土层状况分析

采用三维有限元分析技术,首先应该建立相应的土层模型,根据垂直交叉方式,对垂直交叉隧道的施工模型进行计算。另外还需要对隧道施工段的土层情况进行调查和分析,可根据已建隧道工程的原始资料和当地的水文情况进行建模分析。然后根据相关参数对不排水状态下的水平参数和排水状态下的垂直参数进行计算确定。

1.2三维有限元分析方法

土层的特性往往是决定隧道深陷值与沉降时间的重要因素,对于土层的固结沉降可以采用二维模型的方式进行模拟。由于土体的长期沉降过程,在施工中所引起的早期沉降影响较小,所以在隧道的修建过程中,深陷基本在较短的时间内比较显着,且这种沉陷通常发生在不排水的条件下。当隧道在不排水的条件下表现出深陷稳定后,隧道便会相应保持稳定。分析时可采用SAP程序进行三维弹塑进行计算。为了使计算更加准确,可采用三维多节点空间进行模型的整体分析,并在弹性阶段充分考虑横观各向的导性。在开挖过程中采用推进工作面土体的刚度条件来进行模拟。模拟时将开挖的土体刚度降低到最小值来计算。通过对模量单元的降低来模拟出工作面的逐步推进情况。在施工过程中开挖阶段采用活化减退的方法来进行模拟,随着降低模量单元的增加,来模拟盾构施工的推进过程。而隧道管片的施工则是在工作面推进一定距离或者开挖一定时间以后,采用重新活化的方法进行模拟。

2.开挖技术

在地铁隧道的垂直交叉施工中,开挖对既有隧道的扰动和影响较大,如何保证土体的稳定性是垂直交叉隧道技术控制的难点。为了减少开挖对原隧道的扰动可采用短进尺和弱爆破的开挖方式。对于土体不稳定区域可采用开挖前超前注浆加固的方式,以避免造成土体的坍塌:在双洞同为新建的垂直交叉隧道施工中,需要确定好先开挖上洞还是先开挖下洞。如果先开挖上洞,那么下洞施工时,可能会造成上洞在交叉部位的下沉,所以可尽量采取先开挖下洞的方法。但是在下洞开挖完成后,上洞施工时可能会对下洞造成影响,为了减少影响施工时下洞在交叉部位的注浆支护要及时,并保证围岩与支护间没有空隙。如果交叉的上下距离小于3米,下洞在开挖和初支完成后,应该进行型钢支撑和加固,等到上洞隧道二衬施工完成后再进行拆除和下道工序。

3.弱爆破技术

在地铁隧道垂直交叉施工段的爆破技术尤其重要,可采用弱爆破技术来尽量减少对既有隧道的干扰。施工过程中需要严格控制最大段位的药量,尽量将爆破的震动速度控制在最小范围内。同时根据测量仪来测试和调整爆破的参数,以保证爆破的安全:

3.1弱爆破的原则

隧道垂直交叉施工的爆破应该采用弱震爆破方式,尽量将爆破震动控制在允许范围内,可通过控制炸药的用量来实现减少爆破震动强度的目的。进而降低隧道施工爆破对交叉段原隧道及建筑物的影响,拱墙部分可采用光面爆破的形式;核心掏槽可采用抛掷爆破的综合控制爆破技术,以便使爆破对围岩的扰动控制在最小范围内;充分利用好周围岩体的自稳性,有效的控制好地表的沉降量;严格控制超挖和欠挖问题,使隧道轮廓达到良好效果。

3.2减震带的设置

为了能够尽量减少爆破带来的震动,减小开挖爆破对隧道的扰动,爆破时需要在底部设置相应的减震带。减震带可由两排一定直径的减震孔组成,其深度应该是掘进眼的7倍,并沿其周围设直径相对小的减震孔,深度为掘进眼的2.5倍,进而起到减震的作用。

3.3爆破工艺

钻爆工艺是整个爆破作业的关键环节,对开挖质量影响极大。隧道的爆破可采用塑料导爆管或者毫秒雷管等起爆装置。其爆破工艺可选择台阶法的微振动光面爆破工艺,炸药通常选用φ32mm或者φ25mm的2#防水乳化炸药;对于周边眼可选择φ25mm的小药卷,并采用导爆索绑小药卷的空气间隔装药结构方式。对于掏槽眼、辅助眼、底眼可采取耦合装药的方式,而周边眼则可采用不耦合的装药方式;起爆顺序应该是掏槽眼、辅助眼、周边眼和底眼;另外,还应该对起爆的各参数和用

药量进行周密计算,进而确定出最为合理且有效的爆破控制参数,并排除潜在的风险,确保垂直交叉隧道的施工稳定。

4.监测技术

监测技术是隧道施工必不可手的技术手段之一,尤其是在垂直交叉隧道施工过程中,监测技术更加重要。隧道施工时可选择相对稳定的地点设置好基准点和观测点,观测点可沿车挡线纵每隔5~10m进行设置,每个断面可布置2~3个观测点。观测在设置时应该保证其通视良好,从而方便使用精密仪器进行测量,测量后的结果需要进行严密的计算,然后与上次测量结果进行对比,以确定本测量点的沉降量;还应该采用爆破振动设备对每次爆破进行测量,以确定可以对被测物体造成的振动影响。爆破测量的结果可根据电脑软件进行计算,并得出此次爆破的振速。然后根据的振速来调整用药量;同时,监测工作还需要对建筑物的裂缝进行监测、地下水位进行监测等。

5.其它关键性技术分析

5.1孔桩开挖

孔桩的开挖主要是依靠钻孔机进行,在开挖过程中,应该注意观察周围岩土的变化情况,如果地质情况与设计方案不符,应该及时上报,然后采取相应的处理措施。如果在开挖过程中出现渗水问题,可采用速凝砂浆进行封堵。桩孔在开挖过程中应该每1m检查一次轴线,以确保桩孔中线的误差小于孔深的0.5%,另外还应该及时检查孔内的二氧化碳浓度,如果浓度过高,可进行通风处理。

5.2拱底加强板施工

施工前需要对断面的尺寸进行复核,然后对拱底进行清理,保证合格以后可进行加强板的绑扎作业。绑扎时,需要对钢筋的型号、规格、间距等参数进行复核,保证其符合设计要求。

6.结论

地铁隧道的垂直交叉工程比较特殊,施工时可根据交叉的方式、地质情况、以及垂直距离等情况,采取合理的爆破方式和技术手段,尽量减小对围岩和既有建筑物的扰动,并保证隧道工程的安全性和稳定性,进而使隧道工程质量达到预期标准。

文献文献:

[1]王亮,姜德义,任松.小净距空间交叉隧道段施工技术研究[J].交通标准化.2008年第9期.23~27.

[2]刘卫铎.地铁垂直交叉隧道工程施工[J].铁道工程学报.2010年1月第1期.91~94.

[3]巫环.主、支线交叉重叠段隧道施工技术总结[J].西部挖矿工程.2005年增刊总第111期.210~213.随着城市交通量的日益增加,城市对地下交通网的需求也越来越大,地铁网络几乎覆盖了大城市的主要交通干道。而地铁隧道工程的增加,使垂直交叉隧道工程相应增多,地铁隧道的垂直交叉情况,使隧道工程的施工难度大大增加。在地铁隧道的垂直交叉施工过程中,对于相关施工手段和技术工艺要求也相应增加。本文将对地铁垂直交叉隧道工程的

关键性施工技术进行分析,以便对其它工程提供有利借鉴。

1.三维有限元垂直交叉隧道施工变形分析技术

地铁持续的建设和开发,采用盾构法施工隧道也非常普遍,在采用盾构法施工过程中,隧道垂直交叉施工情况非常普遍,尤其是新建隧道垂直近距离交叉穿越已建地铁隧道的情况。那么如何控制好垂直交叉的施工带来的变形,尽量减少对即有隧道的扰动,进而确保隧道的安全性和稳定性是地铁隧道施工必需重视的问题,而采用三维有限元分析技术能够有效的对垂直交叉施工变形影响进行科学分析,进而加以预防:

1.1模型计算及土层状况分析

采用三维有限元分析技术,首先应该建立相应的土层模型,根据垂直交叉方式,对垂直交叉隧道的施工模型进行计算。另外还需要对隧道施工段的土层情况进行调查和分析,可根据已建隧道工程的原始资料和当地的水文情况进行建模分析。然后根据相关参数对不排水状态下的水平参数和排水状态下的垂直参数进行计算确定。

1.2三维有限元分析方法

土层的特性往往是决定隧道深陷值与沉降时间的重要因素,对于土层的固结沉降可以采用二维模型的方式进行模拟。由于土体的长期沉降过程,在施工中所引起的早期沉降影响较小,所以在隧道的修建过程中,深陷基本在较短的时间内比较显着,且这种沉陷通常发生在不排水的条件下。当隧道在不排水的条件下表现出深陷稳定后,隧道便会相应保持稳定。分析时可采用SAP程序进行三维弹塑进行计算。为了使计算更加准确,可采用三维多节点空间进行模型的整体分析,并在弹性阶段充分考虑横观各向的导性。在开挖过程中采用推进工作面土体的刚度条件来进行模拟。模拟时将开挖的土体刚度降低到最小值来计算。通过对模量单元的降低来模拟出工作面的逐步推进情况。在施工过程中开挖阶段采用活化减退的方法来进行模拟,随着降低模量单元的增加,来模拟盾构施工的推进过程。而隧道管片的施工则是在工作面推进一定距离或者开挖一定时间以后,采用重新活化的方法进行模拟。

2.开挖技术

在地铁隧道的垂直交叉施工中,开挖对既有隧道的扰动和影响较大,如何保证土体的稳定性是垂直交叉隧道技术控制的难点。为了减少开挖对原隧道的扰动可采用短进尺和弱爆破的开挖方式。对于土体不稳定区域可采用开挖前超前注浆加固的方式,以避免造成土体的坍塌:在双洞同为新建的垂直交叉隧道施工中,需要确定好先开挖上洞还是先开挖下洞。如果先开挖上洞,那么下洞施工时,可能会造成上洞在交叉部位的下沉,所以可尽量采取先开挖下洞的方法。但是在下洞开挖完成后,上洞施工时可能会对下洞造成影响,为了减少影响施工时下洞在交叉部位的注浆支护要及时,并保证围岩与支护间没有空隙。如果交叉的上下距离小于3米,下洞在开挖和初支完成后,应该进行型钢支撑和加固,等到上洞隧道二衬施工完成后再进行拆除和下道工序。

3.弱爆破技术

在地铁隧道垂直交叉施工段的爆破技术尤其重要,可采用弱爆破技术来尽量减少对既有隧道的干扰。施工过程中需要严格控制最大段位的药量,尽量将爆破的震动速度控制在最小范围内。同时根据测量仪来测试和调整爆破的参数,以保证爆破的安全:

3.1弱爆破的原则

隧道垂直交叉施工的爆破应该采用弱震爆破方式,尽量将爆破震动控制在允许范围内,可通过控制炸药的用量来实现减少爆破震动强度的目的。进而降低隧道施工爆破对交叉段原隧道及建筑物的影响,拱墙部分可采用光面爆破的形式;核心掏槽可采用抛掷爆破的综合控制爆破技术,以便使爆破对围岩的扰动控制在最小范围内;充分利用好周围岩体的自稳性,有效的控制好地表的沉降量;严格控制超挖和欠挖问题,使隧道轮廓达到良好效果。

3.2减震带的设置

为了能够尽量减少爆破带来的震动,减小开挖爆破对隧道的扰动,爆破时需要在底部设置相应的减震带。减震带可由两排一定直径的减震孔组成,其深度应该是掘进眼的7倍,并沿其周围设直径相对小的减震孔,深度为掘进眼的2.5倍,进而起到减震的作用。

3.3爆破工艺

钻爆工艺是整个爆破作业的关键环节,对开挖质量影响极大。隧道的爆破可采用塑料导爆管或者毫秒雷管等起爆装置。其爆破工艺可选择台阶法的微振动光面爆破工艺,炸药通常选用φ32mm或者φ25mm的2#防水乳化炸药;对于周边眼可选择φ25mm的小药卷,并采用导爆索绑小药卷的空气间隔装药结构方式。对于掏槽眼、辅助眼、底眼可采取耦合装药的方式,而周边眼则可采用不耦合的装药方式;起爆顺序应该是掏槽眼、辅助眼、周边眼和底眼;另外,还应该对起爆的各参数和用

药量进行周密计算,进而确定出最为合理且有效的爆破控制参数,并排除潜在的风险,确保垂直交叉隧道的施工稳定。

4.监测技术

监测技术是隧道施工必不可手的技术手段之一,尤其是在垂直交叉隧道施工过程中,监测技术更加重要。隧道施工时可选择相对稳定的地点设置好基准点和观测点,观测点可沿车挡线纵每隔5~10m进行设置,每个断面可布置2~3个观测点。观测在设置时应该保证其通视良好,从而方便使用精密仪器进行测量,测量后的结果需要进行严密的计算,然后与上次测量结果进行对比,以确定本测量点的沉降量;还应该采用爆破振动设备对每次爆破进行测量,以确定可以对被测物体造成的振动影响。爆破测量的结果可根据电脑软件进行计算,并得出此次爆破的振速。然后根据的振速来调整用药量;同时,监测工作还需要对建筑物的裂缝进行监测、地下水位进行监测等。

5.其它关键性技术分析

5.1孔桩开挖

孔桩的开挖主要是依靠钻孔机进行,在开挖过程中,应该注意观察周围岩土的变化情况,如果地质情况与设计方案不符,应该及时上报,然后采取相应的处理措施。如果在开挖过程中出现渗水问题,可采用速凝砂浆进行封堵。桩孔在开挖过程中应该每1m检查一次轴线,以确保桩孔中线的误差小于孔深的0.5%,另外还应该及时检查孔内的二氧化碳浓度,如果浓度过高,可进行通风处理。

5.2拱底加强板施工

施工前需要对断面的尺寸进行复核,然后对拱底进行清理,保证合格以后可进行加强板的绑扎作业。绑扎时,需要对钢筋的型号、规格、间距等参数进行复核,保证其符合设计要求。

6.结论

地铁隧道的垂直交叉工程比较特殊,施工时可根据交叉的方式、地质情况、以及垂直距离等情况,采取合理的爆破方式和技术手段,尽量减小对围岩和既有建筑物的扰动,并保证隧道工程的安全性和稳定性,进而使隧道工程质量达到预期标准。

文献文献:

[1]王亮,姜德义,任松.小净距空间交叉隧道段施工技术研究[J].交通标准化.2008年第9期.23~27.