三台阶七步法在毛羽山隧道施工中的应用

铁路大断面隧道三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进。主要特点是施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业,适用于采用机械开挖配合弱爆破松动的Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩。三台阶七步法,由于隧道中部预留有核心土,大型机械设备能从下台阶直接到上台阶掌子面,可以节约大量劳力,加快作业速度,已作为隧道软弱围岩施工的一种成熟工法在铁路系统内推广,但因为其施工步骤繁多,工序之间干扰较大,施工组织起来麻烦,一些施工单位不易接收,而隧道施工,特别是软弱围岩,一定要树立不塌方就是胜利的理念,千万不可冒进,要以掌子面掘进为龙头,抓工序、抓作业循环时间,科学组织,均衡生产。三台阶七步法,只要组织得当,措施有力,在大断面软弱围岩隧道施工中比较实用,本文目的就是通过个人从事隧道施工的体会,给隧道界同行以参考。     

大断面黄土隧道台阶六部开挖法

结合郑西客运专线巩义隧道的施工,总结在大断面黄土隧道中该方法的施工工艺和具体施工要点,指出该方法较好地解决了黄土隧道施工中诸多技术难题,且能充分利用开挖空间和大型施工机械,干扰少、速度快,是目前在大断面黄土隧道施工中安全、快速的施工方法。     

大断面山岭隧道台阶法施工中台阶高度优化研究

大断面的山岭隧道施工,一般采用分部开挖,虽然减小了一次开挖跨度,但进度慢,安全性不高.而台阶法施工通过调整台阶高度和长度则能很好地适应各种复杂地质条件,施工程序简单、工作效率较高,进度较快,因此得到了广泛应用.台阶法施工中的台阶高度对于台阶法施工成败影响甚大,如何选取合理的台阶高度对于控制围岩收敛和拱顶沉降以及衬砌稳定具有重要的意义.通过数值分析和现场监测的手段对韩门大断面隧道的台阶开挖进行系统研究,获得台阶法开挖的合理开挖高度,以指导设计和施工.     

黄土大断面公路隧道台阶法施工技术探讨

以在建塔吉克斯坦—中国边境公路改扩建工程杜尚别至丹加拉段乔尔马克扎克隧道工程为背景,通过对典型湿陷性黄土隧道的施工,结合设计、施工方面的实际经验,对湿陷性黄土隧道开挖过程中所采用的微三台阶法施工及注意事项进行了阐述,并根据围岩性质重点讨论了湿陷性黄土隧道的开挖施工方法,旨在对以后同类工程提供一些参考。     

连霍高速杏花村1号大跨扁平超大断面隧道开挖方案研究

为研究大跨扁平超大断面隧道围岩和支护结构受力变形影响,以连霍高速杏花村1号隧道为工程背景,采用有限元软件FLAC3D对V级围岩进行数值模拟,对双侧壁导坑法和三台阶四部开挖法在隧道开挖时的位移、塑性区、初期支护应力的影响规律进行了研究,提出适用于大跨扁平超大断面隧道不同地质条件下安全经济的开挖方法。对比分析结果表明：隧道开挖时,采用三台阶四部开挖法的隧道拱顶位移、临时支护结构的应力、隧道岩体周边位移较采用双侧壁导坑法大。双侧壁导坑法安全性更高,对围岩位移的控制效果更好,为今后此类工程的施工提供经验和理论指导。     

片麻岩大断面双洞隧道施工的动态特性

以兰州市北环路大断面双洞隧道工程为研究背景,采用台阶法进行施工,以ADINA有限元软件为计算平台,建立隧道开挖数值模型,对片麻岩大断面双洞隧道模型进行分析:研究地表位移、围岩位移与内力、锚杆轴力的特点及其变化规律.结果表明对片麻岩大断面双洞隧道采用台阶法施工时,分步开挖对地表竖向位移较水平位移影响大,最大竖向位移值为10.71mm,位于双洞隧道间岩柱上方;上、下台阶土体开挖会对隧道围岩位移及等效应力产生较大影响,应及时进行拱顶初期支护;锚杆轴力集中分布于边墙部位,且沿其辐射方向呈现不断减小的趋势,应对边墙部位锚杆进行加强处理.     

三台阶法隧道开挖施工工法

三台阶法隧道开挖在在大断面隧道施工中,可以很好地缩短工期,提高工效。本文通过对三台阶法隧道开挖施工工法的特点、适用范围、工艺流程、效益分析等方面详细的阐述,总结了三台阶法隧道开挖施工工法,为此工法在今后隧道施工中的普遍应用产生了深远的影响效用。     

某黄土隧道施工变形规律分析

通过对兰新二线某大断面黄土隧道施工过程中变形监控量测资料的分析,探索了大断面黄土隧道施工变形规律,据此提出了大断面黄土隧道施工变形控制方法和要点。该黄土隧道变形规律表现为:隧道开挖后隧道拱顶产生一定的下沉、两侧边墙收敛,量测断面累计沉降量大多在2～6cm,收敛量测值在15mm左右;隧道拱顶下沉量大于水平收敛,初期支护封闭后,隧道周边变形基本上不再发展。     

半断面微台阶光面控制爆破技术研究

半断面微台阶光面爆破技术是解决水电站隧道采用新奥法开挖，减轻对围岩损伤、加快工程进度的一种行之有效的方法。半断面微台阶光面爆破开挖是在洞身开挖的正面，始终保持一个3m～5m的微台阶。在采用微台阶的同时，采用光面爆破技术以降低爆破地震动强度，以尽量降低围岩的不稳定性。     

大断面黄土隧道贯通施工技术

以郑西铁路客运专线函谷关隧道各工作面贯通施工为例,总结出CRD、弧形导坑等不同开挖方法间的贯通要点,指出该工法符合大断面黄土隧道施工安全、快速的要求,特别当黄土隧道断面大于160m<'2>时更为有效.     

V级围岩大断面隧道爆破开挖技术研究

新建汉十铁路襄阳段岘山一号隧道地质构造及水文地质条件复杂,V级围岩自稳能力较差。在工程掘进中,改进了三台阶七步开挖法和控制爆破施工工艺,合理地优化了爆破开挖的参数,保证了大断面隧道工程在取得良好的爆破效果下的高效有序掘进。可为类似地质条件的隧道工程提供参考。     

四车道大跨度浅埋黄土隧道开挖方案数值分析

为保证四车道浅埋黄土隧道的施工安全,优化施工方案,采用数值模拟手段对大断面黄土隧道开挖常用的三台阶七步开挖、中隔壁、交叉中隔壁和双侧壁4种方法进行系统的对比和分析。结果表明:(1)四车道浅埋黄土隧道与普通的两车道隧道变形存在较大差异,拱顶下沉显著增大,水平收敛较小且拱脚有向外挤出的趋势,故变形监测应以拱顶下沉为主;(2)地层竖向位移随深度的增加线性增大,距拱顶4m范围内呈指数型增大,且与洞周形成塑性区有关;(3)围岩应力均未超过其强度极限,初期支护应力较大,起到了主动承载和控制围岩松弛的作用,其与围岩共同承担大部分荷载,二次衬砌应力普遍较小,可为隧道结构提供安全储备;(4)变形控制要求严格的地区推荐使用双侧壁法,允许较大变形的情况优先采用三台阶七步开挖法。结论可为黄土隧道设计和施工方法的选择提供理论依据。     

浅埋地铁隧道CRD法与三台阶法施工可行性比选

针对兰州地铁一号线东岗站后配线区间浅埋隧道,对其施工开挖分别采用三台阶法与CRD法进行数值模拟研究。计算结果表明,当采用CRD法施工时,目标断面所在地表最大横向沉降量以及沿隧道轴线方向拱顶最大下沉量分别较三台阶法施工时小7 mm和6.4 mm;衬砌在各选定断面的最小安全系数,除入口断面外,其余均满足规范要求,而三台阶法施工时衬砌只在中间断面能满足要求;两种工法在隧道拱脚处均出现塑性区,但采用CRD法施工时的塑性区面积明显较小。据此建议采用CRD法施工并为同类工程施工提供参考。     

大断面高含水量黄土隧道初期支护力学特性研究

以宝兰客专某隧道为工程背景,基于隧道开挖断面大,通过地层黄土含水量高等工程特点,通过现场监测和数值模拟结合隧道开挖方法对大断面高含水量黄土隧道初期支护力学特性进行研究。研究结果表明围岩压力和钢拱架应力均经历了初期波动阶段-稳步增长阶段-趋于稳定阶段的变化规律,稳定周期在一个月左右;由于高含水量黄土软弱,压力盒挤压后陷入围岩中,不能监测到围岩压力的全部值;钢拱架受力表现出最大跨以上受压很大,边墙部位受拉的分布规律;数值模拟能够经济、方便地协助现场监测完成科研任务。研究过程为该隧道的信息化施工提供了保证,同时研究成果也可为设计和分析研究其他同类工程提供参考。     

隧道喇叭口及大跨段施工技术

毛羽山隧道进口段喇叭口断面特殊,不同断面间过渡段多,在前期施工中对隧道围岩特性作了详细研究后制定了小间距两单线隧道、连拱隧道及大跨隧道段的开挖顺序及施工方案,以及不同隧道断面之间进行过渡的复杂施工方案,对于跨度大、围岩软弱及构造复杂的高风险隧道段,详细阐述了开挖及支护方案,为以后类似铁路隧道断面施工提供了一定的借鉴意义。     

浅埋偏压软弱围岩隧道中短台阶的施工技术

本文以缙云山隧道作为案例,介绍中短台阶施工方法的施工原理及适用范围、开挖断面的几何尺寸、台阶的长度、施工过程中所面临的施工难点、关键性的施工环节.此次研究对后续类似工程项目具备一定的参考价值.     

基于围岩受力影响的小净距隧道开挖方法优化

为了确定某小净距隧道适宜的开挖方法,利用有限元软件对全断面法、台阶法和单侧壁导坑法进行模拟,分析不同开挖方法引起的围岩应力云图,并重点对不同的开挖方法引起先行洞围岩及中夹岩柱的受力变化进行对比。结果表明:隧道开挖后在两洞仰拱部位出现拉应力集中区,两隧道之间最近的中夹岩柱是受力最为显著的部位,不同的开挖方法在周边围岩中产生的应力大小及变化趋势也存在差异,全断面开挖方法对先行洞周边围岩影响较小,台阶法的施工在两洞之间引起的应力较小。由此确定该小净距隧道先行洞采用全断面法,后洞采用台阶法进行开挖,通过现场实施,证明方法可行。     

薄层状片岩大断面隧道三台阶法数值分析

以中兰客专某层状片岩大断面隧道工程为依托,在考虑层状岩体强度和变形各向异性的基础上,采用MIDAS GTX软件进行三台阶法施工数值分析,研究了隧道围岩的空间变形特征。结果表明：（1）层状岩体中隧道变形具有空间非均匀性特征,拱顶沉降远大于边墙收敛。随着掌子面的推进,拱顶沉降曲线呈现缓—陡—缓形状,上、中台阶开挖沉降量所占比例较高,开挖影响范围为1倍洞径;边墙收敛曲线呈现缓—直—缓形状,开挖影响范围大致为2倍洞径。（2）隧道围岩塑性区呈现不对称分布特征,大致沿层面法向方向分布。随着掌子面的推进,塑性区逐渐向围岩深处扩展,各开挖台阶拱脚处塑性应变较大,是施工的薄弱部位。     

开挖工法对浅埋黄土隧道围岩变形的影响作用研究

对于黄土隧道来说,围岩的自承力较低,隧道开挖后围岩收敛变形明显且围岩受力不断变化,因此,通过选择合理的开挖工法和支护措施来减小开挖对围岩的扰动就显得十分重要。文章依托某浅埋黄土隧道,详细地分析了三台阶预留核心土和四台阶CD法施工对隧道围岩变形的影响作用。研究结果为安全高效施工提供指导作用。     

分台阶开挖在小断面隧洞中的应用

在小断面隧洞开挖中,采用分台阶开挖可比全断面开挖提高15%～30%的开挖进度。