大斷面單洞四車道龍頭山公路隧道結構設計與施工方案探討

為提高我國特大斷面低扁平率公路隧道的修建水平,從以下7方面對目前國內建設規(guī)模最大的廣州龍頭山雙洞8車道公路隧道工程的建設情況進行了較為系統(tǒng)的介紹:(1)工程地質和水文地質情況;(2)隧道出口段的土樣室內試驗結果;(3)隧道左右線間距、凈空斷面尺寸和復合支護結構設計;(4)雙側壁導坑法和臺階法隧道施工方案及其所對應的主要施工流程;(5)現(xiàn)場發(fā)生的工程事故及其原因探討;(6)在設計和施工領域需進一步探討的部分課題;(7)流變和滲流效應研究創(chuàng)新點。

介紹了大拱斷面連拱隧道的應用前景和結構設計思路,并提供相應的設計參數(shù),通過結構計算分析結構的安全性和優(yōu)化襯砌支護參數(shù),并提出多種施工方案,從而為大拱斷面連拱隧道設計施工提供一定的科學依據(jù)和指導。

目前四車道公路隧道在國內建設較少,可供參考的設計、施工經驗匱乏。結合龍頭山隧道雙向分離式八車道高速公路隧道工程,深入分析該隧道淺埋段的特點及施工難點,詳細介紹了在隧道淺埋段發(fā)生的幾次坍塌的原因,針對坍塌原因采取了針對性處理措施,并在施工過程中針對隧道斷面大、極扁平,穩(wěn)定性差、注漿效果差及廣東持續(xù)多雨氣候等特點,結合實際情況對施工方案等進行優(yōu)化,最后總結了超大斷面隧道淺埋段設計與施工經驗。

介紹了黃土公路隧道結構設計與施工中的若干問題。

針對黃土公路隧道結構設計和施工中的理論研究滯后于工程實踐的現(xiàn)實情況,結合白虎山隧道、新莊嶺隧道、土家灣隧道三座黃土公路隧道襯砌結構力學性狀研究成果,提出了以黃土公路隧道拱頂中心線側壓力系數(shù)為判據(jù)的深、淺埋界定的新方法,指出應結合黃土特性及埋置深度進行隧道襯砌設計,不宜按計算摩擦角或圍巖類別確定隧道的圍巖壓力;設計時除進行荷載計算外,還應根據(jù)工程地質條件,經工程類比及綜合研究后確定襯砌結構。應根據(jù)不同的地質條件確定設計原則和施工方法,例如,地質條件較差地段應采用微臺階或分區(qū)微臺階法施工,而不采用側壁導洞法或雙側壁導洞法;在取得同等支護效果的條件下應加強初期支護;在濕陷性黃土地區(qū)應特別注意水的處理。

以按歐洲標準設計的阿爾及利亞東西高速公路為例,從隧道內輪廓斷面、進洞方案、支護方案、二次襯砌結構等四方面,分別按照中國規(guī)范和歐洲標準進行了設計方案比選,分析兩種規(guī)范體系的隧道設計理念的差異,總結軟質巖地段的隧道設計方法,對于國內隧道的設計具有很好的借鑒作用。

我國是一個多山地的國家,山地的面積約占國土面積的三分之一.這些山地地形嚴重影響了我國交通事業(yè)的發(fā)展,增加了公路建設工程的施工難度.單洞四車道特大斷面公路隧道的斷面面積較大,施工難度大.基于此,對工程的地質影響因素進行分析,包括巖性的影響;巖體結構和斷裂分布;地應力影響;地下水的影響等,最后對主要的研究成果做出介紹,包括圍巖壓力研究;斷面形式和支護參數(shù)的優(yōu)化研究;施工控制技術等內容.

為探討廣州龍頭山雙洞八車道特大斷面公路隧道地下水滲流問題,在室內土樣滲透和顆粒分析試驗的基礎上,對洞口段隧道橫斷面、縱斷面的地下水滲流場進行了數(shù)值模擬,分析了雙側壁導坑法施工過程隧道上方水位下降規(guī)律。并通過等效滲流簡化模型模擬隧道"堵水限排"條件下的滲流場,獲得了雙洞八車道、雙洞六車道隧道排水量與二襯外水壓力的關系,為龍頭山公路隧道地下水處理提供了依據(jù)。

針對單洞四車道公路隧道斷面面積大、跨度大以及扁平率低等特點,依托廣州東二環(huán)高速公路龍頭山隧道工程,利用數(shù)值仿真手段對單洞四車道特大斷面公路隧道的斷面形式、支護參數(shù)和施工方法等關鍵因素進行系統(tǒng)的研究、分析,并對有代表性的斷面進行現(xiàn)場實測。通過監(jiān)控量測與反饋分析,評估大斷面公路隧道支護結構的受力性態(tài),完善和優(yōu)化設計,合理控制工程造價,解決了特大隧道斷面形狀的選擇、不同圍巖類別條件下合理隧道支護形式及支護參數(shù)的確定等關鍵問題,保證了龍頭山隧道的施工安全、運營安全,還可為今后類似的大跨度隧道及其他地下工程的設計、施工和造價控制提供定量依據(jù)。

結合連拱隧道設計經驗與實施效果,對連拱隧道的結構設計和施工工藝進行探討,分析不同結構形式連拱隧道的優(yōu)缺點。對無導洞連拱隧道大跨度設計模型和施工工藝進行分析,運用有限元軟件對無導洞施工方案進行了計算分析,為連拱隧道設計和施工提供借鑒。

以黃延高速公路羊泉溝連拱隧道為依托,提出在iv級圍巖中采用無導洞施工方法,采用工程類比對該隧道結構支護參數(shù)進行了多方案比選,介紹了該隧道的工程地質水文地質概況、支護結構設計、施工工序安排與要點?；谟邢拊椒▽ζ涫┕と^程進行了三維數(shù)值分析,獲得了隧道結構體系力學性狀隨施工過程的變化規(guī)律,為設計與施工方案提供了理論依據(jù)。

橋隧混合異型隧道結構設計——由於現(xiàn)場地形地質條件變化，拍盤隧道進口端採取“橋入隧道”方案，將原連拱結構變更為“上下雙層橋隧混合異形隧道結構”：即上層為雙洞單跨隧道+下層為箱梁和上層為雙洞連拱隧道+下層為橋臺的兩種異形結構。該型結構最大開挖跨徑達...

盾構隧道結構設計說明1

對龍頭山特大斷面公路隧道雙側壁導坑法施工技術進行總結,主要介紹該隧道的開挖、超長管棚支護、超前小導管注漿、防排水施工、二次襯砌等施工工藝。

隨著鐵路和公路運輸能力的大幅度增加，我國正大力興建鐵路、公路、城市地鐵等隧道工程，隧道建設迅速跨入“大斷面化”的時代。龍頭山隧道是目前國內最長的分離式雙向八車道公路隧道，但我國特大斷面公路隧道的工程實踐并不多，可參考類似施工經驗較少，也無規(guī)范可參照，如何選擇合理的施工方法，優(yōu)化施工組織，快速安全施工，成為整個隧道施工的關鍵，本文主要介紹了龍頭山雙洞八車道高速公路隧道施工關鍵技術問題，通過施工中對方案的優(yōu)化和應把握的關鍵問題的闡述，為以后大斷面公路隧道及類似工程施工提供參考。

隨著鐵路和公路運輸能力的大幅度增加,我國正大力興建鐵路、公路、城市地鐵等隧道工程,隧道建設迅速跨入"大斷面化"的時代。龍頭山隧道是目前國內最長的分離式雙向八車道公路隧道,但我國特大斷面公路隧道的工程實踐并不多,可參考類似施工經驗較少,也無規(guī)范可參照,如何選擇合理的施工方法,優(yōu)化施工組織,快速安全施工,成為整個隧道施工的關鍵,本文主要介紹了龍頭山雙洞八車道高速公路隧道施工關鍵技術問題,通過施工中對方案的優(yōu)化和應把握的關鍵問題的闡述,為以后大斷面公路隧道及類似工程施工提供參考。

探討在侵蝕性地下水環(huán)境下公路隧道混凝土結構的腐蝕機理,并從公路隧道襯砌結構、防水系統(tǒng)特點著手,研究了如何通過設計適當選材,保證施工質量,防止或減輕侵蝕性地下水對隧道工程結構的影響。

隨著城市經濟快速發(fā)展,城市快速路大量建設,其中雙洞八車道城市快速道路隧道的建設也越來越多,其與山嶺隧道的設計施工方法有一定差異。中山市東部快線工程焦樹山隧道是雙洞八車道小凈距隧道,以其勘察設計為例,詳細介紹焦樹山隧道工程地質條件、斷面形式、結構設計及施工方案設計。

以連霍高速公路張茅隧道為例,針對單洞單向交通四車道大斷面公路隧道提出科學的火災預防原則及系統(tǒng)的火災預防策略。提出\"滅火器+泡沫消火栓系統(tǒng)+簡易滅火設施+自備消防車\"的山區(qū)長大公路隧道消防系統(tǒng)設計思路,對公路隧道工程建設及安全管理具有一定的參考價值。

以蘭海高速馬林隧道工程穿越不整合接觸帶段為背景,采用數(shù)值模擬手段,對比分析不同的導洞開挖順序、掌子面間距及循環(huán)進尺對圍巖變形的影響,結果表明,選用合適的開挖順序可以明顯減小圍巖變形量,而縮短掌子面間距與減小循環(huán)進尺的措施對提升圍巖變形控制效果不明顯。綜合研究成果,確定了馬林隧道穿越不整合接觸帶段的施工優(yōu)化方案,研究成果可為類似工程提供設計依據(jù)與借鑒。

重慶外環(huán)玉峰山隧道施工時遭遇了煤窯采空區(qū)、大溶洞、松散圍巖堆積區(qū)、富水段,施工中采取了三臺階預留核心土、crd工法、單側壁導坑法和雙側壁導坑法實現(xiàn)了安全通過。結合玉峰山隧道的工程實際,介紹了隧道通過大溶洞充填區(qū)和松散圍巖堆積區(qū)所采用的開挖方法和輔助施工方法,總結出了一些三車道大斷面公路隧道軟弱圍巖的施工技術,希望能對類似工程有一定的借鑒作用。

重慶外環(huán)玉峰山隧道施工時遭遇了煤窯采空區(qū)、大溶洞、松散圍巖堆積區(qū)、富水段,施工中采取了三臺階預留核心土、crd工法、單側壁導坑法和雙側壁導坑法實現(xiàn)了安全通過。結合玉峰山隧道的工程實際,介紹了隧道通過大溶洞充填區(qū)和松散圍巖堆積區(qū)所采用的開挖方法和輔助施工方法,總結了一些三車道大斷面公路隧道軟弱圍巖的施工技術,以期能對類似工程有一定的借鑒作用。