关口垭隧道塌方治理技术

关口垭隧道是位于桃源县境内的常德—张家界高速公路中两座独立隧道,左洞全长880m,右洞全长700m。采用逆向坡度施工(由出口向进口),当关口垭隧道右洞施工到YK73+945～YK73+925段时,连降暴雨10多天,洞内大量积水排除不及时,使得初期支护不及时,该段埋深浅又存在偏压作用,导致该区段30m左右范围内比较破碎地层出现塌方并贯通至地表。分析塌方原因后,结合工程具体情况,决定采用超前小导管预注浆方法治理塌方区,实践证明该法既经济又安全,为隧道塌方治理提供了一种安全可行的实用方法。

基于人工智能方法的隧道塌方风险预测研究

为了对隧道塌方风险展开研究,整理246起隧道塌方事故案例,通过建立塌方风险评估指标体系,基于人工智能预测方法,分别采用随机森林算法、径向基函数神经网络、BP神经网络模型、粒子群算法优化BP神经网络模型,对塌方风险进行预测。结果表明,随机森林算法、径向基函数神经网络、BP神经网络模型、粒子群算法优化BP神经网络模型的塌方预测准确率分别为81.67%、83.33%、86.67%、93.33%,F_(1)值分别为0.645、0.642、0.5、0.833。粒子群算法优化BP神经网络模型预测准确率和F_(1)值均大幅提高,预测效果最好,大大减少了评估结果的主观性,为隧道塌方风险研究提供了新的研究思路。

隧洞塌方段处理措施浅析

主要介绍了隧洞塌方段施工的大塌方处理措施,分析了隧洞施工塌方原因,总结了松散塌方体在隧洞满洞径堵塞状态下,采用注浆管棚、注水泥浆、钢拱架支护、全断面掘进开挖清理塌方体的施工方法,以及隧洞施工塌方预防措施,保证了施工安全、质量,供以后进行类似的应急处理施工参考.

隧道施工中塌方风险耦合评估方法研究

为提高隧道施工塌方风险评估准确率,考虑评估的多指标性与耦合性特点,提出了一种基于风险耦合的隧道施工塌方风险评估方法。首先,通过事故统计分析确定14个塌方风险指标,并确定各指标风险等级阈值,建立了隧道塌方风险评价指标体系;然后,使用层次分析法与K-均值算法的组合权重计算方法确定评价指标权重,采用概率密度函数确定各指标等级隶属度;最后,通过耦合度公式计算指标间的耦合度,建立隧道施工塌方风险耦合评估模型。将建立的模型应用于某输水隧道的施工塌方风险评估,评估结果与实际情况基本吻合,验证了评估方法的合理性与可行性,为隧道施工塌方风险评估提供了新思路。

基于集对分析理论和数字化平台的山岭隧道塌方风险评价

为更准确、更科学地完成山岭隧道塌方风险评价,提出一种基于层次分析法(AHP)-熵值法(Entropy)集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价方法。首先,选取地质因素、设计因素、施工因素、管理因素4项因素作为塌方风险评价指标体系的准则层,选取12项因素作为指标层,运用层次分析法和熵值法分别计算2级指标权重;然后,引入集对分析理论确定指标联系度,并结合置信度准则对塌方风险的等级进行判定;接着,利用Grasshopper以及Python软件,对集对分析理论进行可视化程序开发,并将其与隧道-地质BIM交互模型进行耦合,建立基于AHP-Entropy集对分析模型的隧道塌方风险数字化分析平台;最后,结合重庆某隧道实际工程,验证隧道塌方风险评价的高效化、可视化效果。研究表明:基于集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价数字化分析平台运行时间约为2 s,与传统的隧道塌方风险评价方法相比可以大大提高风险评价效率,同时利用AHP-Entropy法确定评价指标权重,提高了评价结果的可靠性。

基于TBM掘进大数据和特征参数的引水隧洞塌方分析

针对TBM掘进过程中缺乏对围岩质量和塌方风险快捷、精准的预测预警方法,通过对TBM掘进大数据的深入挖掘,结合对实际工程塌方数据的剖析,提出潜在塌方风险的辅助判断依据。首先,对冗杂、连续的原始采集数据进行预处理,获取高质量的分析数据;然后,基于参数的相关性分析提出围岩特征参数的计算方法,并围绕特征参数的合理性和适用性,通过理论推导、室内试验和现场原位掘进试验进行论证;最后,结合实际的TBM塌方案例分析特征参数与围岩地质情况的相关性,提出塌方风险快速判断依据。结果表明:基于TBM掘进数据获取的围岩特征参数在一定程度上反映了围岩质量,其数值与围岩质量正相关,当其数值显著降低、变幅超过69.2%时,当前的掘进循环极大可能存在塌方风险。

某山区公路隧道冒顶塌方原因分析及处理措施

文章从山区高速公路隧道塌方研究现状入手,从多个方面分析了造成隧道塌方的原因,重点介绍洞顶地表处理和洞内加固法的应用。该法针对围岩地质条件复杂、洞顶覆盖层厚度较薄的隧道塌方,具有操作方便、经济安全等优点,可为同类隧道塌方处理提供借鉴参考。

某TBM施工引水隧洞塌方特征与施工方案

TBM(Tunnel Boring Machine,全断面掘进机)施工进入Ⅴ类围岩洞段,极易发生塌方灾害,进一步引起TBM卡机,严重影响施工进度。某引水隧洞采用敞开式TBM施工,刀盘及护盾上方发生塌方,本文采用地质调查与地质超前探测分析了塌方段地质及地下水情况,揭示地质与地下水对塌方的影响作用,建立了“护盾后方加固、化学注浆、固结灌浆、塌腔回填”的处理思路,并对塌方段掘进方案进行了优化。现场TBM安全、高效地通过塌方段,为今后类似塌方灾害的处理提供了参考。

大断面隧道塌方机理与安全性控制研究

隧道工程在现代城市建设中起到了至关重要的作用。大断面隧道因其具备较高的通行能力以及良好的通风条件,被广泛应用于城市地下交通、水利工程等领域。然而,随着隧道工程规模的不断扩大,大断面隧道的安全问题也逐渐引起了人们的关注。隧道塌方作为大断面隧道工程中的一种常见事故类型,一旦发生,往往会导致严重的人员伤亡和财产损失。因此,深入研究大断面隧道塌方的机理以及相应的安全性控制措施显得尤为重要。

引水隧洞塌方段综合支护技术研究与应用

分析了左江治旱驮英水库及灌区工程驮楼~广沙隧洞在开挖过程中出现的塌方问题,认为其主要原因为复杂地质条件下的岩层破碎带和支护不足。为确保施工安全,提出了综合支护技术方案,包括堆渣堵孔护坡、围岩变形监测、大小管棚支护、钢拱架支护、塌方清运、底板软基清理及垫层混凝土施工和回填灌浆等。通过循环进尺施工方法,有效控制了施工过程中的安全性和稳定性,确保了工程的顺利进行。

浅埋黄土隧道塌方破坏模式及处置技术

以宁夏某浅埋黄土隧道塌方事故为依托,首先讨论分析浅埋黄土隧道的塌方破坏机理及模式,然后根据现场塌方情况,分析案例隧道塌方原因并提出处置方案,最后通过数值模拟和现场监测对其处置效果进行评价。结果表明:黄土自身的易灾性、不良地形地势、浅埋隧道施工扰动以及强降雨入渗共同导致隧道上方围岩形成一定范围的黄土软弱湿陷带,原隧道支护结构无法抵抗劣化后的围岩,围岩变形和结构受力均大幅增加,其中拱顶沉降增大了91.8%,拱肩处初支正弯矩增大了60.7%;黄土地层开挖面失稳破坏可分为掌子面到达软弱湿陷带的失稳破坏和穿越整个软弱湿陷带的失稳破坏两种模式;结合有限元模拟和现场监测验证,“临时支护系统+换拱+超前中管棚注浆加固”的综合防塌方处置技术应用效果显著。

新旗下营隧道塌方段治理措施优化设计

为了在隧道塌方地段能够保证施工安全进行,需要采取超前支护手段来保证围岩稳定。以新旗下营隧道塌方段为依托,研究不同支护措施对隧道塌方段的影响,根据现场塌方情况比选出合适的支护方式——超前小导管,采用Midas GTS NX(迈达斯)有限元软件,分别建立了无超前支护和超前小导管支护方案进行比选分析。在此基础上,对超前小导管长度和注浆加固区厚度参数进行优化比选。结果表明:超前小导管支护效果明显,能有效改善断层破碎带和地形偏压对隧道的影响,并且当超前小导管长度为4 m,注浆加固区厚度为1 m时,可有效控制围岩变形,保证围岩稳定。研究验证了参数选取的可行性,可为类似隧道塌方的预防与治理提供工程借鉴。

山岭隧道塌方成因分析及治理

基于"新奥法"的基本原理,结合地质条件分析,归纳出山岭隧道4种常见的塌方模型。根据施工过程中塌方的成因及形态,分为2类,即承载拱塌方、松散体塌方,给出了相应的处理原则。以某工程隧道塌方治理为案例,按"稳固后方、超前注浆、分步开挖、加强支护"的原则,顺利通过塌方段。

基于AHP-TOPSIS的深长引水隧洞穿越破碎地层塌方风险评价

深长引水隧洞穿越破碎地层时极易诱发塌方风险,地层塌方风险评价的科学准确评级对于降低施工风险和成本具有重要意义。如何简单、快速、准确地对地层塌方风险进行评价一直是一个有挑战性的研究内容,也是现场施工的迫切需求。深长引水隧洞穿越破碎地层塌方风险受多种因素的影响。从地质角度和施工角度选取隧洞开挖跨度,隧洞埋深,岩体完整性、地下水发育程度,结构面状态和施工管理水平6个指标,建立了深长隧洞塌方风险评价体系。基于AHP-TOPSIS的基本原理,建立了深长引水隧洞穿越破碎地层塌方风险评价模型。通过AHP确定其权重系数,使用TOPSIS理论确定破碎地层塌方风险等级。该模型成功对磨盘山隧洞进行评级,取得了良好的评价效果。结果显示:71+899~999段落的评价结果为V级风险,现场风险极大,开挖过程中在71+995发生小型塌方。

某水电站竖井断层带塌方支护研究

某水电站上部压力竖井在反井溜渣开挖支护过程中,受F25断层带影响围岩破碎并遇季节性地下水量增加,导致大范围塌方,通过一系列模拟计算,确定支护措施,确保了上部压力竖井顺利贯通,支护后对塌方段进行收敛监测,结果显示支护后变形微小稳定,此开挖过程中采取一系列有效安全措施进行总结,对类似工程有一定的参考价值。

多褶皱页岩环境下新型隧道防塌方开挖装置及施工技术研究

本文提出了一种多褶皱页岩环境下新型隧道防塌方开挖装置及其相应的施工技术。首先,分析了多褶皱页岩环境下隧道塌方风险的特点和原因;然后,介绍了新型开挖装置的结构、工作原理、施工技术和措施;最后,以塞尔维亚E763高速公路项目为例,验证了新型开挖装置及施工技术在实际工程中的应用效果。

穿越断层破碎带的引水隧洞塌方机理及治理措施

引水隧洞穿越不良地质区易发生坍塌、突水、突泥等灾害,严重影响引水隧洞工程的施工安全。依托引水隧洞穿越断层破碎带施工为背景,从断层破碎带、降雨及地下水两方面分析引水隧洞的塌方机理,通过有限元法,对比不同加固方案的隧洞加固效果。结果显示,采用超前小导管加固方案更佳,并确定合理的超前小导管注浆加固范围为2m。研究结果可为类似工程施工提供参考与借鉴。

不良地质条件下山体内弧形闸门竖井塌方处理措施

轿子山水库山体内弧形闸门竖井塌方,竖井下游侧倒悬体失稳,边坡垮塌冒顶。如何有效处理塌方,加固已失稳的倒悬体,防止二次开挖时竖井倒悬体再次坍塌,确保闸门竖井建成后安全运行是关键。在塌方处理中先对井内坍塌漏斗进行回填,后用混凝土梁+锚筋桩+固结灌浆联合从井口对下部岩体进行加固,再用锚喷支护+固结灌浆对井壁进行加固的措施,有效处理了塌方冒顶,联合支护对坍塌体起到良好的加固作用。

大磨山隧道贯通面处塌方原因分析及处理措施

对于双向开挖隧道,贯通面通常选择在Ⅱ、Ⅲ级围岩隧道中部围岩条件较好段落,但实际工程中因施工进度、项目分界线等因素制约,贯通面可能处于Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩段落,此时先行开挖至贯通面桩号的施工单位由于对掌子面处理不到位且长时间全断面放置,易导致贯通面处出现塌方。为解决此类问题,依托国道324(纵二线)厦漳界至凤山段大磨山隧道左洞贯通面处塌方处理实际案例,对软弱地质条件下贯通面塌方原因进行分析,设计了处置措施,并对拟采用的支护结构进行验算,确保隧道安全贯通。

不良地质条件下大直径竖井塌方处理技术研究

在不良地质下进行竖井开挖施工是非常困难的,尤其是在进行大直径竖井开挖过程中,更是困难重重,这就要求在施工过程中必须采取可靠的支护措施,才能保证施工安全、质量和进度。但由于地下地质条件复杂,不确定因素较多,在竖井施工时发生塌方的情况时有发生。为了安全高效地处理竖井塌方问题,文章以内蒙古引绰济辽蛟流河顶管始发井塌方为例,分析塌方处理方法,为类似工程提供借鉴。