基于组合赋权的白云岩隧洞超前支护综合评价

为解决滇中引水工程剧烈砂化白云岩隧洞超前小导管支护效果不佳、超挖超耗严重等问题,通过数值模拟计算了以超前小导管长度、环向间距、循环进尺为因素设计的正交工况。根据数值模拟计算结果,基于主客观组合赋权对围岩变形、结构受力和施工成本等指标进行了综合评价。研究结果表明:增大超前小导管长度和减小循环进尺分别可以有效控制拱顶沉降和隧洞侧壁收敛,结构受力受循环进尺影响程度最大,小导管长度和循环进尺对施工成本的影响稍大。结合综合评价以及现场试验结果,在依托工程的剧烈砂化白云岩地层条件下,超前小导管支护参数宜为长度3 m、环向间距0.2 m、钢架间距0.6 m、循环进尺1.8 m,经监测该参数组合下围岩稳定性良好,掉块现象减少,超挖控制效果增强。

中等砂化白云岩小断面隧洞控制爆破技术:以滇中引水工程玉溪段隧洞为例

白云岩砂化是白云岩分布区一种特殊的岩溶地质现象,中等砂化白云岩岩体呈块状破碎结构,爆破以及超欠挖控制难度很大。为降低施工风险,减少超挖超耗,依托滇中引水工程扯那苴隧洞前段,开展了中等砂化白云岩小断面隧洞控制爆破参数优化研究。采用LS-DYNA软件,建立了砂化白云岩周边孔爆破模型,研究了不同光面爆破参数对岩体爆破裂纹扩展的影响,通过不同工况下的对比研究,提出了适用于中等砂化白云岩的光面爆破设计参数的合理取值范围。结果表明:周边孔间距取30~70 cm、径向不耦合系数小于2.6、最小抵抗线距离取30~60 cm、周边孔密集系数介于0.6~1.3时,爆破效果良好。在此基础上,总结形成了相应的控制爆破技术,施工效果与数值模拟结果吻合较好。

浅埋引水隧洞下穿高速公路超前支护体系研究

基于云南滇中引水工程老尖山隧洞下穿玉江高速公路工程,通过数值模拟对隧洞下穿高速段采用的“超前支护+初期支护+临时支护”支护体系进行研究。得出以下结论:在该支护体系下,开挖对玉江高速的沉降影响范围为隧道轴线上方地表左右各15m范围内。随着开挖的推进,地表的最大沉降值为0.292mm,说明在该支护体系下能有效地减小地表沉降值。由于隧道埋深较浅,支护结构受力较小。隧道全段支护在材料的允许范围内,可以判定隧道结构处于安全状态。