高烈度地震区铁路隧道震害特征与整治研究

研究目的:为明确震后隧道破坏特征,提出合理的高烈度地震区铁路隧道震害整治技术,依托兰新第二双线大梁隧道震后整治工程开展相关研究工作。现场调研探查大梁隧道震后灾害特征,根据物探、钻探情况及现场收集资料,综合评价震损破坏等级,针对隧道震害损坏情况提出针对性的整治技术措施,结合现场试验及实施情况,明确技术措施应用效果,为后续类似工程及隧道抗震设计提供借鉴。研究结论:(1)隧道震后出口段地表裂缝以拉张或挤压特征呈羽状展布,裂缝有明显错台现象;(2)隧道结构破坏受断层影响呈明显空间依赖性,特征效应突出,进口和出口段结构分别向右上方和左下方偏移,断层核心区结构错动、变形破坏严重;(3)地面裂缝可采用分层夯填水泥改良土和灌注砂浆结合的方法处理,针对Ⅴ级、Ⅳ级和Ⅲ级及以下破坏段,分别提出“大刚度圆形衬砌+大预留变形量+减震消能层+节段设计”、“格栅钢架+C40模筑混凝土”和“裂缝封闭+基底注浆”的综合整治方案;(4)现场监测结果表明,隧道全段二衬位移稳定,初期支护和二次衬砌以非对称性受力为主要特点,但整体受力较小,证明了支护方案的有效性和合理性。

高寒地区含水碎屑地层隧道设计与施工

祁连山隧道地下水发育,岩体软弱破碎,进口段穿越F6、F7区域性断裂,存在碎屑流地质现象,隧道开挖后变形大、变形速度快,易造成围岩失稳,施工风险大。通过祁连山隧道进口碎屑地层的设计研究,提出了以"预加固+双层支护结构+隔热保温技术"为主的综合设计方案。对地质相对较好、水量较小的地段采用三台阶七步法;岩体软弱破碎、水量大的地段采用三台阶临时仰拱法。根据施工监测结果,围岩最大变形为197mm,在设计容许范围之内,设计及施工措施合理可行。

兰渝线化马隧道涌水处理

化马隧道涌水为高压宽张岩溶裂隙水,具有水量大、压力高、涌水连续、贯通性好、补给水头稳定等特点。通过详细的地质勘探、地质超前预报、超前钻孔探测水情,掌握了涌水的特点和性质,提出了采用迂回导坑绕避结合泄水洞排水的处理方案,顺利的通过了隧道涌水段。

化马隧道涌水处理浅析

化马隧道涌水为高压宽张岩溶裂隙水,具水量大,压力高,涌水连续、贯通性好、补给水头稳定等特点。通过详细地质勘探、水文地质条件分析及准确地质超前预报,掌握了涌水的特点和性质,提出了采用迂回导坑绕避结合泄水洞排水的处理方案,顺利通过了隧道涌水段。

岩溶区隧道隔水岩盘安全厚度预测

为减少岩溶隧道存在的突涌水灾害,对岩溶区隧道突涌水灾害形成机制和溶洞溶腔与隧道的3种位置关系(溶腔与洞轴线正交、斜交和平行)进行分析。以对应的隔水岩盘厚度要求最大(危险等级最高)的正交模式为例,采用数值模拟方法,分析隧道围岩级别、溶腔水压力、溶腔尺寸对隔水岩盘设计厚度的影响;通过对不同工况下岩溶隧道最小隔水岩盘进行对比分析,研究隔水岩盘厚度控制因素,推导出不考虑溶腔体积和考虑溶腔体积2种情况下的隔水岩盘最优设计厚度表达式。对圆梁山隧道DK354+460溶腔情况进行对比,结果表明利用本文公式计算得到的安全厚度值相对合理,该研究对实现岩溶区隧道隔水岩盘安全厚度科学预测提供了一种新的参考方法。