断层破碎带隧道围岩敏感性及沉降控制分析

为探明施工隧道穿越断层破碎带时,何种断层形态对围岩稳定性影响最为显著,以绵九高速公路五里坡隧道不同断层形态为例,采用三因素四水平正交数值模拟试验,对围岩进行敏感性分析。此外,为保证隧道施工过程安全,分析断层的响应特性,断层段需围岩注浆加固提高其稳定性。对注浆加固圈厚度分别为:0、1、2、3 m的断层段隧道施工过程进行FLAC 3D三维模拟,采用位移控制率均值K对隧道断层及前后段整个区段的围岩控制效果进行定量评价。结果表明:断层倾向在各水平条件下变化时,拱顶沉降和边墙位移基本不发生改变,其余两因素对隧道拱顶沉降和边墙位移的影响程度分别为:断层厚度>断层倾角、断层倾角>断层厚度。注浆加固圈厚度由0 m递增至3 m时,隧道轴向位移和塑性区面积依次减少,但注浆加固效果也明显下降。通过围岩位移控制率k定量分析注浆加固对位移的控制效果,断层前后段的位移控制率均小于断层处。加固圈为2 m效果最好。

巷道过含水断层破碎带的注浆加固技术

冀中能源郭二庄矿-300 m南大巷在掘进至3232号导向点时遇到含水断层破碎带,为了解决在该破碎带难以掘进和支护的问题,利用注浆加固技术,选用新研制的高效改性聚亚胺树脂注浆加固材料对该含水断层破碎带进行了注浆加固,实验室内的注浆固结体强度试验表明:高效改性聚亚胺树脂注浆加固材料能够明显提高破碎岩体的力学性能。现场监测结果表明:采用该材料进行注浆加固,能够降低围岩的孔隙率、封闭水源,同时加固了破碎围岩,提高了围岩的整体稳定性,使注浆巷道围岩的变形速度得到有效控制,使南大巷的掘进工作成功通过了含水断层破碎带。

水工隧洞TBM施工适宜性围岩分类研究

隧洞掘进机TBM已逐渐成为水工深埋长隧洞的常规施工方法,而现行规范的围岩分类主要以隧洞围岩稳定性和支护措施为判别因素,仅适用于钻爆法隧洞。为此,梳理国内外不同工程的围岩分类指标体系和TBM施工特点,在隧洞围岩基本分类的基础上,重点分析了TBM掘进效率和不良地质条件,构建了TBM施工适宜性围岩分类方法。总结大量工程案例,综合权衡超硬岩、岩爆、断层破碎带、大变形、突涌水(涌泥)和高外水压力六个关键因素对TBM施工的定量影响,提出了可量化围岩分类指标。工程应用表明,TBM施工适宜性围岩分类方法可依据工程地质资料快捷完成围岩分类,能有效指导TBM隧洞施工,且具有较好的通用性和易用性。

煤矿软岩巷道稳定性和规律性

在我国煤炭资源的开发中,遇到软岩工程问题。据不完全统计,软岩矿山多达几十个。根据工程地质条件分析,软岩矿山可能有150～200个以上。软岩造成露天矿边坡滑动,巷道变形破坏,给煤炭生产建设带来极大的危害。煤炭系统在沈北、梅河、舒兰、龙口、

胡家湾隧道断层破碎带挤压性围岩变形控制技术

以兰渝铁路胡家湾隧道为背景,揭示了断层破碎带挤压性围岩地质特征和大变形特征,阐明了初期支护承载允许围岩变形范围的确定原则及由此形成的解决初期支护侵入二衬限界问题的技术方案。通过对破碎围岩、初支结构加强技术措施、现场优化的台阶临时仰拱和CRD开挖法分析,总结形成控制断层破碎带挤压性围岩大变形的关键施工技术,即"围岩加固+初期支护加强+调增预留变形量+优化开挖工法"等一系列控变技术措施,取得了较好的控变效果。

断层场地地震动分析

本文根据断层岩性、倾角、破碎带宽度和隐伏断裂上部覆盖层厚度等因素的变化，密切结合断层及其附近的地形地貌、上层剖面以及基岩面的起伏变化特点建立断层场地模型，并以合成人工地震动作为输入，对这些模型进行了二维地震分析计算，给出了各模型输出点地震动时程和反应谱．对计算结果进行了综合对比分析，取得了若干认识。此外，用宏观震害经验检验了本文方法的可行性和计算结果的可靠性。

浅析不同地质构造的岩层中施工巷道的支护方法

在不同地质构造的岩层中施工巷道,应选择不同的支护方法。

特殊隧道围岩的分级方法探讨

为探讨黄土、膨胀土、断层破碎带等特殊隧道围岩的分级方法,通过对目前国内外的研究进行总结,得到能反应特殊隧道围岩的特性的指标,采取不同的指标组合进行综合研究对其进行分级。研究认为:黄土可按地质年代、天然含水量、干密度进行分级;膨胀土可按塑性指数、自由膨胀率、标准吸湿含水率进行分级;断层破碎带可按地质力学特性进行分级。

特殊围岩中隧洞施工探讨

隧洞是输水、调水工程穿越山区时常用的水工建筑物,在施工中可能会遇到各种特殊的地质条件。根据若干隧洞工程实例,以全断面隧洞掘进机(TBM)施工为主,就断层破碎带、蠕变岩体、溶洞、富水洞段、湿陷性黄土洞段、高地应力洞段等特殊地质条件下的施工进行了说明。

断层影响下隧道受荷特征及围岩变形研究

为研究隧道穿越断层破碎带围岩受荷特征及围岩变形敏感性,依托五道岭隧道工程,采用钢表面应变计监测隧道施工过程中钢拱架应力变化,并建立隧道穿越F8断层的三维有限元模型,研究采用台阶法施工时隧道围岩变形规律及应力演化特征,建立正交试验分析断层破碎带形态参数对隧道围岩竖向位移的敏感性。结果表明:断层破碎带使隧道初期支护右拱腰处钢拱架内环应力由压应力转变为拉应力,隧道初期支护钢拱架受到偏压应力作用;隧道围岩最大拱顶沉降位于断层破碎带中部,最大仰拱隆起位于断层破碎带后部,分别相比于隧道与断层破碎带交界处的围岩位移值增大了10.5%和40.5%;隧道围岩变形受断层倾角影响最显著。

音频大地电磁法在铁路隧道勘察中的应用

查明隧道洞身段地层岩性、断层破碎带宽度、破碎软弱含水岩体和岩溶发育岩体的埋深和规模,可预防涌水和突泥等地质灾害的发生。音频大地电磁法是工程物探的重要手段之一,可探测地下埋深1 500 m浅地层电阻率结构信息。隧道穿越的地层地质条件极为复杂,隧道开挖面临较大的风险,结合铁路隧道工程勘察应用,采用该方法对拟设隧道进行探测,能够初步划分地层岩性,判释隧道洞身段断层破碎带的规模,初步划分隧道洞身段围岩级别和岩溶发育岩体。研究结果表明:该方法能够有效探测隧道洞身段的不良地质体,初步查明隧道工程地质条件,对隧道设计及线路方案的比选具有重要的意义。

V8网络化多功能电法仪在工程中应用研究

某工程输水隧洞线路长、海拔高、洞段多为深埋—超深埋、地质条件复杂多变。发挥V8网络化多功能电法仪即电磁测深技术的优势,系统揭示了测区岩性带、地层结构、断层破碎带等地质体的空间展布规律,为工程地质分析和工程设计决策提供了重要的依据。

巷道裸岩注浆直接堵水技术

井巷裸岩差异复合注浆直接堵水技术,是利用差异注浆和复合注浆方法对井巷裸岩直接堵水的一项技术。它是一种集工作面预注浆与后注浆为一体的方法,适用于顶水掘进、滞后出水裸体巷道堵水,工作面涌水后堵水、过含水层、断层破碎带等。先堵漏后堵水是该项技术的关键。