极高地应力软岩隧道超前导洞应力释放及多层支护变形控制技术

为了解决极高地应力软岩隧道大变形控制难题,以兰渝铁路木寨岭隧道岭脊核心段施工为例,通过现场试验和数据分析,得到如下主要结论:1)提出了"先放后抗,抗放结合,锚固加强"的变形控制理念;2)得出了该隧道岭脊核心段"超前导洞应力释放+圆形4层支护结构+径向注浆+长锚杆+长锚索"综合变形控制方案;3)超前导洞应力释放效果明显,正洞累计变形减小幅度约为34%;4)得到了圆形多层支护结构变形规律;5)累计变形均控制在设计预留变形量内,保证了该隧道岭脊核心段大变形控制效果。

基于锚固应力叠加控制原理的多层支护数值模拟实验研究

随着开采深度增加,回采巷道锚杆支护的难度越来越大,该文基于薛湖煤矿29020机巷围岩赋存地质条件,实验室测试了巷道围岩物理力学参数,现场实测了巷道围岩松动圈,提出了锚固应力叠加控制原理。在此基础上进行了锚杆支护参数的理论计算,并采用数值模拟优化了锚网索支护参数,在薛湖煤矿29020机巷进行了现场应用,取得了较好的技术经济效益。研究结果表明:29020机巷顶板存在80~100 cm的松动圈;采用“锚杆+短锚索+长锚索”多层支护形式可更好地保证围岩稳定性,并计算得到锚杆合理长度为2.4 m,间排距为0.7 m×0.8 m,长锚索8.3 m,短锚索5.5 m,间排距为1.4 m×3.2 m;巷道顶板、两帮位移量10~20 mm,锚杆、短锚索、长锚索端锚力分别为50~100 kN、100~150 kN、100~200 kN,29020机巷围岩稳定性得到了较好控制。

复杂条件下深基坑多层支护方法及数值模拟研究

海相沉积土岩复合地层,其上部淤泥质土承载力低易变形,合理选择支护方式对此条件下深基坑工程的稳定性显得尤为重要。而对于建筑物密集的区域,施工场地狭小,满足不了台阶式支护等对施工场地的要求,因此该文针对此种复杂地质条件,提出了多层支护结构的深基坑支护方式及其数值分析方法。运用有限差分软件FLAC^(3D)实现了多层支护结构的数值模拟,分析了采用不同支护结构时深基坑围护桩桩体挠曲位移、桩顶水平位移和竖向位移的变化规律。结合现场试验、监测数据研究了深基坑多层支护结构的变形特性和支护作用。与传统深基坑支护形式对比,多层支护结构能减少20%的锚索用量(密度上),优化了支护方式。研究成果对海相沉积土岩复合地层条件下的深基坑工程具有重要的理论和工程指导意义。

某高地应力软岩隧道施工方案及多层支护结构变形分析

针对某高地应力软岩单线铁路隧道岭脊核心段大变形控制难题,文章基于“先放后抗”和“先抗后放”的变形控制理念提出了两种不同的施工方案。通过现场试验与监测,分析与总结了不同开挖与支护工序对曲墙四层支护(三层初期支护+钢筋混凝土衬砌)结构变形的影响,得到了不同开挖与支护方案下各层初期支护变形规律。结果表明,从该隧道岭脊核心段施工安全性、施工时效性以及充分利用变形控制的时空效应方面考虑,建议采用基于“先抗后放,以抗为主”的变形控制理念。

跨多层支护结构的地下室钢柱施工技术

上海浦东金融广场项目地下室有4层支护结构,根据钢柱与支护结构相对位置关系的不同,分别采用了不同方法进行吊装。吊装前预先做好汽车吊选型及站位布置,避免出现无法卸车吊装和台班浪费情况。由于预案精确周到,地下室钢柱施工过程中未破坏多层支护结构体系且有效减少了汽车吊台班数,达到了安全、经济的施工目标。

考虑流变效应的软岩大变形隧道多层支护作用机理分析

为了更好地描述软岩大变形隧道多层支护作用下围岩的流变特性,假定围岩本构模型为黏弹-塑性流变模型,塑性屈服准则选用Mohr-Coulomb屈服准则,将多层支护作用简化为分时分次施加不同大小的恒定支护力,推导多层支护作用下围岩位移的解析解。通过与有限差分数值解进行对比分析,得到两种方法的围岩位移随时间变化规律基本一致的结论,验证了解析解的合理性。通过具体算例,分析多层支护对围岩应力场、位移场的影响。研究结果表明:(1)隧道开挖同时施加的第一层支护力产生的围岩位移与围岩的黏弹-塑性效应有关,后续施加的支护力产生的位移增量仅与围岩的黏弹性效应有关;(2)随着时间的推移和多层支护作用下围岩洞壁支护反力的增加,围岩塑性区与黏弹性区交界面切向应力逐渐减小;(3)围岩径向位移从洞壁到围岩深处呈递减趋势分布,随着时间的增加,位移逐渐增大,直至变形稳定。

多层连接双排桩基坑支护FLAC-3D数值模拟及分析

为了研究多层连接双排桩支护结构桩间距对支护性能的影响,运用FLAC3D建立了深基坑多层水平连接双排桩支护的计算模型,进行分层开挖三维动态模拟计算,同时讨论了排距、桩长等参数对桩顶位移的影响。通过多工况数值分析求得：当桩长约为开挖深度的1.8~2.0倍时,排距与基坑开挖深度之比为0.43~0.50,基坑支护效果较好。为探究多层水平连接双排桩支护结构提供有益指导。

多层初期支护在景寨隧道软弱围岩中的应用

景寨隧道为玉磨铁路关键控制性工程,在克服断层影响的高地应力顺层偏压产生的大变形实践过程中,摸索出合适的多层初期支护施工工序,形成以多层初期支护为主要措施的综合方案,在变形控制、进度指标提升、经济性提升等方面均取得了较好效果。

基于FLAC^(3D)多层水平连接双排桩基坑支护数值模拟

基于FLAC^(3D)数值模拟软件,建立了普通双排桩支护结构与多层水平连接双排桩支护结构的数值模型,进行开挖过程的三维动态模拟,并对模拟结果进行对比分析,力求为多层水平连接双排桩支护的研究提供有益指导。分析表明,对于多层连接双排桩支护结构,基坑最大侧向水平位移发生在基坑顶部,沿深度方向,水平位移逐渐减小;多层水平连接双排桩支护结构在控制基坑侧向水平位移方面优于普通双排桩支护结构。

高地应力强膨胀性泥灰岩隧道多层拱架支护施工应用研究

以阿尔及利亚甘塔斯隧道膨胀性泥灰岩挤压破碎带为背景,为了克服高地应力泥灰岩隧道初期支护变形大、易失稳的施工难题,提高隧道施工机械化程度,加快施工进度,甘塔斯隧道采取了玻璃纤维锚杆加固掌子面,多层拱架支护的施工方式,挖掘机配液压破碎锤全断面开挖,有效避免开挖后掌子面失稳造成的坍塌等灾害发生,提高了隧道施工机械化程度,有效提高施工工效。

冠梁刚度对多层连接双排桩支护的影响

基于FLAC^(3D)模拟软件,建立多种多层连接双排桩支护结构冠梁刚度的数值模型,进行开挖过程的三维动态模拟,并对模拟结果进行对比分析,以探讨冠梁刚度变化对多层水平连接双排桩支护结构支护性能的影响。分析表明,随着冠梁刚度增加,支护结构水平位移最大值逐渐减小,且幅度逐渐变小;基坑侧向位移最大值发生在基坑开挖面中下部位置,沿基坑深度方向,水平位移先逐渐增大,达到峰值后,逐渐减小。

挤压性大变形隧道研究现状与展望

针对隧道工程挤压性大变形问题,文章阐述了大变形的定义及特征,介绍了国内外典型高地应力挤压性大变形隧道工程实例,并从挤压性大变形机理、发生条件、变形分级及预测、支护理念、支护措施及衬砌施作时机等方面对国内外研究现状进行了深入分析。结果表明:国内对挤压大变形机理存在以水平地应力为主导和垂直地应力为主导两种截然不同的认识;国外通常采用单一指标对挤压大变形进行分级,国内则往往采用多指标;挤压性隧道变形的精确预测仍是一个重难点问题;国外采用的支护措施以柔性支护为主,国内则以多层支护和应力释放为主。最后,提出了包括变形机理、变形预测、支护体系、定额配套以及衬砌结构长期稳定性等隧道挤压变形的发展方向。

华蓥山隧道穿煤段施工及安全监测

华蓥山隧道穿过具有瓦斯突出威胁的煤层，施工中必须防突，防坍，防水，在施工中应用了超前钻孔探测，浅眼多循环控制爆破，层层设防，多层支护及全过程监控量测量等技术，取得了满意的施工效果，可供瓦斯突出及穿越隧道施工参考。

软岩隧道最大变形量预测及变形机理

对在建的云屯堡软岩隧道横断面利用flacd5. 0进行模拟分析得到横断面不同位置变形沉降量从而找出最大变形量点。多次出现的大变形及塌方等地质灾害特征、影响因素及其成因机制的分析表明:地下水发育、构造集中地段变形相对较大,千枚岩为主,高应力的变形是隧道发生变形破坏的主要诱因。针对大变形地段多层支护,分层施作;锚杆可采用长短结合形式。

龙固煤矿井筒过膨胀粘土施工实践与探讨

龙固煤矿在主副井筒施工中，表土段遇有四层膨胀性粘土，采取多层复合支护形式，安全通过粘土层段。

曲江煤矿中央回风立井的维修

曲江煤矿中央回风立井因地压与采动影响等多种原因,出现严重损坏、垮塌造成井底堵塞,无法继续使用。为了改善优化曲江矿井提升、通风、排水系统,对中央风井进行维修,采取多层复合井壁支护,注浆加固,分段维修,大体积混凝土施工技术等施工措施,工程质量合格,安全无事故。本文介绍了该立井井筒的维修施工的实践和体会。

大断面软岩隧道变形特征及多层初支控制研究

以连城山大断面软岩隧道工程为依托,基于施工监测数据,对比分析了单层I22b钢拱架初期支护、单层H20b型钢拱架初期支护、双层I22b工字钢拱架初期支护和双层H20b型钢拱架初期支护4种支护方案下围岩的变形规律与支护的受力特征。结果表明,单层和双层I22b钢拱架初期支护均不能控制隧道的大变形,而双层H20b型钢拱架初期支护可以控制隧道围岩变形。采用数值软件进一步比较了4种支护措施对于控制围岩变形的有效性,计算结果表明,I22b钢拱架的支护控制围岩变形的效果明显较差,尤其是单层I22b钢拱架的支护方案条件下围岩发生了较大的变形。采用双层初期支护的方案后围岩变形分布更均匀,支护结构与围岩协同变形。研究结果可为类似工程的设计与施工提供一定的参考。