软弱围岩大变形隧道施工技术探讨

隧道作为交通工程施工中主体结构之一,对缩短线路距离、改善运行条件等都具有突出作用。而我国地形条件复杂,在施工过程中常会遇到构造影响强烈、节理裂隙发育、挤压和蚀变等地质条件,造成隧道在施工过程中围岩出现大变形开裂的现象,严重影响施工质量和安全。为此,超前掌握施工区域地质条件,采用科学合理的开挖支护手段对容易发生大变形区域进行控制,避免出现因地质条件影响隧道围岩出现大变形、坍塌等,是保证隧道施工安全的关键。

软弱富水大变形隧道施工技术

目前,我国高速公路建设正处于高速发展时期,隧道施工已成为一个重要的组成部分。隧道开挖过程中,常遇到大量的地下水,围岩破碎,节理发育,大变形等问题。本项目拟对软弱富水地层、高应力大变形区域千枚岩、断裂带等不良地层中的施工技术难题进行深入研究,并对其进行系统的分析与总结,并提出相应的施工工艺措施,以期为同类工程提供可借鉴的参考。

挤压性大变形隧道分层初期支护适应性分析

针对挤压性大变形隧道支护参数、支护时机在设计工作中难以量化的现状,在考虑围岩流变效应和支护弹塑性本构的基础上,结合数值模拟手段,对各类支护的等效支护抗力和不同等级大变形隧道分层初期支护量化参数及适应性开展研究。得出主要结论:1)基于抗压强度控制,提出不同组合参数下的喷射混凝土和型钢拱架等效支护抗力;基于位移等效原则,提出不同直径、不同长度砂浆锚杆和不同长度预应力锚索的等效支护抗力。2)基于监控量测曲线,对考虑流变效应的围岩物理力学参数进行反演,以此计算围岩特征曲线,实现围岩变形量值、不同支护时机所需支护抗力与时间的关联。3)根据既有案例,取单边15 cm作为单层支护极限变形值,构建支护抗力曲线;基于极限变形控制原则,提出轻微大变形可选用单层初期支护+短锚杆的支护形式、中等大变形可选用2层初期支护+短锚杆的支护形式、强烈大变形可选用圆形隧道+3层初期支护+短锚杆+长锚索的支护形式的建议,并提出不同等级大变形隧道的支护时机及预留变形量建议值。4)兰渝铁路木寨岭隧道工程应用分析结果表明,采用该方法选取的支护参数是合理的。

软岩大变形隧道马蹄形掘进机研发设想与展望

基于国内外大量高地应力软岩隧道工程案例和理论研究,分析掘进机在软岩地层施工的难点,对掘进机进行有针对性的研发设计,提出基于“应力释放”设计理念的“软马”掘进机和“半马”掘进机,以及基于“及时支护”理念的“外马”掘进机。结合掘进机开挖、支护、衬砌同步施工的特点,探索马蹄形掘进机关键技术及施工方案,吸收国内外软岩大变形地质隧道的施工经验,将先导螺旋开挖装置、拱架外置、盾体变径等技术应用于马蹄形掘进机的设计,预期可解决软岩大变形隧道施工中的问题。最后对全域软岩地质施工装备进行研发展望,概述基于“多地质适应性”理念的多功能、多模式马蹄形隧道掘进机等,以期对软岩大变形地质条件下掘进机工法建造隧道提供新的解决方案和思路。

大变形隧道中鸟笼锚索系统的开发与应用研究

为适应软岩大变形隧道的支护构造对及时主动性和耐久性的要求,提出并研究“树脂端锚+水泥浆全长锚固”的鸟笼锚索系统。通过介绍鸟笼锚索系统的结构组成及施工工艺,并在软岩隧道中开展现场试验研究,为地下工程新型锚索结构的开发与应用提供参考和借鉴。

浅析NPR预应力锚索在高地应力软岩大变形隧道的应用

传统的锚杆与钢拱架组合式支护因其经济实用、安全可靠、操作方便,在我国公路铁路隧道的初期支护中有着广泛的应用,其支护作用范围一般为3-5m,但对于地质构造复杂、围岩破碎风化严重、节理褶皱发育、地应力极高的木寨岭特长公路隧道,并不能很好的抑制变形,保证隧道后续衬砌施作净空。因此,引进了高预应力NPR锚索进行初期支护,通过前期试验,对比原设计及采用NPR锚索后初期支护变形收敛的数据,表明采用NPR预应力锚索-钢拱架喷锚支护体系可以有效控制隧道围岩初期支护大变形的发生,初支变形量从最大1958mm减小到255mm以内,很大程度避免了初期支护变形、侵限,频繁拆换拱引起的安全、进度隐患,支护效果显著。

软岩大变形隧道施工技术探讨

随着城市化进程的不断加速和交通运输需求的不断增长,隧道工程作为连接城市的重要通道,在现代交通和城市建设中发挥着至关重要的作用。然而,许多隧道工程常常面临软岩地层的挑战,这种地层具有较低的强度和较高的变形性质,给隧道的施工和运营带来了一系列的问题。软岩地层广泛分布于全球各地,特别是在高山、丘陵和沿海地区。由于其独特的工程性质,软岩地层隧道施工面临着一系列困难和风险,如地层变形、塌方、地下水涌入等。因此,本文对于软岩大变形隧道施工技术展开研究,旨在确保隧道施工安全、稳定和高效的关键。

软岩大变形隧道二次衬砌施作时机探讨

软岩大变形隧道二次衬砌施作时机始终是隧道界讨论的热点问题,但目前还没有具体的软岩大变形隧道二次衬砌施作时机的判别指标。结合乌鞘岭隧道工程实例,分析二次衬砌稳定性的影响因素,以及初期支护变形与二次衬砌变形的关系、施作二次衬砌前支护变形速率与二次衬砌变形的关系、二次衬砌开裂断面对应的支护变形及二次衬砌分担围岩压力比例等。根据实测变形统计值、理论计算的极限位移及弹性位移,推算量测丢失位移,并得出实测变形、二次衬砌前变形速率与极限位移等之间的相互关系。最后提出不同大变形级别的乌鞘岭隧道二次衬砌施作时机的两个判别指标,即以隧道极限位移为基础,以现场量测日变形量与量测总变形量为依托的判别指标,在软岩大变形隧道二次衬砌施作时机方面进行探讨和尝试。

让压锚杆在大变形隧道支护应用中试验研究

锚杆在支护大变形隧道工程时常因变形过大而发生拉断破坏,为推广可延伸性锚杆在大变形隧道中的应用,提出了恒阻挤压滑移让压锚杆,通过挤压并拉伸锚杆杆体来消耗高地应力引起的围岩形变能量,实现让压功能;通过调整挤压套的位置、握裹力,可以依据具体大变形隧道工程的围岩特性,调节让压锚杆的让压荷载、最大让压量。通过室内试验,证明了恒阻挤压滑移让压锚杆让压装置可靠性,获得了恒阻挤压滑移让压锚杆力学特性。以兰渝线毛羽山隧道为应用工程,试验结果表明:让压锚杆在大变形隧道工程中可以保证可靠的让压效果;在软弱不良大变形隧道工程中,宜采用注浆等手段以保证让压锚杆的有效支护性能;让压锚杆可以有效控制围岩变形,保证大变形隧道中围岩的收敛效果。

大变形隧道初期支护受力特征及对策研究

由于隧址区岩体具有大变形效应,渝利铁路大梁隧道在初期支护施作后拱腰、拱脚等部位相继出现喷混凝土开裂、剥落、掉块等现象。为了保证隧道结构安全,采用现场测试(解除应力测试和松动圈测试)、数值模拟(试算/正演计算)等方法对该段支护结构的受力特征进行了研究,并提出了相应的对策措施。结果表明:在此地质条件下,初期支护配筋为6.36 cm^2时,结构将产生破坏(最大弯矩处安全系数为1.0),而实际配筋只有5.07 cm^2,所以初期支护内的配筋(格栅钢架)不能满足工程实际需要,必须调整类似地质条件的支护参数才能保证隧道整体稳定性;同时研究获得的松动圈范围为2.29 m,与地质雷达的松动圈测试结果相吻合,验证了该方法的可行性及结果的准确性。

基于软岩大变形隧道的施工技术研究

针对某高速公路隧道软岩体大变形工况,论述了此隧道施工的工程难点,分析了软岩隧道施工的大变形病害现象,重点总结了碳质板岩体地质条件下,软岩隧道开挖掘进的施工技术要点。经该工程实例验证,达到了满意的施工效果,旨在总结施工经验,为同类工程提供参考。

高地应力条件下控制软岩大变形隧道周边位移的施工工法研究

文章基于新建兰新第二双线铁路某隧道穿越高地应力条件下的软岩地段的工程实际,采用有限差分软件FLAC3D对该隧道施工拟采用的三台阶法、三台阶临时仰拱法和三台阶七步法等三种工法进行了动态开挖模拟。通过对各工法下隧道拱顶沉降和水平位移变化情况对比分析,结果表明在高地应力下,三台阶临时仰拱法能及时封闭成环,是最能控制软岩大变形隧道周边位移的施工工法。

浮动平均值在大变形隧道定额测定与分析中的应用

近年来,国内外对大变形段隧道在设计、施工技术方面的研究取得了一定的成果,例如兰渝、拉林等铁路项目均对高地应力大变形进行了研究,铁建设[2007]155号文也针对施工降效明确了定额增加幅度系数。但是在定额测定的过程中,由于隧道工程施工的复杂性和综合性,所需的施工组织模型原始现场数据数量极大,算数平均等方法求解的消耗量会因施工环境变化等难以避免的因素,存在偏差或异常。本文介绍了R语言编程计算浮动平均值的方法,并运用研究成果,对写实数据进行二次处理和优化,有效提高了数据的准确性和稳定性。

高地应力软岩大变形隧道洞型及双层初期支护支护时机研究

为优化高地应力软岩隧道支护结构受力以及控制围岩变形,开展隧道洞型与双层初期支护支护时机研究。首先,通过现场监测数据分析高地应力软岩隧道单、双层初期支护的支护效果及围岩变形规律;然后,采用FLAC3D软件对比分析马蹄形(高跨比0.80)、类圆形(高跨比0.90)、圆形(高跨比1.00)3种洞型下以及第1层初期支护变形达300、350、400 mm时施作第2层初期支护时隧道的受力与变形情况。研究结果表明:(1)对于高地应力Ⅲ级大变形围岩2车道隧道,采用双层初期支护较单层初期支护虽有效控制了围岩变形,但在施工过程中仍出现了拱肩破坏、仰拱开裂等现象;(2)适当增大隧道高跨比可有效降低围岩变形与支护结构受力,高跨比为1.00时效果最好;(3)适当增大第1层初期支护的预留变形量,推迟第2层初期支护的支护时间,支护应力大幅降低,因此,建议第1层初期支护变形达400 mm时施作第2层初期支护。

大变形隧道预应力锚索支护技术的应用研究

在地下工程当中,大变形隧道的支护问题具有十分重要的意义。在大变形的情况下,利用普通锚杆支护方法进行支护,会极大的提高工程成本,并且支护效果十分有限,还有可能会发生锚杆支护体系失效的问题。而采用预应力锚索支护,在能够取得更为理想的效果。预应力锚索具有锚固长度大、杆体强度高、初锚力高等优点,同时不会过于依赖围岩条件,属于主动支护手段中的一种。因此,在大变形隧道的支护当中,应用预应力锚索支护技术,能够更好的维护隧道稳固安全。

铁路软弱围岩大变形隧道综合施工技术

随着我国经济的飞速发展,国家越加重视基础交通设施建设。作为铁路建设的重要组成部分,软弱围岩大变形隧道综合施工技术不仅关系着隧道的施工质量,而且对铁路运输的整体发展也具有重要影响。基于此,论文将铁路软弱围岩大变形隧道综合施工技术作为研究内容,希望能够为铁路软弱围岩大变形隧道的施工提供参考性建议,并为我国铁路运输提供积极的推动作用。

软岩大变形隧道--昌宁隧道实现全幅贯通

近日,云南省昌宁至保山高速公路昌宁隧道实现全幅贯通,建设团队成功攻克软岩大变形隧道施工国际性难题,在助力交通基础设施建设中展现了新作为。

软岩大变形隧道小净距段变形与受力分析

隧道工程是道路工程中的重要组成部分,隧道工程在施工建设过程中与地质和地形条件密切相关,当地质地形条件十分复杂时容易出现软岩小净距隧道的特殊结构形式。鉴于此,文章分析软岩大变形隧道小净距段变形和受力特征。

软岩大变形隧道双层初支的施工工艺

云南昭乐高速公路黄连坪隧道项目在施工过程中发生了严重的围岩挤压变形,基于此分析施工现场情况,结合应力释放特点提出双层初支施工工艺,概述该工艺特点及原理,并重点针对其施工流程展开探讨,最后总结注意事项。工程实际表明,该工艺有效地控制了围岩变形。

高地应力大变形隧道变形特性及工程应对措施分析

某高速公路的隧道是高地应力、高瓦斯隧道,这种隧道有着高地应力挤压变形的特点,本文对隧道施工的过程中,由于高地应力作用产生的隧道变形进行分析,对大变形的机理进行详细的了解,在这一分析的基础上,对于一些典型的地段进行了详细的了解,从而确定了大变形地段的合理性、经济性和安全性的参数,并且对于实际的应对措施进行详细的分析,为相关的研究提供借鉴。