盾尾密封失效诱发砂土地基盾构管片环失稳坍塌研究

盾构管片环失稳坍塌案例时有发生,探究其失稳坍塌发生条件对于预防重大安全事故发生具有重要意义。基于Midas GTS建立30环考虑环缝螺栓作用的荷载−结构计算模型,从盾尾管片环地基掏空和盾尾姿态突变2个方面探讨盾构管片环结构失稳破坏过程及失稳坍塌的发生条件。结果表明:盾尾渗漏使盾尾壳体失去了周围地基的有效约束作用,盾尾发生前仰后俯的姿态变化,隧道结构发生横向“横鸭蛋”和纵向挠曲变形,最终导致部分管片环坍塌。盾尾下沉位移是诱发管片环失稳坍塌的主要因素,盾尾下沉导致隧道纵向变形快速发展,快于盾尾渗漏引起管片环周围地基掏空所导致的隧道纵向变形。当盾尾下沉位移大于0.50 m且掏空范围大于5环、盾尾下沉位移大于0.45 m且掏空范围大于10环、盾尾下沉位移大于0.40 m且掏空范围大于11环时,环缝最大张开量超过单根螺栓极限应力时的环缝张开量47.43 mm,部分纵向螺栓被拉断,管片外水土发生喷射,加快管片环外砂土快速流失。当盾尾下沉位移大于0.5 m且掏空范围大于9环时,环缝最大张开量超过65.2 mm,管片环椭圆率超过46.1‰,最终诱发多环管片环失稳坍塌。研究结果可为盾尾渗漏诱发的重大安全风险评判提供参考。

抽采钻孔失稳坍塌对瓦斯抽采的影响机制研究及应用

抽采钻孔失稳坍塌是阻碍煤层瓦斯(煤层气)高效抽采的关键问题之一。为了解决松软煤层抽采钻孔失稳坍塌难题,基于实验室试验及变质量流压降等理论分析,建立了综合考虑钻孔变形失稳、煤层瓦斯运移及钻孔负压沿孔长动态衰减的耦合数学模型,数值分析了抽采钻孔失稳坍塌对瓦斯抽采的影响机制,提出了基于抽采负压分布测试的抽采钻孔失稳坍塌特性探测技术。研究表明:①完整孔瓦斯抽采效果较好,钻孔负压损失很小,100 m长钻孔抽采1 d时总负压损失仅占孔口抽采负压的0.04%,孔口、孔底煤层瓦斯分布及有效抽采半径基本相同。②孔底塌孔对瓦斯抽采效果影响有限,但孔口附近塌孔对瓦斯抽采效果的影响较大;孔底和孔口附近均塌孔90%时,抽采90 d后瓦斯抽采量比完整孔瓦斯抽采量分别降低了38.7%、69.6%,抽采180 d后孔底有效抽采半径分别是孔口有效抽采半径的88.7%、75.0%,抽采1 d总负压损失分别占孔口抽采负压的5.1%、28.4%。③钻孔堵孔严重影响瓦斯抽采效果,孔内堵塞煤体与周围煤体形成连续介质,孔内压力成为了煤层瓦斯压力,失稳段无法抽采瓦斯;抽采90 d时孔底堵孔瓦斯抽采量仅占完整孔瓦斯抽采量的17.6%。④钻孔抽采负压分布对抽采钻孔失稳坍塌特性较为敏感,提出了基于抽采负压分布测试的抽采钻孔失稳坍塌特性探测技术,通过在某矿25030工作面的应用,确定了其抽采钻孔失稳坍塌区域(65~80 m)及坍塌程度(严重塌孔),建议矿方对钻孔失稳坍塌区域进行针对性的注浆防护。

央6井井眼失稳坍塌原因分析及处理措施

央 6井是胜利油田布署在昌潍坳陷潍北凹陷央子洼陷带央 5体高部位的一口预探井。施工过程中因井壁失稳坍塌而侧钻。从地质和工程方面分析了该井井眼失稳的原因 ,从钻井设计、工程措施及钻井液等方面进行了改进 ,最后顺利钻达目的层。

贺巴高速公路某路堑高边坡坍塌失稳治理及全过程监测分析

文章旨在通过全过程监测技术从裂缝监测、深部位移监测等方面入手,对边坡的变化情况进行实时跟踪和分析,提出针对性的治理措施,为边坡施工设计优化提供科学的数据支持。分析结果表明:第一次优化设计后,部分裂缝张开得到抑制,但局部仍有较大裂缝和次生裂缝,边坡稳定性有进一步恶化的风险,需要采取更有效的措施;边坡变形主要以牵引滑动变形为主,主要区域位于2-2’和7-7’监测剖面所在坡体,局部发生浅层滑塌,需要加强该区域的监测和防护。研究证明全过程监测数据的反馈有利于实际工程的优化设计。

双网支护技术在煤矿巷道支护中的应用研究

为了进一步降低煤矿巷道失稳坍塌风险,保障煤矿巷道开采安全性,应加强对煤矿巷道双网支护技术的应用分析。首先,应了解双网支护技术的特点,随后分析探讨了双网支护技术应用的必要性,最后结合工程实践案例,对双网支护技术应用进行分析,希望能够为相关研究提供一定的参考。

超深基坑地下连续墙的槽壁稳定性控制

济南市轨道交通一期土建工程R3线滩头车站采用"地下连续墙+内支撑"的基坑围护形式,基坑深度较大属超深基坑。由于地势低洼,土体常年浸泡水中,孔隙比大,地连墙槽壁坍塌失稳的风险极大。本文结合滩头车站的工程实例,分析造成槽壁失稳塌方的主要因素,并针对性地编制槽壁防失稳措施方案。

脆性泥页岩椭圆形井眼坍塌规律分析

脆性泥页岩在钻井过程中受到钻头机械碰撞等容易造成井壁部分崩落,井眼形状偏离理想的圆形,按照圆形井眼研究地层坍塌规律会带来一定误差。为此,将真实井眼近似为椭圆形状,分析得到井壁应力分布模型,利用"弹性-应变软化-塑性"模型预测井壁坍塌压力,对影响脆性泥页岩直井井壁坍塌失稳因素进行敏感性分析,并利用有限元软件建模分析椭圆形井眼的塑性损伤破坏特性。研究结果表明:与常规圆形井眼相比,椭圆形井眼坍塌压力较高,且由于椭圆长轴端点处周向应力集中程度随椭圆度增加而增大,椭圆形井眼坍塌压力也随椭圆度的增大而进一步提高;脆性泥页岩塑性损伤破坏表现为局域化的破坏断裂带形式,而不是相对均匀的塑性区。研究结果对更好地认识脆性泥页岩的坍塌失稳机理有一定的指导意义。

石化行业脚手架事故控制与预防措施研究

近年来,我国石油化工行业高处作业事故频发,其中很大一部分与脚手架有关,无论是脚手架整体或局部失稳坍塌、倾覆,还是脚手架搭拆或使用过程中的人员高处坠落,都造成了严重的人员伤亡。在检查中发现:脚手架方案无针对性、搭设人员专业度不足导致随意搭设、材料缺陷、无脚手架专员等是造成脚手架事故频发的主要根源。通过提出具体的预防措施,并结合本企业好的经验做法,能有效解决现场脚手架突出问题直至减少脚手架事故。

基于AHP-云模型的隧道断层破碎带施工风险评价

断层破碎带是隧道施工过程中常见的不良地质条件,易引发隧道围岩坍塌失稳灾害。为避免施工人员与设备的损失,将隧道穿越断层破碎带施工风险划分为4个等级,建立了工程地质条件、水文地质条件和设计与施工技术3个一级评价指标和12个二级评价指标体系以及分级标准;通过对评价指标进行标准化处理,构建了基于层次分析(AHP)-云模型的穿越断层破碎带隧道施工风险评价模型;将该模型应用于福建省平潭及闽江口水资源配置工程,对大樟溪-东张水库隧道施工风险进行评价。结果表明:该隧道穿越断层破碎带区域的施工风险综合评价云图中,云滴大部分处于“中高风险”,少部分处于“低风险”,说明该区域隧道施工风险处于较高风险等级;现场隧道施工灾害发生情况与模型风险评价结果基本一致,证明了该模型的可靠性和有效性。

复杂破碎地层中定向孔复合排渣钻进技术

针对复杂破碎地层中定向孔孔壁易失稳坍塌、成孔率低的问题,分析了煤矿井下近水平定向孔孔壁失稳的机理,并给出采用滑动定向钻进时排渣困难、容易沉渣的原因,提出采用大流量冲洗液正循环排渣和异形钻杆回转排渣的复合排渣技术,分析了大流量冲洗液紊流排渣、钻杆回转排渣、水力正循环和异形钻杆复合排渣的机理;介绍了大流量泥浆泵车、无线随钻测量系统和异形钻杆等关键设备。在寺河煤矿进行了现场试验,在软硬复合破碎煤层区域内完成定向钻孔3个,最大孔深270 m,成孔率达到66.7%;在具有3层复杂地层的顶板中完成高位定向钻孔12个,最大孔深480 m,成孔率达到91.7%,为煤层气(瓦斯)区域递进式抽采利用和采动卸压抽采利用提供了技术保障。