全风化富水花岗岩井点降水施工工法

主要探讨全风化富水花岗岩井点降水施工工法,结合工程实例分析全风化富水花岗岩井点降水施工工法的施工流程以及质量控制要点,进而为相关工程施工提供参考。

富水强风化花岗岩公路隧道壁后注浆堵水补强试验研究

以富水强风化花岗岩公路隧道初期支护施作后混凝土开裂渗漏为工程背景,根据相关文献资料和工程局部注浆加固技术应用经验为基础,开展了隧道局部注浆加固堵漏试验,设计了5组双液浆材料配比工况,通过施工准备、注浆加固和异常情况处置,对注浆加固后的止水效果进行了检验。结果表明:注浆压力为3 MPa,浆液材料配比采用水泥∶水∶水玻璃=1∶1∶1.8的双液浆即可满足局部注浆堵漏效果,实际使用效果良好,采用该配比的注浆材料可以实现隧道的快速堵漏,保障隧道的安全掘进。

大岗山隧道近库区富水全风化花岗岩地层综合施工技术

位于青藏高原向四川盆地过渡的长大深埋公路隧道地质构造复杂,地质环境不确定性因素多,施工困难。以泸石高速邻近库区的大岗山隧道为工程背景,采用数值模拟和现场测试相结合的方法研究并提出了与富水全风化花岗岩地层相适宜的施工技术。研究结果表明:(1)受区域地形地貌以及构造作用影响,大岗山隧道富水全风化花岗岩段呈现典型的碎屑流地层形态;(2)现场综合超前地质预报探测显示隧道前方突涌水风险极高,为此设计采用了“高排低堵”的方案有效治理了掌子面突涌水;(3)数值分析和现场测试表明,富水全风化花岗岩地层采用上台阶按2榀钢架间距,最大位移量4 cm,可实现隧道安全快速开挖;(4)综合考虑库区及隧道施工安全,构建了基于绿色施工理念的近库区富水全风化花岗岩地层综合施工技术,研究为类似工程提供了参考。

高速铁路隧道穿越富水全风化花岗岩地层施工方法研究

以长昆客运专线铁路大断面双线隧道穿越全风化花岗岩浅埋段落为背景,对分别采用三台阶七步法、三台阶临时仰拱法和双侧壁导坑法施工时围岩和支护结构的受力变形情况进行分析,综合计算结果和施工因素,确定了三台阶临时仰拱法为最优施工方法。在此基础上,根据现场实际施工情况,对现场施工效果和监测数据进行对比分析。研究表明,赋存于围岩中的基岩裂隙水和孔隙潜水等地下水是影响全风化花岗岩地层隧道施工安全的主要因素,对地层围岩进行注浆加固效果有限,采取地表井点降水或洞内降水措施可以有效阻止地下水通过裂隙进入隧道周边,并能提高围岩稳定性。

富水风化花岗岩地层深竖井衬砌破坏特征研究

为了研究在富水风化花岗岩地层中修建的深竖井衬砌发生坍塌、突涌水等事故的破坏特征,依托高黎贡山铁路隧道1#竖井副井项目,以现场监测数据和实际工程地质条件为依据,借助RFPA软件设计三组模拟方案,通过模拟衬砌破坏过程并进行对比分析,得出了衬砌破坏特征,最后分析了1#副井626.7~+627.7 m处发生突涌水的具体破坏特征。研究表明:在非对称荷载作用下,竖井衬砌加载初始受压,随着荷载增加,衬砌由受压变为受拉,最后发生受拉破坏,受拉破坏沿着荷载较大一侧的方向上,且荷载越不对称,衬砌由受压变为受拉的阶段出现越早,发生受拉破坏越早,且破坏荷载越小。该研究结果可为类似工程的设计和施工提供一定参考。

富水风化花岗岩铁路深大竖井涌水治理施工技术——以大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道1~#竖井为例

为解决富水风化花岗岩地区修建超深铁路竖井建井过程中涌水淹井问题,以大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道1~#竖井建井施工为例,针对1~#竖井地质条件复杂、地层富水高压、工作面狭小、抽排水难度大等特点,借鉴类似工程和现场试验总结,对竖井工作面"探注模式"、狭小空间钻孔施工、注浆控制及钻注段高优化、掘砌等技术进行研究。提出在富水花岗岩地区铁路超深竖井修建过程中采用"有掘必探、以堵为主、堵排结合"的施工原则和"工作面预注浆+井筒壁后注浆"涌水治理方式,不但能有效控制建井过程中开挖面涌水量,还可在一定程度上提高综合施工效率。

浅埋富水全风化花岗岩公路隧道塌方数值模拟分析

依托云南景洪—勐海高速公路建设工程,研究浅埋富水全风化花岗岩公路隧道施工灾害问题。利用FLAC3D建立数值模型,根据强风化花岗岩劣化模型,计算得到受隧道开挖扰动影响,拱顶上方围岩产生微裂隙形成渗水通道,导致围岩劣化,全强风化花岗岩具有浅埋、富水、自稳能力极差,遇水流塑性强,施工扰动作用下围岩液化现象明显等特点,若支护不及时容易发生拱顶冒落塌方等风险。

富水风化花岗岩地层工程特性试验研究

以云南凯腾锡矿斜井施工工程为例,对富水风化花岗岩基本物理力学指标和水稳定性能进行了试验研究,并对试验结果数据进行了分析;总结了富水风化类岩体施工特性,为在该类岩层进行地下工程开挖和支护等提供了科学的依据。

富水全强风化花岗岩隧道突水突泥灾害机制与帷幕注浆技术

为研究富水全强风化花岗岩隧道突水突泥灾害机制与帷幕注浆技术,以广西均昌隧道富水全强风化花岗岩地段突水突泥灾害处治实践为例,对隧道突水水泥灾害特征、诱发机制及防治措施进行深入研究分析。结果表明:富水全强风化花岗岩隧道突水突泥灾害突发性强,演变速度快,次生灾害严重,影响范围大;隧道突水突泥灾害的孕险环境因素有长条状谷地汇水负地形、水资源丰富、导水通道发育、岩层水稳定性差,而超前勘探工作不充分、注浆效果不到位及施工扰动是主要致灾因子,岩体受地下水浸泡软化,岩层在静水压力作用下被击穿,掌子面发生局部渗流失稳,形成突水通道,渗流转变为管道流,形成突泥通道,在静水压力和动水冲刷的共同作用下迅速演化发展成突水突泥灾害,同时引发地表塌陷、河流断流、池塘干涸等次生灾害;通过修正帷幕注浆参数,隧道注浆治理段开挖面整体稳定性显著增强,稳定渗流量减少53.78%~80.19%,对隧道堵水加固效果明显,能有效防治突水突泥灾害,确保工程施工安全,缩短建设工期,增大工程效益。研究成果对全强风化花岗岩隧道防治突水突泥灾害具有一定指导意义。

陡倾裂隙发育岩层深大竖井突涌水量预测及防控

为实现对裂隙发育岩层深大竖井突涌水情况的有效防控,统计高黎贡山隧道1号竖井富水花岗岩地层节理裂隙的发育特征,基于现场突涌水情况,采用数值模拟对不同裂隙发育情况下竖井开挖突涌水量预测分析,并探讨注浆堵水的合理参数,提出1种基于节理裂隙岩层竖井数值模型的竖井突涌水量预测分析方法。研究结果表明:竖井涌水量预测分析结果较符合现场情况;在节理裂隙交汇处水压较高,涌水速度激增,且随着节理裂隙密度的增加,涌水量逐步增大,裂隙密度为2条/m时最大涌水量已达337.0 m^(3)/h,已远超现场最大抽排水能力;增加注浆圈厚度或降低渗透系数可控制涌水量,根据依托工程,提出相应堵水参数的控制标准。研究结果可为陡倾裂隙发育岩层竖井开挖突涌水量预测及防控提供参考依据。

改性脲醛树脂在高黎贡山隧道1号竖井注浆堵水中的应用

为解决富水花岗岩、高角度裂隙发育、高承压水等复杂地质条件下铁路隧道竖井施工安全及工期问题,在采用普通水泥和超细水泥等水泥基材料注浆效果不能满足施工需求的情况下,通过试验和方案对比后采用改性脲醛树脂材料进行注浆堵水,其浆液注入量、注浆孔剩余水量、井壁漏水量较普通水泥和超细水泥均有较大优势,能够更好地保证注浆效果,大大降低竖井施工淹井的风险;同时,使用改性脲醛树脂注浆可以减少单孔复钻复注次数,节约钻孔、注浆时间。该材料成功用于高黎贡山隧道1号竖井建井施工中,有效解决了600 m以下深度竖井施工注浆堵水难题,杜绝了淹井风险,确保了竖井施工安全到底,使控制性工程工期得到了有效保障。

全强风化花岗岩大断面隧道施工技术研究

某富水软岩大断面隧道屡次发生地表塌陷。对其变形原因进行分析,结合初始施工方案,对此隧道施工过程中控制围岩变形的施工技术进行研究。研究结果表明:根据地质条件转换CD法、CRD法、三台阶七步法等开挖工法,采取中管棚辅以双排小导管进行超前支护,利用地表径向注浆加固等措施,可提高大断面隧道施工过程中的结构稳定性,有效控制围岩变形。

富水全风化花岗岩隧道变形规律与力学特性

用地质钻机在隧道中心线上方钻取原状土进行土工试验,采用电子水准仪量测地表和拱顶沉降,采用JSS30A数显收敛仪进行隧道水平收敛监测,采用JTM-V2000D型振弦式土压计量测围岩与初期支护间压力、初期支护与二次衬砌间压力,通过对寨子岗隧道围岩变形及压力进行量测,得到了富水全风化花岗岩地区隧道围岩变形规律与力学特性。分析结果表明:深浅埋隧道的划分界限为2倍洞径;隧道洞口段洞顶土体同时存在竖向位移和水平位移;围岩的水平收敛稳定时间及拱顶沉降的稳定时间和隧道埋深关系不大;浅埋隧道的埋深越大,水平收敛值及拱顶沉降值越大,深埋隧道的水平收敛值及拱顶沉降值和隧道埋深关系不大;围岩与初期支护间压力分布比较均匀,浅埋隧道各量测点压力值差异较小,压力随着隧道埋深的增加逐渐增加;深埋隧道各点压力分布的不均匀程度有所增加,各点压力值随着隧道埋深的增加变化很小;围岩与初期支护间压力均大于初期支护与二次衬砌间压力,初期支护与二次衬砌间的最大压力均不大于100kPa。

全断面帷幕注浆技术在均昌隧道突水突泥灾害治理中的应用

广西岑溪-水汶高速公路均昌隧道未贯通段穿越风化花岗岩富水地层,发生多次突水突泥灾害,对工程安全构成极大威胁,治理难度极大。利用探注结合方法对突水突泥灾害高风险区段(左线DK7+854.5~DK7+869.5)的水文地质条件进行了较为精确的调查分析。采用全断面帷幕注浆技术,基于重点区域重点治理的原则,实现了高风险区段的有效快速治理。治理后注浆效果检查合格,开挖顺利通过注浆治理段。该设计方案和施工方法对类似工程具有较大参考价值。