富水隧道虹吸式反坡排水施工技术

开云高速龙缸隧道为富水隧道,两端掘进,出口工区为反坡排水,施工过程中单洞最大出水量达9 072.0 m3/d,根据现有反坡排水技术,需要设置集水井与排水泵站,从而导致长期反坡排水产生高额处治费用。该文研究一种利用虹吸原理,设置可移动集水箱、虹吸水管和洞外沉淀池构成的自动虹吸排水系统,可显著降低富水隧道反坡排水的处治成本,可为同类富水隧道施工提供参考和借鉴。

综合超前地质预报技术在复杂地质富水隧道中的应用

以某隧道工程为例,考虑到复杂地质富水隧道施工条件的特殊性,研究了TSP、地质雷达、瞬变电磁和CFC超前地质预报技术在其中的应用要点。通过对探测资料与实际施工情况的对比分析可知,综合超前地质预报结果准确,探测资料对隧道工程施工活动有指导意义,综合超前地质预报技术具有可行性,可供借鉴。

富水隧道防水治水施工技术

依托某隧道工程项目实例,探讨富水隧道防水治水施工技术应用要点。首先论述该工程项目的基本概况,然后在论述富水隧道施工难点的同时探讨房水制水技术的应用过程,以为类似工程提供理论参考。

高海拔高寒地区富水隧道防排水施工技术分析

从自然环境和地理条件两个方面介绍了高海拔地区的特点,结合艾肯隧道工程特点,从软弱围岩加固、注浆加固施工、排水施工、衬砌加固施工等方面对富水隧道防排水设计及施工进行探究,以降低高海拔高寒地区富水隧道突涌、渗漏病害发生率,确保隧道施工安全。

富水隧道衬砌结构安全分级评价及系统开发

随着隧道工程迅速发展,衬砌结构安全评价逐渐成为行业的重点和难点问题。基于此,文章考虑水环境对衬砌结构安全的影响,建立了适用于富水隧道的衬砌结构安全评价指标,并基于这一安全指标评价体系及相应的评价标准,结合两种不同的评价算法——系统可靠度理论和指标权重法进行系统开发,最后以此为基础对西南地区某隧道工程进行结构安全等级评价。

台阶法施工时台阶长度对富水隧道稳定性影响研究

为提高富水隧道条件下台阶法施工效率,以小麻柳尾矿库主隧道工程为例,根据工程实际情况构建三维数字模型,进行流固耦合分析,分别模拟长台阶法、短台阶法以及微台阶法隧道施工过程。在此基础上,根据施工后隧道渗流场、位移场、应力场及塑性区分布情况分析不同台阶法施工效果,以CRITIC算法对其进行综合评价。结果表明,微台阶法更适于富水条件下隧道工程施工,其次为长台阶法,短台阶法施工效果较差。

深埋富水隧道围岩-衬砌流固耦合特征分析

地下水渗流严重影响隧道的安全施工和正常使用,文章采用COMSOL模拟软件,构建富水条件下的马蹄形隧道模型,经过流固耦合计算获取考虑渗流场影响条件下的流线分布特征,以及应力分布情况,分析得出以下结论:耦合后隧道的压力减小,但保持了由上至下、由外向内增加的变化特征;隧道受渗透作用影响,拱脚处衬砌的最大压应力小于抗压强度,拉应力大于抗拉强度,出现损伤区。

富水隧道综合排水的技术研究与效益分析

文章提出应用于富水隧道及污水处理的大纵坡长斜井反坡排水施工技术,分析了富水隧道综合排水技术的研究内容与效益分析,综合分析一种适用于大纵坡长斜井施工的富水隧道的施工排水及污水处理施工技术。研究表明,此技术适用于通过大纵坡斜井施工富水隧道时反坡抽排及污水处理。应用此技术可大大提高富水隧道施工效率与施工质量。

基于流固耦合分析的富水隧道外水压力与限量排放标准研究

隧道衬砌结构外水压力和限量排放标准是岩溶山区隧道工程建设关注的焦点。以某富水隧道为依托,借助FLAC3D软件通过流固耦合数值分析,对富水隧道衬砌结构合理的外水压力取值和限量排放标准进行研究。分析了围岩无注浆条件下隧道外水压力随排水量的变化规律,进而提出了基于结构安全的隧道外水压力取值和地下水排放标准,同时分析了围岩注浆条件下隧道外水压力随注浆圈厚度和地下水排放量的变化规律,提出不同注浆厚度条件下地下水排放标准和合理的注浆圈厚度取值。

岩溶富水隧道水压变化引起的结构力学响应及防治措施

针对岩溶富水隧道水压变化引起的结构失稳破坏问题,通过采用数值模拟方法研究了不同影响因素下“全封堵”型衬砌结构的受力特征,结果表明:对于高压富水隧道,仅通过增加衬砌强度来提高隧道极限水头是不科学且不经济的,必须采用“排导”型衬砌,以减小作用在衬砌上的水压力。鉴于此,文章研究分析了仰拱下泄水洞、围岩径向排水孔、仰拱泄水降压孔及排水沟等减缓隧道衬砌水压力的措施,结果表明,这些措施均可在不同程度上有效减小衬砌水压力并降低水害程度,在实际施工中,可结合具体工程进行选择或组合使用。最后,结合具体工程案例,文章针对降雨条件下岩溶隧道衬砌背后和仰拱水压过大问题,采用了增设横向泄水孔和竖向降压孔的具体施工措施,该措施降水压效果明显,确保了衬砌结构的安全。研究成果可为岩溶富水隧道设计、施工以及运营维护提供参考。

高水压富水隧道地下水控制技术探讨

高水压富水隧道施工中地下水的作用容易引发涌水突泥和坍塌,造成施工安全事故和破坏周围环境,甚至给运营带来安全隐患。文章通过理论公式、工程案例及规范规定等方面的分析,主要探讨了2方面的内容:1)通过分析地下水的渗流规律,从地层加固和止水、限排降压、抗水压衬砌等方面介绍了隧道涌水量和水压力;2)隧道排水量分级、水中泥砂含量及粒径控制问题,提出了一些控制参数和标准。并以中天山隧道为例,介绍了高水压富水区的地下水控制,促进高水压富水隧道的设计和施工水平的进一步提高,并供类似工程参考。

限量排放下富水隧道衬砌外水压力计算探讨

从隧道涌水量预测、水工隧洞求解衬砌外水压力常用的折减系数法等方面,通过简化模型分析隧道富水段在“限量排放”下的衬砌外水压力计算方法,并探讨“限量排放”的实施问题,得出一些有益的结论供设计参考。

泥砂岩富水隧道基岩裂隙水治理关键技术研究与应用

泥砂岩富水隧道在开挖支护过程中频繁出现股状水、大面积散水,为了解决基岩裂隙水对隧道施工及营运安全的影响,文章依托郑万高铁小三峡隧道工程实例,对地下水采取“以排为主、堵排结合”的原则进行综合治理,具体措施如下:(1)在开挖后初期支护前对集中出水点进行埋管引排,减少对初期支护混凝土质量的影响;(2)初期支护后采用径向注浆封堵大面积散水,改善围岩裂隙性质,减少衬砌渗漏水风险;(3)初期支护面个别渗漏水点采用钻孔引排,接盲管引入侧沟,进一步引排地下水,提供良好的防水基面;(4)边墙位置增设泄压孔排水,增大纵向排水管的泄水能力,减小边墙水侧压力;(5)隧底增设纵向排水盲管及逆向导水管,有效排除隧底承压水,降低隧底隆起风险。实际工程应用效果表明,采用该技术在泥砂岩富水段进行综合治理,实现了衬砌零渗水,杜绝了隧底翻浆冒泥及隆起风险,促进了泥砂岩富水隧道的设计和施工水平的进一步提高。

富水隧道幕墙堵水技术研究

富水隧道的涌水问题是目前隧道施工中要解决的首要问题,尤其是涌水量特别大、水流速度大的隧道。目前针对该问题多采用注浆加固圈的方法,以排为主,后注浆加固。这种方法对于涌水量不大、渗透率低的围岩可行,而对于水压力大、地下水丰富的隧道,其效果差、成本高。针对该问题,文章提出一种幕墙堵水技术。首先分析渗透力与浆液的黏滞系数之间的关系,通过计算得出多孔介质中注浆浆液在渗透力作用下的地下水临界流速,确定幕墙距离隧道的最佳间距为2m,并提出了24种不同尺寸的注浆方案。采用数值模拟方法,分别计算了24种注浆方案的堵水或限排效果。最后在所建的24个模型中得出注浆深度为30.6m,注浆长度为20m的方案为最佳堵水方案,并应用到工程中。结果显示该方案堵水效果明显,洞内积水降低80%,能保证隧道下一步施工。研究表明:通过临界流速分析方法能够经济、快速地确定堵水或限排方案,满足现场施工及注浆堵水限排的要求,研究成果可为类似工程设计提供理论依据。

长大富水隧道水害防治措施研究

随着国民经济的高速发展,我国交通领域基建项目取得了很大进步。隧道作为交通运输领域非常关键的组成部分,向“长、大、深”的趋势迅速发展,伴随而来的是长大隧道施工中遇到的各类水害问题,如何克服长大隧道水害问题,是提升隧道施工速度和质量的关键。文章结合玉龙山隧道的实践经验,研究长大富水隧道水害防治措施,可为同类工程提供参考。

人工湖旁修建浅埋富水隧道暗挖技术

通过一个在湖旁用暗挖法修筑的浅埋富水隧道的实例,阐述在湖旁修筑浅埋富水地下隧道的暗挖技术。

不同防排水方式下富水隧道受列车振动荷载动力影响分析

为研究富水隧道在列车循环动载下承受的动水压问题,针对石马寨隧道在国内首次应用的仰拱下设排水沟防排水方式,对比传统的仰拱填充内设排水沟方式,基于结构动力学理论,建立动力—流体耦合模型,分析在列车动载作用下结构的动力学响应和地层渗流场变化,评价列车运营时2种防排水方式的防排水效果及适应性。研究结果表明:仰拱下设防排水方式能保证仰拱底部较小水压力,且有效削弱列车动载对地下水压力的影响。研究结果可为富水隧道防排水提供参考。

基于集对-可拓层次法的富水隧道围岩安全风险评价

基于可拓学原理,选取岩体软化系数、地下水流量、岩体完整性指数、岩石单轴抗压强度、结构面状况、主要结构面与洞轴夹角6个评价指标建立富水隧道围岩安全风险评价体系。运用集对分析原理构建联系隶属度函数,采用层次分析法计算各个安全风险评价指标权重,根据最大隶属度原则,通过计算结果判断待评价隧道围岩安全风险等级。以油坊坪隧道DK387+330-DK387+600段为实例,根据评价指标现场实测值,计算得到围岩安全风险等级为中度风险,与现场实际情况相吻合,验证了基于集对-可拓层次法的富水隧道围岩安全风险评价模型的可靠性。

考虑流固耦合的富水隧道开挖对比分析

以云南某高速公路中段富水隧道为工程背景,基于流固耦合分析理论,对富水隧道围岩稳定性进行分析.利用FLAC3D软件在考虑流固耦合作用和不考虑流固耦合作用的两种情况下,分别对隧道围岩进行三维数值分析,得到了两种情况下隧道围岩的孔隙水压力、应力场和位移场的变化情况,并探讨了隧道渗流场的分布特征,研究了渗流场对应力场分布和位移场变化的影响.研究结果直接指导富水隧道的防排水施工和支护措施的改进提高,对富水地层隧道开挖设计提供一定的理论参考.

水位与进尺及支护时机对富水隧道稳定性的影响

以实际富水隧道为参考背景,通过不同水位、支护、开挖条件建立三维数值模拟,分析富水隧道在不同条件下的稳定性及围岩变形。研究结果表明:地表沉降和开挖面的水平位移均随着水位的上升而增加,并且水位越接近地表,地表沉降和开挖面的水平位移增加得越明显;支护在滞后2.5 m时,相应的拱顶沉降和塑性区与及时支护条件下相差不大,但在支护滞后5.0 m时,拱顶沉降和塑性区域显著增大,并且塑性区向上部围岩蔓延;随着进尺增加,围岩位移与塑性应变增大;随着渗流时间增加,掌子面前方的孔隙水压力逐渐减少,逐渐呈现漏斗状分布。