第三系泥质弱胶结富水粉细砂岩隧道主要技术措施研究

为解决兰渝铁路、宁夏王洼铁路在建设过程中所遇到的第三系泥质弱胶结富水粉细砂岩所带来的系列工程问题,结合桃树坪、胡麻岭、程儿山等隧道建设中的工程难点和科研攻关,系统阐述了第三系泥质弱胶结富水粉细砂岩的围岩特性,介绍了适应该围岩的主要辅助技术措施和工程方案,提出了针对该地层的设计措施和施工关键技术。确定采用以"重降水、密导管、强支护、辅注浆、快挖快支快封闭"为主的工程原则,必要时洞内水平旋喷加固,摸索出一整套此类地层条件下隧道的施工方法,并成功的应用于工程实践中,解决了一个世界罕遇的工程难题。

泥质弱胶结软岩巷道变形破坏特征与机理分析

泥质弱胶结软岩巷道开挖后,围岩变形量大、变形持续时间长,巷道变形破坏严重,即围岩顶板下沉、两帮内挤、底鼓、强流变等,极不利于施工安全与围岩控制。基于榆树井煤矿井底车场巷道围岩松动圈测试、地应力测试、岩石力学性质试验、矿物成分分析及围岩变形与支护结构受力监测等地质力学技术手段,探测了泥质弱胶结软岩巷道围岩松动圈范围,掌握了井底车场地应力分布规律,获得了泥质弱胶结软岩的物理与力学特性,揭示了泥质弱胶结软岩巷道矿压显现规律,反映了泥质弱胶结软岩巷道围岩变形与支护结构受力特征,分析了泥质弱胶结软岩巷道变形破坏特征与机理,给出了巷道优化布置与支护对策,并成功应用于工程实践。

围岩吸水对泥质弱胶结岩石巷道稳定性的影响

针对泥质弱胶结岩石巷道开挖后的大变形问题,以内蒙古五间房西一矿为工程背景,基于弱胶结岩石常规物理与力学试验结果,建立4组不同吸水范围的泥质弱胶结巷道数值模型,分析围岩变形和塑性区随吸水范围的演化规律,并与围岩未吸水时的变形和塑性区进行对比分析,研究围岩吸水范围对巷道稳定性的影响。研究结果表明:岩石吸水后增大了围岩的塑性区范围,塑性区范围和塑性区体积随吸水范围的增加逐渐变大,但是地层的初始含水率仍然是影响巷道围岩塑性区大小的主控因素;围岩变形量随着吸水范围的增加近似线性递增,与围岩吸水层厚度从0~1m变化时的变形增量相比,变形增量随吸水范围的增加逐渐变缓。

浙东地区弱胶结砂砾岩及其桩基承载力特性

浙东分布的砂砾岩,埋深较浅,胶结较差,钻探岩芯呈砂卵砾石散粒状,勘察易将其误认为砂砾石层或全风化基岩层,工程承载力取值往往偏低。结合该区部分工程勘察项目实践,就该区泥质弱胶结砂砾岩的特性及桩基承载力参数进行总结和分析。分析认为浙东地区弱胶结砂砾岩为软岩,岩芯碎散,胶结较差,但原岩强度较高。中等风化层,虽埋深较浅,承载力仍然较大,可以做为浅层基础持力层。对于荷载较大或变形要求较高的工程建筑(如超高层建筑)可采用后注浆或人工挖孔扩底桩等工艺。该地区施工工艺改进后,旋挖钻机成孔效率较高。