考虑隧底隆起斜坡段浅埋隧道稳定性上限分析

采用极限分析上限法,基于内外能耗守恒原理,通过构建考虑隧底隆起的斜坡地段浅埋隧道破坏模式,推导出围岩压力的计算式,并通过典型算例重点分析了典型因素对隧道围岩稳定性的影响。研究结果表明:基于泰沙基极限平衡法进行隧道围岩支护设计较为保守,不考虑隧底隆起的极限分析方法次之考虑隧底隆起极限分析方法的风险最大;斜坡地表倾角增大对浅埋隧道稳定性有着不可忽视的不利影响;围岩压力随岩土侧压力系数减小、埋深增大、断面尺寸加大而增大;岩土黏聚力增大、内摩擦角增大对提高浅埋隧道围岩稳定性有积极作用。

重载铁路隧底隆起病害换底整治技术

针对一运营重载铁路单线隧道隧底隆起病害,在现场调研及无损检测的基础上,分析了病害成因,提出了下沉式纵横梁长距离架空线路换底方案,明确了纵横梁尺寸、连接、支护、锚固等关键参数,形成了有限天窗时间内的施工组织设计。隧道采用的纵梁悬挂横梁方案施工便利且纵横梁体系稳定可靠,实现了有限天窗时间内开挖段长距离线路全部架空,多个开挖段同步快速换底施工,满足万吨列车在10‰的线路坡度下以45 km/h速度安全通过的要求。

紫坪铺隧道隧底隆起处治探讨

介绍了紫坪铺隧道隧底隆起病害及其发展过程,结合隧道所处的地质环境及病害历史,分析了隧底隆起病害产生的主要原因。根据病害程度不同按严重隆起、较严重隆起、轻微隆起三种情况分别采取了处治措施,处治技术的核心是加固隧底围岩并设置钢筋混凝土仰拱。通车一年多来,未再发现隧底隆起现象,实践表明处治效果良好、所采取的处治措施可行。据此,提出了软岩公路隧道设计的注意事项及隧底隆起病害处治的建议措施。

层状围岩隧道大变形等级判别及处理

研究目的:隧道大变形的处理俨然已成为一道世界性的难题,而其中层状围岩的大变形几乎占到90%以上,极大地困扰着隧道的建设者。针对层状围岩正交各向异性的特点,国内研究较少,采用以各向同性为理论基础的强度应力比理论判定层状围岩大变形等级有一定的局限性。本文结合在建铁路成兰线、成昆线的隧道大变形处理,剖析当下一些对层状围岩大变形认识的误区,从而提出适合层状围岩大变形判别的标准。研究结论:(1)采用强度应力比判定正交各向异性的层状围岩大变形等级,因局限性较大,仅适合一些薄层状的千枚岩、断层压碎岩等各向差异较小的围岩;(2)结合变形监控量测情况,并根据层状围岩软弱夹层的含量来判断大变形的等级,该方法简单、可靠;(3)层状围岩破坏时大致经历"软弱夹层屈服破坏、变形→相邻临空侧岩层的破坏、变形→支护结构变形、开裂、侵限"的过程;(4)层状围岩的变形和破坏主要是在层状围岩中软弱夹层的法线方向上,设计者应根据岩层的产状有针对性地进行差异设计;(5)本研究结论可适用于隧道工程中各类层状围岩下隧道大变形的等级判定及其处理。

成昆铁路保安营隧道大变形岩爆共生特征及成因分析

在高地应力环境下,成昆铁路保安营隧道硬质岩间夹软质岩地层中出现了大变形和岩爆共生问题,严重威胁了施工安全。本文在分析隧址区高地应力环境特征、岩性组合、岩体强度及岩体刚度特性等因素的基础上,对大变形和岩爆共生的特征及成因进行了研究,得出主要结论如下:(1)隧址区的极高地应力环境是产生大变形和岩爆的内动力地质条件;(2)薄-中厚层硬质砂岩夹页岩开挖变形主要表现为隧底隆起、拱顶下沉及类似软质岩的岩体松动、水平挤出,厚-巨厚层硬质砂岩夹页岩开挖变形主要表现为岩爆;(3)层间小间距刚度低的页岩岩体以隧底隆起变形及边墙挤压变形破坏为主,厚层状刚度高的砂岩岩体以岩爆变形为主;不同层厚组合模式的硬质砂岩和软质页岩在高地应力条件下兼具大变形和岩爆共生的变形特性。

隧道仰拱软弱基础处理研究

本文依托云桂铁路对门山隧道的施工实践,对铁路隧道软弱围岩隧底隆起进行注浆加固的施工技术及经验进行了总结,为往后相似铁路隧道施工时进行隧底隆起的加固处理提供翔实的参考资料。

隧道体外排水深埋中心水沟设计参数模型试验研究

隧道深埋中心水沟可有效减少富水地段仰拱高水压及其导致的隧底结构隆起问题。通过设计融合3D打印技术的隧道模型试验,探究了深埋水沟重要设计参数对隧道排水效能及结构安全性的影响规律,进一步地,给出深埋水沟重要设计参数的合理取值区间。研究结果表明:深埋水沟管径参数是影响隧道排水量、衬砌外水压力、结构位移的主导因素且存在阶段性影响规律,在0~0.8 m管径工况下,随着管径增长深埋水沟排水量增长明显,衬砌水压分布型式由“扇贝型”分布逐步转变为“桃型”分布,底部结构从整体显著隆起逐步转为轻微沉降状态,0.8~1.6 m管径工况下,随管径增长隧道排水总量、衬砌水压分布、底部结构位移维持基本稳定状态,兼顾其他控制因素,推荐类似工程中管径取值0.6~1.0 m;深埋水沟埋深参数并非是影响排水效能的主导因素,该参数选取时应从方便现场施工、保证排水效果、利于隧底稳定性等方面综合考虑。