层厚比对互层地层隧道围岩稳定性的影响探究

研究目的:互层围岩开挖易出现台阶溜垮、涌水涌砂等现象,为安全施工,本文以蒙华铁路阳城隧道第四系土砂互层地层隧道围岩为研究对象,通过室内试验、现场试验及数值模拟等方法,探究层厚比对围岩稳定性的影响规律。研究结论:(1)土砂互层地层隧道围岩,黏聚力和内摩擦角随层厚比变化趋势相反;(2)两层土砂互层地层围岩随着土层所占比例的增加,隧道拱顶沉降呈现先减小后增大的规律,两层、三层土砂互层地层围岩土砂比为1∶1或1∶1∶1均匀分布时,拱顶沉降和周边收敛最小,初期支护结构主应力差最小,围岩稳定性最好;(3)不同层厚比土砂互层地层隧道,拱脚水平位移比拱肩水平位移更大,波动范围更广,隧道施工中应尤其加强对拱脚位置处的支护;(4)本研究结果可为土砂互层地层隧道围岩稳定性的进一步研究提供参考,为互层地层隧道的设计和施工提供借鉴。

第四系富水红砂岩地层隧道围岩变形特征研究

研究目的:富水条件下砂岩地层隧道开挖极易产生大变形。本文以蒙华铁路阳城隧道第四系富水红砂岩地层围岩大变形段为研究对象,通过室内试验、现场试验及数值模拟等方法,对围岩变形特征进行研究,从而提出围岩大变形的整治措施。研究结论:(1)对地层围岩认识有限、支护与降水措施不到位,导致围岩背后脱空溜砂,是产生大变形的主要原因;(2)工法变更辅以加密降水能有效控制围岩变形,拱顶沉降、水平收敛降低60%～65%,掌子面挤出降低50%;(3)现场试验监测结果显示,大变形整治措施、工法变更辅以加密降水行之有效,围岩变形量皆在规范允许范围内,后续施工段拱顶沉降监测值与数值模拟值相差18%,拟合较好,数值模拟有一定可靠度;(4)本文提出的围岩大变形相关整治措施,可为类似地层隧道围岩大变形整治、控制围岩变形及隧道安全施工提供借鉴。

土砂互层隧道大变形控制技术研究——以浩吉铁路阳城隧道为例

针对土砂互层隧道易出现大变形问题,以浩吉铁路阳城隧道为例,通过分析大变形原因、围岩预加固和逐榀换拱等方面,对大变形控制技术进行研究,最后以现场监测结果对大变形段的施工效果进行评价。研究结果表明:1)土砂互层地层围岩性质差,围岩强度不均导致应力集中、偏压以及施工针对性不足等是隧道大变形发生的主要原因。2)围岩压力和格栅钢架应力总体表现为前期波动变化、后期逐步趋于稳定的变化趋势,而喷射混凝土则表现为明显的迅速增长、增长放缓和逐渐稳定3个阶段。围岩压力和支护结构受力变化范围均处于安全状态。3)大变形段支护结构的材料性能未被充分利用。喷射混凝土的最大压应力为1523k Pa,为混凝土极限强度的6.3%;格栅钢架最大压应力值为24553 k Pa,是其极限强度的6.1%。4)对大变形段进行整治后的围岩压力为0~85 k Pa,喷射混凝土应力为-2400~420 k Pa,钢架应力为-33000~1600 k Pa,表明隧道结构处于稳定状态且具有较大的安全储备。隧道现场试验结果表明,本文提出的大变形控制技术对整治土砂互层隧道的大变形问题具有较大的可行性。

阳蟒高速ZBLJ4云岭2号隧道溶岩裂隙处治办法

以山西路桥阳蟒高速公路云岭2号隧道施工为例,针对其施工过程中遇到多处溶岩裂隙的情况,项目部组织设计院等多位专家进行现场分析,决定在施工过程中针对溶岩裂隙影响范围合理确定处治段落,不破坏原有排水系统的同时加强初期支护、二衬参数,解决了隧道安全通过溶岩裂隙的问题。