含岩盐、石膏地层隧道内轨道结构变形分析

文章依托友谊隧道设计需求,采用现场调查、数值模拟等方法,对含岩盐、石膏段地层围岩膨胀、溶蚀软化等引起的隧道内轨道结构变形进行深入研究,分析岩盐、膏盐地层通过隧道结构施加于轨道结构的影响。研究结果表明:相对于隧道全断面受膨胀力影响,隧道基底膨胀力对轨道结构变形的影响更大。隧道基底含岩盐、石膏地层遇水软化、溶蚀对轨道结构变形影响较大,轨道最大沉降达到14.39mm。膨胀力引起的轨道结构上拱接近但小于轨道结构允许上拱量;溶蚀软化引起轨道结构的下沉量大于轨道结构沉降控制标准量。无砟轨道变形要求严格,综合考虑含岩盐、石膏地层膨胀及溶蚀发生部位的多变性以及地下工程的复杂性,该种地层隧道内宜采用有砟轨道结构形式。

中老铁路隧道盐岩弃渣对环境影响及处置对策

为贯彻尊重自然、顺应自然、保护自然的理念,中老铁路在建设过程中充分考虑生态优先,成功构建了一条生态环保、绿色低碳、环境协调、景观和谐、文化融合的“一带一路”国际铁路通道。依托中老铁路友谊隧道盐岩弃渣的实际工程问题,探讨了盐岩这种具有强溶解性、强侵蚀性、膨胀性特点的特殊岩土对环境的危害,分析了弃渣位置选择的原则、土建工程的设置、生态恢复及环境保护等内容,以达到防治污染、保护环境的目的。该隧道盐岩弃渣的处理作为守护绿水青山绿色工程的典范,对类似特殊岩土弃渣处理具有一定的参考价值。

盐岩隧道注浆加固设计及施工技术

中老铁路友谊隧道穿越极高盐岩地层,盐岩具有易溶解、强腐蚀、蠕变等特性,地质条件特殊,重点对友谊隧道在该地层中洞周及初支背后注浆设计和施工技术进行研究,通过注浆加固隔断地下水入侵,抑制地下水纵向流动,改善岩盐溶解、结晶的环境条件,降低溶蚀风险,保证友谊隧道施工和运营安全的需要。

盐岩隧道微台阶微创爆破设计及施工技术

地处中老边境的友谊隧道穿越盐岩地层约1.7 km,掌子面岩盐量最高达80%以上,隧底盐层深度超百米。本文重点对友谊隧道在该地层中微台阶爆破设计和施工技术进行研究,为类似地下工程提供可参考和借鉴的工程范例。

中老铁路膨胀性盐岩地层隧道结构体系优化及施工技术探究

为解决膨胀性盐岩地层隧道修建时出现的大量衬砌裂缝、仰拱底鼓开裂等问题,同时为保证隧道后续快速安全施工及长期健康服役,采用现场调查、数值模拟和监控量测等方法,对膨胀性盐岩地层隧道结构及施工技术进行深入研究。研究结果表明:1)含盐地下水对混凝土的侵蚀引起的膨胀压力是原马蹄形隧道衬砌开裂的根本原因。2)250 kPa的地层膨胀压力可大幅度增大围岩变形,但对隧道掌子面纵向挤压变形基本没有影响,可减小拱顶处的最大主应力,但会大幅度增大仰拱处最小主应力。3)多层支护可对洞周围岩变形起到积极的约束作用,也可明显减小掌子面纵向变形,对初期支护最大主应力基本无影响;无膨胀压力时,会引起墙脚最小主应力集中;有膨胀压力时,可减小其他部位的最小主应力。综合考虑围岩稳定性、支护受力以及施工成本控制等,膨胀性盐岩地层多层支护隧道施工宜采用二台阶法。现场实测证明采用3层衬砌、2层防水、全环注浆并施作隧底阻水榫后,围岩变形量小,衬砌未开裂。通过指数函数对围岩变形进行拟合,证明数值计算结果基本可靠。

盐岩地层条件下铁路隧道施工技术研究

随着社会经济的发展,铁路工程建设的速度不断加快,在铁路隧道工程施工中,经常会遇到不良地质条件的影响。盐岩地层条件下,隧道施工情况复杂,溶洞具有很强的不规则性,难以预料的情况较多,所以在进行隧道施工时必须将其作为施工中的重难点进行有针对性的处理。以元谋西到民太隧道(DK707+037～DK718+379)施工为例,分析盐岩地层条件下,铁路隧道施工应进行的施工工艺要点,合理解决了铁路隧道施工中的难题,可为同类工程提供技术参考。

高速公路特长隧道Ⅱ类围膏盐浅埋段施工技术

结合重庆市万州—开县高速公路G1合同段铁峰山2#隧道的施工实践,对该隧道Ⅱ类软质岩层膏盐浅埋段的施工工艺和施工方法作一介绍,并提出若干建议和看法,可为同类施工提供借鉴。

红层段地下水侵蚀性及岩层中石膏对某山区铁路的影响分析

结合某山区铁路红层区域地质勘探调查结果,对该段石膏盐岩层分布状况、环境水侵蚀性进行了统计分析、评价。结果表明:石膏盐岩层为层状分布,厚度以毫米计,地下水侵蚀性作用等级较低;石膏岩盐层并未带来硫酸根侵蚀性的显著增加;由于地下水通道的差别,侏罗系地层侵蚀性强于白垩系地层。根据施工揭示:该红层内薄层石膏的膨胀性对工程影响很小;堵塞排水管道的结晶物并非石膏;石膏层岩体的切割作用对隧道围岩整体稳定性影响很大,小进尺开挖、及时初喷初支可以很好地解决该问题。

中老铁路盐岩地层隧道断面型式研究

中老铁路盐岩地层隧道施工中出现基底塌陷、衬砌开裂等病害。为保证该隧道安全施工和健康服役,采用现场勘探、数值计算、理论分析、监控量测等方法对隧道断面型式进行研究。结果表明:(1)蛋形断面围岩变形略小于原马蹄形断面,但塑性区面积大幅增加;椭圆形、圆形断面有利于围岩稳定;(2)马蹄形断面拱顶存在应力集中,蛋形断面墙脚应力较大,椭圆形、圆形断面受力均匀,且椭圆形安全系数大于圆形;(3)将断面面积、衬砌周长、洞周变形率、围岩塑性区面积比、最小安全系数作为评价指标,综合考虑施工因素,圆形断面型式最优;(4)隧道采用圆形断面施工后,围岩变形、应力大幅度减小,衬砌无裂缝,仰拱底鼓情况改善。

盐岩隧道施工病害揭示及致灾因子研究

中老铁路友谊隧道处于盐岩地层中,在施工时出现了极为严重的隧道病害,因此研究其病害成因对后续施工具有重大意义。文章对友谊隧道进行现场调研,通过现场采样、室内试验、现场监测和理论分析等手段对现场施工病害进行揭示并对致灾因子进行深入研究。研究发现,衬砌裂缝、变形超限是盐岩水溶性、膨胀性造成的;隧道塌陷空洞、腐蚀结晶是盐岩水溶性、腐蚀性造成的;仰拱底鼓是由不均匀沉降、盐类重结晶和软弱围岩流变性共同造成的。盐岩的力学性质、水溶性、开挖段盐岩含量及地下水成分及含量是造成盐岩隧道施工灾变的主要原因。加强排水,采用多层防水结构,优化建材,增加结构抗腐蚀能力,设置双层初期支护及基底换填等组合措施,可确保盐岩隧道快速安全施工。