基于微震监测的浅埋8 m超大采高综采面矿压规律现场监测研究

以陕北矿区某矿2203浅埋超大采高综采面为工程背景,采用微震监测技术,对浅埋超大采高综采面矿压规律进行了研究。结果表明:单日微震事件数达到峰值后,综采面继续回采8.25~11 m内,能量大于103J的事件增多,微震事件能量及支架压力达到峰值,随后顶板出现垮落现象。综采面初次来压前,微震总能量为6.40×10^(3)J,矿压显现期间为1.07×10^(4)J,总能量增长67%;由于综采面矿压显现与微震最大能量峰值出现一致,通过2次最大能量峰值时综采面位置可以确定综采面周期来压步距。2203综采面初次来压步距为24.75 m,周期来压步距为27~35.25 m,由此确定,顺槽超前支护距离为36 m,实践表明,2203综采面采用ZCZY10300/31/55D型超前液压支架满足巷道超前支护的要求。微震监测是矿压显现规律分析的有效手段,采用液压支架压力变化与微震能量协同分析的方法研究超大采高综采面的矿压规律是可行的。

大断面浅埋隧道地表沉降Peck修正公式及其应用

针对经典Peck公式未考虑隧道断面形状、埋深对大断面浅埋隧道地表沉降影响的不足,考虑断面形状与隧道埋深修正系数改进Peck公式。利用白塔山隧道地表沉降实测数据对修正公式进行验证,两个监测断面预测值与实测值平均相对误差8.3%,最大相对误差18.4%。进而采用修正Peck公式对不同断面形状、不同埋深隧道开挖引起的地表沉降进行预测。结果表明:地表最大沉降与断面形状修正系数成正相关,地表最大沉降依次为矩形-1(Ⅰ)>马蹄形-1(Ⅱ)>圆形(Ⅴ)>矩形-2(Ⅲ)>马蹄形-2(Ⅳ);随着大断面浅埋隧道埋深增加,地表最大沉降减小而地表沉降槽宽度相应增大。地表沉降曲线形态由窄而深过渡到宽而浅,地表核心沉降区面积也逐渐减小。研究成果可为类似工程提供理论支持和技术参考。

基于微震监测的浅埋8 m超大采高综采面末采阶段矿压显现规律研究

为了掌握浅埋超大采高综采面末采阶段矿压显现规律,以张家峁煤矿8 m超大采高综采面为研究背景,在工作面支架压力监测数据的基础上,引入微震监测技术手段,从微震事件数量和能量的角度对末采阶段矿压规律做出合理解释。得出如下结论:2203综采面末采最后90 m范围内共监测到微震事件66个,总能量1.75×10^(4)J,其中,中小能量事件合计占比达到92%。期间共来压5次,平均周期来压步距为19.5 m,来压持续距离2.9 m,动载系数1.46,周期来压具有来压步距短、持续时间长、局部动载矿压强烈的特点。来压期间微震的频次和能量明显高于未来压期间,微震频次和总能量的变化趋势呈现“M”形,表现为能量的“积聚-释放-积聚”的周期性变化,微震事件的周期性变化规律与工作面的周期来压保持一致。根据微震频次和能量的异常变化可对工作面的周期来压起到一定的预测作用。

浅埋极软地层超大直径盾构隧道施工期上浮控制措施及实测数据分析

管片上浮控制是极软地层超大直径盾构隧道施工控制的关键难题。为了研究极软地层超大直径盾构隧道施工期管片上浮特征及其影响因素,本文依托珠海隧道工程,制定4种抗浮措施,比较分析了不同措施的抗浮效果,优选了抗浮措施。本文基于实测数据,研究管片上浮过程变化特征,揭示了施工期管片上浮变化规律;利用散点图进一步分析了管片错台量、掘进总推力、隧道埋深等因素与管片上浮量的相关性。

浅埋隧道预应力锚固体承载效应模型实验研究

预应力锚杆主动支护技术在隧道工程中的应用逐渐普及,对于浅埋大跨岩质隧道,其支护特性及作用机制尚未明确。为探究预应力锚杆支护体系下围岩的承载特性,以青岛地铁6号线某暗挖车站为工程背景,基于相似原理配制地层及支护结构模型实验材料,通过液压加载试验,探究了预应力锚杆及普通锚杆支护下锚固体的承载特性。结果表明:①预应力锚杆与围岩的相互作用形成了具有承载能力的锚固体,能够有效承担大部分上覆荷载。预应力锚杆的应用使得隧道失稳破坏的预警荷载值提高了42.8%,同时极限荷载值也提高了41.2%。②在上覆加载过程中,预应力锚杆经历了紧密锚固持荷阶段和脱锚卸荷阶段,衬砌经历了应变累积、应变突增和应变释放3个阶段。③较普通锚杆,主动支护下预应力锚杆与岩体间的受力协同性好,无轴力突变现象,锚杆的支护性能得到充分的利用,有效抑制了裂隙的发育,提高了隧道的整体稳定性。

富水地层破碎围岩浅埋隧道突水涌泥段大变形处置措施

松散围岩隧道施工中发生突水涌泥危险性极大,处理不慎容易发生二次事故,造成较大的人员财产损失。以牛拦岗隧道左线Z2K219+077及右线K219+081的突水涌泥段的大变形事故为背景,深入分析了项目施工过程中的各种危险因素以及事故的产生原因,并以此提出了一种洞内拱顶环向一圈帷幕注浆加固围岩,并用临时止浆墙来稳定掌子面的方法来抑制突水涌泥以及拱顶大变形现象。根据现场的实际监控量测数据,验证了该方法能有效抑制隧道施工过程中的拱顶沉降速率,对于处置突水涌泥段的大变形问题有实际的可行性。

浅埋煤层大采高工作面地表裂隙漏风研究

为了掌握浅埋煤层大采高工作面采空区上方地表裂隙漏风规律,通过地表裂隙考察、SF 6示踪气体现场测试、数据拟合分析等方法进行地表漏风特征分析,并制定专项漏风防控措施进行治理。结果表明:大采高工作面采空区上方距离工作面20 m以上的粘土层地表区域,容易发育形成长期稳定的张开型和塌陷型裂隙;不同区域地表裂隙漏风风速呈现回风侧塌陷型裂隙>中部张开型裂隙>进风侧塌陷型裂隙,且分别距离工作面584、539、487 m后漏风风速基本为零;通过对地表裂隙回填压实和井下回风侧采空区注浆堵漏,在降低上隅角CO浓度的同时增加了O_(2)浓度,有效抑制了采空区的遗煤自燃,减少了采空区惰性气体的涌出。

大断面浅埋高速铁路隧道施工关键技术研究

为了提升高速铁路隧道施工技术,总结了大断面浅埋隧道的判定方法,并以某铁路隧道为研究对象,利用MIDAS软件建立计算模型,对比了台阶法、留核心土法、CD法、双侧壁法的加固效果,并从隧道进洞、超前支护、塌方处治等方面探讨了大断面浅埋隧道的施工要点。同时,以双侧壁导坑法为例,计算了不同开挖高度和开挖面距离下隧道围岩的变形。

超大跨公路隧道洞口浅埋偏压处治方案研究

超大跨公路隧道浅埋偏压洞口段围岩软弱破碎,进出洞施工时开挖扰动大,围岩应力及围岩变形具有突发性、变化快的特点,易造成隧道塌陷破坏,导致安全事故。为确保隧道洞口浅埋偏压段围岩的稳定性和安全性,结合边坡工程的处治经验,采用微型桩群桩和地表钢花管注浆支护体系加固洞口的滑塌体,提高围岩强度,减小地表的不均匀沉降,在出洞时施作护拱反压回填并设置偏压挡墙平衡偏压力。本文以圆墩隧道深圳龙岗端洞口为例提出上述支护体系,并对该支护体系进行了受力分析,通过数值模拟结合现场监测结果找到相关规律,证明该加固系统可有效改善隧道浅埋偏压情况,为后续大跨度隧道洞口加固提供一定的参考价值。

大断面浅埋隧道下穿公路地表沉降分析

文章通过对隧道施工过程中的地表沉降进行监测,探究了大断面暗挖隧道的地表沉降特征。结果显示,大断面浅埋隧道采用交叉中隔墙(CRD)法施工时,地表沉降现象较为明显。在不同导洞的开挖过程中,地表沉降特征各不相同,后续开挖右上导洞时,地表沉降变形及沉降速率均为施工过程中最大值。此外,相较于地表,道路路面的沉降量有所减小,沉降槽宽度增加。因此,施工过程中需采取切实有效的控制和监测措施,减少地表沉降变形。

硬质岩浅埋大断面隧道施工技术应用研究

硬质岩浅埋大断面隧道施工因其地质环境的复杂性而面临诸多挑战,如垮塌、围岩变形及衬砌结构裂缝等问题,严重威胁隧道的安全与可靠性。针对硬质岩浅埋大断面隧道的特性,结合具体工程案例,提出了科学合理的施工技术方案。通过预先灌注水泥浆液、加固锚杆处理技术、加固纵向连接技术及弱爆破施工技术等措施,有效提升了隧道围岩的稳定性,保障了施工质量与过程的安全。研究表明,这些技术的应用能够显著改善隧道施工条件,降低施工风险,为类似工程项目提供了宝贵的实践经验与参考借鉴。

地铁暗挖车站爆破施工对既有大型建筑物结构稳定性的影响分析

为有效减少城市地铁暗挖车站爆破施工对既有大型建筑物的扰动,确保隧道施工及邻近建筑物的安全,文章采用Midas-GTS有限元软件建立了隧道-围岩-结构三维数值模型,评估了爆破振动对青岛国信体育馆稳定性的影响。同时,将现场监测数据与数值模拟结果进行对比,现场监测和数值模拟的最大振速均满足规范提出的安全允许振速范围要求,表明文章构建的三维数值模型合理,采用的设计参数符合设计要求和工程实际,可为类似工程提供借鉴。

大断面铁路隧道下穿富水堰塘浅埋段施工技术研究

针对隧道施工在遇到下穿富水堰塘浅埋段采用传统盖挖法施工效率低的问题,以成自宜铁路白云山隧道为背景,结合现场实际,成功研究了大断面隧道下穿富水堰塘段暗挖施工新技术。通过施工调查,选取优先疏干堰塘积水,清除地表淤泥,再进行地表注浆加固,最后隧道施工采用加强支护参数形成劲型支护体系暗挖法的技术措施,确保施工进度和安全质量。新技术解决了传统下穿富水堰塘浅埋段盖挖法施工速度慢的难题,创新了工艺技术,可在同样施工工况隧道中推广应用。

浅埋超大断面矩形顶管顶进对既有箱涵的影响

针对浅埋超大断面矩形顶管顶进引起的环境影响效应,以深圳市某拟建顶管法地铁车站为背景,建立了顶管施工全过程三维有限元数值模型,研究了浅埋超大断面矩形顶管施工的背土效应及其对上方既有箱涵的影响。结果表明:顶管下穿箱涵前,箱涵的不均匀沉降增长缓慢,箱涵迎土面所受土压力不断增大;顶管下穿箱涵时,箱涵的不均匀沉降量急剧增大,箱涵迎土面所受土压力逐渐降低;顶管穿出箱涵后,箱涵的不均匀沉降量和迎土面所受土压力均先下降而后趋于稳定。浅埋超大断面矩形顶管施工的背土效应使得箱涵的最大水平位移大于最大竖向位移,实际工程中应采取措施减少背土效应的影响。

玉米大垄双行浅埋滴灌水肥一体化栽培技术

玉米大垄双行浅埋滴灌水肥一体化栽培技术是适宜齐齐哈尔地区的玉米高产高效栽培模式,按需分次精准灌溉与施肥能显著提高水分和肥料利用率,省时省力,增产增效。本文从滴灌系统安装、精细整地、科学选择品种、适期播种、加强田间管理、病虫害绿色防控、适时收获等方面介绍了玉米大垄双行浅埋滴灌水肥一体化栽培技术。

粉砂质泥岩浅埋偏压隧道洞口段大变形机理及治理措施

针对大凉山^(#)2公路隧道粉砂质泥岩洞口段出现的局部大变形、坍塌、侵限等问题,通过现场监测、室内围岩膨胀性试验、三维数值模拟和理论分析,研究了初期支护大变形机理,探讨了雨水、围岩二次变形、洞口偏压等因素对大变形的影响规律,提出并采用洞外与洞内加固整治方案。结果表明,隧道上方地表粘土岩属于膨胀岩,粉砂质泥岩为非膨胀岩,隧道变形受围岩膨胀作用有限;受持续降雨影响,拱顶沉降量变化最为明显,沉降量相比降雨前增加150 mm;隧道深埋侧水平压力理论值为浅埋侧水平压力1.73倍,隧道结构承受明显偏压荷载;采用加强临时支护+大管棚超前支护+双层小导管注浆加固+洞顶明暗交界处增加抗滑桩+洞口段左洞左侧和左右洞中间各增加两排管桩的综合治理方案,隧道变形量减小87%,初支大变形得到有效控制。

软土浅埋超大直径盾构始发端头加固范围研究

为确定软土地层浅埋超大直径盾构始发端头加固的合理范围,以珠海杧州隧道为工程背景,采用有限元建模分析,研究了端头加固范围对素混凝土墙破除以及盾构始发掘进过程地层变形的影响。基于数值分析结果,以端头中心点水平位移为控制目标,得出横、竖向合理加固厚度约为0.28倍隧道开挖面直径,略大于理论计算值和工程经验值。盾构掘进模拟结果表明,当纵向加固长度超过盾构机长度后,横断面受剪区域未与地表形成“塑性贯通”,端头盾构掘进对地表扰动程度较低;如以地表最大沉降为控制值,软土地层合理加固长度为1.14倍盾构机长度,该结果与理论计算值接近,而略小于工程经验值。

渤中凹陷西南环特大型高产油气聚集带的发现与勘探启示

渤中凹陷西南环历经20多年的油气勘探,早期以构造(或断块)圈闭为目标的勘探方式在凹陷带勘探逐渐步入困境;近10年,针对深层潜山提出“陆相断陷盆地天然气成藏理论技术”,针对浅层新近系提出“汇聚脊控藏理论技术”,指导发现了一系列大中型深层潜山天然气田、深层潜山油气田及浅层油田,这些油气田横向连片、纵向叠置,形成了渤中凹陷西南环特大型高产油气聚集带,提交国家探明油气地质储量超8亿吨油当量。深层潜山油气藏主要包括渤中19-6凝析气藏、渤中13-2油气藏、渤中26-6油气藏等,这些油气藏普遍具有埋深大、油品性质好、储量规模大、测试产能高的特征,形成高产气藏、凝析气藏和高挥发油藏;浅层岩性油藏以渤中19-2新近系油藏为典型代表,具有纵向油层少、单砂体面积大、测试产能高的特征。渤中凹陷西南环特大型高产油气聚集带的成功发现也为渤海湾盆地后续勘探带来重要启示:深层潜山和浅层疏松砂岩岩性圈闭将是渤海海域今后最主要的油气勘探类型;存在“湖盆成气”“汇聚脊”控藏地质条件的凹陷带是渤海湾盆地下一步油气勘探的有利方向。

浅埋大偏压六车道连拱隧道初支换拱处治技术

云南省国家高速公路网G56楚雄(广通)至大理高速公路扩容工程金山隧道为六车道无中导洞连拱隧道。整座隧道位于山体斜坡上,属大偏压隧道,其中K280+400~+434段埋深浅,围岩风化严重,洞顶溶腔发育。先行洞掌子面开挖至ZK280+400时,出现地表开裂、初支变形严重且侵入二衬限界的情况。为保障隧道如期完工,从初支变形应急措施、换拱可行性论证及局部换拱施工等方面提出大变形治理方案:(1)洞内抢做二衬,补充注浆,反压回填及临时支撑等应急处治措施限制初支位移发展;(2)分析初支大变形原因,论证初支换拱的必要性及可行性。(3)现场实施局部换拱作业,对初支侵入二衬部分妥善处治。后续后行洞顺利通过换拱段,先行洞监测数据表明金山隧道初支换拱治理效果良好。

浅埋偏压隧道大变形监测分析及施工处治技术研究

针对某高速公路隧道浅埋偏压特点及施工中出现的大变形问题,通过初期支护病害现场调查和变形监测,系统分析隧道发生大变形的原因,并提出相应的施工处治措施。研究结果表明:隧道发生大变形的主要原因是施工工序不当及初期支护不足,次要原因包括水文地质条件、地形地貌、围岩状况及其他因素;通过实施临时支撑加固、反压回填、地表处理、岩体注浆加固及拱架更换等施工处治措施,变形速率和变形量都明显减小,大变形得到了有效控制,确保了隧道的安全顺利施工。