超大断面隧道工程的长管棚套拱支护施工分析

超大断面隧道工程的长管棚套拱支护是隧道施工的关键环节。在成德营盘梁隧道工程长管棚套拱支护施工中,重点分析了长管棚套拱支护施工的要点以及施工效果。实践得出:案例工程在超大断面隧道长管棚套拱支护施工中,结合施工重难点及工区隧道围岩的特性,做好导向墙施工、套拱施工及长管棚制作和安装,最后把控好管棚注浆要点,可高效发挥出长管棚套拱支护施工的优势,确保隧道围岩的稳定,为超大断面隧道工程开挖、衬砌等提供良好的条件。

三车道公路隧道出口段安全进洞施工技术

勤丰隧道为双向六车道分离式结构型式。隧道右线出口浅埋段埋深从3.5 m到33.5 m,围岩为强风化花岗岩及泥岩。隧道断面开挖宽度达17.15 m,因隧道埋深浅,进洞施工引起的隧道变形易传递至地表,施工风险较高。通过导向套拱保证大管棚施工精度以实现较好的超前支护效果,采用CRD法分部开挖进洞,使支护及临时支护及时形成封闭结构,可以有效控制地层变形。施工监测结果表明:所采用施工方案很好地控制了地层变形,保证了勤丰隧道右洞出口段进洞施工安全。

基于地层成拱效应的水泥环对套管应力影响规律研究

【目的】随着对油气需求的增长以及开采技术的进步,油气钻井深度不断刷新纪录。随着钻井深度的增加,地应力急剧增加,因此超深油气井套管损伤问题日益突出。为了提高套管在高地应力条件下的承载力,通常采用大壁厚高强套管来解决这个问题,但收效甚微。【方法】通过套管-水泥环-地层系统的有限元模型,证实在套管系统中成拱效应的存在以及柔性水泥环对套管的保护作用。在此基础上,通过参数分析,研究不同地层、水泥环的材料参数及其厚度对系统内应力传递机制的影响。【结果和结论】结果表明:柔性固井水泥通过允许套管附近地层发生有限变形的形式使地层能够承担地应力,进而减小套管所承担的载荷;刚性固井水泥通过限制套管附近地层发生变形来承担地应力,从而使套管与其共同承担地应力。在前者的受力体系中,固井水泥的弹性模量越小,套管应力越小,属于主动拱效应;而在后者的受力体系中,固井水泥的弹性模量越大,套管应力越小,属于被动拱效应。然而,主动拱效应场景中的应力减小幅度远远大于被动拱场景。因此,主动拱效应对套管具有更好的保护效果,而且,在硬地层中要比软地层中明显。此外,水泥环泊松比及其厚度对套管应力也有一定的影响,但影响程度不及水泥环弹性模量。鉴于此,认为采用柔性水泥固井的条件应为地层是否具备成拱条件,即地层是否具有抗剪强度,而非地层本身的软硬程度。