基于强度折减的小净距隧道洞口施工对边仰坡稳定性影响研究

以巫镇高速某公路隧道为背景,通过强度折减法对隧道围岩参数进行折减,采用FLAC 3D有限差分软件对洞口段隧道开挖进行了数值模拟,并基于现场监测对模拟参数进行了标定,分析了隧道洞口施工边仰坡稳定性和极限剪应变分布特征,探明了不同折减系数下隧道洞口段位移变化规律,提出了隧道洞口边仰坡稳定性安全系数合理取值和位移安全基准值。研究结果表明:1)初始状态时,当折减系数介于1.36~1.38时,岩体位移变形速率加快,累计变形量发生突变,边仰坡上方极限应变区域贯通;2)隧道洞口施工后,当折减系数介于1.20~1.22时,岩体位移变形速率加快,累计变形量发生突变,隧道间极限应变区域贯通,故提出隧道施工的洞口边仰坡稳定性安全系数控制基准值为1.2,此时竖向位移安全基准值为80 mm,水平位移安全基准值为35 mm。

浅埋偏压隧道断层影响带段落穿越方案研究

某山区铁路隧道地质情况复杂,位于浅埋偏压地形,且受到断层影响,隧道围岩极其破碎,施工难度大。为解决施工困难,研究、设计了施工方案,并利用FLAC3D有限差分软件对各工况下的隧道开挖方案进行数值模拟,研究了边坡加固、洞内支护及开挖工法等措施对隧道围岩和结构稳定性的影响,确定并验证了施工方案的可行性,为浅埋偏压隧道断层影响带段落施工提供了借鉴。

艰险山区隧道边仰坡地质风险勘察及评价研究

复杂艰险山区铁路建设勘察、施工、运营维护难度大,沿线地质灾害频发。隧道进出口边仰坡地质灾害尤为突出,具有分散、多发、危害大等特点,成为制约铁路隧道建设及运营的关键风险因素。从隧道建设关口前移及全寿命周期风险防控理念出发,在洞口选址、进出洞施工及运营等阶段,交叉应用In SAR技术、低空无人机技术及层次分析法辅助边仰坡监测、地质灾害识别及危岩体风险评估,有助于系统、高效掌握隧址区地质灾害发育分布特征,尤其对隧址区边仰坡各类地质风险防控精准施策具有很强的针对性。经在成昆铁路复线等铁路隧道工程中的实际应用,超远程自动化监测精度达到毫米级,潜在或已发地质灾害识别精度大大提高,隧道边仰坡危岩体风险源辨识准确,能够有效指导隧道洞口地质风险防控。

隧道洞口高陡边坡稳定性分析及支护方案研究

以某隧道进口高陡边坡为研究对象,采用FLAC3D数值模拟软件,进行边坡稳定性和支护结构受力分析,研究边坡稳定性变化情况及支护方案的合理可行性。研究结果表明:支护结构较大程度地提高了边坡稳定性,坡体安全系数由1.08提高到1.25以上,边坡塑性区范围有所减小;计算所得的支护结构受力情况与实际较为一致,支护结构采用的锚索预应力、锚索锚固段长度、加固桩截面尺寸和桩间距等设计参数合理可行。

某黄土隧道洞口段边坡坍塌机理分析

近年来,在黄土地区修建的隧道工程日益增多,受工程地质条件、水文地质条件及人为因素等影响,公路隧道洞口段边坡在施工过程中易发生坍塌事故。本文结合某在建黄土隧道洞口边坡为例,首先从地质因素、施工因素以及降水作用三方面分析边坡坍塌产生的机制,然后通过隧道施工隐性滑移面的计算,进一步分析坍塌产生的原因,最后通过有限元数值计算软件模拟滑塌面形态及特征,很好地反馈了整个滑坡发生的过程。通过分析认为,湿陷性黄土层特殊的地质条件和其较差的物理力学性质是坍塌发生的内在因素,而施工扰动、降水入渗和冻融循环是坍塌发生的诱发因素。

锦屏水电站左岸拱间槽坡内洞室开挖对边坡稳定的影响分析

以锦屏水电站左岸拱间槽坡内洞室开挖引起的边坡稳定分析问题为例,构建基于洞室群开挖对已有边坡的稳定性影响分析方法,为实际工程设计提供分析基础。通过洞群开挖时引起的坡体滑面处的应力的变化,把洞群开挖引起的坡体应力变化看成是渐进式变化过程,得到边坡整体安全系数的评价公式。采用有限元数值模拟方法,对锦屏一级水电站左岸拱肩槽边坡,通过分析坡内洞室开挖引起的坡体应力变化调整,分析研究坡体潜在滑面上的安全形态变化规律。系统模拟了由于洞室开挖引起坡体的应力调整变化,较真实地分析了边坡潜在滑动面超限应力的逐级释放、转移过程,进而根据滑面应力调整结束后的滑面真实应力分析了其安全系数的变化规律。

上海外环隧道干坞施工技术和稳定性研究

文章以上海外环隧道干坞工程为背景 ,根据工程所处的地理环境、地层和水文条件 ,对干坞的设计和干坞施工技术、干坞边坡稳定以及干坞基底变形等问题进行了研究 ,这些研究是结合干坞工程施工过程进行的 ,研究结果不仅对该干坞工程的施工起到了重要的指导作用 。

超浅埋隧道下穿冲沟边坡塌方分析与处治

某铁路隧道在下穿冲沟边坡时出现冒顶。针对该隧道工程的实际情况,建立数值分析模型,采用FLAC3D程序模拟隧道施工力学行为,考虑暴雨积水对围岩的影响,从围岩塑性区分布、位移以及锚杆和超前大管棚内力分布情况分析隧道变形和冒顶发生的原因。结果表明:隧道超浅埋、持续降水积水、围岩力学性质差及施工支护不当导致坍方。结合工程实际提出洞内加固、冲沟边坡加固及开挖控制的综合处治方法,取得了理想的效果,为日后类似工程提供借鉴与参考。

观音堂隧道高边坡抗滑桩现场监测分析

观音堂隧道是郑西客运专线的重要工程之一。文内以观音堂隧道右侧抗滑桩监测工程为依托,动态监测抗滑桩在边坡开挖、削方减载、降雨、回填等施工全过程中,边坡岩土体及抗滑桩支护结构的位移、应力、挠度、弯矩的变化,分析与评价高边坡的变形机理、边坡开挖方案的合理性及抗滑桩的工作状况。

隧道洞口边仰坡稳定性影响因素的综合性评价

为了保证隧道洞口边仰坡的稳定 ,隧道设计规范对刷坡坡率和开挖高度有一定的控制要求 ,但这种要求仅局限于围岩的类别 ,而对围岩的层理性状和地下水对坡体稳定性的影响不能作出判断。本文运用多种土质的圆柱破坏面转动平衡分析方法分析这些因素对坡体稳定性的影响 ,对合理确定洞口位置。

隧道边仰坡滑塌处治及二次进洞施工技术实例研究

以太真隧道工程为例,采用现场调查、数值模拟和现场监测技术,针对隧道进洞施工过程中的边仰坡滑塌机理、处治措施以及二次进洞技术开展研究。研究结果表明:软弱地层条件下,强降雨是诱发依托工程边仰坡滑塌的主要原因。雨水下渗弱化岩土体强度,在隧道进洞施工扰动下,形成贯通性塑性带,进而导致山体大范围坍塌。综合考虑滑塌体本身的稳定性以及隧道再次进洞施工的扰动影响,系统性地提出边仰坡处治以及隧道二次进洞方案,包括:适度清除坍塌体、局部刷方减重+抗滑桩、锚索(杆)加固以及反压回填的边仰坡防护措施;基坑明洞法穿越坍塌体、浅埋暗挖法(加强支护结构和采用双侧壁导坑开挖法)穿越塌方影响段的隧道二次进洞施工技术。数值模拟和现场实测均表明,经综合处治后的边仰坡在隧道二次进洞过程中处于稳定状态,上述方案是可靠的。

殿会坪连拱隧道边仰坡稳定性分析及整治

连拱隧道边仰坡具有开挖范围大、受到多次开挖扰动的特点。以常吉高速公路中的殿会坪隧道为例,进行了边仰坡和隧道洞内的现场测试,从地质条件、地形地貌、地下水情况、施工方法和施工质量等方面分析该连拱隧道仰坡稳定性的影响因素,提出了整治措施,在实际中获得成功应用。

包头至西安铁路柳树店明洞边坡桩板墙加固工程设计

包西铁路在柳树店段受地形及既有建筑物的影响,改线后遇见黄土高边坡挖方工程,采用明洞通过。为避免施工过程中边坡塌方及解决明洞的偏压问题,采用路堑桩板墙与明洞工程相结合的方案,用桩板墙工程代替明洞工程抵抗左侧山体变形而形成的偏压,保证了施工过程边坡的稳定。

含隧道边坡水平屈服加速度的上限分析

基于拟静力法和强度折减法,采用极限分析上限定理,推导了含隧道边坡在地震作用下的水平屈服加速度系数的上限解,该上限解考虑了隧道对边坡的影响。分别计算了边坡设计参数、岩土体的抗剪强度、浅埋偏压隧道设计参数等因素影响下边坡的水平屈服加速度系数极限值。根据正交试验法,给出了地震作用下含隧道边坡水平屈服加速度系数对各因素的敏感性大小。研究表明:边坡高度、坡角、岩土体黏聚力以及强度折减系数对水平屈服加速度系数的敏感性和影响程度均较大,而隧道距坡脚距离、隧道半径以及水平和竖向地震力比例系数的敏感性和影响程度则较小。

地下水封洞库施工巷道开挖对仰坡稳定性的影响规律

巷道或隧道开挖对洞口仰坡稳定性有重要影响,处理不慎极易酿成工程事故。以山东某地下水封洞库施工巷道洞口风化花岗岩仰坡为研究对象,基于离散元模拟和监测数据,选取仰坡最大位移、塑性区体积及稳定系数作为评价指标,研究了巷道开挖进尺、断面尺寸及W值(上覆地层厚度与巷道跨度之比)对仰坡稳定性的影响。结果表明:随着开挖进尺的增加,坡面最大位移增长速率呈匀速—加速—稳定的变化规律,塑性区体积不断增大,且开挖断面越大,位移、塑性区增长速率越大;仰坡稳定系数随进尺的增加先降低后趋于稳定,且断面尺寸越大其降低速率和幅度越大,最终降低幅度为6.9%~27.6%;随着W值增大,仰坡稳定系数先降低后趋于稳定,降低速率随断面尺寸增大而增大,根据特定断面下稳定系数降低速率不同,将关系曲线划分为骤降区、缓降区、陡降区和平稳区。研究结论可为类似工程洞口段划分、施工及稳定性评价提供参考。

输水隧洞坡角对侧式进/出水口水力特性影响研究

抽水蓄能电站侧式进/出水口具有双向过流的特点,进/出水口自身体型参数对其水力特性具有很大的影响,但连接的输水隧洞布置型式也同样会影响进/出水口水力特性,若输水隧洞布置不恰当,将可能导致进/出水口出现不利的水力特性。利用RSM紊流模型,以某侧式进/出水口为研究对象,在进/出水口体型不变的前提下,研究出流工况不同隧洞坡角对进/出水口内部流态、拦污栅断面流速不均匀系数、水头损失系数及流量分配等水力特性的影响。结果表明,当隧洞坡角等于扩散段垂向扩散角时,进/出水口内部流态较好,反向流速区的沿程范围、拦污栅断面流速不均匀系数及水头损失系数均最小。因此,当进/出水口扩散段垂向扩散角不大且各隧洞坡角均满足地形、地质条件的情况下,隧洞坡角等于扩散段垂向扩散角时,可获得较优的水力特性。

岩质高边坡偏压隧道洞口段施工现场监控量测与地质灾害预报

针对京珠国道高速公路旦架哨隧道右线珠海端岩质高边坡偏压隧道洞口段施工与支护现场监控量测 ,主要采用围岩应力量测分析成果 ,同时结合洞口明挖段边坡的观测以及隧道洞口段边墙地质观测成功地对地质灾害进行了预报 ,及时有效地指导了对隧道进行的支护与加固 ,避免了地质灾害的发生 。

海河沉管隧道干坞关键施工技术

天津海河沉管隧道的干坞为一大型土质深基坑,地质条件差,工况复杂,土方施工采取无支护放坡开挖,辅以周边水泥搅拌桩隔水帷幕、坡面二级井点和坑底深井降水技术;通过边坡的稳定监测和管段制作区地基的沉降监测、分析和处理,确保其稳定性;同时介绍了修坡及护坡、基底复合地基处理、排水系统布置和防汛体系的构成等关键技术和施工工艺要点。

黄土地区某地铁区间隧道设计难点分析与探讨

以西安地铁五号线某区间隧道工程为例,对黄土地区地铁隧道设计中遇到的几个重难点问题进行了分析与探讨,提出了针对性的设计方案和处理措施,保证了隧道的安全顺利实施,得出以下结论供类似工程参考和借鉴:黄土地区地铁隧道设计应以车站及区间使用功能为前提,尽量绕避自重湿陷性黄土,对于隧道基底处理深度小于2 m的,采用洞内换填处理是合理可行的;地质条件较好、周边环境控制要求不高时,可取消隔离桩,并在先行隧道初支贯通后,即可进行后行隧道的施工;区间洞口位置的选择、边仰坡防护措施及洞门设计方案是合理可行的,可保证施工及后期运营安全,同时也满足城市景观的要求;桥隧过渡段采用桩板结构进行设计,可实现刚柔过渡,避免湿陷性黄土的影响,降低工后和差异沉降,满足行车平顺性的要求。

露天转地下开采地质灾害规律及其防治

对露天转地下开采过程中出现的地质灾害如:露天采场边坡失稳、地面塌陷、矿坑涌水、巷道变形以及泥石流等灾害规律进行了整理论述,并相应提出有效解决措施,为矿山生产安全提供了理论依据。