Characteristics of Late Quaternary Activity of the Luhuatai Buried Fault Revealed by Drilling

The Luhuatai fault is one of the important buried tectonics in the Yinchuan basin. Based on the results of shallow seismic exploration, we conducted composite drilling section exploration and dating of the samples from boreholes. Some useful data was obtained, such as the depth of the upper breaking point, the latest activity age, displacement in the late Quaternary, and slip rates, etc. This study shows that the activity is different between the north and south segment along the Luhuatai fault. The north segment is a Holocene fault, while the south segment is a late mid-Pleistocene fault. From north to south along the north segment of Luhuatai fault, the activity has been enhanced, and the faulting is stronger in late Pleistocene than Holocene.

典型浅埋矩形框架地铁车站地下结构地震易损性分析

该文旨在研究典型浅埋矩形框架形式地铁车站结构的震后失效概率模型。以9座已建典型矩形框架地铁车站工程实例为研究对象,通过Abaqus/standard有限元软件平台建立了土-结构相互作用三维数值模型。基于地下结构Pushover分析获得的抗震性能曲线,定义了各个车站结构的层间位移角限值。采用IDA方法计算得到了地铁车站结构的概率地震需求模型,并绘制了不同地铁车站结构的地震易损性曲线。通过对比研究发现,地铁车站结构之间的震后失效概率相差巨大,场地平均剪切波速对地下结构地震易损性分析结果起主导作用,尤其是与结构等高分布土层的自由场响应结果,但地下框架结构本身的变形能力也是影响结构震后失效概率的重要因素之一。上述研究成果能够有效加强对现行浅埋地下框架结构抗震性能的认识,可为基于性能的浅埋地铁车站地下框架结构抗震设计提供科学参考。

非对称截面浅埋偏压地形小净距隧道扁平率合理取值:以新疆乌尉高速上新光隧道工程为例

为研究浅埋偏压小净距隧道扁平率的合理取值范围,依托新疆上新光隧道工程,基于围岩变形理论,运用数值模拟的方法分析不同扁平率条件下隧道围岩稳定性,讨论小净距隧道扁平率的取值,结合现场监测数据对扁平率范围的合理性进行验证,最终得出小净距隧道扁平率的合理范围。结果表明:小净距隧道的扁平率对围岩塑性区分布、地表沉降、中夹岩水平位移、拱顶沉降和支护形变量均有影响;以0.432扁平率为基础值,随着隧道扁平率的不断增加,整个隧道围岩稳定性不断降低,0.432~0.654为隧道最佳扁平率范围;隧道模型计算结果与现场实测数据之间平均误差在5%~14%,以此来验证数值模拟的可靠性,证明了该计算方法的可信度;选取优化后隧道截面进行施工,与现场监测数据进行对比,进而验证优化后扁平率取值的正确性。

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。

超大埋深软岩隧道超前中导洞合理断面尺寸及应力峰值转移机制

在超大埋深软岩隧道中,通常地应力较高,且围岩软弱破碎,在施工过程中不可避免地会出现大变形现象,造成支护结构失效破坏。采用超前中导洞应力释放技术提前释放地应力,可以改善支护结构的受力状态,减小隧道变形量,保证支护结构的安全。依托丽香线哈巴雪山大变形隧道,采用文献调研、数值模拟及现场监测等手段对超大埋深软岩隧道超前中导洞合理断面大小进行研究,分析了中导洞不同断面大小工况下应力释放效果,最终确定中导洞合理断面大小。研究结果表明,超前中导洞断面为正洞断面面积的0.6倍时,应力释放效果较为理想,相比直接开挖正洞,采用合理超前中导洞断面时,正洞拱顶沉降及上、下台阶水平收敛值分别减小28.2%、27.64%和26.71%,且围岩中切向应力峰值向围岩深部转移了约4 m,同时,应力峰值数值有所减小,减小约5.04%。研究成果可为类似大变形隧道工程提供参考与借鉴。

TSP结合TEM在风险围岩隧道超前地质预报中的应用

为了排查隧道施工过程中潜在的地质风险、指导隧道安全开挖掘进,针对某高速铁路风险围岩隧道浅埋段和可溶岩段,利用TSP和TEM两种方法开展超前地质预报。TSP预报可对掌子面前方围岩状况进行远距离宏观预测,能划定断层、破碎带、地下水等不良地质体的位置和大致规模;TEM预报可在掌子面附近开展多角度、多方位测量,能判定开挖面前方一定空间范围内不良围岩特征,特别是地下水、岩溶的分布及规模。研究表明,TSP震波对应的负反射和低速异常突出反映围岩岩性变化及岩体破碎程度,依据纵、横波速起伏特征可大致判定地下水发育情况;TEM低阻异常直观体现围岩富水状态,并可推测岩溶发育及分布状况,视电阻率阻值变化密集区对应了围岩岩体破碎。研究结果表明,采用两种或多种方法结合开展综合预报,可提升预报结论的准确度和可靠度,TSP结合TEM成功预报的应用实例可为类似风险围岩隧道的超前地质预报提供参考和借鉴。

香炉山隧洞不良地质段“L”型地面超前注浆方案研究

为解决隧道(洞)建设过程中不良地质段突泥涌水和软岩大变形等问题,依托滇中引水工程香炉山隧洞,提出一种采用全孔长度超过500 m的地面“L”型定向钻孔注浆并辅以洞内超前注浆的加固方法,在实际工程中确定这一方法的具体设计方案。首先,通过现场地质调查与分析,揭示不良地质区段香炉山隧洞建设的技术难点;其次,介绍“L”型定向钻孔注浆的施工过程及注浆工艺;然后,设计出一种能够提高地层稳定性的“L”型地面超前注浆方案,并对地层进行加固;最后,采用掌子面揭示、注浆技术以及大地电磁检测等手段证明现场注浆效果。研究结果表明:1)“Z1+Z2+Z4”钻场设计为最优地面超前注浆技术方案;2)“L”型定向钻孔注浆辅以洞内超前注浆技术可满足盲区注浆区域覆盖问题,实现真正意义上的超前治理。

强震区浅埋偏压隧道洞口段减震层减震效果分析

依托某铁路隧道洞口段,利用FLAC3D软件研究隧道施设不同厚度减震层的减震效果。结果表明:(1)与不设减震层相比,施设5 cm减震层后,二衬结构最大、最小主应力分别减小了26.05%、21.57%,竖向、纵向位移分别减小了74.68%、36.13%,竖向位移差减小了0.32 mm,最小安全系数平均提高了50.46%;(2)施设10 cm减震层后,二衬结构最大主应力增大了134.45%,最小主应力减小了26.70%,竖向、纵向位移分别减小了70.80%、26.89%,竖向位移差增大了1.85 mm,最小安全系数平均提高了11.10%;(3)施设15 cm减震层后,二衬结构最大、最小主应力分别减小了45.38%、25.16%,竖向、纵向位移分别减小了70.89%、13.45%,竖向位移差增大了1.89 mm,最小安全系数平均提高了12.56%;(4)衬砌与围岩之间施设5 cm减震效果优于施设10 cm、15 cm减震层的减震效果。研究成果可为隧道洞口浅埋偏压段减震技术的发展提供参考。

隧道浅埋段的地表沉降变形规律研究

为了分析隧道浅埋段的地表沉降变形规律,文中以某高速公路隧道为例,对隧道浅埋段的地表纵向及横向沉降量以及沉降量变化速率曲线进行研究。结果表明,随着掌子面距断面距离的增加,A1监测点位置的地表沉降量基本维持在67mm,A3、A5、A7监测点位置的地表累计沉况降量表现为先快速下降后缓慢下降的变化规律。所有监测断面的地表沉降量分布曲线表现为凸谷的形状,越靠近隧道中心轴线位置,沉降量越大;距离洞口越远,地表沉降量越小。沉降速率值以隧道轴线对称,越靠近隧道轴线的沉降量变化速率越低;随着开挖的推进,且距离洞口越近,沉降量变化速率不断减小。

隧道浅埋段半圆拱形初砌结构荷载反分析研究

结合浅埋段初砌-围岩层间压力、初砌钢拱架应力、上台阶初砌相对周边收敛等监测数据,建立半圆拱形初砌结构平面有限元模型,利用径向、切向未知荷载模拟复杂围岩响应,提出影响线方法,开展基于监测数据的结构荷载反分析研究.结果表明:所用荷载反分析方法可准确模拟复杂浅埋段围岩与未闭合支护结构的相互作用,反分析结果有效可靠,时效性强.

渤中22-2构造中生界潜山岩性识别方法

近两年渤海油田对中生界潜山的勘探力度逐渐增大,渤中22-2构造多口井在中生界钻遇良好油气显示,测试获得商业产能,证实渤海油田中生界潜山具备极高的勘探价值。研究区中生界岩性以火山熔岩和火山碎屑岩为主,区域岩性复杂,现场识别难度大。笔者通过分析研究中生界潜山不同岩性的岩屑薄片特征、矿物元素特征,建立了中生界岩性的录井识别方法。该方法在渤中22-2区块多口井进行了应用,为中生界潜山随钻作业决策起到了指导作用。

纱帽山隧道进口浅埋段施工技术探析

通过纱帽山隧道进口浅埋段超前地质预报、浅埋段地层加固技术、浅埋段掘进技术、监控量测等一系列施工技术,成功的通过了浅埋段。

悬臂掘进机在下穿河流浅埋段隧道中的应用

隧道下穿河流段处于浅埋段,不宜采用爆破开挖,因此采用悬臂掘进机开挖方法来减少扰动。文章结合莲花山隧道工程,提出下穿河流浅埋段隧道悬臂掘进机施工工法,避免隧道下穿河流浅埋段地层发生坍塌及涌水,减少开挖带来的扰动,顺利通过浅埋段,为隧道建设提供新的施工技术。

市政道路深埋大断面雨水箱涵降水施工技术

研究旨在探讨市政道路中深埋大断面雨水箱涵的降水施工技术。通过实地研究、数据分析以及技术应用,详细论述了降水方案的设计与优化、井点布置与设备安装、降水井施工与成井、降水效果监测与调整、箱涵开挖与支护、降水井维护与拆除以及后期处理等关键技术环节。研究结果显示,科学合理的降水施工技术能够有效保障市政道路深埋大断面雨水箱涵的施工质量和安全,同时为类似工程提供技术参考。

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。

引洮二期工程八干渠饱和浅埋土塌方洞段处理方案比选

引洮二期工程八干渠后段地质条件较差,施工过程中经常发生掉块、塌方等地质灾害,特别是八干渠22#隧洞。文章对工程实例进行对比研究,得到了切合实际、经济可行的处理方案。文章针对引洮二期工程八干渠后段22#隧洞新增斜井上游浅埋饱和洞段运用对比分析法讨论洞顶浅埋洞段塌方处理的几种方案,通过分析得到适合该地质条件、投资上经济、技术上可行、效果更佳的施工方案。研究结果表明浅埋饱和土塌方洞段适合运用高压旋喷桩方案处理。文章可为今后类似工程的施工提供有效的参考。

榆神矿区浅埋煤层矩形巷道围岩应力应变场及支护参数研究

榆神矿区所辖煤矿井下巷道支护参数的优化,一定程度上可以提高工作面端头割煤速度、改善回采两巷围岩应力状态、降低支护成本并且提高掘进时效,为煤炭资源的绿色、安全和高效回采提供保障。针对榆神矿区陕北侏罗纪煤田较有普适性的地质条件和开采技术参数,采用复变函数理论对矩形中等断面巷道围岩应力—应变场分布情况进行求解,选择FLAC^(3D)数值模拟软件进行拟合,根据解析结果在原有支护参数的基础上提出优化,认为增加0.2 m顶板锚杆间距、减少锚杆数量,并将顶板锚索由6.5 m延长至7.0 m的巷道支护方案,可在不影响巷道围岩稳定性的同时提高掘进进尺,并为智能快掘4.0装备设计打下理论基础。

大断面干燥粉细砂地层浅埋地段变形控制及施工技术研究

文章详细阐述了双线高铁大断面隧道在干燥粉细砂地层中采用超前水平旋喷桩超前支护、三台阶临时仰拱+竖撑、直径89 mm大锁脚钢管、径向注浆及初支内侧增加套拱等施工技术的施工方案,攻克了双线高铁大断面隧道干燥粉细砂层这一地层难题,形成了一套适用于该地层的施工技术,旨在为安全、快速、标准化建设该地质类型隧道提供有力的技术支撑,进一步提升铁路隧道工程建造水平,为社会创造更好的社会效益和经济效益。

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。

华蓥山隧道浅埋段明挖改暗挖施工技术研究

文章以西渝高速铁路华蓥山隧道4号明洞为例,为减少原生态坡面植被破坏,采用拱盖法暗挖施工。通过实地监测与有限元极限分析法,分析了初支拱盖法的施工力学特性。结果显示,拱盖护拱能限制围岩变形,确保施工稳定;预加固桩可稳定边仰坡和侧翼围岩;拱脚处和隧道下部是变形关键部位。有限元分析结果与现场吻合,按该设计施工,隧道已顺利通过明挖段。