土石交界地层隧道双侧壁导坑法施工围岩压力与变形研究

为探究土石交界地层双侧壁导坑法施工围岩变形与压力分布规律,通过现场监测对白塔山隧道围岩压力与收敛沉降变形进行研究分析。结果表明:下台阶施工易导致拱腰和拱脚围岩压力产生突变,最大增量可达70%,而对拱肩影响较小;相较于岩石地层,黄土层稳定性差,更易受隧道施工扰动影响导致围岩变形大、稳定距离长,黄土层稳定距离比岩石层长4~9 m;土石交界地层围岩压力呈现快速增加→缓慢增加→逐渐稳定的变化趋势,在快速增长阶段岩石层荷载释放率高达80%,大于黄土层荷载释放率;断面围压分布呈现出明显的不对称性,表现为“黄土侧大,岩石侧小”的分布规律。因此,双侧壁导坑法下穿土石交界地层时,建议在下台阶工序交替时保留部分土体进行反压控制,并提高下台阶锚杆布设密度,黄土层应做好超前支护预加固,并提高初期支护强度。

大断面软弱围岩隧道施工方法研究

为了解决大断面软弱围岩隧道的施工技术难题,以G30连霍高速公路某隧道工程实例为依托,通过现场隧道拱顶下沉、周边收敛及支护结构受力的监控量测情况,开展大断面软弱围岩隧道合理施工方法的研究。结果表明:微台阶环形开挖预留核心土法能够保证隧道施工安全、质量、进度要求,满足项目建设需要。

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.

软岩大变形隧道施工技术研究

为了提升隧道工程施工水平,总结了软岩隧道的变形机制和分类,分析了CRD法、双侧壁法、留核心土开挖法等在软岩隧道施工中的应用特点。随后,依托扎务隧道,利用MIDAS/GTS软件建立计算模型,计算了不同开挖方法对软岩隧道变形的影响。同时,从技术方案、监控量测和施工管理3方面提出了软岩大变形隧道的施工质量控制措施。

深埋软岩隧道围岩稳定性分析与防护措施研究

深埋软岩隧道初支大变形问题是隧道建设常见难题之一。针对西南地区某在建铁路隧道出现初支开裂变形及拱顶坍塌等问题,进行围岩内部位移监测及初支变形监测,并结合隧祉区情况对隧道灾害成因进行分析。研究结果表明:根据围岩深部位移曲线斜率,判断出围岩松动圈范围处于6.0~7.0 m;围岩前期变形速率快,水平收敛值明显大于拱顶沉降值,最大变形在上台阶收敛处,为93.2 mm,其主要原因是区域构造应力作用影响;初始在前期释放迅速,初支-围岩接触压力在空间上分布各不相同,围岩压力大小并不直接影响围岩变形情况;对已发生大变形区域采用径向注浆加固,对未开挖段落将超前小导管支护改为T76超前管棚注浆支护,有效控制了大变形持续发展,可为深埋软岩隧道断层破碎带处开挖前后大变形防护提供参考。

浅埋超大跨隧道洞口段围岩稳定性研究

为保证浅埋超大跨高速铁路隧道洞口段施工稳定性,采用数值模拟和现场实测研究了浅埋超大跨高速铁路隧道洞口段施工时的围岩稳定性,结果表明:(1)浅埋超大跨隧道洞口段施工时中导洞核心土的开挖是控制围岩变形的关键工序,洞口段偏压会导致围岩拱脚局部应力集中;(2)施工引起的围岩沉降大致分为左右导洞开挖阶段、中导洞核心土开挖阶段和拆撑阶段,其中,中导洞核心土开挖30 d内是施工危险期;(3)洞口段采用的超前大管棚、超前小导管、超前预应力锚杆等措施,成功解决了洞口段围岩变形控制困难的问题,拱顶沉降最大值为34.5 mm,水平收敛最大值为12.5 mm。研究成果可为类似浅埋超大跨山岭隧道施工提供参考。

软岩小净距公路隧道设计优化及稳定性研究

小净距隧道施工一直是工程建设中的难题,尤其是不良地质条件下的隧道开挖,施工灾害问题尤为突出。为确保软岩隧道的施工安全,以某小净距公路隧道为工程背景,通过计算模拟,基于现场试验,提出地表沉降控制技术,建立优化支护结构方案。现场监测数据分析结果表明:地表沉降变形的发展表现为变形快速发展阶段、变形缓慢发展阶段和变形平稳阶段,隧道开挖对近地表围岩变形的影响范围约为2.5倍洞径。深仰拱和锁脚锚杆技术在现场实施后,测得围岩拱顶沉降和水平收敛分别控制在97.33 mm和44.23 mm,约束围岩变形效果明显,最终结构受力也较为均匀。设计优化的成功实施可为类似隧道工程提供借鉴和参考。

铁路隧道围岩监控测量技术的应用

为掌握铁路隧道围岩和支护动态,保证施工全过程的安全性和有效性,降低对地面既有构筑物造成不良影响的可能性,优化支护参数及支护效果,需要进行全方位监控量测量。在大宝山隧道工程施工中,通过全站仪等测量设备,对铁路隧道围岩的拱顶下沉、地表沉降及围岩断面等进行监测。此案例的监测实践表明,在铁路隧道施工中,加强隧道围岩监控量测,是掌握隧道围岩的稳定性及施工安全的重要方法。高效的围岩监控量测,可为铁路隧道施工方案的调整,施工措施的制定提供有效的参考和指导,从而更好地保证施工质量,促使铁路隧道施工任务顺利完成。

某水工隧洞洞口段围岩稳定性监测实践

以某水工隧道洞口段工程为依托,在分析工程特点和周边环境的基础上,确定以地表沉降、净空收敛、拱顶下沉和锚杆轴力为监控量测项目的监测方案,并结合监测数据对隧道洞口段的围岩稳定性进行研究分析。结果表明:净空收敛、拱顶下沉的变形趋势接近一致,在下台阶及底基层的开挖过程中整体变化量为70%~90%;洞身开挖对地表沉降影响范围是洞径的5倍。监控量测方案能准确反映隧道洞口段施工过程中的围岩稳定状态,可以满足施工安全的需要,对类似围岩稳定监控具有一定的参考价值。

三台阶七步开挖法在超大断面扁平隧道的应用

针对Ⅳ级围岩超大断面扁平结构矿山法隧道洞身开挖及支护施工,为保证施工安全前提下降低施工成本,提高工程的施工效益,优化施工工序同时降低现场人员施工作业难度,提高隧道工程施工主体结构的施工质量,本文深入分析了三台阶七步开挖法实际应用过程中如何有效保障作业人员施工安全、洞身开挖支护实体结构工程质量,以及三台阶七步开挖法在超大断面扁平结构Ⅳ级围岩地质结构中高效施工的优势。

大跨径隧道软弱围岩浅埋段变形特性分析

大跨径隧道浅埋段软弱围岩具有强度低、稳定性差等特点,在隧道施工中易引发大变形、崩塌等现象,严重影响了隧道施工和安全。文中以某大跨径隧道软弱围岩浅埋段为研究背景,依据现场监控量测信息,并结合施工工序,综合分析了其变形特性,以期为类似隧道施工变形控制提供参考。

大跨软岩隧道近接下穿古长城遗址施工技术研究

依托大跨软岩尕沟隧道近接下穿国家级文物明长城遗址工程,研究解决了在保证明长城安全、稳定的前提下实现隧道顺利下穿的问题。通过采取水平旋喷桩超前预加固、调整开挖方法、严控洞内变形、加强明长城本体监测等措施,最终达到隧道施工过程中及下穿后明长城始终处于稳定状态的技术目标,保护了明长城的历史风貌。

隧道穿越倾斜煤系地层围岩变形及受力规律研究

以渝怀铁路涪陵至梅江段唯一的控制性工程——新白沙沱隧道为依托,通过现场监测、数值计算等方式,对高铁隧道穿越倾斜煤系地层时围岩的变形及受力规律进行研究。研究结果表明:当隧道穿越倾斜煤系地层时,围岩的竖向变形会发生突变,并呈现出距离煤层位置越远,变形值越小,且逐渐趋于稳定的规律,煤层对围岩的影响范围为煤层前后10 m区域;隧道穿越倾斜煤系地层时,会产生应力集中现象,且围岩的变形和受力达到稳定期所需时间较长。

早期人防洞围岩变形监测系统开发与实例研究

以早期人防洞隧道为依托,阐述了早期人防洞隧道围岩变形监控量测工作的目的、方法及测点布设原则。根据早期人防洞的工程特点开发了一套变形监测系统,并通过数据收集、数据传输及数据分析三个方面对监测系统的架构进行了具体阐述。最后通过工程实例验证监测系统的可靠性,解决了早期人防工程隧道围岩变形测量难题,为今后类似工程监测提供了借鉴。

收敛-约束法在软岩隧道设计与开挖中的应用

本文以某软岩隧道的现场监控量测数据为基础,先进行回归分析得出围岩的变形曲线;然后利用相关数值模拟软件对软岩开挖过程中的变形情况进行模拟分析;最后基于收敛约束法理论并基于实际情况对其进行安全性评价。最终研究结果表明,当支护设计采用的是弹塑性模型时结构的整体安全性较低,因此在实际工程中应考虑应变的软化条件,这样在提高围岩安全系数同时亦能更符合实际工程状况。

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。

乌鞘岭隧道F4断层区段监控量测综合分析

乌鞘岭隧道是兰新线重点控制工程,是国内最长的单线铁路隧道。该隧道穿越4条区域性大断层,地质及地应力条件十分复杂,围岩软弱破碎,变形大。针对复杂应力条件下的软岩大变形隧道特点,在F4断层区段施工过程中,严格进行系统、全面、长期的监控量测指导设计施工,以实测的拱顶下沉、水平收敛、锚杆轴力、初期支护围岩压力、初期支护钢架应力、初期支护混凝土应力、二次衬砌接触压力、二次衬砌混凝土应力数据为依托,进行实测数据与施工工序的关系、围岩压力与位移的关系、量测项目稳定值的预测、多量测项目发展趋势相互关系规律、位移的纵向分布规律、荷载侧压力系数、二次衬砌分担围岩压力比例、二次衬砌施作时机等多项综合分析,及时将处理信息反馈给施工,对开挖后的结构稳定性作出分析判断及采取相应措施。实践证明效果可靠,围岩稳定,结构完好,为保证该区段顺利贯通提供可靠的技术保证。

加长锚杆在软岩隧道大变形控制中的应用

文章针对如何控制软岩隧道施工中出现的大变形问题,结合谷竹高速公路寺坪隧道中出现的大变形情况,通过对大变形产生原因的分析和总结提出了采用加长锚杆来控制变形的支护方案;鉴于以往工程实例中系统锚杆的长度都是根据经验确定的,往往存在不合理之处,因而通过现场波速测试并结合理论计算来确定锚杆长度,并出于安全和经济的考虑最终确定锚杆长度为5 m;同时结合现场监控量测和现场试验,对新设计的加长锚杆支护方案和原先所采用的强支护方案进行了对比验证。结果表明,无论从围岩变形、受力以及支护结构的受力形态上看,加长锚杆支护形式都能有效地控制围岩变形,更能充分发挥围岩的自承能力和支护结构的效果。

基于现场监控量测的龙潭隧道施工期围岩稳定性研究

龙潭隧道位于沪蓉国道主干线湖北长阳白氏坪—恩施段上,长8 600 m,最大埋深530 m,属国内第二长公路隧道。隧道穿越岩溶、断层、裂隙发育地段,受构造运动影响,围岩内赋存的水平地应力偏高,沿途地质条件复杂,是典型复杂地质条件下的深埋特长隧道。为研究施工期隧道围岩的稳定情况,进行大量现场监控量测。通过对监测数据的分析,研究围岩位移、锚杆轴力、二衬接触压力的分布特性及其变化规律,研究结果可为隧道后续施工和设计方案优化调整提供依据,也可为类似复杂条件下深埋特长隧道的设计、施工提供参考。

双线小净距隧道中岩墙力学特征及加固措施研究

采用二维弹塑性数值计算方法,对Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ级围岩条件下平行布设的双洞隧道中夹岩墙受力、变形特点随隧道间距变化的情况进行了研究。研究结果表明,对于两隧道间距较小的小净距隧道,中夹岩墙的受力、变形极为不利,是设计、施工和监控量测的关键部位。同时研究了不同隧道埋深以及不同岩柱加固措施对小净距隧道中夹岩墙受力、变形特点的影响,为小净距隧道的支护设计、开挖方式、岩墙加固方式选取以及现场监控量测方案制定等提供指导。