软弱破碎岩层浅埋隧道地表注浆加固

以于都1号隧道工程项目为依托,在穿越地层断裂带、周边围岩松散、自稳定性能差、埋深约39~58 m、长度155 m软弱围岩段,研究软弱地层中浅埋隧道地表注浆加固技术措施,对注浆前后岩层进行取芯对比、超前钻探及掌子面地层揭示对比、地下水量对比等,表明地层加固效果良好。

基于监测数据的软弱地层偏压隧道变形分析

针对偏压隧道变形问题,以杨梅隧道进口段为依托,进行了地表下沉、拱顶下沉、周边收敛监测。基于现场监测数据分析发现,地表下沉与拱顶下沉变形趋势相同,累计变形量由大到小顺序依次为拱顶下沉、地表下沉、周边收敛。根据现场调查情况,结合地质资料,分析了偏压隧道变形机理并提出合理的控制措施。

浅埋暗挖重叠隧道施工引起的地层变形分析

重叠隧道施工必然发生相互影响,产生诸如地表沉降难于控制等一系列问题,特别是在浅埋富水软弱围岩条件下修建重叠隧道,此类问题更加明显。通过对深圳地铁一期工程国贸～老街区间重叠隧道施工引起的地层变形实测分析,得出了富水软弱围岩条件下浅埋暗挖重叠隧道施工引起的地层运动规律。在该类地层条件下施工重叠隧道,具有变形量大、地表沉陷突发、地层损失率高(地层损失率高达9.2%,远大于一般地层)、地表横向沉降槽局部曲率和斜率大的显著特征。结合隧道围岩性质试验成果和现场工程条件,对地层变形机制及其主要影响因素进行分析,在此基础上提出该类围岩条件下施工浅埋暗挖重叠隧道控制地层变形的技术措施,并在深圳地铁I期工程的后期施工中得到充分利用,取得了显著效果。研究成果对同类地层暗挖重叠隧道施工地层变形控制具有借鉴和参考价值。

煤矿副井马头门修复加固技术研究

针对塔然高勒煤矿副井马头门破坏严重的问题,发现其主要原因是软弱围岩遇水膨胀和软化导致的马头门结构受力不均匀。针对该破坏特点,对该马头门进行了修复加固,采用锚索+29U型钢+W型钢带+网喷混凝土的方式作为临时支护,采用SFRC80钢纤维混凝土结构作为永久支护,并对修复后的结构进行了受力监测。监测结果表明:重筑钢纤维混凝土结构所受外荷载较小,重筑结构的钢筋应力和混凝土应变均小于其安全值,表明该修复加固方案是合理可靠的,可为类似工程的修复加固设计提供参考。

软岩岩层厚度、刚度和水平应力对关键层应力的影响

为了进一步研究采场上覆岩层的移动规律,对影响关键层上载荷分布的因素进行分析.采用FLAC如软件模拟了不同的软岩岩层厚度、刚度和水平应力对关键层上载荷峰值的影响.通过模拟,发现关键层上覆软岩岩层的厚度、层刚度和水平应力对关键层的载荷峰值都有影响,且不同的水平应力在关键层破断前后会产生不同的影响.在初次来压前,水平应力加速了采空区的上方关键层的破断,但延缓了煤壁前方关键层的破断.初次来压后对关键层的破断影响很小.通过此次研究可以对关键层的破断以及采场的周期来压进行预测,对于采场覆岩的控制具有一定的指导意义.

弱胶结地层全煤巷道断面优化及支护技术

为了解决弱胶结地层特厚煤层回采巷道支护难题,以鲁新煤矿31101工作面轨道巷为工程背景,在岩石力学试验和围岩特性测试的基础上,研究了不同矢跨比巷道变形破坏特征,得出回采巷道合理的矢跨比为0.2;根据全煤巷道不同区域围岩承载特性,将其划分为非稳定层、亚稳定层和稳定层,提出了以"主控非稳定层、抑制亚稳定层扩展、调动稳定层承载"为核心的锚网索联合支护方案,现场监测表明该支护方案实现了对弱胶结地层全煤巷道的稳定性控制。

软弱地质小净距隧道围岩压力计算方法及受力特征研究

为研究软弱地质小净距隧道围岩压力计算方法及不同隧道净距和埋深对围岩压力的影响规律,引用三塌落拱理论,确立深浅埋隧道分界深度,基于公路隧道设计规范,建立隧道荷载计算模型,推导出围岩压力理论计算公式,并讨论不同的隧道净距和埋深对隧道内外侧围岩压力的影响规律。最后,结合工程实例,针对受力薄弱的中夹岩柱部位提出有效的加固措施。结论如下:1)极浅埋和浅埋小净距隧道围岩压力采用规范法中的全土柱和谢家烋理论公式,深埋隧道采用修正后的比尔鲍曼计算方法更为安全合理;2)小净距隧道施工过程偏压特性显著,围岩压力与埋深近似呈线性关系;3)左右洞室施工相互影响随净距增大而呈现减弱趋势,当净距大于1倍洞跨时,围岩压力可按单洞计算;4)中夹岩柱是软弱地质小净距隧道受力的关键、薄弱部位,采用中空注浆锚杆并合理确定锚杆长度,能有效抑制中夹岩柱塑性应变发展,提高围岩抗拉及抗剪强度。

某小区住宅楼倾斜及其地基加固治理案例分析

某小区住宅楼工程位于某市一土质边坡,坡脚分布有国家Ⅱ级铁路,工程竣工投入使用后,上部结构出现倾斜和墙体开裂等现象。建筑变形监测资料表明:倾斜率达0.51%,接近国家危房鉴定标准,并危及坡脚铁路运营安全。为查明建筑质量事故原因,对建筑场地边坡稳定性、地基承载力和基础沉降变形等相关因素进行了计算分析。结果表明:倾斜基岩面上地基软弱下卧层的厚度差异和建筑荷载布置偏心是导致建筑物倾斜的主要原因。然后,采用掏土迫降法对建筑物纠倾,采用锚杆静压桩对地基基础进行托换加固,治理效果良好,最后对工程进行了经验总结。

深立井软岩地层冻结施工关键技术探讨

针对深立井软岩地层冻结施工技术,通过对蒙陕甘宁等西部地区多个立井冻结工程的实践总结,从冻结方案选择、冻结技术参数取值、冻结及掘砌施工控制指标等方面对软岩地层冻结关键技术进行了系统阐述,提出了西部软岩地层以白垩系底界为冻结控制层位、利用有限段高塑性体极限状态强度条件公式计算冻结壁厚度的观点,并总结出相对应的冻结法施工技术要点,可为今后类似地层深立井冻结工程施工提供参考。

伊敏露天矿弱层与正断层复合作用下顺倾边坡变形规律

为探究某露天矿断层与弱层复合作用下边坡稳定性问题,结合工程实际,通过改变弱层位置、厚度、倾角等参数,应用FLAC^(3D)程序探究其变形破坏模式及稳定性变化规律,阐明边坡破坏机理,并提出相应的灾害防控技术措施。结果表明:弱层与断层的相对空间位置关系、弱层性质是该类边坡灾变演化的主要控制因素;二者相交时,因弱层连续性被破坏且坡角岩体强度增大等因素,边坡稳定性有所提升,此时正断层对滑坡有抑滑作用;当弱层厚度增加,强度降低时,边坡稳定性呈逐渐降低趋势,直至破坏;当弱层倾角变大,边坡稳定性逐渐降低,最大位移量随上部覆岩荷载减小而减小。

顶板岩层薄弱区高承压含水层钻孔涌水治理技术

在分析鄂尔多斯盆地某煤矿井下锚索孔涌水特征的基础上,利用水化学分析方法,确定了锚索孔出水水源为顶板探水孔沟通的直罗组砂岩水,出水通道为钻孔与顶板围岩之间贯通型裂隙。针对顶板岩层薄弱、水压高的特点,提出并实施了"孔内疏水泄压+底部低压加固注浆+顶部高压封孔注浆"的治理方案。现场实施后,有效封堵了钻孔高压涌水,减水率达100%,且巷道围岩稳定。

葫芦素煤矿冻结孔安全钻进与导水通道封堵技术

葫芦素煤矿西翼风井井筒穿越深厚软弱岩层,区域生态环境脆弱,地质与水文地质条件复杂,全深冻结法施工面临诸多问题:冻结钻孔成孔难度大;冻结管下放易卡阻;冻结壁解冻后,钻孔环形空间存在导水隐患等。通过采用抑制性防塌钻井液和钻孔环形空间导水通道置换封堵技术,有效保障了冻结孔钻进施工安全,消除了冻结壁解冻后的冻结孔环形空间导水淹井隐患,为生态环境脆弱地区深厚软弱岩层井筒冻结法施工提供了经验。

紧邻密集建筑群的城市明挖隧道施工技术分析

结合工程实例,针对明挖隧道在毗邻敏感度高的既有建筑物群环境条件下的施工难点,以及软弱地层和高地下水位条件等特点,从对毗邻建筑物的影响风险分析入手,通过基坑支护形式的优化、明挖和暗挖的方案的合理性调整以及相应的监测技术,解决了明挖隧道在复杂环境下的施工难题。

超长探矿斜坡道施工实践

根据工程特点,将探矿斜坡道按表土层和基岩层分为开口段和基岩段,分别采取不同的技术措施和施工方法。为了施工安全,开口段进行了边坡加固和超前支护,基岩段在特殊地段特别是软弱岩层和断层带也采取了特殊的施工措施。根据严格的测算,配备了合理的掘砌和出碴及运输设备。

利用数字测井参数确定软弱夹层

利用数字测井参数确定软弱夹层,主要使用中子孔隙度、切变量、体密度三个变量建立判别函数,并求出函数值。

软弱破碎地层隧道半椭球体松散荷载计算方法

为有效控制隧道围岩压力,优化隧道支护结构,研究了软弱破碎地层作用在隧道衬砌结构上的松散荷载;根据相关文献中砂性地层隧道周边围岩松动变形试验,采用半椭球体拟合了地层松动范围,提出了软弱破碎地层半椭球体松散荷载模型,给出了松散荷载随隧道收敛变形的计算表达式,分析了松散荷载的分布特征及其随隧道收敛变形的变化特征;为提高松散荷载计算效率,将半椭球体松动边界离散为多个线段,提出了松散荷载离散求和的数值计算流程;为进一步增强计算模型的工程实用性,采用二次多项式拟合松散荷载,得到了松散荷载随隧道收敛变形的简化计算方法。研究结果表明:提出的半椭球体模型可较为准确地描述隧道所受的松散荷载及其随隧道收敛变形的动态变化特征,由于滑动面上摩阻力的作用,松动区范围内的地层竖向应力小于地层初始自重应力,松动区荷载通过滑动面上的摩阻力向周边地层转移,松动区土拱效应显著;随着隧道收敛变形的增加,隧道周边地层松动范围增大,松散椭球体受周边地层的约束作用减弱,地层土拱效应减弱;地层内摩擦角和椭球体偏心率对松散荷载的计算结果影响较大,需根据地质条件测试确定;将半椭圆曲线分为3段时,离散求和的数值计算结果与解析解的相对误差约为3.9%,具有较好的一致性。

含软弱岩层反倾岩质边坡地震动力响应与破坏模式

以鲁甸地震诱发的红石岩崩塌滑坡为研究对象,通过大型振动台模型试验和3DEC数值模拟,研究了含软弱岩层的反倾岩质边坡的动力响应和破坏失稳模式.研究结果表明:水平加载下,随频率增大PGA放大系数先减小后增大,在接近坡体自振频率8 Hz的波形加载下,坡体动力响应最为剧烈,软弱岩层对不同频率的横波具有放大和吸收作用,对5~10 Hz的横波放大效应明显,对15~20 Hz的横波则明显吸收;竖向加载下,随加载正弦波频率的增加,PGA放大系数先增大,25 Hz时PGA放大系数减小,随后又继续增大,在频率为30 Hz时PGA放大系数达到最大,在5~30 Hz范围内软弱岩层对纵波均具有一定的放大效果;双向加载下,坡体水平和竖向PGA放大系数分布与单向加载一致,但双向加载下坡体部分位置动力响应加剧,部分位置动力响应则受到抑制.含软弱岩层的反倾岩质边坡破坏过程可以分为6个阶段:坡体内部轻微损伤-软岩挤出、软硬岩交界上方硬岩拉裂-硬岩裂纹向上延展-软弱岩层挤压滑动-层面和纵向节理贯通形成滑面-边坡破坏.在软弱岩层的反倾岩质边坡中,软弱岩层具有对地震波的放大吸收、折射反射作用,影响着边坡的动力响应特征,软弱岩层的挤出破坏导致上部岩体岩结构面松动开裂,是该类岩质边坡破坏发展的主要原因,对该类边坡需应注意对软弱岩层进行加固防护,减小边坡的动力破坏.