宴家炭质片岩隧道塌方综合处治研究

炭质片岩强度低,受水影响强度会显著降低,隧道施工时稍有不当就会发生塌方。以宴家炭质片岩隧道塌方处治为例,分析了塌方产生的原因,提出了相应的处治措施。研究结果表明:充分认识炭质片岩的变形特性,准确确定围岩级别,加强施工工艺控制和监控量测工作,及时调整施工方法和支护参数是防止炭质片岩塌方的有效方法。炭质片岩塌方处治必须结合塌方规模等具体条件采取不同的工程措施。监控量测验证了宴家隧道塌方处治方案是合理的。     

十二排右线隧道中部塌方原因分析及处理

文章以龙（岩）长（汀）高速公路十二排右线隧道在开挖、初期支护后发生52m长大塌方事故及其处理为例。介绍了隧道产生塌方的原因及其处理方法。处理方法的要点是在塌方体两端设型钢拱架支撑加固，穿越塌方区时采用超前小导管注浆加固塌方体、三台阶分部开挖的施工方法。该方法为隧道工程施工中防止和处理塌方提供了借鉴。     

镇保隧道左幅进口端偏压浅埋段塌方的处治

保(山)龙(陵)高速公路镇保隧道左幅进口端偏压浅埋段塌方冒顶,采取洞外地表加固、洞内加强超前支护,以及开挖预留核心土等综合处治方案,有效地控制了塌方加剧并顺利渡过塌方地段。     

浅埋偏压段隧道塌方综合处理技术

以某隧道浅埋偏压段塌方冒顶处理为例,分析了塌方冒顶原因,系统地介绍了地表排水、洞内塌方体、小导管注浆、地表陷坑、监控量测等一系列综合处理措施。处治后的监测结果表明,采用以上综合处治措施是可行的。     

隧道围岩差异性风化地段施工塌方原因及处治方法

由于地质情况本身所具有的不确定性,尤其围岩差异性风化,再加上设计施工认识不够等人为原因,导致隧道塌方时有发生。结合某城际铁路盘道岭隧道工程施工期间塌方情况及塌方段差异性风化的地质情况,分析了该隧道塌方原因,从而提出了处治该隧道塌方的方案。同时,在隧道塌方处理及处理后的过程中,对塌方段洞内及洞外均进行了监控量测。根据监控量测的数据结果分析,该隧道塌方处理方案是安全可靠的。     

黄金隧道塌方冒顶结构计算及特殊设计

赣(州)韶(关)铁路黄金隧道,因地理位置特殊、地质条件复杂,偏压、富水、溶洞发育,施工难度大。针对隧道埋深70 m却发生了塌方、冒顶情况,根据工程类比并借助结构计算,对塌方冒顶进行特殊设计。通过对塌方邻近段及坍塌体进行注浆、超前管棚、超前注浆、双层初期支护、环形开挖预留核心土法和地表塌陷处理技术,结合超前地质预报、监控量测等手段,成功通过塌方冒顶段。     

高瓦斯隧道塌方段综合治理技术

研究目的:瓦斯是隧道及地下工程施工的一个重要地质灾害,因瓦斯异常涌出发生瓦斯爆炸事故而造成隧道塌方事故也是时有发生,因此,对含有高瓦斯的隧道塌方进行综合治理,确保后期施工顺利进行就显得尤为重要。本文结合都汶高速公路紫坪铺隧道塌方段的施工,对高瓦斯隧道塌方段综合治理的关键技术进行探讨分析。研究结论:高瓦斯隧道塌方段综合治理成败的关键在于选择合理的治理方案。本工程实施三阶段治理方案:(1)地质探测预报初步确定坍塌段的长度、高度及围岩情况;(2)进行坍塌范围内的瓦斯治理;(3)进行初期支护拆换及塌方处理。采用超前钻孔探测裂隙瓦斯情况进行瓦斯治理、75+51长短自进式锚杆(注浆)进行超前支护、预注浆稳固塌体、台阶分部法开挖塌体,短进尺掘进、喷射混凝土封闭新开挖面、初期支护和二次衬砌紧跟的处理方法,使塌方段得到了有效控制和处理,保证了隧道安全顺利通过塌方段。     

隧道施工塌方机理分析及处治技术

隧道在工挖过程中，常常发生塌方。本文分析了出现塌方的主要原因及塌方的机理，将塌方归纳成五种形态，共包括１６种没类型。并提出隧道塌方的处治方法，分为洞身塌方处治和洞口塌方处治两大类，分别根据不同情况作了详细阐述，可供参考应用。     

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。     

京沪高铁西渴马隧道初期支护受力特征分析

结合京沪高铁西渴马隧道工程,建立三维数值计算模型,根据相关勘察设计资料选取隧道围岩、注浆锚杆和初期支护力学参数。从隧道围岩最大主应力、最小主应力和塑性区等方面分析围岩的受力特征;从喷射混凝土受力和锚杆受力方面分析隧道支护结构应力特征。通过对现场典型断面实测,计算得到支护结构弯矩最大值处的最大压应力2.41 MPa,表明现行支护参数满足安全性要求。     

含水率对昔格达地层大断面隧道初期支护安全性影响研究

昔格达地层具有水稳性差、易崩解等特点,常常引发隧道初期支护结构开裂、围岩掉块、坍塌冒顶等灾变事故。为了研究围岩含水率对昔格达地层大断面隧道初期支护安全性的影响规律并及时预防灾变事故,以成昆铁路复线桐梓林隧道为工程依托,通过数值模拟对比分析5种典型围岩含水率下隧道初期支护结构的受力特性和变形规律,根据相关规范规定的洞周变形标准和结构强度安全系数标准界定现有支护参数所能够维持的围岩含水率阈值为29%,并为超过此围岩含水率阈值的隧道支护参数提出优化方案。通过现场监控量测数据验证数值模拟计算结果的可靠性和合理性,研究成果不仅完善了昔格达地层大断面隧道设计参数,同时为类似工程提供借鉴和参考。     

塌方地铁车站的后续施工方案研究

暗挖地铁车站断面较大,通常埋深较浅,施工时常发生塌方事故,且塌方纵向影响长度多达数十米。为提高塌方后续施工的安全性,结合塌方事故实例,利用风险分析和有限元计算方法,并结合现场监控量测数据,研究塌方事故影响段后续施工问题。研究结果表明:在后续施工中采用双侧壁导坑法安全可靠,"变大跨为小跨"有效控制后续施工引起的变形;从施工工法、支护措施及施工工艺等多方面制定措施,改善岩体物理性能,提高支护体系和围岩承载能力,有效控制后续施工风险。     

管棚支护技术在武广客运专线隧道软弱围岩开挖中的应用

研究目的:由于隧道洞身横穿软弱围岩,结构松散,围岩稳定性极差。为了解决这一施工中遇到的问题,因此特别针对软弱围岩的开挖支护进行了技术研究。研究结果:通过管棚注浆超前支护在桐木冲隧道出口软弱围岩开挖中的应用和监控量测,进一步地了解了管棚注浆支护的原理,有效地阻止了开挖时软弱围岩的坍塌和涌水,为隧道的施工安全提供了保障。     

中英钻爆法铁路隧道设计方法比较研究

针对钻爆法铁路隧道围岩分级、初期支护及二次衬砌设计方法等内容,对比分析了中英两国在隧道设计方法和理念方面的差异。对比分析表明,英国隧道设计基于巴顿的Q系统,该系统用表征岩体的RQD值,节理组数、粗糙度系数、地下水折减系数、蚀变系数及地应力折减系数来反映围岩整体力学性质,英国铁路隧道初期支护采用经验设计法,根据Q图谱进行预设计,采用有限元程序进行检算。二次衬砌采用极限状态理论进行设计,衬砌承受围岩压力的标准值由巴顿公式计算得出,二次衬砌设计时不考虑初期支护的作用。中国铁路隧道初期支护多采用类比法进行设计,并采用有限元法进行校核,二次衬砌普遍按破损阶段法设计,围岩压力根据统计回归公式计算,采用安全系数K控制结构安全性。相比而言,英国隧道设计方法和理念与围岩参数联系较为紧密和直观,而中国隧道设计方法基于定性与定量结合的围岩分级标准,两者差异明显。     

皮匠沟一号隧道塌方原因分析与处理

襄渝铁路二线皮匠沟一号隧道临近既有襄渝线新桥二号隧道左侧,线间距为32～15m,塌方段线间距仅15m,埋深2.1～7.6m。介绍从发现皮匠沟一号隧道局部开裂到初支开裂形成塌方的全过程,分析塌方的原因,提出安全可靠的塌方处理措施。处理过程中,未影响既有线结构安全,顺利完成了塌方段施工。     

铁路隧道底鼓段围岩蠕变参数反演方法研究

研究目的:某铁路隧道底部粉砂质泥岩蠕变导致仰拱结构持续底鼓,致使列车降速行驶,对铁路运行造成安全隐患。为较准确获取仰拱底鼓区粉砂质泥岩的蠕变参数,本文基于某隧道仰拱5年多的底鼓变形实际监测数据,建立室内岩石剪切蠕变试验与深度学习(GRNN)相融合的岩体蠕变参数确定方法,并对隧道仰拱蠕变变形进行长期预测。研究结论:(1)铁路隧道底鼓段粉砂质泥岩具有明显蠕变特性,该特性对隧道仰拱持续底鼓变形影响较大;(2)提出了基于深度学习的隧道底鼓段围岩蠕变参数反演方法,该方法结合底鼓段长期监测变形数据,能够有效获取隧底岩体蠕变参数,解决隧道围岩蠕变参数难以确定的难题;(3)反演得到的隧底岩体蠕变参数相应的底鼓变形值与实测值拟合度较高,验证了该方法的合理性;(4)本研究成果可为隧道围岩蠕变参数确定、仰拱蠕变变形预测和底鼓治理提供理论依据。     

我国铁路隧道通用图结构安全性的计算研究

我国既有铁路隧道大多按标准图或通用图设计,而标准图或通用图又是采用工程类比法设计,因此不能给出明确的结构安全系数。为了给今后的铁路隧道设计优化与既有隧道维护提供技术支撑,采用所建立的复合式衬砌总安全系数设计法,对以往标准图或通用参考图的结构安全系数进行校核,对影响安全性的主要因素进行分析,得出以下主要结论:(1) 2008年以来编制的铁路隧道通用参考图,结构总安全系数均偏高,具有一定的优化空间;而20世纪编制的时速140 km单线电气化铁路隧道标准图在软弱围岩地段的总安全系数偏低;(2)隧道埋深对安全系数的影响较大,地下水发育程度对耐久性影响较大,建议按照不同埋深、不同地下水发育程度进行支护参数优化;(3)隧道断面形状对安全系数影响较大,建议根据围岩压力分布形态采取合理的断面形状。     

先填后挖法在隧道塌方中的应用

在隧道埋深较大位置出现大塌方,地表无法直接注浆回填和明挖时,选用具有较好流动性的轻质混凝土材料,超前灌筑满塌方顶部空腔及固结已塌方的石碴,同时设置超前大管棚贯通整个塌方体,将塌方段处理转换成隧道常规的软弱围岩暗挖施工,通过采用合理的开挖工法和安全控制措施,极大降低了塌方处理的风险。     

滇西地区复杂地质条件下隧道施工技术研究

随着经济社会的快速发展,我国西南地区公路、铁路、城市轨道交通等建设密度越来越高。西南地区地质构造复杂,隧道施工难度大,施工工期长。为了提高隧道施工进度及安全性,施工方法的选择尤为重要。围岩的自稳能力决定了施工方法的选择,无论何种施工方法,均应在围岩自稳时间内完成初期支护,确保围岩稳定,防止隧道塌方、变形。基于围岩自稳时间的三台阶施工方法,在各个工序中加入时间要素,改变了开挖工法频繁转换的现状,做到了复杂地质条件下快挖、快支、快成环,提高了隧道施工进度,保证了施工安全。