遵毕高速尖山岩溶隧道坍塌数值模拟与施工控制

以遵义至毕节高速公路段尖山Ⅰ号隧道Zk1745＋061岩溶坍塌为工程实例开展了深入的研究;通过超前地质预报、超前水平钻孔、地质测绘手段,首先查明溶洞发育规模及空间形态分布;数值模拟了岩溶隧道坍塌的机理,认识了隧道顶板溶洞块、碎石土的塌陷破坏,以及引起地面出现塌坑的过程;为确保隧道施工及运营安全,采用大管棚辅以小导管超前支护、洞内加强支护结构、三台阶七部法施工措施;隧道强支护处治措施后,隧道安全、顺利地穿越了岩溶发育区段,处治过程中未出现二次坍塌等事故。成功处理了该岩溶坍塌问题,为类似隧道溶洞块石土填充坍塌的处治提供了借鉴。     

砂卵石地层隧道洞内短管棚支护开挖技术应用研究

砂卵石地层自稳能力极差,采用常规管棚施做时开挖工作腔室难度大,造成隧道开挖、支护困难,因而砂卵石地层隧道施工的重点和难点集中在超前支护方法与钻孔工艺。以青海海东循-隆高速公路穿越公伯峡砂卵石地层隧道为工程背景,针对松散砂卵石隧道在开挖过程中极易坍塌和漏砂的技术难题,在常规的管棚支护加固基础上,创新提出砂卵石地层条件下洞内密排短管棚超前支护施工技术,经现场应用支护开挖效果显著,保证了隧道的顺利贯通。本文重点阐述了砂卵石地层隧道洞内短管棚支护开挖技术的施工工艺及关键技术,对后续类似隧道的施工具有重要借鉴意义。     

贵广铁路大源隧道古岩溶坍塌分析

贵广铁路大源隧道穿过古岩溶坍塌堆积区长度达300余米。由于岩溶坍塌现象较为隐蔽,勘察阶段未能有效查清。施工开挖后,根据揭示情况完成隧道围岩级别变更,加强了洞周支护及衬砌措施。在补充基底勘察后,分析了岩溶坍塌判断依据、形成过程,并评价堆积物的稳定性。结果表明:大源隧道工程所穿越的大型古老岩溶坍塌堆积物整体是稳定的,但是,对于局部地段存在的空隙,应采取注浆加固处理。     

龙祖山隧道右线进口端浅埋软岩地段施工技术

通过对龙祖山隧道右线进口(上陵端)浅埋且为全风化花岗岩闪长岩地段,洞外采取护拱、钢花管注浆加固岩体,洞内采取多台阶短开挖、加强支护类型、系统砂浆锚杆变更为注浆锚管等施工技术,控制了全风化花岗岩闪长岩即粉土遇水崩解坍塌造成的地质病害,以及部分人工填土松散的坍塌,成功地开通了浅埋软岩地段。     

大管棚超前支护技术在南山隧道岩溶处理施工中的应用

阐述超前大管棚支护设计与施工在南山隧道岩溶处理过程中的应用,重点介绍大管棚支护的施工工艺、安全措施及效果评定等。工程实践表明,以大管棚为超前预支护的方法在充填型岩溶处理中是有效的,其成功经验对后续工程有指导作用。     

浅埋黄土隧道管棚加固支护效果数值模拟分析

基于通定高速公路某浅埋黄土隧道工程,采取三维数值模拟和现场监测等手段,对浅埋段渗流黄土隧道的加固支护方案进行研究,分析对黄土隧道浅埋段施行超前管棚加固支护的可行性。针对不同的加固支护措施进行数值模拟分析,结果发现：超前管棚支护下拱顶沉降量减小16.2%,初期支护的轴力最大值减小19.8%。监测结果表明：超前管棚支护与超前管棚+超前小导管支护两种工法并用所能减小的竖向位移的百分比（27.8%、28.1%）非常接近,但超前管棚支护能大大节省额外施作超前小导管的费用和时间,有效地控制了拱顶范围内的围岩变形,验证了超前管棚加固支护工法的经济性和有效性。     

复杂地质条件隧道坍塌原因分析及处治技术

广(南)砚(山)高速公路小那丫隧道,地处云南省砚山县境内,工程地质条件极其复杂,在施工过程中,多次发生坍塌事故,严重影响了工程的进展.文章在研究隧道工程地质、水文、设计、施工等基础上分析了其坍塌变形原因.并利用双层钢拱架加固初期支护、小拱部开挖支护、大管棚预支护等施工技术顺利通过了坍塌体.成功的实践证明,这是一种既安全可靠,又经济合理隧道坍塌处冶措施.     

富水隧道突水处置及结构受力特性研究

依托武靖高速洞头山隧道工程,对工程中富水岩溶带引发的突水涌砂问题进行分析,提出采用洞内管棚结合径向注浆处置方案;通过流固耦合数值分析,对富水条件下衬砌结构受力特性和安全性进行研究。结果表明采用该方案能保证该地质条件下施工顺利进行,并可保证在运营时衬砌结构较高安全性,研究可为类似工程提供参考。     

支护结构对千枚板岩隧道围岩稳定性的影响研究

隧道支护结构对控制围岩变形、保障施工安全至关重要。为研究支护结构参数对围岩稳定性的影响,文中以九绵高速桂溪隧道为依托,使用midas GTS建立隧道模型,针对支护结构参数对千枚板岩隧道围岩稳定性影响进行研究,研究初期支护喷射混凝土厚度、锚杆尺寸、排距和环形间距,以及管棚支护布设范围和注浆厚度等支护参数。结果表明,在一定范围内,增加喷射混凝土厚度、提高锚杆长度、减小锚杆布设排距、减小锚杆环形间距、增大管棚支护施作范围,以及合理选择注浆厚度均能提高隧道围岩稳定性。     

富水软弱围岩隧道塌方机理及治理技术研究

隧道施工穿越富水软弱围岩时常发生塌方地质灾害,给工程建设带来困难。该文依托江西省昌宁高速公路莲花山隧道塌方实例,运用多物理场耦合模拟软件对典型断面进行流固耦合数值计算,定量分析了富水软弱围岩隧道塌方过程中围岩和支护结构的应力、位移以及渗流场响应特征,研究了塌方发生机理。基于稳固处治原则,采取了包含塌体稳固、塌方影响段加固、塌方情况物理探测、管棚支护参数设计、塌方段洞内管棚注浆支护、短开挖强支护的综合治理技术措施。围岩变形监测结果表明:塌方处治效果较好。     

小管棚注浆法在软弱地层隧道施工中的应用

小管棚注浆法是软弱地层隧道开挖中通常采用的一种超前支护技术,且多用于拱顶的预支护。小管棚注浆法将管棚的骨架作用和小导管注浆的固结封堵作用结合起来,提高了软弱围岩的强度和变形模量,抑制了软弱地层开挖时的局部坍塌变形,改善了掌子面和围岩所处的二次应力场和位移场。小管棚注浆法是软弱地层中开挖隧道行之有效的预支护措施。     

管棚法在隧道塌方处理中的应用

结合青岭隧道塌方的情况,简述管棚法处理隧道塌方的实施过程,包括:塌方体加固,长管棚支护,注浆管棚,做扇形支撑,二次衬砌等.     

湿陷性黄土地区超小净距隧道超前支护研究

为了研究湿陷性黄土地区超小净距隧道超前支护,现依托兰州南绕城高速公路柳泉3#隧道,采用GTS-NX有限元软件对超前管棚、水平旋喷支护及大管棚配合水平旋喷桩三种超前支护方案进行比选分析。计算结果表明,大管棚配合水平旋喷桩超前支护施工影响范围内地表竖向沉降量较小,初支无明显变形开裂、整体稳定性好,能够承受上方土体和交通荷载。该方案在现场工程应用中效果良好,依托工程隧道洞口超小净距段最小净距仅0.64 m,为国内已实施的湿陷性黄土地区最小净距隧道。     

高速公路路基岩溶顶板安全厚度确定方法

介绍了岩溶顶板安全厚度的常规确定方法及其适用条件.基于随机介质理论,推导了岩溶坍塌引起的地表及岩层的移动和变形计算公式.根据地表变形保护等级的要求,以变形控制提出了高速公路路基岩溶顶板安全厚度确定方法.基本岩移参数能够直接利用监测的变形资料进行反分析求得,能综合反映整套地层性状对地表移动的影响.该方法不仅可用于评价公路下伏岩溶对路基的稳定性影响,而且可预测出溶洞坍塌引起的地表变形,为高速公路的路基设计提供依据.     

贵广高速铁路上寨隧道溶洞处理技术

以贵广高铁上寨隧道岩溶工程地质特征及隧道结构加强措施为例,对采用大管棚支护穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段等软弱破碎围岩施工方法和旋喷桩对岩溶发育地段隧道底部进行加固处理的施工技术进行介绍。由于岩溶地质条件的复杂性,施工过程中进行超前地质预报并根据围岩地质条件进行动态设计,可有效降低施工安全风险及隧道结构安全风险;大管棚结合小导管注浆超前支护是穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段的有效手段;且隧道底部较大较深溶洞采用旋喷柱加固效果良好。     

粤赣高速公路龙祖山隧道洞口浅埋段施工

粤赣高速公路龙祖山隧道左、右洞上陵端浅埋且为软弱的全风化花岗闪条岩地段,施工采取了明、暗挖方案,洞外采用套拱、护拱、钢花管注浆加固岩体以及对洞前边坡、洞口仰坡采用钢花管注浆加固措施,洞内采用多台阶短开挖、加强支护、改变传统砂浆锚杆为注浆锚管等施工技术,这些措施控制了全风化花岗闪长岩遇水崩解坍塌的地质病害,成功地开通了浅埋软岩地段,至今山体稳定,隧道结构安全。     

特殊地质条件下隧道突水涌泥段超前加固措施研究

突水、涌泥灾害对隧道正常施工造成的了严重的干扰,给人员安全、工程工期带来了不利影响。为探究超前加固关键问题,开展隧道突水涌泥段处理方案研究,提出合理可靠的技术措施,保障施工正常进行,本文以云南昭通至四川乐山高速公路串丝至佛耳岩段公路工程某隧道为背景,研究洞内大管棚预加固方案和施工工法,提出隧道突水涌泥段预加固方案和具体技术措施,并运用有限元数值模拟分析的方法,建立隧道施工模型,分别给出不采用超前支护和采用管棚支护的沉降、围岩大主应力、初期支护弯矩、二次衬砌应力的对比结果,分析洞内大管棚预加固方案在实际工程中的应用效果。     

鸡口山岩溶隧道处治方法适用性模拟对比分析

结合鸡口山隧道工程,针对该溶洞隧道分别采用开挖回填法、超前注浆法和超前管棚支护法3种方法施工时,采用数值模拟分析对围岩变形情况进行了研究分析。研究结果表明： 采用超前注浆法开挖时隧道围岩的变形最小,开挖回填法次之,超前管棚支护法最大,超前注浆法控制围岩变形的效果优于开挖回填法和管棚支护法。说明在开挖过程中,超前注浆法使开挖范围内的围岩稳定性得到了加强,有效地减小了溶洞对隧道围岩变形的影响,因此在鸡口山隧道中采用超前注浆法施工比较适宜。     

爆破开挖对岩溶地层的破坏机理浅析

在岩溶地区隧道开挖的过程中,爆破振动有可能会造成溶洞的坍塌,溶洞的坍塌又会对隧道的稳定性造成影响。爆破亦会使隧道与临近溶洞之间产生贯通裂隙,从而导致岩溶涌水,影响施工质量和进度。探讨和研究爆破开挖对岩溶地层产生的损伤和破坏机理,并对爆炸应力波在岩溶地层中的传播机理及岩溶地层爆破振动致塌机制进行研究。     

基于随机介质理论的岩溶路基安全风险评估研究

溶洞空区坍塌之后造成的地表变形和移动对路基的稳定性影响较大,溶洞空区坍塌之后的路基变形预测一直是难点问题.采用随机介质理论对某公路k21+590～k21+690段岩溶坍塌造成的路基变形进行预测计算,分析了路基存在的风险.采用随机介质理论为溶洞路基坍塌变形预测提供了参考工具.