第三系泥质弱胶结富水粉细砂岩隧道主要技术措施研究

为解决兰渝铁路、宁夏王洼铁路在建设过程中所遇到的第三系泥质弱胶结富水粉细砂岩所带来的系列工程问题,结合桃树坪、胡麻岭、程儿山等隧道建设中的工程难点和科研攻关,系统阐述了第三系泥质弱胶结富水粉细砂岩的围岩特性,介绍了适应该围岩的主要辅助技术措施和工程方案,提出了针对该地层的设计措施和施工关键技术。确定采用以"重降水、密导管、强支护、辅注浆、快挖快支快封闭"为主的工程原则,必要时洞内水平旋喷加固,摸索出一整套此类地层条件下隧道的施工方法,并成功的应用于工程实践中,解决了一个世界罕遇的工程难题。     

胡麻岭隧道注浆浆液配合比优化设计

介绍了在胡麻岭隧道第三系富水全风化粉细砂围岩段的施工过程中,对围岩进行注浆加固时所用纯水泥浆流动度试验,以及在水泥浆+水玻璃双液浆中掺入不同浓度水玻璃的凝结时间试验等。通过试验和工程实践得到了单浆液适宜的注浆围岩段落以及优化的注浆压力和水灰比,双液浆中适宜的水玻璃掺入浓度和最佳配合比等,注浆加固效果很好,保证了施工安全。对富水软弱围岩的注浆加固施工有指导意义。     

动载作用下断层隧道施工注浆效果分析

以葵坝路隧道为工程背景,通过 ANSYS/LS-DYNA 有限元软件,在未注浆和不同预注浆范围内,进行断层隧道在爆破开挖下的数值模拟,得到了拱顶围岩的位移、振速及最大主应力等动力响应分布规律,为断层隧道的预注浆加固效果提供了依据,得到了较为经济且合理的注浆优化范围。研究结果表明：预注浆支护措施能改善断层围岩的动力响应特性,且最优注浆范围为隧道轮廓线外4m和掌子面前方4m。所得结论可为类似隧道工程的注浆施工设计提供参考。     

海底隧道围岩注浆效应研究

针对海底隧道建立了研究隧道涌水量及注浆圈外水压力的简化模型,经过理论推导得出隧道排水量以及注浆加固圈外水压力的解析公式;由拉格朗日差分法(FLAC2D)建立数值计算模型,在隧道周边范围对软弱围岩进行注浆。对比海底隧道在注浆前后位移场和涌水量的变化,结果表明:通过注浆提高了围岩的抗剪强度和抗剪刚度,使隧道顶、底板位移得到了有效的控制,隧道的涌水量大为降低,起到了良好的止水效果,有利于围岩的整体稳定。该结果对富水地层条件下的海底隧道工程涌水量预测及注浆处治措施提供一定的理论参考。     

软弱黄土隧道地基加固技术研究

为深入研究软弱黄土隧道地基加固施工方案及其加固效果,以大有山隧道为工程案例,结合其水文地质、气象、地形地貌等工程特性,研究其围岩变形特征,在此基础上研究高压旋喷桩加固隧道地基的具体措施,并利用数值模拟手段对其加固效果进行全面评价。研究结果表明:高压旋喷桩可改善土体变形性质,提高地基的抗剪强度,适用于软弱围岩隧道的地基加固工程;采用高压旋喷桩加固措施后,隧道初期支护结构轴力值大幅减小,竖向位移得到有效控制。     

胡麻岭隧道斜井突水涌砂治理措施研究

胡麻岭隧道2#斜井围岩为第三系富水粉细砂,出现了大规模突水涌砂现象,掌子面受突涌作用影响向后方产生较大位移,严重影响了施工安全和工程进度.通过采用以全断面水平旋喷加固为主的治理技术,并且在无法施做旋喷桩的部位,采用综合锁口措施,在隧道拱顶及周边形成封闭的水平旋喷桩拱棚,起到防流砂、抗滑移、防渗透的作用,保证隧道施工安全顺利地通过突涌地段.     

浅埋偏压隧道口的软弱围岩综合加固处治研究

以夹坑隧道浅埋偏压段隧道洞口施工为例,依据隧道地质条件,综合利用砂浆锚杆加小导管注浆加固边仰坡、反压护道处治偏压技术、地表注浆、大管棚超前预加固围岩、预留核心土多台阶开挖技术、隧道拱部加固采用超前小导管注浆、径向小导管注浆及临时施做仰拱支护等综合治理加固和超前支护技术措施,并且通过施工监控围岩和地表变形数据,动态反馈施工加固的效果。     

铁路大断面黄土隧道初期支护作用效果

以兰渝铁路胡麻岭隧道为工程背景,通过三维数值模拟结合典型断面现场监测,对铁路大断面黄土隧道初期支护的受力与变形特性进行综合研究,通过数值模拟得到黄土隧道在开挖扰动后初期支护的受力状态,将数值模拟结果和现场监控量测数据进行对比,获得典型断面围岩与锚杆轴力的变化规律,并对初期支护作用效果进行评价,找出施工过程中的薄弱环节,提出相应的优化措施．结果表明,数值计算与现场实测结果基本吻合,黄土地区隧道施工应坚持“及时支护、及早封闭”原则,确保开挖后围岩变形的稳定．     

高压水平旋喷桩在高原细砂地层隧道中的应用

高原细砂地层砂体自稳性极差,易出现流砂、漏砂等病害。为保证细砂地段隧道掘进作业的安全,采用高压水平旋喷桩技术对开挖轮廓范围土体进行加固处理。结合新建川藏铁路拉萨至林芝段米林隧道,介绍了高原铁路隧道水平旋喷桩施工设备、施工流程及施工参数。高原细砂地层隧道采用高压水平旋喷桩技术可以有效控制周边围岩收敛量,预防不良地质地段出现安全事故,加快施工进度。     

浅埋软岩铁路隧道富水段综合施工技术

兰渝铁路咀头、胡麻岭、桃树坪隧道为湿陷性黄土、第三系未成岩粉细砂岩等软岩含水隧道,为避免隧道塌方、二衬开裂及运营期间仰拱隆起或下沉等不良后果,施工中采取利用地表旋喷桩将隧道拱部及周围软弱围岩进行旋喷固结,利用108mm钢管锁脚配合强支护等措施,施工状况良好。     

米林铁路隧道超前加固水平旋喷桩施工控制技术

结合新建铁路川藏线拉萨到林芝段LLZQ-12标米林隧道实体工程,详细介绍了米林铁路隧道水平旋喷桩施工方案和施工方法。该方法采用意大利进口ST-20摇臂旋喷钻机施工隧道周边及掌子面水平旋喷桩,并通过试桩确定了施工参数,有效的控制了该铁路隧道超前加固水平旋喷桩施工安全和质量,为解决隧道开挖穿越砂层段采取水平旋喷加固问题提供了借鉴。     

浅埋顺层偏压软弱围岩隧道施工变形控制技术

浅埋破碎软弱围岩隧道施工难度大,要求施工技术高.针对新建铁路云桂线（广西段）达陇隧道进口洞口段工程,通过施工信息化的方法,采用了大拱脚台阶法、小导管超前注浆预支护、开挖洞室径向注浆加固、短开挖、弱爆破、强支护、二次衬砌紧跟、混凝土挡墙等综合施工技术,确保了施工安全,并解决了施工过程中因浅埋破碎及顺层偏压问题造成初支下沉侵限和隧道顶部及地表开裂的问题.实践证明,所用施工方法及辅助施工措施切实可行,可实现洞内施工安全和洞室结构稳定,其施工经验可为今后类似工程提供一定的参考.     

浅埋偏压软弱围岩隧道口治理

以某隧道为例,采用砂浆锚杆配合小导管注浆加固边仰坡、偏压处反压回填、地表注浆配合管棚成型、台阶法预留核心土开挖、洞内拱部超前小导管注浆、径向小导管注浆及临时仰拱支护等多项综合进洞施工技术,且在施工中加强监测,保证施工安全、加快工程进度、提高劳动效率并确保该隧道运营阶段的安全。及早施作初期支护和二次衬砌控制围岩变形,保护和发挥围岩自承载能力,确保洞口坡体稳定。     

地铁区间隧道水平旋喷预加固效果数值模拟

为了解水平旋喷桩预加固隧道围岩的力学效果，针对深圳地铁大剧院—科学馆区间隧道水平旋喷预加固工程实例，将旋喷桩简化为厚0．5m的预支护结构，借助三维弹塑性有限元程序，对有无水平旋喷桩加固时隧道开挖引起的变形进行了对比分析．分析结果表明，隧道施工过程中，有旋喷桩时，拱顶和地表最大沉降减小50％左右，洞周塑性区范围大大缩小。     

大型海底隧道钻爆法修建关键技术

针对海底隧道建设和运营中的突出问题,以工程安全和排水量控制为核心,对其关键技术进行了系统的研究和实践.限于通道两岸接线的条件,提出了“极限顶板厚度”的概念,使隧道纵断面位置的选择更加自如;基于精细化的地质勘察,提出了物探与钻探相结合,以钻探为主的超前探测方法;针对海底隧道施工对围岩稳定和堵水的双重要求,提出了“复合注浆”的新理念,并形成了相应的周边帷幕注浆技术;通过对地层变形及动态演化过程的研究,建立了施工扰动下海床安全状态与隧道围岩变形的量化关系,制定了保证隧道安全性的围岩变形控制标准;提出了隧道原始渗水量的分级方法,建立了基于排水量控制的围岩加固圈和支护结构设计方法,明确了初期支护的主承载作用,二次衬砌结构通常仅作为安全储备;针对海底隧道的高风险特点,建立了工程安全控制体系,形成了相应的管理基准和我国海底隧道钻爆法修建的技术模式.     

胡麻岭隧道富水弱胶结砂岩工程特性和施工方法

以胡麻岭特长铁路隧道为代表,第三系富水弱胶结砂岩地层成岩性差,遇水浸润(泡)易发生塑性流坍、滑移或产生外挤现象,施工难度极大。通过计算表明在大埋深、软流塑地层通过围岩加固和降水疏干采取矿山法施工可行。介绍了该地层暗挖施工工法、辅助工法及参数。施工实践证明技术体系适合,对胡麻岭隧道成功建设起到了重要技术支持作用。     

水平旋喷桩在隧道超前支护中的应用

隧道施工中,采用水平旋喷桩超前支护技术具有较强的适应性和可操作性,能够提高风积砂地区公路隧道围岩的稳定性和地基承载力。对风积砂地层地质条件下的旋喷注浆加固作用机理、水平旋喷支护施工工艺流程和操作工序进行详细讨论,指出施工中的注意事项,为同类工程提供借鉴。     

超大断面隧道变截面软弱围岩段施工技术研究

针对超大断面隧道变截面软弱围岩段存在的工程技术难题,结合新考塘铁路隧道出口段工程地质条件,对超大断面隧道变截面软弱围岩段施工方法进行了研究。从大墙脚复合双侧壁双层支护、水平旋喷桩与大管棚联合超前支护两方面对软弱围岩超大断面开挖支护关键技术进行了研究分析,并对过渡段位置开挖及靴型大墙脚基础施工技术要点及注意事项进行了详细阐述。研究结果表明:超大断面软岩隧道采用型钢拱架和格栅钢架双层初期支护技术,提高了初支结构的承载能力;采用靴型大墙脚并结合钢花管底部注浆技术,提高了边墙脚的稳定性,减少了边墙的变形和拱部的沉降。     

浅埋软弱围岩隧道大变形施工控制技术研究

针对浅埋软弱围岩隧道初期支护大变形问题,结合昌宁高速川风凹隧道工程实际,分析了隧道大变形发生的原因机理,提出了包含地质情况探测、地表塌陷注浆回填、继续变形控制、洞内管棚注浆加固、三台阶临时仰拱法开挖和强支护的系统施工治理技术。     

胡麻岭隧道第三系粉细砂岩段施工关键技术

胡麻岭隧道3#、4#斜井和隧道正洞区段穿越第三系弱胶结粉细砂岩,由于地层岩性软,地下水丰富,施工中涌水、流砂、掌子面泥化现象明显,施工难度极大。介绍了施工中所采用的降水、围岩加固、加强支护等措施和方法,有效保证了工期和施工质量。施工经验可供同类工程参考。