隧道洞口段危岩崩塌落石冲击风险评价研究

研究目的:西南山区隧道进出口段往往位于沟谷,地形切割强烈,洞口仰坡易发生崩塌落石灾害。为评价落石灾害风险,本文建立新的隧道洞口段危岩落石风险的综合评估流程以及多指标综合评估模型,克服以往确定指标权重时人为因素影响较大的缺陷,为今后隧道洞口坡段落石灾害治理决策、落石计算和防治工程等设定风险等级提供依据。研究结论:(1)将可拓学理论引入隧道洞口危岩落石风险评估中,建立了隧道洞口危岩落石风险的可拓综合评估流程,构建了落石风险的多指标可拓综合评估模型;(2)对定性指标做定量化处理并对评价指标进行归一化处理,使得评估指标具有可比性,并提出用简单关联函数确定各指标权重;(3)构建了隧道洞口危岩落石风险分级的物元可拓模型,将落石风险等级定为极低风险(Ⅰ)、低风险(Ⅱ)、中等风险(Ⅲ)、高风险(Ⅳ)与极高风险(Ⅴ)五类,通过工程实例验证并利用层次分析-模糊数学综合评价法进行对比,验证了该评价模型的评估结果是合理的、可行的;(4)本研究结果可为落石风险评估提供一种新的思路。     

复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估

针对复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险问题,综合考虑复杂艰险地区地质结构、气候条件和施工方法等,利用Python对隧道施工安全风险文献资料和安全风险评估报告进行文本挖掘,并基于事故致因理论、风险识别理论和风险因素核对表等对隧道钻爆法施工安全风险因素进行辨识。针对安全风险因素从施工环境、施工技术、材料设备、施工管理、施工人员5个方面构建较为完善的复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估指标体系,并利用博弈论对层次分析法和熵权法进行组合,确定安全风险评估指标权重。采用二维云模型从安全风险发生概率和安全风险损失程度2个方面构建复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估模型,提出采用主、客观概率相结合的方法确定安全风险发生概率,采用雷达图法从人员伤亡、经济损失、工期延误、环境影响和社会影响等方面综合确定安全风险损失程度。结合MATLAB实现定性评估和定量评估的相互转换,并引入贴近度的概念定量确定复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估等级。对Z隧道钻爆法施工安全风险进行评估,确定其施工安全风险等级为IV级,施工安全风险程度为高度,验证了该模型的可行性和有效性,为复杂艰险地区铁路隧道钻爆...     

半明半暗浅埋偏压隧道非对称式护拱施工技术研究

山岭隧道因地形地貌条件限制,洞口往往不可避免处于半明半暗、偏压等不利地形中,给隧道洞口施工带来很大安全风险和技术难题。传统施工方法采用大开挖刷坡及加强洞口支护设计,不仅使洞口上方围岩受扰动程度大,还额外增加很大的工程量及成本。本工程通过优化设计,采用一种浅埋偏压地形中非对称式护拱进洞开挖方法,具体的施工工艺流程为施工不对称护拱基础、施工护拱、暗洞开挖、洞口衬砌施作、洞顶反压回填。非对称式护拱减少了对隧道洞口的开挖,洞口无需进行大量边坡防护,大大节省施工工期及成本。半明半暗盖挖进洞施工方法适用于公路与铁路山岭隧道进出口、浅埋段及偏压部位的隧道洞口施工。     

浅析隧道洞口不良地质段的施工技术

研究目的:简要介绍隧道洞口不良地质段的施工技术,隧道坍塌的预防和处理措施,总结隧道洞口不良地质段施工的一些体会。研究方法:通过对洞口不良地质段地质条件的分析,提出不同的施工方法并简要介绍其施工技术特点,同时对隧道坍塌的危害及原因进行简要分析,并提出相应的预防及处理措施。研究结果:在隧道洞口施工方案制定时,应充分考虑现场地质条件,施工前应根据现场实际情况对设计和施工方案进行调整,同时针对可能突发的情况做好必要的准备,并在施工中采取相应的措施。研究结论:山区隧道地质条件复杂,应根据不同的情况,采取合适有效的施工技术及施工方法,确保隧道施工安全及运营。     

隧道洞口浅埋段管棚超前支护开挖进尺优化

山岭隧道矿山法施工循环作业的开挖进尺对该隧道工程局部乃至整体的施工安全性、经济性有着重大影响。针对使用管棚超前支护的隧道洞口浅埋段,采用Winkler弹性地基梁计算模型,以管棚钢管挠度为控制条件进行开挖进尺优化分析。以厦深高速铁路某双线隧道工程为依托,首先进行理论计算,同时考虑工程实际确定最优开挖进尺并指导施工,随后将现场实测数据与理论解析值对比,两者有较好的一致性。结果表明,Winkler弹性地基梁计算模型可以较真实地反映管棚在洞口浅埋段软弱破碎围岩中的力学行为。     

隧道洞口坡段落石灾害危险性等级评价方法

出于隧道洞口坡段落石灾害防治决策的需要,针对铁路和公路的隧道洞口及交通运营特点,从落石致灾可能性(包括危岩崩落可能性、落石达到洞口区域可能性)和致灾严重性2个方面对落石灾害危险性等级进行综合评价,据此定义隧道洞口坡段落石灾害危险性分级指标,并在量化评分各影响因子的基础上,建立隧道洞口区域落石灾害危险性等级评价方法。将该方法用于8个隧道洞口的落石灾害危险性评价,结果表明该方法能够满足落石防治决策需要,并可为落石运动路径、速度、动能等计算设定风险等级。     

大跨度隧道塌方处理技术

研究目的：大跨度隧道洞口地形地质情况复杂，围岩完整性差，易出现塌方，对隧道施工进度和质量影响较大，本文结合大丽线禾洛山隧道出口段塌方的处理，对复杂地形地质情况下大跨度隧道洞口段的施工进行总结。 研究方法：针对禾洛山隧道出口段的地形、地质条件以及塌方情况，采用工程类比、数据分析和优化方案的方法，确定经济合理的处理措施，并对围岩、结构变形等进行了量测和分析，对主要结构进行了必要的检算。 研究结果：针对禾洛山隧道出口段具体的地形、地质以及塌方情况，采取有效的处理措施，取得了良好的效果。 研究结论：大跨度隧道洞口段地形、地质情况复杂，围岩软弱，有效预防和处理隧道塌方，顺利通过洞口段是隧道施工成败的关键。本工程采用大管栅、小导管注浆联合超前支付、预留核心土开挖塌体的处理方法，使塌方得到了有效控制和处理，保证了安全顺利通过塌方段，解决了隧道施工进洞难的问题。     

隧道洞口施工技术

研究目的:隧道洞口段施工是整个隧道工程施工的关键.针对隧道洞口的特点,如何做到超前思维,制定出切实可行的进洞施工方案,使其既能减少隧道洞口边坡开挖和防护工程量,又能维护洞口的原生植被,同时也能加快洞口段的施工进度,确保施工安全,对此进行施工技术研究.研究结果:隧道洞口施工应根据现场地形、地质、水文条件,从环保角度出发,制定出科学合理的进洞方案,采用合理的施工技术、方法和步骤开展施工.本文阐述的隧道大跨施工应选择变大跨为小跨的施工方法(如CD法、CRD法等)和辅助施工方法(如环形开挖留核心土法、前置式洞口工法等),有效地解决了隧道洞口施工的安全隐患和环保问题.     

陡崖偏压半侧身洞口段的综合施工技术

在重丘山区建设的客运专线或高速铁路隧道,洞口段往往会面临围岩破碎、陡崖偏压、半侧洞身裸露以及无进洞条件等复杂因素,使得施工安全风险不断增大,同时也容易造成环境破坏。利用桩、梁、反压挡墙、护拱以及回填等关键技术措施,通过人工改造地形后,做到洞口段的安全施工,同时避免大面积开挖,保护了原始生态环境。以地形陡峭、左侧裸露、严重偏压、桥隧相连以及无进洞条件的天平山隧道进口端为实例,通过人工改造地形后采用暗挖法施工,阐述了陡崖偏压半侧身洞口段明洞暗作的施工方案和关键技术,该技术方案既保护了环境,又确保了洞口段的施工安全和施工质量。     

高速铁路隧道洞口浅埋偏压段开挖方法优选

结合观音山隧道洞口浅埋偏压段工程实际,采用数值方法动态模拟了不同开挖方法对隧道洞口浅埋偏压段周边围岩和坡体变形的影响,获得了不同开挖和支护方案下隧道围岩变形、应力、塑性区的变化规律,并在此基础上进行技术经济比较,进而确定了较优施工开挖和支护方案。同时,为了解围岩稳定性和支护结构状态,确定支护参数,通过现场监控量测获得了围岩和坡体变形数据,并将其与数值计算结果进行对比分析。结果表明,三台阶预留核心土法为经济可行的较优施工方法。     

热棒技术在多年冻土地层隧道施工中的应用

根据热棒的工作原理,利用热棒制冷技术降低隧道冻土围岩的温度。结合青海省共和至玉树公路姜路岭隧道洞口段冻土地层热棒施工,介绍了热棒在隧道洞口冻土段的平面、横断面及监测元件布设情况。通过采用冻土地层热棒制冷控温,对由于隧道开挖后热扰动造成的冻土温度的升高进行有效控制,并使冻土及时回冻保持原状,确保了隧道洞口段结构安全。对以后高寒高海拔地区冻土地层的隧道洞口段施工具有推广价值。     

隧道洞口施工技术

研究目的：隧道洞口段施工是整个隧道工程施工的关键。针对隧道洞口的特点，如何做到超前思维，制定出切实可行的进洞施工方案，使其既能减少隧道洞口边坡开挖和防护工程量，又能维护洞口的原生植被，同时也能加快洞口段的施工进度，确保施工安全，对此进行施工技术研究。研究结果：隧道洞口施工应根据现场地形、地质、水文条件，从环保角度出发，制定出科学合理的进洞方案，采用合理的施工技术、方法和步骤开展施工。本文阐述的隧道大跨施工应选择变大跨为小跨的施工方法（如CD法、CRD法等）和辅助施工方法（如环形开挖留核心土法、前置式洞口工法等），有效地解决了隧道洞口施工的安全隐患和环保问题。     

浅埋、偏压及残坡积地质条件下的隧道洞口段施工

在山区修建高速公路隧道的过程中,经常会遇到一些不良地质段的隧道施工,尤其是隧道洞口段,很多都是浅埋、偏压段,且地质条件比较复杂。在施工过程中,处理不好就容易发生塌方、支撑变形及衬砌开裂等现象,严重影响到施工进度、质量及安全,甚至对后期运营都造成一定的安全隐患。结合镇宁至胜境关高速公路第25合同段普安2号隧道右线进口段施工,对浅埋、偏压及残坡积地质条件下的隧道洞口段施工提出相应的加固措施,顺利通过该地质段。     

达康隧道大断面洞口段施工技术

新建云桂铁路达康隧道出口设一处越行站,受地形条件限制,洞内出口段按大断面三线隧道设计。出口段存在浅埋、偏压、顺层、坡积松散体等不良地质,易发生变形、坍塌等问题。为避免此类问题的发生,通过现场调查、研究及施工过程中反复摸索总结,采用双侧壁导坑及洞口多种辅助措施的施工方法,取得了良好的效果,对类似隧道施工提供借鉴作用。     

复杂地质条件下隧道洞口段的施工

在浅埋、偏压、围岩破碎等复杂地质条件下的隧道洞口段施工,经常会出现洞口坍塌,甚至造成洞顶山体滑坡,主要原因是对地质情况认识模糊,施工方法不当,机具设备、材料选用达不到质量要求.以楚雄至大理高速公路九顿坡隧道上行线进口为例,对复杂地质条件下洞口段的施工技术进行探讨.     

包神铁路转龙湾隧道施工风险评估

隧道两端洞口和洞身均处在风积沙地层中,且隧道覆盖层薄,施工存在塌方、流沙、大变形等风险.根据隧道设计资料、以往风积沙隧道工程实例和<铁路隧道风险评估与管理暂行规定>,对该隧道进行了施工风险评估,目的是控制风险因素,采取对应技术措施,降低风险等级.     

高速铁路隧道进口段地质灾害协同处治技术

为解决宝兰高速铁路塔稍村隧道穿越古滑坡体施工过程中进口仰坡变形、滑坡,洞内衬砌开裂、错台等问题,通过现场调查和监测,分析隧道洞口地表及结构开裂破坏特征及成因,提出进口段滑坡体-隧道灾害协同处治技术,并对实施效果进行现场测试。研究表明：古滑坡体水文地质条件较差、大断面隧道施工扰动、隧道支护结构承载力不足是导致隧道洞口变形破坏的主要原因,通过在洞外施作预应力锚索格梁和预加固桩,洞内径向注浆加固、拆换初支及二衬,支护加强及参数动态调整等协同处治技术,增加了隧道进口段古滑坡体的稳定性,有效控制了洞口边仰坡变形的发展,提高了隧道结构安全性。     

全风化岩石隧道洞口段施工过程的三维数值模拟

某隧道洞口段岩性为全风化石英片岩夹变粒岩,节理裂隙发育,岩体较破碎,质地较软,洞身稳定性差,易坍塌。针对该隧道洞口段的具体地质条件,对隧道支护设计参数及施工方法进行三维数值模拟,分析开挖过程中围岩及支护结构的变形和受力特征,为隧道安全施工提供科学依据。     

基于数据场聚类的拉林铁路隧道施工风险评估

为了明确高寒地区复杂的施工环境以及恶劣的气候条件对拉林铁路隧道施工带来的风险所属等级,提出一种基于数据场聚类的隧道施工风险评估模型。针对拉林铁路隧道工程的施工特点,分析隧道施工主要的施工风险与固有风险,构建符合拉林铁路地质特征的隧道施工风险评价指标体系。使用模糊评语集对风险指标进行风险概率和风险损失描述,对描述结果进行定量转化后,用基于数据场的高斯混合模型聚类确定各风险因素等级。运用该模型对位于拉林铁路的巴玉隧道施工风险进行评价,并与传统的K-means聚类结果进行比较,证明高斯混合模型的评价结果更加精准。     

复杂地层条件下地铁隧道下穿管廊工程的风险评估与控制措施

复杂地层条件下地铁隧道下穿既有地下构筑物的风险控制是城市轨道交通建设过程中的重点和难点问题。以北京地铁14号线区间隧道下穿南水北调北京段管廊工程为例,在分析地下工程风险产生原因的基础上,确定了地铁隧道下穿管廊工程的主要风险事件及其产生原因,评定了主要风险事件的风险等级及其接受准则,并针对性地提出了该工程施工风险控制方案及具体施工措施。