某富水软弱破碎围岩隧道施工安全技术

以某富水软弱破碎围岩隧道工程为背景,探讨其洞口工程安全措施和洞身施工安全技术,并结合该隧道对超前地质预报方案进行分析,介绍该隧道工作面所采用的地质钻孔探测方案,可供同行参考。     

超前地质预报在隧道围岩动态分级预测中的应用

隧道的围岩等级直接影响到施工的开挖方法、支护结构的确定以及隧道的施工安全等诸多方面。在目前的隧道工程中,准确地预测前方围岩的等级仍然是一个重点和难点。以长桥隧道工程为实例,先后采用TGP探测法、SIR-20地质雷达探测法、掌子面编录法3种超前地质预报方法,由远到近,由粗到细地对隧道围岩的等级进行动态预测。实际开挖结果表明:该动态预测方法具有较高的准确性,可以有效地指导隧道安全施工。     

隧道喷锚支护参数优化在青沟梁隧道中的应用

根据工程地质条件及围岩力学性质的不同,建立相应的力学模型.通过理论研究与大量的实际工程数据的分析与整理,结合现场测试结果分析,计算出开挖后隧道围岩的位移,根据弹塑性理论及系统布置锚杆的喷锚支护的承压拱理论,结合位移控制标准确定需要的承压拱厚度,对喷锚支护参数进行优化,并运用于朝阳沟梁隧道实际工程.     

高密度电法在玄武岩熔空洞探测中的应用

海南省中线高速公路海口—屯昌段沿线近7 km穿越玄武岩地区,地质情况复杂,岩熔空洞发育。查明地下空洞的分布和大小,是进行工程处治的基础,对确保工程建设质量具有重要意义。由于地下空洞与围岩电阻存在着差异,所以用高密度电法对地下空洞进行现场探测,并通过电阻率数据云图中显示的高阻异常判断地下空洞分布情况的方法是可行的。现场测试结果与现场调查结果较吻合,表明高密度电法可用于玄武岩地区的地下空洞探测。     

浅埋软弱黄土公路隧道围岩变形与衬砌受力特征

隧道围岩变形和应力场测试信息是工程围岩状态的动态反映,其为工程设计、施工、理论研究提供了可靠的资料,也为岩土工程从强度破坏极限状态控制向着变形极限状态控制发展提供了可靠的技术保障。分析量测结果并得出浅埋软弱黄土公路隧道围岩变形与衬砌受力特征,可为该工程后续施工和类似地质条件下隧道设计、施工与养护提供借鉴和参考。     

地质雷达探测隧道开挖轮廓面背后围岩体内溶洞的关键技术

依托云湖1号隧道,应用地质雷达检测隧道二次衬砌的无损探测原理,在隧道开挖后,探索使用地质雷达探测隧道开挖轮廓面背后围岩体内溶洞的方法;同时,研究使用REFLEXW分析软件进行雷达波数据分析处理的关键技术。探测时采用了网状布线的探测方式进行数据采集,全面掌握了溶洞在开挖轮廓面背后的分布形态,并准确定位了溶洞的规模。为使用地质雷达探测隧道开挖轮廓面背后围岩体内溶洞提供思路,此外,也进一步拓展在隧道建设领域的使用范围。     

隧道超前地质预报综述

隧道超前地质探测技术主要包括常规地质方法、工程物探方法、数值分析方法等,在预报时一定要结合隧道掌子面前方的具体情况进行合理设计,进一步拓宽隧道超前地质预报概念的含义.特别是在复杂地质条件隧道施工过程中,在加强工程地质分析的同时,应结合工程物探对隧道不良地质进行超前地质探测预报研究,以为隧道工程的快速掘进、支护材料的提前准备以及灾害事故的有效预防提供可靠的地质资料与信息.     

玳珉关隧道工程地质特征与评价

简要介绍了在旺清门至南杂木高速公路玳珉关隧道工程地质勘察中,采用地表调绘、钻探、物探、原位测试等勘察手段,查明了该隧道工程地质特征及水文地质条件,划分了隧道围岩类别,并对隧道施工时的地质问题进行了分析及预测。     

旺南高速公路某隧道地质特征分析与评价

简要介绍了辽宁抚顺（旺清门）至南杂木高速公路红升隧道工程地质勘察情况,即采用地表调绘、钻探、物探、原位测试、室内试验等综合勘察手段,查明了隧道工程地质特征及水文地质条件,划分围岩级别,并对隧道施工时的地质问题进行了分析及预测。     

隧道喷锚支护参数优化在青沟梁隧道中的应用

根据工程地质条件及围岩力学性质的不同，建立相应的力学模型，通过理论研究与大量的实际工程数据的分析与整理，结合现场测试结果分析，计算出开挖后隧道围岩的位移，根据弹塑性理论及系统布置锚杆的喷锚支护的承压拱理论，结合位移控制标准确定的承压拱厚度，对喷锚支护参数进行优化，并运用于朝阳沟隧道实际工程。     

Research on geological structure inversion method with acoustic computed tomography and borehole data

This article firstly proposes two problems related to geological structure inversion with acoustic computed tomography (CT): ① the results surveyed are different from true stratum layers; ② the existing acoustic CT inversion methods are based on wave’s travel route and velocity analysis, which is short of comprehensive analysis of the revealed geological data. Then, it puts forward the method of applying the borehole data to revise acoustic CT investigation result through controlling the boundary velocity. This method comprehensively uses acoustic data and borehole data to invert the rock masses’ shear wave speed. Comparing to calculating the rock mass’ wave speed with acoustic data alone, it makes full use of the information, and the results obtained are closer to real stratum. Finally, it applies the method to engineering project and the results gotten with the method are more accurate, which shows the reliability and accuracy of the method.     

隧道掌子面岩体裂隙快速识别方法

隧道掌子面上含有许多地质信息,若能充分提取和分析,将有助于对隧道工程地质状态作出评价,用于指导隧道设计和施工. 以隧道掌子面数码图像为基础,对掌子面上岩体裂隙检测、提取、分组算法进行研究. 首先,基于数字图像处理技术对掌子面岩体裂隙目标分割算法进行分析,根据分割结果,通过图像细化和边界线拟和、分离、合并、过滤,连接不连续边界,过滤短边界,形成较完整的岩体边界线识别结果;然后,计算岩体边界线视倾角,将视倾角相近的边界线合并为一组,实现对裂隙边界线的自动分组;最后,将本方法应用于实际掌子面岩体图像测试其有效性. 测试结果表明:该方法基本实现了对掌子面上岩体裂隙的自动提取和分组;对具有明显裂隙的掌子面岩体,本算法能较完整的提取出岩体裂隙,错误提取率不超过10%,并实现了自动分组,自动分组错误率不超过5%,提高了掌子面岩体分析的自动化程度,可用于地质素描,并为掌子面围岩分级提供参考依据.      

热力隧道在非降水施工中的力学特性监测

城市热力供水工程逐渐由近地层明挖向深地层暗挖转移,通过对北京市两个典型地质热力隧道的现场原位的监测,分析浅埋暗挖热力隧道在非降水施工过程中对于砂卵石地质和粉质黏土地质条件下的初支结构内力、围岩性状、水文特征的变化及对地层的影响.试验监测结果表明,隧道围岩的土压力分布不同,水压力分布相同,初衬钢筋内力分布不同,砂卵石地质条件下的隧道初衬受力情况较好,隧道开挖对地表沉降影响较小,研究结果可在开挖城市供热、供水及供气等小断面隧道时参考.     

不良地质条件下盾构法施工隧道地表沉降规律研究

结合我国某市地铁某标段工程实例,采用数值模拟的方法对该标段不良地质条件下盾构法施工隧道地表沉降规律进行研究。研究结果表明:盾构法施工隧道因其不易受到外界环境的影响,在隧道开挖过程中围岩变形较小,变形区域基本呈槽型;数值模拟结果和实测数据结果基本吻合,最大沉降为4.5mm左右,且发生在隧道正上方。     

石板山隧道斜井与正洞交叉段施工方法与技术

根据石板山隧道两斜井与正洞相交处的实际地质情况,施工时在Ⅲ级围岩胡雷斜井交点处采用了中导洞爬坡扩挖到正洞,然后反向挑顶、钢拱架及锚杆支护加固等措施;在Ⅳ级围岩的胡仁斜井交点处采用两台阶变三台阶的扩顶施工,详述了相应的施工工艺。实践证明,两种挑顶施工方法切实可行,安全、快速进入到隧道正洞施工,为类似工程提供借鉴。     

煤矿斜井双模式TBM掘进时围岩坍塌原因分析及防治措施

双模式TBM是单护盾TBM与土压平衡EPB盾构机的优化组合,拥有针对不同围岩状态的两种掘进模式,对地质范围的适应性更大。在煤矿斜井深埋复杂地层条件下,由于地质因素、TBM掘进参数控制不当等原因,易导致围岩坍塌。对此提出在TBM掘进前、掘进过程中不同阶段防治坍塌控制方法,即采用超前地质预报、超前加固预处理和掘进参数监测与控制措施,有效防止了TBM围岩坍塌现象。     

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.     

后云台山隧道地应力测试分析与岩爆防治措施

高地应力是一种常见的隧道地质灾害,在施工前准确掌握隧道穿越段的工程地质状况及地应力状态至关重要。针对后云台山隧道施工中洞室围岩发生＂脆响＂及掌子面后方初期支护喷射混凝土开裂等表象,通过地应力测试分析,判断隧道穿越地段围岩属中等应力水平,预测洞室开挖过程中有发生弱岩爆甚至中等岩爆的可能,采取加强监控、优化支护参数及施工工艺和打设应力释放孔等措施,取得显著效果。     

隧道瞬变电磁法地电参数敏感度分析

为探讨瞬变电磁法用于隧道超前预报时瞬变电磁场的特点,用ANSYS模拟了层状半空间和地下全空间瞬变电磁场的传播特性．通过改变低阻异常体的埋深、半径、电阻率及高阻围岩的电阻率,得到了瞬变电磁场探测结果对各参数的敏感程度,并对探测结果进行拟合,得到了相应的函数特性．结果表明：地下全空间瞬变涡流场的传播表现为“水波效应”,而非层状半空间的“烟圈效应”;隧道中低阻体地电参数变化将显著改变二次场的时域特性．是隧道电磁法的敏感参数：高阻围岩电导率变化对二次场时域特性的影响不大．是不敏感参数．     

主应力方向对软岩隧道稳定性影响的试验研究

为探明高地应力场主应力方向对软岩隧道围岩稳定性的影响规律,采用自主研发的"隧道三维应力场模拟试验系统"开展了大型三维地质力学模型试验,研究了最大水平主应力与隧道轴线平行和垂直两种工况下软岩隧道的围岩稳定性.研究结果表明:最大水平主应力与隧道轴线平行时,拱顶沉降和拱脚收敛的最终值分别为-0.221 m和-0.454 m,拱顶、左拱脚、右拱脚和仰拱处的围岩压力分别为0.478、0.361、0.416 MPa和0.261 MPa;最大水平主应力与隧道轴线垂直时,拱顶沉降和拱脚收敛的最终值分别为-0.309 m和-0.548 m,拱顶、左拱脚、右拱脚和仰拱处的围岩压力分别为0.579、0.652、0.593 MPa和0.327 MPa;两种工况下,围岩压力的最小值均出现在仰拱处、最大值均出现在墙脚处,围岩的径向应变增量均为拉应变增量,切向应变增量均为压应变增量,说明隧道开挖导致洞周围岩径向应力减小、切向应力集中.