高铁隧道穿越断层破碎带施工方法及稳定性分析

针对新建福州—厦门高速(350 km/h)铁路碧峰寺隧道穿越F7断层破碎带施工潜在的地质灾害,提出隧道采用三台阶临时仰拱、超前帷幕注浆、弱爆破、早封闭、勤量测的联合施工方法穿越断层破碎带,利用有限差分程序建立了三维数值计算模型,研究了施作和未施作超前注浆预加固作用下隧道施工破碎带围岩的稳定性。研究表明:预注浆加固措施作用下,断层破碎带隧道施工围岩最大变形量降低了137.8 mm,达到了设计的预留变形量,拱顶和拱脚附近应力集中明显减弱,改善了围岩的稳定性,提出的施工方法对破碎带围岩扰动小;结合现场施工监测数据,验证了这种断层破碎带联合施工方法的可行性和适用性;最终隧道施工成功穿越了断层破碎带,保障了工期和施工安全,能为类似工程提供借鉴意义。     

帷幕注浆施工技术在隧道断层破碎带中的应用

结合工程实例,介绍了帷幕注浆堵水及加固技术在宜万铁路野山关隧道出口段F18断层破碎带施工中的应用,并且较为详实地阐述了注浆方案、参数设计和施工工艺。     

断层条件下的隧道预支护设计与施工

齐岳山隧道穿越F11断层.此断层规模宏大,断层带导水,核心带岩体破碎,富含高压水,其主要工程地质问题是岩溶富水、突水突泥,高压裂隙水等,施工难度极大.其中,进口处为反坡施工,施工难度和安全风险尤为突出.为确保顺利通过,采取隧道超前预支护综合措施,即通过实践更新注浆设计理念,确定了断层条件下的注浆设计及注浆参数,优化了超...     

喀拉萨依隧道断层破碎带综合监测技术研究

断层破碎带是隧道工程中难度大、极容易出现事故的地段。本文结合新疆喀拉萨依隧道工程,运用综合超前地质预报技术对该隧道F7断层破碎带区域地质特征进行了精度较高的地质预报,并制定了相应的开挖支护方案。同时,对该断层破碎带施工过程中围岩变形、拱顶下沉等进行量测和数据分析,并将分析结果及时反馈于施工过程,最终实现喀拉萨依隧道安全、快速穿越该断层破碎带。其成果可以为隧道穿越类似断层破碎带的设计施工提供参考。     

当金山隧道施工关键措施

在复杂的工程地质与水文条件下进行隧道工程施工时,确定适宜的施工技术措施是关键与必要的。结合敦格铁路当金山隧道的具体情况,对断层破碎带及富水带、隧道出口洪积扇细角砾土地段、隧道大变形处理及预防隧道发生失稳等施工关键措施进行研究。其中,针对断层破碎带及富水带的施工采取径向注浆、帷幕注浆、局部注浆方法,并介绍突涌水等情况的应对措施。对关键技术措施的应用效果进行论证,研究成果为同类隧道的施工提供借鉴。     

铁路隧道大断层突水涌沙处治技术

正在修建的怀化—邵阳—衡阳铁路岩鹰鞍隧道地质条件复杂,特别是需穿越的断层破碎带突水涌沙对围岩稳定及施工安全影响非常大。本文在分析工程水文地质条件和断层破碎带突水涌沙特征的基础上,对断层及其影响带洞内外现场实测结果、后续突水涌沙地质预报结果进行了分析,提出了高位泄水并迂回绕行、长管棚超前加固、全断面超前帷幕注浆、后续支护加强等治理措施,取得了较好的堵水固结效果。     

野三关隧道F18断层工程处理措施

介绍了野三关隧道F18断层的工程、水文地质条件及处理该断层采用的有关工程措施,包括：超前地质预测预报、超前帷幕注浆、超前大管棚预支护及加强型衬砌结构等,对岩溶隧道穿越断层破碎带的安全设计与施工有借鉴意义。     

隧道穿越富水泥岩断层破碎带超前帷幕注浆技术

郑万高铁巴东隧道穿越的三叠系中统巴东组泥岩,具有一定膨胀性,遇水软化,自稳性差,在三峡库区被称为"易滑地层",并且隧道洞身穿过50 m长断层破碎带,采取有效的地层加固措施极为必要。在对泥岩基本地质特性分析的基础上,针对性地提出了超前帷幕注浆方案,并结合洞身超前管棚提高帷幕胶结体的承载能力,最后通过钻孔成像、现场监测等方法对帷幕注浆效果进行评价。实践表明,帷幕注浆后,掌子面围岩加固止水效果良好,有效保证了富水泥岩断层破碎带的稳定性,确保隧道施工安全。     

地表深孔预注浆加固断层破碎带

在九景一级公路雁列山第一隧道施工中，采用地表深孔预注浆加固断层破碎带，文章介绍钻孔注浆施工方案设计，施工工艺等，通过注浆有效地加固了断层破碎带，使隧道得以顺利通过。     

山岭隧道高压富水断层破碎带注浆施工技术

研究目的:山岭隧道断层破碎带地层岩性复杂,围岩破碎,在地下水补给源充分的条件下,极易发生高压突水等地质灾害,严重影响施工安全和进度。为了有效地预测和治理隧道断层破碎带涌水,防止发生隧道突发涌水等地质灾害,需要对断层破碎的地质特征以及处理措施进行深入研究。研究结论:隧道注浆堵水的方式一般要结合现场开挖揭示围岩情况和前方地层超前预报结果合理选择。隧道高压富水断层破碎带应采取超前预注浆堵水措施,以达到降低围岩的渗透系数,减少地下水流失的目的。注浆结束后应采取施作检查孔等方法对注浆效果进行检查和评定。     

隧道穿越水库下断层破碎带帷幕注浆施工技术

通过燕居岭隧道穿越水库下断层破碎带施工实例,系统地介绍了采用帷幕注浆加固围岩的原理、设计、施工方法、施工工艺、浆液调制等,对隧道穿越水库下断层破碎带提出了一种行之有效的施工方法,该方法对同类工程具有借鉴作用。     

采用护拱法处理隧道塌方施工技术

湖南省溆怀高速公路岩屋冲隧道右线受断层破碎带、煤层和地下水等地质因素影响,掌子面后方发生初期支护垮塌,将隧道封堵。本文结合工程现场施工,分析了隧道塌方的原因,提出了隧道塌方治理方案,重点介绍了塌方影响段及塌腔的注浆固结、护拱的施工过程及施工安全措施,为同类围岩条件下隧道塌方处理提供参考。     

某隧道断层区段流固耦合分析及涌水处治措施研究

针对泽雅隧道穿越F10断层破碎带区围岩破碎、涌水量大等问题,为保证隧道的正常施工,确保后期运营安全,采用ABAQUS数值分析软件建立是否考虑流固耦合的模型,分析不同工况下衬砌的力学特性,计算显示渗流的存在导致隧道衬砌最大总应力增加52.15%,衬砌最大弯矩增加75.4%。鉴于涌水对隧道力学特性影响较大,进而结合隧道实际情况进行涌水处治措施比选,选取泄水孔结合径向注浆的处治措施,并运用数值分析手段对注浆圈厚度和注浆材料渗透系数进行优化,计算结果显示注浆层厚度为5~7 m时,注浆材料渗透系数为围岩的30~50倍时施工效果较好。该分析结果有效指导了施工,可为类似工程提供参考。     

宜万铁路齐岳山隧道选线、施工与管理

宜万铁路横穿南北向的齐岳山山脉,设计总长10 528 m的齐岳山隧道。隧道进口至宜万铁路终点万州站航空直线距离40 km,高差约900 m,地面坡降达0.023。隧道进口段穿越齐岳山背斜,为灰岩地层,占隧道长度的47%,岩溶、岩溶水极其发育;出口段为碎屑岩地层,节理裂隙发育,富含高压裂隙水。区内发育有15条断层,其中F11断层规模宏大。隧道灰岩地段、可溶岩与非可溶岩接触带、灰岩地段断层破碎带等极可能发生涌突水突泥等地质灾害。针对坡降大、岩溶发育、穿越规模宏大的F11高压富水大断层等3个不利条件,通过对单面坡和人字坡方案从安全、投资、运营等多方面考虑,最终确定了单面坡方案。齐岳山隧道工程实践证明,选线方案是正确的。施工过程中,针对极其复杂的岩溶及岩溶水、高压富水大断层、砂岩段高压裂隙水,研究并采取了注浆堵水、注浆加固、先排后填、泄水洞排水、释能降压、信息化注浆、绕行规避等多项施工技术,成功地解决了隧道施工难题,丰富了高压富水岩溶及断层区隧道修建技术。齐岳山隧道建设过程中,建设单位充分发挥了核心主导作用,组织参建各方决策方案、现场落实方案、建立系统的安全体系,这是齐岳山隧道获得成功的关键所在。     

高寒特长隧道高应力富水环境下的结构技术研究

由于位于富水断层破碎带的山岭隧道地层岩性复杂、围岩破碎,地下水补给源充分,在施工中严重影响了隧道围岩的稳定性,极易发生高压突水等地质灾害。本文结合大坂山隧道富水断层破碎带的施工,通过使用FLAC3D有限差分数值模拟软件中的流固耦合模块,研究了该类高寒特长大隧道在高应力富水环境下的结构安全技术,分析了在断层破碎带区域施工过程中的渗流规律以及掌子面稳定性的流固耦合机理,并对隧道开挖过程中产生涌水灾害时掌子面前方水压、掌子面变形和掌子面塑性化规律进行了研究。在对比分析不同开挖方法的基础上,提出了合理的开挖方法和支护措施(采用小导管预注浆加固结合H175型钢进行支撑),有效地控制了围岩的变形,很大程度保证掌子面稳定。     

雁门关隧道破碎围岩施工技术

随着我国铁路、高速公路建设的发展,长大隧道施工逐年增加。隧道开挖施工中不可避免的断层破碎带围岩处理施工也越来越多,结合北同蒲取直线雁门关隧道挤压性高地应力破碎围岩施工处理实际,找出施工面临的技术难题,通过技术方案比选及力学分析,提出合理选择预留核心土长度、超前注浆加固、合理布设系统锚杆、双层支护等关键施工控制技术,介绍了破碎围岩施工方法、步骤,对同类隧道工程施工有一定借鉴和推广意义。     

乌鞘岭隧道F4-F7断层设计与施工

在乌鞘岭隧道F4—F7四条区域性断层组成的宽大挤压构造带中,主干断裂规模大,地层相互错断拼接。查明岭脊地段的地质特性和水文地质状况及围岩变形机理,确定隧道结构的设计参数和施工方法,并依据超前地质预报进行动态设计,提出控制隧道变形的各种措施、选择的支护结构参数和断面形式是合理的。采用了三步台阶同时爆破、超短台阶开挖、三台阶四步施工等关键施工技术。在开挖爆破、超前支护、初期支护、仰拱施工、防水板铺设和二次衬砌等关键工序中制定了切实可行的控制措施。     

长大铁路隧道大断层注浆段控制爆破技术

针对在建怀邵衡铁路岩鹰鞍长大隧道大断层注浆段掘进施工难题,运用理论分析和现场调查等方法,在对工程水文地质和断层条件以及注浆实施结果分析的基础上,进行了开挖方法比较和注浆洞段爆破方案分析,进而提出了总体爆破方案和爆破控制参数,并确定了炮孔布置与起爆方法及起爆网路。实践表明:按照提出的长大铁路隧道大断层注浆段控制爆破技术及施工参数能够较好地完成钻孔、装药以及起爆等工作,可以获得较好的爆破效果;同时也能很好地保证隧道注浆段围岩稳定和结构安全,为工程顺利施工奠定了坚实的基础;同时也为矿山、公路、铁路以及其他类似隧道工程提供很好的参考。     

宜万铁路别岩槽隧道F1高压富水断层施工技术

研究目的：别岩槽隧道为宜万铁路8座Ⅰ级风险之一，隧道DK404＋101～＋550段发育F1断层，断层位于可溶岩与非可溶岩接触带，断裂带由可溶的灰岩、白云质灰岩钙质胶结而成，现场实测断层带水压力为0．6～1．8MPa,超前探孔单孔涌水量为10～160m^3／h。针对F1高压富水断层，论述采取超前钻探，根据探孔水压力和单孔涌水量如何确定注浆参数和超前支护方案，解决F1断层的施工难题。研究结论：针对F1高压富水断层，采取“超前预报、帷幕注浆、管棚支护、结构加强”的施工方案是可行的。对于主断层，注浆帷幕厚度应为隧道开挖轮廓线外8m，对于断层影响带，当水压力大于1．5MPa、单孔涌水量大于40m^3／h时，帷幕厚度应加强到隧道开挖轮廓线外8m，反之，可优化帷幕厚度。通过优化方案、合理配置机械设备、加强组织管理，实现了F1断层帷幕注浆平均生产能力为1个循环／32d，完成“钻探-注浆-开挖”进度指标为22m/月，可为类似工程的施工提供借鉴作用。     

天河山隧道断层破碎带施工处理技术研究

根据天河山隧道正洞进出口及1#斜井断层破碎带工程地质、水文条件情况,采取超前地质预报、断层破碎带施工及监控量测处理技术,为实现现阶段隧道穿越断层破碎带快速、安全施工创造了条件。