天目山隧道地质超前预报及突水防治研究

为针对隧道突水采取有效防治措施,以天目山隧道突水防治工程为例,首先结合掌子面岩性、水力联系、断层情况以及施工工程动态信息,进行突水风险初步判断;然后采用地震波、地质雷达、地质素描方法进行超前地质预报;最后依托超前地质预报成果,采用超前探孔泄压支护结合注浆堵水进行掌子面突水处理。结果表明:超前地质预报成果准确,注浆堵水措施合理,堵水效果良好,可为后续类似工程提供经验借鉴。     

秦岭隧洞椒溪河段工程地质条件及涌水特征分析

隧洞突涌水是山岭隧洞施工中遇到的主要地质灾害之一。秦岭隧洞下穿椒溪河段,隧洞埋深浅,岩性以大理岩为主,断裂构造发育,形成良好的富水区,隧洞穿越时发生3次大的突涌水现象。施工中先期安排地质超前预报,再实施超前水平钻孔进行验证,并利用超前水平钻孔进行双液浆预注浆。最终采用多种注浆形式对洞内突涌水进行处理,洞外河床修筑挡水围堰及防渗墙有效减少了洞内涌水,确保秦岭隧洞顺利通过椒溪河段落。     

黄沙岭特长隧道涌水处理方案探讨

黄沙岭特长隧道在掘进中出现大量涌水,致使掌子面一度停止施工;同时涌水对围岩和初期支护冲刷和侵蚀较为严重,加上该段围岩稳定性较差,给施工生产带来极大的安全隐患。通过对涌水状况分析,采取了上下断面短台阶开挖,增加超前管棚加固和注水泥浆提前堵水等措施,并在拱脚增设注浆小导管,防排水相结合,从而顺利地完成涌水段施工。     

秦岭隧洞突泥涌水段处理措施研究

秦岭隧洞穿越岩性不整合接触带时发生突泥涌水现象,施工中先期安排超前地质预报,再实施超前地质钻孔进行验证。最终确定采用超前大管棚配合水泥-水玻璃双液注浆止水的施工方案,取得了超前支护和注浆加固的双重效果。     

大伙房输水工程特长隧洞TBM选型及支护系统优化研究

研究目的:大伙房输水工程特长隧洞主洞长85.32 km,开挖洞径8.03 m,属于深埋特长隧洞。由于隧洞施工采用以TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方式。隧洞穿越区域水文地质条件复杂,通过对TBM合理选型和支护系统优化,来解决隧洞开挖过程中面临的围岩稳定性、隧洞涌水、石英砂岩的掘进效率及岩爆等三大关键技术难题。研究结论:通过对大量文献资料和工程实例的研究,对大伙房特长隧洞所穿越区域的主要工程地质问题进行分析,并结合国内外已有的TBM施工经验,特长隧洞决定选用敞开式TBM,锚喷支护+模筑混凝土复合衬砌结构支护系统代替管片衬砌结构。对大伙房输水工程特长隧洞的建成发挥了重要的保证作用,也为今后类似工程提供参考和借鉴。     

城市地铁穿越富水软弱地层施工技术

介绍南京地铁汉～上区间隧道穿越浅埋暗挖富水软弱地层段的施工方法及采取的施工控制措施。施工中采取的超前全断面注浆，配合管棚、超前小导管注浆施工措施，有效地封闭了掌子面开挖过程中的地下水，超前加固了开挖面土体，并解决了地下水对隧道开挖施工的影响。     

关角隧道突涌水机理分析及处治技术

为保证关角隧道顺利穿越岩溶富水区,通过现场调查、连通试验及对隧道突涌水水文地质概念模型的分析,研究关角隧道突涌水发生的机理。研究结果表明,关角隧道突涌水属揭穿型,受蓄水构造和降雨的影响明显。对隧道掌子面、洞身突涌水模式进行了理论分析,对不同的突涌水模式制订了针对性的超前地质预报、注浆或地表导流方案。论述了突涌水预防和治理方案的应用条件、施工工艺和技术要点。     

软弱砂层下的地铁隧道穿越建筑物的加固技术及注浆控制效果分析

地铁隧道在富水软弱砂层下穿越建筑物时,容易引起开挖面涌水突泥、围岩滑塌失稳以及建筑物不均匀沉陷等工程灾害。以青岛地铁枣李区间隧道软弱砂层带下穿建筑物工程为例,提出了全断面超前帷幕注浆、初支背后径向注浆及洞内补偿注浆联合加固技术。通过数值计算考虑注浆膨胀作用,分析了隧道下穿施工过程的地表变形及建筑物稳定性特性。研究表明:隧道在软弱砂层中采用全断面超前帷幕注浆会引起地表隆起现象,双线隧道地表呈现M型隆起变形,后开挖隧道变形值较大;地表建筑物在注浆膨胀作用下表现出正曲率变形,后开挖隧道正上方建筑基础最易发生破坏;穿越富水软弱砂层时不能一味提升注浆压力来提高地层刚度,应与现场监测结合进行施工控制。     

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。     

西部山区深埋富水隧洞施工涌水仿真分析

针对西部山区深埋隧洞施工涌水难以预测,严重影响施工安全与进度难题,运用现场调查、数值仿真以及现场试验等方法,在对锦屏二级水电站辅3#支洞断面涌水条件进行充分分析的基础上,构建了深埋高渗压隧洞涌水仿真模型并确定了模型参数及边界条件。计算结果表明,当隧洞未注浆时隧洞边墙底部水压力作用系数较大,为隧洞渗水较为严重区域,通过预注浆加固可以降低围岩的渗透系数,通过增大隧洞注浆圈厚度可使注浆圈区域围岩渗透系数减小,从而减小隧洞涌水。     

禾洛山隧道富水地段施工技术

研究目的:隧道穿越富水地层时,极易发生涌水、突水事件,造成隧道塌方,支护变形等质量事故,严重影响隧道正常施工,并给人身设备安全造成巨大安全隐患。为保证正常施工,最大程度地减少富水隧道施工中造成的工程投入和人员伤亡,迫切需要解决这方面的施工技术难题。研究结论:隧道穿越富水地层时,必须做好地表宏观地质预报和施工中的预报工作。隧道开挖中,集中股状型涌水采取了掌子面和掌子面后方同时进行超前引水措施,开挖支护采取正台阶法预留核心土施工,超前支护使用3排超前小导管。片状型涌水采用掌子面超前引水措施,掌子面出现凝灰岩的按照三台阶法开挖支护,上台阶预留核心土,超前支护使用2排小导管。没有出现凝灰岩的按照正台阶法施工,上台阶预留核心土,超前支护使用3排小导管。     

超大涌水地层压浆式膜袋封堵灌浆施工技术研究

以埋深1 500～2 525 m、最大主应力值54 MPa、超大流量和超高压地下涌水的锦屏二级电站隧洞工程为背景,对膜袋封堵灌浆施工技术进行研究。综合运用灌浆理论与隧洞工程技术并在借鉴以往经验的基础上,分析了锦屏隧洞初始压力约为1 MPa及约400 L/s涌水量的具体情况,提出了压浆式膜袋注浆原理、堵水方案及其施工方法和工艺。实践表明,采用压浆式膜袋封堵灌浆技术灌浆7 d后堵水率可达97.5%,且可大幅度降低相邻隧洞和其他洞段的涌水量,能有效解决超大流量超高压条件下堵水难题。     

第三系砂泥岩隧道贯通段安全施工技术研究

以双丰隧道第三系富水砂泥岩地层剩余59 m贯通段为工程背景,结合第三系砂泥岩地层的特点对隧道曾发生严重的涌水突泥事故原因进行研究,并对后续施工技术重难点进行详细论述与分析。通过采取综合泄水、降水、减压施工方法与全断面超前注浆加固施工方法、超前锚固及支护施工方法、三台阶临时仰拱+中立柱施工方法等综合施工技术实现剩余段落的安全贯通。最后对施工效果进行综合评价,以期为类似隧道地层施工提供借鉴。     

软弱围岩隧道机械化全断面施工超前支护体系设计方法研究

保证掌子面的稳定是实现软弱围岩隧道机械化全断面施工的前提,合理的超前支护措施及参数是控制掌子面稳定性的有力手段。针对目前隧道超前支护设计方法不完善且多依赖于工程经验的现状,提出隧道超前支护体系定量化设计方法。基于经典楔形体模型,推导了考虑四种常用超前支护措施(掌子面喷混凝土、超前管棚、掌子面锚杆、掌子面预注浆)时掌子面稳定系数K的计算公式,提出了掌子面喷混凝土支护力P_1、掌子面锚杆支护力P_2、管棚支护下围岩压力折减系数α_1、掌子面预注浆加固后围岩黏聚力增大系数α_2的计算方法,制定了隧道超前支护体系设计流程,并以郑万高速铁路荣家湾隧道为背景验证了该计算方法的合理性。研究成果可以为软弱围岩隧道超前支护体系设计、优化提供理论支撑。     

客运专线铁路大断面隧道断层涌水、涌泥处治技术研究

某山区客运专线铁路隧道施工中遇到韧性剪切带夹泥化夹层,岩体软弱破碎,泥化夹层呈软塑状,地下水丰富,造成掌子面涌水、涌泥,危及施工安全。为有效加固软弱泥化夹层段落,保证隧道安全、稳定、快速的施工通过,结合施工期间的涌水、涌泥概况及成因分析,对超前帷幕注浆和周边水平旋喷桩进行比较后,最终采用了"正面封堵、高位截排"的综合处理原则,即掌子面采用超前帷幕注浆加固,并通过分析法、检查孔法对注浆加固进行效果检验,同时在线路一侧设置一处高位泄水洞引排水。采取以上处理方案后,可以满足该段落安全稳定的开挖要求,取得了较好效果。     

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。     

小断面水下隧道矿山法施工技术

探讨小断面水下隧道矿山法施工的技术特点、工艺原理、施工操作要点。该技术的施工原则为“超前探、注浆堵、弱爆破、短进尺、强支护、重排水”,操作要点包括超前钻探、帷幕注浆堵水、开挖支护等,并介绍城陵矶长江穿越隧道工程钻爆法施工的工程实例。     

地面成孔注浆技术在煤矿巷道堵水中的应用

田吉沟煤矿巷道出现二次涌水淹井事故,采用二维地震勘探和瞬变电磁勘探方法找到断层分布和突水点,分析突水原因,选择采用地面成孔注浆的堵水方案,文章介绍地面注浆成孔工艺,浆液材料制备、配合比和注浆施工工艺,供类似工程参考.     

水底矿山法隧道浅埋大跨段软弱地层加固试验研究

长沙市某水底隧道为双向四车道隧道,隧道结构形式设计复杂,分别由大跨隧道、小净距隧道、分离式隧道和明挖隧道组成。其中大跨段隧道覆土浅,围岩整体性差。对该段全断面注浆加固围岩的设计施工进行全面分析,研究成果表明：全强风化软弱地层最初注浆以普通水泥单液浆,随后采用超细水泥浆注浆效果更好;采用全断面超前预注浆处理全强风化软弱地层的注浆长度不宜超过23～24 m;采用全断面帷幕注浆措施加固围岩,对控制隧道透水性及掌子面稳定性取得较好的效果,为长沙地区水底隧道工程提供了典型参考案例。     

圆形小断面引水隧洞渗涌水特征分析与控制措施

渗涌水防治是隧洞工程必须面对的难点和挑战。针对圆形小断面引水隧洞渗涌水问题,依托贵州省夹岩水利枢纽工程水打桥隧洞,对引水隧洞渗涌水破坏形态、渗涌水量及渗涌水特征进行分析,发现渗涌水与围岩裂隙密切相关,围岩裂隙越密集、张开度越大、延伸能力越好,其透水能力越强;提出楔型凹槽排水管引排法、线槽预埋管引排法、防水卷材配合环纵向排水法、超前圆环预加固间隔分段灌浆法等防排水措施并创新施工工艺,有效减少了隧洞渗涌水,加快了工程施工速度,保证了施工安全,具有一定的工程借鉴意义。