隧道洞口段开挖面失稳模式及塌方演化机理北大核心

针对隧道洞口段开挖面失稳塌方问题,基于有限元极限分析法,从边坡自身的安全性出发分析隧道开挖对边坡的扰动影响,揭示隧道洞口段开挖面失稳塌方模式和机理,进一步分析台阶法施工以及管棚预支护措施对于隧道开挖面安全性的影响,验证隧道洞口段长大管棚施作的必要性。研究结果表明:考虑张拉剪切同步折减的边坡安全系数计算方法,能够真实模拟边坡的失稳;边坡安全性影响因素的显著性从大到小依次为边坡高度、黏聚力、内摩擦角和边坡角;隧道洞口段开挖面失稳塌方模式为典型的滑移式失稳塌方,在隧道开挖面前后位置分别形成滑移区和顶部塌方区;隧道洞口段管棚应能够穿过边坡的滑移线,采用60 m管棚超前支护,台阶法和全断面法施工进洞25 m时边坡安全系数分别为1.392、1.317,此时隧道和边坡安全得到有效保障。     

隧道洞口受力分析及进洞方案探讨

当前隧道施工倡导"零刷坡"进洞理念,洞口仰坡尽量避免大挖大刷,在减少施工工作量和难度的同时,较好地保护环境。用库仑理论对洞口受力进行分析,并以此为依据确定进洞采用大管棚还是小导管。洞口地段的施作关键点在于限制初期支护的变形,同时应控制掌子面、仰拱、二衬间的安全步距,及早封闭成环,仰拱和衬砌紧跟。     

论隧道洞口仰坡的风险评估与管理

在分析、总结风险评估理论的基础上,结合模糊数学多级综合评判理论,建立了隧道洞口仰坡施工期间破坏失稳的概率模型。同时将计算结果引入到风险评估理论中,把失稳概率和风险计算过程结合起来,并尝试建立评价隧道施工期间洞口仰坡的风险评估模型,在此基础上又提出了仰坡风险管理的几种手段,期望能够对隧道施工减灾有一定的借鉴。     

含软弱夹层和均质围岩隧道洞口仰坡动力特性研究

针对洞口段均质围岩仰坡和含软弱夹层仰坡2种工况,开展大型振动台模型试验,分析水平和竖向激振下仰坡加速度和洞口段仰坡模型土振动特性。研究结果表明:水平向激振时仰坡存在明显加速度放大效应,竖向激振对含软弱夹层仰坡的影响不可忽视;洞口段隧道衬砌各点加速度时程曲线不一致,衬砌结构受力状态复杂;在水平向激振作用下,均质仰坡模型土坡肩土体先出现张拉裂缝,而后坡肩土体局部出现倾倒崩塌,最后沿坡面滑落堆积;含软弱夹层仰坡坡脚土体先出现挤压破碎,而后坡顶表面沿软弱夹层位置出现张拉裂缝,上覆土体沿软弱夹层滑动,最后土体大规模崩塌、滑落。本文为山岭隧道洞口段边坡抗减震研究和设计提供参考。     

红柳林至神木西支线铁路隧道塌方处理及防治措施

在隧道施工中,隧道塌方是常见施工风险,对隧道塌方进行处理、规范和防范,是隧道施工和配合施工中重要的课题之一。分析隧道常见塌方的机理与原因,针对隧道洞口、洞内不同塌方情况,提出相应处理措施。隧道塌方是可以避免的,只要全面详尽了解隧道区的基本地质情况,充分认识围岩特性、各种不良地质发展趋势、不利因素间的联系及其可能诱发的地质灾害,就能在设计和施工阶段,对可能出现的塌方采取合理的开挖和支护方法,就可把不利围岩段容易引发塌方的各种因素的影响降到最低限度。     

隧道塌方原因剖析及工程对策

塌方是隧道施工中常见事故。阐述了隧道塌方的机理,从地质、设计、施工技术及管理等方面分析了隧道塌方的原因,并从洞口与洞内两方面论述了隧道塌方的处理方案,提出的工程对策,可为类似工程提供参考。     

软弱地层大断面铁路隧道进洞方法研究与实践

为解决软弱地层隧道洞口暗挖进洞施工的难题,以新建成昆铁路杨家湾隧道和西(安)成(都)高铁石梯子隧道为工程依托,采用理论分析与工程实践相结合的方法,对隧道洞口边仰坡稳定性及加固设计方法进行研究分析。研究结果表明,软弱地层隧道洞口上台阶开挖及开挖至路基面,仰坡安全系数均小于1,处于不稳定状态易形成潜在滑动面,开挖塌方风险大。基于隧道洞口稳定性分析,隧道仰坡滑塌必然存在潜在滑动面,洞口加固设计应以稳定滑动面为核心;基于该设计理念提出隧道洞口加固设计的3种方法,分别为玻璃纤维钻孔桩加固方法、桩基托梁护拱加固方法和纵横梁加固方法。3种方法的核心设计理念是通过洞口护拱或明洞对仰坡滑坡体形成反压,通过锚固桩或玻璃纤维桩抵抗潜在滑动面,并成功应用于新建成昆铁路杨家湾隧道和西成高铁石梯子隧道,保证隧道洞口的稳定性,并安全顺利暗挖进洞。     

铁路隧道仰拱设计施工关键技术分析

隧道仰拱开挖施工不慎引起塌方失稳是隧道建设过程中时常发生的安全问题。从隧道施工过程力学角度分析了仰拱开挖易发生失稳塌方的力学机理,分析了隧道仰拱塌方失稳原因,指出了当前隧道仰拱设计施工应重视岩体时间空间作用相关特征,提出了铁路隧道仰拱设计施工应采取的加强措施。所得结论可为隧道设计施工安全控制管理提供参考。     

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。     

隧道施工塌方机理分析及处治技术

隧道在工挖过程中，常常发生塌方。本文分析了出现塌方的主要原因及塌方的机理，将塌方归纳成五种形态，共包括１６种没类型。并提出隧道塌方的处治方法，分为洞身塌方处治和洞口塌方处治两大类，分别根据不同情况作了详细阐述，可供参考应用。     

古子山隧道塌方整治措施

分析兰渝铁路古子山隧道塌方产生的原因。针对塌方特点,对地表进行应急处理,隧道内抽水清淤,采用水平旋喷桩加固塌方土体及隧道拱部上方塌腔土体、大管棚超前支护和九部双侧壁工法开挖,以及采用双层支护等综合措施,对同类隧道塌方具有借鉴意义。     

饱和粘土层暗渠施工质量控制技术

海河防污工程州河段暗渠穿越大秦铁路,需暗挖通过。施工中通过采用大管棚和加强小导管超前支护,洞口仰坡采用土钉支护,严格控制线路沉陷,保证了大秦铁路在施工期间安全畅通。     

非线性破坏准则下浅埋隧道支护参数上限解

鉴于土体材料破坏准则的非线性以及参数离散的自然属性,针对浅埋隧道的稳定性问题,提出基于极限分析非线性理论的可靠度计算方法。研究结果表明:将非线性破坏准则退化成线性破坏准则后,本文计算结果与已有研究成果基本一致,验证了文中方法的正确性。在上限解分析中,土体的非线性系数对围岩压力以及破坏范围有很大影响,建议进行支护设计时必须考虑土体破坏准则的非线性,防止因支护力过小或安全系数不足而引发坍塌事故。在可靠度计算中,非线性系数是影响隧道结构可靠度的主要因素,针对非线性系数给出了浅埋隧道满足3种安全等级所需要的安全系数与支护力,为隧道设计规范进行了补充,也为今后浅埋隧道的支护设计提供了参考价值。     

某特殊土隧道塌方原因浅析

介绍某铁路黄土和膨胀土隧道塌方情况,对地形地貌、地层岩性、气象条件等进行分析,给出塌方原因,总结了该地区砂质黄土和膨胀土的特点。     

黄土隧道塌方处理施工技术

介绍了二庄科隧道塌方处理的过程,包括塌方原因分析、处理方案的确定,处理后的开挖、支护、监控量测,并对黄土和软弱围岩隧道的塌方施工方法进行总结.     

单口掘进隧道出洞口优化施工方案

针对中短隧道洞口的设计支护类型和开挖方式,通过实例介绍单口掘进隧道出洞口超前管棚支护和超前小导管支护施工应用以及单侧壁导坑法和台阶分部法施工的优缺点,对出洞口施工方案进行优化,达到了加快进度、节约资源和降低工程造价等效果。     

玉希莫勒盖公路隧道塌方治理及效果评价

以新疆在建玉希莫勒盖隧道为研究对象,分析了隧道 K723+398-K723+404段发生塌方事故的原因。变三台阶超短台阶法施工为CRD法施工,并优化先前隧道支护参数以及采用超前小导管注浆的方法处理塌方段。处理后隧道累计拱顶沉降和水平收敛值控制在35 mm 范围以内。格栅内力和围岩压力监测结果亦验证了变形监测结果,表明对塌方段采取的措施及时有效,可为类似工程借鉴。     

石门隧道洞口仰坡加固设计研究

石门隧道洞口仰坡地层风化严重、地质结构复杂、上覆巨大孤石,整体稳定性较差,在洞口段开挖和雨水影响下,可能出现较大的变形甚至失稳现象,严重影响工程施工安全。本文结合具体工况,采用理论计算和软件分析相结合的方法,提出预应力锚索的仰坡加固方案,有效地提高了仰坡的稳定性。     

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。     

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。