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。     

基于突变理论的隧道洞口浅埋段软弱围岩失稳分析方法

针对隧道洞口浅埋段多位于覆盖层、坡积层或风化严重的软弱破碎岩体中,极易发生失稳破坏的现实问题,以某隧道为工程背景,提出1种基于突变理论的隧道洞口浅埋段软弱围岩失稳分析方法。根据隧道围岩失稳情况,建立隧道洞口浅埋段围岩力学模型,采用Weibull分布函数,描述隧道上覆软弱地层的本构关系;根据总势能原理建立围岩失稳破坏的尖点突变模型,导出围岩失稳的力学判据;将地表沉降监测数据和尖点突变模型进行有效融合,建立隧道围岩稳定性预测模型,导出围岩稳定性判别式;以隧道5处典型断面为例,选取出现明显失稳征兆之前的7 d监测数据进行验证。结果表明:隧道洞口浅埋段围岩失稳与上覆地层的应变软化程度、刚度比及含水率相关;隧道围岩失稳力学判据和稳定性判别式的判别结果与现场实际围岩情况一致;利用地表沉降数据建立的围岩稳定性判别式来预测围岩的稳定性是合理可行的。     

隧道洞口滑坡综合治理与监测分析

研究目的:受工程地质、水文地质条件及人为因素等的影响,隧道洞口在施工过程中容易发生洞口滑坡等问题,造成隧道进洞施工困难。结合青藏高原东部某隧道洞口的地质概况及滑坡特征,对滑坡体进行分区并对其稳定性进行相应的评价,提出具有针对性的滑坡综合治理方案,并对滑坡体和隧道结构进行系统监测和动态反馈。研究结论:(1)不良地质体在隧道洞口开挖前后的稳定性发生了显著变化,稳定系数存在不同程度的降低;(2)现场监测表明,对不良地质体、主滑体和隧道分别采取设置普通钢筋混凝土抗滑桩、锚索抗滑桩和加强支护等综合治理措施,使得坡体和隧道结构都处于安全状态,治理效果良好;(3)本研究成果可应用于隧道纵向穿越滑坡体的类似工程,具有借鉴和指导意义。     

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。     

二郎山隧道出口端病害整治及软弱围岩偏压衬砌的结构分析

二郎山隧道位竽川藏公路，全长４６１０ｍ，其出口端围岩软弱、地形严重偏压、，施工过程中发生坡体失稳、衬砌开裂等病害，本文介绍浅埋偏压地段坡体稳定性评价、病害整治措施，并推导了埋偏压段外侧覆土稳定性计算公式，还对浅埋偏压段外侧围岩弹性抗力的合理确定、外侧覆土稳定性与弹性抗力之间的联系进行了探讨。     

膨胀性黄土隧道洞口稳定性的可靠度分析

针对山西太原小河沟膨胀性黄土隧道塌方事故,采用毕肖普法对隧道洞口仰坡塌方原因进行了分析。结合收敛约束法与蒙特卡洛法,提出了一种新的隧道可靠度分析方法,进一步分析了隧道洞口仰坡塌方原因及隧道稳定性。结果表明:隧道洞口仰坡塌方原因是仰坡滑塌推倒隧道支护,而非隧道支护承载力不足;隧道可靠度与膨胀力呈线性关系,随着膨胀力的增大,隧道失稳风险增加。     

变坡面浅埋偏压隧道松动围岩压力计算方法

根据变坡面浅埋偏压隧道的结构和受力建立计算模型,由计算模型推导隧道深、浅埋侧棱体横截面面积的计算公式;再根据极限平衡法求解变坡面浅埋偏压隧道深、浅埋侧的推力,进而推导出变坡面条件下浅埋偏压隧道松动围岩压力的计算公式。由计算公式可知:当地面坡度增大时,水平侧压力系数也随之增大;随着两侧土体对拱顶上覆土层推力的增大,拱顶的垂直土压力减小而隧道的水平侧压力增大。以贵广高速铁路贺街隧道洞口的变坡面浅埋偏压段为例,运用给出的变坡面浅埋偏压隧道松动围岩压力计算公式进行计算,并将计算结果与规范法的计算结果和实测值进行对比。结果表明:在实际工程中,当隧道两侧土体表面坡度变化较大时,给出的变坡面浅埋偏压隧道松动围岩压力计算公式的计算结果更加切合实际。     

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.     

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。     

浅埋偏压洞口段围岩加固施工实例

浅埋偏压段隧道洞口围岩具有岩石破碎、稳定性差的特点，采用常规的锚喷支护形式施工，容易出现塌孔、卡钻的事故。为实现安全有效的洞口开挖，必须先行对围岩进行一定程度的加固。结合工程实例，探讨管棚及回填灌浆综合加固方法，实践证明加固效果良好。