炭质泥岩隧道开挖变形控制技术研究

为解决炭质泥岩隧道施工变形问题,以其古顶炭质泥岩隧道施工为背景,总结该隧道大变形特征,如地表沉降大、初支变形大、开挖后围岩收敛变形大以及易发生掉块和塌方等特征,分析该隧道大变形的主要原因,包括地质偏压明显、围岩性质差、超前支护不理想和开挖扰动大等原因。针对变形原因,提出炭质泥岩隧道施工大变形控制措施,即合理的支护时间、预留变形量的控制、合理的支护刚度以及步步成环的施工工法等方案措施。实践证明,相关方案有利于控制炭质泥岩隧道施工大变形,对同类工程有重要指导意义。     

不同工法在炭质片岩隧道大变形控制中的应用研究

隧道施工工法在控制位移变形、资源投入、工程进度、施工成本以及保证施工和结构安全等方面有着重要的作用。为解决炭质片岩隧道修建过程中存在的大变形、坍塌、初期支护及二次衬砌开裂等问题,以谷竹高速公路宴家隧道、关垭子隧道为例,对复杂地质条件下,含绢云母炭质片岩隧道施工工法的适用性进行了研究。通过对软岩隧道施工工法进行分析,并结合工程的地质特征和隧道的断面大小对施工工法进行了优选,经过现场实际验证,说明三台阶法、CRD法、双侧壁导坑法能有效控制围岩大变形,且控制能力依次增强,另外超前预支护对预防隧道坍塌有显著的安全保障作用。     

板岩隧道顺层塌方分析及预防失稳措施研究

为避免板岩隧道围岩楔形体掉块和顺层塌方的发生,针对板岩的力学性质和变形特性,从隧道施工方面对板岩隧道围岩的工程特性和易形成塌方的地质构造类型进行总结,并以半山隧道初期支护长段落顺层塌方为例进行深入的分析和研究。结果认为:当顺层构造岩层和节理产状与隧道走向夹角较小、多组节理相互切割与岩层面形成不利结构面组合长段落斜穿隧道时,受施工开挖爆破震动、地下水浸润、重力作用以及大断面开挖形成临空面的影响,围岩及支护结构局部薄弱处出现失稳破坏,由于牵引作用不断扩大并持续发展造成较长段落的坍塌。最后,提出了顺层构造、节理密集带和隧道开挖后不利结构面组合对围岩稳定性的影响分析方法,针对板岩地质隧道施工提出了预防围岩失稳的措施和支护结构的优化措施。     

降雨入渗下炭质页岩路堑边坡渗流特性研究

运用Geo-studio软件建立炭质页岩路堑边坡模型,对降雨历时内边坡中孔隙水压力和体积含水率的变化规律进行了研究。结果表明:降雨强度较大,雨水会快速入渗岩体,使孔隙水压力增加较快,但大部分雨水会沿边坡流走;降雨时间长,雨水会逐渐沿岩体裂隙向下入渗,对较深处岩体孔隙水压力产生较大影响。降雨在短时间内,边坡表面会形成暂态饱和区,随降雨时间的延长,大量雨水将入渗到坡体内,使地下水位不断上升,在坡脚处较大范围形成一个饱和区域,并向坡顶方向延伸。降雨结束后,暂态饱和区慢慢消失,岩体含水率也逐渐降低,但降雨持续时间长,岩体含水率消散的速度较慢。     

浅议CRD工法在将军沟隧道软弱围岩中的应用

将军沟隧道左线施工至ZK582+264时,开挖揭露围岩与原设计(原设计为Ⅱ级)差别很大,自稳性极差,揭露即出现坍塌。在按Ⅴ级加强断面施工难以控制变形的情况下,遂采用CRD法进行施工。     

高地应力板岩围岩滑塌处理方案及预防措施

提要:文章阐述了江西武吉高速公路九岭山隧道左线出口ZK102+243～+217高应力段坍塌处理的施工,通过对监控量测结果进行分析,总结了高应力围岩的预防措施。     

碳质板岩地层大断面隧道变形控制施工技术

双线大断面铁路隧道通过碳质板岩地层时,极易发生大变形。在现场工程实践和试验的基础上,文章从地质条件、地下水、支护参数、施工工艺等方面着重对碳质板岩地段变形演化机理及引发大变形的各类因素进行了分析,并提出了优化支护参数、加强锚杆对结构变形的控制、注浆纳入工序化管理等控制此类大变形的措施。     

哈达铺隧道直立板岩大变形分析及控制施工技术

兰渝铁路哈达铺隧道穿越炭质板岩和炭质叶岩,局部还有千枚岩,且围岩走向基本与隧道轴线平行,存在较大的水平应力,施工中出现较大收敛变形,通过介绍哈达铺隧道直立板岩段大变形情况,分析变形的原因,提出了控制措施。     

非线性强度准则下炭质泥岩路堑边坡稳定性分析

炭质泥岩属于膨胀性软岩,遇水易崩解,在高速公路开挖形成路堑边坡后,容易因其软化的时效性而使稳定性降低,影响高速公路的安全营运。炭质泥岩采用Mohr-Coulomb准则无法解释其低应力及各向异性的特性,而非线性Hoek-Brown准则可有效弥补Mohr-Cou-lomb准则的不足。通过湖南省某高速公路炭质泥岩路堑边坡实例进行分析,采用非线性Hoek-Brown准则获取炭质泥岩的力学参数以及基于Slide有限元计算软件分析路堑边坡的稳定性,并根据炭质泥岩的特点进行护坡设计。说明了应用Hoek-Brown准则可以较为便捷与准确地进行岩体力学参数的稳健性取值以及稳定性分析,同时在坡面铺设预应力锚索的同时在坡顶进行生态护坡,具有保障边坡稳定性、经济及美化环境的优点。