甘肃地区隧道工程第三系砂岩水稳特性浅析

甘肃地区广泛分布第三系咸水河组砂岩,其成岩作用差,具有复杂水稳特性,对工程影响大。通过三条铁路隧道砂岩物理力学性质、遇水破坏特征及水文地质条件的对比分析,对第三系砂岩水稳特性进行了简要分析,可为隧道设计、施工及相似工程选线提供参考。     

程儿山隧道第三系砂岩施工地质问题研究

针对新建铁路原州区至王洼线程儿山长隧道工程通过第三系砂岩时出现的施工地质问题,在全面分析隧道区域地质、工程地质、水文地质条件的基础上,比拟在建兰渝线条件相近隧道工程、结合我国隧道勘察、设计现状和取样试验资料,深入分析第三系砂岩的工程特性,叙述砂岩黏粒含量、易溶盐含量2个因素对砂岩工程性质的控制作用和两者与含水率的关系,对地下水对砂岩稳定性影响及作用机理进行深入研究,针对性地提出工程处理措施,为隧道设计提供依据,为在第三系砂岩中的隧道施工安全奠定了基础。     

胡麻岭隧道第三系富水砂岩地表深井降水研究

胡麻岭隧道为兰渝线重点控制性工程,隧道中部通过长4 250 m的第三系弱胶结含水粉细砂岩,在地下水作用下,掌子面开挖扰动后工程性质迅速恶化,基本呈散砂、稀糊状,局部还伴有涌水涌砂现象,施工受阻。针对这种情况,洞内开展了集水井降水、井点降水、分步超前降水、边墙侧向深井降水、轻型井点(真空降水)、水平旋喷、注浆固结、冷冻固结等研究试验,确定采用洞内深井与轻型井点相结合施工降水方案。但受岩层地下水水头高、渗透系数小、洞内降水作业工序繁杂及降水后达到开挖条件的周期长等影响,施工进度滞缓,因此研究地表深井预降水。通过对工程场地水文地质条件、施工现状、工法等综合分析,进行现场水文地质试验,分析计算采用地表深井预降水的井间距离及设计深度。     

第三系含水砂岩隧道地表深井降水研究

以新建中兰铁路香山隧道为依托,基于地表深井降水原理,结合第三系含水砂岩特性,制定地表深井降水方案并开展现场降水试验,对地表深井降水在第三系含水砂岩中的降水效果及适用性进行研究。结果表明：地表深井降水作用明显,能够有效降低第三系含水砂岩地层的地下水位高程和隧道掌子面的含水率,试验段内地下水位高程平均降低30～40 m,有效提高了开挖后围岩的自稳能力;采用地表深井降水时,根据现场实际灵活调节抽排水频率,确保降水井动态水位低于隧道开挖面以下,以满足隧道正常施工要求,保障第三系含水砂岩隧道施工安全。     

兰州第三系砂岩水稳性特征隧道施工研究

研究目的:以兰渝铁路桃树坪、胡麻岭隧道施工为切入点,结合施工遇阻情况,重点分析兰州地区第三系砂岩地质背景、成岩特征、物理力学性质以及对隧道施工工作的不利影响。在大量施工数据,观测记录基础上,开展水稳性特征的专项科研攻关,增强对兰州地区第三系砂岩认识程度,提出较为前沿的施工处理方法。研究结论:第三系砂岩具有异常复杂的水稳性特征,围岩受扰动及水浸泡影响,稳定性随时间显著变差,在国内外地下洞室施工中极其罕见。超前降水控制围岩含水率低于砂岩塑性变形含水率,保持围岩处于基本稳定状态,是有效解决第三系含水砂岩稳定性的重要措施。     

第三系粉质黏土物理力学特性及隧道施工影响因素分析

针对山西中南部铁路通道区域第三系上新统粉质黏土的工程地质特性,采用室内室外试验、现场监测的方法综合分析粉质黏土的物理力学指标,经过大量实测数据分析,得出在一定条件下粉质黏土隧道初支位移与时间的对数函数关系的规律,总结隧道施工的影响因素以及影响特点。     

兰渝铁路隧道第三系砂岩含水率与围岩稳定性关系研究

兰州地区分布的第三系含水砂岩具有异常复杂的工程特性,围岩稳定性随时间延长、含水率升高而显著变差,极易产生塑性变形或流变。通过现场观测和室内试验,研究了围岩结构及强度与砂岩含水率的关系,得到围岩发生变形的临界水稳数据,分析了降水对围岩稳定性的影响程度,探讨了微观层次下砂岩遇水失稳的机理。研究表明,随开挖时间的延长,第三系弱胶结砂岩的含水率呈指数形式上升,长期抗剪强度显著降低;当含水率接近塑限和液限时,围岩开始变形失稳。超前降水可有效提高围岩稳定性。     

兰渝线木寨岭隧道施工力学行为实测与分析

结合木寨岭隧道工程,对施工区域地应力进行测试,并对地应力场进行拓展分析。通过对隧道掌子面流变特性、变形速率与总变形量、围岩压力、支护压力、锚杆受力、围岩破坏范围的测试和分析,提出高地应力、软岩隧道的挤压性变形具有变形量大、变形速率高、变形持续时间长、前后期均呈"来劲"等特征,以及围岩压力以形变压力为主等结论,并建议取消拱部锚杆,加长边墙锚杆,抑制隧道变形。     

黄土隧道围岩工程特性及纵向位移分析

以采用台阶法施工的兰渝铁路黄土隧道为背景,通过三轴固结排水剪切试验分析黄土隧道围岩的工程特性,采用FLAC3D对隧道施工过程进行模拟,选取双线性应变硬化/软化遍布节理模型模拟黄土隧道围岩的工程特性,研究黄土隧道围岩的纵向位移。结果表明:隧道开挖扰动破坏了黄土隧道围岩的结构性;黄土隧道围岩的摩尔破坏包络线为双线性折线;黄土隧道围岩垂直节理遍布发育;围岩纵向位移总体上是边墙处小于拱顶处,围岩先期纵向位移约占总纵向位移的33%～41%,随着掌子面推进围岩纵向位移趋于稳定;预留核心土可有效地控制围岩纵向位移和塑性区的发展,有利于掌子面的稳定和施工安全;掌子面空间约束效应的影响范围约为-4R～4R(R为隧道开挖当量半径);由本文模型预测的围岩先期纵向位移与既有理论结果相符,但更能反映黄土隧道围岩的工程特性。     

盾构隧道穿越上软下硬地层施工力学特性分析

上软下硬复合地层在盾构施工中常常造成盾构掘进姿态不佳及地表塌陷,严重时还可能导致管片局部出现破损。结合深圳地铁7号线穿越上软下硬地层的工程实例,采用数值模拟方法研究盾构隧道穿越上软下硬地层段("由软入硬"与"由硬入软")的施工力学特性,对地表及管片拱顶沉降、管片应力的变化规律进行分析,研究结果表明:盾构在穿越上软下硬交界地层过程中,地表沉降出现显著增大(增量最大可达1 cm),拱顶不均匀沉降的现象较为严重;对较软侧地层进行适当加固,可以有效减小上软下硬地层交界处的地表及管片拱顶沉降,同时能够降低"由软入硬"段管片的应力水平。     

陕北白垩系半胶结砂岩工程特性分析

在分析白垩系半胶结砂岩沉积环境的基础上,结合现场调查与取样测试,对其工程特性进行分析研究。研究表明,陕北白垩系洛河组砂岩具有强度低、易风化崩解、遇水强度降低等工程特性。     

太行山隧道膏溶角砾岩工程特性试验研究

膏溶角砾岩具有强度低、土质不均、局部压缩性高的特点,属于复杂的特殊软岩,以太行山隧道Z5标段的膏溶角砾地质特征为依托,对膏溶角砾岩的地质背景、成因、工程特性等进行分析研究,判断该标段的膏溶角砾岩具弱-中等膨胀性,对混凝土无结晶类腐蚀性。     

左右线分岔四洞隧道施工力学特性三维分析

分岔隧道在地下工程中应用越来越多,然而对于分岔多洞(四洞)的影响研究很少。因此,为了揭示左右线分岔四洞隧道(左匝道隧道、左主线隧道、右匝道隧道、右主线隧道)依次施工的相互影响规律,依托某隧道工程,建立左右线分岔隧道三维模型,分析施工过程中拱顶沉降、地表沉降、围岩应力、支护结构位移与应力等变化规律。重点研究了过渡段的空间变形受力特性,如过渡段位移、过渡段最大主应力与最小主应力、过渡段端头墙的位移、应力的空间分布规律,并提出相应设计与施工建议。研究结果表明：地表沉降由小净距段至大跨段逐渐增大;后行开挖左线隧道使先行右线隧道拱顶竖向位移增大;开挖对分岔大跨段的纵向位移影响最大;隧道上方围岩竖向位移由进口端至出口端逐渐增大,且左右线隧道相互影响逐渐变大;后行左线隧道的开挖,使先行右线隧道周边围岩主应力变大。过渡段支护结构主要受压,中间支撑位置存在应力集中,拉应力出现在拱顶、拱肩及仰拱部位;过渡段支护结构在水平位移上向匝道方向倾斜;在纵向位移上,向大跨段方向倾斜;在竖向位移上,上部向下变形,下部向上变形。因此,在设计施工时需要注意,在必要时进行不对称支护,施工过程中要加强支护,变形过大时注意加强...     

类矩形盾构隧道与圆形盾构隧道振动特性对比分析

以宁波地铁3号线一期工程采用的类矩形盾构隧道为研究背景,分别建立类矩形盾构隧道和圆形隧道有限元模型,并对两种隧道结构的振动特性作了对比分析。研究结果表明:与圆形盾构管片相比,类矩形盾构管片自振频率更高,对控制管片结构与轮轨振动的共振更为有利;无论是道床中心、隧道壁还是线路正上方的地面位置,类矩形盾构隧道的振动水平均要小于圆形盾构隧道;当振动由隧道壁向地面传递时,圆形盾构隧道的振动衰减得更快;考虑地铁设计选线因素,在地面建筑敏感点位置,类矩形盾构隧道可以减少Z振级3～6 dB。类矩形盾构隧道在自身结构和线路规划等方面对地铁振动的控制均具有优势。     

高速铁路隧道综合接地系统接地特性分析

高速铁路隧道综合接地系统连接结构极为复杂,接地工程隐蔽,接地系统特性直接关系到隧道内电气设备运行安全。为研究高速铁路隧道综合接地系统的接地特性,对高速铁路Ⅰ、Ⅱ级围岩隧道和Ⅲ～Ⅴ级围岩隧道综合接地系统建立仿真计算模型,计算分析两类隧道综合接地系统在不同土壤电阻率和不同隧道长度时的接地阻抗特性,以及隧道洞室内电力设施接地端子处的接地阻抗和地电位升特性。计算结果表明:Ⅰ、Ⅱ级围岩隧道和Ⅲ～Ⅴ级围岩隧道综合接地系统可以满足GB 50065—2011规定的接地安全限值;高速铁路隧道洞室内箱变等电力设施不需要布设独立接地装置,直接与隧道综合接地系统可靠相连即可。研究成果已在金温铁路扩能改造工程建设中成功应用,效果良好。     

强风化砂岩地区浅埋偏压隧道病害分析及整治

浅埋偏压隧道在铁路建设中较为常见,偏压荷载是形成隧道病害隐患的根本原因。为解决强风化砂岩地区浅埋偏压对隧道结构稳定造成的不利影响,以某隧道为研究背景,通过现场观察和分析监测结果,探讨隧道受力机理,归纳总结出地形因素是偏压荷载产生的根本原因,施工干扰及水的因素恶化了隧道不平衡的条件。隧道成功的施工,验证了反压回填能够平衡隧道承受的偏压荷载、注浆加固能够提高破碎围岩的整体稳定性,双侧壁导坑法对施工干扰少,在开挖中应优先选用。     

秦岭特长隧道TBM施工工程经济分析简介

作为一种全新的隧道施工机械，ＴＢＭ在秦岭特长隧道应用过程中，工程经济专业自始自终得到高度重视。章结合工作实践，对ＴＢＭ的组成、技术规格、施工工艺、施工组织、临时工程、掘进成本作了简要介绍。     

铁路隧道工程环境影响及对策分析

从隧道弃碴、水资源漏失、施工噪声、振动、岩层辐射、水体污染、景观协调性、微风压波等几个方面 ,分析了隧道工程在施工期和运营期对生态环境和生活环境可能产生的影响 ,及其影响的机理 ,并阐述了影响的主要内容 ,提出隧道工程环境保护的原则和相应的环保措施和建议。     

优质工程 中铁一院·隧道工程

秦岭特长铁路隧道全长18．46km、最大埋深1600m，是中国隧道建造技术进入世界先进水平的标志性工程，开创了中国铁路长大隧道采用TBM施工的先进，创造了许多新技术、新方法和新工艺，填补中目铁跆隧道修建史上的多项空白，极大地推动了行业的技术进步。     

达成线提速改造工程天台寺隧道天然气涌出危险性分析

本文结合既有达成线炮台山隧道施工经验，对达成线提速改造工程天台寺隧道所施工时天然气涌出危险性及产生原因进行了分析。