越岭隧道开挖中的地应力问题

本简要介绍近年来铁一院在西北地区设计的特长隧道工程，并结合已建隧道开挖中出现的地应力问题从设计及施工角度做了分析讨论。     

隧道涌水预测分析

涌水是隧道施工中常见的一种灾害现象,选择合适的计算方法来预测涌水量,有助于预警和制定施工对策。结合工程实例,根据现场的工程地质条件及环境调查,分别采用降水入渗法和地下水动力学法计算了隧道涌水量,通过两种方法计算结果的对比分析,为隧道设计和施工提供所需数据。     

广义摩尔库仑模型及其在FLAC3D中的实现

为了进一步研究材料的本构模型,并对岩土工程中本构模型的研究提供参考,基于摩尔库仑理论关于材料塑性屈服是因为在某截面上的剪应力超过一定值的假设,进行三维应力状态下塑性屈服准则以及流动法则的推导,得出三向应力状态下的本构模型。利用FLAC3D的二次开发接口,通过Visual Studio2008将推导出的本构模型写成一个动态链接库文件.dll,并导入FLAC3D。结合1个算例将开发出的模型同经典摩尔库仑模型进行比较。研究结果表明:推导出来的广义摩尔库仑模型在应力加载过程中,在三维斜截面上先于经典摩尔库仑模型产生塑性屈服,即剪应力在三维斜截面上超过了屈服极限强度。     

综合超前地质预报在涌水隧道中的应用研究

随着我国铁路建设的大发展,长大隧道数量越来越多,在没有探明隧道前方地质情况的条件下开挖极易导致塌陷、突泥、涌水等地质灾害发生,因此隧道超前地质预报越来越多地应用到隧道施工中。和顺铁路天河山隧道全长11 695 m,穿越太行山山脉及河北省邢台国家级地质公园天河山园区,最大埋深615 m,洞身共穿越21条断层破碎带。断层破碎带发育大量裂隙水,开挖过程易引发坍塌、涌水涌泥等问题。根据天河山隧道地质情况,采用地质雷达、弹性波反射法(TSP)和隧道超前孔内电视对天河山隧道进行综合超前地质预报。先使用弹性波反射法推断掌子面前方断层及破碎带位置,再根据地质雷达结果进一步推断前方含水、含泥情况,最后首次将孔内电视应用于隧道超前地质预报进一步验证预报结果,以保证结果准确可靠。     

越岭隧道涌水量计算软件开发与应用

研究目的:准确预测隧道涌水量,能科学指导隧道的设计与施工,降低工程风险、减小隧道病害,保护生态环境。如何正确选择和应用隧道涌水量预测方法,是准确计算隧道涌水量的前提条件。通过对铁四院越岭隧道涌水量预测研究成果进行系统地总结和集成,精选19种实用可行、涵盖广、操作性强的计算方法,编制一套越岭隧道涌水量计算软件。研究结论:(1)软件将越岭隧道涌水量计算方法进行了科学的总结,计算方法全面;(2)软件纳入了隧道主要涌水模型关键计算参数的最新研究成果,提高了涌水量计算的精度;(3)软件对引用流量、含水层有效带厚度等中间计算参数进行了数字化处理,实现了连续、自动计算,大大提高了计算效率和精度;(4)该软件可在铁路、公路等交通工程隧道涌水量计算中推广应用。     

帷幕注浆堵水技术在涌水隧道施工中的应用

注浆技术是一项实用性强、应用范围广的工程技术,它已被广泛地应用于矿山、地下建筑、大坝、隧道、地铁、桥梁和土木工程等各个领域,主要用于减小岩土的渗透性,增加其强度或降低地基土的压缩性.对帷幕注浆堵水技术在涌水隧道中运用的原理、要求、工艺流程进行了论述.     

灰色控制理论在隧道涌水预测中的应用探讨

采用灰色理论原理,针对某隧道一段时间的实测涌水量进行拟合,构造该隧道涌水量预测公式,然后判断其是否满足预测精度要求,对不满足要求的数据构造残差数列,多次进行拟合,直到精度满足要求为止,最后在精度要求范围内对后期涌水量做出预测.通过验证,此方法在预测涌水量中具有很大的可行性.     

FLAC在宜万铁路某隧道洞口段边坡稳定性分析中的应用

拉格朗日元法（FLAC）是一种新的数值分析方法,特别适合于求解非线性的大变形问题,在岩土力学中有重要的应用。首先介绍了其基本原理,并利用FLAC程序,对宜（昌）-万（州）铁路白龙坝Ⅱ线隧道洞口边坡,分别在两种不同条件下,进行了数值模拟和稳定性分析。以模型中出现的位移云图及跟踪节点位移来分析其稳定性,得出在考虑开挖爆破等动荷载的影响下,隧道洞口段边坡是不稳定的（与实际相符）,这对隧道的设计施工无疑具有指导意义。另外,利用FLAC对隧道洞口段边坡进行动力分析的文献较为鲜见,该方法为解决此类边坡动力条件下的稳定问题提供了范例。     

浅谈北天山越岭隧道水文地质工作中的体会

研究目的:本文根据作者在北天山越岭隧道的工作经历,对北天山越岭隧道调绘和勘察全过程进行了总结,并阐述了自己的亲身体会,对工作中出现的一些问题提出了自己的一些看法。研究方法:在越岭隧道的勘察过程中,广泛采用了先进有效的技术手段,以遥感技术指导地面的调绘工作,通过综合物探,配合适量的钻探验证,以查明隧道通过区的地质及水文地质条件,通过钻孔内的地应力测试及综合水文测井,并取得相应的地质及水文地质参数;通过对泉水流量的测定,为隧道涌水量的预测提供了依据,并通过取样进行化学分析及氚分析,查明了地下水的补、径、排关系;通过水文地质计算,预测隧道的涌水量。研究结果:经过综合勘察,查明了隧道通过区的地层岩性、地质构造及地层的富水情况,取得了相应的水文地质参数,为隧道的设计及施工提供了依据。研究结论:通过对北天山越岭隧道的勘察,进一步认识了多种技术手段相结合的必要性,也充分意识到了水文地质工作在深埋长大隧道勘察中的重要性。但同时在工作中也发现了一些问题,通过经验总结提高了认识。     

FLAC~(3D)在工程降水引起地面沉降分析中的应用

以沈阳地铁1号线青年大街站为工程背景,借助三维有限差分数值模拟软件FLAC3D,分析工程降水引起的地面沉降。主要分析水位下降值为5、10、15 m和21.1 m时竖向位移特征,将FLAC3D计算得到的地面沉降值与实际观测值进行比较。应用FLAC3D模拟工程降水引起的地面沉降结果与实际的地面沉降观测值吻合程度较高。计算模型的建立在降水引起地面沉降的预测非常重要,在今后的研究及实践中需进一步探讨,以使计算结果更符合实际。     

隧道施工涌水处理方案及技术经济分析

铁路隧道工程涌水是施工中常见且容易造成严重后果的灾害之一,不仅影响隧道工程建设的正常施工,还会波及到隧道建成后的安全运营。此文以某特长隧道工程施工涌水为例,针对工程特点和施工组织设计。论述涌水处理方案及具体排水工作方式。并依据涌水处理方案进行技术经济分析,即抽水设备台班单价分析、抽水台班数量分析、某一段抽水总台班及费用分析,可为今后类似工程提供借鉴。     

FLAC~（3D）在滑坡稳定性分析及整治工程中的应用

基于滑坡的工程实际,运用FLAC3D有限差分数值计算软件对滑坡进行了数值仿真模拟,获得滑坡工程分析中需要的两个关键指标：稳定系数和最危险滑面位置。然后计算了不同工况条件下滑坡剩余下滑推力,以指导滑坡的防治工程设计。对滑坡整治提出单排抗滑桩治理方案,量化比较加固前后滑坡的变化以及抗滑结构受力情况等后,说明加固方案是可行的。     

歌乐山隧道大股涌水处理

介绍歌乐山隧道施工过程中出现的涌水、涌泥情况,帷幕注浆堵水的施工方法及相应措施.     

歌乐山隧道突发涌水整治技术的研究

介绍渝怀铁路歌乐山隧道高压富水区钻孔突发涌水处理技术措施及效果     

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。     

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。     

铜仁隧道出口突水突泥溶蚀破碎带的处理

结合铜仁隧道施工实践,介绍溶蚀破碎带治理的施工工艺,并提出一些认识.     

大管棚排堵排技术在隧道涌水涌泥段施工中的应用

结合江西省吉莲高速公路B5标钟家山隧道YK92+093涌水涌泥地质灾害处治,阐述了大管棚排堵排技术在隧道涌水涌泥处治中的应用,可供类似地质隧道施工参考。