富水全风化花岗岩地层隧道开挖稳定性分析

隧道穿越富水全风化花岗岩地层时，隧道开挖会引起地下水径流改变，洞内掌子面附近渗流会引起围岩中细颗粒物质流失，改变围岩土体的组成并降低其力学性能，影响围岩整体稳定性，极易诱发其失稳坍塌。基于室内三轴CD试验获取全风化花岗岩内摩擦角、粘聚力及抗剪强度等指标，采用强度折减法对隧道稳定性进行定量分析，并研究了降水措施对隧道稳定性的影响。研究结果表明：1)开挖后全风化花岗岩中细颗粒逐渐流失，引起干密度、粘聚力及内摩擦角降低，进而降低围岩抗剪强度及自稳性，诱发隧道失稳坍塌；2)隧道稳定性安全系数随着渗流导致围岩软化发展而减小，拱顶沉降及仰拱回弹变形则随之显著增加，开挖后塑性区范围逐渐增大，从拱脚向拱腰发展，并逐步向地表扩展；3)洞周采取降水措施可降低洞周含水率，能提高隧道开挖稳定性，可直接提高围岩的安全系数。     

某大断面隧道穿越F_1断层坍塌处治技术

为解决大断面黄土片麻岩隧道穿越断层带坍塌后围岩破碎、无法自稳、处治困难等一系列问题,确保安全快速通过坍塌段,以厥湾隧道坍塌处治工程实例为依托,在隧道坍塌原因分析的基础上,对如何有效处治隧道断层带坍塌进行详细论述与总结,并给出了隧道坍塌段掘进施工的关键技术措施。工程实践证明,隧道处治效果良好,三台阶七步开挖法在穿越断层带施工合理可行,为类似隧道工程施工提供了借鉴。     

炭质板岩地层隧道塌方处治措施探讨

为解决临合高速公路王格尔塘1号隧道炭质板岩地层隧道初期支护变形和塌方的处治,通过对炭质板岩的地质特性、变形机理的研究,分析出炭质板岩变形、坍塌的原因,根据其地质特性和变形机理有针对性的提出处治措施,并结合处治措施和处治效果,对炭质板岩地层隧道的设计与施工进行了总结。     

公路隧道大范围坍塌分析及快速处治方案

在煤系地层隧道施工开挖中,受废弃采煤巷道的影响,隧道初期支护大范围地开裂并产生坍塌,且严重影响隧道贯通.通过地质勘探、数值模拟分析以及综合各方面因素,探明坍塌原因为隧道处存在采空区以及采煤扰动异常带,在地下水作用下引起突发性塌方.经研究提出快喷混凝土、勤排水、强支护的快速处治方案,并顺利完成隧道贯通.该方案为以后类似工程的处理提供了很好的经验.     

公路隧道软弱围岩大变形处治对策

公路隧道围岩大变形是工程中常见的工程地质问题,给工程建设带来了极大的困扰。为了研究隧道围岩大变形易造成开挖面失稳坍塌、冒顶、侵界等工程问题,以某隧道在断层破碎带处发生大变形处治过程为案例,系统归纳总结了解决类似软弱围岩大变形的工作流程及处治措施。工作流程包括:原因分析处治措施效果评价;在施工过程中通过发挥信息化施工的作用、适当加大预留变形量、合理设置支护参数、临时补强隧道衬砌、及时变更施工工法、设置超前预支护、增加长锚杆、加强防排水等综合措施,可有效控制公路隧道软弱围岩大变形。     

广东某隧道溶洞处治段支护结构变形及受力特征研究

以广东某新建公路长大隧道工程为例,运用三维有限元软件（FLAC3D）对该隧道溶洞处治段支护结构的变形及受力进行了分析,探讨了溶洞处治结构对隧道变形及受力的影响。研究结果表明:三车道公路隧道开挖中,隧道周边位移变形规律为:拱顶沉降 仰拱隆起 水平收敛;溶洞处治结构传导了两侧围岩作用力,维持了溶洞处围岩稳定性,对减小隧道拱顶变形意义重大,但对隧道水平收敛及仰拱隆起基本无影响;溶洞处治后,溶洞内部棱角处存在应力集中现象,易发生失稳,导致溶洞的二次坍塌,为保证隧道结构的安全,应对溶洞内部进行相应的处理。     

泥岩夹砂岩顺层大跨度隧道力学特征研究

当大跨度隧道穿越泥岩夹砂岩地层时,易产生由偏压问题导致的病害。为研究泥岩夹砂岩顺层隧道的偏压特征及影响因素,以郑万高铁重庆段小三峡隧道工程为依托,采用现场量测与数值模拟相结合的方法,对砂岩顺层倾角、间距及地下水等因素对大跨度顺层隧道力学特征的影响开展了研究。结果表明:1)相较于均质泥岩地层,泥岩夹砂岩顺层大跨度隧道开挖后,隧道周边围岩位移及塑性区均呈现非对称性,顺层法线方向围岩位移大于顺层方向;2)顺层隧道的最不利倾角为45°,当砂岩顺层间距超过3m时,顺层对隧道力学特征的影响逐渐减小;3)含有地下水的泥岩夹砂岩地层,隧道围岩位移、泥岩塑性区及砂岩顺层塑性区范围均有所增大,围岩稳定性降低,且会加剧顺层隧道的偏压程度。     

富水岩溶隧道围岩软化效应分析及整治措施研究

当隧道穿越富水岩溶地层时,易诱发地表塌陷、拱顶掉块等地质灾害,文中采用室内试验方法研究富水岩溶隧道“水-岩”软化效应,探讨干燥、天然、饱和3种含水状态下围岩的强度衰减规律。结果表明,地下水软化效应是导致隧道围岩强度降低,进而诱发大变形地质灾害的主要因素。随着岩石含水量逐渐增加,围岩遇水软化后强度衰减率呈折线形分布。经现场实践证明,采用“超前预注浆+径向防渗注浆”的全帷幕注浆处治技术,可有效封堵岩溶水,达到整治富水岩溶隧道大变形灾害的目的。     

基于监测数据的浅埋隧道大变形成因分析及其处治对策

为了解决隧道穿越浅埋偏压、松散破碎地层时极易发生大变形、坍塌等安全事故的问题,依托实际工程分析了隧道开挖后初支背后围岩压力、拱顶沉降、支护结构内力及衬砌表观病害的变化规律与分布特征,得到隧道结构的受力变形特征,进而阐明浅埋段大变形的形成机理,并针对其形成机理给出了处治策略,可为后续施工控制及同类工程的顺利修建提供借鉴。     

桃树坪隧道穿越富水粉细砂地层塌方处治施工技术

兰渝铁路桃树坪隧道为Ⅰ级铁路双线隧道,穿越上第三系富水粉细砂地层,由于粉细砂层成岩作用差,遇水呈流塑状自稳性变差,隧道施工困难,极易发生塌方,塌方处治难度极大,安全风险极高。为解决富水粉细砂层隧道塌方后砂层松散、流动性强、无自稳、塌方处治困难等一系列问题,确保安全快速通过塌方段,以桃树坪隧道3#斜井正洞塌方处治为工程实例,就如何采用 “真空降水+双层大管棚+小管棚+双侧壁法”有效处治富水粉细砂层隧道塌方进行详细论述与总结,成功案例可为类似工程施工提供一定的技术参考和经验借鉴。     

高水压富水隧道地下水控制技术探讨

高水压富水隧道施工中地下水的作用容易引发涌水突泥和坍塌,造成施工安全事故和破坏周围环境,甚至给运营带来安全隐患。文章通过理论公式、工程案例及规范规定等方面的分析,主要探讨了2方面的内容:1)通过分析地下水的渗流规律,从地层加固和止水、限排降压、抗水压衬砌等方面介绍了隧道涌水量和水压力;2)隧道排水量分级、水中泥砂含量及粒径控制问题,提出了一些控制参数和标准。并以中天山隧道为例,介绍了高水压富水区的地下水控制,促进高水压富水隧道的设计和施工水平的进一步提高,并供类似工程参考。     

浅埋偏压小净距隧道荷载特征试验研究

基于相似理论,构建典型偏压条件下隧道开挖模拟试验系统,对浅埋偏压小净距隧道破坏过程与荷载模式进行具体研究。结果表明:(1)浅埋偏压小净距隧道围岩破坏发展过程包括隧道开挖引起结构与地层变形,在隧道周边围岩中形成微破裂面,并逐步加密和向深层岩体延伸发展,随后深埋侧浅部张拉开裂,深层岩体产生剪切滑移,浅埋侧亦随之快速变形、滑移,直至整体坍塌等阶段。其关键阶段为隧道周边位置微破裂面的产生与发展以及深埋侧浅部地层张拉开裂;(2)竖向荷载总值随偏压角度增大而增大,与既有方法相比,实测偏压效应更为显著,实际应用过程中应在既有方法计算结果的基础上,对浅埋偏压小净距隧道的荷载值进行适当修正。     

中老铁路穿越第三系盐岩地层隧道施工技术

为解决盐岩段地下水渗流对隧道工程结构的影响,以中老铁路友谊隧道施工为背景,系统介绍盐岩地层的工程特性,并以此为依据,提出一套适合老挝北部地区第三系盐岩地层的隧道施工技术。最后通过加强观测、现场补勘、室内试验、优化设计和改进施工工艺等措施降低盐岩溶蚀对隧道变形的影响。结果表明:1)该地层盐岩具有强溶蚀、强腐蚀、强膨胀等工程特性; 2)采用环氧树脂涂层钢筋等综合防腐措施能够提高结构防腐蚀能力; 3)通过优化设计并采取圆形衬砌断面、多重支护结构、隧底换填、富水地段注浆堵水等措施能够保护围岩、增强围岩的自防水能力,确保该地层修建隧道的施工和运营安全。     

公路隧道穿越软弱破碎煤系地层及采空区施工安全控制技术

郭家川Ⅱ号隧道属典型煤系地层隧道,该隧道穿越软弱破碎煤系地层,围岩内富存采空区.首先对其施工过程中面临的各种风险进行了综合分析,包括揭煤施工风险、瓦斯突出风险、采空区施工风险、围岩大变形风险、塌方风险,以及边仰坡失稳风险等.进而有针对性地提出了风险规避措施,包括安全教育、揭煤防突措施、瓦斯防治措施、边坡卸载、现场监控,及地质超前预报等.依据与隧道结构之间的空间关系,将采空区分为了上位式、侧位式、交叉式、重叠式,以及下位式等类别,并在对现有采空区处治措施全面分析的基础上,将采空区处治措施归纳为"探"、"钻"、"喷"、"填"、"撑"、"注"、"灌"等方面.     

页岩泥岩隧道变形规律及施工难点研究

大浦高速平田隧道主要围岩为硅质页岩及硅质泥岩,通过长时间的洞内外变形监测,总结出页岩泥岩隧道施工变形规律,并针对其遭遇特殊情况进行了处治分析,解决了施工中的技术难点问题,希望对该地层的隧道修建提供一些参考价值。     

隧道地下水处治的国内外研究现状分析

为深入研究隧道设计、施工面临的地下水处治难题,为高压富水隧道设计、施工提供理论依据,对隧道地下水处治技术的现状进行分析。不同部门在不同时期和社会经济条件下,提出了不同规范和地下水处理措施。针对隧道工程设计、施工过程所遭遇的地下水问题,尤其是隧道衬砌水压力荷载问题,各行业部门在隧道(洞)工程支护结构设计中对富水地层地下水压力对支护结构的影响认识并不一致,尤其是对外水压力能否折减仍存在一定争议,对地下水作用的认识仍未达成共识。为此,对隧道地下水问题从概念和方法上进行研究,在研究现状及存在的主要问题分析基础上,提出了下一步研究思路。     

砂卵石地层隧道塌方机理及处治技术研究

松散砂卵石地层自稳能力极差,隧道开挖过程中塌方频发,亟待明确塌方的发生机理并提出有效的处治技术。以青海海东循~隆高速公路穿越公伯峡砂卵石地层隧道为工程背景,基于砂卵石地层隧道塌方的影响因素及地层失稳模式的分析研究,明确了砂卵石隧道塌方产生机理,提出洞内塌方综合处治技术,并结合现场监控量测数据对处治效果进行评价。研究表明,塌方的产生是多因素共同作用的结果,地质因素为主要因素,设计因素、施工因素在某种程度上促成了塌方的产生;砂卵石地层塌方机理属松散介质垮落型,失稳模式为重力坍塌破坏;结合现场监控量测数据,"密排短管棚、三台阶预留核心土+锁脚锚管、注浆回填、洞内临时支撑"防塌方综合处治技术应用效果显著。研究成果可为类似工程的设计和施工提供科学的理论依据,具有重要的参考价值。     

超浅埋下穿高速公路暗挖隧道变形控制施工技术研究

深圳求水山隧道下穿机荷高速公路收费站,地面车流量大,隧道超浅埋并穿越回填土富水地层,结构松软,施工沉降难以控制,施工不当会引起隧道变形坍塌和路面沉陷,危及地面行车安全。为找出控制沉降的关键步序,运用FLAC3D软件对施工过程进行沉降分析,先确定超浅埋隧道在下穿富水软土地层条件下产生变形的原因,再对隧道施工各工序的时间和步距数据进行调研与分析。提出优化后隧道施工工法(双侧壁导坑微台阶工法)及拱脚加固、掌子面封闭、地下水处治、开挖及支护工序卡控、监控量测等控制变形技术措施,成功解决变形沉降难题,将拱顶下沉控制在45.6 mm左右,地面沉降控制在184 mm左右,化解了工程安全风险,确保了隧道施工和地面行车安全。     

渗流作用下的偏压软岩隧道围岩稳定性分析

偏压隧道施工过程中围岩应力及支护受力情况复杂,当存在渗流作用时,围岩稳定性更难以保证。G316江西段改建工程某隧道围岩节理裂隙发育、岩体完整性差,同时存在地下水、偏压等不利于隧道围岩稳定性的因素。以该工程为依托,通过建立数值模型,分析了偏压软岩隧道围岩的稳定性。结果表明:隧道的拱顶沉降、周边收敛随着地表坡度的增加,出现先减小后增大的趋势,偏压下初衬的安全系数已不能满足规范要求,孔隙水压力最终都大致形成一个以隧道开挖区域为中心的类似于渗水漏斗的分布形状。针对现场初衬施工后出现较大变形和大量渗漏水情况,提出了相关处治措施,通过现场监控量测,证实了处治措施的合理性。     

城市软弱围岩浅埋隧道塌方处治及效果分析

为研究城市软弱围岩浅埋隧道塌方处治效果,以福州市湖东东路南线隧道K0+920处塌方处理工程为依托,分析了塌方的主要原因,提出了"双层注浆小导管"的处理措施,通过拱顶沉降和周边收敛的现场监测,对处治效果进行分析。结果表明,在地下水渗入围岩后,由于原设计支护参数偏于不安全,施工方法不够合理,导致隧道塌方;处治后洞内检测结果显示围岩变形得到较好的控制,达到施作二次衬砌的要求,相关变化值都在规范的允许范围内,隧道结构处于稳定状态。该研究可为类似隧道工程塌方处理提供参考。