高速公路隧道洞口浅埋段塌方冒顶分析与治理

某高速公路隧道左线洞口位于隧道浅埋段,由于受地质状况和施工不当的影响,在施工过程中发生隧道塌方冒顶事故。针对隧道浅埋地段如何有效预防和处理塌方冒顶的问题,本文以该高速公路隧道塌方冒顶段为依托工点,采用大型有限元数值模拟软件建立塌方区实际地质模型,对隧道塌方冒顶发生过程进行数值模拟;并结合数值计算结果对本次隧道塌方冒顶过程进行机理分析与整治方案设计,为依托工点合理整治提供依据。后期监测结果表明整治方案合理有效,研究结果可为公路隧道浅埋段塌方冒顶的预防与处理提供有益参考。     

浅埋段偏压软弱围岩双连拱隧道施工动态过程研究

以赣崇(赣州—崇义)高速公路下关村双连拱隧道浅埋段施工为背景,针对浅埋段围岩软弱偏压情况,采用ANSYS有限元软件进行二维有限元分析,通过对隧道各开挖阶段的模拟计算,分析浅埋段偏压软弱围岩双连拱隧道开挖中围岩应力、地表变形和衬砌结构内力的变化规律,为实现隧道开挖过程动态控制提供依据。     

隧道洞口浅埋偏压段施工性态数值模拟分析

针对渝湘高速公路斑竹林隧道软弱围岩洞口浅埋偏压段施工难题,采用数值模拟手段对施工过程进行计算分析.分析计算结果,得出主要结论:水平方向的围岩变位相对比较大,可能大于隧道围岩竖向位移;右隧道(埋深大)围岩拱顶特征点处竖向位移大于左隧道,围岩位移值最大值达到22.63 mm,发生在开挖时左隧道右边墙处.结合现场监控量测成果分析,证实了数值分析的正确性.基本掌握了山岭隧道洞口浅埋偏压段围岩和衬砌的变形、应力变化特征,认为该类型隧道围岩变位是隧道施工过程中需要控制的关键性因素.     

胭脂畈隧道过冲沟段施工技术

胭脂畈隧道右洞Ⅴ级围岩浅埋过河沟段,埋深相对较浅,地表有冲沟,常年流水,围岩风化严重,透水性好,围岩松散,自稳能力差,极易塌方。施工时经过方案比选,采用双排导管预支护+三台阶分部开挖,使隧道工程安全、顺利通过该不良地段。     

长干1号大跨度隧道浅埋偏压段开挖模拟分析

隧道浅埋偏压段地层较薄,多属于强风化带,围岩一般较破碎,且通常夹有土层,在目前以新奥法设计、施工的隧道中是控制段之一。以安徽省黄山市黄(山)塔(岭)高速公路上的长干1号隧道浅埋偏压段为依托工程,选取一个典型断面即冲沟沟底K13+610处,运用有限元分析软件对其开挖过程和支护结构的性状进行仿真模拟分析,找出危险断面上的重点控制部位以便施工。分析结果显示,按给定的条件和参数,隧道施工开挖和支护安全并有富余。     

公路浅埋土质隧道塌方原因分析

某隧道由于地质条件差、傍山浅埋、覆盖层薄、围岩变化复杂,在开挖施工过程中发生大规模塌方,塌方量达11000m3,文中分析了该隧道的塌方原因,介绍了塌方处理技术及经验。     

浅埋黏土层大跨度隧道施工技术与塌方风险分析

为了研究黏土层浅埋大断面隧道洞口施工的塌方风险,从围岩地质条件与隧道设计特点两个角度分析了依托隧道工程的洞口施工难点,并提出相应施工工法和加固措施。在隧道典型段落的掌子面采用地质雷达进行短距离超前地质预报,以预报结果为基础,再综合考虑隧道水文和地质条件、施工状态和隧道管理水平,选择了围岩级别、隧道埋深、地下水、开挖方式、隧道跨度与施工水平作为塌方风险评估因素。以100多座典型隧道的塌方事故资料作为依据,提炼塌方事故主要致灾因子及其发生频率,采用频数统计法计算各风险因素的客观权重,通过专家对风险因素评分与层次分析法计算和获取各因素的主观权重和分配权重,再通过工程中广泛使用的Karwowski模糊隶属度函数确定各风险因素不同风险等级的隶属度,以此构建权重矩阵与隶属度矩阵,计算出隧道塌方综合风险隶属度,根据最大隶属度原则确定塌方风险等级。最终形成了一套黏土层浅埋大断面隧道塌方风险评估模型,将塌方风险评估模型应用到依托工程大罗山隧道中,结果表明:隧道评估段塌方风险结果为IV级,属于危险级别;洞内实际开挖引起地表发生塌陷,围岩含水丰富,评估和开挖揭露的塌方风险等级具有较高的一致性,验证了该风险评估模型的可靠性和适用性。     

富水软弱围岩隧道塌方机理及治理技术研究

隧道施工穿越富水软弱围岩时常发生塌方地质灾害,给工程建设带来困难。该文依托江西省昌宁高速公路莲花山隧道塌方实例,运用多物理场耦合模拟软件对典型断面进行流固耦合数值计算,定量分析了富水软弱围岩隧道塌方过程中围岩和支护结构的应力、位移以及渗流场响应特征,研究了塌方发生机理。基于稳固处治原则,采取了包含塌体稳固、塌方影响段加固、塌方情况物理探测、管棚支护参数设计、塌方段洞内管棚注浆支护、短开挖强支护的综合治理技术措施。围岩变形监测结果表明:塌方处治效果较好。     

浅埋偏压隧道洞口段综合施工技术

洞口浅埋偏压隧道围岩破碎、稳定性差,开挖施工过程中围岩极易变形,甚至发生洞口坍塌等安全事故,所以浅埋偏压隧道洞口段的施工尤为重要。本文介绍了浅埋偏压隧道的危害,主要针对隧道浅埋偏压洞口超前支护、开挖进洞方法以及隧道的监控量测方面做了详细阐述,以此概述浅埋偏压隧道洞口的综合施工方法。     

弱膨胀土地区隧道施工工法及塌方原因研究

为探求适合弱膨胀土浅埋隧道的施工工法,基于在建三淅高速公路李家坪隧道工程,借助三维有限元软件分别模拟了弱膨胀土地区隧道环形开挖预留核心土法及CD法开挖过程中的围岩稳定性,对比研究了围岩的受力与变形情况。有限元计算结果表明:环形开挖预留核心土法施工对软弱围岩掌子面的变形能起到有效控制,但对于控制浅埋段隧道整体沉降效果不大;相对于环形开挖预留法,CD法开挖工作面小,且各工作面封闭成环时间短,各工作面支护有效限制了塑性区发展,尤其是在隧道拱顶处,CD法开挖比环形开挖预留法开挖扰动引起的塑性区范围小很多,CD法更适用于弱膨胀土地区隧道施工。此外,根据收敛约束法的理念,推导了膨胀土隧道围岩特征曲线,结果表明:膨胀性围岩对含水率变化非常敏感,尤其是围岩变形较小时,膨胀压力可以达到塑性形变压力的数倍。综合理论推导、数值模拟和现场监测数据,分析了李家坪隧道施工时产生塌方冒顶的原因。由于雨季施工使隧址区的弱膨胀土围岩含水量增大,吸水膨胀后释放应力,隧道自稳能力下降,加上薄弱的支护体系,是造成隧道塌方的主要原因。研究成果可为弱膨胀土地区隧道施工提供一定的参考依据和实践经验。     

公路隧道最优开挖方法探讨分析

结合隧道洞口过渡段不合理的开挖方式极易导致洞口段塌方的现状,以承赤高速公路第十九标段锥子山1号隧道右线工程为依托,通过FLAC~(3D)数值模拟的方法对V_2级围岩浅埋隧道采用单侧壁导洞法、预留核心土法、双侧壁导洞法、台阶法等4种开挖方法进行研究,通过对比分析隧道围岩位移与应力、衬砌结构位移与应力、塑性区体积,得出以下结论:单侧壁导洞法开挖会造成偏压,所得偏压量可为以后类似地质条件隧道开挖提供参考;开挖方法是否适合工程条件与其应力释放率大小及释放集中程度有直接关系,初步推断应力释放率有与围岩位移成正比、与围岩应力成反比的关系;双侧壁导洞法应力释放缓和,围岩、衬砌、锚杆位移与应力控制均是4种方法中最优的,塑性区发展控制也较为理想,认定为V_2级围岩浅埋隧道开挖最合理方法。     

浅埋偏压连拱隧道施工方案数值模拟

以湖南炎汝(炎陵-汝城)高速公路熊猫洞隧道为背景,采用MIDAS/GTS有限元软件对该隧道进口浅埋偏压段施工过程进行二维施工模拟,比较了先开挖深埋侧主洞和先开挖浅埋侧主洞两种施工顺序,获得了浅埋偏压连拱隧道在采用不同施工顺序施工时隧道变形、中隔墙及初期支护结构的应力和位移等变化情况.计算结果表明对于浅埋偏压连拱隧道洞口段,应采用先开挖埋深较浅一侧隧道,再开挖埋深较深一侧隧道的施工顺序.     

二道垭特长公路隧道左线冲沟处坍塌段的处治

结合湖北省十漫(十堰-漫川关)高速公路中最长的二道垭隧道左线冲沟处坍塌段施工的实际情况,分析了隧道塌方原因,介绍了隧道位于冲沟处塌方段的处治方案和过程,分析了隧道塌方处治后监控量测数据,并验证了该方案的实际效果。     

浅埋软岩段隧道进洞施工变形特征与失稳性研究

针对虎头山浅埋软岩段隧道实际情况,对其发生的一起围岩塌方和变形事故进行分析,采用监控量测、超前地质预报与计算建模等方法找出事故成因与解决对策,以此为类似隧道工程提供借鉴与参考。     

基于大管棚支护的大断面黄土隧道穿越冲沟地貌控制效果分析

黄土隧道浅埋段遇冲沟等不良地貌,开挖时对隧道的稳定性不利,为探究管棚预支护和反压回填对黄土隧道的作用,以陕西省境内某黄土隧道为工程依托,对其进行有限元分析。分析结果表明:随掌子面的开挖,隧道地表山坡沉降加大,至开挖完毕,最大沉降稳定在54.4mm左右,隧道开挖仅对距隧道中轴线两侧35m范围内的地表产生影响,并在距隧道中轴线为15m范围内时地表位移急剧增加;掌子面开挖里程在10～30m范围内,塑性区只向上延伸至坡脚,说明管棚可以抑制围岩塑性区的向上发展;回填土两侧塑性区呈对称分布,说明回填土可以消除冲沟造成的偏压,但回填土会受到隧道开挖的影响;现场测试数据与计算结果有相似的分布规律,但由于支护结构对提高围岩稳定的滞后性导致计算值略大。     

公路隧道浅埋暗挖段施工方法的数值分析

针对张桑(张家界—桑植)高速公路麻栗垭隧道左线ZK34+910变形剧烈段,利用有限元数值软件MIDAS-GTS NX建立二维数值模型,分别采用上下台阶法、三台阶法、三台阶预留核心土法模拟公路隧道浅埋暗挖段的开挖过程,分析公路隧道浅埋段埋深10m处围岩衬砌的应力变化、位移及塑性区分布,确定三台阶预留核心土法为该工程较合理的开挖方式。     

龙洛隧道洞口浅埋坍方段地表注浆加固

隧道洞口浅埋段施工,特别是软弱围岩施工一直是困扰隧道工程施工的一个重要问题,洞口段浅埋软弱围岩极易发生变形破坏甚至导致隧道上方地表塌坍陷灾害。龙洛隧道北洞口浅埋段即因洞内坍塌导致隧道上方地表塌坍灾害。为控制坍方和地表塌的发展,提高隧道周边围岩的自承载力,确保隧道施工的安全,施工采用地表锚管注浆加固方法进行洞内坍方位置上方土体围岩加固处理,取得较为理想的效果。     

某公路隧道塌方原因分析及处治方案研究

以某高速公路隧道塌方案例为依托,对该隧道塌方原因进行分析,并通过数值模拟手段分析软弱围岩隧道台阶法施工中台阶长度及下台阶开挖支护时机对隧道围岩稳定性的影响,分析结果表明:软弱围岩隧道台阶法施工中应采用短台阶法施工,下台阶开挖时应立即施作支护,以抑制洞周围岩变形及塑性区的发展,避免围岩失稳、崩塌。并结合工程情况,提出采用多循环管棚注浆方案通过塌方段,为类似工程提供参考。     

隧道软弱围岩进洞稳定性分析

隧道进出洞口处是地质灾害多发的地段.以某工程为背景,采用有限元强度折减法,研究隧道开挖过程中安全系数的变化情况,对隧道进洞口浅埋段发生坍塌破坏的规律及机理作深入解释.计算分析表明,因为算例隧道处于坡脚位置,开挖引起边坡失稳是导致软弱围岩隧道进洞灾害多发的根本原因,针对这种地质条件下隧道进洞的安全隐患,对其设计和施工提出一些合理化建议.     

浅埋条件下的大跨径隧道开挖方式研究

以广东省惠州到深圳高速公路牛湖山隧道工程为背景,运用FLAC软件建立数值计算模型,对几种常用施工方法在Ⅳ级围岩条件下浅埋隧道中的运用进行数值模拟,分析隧道开挖支护后的围岩位移、围岩应力,比较了这些常用隧道施工方法的优缺点,确定了最佳施工方法。