导水夹泥断裂破碎岩内在结构与渗透性

造成深长隧道开挖过程中涌突水危害的主要灾害源为导水夹泥构造。研究断裂破碎岩体内在结构特征与不同构造单元渗透特性可以在一定程度上规避工程施工过程中事故的发生。以甘肃典型导水夹泥断裂带为背景,针对典型断裂破碎岩样进行XRD矿物分析、SEM岩体裂隙内在结构表征、不同构造单元原位压水试验及室内典型破碎岩体渗透试验,分析导水夹泥断裂破碎岩矿物成分、内在结构及渗透系数。研究结果表明:岩样裂隙内的充填物随次生矿物比升高,渗透系数增大;断层核部渗透系数较破碎带与完整花岗岩体大,断层核部粒径浅部比深部大,岩体浅部变质程度比深部破碎,有效孔隙度核部深部比浅部大,比表面积值核部也比影响损伤带及母岩大;横向上,断层核部裂隙密集带具有较高渗透性,随着裂隙密度的降低渗透系数明显降低,且距断层核部越远,渗透系数越低;纵向上,断层带不同构造单元的岩体,其渗透系数由小到大的分布规律为断层泥(10~(-9) m·s~(-1))、碎砾、角砾岩(10~(-5)～10~(-7) m·s~(-1))、碎裂岩(10~(-4)～10~(-7) m·s~(-1)),完整围岩部分(10~(-9) m·s~(-1))渗透系数又变小。研究结果可为隧道涌突水防治提供理论与工程指导。     

盾构法隧道穿越活动断裂带方案探讨

为研究隧道穿越活动断裂带的合理抗错设计措施,结合胶州湾第二海底隧道采用案例调研、数值模拟等手段分析了3种不同抗错方案下隧道结构变形、接缝张开、错台形态以及钢筋应力、螺栓轴力等关键控制指标,探讨不同措施的抗错效果。研究表明： 1）3种不同抗错措施在断层错动作用下管片结构沿纵向受力变形规律相同,断层错动对隧道结构影响主要集中在破碎带上盘边界外30 m到下盘边界外30 m的范围; 2）断层错动作用下钢筋受力整体表现为“顶底部钢筋受压、两腰部钢筋受拉”状态,环宽1.5 m钢筋拉应力最大为436 MPa,3种工况下钢筋均未发生屈服; 3）环宽1.5 m管片环缝张开量为3.8 cm,比其他2种工况减小60%~70%; 4）提出了管片环宽1.5 m以及抗震设防区域为上盘左边界2D至下盘右边界2D（D为15.0 m）范围的抗错设计方案。研究成果对盾构法穿越大错动量断层带的抗错方案研究具有一定的参考作用。     

赣深高铁龙南隧道大型富水断层破碎带施工技术

为解决富水铁路隧道断层破碎带极易突水涌泥的难题，依托赣深高铁龙南隧道F8断层施工，采用地表抽水试验获取F8断层破碎带岩土体渗透系数、抽水影响半径等水文地质参数，提出“地质雷达+TSP+超前钻孔”综合预测手段超前探测断层影响区，并采用“分水降压+内堵外固+安全监测”等综合处理措施。结果表明： 1）通过地表抽水试验计算得出，渗透系数为0.309 7～2.803 2 m/d，抽水影响半径为247.59～763.31 m，验明隧道断层水具有承压性，为降排水提供依据； 2）运用综合地质预报精准探测隧道掌子面DK99+435已提前进入F8断层核心区； 3）采用综合处理措施，断层水可控排放，注浆后取芯率为85%，涌水量为0.83 L/(m·min)，注浆加固效果良好。     

青岛海底隧道断层破碎带注浆加固圈的拟定与验证

为解决青岛海底隧道断层破碎带注浆加固圈合理厚度的问题,采用工程类比法、力学分析法、允许渗漏水量法初步判断主洞加固范围应为开挖轮廓线外5 m以上,并以结构变形为依据采用数值模拟对断层破碎带不同厚度注浆加固效果进行了分析,确定了不同注浆加固圈范围,并通过现场注浆试验、松动圈测试和注浆效果检验,得出了在Ⅳ级围岩下的断层破碎带注浆加固圈为开挖轮廓线外5 m、Ⅴ级围岩下为开挖轮廓线外6 m的结论,合理确定了不同围岩下的注浆堵水和加固范围。经过数个断层破碎带的注浆实施,验证了该加固范围,注浆后渗漏水量满足设计要求且开挖后结构变形较小,保证了施工和后期运营安全,取得了良好的注浆效果。     

日本新东名高速公路中津川大桥

<正>中津川大桥(Nakatsugawa Bridge)位于新东名高速公路秦野-新御殿场间线路上,修建在陡峭的峡谷中,两端接隧道。该峡谷有断层破碎带,地震时可能发生垂直方向3 m、水平方向1.8 m的断层位移,且断层破碎带分布范围较大。考虑地形及地质条件,为避免发生断层位移时桥梁落梁或产生不可修复的损伤,桥梁结构形式采用3跨连续PC矮塔斜拉桥。主梁为混凝土箱梁,斜拉索单塔双索面布置。     

厦深铁路大南山隧道F2-1断层突泥涌水处理技术

厦深铁路大南山隧道在开挖至F2-1断层破碎带DK262+411时出现了突泥涌水,涌水量约为60m3/h,段内围岩主要为花岗岩、石英岩、辉绿岩等组成的断层角砾岩,遇水泥化,围岩稳定性差,根据现场情况设计了止浆墙,并采用上半断面布孔的全断面注浆技术对该段进行了注浆堵水和加固处理,顺利安全地通过了该断层。     

地铁暗挖隧道断层破碎带突水涌砂原因分析及处治技术

青岛黄岛区某地铁区间隧道穿越断层破碎带时发生突水涌砂地质灾害,为保证隧道施工安全及后续顺利开挖,对富水断层破碎带突水涌砂原因及力学形成过程进行分析。富水断层破碎带稳定性差,未进行有效加固,在开挖卸荷和爆破扰动双重作用下,岩体防突水层厚度超过临界状态,进而导致掌子面发生突水涌砂。考虑到地铁暗挖隧道施工空间狭小、材料运输不便等特点,采用以地表模袋注浆为主、洞内堵水注浆为辅的综合处治措施。结果表明:注浆加固后的掌子面湿润无流动水,浆脉清晰可见,渗漏水量小于1.5 L/(min·m),渗流通道得到有效封堵,保证隧道顺利通过突水涌砂段。     

隧道斜穿不同倾角断层破碎带围岩变形特征分析

针对穿越断层破碎带过程中出现的围岩大变形问题,依托水阳高速胜利隧道斜穿不同倾角断层破碎带实际工程,通过现场实测与数值模拟方法,研究了隧道在穿越不同倾角断层破碎带过程中的围岩变形规律。结果表明:在揭露不同倾角断层破碎带时出现围岩最大的沉降速率,可达16mm/d,在不同倾角断层破碎带中间出现围岩最大沉降,可达365.5mm,是围岩正常段累计沉降值的7倍以上;在斜穿倾角60°～80°断层破碎带过程中,靠近断层破碎带一侧拱肩累计沉降值是另一侧拱肩累计沉降值的2～4倍,且靠近断层破碎带一侧围岩受施工的扰动更大。隧道在穿越不同倾角断层破碎带过程中,随着断层倾角越接近90°,左右拱肩的差异沉降逐渐减小,断层破碎带的影响范围逐渐减小,但断层破碎带内沉降值增大。研究结果可为类似工程提供借鉴。     

乌巢河大桥施工的主要措施

乌巢河大桥为主跨120m、高42m、宽8m,全长241 m的全空式石肋拱桥。实用工期570天,总投资120万元,不仅造价低,工程质量优良,而且施工安全。详述了该桥施工的主要措施,包括主要部位的施工技术措施、施工技术管理措施、节约投资降低造价的措施等。     

乌鞘岭隧道F7断层泥砾带物理力学参数的综合测试

乌鞘岭隧道是目前我国已建成的最长铁路隧道,长20 050m.为两条单线隧道,线间距40m.地质条件复杂,F7断层是隧道通过的规模最大的一条断层,破碎带宽817m,主要由断层泥砾组成,并且是全新世活断层.隧道施工中出现了较大的变形.通过室内试验与现场原位测试相结合的综合测试的方法,确定断层泥砾带的物理力学参数,为隧道变形防治及安全评价提供了地质依据.     

隧道含水断层破碎带的探测与治理

以泉三高速公路三阳隧道含水断层为例,对比瑞利波、地质雷达和钻探三种探测技术及其探测成果,阐明瑞利波探测技术探测公路施工隧道含水断层破碎带的优点,并论述对该含水断层破碎带的治理措施。     

水泥混凝土路面机械化施工的做法

我公司于1987年承接了312国道K60～90共30km水泥混凝土路面工程,是按高速公路设计、一级公路标准施工的高等级公路.路基宽26m,标高允许误差±2cm,压实度95%以上.该路段地处平原微丘地区,垅岗较少,年降雨量在1200mm左右,地下水位在0.7～2.1m之间,年有效工作天数约为180天.地质为弱膨胀性粘土或亚粘土,含铁锰成份较多,土干时僵硬,推土机刀片切入困难,土粒难于粉碎,雨水浸泡后呈泥状,影响施工.     

武汉青山长江大桥桥面沥青铺装施工进展顺利

正2019年9月,武汉青山长江大桥引桥正在进行桥面沥青铺装施工(见图1)。武汉青山长江大桥大桥全长7 548 m,其中跨江主桥长1 638m,两岸引桥长59 100 m。主桥中跨钢箱梁桥面铺装结构设计为:2 mm甲基丙烯酸树脂防水体系+3cm浇筑式沥青混合料(GA10)+改性乳化沥青粘结层+4cm高弹改性沥青(SMA-     

隧道含水断层破碎带的探测与治理

以泉三高速公路三阳隧道含水断层为例,对比瑞利波、地质雷达和钻探三种探测技术及其探测成果,阐明瑞利波探测技术探测公路施工隧道含水断层破碎带具有探测精度高、受探测环境干扰小的优点,并论述了采用注浆方法治理该含水断层破碎带的技术。     

车站基坑揭露断层带注浆加固效果数值模拟研究

为研究注浆对明挖基坑揭露断层带的加固效果,以南京地铁上元门车站基坑工程为背景,考虑基坑开挖过程中渗流场与围岩应力场的相互耦合作用,建立相应的有限元分析模型,对软弱破碎层、注浆加固带、基坑地下连续墙以及围岩所组成的耦合系统进行模拟,研究注浆加固前后围岩渗流场、位移场以及应力场的特征,最终获得基坑地下连续墙的水平位移、基坑外地表沉降、围岩塑性区分布、基坑内围岩变形以及基坑内涌水量变化规律。研究结果表明： 1）通过对基坑底部断层带的注浆加固,基坑侧向位移及基坑外地表沉降均得到有效控制,相比于注浆加固前,其最大水平位移和地表累计沉降量减小50%以上,满足工程要求; 2）基坑底部区域内塑性区范围明显减少,基坑外塑性区扩散也得到有效抑制; 3）基坑底部断层带注浆改变了渗流场分布,有效降低了基坑涌水量,基坑治理区域涌水量由最初的94 m3/h逐渐减小到4 m3/h,堵水率达96%; 4）注浆结束后现场钻孔取芯率达到75%~80%,开挖揭露大量劈裂作用形成的浆脉,验证了注浆可有效治理明挖基坑所揭露的软弱断层破碎带。     

长大隧道穿越断层带拟动力分析模型研究

以秦岭隧道工程为背景,运用拟动力数值模拟,研究了穿越断层的隧道在发生地震时的稳定性与地震响应。通过对拟动力数值计算,分析穿越断层破碎带时,隧道纵向的响应特征。得出以下主要结论:基于超前地质预报信息,获得数值模拟计算参数,建立了用于模拟发震断层的拟动力计算模型;①由断层错动引起衬砌的内力变化主要集中在活动断层附近,距离断层破碎带越远,衬砌所受断层影响越小,内力也越小;②所建模型基于静力计算,较动力计算更为便捷。     

秭归长江公路大桥重型缆索吊机设计

秭归长江公路大桥主桥为主跨531.2 m中承式钢桁架拱桥,根据该桥桥位实际情况,上部结构采用斜拉扣挂、缆索吊机吊装的方法安装.针对桥址处地势崎岖、风力大,两岸地质存在断层,桥位高等难题,在缆索吊机设计时,将缆索吊机跨径优化为190 m(南)+601.2 m+220 m(北),满足了主跨吊装性能的同时,给边跨布置留出了更...     

宜城大桥主桥设计计算与实践

宣城大桥是在湖北省宜城县跨越汉江的一座特大公路桥梁,全长1886.95m。设计荷载标准:汽车—20级,挂车—100,人群3.5kN/m~2。桥面净宽9m,人行道2×1.5m。三级航道,净跨不小于65m,净高10m,三级通航跨总长不小于400m。本桥位于汉江中游,沙洲纵横,主槽多变,属半游荡性河段。河床标高47.6～53.0m,冲刷标高34.78～35.90m,施工时最大水深4.80m。河床表层4～5m为细砂,次为卵砾     

石首长江公路大桥胜利贯通 合龙精度控制在2cm以内

<正>近日,石首长江大桥主桥中跨顺利合龙,标志着大桥主体工程全部完成,实现贯通。大桥主桥中跨合龙采用钢箱梁顶推工艺,根据天气温度确定南岸钢箱梁顶推行程(15 cm),利用塔梁间纵向临时锚固索做顶推装置,通过张拉千斤顶实现箱梁顶推,方便快捷。施工要点包括南钢箱梁整体顶推、合龙段单边起吊。按照经反复优化的施工方案,合龙段钢箱梁由两台变幅式桥面吊机经1 h起吊至标高并嵌入合龙口,再经1 h体态调整,达到南北两岸箱梁精准匹配并实施焊接,完成合龙。合龙精度控制在2 cm以内。     

成贵铁路大方隧道顺利贯通

<正>成贵铁路全线6个一级管理风险隧道之一的7 130 m大方隧道近日顺利贯通。该隧道位于成贵铁路大方至黔西区间,设计为双线,地质复杂,施工过程穿越岩溶、断层破碎带及矿窑矿碴多种不良地质带,时常遭遇大型溶洞、涌水、突泥的风险。特别是隧道进口段3 030 m和平行导洞2 025 m,下穿杭瑞高速和大