双护盾TBM掌子面突涌水全断面超前多孔同步钻注堵水技术

双护盾TBM法施工隧洞掌子面发生突涌水，极易造成TBM长时间停机，不仅会降低TBM工作效率，还会恶化TBM工作环境。为解决输水隧洞掌子面突涌水技术难题，依托晋中引黄输水隧洞工程，针对掌子面涌水情况，制定了基于不同涌水量、围岩等级的超前注浆堵水方案分类标准，并提出了全断面多孔同步注浆技术及超前注浆堵水处理方案；通过全断面对称分区孔位钻孔、渐进型式注浆，提高了施工效率，取得了较好的突涌水堵水效果，可为类似工程提供借鉴。     

大伙房输水工程特长隧洞TBM选型及支护系统优化研究

研究目的:大伙房输水工程特长隧洞主洞长85.32 km,开挖洞径8.03 m,属于深埋特长隧洞。由于隧洞施工采用以TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方式。隧洞穿越区域水文地质条件复杂,通过对TBM合理选型和支护系统优化,来解决隧洞开挖过程中面临的围岩稳定性、隧洞涌水、石英砂岩的掘进效率及岩爆等三大关键技术难题。研究结论:通过对大量文献资料和工程实例的研究,对大伙房特长隧洞所穿越区域的主要工程地质问题进行分析,并结合国内外已有的TBM施工经验,特长隧洞决定选用敞开式TBM,锚喷支护+模筑混凝土复合衬砌结构支护系统代替管片衬砌结构。对大伙房输水工程特长隧洞的建成发挥了重要的保证作用,也为今后类似工程提供参考和借鉴。     

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。     

西部山区深埋富水隧洞施工涌水仿真分析

针对西部山区深埋隧洞施工涌水难以预测,严重影响施工安全与进度难题,运用现场调查、数值仿真以及现场试验等方法,在对锦屏二级水电站辅3#支洞断面涌水条件进行充分分析的基础上,构建了深埋高渗压隧洞涌水仿真模型并确定了模型参数及边界条件。计算结果表明,当隧洞未注浆时隧洞边墙底部水压力作用系数较大,为隧洞渗水较为严重区域,通过预注浆加固可以降低围岩的渗透系数,通过增大隧洞注浆圈厚度可使注浆圈区域围岩渗透系数减小,从而减小隧洞涌水。     

秀山隧道水文地质特征分析研究

研究目的:玉蒙铁路秀山隧道受云南特殊地质构造影响和异常活跃的地壳运动作用,溶蚀管道与宽大裂隙发育,岩溶水、构造裂隙水相互混杂并形成复杂的地下水网络系统。通过对隧址区域工程地质与水文地质条件以及施工开挖揭示的洞身涌水特征进行系统分析研究,查清隧道涌水来源及其与杞麓湖的水力联系。研究结论:(1)通过对隧道洞身涌水量最大段落进行综合分析及水样同位素测试,表明地下水来源于隧址区接受的大气降水;(2)杞麓湖湖水与隧址区地下水在来源上存在明显差异,隧道涌水与湖水联系较弱;(3)隧道穿越曲江、杞麓湖两个水文地质单元,施工至不同洞段水文地质特征表现出较大的差异性;(4)本文研究结论可为同类地质环境隧道工程勘察设计施工提供参考借鉴。     

特长隧洞TBM施工与锚喷支护应用研究

研究目的:通过对特长隧洞衬砌结构的选择、支护参数设计、不良地质段支护技术等方面的研究,为特长隧洞的优化设计和TBM的结构安全和快速施工提供技术支持,工程经验可供今后类似工程参考。研究结论:大伙房输水工程特长隧洞根据围岩条件选择了开敞式TBM+锚喷支护复合衬砌施工方案,并且获得成功。实现的采用锚喷支护+二次衬砌复合衬砌替代管片衬砌既符合现代支护系统的NATM设计理念,解决了TBM施工的止水与排水难题,又节约了大量土地和大量资金。     

富水隧洞双护盾TBM超前钻探技术优化研究

为解决现有超前地质预报技术探水精度不高及双护盾TBM机载超前钻机在施工中适用性不足的问题,依托晋中引黄输水隧洞,分析了TBM尾盾处机载超前钻机存在的问题,优化超前钻机方案,将超前钻探作业位置前置到刀盘前方掌子面处,并提出了TBM定向超前钻探技术,通过确定超前钻探目标区域、掌子面稳定性评估及地层预处理和定向超前钻探,实现了隧洞前方地层进行全覆盖、多角度的超前钻探,提高了地下水探测精度,有效降低了掌子面突涌水风险,对类似工程提供了借鉴。     

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。     

富水隧道全风化花岗岩和蚀变大理岩段涌水涌砂加固治理技术

贵广铁路东科岭隧道DK554+400~+456段处于全风化花岗岩、蚀变大理岩区接触带,隧道施工遭遇了长期的涌水涌砂等病害。结合东科岭隧道施工期间的涌水、涌砂概况及病害成因,治理采用堵排结合,即洞身全风化花岗岩段采用袖阀管注浆、仰拱底部蚀变大理岩部位采用钢管桩注浆加固,同时设置泄水洞等措施,成功解决了涌水涌砂加固治理难题。     

引汉济渭工程TBM卡机脱困技术

介绍了引汉济渭秦岭输水隧洞岭北工程TBM穿越断层破碎带时刀盘和护盾被卡,采用小导洞结合反向大管棚施工技术帮助TBM完成脱困,以及在卡机处理过程中使用的超前地质探测方法和支护安全监测方法,对今后类似事故的处理具有一定的借鉴意义。     

秦岭隧洞突泥涌水段处理措施研究

秦岭隧洞穿越岩性不整合接触带时发生突泥涌水现象,施工中先期安排超前地质预报,再实施超前地质钻孔进行验证。最终确定采用超前大管棚配合水泥-水玻璃双液注浆止水的施工方案,取得了超前支护和注浆加固的双重效果。     

高地应力下特大隧洞开挖支护形式及其参数研究

以超埋深、高地应力条件下的锦屏二级水电站隧洞中TBM组装洞的施工为背景,对特大断面隧洞开挖支护形式及其参数进行研究.通过对组装洞的围岩地质、断面形状及几何尺寸、施工方法及作业顺序进行分析,运用隧洞施工理论,提出了特大断面TBM组装洞室、为开挖必须增加的横通道等较为薄弱的位置和环节的支护方案,给出了包括锚杆布置、喷射混凝土、钢筋网、衬砌、配筋设计等支护参数.工程施工结果表明,优化后的开挖支护形式及其参数能够保证高地应力条件下特大断面隧洞开挖时围岩的稳定和地下结构的安全.     

古迹坪隧道水文地质条件及工程处理措施

古迹坪隧道位于西秦岭高中山区，地层岩性复杂，地质构造发育。根据水文地质调查，地表泉水流量大小，岩性和构造，水文地质计算，同时考虑勘测时季节因素的影响，将隧址区地下水富水性分为5个区，并分段进行评价，预测得知施工可能发生涌水地段。洞身通过可能发生涌水地段时，除加强超前支护外，还采取止水和降水措施，对已发生涌水突泥地段，采取“帷幕注浆＋超前大管棚”的施工方案，取得了较好的施工效果，可为相似地区隧道勘察设计提供借鉴。     

圆形小断面引水隧洞渗涌水特征分析与控制措施

渗涌水防治是隧洞工程必须面对的难点和挑战。针对圆形小断面引水隧洞渗涌水问题,依托贵州省夹岩水利枢纽工程水打桥隧洞,对引水隧洞渗涌水破坏形态、渗涌水量及渗涌水特征进行分析,发现渗涌水与围岩裂隙密切相关,围岩裂隙越密集、张开度越大、延伸能力越好,其透水能力越强;提出楔型凹槽排水管引排法、线槽预埋管引排法、防水卷材配合环纵向排水法、超前圆环预加固间隔分段灌浆法等防排水措施并创新施工工艺,有效减少了隧洞渗涌水,加快了工程施工速度,保证了施工安全,具有一定的工程借鉴意义。     

管棚支护技术在武广客运专线隧道软弱围岩开挖中的应用

研究目的:由于隧道洞身横穿软弱围岩,结构松散,围岩稳定性极差。为了解决这一施工中遇到的问题,因此特别针对软弱围岩的开挖支护进行了技术研究。研究结果:通过管棚注浆超前支护在桐木冲隧道出口软弱围岩开挖中的应用和监控量测,进一步地了解了管棚注浆支护的原理,有效地阻止了开挖时软弱围岩的坍塌和涌水,为隧道的施工安全提供了保障。     

西夏渠隧洞工程降排水施工技术研究

通过对西夏渠隧洞工程施工中采取的地表降水、作业面辅助降水等方案的论述,总结了在第三系渐新统清水营组（E3q）砂岩或砂质泥岩地质条件下,隧洞洞身位于地下水位线以下时,应如何根据具体的地质条件,制定切实有效的洞内外降排水方案,消除岩体孔隙水、裂隙水或层间水,以及渗漏水或承压水的危害,避免在隧洞工程施工发生流砂现象和围岩坍塌现象,有效保证施工安全和工程质量,节约工程成本。     

秦岭特长隧洞下穿椒溪河设计与施工关键技术

秦岭隧洞下穿椒溪河段为工程的重难点之一。设计时充分考虑了埋深浅、高外水压的特点,采用ANSYS有限元软件对二次衬砌结构强度进行了计算。施工中运用多种超前地质预报方法,结合超前水平钻孔,较准确地预测了掌子面前方围岩地质状况及富水性,并根据预测结果制定应对措施。鉴于涌水通道与洞顶椒溪河的连通性,采取修筑简易挡水围堰和防渗墙,有效地减小了洞内涌水量。面对三次大的涌水,及时配置抽水设施,灵活采取多种形式的注浆措施,使该段顺利通过。实践证明,设计与施工方案切实可行,对类似工程具有借鉴意义。     

分部开挖法在富水粉细砂岩地层隧道中的应用

胡麻岭隧道正洞3 250 m段落和部分斜(竖)井处于第三系富水粉细砂岩地层中。掘进中流塑、坍塌、涌水和涌砂导致初期支护变形,严重段落二次衬砌整体下沉。为解决该施工难题,对中隔壁法、三台阶预留核心土法、交叉中隔壁法和分部开挖法4种施工方法进行了对比,确定采用分部开挖法。工程实践证明,该方法在控制初期支护变形和突涌规模上效果较好,施工组织简单,能保证工期。     

四川地区红层隧道裂隙高压天然气突出预防与预注浆封堵技术

为了解决四川地区红层隧道裂隙高压天然气突出给施工安全、进度带来的极大危害和制约,通过对红层裂隙高压天然气突出条件分析、突出预防措施和钻孔排放、预注浆封堵裂隙技术等方面进行了研究,得出非伴煤型高压天然气突出与断层和节理带密切相关;隧道穿越该特殊地质构造带,采取钻孔排放或注浆封堵裂隙的施工措施能够保障隧道安全和正常施工。     

溶土洞对地铁施工、运营的影响及治理措施

溶土洞的危害主要体现在洞体塌陷所引起的地层坍塌、基坑突涌水等方面,对地铁的施工和运营安全都存在较大影响。溶土洞治理已引起建设者的极大重视,是我国地铁建设中遇到的新课题。广州市北部地区是岩溶地质的代表,溶土洞发育强烈,且埋深较浅,以广州某地铁工程技术方案为例,通过对溶土洞定性、定量分析,治理措施的技术经济比较以及所达到的效果,介绍在明挖工法下,溶土洞治理的目的、关键点,并重点讨论土墩柱、岩面注浆、帷幕注浆等工程措施的设计与施工技术。溶土洞经过治理后,基坑开挖基本安全,未发生地层坍塌或突涌水事故,效果值得肯定。