考虑渗流场作用下的富水隧道稳定性影响因素分析

以云南省某高速公路中段双龙富水隧道为工程背景,基于流固耦合分析理论,对富水隧道围岩稳定性影响因素进行了分析.考虑渗流场作用时,围岩级别、隧道埋深和地下水水位等因素对围岩稳定性的综合影响,得到了Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ级围岩在各种情况下隧道开挖后围岩应力应变、位移、塑性区和孔隙水压力分布等结果,探讨了隧道开挖渗流机制,并分析了富水隧道开挖后孔隙水压力的分布特点.研究结果直接指导了富水隧道防排水施工质量的改进与提高,为富水区隧道开挖设计提供了一定的理论参考.     

考虑流固耦合的富水隧道开挖对比分析

以云南某高速公路中段富水隧道为工程背景,基于流固耦合分析理论,对富水隧道围岩稳定性进行分析.利用FLAC3D软件在考虑流固耦合作用和不考虑流固耦合作用的两种情况下,分别对隧道围岩进行三维数值分析,得到了两种情况下隧道围岩的孔隙水压力、应力场和位移场的变化情况,并探讨了隧道渗流场的分布特征,研究了渗流场对应力场分布和位移场变化的影响.研究结果直接指导富水隧道的防排水施工和支护措施的改进提高,对富水地层隧道开挖设计提供一定的理论参考.     

隧道富水段围岩变形特征及控制技术分析

山区道路工程会遇到很多施工难点,如在富水条件下,砂岩地层隧道开挖极易导致围岩变形.本文以揭惠高速小北山一号隧道富水段围岩变形段为研究对象,首先介绍该工程隧道的概况和围岩地质状况,通过数据模拟方式,深度研究富水段围岩变形特征,提出围岩变形控制方案和控制重点,且针对围岩大变形提出了整治措施.     

山区公路隧道建设灾害预防与控制技术

以典型山区公路隧道为工程背景,对山区公路隧道在开挖施工、建设过程中所遇到的工程灾害问题进行了系统研究,并对此进行了概述.主要包括4个方面:①建立了公路隧道围岩分级的距离判别分析模型;②研制了能模拟深埋隧道围岩受力情况的组合加载装置,并利用突变理论对洞室屈曲岩爆的发生机理进行了研究;③利用有限差分软件FLAC3D,对富水地段公路隧道进行三维流固耦合分析,在此基础上提出了包括粘贴式集排水系统在内的一系列针对性很强的渗漏水控制技术,并成功地在常吉高速公路相关隧道顺利实施;④提出了推断岩土力学参数概率密度函数的新方法,并对隧道衬砌可靠度进行了相关分析.这些研究内容各自独立又紧密联系,能够在一定程度上对隧道的安全施工和长效运营提供系统的技术保障.     

富水地段浅埋公路隧道破坏面形状分析

基于流固耦合理论,对富水地段浅埋两车道和四车道公路隧道进行数值模拟,研究了围岩的松动土体力学行为,得出松动土体的剪切破裂角,并与理论解进行对比。结果表明:地下水渗流作用对破坏面形状有重大影响,考虑渗流时的破裂角比不考虑时小11.8%~19.7%;随着隧道所处地下水位升高,围岩破裂角逐渐减小,围岩松动剪切破坏范围增大;大跨度隧道破裂角受地下水渗流的影响比小跨度隧道显著。得出结论,计算富水地段浅埋公路隧道荷载时应该考虑地下水的渗流作用。     

软弱富水Ⅵ级围岩隧道仰拱安全快速施工技术

针对江门隧道围岩为Ⅵ级全风化花岗岩且富水,遇水易软化、呈现流塑状的特点,为解决开挖仰拱时前方掌子面垮塌导致循环进尺控制难的问题,施工中采用仰拱基坑钢板桩超前临时围护,单次围护长度为两个仰拱循环进尺;仰拱开挖采用前后跳槽左右分部开挖技术,开挖两循环后及时施作仰拱衬砌。通过采用该技术有效确保了仰拱施工中前方掌子面的安全稳定,保证了仰拱开挖的循环进尺,提高了软弱富水围岩条件下仰拱的施工效率,取得了良好效果。     

超前地质预报在铜南山隧道开挖施工的应用

隧道安全施工需要超前地质预报的保证。在南山隧道施工中采用物探与勘探结合的方法,根据地勘资料及隧道掌子面围岩采取不同的超前预报仪器及方法,从而准确预报隧围岩断层破碎带、富水区、暗河等不良地质情况,并对工作流程进行介绍,为类似隧道施工提供参考。     

某富水软弱破碎围岩隧道施工安全技术

以某富水软弱破碎围岩隧道工程为背景,探讨其洞口工程安全措施和洞身施工安全技术,并结合该隧道对超前地质预报方案进行分析,介绍该隧道工作面所采用的地质钻孔探测方案,可供同行参考。     

双线隧道浅埋软岩富水段施工技术

新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线工程施工Ⅸ标段横道河子3号隧道进口浅埋软岩富水段施工过程中,采用了旋喷桩加固地层、双层小导管超前支护加强隧道围岩、锁脚锚管用89mm钢管制作、提高隧道衬砌的防水等级、对隧道浅埋段洞顶的地面进行清理、顺坡等综合措施组织施工,顺利地通过了浅埋软岩富水段。     

胡麻岭隧道注浆浆液配合比优化设计

介绍了在胡麻岭隧道第三系富水全风化粉细砂围岩段的施工过程中,对围岩进行注浆加固时所用纯水泥浆流动度试验,以及在水泥浆+水玻璃双液浆中掺入不同浓度水玻璃的凝结时间试验等。通过试验和工程实践得到了单浆液适宜的注浆围岩段落以及优化的注浆压力和水灰比,双液浆中适宜的水玻璃掺入浓度和最佳配合比等,注浆加固效果很好,保证了施工安全。对富水软弱围岩的注浆加固施工有指导意义。     

富水公路隧道渗流场数值模拟及应用

应用有限元软件分别针对两种围岩级别下有无注浆加固圈4种工况,对某高速公路隧道富水区段开挖过程的水—力耦合效应进行了分析。结果表明:注浆圈的施作,在改变水头等高线分布的同时改变了隧道附近一定范围内围岩的综合渗透系数,减小了隧道内的排水量。但排水量并不随注浆圈厚度的增大而有明显减小。数值分析可以很好地反映注浆圈对围岩的止水作用,可为同类工程问题的解决提供依据。     

探讨软弱围岩隧道施工质量控制内容

隧道工程所在位置的地质条件通常较为复杂,加之水文、气候等因素的影响,使得施工存在极大的难度。随着隧道数量的逐渐增多,面临软弱围岩等不良情况的比例也在不断提高,软弱围岩隧道还具有围岩破碎以及岩层富水等多种不良因素,在这种情形下,施工安全问题尤为突出,如果未能对存在的问题进行有效控制,将引发塌方等重大安全事故,造成不可挽回的损失。为此,在分析软弱围岩隧道基本特点的基础上,提出了施工安全与质量的有效控制方法,旨在为隧道工程的顺利完成提供有利保障。     

大万山隧道反坡施工排水方案设计

大万山隧道为静乐至兴县高速公路一座特长隧道,全长10.4 km,洞内路线纵坡设计为单向坡。隧址区地质情况复杂,有多条断层与围岩破碎富水带,水文地质预测涌水量较大。针对隧道涌水量较大的实际情况,设计研究了山岭区特长隧道反坡施工排水设计思路和方法,以期对同类隧道的反坡排水方案设计提供有意义的参考。     

海底隧道围岩注浆效应研究

针对海底隧道建立了研究隧道涌水量及注浆圈外水压力的简化模型,经过理论推导得出隧道排水量以及注浆加固圈外水压力的解析公式;由拉格朗日差分法(FLAC2D)建立数值计算模型,在隧道周边范围对软弱围岩进行注浆。对比海底隧道在注浆前后位移场和涌水量的变化,结果表明:通过注浆提高了围岩的抗剪强度和抗剪刚度,使隧道顶、底板位移得到了有效的控制,隧道的涌水量大为降低,起到了良好的止水效果,有利于围岩的整体稳定。该结果对富水地层条件下的海底隧道工程涌水量预测及注浆处治措施提供一定的理论参考。     

小平导排水技术在隧道中应用

介绍隧道在V级围岩富水施工时,采用小平导排水施工工艺。     

近水库铁路隧道穿越F4断层施工与监测分析

以近水库穿越F4断层的汤山铁路隧道为背景,阐述了断层的工程地质及水文地质特征,提出了富水断层条件下超前地质预报、加固圈3 m超前预注浆、洞身长管棚及三台阶四步开挖方法相结合的隧道施工方案;因隧道近水库,二次衬砌施工中加强防水措施;对隧道穿越断层破碎带过程中隧道洞内变形和地表沉降进行了详细监测与分析,验证了隧道穿越F4断层施工控制方案的合理性。研究结果表明:断层破碎带影响范围内,该施工方案较好的控制了隧道变形,后期变形不明显;断层破碎带影响范围外,因未采用该施工方案,受断层破碎带围岩质量、进口斜井双重施工等因素的影响,隧道短期变形和长期变形均较大,在远离贯通断面80 m左右范围内,应加强监测,适当时辅以相应的施工控制措施。     

公路隧道帷幕注浆堵水技术研究

施工新建的的隧道过程中,可能遇到富水的弱围岩地区,引发突发涌水的地质灾害。通过对软弱地层中注浆堵水加固措施及其施工注意事项进行探讨．指出隧道帷幕注浆堵水具有广阔的应用前景。     

基于PCA-杜芬方程的隧道围岩状态突变风险分析

为提高隧道围岩状态突变风险的评估能力和优化隧道施工措施,首先,结合某在建隧道工程实际,运用主成分分析(PCA)法对其围岩状态影响因素进行筛选,找出累计贡献率较大的3个影响因素(围岩状态、施工工法、支护情况);其次,将这3个影响因素指标作为参数,代入杜芬方程,并通过加入阻尼系数的方式,对隧道围岩状态突变风险进行仿真;最后,基于仿真结果分析,找出该隧道的围岩位移风险并提出相应措施。研究结果表明：通过在杜芬方程中增加含阻尼及含幅值调节反馈控制函数,找出了围岩突变的内因,并针对该项工程提出了具体控制措施,即施工至含水地带时的支护强度需增加28.6%,施工对围岩造成的扰动需降低18.2%,以期达到防止施工过程中围岩状态突变的效果。     

基于正态云理论的软弱隧道围岩分级

选取针对软弱隧道围岩的4个指标——单轴抗压强度Rc、完整性系数Kv、黏聚力c及软化系数Kf,构建了基于正态云理论的软弱隧道围岩分级体系;用隧道工程实例对软弱隧道围岩分级体系进行了验证计算,并以实际开挖围岩等级作为参照标准,对比分析了分别用正态云法与BQ法得到的围岩分级结果.结果 表明:与BQ法相比,正态云法得到的围岩等级与实际开挖围岩等级的一致性更高;验证了基于正态云理论的软弱隧道围岩分级体系的可行性;正态云法围岩分级体系可作为一种新的软弱围岩分级判定方法.     

基于正态云理论的软弱隧道围岩分级

选取针对软弱隧道围岩的4个指标——单轴抗压强度Rc、完整性系数Kv、黏聚力c及软化系数Kf,构建了基于正态云理论的软弱隧道围岩分级体系;用隧道工程实例对软弱隧道围岩分级体系进行了验证计算,并以实际开挖围岩等级作为参照标准,对比分析了分别用正态云法与BQ法得到的围岩分级结果.结果 表明:与BQ法相比,正态云法得到的围岩等级与实际开挖围岩等级的一致性更高;验证了基于正态云理论的软弱隧道围岩分级体系的可行性;正态云法围岩分级体系可作为一种新的软弱围岩分级判定方法.