高地应力下大断面隧洞进口段施工技术研究

以超埋深、高地应力条件下的锦屏二级水电站隧洞工程建设为背景,对高地应力下大断面隧洞进口段施工技术进行研究.在对引水隧洞和施工支洞的围岩地质、断面和施工条件等因素进行分析的基础上,运用隧道工程理论,结合锦屏水电站的施工要求,提出了先用工字钢型钢钢架分别在1#、2#施工支洞和引水洞洞口加强支护后开挖大断面引水隧洞的进洞方案,并给出了开挖方法和步骤.工程实践表明,给出的大断面隧洞进口段开挖方案、方法及作业顺序是合理的,施工方法是科学的,可以确保在复杂条件下大断面隧洞开挖时围岩的稳定以及支护与地下结构的安全.     

高地应力下大断面隧洞施工岩爆工程对策

针对大埋深且高地应力条件下的锦屏二级水电站隧洞施工高强岩爆等问题,结合隧洞围岩地质和山体条件,对隧洞岩爆形式和特征进行了分析。发现锦屏工程引水隧洞发生岩爆的岩性主要为条带大理岩和灰黑大理岩,围岩类别主要为Ⅱ～Ⅲ类,岩爆部位主要在拱顶及拱肩和隧洞边墙,并具有声响、爆落体和爆裂面等不同特征。提出了"短进尺、高压注水;调整施工工艺,合理支护;爆破解除应力"等一系列工程治理方案。实践表明,研究出的岩爆工程技术对策可以满足锦屏隧洞掘进工作面和开挖成形的洞身段的不同岩爆处理需要,能够保证施工人员、设备及工程结构安全。     

锦屏高地应力下特大异形断面隧洞扩挖技术研究

以超埋深、高地应力条件下的锦屏二级水电站隧洞群施工为背景,对多洞交叉形成特大异形断面隧洞施工技术进行研究。在对交叉口地段围岩地质、断面形状与几何尺寸及其变异、施工条件、多次施工扰动进行分析的基础上,结合隧洞施工理论及方法,提出了适合于锦屏特大异形断面的"从上至下,主攻节点"的二次扩挖方法,给出了3#施工节点分五步开挖的施工顺序,确定了与隧洞围岩和断面条件及施工方法相适应的支护结构及参数,为锦屏二级水电站多洞交叉口困难地段施工提供了指导依据,从而为实现隧洞群工程顺利施工奠定了基础。     

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。     

高地应力大断面特长水工隧洞灌浆施工技术

在建锦屏二级水电站4条引水隧洞群穿越锦屏山主峰山体,最大埋深2525m,最高地应力值69．94MPa,隧洞施工过程中在高地应力区将出现大的涌漏水,危及隧洞的施工安全。通过对锦屏隧洞围岩地质、断面条件、工程重点与难点等因素分析,结合隧洞开挖及支护理论,并对隧洞开挖过程中的灌浆技术进行了分析和研究,确定了锦屏高地应力条件下大断面特长水工隧洞灌浆施工中制浆系统和与围岩条件相适应的灌浆参数,分析了符合施工顺序及施工过程的施工工艺。采用这种灌浆技术,保证了长大隧洞开挖围岩稳定和地下结构的安全。     

锦屏二级水电站东端引水隧洞高地应力洞段光面爆破技术

根据锦屏东端引水隧洞围岩的深埋、高地应力等特性,合理地选择爆破技术,通过分析计算确定光面爆破参数、炮眼布置和炸药分配等,提出了比较合理的隧洞光面爆破设计用以指导施工,并且取得良好效果。     

特长隧洞施工通风系统设计及应用

以锦屏二级水电站引水系统中引水隧洞洞群所采用的通风系统为例,详细阐述了隧洞施工通风系统设计流程及原则,以及通风方式的选择和通风风量的计算。对长大隧洞施工中合理布置通风系统积累了经验。     

特长高污染隧洞施工通风技术研究

针对锦屏二级水电站特长引水隧洞工程施工过程中,汽车运输产生的严重尾气污染问题,对施工高强通风技术进行研究。结合隧洞围岩地质、隧洞布置与施工组织以及污染源与污染量等实际情况,提出了特长隧洞洞身段射流通风方案,计算出洞身段通风风量、风阻、风机推力以及风机数量等参数,确定了各射流风机布置。实践表明,特长隧洞高强度施工通风技术能够满足目前4#引水隧洞通风需要,可确保高浓度污风排出。     

特长复杂隧洞掘进施工通风技术研究

针对锦屏二级水电站长达16.67 km的复杂引水隧洞工程施工,对高难施工通风技术进行研究。考虑隧洞围岩地质、断面条件、隧洞布置与施工组织以及污染物质类型和特点,计算得出了特长隧洞施工通风风量和风阻以及风机容量等参数并据此确定了风机类型,进而对风机布置进行了分析。     

巷道式通风在长大隧道中的应用

隧道通风是影响长大隧道快速掘进的重要因素,结合锦屏二级水电站引水隧洞辅助洞在无轨运输条件下的施工通风技术和实施后隧道的通风效果,对长大隧道独头掘进的施工通风技术作了介绍     

海底隧道涌水量的预测及其应用

海底隧道深埋于海水以下，处于高水压富水区，涌水是海底隧道的最大威胁。涌水量预测是海底隧道防排水设计和施工措施制定的依据。采用理论分析方法，推导了均质围岩中海底隧道注浆圈外表面、衬砌外水压力及涌水量的理论解析公式，并分析了涌水量与各量值之间的关系。通过对地下水渗流场数学模型研究，采用等效连续介质模型用数值方法分析了隧道渗流场的分布，计算出海底隧道的每延米涌水量，并与理论解析解进行了对比分析。结果表明：海底隧道的涌水量不仅与围岩和注浆圈的渗透系数的比值关系密切，而且还与隧道的半径、远场水压力、注浆圈的半径有关；数值计算所得结果与理论解析公式计算得到的涌水量基本一致；为了确保海底隧道施工及运营的安全，应采取“以堵为主，限量排放”的治水方案。     

地质雷达无损检测在隧道二次衬砌中的应用

研究目的：运营隧道二次衬砌的病害检测、维修加固对于保证隧道的行车安全和衬砌的受力安全等具有重要的意义。本文以地质雷达检测蕉溪岭隧道群二次衬砌的病害，以直刚法研究空洞病害对二次衬砌的影响，并分析其原因，同时针对空洞大小提出一些相应的整治措施。 研究结论：二次衬砌的病害原因主要是拱顶背后存在空洞及渗漏水。空洞的存在使得二次衬砌的受力复杂、不利，且拱顶和拱腰为受力的薄弱位置。拱顶背后空洞存在的主要原因是施工单位对设计意图理解不到位，未按新奥法施工，其次是二次衬砌封顶困难等。拱顶背后空洞较多时必须进行处理，以使二衬结构处于良限的受力状态，确保营运安全。     

既有隧道改建工程防渗检测技术研究

介绍了既有隧道改建工程的防渗检测技术,探地雷达和湿度测试仪的探测原理。结合既有陈家冲隧道改建工程,采用探地雷达和微波湿度测定仪检测了新旧混凝土接缝处结合状态和渗漏情况。探地雷达检测结果与微波湿度测试仪测试结果比较吻合,探测过程中获得的信息揭示了新旧混凝土界面附近水分的分布情况。监控结果有助于评判设计方案的合理性和检验隧道改建工程防渗措施的有效性。     

地下水对董志塬黄土隧道工程性质的影响分析

地下水对新建隧道工程具有诸多不良影响,通过现场调研和资料整理,对董志塬区黄土地层性质和地下水分布特征进行系统总结,分析董志塬地下水对银西高铁隧道工程的影响。结果表明:(1)董志塬区黄土物理力学性质随地层岩性、位置和地下水位变化存在一定的差异性,含水率和液性指数从塬边南部向塬边北部依次减小,孔隙比和压缩模量从塬边南部向塬边北部依次增大;(2)董志塬区地下水位埋深在塬心浅而塬边深,北塬地下水位埋深略比南塬深;含水层厚度则在塬心比较厚,而向塬边逐渐减小;(3)董志塬区地下水对银西高铁黄土隧道工程的主要不良影响有:引发黄土湿陷性;形成软塑状黄土;导致隧道管涌、涌水、塌方、冒顶事故等。     

注浆在地铁矿山法隧道中的应用

研究目的：随着我国城市轨道交通的快速发展，在城市地铁中按喷锚构筑法原理进行设计和施工的浅埋暗挖矿山法隧道越来越多，本文旨在分析在矿山法隧道中各种辅助施工措施的特点、适用条件。 研究方法：通过对多个矿山法隧道的调查研究，对不同文地质条件、周边环境下的注浆措施进行分析对比和总结。 研究结论：在城市地铁中的矿山法隧道，需根据工程的周边环境、隧道埋置深度、工程及水文地质条件、隧道断面尺寸，结合隧道施工的基本工法，选择合理的注浆参数，对地层及围岩进行必要的加固和止水，不但可以避免较多的施工风险，节约工程投资，而且还可以减少对周边环境的影响及破坏，满足工期的要求。     

拉脊山隧道土模法处理连续塌方技术

研究目的:在隧道开挖施工中,由于地质条件的复杂性,特别是随着国家高速铁路和高速公路的快速发展,穿越高山多采用隧道形式,这就进一步涉足了以往施工技术的禁区,往往穿越超地质复杂地区,从而为施工带来了较大的难度。如何快速有效地通过这些地质复杂区和断裂带,是我们需要不断研究的课题。研究结论:本文所述拉脊山隧道施工中,研究采用"土模法"通过塌方段,较好地解决了隧道连续塌方的施工安全和进度问题。土模法处理塌方的关键在于尽快回填土方、封闭形成土模,稳固后的土模顶面必须保证超过开挖线以上,同时做好管道预埋。一般混凝土护拱厚度达到1.0 m以上即可。文章重点阐述的施工原理、具体步骤和注意事项,在类似隧道施工中具有重要的借鉴意义。     

防渗膜在人工湖防渗处理中的应用

介绍白洋淀华润集团培训中心人工湖的防渗设计。由于该人工湖面积达到 8万m2 ,少量的单位渗漏量就会造成大量湖水流失 ,在我国水资源日趋短缺、用水成本不断上升的情况下 ,选择一种防渗效果好、投资低的防渗处理工艺显得尤为重要。为此 ,选择一些抗冲刷性稍差 ,而造价较低、防渗效果好的工艺 ,膜料防渗就可以满足这一要求。就防渗处理的各种方法及适用条件作了介绍 ,结合工程实例 ,分析膜料防渗的优越性 ,详细描述膜料防渗处理的方法、设计工艺及其参数 ,并列举了高密度聚乙烯 (HDPE)衬膜在工程上的使用情况     

复杂条件下隧道围岩变形特征

研究目的:新七道梁隧道是甘肃省在建的开挖断面最大的公路隧道,地质条件复杂。研究复杂条件下长大隧道围岩变形分布规律,可以指导隧道开挖支护设计施工,这也是隧道信息化施工的重要手段。研究方法:在现场布设收敛大量量测断面,并长期监测,对隧道围岩收敛测量数据进行曲线分析。研究结果:结果显示隧道开挖后围岩的变形具有时间相关性和空间相关性。包括3个阶段,即急剧变形阶段、缓慢增长阶段、基本稳定阶段。新七道梁隧道围岩变形具有变形较均匀、收敛速度快、变形小、拱顶下沉较水平收敛变形大的特征,这是地质条件、施工技术、周围环境综合作用的结果。表明隧道区围岩条件较好,自稳定性能强,隧道开挖支护设计施工技术科学合理,支护结构较强。围岩变形分析动态反馈于施工中,取得令人满意的结果。研究结论:地质条件复杂、岩性、空间位置变化频繁地段围岩变形变化大,应引起特别注意,并制定相应施工措施。     

破碎围岩条件下铁路隧道单层衬砌结构力学特征研究

研究目的:文章以合武铁路大别山隧道为背景,对Ⅳ级围岩条件下采用的单层衬砌结构的接触力学特征、不同施工阶段的受力特征以及围岩稳定性等进行研究,并对单层衬砌结构的力学特征进行探索,以期为类似工程的设计和施工提供参考。研究结论:(1)相对于复合式衬砌而言,单层衬砌接触压力普遍较大,最大压力易出现于拱脚处,最小压力易出现于仰拱处,而其二衬的内力显著小于复合衬砌。(2)单层衬砌结构内力在隧道施工的不同阶段,初期支护与二衬的内力先按时间分配,后按刚度分配。(3)隧道左右拱腰侧与拱脚处的围岩的YAI值较小,容易发生失稳,应加以防范。     

滑坡地段隧道变形的地质力学模型及工程防治措施

研究目的:在山区铁路中,有很多隧道都修建在山体斜坡内,这些隧道常常会发生变形开裂等病害。调查表明,隧道变形病害与所在斜坡出现滑坡现象密切相关,并且严重危及铁路行车安全。针对这一问题,本文对隧道变形特征、滑坡与隧道变形的相互关系以及有效的工程防治措施等方面进行了研究。研究方法:在对滑坡地段近30座施工和运营隧道进行调研的基础上,根据隧道与滑面的相对位置关系及相应的隧道变形特征,建立地质力学模型。研究结果:建立了分析滑坡与隧道变形相互关系的4类地质力学模型,分析了4类模型的受力模式和变形特征。结合4类地质力学模型和工程实例,给出了针对隧道变形的不同特征选择工程防治措施的具体方法。研究结论:(1)隧道与滑面的相对位置关系是决定隧道变形特征的主要因素;(2)工程防治措施应与隧道的变形特征相结合。