不良地质条件下隧道爆破施工关键技术研究

高速铁路的快速的发展,丘陵地区的隧道工程日益增多,岩质隧道一般采用爆破开挖,合理的爆破参数尤为重要。本文以马鞍山1号隧道工程为背景,针对马鞍山1隧道溶蚀现象严重,岩溶较发育的不良地质条件进行了爆破设计,其中IV级围岩采用台阶法开挖,V级围岩采用三台法开挖。详细叙述了爆破施工技术措施。通过合理的开挖工法及爆破参数,有效的控制爆破振动对隧道围岩、衬砌结构以及周边复杂环境的影响,实现了不良地质条件下,隧道的安全掘进,保证了隧道工期。     

基于有限元的隧道锚杆作用分析

隧道开挖之后,及时地进行初期支护可以有效地加固围岩,改善围岩受力条件。目前隧道工程中,初期支护一般采用喷射混凝土支护和锚杆支护。本文借助ANSYS10.0有限元软件通过建立锚杆支护单元(link1)与喷混支护单元(beam4)的隧道开挖模型,以隧道拱顶下沉值作为判别依据,比较分析了不同锚杆长度和不同围岩级别下隧道拱顶下沉值变化关系。通过分析表明:对于围岩条件较好的Ⅲ级围岩,锚杆几乎不起作用,建议取消。对于围岩条件较差的Ⅳ、Ⅴ级围岩,锚杆长度大于4.5m时,锚杆才能起到作用。且锚杆长度小于2.5m时,无论在何种围岩条件下,锚杆几乎不起作用。     

浅谈大断面隧道CRD工法施工技术

CRD工法在大断面隧道施工中应用较为常见,主要因其分洞室内不多、可机械开挖、施工功效高。但采用该工法前提是围岩稳定性、地下水位等需满足施工安全要求。CRD法又叫交叉中隔壁法,适用于地层较差(Ⅳ～Ⅵ级围岩)且开挖跨度较大,对围岩沉降变形控制严格的隧道。本文结合厦门地铁2号线天竺山站折返线隧道施工,对CRD工法的施工技术进行简单探讨,为类似工程提供参考。     

CD法开挖小净距公路隧道的优化研究

采用CD法对浅埋小净距公路隧道在不同开挖顺序下进行施工力学数值模拟。通过对不同开挖顺序时的围岩位移和应力进行分析和比较,数值结果表明：在采用CD法施工时,不同的开挖方式最终位移和应力相差不大。综合考虑开挖过程中围岩应力和位移可知,采用先封闭先行隧道,再开挖后行隧道远离先行隧道侧的开挖方式较为适宜。     

双连拱隧道开挖及支护全过程仿真分析

文中采用弹塑性有限元方法,全过程模拟双连拱隧道的开挖及衬砌过程,分析了隧道围岩及衬砌结构的应力和变形规律。由于双连拱隧道的围岩稳定性及其应力和变形状况与施工工序有着密切的联系,文中比较分析了不同施工程序情况下隧道围岩的应力、变形的变化规律以及衬砌结构的受力与变形规律,从而提出合理的开挖程序、支护程序及最佳的支护时间,其结论对双连拱隧道设计和施工具有科学指导意义。     

某隧道断层破碎带位移分析

在隧道工程的设计、开挖以及支护实践过程中,由于围岩地质状况的复杂性和特殊性,对于穿越断层破碎带所带来的隧道围岩稳定性问题受到相关决策人员与工程技术人员的高度重视。文中为探求断层破碎带对隧道变形影响的普遍规律,本次数值分析选取具代表性的某隧道断层破碎带建立了三维数值模型,对断层破碎带对围岩拱底下沉、边墙的水平位移以及拱底隆起等隧道位移进行了详细的分析,相关计算结果对类似隧道开挖具有参考性。     

隧道动态开挖施工围岩与初期支护的力学响应关系

为了更深入地了解隧道动态开挖施工过程中隧道围岩应力应变和初期支护受力变化的情况,优化施工工序,以便在实际施工中根据具体情况和经济、技术水平调整隧道开挖步骤和初期支护方案,对隧道支护体系和围岩的力学响应进行分析是十分必要的.采用FLAC3D对隧道钢隔栅初期支护设计进行动态分析模拟,对围岩和钢隔栅的变形及应力状态进行分析,并对隧道围岩的稳定性和支护结构的安全性做出综合评判,为隧道支护设计施工方案的设计、简化提供理论依据,用以指导越南中部某隧道的施工,取得较好的经济效益.     

岩土参数对公路隧道围岩稳定性影响的数值模拟研究

岩土参数是影响围岩开挖稳定性的最直接影响因素，利用 ABAQUS软件模拟公路隧道的实际开挖过程，建立平面应变有限元模型，分析了不同情况下各岩体参数对开挖后硐室围岩应力分布、围岩位移等的影响。     

隧道下穿超浅埋国道的爆破减振技术

隧道下穿交通量大、超浅埋的国道公路时,为了能安全穿越,确保行车畅通,围岩开挖采用了拱上部周边打空炮眼减振、开挖面增打减振孔、炮孔复合装药、预留光爆层等综合减振措施的爆破技术。经现场爆破监测,爆破振动波速基本控制在20mm/s之内,降低了爆破的振波,有效地控制了公路地表下沉,确保了公路运营的安全。     

考虑流-固耦合的水电站引水隧洞开挖数值模拟

水电站引水隧洞开挖过程中流-固耦合效应对隧洞开挖的影响不容忽视。依托邵阳某水电站引水隧道工程,基于渗流-应力双向耦合理论,建立了流-固耦合作用下的引水隧洞开挖数学模型,并借助多场耦合软件COMSOL对引水隧洞开挖过程中进行了仿真分析,得到了流-固耦合作用下引水隧道开挖过程中地层应力场、渗流场以及位移场的变化规律。计算结果表明:引水隧洞开挖后,四周围岩孔隙水压力均产生了一定的下降,地下水从围岩四周向隧洞内渗透,最终形成漏斗状;地下水在压力差作用下向隧洞内渗透,渗水部位大部分集中在隧洞顶部和边墙位置;渗流场的改变会导致地表产生一定的沉降,不利于开挖区域周边建筑的安全,实际施工时应避免地层孔隙水压力变化较大。实际施工过程应考虑流-固耦合的影响,并采取一定的施工措施确保引水隧洞施工安全。研究成果可为类似工程提供设计和施工经验。     

陕鄂界隧道进口洞口管棚注浆总结

鄂陕界隧道全长5.6km,洞口段围岩为强风化硅质、砂质板岩夹薄层灰岩,岩体极破碎、顺层裂隙发育、稳定性差,开挖时易产生坍塌、掉块,设计在洞口段采用37根长35mф108mm管棚进行超前注浆支护。同时隧道左右线拱顶以上7～8m处有一村村通道路,为了确保道路的安全,设计在洞顶以上1m开挖线洞口两侧5m范围内设2排直径108㎜的超前管棚注浆支护。两处设计管棚注浆支护后达到了设计效果,对开挖进洞和道路沉降达到预期目的。     

甘肃地区遇水软弱大沉降围岩隧道施工方法探讨

文章以卧龙沟1号隧道施工为例,针对遇水软弱、大沉降围岩隧道的地质特点,对开挖、超前支护、初期支护等工序作详细介绍,并总结了该类围岩特征隧道部分工序的施工要点,从而为隧道当前及后期施提供工作指导,保证工程的整体质量。     

深埋山岭隧道节理发育对围岩稳定性影响数值分析

依托实际工程—内蒙古自治区乌兰察布市兴和县苏木山隧道为研究对象,按照现场围岩既有的节理特征,对典型的节理面的倾角角度和间距大小进行扩展和衍化分析。通过UDEC软件数值模拟手段研究了在苏木山隧道同等的Ⅴ级围岩下,节理面倾角和间距分别对隧道开挖后围岩的变形特征和围岩稳定性的影响。     

公路隧道施工方法的仿真与比选

针对湖北鸦来公路沙子垭隧道在不同施工方法下围岩和隧道支护结构的力学问题,运用有限元的方法对双侧壁导洞开挖法和台阶开挖法进行了动态数值模拟,建立了在不同施工工序下围岩的应力场、位移场,并对这2种施工方法进行了比较,得出采用台阶法开挖的方案较优。     

海底隧道突涌水灾害注浆防护效果模拟试验

本文为研究注浆对海底隧道突水灾害的防护效果,开展了海底隧道突水注浆防护模拟试验。使用3组配比的水泥-水玻璃浆液对海底隧道不良地质进行注浆,对比分析注浆后隧道在开挖过程中涌水量、围岩应力和孔隙水压力变化。研究发现:预注浆能有效防护海底隧道突水;浆液配比对防护效果具有重要影响,浆液扩散效果和注浆体强度是主要影响因素;对海底隧道不良地质进行注浆加固,一定程度上能提高周边围岩的稳定性。     

基于超前预报与监控量测的隧道浅埋段稳定性分析

在山岭隧道施工过程中,由于山体冲沟较发育,地表层峦叠嶂,隧道往往会遇到浅埋软弱围岩段,施工进度慢,技术要求高。当隧道开挖至浅埋段时,如果提前采取措施不当,则很容易出现掌子面塌落和地表明显沉降现象,严重的威胁了隧道施工安全。以福土龙隧道左幅出口浅埋段为工程研究背景,结合隧道实际工程地质概况,应用监控量测与地质超前预报技术,对隧道开挖至浅埋段位移变化与掌子面围岩特性进行动态监测和综合分析,指导现场施工采取经济可靠加固预防措施,确保隧道安全通过浅埋段。     

基于BP神经网络对隧道围岩变形的预测

在隧道的施工过程中,对隧道围岩变形的预测有利于信息化指导施工。本文以上鹤高速公路的军马场隧道为研究对象,建立了基于BP神经网络的隧道围岩预测模型。结合实测典型断面拱顶下沉和周边收敛的数据,以Matlab软件为平台编制了相应的计算程序,并对实际值和预测值进行比较分析,结果表明该模型满足精度的要求,有一定的工程意义;数值分析表明隧道围岩变形有一定的规律性。     

小净距隧道开挖空间效应分析

依托某隧道的设计及施工,建立小净距隧道的三维计算模型,对小净距隧道IV级围岩段台阶法开挖进行数值模拟计算,对其开挖过程中位移场、应力场、喷射混凝土初期支护随空间变化规律进行分析,结果表明：小净距隧道施工过程中存在先行洞和后行洞相互扰动的现象,量测断面的位移主要产生于隧道开挖至量测断面及通过后;边拱和仰拱所受弯矩大,在拱腰位置出现较大的正负弯矩容易造成初期支护混凝土开裂。     

长大管棚在惠山隧道洞口段的应用及效果分析

结合无锡内环西线惠山隧道洞口开挖支护工程实例，探讨了一种隧道超前预支护施工工艺——长大管棚（30m）超前支护施工工艺在隧道开挖进洞遇到软弱围岩时的应用及效果。数据分析表明，该技术已完全可以克服传统矿山法施工工艺中存在的缺点，支护效果达到预期效果。     

软岩隧道综合施工技术

针对偏压和浅埋及软弱围岩并穿越断层破碎带的隧道施工中遇到进、出洞困难、较易发生大坍塌、冒顶等问题,根据隧道所处的地质情况及围岩特性,通过采用合理的洞口加固及进、出洞方案、严格超前地质预报、控制超前支护、优化围岩开挖方案、运用"人造拱"施工方法、加强初期支护、谨慎施工断层破碎带,勤于围岩量测等综合施工技术,解决了隧道施工中可能出现的坍塌、冒顶等风险,以期为今后同类浅埋、偏压、软岩及穿越断层破碎带的隧道施工提供借鉴。