微震监测技术在某深埋铁路隧道施工管理中的应用

为防范高应力深埋隧道开挖过程出现的岩体失稳风险,促进隧道安全、高效施工,利用微震监测技术对某深埋铁路隧道施工 过程中的围岩破裂情况进行监测,用不同的微震活动性表征隧道潜在的不同的高应力灾害风险大小; 利用监测区域内的微震活动 动态演化过程所表征的隧道高应力灾害风险大小变化情况,合理选择施工工序、施工时机、施工方式等,取得了较好的效果。 研究 结果表明: 利用微震监测方法获取的围岩微震活动规律可指导深埋隧道施工过程管理,有助于降低施工过程中的安全风险,确保 人员、设备的安全,可为我国“一带一路”建设过程中重大深埋隧道工程的施工提供参考。     

基于微震监测的深埋隧道岩爆预警研究

北武夷山高铁隧道是一座单洞双向隧道,隧道最大埋深达1 100 m,属于高地应力区。经岩爆倾向性研究,可能出现弱岩爆。为了预防岩爆造成人员伤亡和设备损坏,研究人员采用微震监测技术,在开挖同时配合微震监测,根据监测到的事件数和能量变化情况,对岩爆和片帮发生进行预警。当微震系统监测到的事件率和和能量率同时急剧增加时,说明岩体内部变化剧烈,发生岩爆等地质灾害的可能性大大增加。根据这一准则,研究人员成功预测了隧道开挖过程中的一次小型岩爆。研究成果如下： 1）总结了隧道施工中常见微震波形的特征; 2）佐证了事件率和相对能量释放率可以客观反映岩体内部剧烈变化的事实,对今后隧道等地下工程利用微震监测方法防治岩爆灾害具有重要意义。     

EH4在深埋长隧道地质勘探中的应用研究

EH4电磁成像系统是将部分可控源与天然源相结合的一种大地电磁测深系统,EH4能进行连续观测,获取丰富的地电信息,可以高效率、低成本、高质量完成隧道地质勘察任务。以西南某高速公路深埋长隧道施工为例,介绍EH4的原理,说明EH4在划分地质构造、查明地下不良地质体的应用效果,为隧道设计及安全施工提供参考。     

大相岭深埋特长隧道综合物探研究

大相岭泥巴山隧道为深埋特长隧道,隧道地质勘查难度大,地形、地质条件复杂,植被茂密,钻探、调绘难度巨大,如何采用综合物探,探查隧址区的主要不良地质问题是隧道地质勘查的关键。隧道综合勘察中,采用可控源大地音频电磁法为主,辅助高密度电法、氡射气探测等手段,以贯穿隧道的剖面为主,以冲沟或山脊的剖面为辅,布设勘探线位。通过勘探查明了10条异常带,通过后期验证,说明结果的可靠性。     

沙子垭隧道施工监测技术研究

文章依据获取的监测信息,结合经验反馈和回归分析,合理确定支护时机和支护参数,确保施工安全及良好的经济性,有效评价围岩和隧道结构的稳定性,并总结出围岩和隧道结构的变形和受力变化规律,为隧道设计和施工提供参考。     

瞬变电磁法在深埋长隧道勘察中的应用研究

介绍了瞬变电磁法(TEM)的原理、特点、工作方法和资料处理。该系统首次运用于云南省的高速公路深埋长隧道勘察中,结合其他手段,成功地解释出了隧道的岩性、地下水及断层破碎带的位置,为划分隧道围岩级别提供了较好的依据,同时也为高速公路深埋长隧道提供了一种新的勘察方法。     

综合物探方法在高海拔深埋隧道勘察中的应用研究

拉萨某高海拔深埋隧道工程地形地质条件较为复杂,采用综合物探勘察方法查明隧道区地质条件。隧道区坡面表层基岩风化破碎强烈,下伏基岩主要为板岩及花岗岩;以宏观地质调绘为基础,充分发挥综合物探的解译成果,在此基础上利用钻探、试验予以验证,并通过综合分析研究,取得了良好的技术效益。     

深埋山岭隧道地应力测试与分析研究

高地应力常对深埋山岭隧道建设造成诸多问题。通过对登楼山隧道DZK2钻孔采用水压致裂法进行地应力测试,系统分析DZK2钻孔的地应力测试结果,得出测试深度范围的应力实测值与应力场方向,并通过修正的Sheorey模型预测隧道其他埋深范围的应力分布。研究分析表明,在隧道工程区地壳浅部水平应力占主导地位,即主要受构造水平应力作用,应力大小随着埋深的增大而增大,该应力场与区域构造应力场基本一致。     

大相岭深埋特长隧道地质构造综合勘察研究

大相岭隧道为深埋(最大埋深1660m)特长隧道(左线长9946m,右线长10007m),地质构造极其复杂、前人研究程度浅,隧道所遇见的关键地质问题多,综合评价难度大。在对隧道地质构造勘察中,综合运用了工程物探、地面地质调绘、地质钻探及综合测井,以及各项试验测试等勘察手段,并结合区域地质背景进行了地质构造综合分析和评价,使各种手段所获取资料得到相互验证、互为补充,给隧道的围岩分级,不良地质评价等奠定了坚实的基础。     

深埋长大隧道风流温湿度的预测及应用

深埋长大隧道在施工过程中产生的湿热环境不仅对施工安全有着一定程度的影响,而且还会影响工作人员的身体健康。为了预先改善深埋长大隧道在施工过程中的热环境,根据隧道三维围岩温度场的理论数学模型,并将隧道潮湿围岩壁面在水分蒸发情况下的显热量和潜热量考虑在内,分别推导出隧道内风流在水平流动方向和倾斜流动方向的换热量,进而推导出隧道围岩内部温度的计算模型及隧道内风流温度和风流湿度预测的数学模型。通过数学模型编制出隧道内部风流温湿度的解算程序,并且基于隧道围岩内的热传导及隧道中风流的热湿交换对隧道内部风流温湿度的变化规律进行了模拟。结果表明:基于已知的原始参数并根据编制的解算程序可以分别计算出隧道内部不同时间段、不同隧道推进长度的风流温度和风流湿度;对隧道内部风流温湿度进行预测计算时可以将隧道入风口的温度作为预测计算的输入初值;隧道围岩壁面的潮湿率对风流的温度有着一定的影响;通过对在建隧道风流温湿度的实测与程序结算的结果对比可知解算软件在隧道施工热环境中的实用性和可行性。     

桃子垭深埋特长隧道综合勘察技术应用

桃子垭隧道不良地质发育,勘察中运用综合勘察技术,做到了点线面结合,取得了详实的基础地质资料,查明了隧道地质条件。施工揭露的地质情况与勘察成果基本一致,说明综合勘察技术在复杂地质隧道勘察中得到了较好的应用。     

基于BOTDA的隧道变形监测技术研究

文章提出了一种将气吹敷设传感光纤法和真空灌浆固定传感光纤法相结合的光纤传感器铺设方法,该方法能在较短施工期内将分布式光纤传感器准确埋入混凝土内部。同时采用经典剪滞理论分析了该方法铺设的传感光纤感应结构应变的有效性,并结合工程应用介绍了基于分布式光纤传感系统的隧道变形监测技术的基本方法。     

基于BOTDA的隧道变形监测技术研究

由于隧道工程所处环境的特殊性与复杂性,为保证安全运营,须对其进行长期变形监测,提出了一种将气吹敷设传感光纤法和真空灌浆固定传感光纤法相结合的光纤传感器铺设方法。该方法能在较短施工期内将分布式光纤传感器准确埋入混凝土内部,同时采用经典剪滞理论分析了该方法铺设的传感光纤感应结构应变的有效性,并结合工程应用介绍了基于分布式光纤传感系统的隧道变形监测技术的基本方法。     

深埋隧道的岩石温度预报

沿规划隧道的岩石温度分布情况直接影响隧道施工和运营时的通风和冷却设备的规模大小。为此采用一个考虑了三维地形，水流循环和不稳定效应的数字模型进行了岩石温度预报。     

连拱隧道中隔墙偏移监测技术及应用

分析连拱隧道的常见病害,指出传统监控量测项目对连拱隧道变形监测的不适用之处,提出连拱隧道中隔墙偏移监控理念,并针对这一理念制定可供现场技术人员具体操作实施的监控量测方法。该方法在博深高速公路杨岗1号、2号隧道中得到实施,取得较好效果。     

水文监测技术在岩溶隧道施工中的应用

为探析岩溶隧道开挖过程中隧址区水文地球化学特征、岩溶水补径排条件以及隧道涌水与地表水文环境的相关关系,以华蓥山隧道工程施工为依托,开展动态水文监测和分析。利用水文动态监测体系反馈的水质和水量信息研究隧址区地下水水文地球化学特征、判定隧道开挖后地下水影响范围。结果表明:1)常规水质分析和同位素分析显示隧址区地下水径流条件较好,径流途径较短,并且受大气降水影响密切;2)隧址区地表布设的4个水文监测点均呈现流量、水位减少趋势,证明隧道建设对本区地下水系统造成一定影响,其影响程度不一;3)相关分析表明隧道涌水与龙古井、龙神洞2个地表水点呈强相关性,具有显著性。     

深埋硬岩特长隧道快速掘进技术研究

对于深埋硬岩隧道,快速掘进技术的运用能够有效缩短工期,从而带来极高的经济效益。选择合理的爆破进尺以减少对围岩的损害是保证快速掘进的前提,同时配合高效的施工方式才能实现快速掘进。采用数值模拟方式,以虹梯关隧道为例,通过松动圈厚度及变形量大小对3,3.5,4,5 m各爆破进尺下围岩的稳定性进行评价,得出快速掘进的理论爆破进尺并应用于工程实际。在理论研究的基础上结合现场施工组织提出深埋硬岩隧道的快速掘进的合理进尺,即Ⅱ级围岩可采用3.5~4 m爆破进尺。     

深埋复合式衬砌隧道二衬分担比研究

为研究深埋复合式衬砌隧道二衬分担比,首先,介绍了基于"叠合梁"理论的初支与二衬荷载传递机理;然后,统计了31座隧道120个断面围岩与初支及初支与二衬间接触压力的监测数据,研究了围岩压力与围岩级别、埋深等参数的相关性,系统分析了经验公式计算的深埋隧道围岩压力与实测值的差异性;最后,将运用修正的"叠合梁"理论计算出的不同围岩级别二衬分担比与实测值对比分析,并讨论了"叠合梁"理论计算二衬分担比的适用性。结果表明:深埋复合式衬砌隧道围岩压力总体随着围岩级别或隧道埋深的增加而增加,而与隧道跨度﹑高度无明显联系;经验公式计算值与实测值接近程度从优到劣依次为:普氏理论、《公路隧道设计细则》(2010)、太沙基公式;《公路隧道设计细则》(2010)适用于埋深小于800 m的围岩压力预测;Ⅲ,IV,V和Ⅵ级围岩的二衬分担比多集中于20%～30%,30%～45%,40%～70%,隧道地应力高、围岩条件差以及初支未及时施作等因素可能是少数断面二衬分担比过高的原因;"叠合梁"理论计算的二衬分担比值受支护材料物理力学参数的影响甚微,而受初支厚度与二衬厚度的影响颇大,"叠合梁"理论不适用于IV级及以下围岩二衬分担比的计算,V和Ⅵ级围岩二衬分担比可按"叠合梁"理论计算值的70%预测。     

隧道施工中塌方监测技术

隧道施工中的主要地质灾害是塌方，本文就塌方问题阐述其产生的原因及对塌方的监测、判断与防治提出自己的看法。     

连拱隧道安全监测技术方案设计

高速公路隧道安全监控量测是现代化隧道施工的重要组成部分。通过对隧道进行监控量测,可预测预报围岩应力动态过程及发展趋势,优化设计和指导施工,确保隧道施工安全,使工程投资经济合理。针对湖北省沪蓉西高速公路漆树槽隧道恩施端连拱隧道,结合现有的隧道安全监测经验和规范要求,介绍施工中采用的监测方案、手段以及结果,为隧道施工监测提供经验及参考。