特殊隧道围岩的分级方法探讨

为探讨黄土、膨胀土、断层破碎带等特殊隧道围岩的分级方法,通过对目前国内外的研究进行总结,得到能反应特殊隧道围岩的特性的指标,采取不同的指标组合进行综合研究对其进行分级。研究认为：黄土可按地质年代、天然含水量、干密度进行分级;膨胀土可按塑性指数、自由膨胀率、标准吸湿含水率进行分级;断层破碎带可按地质力学特性进行分级。     

火山沉积岩深埋隧道涌突水特征及机理分析——以大相岭深埋特长隧道为例

隧道涌突水是深埋特长隧道开挖中影响巨大的地质灾害,但在勘察设计阶段,对开挖阶段地下水的评价多局限于涌水量的预测,对涌水特征及涌水机理较少涉及,难于对隧道的涌突水灾害进行针对性的预防和处置。以大相岭深埋特长隧道为例,通过火山沉积岩的建造特征以及后期不同构造特征分析,总结了火山岩中深埋特长隧道可能存在的涌水模式:断层控水型集中涌水、岩脉控水型集中涌水、断层控制滞后型涌水以及凝灰岩-柱状节理岩带集中涌水。地下水属于静态储量,具有集中涌出,逐渐衰减的特性。通过工程实例总结,分析了各种涌水模式的致灾机理:对于断层控水型地下水,其受相邻断裂影响,在断裂上盘未必存在集中涌水,在断裂下盘虽然储水量有限,但由于岩体极破碎,存在集中涌泥可能;对于侵入火山岩中的辉绿岩岩脉,由于含有较多的张性裂隙,在隧道开挖过程中,存在集中涌水可能;通常地下水虽然汇集在断层的上盘,但在下盘的开挖过程中,由于应力调整影响和小型断裂影响,地下水会在距离断层一定洞径范围内涌出,形成滞后型涌水;在火山岩柱状节理发育时,当有凝灰岩构成隔水层,以及构造压碎作用,则有产生涌砂可能。     

行波激励下穿越断层隧道的地震响应分析

从土—结构相互作用模型出发,运用数值分析方法对行波作用下跨不同断层宽度的隧道结构进行了三维弹塑性分析,以研究其地震动力响应特性.从计算结果可得,在断层影响范围内隧道的水平位移、竖向位移和最大主应力均出现明显增大的现象;随着断层宽度的增加,其水平位移和竖向位移均变大,其两侧影响范围也变大,而其最大主应力变化不明显.     

台湾雪山隧道主隧道TBM工法

台湾北宜高速公路雪山隧道长12.9km,两条直径11.74m的主隧道南下、北上线及一条直径4.8 m的导坑,原规划均采用全断面隧道钻掘机(以下简称TBM,Tunnel Boring Machine)钻掘施工.由于地处板块冲击区地质复杂多变且地下水极为丰沛,不论以钻炸法施工或以TBM钻掘施工,皆极易发生灾变,断面愈大愈危险,必须事前妥善研拟因应方案及选择适当之TBM,提高警觉小心施工,灾害发生时快速应变并谨慎处理,才能将恶劣地质与涌水灾害损伤减至最小,尤其地质构造上,穿越雪山隧道之断层主要分布在南端(头城)约3.6km的范围内,其断层宽度甚至达50m以上,而雪山隧道因考虑环保水资源保护,施工期的排水、洞口设施的腹地、运弃碴料等之因素,业主决定三条隧道均由南洞口(头城端)以TBM发进向北洞口(坪林端)方向开挖,TBM实际所遭遇的恶劣地质及蕴含丰富的地下水量较所预估之状况更为艰巨险恶.本文叙述雪山主隧道恶劣地质下TBM施工之经验,提供两岸隧道与地下工程界卓参,企盼工程技术与管理,能在恶劣地质困境的考验下,获致进一步的突破与成长.     

公路隧道穿越断层破碎带仿真分析

山岭隧道开挖经常遇到断层破碎带,开挖支护施工难度大,容易出现事故,是隧道施工的薄弱环节。文中结合史家山2号隧道,根据其地质特征,运用FLAC3D软件建立数值模型,对比了有无断层破碎带和不同工法下的穿越断层破碎带的工况,提出了断层破碎带的影响程度和适合的施工方案。     

蓄电池叉车电气防爆关键技术研究

为解决爆炸性气体环境下物料搬运的难题,本文设计了一种全新的蓄电池叉车电气防爆系统,很好地解决了爆炸性气体环境下电气防爆的难题。本文从防爆原理出发,分析了防爆蓄电池叉车在防爆背景下电路设计的难点,阐述了全车防爆设计的防爆机理,实践证明,防爆性能良好。     

海底隧道过断层破碎带施工风险分析与应对措施

为了避免胶州湾隧道在穿越多条断层破碎带施工时,发生坍塌、冒顶、突水、突泥等事故,结合青岛胶州湾海底隧道工程设计和施工,通过采用风险分析和评价的方法对过断层破碎带施工风险进行分析,并提出风险的应对措施,风险评估结果可为以后类似工程提供参考。     

高地应力区断层带隧道围岩变形规律及施工优化方案研究

断层带破碎围岩是一种特殊的软岩,在高地应力环境下施工常出现大变形、坍塌等灾害,严重影响施工安全和施工进度.文中以某高地应力区穿越断层带的公路隧道工程为例,对台阶法施工过程进行数值模拟,重点分析了预支护强度、开挖步长及台阶长度3个因素对断层带隧道围岩拱顸、拱腰及拱脚变形的影响规律,结果表明3个因素都存在最优值使得围岩变形更加合理;综合数值模拟结论,提出了一种安全、快速、经济的施工方案.     

复杂条件下过江隧道建造技术与控制措施

本文结合具体工程实际,对比分析了复杂地质条件下盾构法和矿山法在过江隧道施工中的利弊,提出了盾构法与矿山法结合的方案,并对过江隧道施工过程中喷涌处理、盾构姿态控制、密封防渗漏等措施进行了详细阐述,为类似工程提供借鉴经验。     

公路偏压隧道围岩力学机理分析与工程应对措施

本文结合有限元数值模拟探讨偏压隧道的围岩压力形成原因及分布规律。根据围岩的破坏模式,采用不同计算方法对衬砌结构的安全度进行计算,并提出边坡稳定性的影响因素及治理措施。分析结果表明,衬砌的受力主要由上覆土柱压力以及围岩沿着破碎带处滑移产生剪切变形形成,破碎带对边坡稳定性起到主要控制作用。由于断层破碎带的存在,衬砌与破碎带相交处受力明显不利,形成突变。针对断层破碎带力学性能差以及偏压隧道受力不均匀现象,提出了抗滑桩与钢花管注浆共同作用等地基加固治理方案以及施作挡土墙以平衡隧道两侧土压力等措施来提高稳定性,挡土墙的高度及位置因为与偏压角度以及断层走向有关,宜通过具体计算确定。