输水隧洞软岩段TBM掘进挤压大变形与支护受力分析

隧洞软岩大变形严重威胁到TBM安全运行,软弱围岩的变形具有明显的蠕变特性。针对某深埋输水隧洞软岩TBM掘进洞段的围岩变形和支护结构安全展开分析和评价,研究高应力条件下软岩的蠕变特性,比较不同支护方式管片结构的受力状态。研究表明：软岩洞段TBM掘进采取大断面扩挖和管片+豆砾石层+聚乙烯泡沫板缓冲层支护,缓冲层的施加明显改善管片的受力状态,有效地提高了管片结构的安全裕度。建议在类似的深埋软岩隧洞工程中,开展有针对性的岩体流变试验和变形监测,选取合适扩挖断面尺寸和支护方式,给围岩变形预留足够空间,为TBM的顺利掘进提供可靠的作业条件。研究成果为保障隧洞顺利掘进提供了技术支持,也可为其他同类超长深埋隧洞的修建提供参考。     

红层软岩隧洞施工过程围岩大变形特征及其支护

红层软岩作为一种特殊的地质结构具有变形量大及流变性的特点,在该地质条件下开挖隧洞 可能会出现围岩大变形甚至发生失稳坍塌等安全事故。针对滇中引水工程的磨盘山隧洞部分洞段要穿 过红层软岩地区并面临着围岩大变形的难题,采用有限元软件对隧洞围岩变形规律及支护措施进行数 值分析。结果显示:隧洞开挖后洞周发生较大的应力集中,导致围岩变形量和塑性区范围较大,在软弱 断层带部位变形量高达２８５．５ｍｍ,塑性区深度达１０ｍ左右,远远大于硬岩对应值。隧洞开挖后对围岩 进行临时支护以及永久衬砌,两者对减小围岩变形量和塑性区范围均有较为明显的作用。     

支护条件下隧洞围岩稳定性及支护结构受力分析

以某大型引调水工程IV类泥质板岩300 m埋深隧洞为研究对象,对毛洞、锚固支护洞身的围岩稳定性及应力应变进行对比分析.计算分析结果表明,锚固支护措施能够改善围岩的受力状态,更有利于保障围岩的稳定性.     

软岩引水隧洞围岩稳定性分析

为研究软岩区引水隧洞开挖变形规律,基于某软岩引水隧洞工程实例,对现场监测数据进行分析。结果表明：(1)受软弱岩层的影响,掌子面开挖6m以内,拱顶沉降值和周边位移值的变化最大,且拱顶位移沉降和周边位移与时间的关系符合指数函数关系;(2)软弱岩层隧洞开挖后,围岩自身很难迅速形成自稳定岩圈。当施加支护结构后,且支护结构与围岩形成支护拱圈时,位移才会有所收敛。在实际隧洞施工过程中,对于监测断面25m以内的位移监测要适当进行加密;(3)对于软岩区隧洞,因隧洞地层的工程性质较差,隧洞开挖后要及时进行支护。在实际施工过程中,要重视现场隧洞变形监测,发现问题及时处理。     

深埋软岩隧洞围岩-支护体系安全控制研究

深埋软岩隧洞变形程度大、持续时间长、支护困难,如何制定有效的设计对策以控制软岩变形是深埋软岩隧洞设计和施工面临的重要技术难题之一.软岩隧洞变形控制研究主要涉及3个关键科学问题:软岩隧洞围岩-支护体系承载机制、围岩-支护体系的安全控制指标与控制标准、软岩隧洞的合理支护时机与支护强度.多年来,国内外学者通过理论分析、现场试...     

软岩隧洞TBM施工中围岩变形预测研究

TBM施工过程中,为防止软岩变形导致卡机事故的发生,需要对围岩变形进行准确的预测。以巴基斯坦N-J水电站为研究对象,通过对围岩变形监测数据的反演分析,得到其蠕变参数,并采用反演得到的蠕变参数对大埋深洞段的围岩变形进行预测。结果表明,TBM在软岩段掘进过程中,围岩除了产生明显的弹塑性变形外还会出现明显的蠕变变形,且蠕变变形在TBM在开挖后的几小时内会迅速增加,增大了TBM卡机风险。建议TBM在软岩段掘进过程中,在保证安全的前提下尽可能快速通过。     

引水隧洞围岩受力变形的数值分析

引水隧洞处于岩溶区时,其围岩变形特点会受到岩溶位置、发育等因素影响,它的围岩变形规律和常规隧洞有较大的区别。以某水电站引水隧洞为背景,将现场变形监测和有限元模拟两种研究手段相结合,综合分析围岩的变形特点。研究结果表明：模拟得出的围岩变形规律与现场监测得出的变形规律基本一致,均表现为距离溶洞较近的隧洞左侧变形要大于距离溶洞较远的隧洞右侧变形;并且左边墙在水平方向上的变形约是右边墙的2倍;位移增量最大的部位是拱顶处,接着是边墙的水平位移量,腰拱处水平位移值最小;与隧洞距离较短的溶洞右侧在水平方向的变形和溶洞顶部下沉量最大,其他位置的变形量比较小。     

正交异性软岩隧洞围岩稳定分析

一、前言碧口水电站地下工程的围岩介质,大部分为高倾角薄层绢云母石英千枚岩。该岩石的主要矿物成分为石英,其次为绢云母、碳酸盐及斜长石,为不等粒鳞片状变晶结构。绢云母多集中于片理面上,形成软弱结构面。片理面具有丝绢光泽,平滑无粘结力,但层面挤压紧     

引水隧洞软岩变形破坏特征分析及支护方案

以某引水隧洞工程初期支护被破坏为背景,探索围岩支护措施,以确保洞室围岩的稳定和施工安全。通过现场地质勘测资料、初期支护破坏现象以及围岩变形监测结果,分析软岩变形破坏特征,以改变支护结构、施工工艺以及支护时间制定新的支护方案。经后期监测结果显示,该方案下围岩的最大水平累计收敛位移为22.14mm,仅为初期变形量的7.6%,说明二次支护方案在设计上合理、技术上可行,为后续的安全施工积累了宝贵经验。     

典型膨胀岩隧洞围岩变形机制分析

某隧洞顶部围岩为凝灰岩,属于典型膨胀岩地层,具有吸水膨胀、失水收缩、膨胀压力大、易风化崩解、强度较低等不良特性。该地区汛期降雨影响洞内地下水环境改变,导致围岩严重变形。分析认为,凝灰岩中亲水性矿物遇水产生的水-岩耦合作用是岩石膨胀与崩解的机理,围岩蠕变收敛与膨胀变形相互叠加产生放大耦合作用,加剧了围岩的变形破坏。根据变形机理,提出了相应的支护措施与建议,对类似膨胀岩隧洞施工具有很好的借鉴参考意义。     

软岩引水隧洞施工开挖过程围岩变形规律研究

以云南省滇中引水工程某段软岩引水隧洞建立实体模型,应用三维显式有限差分法程序FLAC3D对其施工开挖过程进行三维数值模拟。计算结果表明,软岩隧洞受到开挖面的空间约束效应,围岩应力逐步释放,相应围岩位移也逐渐增加;在横断面上,拱顶围岩沉降位移沿竖直径向的空间效应主要影响范围在3倍洞径(3D)左右,而拱腰围岩水平位移和拱底隆起位移在1.5D左右;掌子面向前推进过程中,掌子面的空间效应逐渐消失,拱顶、拱底位移在施工开挖面后方约2.5D~3D处趋于稳定,拱腰位移在约2D左右趋于稳定,围岩变形收敛:软岩隧洞需要及时施作初期支护,以提高围岩自承能力,限制位移的增长速度。     

软岩隧洞喷锚支护特性分析

提出第三系软岩隧洞施工时要尽量避免围岩受到水的浸泡作用,需采取及时而有效的支护措施,避免围岩过度松驰产生破坏.隧洞断面宜采用曲线形状.认为:在特定条件下,应用喷锚支护作为永久衬砌是可能的,若围岩含水量增加则喷锚支护只有在一定条件下才可以应用;采用控制爆破全断面开挖,减少对围岩的扰动是保持岩体自承能力及稳定性的最经济方法;喷锚支护紧跟掌子面是抑制变形的有效手段;喷锚支护按照初期与后期两期进行;设置仰拱并及早进行封闭,保持喷锚支护整体性.强化施工质量控制,加强施工监控量测.     

软岩地区隧洞一次支护及变形特性研究

新疆自治区引额济乌隧洞处在软弱岩体中。文章介绍了隧洞开挖方法、支护参数、观测仪器布置及观测成果,观测成果表明,本工程的格栅拱架、铝杆、挂网喷混凝土和锚杆加混凝土封闭底板,对围岩稳定起到很大作用。     

隧洞软岩高外水洞段支护结构稳定应力分析

采用ANSYS和PHASE2相结合的方法对隧洞软岩高外水洞段进行有限元计算,包括渗流计算和支护结构稳定应力分析。利用了ANSYS软件中三维考虑排水管排水效果的渗流场计算的优势,又结合了PHASE2程序对隧洞开挖计算的专业性,使存在外水软岩洞段支护结构稳定计算更简便,结果安全可靠,可为高外水隧洞考虑排水效果支护的设计和施工提供参考。     

引水隧洞围岩支护结构优化研究分析

引水隧洞工程地质复杂,在保证隧洞围岩和衬砌结构安全稳定的条件下,经济合理的支护结构设计优化对工程具有十分重要的意义。文章结合实际工程,建立数值仿真模型对水工引水隧洞的典型断面有限元分析各工况下的围岩稳定,并提出各支护方案的优化设计,使工程设计方案具备一定的经济适用性。该研究成果对指导隧洞施工过程支护结构优化具有一定的参考意义。     

软岩隧洞喷锚支护特牲分析

提出第三系软岩隧洞施工时要尽量避免围岩受到水的浸泡作用，需采取及时而有效的支护措施，避免围岩过度松驰产生破坏、隧洞断面宜采用曲线形状．认为：在特定条件下，应用喷锚支护作为永久衬砌是可能的，若围岩含水量增加则喷锚支护只有在一定条件下才可以应用；采用控制爆破全断面开挖，减少对围岩的扰动是保持岩体自承能力及稳定性的最经济方法；喷锚支护紧跟掌子面是抑制变形的有效手段；喷锚支护按照初期与后期两期进行；设置仰拱并及早进行封闭，保持喷锚支护整体性．强化施工质量控制，加强施工监控量测。     

茜坑隧洞围岩支护与衬砌结构有效性分析

支护结构工作状态的监测,为围岩支护结构有效性分析提供了可靠的依据。基于原位监测资料,对茜坑隧道支护与衬砌结构进行有效性分析。结果表明:锚杆应力及钢拱架支撑力与围岩时效变形同步或具有变形规律的一致性,而且锚杆的时效应力也随温度、地下水等循环荷载作用下,呈单调变化(增加或减小)。衬砌混凝土钢筋应力进入正常变化之后,钢筋应力与混凝土温度同步变化,并随着温度变化进行低速调整。     

输水隧洞软岩变形特性分析及处理

本文主要介绍了北疆引水式工程某隧洞施工过程中通过对岩体变形全过程监测分析,有针对性地进行一次支处理的过程。本隧洞于2006年9月全线通水,目前已安全运行15年。本隧洞对软岩隧洞的监测过程及支护方式积累了处理不同不良地质状况的丰富经验,对软岩隧洞开挖过程中及时优化喷锚支护各项设计参数,创优质项目、造经济型工程提供了典范。     

色尔古水电站软岩隧洞的开挖与支护

对色尔古水电站引水隧洞的岩体特征、开挖及支护施工中存在的一些问题等进行了阐述,对软岩地区围岩的开挖与支护进行了探讨并提出了一些自己的看法。