丽香铁路中义隧道初期支护大变形的力学机制

针对高地应力软岩隧道初期支护大变形力学机制研究的不足,以隧址区地应力最大主应力为水平方向,且与隧道轴线接近垂直的丽香铁路中义隧道为工程背景,通过现场监测资料的综合分析,得出了大变形区段初期支护变形、破坏的力学机制,并在此基础上提出了大变形控制措施。研究表明:在地应力最大主应力为水平方向且与隧道轴线垂直的条件下,初期支护表现出水平收敛大于拱顶下沉的变形特点,破坏形式以拱顶喷射混凝土剥落、掉块,边墙拱架压曲外鼓为主,初期支护边墙段既是受力最大的部位,又是变形最大的部位,应将其作为变形控制的重点部位;初期支护边墙段的变形、破坏经历两个阶段;第一阶段边墙受力以围岩的水平挤压应力为主,变形以水平向围岩压力作用下的弯曲变形为主;第二阶段边墙受力以竖向压力为主,变形以压弯共同作用下的压弯屈服破坏为主。     

白鹤滩水电站左岸地下厂房大跨度顶拱开挖支护技术分析

白鹤滩水电站左岸地下厂房顶拱跨度大,地质条件复杂且地应力水平较高,为了确保大跨度顶拱围岩稳定安全,根据其规模及基本地质条件,参照类似工程经验,辅助岩体力学数值分析,广泛征求专家意见,确定了白鹤滩水电站左岸地下厂房顶拱的系统支护参数,并研究选择了合适的开挖支护施工方案。施工期根据现场围岩变形破坏特征及监测反馈动态分析,及时采取了针对性的加强支护措施,确保了围岩稳定和施工安全。     

丽香铁路中义隧道高地应力软岩大变形控制技术

在丽香铁路中义隧道围岩及初期支护变形、破坏特点归纳总结的基础上，结合隧道的区域地质条件，分析了围岩大变形的形成机制。研究表明:丽香铁路中义隧道围岩及初期支护变形、破坏特点是由隧址区地应力最大主应力为水平方向且与隧道轴线接近垂直的特点决定的；围岩大变形主要是由于隧址区强烈的地质构造使围岩完整性遭受严重破坏，围岩破碎，地层赋存较高的构造残余应力引起的。现场实验及施工实践表明:按围岩的工程地质条件、强度应力比及相对位移将大变形分级管理，根据大变形级别选用不同的衬砌断面、支护参数和预留变形量；采用上下台阶、下台阶带仰拱一次开挖方法施工，适当加长边墙系统锚杆和锁脚锚杆，适时进行初期支护补强。     

复杂支护结构软弱地层深竖井施工过程仿真分析

在软弱地层中修建深竖井工程存在围岩失稳坍塌与支护结构破坏等施工安全风险,而合理可靠的开挖支护施工方案是软弱地层深竖井工程施工期围岩稳定与支护结构安全的重要保障。针对某抽水蓄能电站软弱地层排风深竖井工程,建立考虑其复杂支护结构体系的施工全过程仿真分析模型,分析设计开挖支护方案下软弱地层围岩-支护结构体系的应力变形状态,并对施工期围岩稳定性与支护结构安全性进行了评价。在此基础上,通过对比不同开挖层厚、不同衬砌施作时机条件下的软弱地层围岩-支护结构体系施工力学性态,给出针对设计开挖支护方案的合理调整建议。     

RocSupport在隧洞初期支护数值分析中的应用

不同地质条件下，泄洪输水放空隧洞开挖后的初期支护对减少围岩变形，保障施工安全有重要意义。采用RocSupport模拟了泄洪输水放空隧洞开挖及初期次支护过程，分析了不同地质条件下(Ⅳ、V类围岩)的围岩稳定性，得出V类围岩收敛变形效率较快，应及时支护并考虑预留变形量，为设计成果进行数值校核，确保初期支护措施的可靠性。     

杨房沟水电站导流隧洞施工安全监测

杨房沟水电站两条导流隧洞均布置在右岸,上游洞段为变质粉砂岩夹炭质板岩,下游洞段为花岗闪长岩。变质粉砂岩洞段围岩稳定性较差,对施工围岩安全有较大影响。为了保证开挖、支护施工的进度与安全,在导流隧洞及进出口边坡设立了围岩受力及变形监测系统。系统的实际运行表明,监测成果在隧洞开挖及支护施工中起到了重要作用,根据监测成果调整的施工方案确保了施工的顺利进行,保证了工期。对监测系统的方案设计、运行、调整以及资料分析、所发挥的作用进行了介绍,以期为类似工程监测提供参考。     

高地应力条件下输水隧洞断面选型及支护设计

在高地应力条件下选择合理的隧洞断面型式以及支护结构,对保证施工期围岩稳定及隧洞长期运行安全具有重要意义。针对滇中引水工程高地应力洞段,通过对比分析不同断面型式下隧洞围岩应力、变形及塑性区分布规律及量值大小,确定了隧洞断面型式为马蹄型,有利于隧洞围岩受力及结构稳定。在综合分析隧洞围岩的应力变形情况及塑性区深度的基础上,结合工程类比法确定了隧洞施工过程的临时支护措施及永久衬砌方案。通过对比支护前后隧洞围岩的变形数值及塑性区分布范围发现:临时支护措施能够有效的控制围岩的变形及减小围岩的塑性破坏范围,经永久衬砌后的隧洞围岩处于稳定状态,无明显的塑性破坏产生。     

Phase2在导流隧洞初期支护数值分析中的应用

不同地质条件下,导流隧洞开挖后的初期支护对减少围岩受施工扰动产生的应力释放,限制围岩变形,确保洞内施工安全有重要意义,采用Phase2模拟了导流隧洞开挖及初期次支护过程,分析了不同地质条件下(Ⅲ、Ⅳ、V类围岩)的围岩应力及隧洞初期支护结构的稳定性,可为验证设计的初期支护措施提供依据。     

第三系泥岩隧洞围岩大变形成因及应对措施

围岩大变形是软岩隧洞建设中危及隧洞施工及长期安全的重大工程灾害之一。结合第三系泥岩隧洞出现的显著围岩大变形及支护结构破坏等现象的工程现场调查,通过开展围岩监测、室内试验及数值模拟等工作,获得了第三系泥岩隧洞围岩大变形的主要成因和发生机理。研究表明:触发该隧洞围岩大变形的主要因素是低岩石强度条件下隧洞开挖卸荷引起的塑性变形以及地下水对围岩的软化作用,围岩挤压膨胀变形和不同岩层间的非一致变形共同主导了支护结构的破坏;围岩大变形的发生机理主要体现在第三系泥岩洞段横穿一条常年流水的冲沟,加之隧洞中部透水性良好的砂砾岩层,使得隧洞开挖后围岩含水率显著增加,第三系泥岩遇水泥化、软化,强度显著降低并呈现出一定的膨胀性,最终促使围岩产生显著的大变形。在此认识的基础上,提出了提高钢拱架型号、增强钢拱架之间的纵向连接、增设底拱外八字锁脚锚管、施加初期支护与二次衬砌之间的聚乙烯缓释消能层等应对措施,实施后的现场监测结果表明,所提出的控制措施有效解决了第三系泥岩洞段开挖过程中的软岩大变形难题。     

隧道软弱围岩施工初期支护变形处理

初期支护,是隧道稳定的主要承载结构,也是密贴于围岩的柔性结构与控制围岩变形松弛的主要支护手段。在实际隧道施工期间,由于地质、设计和天气等因素的影响,会导致初期支护变形,甚至开裂和脱落,使得初期支护断面进入二衬,影响施工效率。文中主要分析隧道软弱围岩施工初期支护变形的原因,并提出几点解决对策,以此为相关从业者提供参考借鉴。     

庙林水电站引水隧洞施工中的围岩收敛变形监测

以庙林水电站引水隧洞工程施工中的围岩收敛变形监测为例,系统地阐述了小断面引水隧洞施工中围岩监测技术的量测方法、注意事项、量测数据的处理,以及围岩稳定性的判别方法。通过施工现场监测掌握围岩和支护系统在施工期间的变形情况及稳定程度。     

水工隧洞大变形监测与预警技术

提出了一种水工隧洞施工变形监测及预警技术方法,该技术通过在隧洞变形区域开展收敛变形监测、系统锚杆试验、实时监控测量等,有效指导了隧洞工程的施工,对隧洞在围岩大变形段进行实时监测并及时调整与修正施工方案、支护参数并采取必要的措施,保障了工程安全施工。     

高第二主应力条件下大跨度洞室围岩变形破坏特征分析及支护措施

猴子岩地下厂房区域地质构造复杂,洞室群埋深大,位于以水平构造应力为主的高—极高地应力区。与一般高地应力情况不同的是,猴子岩厂区第一、第二主应力均较高,分别达到36.43 MPa和29.82 MPa,使得高地应力对洞室高边墙的不利影响不能通过调整厂房轴线来规避,这为洞室施工和支护设计带来较大挑战。从工程施工过程中出现的变形破坏现象以及位移、支护应力监测资料、声波检测资料入手,归纳高第二主应力下大跨度地下洞室群的变形破坏特征为:1岩爆现象普遍;2围岩变形量及破坏深度大;3锚固支护结构负荷水平高。对围岩变形破坏机理作初步探讨,并根据支护效果总结了高第二主应力下支护设计和支护措施的经验,可为高第二主应力条件下大跨度洞室围岩的稳定分析提供参考。     

锦屏二级水电站1~#引水隧洞绿泥石片岩洞段处理技术与应用

针对锦屏二级水电站1#引水隧洞绿泥石片岩洞段施工期间出现塌方、围岩变形松弛、初期支护围岩变形收敛缓慢、普通水泥固结灌浆无法达到设计要求等技术难题,及时调整优化设计参数和施工方案,采取了二次扩挖、超前支护、加强系统支护、钢拱架支护、锚索支护、细水泥灌浆等综合工程措施,成功地解决了绿泥石片岩软岩洞段围岩抗变形稳定问题。     

前坪水库安山玢岩洞室围岩稳定分析

围岩稳定性是地下建筑物安全和使用首要的考虑条件,同时制约工程建设、影响后期建筑物运行安全。洞室围岩失稳是一个受诸多因素影响和制约的复杂过程。在阐述前坪水库泄洪洞围岩基本特性的基础上,简要分析围岩应力分布的特点、应力重分布规律以及围岩变形破坏的因素,运用等效内力计算及现场监测手段,找出工作区围岩应力重分布后应力最大部位,明确了洞室衬砌设计的关键部位。工作区监测资料反映围岩位移变化符合"破坏—支护—平衡"的规律,同时位移曲线也呈现出较为明显的S形曲线走势,根据位移曲线可确定初期喷锚支护后围岩应力重分布达到新平衡的时机,达到了充分发挥围岩自承能力的目的。     

地铁浅埋隧道初期支护变形侵限换拱施工技术

成都地铁18号线太平隧道为单线隧道,全隧岩体为V级围岩,隧道为进口向出口单向施工,采用矿山法施工,出口端为缓坡出洞,埋深5～10 m,洞段岩体为软弱土质围岩。在隧道施工到出口浅埋段时,左右线均出现沉降变形且变形较大,造成部分初期支护侵限二衬,现场对变形侵限部位的拱架进行了更换与加固处理。浅埋隧道软弱围岩初期支护侵限换拱加固后取得了良好的效果,最终监控量测结果证明:在进行初期支护支护换拱后,结构稳定,达到了结构安全要求,保证了隧道净空和二衬混凝土厚度。针对太平隧道软弱围岩段初期支护变形侵限换拱技术进行了阐述,可为类似工程提供借鉴。     

“新奥法”在引水隧洞工程中的实践应用

将新奥法引入到河源市区水源工程引水隧洞围岩的施工过程。通过光面爆破、喷锚支护以及围岩变形监测等施工技术手段,有效地防止了破碎围岩及不良地质段围岩可能产生的变形、松动,围岩的完整性得到了维护,保证了施工安全,取得了良好效果,可供类似工程施工时参考借鉴。     

复杂高地应力区软岩隧道大变形控制技术研究

以鄂西宜巴高速公路峡口隧道为工程实例,针对隧道施工中遇到的高地应力软岩大变形问题,对其高地应力软岩特点和大变形特征进行分析研究。提出优化开挖方法、调整预留变形量、利用联合初期支护和可伸缩性U型钢架及信息化施工等综合大变形控制措施和施工技术,有效地控制了隧道围岩大变形。通过支护结构受力监测,以及拱顶、水平收敛累计沉降量与沉降速率监测,验证了所采取的大变形控制技术的合理性,对鄂西复杂高地应力软岩隧道大变形控制技术作了有益的探索。     

水平薄层围岩洞室顶拱破坏特征与控制措施

西龙池地下厂房位于水平薄层围岩中,围岩呈互层状、细层较薄、纹理发育、岩层产状平缓、岩层间结合力差,施工开挖过程中易出现塌顶现象,顶拱的围岩稳定是设计、施工的关键。针对水平薄层围岩的变形规律、破坏机理,从开挖支护设计、支护时序控制、安全监测、动态设计等方面,采取了针对性的控制对策,确保了地下厂房洞室施工期、永久期的安全稳定。     

端西隧道出口初期支护变形侵限段换拱处理施工

端西隧道出口开挖后按原设计参数施工,但由于三明地区出现持续强降雨天气,使得端西隧道出口覆盖土层饱水,软弱围岩造成偏压,导致端西隧道出口DK43+514~DK43+490.4段(24.4m)初期支护侵限二衬及DK490.4~DK43+479.6段(10.8m)拱顶下沉严重,变形段累计35.2m。端西隧道出口受偏压、软弱围岩地质影响,初期支护大幅度变形侵限。处理过程中施工干扰较大、围岩稳定控制难度大,开挖支护方案的精选、监测数据及时采集和分析、过程中的支护方案的及时调整等施工手段的实施,最终完成了端西隧道出口初期支护变形侵限段换拱处理。