复合衬砌在北斗坡隧道中的运用

结合某隧道复合二次衬砌工程,介绍了隧道复合衬砌的新奥法设计与施工,对衬砌工程初期支护的要求、大变形围岩和一般软弱围岩的施作时机等问题等进行了讨论。     

华蓥山隧道复合式衬砌的支护抗力评估

通过对隧道复合式衬砌的支护抗力分析 ,并利用结构承载力设计法分别计算了隧道围岩承载环、砂浆锚杆和混凝土喷层的承载能力 ,得出了公路隧道复合式衬砌结构承受的支护抗力大小。和现场实测的喷层应力值对比表明 ,两结果基本吻合。最后得出了具有一定工程意义的结论     

华蓥山隧道复合式衬砌的支护抗力评估

通过对隧道复合式衬砌的支护抗力分析，并利用结构承载力设计法分别计算了隧道围岩承载环、砂浆锚杆和混凝土喷层的承载能力，得出了公路隧道复合式衬砌结构承受的支护抗力大小。和现场实测的喷层应力值对比表明，两结果基本吻合。最后得出了具有一定工程意义的结论。     

公路隧道初期支护大变形处理

初期支护是新奥法的主要承载结构，它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，而二次衬砌是在围岩与初期支护变形基本稳定的情况下修筑的，初期支护是二次衬砌的基础，初期支护大变形的预防与整治成为破碎松散地质条件下隧道施工的关键，针对初期支护大变形的危害，分析了龙眼睛隧道初期支护大幅变形的原因，提出了初期支护大变形的整治的措施。     

深井软岩巷道锚索-网壳衬砌耦合支护机理与实践

为了控制深井软岩巷道有害变形,针对深井软岩巷道地压大、变形大、难支护的特点,提出了各种支护之间以及支护体与围岩之间耦合的锚索-网壳衬砌耦合支护技术.分析了锚索-网壳衬砌耦合支护机理和网壳支架的作用特点,设计了合理的网壳支架,确定了网壳支架的承载能力.讨论了锚索-网壳衬砌耦合支护技术关键和特点,通过Bonaitin-Thomson模型推导出预留刚隙柔层厚度的计算式.现场实测结果表明:前10 d巷道围岩变形较大,变形速度相对后期较高,此后变形速度急速下降,到第43 d时,巷道围岩基本不变形.锚索-网壳衬砌耦合支护技术能够较好地控制巷道围岩的有害变形.     

乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析

隧道工程施工期围岩松动圈的测试与判定,对于施工支护设计具有重要作用。地震折射层析法是测试围岩松动圈的较为有效的方法。通过对乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析,明确了乌鞘岭隧道穿越F7断层带地段的围岩松动圈范围,指导了该段隧道的开挖支护施工。     

高地应力松软围岩隧道支护技术研究与实践

分析了高地应力软岩隧道变形机理,结合国内外高地应力软岩隧道支护实践提出了"锚网喷+可缩性U型钢支架+二次衬砌+壁后填充高压缩性材料"的支护方案。该支护方案在重庆某隧道进行了现场试验研究,结果表明:(1)隧道拱顶和壁帮累计移动量为10mm和22mm,支护效果较好;(2)该支护方式的优点是允许围岩出现一定流变变形,在提高U型钢支架支护阻力的基础上减少二次衬砌的形变压力,从而确保隧道保持长期稳定。     

高速铁路隧道塌方原因分析与施工处治技术

结合某高速铁路隧道Dg K88+520~522段施工出现掌子面附近拱顶塌方的工程背景,从现场地质条件与设计支护参数等方面分析了塌方原因,并采用数值模拟对比分析了勘查设计与围岩变更后的开挖支护措施引起的围岩变形。结果表明,根据原勘查设计Ⅲa级围岩确定的开挖方法与支护参数不能有效保证实际围岩条件下的隧道稳定性,而采用围岩变更为Ⅴb级围岩、三台阶七步法开挖、Ⅴb级围岩复合式衬砌支护的设计,拱顶沉降则可大幅度降低。介绍了塌方处治措施和拱顶沉降监测结果。由于围岩表现为脆性,在塌方后拱顶沉降较小,为确保工程安全,应根据地质勘查与超前地质预报等辅助措施,更为准确地掌握隧道围岩地质赋存条件,确定合理的开挖方法与支护参数。     

石膏岩隧道衬砌支护设计方案优化研究

在地下工程建设过程中常会遭遇到大量不良地质区段,尤其是石膏岩等软弱膨胀性岩层,会对隧道衬砌产生极大危害。为此,迫切需要进行石膏岩隧道衬砌支护优化设计研究,建立相关评价方法。建立了围岩和支护稳定性评价办法及衬砌结构安全性评价办法,衬砌结构安全性通过钢筋混凝土结构的强度安全系数进行评价,围岩与支护稳定性通过强度折减法的系数评价。并基于某特长隧道石膏岩段工程案例,模拟原支护方案并采用该评价方法对衬砌支护进行优化。运用该评价方法可指导设计和施工的进行,使设计方案的稳定性、可靠性得到定量分析和较为准确的评价。     

都汶公路龙溪隧道变形破坏原因分析

简要介绍了都汶公路龙溪特长隧道围岩,尤其是软弱围岩及断层带的变形和破坏导致隧道初期支护和二次衬砌的严重变形和破坏情况,并进行了变形破坏的原因分析,得出此隧道作为承灾体,汶川"5.12"特大地震孕灾期高地应力作用,尤其是汶川八级强震作用是隧道围岩、初期支护和二衬变形破坏的主要原因的结论.     

基于Burgers模型的岩盐蠕变参数试验研究

针对岩盐矿地下开采结构参数的时间依赖性,开展岩盐蠕变试验。通过岩盐单轴压缩试验获得其瞬时抗压力学特性,据此设置合理的蠕变压力级别;采用单体多级加载方式进行单轴压缩蠕变试验,获得2组不同埋深岩盐蠕变变形-时间曲线,选取4元件Burgers模型对试验曲线进行拟合分析,得到试验岩盐蠕变特性表征参数。研究结果表明：岩盐单轴压缩强度具有显著的时间弱化性,长期强度小于瞬时强度的70%;Burgers模型能够合理的描述试验岩盐的蠕变变形特征,拟合的蠕变参数能够为地下盐矿采场结构参数的设计提供借鉴。     

双层隧道地震反应分析

采用岩体力学模型———围岩与衬砌共同变形的理论,利用平面有限元方法对双层隧道进行地震反应分析研究,从而指导结构设计,并为双层隧道的进一步深入研究提供理论依据。     

两侧采空巷道挤压变形机理与控制对策

为解决两侧采空巷道挤压大变形控制难题,以山西丰汇煤矿布置在两采空区之间的工作面轨道巷为工程背景,综合采用现场监测、理论计算和数值模拟等方法,分析巷道变形破坏特征,研究巷道覆岩结构特点与不同采动条件下围岩塑性区分布形态和应力环境,揭示两侧采空巷道挤压变形机理,并提出以“强化关键部位、注浆改性围岩”为核心的锚固加注浆联合支护方案。现场监测结果表明,新支护方案对两侧采空巷道挤压变形控制效果好,可为类似条件下巷道围岩稳定控制提供参考。     

深部软岩泵房吸水井系统布局的三维数值模拟

为了研究泵房吸水井系统布局对围岩稳定性的影响,本文运用三维有限差分数值计算软件FLAC-3D,结合鹤煤九矿-420m水平泵房吸水井系统的传统设计和集约化设计2种布局方案进行了数值模拟,从巷道开挖后的围岩位移以及塑性区分布等多个方面进行了分析。结果表明,传统吸水井布局的岩柱尺寸对围岩的变形有一定影响,岩柱尺寸越大,围岩受影响范围越小,从总体上来说,集约化设计的泵房吸水井系统布局要优于传统设计。     

“引大济湟”×××隧洞围岩变形探讨

青海省引大济湟调水总干渠工程×××隧洞主要采用双护盾式TBM施工.在穿越高埋深的区域性断裂带时,采用绕行导坑人工钻爆法施工.对采用绕行导坑的围岩变形情况进行分析,指出在隧洞开挖过程中围岩变形的时间效应,为修改设计与指导施工提供理论依据.     

深井冲击地压回采巷道围岩变形破坏规律研究

为了掌握深埋坚硬特厚煤层冲击地压作用下的巷道围岩变形规律,为深部矿井深化冲击地压防治提供依据,采用理论分析、FLAC3D数值模拟及现场试验等综合手段,研究了胡家河煤矿回采期间受冲击地压影响的402102工作面回风巷围岩冲击变形破坏机制及破坏规律。研究结果表明：深部条件下回采扰动达到一定程度后,巷道围岩变形会急剧增长,距离工作面越近,变形变化趋势越大,顶板围岩受超前支护影响变形趋于平缓,最大围岩位移量达180mm|在距离工作面前方45～55m范围内,巷道围岩受采动影响剧烈,围岩变形明显,主要表现为顶板及煤柱侧围岩变形,且顶板围岩塑性区破坏深度达3m以上。     

锚喷支护条件下膨胀岩巷道稳定性研究

采用侧限膨胀率试验对某钼矿矿岩的膨胀特性进行研究,分析了膨胀岩巷道易膨胀变形的原因,基于莫尔-库伦强度准则对轴对称膨胀岩圆巷进行弹塑性分析,提出湿喷+树脂锚杆+钢拱架支护手段,并对巷道收敛变形及周边围岩移动进行监测。研究结果表明:支护力p₁越小,膨胀力σ_s越大,则塑性区半径R₀越大,膨胀岩巷道越不稳定;湿喷+树脂锚杆+钢拱架支护能有效控制膨胀岩巷道变形并大幅降低支护成本。研究成果为同类或相近条件下的膨胀岩巷道支护设计提供了依据。     

采动影响下破碎围岩巷道支护参数设计及其效果评价

针对采动影响下巷道围岩易发生底臌、片帮、顶板下沉等问题,以屯宝煤矿1193工作面回采巷道为工程背景,通过理论分析、现场实测相结合的方法进行分析研究。结果表明：在采动影响下,巷道围岩出现大范围的破碎、裂隙发育、挤压变形等现象;距工作面越近,巷道围岩受采动影响越大,巷道变形量越大,巷道顶底板相对变形量比两帮相对变形量大。为了控制巷道围岩变形,结合现场监测数据与工程经验,应用悬吊理论对1193工作面运输巷道进行了支护参数设计。工程实践表明,巷道支护参数设计后,有效控制了巷道围岩变形,能够满足巷道支护的要求。     

深部层状岩体巷道承载特性的物理模拟试验研究

为研究深部高应力条件下层状岩体巷道的承载特性及失稳机理,采用物理相似模拟试验方法,并借助高速摄像机、静态电阻应变仪、位移计等手段,研究了不同支护方式(无支护、锚杆支护、锚杆索支护)层状岩体巷道的变形破坏特征和应力演化规律;同时,从压力拱的角度分析了层状岩体巷道的成拱特性。研究结果表明:无支护条件下,巷道围岩变形破坏严重,顶板大面积垮落,呈现倒V型破坏区,无法形成有效的压力拱结构;采取锚杆支护和锚杆索支护后,巷道围岩应力状态得到改善,能够形成有效的压力拱,围岩变形量减小。研究成果为类似地质条件巷道支护设计提供了依据。     

深立井连接硐室群围岩稳定性分析及支护对策

针对深立井连接硐室群围岩稳定性控制和支护技术难题,在工程地质调查的基础上,结合室内岩石力学试验,基于广义的Hoek-Brown强度准则取得了岩体力学参数,进而采用数值模拟方法对硐室群在开挖过程中的围岩位移规律和塑性区范围进行了分析。根据数值模拟结果优化了硐室群的支护结构设计方案,并通过深浅孔方式的滞后注浆技术对围岩做进一步加固,围岩变形规律和支护结构受力的现场实测结果验证了优化支护结构的合理性,形成了深立井连接硐室群围岩失稳的控制对策。