广甘高速公路在建隧道余震动力响应规律研究

以广甘高速公路施工期隧道塌方调研为依托,利用快速有限差分法对强震区软岩隧道支护及围岩的余震动力响应规律进行分析。分析结果显示:余震作用下,塌方发生次数最多、塌方量最大的位置为隧道拱肩部位,围岩主应力极值分布由静力作用下的“十”字型变为“X”型分布,隧道拱肩至拱顶位置处岩体易发生破损;隧道初支内外侧承受拉压交替作用,拱肩位置出现内力极值;当初支背后存在空洞时,围岩主应力极值分布于空洞周围,围岩塑性区显著增大,空洞位置处的初支内力急剧增大,极易发生破坏。时程分析法结果所揭示的规律与现场统计情况一致,研究结果对认识强震区软岩隧道施工中坍塌破坏机理有一定的借鉴意义。     

隧道塌方影响因素离散元分析

塌方是隧道施工过程中最常见的一种围岩破坏现象.现场塌方统计分析结果表明:围岩地质条件、隧道断面形式及大小、隧道埋深、地下(表)水、爆破扰动、施工措施不当是隧道塌方的主要影响因素.采用离散元方法(PFC2D),对上述塌方影响因素对隧道的影响进行了系列数值模拟计算,并将计算的隧道塌方量与几种常用的隧道松动荷载计算方法进行了对比分析.计算中所选取的参数如颗粒直径、摩擦系数、孔隙率、粘结强度等是通过双轴数值实验确定的.计算结果表明,隧道围岩强度越低,隧道高跨比越小,隧道塌方程度越严重;隧道埋深不同,隧道塌方表现形式不同;支护可以有效地抑制塌方,而地表水及地下水的入侵可严重恶化隧道的塌方程度.数值计算的隧道塌方量与公路隧道规范松动荷载计算方法最为接近.     

管棚花管注浆固结法在隧道塌方处理中的应用

管棚花管注浆固结法是根据该塌方段的地质条件和塌方状态,综合了管棚法与注浆固结法的共同作用机理,而采取的一种支撑加固大体积松动岩体的方法.论文结合立节水电站引水隧洞现场处理塌方情况,简要阐述采用稀管棚和花管控制注浆固结共同承载的实际应用,总结了管棚花管注浆固结法在塌方处理中的应用.     

超声波判别混凝土内部缺陷的应用分析

利用超声波检测混凝土内部缺陷(主要为不密实区和空洞),着重分析检测过程中的注意事项,有利于提升检测精度,为超声波检测混凝土内部的不密实区和空洞提供思路。     

囊式发泡酯柔性支护体系快速控制隧道塌方技术研究

介绍了囊式发泡酯柔性支护体系快速控制隧道塌方施工技术。该技术利用封闭囊体内注入高分子发泡材料,使支撑结构通过囊体与围岩松动面快速形成一个有较大受力面积、且有一定支撑力的临时支护体系,通过快速约束隧道围岩松动圈变化和发展,实现控制隧道塌方的技术。该技术为隧道控制塌方及松散破碎围岩加固等提供了新的技术手段。     

强地震后松散岩体中的隧道塌方处理技术研究

文章以＂5·12＂汶川地震灾后重建工程四川省省道302线任家坪至禹里段（北川）唐家山隧道塌方处理为工程背景,分析了强地震后松散岩体的特点,运用普氏自然平衡拱理论分析了隧道塌方机理并预测了塌方范围,采用地质雷达探测了空洞大小。基于探测结果,进行了塌方处理方案设计。研究成果可为今后类似工程提供参考和借鉴。     

深埋炭质千枚岩巷道松动圈测试及主被动联合支护研究

某铅锌矿550中段南部炭质千枚岩巷道围岩应力高,变形大,开挖后易塌方,极难支护,严重影响着矿山的安全生产和开采进度.室内试验结果表明,550中段炭质千枚岩属于中膨胀性软岩,具有较强的吸水性、易软化和崩解破坏.在现场巷道典型断面开展了松动圈声波测试,结果表明,巷道松动圈范围为2.0 m,属于大松动圈Ⅳ-Ⅴ类软岩.根据大松...     

公路隧道软弱围岩段塌方治理

公路隧道软弱围岩区易发生塌方,针对玉石高速老木隧道塌方的地质条件和施工情况,分析发生塌方的主要成因,根据塌方的特点进行动态设计,主要从加强衬砌、塌方空区回填、加强排水3个方面进行治理,施工后获得了良好的治理效果,为同类软弱围岩塌方的治理提供了宝贵的经验和参考价值。     

无损检测技术在判别混凝土内部缺陷中的应用

采用超声波检测混凝土不密实区或空洞的原理和方法,对某工程项目在建造施工过程中因漏振、漏浆等导致柱端混凝土内部形成蜂窝状不密实区或空洞的问题进行检测。结果表明,超声波检测技术在检测混凝土内部不密实区和空洞等方面有其他传统检测方法不可替代的优点。     

超声法检测预制构件混凝土内部缺陷的试验研究

目前混凝土内部缺陷超声检测法主要有传统超声检测法与相控阵列超声检测法.设计制作2组不同缺陷的钢筋混凝土试件,分别采用两种超声法进行对比试验研究.结果表明,阵列超声检测比传统超声检测对混凝土内部空洞检测精度更高;钢筋加密区内部空洞缺陷检测时,钢筋加密区比非加密区检测结果受影响更为明显,且由于钢筋对超声波的干扰,采集到的数...     

隧道塌方机制及其影响因素离散元模拟

通过文献查阅及现场调研,统计分析了大量公路、铁路隧道和水工隧洞塌方工程实例,对隧道塌方进行了分类,认为地质条件、隧道埋深、隧道断面形式及大小、地下(表)水、爆破扰动、施工措施不当是隧道塌方的主要影响因素,并采用隧道塌方高度、隧道埋深、地表陷穴宽度等与隧道跨度的比值以及破裂角作为表征隧道塌方程度的参量,全面分析了上述因素对隧道塌方的影响。通过与统计资料塌方量的对比,分析了几种常用隧道松动荷载计算方法的适用性。文中最后运用PFC2D程序模拟了隧道塌方的全过程,分析了隧道塌方影响因素对隧道塌方发生机制的作用,取得了与统计分析相一致的结论。     

马垭口隧道塌方事故发生机理的研究

马垭口隧道是国家重点公路杭州至兰州线重庆奉节至巫山段的一个重点和难点项目,隧址区地质条件较差,隧段YK34+645.5-YK34+670.5在施工中发生了塌方事故.从本次塌方事故的具体情况出发,通过分析现场监控量测数据,分析塌方形成过程中围岩的变形特征及初期支护的受力情况,采用有限差分软件FLAC分别对典型断面和塌方段进行数值模拟计算,通过对数值模拟的结果进行了综合分析,探讨出导致此次塌方事故的关键原因.通过以上的分析,得出此类地质条件下影响隧道结构安全性的关键因素,为今后类似工程提拱参考.     

从隧道衬砌检测结果看施工和设计中的问题

分析了70座公路、铁路隧道的衬砌及塌方等检测结果及统计数据,对目前隧道施工管理、施工技术、隧道设计及规范中有必要改进提高的内容;对塌方问题、衬砌及喷层厚度问题、衬砌背后空区、复合式衬砌两层衬砌间空段等问题,从发生原因、避免办法及通过加强施工管理提高经济效益等方面作了归纳,提出了建议.     

沙湾水电站引水隧洞围岩塌方分析研究

木里河沙湾水电站在引水隧洞的开挖过程中发生了大量的围岩塌方现象,对工程进度造成了严重影响.文章将其归纳总结,并对塌方形式、塌方影响因素和塌方机理进行分析,提出塌方处理方案,为其他类似引水隧洞工程提供参考.     

基于机器学习的管中探地雷达对空洞的检测与自动识别

为解决埋深较大排水管道周边脱空/空洞的检测,管中探地雷达机器人的设计因此提出.机器人的设计满足探地雷达天线沿管道径向的测量和环管道径向的测量,可以实现稀疏测线和稠密测线的检测,以提高管中探地雷达机器人的检测效率.通过时域有限差分法来正演模拟空洞的反射样式,并以此建立模板数据库,将管中探地雷达所获得二维雷达图和三维切片图与模板数据库中的数据通过高斯金字塔法进行模式匹配,以实现对空洞检测的自动识别,并根据匹配的空洞反射样式确定可疑空洞的位置和大小.     

隧道衬砌背后空洞的地质雷达检测试验与模拟研究

衬砌背后空洞作为隧道常见的一种病害,对隧道支护结构的承载性能有较严重影响。然而,由于探地雷达检测的图像辨析程度及分辨率精度限制,隧道衬砌背后空洞辨识存在一定主观缺陷,且小尺寸空洞更难于辨识,为检测人员所忽视。针对隧道衬砌背后空洞这一特征病害,运用配有600MHz屏蔽天线的地质雷达检测隧道二次衬砌素混凝土区的空洞状况,研究空洞的形状、尺寸、埋深及积水对空洞反射波组特征的影响,并且基于时间域有限差分法(FDTD)采用GPRMAX2D软件对试验模型进行数值模拟分析,将数值模拟的结果与试验模型检测的雷达波组图进行对比验证并加以分析。     

雷达三维探测技术在隧道地质隐患勘察中的应用

在隧道掘进过程中,采用常规的物探检测手段难以实现隧道掌子面周边全方位立体的地质隐患勘察。本文基于地质雷达原理,研发了一种新型的地质雷达三维探测技术,实现了对隧道掌子面正前方、上方、两侧、下方的地质隐患进行全方位立体展示,三维勘察成果有助于全面了解水、空洞等地质隐患体的位置、规模,为隧道建设提供详细的数据依据,及时避免隧道塌方、涌水、突泥等隧道地质灾害的发生,保障隧道建设的安全。     

间断级配砂土中管线破损引起的渗流侵蚀模型试验

频发的路面塌陷事故对城市安全造成了巨大威胁,主要原因是地下管线破损引起周围土体的渗流侵蚀,进而产生了地下空洞所致。针对目前常见的地下无压管线破损问题,提出了一种研究间断级配砂土中破损管线周围渗流侵蚀特性的模型试验方法。基于试验中的水土流失变化和受侵蚀区域的发展规律,揭示了间断级配砂土中侵蚀过程可分为快速侵蚀阶段、稳定侵蚀阶段和收敛阶段,土体中由于侵蚀变形产生的松动区和空洞扩展规律与砂土流失变化一致。对比不同工况的侵蚀量和最终侵蚀状态,得到了土体饱和度和水位高度通过影响渗流力而改变侵蚀量和空洞形态,土体级配则决定了可流失细砂含量,从而影响侵蚀量和空洞大小,而当管线破损形状只导致细粒流失时,破损尺寸的增加将增多流失路径数量,进而增大了侵蚀量,但此因素影响较小。     

探地雷达隧道衬砌空洞探测效果模型和现场实体试验研究

隧道衬砌空洞是常见的一种隧道工程病害,对隧道的运营安全具有较大危害。采用模型试验和现场实体试验相结合的方法,对探地雷达在铁路隧道衬砌空洞探测中应用效果进行了系统研究。采用探地雷达分别对27个无钢筋倾斜空洞模型、无钢筋水平空洞模型、有钢筋水平空洞模型的空洞边缘、上界面及空洞范围进行了检测,并与模型中空洞的实际尺寸进行了对比分析。结果表明,无钢筋倾斜空洞模型雷达检测图像可辨识度高,空洞形态完整,空洞边缘、上界面结构边界较清晰,空洞范围准确,误差为-0.4～0.5 cm;无钢筋水平空洞模型空洞的起始点位置清晰准确可见,空洞上表面雷达图像界面清晰,误差为-0.4～1.3 cm,但空洞下表面只能定性说明空洞的大致深度范围;有钢筋水平空洞界面形态完整,结构边界较清晰。研究结果可为以后采用探地雷达开展隧道衬砌质量检测工作提供参考和借鉴。     

某项目地基流土空洞填充处理研究

结合具体工程实例,研究总结了对地基土流土空洞填充处理的措施,首先用物探手段确定脱空区范围;分两次注浆,第一次采用水泥砂浆填充空洞,第二次采用纯水泥浆填充扰动区范围内土体及水泥砂浆孔隙。合理设置注浆顺序和控制注浆压力,并结合监测和检测等手段以达到较好的注浆效果。