隧周帷幕注浆施工对隧道结构稳定性的影响研究

隧道穿越岩溶区施工中,洞周帷幕注浆止水是隧道辅助施工的有效方法,以在建宜万铁路金子山隧道穿越97 m的F2富水洞段为例,建立了隧道帷幕注浆模拟的数值模型,详尽分析了掌子面距富水断层不同距离时隧道掌子面岩体的应力场和位移场,探讨了不同条件时隧道的稳定性;同时就隧道施工中不同帷幕加固范围时隧道围岩的位移、应力进行分析,探讨了隧道帷幕注浆安全、经济、合理的加固范围。以上两方面的讨论为金子山隧道帷幕注浆提供了必要的技术支持,论文的研究方法和研究思路可供同类工程借鉴。     

喀斯特地形的隧道施工的探讨

岗乌隧道位于贵州省关岭——普安区间,属于典型喀斯特地形隧道,该隧道全长13188m,全隧共设置3座横洞1座平导,在D1K872＋000线路左侧设置长约1620m的1#横洞;在D1K875＋500线路左侧设置长约1630m的2#横洞;     

复杂层状岩层隧道塌方原因分析及其治理

围岩呈薄层状、支护结构-围岩未耦合和施工不当导致复杂层状岩层的新扎沟隧道塌方,结合工程实际情况,提出双排超前注浆小导管＋钢拱架＋喷射钢纤维混凝土联合治理塌方区域,在塌方影响区域设置监测站。监测数据显示,围岩变形在一定的时间段内趋于稳定,表明该方案治理复杂层状岩层隧道塌方行之有效。     

砂基中泥浆盾构法隧道施工开挖面稳定性试验研究

 通过模型试验，对泥浆盾构施工中泥浆维持开挖面稳定的力学机理，开挖面前缘土体的应力变化规律，泥浆压力作用机理及泥皮形态进行了研究，提出了中粗砂地基中临界泥浆压力 公式。     

喀斯特地区防渗帷幕设计及施工特点

喀斯特是水工建筑物基础常遇到的地质问题,若处理不好会引起水库渗漏甚至危及水工建筑物的安全,因此如何有效的针对喀斯特地基进行防渗帷幕设计,防止水库渗漏,对喀斯特地区水利水电工程有着重要意义。本文结合笔者的工程实践,对喀斯特地区帷幕设计的前期工作、设计要点和施工特点进行了较全面的介绍,与读者交流探讨。     

安顺市喀斯特地区水资源可持续利用评价研究

基于喀斯特地区地貌和水资源开发利用现状,以可持续发展理论为基础,提出了贵州典型喀斯特生态系统水资源指标评价模型。通过进一步收集和研究区域相关资料,利用层次分析等数学手段,确定了评价体系中各指标相对权重,从而对研究区域水资源可持续利用程度进行了定量的综合评价。结果表明：对2010～2012年的相关指标数据分别进行评价,最终得出水资源可持续利用水平年顺序为：2012〉2011〉2010,其中社会环境和经济发展水平对该区域水资源可持续利用的制约性明显。通过评价,丰富了水资源可持续利用研究领域,同时也为安顺喀斯特地区生态环境改善、实现资源可持续利用做出贡献。     

富水岩质隧道开挖稳定性分析

为了对富水区岩质隧道开挖的安全范围进行研究,基于弹性多孔介质和Ｂｉｏｔ－Ｗｉｌｌｉｓ理论模型,考虑开挖过程中渗透系数变化,建立隧道开挖三维流固耦合模型,并以此对重庆花阳隧道的开挖稳定性进行分析。通过不同的开挖距离（步长）将中间迭代过程中的应力结果嵌入到流体模型的孔隙水压力中,实现流固耦合作用下隧道动态开挖过程稳定性分析。结果表明:在隧道富水段,原位应力增大是由孔隙水压力产生的,距离富水段开挖前１０ｍ和开挖后３０ｍ是应力、位移发生突变的区域,突变率将近５０％,在开挖富水隧道时,应在安全范围内对隧道进行加固,保持隧道的稳定性。论文成果可为隧道现场灾害治理提供参考性意见。     

喀斯特地区枯水资源承载力评价及空间分布研究

利用地理信息系统的空间分析功能和遥感的快速、准确获取有效信息的功能,并结合灰灰关联度分析对贵阳地区的枯水资源承载力进行了分析评价,这种评价方法避免了喀斯特地区枯水资源承载力评价标准还不确定的凶素,仅用到了各评价指标的原始量化值,评价结果更为直观、科学,对枯水资源承载力的评价具有较大的参考价值.     

内外组合施工扰动下隧道洞口边坡稳定性分析

山区高速公路在建设过程中,隧道洞口的开挖往往容易造成洞口处滑坡。为保证隧道洞口的边坡稳定性,以邢汾高速公路清家沟隧道为依托,采用ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳＮＸ有限元软件分别对该边坡在自然状态、坡脚开挖、隧道开挖、坡脚＋隧道开挖四种工况下的边坡稳定性进行了数值模拟计算。结果表明:内外组合施工对隧道洞口边坡的扰动性最大,并且沿着隧道洞口向四周逐渐减小,因此需要对此处进行有效的加固处理措施。     

基于变质量突水模型的隧道开挖安全厚度研究

突水突泥是隧道穿越岩溶、风化花岗岩等软弱地层常面临的地质灾害之一。在隧道开挖过程 中,预留必要的安全厚度是保障岩土体不被高水压击穿,遏制突水突泥灾害的重要措施。为了确定合适 的安全厚度,首先基于溶质运移和多孔介质渗流理论,导出可以考虑软弱地层颗粒物迁移的多场耦合突 水突泥理论模型;其次依托实际隧道工程,采用 Ｃｏｍｓｏｌ多场耦合系统开展不同安全厚度下的隧道渗流 侵蚀特性数值研究。通过分析地层孔隙率、渗透率、涌水及涌泥量发展规律,评定发生潜在突水突泥灾 害风险,进而确定合理的安全厚度。结果表明:防突厚度小于 4ｍ时,短时间内掌子面前方颗粒即发生 显著流失,极易形成突水通道,涌水涌泥量大大超过开挖设计的标准。当防突厚度大于 5ｍ,地层围岩 孔隙率、渗流通道得到有效遏制,掌子面的涌水涌泥均得到有效控制。从安全、经济、技术角度分析,防 突厚度建议取 4ｍ～5ｍ。     

爆破荷载对隧洞围岩稳定的影响研究

该文以数值模拟为主要手段,研究隧洞爆破开挖施工引起的围岩动力响应及其对围岩稳定性的影响.研究表明,隧洞爆破开挖施工时,爆炸冲击荷载会在短时间内造成围岩的破坏,随后主要以爆破振动的形式作用于近区围岩.     

岩溶隧道地质雷达超前预测预报技术

隧道施工中对掌子面前方一定范围内的地质情况进行超前探测和预报是保证隧道施工安全的关键。在宜万铁路金子山隧道岩溶富水区施工中,引进了地质雷达等仪器对隧道进行超前地质预报。同时,针对地质雷达探测中因物理探测本身具有的多解性等弱点,在施工实践中逐步提出并形成了以"中、长物探和水平地质钻探验证"为主的综合式超前地质预测预报技术。采用该技术,成功预报并穿越了金子山隧道F2岩溶富水带。金子山隧道安全、顺利贯通证明了该技术的实用性和有效性。     

岩溶区公路隧道围岩分级专家系统设计与应用

岩溶地质条件对公路隧道建设影响较大。隧道在建设过程中围岩分级除考虑常用指标外,还须考虑岩溶影响因素指标。以广西岩溶区实际工程为背景,提出了考虑多因素的岩溶状态指标分析方法,建立以岩石坚硬程度、岩体完整程度、地下水状态、结构面产状和岩溶状态5个指标的围岩分级模型。根据MatLab和C++的软件平台设计,植入分级指标参数归一化算法,结合广西瑶寨等3个隧道工程,建立了神经网络专家知识库。最后对专家系统软件进行工程应用,软件判别与实际勘察判别一致性达到80.89%,工程应用效果良好。     

岩石高边坡施工期稳定性综合评价

边坡稳定性评价是边坡施工期的关键问题之一,单一的评价方法具有不充分性和不完善性。锦屏一级水电站左岸边坡地质条件复杂,边坡稳定性问题突出。分析了左岸边坡岩体变形破坏机理和失稳模式,计算了各种失稳模式的安全稳定系数,结合多种监测成果以及参考几个典型人工岩石边坡失稳及监测结果,对锦屏一级水电站左岸岩石高边坡稳定性进行了综合评价。研究结果表明左岸边坡目前基本处于稳定状态,边坡支护设计基本满足边坡稳定性要求。并提出了边坡安全监测建议。     

二滩水电站进厂交通洞围岩结构体稳定分析方法探讨

二滩水电站交通洞为永久交通要道,洞室围岩为硬质裂隙岩体,结构面的不利组合是导致围岩失稳的重要原因之一。利用赤平极射投影和实体比例投影法进行围岩结构体的稳定分析是行之有效的方法,配合简便计算更能给人有一种量的概念。文中对传统的分析方法和程序的完善作了探讨。     

某岩溶地区深厚碎块石填土岩土工程勘察与评价

以贵州某项目为例,通过查阅历史卫星图像、野外钻探、原位测试及土工试验等手段,查明了深厚碎块石填土的物理力学性质及状态,对场区土层结构和分布,场地地震效应和地基稳定性等方面做出岩土工程评价,为工程的基础选型、地基处理设计提供了可靠的工程地质依据。     

回归应力场下的大型地下岔管围岩稳定及衬砌结构分析

根据实测点反演研究区域的初始应力场是地下洞室围岩稳定性分析的首要工作。采用有限元模拟中常用的多元线性回归与逐步回归相结合的方法,结合某水电站地下尾水岔管段区域地形地质条件回归得到初始应力场,并在较准确的回归应力场下,研究该大型地下岔管在完建、运行和检修工况下衬砌厚度对围岩稳定及衬砌结构本身的影响,提出较合理的支护措施。     

普立特大桥隧道锚碇区岩体工程地质特性研究

在建的普宣高速普立特大桥为主跨628 m的悬索桥,其一侧采用隧道锚碇。隧道锚碇区岩体主要存在的工程地质问题是岩体卸荷与岩溶问题。开挖了长120 m的探洞,并在探洞内开展现场岩石力学试验、声波测试和地质描述,获得了岩体物理力学参数与岩体基本质量分级情况。在此基础上,分析了岩体卸荷与岩溶随高程变化和埋深发育的规律。针对岩溶地区建设隧道锚碇可能存在的工程地质问题,探索了一条采用地表地质调查、地质测绘、钻探、洞探、坑槽探、钻孔弹性波测试、勘探斜洞、原位试验钻孔等多种勘探方法的综合勘探技术与分析方法,为隧道锚设计与稳定分析提供了基本依据,可在类似工程中推广。     

岩溶回填改善地下洞室群围岩稳定性的数值分析

岩溶是石灰岩地区地下水作用的过程与结果,是隧道洞室所面临的不良地质现象之一。结合岩溶系统区域内大型地下电站的建设,采用显式有 限差分法模拟地下厂房的施工开挖,分析了岩溶系统对地下厂房洞室群围岩稳定性的影响,
评价了溶洞回填处理措施的加固效果。     

水工隧洞土洞段稳定性分析及支护效果研究

水工隧洞围岩的应力分布及变形特征对保证其长期稳定性具有关键的作用。该文以中部引黄施工支洞为例进行实态建模,通过利用有限差分程序FLAC3D进行分析计算。研究结果表明,未加强支护前,锁脚锚杆所受的压应力已超过锚杆的抗压强度,拱脚处应力集中现象明显;变形主要集中在拱顶、底板部位;加强支护后,钢拱架变形、钢拱架轴力和锚杆最大拉应力都得到减小。支护效果稳定且能够满足施工及后期运行要求。