浅埋破碎带隧道地表预注浆的数值分析

对浅埋偏压破碎带隧道在预注浆和不注浆两种情况进行了受力和变形两方面的性状数值模拟分析。结果分析表明,预注浆加固效果明显,采用地表预注浆技术对浅埋偏压破碎带隧道围岩进行加固来减小隧道开挖周边围岩的渗透系数并提高围岩的强度和完整度,达到安全快速通过破碎带的是可行的,对今后超前地表预注浆的实施有一定的指导和借鉴意义。     

地铁隧道穿越断层破碎带预注浆加固技术研究

通过青岛地铁4号线人民会堂站F1断层破碎带超前预注浆工程实践,开展浅埋大断面地铁隧道穿越断层破碎带预注浆加固治理技术研究,探索治理浅埋大断面地铁隧道穿越断层破碎带的有效手段,研究结果表明:对于浅埋大断面地铁隧道,采用先探测后注浆、地表与洞内联合注浆的综合治理方法是治理断层破碎带塌方的有效手段;对于临海断层破碎带,为防止海水离子对断层破碎带及车站结构的不断侵蚀作用,可考虑在车站两侧采用水泥—水玻璃和硫铝酸盐水泥材料,中间区域采用普通水泥和硫铝酸盐水泥材料,在保证车站开挖安全和稳定性的前提下,尽可能的降低施工成本。     

富水断层破碎带隧道复合控制注浆加固技术分析

依托某隧道富水断层破碎带突水突泥地质灾害处治工程,阐述了断层突水突泥过程、水文地质特征、灾变机制、复合控制注浆方案、施工工艺及注浆效果评价等,提出富水断层破碎带突水突泥地质灾害复合控制注浆处治关键技术。     

隧道断层破碎带超前帷幕注浆加固技术研究

山岭隧道穿越岩性复杂、节理发育的断层破碎带,为维护断层破碎带地段围岩的稳定性,降低隧道施工引起的坍塌失稳风险,常采用超前帷幕注浆对隧道断层破碎带进行加固。根据超前地质钻探探明了断层破碎带的规模,进行了注浆设计,采用数值模拟和现场实测验证了注浆加固效果。工程实践证明,超前帷幕注浆是一种维护围岩稳定、保证隧道施工安全的工程措施。     

深部巷道破碎围岩注浆加固效果综合评价

为了研究深部巷道破碎围岩注浆加固效果,以山西某矿2301巷道作为试验巷道,采用P-Q-t参数法、浆液填充率法、岩体力学参数法、分段注水法、钻孔电视法、物探法对破碎围岩注浆加固效果进行综合评价,并对锚杆、锚索预紧力进行测试和巷道变形进行监测。研究结果表明:P-Q-t参数法以定压与定量作为注浆结束依据,注浆压力达到预设压力,且注浆速度小于5 L/min的时间持续一定时间,则结束注浆。注浆后地层注浆填充率为93.2%,岩层整体性得到提高且孔隙率降低了39.35%,地层注水量明显减少,裂隙发育度降低;注浆后,钻孔裂隙被白色浆液填充,围岩完整性得到提高,条纹消失,地层成为连续的整体;锚杆、锚索,预紧力均达到150 kN,巷道变形量较小,满足了工作面回采的要求。     

探析地表超前预注浆技术在治理阿拉坦隧道浅埋破碎带中的应用

公路隧道常因地质地形原因要穿越浅埋破碎区,此区域隧道开挖时容易产生塌方,造成重大的安全和质量事故。文章依托鲁霍一级公路阿拉坦隧道,开展了地表注浆在破碎围岩加固中的应用研究;利用监控量测数据,对浅埋破碎带注浆和不注浆两种情况进行了详细对比,表明注浆方案合理,注浆加固效果明显;研究结果对现场超前地表预注浆的实施有指导和借鉴意义。     

浅析隧道断层破碎带注浆工艺

结合具体工程实例,阐述了在隧道的灌浆工程作业下,在断层带相对较宽、断层处塌方严重情况下,通过合理确定注浆参数,改变注浆顺序,调整注浆浓度和控制注浆压力等方法进行隧道预注浆加固的过程,并得出了注浆加固成功的结论。     

井筒富水基岩破碎带地面预注浆技术

井筒基岩破碎带强度低。厚度大且含水丰富,结合典型井筒工程,采用地面预注浆加固破碎带岩体。使用分支孔对注浆孔进行施工;根据注浆深度、段高的划分、注浆压力等确定注浆量,破碎带堵水率达到99.5%,起到了很好的加固堵水效果,为其它类似井筒注浆施工提供了宝贵经验。     

隧道穿越断层破碎带设计与施工技术探讨

以南广铁路北岭山隧道穿越葫芦田区域断层处理为例,结合其具体工程概况,探讨了隧道工程穿越断层破碎带设计、施工过程中的处理措施和方法,为类似工程设计和施工提供参考依据。     

大断面隧道穿越断层破碎带注浆参数优化分析

针对珠海市某隧道穿越富水地层断层破碎带防水技术难题,基于MIDAS GTS/NX软件对注浆圈厚度、注浆圈范围对隧道位移的影响进行了三维有限元数值分析.结果表明:①随着注浆圈厚度的增加,拱顶沉降和拱脚收敛呈线性降低,注浆厚度为3 m时约能减低50％的拱顶沉降和拱脚收敛;②随着增加注浆圈范围的扩大,隧道沉降和收敛也趋向一致...     

断层破碎带大断面巷道的安全监控与稳定性分析

断层破碎带岩性复杂,巷道压力显现规律多变。对巷道过断层破碎带的监控量测能够及时掌握断层破碎带围岩的变形与支护结构受力信息,评价各种支护所取得的效果及判断施工方案的合理性。淮南矿区顾北煤矿南翼回风大巷穿越断层破碎带,区域地质条件复杂,受构造运动影响,围岩内赋存高水平地应力,巷道处于深部大规模松软围岩内。为研究施工期和运行期巷道围岩的稳定性演化规律,对围岩表面位移、深部位移、锚杆和锚索锚固力及支架压力的变化和分布规律进行监控量测。监测结果显示:(1)由于受F92大断层的水平剪切和挤压作用,与顶拱和两肩相比,巷道两帮的水平位移较大,而锚杆受力较小,锚固作用得不到有效发挥,因此,在F92大断层附近增大了锚索和注浆的支护强度;(2)围岩表面位移和深部位移的监测结果均呈现"底臌变形大于两帮收敛大于拱顶下沉"的分布规律,显示出底板是巷道支护的薄弱环节,因而提出应用底角注浆锚管和帮脚锚杆抵抗底角应力集中区的剪切滑移,底板锚索和底板注浆增强加固底板,提高底板岩体抗剪强度的支护修改方案,底臌量得到有效控制;(3)U型钢支架压力的监测结果显示,围岩作用于U型钢支架上的压力仅为0～0.24MPa,远小于0.4MPa的支架设计承载能力,说明巷道稳定主要是依靠锚注支护来维护,而U型钢支架的作用主要是巷道施工过程中工作面的安全防护。通过对监测结果的分析,为巷道的信息化施工和设计方案的优化调整提供依据。其监测分析成果也可为类似复杂条件下巷道的开挖支护设计和施工提供参考。     

地质雷达探测偏压隧道围岩松动圈的研究与应用

 基于地质雷达测试原理,论证地质雷达用于围岩松动圈探测的可行性。采用LTD–2100地质雷达对云南富邦偏压隧道进行实测,得出如下结论：与常规隧道松动圈相比,地质顺层偏压隧道围岩松动圈厚度偏大;偏压荷载较大一侧的松动范围大于另一侧;最大松动范围出现在拱顶或拱肩位置。基于此,提出针对地质顺层偏压隧道衬砌设计方案及事故处理措施,同时结合现场实际探讨地质雷达测试围岩松动圈的可行操作方法。研究结果验证了地质雷达探测围岩松动圈的可行性,同时为隧道的开挖、支护、施工提供支持与借鉴。     

富水断层破碎带井筒围岩控制

 针对云南某新建煤矿富水断层破碎带垮塌井筒的修复难题,通过现场调研及数值模拟研究,分析富水断层破碎带井筒围岩垮塌灾变机制,提出此类地质及工程条件下围岩控制基本原则和“顺序–联合”控制方法。研究认为：(1) 断层破碎围岩受水致弱化作用后泥化严重,松散体自承能力低,塑性流动显著,是造成围岩失稳及滑移的根本原因;多次低强度无效巷修并开挖造成冒落高度增加,活化断层裂隙,导通局部含水层,是造成破碎区段大面积垮塌及涌水的直接原因;(2) 破碎围岩失稳滑移过程中存在“应力快速卸压区”、“应力过渡区”及“应力集中区”,控制重点在于针对“应力卸压导水区”进行治水封堵及岩体加固,提高其自身承载能力,降低后期支护载荷;(3) 采用滞后变形区一定距离的变角伞状超前注浆预处理,可实现堵水和加固围岩双重目的。临时支护可为后期一次、二次支护提供空间和时间;(4) 适时采用衬砌预埋注浆管方式对破碎围岩内可能存在的空洞进行壁后二次注浆回填和加固,可以提高“围岩–支护体”整体承载能力。     

穿越断层破碎带隧道动力响应特性分析

 通过数值分析和振动台模型试验相结合的方法,研究穿越断层破碎带隧道在地震荷载作用下横向内力分布和纵向动力响应特性。结果表明：围岩条件是影响衬砌地震内力的重要因素,围岩越差,地震作用产生的内力越大,其抗震性能越差;在横断面方向,不同围岩条件下衬砌内力均在共轭45°方向最大,为隧道抗震最不利位置;在纵断面方向,隧道位于围岩与断层破碎带接触面时,衬砌地震内力急剧增大;当隧道断面沿纵向远离断层破碎带一定距离后,其内力趋于一个稳定值。研究结果可为穿越断层破碎带隧道结构抗震设防提供参考。     

秦岭隧道在深埋高地热条件下围岩变形的粘弹性分析

根据秦岭隧道围岩在不同温度下的蠕变试验结果,用粘弹性理论对处于深埋高地热条件下的隧道围岩粘弹性变形进行了定量的分析,指出了高温与常温条件下围岩变形存在的差异及高温条件下可能带来的问题,对及早预防高地热引起的灾害有积极的作用。     

基于差异进化算法的基坑变形与坑外地表沉降关系分析

根据已有研究,基坑围护结构变形基本上可以分解成正向转动、反向转动及绕曲三种变形。它们与坑外地面沉降分布有较明显的对应关系,可采用指数形式的公式进行描述。但是,其中的系数与不同地质条件和围护水平有密切关系,难以精确计算。实际工程分析中通常采用监测参数反演识别方法获取其系数值。目的在于可以通过坑外土体沉降监测获得维护变形情况,预测未来阶段变形。以某市地铁2号线湾家车站基坑为背景,基于差异进化算法中缩放因子F和交叉概率Cr的合理选择,研究指数公式系数反演问题。首先,通过对算法中F和Cr不同取值对指数公式计算结果的影响分析,得到收敛条件最好时的F和Cr值;然后,根据F和Cr值反演系数参数。使用对角线交叉的最小二乘法作为差异选择函数,对原始数据进行处理。工程实践应用表明,基于差异进化算法反演识别参数是效,可用于坑外地面沉降与围护变形对应关系的预测研究。     

深基坑开挖地表移动变形分析的Fuzzy模型

采用模糊数学中的模糊测度理论导出了深基坑开挖引起的周围地表移动变形问题分析的数学模型，并用该模型对深基坑开挖引起的周围地表移动变形工程实例进行了具体的计算分析。将理论分析结果与现场实测资料比较。二者吻合得较好。这一结果表明。导出的模糊测度理论模型适用于预测分析城区深基坑开挖引起周围地表移动变形问题。     

深基坑降水施工对地表沉降影响分析

天津站交通枢纽后广场基坑开挖面积大,水源补给充分,通过模拟计算和实测数据对比分析,总结出深基坑降水施工引起周围地表变形规律。研究结果表明:降水施工会对约45m范围内的土体均产生较大沉降影响;第三、四步降水主要引起地表沉降;降水施工引起墙后土体向基坑外侧位移,基坑开挖使墙后土体向基坑内侧位移。     

震源机制和断层面的介质刚度对强地面运动的影响

1999年9月21日台湾集集地震(MW7.6)的近断层强地面运动分布具有2个明显特点:(1)地表水平峰值加速度、峰值速度和位移在断层两侧的分布不对称,上盘效应明显;(2)加速度、速度和位移沿断层方向分布特点不一致。在理论分析和对台湾921集集地震的震源机制和断层面的介质特性研究的基础上,建立起一个简化的有限移动源模型,用有限元方法对设计模型的地面运动进行了数值模拟,模拟结果与921集集地震观测到地面运动分布特点相似,并得到如下结论:在不考虑场地条件等影响因素的情况下,断层面的介质刚度在一定程度上影响近场地震动加速度和速度的大小,地面峰值加速度近似与断层面的介质刚度μ成正比,地面峰值速度近似与断层面的介质刚度的平方根μ成正比。另外,与断层面介质特性有关的断层位错量、断层面的倾角、破裂方式和运动方向等震源机制参数对强地面运动分布特点也有很大的影响。过去的研究通常简单地把近场地面运动分布不均匀性归结为震源破裂过程的复杂性,研究结果进一步表明,震源机制和断层面的介质刚度是造成近场强地面运动分布不均匀性的主要因素,震源的复杂性与震源机制和断层面的介质刚度不均匀分布有关。     

地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨

 地震作用下边坡破坏机制是边坡动力稳定性分析的前提,目前主要采用拟静力与动力有限元时程分析的方法进行分析,认为地震边坡破坏机制为剪切破坏,并以极限平衡法计算得到的剪切滑移面作为地震动力作用下的破裂面,而不考虑地震荷载作用下的拉破坏,从而使地震边坡稳定性分析失真。汶川地震边坡调研发现,滑坡上部多数发生拉破坏,甚至有些岩土体被抛出,这是一个很好的启示,为此,采用FLAC动力强度折减法,结合具有拉和剪切破坏分析功能的FLAC3D软件对地震边坡破坏机制进行数值分析。计算表明,地震边坡的破坏由边坡潜在破裂区上部拉破坏与下部剪切破坏共同组成,而不是剪切滑移破坏,通过多种途径给出地震边坡破裂面位置的确定方法,为边坡动力稳定性分析提供更加准确的基础。