厚层偏压隧道洞口边仰坡稳定性及其预加固技术

飞仙关隧道雅安端洞口地处厚层松散堆积体段,地质条件复杂,隧道岩体松散破碎、不稳定,节理裂隙非常发育,地表渗水严重等情况,且围岩地应力分布十分不均匀,使得隧道浅埋偏压的受力特征尤为明显,从而严重弱化了洞口边仰坡的稳定性。文章分析了洞口边仰坡的影响因素和破坏机理,通过数值模拟计算研究了飞仙关隧道雅安端洞口边仰坡分别在不同洞口埋深下的稳定性,以及采取隧道洞口地表预加固措施后边仰坡的稳定性。研究结果表明:隧道洞口埋深对隧道围岩应力、地表位移和边仰坡塑性区的大小有很大影响;隧道洞口采取预加固技术处理后围岩各项指数明显减小,边仰坡稳定性有较大的提升。计算结果对飞仙关隧道的设计和施工具有指导作用,特别是在围岩地质条件较差的地区,对洞口采取预加固措施以提高边仰坡稳定性是非常必要的。所得研究成果对厚层偏压隧道洞口边坡稳定性分析具有一定的参考价值和借鉴意义。     

浅埋偏压破碎带隧道综合进洞施工技术

龙井隧道进口段地形横坡60°～70°,穿过强风化流纹岩,围岩呈碎石状压碎结构、节理发育,上部残坡堆积体最小厚度4.5m,开挖时极易坍塌滑坡.针对浅埋偏压松散破碎围岩的地质条件,采用砂浆锚杆配合小导管注浆加固边仰坡、偏压处反压回填、地表注浆配合管棚成型、台阶法预留核心土开挖、洞内拱部超前小导管注浆、径向小导管注浆及临时仰拱支护等多项综合技术,保证了施工安全、加快了工程进度、提高了劳动效率及确保该隧道运营阶段的安全.     

隧道洞口含软弱夹层仰坡振动台试验研究

为研究地震作用下含软弱夹层隧道洞口仰坡的动力响应特性,针对含软弱夹层隧道洞口仰坡开展大型振动台试验研究,通过分析水平和竖向激振作用下洞口段仰坡和衬砌模型动力响应和破坏特征,得到以下结论:水平向激振作用下,仰坡沿坡面向上存在明显加速度放大效应,软弱夹层对竖向加速度激振时仰坡动力响应有显著影响;越接近临坡面,衬砌结构加速度响应和越大,并且洞口段隧道衬砌拱顶加速度峰值最大,仰拱最小,衬砌结构受力状态复杂;竖向加速度激振时,软弱夹层上覆模型土出现松动,坡脚土体出现挤压、掉块,仰坡整体上保持稳定;在水平向激振作用下,而含软弱夹层仰坡则在坡脚土体先被挤压破碎,然后坡顶表面沿软弱夹层位置出现张拉裂缝,上覆土体沿软弱夹层滑动,最后土体大规模崩塌、滑落。竖向和水平激振力作用下,衬砌45°方向应变幅值最大,衬砌洞口段设防长度为25 m。该研究成果可以为山岭隧道洞口段边坡抗减震研究和设计提供参考。     

复杂条件高危隧道施工灾变工程对策研究

针对新建大庆至广州高速公路湖北省黄石至通山段白人岩隧道隧道施工过程中出现的洞口段山体塌陷、洞身段拱顶下沉严重等施工难题,运用隧道工程理论与技术以及方案优化等方法,结合隧道实际情况与工程实践,对白人岩隧道仰坡塌陷并伴开裂、仰坡滑坡隐患以及洞内严重突泥突水等为题进行了详细分析,提出了＂先稳边仰坡、后加固洞身段、全过程监控＂施工原则,分析得出了稳定边仰坡、加固洞身段、围岩实时监控以及施工组织与工艺等技术。由实践结果表明,采用工程对策后能够稳定边仰坡并使洞身段拱顶得到控制,同时可较好地减少隧道施工中突泥突水的发生。     

偏压连拱隧道洞口仰坡失稳机制的数值分析

以江西某高速公路一浅埋偏压连拱隧道为背景,用Marc有限元程序对其出口段进行了动态施工的三维数值模拟.从施工过程中的应力(剪应力和正应力)集中、塑性区的分布形态和发展规律、仰坡轴向和横向地表位移的分布特征等方面,系统研究了偏压连拱隧道强风化仰坡因施工而引起的失稳机制.结果表明:(1) 塑性区和应力集中区在模拟施工过程中只出现在洞体附近,可能的仰坡失稳往往是隧道施工失稳的累进性响应,机制是:隧道开挖引起近洞区的塌落和挤出破坏,从而扰动相对较远的仰坡,削弱甚至破坏其稳定性;(2) 隧道上方和近山脊一侧仰坡轴向和横向位移比近山谷一侧的大,仰坡失稳往往从隧道上方和埋深较大一侧开始;(3) 洞口仰坡的轴向水平位移前缘大,后缘小,垂直位移后缘大,前缘小,与圆弧型剪切滑移边坡的位移模式很吻合.     

偏压连拱隧道洞口仰坡失稳机制的数值分析

以江西某高速公路一浅埋偏压连拱隧道为背景,用Marc有限元程序对其出口段进行了动态施工的三维数值模拟。从施工过程中的应力（剪应力和正应力）集中、塑性区的分布形态和发展规律、仰坡轴向和横向地表位移的分布特征等方面,系统研究了偏压连拱隧道强风化仰坡因施工而引起的失稳机制。结果表明：（1）塑性区和应力集中区在模拟施工过程中只出现在洞体附近,可能的仰坡失稳往往是隧道施工失稳的累进性响应,机制是：隧道开挖引起近洞区的塌落和挤出破坏,从而扰动相对较远的仰坡,削弱甚至破坏其稳定性;（2）隧道上方和近山脊一侧仰坡轴向和横向位移比近山谷一侧的大,仰坡失稳往往从隧道上方和埋深较大一侧开始;（3）洞口仰坡的轴向水平位移前缘大,后缘小,垂直位移后缘大,前缘小,与圆弧型剪切滑移边坡的位移模式很吻合。     

厦大人行隧道进口洞口段地表注浆加固及大管棚施工技术探讨

本文介绍了厦门大学人行隧道进口段Ⅱ类加强围岩的预加固设计、施工方案,通过地表注浆预加固及大管棚注浆超前支护等工程措施,使隧道洞口浅埋段Ⅱ类加强围岩采用暗挖法施工予以实现。     

隧道施工降低仰坡稳定性的机理分析

为保证隧道洞口仰坡在隧道施工下的稳定,必须有足够的安全储备.先采用极限平衡法分析施工对仰坡稳定性的影响;然后在确定台阶法施工前提下,模拟隧道施工对仰坡稳定性的影响,二者结果有较好的一致性.针对某隧道洞口仰坡,用有限元强度折减法模拟了不同隧道开挖跨度和隧道间距对仰坡稳定性的影响,得到该隧道的最佳跨度为15m,最佳间距为24m.     

岩湾隧道高倾角裂隙岩质洞口施工技术

岩湾隧道出口出露地层高倾角裂隙发育,部分层面存在夹泥情况.根据工程地质条件,采用临时防护与永久防护相结合,在不改变原设计洞门的前提下,进行洞门岩体加固.施工中采用洞口围岩锚喷网支护、仰坡水平预应力锚索和锚杆加固、边坡上部单墩预应力锚索加固、防爆安全防护、上下台阶法开挖等施工技术,加强隧道洞口围岩变形监测,实现了盾构安全出洞.     

基于BP神经网络和R/S分析的隧道仰坡沉降变形预报预测

隧道洞口处多为软弱岩或浮土,稳定性差,地表位移监测成为判断洞口稳定性的重要手段,因此仰坡沉降变形预测显得格外重要。鉴于仰坡沉降变形具有很强的非线性特征,选取BP神经网络对仰坡的沉降变形进行预测,并验证其可行性,进而利用BP神经网络扩大沉降变形监测的样本。在此基础上,再利用R/S分析对新的监测样本进行重标极差分析,分别得到隧道仰坡沉降-时间序列和变形速率-时间序列的Hurst指数,并结合两项指数确定了隧道仰坡沉降变形的趋势,为判断仰坡的稳定性及治理提供了有力依据。     

张家山隧道浅埋偏压段施工和量测技术研究

浅埋偏压段隧道不良地质条件给施工造成安全隐患,也是决定整条隧道施工成败的关键.重庆云阳至万州高速公路张家山隧道出口部分处于严重浅埋偏压段,讨论了该段施工设计和施工工艺,包括地表注浆预加固、超前注浆锚杆支护、单侧预切槽镶嵌拱架式进洞的分部开挖法、喷锚挂网支护和围岩监控量测信息反馈与预测预报等,成功解决了施工中的难题.围岩变形和地表沉降监测分析结果表明,地表预注浆加固、分部开挖和及时施做初期支护等措施能有效控制围岩松弛,确保施工顺利进行.     

某隧道偏压段初期施工出现的问题及分析、处理

由于地形和线路选线的限制,常常会遇到隧道洞口存在偏压的问题;在开挖过程中常产生隧道边仰坡开裂,甚至发生滑坡、坍塌等事故。在初期施工过程中,应根据隧道所处的地形、地质特点及时对边仰坡进行加固和对原有的加固措施采取相应的调整,同时加强对隧道的量测。本文以萍洪高速某隧道为例,分析在偏压条件下隧道出洞口段施工所产生的问题及对问题采取相应的处理措施。萍洪高速某隧道左线出口段围岩等级为V级。在进洞2m后,仰坡出现一条横向裂缝和纵向裂缝.通过分析其产生的原因决定采用小导管注浆对隧道仰坡的加固,取得了较好的效果。     

卵石层隧道洞口段防排水和加固体系优化设计

针对卵石层隧道洞口段施工松散易坍塌、降水入渗等高风险问题,在原设计基础上进行优化,提出了一种卵石层隧道洞口段防排水和加固体系,即:洞口段新型管棚和洞内排水锚杆联合支护方法;利用新型排水管棚的特殊构造排出上部地层的积水;通过分次注浆方法大幅提升洞口浅埋段围岩的整体力学性能;采用洞内排水锚杆与传统注浆锚杆相结合的布设方式,提前将卵石层内的地下水引出,使水流分别汇入拱形排水管道、环纵向盲管与横向泄水管进行排水作业。该方法有效提高了局部注浆加固效果和地层承载能力,同时降低了运营期隧道内渗漏水风险,可为类似工程提供有益参考。     

高速公路隧道洞口浅埋段的施工技术

通过对高速公路隧道洞口浅埋段施工技术的详细分析,不仅研究了预注浆、预支护、锚网喷、洞口土方刷坡等提高和改善洞口围岩自我稳定能力的加固技术,还探索了具体的高速公路隧道洞口浅埋段开挖的具体施工技术。希望通过这两者施工技术的详细研究,为广大高速公路施工者提供一定的理论指导和帮助。     

隧道洞口仰坡失稳病害整治

针对隧道施工过程中洞口仰坡出现裂纹、失稳并导致洞口上导坑初期支护出现裂缝的病害,结合工程实践,分析了隧道洞口仰坡失稳的原因,介绍了仰坡失稳病害整治处理的技术方案及其施工效果.     

某水工隧洞洞口段围岩稳定性监测实践

以某水工隧道洞口段工程为依托，在分析工程特点和周边环境的基础上，确定以地表沉降、净空收敛、拱顶下沉和锚杆轴力为监控量测项目的监测方案，并结合监测数据对隧道洞口段的围岩稳定性进行研究分析。结果表明：净空收敛、拱顶下沉的变形趋势接近一致，在下台阶及底基层的开挖过程中整体变化量为70%～90%；洞身开挖对地表沉降影响范围是洞径的5倍。监控量测方案能准确反映隧道洞口段施工过程中的围岩稳定状态，可以满足施工安全的需要，对类似围岩稳定监控具有一定的参考价值。     

碎块石土堆积体中的隧道施工技术

为了保证在碎块石土堆积体中的隧道施工安全和顺利进行,在坚持“减少对围岩的扰动、先护后挖、密闭支撑、边挖边封闭”的施工原则下,针对工程的具体情况,采取了地表预注浆、洞口护拱和仰坡、开挖支护和防排水以及二次衬砌的施工技术。     

地下过街通道浅埋暗挖法施工围岩加固效果分析

某城市新建地下过街通道施工采用交叉中隔壁法（CRD）开挖。以此浅埋暗挖开挖支护过程为研究对象,采用3DEC软件建立了地下通道分析模型,通过数值模拟对地下过街通道开挖过程中地表注浆加固与径向系统锚杆加固措施进行了对比分析。研究表明：在浅埋隧道围岩较差的情况下,采用地表注浆加固,改变了原有地层的围岩应力状态,提高了围岩的承载能力,隧道变形控制效果明显。研究结果可为类似地下过街通道设计和施工提供有益借鉴。     

浅埋偏压隧道洞口段施工技术

针对隧道洞口段浅埋偏压且围岩破碎的情况,提出地表注浆加固方法,通过在玉(林)铁(山港)铁路竹高岭隧道的施工实践,表明地表注浆对浅埋破碎围岩加固效果明显,现场可操作性强,值得推广。     

小净距隧道围岩稳定性及加固措施研究

为研究软弱围岩浅埋偏压小净距隧道开挖过程稳定性问题,文中依托新疆上新光隧道工程,基于普氏平衡拱理论,建立三维数值模型,分析浅埋偏压隧道在CD法施工下围岩的力学特性,并提出采用注浆锚杆的中夹岩注浆加固技术。结果表明在隧道施工过程中,采用CD法施工,围岩形变较小,拱腰处形变相对较大;中夹岩出现水平位移,左右线隧道在拱腰处水平位移较小,平均值为4.63 mm;对小净距隧道中夹岩柱采用9 m长锚杆和4 m长小导管注浆加固,有效提高围岩整体稳定性。