软岩隧洞围岩稳定分析及施工方法研究

在软岩地层中开挖大跨度引水隧洞,围岩自稳能力差,如何保证围岩稳定,进行安全施工是最突出的问题。通过现场踏勘调研,根据引水隧洞的工程地质条件,建立三维模型,基于卸荷岩体力学理论与方法,对开挖后的围岩稳定性进行了详细计算分析。计算结果表明,考虑开挖过程中的动态卸荷效应后,围岩产生了较大的变形,但主要集中在断层和隧洞相交的局部位置附近,洞轴线剖面其它位置的拱顶沉降大约在10 mm左右,隧洞周边位移相对值在规范允许范围之内,没有大范围失稳趋势。断层、不整合接触带位置附近的卸荷效应影响尤为明显,出现了明显的塑性区,产生了局部变形和应力集中,应该引起足够的重视,在开挖的过程中要及时或超前支护。最后,根据计算分析结果,提出了一些切实可行的施工方法建议措施。研究成果为引水隧洞的设计和施工支护提供了重要的参考。     

晋西北上第三系红粘土工程地质特性与隧洞施工措施

上第三系红粘土地层,其工程性质复杂,组成物质和相变较大,在实际开挖施工过程中,N2红粘土隧洞易发生塌方和大变形,严重影响隧洞掘进和围岩稳定。以引黄入晋工程的上第三系(N2)红粘土隧洞为例,通过对N2红粘土的结构、构造及工程性质研究,分析其变形及破坏的特征,对围岩变形及塌方洞段提出了合理的工程处理措施,效果较为显著,同时提出了隧洞施工方法建议,可作为类似工程设计和施工的参考。     

建井科技文章简介

通过断层破碎带的全断面开挖施工 《隧道工程》1983,№2,P47 八一林隧洞是引滦入还工程主要隧洞之一,采用全断面钻爆法施工,临时支护以锚喷为主,特殊情况下也考虑采用锚喷混凝土结合钢支撑支护。当工程进行中遇到意外的断层及其严重风化造成的破碎带,主要为红黄色粘土及碎粒状岩石,经研究采用如下措施:光面爆破,但顶拱孔布置在设计线以下0.8～1.0米,眼深改为1.0米;利用撬棍和风镐修理轮廓以便进行锚喷临时支护;由楔缝锚杆改为砂浆锚杆,布置在边墙和拱顶,两次喷射混凝土(总厚5～7厘米);加强围岩监测,随时掌握围岩稳定     

木棚支护条件下的旧巷道断面刷大工艺优化及锚固支护参数的确定

陕庄煤矿东回风大巷断面刷大工程为研究对象,采用FLAC3D数值模拟方法对原木棚支护条件下的巷道断面围岩应力分布、拆除木棚支护后的围岩应力重新分布、不同开挖步骤完成断面刷大后的围岩应力再分布特征、以及不同支护顺序进行比较研究.分析了刷大工程中顶板及两帮变形破坏特征,确立了先开挖顶板、后挖两帮的分步开挖方法及开挖过程中采取的分步支护措施等工艺优化方案.     

对大变形隧洞复合衬砌结构的研究

围岩大变形是高应力区地下工程建设的一大难题.简要介绍了围岩大变形,并提出围岩后期大变形也是在工程建设中不能忽视的工程难题.分析了常用的支护结构形式,分析了目前的复合衬砌结构在对大变形洞段的支护上存在的不足.在此基础上提出采用塑性材料充填的复合衬砌来进行大变形隧洞的支护.以期能改善在深埋隧洞中的围岩加固,提高围岩稳定性等问题.     

大断面软岩巷道底鼓机理及控制对策研究

针对大断面软岩巷道在开挖支护后所表现出的底鼓现象,对其耦合控制对策进行了数值模拟及工程应用研究。对大断面软岩巷道底鼓变形机理研究表明,大断面软岩巷道底角是支护的关键部位;巷道是一个有机整体,单一的支护效果并不明显,必须进行全断面支护。基于上述研究,提出底鼓耦合控制对策,即在锚网索耦合支护的基础上,利用底角注浆锚杆对关键部位进行加强支护,从而达到控制巷道底鼓变形的目的。数值模拟与工程应用结果表明,采用底鼓耦合支护形式,可以有效地控制围岩底鼓变形,巷道围岩稳定性大大提高。研究结果对于大断面软岩巷道底鼓控制具有一定的指导意义。     

长距离小断面输水隧洞施工下穿高速公路控制技术

结合大樟溪—东张水库输水隧洞工程,全面对长距离小断面输水隧洞施工下穿高速公路控制技术探究分析,隧道下穿位置采取新奥法为指导思想进行隧洞施工。隧洞开挖采取光面爆破或预裂爆破,最大限度地减少爆破对围岩的破坏和道路路面的震动,初期支护采取小导管超前预加固、钢支撑、锚喷网支护。同时采取围岩量测技术掌握围岩的动态,根据围岩的位移情况,调整施工参数,保证下穿隧洞施工的安全与质量。     

内蒙古不连沟煤矿特大断面切眼联合支护技术

为了解决内蒙古不连沟煤矿松软地层中宽度为9.2m特大断面切眼支护难题,采用了先掘进工作面内侧宽度为5.5 m切眼,尔后掘进外侧宽度为3.7 m切眼的分次成巷施工方法.在锚网索支护的基础上,探索了增加锚吊梁和点柱等加强支护的措施;通过切眼顶板的注浆,实现了围岩补强加固的目的.这种联合支护技术,增强了支护结构体的刚度,改善了松软围岩的力学参数.实践证明,该技术实现了内蒙古不连沟煤矿软岩大断面切眼的成功支护,并可以在地质和工程条件类似的大断面切眼支护设计中推广使用.     

大断面软岩巷道支护技术浅析

针对软岩大断面、围岩稳定性差的巷道施工,利用"新奥"理论解决了软岩大断面巷道的支护问题,在大断面软岩巷道支护形式与参数选择上积累了经验,为类似地质条件下的巷道施工提供借鉴。     

草峪岭隧洞3号标段软弱围岩支护技术

草峪岭隧洞3号标段软弱围岩占80％，隧洞开挖后极易发生片帮、冒顶事故。施工中通过采取超前锚杆、系统锚杆、钢拱架、喷射混凝土等联合支护形式，有效地提高了围岩的稳定性，保证了隧洞开挖的顺利进行。介绍了其支护技术及施工中的注意事项。     

宁夏某引水工程隧洞围岩变形机理分析及处理

以宁夏中南部某引水工程为对象,研究隧洞软岩的工程特性,为工程设计、施工和安全运用提供科学依据。通过勘探、试验、测试和数值模拟等手段,研究软弱围岩水理特性、胀缩性、流变特性、力学特性和变形机理。从软岩的物质组成、赋存环境等方面揭示了其区域特性方面的差异及软弱围岩变形随环境的变化规律,提出了平缓层状软弱围岩隧洞支护时机及支护措施。宁夏中南部地区广泛分布的白垩系、第三系泥质系列软岩由于其亲水性强,具有胀缩、崩解、流变、时间效应和对环境变化敏感等工程特点,容易引起隧洞的变形破坏,研究成果从开挖方式、保护时机和支护技术方面,为采取有效的措施抑制或减弱泥岩产生对工程不利的变形影响提供依据。     

第四系地层隧洞变形监测及稳定性分析

本文通过对第四系地层原形试验洞施工开挖全过程及后期变形监测,了解隧洞围岩的稳定性及变形特性,为隧洞的结构设计、施工开挖、支护等提供科学依据。     

软岩隧洞的施工经验探讨

新疆北部干渠的隧洞围岩均为第三系的砂岩、泥岩等,属极软岩,通过对软岩隧洞的开挖、支护、塌方的处理以及小洞径长隧洞工程施工中遇到的主要问题的处理,总结了一些经验,供今后软岩隧洞以及小洞径长隧洞施工时参考。     

大断面巷道快速开口施工工艺优化

针对大断面巷道在开口施工时掘进效率低、难度大、围岩稳定性差等技术难题,通过研究对53032巷开口时采用分层聚能爆破施工工艺,并采取"撞楔超前支护+钢棚砌碹支护"联合支护措施。分层聚能爆破施工可有效降低爆破震动对不稳定围岩破坏作用,联合支护措施提高巷道开口时围岩稳定性,巷道开口速度提高至5.3m/d。     

白川电站隧洞软岩特性与支护型式研究

白川水电站隧洞围岩为碎屑岩,具有岩性软弱,强度低,模量低,遇水后表面易软化、崩解,失水后易干缩开裂,干湿效应显著。该文深刻阐述了白川水电站隧洞白垩系软岩围岩工程地质特性、围岩类别划分,总结了施工中所采用开挖及支护型式、控制围岩稳定的措施和方法。     

大断面软岩斜井高强度钢管混凝土支架支护技术

查干淖尔矿主斜井泥岩段围岩变形量大,速度快,巷道支护困难,结合主斜井泥岩段膨胀性软岩的工程地质条件和围岩变形特征,并结合主斜井泥岩段的巷道围岩变形特点,设计了高强度钢管混凝土支架支护方案,其中,巷道断面采用马蹄形,钢管混凝土支架主体钢管选用194 mm×10 mm无缝钢管,充填C40钢纤维混凝土,辅助金属网支护和混凝土喷层支护。通过数值分析可知,主斜井泥岩段开挖后及时施加钢管混凝土支架支护方案,钢管混凝土支架承载能力大,能够提供强大的支护反力,限制巷道围岩向巷道空间的移动,保证巷道围岩稳定和支护结构可靠。通过巷道施工和现场监测分析可知,大断面软岩巷道高强度快速支护方案易于施工,能够维持主斜井泥岩段软岩巷道围岩的稳定。     

深部软岩大断面硐室开挖与支护方式优化

针对深部软岩大断面硐室围岩松动圈范围大、变形持续时间长、支护承载力不足等问题,以巨野煤田万福煤矿带式输送机机头硐室为工程背景,采用数值模拟和现场试验的方法,建立了围岩变形与塑性区控制指标,开展了不同开挖方式和支护形式的优化研究。结果表明：合理的台阶高度能够有效降低帮部围岩变形和塑性区深度;约束混凝土支护对全断面围岩变形和塑性区深度均有较好的控制效果。现场应用证明,带式输送机机头硐室采用台阶法开挖与约束混凝土支护体系,满足硐室稳定性控制要求。     

影响沙湾隧洞围岩稳定的因素及采取的支护措施

沙湾隧洞是东深供水改造工程中的一段,断面尺寸6 8m×7 9m。分析了影响该隧洞围岩稳定的一些因素,介绍了不同围岩类别的支护型式及特殊地段的处理措施,并对隧洞勘察提出了一些建议。     

第四系地层隧洞变形监测及稳定性分析

本文通过对第四系地层原形试验洞施工开挖全过程及后期变形监测，了解隧洞围岩的稳定性及变形特性，为隧洞的结构设计、施工开挖、支护等提供科学依据。     

断层破碎带软岩巷道预注浆复合支护技术研究

针对软岩巷道围岩稳定性问题,以地处区域构造大断层中的南阳坡煤矿巷道为例,提出使用预注浆复合支护新技术,建立"先勘探、预稳定、后施工、强加固、多保险、重测量、准反馈、再优化"的新施工理念。对注浆材料、锚杆规格等进行分析,现场锚杆轴力检测和围岩变形量监测证明了该支护技术的适宜性。结果表明,预注浆锚网喷U型钢架复合支护技术能有效地控制锚杆轴力和围岩变形;新施工理念比较实用,有助于保证巷道施工安全;聚氨酯类非水溶性注浆材料适合于遇水软化围岩的注浆防渗补强;巷道开挖沿纵向主动压力区大致处在25m范围左右,对于同一断面,巷道开挖对顶板的影响较大。