穿越断层破碎带隧道合理抗震设防长度研究

 通过动力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作用下沿纵向的动力响应特性,当隧道位于围岩与断层破碎带接触面附近时,衬砌地震内力和应力急剧增大;当隧道断面沿纵向远离断层破碎带一定距离后,衬砌地震内力和应力逐渐趋于一个稳定值。研究表明：断层与隧道轴线夹角为35°～90°时,穿越断层破碎带隧道合理抗震设防长度为隧道跨度的3.5倍,该研究成果可为隧道工程抗震设防提供参考。     

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。     

隧道穿越断层破碎带震害机理研究

首先对汶川“5.12”等各次大地震中跨越断层破碎带隧道震害进行了资料调研,然后通过振动台模型试验及数值计算对跨断层破碎带隧道的动力响应进行了研究,研究内容主要包括围岩与隧道结构的加速度响应特性、地层变形及衬砌结构内力分布规律等。分析结果表明：震害调研结果、振动台模型试验和数值模拟结果有较好的吻合性,穿越断层破碎带隧道在地震中易于产生破坏;隧道断层带段围岩有较大的加速度响应特性,加速度响应在断层接触段不连续;地震过程中断层带段隧道结构对地层具有明显的追随性和依赖性;断层带隧道错动破坏主要由断层带隧道围岩与较好段围岩位移不同步性而造成的位移差值引起,且位移差值与断层带和隧道较好围岩类型有关;隧道断层破碎带段与较好围岩段衬砌结构横断面具有基本相同的内力分布规律,衬砌内力在共轭45°方向最大,但断层破碎带段衬砌具有最大的内力峰值,更易于在地震过程中产生破坏等。以上成果对于合理认识跨越断层破碎带隧道的地震响应特征具有重要意义,可为隧道实际工程设计和施工的抗震设防提供宝贵的基础资料。     

铁路隧道穿越富水断层破碎带施工技术研究

富水断层破碎带地质条件特殊,于该处组织地铁隧道建设工作时难度较大,易在多重因素主导下引发安全事故.本文结合工程实例,以富水断层破碎带的地质状况为立足点,分析施工期间突泥突水事故的具体成因,提出相适应的施工技术,实测结果表明施工质量可满足要求,所提内容具有参考价值.     

TBM隧道穿越断层破碎带施工关键技术

为了说明TBM如何能够顺利地通过断层破碎带,文章以深圳地铁八号线工程为依托,对TBM隧道穿越断层破碎带的关键施工技术进行总结.实践结果表明:超前地质预报、超前钻孔、超前注浆等作为穿越破碎带前的准备工作,是TBM能否顺利通过断层破碎带的的关键.对于可能出现的卡盾、卡机问题需要引起注意.另外在TBM掘进的同时,需要加强对管...     

山岭隧道穿越断层破碎带突发涌水机理分析

断层破碎带除了围岩破碎、稳定性差以外,还常常会赋存大量的地下水,因此隧道穿越断层破碎带施工时经常会面临突泥涌水的危险.东天山隧道位于天山山脉高海拔山区,进口段地表为国家森林保护区,在穿越F1断裂带时突发涌水灾害,详细分析了掌子面涌水情况,包括涌水量、水质和隧道结构变形,结合对F1断裂带区域地表水系分布、地下水类型及地下...     

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。     

东风隧道断层破碎带施工技术

本文对朔黄铁路东风隧道断层破碎带段采用小管棚预支护、锚喷初期支护施工技术作了详细叙述,并对开挖方法作了简要介绍。     

断层破碎带隧道衬砌受力特性研究

为了分析断层破碎带隧道衬砌的受力特性，为断层破碎带隧道衬砌的设计与施工提供理论指导，结合兰州-临洮高速公路新七道梁隧道这一实际工程，开展了一系列研究工作，并得到了一些有益的结论。(1)对新七道梁隧道的施工过程进行了现场监控量测，并采用单因数优选法对监测到的洞周收敛变形进行了回归分析，模拟了洞周的变形规律，进行了信息反馈。(2)根据实测的收敛位移和拱项下沉量，采用平面应变边界元程序BMP90进行了位移反分析，得到了初始地应力侧压系数和围岩的等效弹性模量。(3)推导了围岩的弹性、弹塑性二次、三次应力状态及位移状态，得到了径向应力与切向应力随距洞周距离增加的变化规律。(4)用8节点等参元将分析范围离散化，同时用推导出的6节点曲边节理单元模拟复合式衬砌中间的防水层，采用二维弹塑性平面应变有限元法，用8个阶段模拟了隧道的实际开挖修建过程，分析了防水层的考虑与否对计算结果的影响。(5)选取包括断层破碎带和断层影响带在内的沿隧道纵向300m的计算区域，用8节点六面块体单元将计算区域离散化，同时用推导出的8节点三维节理单元模拟隧道衬砌的变形缝，采用三维弹塑性静力有限元法模拟分析新七道梁隧道各个施工阶段以及建成后围岩和衬砌的受力与变形状态。通过分析比较不设置变形缝、在断层破碎带中间设置一条变形缝、在断层破碎带起止处设置2条变形缝等3种工况的计算结果，可得以下几点：①断层破碎带处的坑道变形和围岩塑性区均明显比非断层破碎带处要大；②由于断层破碎带的影响，初期支护、二次衬砌内力的增加幅度约为100％～30％；③在断层破碎带施做变形缝能够明显起到释放衬砌和围岩中变形能的作用。(6)采用子空间迭代法对有限元体系进行了振型分析，得到了有限元体系的特征值、自振周期和1～5振型的自振形式。(7)对计算区域进行了三维弹塑性八度地震区地震响应分析。通过分析比较不设置变形缝、在断层破碎带中间设置1条变形缝、在断层破碎带起止处设置2条变形缝等3种工况的计算结果，可得以下几点：①在地震作用下，初期支护和二次衬砌的强度检算均为受拉控制；②在断层破碎带附近，地震响应呈明显的放大趋势；③在断层破碎带或围岩变化处，隧道衬砌宜设置变形缝，这样能够有效降低隧道衬砌的内力；④从内力的计算结果来看，在地震作用下衬砌中的内力基本上按50m的间距周期变化，所以为了达到减震的目的，变形缝的间距宜设置为50m：⑤在隧道的抗震设计规范中，规定抗震设防段只包括洞口段、浅埋段和偏压段，但是通过本文的研究可以看出，这一规定是值得商榷的，至少还应包括断层破碎带段。     

高速公路乌鞘岭隧道穿越F4断层破碎带涌水塌方工程对策研究

针对高速公路乌鞘岭隧道穿越 F4断层破碎带发生的涌水塌方事故,结合地质情况和涌水塌方特征,采用地质勘察、现场实测、理论分析等研究方法,探讨乌鞘岭隧道涌水塌方机制及其导致的初期支护破坏的原因,分析其与断层破碎带围岩、地下水、地质构造之间的联系。本段涌水塌方属于断层破碎带引发的泥砾石型突涌灾害。在此基础上,研究涌水段和掌子面的支护设计及施工组织方案,提出相应的工程对策。现场监测结果显示,处治措施实施后,取得较为满意的效果,保证了复杂地质条件下隧道施工的安全。对类似条件下的隧道修建具有重要的指导作用和参考价值。     

地铁隧道施工期冻结法穿越断层破碎带 施工效果现场试验研究

 广州地铁隧道施工期穿越清泉街断裂,采用冻结法穿越断层破碎带施工,对施工期隧道支护结构的受力与变形状态、隧道周边净空收敛、地中位移、围岩压力及孔隙水压力、钢格栅应力、冻融条件下的地表隆沉等进行跟踪监测,通过对监测结果进行分析研究,获得冻结施工条件下的初期支护结构及环境土体应力与变形变化规律,在此基础上提出穿越断裂破碎带的冻结施工建议技术方法,研究成果可供其他工程参考。     

隧道穿越断层破碎带施工技术

结合工程实例,详细介绍了隧道穿越断层破碎带支护、开挖、地下水的处理及超前地质预报和监控量测的施工技术,通过该段施工更加深了对地下工程特别是特殊地质的认识.     

公路隧道断层破碎带施工技术

介绍了西汉高速公路某特长隧道断层破碎带开挖支护施工技术，指出采用先进的施工工艺和技术，加快了断层破碎带的施工，为今后类似工程的施工起到了一定的借鉴作用。     

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。     

隧道穿越富水断层破碎带帷幕注浆形式研究

为解决隧道穿越富水断层破碎带时围岩失稳、突涌水难题,依托黑白面将军山隧道穿越F2断层工程施工,通过数值模拟,研究了无注浆、超前半断面帷幕注浆、超前全断面帷幕注浆等3种注浆形式对隧道围岩变形和支护结构受力的影响规律。研究结果表明：1）相比于无注浆,超前全断面帷幕注浆能减少38.7%的拱顶沉降和41.3%的拱底隆起,拱顶最大拉应力和最大压应力分别减小了65.1%、50.9%,衬砌背后水压力分布较为均匀,最大水压力为1.94 MPa;2）超前半断面帷幕注浆能减少23.9%的拱顶沉降和13.8%的拱底隆起,也能减小最大拉应力和最大压应力,但拱脚处拉应力增大到10.34 MPa时,下半断面水压力较大,最大水压力为2.20 MPa;3）超前半断面帷幕注浆形式在开挖断面上方围岩稳定性较差、下方围岩稳定性较好的情况下,也可以采用。     

盾构隧道穿越断层破碎带开挖面稳定性研究

随着国内越江海隧道的快速发展,穿越断层破碎带盾构隧道开挖面稳定性的研究具有重要的理论价值和工程应用意义。文章考虑完整岩体与断层破碎带交界面的影响,改进既有楔形体 棱柱体模型,建立考虑地质交界面的极限平衡分析预测模型。基于极限平衡理论推导得到盾构隧道开挖面极限支护压力表达式,研究盾构隧道掘进趋近完整岩体与断层破碎带交界面过程中的极限支护力和破坏体倾角的变化规律。结果表明：当盾构隧道开挖面距离交界面较远时或已通过交界面后,隧道开挖面前方破坏岩土体范围都处于完整岩体或断层破碎带中,此时极限支护压力与常规的地层楔形体 棱柱体预测模型结果一致。当盾构隧道开挖面掘进至断层破碎带交界面距离小于临界破坏长度后,随着距交界面的不断减小隧道开挖面极限支护压力迅速增大,最大值约为完整岩体中极限支护压力的3.5倍,通过交界面后降低为断层破碎带中的极限支护力值。因此在该阶段应严格控制开挖面支护压力,避免发生涌水突泥事故。     

高海拔严寒地区长大隧道断层破碎带塌方处理

针对高海拔严寒地区长大隧道断层破碎带塌方处理展开研究,分析施工作业期间的注意事项,以具体工程案例为基础,明确施工技术要点,总结相关工作经验,希望能够为同行业工作者提供科学发展建议。