小断面引水隧洞初期支护开裂变形影响因素及施工技术优化研究

由于小断面引水隧洞开挖和初期支护施工过程易出现开裂变形,可能会引发隧洞结构的破坏,导致隧洞失稳甚至崩塌,给工人和设备带来危险,对周围环境和人员造成严重影响。为确保隧洞施工和使用安全,减少初期支护的开裂变形,降低后期维护和修复的成本,提高工程的经济效益,研究小断面引水隧洞初期支护开裂变形影响因素及施工技术优化方法。采用三台阶开挖法对某地引黄工程交汾灵支线小断面引水隧洞进行初期支护施工,初支的衬砌材料为C25混凝土与H230格栅钢架。按照隧洞初期支护情况,构建初期支护载荷-结构模型,依次输入不同侧压力系数,分析不同侧压力对初期支护造成的开裂变形影响。经试验验证：当侧压力系数为1.0时,水平、竖向位移值最小;当初期支护每次喷射混凝土厚度更均匀时,隧洞的安全系数更高;仰拱在闭合状态下会减少隧洞不同初支位置的位移。针对初支存在的问题,通过加固支撑、围岩径向注浆等方式进行优化,可使初期支护更加稳定,研究结果能够减少初期支护的开裂变形,降低后期维护和修复的成本,提高工程的经济效益。     

长河坝水电站右坝肩边坡裂缝成因分析

 大渡河长河坝水电站右岸坝肩边坡属于高陡岩质边坡,在开挖过程中先后出现16条贯通性裂缝,对边坡稳定与后续施工安全均存在影响。结合工程地质条件、岩体结构特征与监测成果,确定坡体的主要变形区域和主滑方向,分析坡体变形与裂缝形成的主要成因,以及边坡的潜在失稳模式,提出进一步开挖与支护建议。开挖使J1组结构面临空,导致边坡下部岩体沿J1组结构面产生剪切滑移变形,上部岩体沿J4组结构面产生拉裂,坡顶板裂状岩体倾倒变形;F0断层及其下盘岩体压缩变形,上盘岩体下沉加剧这种变形破裂。边坡变形破坏模式为前缘滑移–中部拉裂–后缘倾倒型破坏。采取强化加固措施后,裂缝变形得到控制,边坡基本达到稳定要求。     

穿越复杂地层超长引水隧洞的开挖及支护

结合工程实际,对穿越断层引水隧洞的开挖及支护技术进行了研究.针对地下隧洞工程量大、断层带区域范围较大、岩石破碎、地质情况复杂、支护难度大的情况,在自稳能力差的围岩洞段,采取"短进尺、弱爆破、强支护"等施工措施,顺利完成了施工.总结的经验可为类似工程提供参考.     

开挖边坡变形破坏过程与稳定性分析

随边坡工程大型机械开挖以来,边坡开挖施工过程中常常出现一坡到底的开挖现场,同时开挖边坡一般都要放置一定的时间才能进行防护,有时受某种因素影响,开挖边坡可能放置相当长一段时间才能进行防护,结果造成工程中大量临时边坡失稳。应用数值计算分析了开挖边坡变形破坏过程及对稳定性的影响,同对超高边坡支护提出了建议,研究结果对工程实践有一定的参考作用。     

小断面输水隧洞涌水塌方处理技术

小断面输水隧洞开挖过程中涌水、塌方事故将严重影响工程的成本控制以及施工安全。结合龙开口引水灌溉工程12号隧洞施工过程中出现的涌水塌方事故,针对事故原因提出固结灌浆、超前支护处理技术,自进式锚杆的高效固结作用和短开挖、强支护方法限制了软弱破碎围岩变形的自由发展,实现了小断面隧洞穿越不良地质段的快速掘进,在本隧洞开挖中应用效果显著。     

软岩隧洞开挖施工技术

在软弱围岩条件下采用钻爆法开挖隧洞,应采取措施减少爆破的负影响并加强支护以保证围岩的稳定。本文结合工程实际介绍了软岩条件下隧洞开挖和支护的施工方法。并阐述了软岩隧洞钻爆开挖的施工经验。     

浅析小隧洞穿越浅埋深不良地质段施工技术

小断面不良地质隧洞具有开挖断面小、地质条件复杂等特点,在施工中存在工效低、开挖支护难度大等问题,本文以丹巴关州水电站引水洞穿越梅龙沟不良地质段为例,探讨小隧洞穿越浅埋深不良地质段的管棚支护和开挖工艺及要点,为今后类似工程提供参考。     

傍山隧洞爆破开挖的坡面振动特性分析

为研究傍山隧洞爆破开挖对邻近边坡的振动影响,采用有限元数值模拟手段,建立了简化"隧洞-边坡"模型,分析了爆破过程应力波的传播规律及位移的变化规律,查明了边坡表面不同位置处的质点振速峰值的分布规律,通过反映高程效应的爆破振动公式,分析了边坡在水平方向和垂直方向的高程放大效应,并对不同影响因素下边坡的振动效应进行了敏感性分析。结果表明:随着围岩级别的降低,坡面最大振速峰值逐渐增大;随着隧洞断面尺寸的增加,坡面最大振速峰值逐渐增大;隧洞位置对坡面振速峰值有所影响,综合考虑水平和竖直方向的距离与振速拟合比仅采用爆心直线距离与振速拟合效果要好。     

水工长隧洞小断面开挖爆破施工技术

本文通过福州马尾白眉水库供水工程君竹至白眉黄厝村引水隧洞开挖爆破的施工,介绍了长距离小断面水工隧洞的开挖爆破施工技术,对洞内光面爆破、排气通风等方面都有创新,值得同类工程参考借鉴。     

陡立薄层岩体隧洞围岩失稳机理及支护研究

以玉瓦水电站引水隧洞围岩的变形失稳为研究对象,系统总结分析了陡立薄层岩体中顺向开挖隧洞围岩的失稳模式,将围岩的失稳模式划分为滑移-脱落、滑移-弯曲、张开-剥落、拉断-弯折及鼓胀-弯折等五种类型,并逐一分析了其失稳机理。结合围岩工程地质特征和目前隧洞锚杆支护设计施工的实际情况,在现有锚杆支护体系的基础上提出了"系统锚杆+横向连接筋"的新型锚杆支护系统。该锚杆支护系统能够有效约束陡倾薄层岩体中顺向开挖隧洞围岩的变形,防止围岩的顺层失稳破坏,并能够大大提高系统锚杆对围岩的整体支护强度,保证隧洞的施工及运行安全,具有较高的实用和推广价值。     

红砂岩顺层边坡监测及变形破坏分析

 由于红砂岩易风化崩解、长期强度低以及层间发育泥化夹层等特点,坡脚开挖后往往形成稳定性差的顺层边坡。根据现场调查分析认为,不利的地质结构、坡脚开挖及降水诱发是红砂岩顺层边坡发生变形破坏失稳的主要原因。长期的边坡监测数据表明,边坡在抗滑桩支护后仍处于蠕滑变形,边坡及抗滑桩均出现不同程度的变形。结合以往研究工作,综合分析边坡监测数据认为,持续高强度降水和滑面向深部发展是处治后的边坡及支护结构变形的主要原因。抗滑桩支护后滑面向深部发展,新滑面位于稳定地下水位以上。持续的高强度降水对泥化夹层的淋滤作用明显,并使泥化夹层含水量增大、强度降低,边坡的剩余下滑力增大,抗滑桩通过变形协调发挥抗滑作用。     

地震荷载作用下陡倾角顺层开挖斜坡的变形破坏模型试验

在汶川地震灾区,顺层陡倾斜坡是一类地震山地灾害非常发育的斜坡类型,而开挖往往加剧了斜坡的地震山地灾害。为了重现斜坡的变形破坏过程,分析斜坡在地震荷载作用下的变形破坏规律。选取平武县平通镇桑树坪滑坡所处斜坡作为顺层陡倾角开挖损伤斜坡的典型实例,进行地震荷载作用下变形破坏的室内物理模型试验。结果表明,开挖加剧了斜坡在地震荷载作用下的变形破坏。从破坏形式来看,顺层陡倾斜坡的坡变形破坏兼具崩塌和滑动二者特征,与野外调查结果吻合。从整个变形破坏过程来看,可以划分为以下阶段：a.地震初始阶段,此阶段开挖呈契形体岩层在地震作用下沿层面微小滑动,坡脚应力剧增;b.开挖岩层坡脚溃曲阶段;c.全面下滑阶段;d.岩层滑动受阻倾倒阶段。     

鸳鸯会隧道开挖变形分析及控制措施

山平高速公路鸳鸯会隧道左线进洞施工中,隧道顶部和邻近坡体产生了较大变形,现场监测发现隧道最大沉降达34 cm。依据对该隧道及邻近坡体现场监测数据,应用相关理论,分析探讨洞口开挖引起隧道及仰坡不利变形的诱因,并根据监测分析结果提出控制措施。最后应用有限元方法模拟了所提出控制措施下隧道进洞开挖的过程,结果表明所提出控制措施...     

浅埋偏压隧道洞口变形机理及治理措施研究

通过现场地质调整,对隧道施工中出现的变形破坏迹象及岩体结构特征进行了细致的分析,研究了岩体的变形破坏机理,揭示了该边坡在隧道开挖状态下的变形发生规律及变形破坏模式,提出了边坡稳定的改善措施。     

220 kV盐津变电所开挖边坡变形机制分析

 针对220 kV盐津变电所开挖边坡,通过调查地质条件、分析变形迹象、查明岩土体的应力–应变特性及数值模拟求证等方法,发现影响边坡稳定的不利因素主要是凹状地形地貌、不良地质结构和地下水,指出该边坡整体上为开挖造成的坡体中前部牵引变形破坏,易软化泥岩控制着边坡的整体稳定性。边坡具体变形机制为：(1) 场地开挖形成临空面,坡脚因应力集中在重力作用下发生小规模坍塌;(2) 开挖后阻滑力降低、剪应力增大,发生剪切变形,原已被地下水软化的泥岩因剪切变形的发展导致抗剪强度再次降低,同时受重力牵引,坡体前缘出现裂缝;(3) 受不利动、静水压力作用、坡面临空效应及软化泥岩的控制作用,覆盖层中部拉剪破坏,然后覆盖层中前部随下伏全～强风化泥岩滑动而协同变形。研究变形机制的方法给今后类似研究提供了借鉴意义,并且该实例表明在工程中应重视泥岩的软化特性。     

基于预裂微震控制爆破技术的隧道断层施工

结合某高速公路隧道,从钻爆设计、爆破工艺流程、爆破质量检验等方面详细阐述了预裂微震控制爆破技术在隧道断层施工中的应用,为今后断层爆破和破碎隧道围岩开挖积累了经验。     

隧道开挖位置对边坡稳定性的影响研究

在有限元程序的基础上,建立了边坡隧道平面应变数值模型,对比分析了隧道不同开挖位置对边坡稳定性的影响。研究表明:隧道在边坡上部开挖,其扰动对隧道本身以及边坡影响不大,当隧道开挖至边坡中部,边坡出现明显位移变化。随着隧道开挖位置向坡底移动,对边坡以及隧道周边土体迅速产生较大扰动,甚至产生破坏。由此,确定隧道开挖位置的合理范围,为此类隧道建设提供了定性或定量分析结果,使实际工程设计更加合理。     

邻近隧道的岩质深基坑变形监测分析

以重庆某开挖深度近30 m、周围存在邻近隧道的岩质深基坑工程为例,介绍了支护桩加锚索、支护桩加分阶预留岩墙两种围护体系及基坑监测方案,并结合数值模拟对主要监测成果进行分析。分析结果表明:支护桩加分阶预留岩墙作为邻近隧道岩质基坑围护体系非常有效,桩身变形主要集中于土层部分,对坡顶部位进行加固,可有效提高边坡整体稳定性;邻近隧道会改变周围地表最大沉降点位置,其位置与隧道拱顶相对应;由于受连续介质及隧道几何形态的影响,围岩会改变位移场传递的方向,隧道主要表现为横向变形。     

杉树坳隧道边坡稳定性监测与控制

通过对厦蓉线杉树坳隧道进口边坡在隧道施工过程中的变形稳定性变化的分析,以及对监测结果的分析,并结合隧道开挖、地质情况、降雨以及加固处理等因素,提出了有效的边坡稳定性控制措施,保障了工程的安全、顺利开展。