富水断层破碎带隧道施工方案及参数优化研究

为解决富水断层破碎带隧道工程施工的变形和止水问题,以荼斜隧道断层破碎带F1～F3段施工为研究对象,运用了数值模拟与现场变形监测的方法,研究了不同参数设置工况下超前小导管注浆技术的加固支护效果,并对注浆加固施工方案参数进行了优化。研究表明,选取超前小导管注浆法施工方案能够起到超前预加固、超前止水和超前支护的作用,同时能在施加注浆后与钢拱架共同工作,形成稳定的受力结构;富水断层破碎带围岩范围内,拱顶沉降曲线和水平收敛曲线表现为抛物线型“下凹”;增大注浆厚度,可以有效改善隧道拱顶沉降、水平收敛;增加拱顶注浆范围,在一定程度上可以改善隧道拱顶沉降、水平收敛,但改善的幅度有限。     

寒岭界隧道突水原因及处治措施

结合工程地质情况分析了寒岭界隧道发生突水的原因,在采用地质雷达探明突水段地质情况后,采用全断面帷幕预注浆、大管棚、超前小导管注浆等方法对富水段进行综合处理,同时加大富水段监控量测频率随时监控洞周围岩变形情况,以保证隧道结构及施工安全。     

高速公路隧道穿越断层破碎带施工技术探讨

麻(城)武(汉)高速公路大别山隧道出口段穿越断层破碎带时围岩破碎、掉块严重、裂隙水发育,施工中通过超前地质预报对地质情况进行预判,采用超前小导管辅以水泥-水玻璃双液注浆止水加固、正台阶法开挖的施工方案,取得了良好的工程效果。     

隧道穿越片岩断层破碎带塌方涌水机理及处治技术

通省隧道ZK114+399—ZK114+377段施工过程中发生塌方、涌水、突泥灾害。通过搜集地质资料、地质超前预报、现场调查等,分析认为塌方、涌水的主要原因为:隧道围岩节理裂隙发育,片岩含有黏土矿物,遇水易软化、泥化,岩体裂隙中含有承压水,隧道开挖揭穿该富水断层破碎带。在此基础上,提出排水、清渣、清淤+打设泄水孔+小导管注浆+打设钢轨+超前管棚等综合处治方案,并提出防范此类地质灾害的建议。     

高压富水岩溶隧道注浆机理及作用效果分析

高压富水岩溶隧道施工中存在很高的安全风险,常面临涌突水防治、围岩稳定性控制和衬砌高水压处理等技术难题,实施可靠的超前地质预报和有效的注浆是解决上述难题的关键.基于穿越高压富水岩溶区的圆梁山隧道工程,采用综合地质预报技术准确探明了溶洞的形态及其充填物性质;通过理论分析揭示了岩溶隧道的注浆机理;利用数值模拟确定了合理的注浆参数;通过复合注浆形成了可靠的注浆加固圈.监测结果表明:注浆圈起到了加固围岩、稳定工作面、封堵地下水和降低衬砌外水压力的综合作用,隧道施工中工作面稳定,围岩变形不大,堵水效果显著,达到了5m3·m-1·d-1的隧道限量排水控制标准,并实现了小排水量条件下有效降低衬砌外水压力的目的.研究成果对高压富水岩溶隧道建设具有借鉴意义.     

成昆铁路兴隆山隧道施工方案浅析

基于成昆铁路扩能工程兴隆山隧道新奥法施工,对隧道洞口、洞门、洞身及复合式衬砌施工方案进行分析,强调施工信息收集,综合利用监控量测与超前地质预报技术对隧道穿越DK385+806～DK385+856地质破碎,围岩裂隙水丰富地段的施工方案重新调整,顺利解决小导管注浆压力和浆液扩散不理想的问题,分析超前地质信息改变超前支护方案,设计管棚预支护和小导管注浆结合方案成功的加固突泥体穿越不良地质段,避免了工程安全质量问题及进度拖延问题,为有相似情况的隧道施工累积经验。     

喀斯特地貌岩溶区隧道地质灾害施工处治技术

结合具体工程实例,对喀斯特地貌岩溶区的公路隧道地质灾害和施工处治技术进行了深入探究和分析,对预报施工区域的地质情况、综合防治深埋隧道处的富水区、对岩溶区隧道进行加固处理的施工技术以及隧道底部大(巨)型溶洞治理等内容进行了详细分析和阐述。以此通过综合超前地质预报、超前帷幕注浆、围岩加固、隧道底部溶洞治理等综合治理技术的应用,一方面,降低喀斯特地貌岩溶区隧道的病害发生几率;另一方面,提高该区域内公路隧道地质灾害的综合防治质量。     

超前帷幕注浆技术在高压富水隧道中的应用

根据超前地质预测预报资料,确定了隧道掌子面前方存在高压富水的断裂破碎带,通过对施工地质条件和施工方法的分析,采用全断面超前帷幕注浆技术进行了堵水和围岩加固,从而保证了施工的安全顺利进行。     

圆梁山隧道毛坝向斜高水压富水区注浆施工技术

渝怀铁路圆梁山隧道毛坝向斜段高水压富水区的地质条件极其复杂,曾经被认为是隧道修建的禁区。系统介绍了该地段的岩溶发育特征,对地质及岩溶构造进行了分类;采用红外线超前地质预测预报、TSP超前地质预测预报、超前探水孔钻探和地质素描综合判断等先进方法对溶洞的位置、形态以及充填物的状况进行了探测,并作出可靠的预报。在对充填物结构和强度分析的基础上,选择和确定了合理的注浆材料和注浆工艺;分别实施了超前预注浆、隧道围岩径向注浆和衬砌背后补充注浆,并提出了注浆效果的检测和评价方法,以保证注浆加固效果的可靠性。上述措施实施后,取得了非常满意的效果,保证了复杂地质条件下隧道施工的安全。该成果对岩溶地区的隧道修建具有重要的指导作用和参考价值。     

甬台温客运专线黄毛山隧道帷幕注浆施工技术

通过超前地质预报对黄毛山隧道Ⅳ级围岩地段DK152+000～DK152+050区段的工程地质和水文地质进行评估和预测,按照"以堵为主,限量排放"的原则,采用帷幕注浆进行堵水加固围岩以保证施工安全。通过现场试验确定了帷幕注浆技术参数,并通过在工作面钻注浆孔,再向孔内压注水泥(或水泥-水玻璃等)浆液,浆液将一定范围内围岩裂隙中的水挤出,保证围岩裂隙被具有一定强度的混合浆体充填密实,并与岩体固结成一体,形成了止水帷幕,为黄毛山隧道的安全生产、顺利贯通打下了坚实基础。     

高压富水区限排隧道围岩与衬砌水压力场研究

以穿越重庆市中梁山高水压岩溶区的石板隧道为例,采用有限元稳态渗流分析方法,对地下水控制排放下隧道衬砌周围与围岩内的水压力场进行了研究,分析了半包防水与全包防水条件下衬砌上的水压力分布规律,以及全包防水条件下注浆与否围岩内的孔隙水压力特征。研究表明:(1)采用全包防水,不但可以改善隧道的防水条件,而且可以缓解仰拱的水压力,这对于隧道衬砌的耐久性是有利的;(2)隧道排水率对隧道衬砌周围的水压力有显著影响,当地下水较丰富时,注浆可使隧道排水率增加、衬砌压力减小;(3)围岩注浆可以减小隧道排水对围岩水压力的影响范围,且孔隙水压力在注浆圈范围内变化梯度很大。     

高地应力区双护盾TBM隧道围岩性态即时判示分析

青藏高原及其东缘高山区的交通建设和能源开发,需要修建众多的深埋长大隧道,采用TBM掘进具有显著优势.依托西藏雅鲁藏布大峡谷DXL隧道双护盾TBM掘进施工,就隧址区工程地质环境、基于尾渣的围岩特征信息的即时获取方法以及围岩性态判别等进行了研究.结果表明:(1)高地应力环境下,隧址区裂隙性硬质围岩微细观破裂,造成宏观大变形...     

灰岩角砾岩破碎带涌水综合注浆治理

灰岩角砾岩破碎带涌水是岩溶隧道建设中经常遇到的地质灾害,由于破碎带围岩稳定性较差且具有较强的不均一性,与一般的裂隙岩体涌水相比,其治理难度较大。针对中梁山隧道角砾岩破碎带高压大流量涌水,进行涌水地质分析和含水区域的瞬变电磁探测,对地下水的来源和通道进行深入分析,在此基础上提出并实施先分流泄压后浅层加固、上下分区治理、深部帷幕和堵排结合的综合治理方案,通过选择适当的注浆材料和配套工艺,取得较好的治理效果。为避免注浆压力可能造成的破碎围岩变形和失稳,在注浆过程中进行围岩变形和涌水量的动态监测,结合注浆过程深入分析其变化规律,较好地解决注浆过程中的围岩稳定性控制难题,实现涌水治理的信息化施工。     

海底隧道修建中的关键问题

结合厦门东通道海底隧道工程，对海底隧道最小岩石覆盖层厚度、水压力设计值的确定，衬砌结构断面优化与防排水方案，穿越海底不良地质段（断层、溶槽）的施工措施及服务隧道设置的必要性问题进行了分析。提出应从围岩稳定性和隧道涌水量的大小综合考虑最小岩石覆盖层厚度；采用限量排放的防排水方案对海底隧道较为适宜；施工中可采用注浆和冻结法穿越海底的不良地质段；设置服务隧道有利于隧道施工和运营管理。     

帷幕注浆加固法在高含水率黄土隧道中的应用

隧道穿越高含水率黄土地层极易引发掌子面涌泥失稳、支护沉降变形大等风险,施工掘进难度大,进度极为缓慢。为解决高速铁路隧道穿越富水黄土地层时出现的各种病害,依托在建宝兰客专上庄隧道施工中的实际情况,采用帷幕注浆加固技术对高含水率黄土地层进行治理,通过超前地质预报地质雷达法及数值模拟等方法对注浆加固效果进行详细评价。结果表明:注浆加固体能够有效阻断地下水的涌渗流,浆液结石体固结强度高,围岩整体稳定性好,未发生涌水、涌泥、掉块、坍塌等现象;注浆后断面初期支护受力状况得到有效改善,隧道围岩塑性应变值得到有效控制。可见,帷幕注浆技术加固效果良好,对于快速、高效地通过高含水率黄土地层具有显著的工程价值。     

跨海峡隧道风化槽围岩衬砌防排水技术研究

 采用钻爆法修建海底隧道必须采取有效措施预防塌方、涌水、突泥等地质灾害,海底隧道钻爆法施工时如何安全穿越断层破碎带是工程设计与施工的技术难点。结合厦门跨海峡隧道围岩的特点,研究钻爆法穿越断层破碎带的注浆加固、防排水技术,提出不同围岩条件下的隧道防排水和注浆设计方案。并根据实验室三轴试验结果得到强风化花岗岩渗透系数以及反演的围岩力学参数,分析风化槽隧道衬砌的外水压力分布特点和量值。研究成果为衬砌结构设计以及国内同类型隧道的衬砌防排水和衬砌支护技术设计提供可靠指导。     

某客运专线花岗岩隧道水文地质条件分析及涌水量预测

采用综合勘探方法对某花岗岩隧道水文地质条件进行了分析,通过压水试验,获得隧道各段围岩体的渗透系数,利用地下水动力学方法及经验公式法对该隧道的涌水量进行了预测。经开挖验证实测涌水量与预测涌水量基本一致。     

富水区明挖高速铁路隧道渗漏水防治技术研究

本文结合某城际高速铁路明挖隧道工程,在对其现用防水设计进行分析的基础上,分析了该工程渗漏水发生的特点及其产生的原因。针对工程渗漏水的情况,结合高速铁路对隧道渗漏水的控制要求,提出“以防为主,防治结合,关键部位重点设防”的防水思路。以“可维护性、加强排水”为指导,对富水区明挖高速铁路隧道主体结构采用分区防水的措施,并预留注浆管,同时,设置连通结构内外的排水盲沟系统;对施工缝及变形缝等细部位置,通过采用内外排水沟槽,进行多道设防并预留注浆管的措施进行重点设防,以提高其在后期运营过程中的防水能力。工程实际应用中产生了较好的防水效果。     

水平岩层断层破碎带施工技术研究

断层及其破碎带是影响隧道正常施工的地质构造之一,尤其岩层产状为水平时,易产生塌方等灾害,加大了施工难度。在超前地质预报资料基础上,对厦蓉高速巫帮1#隧道塌方的可能性和范围进行分析,采用超前小导管加双浆液注浆的方法对破碎带进行预加固,结合监控量测掌握围岩动态变化,及时反馈于施工,实现了信息化施工。实践证明,此施工方法有效遏制了围岩变形,达到破碎带安全施工的目的。     

坝陵河大桥西锚洞岩溶围岩分级

 坝陵河大桥隧道锚洞工程周边围岩的岩溶较发育,勘察设计阶段确定其围岩级别为II～IV级。根据实际开挖所揭露的岩溶状况,需要调整超前支护和初期支护参数,以保证锚洞施工安全。在岩溶地质预报和一般地下工程岩体质量分级基础上,专门针对围岩为不同岩溶发育状态的岩体进行质量分级修正,建立锚洞岩溶围岩分级的物理模型和数学模型。根据岩体波速测试、岩体抗压强度以及岩溶发育程度修正系数等参数的确定,计算锚洞岩溶围岩级别主要为V级。事实上,在整个锚洞施工过程中,均采用超前小导管、超前锚杆、型钢拱架、挂网及喷射混凝土等强支护措施,锚洞开挖采用台阶法分步开挖。锚洞开挖完毕后对周边的破碎岩体及溶洞进行了注浆加固处理,也就是说,锚洞施工的超前支护和初期支护参数实际均按照V级围岩实施。实践表明,本工程岩溶围岩分级是合理的,对其他同类工程可提供借鉴。