西部某山岭隧道洞口偏压段大变形处理实践

以西部某山岭隧道洞口偏压段大变形为例,结合现场施工情况及地质调研,对大变形原因进行分析,并提出了相应的处理措施。应急处理措施包含设置临时钢支撑、洞渣回填护脚、补打注浆小导管加固围岩等;永久处理措施包含对初期支护换拱、加强二衬配筋、设置明洞等。工程实践中,通过监测数据验证了处理措施的合理性。最后,结合工程经验及教训,对洞口偏压段施工提出若干建议。     

山岭隧道塌方成因分析及治理

基于"新奥法"的基本原理,结合地质条件分析,归纳出山岭隧道4种常见的塌方模型。根据施工过程中塌方的成因及形态,分为2类,即承载拱塌方、松散体塌方,给出了相应的处理原则。以某工程隧道塌方治理为案例,按"稳固后方、超前注浆、分步开挖、加强支护"的原则,顺利通过塌方段。     

宜兴抽水蓄能电站引水中平洞塌方段变形观测分析

江苏宜兴抽水蓄能电站引水中平洞地质条件差，均为Ⅳ、Ⅴ类围岩，在全风化花岗斑岩洞段塌方处理后，埋设了多套监测仪器。本文通过对其观测数据与曲线、施工记录，特殊情况处理以及地质奈件等资料的宏观到细微的详细分析，得出了不同情况下变形曲线所反映的种种现象与结果。     

浅埋偏压黄土隧道洞口段变形破坏分析及整治措施研究

以某黄土隧道施工为例,分析了浅埋偏压黄土隧道洞口段开挖后隧道的变形破坏原因及整治措施,提出采用上断面边墙锚管注浆进行加固后利用马口跳槽开挖的施工技术,减小了对围岩的扰动;加强监控量测,全过程动态监控,解决了施工中遇到的问题。     

强震作用下软岩隧道洞口段动力响应规律分析

地震作用下隧道结构的稳定性是至关重要的,一旦遭到大地震的震害,会造成不可估量的损失。建立隧道洞口段三维有限元模型,运用有限元差分方法,对软岩不同弹性模量、泊松比以及坡度在地震作用下进行动力响应分析,通过拱顶、拱腰、拱脚监测点研究隧道洞口段最大加速度和最大水平位移的变化情况,得到在软岩不同弹性模量、泊松比以及坡度条件下隧道洞口段动力特征响应规律和塑性区分布变化情况。     

基于尖点突变理论和MF-DFA法的隧道大变形监测

高地应力软岩隧道发生大变形具有必然性,严重影响施工安全,对其稳定性进行评价并判断变形趋势可为工程施工提供一定的参考,具有很强的现实意义。以成兰铁路松潘隧道为例,利用尖点突变理论和多重分形去趋势波动分析法(MF-DFA)构建了高地应力软岩隧道大变形的稳定性及变形趋势判断模型,并进行变形预测。结果表明:尖点突变理论能有效评价隧道大变形的稳定性;松潘隧道目前处于稳定状态,但不同阶段的稳定性具有差异,且隧道稳定性不仅与累计变形量相关,也与变形曲线的增长过程相关;同时,MF-DFA分析得出隧道大变形具有多重分形特征,且具正向增长趋势,但趋势性较小。该方法为隧道大变形规律研究提供了一种新的思路,可为工程设计施工人员提供参考。     

强降雨影响下小净距隧道洞口段失稳机理及控制技术研究

强降雨易诱发小净距隧道洞口段出现严重施工灾害。以某高速公路隧道为工程依托,基于现场调查与数值模拟手段,对小净距隧道洞口段围岩失稳特征与影响因素进行分析,提出小净距隧道洞口变形控制技术,并经现场测试验证了其可靠性。研究结果表明：洞口段围岩浅埋松散以及隧道左、右洞开挖错距过短和强降雨是该工程小净距隧道围岩变形过大与塌方的主要诱因;先行洞围岩变形随先行洞与后行洞开挖错距的减小而急剧增大;相较于上下台阶法,七步开挖留核心土法通过减跨作用并及时施作支护措施,在控制围岩变形方面具有显著优势,围岩在浸水劣化后变形大幅度增加,即使增大开挖错距与改变施工工法也无法有效控制其变形;通过回填封闭地表塌陷、增大左、右两洞的开挖错距、采用七步开挖留核心土法施工、缩短开挖进尺、增大支护强度等一系列变形控制技术措施,隧道围岩变形得到了有效控制。     

常见隧道不良地质洞段的预测及塌方的处理

我国水电建设正处于大发展时期,大型的地下厂房、地下洞库群、长距离的引水隧洞将不断增加,且规模大、地质情况复杂、难度大等,根据不同的地质条件和开挖尺寸,可以选择不同的施工方法并取得不同的施工效果。对软弱围岩和断层的预报、预测、防止和处理方法进行了论述。     

破碎岩体隧道塌方预测及台阶工法调整技术研究

塌方是破碎岩体隧道较易发生的工程事故,主要发生在掌子面和未支护段,塌方预测及工法适时调整是避免事故发生的有效途径。依托某塌方隧道工程,提出塌方预测及台阶工法调整流程:首先对未支护段进行塌方预测,采用拱顶岩体稳定理论评估上台阶高度,确定极限矢跨比,并采用数值计算进行验证,选择合理的台阶数目;其次对掌子面稳定性进行评估,基于地质素描对掌子面稳定性进行塌方初判,采用数值计算对掌子面稳定性进行二次评估。鉴于核心土对掌子面稳定的重要作用,对台阶施工预留核心土工法的必要性也进行了分析。最终提出了基于拱顶岩体稳定理论的塌方预测和上台阶极限矢跨比计算方法,以及基于地质素描与数值计算的掌子面稳定性分析方法,相关研究思路可为类似工程提供借鉴和参考。     

隧道开孔段围岩变形的薄壳理论预测方法研究

隧道围岩变形预测分析理论主要是针对无开孔隧道,而对于隧道开孔产生的围岩变形,相关预测分析研究理论较少.为此,利用薄壳理论对隧道开孔处受力进行分析,同时结合Mindlin公式对隧道开孔段围岩变形公式进行修正,从而得到了隧道开孔围岩变形预测公式.将所得隧道开孔段围岩变形预测公式应用于肯尼亚内马铁路恩贡山隧道开孔段围岩变形预...     

基于多种优化支持向量机及V/S分析法的隧道变形预测及趋势判断

隧道变形具有明显的非线性特征,为实现其准确预测,基于卡尔曼滤波和多种优化的支持向量机模型对隧道变形进行预测,以探讨不同预测模型的适用性,并进一步进行组合预测;同时,利用V/S分析法计算变形序列的Hurst指数,以判断隧道的变形趋势,并与预测结果进行对比,综合判断隧道的变形规律。结果表明:最小二乘支持向量机的优化效果最好,且预测隧道后4个周期均为增长变形;同时,变形序列和速率序列V/S分析的Hurst指数分别为0.845和0.602,均>0.5,得出隧道后期变形呈持续增长趋势,与预测分析一致,验证了思路的有效性。     

基于尖点突变理论及Spearman秩次检验的基坑稳定性分析

基坑的稳定性评价及预测分析,能及时反馈基坑的变形动态,对基坑工程的安全评价具有至关重要的作用。利用尖点突变理论及Spearman秩次检验对基坑的稳定性进行分析,并利用AR(1)模型剔除基坑原始变形序列的相关性,以探讨数据相关性对基坑稳定性分析结果的影响;随后,再利用灰色模型对基坑的变形进行预测,以分析基坑变形的发展趋势,验证稳定性分析的准确性。经实例检验,结果表明:尖点突变分析与Spearman秩次检验的稳定性分析结果一致,均得出基坑变形将趋于稳定,且剔除基坑变形序列的相关性将使稳定性分析结果趋于保守和安全;同时,灰色模型外推4个周期的变形均呈减弱趋势,与稳定性分析结果相符。通过上述3种分析方法能从不同方面对基坑的稳定性进行评价及预测分析,具有较好的一致性,为类似工程实践提供了一定的参考依据。     

改进组合预测模型在铁路隧道变形预测中的应用

变形预测是隧道信息化施工的重要依据,能有效判断隧道围岩的稳定性。为此,在传统组合预测的基础上,提出了基于局部权值和整体权值的改进组合预测方法,该方法既不失传统组合预测的简单实用特点,还能反映样本数据至预测节点长度对组合权重的影响,实现了对传统组合预测的改进;同时,针对局部权值和整体权值的叠加问题,提出了累加叠加和累乘叠加的思路,有效考虑了局部和全局因素对组合权值的影响;最后,将改进后的组合预测模型应用于工程实例,以探讨其可行性及有效性。结果表明:该组合预测模型较传统组合预测模型具有更高的预测精度,预测结果的相对误差均<2%;同时,在局部权值和整体权值的叠加过程中,累乘叠加的效果要略优于累加叠加的效果,累乘叠加具有相对更高的精度和稳定性。研究成果可为铁路隧道的变形预测研究提供一种新的思路。     

瀑布沟水电站泄洪洞开挖变形和稳定性分析

瀑布沟水电站泄洪洞右侧壁最小厚度仅约10．0m，左侧山体高达100．0m，隧洞偏压问题突出。本文采用非线性有限元法研究隧洞在开挖过程中，边坡的稳定性和隧洞的偏压应力。     

玉希莫勒盖隧道塌方分析及治理

以新疆玉希莫勒盖隧道为研究对象,通过对隧道断层及其破碎带的拱顶沉降和周边收敛进行监控量测,以及对监测结果进行分析,分析隧道K723+910～K723+919发生塌方事故的原因。对隧道塌方段进行处治,变三台阶超短台阶法施工为CRD法施工,对隧道支护结构予以及时适当的加强,同时采取相应的控制爆破措施。结果表明,处治后隧道的累计拱顶沉降值和累计水平收敛值控制在15 mm～25 mm范围内,表明对隧道塌方段的处治是可靠有效的,可以为类似工程提供借鉴。     

地下厂房顶拱塌方加固处理及施工过程稳定性分析

以大岗山水电站地下厂房在第一层开挖施工过程中的顶拱塌方及其支护加固为研究实例,在塌方区地质调查基础上,通过有限差分程序FLAC 3D建立数值分析模型,研究了塌方区的支护加固效果及后续开挖对塌方区稳定性的影响。研究表明：塌方后顶拱碎石区变形较大,而其它关键部位位移变化不大,变形增加均在3mm以内,说明施加支护对滑体周边区域变形起到了较好的控制作用;随着主厂房继续开挖,围岩应力卸荷调整,锚索、拱撑等与围岩相互作用,滑体附近岩体应力分布趋向均匀,拱顶拉应力区基本消失;锚索内力增大并逐步向深部传递,说明锚索在后续开挖中有效发挥了支护力,对于塌方区的稳定起到重要作用。     

第三系泥岩隧洞围岩大变形成因及应对措施

围岩大变形是软岩隧洞建设中危及隧洞施工及长期安全的重大工程灾害之一。结合第三系泥岩隧洞出现的显著围岩大变形及支护结构破坏等现象的工程现场调查,通过开展围岩监测、室内试验及数值模拟等工作,获得了第三系泥岩隧洞围岩大变形的主要成因和发生机理。研究表明:触发该隧洞围岩大变形的主要因素是低岩石强度条件下隧洞开挖卸荷引起的塑性变形以及地下水对围岩的软化作用,围岩挤压膨胀变形和不同岩层间的非一致变形共同主导了支护结构的破坏;围岩大变形的发生机理主要体现在第三系泥岩洞段横穿一条常年流水的冲沟,加之隧洞中部透水性良好的砂砾岩层,使得隧洞开挖后围岩含水率显著增加,第三系泥岩遇水泥化、软化,强度显著降低并呈现出一定的膨胀性,最终促使围岩产生显著的大变形。在此认识的基础上,提出了提高钢拱架型号、增强钢拱架之间的纵向连接、增设底拱外八字锁脚锚管、施加初期支护与二次衬砌之间的聚乙烯缓释消能层等应对措施,实施后的现场监测结果表明,所提出的控制措施有效解决了第三系泥岩洞段开挖过程中的软岩大变形难题。     

奔龙坪隧道施工方案稳定性数值分析

连拱隧道在左右洞施工时,边开挖边支护,围岩和支护结构之间的荷载转换频繁,而且目前连拱隧道的开挖多采用钻爆法,爆破施工对中隔墙及顶部围岩的扰动大。因此,结合隧道地质条件选择安全、可行的施工开挖方案意义重大。以在建的奔龙坪隧道为工程背景,采用数值模拟方法,就隧道施工中右幅正洞和左幅正洞的施工顺序进行系统的模拟分析,确定了隧道中导洞开挖其后进行右幅正洞开挖,在右幅正洞贯通后再施工左幅正洞的施工方案,指导该隧道的施工。更多还原     

重力坝稳定性尖点突变监控模型及软件模块研发

重力坝失稳宏观表现为从一种连续性状突然跳跃到不连续性状的突变现象。以突变理论作为研究突变现象的理论和方法,可以为重力坝稳定性分析和评价提供很好的手段和工具。借助坝工领域知识和突变理论,基于大坝安全变形监测资料,以大坝变形时效分量为大坝系统演化的状态变量,研究并构建了重力坝稳定性的尖点突变监控模型,并利用Delphi进行了软件模块的设计和研发,实现借助软件系统对重力坝稳定性的实时监控。     

水工隧洞土洞段稳定性分析及支护效果研究

水工隧洞围岩的应力分布及变形特征对保证其长期稳定性具有关键的作用。该文以中部引黄施工支洞为例进行实态建模,通过利用有限差分程序FLAC3D进行分析计算。研究结果表明,未加强支护前,锁脚锚杆所受的压应力已超过锚杆的抗压强度,拱脚处应力集中现象明显;变形主要集中在拱顶、底板部位;加强支护后,钢拱架变形、钢拱架轴力和锚杆最大拉应力都得到减小。支护效果稳定且能够满足施工及后期运行要求。