断层破碎带公路隧道超前支护效果研究

公路隧道穿过断层破碎带时的超前支护措施研究是隧道开挖过程中的一个重要课题。以某穿过断层破碎带的隧道为例，采用有限元分析软件ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳＮＸ进行隧道开挖工序的数值模拟。模型着重分析研究超前小导管、超前小导管注浆以及双层超前小导管注浆对隧道软弱围岩开挖时的支护效果。结果得出双层超前小导管注浆法对隧道周边围岩变形量的综合影响相比其他措施更大，其对隧道拱顶的围岩改善效果又明显优于拱腰处。方案研究可对相似地质条件下的公路隧道施工措施提供科学的参考依据。     

隧道穿越断层破碎带的小导管注浆处治研究

隧道穿越断层破碎带时,较易发生地质灾害,针对该问题,采用超前小导管注浆的方式对围岩进行预加固处理,并在支护完成后对隧道处治效果进行监控量测,监测结果显示该处治方法保障了隧道开挖支护过程中围岩的稳定性,变形量满足隧道安全运营的初期支护设计要求。     

跨断层深海隧道衬砌变形规律及加固措施研究

断层破碎带岩体强度低、易渗透、松散性强,跨海隧道的修建极易遇到断层破碎带,如果不施加相应的预加固措施,很有可能造成隧道衬砌发生扭转和剪切破坏。这项研究依托某段跨海隧道工程,采用数值模拟建立了详细的三维数值模型,该模型考虑了注浆压力、顶推力、注浆时效硬化等问题。模型模拟了管棚法和径向注浆法两种加固措施,分析了两种预加固措施对于抑制断层错动和稳定隧道的效果,最后用解析解对数值模型进行可靠性验证。主要研究结论如下：隧道穿越断层破碎带时,衬砌的危险位置主要与断层的倾角、宽度和倾向相关。以72°的走滑断层为例,隧道施工时衬砌的危险位置主要为左拱顶和右拱底,这两处位置受到断层的挤压,极易发生剪切破坏。管棚法和径向注浆法均能有效的减小隧道的最大变形,但管棚法对于抑制断层的效果要强于径向注浆法。     

城市地铁双护盾ＴＢＭ穿越碎裂石断层加固范围及施工关键技术研究

为解决城市地铁双护盾ＴＢＭ穿越断层破碎带时掌子面坍塌、卡机等施工难题,利用数值模拟软件模拟碎裂石断层加固与否及管片和围岩位移变化规律,确定隧道纵径向断层加固范围,研究了双护盾ＴＢＭ穿越碎裂石断层注浆加固技术。研究结果表明:双护盾ＴＢＭ施工中碎裂石断层影响范围主要为隧道纵向为１．１５Ｄ范围,径向为２．３Ｄ范围,因此建议双护盾ＴＢＭ穿越碎裂石断层时应在该影响范围内进行注浆加固;断层注浆加固时,利用超前钻机进行钻孔,调整优化注浆压力进行水泥－水玻璃双浆液注浆,同时提出ＴＢＭ掘进参数建议值,形成了双护盾ＴＢＭ穿越碎裂石断层施工技术;该施工技术效果显著,注浆加固后碎裂石混合物加固体强度提高了２．６２倍,抵抗变形的能力得到了加强,确保了双护盾ＴＢＭ顺利通过碎裂石断层,提前实现了雅区间隧道贯通。     

基于TRT法辅助小断面隧道塌方处理技术的应用研究

针对小断面隧道塌方处理,以往多采用注浆锚固法、大管棚注浆超前支护、小导管注浆预固结等传统方法。结合TRT法诊断塌方体实际情况,提出改进的“双排小导管注浆预固结+小导管钢支撑未扰动岩层组合体+预留核心土”处理措施,对洞内塌方体的松散渣体进行加固处理,通过在引水隧道工程的现场实际应用,验证了该方法具有技术简单、操作性强、成本较低、安全有效的特点,能有效降低施工风险,提高施工进度,尤其适用于小断面隧道软弱破碎围岩严重塌方段。     

浅埋小净距隧道中夹岩柱稳定性及加固方案研究

为了探究小净距隧道中夹岩柱稳定性及加固方案,以四川德阳白竹山1号隧道为背景,基于普氏平衡拱理论,提出小净距隧道中夹岩柱上覆围岩压力计算公式,研究了小净距隧道上覆围岩压力影响因素。运用有限元软件MIDAS GTS NX建立浅埋小净距隧道三维模型,分析了在不同隧道净距工况下的围岩位移、塑性区分布以及中夹岩柱竖向应力分布情况,确定了合理净距。对中夹岩柱进行区域划分并对不同组合方式进行注浆加固,研究了不同加固方案对围岩变形的控制效果。研究结果表明:小净距隧道开挖方式、中夹岩柱加固措施和隧道净距直接影响平衡拱的形成以及上覆围岩压力的大小;白竹山1号隧道进口小净距段设计净距13.94 m是合理的;对中夹岩柱中岩盘采用小导管注浆加固极大地提高了中夹岩柱整体性和稳定性,限制了围岩变形。研究成果可为类似小净距隧道中夹岩柱最小安全净距及加固设计和施工提供参考。     

超前小导管注浆支护在黄金坪隧道的应用

超前小导管注浆是指沿开挖外轮廓线向前以一定角度打入管壁带有小孔的导管,且以一定压力向管内压注起胶结作用的浆液,将破碎围岩或黏土层用浆液充填、固结,通过压密作用达到加固和堵水的作用的一种支护形式.在用于地质条件较差的隧道施工中为安全进洞及坍塌处理创造了良好的施工条件.文章结合某水电站复建公路隧道坍塌施工情况,对超前小导管...     

加固措施对富水断层破碎带隧洞围岩稳定的影响研究

若遭遇节理裂隙发育、孔隙水压力较高、溶蚀破碎带等不良地质条件,现有的加固措施能发挥 多少作用,值得进一步研究。选取处于强透水岩体且夹杂断层破碎带的引水隧洞断面,应用大型商用有 限元程序ＡＢＡＱＵＳ对围岩稳定性进行分析,探究混凝土衬砌和注浆圈两种加固措施的支护效果。分析 表明,衬砌能够显著减小围岩的应力和变形,替围岩承担较大的应力;而注浆圈不仅能够约束围岩、提高 围岩的整体性和自稳能力,而且能够降低衬砌的应力,起到了保护衬砌的重要作用;加固之后围岩应力 和变形的改变与渗流场的变化息息相关。     

浅埋大跨小净距公路隧道施工方法比选及变形控制研究

为了对比分析上下台阶法和ＣＤ法（中隔墙法）施工引起的隧道变形及受力特点,依托滨莱高速公路淄博西至莱芜段改扩建工程中的樵岭前隧道施工,基于ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟软件,并结合现场施工应用情况,对比分析两种工法的优缺点,进而提出了有效的变形控制措施。研究结果表明:ＣＤ法施工在控制地面沉降及围岩变形方面优于上下台阶法,且产生的围岩塑性区较小;上下台阶法具有足够的施工空间与较快的施工速度,且相对ＣＤ法施工成本降低,但在浅埋隧道工程中易造成隧道围岩变形过大等问题,更多的是采用ＣＤ法;注浆加固可以有效地提高围岩的自稳性,增加径向注浆长度以及预留段长度等措施具有较高的可操作性,同时也有较好的加固效果。     

浅谈两河口隧道超前小导管注浆的质量和计量控制

隧道超前小导管加钢支撑辅助开挖的施工工艺,适用于自稳时间较短的破碎围岩地段.本文就超前小导管注浆工艺中的质量控制和计量控制方面的问题进行了阐述.     

上软下硬大跨车站隧道施工方案研究

依托大连地铁二号线兴工街站,充分组合使用超前大管棚与小导管注浆、双层初期支护、增设大拱脚、拱部后期径向注浆和纵梁底岩体注浆加固多种控制措施对围岩变形进行控制。利用有限元软件对组合变形控制措施的施工效果深入分析,发现随着支护措施的逐渐增强,地表最大沉降值逐渐减小,控制效果明显;双层初期支护和增设大拱脚对控制地表沉降效果最好。结合监控量测进行现场实证变形控制效果,实测结果与数值模拟的地表沉降规律非常相近,证明了数值模拟结果的合理性。研究成果可以为此类隧道修建积累实践经验,指导今后的隧道设计与施工。     

砂卵砾石地层中浅埋暗挖法超前小导管 注浆施工技术

浅埋暗挖法施工时,为了保证掌子面在开挖过程中土体不会塌方或产生流沙,开挖前需对前方土体采取超前支护、注浆加固等辅助措施。小导管注浆加固地层技术,是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜安设注浆管,并注入浆液,达到超前加固围岩和止水的目的,同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。     

玻璃纤维锚杆注浆加固掌子面效果研究

通过abaqus有限元方法模拟长江中下游地层和地质条件下破碎围岩浅埋隧道开挖过程,对加筋玻璃纤维锚杆注浆技术加固掌子面前后分别建立模型并进行对比分析强化结果,研究表明:玻璃纤维锚杆注浆加固能较大程度提高掌子面前方核心岩土体的黏聚力c、内摩擦角φ、弹性模量E和抗剪强度τ,加固后地表沉降减少了约20%,拱顶沉降量减少20%,掌子面纵向位移约30%,水平收敛减小10%,有效提高长江中下游地层和地质条件下破碎围岩浅埋隧道掌子面及其周围围岩的稳定性。     

某富水断层对隧道稳定性及涌水影响敏感性分析

以武九高楼山公路隧道突涌水灾害为研究背景,针对其以断层破碎带为主控因素的隧道围岩稳定及突水问题展开调研和数值分析研究,以期为突涌水治理措施的制定提供参考。基于ＦＬＡＣ３Ｄ有限差分法及流固耦合分析原理,研究了隧道埋深Ｈ、地下水位高度ｈ、围岩级别Ｓ、侧压力系数Ｋ０、断层宽度Ｗ、断层与隧道相对间距ｄ／Ｄ、断层与水平面夹角θ等７个因素对隧道围岩稳定性及涌水量的影响规律,并基于公路隧道规范中建议的隧道相对收敛变形及涌水量等级,对围岩稳定性及涌水等级进行评价。结果表明:围岩级别Ｓ对隧道变形、塑性区、涌水量影响最大,其次为侧压力系数Ｋ０,再次为断层与隧道相对间距ｄ／Ｄ和断层宽度Ｗ;不敏感的影响因素为:隧道埋深Ｈ、地下水位高度ｈ及断层与水平面夹角θ。地层条件及断层因素是隧道突涌水的主控因素,治理措施中应优先考虑地层的加固和限量排放双重措施。     

含炭质板岩隧道下帷幕注浆施工技术的应用

<正>帷幕注浆技术多应用于铁路隧道围岩破碎、完整性差、富水、节理裂隙发育等软弱复杂围岩地质条件的施工环境,能有效解决铁路隧道涌水突泥及围岩坍塌等施工难题,提高了铁路隧道的施工安全性。经过众多研究学者和技术人员多年的研究和实践,我国帷幕注浆方法在注浆加固理论、注浆技术、注浆材料、注浆效果评价等方面取得了许多先进的研究成果。近年来,帷幕注浆技术的研究和应用领域越来越广泛。     

断层破碎带施工技术在锦屏电站专用公路大坪子隧道施工中的运用

锦屏电站专用公路大坪子隧道岩体为钾长花岗岩,岩体完整性较好,表层为块碎石土,但隧道埋深较浅,偏压严重,进洞口段边坡表面覆盖有较厚的坡崩冲积块碎石土,成型进洞困难。详细叙述了大坪子隧道进洞过程中采用超前注浆小导管、管棚钢架超前支护等断层破碎带施工技术,并对开挖方法及初期支护作了简要介绍。     

山岭隧道掘进机施工超前灌浆技术

TBM在通过断层破碎带及含水地层等不良地质地段时,采用超前灌浆可有效维护掌子面与洞壁围岩的稳定,阻断渗水通道,保证TBM安全通过。文章结合戴云山铁路隧道施工中遇到的断层破碎带和涌水问题,分析了超前灌浆的加固机理,对TBM超前灌浆工艺中的浆液选择、预灌浆岩体力学和抗渗性能以及灌浆设计参数等问题进行了探讨。     

隧道超前导管与超挖的相关性定量分析

为研究超前小导管孔洞导致的超挖规律,基于孔口应力理论构建力学模型并结合数值仿真,通过对比分析理论注浆工况和模拟工况的差异,提出了定量研究隧道超前导管与超挖相关性的方法,从而为施工提供指导性建议。结果表明：预留止浆段孔处注浆效果弱于注浆段,致使小导管孔洞径向应力σ_ρ、环向应力σ_φ的应力曲线出现“锯齿状”;预留止浆段未加固时,小导管孔洞周围岩体应力集中度较为显著;小导管孔洞造成应力集中是导致超挖的重要因素,增大小导管外插角可减轻“超挖区”的应力集中,进而降低超挖的可能性。     

中空注浆锚杆在隧洞进水口高边坡支护中应用

中空注浆锚杆适用于软弱围岩、断层破碎带、砂卵石等钻孔后极易塌孔的地层支护,具有施工进度快、锚固能力强、操作简易等特点。文章以黑龙江幸福沟水库供水隧洞进水口左侧边坡支护为例,介绍中空注浆锚杆加固边坡技术的具体应用情况。     

断层破碎带隧洞管棚支护参数设计方法

为确保断层破碎带内隧洞的安全施工和掌子面岩体稳定,提出了一种管棚支护参数的设计方法。首先,对管棚分段且取其中一部分作为有效计算长度,采用太沙基理论计算松散破碎岩体对管棚的荷载,根据约束条件将洞内管棚简化为两端固支梁,得到管棚弯矩、挠度和端部反力。然后,根据岩体和管棚的各类破坏条件,推导了管棚支护参数的计算公式。最后,介绍该方法在某断层破碎带隧洞的应用情况。该隧洞前期超前支护仅采用小导管,已发生数次掌子面坍塌。基于此方法分析小导管支护偏弱并进行了管棚支护设计,在之后开挖过程中收敛变形减小,管棚支护取得了较好的加固效果。研究成果可为断层破碎带隧洞管棚支护参数设计提供参考。