浅析某隧道施工中的地质情况预测

结合神延铁路W9标的黄土隧道施工地质条件复杂，施工难度大，工期紧的特点，介绍了施工中利用设计地质资料和施工单位现有的一些手段对隧道进行超前预测预报的方法，主要从工程地质法，竖井，探孔预测法，风钻超半预报，围岩变形测仪器，上部超前开挖，地质灾害预测等方面作了具体的阐述，为施工提供了科学依据，取得了显著的社会和经济效益。     

厦门海底隧道右线穿越F1风化槽施工方案探讨

 厦门翔安海底隧道右线A2标需要穿越F1风化槽段，制定切实可行的穿越F1风化槽段施工方案显得尤其关键。针对该工程施工难度大、工期紧、施工风险大和质量标准高等特点，并结合厦门海底隧道的工程地质特点，制定了穿越F1风化槽段的总体施工技术建议方案，分别从超前地质预报、风化槽段的开挖及支护方案、帷幕注浆、施工排水系统、隧道衬砌施工、突发事件应急处理预案等方面阐述了钻爆法穿越F1风化槽的施工方案与施工注意事项，为工程合理方案的选取奠定基础。     

Rock mass fracture maps prediction based on spatiotemporal image sequence modeling

Discontinuities in rock mass are the characteristic challenge of rock tunnel engineering projects, which have a vital impact on rock mass exposures' mechanical and hydrological characteristics. There is a growing demand for predicting the fracture maps during tunnel excavation to ensure a smooth tunnel excavation process. The computer vision measurement of fractures in the tunnel surface is a current hot spot, but the traditional statistical analysis methods for fractures are still mainstream. This paper uses a novel perspective of the time-space sequence to explain the continuously exposed rock mass during tunneling. A spatial-aware recurrent neural network is proposed, which takes the historical fracture maps as the input to predict the unexcavated part. The experimental results suggest that the proposed model produces reliable performance and is superior to the other two state-of-the-art deep learning models. Moreover, the test on the site rock tunnel data suggested promising results for fracture map predictions.     

深部软岩隧道施工性态时空效应分析

随着我国交通事业的迅速发展,在深部岩体中修筑隧道工程已必不可少,随之而来的深部岩体所具有的特殊工程地质问题也更加突出。主要对深部软岩隧道工程中施工力学性态和变形时空效应进行三维非线性黏弹性数值模拟,并将计算结果与现场实测数据进行比较验证。研究结果表明,计入围岩流变效应,考虑深部软岩隧道时空效应影响,在作业面影响范围内,开挖面空间效应占主导因素,围岩应力随距作业面距离的加大而逐步释放;在此范围外,软弱岩体流变属性得以充分发挥。通过分析和施工实践证明,对于深埋软岩隧道应尽早施作衬护,以改善承载环范围内围岩受力,减少扰动,提高围岩自承能力;由于软岩流变效应显著,必须适时设置二次衬砌以承受来自围岩的后期流变压力,限制围岩大变形。研究成果丰富了地下工程施工力学理论,可应用于工程实践。     

某隧道复杂地段的锚杆支护设计

针对某隧道施工不能绕避复杂地质的实际情况，根据工程分布开挖控制对围岩的扰动破坏，以及运用数值模拟对采取的支护方式对比，为相似地段工程施工提供参考。     

隧道超欠挖成因及其控制技术

在隧道钻爆法施工中,隧道超欠挖是不可避免的,其不仅对隧道施工的工程质量和安全进度产生重要的影响,而且会影响工程的经济效益.结合具体工程实践,分析了影响隧道超欠挖产生的五个主要因素,即围岩地质条件、钻孔精度、测量放线、爆破技术和现场管理等,并有针对性地提出了控制隧道超欠挖所应采取的技术措施.     

特大断面超浅埋隧道预留十字岩梁岩柱开挖技术

 重庆市轨道交通三号线红旗河沟车站,开挖断面面积达760 m2,具有超浅埋、覆跨比小(仅0.4)的特点,属特大断面城市地下暗挖车站,且位于城区中心,地表环境复杂。通过方案比选,在施工中提出并实施预留十字岩梁岩柱的隧道施工新方法。通过数值分析优化施工参数,确定中间岩柱宽度为8 m,岩柱开挖步距为1 m,对隧道修建引起的地表沉降、断面净空位移进行现场监测,确保围岩稳定性,并分析施工过程中围岩变形规律。预留十字岩梁岩柱开挖可为供同类工程提供经验。     

米仓山深埋公路隧道岩爆预测与防治对策研究

岩爆是地下工程中一种严重的地质灾害,其破坏性巨大,是一项世界性的难题。为对岩体岩爆危险性进行综合分析,提高岩爆预测精度,本文从理论分析和现场测量两方面归纳了学术界隧道岩爆判据研究现状,建立了岩爆综合分析与预测系统框架。以米仓山公路隧道为例,结合数值模拟和岩爆综合分析与预测系统对其岩爆的趋势进行了预测。结果表明,隧道开挖后,隧道周边产生较大的应力集中,而且开挖使隧道周边围压迅速降低,产生较大的主应力差,导致围岩发生岩爆。预测米仓山隧道K49+175~K50+650段以弱~中等岩爆为主,最大埋深段附近为中等岩爆,局部可能发生较强烈岩爆。针对工程进展情况和岩爆情况提出了相应的防治对策。     

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...     

Generation and evaluation of excavation schedules for hard rock tunnels in preconstruction and construction

Uncertain product characteristics in construction projects make it difficult for planners to develop schedules that reduce expected costs, durations, and associated risks. To overcome these challenges in hard rock tunnel projects, this research introduces a methodology that adapts stochastic programming and feedback control approaches for their excavation. Such approaches require rapid and consistent implementation using up-to-date information provided in a probabilistic manner throughout the entire excavation; therefore, the authors tailored dynamic programming and tunneling risk analysis methods for the methodology to address multiple sets of rock mass properties (RMPs), transitions among excavation methods at the excavation method level, decision-making times, and schedule adjustment policies (SAPs). In preconstruction and construction, the methodology allows construction planners of hard rock tunnels to generate a total-cost-optimal excavation schedule for each set of RMPs and evaluate the excavation costs and durations of schedules for multiple sets of RMPs in a timely and consistent manner by considering SAPs. Further research is required to take into account multiple advances of excavation methods for schedule generation and evaluation.Database subject headingsAutomated schedule generation, hard rock tunnel, uncertainties in rock mass properties, feedback control, stochastic programming, earthwork risk analysis.     

某海底隧道岩石覆盖厚度及选线方案优化研究

通过对国内外海峡海底隧道的调研分析,归纳得到三种确定最小岩石覆盖厚度的方法-挪威经验公式法、日本最小涌水量预测法以及国内顶水采煤经验法.利用上述三种方法,对象山港某海底隧道的最小岩石覆盖层厚度进行工程类比.综合考虑三种方法的分析结果,结合隧道地质条件,获得最优的岩石覆盖厚度.结合隧道海底的地形及地质条件,选择一个剖面作为控制剖面,根据隧道的设计坡度分别得到隧道底板线的位置及各个剖面在设计坡度下的岩石覆盖厚度,并与工程类比厚度比较.分析比较结果,调整隧道底板线部分的坡度,使得隧道在满足安全的条件下,得到最短的隧道线路,决定该海底隧道的最优选线方案.     

渝利铁路都亭山隧道缓倾岩层施工控制技术

分析了渝利铁路都亭山隧道缓倾岩层对隧道开挖的影响,具体阐述了缓倾岩层等不良地质条件下进行隧道开挖掘进的开挖方法和技术措施,经实践取得了良好效果,为类似隧道工程开挖积累了宝贵经验。     

开挖方式对跨基覆界面浅埋偏压隧道变形的影响分析

崩坡积～灰岩交界段(土岩交界段)一部分为松散的坡积体,一部分为岩体,工程性质相差较大,不同的隧道开挖方式会对隧道的稳定产生较大的影响。基于四川省九寨沟—绵阳高速公路某隧道工程,采用模型试验和数值模拟的方法,对有挡土墙预加固措施情况下崩坡积～灰岩接触地段浅埋偏压隧道在环形开挖预留核心土法、三台阶七步开挖法、CD法和CRD法4种开挖方式下的受力和变形特性进行研究。结果表明:土岩交界段浅埋偏压隧道的地表沉降呈现出明显的不对称特征,4种开挖方式下的最大地表沉降均向左侧偏移; 4种开挖方式产生的最大围岩位移都发生在隧道的拱顶处,且右拱肩、右拱腰的沉降值小于左拱肩、左拱腰; 4种开挖方式最大主应力的最大值出现在隧道右拱腰位置处,最小主应力的最大值出现在隧道右拱脚位置处; 相较于三台阶七步开挖法,环形开挖预留核心土法、CD法及CRD法都能够最大限度地保证隧道施工的安全。     

隧道开挖的围岩损伤扰动带分析

在给出隧道开挖损伤扰动带的概念、主要影响因素基础上,提出了隧道开挖损伤扰动带的力学、渗流特征及表征方法。在现场实测基础上,利用数值法研究了隧道开挖后的不同开挖方法的变形、渗流场变化规律。结果表明:开挖损伤主要决定于隧道开挖方法;隧道开挖引起的渗流影响边界大于力学影响边界。研究结果有助于合理地建立隧道开挖问题的流固耦合模型。     

乌鞘岭隧道F7断层施工力学行为研究

结合软岩隧道工程地质和支护特点,对乌鞘岭隧道F7断层软岩施工中的力学性态进行了计算分析.对于施工中出现的软岩挤压大变形问题,从岩体流变学和隧道施工力学的观点与方法出发研究围岩的受力和变形,分析了隧道施工过程的三维时空效应,有机地耦合了作业面的空间效应和软岩时效特性.考虑围岩流变特性,分析了围岩-支护系统变形、受力随时间发展规律,并将计算成果和现场实测数据进行了比较验证,以使力学计算更好地参与到隧道信息化设计和施工中.     

广州地铁九号线田美断裂带之物探勘察

以广州地铁九号线田美断裂带专项勘察为例,探讨了物探技术在查明断裂带的位置及特征、查清断裂构造与隧道的空间位置、研究断裂带的岩性和水文地质特征、预测隧道在断裂带中开挖所遇到的工程问题、提出工程措施建议等方面的优越性,为工程设计和施工提供地质依据。     

关于圆形隧道卡斯特纳公式的讨论

隧道围岩的应力及变形是隧道力学中的基本问题,它直接影响到隧道的安全评价及施工支护措施。20世纪50年代提出的卡斯特纳公式,描述了圆形隧道的塑性区半径和塑性区的应力分布规律,公式已成为隧道力学分析的理论基础。以满足莫尔-库伦准则或Mises准则的理想弹塑性材料为例,按照塑性力学加卸载准则,证明了圆形隧道的开挖过程是加载过程,支护过程是卸载过程;对圆形隧道开挖和支护过程进行了弹塑性FLAC有限差分数值计算,同时针对外压和地应力均为0、内压值为支护应力的隧道进行弹性分析。结果表明,围岩的应力分布在开挖后与卡氏公式相符,但在支护后则与卡氏公式不符。弹塑性分析中,支护引起的围岩应力增量及位移增量分别与弹性分析中的应力和位移相同。因此在涉及塑性变形的隧道力学分析中,卡氏公式只适用于开挖阶段,不适用于支护阶段。     

中国锦屏地下实验室二期工程安全原位综合监测与分析

 中国锦屏地下实验室是目前世界上埋深最大的实验室。以中国锦屏地下实验室二期(CJPL–II)工程为研究对象,通过变形、开裂、弹性波、扰动应力、微震、声发射、三维激光扫描、岩体结构面遥测、爆破振动测试等原位综合监测手段,实时获取深部地下实验室开挖全过程的岩体响应及其演化特性,实现对深部岩体微观到宏观多尺度破裂、隧洞表面到岩体深部变形的综合监测。研究工程场址的地质辨识方法,给出深部复杂地质结构条件下的地质分区,结合真三轴、结构面实验和地应力测试,揭示各实验室开挖过程中不同的变形特征和破坏模式,实时捕获了深部工程灾害变形破裂的前兆信息,有效预警了岩爆和塌方工程灾害,确保了实验室施工全过程的工程安全。研究成果和基础数据为中国锦屏地下实验室安全建设运行、探讨深部岩体力学与工程科学难题均具有十分重要的意义。     

围岩松动圈的弹塑性位移反分析方法探索

在按弹塑性理论进行地下工程设计与分析时，真实工作状态下岩体力学参数的确定十分重要和必要。为确定这些岩体力学参数，从洞室监测过程中的实际情况出发，根据掌子面的推进过程与监测位移间的变化情况，将监测位移进行弹塑性分离，从而提出一种行之有效、易于工程实际操作的考虑围岩松动圈的弹塑性位移反分析方法。该反分析方法所得结果与设定值吻合良好，并通过工程实例得到验证，为工程实践提供一个切实可行的实施方案以确定这些有用的参数，是岩土工程信息化设计、施工的重要手段。     

长大隧道工程地质条件分析

结合某长大隧道的工程概况,对隧道的工程地质条件及水文地质条件,特别是对不良地质及特殊岩土进行了详细分析,同时提出相应的治理措施,为类似隧道工程地质条件的分析提供了参考。