草果山隧道支护措施优化

笔者以蔓耗—金平高速公路草果山深埋隧道为研究对象,采用数值计算分析与现场试验段监测验证相结合的方法,对隧道支护措施进行优化.选取隧道典型断面建立数值计算模型,对比分析三种支护方案,研究不同的支护类型与锚杆长度对隧道的变形控制效果.基于此,对草果山隧道支护措施进行了优化,取消了原有支护设计中的钢拱架,并在现场开展试验段监...     

灰色系统在隧道监控量测中的应用

在灰色系统理论基础上,通过实测值和预测值的对比,建立了GM(1,1)灰色系统修正预测模型,对围岩稳定时间和最终变形量进行了预测,克服了小样本时间序列数据在围岩变形预测中的缺陷。研究结果表明:灰色系统修正预测模型具有较高的预测精度,开挖围岩具有良好的稳定性。灰色系统理论通过少量量测数据,较好地预测围岩变化趋势,及时掌握隧道开挖后围岩变形的动态发展过程,从而可指导隧道施工,具有重要的经济性和实用性。     

Weibull模型在围岩变形预测的应用及参数求解

针对岩石隧道围岩变形特性,引入了Weibull生长曲线模型。模型参数利用灰色理论和模式搜索法求解,减小了参数求解的数量以及搜索范围。基于4处隧道围岩变形的现场实测资料,对围岩变形-时间曲线进行了拟合和变形预测。结果表明,Weibull模型拟合精度高,相关系数R为0.995 47～0.999 77,平均值为0.997 96。基于该模型的4处隧道围岩变形的预测值与实测值的平均相对误差为1.710 3%,拟合曲线尾部3点为0.340 5%。结果表明,选用的Weibull模型适应性强,能对隧道围岩变形进行预测。     

基于灰色聚类法的某隧道围岩分级研究

在隧道开挖施工过程中,围岩分级对设计支护至关重要。该文结合某高速公路隧道,利用灰色聚类法对隧道围岩分级进行了分析计算,将分级结果与传统的分级进行对比,以论证灰色聚类法在隧道围岩分级中的实用性。     

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...     

预应力锚杆技术在水电站深埋隧洞围岩支护中的应用

为了有效控制高地应力作用下隧道施工过程中的围岩变形,以某水电站为例,通过应用FLAC3D数值模拟软件,对主厂房硐室开挖后预应力锚杆支护前后的围岩变形进行模拟。同时,结合现场主厂房开挖支护后硐室围岩收敛变形实验数据,探讨隧道开挖过程中围岩变形特点及采用预应力锚杆支护前后硐室围岩位移变化规律。研究发现,预应力锚杆支护可以有效抑制围岩变形,改善围岩受力条件,在一定程度上保障了施工安全,并为施工过程中锚杆参数的合理选取提供了一定依据。     

小寨山隧道洞口段塌方成因分析及变形预测

为保证隧道洞口段的施工安全,在小寨山隧道洞口段塌方成因分析的基础上,利用尖点突变理论和PSO-ELM模型评价了隧道洞口段围岩的稳定性现状及其发展趋势;另外,根据洞口段塌方成因,对塌方处理措施进行了系统研究,并综合分析了处理效果,以评价各类处理措施的有效性。小寨山隧道洞口段塌方成因研究表明:洞口段的塌方成因主要是偏压原因和降雨原因,且突变分析过程的突变特征值均<0,得出隧道洞口段围岩处于不稳定状态,加之变形预测结果显示其后期变形仍将持续增加,进而隧道洞口段的稳定性趋于不利方向发展,有必要采取切实措施保证施工安全;同时,塌方处理措施应结合工程实际,先对各施工阶段和步骤进行针对性加固,再调整隧道支护所受的宏观应力状态,保证其受力平衡,且通过塌方处理,小寨山洞口段围岩变形处于可控范围内,验证了各类处理措施的有效性。     

地铁浅埋隧道初期支护变形侵限换拱施工技术

成都地铁18号线太平隧道为单线隧道,全隧岩体为V级围岩,隧道为进口向出口单向施工,采用矿山法施工,出口端为缓坡出洞,埋深5～10 m,洞段岩体为软弱土质围岩。在隧道施工到出口浅埋段时,左右线均出现沉降变形且变形较大,造成部分初期支护侵限二衬,现场对变形侵限部位的拱架进行了更换与加固处理。浅埋隧道软弱围岩初期支护侵限换拱加固后取得了良好的效果,最终监控量测结果证明:在进行初期支护支护换拱后,结构稳定,达到了结构安全要求,保证了隧道净空和二衬混凝土厚度。针对太平隧道软弱围岩段初期支护变形侵限换拱技术进行了阐述,可为类似工程提供借鉴。     

基于Creator与FLAC~(3D)的采空区隧道变形稳定性分析

为了分析采空区隧道变形稳定性问题,隧道围岩变形特性研究显得十分重要。首先利用虚拟现实软件MultiGen Creator对一破坏的采空区隧道支护结构进行三维仿真模拟计算,并对其破坏情况进行统计分析。然后,借助三维有限差分软件FLAC3D对同一采空区隧道进行数值模拟计算。通过把模拟计算结果与统计结果进行对比,发现数值模拟与统计结果基本一致。结果表明采空区的存在对隧道的变形稳定性影响很大,这将对采空区隧道后期的支护加固治理提供有益参考。更多还原     

水利隧道监控量测技术研究

监控量测技术是保证水利隧道安全施工的重要措施。国外TANFINIT水利隧道施工作业面小,围岩种类多,严重制约了隧道开挖施工。本文结合国外TANFINIT水利隧道工程,详细分析了监控量测技术在隧道的开挖期间的应用,对开挖期间的隧道的水平位移和沉降进行动态监测,通过理论分析、现场试验与回归分析相结合的方法对监测数据进行拟合,推算围岩的变形量及力学变化,成功对围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度进行了预测,保证了施工安全。     

小垂距交叉软岩隧道现场监测分析

针对公路与铁路小垂距交叉软岩隧道的特点,以云南某上穿公路隧道为背景,对该隧道右幅交叉段进行隧道净空收敛、围岩内部结构应力、围岩深部位移等项目的监测。根据监测结果,分析该隧道的围岩和支护结构的变形以及受力特点。结果表明,隧道右幅交叉段Ⅴ级围岩采用三台阶临时仰拱法开挖是可行的,能够有效地控制围岩变形,围岩稳定变形时间在30 d左右。监测成果可用于对隧道稳定性进行评估与预警,以便及时调整支护参数,保证隧道施工安全性。     

中老铁路沙嫩山隧道施工变形特征及控制技术

针对缝合带隧道开挖存在的大变形问题,以中老铁路沙嫩山1号隧道为例,对隧道围岩及初支结构变形破坏特征展开了分析。结果表明：隧址区受琅勃拉邦缝合带水平构造作用影响强烈,隧道变形以水平收敛变形为主,边墙及拱部的支护结构受力较大。为此提出了长短组合锚杆、围岩注浆、拱架纵向增强等大变形控制措施,后期通过对隧址区应力场、围岩-初支接触压力以及初支结构受力进行测试,验证了变形控制措施的现场应用效果,隧道变形得到明显控制,支护结构受力明显改善。研究成果可为大变形隧道的施工及设计提供参考。     

关山特长隧道高地应力下硬岩大变形规律研究

高地应力下隧道的围岩变形是岩体力学的关键问题之一,甘肃关山隧道埋深较大,在穿越高地应力区域时极易出现围岩失稳、塌方及支护结构大变形等现象。选取隧道典型试验段,通过数值计算及数据监测,对其大变形规律和防控技术进行了研究,进而得到了隧道围岩的变形和应力分布规律。根据分析结果,建议隧道衬砌施工时采用柔性支护的理念进行设计,优化边墙曲率,加大预留变形量,采取径向注浆加固及降低扰动。实践表明,一系列防控措施有效控制了围岩变形,降低了隧道施工风险,可为以后类似工程的设计和施工提供实践借鉴。     

滇中引水工程香炉山隧洞TBM开挖围岩卸荷响应特征

针对滇中引水工程香炉山隧洞TBM掘进洞段地质条件复杂、施工技术难度大等特点,采用现场监测和三维数值仿真2种手段,对典型洞段围岩开挖卸荷响应特征进行了分析。通过对TBM掘进洞段围岩变形和钢拱架受力监测数据分析可知,围岩类别和隧洞埋深均是影响围岩变形量值和收敛时间的重要因素,TBM上的撑靴结构对钢拱架受力影响显著。根据香炉山隧洞敞开式TBM施工特点,提出了敞开式TBM开挖施工的仿真模拟技术,获得了典型断面围岩变形及支护结构受力随掌子面推进的变化规律,可为TBM洞段支护设计优化及掘进过程中卡机问题的预测和判断提供参考。     

马蹄形截面隧道施工模拟与洞壁位移影响因素

以江西省赣州市社官坝隧道工程为例,采用FLAC~(3D)软件进行隧道施工过程的数值模拟,并将模拟结果与现场监测数据进行对比分析,研究非绕轴对称岩石隧道工程环境因素对隧道洞壁位移产生的影响,为此类隧道的设计和施工提供参考依据。研究结果表明:隧道地表坡度、埋深及围岩等级对洞壁位移均有显著影响;当地表坡角较大、埋深较小以及围岩等级较高时,隧道拱顶、拱肩、拱脚洞壁位移量差异较为明显。因而隧道施工时应注意根据实际环境状况采取相应的支护加固措施,保证围岩的变形稳定。     

基于变形监测的软岩隧道有限元反演分析研究

软岩隧道施工过程中需要对围岩进行及时有效的加固,以免变形过大威胁工程的安全性。依托天井山隧道工程,采用非接触位移测量监测围岩变形稳定性。为了更好地描述软岩的蠕变特性,结合位移监测数据以及有限元参数反演方法得到软岩蠕变参数,并以此分析开挖断面围岩的稳定性情况。得到以下结果:根据现场实际监测数据,隧道围岩的变形呈收敛趋势,但两侧变形并不对称;采用有限元反演方法得到的参数能较好地反应围岩开挖后位移变化的规律,其变化规律与实测数据一致;隧洞稳定性分析结果表明,现有支护措施下围岩流变塑性区范围将持续增长,最终会导致初砌破坏达不到支撑效果,需要采取进一步的加固措施。     

围岩与初期支护间缓冲层的大变形控制效果及合理厚度研究

以丽江至香格里拉铁路中义隧道为依托,采用数值计算的方法,结合试验段的现场监测资料,对在围岩和初期支护间设置缓冲层控制初期支护变形的效果及不同地应力侧压力系数下缓冲层的合理厚度进行了研究.研究表明:在围岩与初期支护间的边墙段设置合理厚度的高密度泡沫板(EPS)可显著提高初期支护的稳定性,并使初期支护最大水平收敛、拱顶下沉...     

云南省香丽高速浅埋隧道进口段二次衬砌支护时机分析

目前中国山岭隧道主要采用新奥法施工,如何确定新奥法二次衬砌施工的合理支护时机一直是隧道施工中重点关注的问题,尤其遇到隧道埋深较浅、围岩较差的情况。以云南香丽高速浅埋破碎围岩隧道进口段施工为例,采用基于现场监控量测数据的反分析法和收敛限制半解析计算法,得到了满足变形速率准则和极限位移准则的二次衬砌支护时机。研究结果表明:进口段二次衬砌合理支护时间参数为21～26 d,空间参数为52～73 m。     

降雨入渗对黄土隧道围岩变形影响研究

为研究黄土地区降雨对隧道围岩变形的影响规律,依托甘肃某隧道工程,基于现场监测数据分析黄土隧道在雨季期间围岩的变形规律。结果表明：（1）隧道拱顶变形量与降雨量呈正比关系,变形随降雨量增大而增大,在降雨12 h后,由于隧道岩土体含水率持续升高,导致危岩沉降变形显著增大;（2）距离隧道中心线越远,地表沉降越小,隧道中线的沉降最大,最大值为210 mm;在距中心线6 m处地表的累计沉降高达160 mm,超过规范安全性要求,需采取支护措施,控制地表沉降进一步扩大;（3）实际工程中,为防止隧道围岩产生过大变形,要注意加强地表排水,适当加强初期支护结构刚度以提高围岩稳定性。     

加旦—良马引水隧洞超前支护方案设计与施工

对加旦—良马引水隧洞在地质条件差、围岩覆盖厚度小、施工环境复杂情况下的超前支护方案进行分析,主要采用的超前支护手段有大管棚、小导管、锚喷等,配合钢拱架、排水等措施,并对施工设计思路、施工方法、超前地质预报、现场监控量测等内容进行了介绍。实践证明,所采用的超前支护方案对防止围岩恶化、控制隧道变形作用很明显。