高地应力软岩隧道长、短锚杆联合支护技术研究

基于考虑应变软化特性的深埋隧道弹塑性解,采用锚杆中性点理论,系统地分析高地应力软岩隧道短锚杆支护失效机制,并论证高地应力软岩隧道中对锚杆长度进行加长的必要性:一方面增大锚固段的围压以提高黏结强度,另一方面增大锚杆头部和尾部处的围岩位移差以提高锚杆对围压的锚固效用。将高密度支护模式的短锚杆等效为复合岩体,同时将长锚杆对围岩的锚固作用考虑为作用在隧道洞壁处的等效支护力,建立隧道长、短锚杆联合支护力学模型,考虑锚杆和围岩的相互作用,得到长、短锚杆联合支护后的围岩特征曲线。通过对比每延米隧道锚杆用量相同情况下,普通短锚杆支护和长、短锚杆联合支护状态下的围岩特征曲线,说明了长、短锚杆联合支护策略对高地应力软岩隧道变形控制的有效性。该长、短锚杆联合支护力学模型考虑了长锚杆与围岩的相互作用,为高地应力软岩隧道长锚杆支护长度的设计提供了一种计算方法。     

高地应力软岩隧道断面优化研究

高应力软岩隧道如开挖和支护方案不合理围岩很容易出现大变形,严重的还会出现隧道坍塌,严重影响施工安全和施工进度。本文针对大埋深软岩隧道的合理开挖断面、合理施工工序、支护参数进行了深入研究。优化后的方案改善了断面仰拱位置的几何奇异性,使得开挖断面更加的平滑,使衬砌的受力更加均匀。优化后的方案在尽量不增加开挖面积的前提下,增加了仰拱的深度,很好的控制了围岩的竖向收敛,从而有效地控制了围岩塑性区的发展。从计算结果可以看出,优化断面在开挖面积仅仅增大6.8%的情况下,可以使得隧道的竖向收敛减少33.1%,衬砌最大拉应力减少35.1%。     

高地应力软岩隧道合理施工工法研究

以宜昌—巴东段的几座软岩特长隧道为例,针对隧道埋深大、围岩超过50%为软弱易流变的粉砂质泥岩、泥质灰岩、页岩等特点,通过对高地应力软岩隧道合理施工工法的研究,分析了高地应力软岩隧道合理的施工工法,为今后类似工程的建设提供有益的借鉴。     

软岩隧道锚杆支护作用的模型试验研究

 随着公路隧道的发展,隧道稳定性日益成为设计和施工的首要问题。根据重庆—长沙公路共和隧道围岩实际情况,在真三轴试验机上进行隧道在毛洞和不同支护条件下的模型试验,试验反映了隧道失稳的全过程并记录了各个部位的应变值,对不同工况下围岩的应力变化规律进行分析,结果表明：围岩的径向和切向应力均是随荷载的增加而增加的;在同级荷载下,支护后的围岩径向和切向应力要高于支护前;径向应力随着离洞壁距离增大而增大,而切向应力在洞壁上应力集中,随后随着离洞壁距离的增大而减小,最后趋于稳定。锚杆使得围岩的稳定性大大提高,且长锚杆的支护效果要优于短锚杆。     

高地应力断层带软岩隧道变形特征与控制措施研究

隧道在穿越断层地带时由高地应力引起的软岩大变形问题是隧道建设施工中难点,给隧道建设的施工与进度带来很大影响。本文结合区域地应力,围岩强度实验等分析柿子园隧道穿越断层地区产生支护结构破坏现象的原因,并对围岩压力,钢架应力,围岩变形进行了现场监测,得到了高地应力软岩大变形引起的支护应力特征与变形特征,提出了控制大变形的技术措施。研究表明,高地应力区软岩隧道穿越断层地带时,由于复杂的构造应力造成隧道结构受力不均,隧道左右两侧围岩压力,支护内力与围岩变形呈现出很大的不对称性。采用优化断面形式、加强初支刚度、非对称预留变形量和锚杆布置等措施可以有效减小隧道结构受力,控制隧道变形。     

高地应力软岩隧道开挖方案优化研究

麻竹高速公路黄家寨隧道围岩强度低,且属于极高地应力区。隧道现场监测数据显示,围岩整体变形速率快、累计变形量大且变形时间长,呈现显著的蠕变变形特点。采用Phase2软件对隧道开挖支护方案进行了模拟,分别计算在两台阶开挖不支护、两台阶开挖支护、预留核心土开挖支护、三台阶开挖支护四种工况下围岩的塑性区和位移。计算结果表明:通过初期支护可以有效减少围岩塑性区及位移,支护后围岩最大变形部位由拱顶转移到拱脚。对比不同开挖方案下的计算结果,可知采用预留核心土开挖方法时,隧道围岩塑性区深度和拱顶沉降小于其他两种开挖方案;采用三台阶开挖方法时,围岩最大位移最小,但拱顶沉降最大。由于该隧道水平收敛远大于拱顶沉降,因此建议黄家寨隧道采用对围岩水平收敛控制效果较好的三台阶开挖方案。     

锚杆支护技术在软岩隧道施工中的应用

以隧道工程施工锚杆支护作为研究背景,对当前软岩隧道支护、软岩隧道的岩体含义等展开了探讨研究,并提出了锚杆支护技术应用在隧道工程需要实行的质量控制措施,以期保证软岩隧道工程施工质量与支护效果。     

略谈锚杆支护技术在软岩隧道中的应用

随着交通事业的不断发展,修建道路的迫切需求,今年来对于隧道的开放已经逐步展开,同时对于隧道的施工建设的相关问题逐渐被提到一个高度上来.在经过不同的实验和根据不同隧道岩石情况进行不同的支护应力的使用,围岩的径向和切向应力均是随荷载的增加而增加的;在同级荷载下,支护后的围岩径向和切向应力要高于支护前;径向应力随着离洞壁距离增大而增大,而切向应力在洞壁上应力集中,随后随着离洞壁距离的增大而减小,最后趋于稳定.锚杆使得围岩的稳定性大大提高,且长锚杆的支护效果要优于短锚杆.     

高地应力软岩隧道合理支护方案研究

 基于高地应力软岩隧道明显流变效应的特点,提出在喷锚网支护的基础上增设U型钢可压缩支架和泡沫混凝土填充层的支护方案。利用建立的U型钢连接件力学模型和围岩与支架接触模型,分析2种支护方案下,宜昌-巴东(宜巴)高速公路峡口高地应力软岩隧道的长期稳定性。研究表明：(1) 建立的U型钢可压缩支架的连接件力学模型和围岩与支架之间的接触模型可以很好地反映支架缩动性与摩阻力之间的关系;(2) U型钢可压缩支架和泡沫混凝土填充层的联合支护既可以吸收围岩的流变变形,减小二次衬砌上的形变压力,又可以提供稳定的支护力,有利于高地应力软岩隧道的长期稳定。     

软岩支护中钢锚杆的应力松弛模型

软岩工程中的围岩流变是工程支护上最困难的问题,也是造成灾害性事故的主要因素之一,针对这种现象,工程实际中常常用锚杆对软岩进行稳定支护[1]。软岩支护锚杆的设计按照锚杆能提供最佳支护状态的原则进行。所谓最佳状态支护是指锚杆提供的支护能将围岩的蠕变控制在稳定蠕变范围内。要达到这种状态,主要有2种途径：（1）设计锚杆能及时地提供足以使围岩形成稳定蠕变的支护,使围岩尽快形成压缩环;（2）合理设计锚杆支护,使它在恒阻条件下变形,以减少变形给支护带来的附加压力,同时锚杆提供的支护力刚好满足围岩进入稳定蠕变时所需要…     

高地应力软弱膨胀岩隧道仰拱变形隆起处置

针对三联隧道高地应力软弱膨胀性岩层隧道仰拱变形隆起情况进行了分析,阐述了病害产生的原因,通过对比分析后确定采用仰拱拆除重建方案,并具体阐述了处理措施及操作要点,为今后类似隧道工程积累了一定经验。     

让压中空涨壳注浆锚杆在大变形隧道的应用

在高地应力软岩大变形隧道施工中,采用了让压中空涨壳注浆锚杆技术,通过综合应用钢质涨壳锚固、让压锚具合理滑移、垫板承托受力、中空注浆等技术,改善了系统锚杆参与受力的同时参与让压形变,合理将主动支护与被动支护相结合,有效的抑制了围岩开挖后收敛及沉降变形过大,控制了变形侵限,确保了施工安全。     

喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用

以陕西秦岭公路隧道复合式衬砌中喷锚支护实际施工为例,对喷锚支护在不同围岩中的作用及施工工艺进行了探讨,针对隧道施工具体情况,选择合理的支护技术,以达到支护性能和经济效益的最佳组合。     

隧道围岩稳定分析中Hoek-Brown强度准则的运用

结合经典岩体力学理论分析了隧道围岩失稳的原因,然后提出了基于Hoek-Brown强度准则的围岩稳定分析方法,并且结合工程实例论述了其在隧道围岩分析中运用的优越性,认为用其判别完整坚硬围岩的破裂扩展情况的方法是可行的。     

高海拔地区软岩隧道施工技术

从隧道围岩的岩体成分、地下水发育情况等方面入手,分析了软岩隧道初期支护变形大的成因,提出采用网构钢架支护体系,并根据老折山隧道试验段的成功经验,认为格栅支护为柔性支护体系易与围岩共同形成承载体,可有效控制围岩变形。     

二道弯软岩隧洞施工

结合某软岩隧洞工程概况,确定了隧洞的施工方案,并就隧洞开挖、支护、混凝土衬砌的施工方法作了介绍,得出断面分区开挖的施工方法在软弱围岩中极为实用,可提高工效,加快施工进度。     

黄土质软弱围岩隧道施工技术

结合吴子高速公路刘家坪4号隧道的设计概况,介绍了黄土质软弱围岩隧道的施工技术,详细地阐述了超前支护、拱脚加固处理、监控量测等施工技术措施,可供类似工程参考借鉴。     

隧道软弱围岩处理技术探讨

结合具体工程实例,探讨了隧道软弱围岩处理技术,包括注浆堵水和锚喷支护两个方面,指出隧道施工过程中遇到软弱围岩时采用注浆堵水并结合锚喷支护对加强围岩稳定是一个较好的方法。