浅埋大断面富水软弱黄土隧道变形控制技术及措施

浅埋大断面富水黄土隧道在施工过程中普遍存在围岩渗水量较大,流塑性明显,容易坍塌掉块,围岩变形严重,裂隙广泛发育等诸多弊端。为防止浅埋大断面黄土隧道变形失稳,以银西铁路贾家湾隧道出口浅埋段为研究对象,从黄土隧道围岩自身特点、施工方法和涌水三方面因素分析围岩变形的原因,采用支护结构封闭成环技术、防排水施工技术、塌方预防措施及围岩监控对比分析,确保了贾家湾隧道出口富水段隧道的正常施工,可在同类型隧道中推广应用。     

隧道穿越浅埋段沟谷长管棚注浆加固施工技术

延安市小砭沟隧道左线穿越约20m宽覆盖层仅有2. 2m厚的沟谷段,且覆盖层含淤泥积水、围岩条件差的情况下,根据现场条件的变化,将洞门施工的超前长管棚支护技术采取梯次扩大断面等措施应用至隧道内通过浅埋段施工,采用长管棚注浆加固措施为主,结合地表注浆外加固和隧道帷幕注浆内加固挤水固结淤泥及碎岩土使围岩形成整体帷幕结构,再根据现场实际情况采用加密小导管二次加固减小钢管间距增加支撑力,最后开挖时采用短掘短支小循环永久支护施工渐次通过。结果表明,通过综合应用技术措施安全顺利通过了含淤泥积水围岩不稳定的浅埋段沟谷,在施工通过后监控测量累计变形量小于8mm,大大小于该浅埋段设计变形量200mm的要求。通过长管棚超前支护在隧道内的应用技术,对顶板有淤泥等不稳定岩土类似地貌施工有较高的参考价值。     

市政工程采用浅埋暗挖法有关问题的探讨

采用浅埋暗挖法进行市政工程施工,开挖防坍环节应重点关注缩小开挖断面、超前支护、水的治理及尽早取得地质超前预报和监控量测资料,以便及时修改设计,指导施工.控制隧道结构整体下沉,可采取增加仰拱的喷射混凝土厚度,加大支撑面积;边墙与仰拱的回填注浆加固;改变断面型式等,如将平仰拱改为曲仰拱,或做大边墙脚,改善结构的内力分布等.通过对建筑物沉降观测,绘出建筑物沉降曲线,回归分析预估沉降极值,据此调整施工方案,控制地表下沉.     

某隧道塌方前后的监控量测及数据分析

重庆某暗挖地铁车站左线DK55+962~DK55+985段在施工过程中发生坍塌,对隧道进行监控量测,对比分析隧道开挖留设核心土、核心土开挖后隧道塌方与塌方后进行处治加固3种情况的围岩变形情况。监测数据表明,浅埋大断面隧道进行双侧壁导坑法施工时核心土的留设对围岩稳定性至关重要,同时科学合理的监控量测对隧道围岩变形具有重要的预见作用。对监测数据进行回归分析,并同时对4种回归函数进行对比,结果表明,多项式函数对浅埋大断面隧道拱顶沉降预测时更为接近实际。     

浅埋黄土隧道施工方法及支护受力研究

对浅埋黄土隧道施工方案及施工中突出的技术问题,支护与土体间接触应力分布规律及引起结构变形原理进行分析和探讨,对今后类似隧道的安全施工和支护结构设计具有一定的参考作用。     

基于FLAC~(3D)的深埋膨胀性黄土隧道初期支护安全稳定性分析

为分析研究深埋膨胀性黄土隧道初期支护后的安全稳定性,依托埋深约为88m的小河沟黄土隧道工程深埋段,借助FLAC~(3D)软件,对设计变更前后的隧道开挖与支护进行了数值模拟,分析了围岩应力和变形、联合支护结构的变形及前方未开挖段的土体位移情况。结果表明,深埋膨胀性黄土隧道施工中,使用管棚外插超前小导管注浆进行超前支护,配合钢拱架和锚网喷联合支护结构,能够有效地提高围岩整体强度和自稳能力,承担围岩荷载,减小土体位移,提高施工安全性。     

大断面超偏压黄土隧道施工技术

结合山西中南部铁路通道DK55+851处的临县隧道出口段施工实例,介绍了偏压、超浅埋、大断面黄土隧道洞口段的施工技术及大断面偏压黄土隧道正洞三台阶七步开挖施工技术。该法较好地解决了黄土隧道施工中的诸多技术难题,是目前大断面黄土隧道施工中行之有效的施工方法,对类似超偏压浅埋黄土隧道工程施工有一定的参考借鉴意义。     

关虎冲隧道监控量测与围岩稳定性分析

为了确定关虎冲隧道围岩在施工过程中的稳定性, 针对关虎冲隧道典型断面的周边收敛、拱顶沉降和仰拱隆起等监测数据进行了整理和分析, 并在此基础上对施工过程中隧道围岩的稳定性进行了判断。隧道监控结果表明, 关虎冲隧道在施工过程中, 各断面的周边收敛及拱顶沉降都是前期变化较快, 后期变化缓慢, 围岩变形基本稳定。分析方法对类似隧道工程的监控量测信息的合理应用具有参考意义。     

洛带古镇隧道支护结构设计与受力特性研究

针对洛带古镇隧道支护结构的受力问题,先运用"同济曙光-公路隧道设计系统"对支护方案进行设计验算,然后利用FLAC3D软件进行数值模拟研究。以Ⅳ级围岩段为例,选取一研究断面,分析该断面的围岩位移、锚杆轴力及衬砌结构的受力特性随施工进行的变化规律。结果显示:在施工过程中,随着开挖面与研究断面距离的增大,围岩位移和支护结构内力均有一定程度增长,且在隧道仰拱与拱脚相接处附近容易出现应力集中现象,在实际施工过程中应当给予重点考虑;但总体来说,围岩位移和支护结构内力的绝对值均较小,隧道支护结构稳定,支护设计方案可以满足隧道安全要求。     

隧道浅埋偏压段地表回填注浆及开挖支护施工技术

在六潜高速公路磨子潭1#隧道六安端进口浅埋段施工中,采用浅埋段施工挡土墙、水泥稳定碎石土分层回填及地表注浆加固、顶推套拱进洞、钢管注浆超前支护、预留核心土开挖、围岩量测、注浆加强初期支护、偏压加强衬砌等技术措施。施工证明上述施工技术能够保证偏压、浅埋及软弱围岩隧道施工时确保施工期间及后期安全,取得良好效果。     

监控量测在浅埋地下大断面平顶框架结构施工中的应用分析

城市浅埋大断面地下结构因其结构和建设的复杂性往往成为工程建设的重点和难点。施工中如何利用监控量测技术实时监控围岩、支护结构、中间构造结构等之间的受力转换往往成为施工关键。结合北京城市快速轨道交通东直门车站地下方厅工程实例,探讨和分析了应用浅埋平顶群洞暗挖法施工过程中监控量测技术和方法,并对监测结果进行了比较分析,验证了施工方法的合理有效性。     

浅埋大断面隧道塌方处治与数值模拟对比分析

针对浅埋大断面隧道塌方事故,从地质因素与人为因素方面分析隧道塌方的原因。结合具体情况,采取护拱法和临时回填砂浆两种方案对塌方段进行加固处理;并对隧道塌方断面的变形及支护结构应力进行监测,量测结果显示围岩在支护一定时间后趋于稳定,表明护拱法和临时回填砂浆处理隧道塌方区效果良好。利用FLAC3D软件进行数值模拟分析,得到隧道收敛位移和拱顶下沉变化规律与现场监测基本一致。     

既有浅埋公路隧道原位扩容围岩变形

针对既有浅埋公路隧道原位扩容方式对围岩变形影响程度问题,采用FLAC3D数值模拟软件,对既有浅埋公路隧道单侧扩容方式和均匀扩容方式对隧道围岩变形的影响进行数值模拟分析研究.研究结果表明:既有公路隧道均匀扩容方式下的顶底板收敛量大于单侧扩容方式下的顶底板收敛量,而均匀扩容方式下的两帮收敛量小于单侧扩容方式下的两帮收敛量;既有公路隧道原位扩容可导致围岩产生一定量的变形,但变形量未对隧道安全性造成明显影响.在围岩属于稳定级别时,扩容方式对围岩变形影响不明显,在施工时只需进行常规支护.     

大断面隧道施工过程围岩-支护结构大变形分析

结合某大断面隧道可行性研究,采用ADINA大变性非线性有限元分析软件,分析隧道动态施工过程的围岩大变形行为及支护结构力学特性,为大断面隧道设计、施工方案优化提供科学依据.     

多因素影响下深部回采巷道围岩变形规律与控制对策研究

针对高水平应力赋存下淮南矿区深部13-1煤回采巷道支护体失效普遍发生、部分巷道断面收缩率达58.1%等强烈矿压显现,采用现场实测、模型试验、数值模拟和理论分析等手段,研究了埋深、断面形状及尺寸、面长、采高、支护体长度对深部回采巷道围岩变形破坏的影响,提出了"开掘方位优化、强帮护顶、断面优化、分区控顶分级加强"等深部回采巷道围岩控制原则。真三轴模型试验结果表明:随着埋深、回采动压的增加,回采巷道围岩径向应变从"浅部拉、深部零应变"到"拉压交替分布"再到"非线性大应变";与小断面矩形相比,大断面巷道围岩移近量虽大0.45 m但收敛率降低了7.2%。采用数值模拟确定了13-1煤回采巷道围岩变形的影响因素顺序:埋深采高支护体长度面长;900 m埋深时,顶底、两帮移近量均近650 mm。提出了大断面预留大变形、直墙平顶拱形断面优化、加强巷帮支护、超前自移支架控制顶板、信号柱及时补强支护等控制对策。工程实践结果表明,综合技术较好地控制了深部回采巷道围岩变形,保障了巷道在服务期内的安全使用。     

大断面浅埋巷道稳定性优化机理研究

针对大断面巷道稳定性控制的难题,以内蒙古转龙湾煤矿大断面浅埋副斜井为背景,通过分析对原U型钢+钢筋混凝土支护方案优化的必要性,在理论分析和松动圈实测的基础上,采用FLAC3D有限差分软件对3种不同支护方案下巷道围岩变形和应力分布特征进行模拟研究。分析表明:锚网索支护方式增加了围岩的刚性和整体性能,避免围岩发生剪切、断裂等破坏;同时底角锚杆的设置有效地控制了巷道底鼓变形量。     

深埋隧道穿煤段围岩—支护结构变形特征研究

利用围岩位移、锚杆轴力和钢拱架压力等现场监测和有限元数值模拟分析了通渝隧道穿煤段隧道穿过煤段围岩—支护结构变形特征及稳定性分析.研究结果表明:穿煤段受高地应力与岩体结构影响,围岩初期变形剧烈,位移释放量大,整个变形持续时间长,拱顶下沉尤为显著,下沉量约为水平收敛的3倍;围岩浅部较深部变形快、大,且松动圈为2.5～3.0m;隧道环向受力不均等特征.这为深埋隧道穿越煤段设计和施工提供了重要科学依据.     

大断面黄土隧道施工及工后沉降数值分析

通过有限元数值计算分析，以黄土区铁路隧道开挖工程为实例，研究探讨了大断面浅埋黄土隧道采用CD法施工期间的衬砌变形与地面沉降，并考虑了衬砌施作时间对施工期间及工后沉降的影响。对于工后沉降分析采用拟静力方法预测隧道在车辆动荷载作用下的沉降变形，所得结论可为黄土区浅埋地下隧道的设计与施工提供参考依据。     

浅埋暗挖地下通道分部超前注浆支护方法

浅埋隧道因其赋存条件复杂、地质条件差,同时常受地下水的影响,给施工带来很大困难,加之围岩的变形控制要求,在隧道开挖时进行超前注浆加固很有必要。而传统超前注浆支护采用全断面水平超前注浆,要达到超前注浆效果,普遍存在注浆距离长、注浆时间长、注浆效果没保障、不经济、影响施工进度等缺点。本文结合长沙地铁5号线高桥南站暗挖地下通道工程,提出一种平顶直墙暗挖隧道分部超前注浆支护方法,为浅埋软弱地质段隧道超前注浆提供更为有效、精准、快捷、相对成本较低的超前注浆方法,以保障后续开挖支护施工安全。     

杨干连拱隧道围岩变形治理技术

从杨干连拱隧道出口地质灾害造成初期支护变形的原因分析入手，通过对浅埋段围岩应力计算、前期临时加固方案确定、治理变形过程中诸多关键技术的叙述，形成了一套连拱隧道围岩变形治理技术，对连拱隧道施工、治理及防范同类问题出现均具有很好的指导意义。