隧道不良地质区段的施工安全措施

随着我国地下工程的迅速发展,我国的隧道建设也进入了一个新的发展时期。因此,针对不良地质隧道的设计与施工,显得越来越重要。不良地质隧道,主要问题是膨胀性地压引起的大变形、滑坡、松散地层的滑移,引起山体丧失稳定等等。这些问题给隧道的设计施工带来了严重困难。本文就上述不良地质的特征、情况以及应考虑的问题和采取的常用安全措施进行了总结。     

宝中铁路增建二线六盘山越岭地质选线

研究目的:宝鸡至中卫铁路增建二线须穿越的六盘山地区地层结构特殊,断裂构造发育,滑坡泥石流等不良地质较多,地质非常复杂,研究这些控制线路方案的特殊地层、不良地质及区域地质构造,提出具有针对性的地质选线建议供方案研究参考。研究结论:越岭地段一般地层复杂,不良地质发育,区域性地质构造比较集中,线路方案受地质条件控制。确定线路越岭方案前必须对线路可能通过区域进行大面积地质普查,初步查明区域内地层、不良地质及区域构造的分布及发育情况,然后进行多方案技术、经济比选。通过研究工作,线路避开了特殊地层及不良地质发育地段,绕避了区域大断层,明显改善了越岭区长隧道的工程地质条件和技术条件。     

复杂条件下大跨度燕尾段隧道施工技术

向莆铁路戴云山隧道长15 617 m,是全线结构最复杂,施工难度最大的特长隧道。进口段处于车站内,设计为大跨度燕尾式隧道,由双线隧道过渡到两条单线隧道,双线段最大开挖宽度为21.01 m,断面254 m2,燕尾端部左右线隧道间开挖后岩体柱最小剩余1 m。地质穿越小型紧闭褶皱、尖棱褶皱、倒转褶皱和平卧褶皱较发育区段,粉砂质泥岩夹煤层或煤线的瓦斯地层、断层、富水、软岩大变形等不良地质,通过对该隧道大跨度燕尾段的施工方案制定和实施,介绍在复杂条件下大跨度燕尾隧道的施工技术及施工注意事项。     

三维“大场景”遥感技术在西康高铁地质勘察中的应用

包家山越岭段地形地质条件复杂、岩石软硬不均、不良地质和断裂构造发育,为西康高铁地质选线带来较大的困难。为提高勘察效率和质量,根据区域地质资料、三维大场景遥感影像特征及野外调查,建立工作区地质构造解译标志,对其地质构造、地层岩性及不良地质体进行遥感判释。综合三维大场景立体遥感技术和野外调查手段,建立岩类基本的遥感影像解译标志,以便对岩性进行综合判释;调查验证测区的地质构造及不良地质体的分布状态及规模,分析滑坡等不良地质现象的分布、规模及其特征。取得了较高精度的遥感地质解译信息,判释准确率较高,为铁路选线方案提供重要依据。     

浅埋、偏压及残坡积地质条件下的隧道洞口段施工

在山区修建高速公路隧道的过程中,经常会遇到一些不良地质段的隧道施工,尤其是隧道洞口段,很多都是浅埋、偏压段,且地质条件比较复杂。在施工过程中,处理不好就容易发生塌方、支撑变形及衬砌开裂等现象,严重影响到施工进度、质量及安全,甚至对后期运营都造成一定的安全隐患。结合镇宁至胜境关高速公路第25合同段普安2号隧道右线进口段施工,对浅埋、偏压及残坡积地质条件下的隧道洞口段施工提出相应的加固措施,顺利通过该地质段。     

麻溪坳隧道塌方冒顶处理

麻溪坳隧道进洞时出现坍塌冒顶事故,从不良地质、雨水侵蚀作用以及设计施工等方面分析事故发生原因.综合分析坍塌的规模及现场揭露的地质情况,结合洞内施工条件及施工情况,提出封闭注浆处理方案,并在处理段增设监测断面,通过监控量测判断围岩的稳定状况及坍塌变形处理效果.量测结果表明,坍塌变形段围岩处理后在一定时间内达到稳定,说明隧道坍塌变形处理效果良好,对类似工程事故处理有一定的借鉴作用.     

考虑隧道施工参数变化时地层变形的时空统一计算方法研究

目前隧道施工地层变形的计算没有考虑变形的时空发展过程,更难以考虑隧道施工参数变化对变形的影响。本文基于随机介质理论,从单元开挖引起的地层下沉出发,考虑隧道上部地层变形随隧道施工的时空发展过程,通过理论推导,建立能考虑隧道施工速度、地质条件、施工地层损失等施工参数发生变化时地层变形的统一计算公式。工程算例分析表明,本文推导的计算方法具有较好的可靠性。进一步通过工程实例计算,对隧道施工参数变化时地层变形的变化规律进行研究;当隧道施工过程中地质条件和施工参数发生变化时,在隧道地层变化的交界面处会产生沿隧道纵向的地层永久变形。     

西秦岭隧道不良地质段TBM施工技术

TBM能否快速、安全地通过不良地质段,对于减少工程投资,缩短工期有着非常重要的作用.不良地质段TBM掘进时,超前地质预报是前提.根据地质情况应选用适当的掘进方案及参数,遇到软弱破碎段围岩段及坍塌时应采取相应的处理措施.     

地铁浅埋暗挖施工地层变形规律的研究

结合深圳地铁5号线灵芝-洪浪站区间暗挖地铁隧道工程的复杂地质条件及施工条件,通过对大量地层变形实测数据的分析,深入研究复杂地质条件下地层沉降变形的规律.研究结果表明,隧道开挖后,增大支护刚度并及时封闭成环,可以有效控制地层变形,满足了施工允许的沉降要求,可为类似工程提供相关的技术参考资料.     

新宝塔山隧道浅埋段注浆加固技术

注浆技术是地层加固的重要技术之一。新宝塔山隧道施工条件较为复杂：地层岩性差、不良地质条件多、新建隧道与既有隧道相邻、穿越较多的地表建筑物、存在局部覆土较浅地段等。结合新宝塔山隧道浅埋段注浆加固工程,介绍了浆液类型选择,注浆参数的确定和注浆工艺的完善等。     

兰渝铁路杨家坪隧道1号横洞工区大变形成因机制探析

通过分析成兰铁路杨家坪隧道1号横洞工区的地层岩性、地质构造、地应力场、工程地质条件及工程设置、施工组织顺序等的基础上,研究1号横洞工区大变形产生的成因机制。结果表明:杨家坪隧道1号横洞工区大变形的产生是各种影响因素共同作用的结果;复杂的地质构造及高地应力条件和软弱破碎的地层岩性条件为其大变形客观成因,而岩层结构面与洞轴线的不利组合、小间距隧道结构和不合理的施组顺序及左右线不对等的支护措施等不利条件为其主观成因。与大变形的主客观成因相对应,其力学机制主要呈现为应力扩容型的构造应力机制和结构变形型的结构面型机制的混合机制。     

厦门翔安隧道陆域浅滩段CRD工法施工步距和工序沉降控制作用研究

根据厦门翔安海底隧道出口端地质条件,设计6种不同的开挖与支护工况和两种不同的施工工序,对各种工况开挖过程的地层三维变形状态进行数值模拟,分析和总结变形、失稳规律。在此基础上优化CRD工法各部之间的步距和步序,改进隧道开挖支护方案,将拱顶沉降控制在最小的范围内,解决了施工中遇到的技术难题。     

地铁隧道下穿河流施工遇富水软弱地层的控制技术

以青岛地铁某隧道下穿河段工程为依托,在对地质条件及工程资料进行深入分析的基础上,提出了包含超前深孔注浆、地面复合锚杆桩及洞内小导管补偿注浆等多种注浆加固措施的联合控制方案。通过数值模拟及现场监测,研究了地铁隧道区间下穿河流施工时所遇富水软弱地层的结构及其地表变形特性。结果表明:注浆施工会导致软弱地层膨胀隆起,诱发左、右隧道区间正上方的地层出现“M”型的正曲率变形,地表变形范围约为隧洞跨度的2倍;注浆压力和注浆量对地表隆起的速率和变形量有一定影响,必须及时结合监测资料动态调整注浆工艺和关键参数。该联合施工控制方案具有良好的加固控制效果,能够改善施工作业面前方的地质特性,可有效控制隧道结构及其上部地层的变形。     

非煤系构造连通型瓦斯隧道超前地质预报技术

穿越非煤系地层的隧道中的瓦斯的不可预见性很大,非煤系构造连通型瓦斯隧道是穿越非煤系地层的典型代表,现阶段对这类隧道还没有系统的超前地质预报技术,给施工安全造成了很大的威胁。为了准确预报非煤系构造连通型瓦斯隧道中的瓦斯运移途径,避免安全事故的发生,通过对现有超前地质预报技术包括地质法和物探法在非煤系构造连通型瓦斯隧道中适用性的分析,构建非煤系构造连通型瓦斯隧道的综合超前地质预报体系,并通过在肖家梁铁路隧道施工中成功应用,说明提出的超前地质预报技术是可行的。     

温州雁荡山地区铁路隧道施工地质问题探讨

塌方、掉块、围岩整体失稳等是隧道施工中要解决的主要难点问题。浙江雁荡山地区的铁路客运专线和货运专线两个项目分布有28 km双线隧道、6.4 km单线隧道。各隧道所穿越的山体地形、岩石地层等存在一定差异,围岩稳定性、施工工况具有丰富性和多样性。雁荡山地区工程地质条件较好,但在隧道进出口、浅埋地段,特别是风化层深厚地段,隧道施工易发生拱顶塌方冒顶;加之围岩压力过大、隧底软化,地基承载力不足,易导致围岩整体变形下沉。本文结合雁荡山地区火山运动及成岩背景,分析了该地区岩体结构、隧道工程地质条件,并结合隧道施工中出现的问题提出改进隧道设计、施工、现场管理的建议,可为本地区以后隧道工程的勘察、设计及施工提供参考。     

软弱围岩隧道施工中大变形的产生及对策

介绍软弱围岩受地质构造作用,在隧道施工中产生大变形的机理和特点。根据现场施工情况,总结运用常规施工手段控制变形的施工措施,为类似地质条件下的隧道施工控制大变形的出现提供参考。     

兰州黄河高阶地复杂地质大断面隧道监控量测

兰州地区黄河阶地是国内最为典型的河流阶地,地质条件复杂。本文结合兰新第二双线兰州枢纽引入工程孔家营隧道施工,选择典型断面(阶地黄土地层、阶地黄土圆砾土地层、阶地圆砾土软岩地层、阶地黄土圆砾土软岩地层)对该隧道施工进行全面、系统监控量测,对比分析了各种地质条件下的大断面隧道的应力变形特征。结果表明,不同地层组合隧道围岩稳定性具有较大的差别,尤其是隧道拱顶存在圆砾土时其稳定性最差;阶地隧道存在较明显的偏压现象,二衬可以很好地控制偏压对隧道稳定性的影响。     

可液化地层叠落盾构隧道抗震分析及对策

饱和砂土地层的盾构隧道可能因液化影响产生变形及内力变化引起隧道破坏,地层液化对叠落隧道的影响可能因结构间的相互影响而加剧.基于工程实例,采用有限元分析软件Midas GTS建立三维模型,对可液化地层叠落隧道进行水平和竖向抗震动力时程分析,分析了液化地层在隧道不同位置以及不均匀分布情况对隧道的不同影响,对液化与非液化情况的隧道结构内力及变形进行对比,研究了地层加固对液化地层的处理效果.液化情况下隧道内力及变形均有一定程度的增加,其中液化地层处于隧道底部、液化地层分布不均匀对隧道影响程度较大,竖向地震作用主要影响隧道的竖向变形.综合考虑多种加固方案,中等液化程度时盾构隧道采用径向注浆加固地层有较好的效果.     

硬-软互层层厚构造影响隧道围岩开挖损伤研究

研究目的:在实际地质环境中,隧道开挖所表现出来的各种变形破坏都是各种因素综合影响的产物。但顺层构造由于其分层特性和结构形式的特点决定了在这样的地质环境中开挖隧道,其围岩受力之后的变形和破坏具有一定的特殊性。本文以拟建某高铁宝云隧道为例,就硬-软互层顺层构造作用下隧道围岩开挖损伤变形开展数值模拟分析评价,主要研究不同岩层厚度影响下的隧道围岩变形、围岩屈服渐进性及稳定性,并给出强度折减至极限状态时硬-软互层组合隧道的变形破坏模式。研究结论:(1)薄层弯曲变形是不同岩层厚度构造作用下硬-软互层顺层隧道开挖的主要变形形式,厚层围岩虽体现出了较明显的滑移,但变形量值较小,隧道支护设计时应考虑岩层厚度控制的该变形特点;(2)硬软互层组合屈服区主要沿顺层面向软岩展布,层厚越小,屈服范围越大,以0.2 m层厚顺层向屈服区为典型,层厚超过0.4 m后,拱腰顺层面屈服区迅速减小,且随厚度增大,两个方向屈服区不断减小;(3)强度折减条件下,层厚超过1.5 m后,稳定安全系数趋于定值,围岩强度主要受软岩自身控制,受硬-软组合结构影响程度降低;(4)岩层厚度较小时,隧道围岩变形模式以岩层弯曲为主,随岩层厚度的不断增大,变形模式逐渐转变为顺层滑移为主、滑移与弯曲并存;(5)本研究成果对促进该高铁的顺利建设具有理论意义和工程价值。     

地铁隧道穿越承压水砂土层冻结帷幕设计与施工

以南京地铁2号线集庆门站区间隧道施工为例,介绍冻结帷幕设计与施工技术在流砂地层、地下水丰富、地质状况不好、开挖支护困难地质条件下的地铁隧道施工中的应用,并对冻结帷幕设计及施工技术进行了论述。