铁路隧道F7断层破碎带塌方处理施工技术应用

结合某铁路隧道工程的实例,对隧道断层破碎带塌方处理方法及超前注浆加固处理的施工技术进行了介绍,并对注浆施工过程的相关参数进行了重点说明,总结了破碎带塌方情况下的注浆施工技术要点,提高了处理过程中的施工安全技术,对以后国内类似工程案例提供了有利的参考依据。     

隧道断层破碎带超前帷幕注浆加固技术研究

山岭隧道穿越岩性复杂、节理发育的断层破碎带,为维护断层破碎带地段围岩的稳定性,降低隧道施工引起的坍塌失稳风险,常采用超前帷幕注浆对隧道断层破碎带进行加固。根据超前地质钻探探明了断层破碎带的规模,进行了注浆设计,采用数值模拟和现场实测验证了注浆加固效果。工程实践证明,超前帷幕注浆是一种维护围岩稳定、保证隧道施工安全的工程措施。     

CD法结合双排注浆小导管在处理公路隧道塌方中的应用

108国道改建工程南村隧道在穿软弱破碎围岩带时发生坍塌,施工中采用CD法开挖结合双排注浆小导管超前预加固的处理方案,在控制沉降和收敛方面效果显著,为隧道施工能安全通过塌方段起到了关键的作用。     

隧道穿越不同厚度断层破碎带稳定性研究

隧道在断层破碎带处施工时容易诱发塌方、大变形以及突泥突水等灾害。以五道岭隧道工程为背景，利用有限元软件对五道岭隧道的不同厚度断层破碎带对隧道围岩位移产生的影响进行分析。研究结果表明：隧道围岩最大竖向位移和水平位移都发生在断层破碎带处；隧道围岩位移值均随着断层破碎带厚度的增大而增大，断层破碎带厚度越小，隧道围岩越稳定。     

太兴铁路二青山隧道塌方处理施工技术

介绍了隧道塌方采用大管棚超前支护注浆和小导管径向注浆相结合的方式支撑塌体,确保塌方处理安全的施工技术,为围岩破碎、地下水发育的隧道塌方处理提供了一定的经验和见解。     

超前地质预报技术在断层破碎带中的综合应用

根据红土山隧道地质特征,采用TGP206地质超前预报系统、地质雷达预报及钻探相结合的方法,对岩层破碎带进行地质超前预报;并对比分析了红土山隧道断层破碎带的预报成果与实际开挖围岩地质状况,验证了超前地质预报结果的准确性,说明超前地质预报在隧道施工中应用的必要性和多种预报手段结合的重要性。     

山岭隧道塌方机制及防灾方法

山岭隧道建设过程中,塌方灾害频繁发生,造成重大经济损失和人员伤亡.随着我国经济的快速发展和高速公路的大力建设,投入到塌方治理的费用呈逐年增加趋势.开展隧道塌方机制和防灾方法研究具有重大现实意义.博士论文采用数值模拟和理论分析为主要研究手段,结合现场调查和监控量测,研究山岭隧道塌方机制和预防措施,以期获得有效的预测方法.运用层次分析法,研究塌方影响因素的敏感性;开展隧道塌方范围内压力拱理论研究,分析不同应力场下潜在塌方范围;探索新的围岩分级方法,建立有效的围岩失稳风险预警模型;研究断层破碎带对围岩稳定性的影响及塌方处治方案的优化思路,得出山岭隧道复合式衬砌在围岩蠕变过程中的受力规律;揭示山岭隧道出洞口塌方机制,并提出相应处治措施;同时,基于突变理论,分析降雨对浅埋隧道塌方的影响,研究隧道出洞口段衬砌结构安全性的评价方法,探索隧道出洞口塌方的时空预测方法.取得以下主要成果和认识:(1) 分析塌方的主要影响因素,指出围岩自身属性及地下水对塌方的影响最大,并按塌方发生部位对塌方灾害进行系统分类.(2) 通过压力拱理论研究,计算出不同应力场下的压力拱线.指出不同地应力模式下,隧道压力拱存在差异,压力拱和判断标准关系密切,从工程安全角度出发,宜以最小主应力受拉为判断标准.(3) 基于特尔菲-理想点法和集对分析理论,建立新的围岩分级模型,为隧道塌方风险评价提供依据.将功效系数法应用于隧道围岩稳定性评价中,建立切实可行的围岩危险性预警模型.(4) 提出断层破碎带地区隧道塌方段施工方案优化思路.基于黏弹性有限元理论,分析复合式衬砌结构在围岩蠕变过程中的受力规律,确定断层破碎带围岩流变特性明显洞段隧道衬砌设计和施工的合理方案.(5) 指出隧道出洞口塌方破坏为掌子面失稳和洞顶松散介质垮落共同作用所致,以及出洞口应采用初期支护紧跟和超前支护.建立降雨作用下浅埋隧道塌方的尖点突变模型,推导出围岩为不同岩土介质组合时的松散围岩失稳判据.提出隧道出洞口段衬砌工作状态的合理评价方法.(6) 建立隧道出洞口塌方的时空预测模型.基于应力传递思想,推导出隧道出洞口松散围岩失稳判据,得到塌方发生时进入松散围岩段的临界距离.结合灰色理论和协同理论,预测塌方发生的时间.通过实际工程案例证明所建时空预测模型具有较高的预测精度.     

超前帷幕注浆技术在高压富水隧道中的应用

根据超前地质预测预报资料,确定了隧道掌子面前方存在高压富水的断裂破碎带,通过对施工地质条件和施工方法的分析,采用全断面超前帷幕注浆技术进行了堵水和围岩加固,从而保证了施工的安全顺利进行。     

隧道软弱破碎带围岩施工技术

软弱破碎带的围岩是进行隧道施工的特殊环节,应合理使用整体施工技术处置隧道的软弱破碎带围岩。对隧道软弱破碎带围岩CRD施工方式进行介绍,阐述隧道软弱破碎围岩进行开挖的过程,并对其进行实时的监测,利用了工程实例分析相关技术。     

高速公路乌鞘岭隧道穿越F4断层破碎带涌水塌方工程对策研究

针对高速公路乌鞘岭隧道穿越 F4断层破碎带发生的涌水塌方事故,结合地质情况和涌水塌方特征,采用地质勘察、现场实测、理论分析等研究方法,探讨乌鞘岭隧道涌水塌方机制及其导致的初期支护破坏的原因,分析其与断层破碎带围岩、地下水、地质构造之间的联系。本段涌水塌方属于断层破碎带引发的泥砾石型突涌灾害。在此基础上,研究涌水段和掌子面的支护设计及施工组织方案,提出相应的工程对策。现场监测结果显示,处治措施实施后,取得较为满意的效果,保证了复杂地质条件下隧道施工的安全。对类似条件下的隧道修建具有重要的指导作用和参考价值。     

富水软岩隧道跨越断层段塌方机制分析及处治措施

 针对沪昆客运专线长昆湖南段油坊坪隧道跨越断层段遭受的塌方问题,总结隧道宏观变形演化历史,分析跨越断层富水软岩隧道塌方的影响因素及围岩失稳破坏模式,据此提出针对性的处治措施。分析结果表明：地质构造和地下水的协同作用对本次隧道塌方的影响最为显著,大气降水在一定程度上促进了隧道塌方的形成,施工工法和支护措施对本次隧道塌方的影响体现为人为认识的不足,多因素的共同作用促成了本次塌方的发生;跨越断层区富水软岩隧道围岩的失稳模式可归结为弯曲内鼓和顺层滑移相结合的协同破坏模式;在分析隧道塌方机制的基础上提出“洞内+洞外”的综合处治措施,具有较强的实效性和针对性,从根本上防止塌方的发生。该研究成果可为富水软岩隧道跨越断层的设计和施工提供工程类比的素材,具有重要的工程意义。     

复杂地质病害隧道衬砌拆除塌方机理及处治措施

为研究病害整治隧道二衬拆除塌方机理及处治措施,以重庆某隧道二衬拆除过程中拱顶塌方为例,分析塌方段地质条件、病害状况及塌方过程等,探究塌方发生机理及其处治措施。结果表明:隧道衬砌腐蚀、开裂、渗漏水等病害以及塌方段围岩松散破碎,具有腐蚀性的地下水使得围岩呈现“结构性弱化”,是产生塌方的主要内因;施工扰动下,块碎石堆积荷载超过初支的极限承载力,导致初支开裂,暴雨天气又使得上覆岩层重量增加是导致塌方的主要外因。采用分台阶开挖塌方体,空腔处泵送砼回填,配合使用超前小导管、锁脚锚杆、钢拱架等支护措施,清除塌方堆积体并重新浇筑衬砌结构,可为类似工程塌方处理提供借鉴。     

隧道塌方机制及其影响因素离散元模拟

通过文献查阅及现场调研,统计分析了大量公路、铁路隧道和水工隧洞塌方工程实例,对隧道塌方进行了分类,认为地质条件、隧道埋深、隧道断面形式及大小、地下(表)水、爆破扰动、施工措施不当是隧道塌方的主要影响因素,并采用隧道塌方高度、隧道埋深、地表陷穴宽度等与隧道跨度的比值以及破裂角作为表征隧道塌方程度的参量,全面分析了上述因素对隧道塌方的影响。通过与统计资料塌方量的对比,分析了几种常用隧道松动荷载计算方法的适用性。文中最后运用PFC2D程序模拟了隧道塌方的全过程,分析了隧道塌方影响因素对隧道塌方发生机制的作用,取得了与统计分析相一致的结论。     

付家冲隧道监控量测与稳定性评价

监控量测在隧道新施工过程中起着重要的安全与指导作用.付家冲隧道左洞ZK26+ 081断面和右洞YK25 +547断面在施工过程中出现塌方,是影响隧道施工进度最严重的两次.结合工程具体情况,从监控量测和地质超前预报两方面提出塌方预警,从岩层分布、雨水侵蚀作用和施工方法等方面分析塌方原因.针对以上两个典型塌方段,通过监控隧...     

TRT在隧道地质超前预报中的应用

在隧道施工中,由于勘察设计的局限性和隧道围岩地质条件的复杂多变性,因此难以对复杂的地质情况做出准确的微观把握,往往造成地质勘探资料与实际情况不符,经常遇到岩溶突水、软弱围岩大变形、塌方、沉陷、岩爆、瓦斯突出等地质灾害, 导致人身伤亡,工期延误,为了将地质灾害影响程度降到最低,施工前进行超前地质预报是十分必要的。详细介绍了TRT 超前预测预报系统的原理、方法及突出特点,并以大瑞线铁路尖山岭隧道为实例, 对预报结果进行了较为详细的处理、分析和现场验证,最后指出了该技术待进一步研究的问题。     

深圳市中康生活区地面塌陷成因分析及应对措施

介绍了深圳市中康生活区地面塌陷的基本情况,从地质条件、隧道围岩条件、施工因素等角度分析了地面塌陷的原因,并提出了防范对策,对城市隧道工程施工具有重要的借鉴作用。     

A multi-factor comprehensive risk assessment method of karst tunnels and its engineering application

Bulletin of Engineering Geology and the Environment - The tunnel collapse, a large deformation of surrounding rock, water and mud inrush are the main geological disasters in the process of tunnel...     

管棚花管注浆固结法在隧道塌方处理中的应用

管棚花管注浆固结法是根据该塌方段的地质条件和塌方状态,综合了管棚法与注浆固结法的共同作用机理,而采取的一种支撑加固大体积松动岩体的方法.论文结合立节水电站引水隧洞现场处理塌方情况,简要阐述采用稀管棚和花管控制注浆固结共同承载的实际应用,总结了管棚花管注浆固结法在塌方处理中的应用.     

土模回填泵送混凝土技术在隧道塌方处理中的应用

隧道施工过程中由于地质水文条件、围岩等级、施工等各方面原因,经常会出现塌方现象,塌方处理是隧道施工不可回避的问题。导致隧道塌方的原因主要有施工方法不当、处理不及时、地质构造等。指出小塌方可遵循以清为主、加强支护、回填密实、谨慎施工的原则。而大塌方需要采用管棚法、注浆法或土模回填泵送混凝土法。指出了土模回填泵送混凝土处理塌方的原理和具体施工步骤。与管棚法相比,土模回填泵送混凝土法需要人员及机械少,操作简单,效果良好。     

湿陷性黄土隧道的工程性质分析

黄土隧道往往具有特殊的湿陷性黄土围岩和干旱半干旱气候地区特殊的地形地貌及地质环境,对隧道结构构成了潜在的不利影响。在对湿陷性黄土隧道修建和运行中工程特性认识的基础上,首先,根据地形地貌、地层结构、侵蚀发育、地下水条件和黄土浸水水源,进行了隧道的岩土环境等级和浸水等级划分,以及湿陷性黄土隧道的环境等级划分。其次,给出了隧道黄土地基湿陷变形量的计算分析方法,依据黄土地基湿陷变形不均匀沉降对衬砌结构的作用影响,以及列车运行对路基沉降变形的控制标准和建筑地基湿陷变形对结构的作用影响,确定了隧道湿陷性黄土地基等级的划分标准。最后,考虑到现行《湿陷性黄土地区建筑规范》适用的局限性,结合湿陷性黄土隧道的工程特点,针对隧道施工过程中围岩稳定性和湿陷变形对衬砌结构影响的两个重要问题,相应的提出了隧道地基湿陷性变形的评价方法和围岩压力的确定方法;由竖向压缩应力系数确定湿陷压缩应力,结合试验得出的湿陷系数计算隧道下地基土在实际压缩应力条件下的湿陷变形量。在考虑黄土结构性的条件下,利用太沙基公式计算隧道围岩压力,得到了围岩压力随黄土构度的变化关系。