地应力引起岩爆和软岩隧道引起的大变形破坏是隧道工程遇到的主要两大难题,严重影响着地下工程围岩稳定性,已成为世界性的地下工程难题之一。本文探讨了高地应力的含义、岩爆及其主要特征。提出总结了岩爆安全防护与防治工程的具体措施,对高应力软岩隧道的合理支护衬砌方案进行了研究,对以后类似工程具有借鉴意义。
作者:刘宇鹏; 夏才初; 吴福宝; 徐晨; 邓云纲 期刊:《岩石力学与工程学报》 2020年第01期
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...
秦岭关隧道塌方处理表明,采用长管棚与小导管注浆相结合的方法对塌方段岩体进行预加固,能够取得良好的效果,可为类似工程所借鉴。
作者:陶琦; 冯研 期刊:《中国高新科技》 2009年第08期
文章结合承德遵小铁路张杖子山段软弱围岩工程实例,应用ADINA有限元分析软件进行建模分析,得出了该工程软岩支护的模拟效果,并由此得出指导工程实践的相关结论。
作者:程旭东; 秦鹏举 期刊:《探矿工程》 2011年第01期
围岩的应力应变是分析隧道开挖中围岩稳定性的重要依据。目前比较成熟的隧道施工力学方法主要是对隧道开挖过程进行数值模拟。通过大型有限元软件ANSYS,计算了不同埋深、不同坡度角、不同覆盖层厚度条件下,马鞍形浅埋偏压软岩隧道围岩的应力应变,分析其规律并进行方案比选,确定了此类隧道比较合理的设计方案。分析结果表明:以2倍洞径的埋深作为偏压隧道深埋或浅埋的判断依据是合理的;在保证围岩稳定不发生片帮冒顶的前提下,减小埋...
作者:赵景光; 张卫芳 期刊:《科学技术创新》 2009年第04期
主要从施工影响方面对软岩隧道进行分析,得出了影响软岩隧道稳定性的若干种主要因素,从而对软岩隧道施工提供了理论上的有效建议。
新建兰渝铁路木寨岭隧道是我国目前施工难度最大、地应力极高的软弱围岩大变形隧道之一,该隧道主要穿越的断层破碎带数量多、地质条件复杂,致使工程施工难度极大、施工风险极高。为杜绝大变形带来的有害因素,确保隧道长久安全性,在隧道内增加了长锚索施工技术。现以木寨岭隧道施工为例,针对隧道内长锚索施工的理念、效率等要求,对锚索施工设备的选型进行了探讨,为以后类似工程的设计和施工配套设备选型提供借鉴。
作者:赵卫国; 赵卫冬; 张晓杰; 杨昌琼 期刊:《公路》 2018年第03期
高速公路隧道软弱围岩地段时常出现初支变形过大、坍塌等问题,常规的加固围岩,注浆、换拱等处理措施时间长,投入大而且处治效果不明显。为解决上述问题,提出了一种利用临时内撑环拱架与初期支护共同受力抵抗隧道初支变形过大的施工方法,有效地控制了软弱段隧道初支变形过大的问题,同时采用环拱内撑,操作简单、施工速度快,相对加固围岩有较好的经济效益。
作者:王凯; 俞焕庆; 王忠; 龚元军; 徐旭东; 晏长根 期刊:《公路》 2017年第11期
针对隧道中先浇筑主洞衬砌结构后进行横洞开挖的施工工序中横洞施工对主洞衬砌结构形变破坏的影响,以某软岩隧道为工程依托,通过隧道衬砌应力监测、初支结构形变监测以及横洞施工时主洞衬砌结构形变破坏的监测,对深埋软岩隧道横洞施工对主洞衬砌结构形变破坏影响进行了研究与分析。研究表明,隧道交叉段围岩形变量较大,围岩形变速率较大,最大水平收敛位移达到537mm。最大拱顶下沉值达到346.1mm,围岩形变速率平均值达到9.93...
作者:薛勇; 屈卫鹏; 孟哲玮; 车志远 期刊:《现代隧道技术》 2018年第A02期
蒙华铁路某隧道软岩段存在高地应力和极高地应力,施工时易产生岩体剥离、大变形等施工风险。基于上述问题,提出高地应力软岩隧道段采用台阶法施工,辅助采用超前小导管支护,并采用弹塑性有限单元法对隧道施工全过程进行了数值模拟。结果表明,高地应力软岩隧道采用台阶法开挖可有效地控制隧道变形,施工方案是合理可行的,数值模拟计算结果与现场测试结果基本吻合,可为类似隧道工程提供参考。
作者:邓斌; 饶和根; 廖卫平; 高诗明 期刊:《铁道科学与工程学报》 2017年第10期
为控制软岩变形,确保施工安全,结合谷竹高速公路油坊坪隧道在施工过程中多次出现的大变形情况,提出“弱化锚杆+增强初期支护的刚度与强度”的支护方案,并与原方案及“弱化锚杆”的支护方案进行对比研究.通过数值模拟对不同支护方案下位移变形量、锚杆受力情况、塑性区的发展情况、喷射混凝土的应力以及二衬结构的受力情况进行分析;同时现场选取 3组试验段,对 3种不同支护方案下的围岩变形及围岩压力情况实施现场监控量测.数值模拟...
作者:龚伦; 王瑜; 仇; 敖维林; 王希元; 杨淋亦 期刊:《土木工程学报》 2017年第S2期
文中采用室内模型试验,对软弱围岩隧道衬砌内力受不同隧底结构影响进行了研究。考察隧道仰拱与仰拱填充采用分次浇筑和整体浇筑时的衬砌受力特征,并研究了中心水沟对衬砌结构力学特性的影响。试验表明:在软弱围岩且高应力作用下,将仰拱与仰拱填充整体施作可有效缓解或克服仰拱破坏甚至隧底隆起;仰拱与仰拱填充整体施作时,可增加软弱围岩隧道底部结构的承载能力,能有效提高隧道整体的安全性,但需对拱腰处结构采取加强对策;当施作中...
高地应力软岩隧道发生大变形具有必然性,严重影响施工安全,对其稳定性进行评价并判断变形趋势可为工程施工提供一定的参考,具有很强的现实意义。以成兰铁路松潘隧道为例,利用尖点突变理论和多重分形去趋势波动分析法(MF-DFA)构建了高地应力软岩隧道大变形的稳定性及变形趋势判断模型,并进行变形预测。结果表明:尖点突变理论能有效评价隧道大变形的稳定性;松潘隧道目前处于稳定状态,但不同阶段的稳定性具有差异,且隧道稳定性不仅与...
作者:周晓靖; 罗红星; 钟明文; 秦雨樵 期刊:《水利与建筑工程学报》 2018年第04期
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,...
隧道洞口地段下穿软弱围岩时,施工过程中存在较大风险。本文结合金丽温高速公路太平港0号隧道左洞进口软弱围岩段超前大管棚的施工,通过对监控量测结果进行分析,总结了超前预支护技术在通过软弱围岩时的作用。
作者:代聪; 何川; 夏舞阳; 李世琦 期刊:《西南交通大学学报》 2018年第02期
为探明高地应力场主应力方向对软岩隧道围岩稳定性的影响规律,采用自主研发的"隧道三维应力场模拟试验系统"开展了大型三维地质力学模型试验,研究了最大水平主应力与隧道轴线平行和垂直两种工况下软岩隧道的围岩稳定性.研究结果表明:最大水平主应力与隧道轴线平行时,拱顶沉降和拱脚收敛的最终值分别为-0.221 m和-0.454 m,拱顶、左拱脚、右拱脚和仰拱处的围岩压力分别为0.478、0.361、0.416 MPa和0.261 MPa;最大水平主应力与隧道...
作者:高峰; 唐星; 李星; 陈晓宇; 李钰锟; 李珏池 期刊:《重庆交通大学学报·自然科学版》 2018年第01期
UDEC离散元法通过对块体大变形运动进行循环迭代计算,可以较大程度的模拟隧道实际塌方情况。以子尹隧道塌方事故为工程背景,采用UDEC法对该隧道塌方过程进行模拟,通过与实际塌方情况的对比,验证了UDEC离散元法模拟隧道塌方的正确性;通过UDEC离散元法分别模拟了不同埋深、不同岩体结构和不同围岩级别的隧道塌方过程,分析了隧道塌方特征。研究表明:埋深主要影响拱顶塌方的范围;岩体结构(如节理裂隙)较大程度的影响塌方的形式;围岩...
铁路隧道施工与其它工程相比,具有地质结构复杂、围岩勘测资料有限、施工难度大、风险性高、隐蔽性强等突出特点。保证隧道通风顺畅就是保障施工安全和施工人员身体健康,采用合理的通风方案,增加隧道内的空气流通,使隧道内空气成分满足施工作业环境要求。避免由于通风不良造成安全事故,对于保障铁路隧道施工顺利进行具有十分重要的意义。文章对滇西南地区玉磨铁路大尖山软岩隧道通风方案进行了研究分析,详细介绍了长大隧道通风设计...
作者:陈卫忠; 田云; 王学海; 田洪铭; 曹怀轩; 谢华东 期刊:《岩土力学》 2019年第08期
高地应力条件下,深埋隧道破碎围岩容易发生挤压大变形。挤压变形量的预测对于工程的设计与施工至关重要。经验预测方法因其形式简单、使用方便得到广泛应用,现有隧道挤压变形预测的经验法具有以下特点:(1)考虑的影响因素较少,多数仅能对挤压变形进行分级,无法给出挤压变形量;(2)现有经验变形预测方法多基于围岩Q分级系统,不能直接应用于国内的BQ分级系统。因此,基于对国内外100多条隧道变形监测数据的分析,提出一种新的适用于国内...
作者:庞建勇; 刘松玉 期刊:《公路交通科技》 2004年第06期
用钢筋焊接成的格构式金属棚子作为隧道支护喷层内部的加强撑,与型钢支架一样,其架间仍是弱支护部分,难以承受较大的变形地压,所以隧道工程中通常仅用其作为施工期间的临时衬砌结构.文章设计出新型网壳喷层衬砌并进行整架结构试验,完成网壳锚喷支架工业性试验,达到用较少材料又提高喷层支撑能力与让压的目标,证明网壳锚喷支架是结构合理、工艺简单、能承受高应力的新型支架.