近几年来,在我国隧道施工建设领域,掘进机的使用越来越广泛。掘进机以其快速、优质、安全的施工特点受到建设单位和施工单位的青睐,但同时对围岩分类近一个世纪的研究过程中,诸多分类方法主要是为钻爆法施工条件下隧洞围岩稳定性等级的划分而提出的,难以满足目前TBM施工隧洞的需要。单纯套用以往以评价围岩稳定性为主的隧洞围岩分类方法对TBM施工隧洞的围岩进行分类不尽合理。通过预测模型和实例应用两方面分析、证明了该模型...
作者:于茂; 章跃林; 隋世军; 池建军 期刊:《水利水电工程设计》 2019年第04期
深埋中强蚀变岩因蚀变程度均一性差,造成洞周围岩强度不均,局部承载力极低,蚀变岩岩性受地下水作用明显,富水蚀变岩区易产生塌方、拱架大变形等问题,对TBM的顺利通过造成巨大威胁。根据某深埋TBM长隧洞工程穿越中强蚀变岩区的工程实际,结合敞开式TBM出露盾尾后围岩变形及破坏特征,提出了能有效控制掉渣量的“钢板+钢拱架”联合钢结构支护结构系统,并采用有限元方法对钢结构支护系统的承载力进行了详细分析。工程采用钢结构系统后,...
作者:孙炜锋; 谭成轩; 王志明; 张春山; 吴树仁 期刊:《地质力学学报》 2007年第03期
深部地应力的测量一直是工程界难题之一。由于研究手段和测试技术的限制,深部地应力很难测到,或者部分数据不理想。本文将BP神经网络方法引入地应力场研究,选取深度、岩芯密度(天然密度)、岩芯弹模、岩芯的三轴抗压强度(10MPa围压)、岩芯的声发射地应力测值、岩芯裂隙率6个参数作为地应力预测研究的主要指标,在此模型的基础上对秦岭深埋隧洞地应力测量数据进行了拟合分析,并对深部的地应力做了预测。结果表明用BP神经网络...
作者:赵伟; 柳启超 期刊:《低碳世界》 2017年第35期
全断面岩石掘进机(TBM)以快速、高效、安全、对围岩扰动小等优点被广泛应用于各类长大、深埋隧洞建设施工中,但在不良地质地段,TBM受自身庞大的机械设备体积限制,施工优点难以凸显,不及常规钻爆法施工灵活,需采取非常规技术措施,针对性的辅以施工,确保TBM掘进稳步推进.
作者:王新; 刘波波 期刊:《陕西水利》 2018年第03期
引汉济渭工程秦岭输水隧洞全长98 km,施工过程中洞内突发涌水会影响工程进度,处理不当还会引发安全事故、造成环境污染等,对工程建设造成严重影响。结合秦岭隧洞7#主洞突发涌水事故的特点,制定堵、排结合的方案,通过在上游设围堰堵水、掌子面超前钻孔,增设二级沉淀池和渗水池等措施,有效地加快了涌水衰减,同时,保证了洞内涌水经处理之后达到排放标准,为恢复施工创造了有利条件。
作者:刘向飞; 张学东; 李松磊 期刊:《海河水利》 2018年第05期
以位于西昆仑山地区的齐热哈塔尔水电站引水隧洞工程为依托,结合布伦口-公格尔水电站引水隧洞工程高地温洞段实例,通过分析该区域高地温现象的表现形式、区域地质构造、区域高热流背景值、高地温随深度变化规律、地下水循环条件及其它原因,得出称之为"高压锅理论"的高温地热形成原因,以期为该地区其它同类工程提供参考。
作者:苏丹; 李继伟; 马俊 期刊:《水利规划与设计》 2019年第09期
穿越山岭的深埋隧洞,常遇到丰富的地下水。外水压力对隧洞修建、施工的可行及运行稳定性都有重大影响。解决该问题的重点是通过合理的工程措施降低外水压力。文章提出了“堵排结合”的治水思路,通过采用防排水板和排水孔结合的防排水系统,达到降低外水压力对衬砌结构不利影响的作用,确保围岩和衬砌支护结构的稳定、安全。
作者:姚林林; 赵明; 钟果 期刊:《地下空间与工程学报》 2018年第05期
为了研究深埋隧洞在双护盾TBM施工环境下的岩爆特征,以某公路隧道为例对微震监测成果进行了统计整理,并在此基础上分析了微震事件与掌子面位置、岩体完整性以及隧洞埋深等之间的相关关系,获取了该工程岩爆事件发生的规律。成果表明,在隧洞采用双护盾TBM开挖过程中岩爆事件并非主要集中在掌子面附近,岩爆存在一定的延迟性和超前性,岩爆发生与开挖过程的时间效应及距离范围存在一定规律。同时,岩爆的能量等级和发生频次与岩体结构及...
作者:黄朝煊 期刊:《施工技术》 2018年第A04期
Hoek-Brown屈服准则是估计完整岩石或节理岩石剪切强度的半经验准则,参数多且其各参数的选取具有一定的不确定性,本文基于新Hoek-Brown屈服准则针对其各参数对深埋隧洞围岩力学特性的敏感性进行深入研究,对考虑渗流影响下深埋隧洞基本方程进行数学推导,并利用4阶Runge-Kutta法求解非线性常微分方程,给出了考虑渗流影响的塑性区的应力解和位移解。通过数值计算对比分析,认为地质强度指标GSI对隧洞围岩特性影响最为显著,而岩石扰动系...
作者:范勇; 王奋; 卢文波; 王峰; 何卫平; 严鹏; 冷振东 期刊:《岩石力学与工程学报》 2018年第A02期
深埋隧洞爆破开挖过程中,爆炸荷载和地应力瞬态卸荷耦合作用产生的高、低双频带振动往往会威胁邻近建筑物的安全,而传统的振动安全评估常常忽视地应力瞬态卸荷低频放大效应的影响。首先采用时能密度、幅值谱和滤波分析方法,研究瀑布沟水电站地下主厂房开挖爆炸荷载和瞬态卸荷耦合作用下本邻洞的振动频谱特征;然后基于结构动力响应分析,讨论隐藏于耦合振动波形中的瞬态卸荷诱发振动的低频放大效应;最后结合质点峰值速度和振动频率双...
作者:杨建华; 吴泽南; 蒋水华; 姚池; 卢文波; 周创兵 期刊:《岩石力学与工程学报》 2018年第12期
爆破引起的开挖面上岩体地应力快速释放是深埋洞室爆破施工主要动力扰动因素之一。针对深埋圆形隧洞全断面毫秒延迟爆破开挖过程,分析开挖面上地应力瞬态卸荷诱发围岩振动的力学机制及其影响因素,在此基础上从掏槽方式选择、孔网参数布置、起爆网路优化的角度详细探讨诱发振动的控制方法。研究表明,通过设计合理的钻爆参数可降低开挖面上的地应力、延长卸荷持续时间、减小开挖面的大小,从而达到控制地应力瞬态卸荷诱发围岩振动的目...
在深埋隧洞的设计中,高外水压力常常成为制约隧洞结构设计的关键因素。本文结合新疆某深埋隧洞工程,秉承衬砌与围岩联合承载的设计理念,考虑固结灌浆对围岩的加固及堵水作用,对比分析了灌浆圈厚度、渗透系数及排水孔深度和布置对外水压力的影响。同时,通过有限元方法模拟固结灌浆圈与衬砌间的接触粘结作用关系,从接触粘结强度的影响机制出发,分析了高外水条件下隧洞衬砌、固结灌浆圈、原状围岩之间的传力性能,得到了不同粘结强度下...
作者:席燕林; 许煜忠; 王立成 期刊:《水利水电技术》 2017年第10期
齐热哈塔尔水电站工程发电引水隧洞存在隧洞长、埋深大、高地应力、岩爆和高地温等复杂工程地质问题,因此,对隧洞围岩稳定、施工期安全、隧洞支护荷载和衬砌型式等的研究至关重要。通过采用现场围岩变形和地应力释放测试、数值模拟反演分析和衬砌时机试验研究等方法,分析了深埋长隧洞高地应力与岩爆的产生机理、岩爆特征和破坏形式,以及高地温的成因,研究了高地应力、岩爆和高地温对施工、衬砌荷载和衬砌型式的影响。针对上述...
作者:贾国臣; 刘康和; 周明 期刊:《水利水电技术》 2017年第10期
针对大深埋超长越岭隧洞埋深大、地质与水文地质条件复杂、地面自然条件复杂严苛等问题,为了在隧洞建设中现场勘察隧洞沿线的工程地质条件和水文地质特征,选择对地形适应性较强、探测深度大、具有一定探测精度的大地电磁测深法,结合部分隧洞工程勘察实例分析了不同岩性、断裂构造特征、岩体富水性和围岩类别的电磁特性,并利用施工开挖和钻探等方法对勘察精度和可靠性进行比较。据此,总结提出了判别标准,同时也分析了该方法的...
作者:徐复兴; 练操; 朱萌 期刊:《水利与建筑工程学报》 2019年第03期
引通济安工程引水隧洞穿越北川-映秀断裂,该断裂为活动断裂,历史上曾发生过2008年汶川8.0级大地震,对引水隧洞的稳定性有直接影响。为确保工程抗震设计的科学性和工程运行的安全性,通过分析工程区内北川-映秀断裂的分布、性状及地应力特征,提出了断层极端工况下粘滑位错量与断层未来百年蠕滑量,为分析评价隧洞工程稳定性及抗断处理提供了依据,为本区及邻区类似地下工程的开展提供了参考。
作者:王军磊; 张继勋; 张道法 期刊:《水电能源科学》 2018年第04期
传统摩尔库伦准则作为一种线性强度准则并不能准确地描述深部岩体的非线性强度特征。借鉴土工原理经验,基于遗传算法对硬岩围岩参数反分析,利用随围压变化的围岩参数内摩擦角反映深埋岩体的强度非线性行为,优化摩尔库伦准则。在对比遗传算法和人工神经网络对深埋硬岩围岩参数反分析的基础上,利用ABAQUS有限元软件平台,从理论分析和实例计算两方面验证该改进强度准则的合理性。结果表明,应用改进的摩尔库伦强度准则正演的测点位移增...
作者:朱训国; 陈卓立; 赵德深 期刊:《辽宁工程技术大学学报·自然科学版》 2018年第04期
为深入研究深埋分区破裂隧道锚杆支护的力学机制,首先通过对实际工程测试结果和模型试验测试结果进行对比分析,得出分区破裂现象的产生主要是由于深埋隧洞在较大轴向应力作用下,围岩应变域出现拉压交替所致,而锚杆支护可有效降低围岩的此破坏现象;在此基础上,通过建立锚杆与围岩相互作用力学模型,得到了锚杆轴向应力和界面摩阻力的分布特征:即锚杆的轴向应力在劈裂环达到峰值,沿锚杆走向形成多个峰值;锚杆界面摩阻力则会在锚杆锚头...
作者:高强; 游胜; 马科 期刊:《中国勘察设计》 2018年第11期
与传统钻爆法施工隧洞相比,采用TBM施工具有快速、安全、经济和施工环境相对较好等优点,开敞式TBM自1997年西康铁路秦岭隧道引进国内以采,已先后在磨沟岭隧道、吐库二线工程中天山隧道、兰渝铁路西秦岭隧道、辽宁大伙房输水隧洞、辽西北供水隧洞等工程中得到广泛应用,它是国内长大隧道(洞)施工的技术的又一次巨大革新,大大提升了隧道(洞)施工的机械化水平。
作者:张勇; 平扬; 蒋志坚; 卢文斌; 张聪 期刊:《河南科学》 2018年第06期
针对软岩地区深埋隧洞建设过程中发生的围岩与衬砌结构之间变形量大、让压能力差、持续时间长等问题,采用"收敛-约束"法、数值模拟等综合手段,对目前塑性材料充填复合衬砌的实际应用效果、围岩和支护结构的变形情况进行研究,以确定对围岩稳定性有利的支护结构.结果表明,塑性材料充填复合衬砌能够适应更大的围岩变形量,吸收一定的围岩应变能和适应围岩的变形,并起到对二次衬砌结构的保护作用,在一定程度上能提供足够的支护力以保...
结合甘肃省白龙江引水工程,分析六盘山深埋隧洞地层岩性、地质构造、地应力场特征、岩石强度等地质条件,分析围岩变形特征及大变形机理,预测大变形发生的位置、类型和分级,提出应通过减少围岩扰动、优化施工参数、合理预留变形量以及加强现场监控等手段,优化施工方法,保证施工正常进行。