在软弱岩体中开挖地下工程围岩变形特性的分析

前言软弱岩体由于强度低,易变形,且具有流变性。尤其是在有地下水活动,或风化作用强烈的地区,其工程地质条件就更为恶劣。因此,当地下工程开挖以后,在重分布应力的作用下,围岩常发生塑性变形,形成巨大的围岩压力,洞室发生塌方现象,使洞室支护结构发生破坏。在这类软弱岩体中构筑地下工程,围岩的稳定性是一个重要问题.因此,必须查明其工程地质条件,掌握变形特性及其规律,采用正确的开挖方案,施工方法和衬砌形式,以保证洞室围岩的稳定和安全使用。     

新沙沟隧道软弱围岩施工技术

针对软弱围岩隧道施工重点影响因素,采用综合的施工技术措施,指导隧道掘进、初期支护工作安全高效的进行。解决软弱围岩隧道施工易变形、坍塌的施工难题。     

混凝土强度等级对加筋拱肋支护效应影响研究

加筋喷混凝土拱肋支护中喷混凝土强度等级不仅决定围岩稳定性,而且影响支护成本。以某交通隧道的软弱围岩段(Q=0.01)为背景,利用有限差分软件FLAC3D对比分析了C15~C45六种混凝土强度等级时该混凝土拱肋加固围岩的变形量与塑性屈服区大小。数值模拟结果表明:喷混凝土强度等级在C15~C35之间时,提高强度对限制围岩变形、减小围岩塑性屈服区体积效果明显,说明对特定软弱围岩存在一个较优强度等级取值区间,盲目采用高强度喷混凝土无助于改善拱肋支护效应且不经济。研究成果可为地下工程喷混凝土拱肋结构设计提供借鉴。     

富水软弱围岩偏压隧道超前支护施工技术研究

研究了富水软弱围岩偏压隧道超前支护及施工技术.依托国家一带一路重点项目云南临沧临翔至清水河高速公路马家寨隧道工程,通过有限元软件MIDAS GTS NX建立有无超前支护的隧道出口端有限元模型,分析无超前支护和长管棚超前支护工况下隧道围岩稳定性、初期支护应力及围岩塑性区的变化规律.结果表明:随着隧道开挖,拱顶沉降越来越大,无超前支护工况下隧道开挖完成后最大拱顶沉降为9.56mm,长管棚超前支护工况下拱顶沉降降低了44.9%.针对围岩变形而言,在长管棚超前支护条件下围岩最大竖向变形降低了48.0%,最大Y方向变形降低了50.4%.在无超前支护工况下,初期支护最大压应力超过规范允许值13.5MPa,长管棚超前支护工况下最大初期支护压应力为11.47 MPa.长管棚超前支护能够有效控制富水软弱围岩隧道偏压段的围岩变形,改善结构受力状态,确保隧道进洞施工安全.     

关于浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术的探讨

本文以广梧高速公路大哗山隧道施工为例,介绍隧道浅埋、偏压、软弱围岩隧道的施工工艺、施工方法。采用双层小管棚预支护、锚喷初期支护施工技术作了详细叙述,并对浅埋、偏压、软弱围岩隧道的开挖方法作了简要介绍。     

负泊松比锚索超大断面隧道围岩大变形控制体系

为解决传统吸能锚索不能解决超大断面隧道软弱围岩隧道大变形的问题,首次提出将NPR锚网索支护体系应用于超大断面隧道支护措施中。本文依托侨城东路隧道东线标准段为工程背景,通过实地勘察,室内试验和理论分析的方法,从围岩岩性,物理力学特性以及水文地质条件方面,揭示了侨城东路隧道围岩大变形机理;通过室内试验得到NPR锚索物理力学特性并构建本构模型;再利用Rhino软件建立隧道以及初期支护模型、FLAC3D软件进行模拟计算,对比分析无锚索、PR锚索、不同排距NPR锚索4种方案围岩应力、位移、变形破坏规律。基于以上研究成果,进行室内相似比物理模型试验进行对比验证。结果表明,NPR 锚网索支护体系相比普通锚网索支护能够有效的控制超大断面隧道软弱围岩大变形,不仅为侨城东路北延通道工程的施工及初期支护提供了数据支撑,也为类似条件隧道的围岩变形控制奠定了理论基础。     

软弱围岩变形处理施工技术

官山隧道位于新建昆明南站至昆明东站区间,隧道通过地段地形起伏不大,山顶基岩零星出露,隧道全长3105m。隧道出口进洞后初期支护沉降量超出设计预留值,侵入二次衬砌范围,不能满足设计及规范要求,施工安全风险大。该文结合现场采用大管棚加固软弱围岩和对初期支护侵限的换拱施工,浅析软弱围岩变形处理施工技术。     

软弱围岩隧道的施工技术

隧道和地下工程施工，遇到软弱围岩，通常是施工组织者和技术人员感到持久压力和伤脑筋的一件事。软弱围岩隧道通常被列为重难点控制工程，对工期、安全、质量、投资均产生重大影响。本文分析了软弱围岩隧道的施工技术，阐述了软弱地质围岩地段隧道的施工方法、技术要领，供大家参考。     

炭质板岩地层公路隧道结构受力特征及优化

在炭质板岩地层中进行隧道施工会面临软弱围岩大变形、掌子面易失稳等问题,合理的支护结构体系是隧道施工安全和经济的保障。为此,本文依托峨汉高速豹狸岗隧道工程,通过对Ⅳ级围岩段隧道施工过程中围岩压力、围岩-结构间接触压力、支护结构内力等进行监测分析,获得Ⅳ级围岩形变荷载分布规律及结构受力特征,研究表明:初期支护和二次衬砌的安全度较高,但支护材料强度没有得到充分发挥。因此基于支护结构受力有限元分析,对二次衬砌的支护参数进行优化,提出的支护优化方案整体可行,可为类似的工程提供一定的参考价值。     

浅谈西山隧道偏压软弱围岩地段施工技术

以黔桂线扩能改造工程西山隧道为例,针对隧道偏压软弱围岩地段施工过程中所遇到的严重变形问题,介绍了一套安全可靠的初期支护措施和施工方法,并对变形原因进行了初步分析,可为类似工程提供参考。     

高地应力与强渗透水压下软弱围岩支护

为了解决锦屏Ⅱ级水电站引水隧洞工程中高地应力和高渗透水压力条件下破碎带洞段软弱围岩合理支护的关键技术问题,应用弹塑性基于流固耦合原理的三维快速拉格朗日有限差分法,分析比较了不同支护方案下隧洞围岩塑性区分布范围与变形特征.研究结果表明,在高地应力和高渗透水压力条件下,根据将围岩视为承载结构以充分发挥围岩承载能力的设计理念,围岩支护采用可使围岩与支护结构充分地联合承载的喷锚支护、固结灌浆和混凝土衬砌的联合支护型式,这是解决高地应力与强渗透水压力联合用下软弱围岩稳定性问题的有效途径.     

跨不同倾角软弱层隧道围岩变形规律

山区隧道与地下工程的建设中多会穿越软弱夹层或破碎带等软弱地层。此类软弱地层几何形态变化大,力学性能差,隧道开挖后的收敛变形往往难以控制,这也成为山岭隧道施工以及结构设计的难点所在。本文着眼于软弱地层倾角对隧道围岩开挖变形的影响规律,利用模型试验,对无支护条件下软弱层围岩的拱顶、拱腰进行研究,监测了软弱层倾角分别为45°、60°、90°、120°、135°时隧道开挖造成的收敛变形;并结合数值模拟方法,进一步对比验证了模型试验的检测规律。结果表明：软弱层倾角对隧道围岩变形的影响十分显著。随着软弱层倾角的增加,隧道拱顶、拱腰以及仰拱的围岩位移先减小后增大。不同软弱层倾角下,通过归一化处理发现,拱顶和拱腰位置数值计算和模型试验的围岩位移变化结果呈现出高度的一致性。且根据监测面的塑性区云图,剪切破坏的区域贯通,分布于隧道一周,其面积随着软弱层倾角的增加,先减少后增大。     

隧道Ⅳ级围岩软弱段三台阶法施工技术

随着我国交通建设的快速发展,隧道修建越来越多。软弱围岩段是隧道施工的重点和难点。本文结合某隧道实体工程,详细阐述了三台阶法施工的特点、步骤、爆破施工和初期支护施工。采用该方法安全高效地完成该隧道Ⅳ级围岩软弱段施工,表明采用的施工方法是成功的,可供同类工程施工参考。     

软弱围岩公路隧道失稳变形特征及其施工技术

由于软岩自身的一些特性,隧道施工时将对稳定和安全产生影响,造成工程成本的增加等,因此软弱围岩隧道开挖支护具有不同的特点。软弱围岩隧道由于自身的地质原因和人为因素的影响,自身稳定性很差。若选择不好开挖支护方式或开挖后支护不足,支护质量达不到要求,忽视重点薄弱部位的加固,都会影响隧道围岩稳定,造成塌方。因此,合理的施工过程对维护围岩稳定、支护结构安全、保证施工顺利进行以及缩短工期和节约投资等都有着极其重要的意义。本文理论联系实际,结合龙池隧道工程实际,对软弱围岩公路隧道失稳变形特征及其施工技术进行探析。     

赵固二矿主排水泵房支护设计

赵固二矿围岩条件软弱,属于典型的高应力破碎围岩条件,为了解决软弱围岩条件下主排水泵房难以支护的问题,为泵房设计了初次锚网索喷浆,二次支护采用高阻力封闭支架,喷射高强高性能混凝土和围岩注浆的复合支护技术来适应泵房高应力破碎围岩条件,并在主排水泵房进行了现场工程应用,结果表明,顶底板移近量较小,处在可控范围内,效果良好.     

含软弱夹层对巷道围岩承载结构的影响分析

为研究软弱夹层对巷道围岩承载结构和稳定性的影响,采用相似材料模拟和理论分析相结合的方法,通过三种不同方案对比分析了不同支承结构下含软弱夹层巷道围岩受力与变形情况,揭示了含软弱夹层巷道围岩稳定控制机理,并通过现场实测进行验证。结果表明:①巷道顶板和帮部破坏程度明显大于肩部;②采用方案三联合支护能够有效提高巷道围岩应力和承载力;③联合支护方案能够使软弱夹层与上、下硬岩层之间协同耦合承载,减少巷道围岩变形。     

偏压软弱围岩隧道进洞阶段监控量测技术

偏压、软弱围岩隧道进洞阶段施工困难,监控量测等是保证隧道安全施工的有力措施。某新建高速公路隧道地处湘西南地区,洞口偏压、围岩软弱,进洞阶段适逢雨季,洞口开挖后出现了大面积的初期支护开裂、混凝土剥落,洞口地表开裂,截水沟压溃,严重影响隧道安全和稳定。将监控量测纳入隧道施工过程,根据预报和监测结果指导施工,保证了隧道的安全和质量。     

软弱围岩隧道支护方法对比与效果分析

文章结合深埋隧道软弱围岩支护要求,具体阐述了常规喷锚支护与锚注联合这两种支护方式下的围岩水平位移、边墙水平位移、拱顶及隧底竖向位移、沉降等方面的对比,并提出适合大埋深、软弱破碎围岩隧道的支护技术,为同类工程提供参考.     

高地应力软岩隧道大变形控制方案现场试验

为了研究高地应力条件下隧道软弱围岩的变形破坏机制,探索适用于高地应力条件下的软岩隧道大变形控制技术,基于宝汉(宝鸡—汉中)高速某高地应力软岩隧道工程,提出了“双层H形钢拱架”初期支护和“原位应力释放+双层H形钢拱架”初期支护2种建设方案,并通过现场试验的方法对比分析2种方案的控制效果。结果表明：“双层H形钢拱架”方案优于“原位应力释放+双层H形钢拱架”初期支护方案,后者对围岩的扰动较大,在围岩松散破碎条件下,优先选用“双层H形钢拱架”方案,但在地应力极高的条件下,采用“原位应力释放+双层H形钢拱架”方案更合适。采用双层初期支护方案,可降低围岩损伤。此外,支护施工中应合理确定预留变形量,宁超勿欠,以保证拱架支护效果。     

关山隧道高地应力破碎围岩地段变形及支护试验研究

本文以天平铁路关山隧道高地应力破碎围岩地段的掉块引起坍塌及初期支护大变形问题为研究对象,选取试验段,对工程地质和围岩监控量测数据进行分析,揭示了小断面隧道围岩破碎崩塌、初期支护变形破坏发生的主要因素,即小断面隧道施工工法、围岩破碎稳定性、围岩节理和微裂隙发育、节理密集带发育、支护结构刚度,提出了采用"多台阶、短进尺、少装药、快封闭、强支护"的工程实施措施,从而有效控制破碎围岩变形量,确保小断面隧道在高地应力破碎围岩地段支护质量和安全。