巷道组过断层围岩控制技术研究

以深井巷道组过特大型断层(落差大于100m)破碎带为工程背景,采用数值模拟的办法对比分析了正常地层和断层破碎带中巷道组围岩的力学特征以及相互影响;结合断层破碎带围岩的实际情况,建立了"早预测、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、防突水"的断层带施工技术和综合保障体系,形成超前物探、超前加固、微震开挖、分步动态支护等综合配套技术,保证了巷道的施工安全。     

水利工程遂洞不良围岩施工技术

在水工隧洞开挖施工过程中往往会遇到有不良围岩段的施工处理技术方案的制定，这是施工的关键。笔者结合隧洞施工技术经验，对断层、破碎带、塌方、冒预、地下水涌出等不良围岩情况处理方案进行阐述。     

穿越富水断层带隧洞渗流特性正交模拟分析

为了解决福建某引水隧洞开挖过程中产生的(突)涌水问题,采用FLAC3D软件建立隧洞穿越断层破碎带模型。设计了正交模拟试验对不同围岩岩性、隧道埋深及地下水位3个因素下隧洞穿越断层破碎带过程中的渗流作用进行对比。试验结果表明围岩级别对位移影响最大,隧洞埋深影响次之,地下水位影响最小。在此基础上对隧洞进行不同厚度注浆加固设计,解析解与模拟解均表明防渗和加固效果明显。现场施工采用3 m厚注浆圈,穿越断层带引水隧洞的竖向位移和涌水量均得到了有效控制。     

富水软弱围岩隧道穿越断层破碎带的稳定性分析及施工技术

研究了富水软弱围岩隧道穿越断层破碎带围岩稳定性影响问题及施工技术.以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为依托,通过有限元软件MIDAS GTS NX分别建立不同断层破碎带夹角、倾角的隧道三维有限元模型,对隧道围岩稳定性进行分析,并提出相应处治措施.研究结果表明:拱顶沉降、仰拱隆起及周边收敛均呈现出先增大后减小的现象,说明距离断层越远,对围岩稳定性影响越小;围岩变形的突变范围均随着断层倾角、夹角增大而减小;不同断层倾角、夹角工况下围岩应力均为压应力;断层处围岩应力明显小于周围围岩,围岩应力分布状态发生改变;断层破碎带对富水软弱围岩隧道围岩稳定性影响较大,应加强地质预报并采用全断面超前帷幕注浆堵水方案.     

齐岳山隧道F11断层区域横通道进正洞超前帷幕注浆施工方案

以齐岳山隧道F11断层区域横通道进正洞施工为例,介绍了超前帷幕注浆施工技术在复杂地质条件下的应用,阐述了大断层区域内超前帷幕注浆技术的注浆设计、钻探注浆情况分析、注浆效果评定、开挖揭示对比,为断层破碎带、软弱围岩施工提供了一定的经验借鉴。     

跨断层水工隧洞地震响应数值模拟分析方法

断层破碎带是影响高地震烈度区隧洞结构稳定的关键因素之一.针对地震作用下围岩与断层动力相互作用特点,建立了一种考虑多种接触状态的动接触力算法.该算法考虑了有限元模型中的点对接触和点面接触两种接触类型,可以模拟围岩与断层之间的黏结接触、静接触、分离和滑动接触4种接触状态,适合研究地震作用下围岩与断层动接触系统的非线性大滑移问题.首先,通过一滑块算例,验证了该算法的合理性.然后将此算法应用于滇中引水工程香炉山隧洞抗震稳定计算,对比分析了无断层,有断层、不考虑动接触,有断层、考虑动接触3种工况对隧洞地震响应的影响.结果表明,断层破碎带的存在加剧了隧洞的地震反应,主要表现为衬砌位移和应力的增加,以及围岩破坏区的扩大;考虑动接触后,围岩与断层在地震加载过程中,出现了明显的错动位移,进而对衬砌产生破坏作用;衬砌损伤区主要分布于断层穿过的部位及断层两侧约10 m范围内,其中上盘衬砌受断层影响较大;在横向地震动激励下,衬砌腰拱的应力和位移明显大于顶拱和底拱,为衬砌结构的薄弱部位.     

涌水隧洞段工程与水文地质问题分析

隧洞施工过程中,涌水量大一直是干扰施工顺利进行的主要因素。结合前期勘察资料、施工地质编录资料以及施工现场调查情况,分析了开挖洞段涌水和被淹的主要原因,并提出在地下水比较丰富的洞段,应遵循开挖后紧跟衬砌的原则,必要时对隧洞围岩进行灌浆,在大量涌水的断裂构造带应进行超前探测,必要时进行超前灌浆封堵等建议。     

断层产状对围岩稳定性影响的敏感度分析

岩体裂隙及断层破碎带等地质结构面对地下洞室围岩稳定性具有重要的影响,断层破碎带与洞轴线的相对空间位置是一关键因素.以西南某水电站导流洞为工程背景,采用数值模拟手段来研究断层走向及倾角对隧洞围岩稳定的影响.计算结果表明:断层走向越小,倾角越大,洞周围岩的稳定性越好;应加强断层附近洞顶和洞底的支护措施.研究成果可以为类似工程的布置和设计提供理论依据.     

软岩隧洞的施工

本文主要介绍了在软岩隧洞施工工程中,为确保施工安全采取的施工措施,根据工程实践采用了使用超前锚杆进行超前支护,以保证拱部围岩稳定;依据“新奥法”施工原则,确定了严格控制施工进尺的“短进尺,强支护”,及时进行二次衬砌的一系列有效措施。     

杜家山隧道信息化施工技术浅析

信息化施工技术是隧道顺利通过断层及破碎带的重要保证,以杜家山隧道信息化施工为例,采用现场高精度的超前地质预报与监控量测技术,及时掌握围岩变形和支护结构的工作状况,反馈到隧道开挖支护的设计及施工中去,为隧道在施工过程中合理调整和修改设计支护参数提供技术支撑,保证了杜家山隧道的顺利贯通,为以后隧道穿越断层破碎带的设计施工提供了宝贵经验.     

基于全位移理论的引水隧洞围岩变形全过程研究

鉴于当前隧洞监控量测方法无法测得由隧洞提前开挖扰动所产生的位移和未及时安装监测设备所损失的位移，因此隧洞围岩变形不能准确预测，基于全位移理论，提出了隧洞开挖过程中损失位移、超前位移和围岩内部变形全位移的计算方法. 对现场监测数据进行回归分析并采用FLAC3D有限差分软件模拟隧洞开挖.研究结果表明：隧洞开挖全过程中，围岩内部位移变化曲线呈S形特征，即分为初始增长、快速增长和稳定收敛3个阶段；掌子面空间约束效应的影响范围大致在前后4倍隧洞直径内；数值模拟中超前位移与全位移比值即围岩超前位移比，计算结果为0.3~0.4，与工程现场围岩实际变形规律相符. 因此，所求得的围岩内部变形全位移更符合现场实际情况，可为后续隧洞开挖过程中围岩内部变形全位移的计算，以及预留变形量的设置提供理论依据.     

青云山隧道F9断层超前帷幕注浆加固施工技术

青云山隧道地质结构复杂,并穿越12条断层破碎带,其中F9断层为所有断层破碎带中长度最长、预测涌水量最大、围岩渗透系数最大的断层破碎带,且由于实际断层位置与设计位置存在很大的偏差,于3月12日发生突发生特大涌水,结合涌水发生的原因分析,针对断层采用了超前帷幕注浆加固方法通过该断层,本文详述了帷幕注浆参数的确定、注浆方法的选定与优化、注浆质量控制与注浆效果检查等,并结合施工过程总结出存在的不足和持续改进措施,为今后隧道经过类似断层施工提供一定的参考。     

深孔预注浆在明月山隧道施工中的应用

就忠垫高速公路明月山隧道穿过富含地下水的断层及其影响带时,采用深孔预注浆对隧洞开挖轮廓线5m范围内的围岩进行加固及堵水,浅析深孔预注浆在明月山隧道施工中的应用。     

东秦岭隧道平导软弱围岩地段开挖及支护技术

东秦岭隧道施工中平导先行,结合平导在通过软弱围岩地段特别是以黑色碳质千枚岩为主的断层碎裂带时的施工实践,着重介绍了该种地质条件下包括超前预支护手段在内的隧道开挖及支护技术,为正洞隧道及今后其它隧道类似软弱围岩段的施工提供了成功的经验。     

CSAMT法在复杂地质条件区探测中的应用研究

引水工程隧洞由于其线路长、埋深大等特点,往往地质条件相对复杂,而隧洞沿线岩性变化、隐伏断层问题是关系到隧洞选线以及后期施工阶段的关键技术问题,常规的地质勘察最有效的手段是地面地质测绘、钻探、平硐勘探等手段,但由于大型引水工程隧洞埋深大、洞线长、穿越的地质单元复杂多变,技术难度大,而钻探、平硐勘探等手段耗时长、成本高,一定程度上不能满足勘察设计工期及成本要求.CSAMT法利用不同岩性和相同岩性不同辅存结构间所反映的电性特征差异,高效快捷地进行围岩级别划分和断裂破碎带判别,为复杂地质条件下的隧洞设计和施工提供资料依据.以某引水工程的CSAMT探测为例,对岩性变化、围岩分级和不良地质体圈定进行了分析.     

关于双护盾TBM卡机处理施工技术研究

双护盾隧洞掘进机TBM以其高效、安全、环保的优点,实现了快速脱困,并大大节约时间成本。在褶皱、断层和软弱围岩共同作用的施工过程中,容易发生双护盾TBM卡机现象。该文对双护盾TBM卡机现象进行概述,分析了双护盾TBM卡机处理施工技术的特点。终使TBM脱困并通过断层破碎带,使工程处理措施收到一定成效。     

矿井多波多分量地震勘探超前探测原理与实验研究

为了长距离超前探测煤矿井下的地质构造情况,应用多波多分量地震勘探理论,介绍DTC-150井下长距离超前探测仪的基本原理,研究该仪器的井下测量方法与资料处理解释原则,并应用该仪器对不同的矿井进行超前预报探测实验.研究结果表明:采用DTC-150井下超前探测仪器能够较准确地探测到掘进面前方100 m内断层、围岩裂隙、岩石破碎带以及富水情况,据由该仪器获得的波速对围岩进行分类.     

湿陷性黄土隧洞水平旋喷桩加固效果研究

针对引洮工程总干渠7#隧洞4#吴家坪支洞含水疏松砂岩洞段施工难题,为保证施工安全和工程质量,采用水平旋喷桩超前加固措施。借助大型有限元软件ANSYS,对隧洞开挖过程进行数值模拟,对开挖过程中围岩应力、位移及地表沉降量的变化进行了分析,并将有、无旋喷桩两种情况进行比较。分析表明:在湿陷性黄土隧洞含水疏松砂岩洞段采用水平旋喷桩超前加固措施,围岩受力、变形及地表沉降都相对较小,水平旋喷桩能有效提高地层自稳能力,保障施工安全。     

龙开口电站15号输水隧洞支护及塌方治理技术

以龙开口输水隧洞工程15号隧洞为研究对象,总结了该隧洞的整体支护方案以及塌方段的支护方案.15号隧洞地质条件处于破碎围岩带,因此在穿越复杂地层施工过程中选择的是锚喷法支护方案.本文从锚喷法在支护过程中各部分的受力、加固机理出发,分析了加固结构对围岩的治理效果,并对施工中坍塌地段具体支护方式做了详细说明.该隧洞中在不良地质条件下的塌方治理方法对类似地质条件下的围岩支护加固有着重要的参考意义.     

复杂地质条件下导流洞围岩塌方处理对策

复杂地质条件下大面积隧洞塌方区段，采用复喷混凝土、加强临时支撑、临时混凝土和永久混凝土浇筑相结合等综合措施，先对坍方影响段锁口处理，再利用超前小导管注浆固结设计隧洞断面外围岩、钢支撑支护、小进尺开挖、混凝土回填塌方空腔等多种方式，治理破碎围岩塌方，处理对策是有效的．上述综合措施处理围岩塌方时间短，效果好，可供条件相似的隧洞塌方处理时参考．