工程隧洞软质围岩变形原因及工程措施

tbm施工过程中,为防止软岩变形导致卡机事故的发生,需要对围岩变形进行准确的预测。以巴基斯坦n-j水电站为研究对象,通过对围岩变形监测数据的反演分析,得到其蠕变参数,并采用反演得到的蠕变参数对大埋深洞段的围岩变形进行预测。结果表明,tbm在软岩段掘进过程中,围岩除了产生明显的弹塑性变形外还会出现明显的蠕变变形,且蠕变变形在tbm在开挖后的几小时内会迅速增加,增大了tbm卡机风险。建议tbm在软岩段掘进过程中,在保证安全的前提下尽可能快速通过。

结合大伙房水库输水工程的建设实际,介绍了隧洞施工中监控量测工作的目的、内容和方法、监控量测的数据处理以及监控量测成果的分析与应用。

本文针对水利工程施工深埋隧洞tbm施工段围岩难控制问题,从能量角度出发,简要分析了tbm法开挖岩体应变能的释放特征,按照能量释放程度的不同划分围岩变形特征,指出其变形破坏机制与调控策略;结合辽宁大伙房水库输水主体工程施工,按照所得围岩调控对策指导现场施工开挖与支护。工程实践证明,此法可大大提升隧洞掘进速率,确保隧洞围岩的稳定性。可为相关工程提供借鉴和参考。

选取东深供水工程凤岗隧洞洞身段,采用三维弹塑性有限单位法,模拟施工开挖过程,分析施工期围岩的变形、应力应变状态,探讨不同支护条件下的围岩稳定情况及围岩变形规律,为设计和施工提供参考。

隧道围岩变形监测及变形规律分析

以二朗山公路隧道施工过程的工程实践为依据，利用常规围岩变形监控量测和围岩变形跟踪监测系统及二次应力场测试，获取隧道围岩动态综合信息，为围岩分类、大变形预测、岩爆预测、优化二次支护时间及反分析等提供依据，是岩土程信息化设计、施工的重要手段。

为了揭示深部不同地应力环境下巷道开挖围岩的变形规律,为深部巷道开挖与支护作指导。采用有限差分软件建立了深部巷道模型,对不同水平侧压力状态及开挖进尺深度下巷道开挖过程进行了数值模拟。分析结果表明:巷道拱顶竖向、拱底竖向及中部水平向的变形明显,变形量最大发生在巷道中部,其水平向位移最大值为20mm左右。当深部岩体水平侧压力系数为1时,即岩体处于静水压力状态,巷道开挖引起的变形量最大。随着开挖深度的增大,巷道变形量趋于稳定。

变形是围岩稳定性状态的主要表现形式,围岩稳定性分析与评价以位移变化过程曲线、分布特征为基本资料,以解读变形量变化过程、变化趋势和分布规律为主要。在围岩稳定控制过程中,变形变化过程控制理论、围岩与支护结构的相互作用理论是围岩监测的主要理论依据。隧洞开挖后,围岩会经受环境作用的变化,并根据环境的变化作出不

在新奥法的隧道设计理念中,施工中的变形监测成为其重要的组成部分。为实时掌握青藏铁路关角隧道的围岩变形和支护结构的受力特点,通过采用jss30a型数显收敛计对围岩进行周边位移量和拱顶下沉量的监测,研究其围岩动态变化,预测和确认其最终稳定时间。对隧道安全施工和二次衬砌的施工时间具有重要的指导意义。

基于g106国道的实测数据,讨论了拱顶沉降和周边收敛随掌子面掘进深度的变化规律,并利用回归分析进行了拟合。通过实测数据与拟合结果的对比表明:拱顶下沉与周边收敛均随着掌子面的掘进深度呈非线性变化关系。

针对鸿发煤业有限公司4008运输巷出现的大变形破坏问题,对4008运输巷变形破坏特征进行了分析,并通过现场勘查与理论分析,表明影响运输巷稳定的主要因素是巷道埋深较大、地质构造影响、采动干扰等。结合深部巷道耦合支护理念,提出了锚杆+关键位置锚索+底角注浆锚杆+复合托盘+焊接钢筋网返修支护方案,从现场试验巷道的变形情况来看,返修支护方案实现了对4008运输巷围岩的有效控制。

以兰渝铁路胡家湾隧道进口段施工为例,介绍泥岩地层修建大断面隧道变形控制的方法。施工中通过围岩量测掌握围岩变形动态,采取分部开挖临时仰拱封闭成环及上半断面扇形支撑的技术措施,控制围岩的变形。实践证明:效果较好,对目前的客专大断面隧道控制大变形施工有一定的帮助。

选取东深供水工程凤岗隧洞洞口段,采用三维弹塑性有限元法,模拟施工开挖过程,分析施工期围岩的变形、应力应变状态,探讨不同岩性条件下的围岩稳定情况及进洞条件,为设计和施工提供参考。

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。

泥岩地层大断面隧道围岩变形控制——以兰渝铁路胡家湾隧道进口段施工为例，介绍泥岩地层修建大断面隧道变形控制的方法。施工中通过围岩量测掌握围岩变形动态，采取分部开挖临时仰拱封闭成环及上半断面扇形支撑的技术措施，控制围岩的变形。实践证明：效果较好，...

以宁夏中南部某引水工程为对象,研究隧洞软岩的工程特性,为工程设计、施工和安全运用提供科学依据。通过勘探、试验、测试和数值模拟等手段,研究软弱围岩水理特性、胀缩性、流变特性、力学特性和变形机理。从软岩的物质组成、赋存环境等方面揭示了其区域特性方面的差异及软弱围岩变形随环境的变化规律,提出了平缓层状软弱围岩隧洞支护时机及支护措施。宁夏中南部地区广泛分布的白垩系、第三系泥质系列软岩由于其亲水性强,具有胀缩、崩解、流变、时间效应和对环境变化敏感等工程特点,容易引起隧洞的变形破坏,研究成果从开挖方式、保护时机和支护技术方面,为采取有效的措施抑制或减弱泥岩产生对工程不利的变形影响提供依据。

基于隧址区地质环境条件的复杂性,有必要进行施工围岩变形监测。系统地介绍了隧道围岩变形监测的原理和方法分析;并以走马岭隧道施工过程的深部围岩变形监测为依据,获取围岩动态综合信息以分析围岩变形规律,指导施工;提出围岩变形监测为隧道大变形预测、优化二次支护时间等提供科学依据和施工建议,是岩土工程信息化设计、施工的重要手段。

通过有限元模拟隧道台阶法施工,分析地表沉降、拱顶、拱底、横向变形和围岩最大、最小主应力随开挖步增长的变化规律,研究围岩变形特性和纵向影响范围,基于突变理论对拱顶沉降进行分析,研究围岩突变时机.结果表明:隧道开挖对掌子面的变形影响主要发生在拱顶、拱底及拱腰位置,地表沉降主要集中在隧道开挖中线附近,应力集中则发生在拱腰及拱脚处；影响范围主要集中在开挖面开挖方向前后1d(d为开挖洞径)范围内,其中开挖面前后0.5d范围为强影响区,0.5～1d范围为弱影响区.

洞松水电站引水隧洞2号施工支洞与引水隧洞交叉段的跨度大、岩性差,开挖后稳定性极差、地质条件恶劣,经常出现塌方和变形。在施工过程中不断调整施工方案和技术参数,并制订了切实可行施工措施,有效地保证了施工安全,加快了施工进度。

通过对软岩巷道围岩变形力学响应特性分析确定了弹塑性区应力、弹塑性位移、破碎区应力与破碎区半径的影响因素,并确定了与各因素之间的函数关系,为巷道支护提供了依据。结果表明,巷道围岩所受应力随着埋深的增大而增加,并且围岩产生的塑性范围和破碎区也相应增大。在巷道形成初期,需要立马对其进行支护处理,同时对围岩进行封闭。支护能够减小围岩所受应力,减小其围岩塑性范围和破碎范围的增加。在巷道围岩受力增加的起始时期,其塑性范围和和破碎范围增长速度相对平衡,当围岩受力达到一定程度时,围岩发生变形,塑性范围增长速度开始减缓,破碎范围扩大速度则相对增加。

基于某城市地铁2号线穿越工业厂房区引起地基变形的工程背景,简化为实体应变模型,采用数值模拟的方法对开挖前后隧道围岩变形进行对比,目的是研究盾构在开挖过程中对周围岩体的变形影响情况。结果表明,盾构开挖过程中隧道围岩变形比较大,隧道中心处竖向变形情况远大于水平变形,盾构与隧道的接触面处的应力高度集中且远远大于周围岩体的平均应力。

通过对新奥法监控量测理论及三维有限元数值分析方法的应用,并结合天恒山隧道工程实际,研究了该隧道某一典型断面围岩的变形规律。结果表明该隧道的开挖方法及支护方式均比较合理,可为今后该类地区土质隧道的建设提供借鉴。