兰渝铁路胡麻岭隧道第三系含水粉细砂岩地表降水试验研究

冻结法施工是一种有效应对富含水不良地质段的隧洞施工方法,然而深埋输水隧洞采用水平冻结法施工尚无先例且缺少可参考的工程案例.本文依托引洮供水一期工程总干渠7#隧洞富含水疏松粉细砂岩洞段的冻结法施工实践,通过对施工全阶段风险因素的识别及分析,研究提出了国内少见的富含水疏松粉细砂岩隧洞冻结加固工程的施工风险控制技术措施,达到预期目的,为隧洞水平冻结法施工的风险控制提供了实践经验.

针对兰渝铁路桃树坪和胡麻岭隧道第三系富水泥质弱胶结粉细砂岩施工中出现的问题,通过对围岩物性、力学参数和特殊复杂水稳特性的研究,揭示了第三系富水泥质弱胶结砂岩工程特性和水稳特性;结合现场工程试验,确定了“重降水、密导管、强支护、辅注浆、快挖快支快封闭”的关键施工技术,确保了施工安全.

在隧道软弱地层施工中，crd法（交叉中隔壁法）是一种常用的施工方法。利用crd法进行施工可以有效防止支护结构出现下沉和变形，防止土体出现水平位移，降低地面沉降。以马家坡隧道为例，对隧道工程地质情况进行了分析，经过研究后设计采用crd法进行隧道的开挖施工，并对crd法施工技术进行探讨，为类似隧道工程施工积累参考经验。

兰州地区分布的第三系含水砂岩具有异常复杂的工程特性,北环隧道洞身将穿越该套地层。介绍北环隧道的地层岩性、地质构造、水文地质特征、岩体物理力学参数,并取岩样做水稳特性试验。在综合参考各试验数据的情况下,分析控制隧道地质条件的工程地质问题,总结了北环隧道第三系砂岩的水稳特征。

以胡麻岭特长铁路隧道为代表,第三系富水弱胶结砂岩地层成岩性差,遇水浸润(泡)易发生塑性流坍、滑移或产生外挤现象,施工难度极大。通过计算表明在大埋深、软流塑地层通过围岩加固和降水疏干采取矿山法施工可行。介绍了该地层暗挖施工工法、辅助工法及参数。施工实践证明技术体系适合,对胡麻岭隧道成功建设起到了重要技术支持作用。

研究目的：以兰渝铁路桃树坪、胡麻岭隧道施工为切入点，结合施工遇阻情况，重点分析兰州地区第三系砂岩地质背景、成岩特征、物理力学性质以及对隧道施工工作的不利影响。在大量施工数据，观测记录基础上，开展水稳性特征的专项科研攻关，增强对兰州地区第三系砂岩认识程度，提出较为前沿的施工处理方法。研究结论：第三系砂岩具有异常复杂的水稳性特征，围岩受扰动及水浸泡影响，稳定性随时间显著变差，在国内外地下洞室施工中极其罕见。超前降水控制围岩含水率低于砂岩塑性变形含水率，保持围岩处于基本稳定状态，是有效解决第三系含水砂岩稳定性的重要措施。

隧道是在铁路建设过程中经常会遇到的建设工程,而在富水粉细砂地层的隧道施工中,由于开挖面经常出现涌水、涌泥、涌砂等现象,存在着塌方的风险,严重影响施工安全、进度、工期,在这种地质条件下做好降水成为工程施工的关键。

介绍了针对制约涩北气田高效开发的防砂技术难题,通过综合采用“稳、固、防”等配套工艺,筛选出了较适合涩北气田高泥质粉细砂岩气藏防砂的高压一次充填防砂和纤维复合压裂防砂工艺。截止2005年10月该项工艺已推广应用到47口井,大多数防砂井日产气量有了明显的提高,单井日产气量平均增加40%以上,防砂有效期最长已达3年以上,满足了粉细砂岩气藏防砂和进一步提高气井单井产能的开发需要。

本文通过分析研究高泥质粉细砂岩油井的堵塞机理,找出地层堵塞的原因,对不同的油井选择不同的油层预处理工艺措施,再优选防砂工艺,优化防砂施工参数,形成高效挡砂屏障,提高高泥质粉细砂岩油井的防砂效果。

甘肃地区广泛分布第三系咸水河组砂岩,其成岩作用差,具有复杂水稳特性,对工程影响大。通过三条铁路隧道砂岩物理力学性质、遇水破坏特征及水文地质条件的对比分析,对第三系砂岩水稳特性进行了简要分析,可为隧道设计、施工及相似工程选线提供参考。

随着建筑规模的增大,兰州市广泛分布的第三系砂岩已成为高层、超高层建筑物地基或修建地下建(构)物的惟一地层.本文通过大量详实的试验数据系统研究了兰州市第三系砂岩的颗粒组成、物理性质、变形过程和强度特征等工程特性,提出了确定强风化砂岩地基承载力的优选方法.

兰州市区第三系风化砂岩胶结弱,成岩性差,是一种极软质岩石。目前对于砂岩地基承载力的评价尤其是深度与宽度修正模式研究尚少,本文通过现场静载荷试验对比研究,得出了风化砂岩地基受荷后的变形特征与破坏模式,从理论上分析了其承载力特征值可以进行深度修正;并进一步通过模拟边载条件下的载荷试验进行验证,其结果表明,在边载作用下,砂岩地基承载力特征值会大幅度提高,按密实砂土修正系数进行承载力修正结果偏于安全。本文通过现场试验研究结合理论分析,为评价风化砂岩地基承载力提供了一个可靠实例与解决类似问题的研究思路。

笔者对黄骅坳陷下第三系储油砂岩的成分、结构构造、胶结物及胶结类型;砂岩中海绿石的特征等作了系统研究;并推断了其形成的沉积环境。阐述了成岩矿物的生成顺序,成岩作用,各成岩矿物的成岩环境及阶段。对砂岩储集性进行了总结。得出如下结论:—、本区下第三系砂体成因不仅有边缘冲积扇相、水下冲积扇相、滩坝相等,还有浊流、颗粒流等较深水重力流沉积。沉积相的多样性与湖盆边缘较陡,构造活动频繁有关。二、砂岩的成分成熟度和结构成熟度较低。砂岩中富含碳酸盐质异化粒,广泛分布有海绿石。

为提高乌审旗地区路基承载能力和稳定性,进行了多组三轴试验,对不同水泥掺和比及不同围压下改良土的应力—应变关系、静强度参数和刚度规律进行了研究.试验结果表明,水泥改良土较粉细砂原状土抗剪强度有不同程度的显著提升.水泥改良土的应力—应变曲线随轴向应变的增大,前期呈线性增长,后期增长斜率减小.随着围压与水泥掺和比的增加,水泥土体的强度与刚度均增加.随着水泥掺和比的增加,改良土的内摩擦角和粘聚力均增加,水泥掺量超过7%时其脆性表现较为明显,并基于试验分析了水泥改良土的水泥最佳配比.

为提高乌审旗地区路基承载能力和稳定性,进行了多组三轴试验,对不同水泥掺和比及不同围压下改良土的应力—应变关系、静强度参数和刚度规律进行了研究.试验结果表明,水泥改良土较粉细砂原状土抗剪强度有不同程度的显著提升.水泥改良土的应力—应变曲线随轴向应变的增大,前期呈线性增长,后期增长斜率减小.随着围压与水泥掺和比的增加,水泥土体的强度与刚度均增加.随着水泥掺和比的增加,改良土的内摩擦角和粘聚力均增加,水泥掺量超过7%时其脆性表现较为明显,并基于试验分析了水泥改良土的水泥最佳配比.

在设计铁路路基的填料时,最常出现的是在进行铁路建设的地方就地取材。在以粉细砂为主的地区通常会选择用粉细砂作为铁路的填料,在所有的填料中,粉细砂填料属于c组类型填料,但是因为两个方面的原因需要对其进行一定的改良,一方面是因为粉细砂的粒径比较单一、级配不好,k30不能够满足规范标准的要求;另一方面则是因为大型机械不能够进行施工。本文通过掺入不同体积a、b组砾砂填料到粉细砂填料中进行试验,结果显示这种操作可以在不同程度上提高k30的值,从而在达到相关设计要求的同时解决施工方面的难题。

在富水粉细砂层中进行下穿既有铁路的顶管施工,由于施工降水会引起铁路路基的沉降,须采用安全快速、经济合理的工程措施和工法。本文以包头市一雨污水管下穿京包、集包铁路工程为例,详细介绍了所采用的＂帷幕止水竖井＋超长水平旋喷桩预加固＋顶管工艺施工＂方案。该方案实现了＂零排水、微沉降＂,保证了施工安全,可为类似工程提供借鉴。

本文结合第三系富水未成岩砂岩地层隧道工程实际,对第三系富水未成岩砂岩地层隧道在施工时的防排水工艺和辅助坑道支护工艺进行了探索,对第三系富水未成岩砂岩地层隧道的施工具有参考价值。

富水未成岩粉细砂岩层在国内隧道施工中极为少见,该岩性在隧道开挖后极不稳定,呈流塑状,极易出现溜塌现象,造成初期支护变形侵限甚至大范围坍塌,会严重影响到工程质量、安全、工期及成本。文章结合兰渝铁路lys-7标段桃树坪隧道工程概况、施工方法、存在的问题及采取的处理措施,就富水未成岩粉细砂岩层中的隧道施工技术做了进一步分析和探讨。

振冲法加固饱和疏松粉细砂试验研究——结合上海市某重点工程，基于吹填粉细砂的工程特性，通过现场试验探索出振冲工艺的主要设计和施工参数，对深度15m以上的饱和疏松粉细砂地基采用振冲加固的有效性进行了现场试验研究。结果证明，振冲法加固饱和疏松粉细砂...

深厚吹填粉细砂地基加固试验研究——结合上海某深水港集装箱堆场地基加固工程，基于深厚吹填粉细砂的工程特性，通过对无填料振冲挤密法加固的有效性和工艺参数进行现场试验研究，对加固前后的土体变形、超静孔压变化、工艺参数和加固效果等进行了分析和讨论。结...

爆炸法加固饱和粉细砂地基的试验研究——为探索爆炸法对饱和粉细砂加固处理的效果，在某码头吹填粉细砂地基上进行了爆炸法加固饱和粉细砂地基的现场试验。测得了试验中孔隙水压力的增长和消散过程、地表沉降和静力触探值的变化，分析得出爆炸处理粉细砂地基孔隙...