软弱围岩

摘要： 喷射混凝土作为初期支护重要组成部分广泛应用于隧道工程。深埋软岩隧道开挖时,喷射混凝土硬化特性及围岩流变效应均于时间有关,使得围岩变形及结构受力错综复杂。基于此,该文建立了考虑喷射混凝土硬化特性与围岩流变效应的耦合解析模型,阐明了流变岩体隧道“支护-围岩”动态演化机制,分析了喷射混凝土设计参数、隧道工程参数及围岩流变特性等对“支护-围岩”动态作用的影响机制,并通过具体实例探讨了不同支护类型的时效支护特性。分析表明:喷射混凝土施作初期刚度较低,在围岩流变特性及开挖空间效应下围岩变形速率大,而喷射混凝土承担荷载较不考虑其硬化特性时要小,对于流变岩体隧道宜采用早强混凝土限制围岩早期变形;围岩流变荷载与喷射混凝土刚度均随时间逐渐增大,不考虑围岩流变效应会低估喷射混凝土对围岩变形控制效果及所承担荷载水平;型钢钢架+喷混支护体系刚度较大有利于限制围岩变形,格栅钢架+喷混支护刚度较小更利于围岩应力释放;隧道支护时机的选择应综合考虑围岩流变效应、支护类型、喷混硬化特性、隧道掘进速率的影响,进一步给出了不同支护类型的支护时机-掘进速度的极限关系曲线。研究成果可为类似隧道工程支护设计、施工提供理论依据。

摘要： 软弱围岩条件下合理掘进方案是隧洞开挖稳定及安全施工的关键。根据引洮供水二期七干渠的工程特性,结合隧洞全程Ⅳ~Ⅴ类软弱围岩地质条件,制定以光面爆破为主、台阶法浅孔爆破为辅的施工方案。研究表明:采用钻爆法实施控制爆破可行且技术参数工程适应性好,可为高原缺氧小断面隧洞设计施工提供参考。

摘要： 针对爆破振动对围岩的扰动问题,以新疆东天山特长隧道左洞为工程背景,通过试验研究软弱围岩隧道大断面爆破施工中的爆破振动控制方案。首先对隧道左洞大断面爆破开挖施工中软弱围岩段进行爆破振动实时监测,并对监测数据进行回归分析,得到软弱围岩段的爆破振动规律。随后通过优化炮孔装药量和起爆顺序,制定预裂+光面综合爆破的大断面爆破开挖方案。现场监测数据表明,优化后的爆破方案具有较好的减振效果,爆破振动速度峰值较原方案平均降低31.15%,对掏槽孔爆破减振效果尤其明显。该爆破方案对超欠挖现象和开挖进尺控制较好,降低了爆破振动对围岩的损伤。

摘要： 本文以缙云山隧道作为案例,介绍中短台阶施工方法的施工原理及适用范围、开挖断面的几何尺寸、台阶的长度、施工过程中所面临的施工难点、关键性的施工环节。此次研究对后续类似工程项目具备一定的参考价值。

摘要： 以云桂高铁新莲隧道1号斜井工区隧道挤压大变形为工程背景,针对已施工区段隧道支护结构大变形情况,开展试验段对支护参数进行优化,利用Ansys对支护结构受力情况进行了数值模拟计算.结果表明:正洞采用的HW175型钢拱架及平导采用的I型锚喷衬砌在围岩变形控制方面作用突出,Ф76锁脚锚管、纵向连接型钢、临时仰拱等措施对支护结构变形有较大的抑制作用.结合研究成果进一步提出软弱围岩及支护结构变形控制措施,为类似工程案例提供技术参考.

摘要： 为了减少软弱围岩隧道施工中出现的变形问题,结合工程实例,对某隧道某段出现的初支严重变形的原因及处置措施进行分析,提出相应的预防措施。结果表明,在后续的施工中,采用对应的防治措施,再也没有出现过隧道围岩变形的情况,确保了该软弱围岩隧道的施工质量。

摘要： 为了解决超大断面隧道在穿越软弱围岩地带容易发生失稳坍塌等病害的问题,目前国内大断面隧道施工普遍采用台阶部分法。选取深圳侨城东路隧道标准段为研究背景,首先针对超大断面隧道、地质条件复杂、围岩多为Ⅳ和Ⅴ级的复杂特征,采用原位钻探和室内岩石物理力学实验,获得隧道围岩关键参数;然后,利用FLAC3D数值模拟软件建立隧道模型,模拟三台阶七步施工工法对大断面隧道软弱围岩稳定性的影响;最后,对得到的隧道位移应力变化规律进行总结分析。结果表明:三台阶七步开挖法在侨城东路隧道施工时表现出了很强的适用性,且施工时对于下方隧道影响较小,不仅为侨城东路北延通道工程整体施工提供了数据支撑,也可为类似条件隧道施工工法的选择提供参考。

摘要： 在铁路建设中,隧道施工比较常见,作为隧道施工过程监理工作,对提高施工质量具有明显帮助。该文以某单线铁路隧道项目为例,结合实践工作经验,对铁路隧道项目施工过程监理工作要点进行总结,通过加强对各施工环节的监理质量,进一步提升铁路隧道工程建设水平,为提高类似单线铁路隧道工程施工效率及质量提供一定思路,并且获得更多社会和经济效益。

摘要： 针对云南武易高速公路丰收隧道施工过程中发生的塌方事故,分析了隧道大变形及塌方的成因,对浅埋偏压软弱围岩隧道三台阶法施工过程进行了三维精细化数值模拟。结果表明:软弱围岩、顺层及地形偏压、浅埋是隧道大变形及塌方的客观原因,施工不规范导致支护刚度不足、掌子面稳定性控制不力进一步加剧了隧道变形失稳,换拱则直接导致了隧道塌方;软弱围岩隧道开挖对掌子面前方岩体扰动范围达到3倍进尺,约80%的拱顶下沉发生在上台阶的开挖阶段;掘进宜采用短台阶,使初支及时封闭,锁脚锚杆打设最佳角度为45°,对围岩条件极差的区段可采用双侧壁导坑法施工;静力水准自动化监测系统可实现隧道沉降的实时监测,反馈指导施工。

摘要： 悬臂式掘进机是一种隧道掘采设备,集截割、装载、运输、行走于一体,具有低振动、低噪声的特性。不仅可在限制爆破地段有效的替代爆破施工,且可对松散围岩施工,从而减少超挖,避免塌方等情况发生。针对悬臂掘进机在某浅埋软弱围岩隧道中的实际工程应用,从隧道超欠挖、拱顶沉降、围岩扰动、环水保参数、材料消耗以及成本对比等方面,探讨了与局部爆破和挖机带破碎锤的优劣。

摘要： 根据现场条件对中条山隧道5#斜井井底三岔口段的设计和施工方案进行了优化,不但减少斜井施工长度,而且避免斜井与正洞接口处跨度过大,确保施工安全,并增设小断面副联,调整井底两侧横通道断面及交角,提高三岔口段车辆的运输效率.针对井底三岔口段的第三系地层,采用小导坑挑项施工技术,采取常规措施加强初期支护,确保挑顶安全施工,达到预期效果,可为今后类似的软弱围岩隧道挑项的设计和施工提供借鉴.

摘要： 针对软弱围岩大跨度隧道施工中面临的许多问题,对现场监控量测数据进行回归分析.在进行围岩蠕变力学试验基础上,利用广义开尔文模型,对隧道围岩进行蠕变数值模拟,确定围岩应力、变形随时间增长的基本规律,预测最终变形值,确定施作二衬支护的时机.研究成果对隧道的设计施工具有一定的指导意义,并可为日后类似工程提供有益的借鉴与参考.

摘要： 为了深入研究无中导式复墙式连拱隧道的特性,应用有限元软件建立了隧道有限元模型,探讨了不同开挖工序下隧道软弱围岩的位移变形、围岩应力的发展规律;同时对中隔墙的结构应力状态及先行洞衬砌对后行洞施工爆破的响应进行分析.以上分析为无中导式复墙式连拱隧道的设计与施工提供借鉴.

摘要： 文章以韩门隧道为依托,采用三维数值分析的手段,研究软弱围岩超大断面隧道开挖围岩变形控制和三台阶五步开挖步距对围岩变形的影响.通过研究各台阶开挖长度对拱顶竖向位移的影响,确定台阶开挖合理长度和支护要求,分析各开挖步对隧道围岩荷载释放的影响,优化施工步距.分析结果表明,隧道上台阶拱部开挖对隧道围岩竖向位移具有非常重要的作用,上台阶开挖长度应控制在20 m以内;仰拱闭合施工对台阶法施工很重要,施工中应及早封闭仰拱和施做二次衬砌。

摘要： 针对煤矿深部软弱围岩地应力难以测量的技术难题,基于深部围岩在高应力作用下具有强流变性的特点,提出了一种地应力测试新方法——流变应力恢复法地应力测试技术.基于该方法的原理,研发了三向岩体压应力传感器、现场测试的孔内推送定位装置和注浆固定材料技术等一整套技术,并获得我国发明专利和澳大利亚国际发明专利授权.采用理论分析、数值模拟和模型试验相结合的方法,研究了三向岩体压应力传感器埋入围岩介质后的嵌入效应及其自身的感知性能,建立了三向岩体压应力传感器实测应力与围岩介质初始应力状态之间的数学关系.在平顶山矿区深部巷道的现场测试说明了该方法的有效性.

摘要： 软弱围岩力学性质较差、强度低、自稳能力差.目前在软弱围岩隧道施工中常采用的三台阶七步法经大量工程实践表明存在初期支护变形大、地表沉降大、难以及时封闭、对突发事件的应变能力较差等特点.针对广东赤竹、高栋两座高速铁路隧道洞口段软弱围岩具体条件,进行三台阶七步法和三台阶临时仰拱法两种施工工法的对比试验,在隧道拱顶沉降、周边收敛和地表沉降测试基础上,从工程应用效果以及数值仿真模拟等方面进行了系统的工法适应性研究.结果表明在该类软弱围岩地层大断面隧道施工中,三台阶临时仰拱法在控制拱顶沉降、地表沉降、围岩应力、塑性区扩展面积及深度方面要优于三台阶七步法,所得结论对其他类似工程具有借鉴意义.

摘要： 超长深埋隧洞在断层破碎带及千枚岩等软弱岩层施工过程中,岩体松散破碎、岩质软弱、变形强烈,易造成开挖后发生较大规模的围岩失稳、坍塌等地质灾害.本文通过对秦岭输水隧洞千枚岩地层的微观结构分析,揭示其宏观破裂形式,并对隧洞穿越断层破碎带的变形破坏特征及机制进行分析研究.在特别重大不良地质发育地段,应用了综合超前地质预报技术对掌子面前方进行超前探测,提出了基于围岩工程特性与超前地质预报成果分析的典型隧洞变形破坏施工技术措施,有效控制了隧洞围岩的变形破坏,达到了预期的治理效果,保证了施工安全.

摘要： 小净距隧道先行洞的施工在其周围产生一个松动圈,后行洞位于该松动圈内,先行洞的开挖会对后行洞产生影响,同时后行洞的开挖会对中夹岩产生影响,从而会影响先行洞的结构同时,后行洞的开挖在其周围也会产生一个松动圈,如先行洞位于后行洞的松动圈内,则后行洞的开挖也会对先行洞的衬砌结构产生影响;因此,对小净距隧道而言,先行洞与后行洞之间是相互影响的.为确保小净距隧道施工过程中结构安全,本文根据天马山隧道工程实践,利用ABAQUS建立数值模型,从施工时力学的角度,对相同净距下不同错开距离非爆破开挖工况条件下中岩柱塑性区范围、初衬、二衬等受力进行模拟分析,研究先行洞与后行洞施工错开距离将会影响到先行与后行洞的围岩稳定性与衬砌的受力与变形规律.计算结果表明:随着错开距离的减小,左右洞洞顶的位移值明显增加,周围围岩的塑性破坏区范围增大,衬砌的拉应力区明显增加.因此,在施工过程中,特别是对围岩性质较差的地层,应当保证先行洞与后行洞间的错开距离,同时当采用爆破掘进施工时还应当考虑爆破影响,本文中工程实际为非爆破开挖未予考虑.

摘要： 针对省道S106线改建工程顺江至珞璜段兰花1号隧道双向掘进,临近贯通点位置遇到极软围岩,自稳能力差,对比分析上下台阶法、CD法和三台阶七步开挖法的各技术方案的优缺点,确定采用三台阶七步开挖法确保隧道贯通段的安全和质量.分析介绍三台阶七步开挖法的施工工艺及原理,论述上、中、下台阶开挖支护,仰拱开挖支护施工要点,论证各项技术参数在实际施工的合理性,重点论述相关安全、质量保证措施.

摘要： 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.

摘要： 一种适用于软弱破碎围岩的隧道支护系统，包括沿开挖隧道内壁断面依次设置的初期支护混凝土层、锚杆、钢筋网、钢架和增强支护混凝土层，是基于锚杆钻孔位置匹配模块、锚杆钻孔位置生成模块和存储模块设计，存储模块存储有包括历史开挖隧道数据、关联的锚杆钻孔位置分布数据；锚杆钻孔位置匹配模块，用于根据当前开挖隧道数据，调取历史开挖隧道数据，将当前开挖隧道数据与历史开挖隧道数据进行匹配，若匹配度大于设定阈值，则调取关联的锚杆钻孔位置分布数据；锚杆钻孔位置生成模块，用于根据与历史开挖隧道数据关联存储的锚杆钻孔位置分布数据生成当前开挖隧道的锚杆钻孔位置分布图。采用本系统可以提高锚杆布设效率，降低人工成本。

摘要： 本申请涉及隧道施工的技术领域，尤其是涉及基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固结构及方法，其中，基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固结构，包括导向座和转动柱，转动柱转动连接在导向座上，转动柱的中部螺纹连接有升降螺杆，转动柱的一侧设置有用于驱动升降螺杆沿转动柱中心轴线方向运动的高度调整驱动组件，升降螺杆远离导向座的一端固定有安装框，安装框的一侧设置有固定框，安装框内设置有用于对固定框进行角度调整的角度调整驱动组件，固定框上安装有插杆座，插杆座的中部活动设置有锚杆，锚杆的头部指向隧道的围岩，固定框内安装有用于驱动插杆座沿指向围岩的方向进行移动的打孔驱动组件，提高了隧道开挖过程中的围岩工作面的稳定性。

摘要： 本实用新型公开了一种用于软弱层状围岩隧底加固的装置及其软弱层状围岩隧底加固结构，隧底加固的装置包括斜交锚杆和锚杆定向构件，所述锚杆定向构件上设置有相对隧底的岩层层面角度可调的锚杆导向孔，所述锚杆导向孔与所述斜交锚杆滑接。本实用新型可实现隧底锚杆与岩层大角度相交，充分发挥斜交锚杆的“销钉”作用，使多层岩体串联，增大岩层层间阻力，从而于隧道基底形成加固圈，提高仰拱在施工、运营期的稳定性和安全性。

摘要： 一种软弱围岩敞开式TBM施工围岩加固装置及施工方法，该加固装置以主架体为中心、两边对称的结构，该装置的中间处设有主架体，主架体通过主架体固定法兰与TBM鞍架Ⅱ固定连接；主架体的轴端处分别通过法兰连接中间移动横梁的一端，中间移动横梁的另一端连接端部移动横梁的一端，端部移动横梁为中空结构，其中空处设有伸缩油缸，伸缩油缸的伸出部分朝向端部移动横梁的另一端，伸缩油缸的伸出部分连接端部伸缩横梁的一端，端部伸缩横梁的另一端设有弹性隔环，弹性隔环通过钢模板固定销和球窝关节连接钢模板，钢模板为垂直于水平面的且圆心朝内的半圆结构，在半圆结构的中心偏上位置设有注浆球阀和快联接头。

摘要： 本发明是提供一种结构稳定的适用于软弱围岩的辅助坑道封堵结构，以及一种适用于软弱围岩的辅助坑道封堵结构的计算方法，以解决材料浪费或者封堵结构的抗冲击极限承载力不能满足要求的问题，涉及隧道工程结构设计领域。一种适用于软弱围岩的辅助坑道封堵结构，包括设置在辅助坑道内的混凝土封堵体，所述封堵体为锥台形，包括中心的柱状部和设置在柱状部外围的扩展部；所述封堵体的小端设置在靠近正洞的一侧，且所述封堵体的小端与正洞之间设有间距，所述扩展部楔入辅助坑道的围岩内；所述扩展部与辅助坑道的围岩之间设有一端伸入辅助坑道的围岩内，另一端伸入扩展部内的接茬钢筋。

摘要： 本发明公开了一种三软煤层软弱围岩支护方法，所述方法包括以下步骤：S01、在煤层掘进过程中使用U型棚支护；S02、通过U型棚空隙向巷道围岩打设注浆管；S03、对巷道已支护U型棚的部分进行喷浆作业；S04、对巷道内注浆管进行注浆作业。以解决现有技术在支护三软煤层围岩时回采工作面冒顶，上下巷支护困难、生产效率较低的问题。

摘要： 本发明属于TBM技术领域，提出了一种适应软弱围岩的TBM推进系统及其推进方法，解决了敞开式TBM在软弱围岩、断层破碎带等不良地质工况下进行推进时，因撑靴处围岩塌陷，无法提供足够的推进反力的技术问题。TBM推进系统包括主推进系统和辅助推进系统，主推进系统包括滑动设置在主梁上的鞍架和主撑靴，主梁后段设置有尾支撑，主撑靴和主梁前端之间安装有主推进油缸；所述辅助推进系统包括安装在护盾外板上的辅助推进油缸，与洞壁固定在一起的钢管片和安装在鞍架下方的辅助支撑单元。良好围岩时，主撑靴撑紧洞壁，通过主推进油缸使主机向前掘进；软弱破碎围岩时，依靠辅助推进油缸顶推铺设好的钢管片向前掘进，本发明能够有效提高TBM的适应性和施工效率。

摘要： 本发明公开了一种隧道浅埋软弱围岩高压旋喷桩法地表加固的桩长确定方法，步骤如下：通过钻孔采样、地质勘探确定隧道浅埋段上覆土层性质和厚度；利用高压旋喷桩法地表加固后软弱围岩开挖形成的土拱效应，结合地表加固后桩体受力分布情况分析，将受力区域进行划分，主要受力区域为I分区，次要受力区为Ⅱ和Ⅱ'分区；确定不同埋深下软弱围岩高压旋喷桩加固区的土拱高度；根据各分区土拱高度确定高压旋喷桩桩长。通过本发明方法可大大缩短桩长，改变目前无论隧道埋深多大都需要从地表加固至隧底的设计方法，减少材料用量，缩短施工周期，节约隧道浅埋段加固成本，对保证隧道浅埋段高压旋喷桩地表加固工程的效果和经济性具有重要意义。

摘要： 本实用新型涉及铁路、公路及水利等工程软弱围岩开挖施工机械装置领域，具体是一种软弱围岩隧道周边围岩开挖装置，解决现有采用人工配合挖掘机施工，存在劳动强度大、循环时间长、机械化程度低及安全风险大等问题，包括挖掘机车体、工作臂、铲斗，还包含液压控制系统，铲斗背部平面位置设有尖部呈楔形的挖掘钢齿，挖掘钢齿与铲斗背部平面垂直设置，挖掘钢齿的数量为3个，分别对称分布在铲斗背部的两侧及中部，挖掘钢齿通过加固支撑架焊接在铲斗背部。结构设计简单、实用、加工简单、成本低廉；操作简单、灵活；减少人工开挖量，缩短工序循环时间，工效高，劳动强度低；开挖质量可控，施工安全可靠，保证了隧道围岩稳定和施工安全。

摘要： 本实用新型是一种输水隧洞软弱围岩突发坍塌缝补用锚杆支护装置，包括支护板、若干个锚杆以及若干个调向连接组件；支护板包括一体成型的支护横板和支护立板，支护立板上开设有若干第一花键孔；锚杆包括锚杆主体和连接座，连接座固定在锚杆主体外侧壁的下端，连接座的竖直板上开设有第二花键孔；调向连接组件包括花键插杆、端帽和防脱挡板，端帽设置在花键插杆的一端；连接座的竖直板对应设置在支护立板的一个第一花键孔外侧，花键插杆穿设在相应的第一花键孔、第二花键孔内，花键插杆穿出端的侧壁上开设有插孔，防脱挡板穿设在所述插孔内。本实用新型可以根据现场作业的需要，选择更加合适的锚固角度，锚固效果更好，对坍塌土体的修复效果更好。