软弱破碎围岩

摘要： 选择适配钻孔机具以实现长锚孔的高效稳定成孔,是长锚杆(索)支护技术在高地应力软弱破碎围岩隧道中进一步推广应用的关键前提。以渭武高速木寨岭公路隧道为工程依托,开展了高应力软弱破碎围岩适宜钻机现场选型及钻头适配性研究。研究结果表明:(1)钻机钻进效率方面,YT28钻的钻进效率明显优于YG80钻,高地应力软弱破碎围岩隧道中提高钻机冲击频率可有效改善钻孔效率,应选择冲击频率作为钻机控制性指标;(2)钻头钻进效率方面,“一”字型钻头要优于“十”字型钻头,钻进5,10 m孔深时的施工耗时分别要少8,7 min,但存在着卡钻现象频发的缺陷;(3)钻头使用寿命方面,“十”字型钻头的平均有效钻进长度为35 m,显著优于“一”字型钻头的20 m;(4)钻头成孔效果方面(要求预紧力>300 kN),“十”字型钻头打设深5,10 m钻孔的锚固成功率分别为98%,95%,显著优于“一”字型钻头的89%,75%。研究成果可为高地应力软弱破碎围岩隧道长锚孔钻孔作业提供指导与借鉴。

摘要： 软弱破碎围岩在传统光面爆破施工中,容易出现超欠挖量难以控制、围岩损伤程度严重、半孔保存率低等一系列问题。以贵州小白岩隧道爆破施工为工程背景,研究了双层周边孔护壁爆破设计在软弱破碎围岩爆破工程中的应用。研究从分析超欠挖现象的形成原因出发,在周边孔炮孔布置、装药结构以及爆破顺序等方面进行了优化,将最外层的辅助孔装药结构调整为与周边孔相同的不耦合装药,并在外层周边孔保留岩体的一侧添加护壁,爆破时先起爆外层周边孔再起爆内层周边孔。通过数值模拟及现场试验,确定了双层周边孔环向间距为500 mm,径向间距为650 mm,内外层起爆间隔为50 ms。在应用双层周边眼护壁爆破设计后,现场试验段的超挖量与常规光面爆破相比减少了40%~60%,半孔保存率提升至89%,每循环进尺炸药使用量节约了22 kg,经济效益显著提升,具有一定的推广应用价值。

摘要： 软弱围岩条件下,偏压小净距隧道群施工极易诱发围岩失稳,造成施工安全事故。以大山隧道工程为依托,基于有限元分析软件ABAQUS建立数值模型,研究地层条件、隧道净距以及隧道埋深等因素对软弱围岩条件下偏压小净距隧道群施工的影响,分析施工诱发的围岩变形规律及其受力特点。研究表明:由于地层偏压的影响,小净距隧道施工引起的围岩变形规律具有显著的非对称性特点;在竖向位移和水平位移叠加的情况下,左右两侧机动车隧道顶部呈现更大范围W形沉降槽;围岩条件越差,隧道埋深越小,净距越小,隧道施工诱发的围岩变形越大;围岩的力学性质直接影响衬砌结构的受力状态,靠近中夹岩处的衬砌结构受力状态更不利。

摘要： 红层软弱破碎围岩强度低、胶结性差,隧道开挖引起结构失稳和破坏问题突出,施工风险高、难度大。本文以大瑞铁路杉阳隧道为工程依托,介绍滇西红层软弱破碎围岩地质隧道典型工程地质特点,研究分析其对施工造成的多种不利影响;通过优化隧道断面、调整平导台阶参数、优化工装设备和调整支护参数等一系列技术措施的研究应用,探索出一套适用于软弱破碎地质围岩隧道安全可靠的施工开挖技术,对提高此类不良地质隧道施工安全质量、加快施工进度提供了较好案例。

摘要： 青海能源鱼卡一井是目前世界上海拔最高的大型煤矿,受多期区域构造运动的影响,围岩软弱破碎,导致巷道支护问题愈发突出.为了对鱼卡一井巷道开挖支护进行科学合理设计,需要掌握巷道围岩赋存的地应力特征.基于深部破碎软弱围岩的流变应力恢复法地应力测试技术,在鱼卡一井+2750 m西翼机轨合一大巷开展了现场地应力测试.测试结果表明:传感器流变应力恢复曲线与岩石蠕变试验曲线规律一致,保证了测试结果的准确性;鱼卡一井水平应力大于自重应力,地应力测点处的应力以构造应力为主.

摘要： 滇中引水工程香炉山隧洞是滇中引水工程最长的深埋隧洞.香炉山隧洞及"5433-1"号施工支洞穿越活动断裂带及其影响带,隧洞施工过程中揭露围岩主要以泥页岩、泥质粉砂岩、碎裂岩及碎粉岩等软弱破碎围岩为主,岩体遇水泥化、软化现象明显,自稳能力极差,采用普通砂浆锚杆及中空锚杆支护由于支护效果不佳,隧洞多次发生软岩大变形.管式注浆锚杆采用凿岩机安装有效克服塌孔、缩颈等插杆困难,高效的管口止浆堵塞能提高灌浆压力固结软弱破碎岩体,可灌注双液浆减少了富水洞段浆液流失,大大提高了初期支护的强度及效果.

摘要： 隧洞工程在交通、水利项目建设中极为常见,而TBM是最先进的隧洞掘进技术.本文以新疆SS隧洞Ⅱ标段工程为例,根据工程实际设计了施工方案和TBM机类型,并分析了工程所应用的超前地质预报技术,包括TSP法和超前钻法,阐述了在软弱破碎带和地下水含量较高地段的具体处理措施,可为类似工程提供必要的技术参考.

摘要： 我国高速公路隧道施工建设事业正在蓬勃发展,而穿越软弱破碎岩体的隧道是施工行业的一块硬骨头,本文依托纳雍至晴隆高速公路T19合同段小马厂隧道,通过应用软弱破碎围岩隧道三台阶七步法开挖施工技术,确保了该隧道开挖的安全性;另外,依据三台阶七步法开挖施工技术经验,施工在现场可操作性、加快施工进度、降低施工风险等方面取得了一些显著的效果.

摘要： 浅埋隧道穿越软弱破碎围岩时,施工风险极高.软弱破碎岩体物理力学指标降低,自稳能力差,隧道可能会产生较大的变形,甚至塌方.如果不能采取有效的处理措施,将会延长施工工期,甚至会造成安全事故,大大的增加施工成本.文章结合实际浅埋隧道工程,在隧道穿越软弱破碎,采取了有效的控制措施,并结合数值分析模拟计算了围岩的变形量,保证了隧道施工的安全,为类似工程提供指导和借鉴.

摘要： 初期支护以锚杆、喷层、钢筋网与钢拱架联合支护的方式在软弱围岩和不良地质隧道建设中已经得到广泛运用,但目前对于这种联合支护的力学承载机制和多支护参数的选择缺乏深入研究.根据围岩与支护相互作用特点,针对隧道围岩中锚喷网和钢架联合支护的特点,建立基于隧道滑移线理论的联合支护参数优化模型;并结合云南省打堡寨2#隧道,对联合支护参数进行优化,通过有限元模型对联合支护的力学效应进行验证.该优化方法对今后类似的软弱破碎围岩隧道工程中锚喷钢架支护参数的合理选择具有一定的借鉴与指导意义.

摘要： 本文总结了TBM进入软弱破碎围岩的判别方法,遇到的主要问题以及“管棚注浆,调整参数,适速推进,减少扰动,控制坍塌”的施工原则和“密排拱架,搭焊钢管,网板结合,封闭塌腔,回填密实,及时喷锚”的处理措施。

摘要： 结合两水隧道施工过程中的坍塌事故,根据工程的实际情况,对塌方形成的原因进行了分析,提出了对软弱破碎围岩塌方处理的具体措施：及时封闭掌子面。稳固坍塌体，洞内管棚与注浆小导管结合。该方法取得了工程处治实效，对类似工程事故的处理有参考价值和借鉴意义。

摘要： 针对潘三矿深部井筒与马头门所处的软弱破碎围岩的注浆加固问题,选用快可美材料分别进行了室内试验、井下试验和对比试验,详细研究了快可美VP3/VP4注浆材料的基本性质和特性,为选择合适的注浆工艺提供了依据.

摘要： 超大断面软弱围岩隧道施工过程中，采用台阶法施工方案容易引起大面积塌方，但是可以有效缩短施工工期，从安全性的角度出发，台阶法施工特别是作为台阶法核心问题的台阶高度选择值得进一步分析。依托兰渝铁路两水隧道，采用三维数值仿真手段，分别建立台阶高度取H／3，H/2，2H/3和最大宽度处模型，模拟了铁路隧道在极软弱围岩中采用台阶法施工选择不同台阶高度的施工过程，对比不同台阶高度下隧道的拱顶沉降、水平收敛和掌子面挤出变形，揭示了台阶法施工过程中围岩力学效应的演化规律，并最终得出最优台阶高度，为工程施工提供参考。

摘要： 针对紫坪铺水利枢纽工程软弱破碎围岩大断面隧洞开挖中突出的工程地质问题,分析了2导流洞软弱破碎围岩中塌方形成的机理及工程处理措施;探讨不良地质条件下超大型断面开挖施工方案.在此基础上提出了软弱破碎围岩施工中不同于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩施工中的分层分块开挖方案和及时强支护原则,总结了软弱破碎围岩中塌方处理的工作思路,对指导工程塌方处理有一定的参考价值.

摘要： 以某隧道工程为背景,利用ABAQUS分别建立隧道施工二维和三维有限元模型.二维模型模拟隧道全断面开挖工况、初期支护完成工况和二次衬砌完成工况;三维模型模拟隧道上、下台阶开挖工况、初期支护完成工况和二次衬砌完成工况.通过模型计算,并与监控量测结果进行对比分析,揭示了该隧道支护和开挖过程中支护与围岩受力与变形特征,对同类隧道工程具有一定的借鉴意义.

摘要： 介绍了长沙轨道交通2号线西湖公园-溁湾镇区间隧道采用钻爆法施工的工程事例.该区间隧道下穿繁华交通的枫林路和周边建(构)筑物,距枫林路路面16m,基岩为强风化至中风化砂质板岩及泥质板岩.在浅埋层和软弱围岩地质条件下,按照"短进尺、多循环、弱爆破、强支护、勤监测"的控制爆破施工方案,采用微差控制爆破设计和减振措施，顺利通过所有主要建(构)筑物，通过调查表明无任何因爆破振动引起建筑物开裂现象，洞内初期支护无开裂变形及洞内管线设施完好无损，顺利地完成该区段的隧道施工。

摘要： 介绍了长沙轨道交通2号线西湖公园-溁湾镇区间隧道采用钻爆法施工的工程事例.该区间隧道下穿繁华交通的枫林路和周边建(构)筑物,距枫林路路面16m,基岩为强风化至中风化砂质板岩及泥质板岩.在浅埋层和软弱围岩地质条件下,按照"短进尺、多循环、弱爆破、强支护、勤监测"的控制爆破施工方案,采用微差控制爆破设计和减振措施，顺利通过所有主要建(构)筑物，通过调查表明无任何因爆破振动引起建筑物开裂现象，洞内初期支护无开裂变形及洞内管线设施完好无损，顺利地完成该区段的隧道施工。

摘要： 介绍了长沙轨道交通2号线西湖公园-溁湾镇区间隧道采用钻爆法施工的工程事例.该区间隧道下穿繁华交通的枫林路和周边建(构)筑物,距枫林路路面16m,基岩为强风化至中风化砂质板岩及泥质板岩.在浅埋层和软弱围岩地质条件下,按照"短进尺、多循环、弱爆破、强支护、勤监测"的控制爆破施工方案,采用微差控制爆破设计和减振措施，顺利通过所有主要建(构)筑物，通过调查表明无任何因爆破振动引起建筑物开裂现象，洞内初期支护无开裂变形及洞内管线设施完好无损，顺利地完成该区段的隧道施工。

摘要： 本发明涉及隧道岩体检测技术领域，具体公开了一种软弱破碎岩体隧道孔壁稳定装置及围岩松动圈检测装置。该装置包括：至少两个保持气囊；第一气管，与各保持气囊均连通，用于向各保持气囊充气；至少一个伸缩气囊，相邻的两个保持气囊之间均设置有伸缩气囊；第二气管，与各伸缩气囊均连通，用于对各伸缩气囊充气和抽气，伸缩气囊用于在充气时拉伸以填充相邻的两个保持气囊之间的测试空间，在抽气时收缩以显露出相邻的两个保持气囊之间的测试空间。本发明通过保持气囊和伸缩气囊，保持测试孔孔壁稳定，采用分段式声波测试方法，每一固定深度孔壁只在该段测试的时间段无气囊支护，从而实现利用单一孔在软弱破碎岩体隧道围岩松动圈测试中的重复使用。

摘要： 本发明涉及隧道岩体检测技术领域，具体公开了一种软弱破碎岩体隧道孔壁稳定装置及围岩松动圈检测装置。该装置包括：至少两个保持气囊；第一气管，与各保持气囊均连通，用于向各保持气囊充气；至少一个伸缩气囊，相邻的两个保持气囊之间均设置有伸缩气囊；第二气管，与各伸缩气囊均连通，用于对各伸缩气囊充气和抽气，伸缩气囊用于在充气时拉伸以填充相邻的两个保持气囊之间的测试空间，在抽气时收缩以显露出相邻的两个保持气囊之间的测试空间。本发明通过保持气囊和伸缩气囊，保持测试孔孔壁稳定，采用分段式声波测试方法，每一固定深度孔壁只在该段测试的时间段无气囊支护，从而实现利用单一孔在软弱破碎岩体隧道围岩松动圈测试中的重复使用。

摘要： 本实用新型提供了一种水电站调压井破碎软弱围岩初期开挖支护装置，包括：由喷射混凝土浇筑的井身，井身的横截面均为圆形；井身的内部沿竖直方向设置有若干组水平环向支撑架；每个水平环向支撑架由若干组朝向圆心布置的钢拱架组成；上下相邻的钢拱架由螺杆贯穿，并由螺母固定；每组钢拱架沿径向方向朝外还固定连接有注浆锚杆。通过采用水平向钢拱架的支护装置，加工、吊装运输、安装便捷，刚度大，弹性模量高，具有良好的抗变形能力，钢拱架接头处采用螺栓连接，形成环形结构，有效减小竖向开挖牵引导致的变形。

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： 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： 本发明公开了一种用于软弱破碎围岩隧道拱顶大规模塌腔的快速处治方法，包括如下步骤：（1）喷射混凝土封闭塌腔体表面；（2）架立型钢拱架；（3）在空腔中预埋带孔钢管；（4）反压回填至最后一榀钢拱架；（5）布设监控量测断面；（6）进行分层快速回填；（7）进行开挖支护；（8）采用手持式气动钻机打设超前小导管钻孔；（9）开挖并于拱顶管棚区域适当扩挖为多功能钻机留足管棚施作空间；（10）打设中管棚；（11）架立拱架；（12）采用手持式气动钻机于管棚空隙间打设超前注浆小导管，喷砼封闭型钢拱架；（13）正常开挖、支护。本发明提高了软弱破碎围岩中塌腔事故处置的作业功效，降低施工及管理成本，增加了施工安全性。

摘要： 本发明涉及一种基于叠合效应的浅埋软弱破碎围岩隧道受力变形分析方法，具体为：根据隧址区地勘报告和隧道设计资料，获取计算区段内相关土层参数和结构参数；采用地层结构法建立隧道仰拱‑土层三维模型；计算围岩破裂角，并将隧道上方破裂角范围内围岩移除；将围岩压力及结构自重以均布荷载形式施加在两侧拱脚，获得设计工况下的隧道拱脚沉降变形和仰拱内力及变形；采用荷载结构法对隧道初期支护结构建立三维模型，获得相同围岩压力下的隧道结构内力及变形；通过叠加原理，获得设计工况的隧道拱顶沉降变形。本发明有效地解决了常规数值仿真分析时难以模拟仰拱内鼓、拱脚下沉的问题，为无法形成自然拱的隧道变形分析提供了一种数值分析方法。

摘要： 本发明提供了一种基于TBM实时破岩数据的软弱破碎围岩感知方法。该方法将已有数据划分为软弱破碎围岩数据集和非软弱破碎围岩数据集。首先，利用重合度的概念计算了破岩指标(TPI、FPI、WR和AF)在两个数据集上的划分阈值；其次，基于单一指标的权重提出综合指标η，并计算综合指标η在两个数据集上的区分阈值，建立了软弱围岩的识别模型；然后，依据贝叶斯定理和η建立了软弱围岩的定量计算模型。在使用时，根据当前TBM上升段的数据，计算得到η，进而定量计算模型得到当前掌子面围岩的软弱破碎概率，并进行塌方预警。本发明方法可以实时感知当前掌子面围岩是否软弱破碎；采用基于贝叶斯理论的统计学方法，满足了TBM安全、高效、经济的施工目的。

摘要： 一种软弱破碎围岩隧道挖掘用辅助照明装置，包括固定杆架，固定杆架的上端安装有安装座，安装座的前侧设有插槽，插槽内安装有活动杆，活动杆的前侧设有多个转动槽孔，转动槽孔内安装有转动环，转动环上安装有向外伸的灯座，灯座上安装有LED灯；活动杆的端面设有与转动槽孔连通的安装孔，安装孔内安装有插筒，插筒的伸出安装孔端连接有限位座，限位座上设有多个调节槽，转动环转动套接在插筒内，插筒内安装有多根转动杆，多根转动杆的一端分别与对应的转动环固定连接，另一端分别伸出调节槽外部、伸出调节槽端螺纹安装有固定螺母。本装置能够便捷的调节照明灯具的照射方向，避免了隧道挖掘过程中出现照明死角的情况，移动方便，有利于施工使用。