断层影响下特长隧道施工稳定性研究

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复杂地质条件下隧道主要施工地质问题及对策探析

复杂地质条件下隧道主要施工地质问题及对策探析

复杂地质条件下隧道主要施工地质问题及对策探析隧道施工过程中会面临各种复杂地质条件,这些地质条件对隧道施工造成了一定的挑战。

本文将探讨隧道施工中的主要地质问题,并介绍如何制定对策来应对这些问题。

1. 岩爆问题:岩爆是隧道施工过程中常见的地质问题之一,特别是在高应力和岩层薄弱的地质条件下。

岩爆不仅会对工人的安全造成威胁,还会对隧道开挖进度产生不利影响。

为了解决岩爆问题,可以采取以下对策:- 加强岩体预处理:通过使用喷浆技术对岩体进行加固,以增加岩体的强度和稳定性。

- 采用钻爆法:在开挖过程中,采用钻孔爆破的方法,将岩石炸碎,减少岩爆的发生。

2. 土壤涌水问题:土壤涌水是隧道施工中另一个常见的地质问题。

当隧道穿过高含水量的土层时,土壤中的水会涌进隧道中,给施工工作带来很大的困难。

以下是解决土壤涌水问题的对策:- 采用隧道衬砌:在建造隧道时,在隧道壁上安装防水衬砌,以阻止土壤中的水进入隧道。

- 降低孔隙水压力:通过在孔隙中注入混凝土或胶结材料来降低土壤中的孔隙水压力,减少涌水的发生。

3. 斜层问题:在某些地质条件下,隧道可能会穿过斜层。

斜层的存在会导致隧道的稳定性受到威胁,甚至可能引发地质灾害。

以下是对抗斜层问题的对策:- 加固隧道壁:使用防水衬砌和锚杆等手段加固隧道壁,提高隧道的稳定性。

- 采用隧道补偿断层:当隧道穿过断层时,可以采用隧道补偿断层的方法来减轻地质应力的影响,降低地质灾害的风险。

隧道施工中会面临各种复杂地质条件,这些地质条件对施工工作产生了一定的挑战。

通过采取相应的对策,可以有效地解决这些问题,确保隧道施工的顺利进行。

对策的选择应根据具体的地质条件和隧道工程的特点来制定,在实际操作中要注意安全第一,确保施工人员的人身安全。

也要注重环境保护工作,减少对自然环境的破坏。

断层对隧道围岩稳定性的影响

断层对隧道围岩稳定性的影响
I13 平 移 断 层 的 成 生机 制 和 特 征 ..
平移 断层也 属于 构造应 力断层 ,成 生 的最 大主 压应 力 . 源 于构 造 应 力 。三 向应力 轴 来 的状 态 水 平 ,d 直立 , r 水平 , : 轴与 断层走 向垂直 。两 盘沿 断层 面走 向做 水 平 滑移 。
E- i : l oi f r y h o. o .n mal u l i @ a o c m c n U
第 3 期
罗利 锐 等 :断 层 对 隧 道 围岩 稳 定 性 的 影 响
27 2
立, , 和 水平 ,
与 断层走 向一 致 。正 断层 的倾 角较 陡 ,大 多数在 4 。 5以上 而 以 6。 右 0左
变陡 ,常常形 成铲 式 断层 。逆 断 层 附近 常 显 示强 烈 挤 压破 碎 ,形 成 碎 裂 岩 、压 扁 岩 、碎 糜
岩 、断层 泥等 构造 岩 ,还 经常 出现 片理化 、节理 化剪切 带或各 种复 杂小褶 皱 ,两侧岩 石也 常
常强烈褶 皱变 形 ,主要发 育与 于构造 变动强 烈 的地区 。
稳定 性影响也 很大 。研 究为 隧道施 工提供 了有意义 的借 鉴 。
关 键 词 :断 层 ; 隧 道 ; 稳 定 性
中图分类 号 :U 5 . 41 2
文献标 识码 :A
0 引 言
隧道 围岩稳定 性是 隧道 开 挖过 程 中备 受 关 注 的一个 问题 ,围岩 一 旦失 稳 ,造 成 隧道 塌 方 ,会 给施工带 来很大 的损失 。断层是 隧道开挖 过程 中最常见 的不 良地 质现象 ,有 断层 分布 的区段是 隧道 围岩最不稳 定 的区段之一 ,断层及 其破碎 带又是岩 溶发育 地 区溶 洞水 、地 下 暗

断层角度对隧道纵向稳定性影响的数值模拟

断层角度对隧道纵向稳定性影响的数值模拟
p a e e t t i r e tw ih n t e r n ffv e e sbe o ea hi n e s c i s b t e n t l c m n he fe c s t i h a ge o i e m t r f r nd be nd i t r e ton e w e he f u t a op b s l bs a l nd t — a e sa . K e r : t ne ; f l ; l ngiud n ls a iiy; nu e i a i u a i y wo ds un l au t o t ia tb l t m rc lsm l ton
于 隧 道 纵 向 稳 定 性 的研 究 绝 大 多 数 是 针 对 软 土 盾 构 隧 道 的 , 于 岩 石 隧 道 穿 越 非 连 续 面 的 研 关
1 计 算 模 型 与 参 数
计算模 型( 图 1 如 所示 ) 体为六 面体 , 2 整 宽 0m,
d s rbu i g r l s we e dif r nt f if r n a t a gl s, a h ra i n s r s n i— i ti tn u e r fe e or d fe e t f ul n e nd t e va itons i t e s a d d s
中图分类 号 :X 7 5 0
文献 标识码 :A
文 章编 号 :1 0 —8 9 ( 0 7 0 0 1 — 3 0 9 9 2 2 0 ) 4— 0 7 0
Nu e i a i u a i n o nfu nc s o u t m r c lS m l to f I l e e f Fa l Ang l to n Tu ne ng t d na t b lt u a i n o n lLo iu i lS a iiy

复杂地质条件下隧道主要施工地质问题及对策探析

复杂地质条件下隧道主要施工地质问题及对策探析

复杂地质条件下隧道主要施工地质问题及对策探析隧道的施工过程是一个涉及多学科和多专业的复杂工程。

尤其是在复杂地质条件下,施工难度更大,施工地质问题也更为突出。

本文将分析复杂地质条件下隧道施工的主要地质问题及应对措施。

一、岩石类地质问题:1. 岩爆岩爆是指岩石在断面上发生猛烈爆裂的现象。

它通常是被岩石张应力的突然释放所引起的。

岩爆不仅会导致施工困难,还会对隧道的稳定和施工安全产生严重威胁。

预防和控制岩爆的措施包括:(1)加强现场安全监测,通过监测仪器及时发现岩爆征兆。

(2)采用防爆网、加固措施等技术手段,减少岩爆的发生。

(3)调整围岩支护方案,减少对周边岩石的影响。

2. 起伏不平的地层隧道穿越的地层通常有起伏不平的现象。

这可能导致地层抬升或下沉,也会对隧道的稳定造成危害。

预防和控制起伏不平的地层的措施包括:(1)加强地质勘探,提前确定地层情况,确定支护方案。

(2)按照设计深度,调整底板的挖掘方式和支护措施。

(3)结合地形、地貌等实际情况,采取钻孔探测等手段,确定地层情况。

3. 断层和裂隙断层和裂隙是隧道穿越过程中最主要的地质问题之一。

它们不仅会对隧道的稳定性造成威胁,而且还会导致隧道穿越时间延长。

预防和控制断层和裂隙的措施包括:(1)加强勘探工作,提前发现断层和裂隙。

(2)针对断层和裂隙,制定相应的支护措施,以保证隧道的稳定性。

(3)采集岩芯样本,进行室内试验,确定加固措施。

1. 地下水和渗流地下水和渗流对于隧道的施工来说都是极其困难的地质问题。

它们对于隧道的稳定性和施工速度都会造成重大影响。

预防和控制地下水和渗流的措施包括:(1)在勘探工作中要获取地下水和渗流方面的相关信息。

(2)在施工前要进行水文地质分析,确定隧道区域的水文特征。

(3)在隧道施工过程中加强渗流监测,及时采取对策。

2. 地面沉降和变形地面沉降和变形是由于地下水位降低等原因引发的。

这不仅影响了隧道的稳定性,而且还会导致隧道口水进问题。

秦岭终南山特长公路隧道安全快速施工技术探析

秦岭终南山特长公路隧道安全快速施工技术探析

秦岭终南山特长公路隧道安全快速施工技术探析一、工程概况秦岭终南山特长公路隧道位于陕西省长安市县与柞水县之间的秦岭山区,秦岭铁路二号线隧道的右侧。

全长为18.02公里,隧道内路面设人字坡,变坡点为K79+370,隧道的最大埋深为1.64公里。

秦岭终南山特长公路隧道的东线出口段,全长3公里,除了洞口具有缓和曲线以外,其余都是呈直线。

隧道穿越了8条大小断层,围岩类型变化频繁。

地下水的结构为裂隙水,呈现出网状分布结构。

其中地下水基本没有侵蚀性,只有极少部分含硫酸钙的地下水呈现出弱酸性。

隧道工期为13个月。

二、施工技术要点在进行秦岭终南山特长公路隧道施工时,针对其隧道长度长,且地质条件较为复杂这一特点,主要采用了光面爆破技术,以确保在进行隧道的开挖施工时不会对岩体造成过大的损害,从而导致隧道岩体坍塌事故。

开挖施工时主要采用了滑轮式移动作业平台,先对横通道以及正洞进行施工,施工完毕后对其进行了初期的支护。

在对隧道进行爆破开挖以及正洞施工以后,对隧道内的通风方案进行了试验,以确保其可行性。

隧道内试验通风布置如下图所示。

同时在进行施工时,该工程使用了大量的先进设备和仪器,比如激光断面仪、地质雷达、铰接自卸车等。

三、爆破技术施工本工程在进行隧道的开挖时主要应用了光面爆破技术,其技术特征和预裂爆破技术相似,在进行爆破开挖以后对岩体内部的损害较小,且爆破后边坡比较平整、好看,主要是进行周边眼的爆破工作。

其他还应用了炸药和雷管进行爆破。

(一)爆破参数确定炮眼的直径大小在38~42毫米范围内,采用人工手风钻进行打眼。

炮眼装药系数为:(二)爆破技术的改进工程使用光面爆破技术进行开挖爆破具有许多的好处。

因为光爆药卷的不耦合系数比较大,所以在进行填装是相对容易,能提高施工效率。

同时它对岩体内壁面的冲击系数很小,能有效的保护岩体结构,防止岩体的坍塌。

并且光面爆破的可操作性很强,在针对不同地质岩体爆破需求时可以及时对炸药量进行更改。

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施

铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施铁路隧道工程是重要的交通基础设施建设工程,它在铁路交通运输中扮演着重要的作用。

在隧道工程施工过程中,存在着一些技术问题需要解决,以确保隧道施工的质量和安全。

本文将就铁路隧道工程施工存在的技术问题及解决措施进行探讨。

一、隧道施工存在的技术问题1.地质条件复杂隧道施工的地质条件是施工中面临的第一个重要问题。

地质条件的复杂性会直接影响到隧道的施工进度和安全。

在岩层中存在节理、褶皱、断层等地质构造,这些构造会对隧道的稳定性和支护提出更高要求。

2.冒泥地层冒泥地层是指隧道施工中遇到的含水软土,它在隧道开挖过程中容易发生泥水涌入,导致隧道坍塌和支护困难等问题。

3.隧道施工方法选择在复杂地质条件下,选择合适的隧道施工方法也是一个技术难题。

目前常用的隧道施工方法包括盾构法、爆破法和钻爆法等,不同的方法会对隧道的开挖速度、支护成本和施工工艺等方面提出不同的技术要求。

4.隧道支护技术隧道支护技术是隧道施工中的一个关键环节,它直接影响到隧道的使用寿命和安全性。

对于不同地质条件下的隧道,需要选择合适的支护方法,如钢支撑、混凝土衬砌、锚喷支护等,以确保隧道的安全和稳定。

隧道防水是隧道施工中需要解决的重要技术问题。

特别是在含水软岩层中施工,需要采取有效的防水措施,以确保隧道的干燥和安全。

6.隧道施工自动化水平随着科技的不断发展,隧道施工的自动化水平也在不断提高,但在实际施工中还存在着一些技术难题,如隧道盾构机的故障处理、隧道预应力锚杆施工的控制等。

针对地质条件复杂的情况,可以通过地质勘察数据的精确性和综合分析,加强岩土力学分析,以选择合适的施工方法和支护措施。

对于冒泥地层的隧道,可以采用减水排泥、降低进尺速度、加强支护等措施,以降低泥水涌入的风险,并保证隧道施工的安全和稳定。

在地质条件复杂的情况下,需要根据具体地质条件选择合适的隧道施工方法,可以采用盾构与爆破相结合、钻爆法等多种施工手段相结合的方法。

断层及破碎带隧道施工技术的探讨

断层及破碎带隧道施工技术的探讨

断层及破碎带隧道施工技术的探讨发表时间:2018-09-03T09:01:15.623Z 来源:《红地产》2017年9月作者:温家楼[导读] 在进行道路的隧道路段施工过程中,经常会遇到断层或者破碎带,这种现象的出现会在很大程度上增加了工程的难度,引言:隧道在穿过断层或者破碎带这一地段时,会给施工带来很多的问题,施工难度的大小主要由断层的性质,以及破碎带的宽度,以及断层的含水性等多种因素的影响。

在施工过程中,要更加注意对于围岩的破坏程度,这也对施工的技术提出了很高的要求,选择合理的施工技术,才能不断地加快施工的进程。

一、断层及破碎带对隧道施工的影响以及应对的策略1.1 断层及破碎带对隧道施工的影响在进行隧道的施工过程中,最明显的问题就是挖掘难度不断的提高,施工过程中不能够保证施工人员的安全,安全性不断降低的主要原因是这些路段的岩石会出现松动的现象,并且岩石的强度很小,在受到其他力的作用时很容易出现滑落的现象。

这种现象的发生,也导致施工现场受到严重的损坏,不能够保证施工的整体性。

所以在施工过程中,要及时的关注断层和破碎带情况,并且要提前做好安全管理工作,根据实际情况,采用科学的方法进行解决。

除此之外,断层和破碎带的隧道还会很容易出现岩石黏土化,甚至会出现山体内部有泉水喷出,这些因素都会对工程造成很大的影响,工程的进度也在一定程度上受到影响。

1.2 断层及破碎带在隧道施工过程中的解决策略在施工过程中,如果遇到断层和破碎带的现象,我们要提前做好安全防范工作,并且在进行挖掘之前要做好支护工作,选择合适的支护技术,避免意外现象的发生。

在保证施工现场正常的情况下,可以通过机械进行施工,这样能够有效的防范在挖掘过程中出现倒塌的现象。

如果在挖掘的过程中,山体内部出现泉水喷出的情况,要在施工之前提前准备好填充的材料,岩石或者混凝土等,这样能够防范倒塌或者漏水的情况。

如果在施工过程中,出现倒塌的情况,一定要采取安全防范措施,并及时的进行检察和维护工作,保证工作人员的安全,以及整个工程的质量。

分析影响隧道围岩稳定性因素

分析影响隧道围岩稳定性因素

文章编号:1004 5716(2003)05 59 02中图分类号:U451+ 2 文献标识码:B 分析影响隧道围岩稳定性因素习小华(西安科技学院,陕西西安710054)摘 要:主要对影响隧道围岩稳定性的自然因素如岩石性质及岩体的结构、岩体的天然应力状态、地质构造、地下水进行了详细的分析。

关键词:围岩稳定性;天然应力状态;地质构造毫无疑问,隧道围岩的稳定性对隧道的正常运营是至关重要的。

从许多隧道发生的交通事故中可以知道,隧道围岩的稳定性不仅与岩石的性质、岩体的结构与构造、地下水、岩体的天然应力状态、地质构造等自然因素有关,而且还与隧道的开挖方式及支护的形式和时间等因素有关。

但其中起主导作用的还是岩石性质及岩体的结构、岩体的天然应力状态、地质构造、地下水等自然因素。

因此了解这些因素对围岩稳定性的影响和机理,才能够客观实际的采取相应的维护隧道围岩稳定的措施。

1 岩石性质及岩体的结构围岩的岩石性质和岩体结构通过围岩的强度来影响围岩的稳定性,是影响围岩稳定性的基本因素。

从岩性的角度,可以将围岩分为塑性围岩和脆性围岩,塑性围岩主要包括各类粘土质岩石、粘土岩类、破碎松散岩石以及吸水易膨胀的岩石等,通常具有风化速度快,力学强度低以及遇水软化、崩解、膨胀等不良性质,故对隧道围岩的稳定最为不利;脆性围岩主要各类坚硬体,由于这类岩石本身的强度远高于结构面岩石的强度,故这类围岩的强度主要取决于岩体的结构,岩性本身的影响不是很显著。

从围岩的完整性(围岩完整性可以用岩石质量指标RQ D、节理组数Jn、节理面粗糙程度Jy、节理变质系数Ja、裂隙水降低系数Jw、应力降低系数SR F八类因素进行定量分析)角度,可以将围岩分为五级即:完整、较完整、破碎、较破碎、极破碎。

如果隧道围岩的整体性质良好、节理裂隙不发育(如脆性围岩)即围岩为完整或较完整,那么,隧道开挖后,围岩产生的二次应力一般不会使岩体发生破坏,即使发生破坏,变形的量值也是较少的。

断层破碎带隧道围岩稳定性分析

断层破碎带隧道围岩稳定性分析

碎 带施 工过 程进 行现 场监 控量 测 , 得到 了隧道洞 周 的变形 规律 , 推 导 了围岩 的弹性 、 弹塑性 二 次 、 三次
应 力状 态及 位移 状态 , 得 到 了径 向应力 与 切 向应 力 随 距洞 周距 离增 加 的 变 化 规律 . 孙星亮 、 侯 永会
1 围岩 稳 定 性 影 响 因素 分 析
第2 O卷
第 4期
兰 州 工业 学 院 学 报
J o u na r l o f L a n z h o u I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
V0 1 . 2 0 No . 4
2 0 1 3年 8月
A u g . 2 0 1 3

断层 破碎 带 围岩 自稳 时 间短 , 经 常 出现坍 塌 、 冒
顶 等事 故 ] . 因此 , 断 层 破 碎带 隧道 开 挖 过 程 中的 围岩稳定 性 具有 重 要 的 理论 研 究 意 义 和 技 术 支 持 价值 , 是 岩土 工程 学科 的研 究重 点 和难 点之 一 . 目前 国 内外 很 多 学 者 都开 展 了针 对 由工 程 地
道 施 工过程 实施 了监 控 , 并采 用 回 归分析 的方 法预 测 了该 隧道 两 个 断 面的 最终 沉 降. 以该 隧道 为
原型, 基 于有 限元原理与岩体的弹塑性本构关 系, 采用A D I N A软件 , 建立 了有限元模 型并进行 了
隧道 开挖过 程 的模拟 计 算并预 测 了最终沉 降. 模 拟 计 算 结果 表 明 : 隧道 开挖 过程 中最 大 垂 直位 移
始终位 于拱 顸 , 上 台阶 左侧及 上 台阶 右侧 土体 开挖后 , 拱 顶下 沉及 周边 收敛速 率增 大. 现 场监 测 结

特长隧道穿越特殊地质方案设计及施工防治措施探讨

特长隧道穿越特殊地质方案设计及施工防治措施探讨
之间 ,确保掌子 面的稳 定性 和牢固性 ,为施工提供充足 的空 间。钢架 的设 置必须 立足在稳 固的基础上 ,如果 现场以虚土为主 ,则应该在地上铺设钢板 或者槽钢 , 避 免其出现沉陷。在注浆完成后 ,如果 发现涌水量超过 0 . 1 5 L / m i n ,或者局部 涌水
量超 过 3 L / m i n ,则需要进行追加注浆 。注浆参数如表 1 所示 。
2 地质水文条件 与施 工难 点
经现场勘查分析 ,隧道所处地段 的地下水存在多种不同的补给 、赋存和排泄条 件 ,以大气 降水为主 ,在雨季沟谷内会 出现短暂的汇水现象。地下含水层较多 ,而 且 经分析 , 其在断裂构造和岩溶通道位置 可能 出现相互连通的问题 。隧道围岩以奥
陶系中统厚层状石灰岩为主 ,夹杂有泥灰岩和 白云质灰岩,施工条件相对特殊 ,在 施工过程 中很容易出现塌落 、涌水等 问题 ,影响工程的施工质量和施工安全- I l 。 在设 计施工过程 中 ,存在大量 的难点 问题 ,一是断层 问题 ,隧道经过了十数
P l a n n i n g a n d d e s i g n规划设计 1 0 7. . |
特长隧道穿越特殊地质方案设计
及施工防治措施探讨
覃建源
( 广西智达 工程 咨询有 限公 司 广 西来宾
5 4 6 1 0 0 )
中图分类号 :T U 7 文献标识码 :B 文章编号 1 0 0 7 — 6 3 4 4( 2 0 1 7 )0 2 — 0 1 0 7 — 0 2
帷幕注浆 的方式 ,对其进行处理 。首先 ,需要通 过实验 ,明确注浆 参数 ,做好工 艺技术 和施工材 料的深入研究 ,以确保注浆施工 的顺利进 行。其次 ,应该明确实 施施工 中注浆加 固的效 果 ,了解浆液的特性 ,避免施工 的随 意性 。然 后 ,在注浆 实验环节 ,需要结合 地质条件以及工艺技术 ,对浆液 的强度特性 、渗透特性等进 行分析 ,了解注浆前后 地层 的强度变化。帷幕注浆采用 的是环 向开挖 的方式 ,开 挖宽度为 0 . 8 — 1 . 0 m,保 留 1 . 5 m左右的核心土 ,上下台阶的距 离必须控制在 3 - 5 m

浅述活动断裂带对隧道影响研究现状

浅述活动断裂带对隧道影响研究现状

浅述活动断裂带对隧道影响研究现状摘要:隧道尤其是长大隧道在穿越活动断裂带时,活动断裂的运动将对隧道的稳定性和安全性产生重要影响。

文中从活动断裂带的运动方式入手,展示了国内外学者对断裂带的快速破坏对隧道结构的影响监测研究,以及活动断裂带缓慢变化对结构的影响研究,并提出展望。

关键词:隧道监测活动断裂带稳定性安全性;1、问题的提出我国位于世界两大地震带-环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇部位,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,活动断裂带十分发育。

隧道尤其是长大隧道在穿越活动断裂带时,活动断裂的运动将对隧道的稳定性和安全性产生重要影响。

该运动表现为两种模式:一是地震时的断层快速破裂,二是不伴随地震的断层缓慢错动。

这两种运动将引起隧道结构振动破坏和剪切破坏。

其中,活动断裂错动引起的剪切破坏严重威胁隧道的稳定性和安全性,而且活动断裂带的运动具有时间的不确定性和长期性,它对隧道的长期影响,对穿越活动断裂带的隧道运营期间的安全性影响至关重要。

针对活动断裂运动引起的隧道剪切破坏问题,目前研究主要基于数值模拟方法,缺乏原位监测数据尤其是长期数据来对其进行分析评估和验证。

因此,针对活动断裂带对隧道稳定性和安全性的长期影响问题,十分有必要建立一套监测系统长期监测活动断裂带对隧道的影响,为运营期间地震尤其是活动断裂缓慢错动引发的安全问题进行预警和评估,供运营部门维护决策时参考。

2、活动断裂带运动的研究现状2.1断裂带的快速破裂对隧道影响研究现状针对活动断裂带的第一种运动模式:地震时断裂带的快速破裂,目前的研究主要集中在地震灾害预警,一般采取地震波信号采集和分析[1-3]。

王正学根据苏丹探区不同地表地质条件下地震之支吸收与衰减的影响规律,形成一套适合于苏丹探区不同地表地质条件下相丈应的地震资料采集与品质分析评价方法以及后期地震资料处理技术[2]。

长安大学孙乃泉等人开发研制一套以数字信号处理器(DSP)为核心的浅探孔VSP地震波信号采集系统,实时完成浅探孔VSP地震波信号的数据采集、存储和传输[3]。

构造地质条件对隧道稳定性的影响分析

构造地质条件对隧道稳定性的影响分析

构造地质条件对隧道稳定性的影响分析地质条件是隧道建设中不可忽视的重要因素,对隧道的稳定性有着重要影响。

在进行隧道建设前,需要对地质条件进行详细的分析,以便确定适当的施工方法和工程措施,保证隧道的稳定性和安全性。

第一章:地质条件对隧道稳定性的影响隧道建设中,地质条件的复杂性对隧道的稳定性产生直接的影响。

地质条件可以分为地质层次、地质结构、地质构造和地下水等方面,下面分别对其影响进行分析。

第一节:地质层次的影响地质层次是地质条件中最基本的要素之一,对隧道稳定性有着直接的影响。

地质层次主要包括岩石种类、层理结构、岩石强度等方面。

不同的地质层次会对隧道的开挖和支护施工造成不同程度的困难,也会对隧道的稳定性产生影响。

岩石种类是影响隧道稳定性的重要因素之一。

不同种类的岩石在抗压强度、破碎性和渗透性等方面存在差异,其稳定性也不同。

比如,片岩和夹砂岩的稳定性较差,易发生塌方和滑坡等地质灾害,而花岗岩和玄武岩的稳定性较好,适合用于隧道建设。

隧道地层中的层理结构对隧道稳定性的影响也不可忽视。

层理结构的存在会影响隧道的开挖和支护,增加施工难度。

同时,层理结构的不均匀性也会导致不同部位的地质条件不同,从而影响隧道的稳定性。

第二节:地质结构的影响地质结构是地质条件中的另一个重要因素,对隧道的稳定性具有重要影响。

地质结构主要包括断层、褶皱和岩体裂隙等。

不同的地质结构形态对隧道建设和隧道稳定性会产生不同的影响。

断层是地质结构中常见的一种形态,对隧道的稳定性具有重要影响。

断层的存在会产生应力分布的不均匀性和岩体裂隙的增加,从而增加隧道的开挖和支护难度。

此外,断层还可能对隧道的排水和通风等工程造成困难。

褶皱是地质结构中另一个常见的形态,同样对隧道建设和稳定性有着重要影响。

褶皱会导致地层的变形和错动,增加隧道开挖和支护的难度。

同时,褶皱还会导致地下水的聚集和滴水,对隧道的排水和防水造成困扰。

岩体裂隙是地质结构中最常见的一种形态,对隧道稳定性的影响也最为显著。

隧道施工中的围岩稳定性分析与处理

隧道施工中的围岩稳定性分析与处理

隧道施工中的围岩稳定性分析与处理隧道施工是一项复杂而又具有挑战性的工程,而隧道围岩的稳定性是确保隧道施工顺利进行的关键。

本文将从围岩的性质和特点、围岩稳定性分析方法以及围岩处理方法等方面探讨隧道施工中的围岩稳定性问题。

围岩的性质和特点对于隧道施工的稳定性至关重要。

围岩由各种类型的岩层组成,例如花岗岩、辉石岩等。

这些岩层具有不同的物理和力学性质,如硬度、强度、稳定性等。

此外,围岩的结构也非常复杂,其中可能存在节理、褶皱、断层等地质构造。

这些特点决定了围岩在隧道施工中的行为和稳定性。

在隧道施工前,我们需要进行围岩稳定性分析,以了解围岩的性质和行为,为施工提供科学的依据。

其中一种常用的方法是岩体分类。

通过对围岩性质进行调查和实验,我们可以将围岩划分成不同的等级,例如稳定等级、控制等级等。

这可以帮助我们确定需要采取的措施以及施工中可能面临的风险。

另一种常用的方法是地质雷达探测。

地质雷达可以通过发送无线电波,并测量其反射信号来探测围岩内的隐蔽结构和裂缝。

这可以帮助我们了解围岩的内部情况,以及可能的不稳定因素,如地下水位、断层、岩石裂缝等。

通过这些信息,我们可以更好地预测围岩可能面临的挑战和风险。

一旦了解了围岩的特点和施工中可能遇到的问题,我们可以采取相应的围岩处理方法来保证施工的安全和稳定。

例如,在围岩较为稳定的情况下,我们可以选择使用钻孔爆破的方法,通过控制爆破的强度和方向来破坏围岩,提供施工的空间。

在围岩较不稳定的情况下,我们可以选择使用支护技术,例如喷射混凝土、锚杆以及岩锚等。

这些措施可以增强围岩的稳定性,并防止围岩的坍塌和塌方。

此外,我们还可以采用地下水控制技术来处理围岩稳定性问题。

地下水是围岩稳定性的重要因素之一,过高的地下水位有可能导致围岩变软和溶解。

通过合适的排水和防水措施,我们可以有效地控制地下水位,从而降低围岩的水分含量,提高围岩的稳定性。

总之,隧道施工中的围岩稳定性是一项复杂而又重要的问题。

试论隧洞施工中常见的不良地质以及处理措施

试论隧洞施工中常见的不良地质以及处理措施

试论隧洞施工中常见的不良地质以及处理措施【摘要】隧洞施工中常见的不良地质是施工过程中的重要问题,如果不及时处理将会对工程造成严重影响。

本文通过分析常见的不良地质类型,地质预测技术,治理措施,支护措施和排水处理等内容,探讨了如何有效应对这些问题。

在结论部分指出加强地质勘察是预防不良地质发生的关键,科学施工规划和强化监测预警也是提高隧洞施工质量的重要手段。

通过本文的研究可以为隧洞施工提供参考,帮助工程人员更好地应对不良地质问题,保障工程的顺利进行和质量可靠。

【关键词】隧洞施工、不良地质、地质预测、治理措施、支护措施、排水处理、地质勘察、施工规划、监测预警。

1. 引言1.1 研究背景隧洞施工是地下工程中常见的施工方式,其关键问题之一就是不良地质条件。

不良地质条件会给隧洞施工带来诸多困难和风险,因此如何有效地处理不良地质,保障隧道施工的安全和顺利进行,成为了工程领域的重要课题。

在隧洞施工过程中,常见的不良地质类型包括岩溶洞、软弱地层、断层带、地下水等。

这些不良地质条件会导致隧道施工困难,甚至造成工程事故。

针对不同类型的不良地质,需要采取相应的地质预测技术和治理措施。

地质预测技术包括地质勘察、地质雷达探测、地层探测等,可以帮助工程师提前了解地下地质情况,为施工提供参考依据。

治理措施包括地质灾害防治、地下水处理、爆破技术等,可以有效应对不良地质条件带来的问题。

加强地质勘察、科学施工规划和强化监测预警成为了隧洞施工中处理不良地质的重要措施,有助于提高工程施工质量和安全性,为工程建设提供保障。

1.2 研究意义隧洞施工是现代交通建设中不可或缺的一环,而在隧洞施工过程中常常会遇到各种不良地质问题,如地层塌陷、地表沉陷、地下水涌入等,给施工带来了诸多困难和风险。

对隧洞施工中常见的不良地质及其处理措施进行研究具有重要的意义。

研究不良地质在隧洞施工中的影响,有助于提高施工过程中的安全性和效率。

了解各种不良地质类型的特点和规律,能够有效预防和应对地质灾害的发生,确保施工人员和设备的安全。

断层倾角对隧道围岩稳定性影响研究

断层倾角对隧道围岩稳定性影响研究

断层倾角对隧道围岩稳定性影响研究隧道工程是一项复杂的工程项目,隧道围岩稳定性是其中非常重要的一个问题。

而断层倾角作为围岩结构的一部分,对隧道围岩的稳定性有着重要的影响。

对断层倾角对隧道围岩稳定性的影响进行研究具有重要的理论和工程意义。

本文旨在探讨断层倾角对隧道围岩稳定性的影响,并为相关工程实践提供一定的参考。

1. 断层倾角的影响断层倾角是指断层面与水平面的夹角,它在围岩中的作用主要表现在以下几个方面:(1)支撑作用:当断层倾角较小时,断层面对围岩的支撑作用较好,可以减小围岩的位移和变形,保持围岩的稳定性。

(2)滑动破坏:断层倾角越大,围岩受到的摩擦力越小,容易发生滑动破坏,影响围岩的稳定性。

(3)应力分布:断层倾角的变化会导致围岩应力分布的不均匀,进而影响围岩的稳定性。

2. 隧道围岩稳定性的影响隧道围岩稳定性受到断层倾角的影响主要表现在以下几个方面:(1)围岩位移:断层倾角越小,围岩的位移和变形越小,稳定性越好;断层倾角越大,围岩易发生位移和变形,稳定性越差。

(2)围岩破坏:断层倾角越小,围岩的抗压强度越大,抗破坏能力越好;断层倾角越大,围岩的抗压强度减小,抗破坏能力降低。

以上分析表明,断层倾角对隧道围岩稳定性有着重要的影响,合理的评估和处理断层倾角对隧道围岩稳定性的影响,对于保障隧道工程的安全和稳定具有重要意义。

1. 理论分析对断层倾角对隧道围岩稳定性的影响进行理论分析,通过建立断层倾角与隧道围岩稳定性的数学模型,分析断层倾角对围岩的支撑作用、滑动破坏和应力分布等影响因素,定量评估断层倾角对隧道围岩稳定性的影响程度。

2. 数值模拟利用数值模拟方法,对不同断层倾角条件下的隧道围岩稳定性进行模拟计算,分析断层倾角对围岩位移、破坏和压力分布等影响,为实际工程提供定量的参考依据。

3. 工程实践通过对已建成的隧道工程进行观测和分析,总结不同断层倾角条件下的围岩稳定性表现,分析其与断层倾角的关系,提炼出对不同断层倾角条件下围岩稳定性的处理经验和方法。

浅谈特长隧道施工技术难点及解决措施

浅谈特长隧道施工技术难点及解决措施

浅谈特长隧道施工技术难点及解决措施摘要:在特长隧道施工时可能会因为各项技术不够准而面临诸多难点,特长隧道施工质量和安全难以保障。

本文将针对特长隧道施工进行分析,了解特长隧道施工技术难点和问题表现,据此制定合理完善解决措施,保证各项解决措施合理性和完善性,降低特长隧道施工难度,这对于保障特长隧道施工效果和整体质量安全有重要作用。

关键词:特长隧道;施工技术;难点;解决措施引言由于特长隧道地质条件及施工环境复杂,在实际施工过程中可能会因为各项不合理因素干扰而出现风险问题。

基于此,考虑特长隧道隧道长度、地质情况及断面尺寸和实际施工情况,对应用在其中的各项技术实施优化调整。

对特长隧道施工技术难点和现存风险问题进行全面有效处理。

提升各项技术在特长隧道施工中的作用。

1特长隧道施工技术难点1.1施工技术选择难点在特长隧道施工前期进行地质勘探和地表资料信息归纳收集,以便选定合理的超前地质预报、施工工法和支护措施。

在特长隧道施工技术选择时也会受到诸多阻碍,所选择的特长隧道施工技术不够完善合理,这就会导致特长隧道施工难度骤升,实际施工过程中出现质量安全问题的可能性大大提升,特长隧道施工技术难点越来越明显。

1.2通风施工技术难点对特长隧道进行通风施工时,不仅会受到各项技术的影响,还会受到通风设备的影响。

如果应用在特长隧道施工中的通风设备不够合理,就会造成隧道通风不良,爆破开挖产生的粉尘污染难以排除及隧道内温度过高,造成隧道内工人中暑,施工工效降低问题。

加上特长隧道的距离相对较长,其中通风距离和排放距离也比较长,如果应用在特长隧道通风施工中的技术不够合理,特长隧道通风施工技术难点层出不穷,实际施工效果和特长隧道内部空气流通稳定性也会受到影响。

1.3塌方处理技术难点由于特长隧道施工难度比较大,在薄弱区域进行施工时可能会出现结构塌方事故,这对于特长隧道施工的安全性和整体结构的质量效果也会产生很大影响。

而在对特长隧道施工过程中塌方事故进行处理时,采取的技术方案不够准确合理,对隧道内地质条件掌握不够准确,会加大特长隧道塌方处理出现二次塌方风险。

特长隧道施工技术难点及解决措施

特长隧道施工技术难点及解决措施

特长隧道施工技术难点及解决措施当前,高速公路建设中的隧道工程项目密集度相对较大,在长度L >3km 的长大隧道地质条件下进行施工,必须要掌握特长隧道施工要点。

1.公路隧道工程建设发展我国75%的国土为山地,隧道建设结构呈现多样化趋势,公路隧道建设快速发展,施工技术迈向机械化。

隧道受设计施工条件限制,路面开裂等现象严重,需要分析公路隧道工程施工特点。

公路隧道工程施工特点体现在施工环境较差,时效性长等方面。

高速公路隧道工程施工环境恶劣,隧道施工是地下施工过程,施工安全受到岩土结构等因素影响。

隧道工程施工各工序联系密切,高速公路隧道工程施工变化无法及时判断。

隧道施工受到不同季节温度影响,施工材料质量对施工产生影响。

公路隧道工程施工工序复杂,施工中的质量隐患难以及时发现,导致出现质量安全事故。

围岩在施工外力下状态发生变化,隧道开挖后必须快速处理。

高速公路隧道工程施工对技术要求较高。

随着公路隧道的建设发展,相关科技攻关空前发展。

但相比发达国家仍存在很大差距,如管理技术落后等,需要结合隧道工程特点,研究施工质量控制关键技术措施。

隧道是处于复杂条件下的建筑工程,长隧道浅埋段受人工开挖操作影响较大。

我国山区公路建设任务繁重,过去修筑低等级公路在山峦耸立的地区路线习惯于沿山坡绕行。

自50年代后我国公路隧道建设取得很大发展。

建国后我国仅有30 多座公路隧,80年代后开始兴建高速公路隧道,90年代公路隧道单洞长度增加,开创长岭大隧道建设史,公路隧道施工技术水平接近国际水平。

新世纪后公路交通向崇山峻岭穿越。

随着对西部地区开发,隧道工程快速增加。

公路隧道建设快速发展,建设规模日益宏大。

随着社会经济的发展,高速公路修建大量隧道工程,隧道工程施工底层复杂,由于设计施工缺乏理论指导,各地地质构造复杂,为隧道施工带来不利因素,导致出现重大伤亡事故,需要对隧道结构进行研究。

通过对大量隧道施工调研,更好地保证隧道安全事故。

2.隧道工程施工质量管理概述隧道建设为工程项目管理范畴,由于施工场地条件限制,必须合理选择隧道建设方式,应重视特殊隧道技术质量管理。

浅谈特长隧道施工技术难点及解决措施

浅谈特长隧道施工技术难点及解决措施

浅谈特长隧道施工技术难点及解决措施发布时间:2022-03-24T09:46:18.511Z 来源:《新型城镇化》2022年4期作者:白海飞[导读] 进行合理适配技术、完成施工流程等方面的分析,有效实施可以妥善处理临时状况、保障环境安全的技术。

中交一公局桥隧工程有限公司湖南长沙 410000摘要:特长隧道施工面临的技术条件是要对不同情况下的位置展开施工,处理好可能面临的难点和其它影响施工的环境因素。

关键词:技术;施工;隧道前言:特长隧道施工要对存在难点,进行合理适配技术、完成施工流程等方面的分析,有效实施可以妥善处理临时状况、保障环境安全的技术。

一、特长隧道施工技术难点的分析(一)隧道地质结构复杂特长隧道路过的环境通常会受气温、降水量等因素的影响。

有时也会因所处地质环境的变化而出现反季节现象,或其它影响隧道施工的情况。

像是在高山、溶洞等环境之中的隧道,它的进出结构会存在较大的温度差,导致车辆行驶中不易辨认方向,需根据指示牌及目前车辆显示的距离,确认在隧道上继续行驶的距离,和快速出入隧道的轨迹。

这让隧道在施工状态下,必须提前弄清它的内部是否存在影响车辆安全的结构,并适当对其复杂结构进行技术改造[1]。

(二)隧道施工材料损耗特长隧道由于距离较长,使用和运输材料的数量较大。

极有可能出现,超出预算的损耗情况。

这种损耗,一是来源于运输过程中的承载,导致材料与外界接触面积过大,使其性能出现大幅度的下降。

二是来源于施工材料在使用中,需要经由各路段内的测试后,才能够被用于特定的技术流程中,容易因储备或使用不当,而导致成本上的损耗。

因此,如何平衡施工中必要损耗,降低材料性能可能被破坏的因素,就成为了必要利用技术进行处理的一个难点。

(三)隧道施工容易渗水特长隧道的施工过程,是对不稳定的环境做加固处理。

很有可能,在修复某个围护位置后,就遭遇大量水涌入到整个隧道中的情节。

有时,也会是部分水随着隧道已经开通的部分,渗透到整个空气环境中来。

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TRANSPOWORLD 2008No.15(Aug)
136B
RIDGE&TUNNEL
桥梁隧道

年来,随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大,公路隧道修
建的数量也日益增多,其中不乏有一些超长隧道。

在河北省太行山区,由于受地形条件的限制,隧道成为该省高速公路隧道的主体。

目前在建的张承高速公路路线全长约62km,全线共设置隧道4座,其中特长隧道一座、长隧道一座、中隧道一座、短隧道一座。

断层等软弱结构面是隧道工程中经常遇到而又必须有效处理的不良地质体。

诸多工程实践和有关研究均表明,隧道围岩的变形与破坏一般受断层等软弱结构面控制;而断层对于隧道围岩变形与破坏的影响程度及其机理仍是一个模糊问题。

因此,对于断层影响下隧道围岩变形与破坏的研究具有重要的理论意义和实用价值。

隧道工程概况
大华岭隧道位于河北省张家口市口里东窑子村东北,总体走向为西南-东北。

该隧道设为左右两条路线,隧道洞身平面由缓和曲线和直线组成。

左线里程LK18+415~LK23+670,洞净宽12.5m,净高7.45m;右线里程RK18+520~RK23+800,洞净宽12.5m,净高7.45m。

经工程地质及钻孔揭露,隧道途区为侏罗系流纹岩和凝灰质流纹岩出露区,除六条断层通过外,无影响场地稳定的活动断裂构造,无泥石流、崩塌、地下采空区等不良地质作用。

根据对断层走向与岩层走向的关系划分,选取具有代表性的F1断层进行隧道施工仿真模拟,其工程地质条
件为:左线L K 18+468断面拱顶距地表约为23m,所处围岩为IV级围岩,微~未风化白云岩,粉晶结构,层状构造,岩体较破碎,岩层产状:147°<14°,小裂隙发育,大多呈闭合状。

该处途径F1断层:F1断层为走向NE—S W 35°—50°的断裂,由K 21延长至K24+100,长3.1km,其间两次受N W —S E 向平移断层影响而向N W 方向被推移,移距分别在270m以上。

断层带上有宽度大于50米的糜棱岩带及部分断层角砾。

东侧有明显的断层展现,初步分析断层面倾向SE,倾角70°左右,断层走向与隧道轴线夹角:K21+600~K22+680约5~10°。

隧道数值模拟建模分析
随着计算机技术的迅速发展,数值模拟仿真分析方法已经广泛应用
于岩土及地下工程的研究和设计中。

MIDAS/GTS(岩土与隧道分析系统)代表了当前工程软件发展的最新技术,在隧道工程与特殊结构领域提供了一个崭新的解决方案。

本文采用该方法进行分析研究。

模拟范围
针对大华岭隧道及断层的结构特点,研究采用Drucker-Prager准则进行三维有限元计算。

通过工程类比法选取支护参数进行模拟,并结合后期施工中进行洞周收敛量测,取得一个断面以上的完整可信的数据后,进行位移反分析,从而得出接近工程实际的综合弹性模量E和初始地应力侧压系数。

在此基础上,采用反分析所得E和对原估算值进行二次修正,最后得出接近实际的分
析结果。

依据弹塑性理论和工程类比,计算模型范围的选取通常遵照隧道的跨度和高度确定。

外边界左右取跨度的3~5倍,上下取高度的3~5倍,在所取范围之外可认为不受开挖等施工因素的影响,即在这些边界处可忽略开挖等施工所引起的应力和位移。

同时,保证模型不出现刚体位移及转动。

建立的模型如图1所示。

模型物理力学参数设置
根据《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)并参阅以往类比工程分析经验,确定模型各级围岩物理力学参数和隧道支护参数(见表1和表2)。

初期喷射混凝土支护中的钢拱架,根据力学指标将其折算到混凝土中,以简化计算。

二次衬砌在计算模拟中作为安全储备不予考虑。

模拟方案
原设计二衬厚度45c m ,仰拱50cm,采用φ50间距40cm小导管超前支护,初期支护为I18之字钢架间距100cm,单层钢筋挂网,中空锚杆纵横间距为80cm,22cm厚喷射混凝土,按先拱后墙法施工。

作为支护优化方案,
断层影响下特长隧道施工稳定性研究
文/胡 亮
图1 模拟模型图
2008年第15期 137
(8月上)《交通世界》
将取消拱间两侧锚杆,把锚杆纵横向间距设为1.4m。

因此,计算过程中将分为上述两个方案进行计算,隧道开挖模拟步骤按实际施工开挖顺序进行。

模拟计算结果
F1断层模型台阶法开挖、无支护
模拟计算。

施工工序详情参见表3。

F1断层模型台阶法开挖、有支护
(无超前锚杆加固)模拟计算。

施工工序详情参见表4、图2和图3。

数值模拟结果与分析
效果图均使用XZ-剖断面分割模型,仅显示隧道左侧模型等值线图,以达直观效果。

计算模型单元采用四面体实体自动划分,全断面无支护条件下模型共有195666单元,46387
个节点;有支护模型为211950单元,66958个节点。

DX(V)位移主要研究隧道开
挖掌子面地质情况,
揭露在断层影响下,开挖围岩易发生较大位移区域,据此对隧道可能产生的破坏形
态以及围岩的力学动态加以初步判定。

图4和图5为施工开挖段支护前后DX(V)
位移沉降对比,当前开挖掌子面距离断层破碎带约20m 左右。

据计算结果图显示:
隧道毛洞开挖
后,在没有进行及时支护条件下,当前掌
表1 各级围岩物理力学参数表2 隧道支护参数表3 施工工序列表 注:*为隧道开挖钝化单元。

表4 施工工序列表注:*为隧道开挖钝化单元;★为支护激活单元。

TRANSPOWORLD 2008No.15(Aug)
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RIDGE&TUNNEL
桥梁隧道
子面最大位移量为4.52cm,前期开挖段仰拱处中部出现0.5~1cm 的位移。

该区域因尚远离断层带,所受影响不大,整体位移呈轴对称形态分布。

支护后的隧道当前掌子
面最大位移量为1.28cm,降幅71.2%,前期开挖段仰拱段因进行了及时支护,原位移区域降至0.3~0.6cm,仰拱中点仍为最大沉降点。

针对隧道易破坏变形区
域,对开挖临空面进行关键点布设监控。

从支护前后数据分析可知,因前期开挖影响,施工段各监控点受到小幅整体扰动,随着掌子面的临近,位移量逐渐加大,并于当前开挖段达至峰值。

当施工开挖过后,各监控点在未支护形式下,整体趋于平缓,受施工扰动甚微;而支护后的各监控点有一明显回弹趋势,支护有效。

结论
本文采用三维数值模拟方法,对张承高速大华岭分离式
隧道施工过程中穿越断层时支图5 施工段有支护隧道围岩DX(V)取点位移量侧统计表
图4 施工段无支护隧道围岩DX(V)取点位移量侧统计表
护方案进行了优化分析研究,得出如下结论。

支护的施加与否,直接影响隧道整体发展趋势。

虽然支护未能直接作用于当前X方向,但却有效控制及约束了掌子面产生的塑性影响区域,提高了前方未开挖围岩段自稳能力,从而达到改善围岩性质的目的,提高施工安全度。

由于本计算中支护和开挖均属理想状态,数值模型为理想的连续介质模型,于施工中各种因素影响和计算本身一些假设条件的限制,本计算相对保守,但仍可指导实际施工,节约投资,增加经济效益。

作者单位:中交远洲交通科技有限公司。

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