摘要：青藏高原及其东缘高山区的交通建设和能源开发,需要修建众多的深埋长大隧道,采用TBM掘进具有显著优势。依托西藏雅鲁藏布大峡谷DXL隧道双护盾TBM掘进施工,就隧址区工程地质环境、基于尾渣的围岩特征信息的即时获取方法以及围岩性态判别等进行了研究。结果表明:(1)高地应力环境下,隧址区裂隙性硬质围岩微细观破裂,造成宏观大变形是引起TBM掘进机卡机的主要原因;(2)综合尾渣分析和管片灌浆孔观测,能够获得隧道掌子面附近围岩即时岩性、岩体结构与变形性态等重要信息及参数;(3)基于围岩即时信息及参数,提出围岩工程地质性态即时分析指标及原则,能够定量地对双护盾TBM掘进隧道围岩工程地质性态做出综合的即时判断。本文的理念和思路为双护盾TBM掘进和传统隧道施工地质超前预测预报提供了一种简单、有效、即时的补充方法。

摘要：针对深埋富水隧道排水过程对周边围岩渗流场扰动问题,首先,采用数值模拟方法,探明隧道排水条件下围岩渗流场分布规律,提出围岩渗流扰动高度概念;同时,采用控制变量法,明确不同因素(水头高度、围岩渗透系数、隧道排水率)条件下围岩渗流扰动高度变化规律;其次,采用数理拟合方法,给出围岩渗流扰动高度分段计算方法;最后,采用室内相似试验,对所提出计算方法的合理性进行验证。研究表明:1)隧道排水后会对围岩渗流场产生扰动,但渗流场扰动范围仅在隧道拱顶以上一定高度内存在,即围岩渗流扰动高度。2)围岩渗透系数、水头高度、隧道排水率均分别与围岩渗流扰动高度呈正相关关系,且3个因素的影响程度依次降低。3)当给定渗透系数与排水率时,围岩渗流扰动高度随水头高度变化规律呈明显2段式特征。当水头高度不大于临界水头高度时,围岩渗流扰动高度随水头高度的增大呈线性增大趋势;当水头高度大于临界水头高度时,围岩渗流扰动高度为定值,为临界围岩渗流扰动高度。4)给出围岩渗流扰动高度的数学计算表达式,并将采用所提计算方法的计算结果与室内试验结果进行对比,验证所提方法的正确性及合理性。

摘要：目前实施的《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)对土质围岩分级、围岩亚级分级方法都没有进行研究,因此,不能满足隧道设计和施工的要求。通过对岩质围岩和土质围岩自稳性的大量室内试验、数值计算和理论分析,建立了公路隧道岩质围岩和土质围岩统一的亚级分级标准。研究结果显示:围岩自稳跨度是围岩自稳性的综合反映,围岩自稳跨度可分为长期稳定跨度、基本稳定跨度、暂时稳定跨度和不稳定跨度。研究表明,规范中岩质围岩的Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级分别依据自稳跨度可分为2个、3个和2个亚级;土质围岩尽管分为黏质土围岩、砂质土围岩及碎石土围岩,但按照各自的自稳跨度可以分别进行亚级划分。可见,以自稳跨度可以建立岩质围岩和土质围岩统一的亚级分级标准。

摘要：针对多雄拉隧道在双护盾TBM施工中的管片破损现象,开展了管片开裂时机、裂缝大小及分布、管片错台量统计分析;并在此基础上通过数值计算,对管片结构在正常掘进、脱困状态、油缸偏移、拼装错台工况下是否开裂进行了分析。研究表明:1)现场管片破损以开裂、错台为主,大部分初始开裂发生在尾盾外10 m范围内;2)管片以纵向开裂为主,且集中在边墙以上部位;3)在TBM正常掘进、脱困掘进状态下,管片不发生开裂,管片结构设计满足要求;4)在单因素影响方面,辅助油缸偏移和管片错台对管片结构受力影响较大,当油缸作用点偏移管片中心线外大于3 cm和管片纵向错台超过7 cm时,容易引起管片开裂,施工中应予以重视。

摘要：为了对隧道施工阶段的围岩分级进行客观评价,提高判定数据的可靠性,必需建立一套实用的施工阶段围岩亚级分级方法,为隧道施工阶段的围岩分级服务。考虑到目前采用的属性指标的实际情况,特采用数量化理论对施工阶段岩质围岩亚级分级进行定量评定。通过对国内外情况的调查统计,得到了公路隧道围岩亚级分级的指标体系;并依托工程实际情况,在72条隧道中采集了800余条样本,从中选出了500条数据进行分析,完成了以数量化理论为基础的施工阶段围岩亚级的定量判定方法研究,并通过工程实例对判定方法进行了检验。研究结果表明:岩质围岩施工阶段亚级分级指标为岩石坚硬程度、岩体完整性状态、地下水状态;建立的数量化分级判别方程和判别值的自检平均符合率超过85%;数量化理论在岩质围岩施工阶段亚级分级应用中具有较高的可靠性。

摘要：结合大量土质隧道围岩破坏调研资料和室内模型试验,研究土质围岩破坏的位置和形态,以破坏位置和特点探讨了土质围岩的破坏模式,并对各破坏模式进行了定义。研究表明,土质围岩破坏模式有未支护段破坏模式、掌子面破坏模式、未支护段和掌子面同时破坏模式及不发生破坏4种;未支护段破坏模式可分为自稳破坏、进尺破坏和不破坏;未支护段自稳破坏模式主要受洞形跨度和跨高、围岩条件控制,而进尺破坏模式主要受进尺和围岩条件控制;掌子面破坏模式的破坏面可近似为对数螺旋曲面或斜平面,未支护段破坏模式的破坏面可近似为抛物线曲面,未支护段和掌子面同时破坏模式的破坏面近似为数螺旋曲面或斜平面和抛物线曲面相交。

摘要：结合省道某段公路改建工程实例,运用土力学固结度理论计算分析了逐次加荷和一次加荷下塑料排水板间距对固结度的影响,并分析两种加载方式对固结的影响;同时,分析了逐次加荷下打设深度与地基固结间的关系。结果表明:不论逐次加荷还是一次加荷载的情况下,间距越小同一时刻的固结度越大;当塑料排水板没有穿透软土层时,同一时刻下地基的固结度随打设深度的增加均逐渐增大。

摘要：在分析了确定黏质土围岩分级指标界限值的依据基础上,通过分析已有研究成果资料、室内试验成果及长序列黏质土围岩统计数据,确定了设计阶段黏质土围岩的分级指标液性指数、天然密度、塑性指数分段的各段界限值。研究结果表明:依据分级指标随强度值比的变化情况确定其界限值是合理的;当隧道的埋深一定时,统计分析和室内试验都得到了强度值比随液性指数的增大逐渐减小的结论;液性指数较大时,天然密度的增大对强度值比的影响不明显;液性指数分段处界限值为0,0.25,0.5,天然密度分段处界限值为1.6,2.0 g/cm3,分级指标塑性指数分段处界限值为18。

摘要：以厦门海底隧道陆域段为工程背景,通过模型试验研究注浆、小导管、正面锚杆及其组合措施对该段土质围岩的未支护段破坏模式和掌子面破坏模式的加固效果,分别从围岩破坏荷载、围岩位移和初期支护安全性3个方面分析预加固措施对隧道稳定性的影响。研究表明:单个措施比组合措施的控制效果差,同时单个控制措施与围岩类型存在适应性;对单个措施控制围岩破坏程度而言,注浆比小导管和正面锚杆好;正面锚杆对地中位移影响不明显,但对掌子面位移控制效果比小导管好;初期支护的轴力和安全系数的变化规律与预加固措施控制效果有关,而最大弯矩的位置与破坏模式有关。

摘要：通过离心模型试验,分别从坡顶位移、坡面水平位移及坡内位移的角度,分析在相同加固条件下坡体位移变形的特征,研究了坡体失效变形模式。试验研究表明:注浆钢管微型桩能有效地控制边坡土体的位移和坡体内裂缝;加固后的边坡滑动面深度将发生下移,从而阻止滑坡的形成;相同加固条件下的边坡含水量对加固效果起控制作用,即当含水量超过一定值后注浆钢管微型桩加固失效;注浆微型桩加固土质边坡失效时,整体上滑动面呈圆弧形,并从坡脚的平台中部剪出。