摘要：大变形是隧道建设中无法完全避免的灾害之一,发生后若处治不当极有可能出现多次换拱甚至塌方等二次灾害。通过相似模型试验,采用自行设计的隧道模型开挖装置和围岩内部位移监测装置,研究了隧道开挖和埋深增大过程中围岩渐进性破坏过程及位移和应力变化规律,揭露出预防隧道大变形的重点支护部位,并进一步研究了大变形出现后处治过程中衬砌的破坏规律,明确了大变形处治时的支护措施。试验结果表明:(1)隧道产生大变形过程中,拱顶与拱底的变形量大于拱腰与拱脚的变形量,且随着埋深增大,差值逐渐增大;(2)大变形产生后隧道拱顶径向和切向应力值均减小,而拱脚切向应力值大幅上升;(3)更换变形拱架时,更换位置附近衬砌拱顶处可能出现张拉破坏,拱腰处可能出现剪切破坏,因此,大变形处治时需保留两侧衬砌的临时钢支撑,必要时需增设底部横支撑或临时仰拱。该研究结果有助于得到大变形发生时和发生后处治时的防控重点,为大变形的预防及安全处治提供指导和参考。

摘要：研究目的:隧道大变形的处理俨然已成为一道世界性的难题,而其中层状围岩的大变形几乎占到90%以上,极大地困扰着隧道的建设者。针对层状围岩正交各向异性的特点,国内研究较少,采用以各向同性为理论基础的强度应力比理论判定层状围岩大变形等级有一定的局限性。本文结合在建铁路成兰线、成昆线的隧道大变形处理,剖析当下一些对层状围岩大变形认识的误区,从而提出适合层状围岩大变形判别的标准。研究结论:(1)采用强度应力比判定正交各向异性的层状围岩大变形等级,因局限性较大,仅适合一些薄层状的千枚岩、断层压碎岩等各向差异较小的围岩;(2)结合变形监控量测情况,并根据层状围岩软弱夹层的含量来判断大变形的等级,该方法简单、可靠;(3)层状围岩破坏时大致经历"软弱夹层屈服破坏、变形→相邻临空侧岩层的破坏、变形→支护结构变形、开裂、侵限"的过程;(4)层状围岩的变形和破坏主要是在层状围岩中软弱夹层的法线方向上,设计者应根据岩层的产状有针对性地进行差异设计;(5)本研究结论可适用于隧道工程中各类层状围岩下隧道大变形的等级判定及其处理。

摘要：西南地区隧道开挖过程中经常出现大变形的危害,以破碎炭质板岩隧道的变形情况尤为严重。以某新建隧道出现的大变形情况为主要研究内容,通过对隧道变形的规律及特征进行分析,初步确定了隧道变形的主要因素,通过室内模型试验,对地应力的大小及围岩特性进行模拟,得到了不同因素下隧道的变形特征。试验结果表明,地应力对变形的分布规律有一定的影响,但是开挖后应力释放引起的炭质板岩强度劣化及扩容是形成隧道大变形的主因。通过岩样的X射线衍射(以下简称XRD)成分测定分析,得到了该隧道大变形的变形机理,由此提出了隧道大变形的主要措施,供相关隧道的设计及施工参考。

摘要：软土地基运营地铁隧道结构频发的大变形问题严重影响城市地铁的运营安全,针对工程中尚无系统加固纠偏设计与施工方法的问题,本创新班组依托深圳地铁某盾构隧道纠偏加固工程,对运营盾构隧道加固纠偏机理及关键设计参数等开展了系统研究。建立了一种邻近基坑施工引起运营隧道大变形灾害加固纠偏方法,为类似的纠偏工程设计施工提供理论依据和参考。案例成果对确保城市隧道安全稳定运行具有重要意义,经济、社会和环境效益良好。

摘要：将集对分析理论、层次分析法和熵权法相结合,构建了隧道大变形综合预测模型。首先,选取岩石的单轴抗压强度、弹性模量、最大主应力和强度应力比来构建评价指标体系。其次,采用层次分析法计算主观权重、熵权法计算客观权重,并采用乘法对评价指标的主客观权重组合赋权。最后,利用综合预测模型预测隧道大变形等级,并对比分析该预测模型、模糊层次法和层次可拓法的预测结果。研究结果表明:基于集对分析—组合赋权的隧道大变形预测方法的结果较之于模糊层次法更为保守,较之于层次可拓法更为冒险,该方法可以对大变形隧道的支护设计提供一定的参考。

摘要：建议以实施隧道监控量测的必测项目为主导,为围岩和支护的变形过程把脉,强调监控量测信息的时效性及其核心指导作用,并依据工程实例——在乌鞘岭隧道9#斜井中,围岩和支护出现大变形状态下,评判初期支护的安全性、经济性,探讨初期支护参数合理性和衬砌施作时机。建立一套简洁的监控量程实施操作系统,努力实现隧道施工过程信息化,在施工实践中协调各个关键环节,并在实际的施工效果中得到检验。

摘要：基于三维非线性Hoek-Brown强度准则(GZZ强度准则),提出考虑应变软化特性的圆形隧道开挖后围岩非线性力学响应的求解方法。该强度准则不仅继承了传统二维Hoek-Brown准则的优点,并可以考虑中主应力2σ的影响。根据经典弹塑性理论采用数值方法得到考虑应变软化特性的围岩应力、应变、位移及塑性区范围的解答。计算结果表明,传统二维Hoek-Brown强度准则低估了围岩的变形能力。与之相比,采用考虑中主应力影响的GZZ强度准则计算得到的塑性区和软化区半径及围岩应变值更大。围岩最大环向应力θσ位于弹–塑性区边界处,从软化区向流动区过渡过程中围岩的环向应力曲线斜率发生了突变。在塑性软化区内,围岩应变值相对较小而应力值较大;在塑性流动区内,围岩的应力值相对较小,但其应变值非常大,流动区围岩的应变值可达软化区应变值的数十倍。塑性区围岩的软化可以使隧道洞壁附近的围岩应力减小,但会使其变形大大增加。当支护压力较小时,软化作用会使围岩变形增加数倍甚至数十倍。同样,在保证洞壁收敛变形不变的条件下,围岩软化后所需的支护反力会增加数倍甚至数十倍。在高地应力地区,围岩的软化使导致隧道发生大变形破坏的关键原因。在隧道支护结构设计计算时适当考虑围岩的应变软化特征,对于避免隧道发生大变形破坏十分重要。

摘要：侵入岩蚀变带软弱围岩在高地应力条件下开挖隧道后,将会发生持续性大变形,在施工时将面临系列风险和技术难题。为研究支护参数对于软岩隧道变形及稳定性的控制效果,以安定隧道为背景,采用不同支护结构参数进行了数值模拟计算,确定了合适的初期支护结构参数。

摘要：陕南地区北靠秦岭,南倚巴山,具有独特的地理和地质环境,该文结合笔者自身参与陕南地区几条高速公路的设计、施工实践,并系统收集整理该地区的高速公路设计、施工资料,在对秦巴山区区域地质资料、地质灾害特点及分布规律再认识的基础上,归纳陕南高等级公路的建设特点及经验教训,在总体设计思路和设计要点方面提出了自己的观点和看法。