摘要：为解决东天山特长公路隧道穿越F2断层破碎带软岩大变形问题,综合采用理论分析、数值模拟、现场监测与统计分析等手段,开展隧道两台阶预留核心土法和三台阶法施工初期支护变形控制标准研究,并提出隧道初期支护变形分级预警方法。研究结果表明:1)东天山隧道穿越F2断层破碎带的预留变形量选取60~80 cm能够满足施工要求。2)对于两台阶预留核心土法,上、下台阶开挖产生的初期支护变形占其总变形量的比例建议为60%、40%;对于三台阶法,上、中、下台阶开挖产生的初期支护变形占比建议为20%、65%、15%。3)当初期支护变形未超过预留变形量、超过预留变形量但未超过5%二次衬砌设计厚度、未超过10%二次衬砌设计厚度时,分别启动Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级预警。Ⅰ级预警时正常施工,Ⅱ级预警时采取控制开挖进尺和台阶长度、及时设立护拱、尽快封闭初期支护等处治措施,Ⅲ级预警时则进一步采用短台阶或微台阶法施工。

摘要：针对缓倾斜巷道在开挖扰动、孔隙水压及地应力共同作用下变形破坏的高度复杂性和难以控制的显著特点,以马蹄沟煤矿3506工作面缓倾斜梯形切眼为工程背景,基于弹塑性变形理论,建立了垂直地应力、水平构造应力及孔隙水压共同作用下切眼围岩受力计算模型。考虑开挖过程中切眼围岩内摩擦角与黏聚力的扰动劣化效应,推导了非均匀地应力场作用下切眼围岩的应力和位移解析解,进而针对性地提出了倾斜巷道开挖及其围岩支护方案。结果表明:开挖方式、地质强度、切眼倾角、地应力、孔隙水压及岩体应变软化程度是影响切眼围岩的应力分布与位移大小的关键性因素;倾斜巷道不同断面位置所受地应力和孔隙水压存在差异性,不同掘进区段围岩变形量并不相同,应设计不同的开挖预留量及其支护参数。最后,基于上述理论分析,将马蹄沟煤矿3506工作面缓倾斜切眼分为4个掘进区段,确定了切眼第一区段至第四区段掘进预留变形量分别为300,260,220及200 mm,切眼围岩支护加固后,其顶底板最大移近量为204 mm,两帮最大移近量为165 mm,围岩变形控制效果良好,满足现场生产要求。

摘要：新奥法隧道施工特点在于施工中采用柔性支护允许围岩适度变形,在一定形变范围内,形成围岩及支护体系联合稳定体,因此设计施工中掌握隧洞围岩收敛变形一般规律显得特别重要。选取某深埋硬岩引水隧洞工程,对围岩收敛变形量测数据进行统计对比分析,并利用EXCEL软件对数据拟合,得到最优拟合方程,分析其收敛稳定的一般规律,为相关工程设计及施工参数选取提供参考。

摘要：混凝土超耗是隧道工程施工面临的难题,如何有效减小隧道混凝土超耗是项目成本管控的重点,也是难点。为有效降低施工成本,合理确定隧道混凝土消耗标准,做好施工管控,立足于隧道施工特点,从混凝土超耗原因、消耗组成、消耗量化分析及二次衬砌模板台车轮廓外放影响等方面,针对混凝土施工前后工序进行混凝土消耗量化计算及评估,得出:1)初期支护喷混凝土消耗量主要与设计量、回弹量及平均线性超挖量相关,喷混凝土理论消耗量是设计量的1.6~3.8倍;2)二次衬砌模筑混凝土消耗量主要与设计量及预留变形量相关,在实际预留变形量是设计预留量1/3的情况下,二次衬砌模筑混凝土理论消耗量是设计量的1.04~1.12倍;3)一般的二次衬砌模板台车结构强度及刚度较大,满足二次衬砌混凝土浇筑施工至初凝时的自重或冲击压力,定位时不需要将台车轮廓外放大,以防变形回落。

摘要：黄土隧道施工过程中,常出现支护破坏和隧道塌方等事故。文章基于黄土隧道工程的监控量测数据,采用统计分析方法对不同围岩级别、埋深和含水率下的黄土隧道变形规律进行了研究。结果表明:(1)Ⅳ级围岩黄土隧道拱顶下沉、周边收敛的量值分别集中在50 mm和35 mm以内,Ⅴ级围岩黄土隧道拱顶下沉、周边收敛则集中在60 mm和40 mm以内;(2)Ⅳ级、Ⅴ级围岩双线黄土隧道拱顶下沉和周边收敛变形值与含水率呈正相关关系,变形速率则先增大后减小,在含水量超过16%时变形增大明显;(3)基于拱顶沉降统计,提出Ⅳ级、Ⅴ级围岩黄土隧道设计预留变形量值范围可分别取7～9 cm和12～15 cm;(4)黄土隧道工程建设管理要点是提前梳理重难点工程,施工前严格方案审核,加强地表处理,施工时强化地质预报和监控量测,严格变更设计管理,重点做好工艺管理和施工质量控制。

摘要：为获得软岩大变形条件下围岩变形与围岩压力之间的关系,为大变形让压设计提供依据,文章利用FLAC3D数值模拟软件,计算了某单线铁路隧道开挖后在无支护条件下洞周发生不同变形量后施作弹性支护结构的最大压应力,并以此间接反映围岩压力,得到围岩压力随围岩变形的释放关系曲线。将类似工程实例的监测数据与该关系曲线进行对比分析,结果表明:围岩压力随围岩变形的释放关系曲线分为陡降区、调整区和缓降区三部分;软岩大变形可分为收敛型和非收敛型两类,收敛型大变形隧道将可量测的洞周变形控制在15 cm(洞周半径的3%)以内是经济合理的,且施作常规系统锚杆效果最好;非收敛型大变形隧道可量测的洞周变形量超过63 cm(洞周半径的14%)时,围岩压力释放效果才进一步提高;通过大幅的洞周变形来减小围岩压力时,将导致塑性区的大幅增加,此时的系统锚杆作用微乎其微。

摘要：为确保隧道稳定、节约成本,针对围岩应变软化与剪胀效应下深埋隧道的合理支护时机,基于隧道约束收敛理论,提出围岩-支护作用2阶段分析思路,引入初期支护屈服轴力与围岩变形折减率作为合理支护时机的判据。采用三维有限差分软件求解初期支护屈服轴力与围岩变形折减率,分析不同围岩质量、支护类型、初始应力、临界塑性软化系数、剪胀角下围岩预留变形量范围,确定深埋隧道合理支护时机。结果表明:1)岩体质量与初始应力对隧道合理支护时机影响较为显著,但岩体峰后剪胀与应变软化特性较小;2)对于理想弹塑性或剪胀性不明显的岩体,采用内部支护对维持岩体稳定性非常有利,既可减小岩体的应力释放,又可增大围岩变形控制效果。

摘要：铁路选线设计是从源头上减轻地震灾害的根本对策。首先针对以曲线线形穿越断裂带的情况,基于破裂面错动位移、线路转向角和破裂面与线路错动一侧的夹角,导出了为减轻地震大地形变震害的线路平面预留变形量计算公式;在线路转向角不可选择的情况下,可直接运用该公式计算预留变形量;在线路转向角可选择的情况下,推导了能使废弃工程量最小的转向角最佳取值方法。然后针对以直线线形穿越断裂带的情况,分析了按原有设计标准,按困难条件下的设计标准的重建工程量,并提出了以降低速度为代价的便线修复方案,以作为减灾方案比选的参考。最后对修复线路设计时纵断面和横断面设计的注意事项进行了讨论。

摘要：由于隧道Ⅵ级围岩地层的软弱性,隧道预留变形量很难准确给出,施工中往往会有大变形产生,带来初支侵限的问题。基于某隧道Ⅵ级围岩侵限变形资料,对围岩变形特征进行了分析。采用Midas NX 3D数值方法,对换拱前与支护调整后的围岩变形状态进行了模拟分析,结果表明,数值计算结果与现场吻合度较高,采取支护加强后拱顶沉降减小了28.6%,中台阶部位收敛减小了37.3%,但围岩整体变形仍旧很大,围岩软弱是导致大变形发生的主要原因。以数值模拟结果为参考,提出了Ⅵ级围岩下拱顶预留变形量200mm,周边150mm的准则,在YK0+940与YK0+950断面的监测表明,修正后的预留变形量设置合理,有效避免了大变形对隧道的危害。该预留变形量的确定方法减小了Ⅵ级围岩变形量盲目性,效率高且降低了施工风险。

摘要：乌鞘岭特长隧道全长20050m,是我国目前正在修建的国内最长的单线铁路隧道.隧道施工中发生了严重的围岩大变形,主要表现为隧道中部岭脊地段F4～F7断层构成的'挤压构造带'在深埋高地应力条件下的软弱围岩大变形,拱顶最大下沉及侧壁最大水平收敛变形量均达1000mm以上,导致初期支护开裂破坏并严重侵入衬砌净空等,不得不将初期支护全部或部分拆除重做,再施作二次衬砌.文章对隧道区域工程地质环境、软弱围岩变形力学特性及初期支护破坏规律、围岩变形的影响因素等进行了分析研究,并讨论了隧道围岩加固、初期支护预留变形量与二次衬砌施作时机等问题.