小导管超前注浆的施工方法

隧洞与地下工程小导管超前注浆是在地基处理灌浆法基础上发展起来的一项围岩加固止水新方法。它具有超前支护作用,是不良地质隧洞与地下工程施工常用的一种开挖辅助措施。通过在诸永高速公路第五合同段茅草尖、马坞隧道软弱围岩地段的施工,不仅采用小导管注浆超前支护,而且还配合管棚施工,成功地完成大跨度洞室的开挖,并在控制地表下沉中发挥了重要作用。     

花油山隧道软弱围岩变形控制技术

本文以南宁枢纽花油山隧道的施工为例,对软弱围岩施工常见的一些技术问题进行了探讨,从控制开挖变形和增强支护等技术上分析,提出了强化隧道排水、加强监控量测、采用超前地质预报和有效的施工开挖技术措施,以便对软弱围岩的变形进行有效控制。     

黄土隧洞穿越故河床段超前支护技术

引洮供水一期工程总干渠15#隧洞长4 704.64m,其中苟家曲河道为地表古河床,隧道经过该处沟道宽约100m,该段施工时正值雨季,地表河内水量约0.30m3/s,隧道上游3km以外地势较开阔,汇水面积大,流至距隧道1.50km处水量明显减小,可见地表水给地下补给较大,根据地质勘探描述,为防止隧洞掘进时塌方冒顶,提出了穿越该段古河床超前支护技术方案,通过采用管棚结合R32N迈式超前锚杆支护并注浆加固方案。有效的防止了黄土隧洞穿越不良地质洞段时发生坍塌冒顶的可能性。     

东江水下钻爆隧道探水及治水工艺

东江钻爆隧道穿越是西气东输二线东段广深支干线的控制性工程,其采用水下钻爆的方式施工,施工中的探水、防水和治水关系到施工安全及工程成败。根据工程特点,采用了深孔超前探测、超前短探、深孔高压帷幕注浆、定点注浆、短孔定点注浆等方法,将水堵截在隧道开挖轮廓线之外,使出水量在可控范围之内。通过预注浆围岩固结、短掘短支和联合支护等措施,防止了大规模坍塌冒顶,保证了隧道的安全、顺利贯通。东江钻爆隧道工程的探水及治水工艺可为今后类似工程提供借鉴。     

浅析引洮供水期工程较差围岩隧洞施工中的安全支护

隧洞沿线Ⅳ、Ⅴ类围岩占的比例较大,为防止隧洞在施工开挖过程中出现塌方,对自稳时间很短的围岩及断层破碎带等地段采用超前支护措施。施工中通过采取超前支护、系统锚杆、挂网、钢拱架、喷射混凝土等联合支护形式,有效地提高了围岩的稳定性,保证了隧洞开挖的顺利进行。     

公路隧道富水黄土地层可控注浆加固技术研究

针对乔原隧道穿越富水黄土地层时出现的各种病害,采用可控注浆加固技术,制定详细的注浆实施方案,并采用现场观察、室内试验、数值模拟等手段对其加固效果进行全面分析.研究结果表明:注浆后掌子面土体含有大量浆脉,其层理清晰,围岩节理、裂隙发育情况减弱,土体强度大幅提升,稳定性较好;注浆后富水黄土地层的抗压强度有大幅提高,围岩稳定性及自承能力随之提高;注浆后土体渗透系数较注浆前大幅下降,满足地下水平衡的要求;注浆后隧道初期支护轴力值及围岩塑性区分布范围有大幅下降.总之,可控注浆加固技术在隧道穿越富水黄土地层处治中取得了良好的效果.     

隧道开挖对掌子面前方围岩影响范围研究

对于软弱围岩,由于地层条件较差,这就对隧道掌子面自身的稳定提出了更高要求,而且掌子面的稳定与否在施工中对整个隧道的稳定也会产生重要影响。参考前人研究成果后,在Ⅴ、Ⅵ级围岩条件下,以目前施工中最常用的台阶法为例,利用大型有限元软件ANSYS,重点分析掌子面挤出变形发生发展规律,掌子面前方围岩空间效应区内的位移、应力的分布规律,从而得出了掌子面开挖对前方围岩的影响范围。     

大管棚和小导管超前支护在隧洞掘进中的应用

通过对青海当顺水电站引水隧洞在Ⅳ～Ⅴ类围岩开挖时采用的大管棚和小导管超前支护方法对隧道自稳时间小于完成支护所需时间的地段进行超前支护运用的实践,介绍了在隧洞掘进中遇到不良地质条件即Ⅳ～Ⅴ类围岩时及时采用超前支护（小导管和大管棚支护）进行预加固的施工方法。     

双洞交叉段三维有限元稳定性分析

【目的】针对某水电站工程排沙洞与施工支洞双洞交叉、交叉段结构复杂、洞室跨度大、且拱顶有软弱夹层、利用常规方法无法对其稳定性进行准确分析的现状,寻求一种更准确的分析方法,以指导工程施工。【方法】利用三维有限元方法对施工过程进行跟踪分析,对比不同开挖方案下交叉段围岩的稳定性,并对施工期支护进行了方案设计。【结果】经过对不同施工方案的三维有限元稳定性分析,确定了在排沙洞开挖到施工支洞时,先以短进尺方式开挖施工支洞,并浇筑0.8 m厚混凝土衬砌,以限制软弱夹层变形,减小塑性区和交叉处拱顶拉应力的施工方案。【结论】三维有限元方法在双洞交叉段,能监控确认支护的效果、施工方法是否妥善等,从而及时调整施工方法和修正技术参数,使施工方法和技术更为合理、经济。     

引大入秦东二干邓家嘴软弱围岩隧洞新奥法施工

一、概述新奥法是以锚杆和喷混凝土为主要支护结构,在尽量抑制围岩强度恶化,积极发挥围岩本身所具有的承载能力的同时,以现场量测结果来指导隧洞设计和施工的方法。新奥法的特点就是通过锚杆和喷混凝土对隧洞围岩进行及时加固,使围岩不成为荷载,而成为具有一定承载能力的承载结     

引洮供水二期工程主体工程施工第23标段8~#隧洞出口超前小导管施工方案

超前小导管是隧洞掘进中常用的一种施工方法,一般用于围岩较破碎、胶结能力差、围岩自稳性差且兼有一定渗水的隧洞施工,对稳定新开挖面能起到很好的辅助作用。通过超前小导管注浆将松散破碎的岩层固结在一起,增强围岩的抗渗性和稳定性,提高管体周围岩体的抗剪强度,达到加固围岩并扩散围岩压力的作用,为后期的支护和保持工作面的稳定提供良好条件。     

农村有压引水隧洞围岩应力变形有限元仿真分析

实验地区的周围环境是复杂围岩,且建有水电站,故而,选择该地区的复杂围岩条件的有压引水隧洞和条件最差的隧洞断面作为研究的例子。在进行复杂围岩的研究过程中,采用的是非线性有限元法,并且对隧道的挖掘、运行过程中的应变能力进行了有限元仿真以及结果分析;对复杂围岩隧洞施工期间的应力变形进行了探讨;对其隧道运行期间的应力变形、分布变化的规律进行了分析。     

氧化镁微膨胀混凝土对温度应力的补偿效应

【目的】研究氧化镁微膨胀混凝土对温度应力的补偿特性,为简化大体积混凝土温控防裂措施提供理论依据。【方法】在充分分析和研究温度应力补偿计算方法和氧化镁微膨胀混凝土自生体积变形特性的基础上,针对某碾压混凝土重力坝,考虑混凝土热、力学参数随龄期变化及混凝土实际浇筑过程对温度应力的影响,利用大型商业有限元计算软件ANSYS平台开发出的温度场与温度应力场仿真计算程序,对掺与不掺氧化镁2个对比方案的大坝碾压混凝土温度应力进行计算分析。【结果】掺氧化镁方案中施工期末整个坝体碾压混凝土出现体积膨胀,最大膨胀变形量超过70.0×10-6;氧化镁微膨胀混凝土对坝体基础约束区中心部位应力状态有明显的改善效果,最大拉应力减小约1.0MPa;但对脱离约束区的坝体混凝土应力的改善效果非常有限。【结论】在坝体约束区采用氧化镁微膨胀混凝土,可以达到简化温控防裂措施、降低建设成本、加快施工速度的目的。     

可控挤入灌浆防渗堵漏施工工法在大建坝水电站引水隧洞加固工程中的应用

针对大建坝水电站引水隧洞中段沿软弱夹层与破碎带存在贯通水库的集中渗漏点,引起洞身围岩的稳定变形,导致内衬钢管变形,严重影响工程效益的正常发挥,采取对软弱夹层与破碎带进行固结、防渗堵漏处理,采用可控挤入灌浆防渗堵漏施工工法对围岩变形段进行充填固结灌浆,取得了良好的工程效果,既对软弱夹层与破碎带进行了有效固结,又封堵了变形段的集中渗漏。     

通透肋式拱梁隧道地震响应分析

根据有限元动力分析原理,利用Abaqus软件对龙瀑通透肋式拱梁隧道进行工况模拟,在静力分析的基础上进行地震响应分析,通过改变地震波的幅值获得了加速度、隧道衬砌动力、边坡安全系数响应规律。分析结果表明：随着地震波幅值的增加,加速度放大系数随之而减小,衬砌加速度放大系数与围岩应力出现截然相反的分布,边坡加速度放大系数呈现鞭梢效应。隧道整体呈现为左侧偏压隧道,随着幅值增加,偏压侧应力增幅速率显著高于右侧通透拱梁侧,但应力增幅程度最大处位于衬砌的拱顶与仰拱处,最大可达5.5倍。边坡安全系数在随着地震动震幅增加显著降低,最低达到1.05,边坡破坏模式由静力状态下的出现塑性贯通区形成滑动面失稳,转为围岩-衬砌挤压错动出现大变形失稳。     

深厚覆盖层上混凝土防渗墙服役性能分析

【目的】研究混凝土面板砂砾石坝防渗墙的应力变形及实际防渗效果,为高寒地区深厚覆盖层类似工程的设计与施工提供依据。【方法】以青海省纳子峡混凝土面板砂砾石坝为研究对象,在防渗墙施工及运行初期(2012-05-2018-01)对其进行应力监测、变形监测、渗流监测,对所得监测数据进行统计分析,进而评价防渗墙的实际工作状态。【结果】纳子峡混凝土面板砂砾石坝防渗墙各测点应力及变形表现稳定,在施工期防渗墙钢筋的应力变化因受地面施工等因素影响主要承受拉应力,且向上游侧倾斜;在水库运行期间(2014-09-2018-01),墙体受到来自上游的水压力,主要承受压应力,且向下游侧倾斜;布置在墙体上游侧的渗压计渗透压力远大于下游侧各测点,表明防渗墙防渗效果良好,渗透压力受测孔孔内水位影响,且随库水位表现出一定的周期性变化规律,库水位每抬升(或下降)1 m,墙体下游侧各测点渗透压力增加(或减小)约0.6 kPa。【结论】纳子峡大坝混凝土防渗墙在其施工及运行初期应力变形较为稳定,防渗效果良好,能为大坝的安全提供保障。     

不利围岩条件下调压井应力变形的有限元仿真分析

【目的】探讨不利围岩条件下调压井的应力变形特性。【方法】以摩洛哥某水电站调压井工程为例,运用大型有限元软件,建立了调压井应力变形分析的三维有限元模型,通过仿真计算获得了施工期与运行期调压井围岩及衬砌结构应力变形的分布与变化规律。【结果】在不利围岩条件下,施工开挖过程中围岩径向位移均指向井内,随着下层岩体的开挖,上层岩体的径向位移不断增大;沿高程方向,径向位移自上而下呈递减趋势,衬砌之前围岩变形基本稳定;运行期衬砌结构内、外侧环向正应力的分布规律沿高程方向基本一致,除调压井底部阻抗孔口处及调压井顶部外,内、外侧环向正应力均以拉应力为主,且自上而下大体呈递增趋势,内、外侧环向拉应力最大值均发生在调压井底部与阻抗孔口衔接处;施工期和运行期井周围岩的径向最大压应力及环向最大压应力均远小于围岩体的设计抗压强度,因此施工期井周围岩不会产生塑性破坏。【结论】在不利围岩条件下,调压井施工应采用自上而下分层开挖的方法,并及时喷锚和延迟一级衬砌;在调压井底部需采取加大衬砌混凝土标号、加设钢板内衬等增加强度的措施。     

大跨度公路隧道施工力学响应数值试验研究

大跨隧道施工力学行为极为复杂,明确其力学行为及应力水平对大跨隧道设计与施工有积极意义.以某四车道公路隧道为工程背景,借助数值模拟手段建立了三维围岩-结构隧道施工力学模型,对不同开挖方案下四车道公路隧道施工力学响应进行了对比分析,获得了大跨隧道围岩和支护结构的位移、应力及塑性破坏区等的分布特征与演变规律,提出了适合Ⅴ级围岩条件下大跨隧道合理开挖方法和控制措施,研究成果可以为同类隧道工程的设计与施工提供理论参考.     

泄洪洞混凝土衬砌温变效应及温控防裂措施研究

【目的】研究混凝土衬砌的温变效应,为混凝土防裂措施的选择提供参考。【方法】针对某工程泄洪洞衬砌高强硅粉混凝土浇筑后出现的裂缝,在考虑混凝土热力学参数随龄期变化及混凝土实际浇筑过程对温度应力的影响,采用三维有限元程序对衬砌混凝土浇筑全过程进行仿真分析。【结果】衬砌边墙、底板混凝土表面早期应力超过相应龄期的抗拉强度,混凝土表面将出现裂缝。泄洪洞混凝土衬砌裂缝的产生,与混凝土水化热温升高且速度快、弹性模量增长快、混凝土养护方式以及混凝土自生体积变形和干缩变形大等密切相关。采用表面保温可大幅度降低混凝土表面早期应力,防止早期表面裂缝的出现;采用低热混凝土和降低浇筑温度可改善衬砌混凝土的后期应力。【结论】采用低热混凝土、表面保温和降低浇筑温度3种温控防裂措施可以有效改善衬砌混凝土的应力状态,防止或减少裂缝的出现,在实际施工中,以低热混凝土和表面保温措施相结合效果更佳。     

帷幕注浆在隧道突涌水问题中的应用探讨

针对地下水发育的隧道,应当考虑其突涌水情况,采取"以堵为主,限量排放"的原则处理。本文通过结合摩天岭隧道工程实例,针对该工程地下水发育、具有较强富水性的以下断层及其影响带。鉴于此,采取"以堵为主,限量排放"的原则,采用超前预注浆或径向注浆等手段,降低围岩渗透系数,控制地下水流失。