公路隧道特大塌方成因分析及综合处治方法研究

结合元磨高速公路大风垭口隧道工程在施工过程中下行线K255+283出现的特大塌方事故,论文综合分析认为该段位于断层突泥富水带且塌方发生前曾发生涌水、塌方,在此基础上提出地表与洞内处治相结合并加以洞内排水的综合处治措施,综合监测和评判结果表明,综合处治后,塌方断面附近初期支护及二次衬砌的受力及变形均未发生异常变化,有关应力和变形在经过一段时间的变化后最终趋于稳定,而且其相关变化值都在很大的允许范围内,证明处治措施不仅理论上可靠,而且现实中安全可行,对未来公路隧道施工塌方处治工作有所指导和借鉴作用。     

钓鱼台隧道洞口崩塌成因分析与处治措施研究

对池祁高速钓鱼台隧道洞口大型崩塌的成因进行了深入分析,提出了相应的崩塌处治措施,并通过现场监测分析对崩塌处治效果进行了验证。研究结果表明,钓鱼台隧道洞口崩塌是地形、地质、降雨、施工措施不当等多种因素共同作用的结果,其中地形和地质条件是形成崩塌的内因,降雨和施工措施不当等因素是诱发崩塌的外因。基于以上影响因素并结合隧道洞口实际情况,提出了“临时支护+永久性防护”的综合处治方案,即采用洞内背拱加固、掌子面反压回填、崩塌体卸载、洞口双层小导管支护、接长明洞以及洞顶仰坡锚杆框架防护的方案。现场巡视与监测数据表明,隧道洞口崩塌处治措施得当,工程效果显著,实现了预期目的。     

隧道结构病害处治数值仿真模拟

隧道病害处治是一种高风险的特殊施工,不允许失败而再次处治.从数值模拟的角度,以海南大茅隧道右洞结构病害处治为工程实例,针对隧道结构病害处治预案,进行了隧道开挖、支护、产生结构病害及病害处治全过程的仿真分析,进而评价其处治效果,并提出合理建议.提供了一种评价病害处治措施的有效途径.     

黄土公路隧道病害治理实例研究

黄土物理力学性质相对较差,具有大孔隙、湿陷性强、强度低的特点,加之黄土区的地形地貌、地质条件比较复杂,导致黄土隧道修筑过程中病害较多。利用SIR2000型探地雷达、RSM-SY5非金属声波探测仪和BJSD-2型激光限界仪等多种方法对某黄土公路隧道病害进行了探测,探测表明隧道洞身出现环向和横向裂缝,衬砌厚度不足,局部地段存在集中涌水和渗漏水,根据探测结果对隧道病害成因进行了详细的分析。在此基础上结合黄土隧道的基本特征,有针对性地提出了锚喷加固、套衬加仰拱、套衬和下加固围岩3套病害治理方案。并利用数值模拟对隧道治理前后围岩稳定性和衬砌结构受力状态进行了分析,结果表明治理方案衬砌受力状态基本对称,结构的安全系数有较大的提高。     

黄土隧道工程问题调查分析

以已建的20余座黄土隧道为背景,调查分析了黄土隧道典型的工程地质和水文地质条件,总结了相应的支护方案和施工方法以及存在的工程问题,并进行了原因分析。结果表明：塌方是黄土隧道的主要工程问题,隧道周围汇水长廊的形成是黄土工程问题产生的主要原因,隧道进出口段和地质条件发生突变的地层是工程问题发生的主要部位     

大断面黄土隧道衬砌结构受力变形特征研究

本文结合工程实例对大断面黄土隧道中初期支护与二次衬砌的受力变形特征进行了分析研究。大断面黄土隧道在初期支护中变形具有突变性、变形量大、变形持续时间长等特征,应当及时进行二次衬砌,以防围岩变形破坏。大断面黄土隧道围岩压力在初期支护施工初期快速增大,施工结束七天左右逐渐稳定。大断面黄土隧道二次衬砌施工结束12 h左右各部位接触压力均出现突然增大的现象,这可能与台车模板可提供的反向作用力有关;接触压力由拱顶向拱脚逐渐增大,拱顶接触压力极小,可能该处混凝土未浇筑密实。     

高速铁路隧道塌方原因分析与施工处治技术

结合某高速铁路隧道DgK88+520～522段施工出现掌子面附近拱顶塌方的工程背景,从现场地质条件与设计支护参数等方面分析了塌方原因,并采用数值模拟对比分析了勘查设计与围岩变更后的开挖支护措施引起的围岩变形。结果表明,根据原勘查设计Ⅲa级围岩确定的开挖方法与支护参数不能有效保证实际围岩条件下的隧道稳定性,而采用围岩变更为Ⅴb级围岩、三台阶七步法开挖、Ⅴb级围岩复合式衬砌支护的设计,拱顶沉降则可大幅度降低。介绍了塌方处治措施和拱顶沉降监测结果。由于围岩表现为脆性,在塌方后拱顶沉降较小,为确保工程安全,应根据地质勘查与超前地质预报等辅助措施,更为准确地掌握隧道围岩地质赋存条件,确定合理的开挖方法与支护参数。     

某黄土地区隧道塌方回填方案比较研究

某黄土地区隧道由于暴雨导致出口塌方,塌方段地表出现柱状塌坑。对于塌坑的回填提出了先加固后填方和先放坡开挖后填方两种不同的方案。本文从隧道受力和造价两个角度对两种方案进行了比选,其中隧道受力采用大型有限元程序ANSYS分别就荷载-结构法和地层-结构法计算而得。经比较分析,采用方案一进行塌坑填方,隧道结构受力相对合理且造价较低。     

黄土隧道初期支护性能分析

以定西隧道为背景,利用有限元软件进行模拟。通过监控量测获得典型断面围岩的变化规律,并将数值模拟和现场量测结果进行对比分析,得到隧道在开挖扰动后初期支护的受力状态,给出隧道初期支护的优化参数,研究将对该类地区黄土隧道的初期支护提供建议和方法。     

隧道地下水处治的设计理论及方法研究

隧道施工地下水的处治问题一直困扰着隧道工程界,对地下水作用的认识仍未达成共识,为此需要从概念上和方法上对本问题进行深入研究。本文在国内外研究现状分析基础上,开展了隧道施工对地下水渗流变化的影响分析、隧道水压力物理模型试验研究、隧道衬砌水荷载及其相关问题的数值分析,提出针对不同防排水模式的水荷载计算模式、隧道地下水处治的理念和方式。主要创新点如下:明确提出高水压的概念,建立隧道衬砌水压力计算的概念模型,提出针对隧道不同埋深段及地下水发育状况采取不同处理策略的隧道防排水原则,研究成果为高压富水隧道设计提供了理论依据。     

高填方软基公路路面裂缝类病害调查及成因浅析

公路裂缝类病害是世界各国普遍存在的问题,如果不进行有效的防治,将会加剧路面甚至路基的破坏。本文通过对某高填方软基公路路面裂缝的详细调查,分析了裂缝产生与发展的主要原因,为更进一步分析和查明裂缝形成的原因及公路使用期间裂缝的防治措施提供理论参考依据。     

基于FLAC~(3D)的边坡稳定性分析及治理模拟

在现场考察和工程地质勘察的基础上,详细分析了贵匀高速公路百鸟坡隧道左线进口边坡的工程地质条件及其变形特征,认为在暴雨条件下,坡体的覆盖土层与部分强风化层沿强弱风化基岩接触面附近产生滑动而发生坍塌,将隧道左洞掩埋;该边坡破坏机制属牵引式破坏;根据规范及有关经验对边坡力学参数取值,用FLAC~(3D)有限差分技术,建立边坡地质力学模型,计算暴雨条件下边坡的稳定性。结果表明:在暴雨条件下边坡处于不稳定状态,需进行治理。本文通过设计抗滑桩、钢管桩及挡土墙等措施对边坡进行支护并验证该边坡处于稳定状态,为贵匀公路的顺利完成提供了有力保障。     

穿越古滑坡川主寺隧道施工地质问题及整治措施

由于在勘察设计阶段对地质条件的认识不足,或者因改善公路线型的要求,穿越大型古滑坡体的隧道工程难以避免。川主寺隧道即是一个穿越了大型古滑坡体的公路隧道。文章以该隧道赋存的地质条件为基础,初步讨论了古滑坡的基本特征,通过现场调研分析了穿越该古滑坡隧道建设中出现的洞口滑坡以及碎裂围岩坍塌等地质问题。并提出相应的整治措施。其研究成果对于穿越古滑坡隧道的修建具有重要的指导意义。     

温州某边坡稳定性分析

以温州某边坡为研究对象,通过现场勘查和室内分析边坡岩土特征,共发现了3段不稳定斜坡;利用赤平投影法和极限平衡法,对边坡进行定性和定量的分析,结果表明:AB段边坡在不利情况下边坡表部土体仍能发生滑塌现象;CD段边坡中下部岩体容易发生楔形破坏及浅表层岩体剥落;DE段边坡中上部土体的滑坡及下部挡墙不能满足边坡的抗滑作用。     

西兰公路太峪黄土隧道充填注浆技术

黄土隧道村砌后,回填密度差、空隙多,潜在隐患大。本文以太峪黄土隧道为例,介绍了充填注浆的实践经验,质量检验表明,注浆起到了充填、加固、止水的效果。     

关口垭隧道塌方处理及效果分析

常张高速公路关口垭隧道右洞施工过程中连降暴雨,导致YK73+955~YK73+925段塌方,分析塌方原因后,结合工程具体情况,采用超前小导管预注浆方法处理塌方区,在处理段增设两个监测断面,从隧道收敛位移和拱顶下沉规律结果可知,超前小导管预注浆方法处理塌方区效果良好。     

采空区高速公路路基的稳定性评价及治理方案探讨

采空区是高速公路建设中一种特殊的不良地质作用,北京房山地区由于开采建筑石材而形成诸多采空区。由于无规划、无序、反复地开挖,采空区的分布、边界条件复杂,致使这类采空区路基的稳定性评价和治理难度大。本文以京石二通道（大苑村-市界）高速公路路基下伏的某采空区为实例,采用开采条件判别法、极限平衡分析、塌落自行填塞法、普氏拱分析方法,对路基下伏采空区的稳定性进行综合评价以及针对不稳定采空区路基的相关治理措施进行了初步探讨。     

大骨山滑坡病害成因分析及工程防治对策

大骨山滑坡病害位于福建泉三高速公路YK128+630m～YK129+050m路段,病害区为凹形坡地,地层上部为第四系冲洪积层,下部为残积层及基岩风化带。依据现有地形地貌特征及钻孔揭露岩芯可判断该处为一古滑坡。斜坡上部隧道洞门施工致使坡顶开裂、洞口顶部坍塌。由于斜坡中下部下伏基岩的弱透水性,在降雨及病害区地表水的作用下,在岩土层地质界面处易形成软弱带,致使古滑坡有复活的迹象,古滑坡的复活将造成斜坡上部牵引破坏,并最终危及斜坡上部隧道洞口的稳定,为确保隧道洞口及斜坡中下部在建的林畔坑大桥的稳定与安全,采用Morgenstern-Price极限平衡分析方法,对斜坡分级进行稳定性分析计算,依据计算结果对滑坡病害进行针对性治理,在古滑坡中下部布置了锚索抗滑桩,为防止桥身墩位发生变形,在桥墩山侧布置锚索护桩。同时为消除地表水及降雨入渗对滑坡病害的影响,有针对性的在坡周及坡脚进行了截水与引水工程防治。     

黄土洞穴对公路危害的地质模式及致灾机理

作为黄土地区一种重要的不良地质现象,黄土洞穴对各种工程都造成了不同程度的危害,其中以对公路的危害最为突出。黄土洞穴对公路路基、边坡、桥梁、隧道和排水设施都有不同程度的危害,而且这些危害在型式、主要危害的部位及危害的严重程度等方面都有一定规律。为了从根本上认识黄土洞穴对公路的危害的规律和机理,指导公路黄土洞穴稳定性评价和防治,本文在对陕西省和甘肃省公路黄土暗穴调查的基础上,根据黄土洞穴对公路工程不同部位的破坏特征总结出黄土洞穴对公路路基、边坡、桥梁、隧道和排水设施危害的地质模式和致灾机理。