公路隧道穿越铁矿采空区围岩稳定性分析

近年来我国基础设施建设逐年增长,线路工程建设遇到的工况日趋复杂,采空区是公路建设中的常见问题。公路隧道工程穿过采空区施工时,将会对采空区岩层产生扰动,可能引起围岩变形失稳与崩塌,进而影响隧道施工安全与工程质量,本文针对该问题,以延崇高速拟建的玉渡山隧道穿越营门铁矿采空区段为研究对象,在结合高密度电法调查营门铁矿采空区在地下赋存状况的基础上,通过数值模拟软件量化研究了营门铁矿采空区对延崇高速公路玉渡山隧道工程的影响。研究结果表明,铁矿开采对周围岩体产生了一定程度的扰动,但围岩整体稳定性基本可以保证。但隧道开挖至采空区时将对围岩产生较大的扰动,可能导致围岩破坏,造成较大的地面沉降,因此在工程中需要采取提前注浆方法等加固采空区,减少围岩变形,为施工安全与工程质量提供保障。     

特长公路隧道独头掘进施工通风设计与数值模拟分析

介绍了国内最长独头掘进公路隧道——麦积山隧道施工中的通风布置方式及通风设备,按规范方法对其风量的各相关参数进行了计算,基于有限元流体力学软件FLUENT对施工通风方案进行了数值模拟验证。阐述了通风过程中遇到的一些问题及解决方法,以取得良好的隧道通风效果,为施工创造了舒适、高效的工作环境。     

公路隧道穿越采空区治理技术研究

采空区是公路隧道典型不良地质情况之一,总结了隧道采空区处理的原则和方法。结合西山坪隧道下采空区的分布特征,分析了采空区对隧道稳定性的影响,阐述了下采空区的治理措施。     

偏压小间距公路隧道施工的三维数值模拟

以云南平年隧道为工程背景,采用MARC三维非线性有限元法程序,对新奥法修建的偏压、错台、浅埋小间距隧道模拟了先行隧道不同超前距离情况下的动态施工过程。掌子面距离的变化对洞室的横向位移的影响大于竖向位移,且对于左洞更为显著;随着左右洞掌子面距离的增大,洞周位移、中间岩柱位移均减小,但部分范围内地表沉降值有所增大,局部区域受力、变形恶化。     

公路隧道下穿3层采空区施工模型试验研究

隧道近接下穿3层倾斜采空区施工容易引起围岩松动范围叠加、增大,地层的非对称移动易使隧道结构受非对称荷载作用。采取室内模型试验模拟公路隧道下穿3层煤层采空区的开挖过程,通过埋设土压力盒、电阻应变片、地中位移计,测量隧道开挖过程中初期支护受力和地层位移。试验结果表明,一定范围倾角越小,隧道测试断面开挖过程中的采空区地层的沉降速率越大,时程曲线越陡,后期沉降值较大,扰动程度随地层与隧道距离的增加先增大后减小;一定倾角的采空区会使离采空区较远一侧的仰拱处土压力明显增大,结构设计时应予以加强;在15°～30°范围内,倾角对围岩压力的分布形态、量值影响不大,对钢拱架内力影响较大,倾角越大,初期支护偏心距越大。对于Ⅳ级围岩,双车道隧道近接（2 m）3层采空区地层施工时,建议先进行超前支护,再采用台阶法开挖,进尺不大于1 m,钢拱架间距不大于0.5 m。     

张家湾2号隧道下伏煤矿采空区地基稳定性分析

地下煤炭资源的开采造成了采空区,采空区的稳定性对公路建设的工程设计、施工方法、公路工程质量等工作均产生直接影响,其中对隧道工程围岩稳定性和围岩级别的划分有严重影响,公路采空区的勘察与治理作为公路建设的基础环节就显得尤为重要。本文选取山西省国道307线柳林县城区段公路改线工程中张家湾2号隧道采空区勘察为典型案例,分析了开采时间、开采方式、埋藏深度、上覆岩体特征等因素对采空区地基稳定性的影响,通过定量计算评价采空区的地基稳定性,划分采空区冒落带、裂隙带的范围,为采空区治理设计提供可靠地质依据。     

公路下伏煤矿采空区工程地质问题研究与探讨

在论述公路下伏煤矿采空区地质、采矿和工程地质特征的基础上了煤矿采空区的地面变形特点和危害性,,阐述了采空区勘察方法的基本内容,分析与评价提出了煤矿采空区治理方案与存在的问题.     

公路路基下伏空洞地质背景研究

公路路基下伏空洞为天然和人工产生,严重危害公路路基的稳定．笔者通过对空洞的地质背景研究,分析了空洞成因、类型及演化规律;将空洞上覆的岩层划分为冒落带、裂隙带、弯曲带等３个带,阐明了覆岩的岩性和构造特征,总结了影响冒落的因素、地表的破坏形式和地表变形特征,建立起了地质模式和工程地质模式．     

软弱围岩条件公路连拱隧道施工方法数值分析

针对软弱围岩条件（Ⅳ级围岩）大跨度连拱隧道施工安全和围岩稳定问题,结合工程实际,采用非线性有限元法,对连拱隧道施工过程进行了数值计算分析,对比了中导洞一核心土和三导洞先墙后拱施工工艺下隧道的位移特征、点安全系数、二次衬砌应力、锚杆和钢拱架轴向应力。实际工程研究表明,中导洞一核心土施工工艺开挖软弱围岩条件大跨度公路连拱隧道是可行的,对类似软弱围岩条件的隧洞施工有一定参考价值。     

注浆法在公路下伏煤矿采空区治理工程中的应用

根据我国近十年的工程实践,总结了高等级公路下伏煤矿采空区治理的机理和施工技术,以及治理的标准、采空区注浆治理的范围、质量检测等基本内容。分析与评价了煤矿采空区地面注浆技术的特点,提出了公路下伏煤矿采空区注浆治理存在的问题及解决的方法,以期为今后类似工程地质条件下的治理工程提供可借鉴的经验。     

隧道施工数值模拟及衬砌强度安全系数分析

以某隧道为背景 ,采用二维弹塑性有限元分析方法 ,模拟隧道开挖和支护过程 ,计算衬砌和围岩内力及衬砌的强度安全系数 ,研究衬砌厚度变化对其安全系数和结构稳定性的影响 ,探讨最小衬砌安全厚度 ,为类似隧道设计施工提供科学依据     

河北省李家沟公路隧道施工设计

李家沟公路隧道采用短台阶及全断面开挖;钢筋骨架网衬砌模注砼及初期锚喷砼支护,采用水泥裹砂半湿式喷砼法,衬砌分２序进行;采用光面控制爆破。     

高速铁路浅埋大跨度隧道下穿公路施工安全性分析

成都至贵阳客运专线南厂沟浅埋大跨度隧道下穿公路,重载车辆繁多,对隧道施工安全及道路行车安全造成威胁。采用FLAC3D软件分别对无行车条件下和行车荷载作用下施工过程进行了数值模拟,对比分析了两种工况下的受力及变形,结果表明,行车荷载对该隧道施工影响较小。下穿施工过程及监测数据分析表明,南厂沟隧道下穿公路数值模拟是合理的,为顺利施工提供了有益指导。     

铁轨下采空区上覆地基稳定性分析

采空区上覆岩体在不能承受二次分布的应力时产生跨落塌陷,危及到地表,造成地表建筑物和设施的损坏。采空区上覆建筑物地基稳定性分析是预防灾害的前提和基础。应用采空区上覆建筑物临界安全加载深度法对某矿区上覆铁路地基稳定性进行分析,得出对研究区内H1巷道上覆地基稳定,不需要加固治理,采空区C1和C2上覆地基不稳定,需要加固治理,该结论为预防大规模灾害的发生和治理资源的分配提供了依据。     

断层对采空区地表沉降影响的模拟

断层是影响采空区地表沉降的重要因素。针对这一问题,采用数值模拟的方法,建立矿山地层、断层和采空区的三维地质模型,对比有无断层时,采空区地表沉降的变化规律,并详细分析了断层倾角、断层与采空区相对位置关系、断层摩擦强度等因素对沉降规律的影响。研究表明：断层不仅对采空区沉降起放大作用,同时对地表沉降变形起隔断作用。断层的存在使地表塌陷盆地中心向断层方向偏移。断层倾角在40°~50°时,地表沉降量出现最大值;断层倾角在35°~40°时,采空区顶板下沉量出现最大值。随着断层抗剪强度的减弱,采空区地表沉降量增大;但当断层的内摩擦角大于或等于周围地层的内摩擦角时,断层内摩擦角的增大对地表沉降量的影响不明显。     

基坑开挖对邻近地铁隧道影响的Midas GTS三维数值模拟分析

随着城市地铁工程的高速发展,地面建筑物基坑的施工将必然会对邻近的地铁隧道造成一定的影响,运用Midas GTS三维数值模拟计算软件分析基坑开挖对邻近地铁隧道的影响,对地层自重固结、基坑开挖施工的整个过程进行模拟分析,计算的结果与实际监测数据进行对比表明,该方法对实际工程有一定的指导意义。     

玉环干江栈头公路隧道的爆破开挖技术

根据栈头公路隧道的工程特点及隧道施工的复杂性,阐述了隧道开挖的减振爆破控制技术和隧道开挖的方法,以及施工量测和振速监测技术在隧道开挖过程中的应用。     

地下水-地表水耦合模拟中下垫面影响初探

本文针对下垫面对地表径流形成与运动的影响进行分析,通过洼地储水量和消减储水量的概念对下垫面的影响进行评价,将下垫面的影响以地表孔隙度的形式表现在地表径流运动方程中,并推导出洼地储水高度和消减储水高度与地表孔隙度和径流深度的关系式,且对参数的获取进行了探讨,最后对大、小凌河扇地的下垫面条件进行了分析与评价.     

软弱围岩隧洞施工性态的力学模拟与分析

本文着重对软弱围岩隧洞施工中的力学性态进行了计算机模拟和分析。文中除提出了考虑隧洞开挖面时空效应的三维分析模型外，还计入岩体流变时效，进行了弹－粘塑性数值计算。其中，研讨了开挖面推进过程中洞室围岩与错喷支护的相互作用以及设置整筑式二次内衬的影响。用所建议的力学模型和编制的程序软件，结合某实际工程，分别就洞室上下台阶法分部开挖、全断面法一次开挖和侧壁导坑法扩大开挖等三种最常见的隧洞施工作业方式进行了模拟分析，并将计算成果与现场实测数据作了比较验证。