掌子面
- 隧道注漿堵水掌子面及圍巖穩(wěn)定性分析
害問題。其中因掌子面涌水突泥而引發(fā)的掌子面穩(wěn)定性問題很多，特別是涌水嚴重影響隧道的安全施工和運營，也是隧道建成后病害的主要誘因，這使得隧道工程常表現出兩種極端現象：一種是對富水地層進行盲目的封堵而無法得到預期效果，造成浪費和施工困難，甚至發(fā)生不必要的事故；另一種是未探明地下水分布情況，盲目地對地下水進行排放。因此，分析合理的預加固技術和隧道在穿越大埋深高水壓地層時掌子面的穩(wěn)定性具有大的工程應用價值。本文利用有限差分軟件分析了初支、注漿加固和不同預加固條件下
山西交通科技 2022年5期2022-12-11
- 隧道掌子面超前錨桿連續(xù)交替式布設方案研究*
，2019)。掌子面穩(wěn)定是隧道安全施工的基本前提，然而在軟弱圍巖隧道中掌子面不穩(wěn)定問題十分常見。掌子面不穩(wěn)定問題輕則表現為掌子面圍巖局部松動掉塊，重則進一步引發(fā)側壁圍巖變形和拱頂坍塌(劉大剛等，2018)。目前，控制掌子面變形的主要技術手段包括：預留核心土、掌子面噴射混凝土、掌子面錨桿等(關寶樹，2011；李鵬飛等，2014)。預留核心土是較為常用的方案，然而對施工組織影響較大，會顯著降低施工速度；掌子面噴射混凝土雖便于施工，但掌子面天然形態(tài)導致噴射形成的
工程地質學報 2022年4期2022-10-06
- 富水巖溶隧道掌子面安全巖柱厚度研究
時有發(fā)生，如果掌子面前方溶洞存在高承壓水，則將會對掌子面的施工安全帶來極大的風險。因此，探明隧道施工時掌子面安全巖柱厚度至關重要。針對隧道安全巖柱厚度的研究，中外學者開展了大量的定性和半定量研究[12-14]。房忠棟等[15]針對深埋隧道掌子面前方承壓溶洞突水問題，開展了深埋隧道前方承壓溶洞隔水巖體最小安全厚度研究，提出了隔水巖體最小安全厚度確定方法。李術才等[16]從斷裂力學角度分析了在鉆爆施工條件下爆炸應力波對含水裂紋巖體擴展的影響，進而開展了鉆爆施工
科學技術與工程 2022年24期2022-09-29
- 基于Hoek-Brown強度準則的淺埋隧道掌子面穩(wěn)定性分析
支護力能夠保證掌子面的穩(wěn)定性，當掌子面前方施加的支護力不足或者過大時將引起掌子面發(fā)生破壞，支護力不足時將導致淺埋盾構隧道的主動破壞，支護力過大時將導致被動破壞。為此，淺埋隧道掌子面的穩(wěn)定性已受到廣泛的關注［1］。目前研究淺埋隧道掌子面穩(wěn)定性的常用方法主要為室內模型試驗、理論推導、數值模擬等。Leca等［2］構建了淺埋隧道掌子面的主動和被動破壞兩種模式，基于極限分析理論研究了淺埋隧道掌子面的穩(wěn)定性。Soubra［3］在Leca等［2］提出的破壞模式的基礎上進
結構工程師 2022年1期2022-09-22
- 鐵路凝灰?guī)r隧道掌子面穩(wěn)定性控制技術研究
質相似[1]。掌子面開挖揭示節(jié)理裂隙發(fā)育，遇水膨脹變形量大，揭露后容易風化崩解[2]，隧道開挖后，掌子面前后圍巖變形嚴重，容易出現拱架侵限，拱頂及掌子面溜塌等影響安全和質量的問題[3][4]。因此有必要研究凝灰?guī)r隧道掌子面，圍巖變形機理及發(fā)展演化規(guī)律，并采取有針對性的支護技術與方法控制掌子面溜塌。1 工程概況新建大理至臨滄鐵路白石頭隧道位于臨滄市云縣境內，隧道全長9375m，為單線鐵路隧道，區(qū)域地質構造復雜。隧道DK157+650～DK159+120段，埋
價值工程 2022年10期2022-03-31
- 雙隧道開挖進尺對其掌子面穩(wěn)定現場監(jiān)測和數值分析
——以安石隧道為例
定，特別是隧道掌子面的穩(wěn)定，對隧道開挖工程的安全進行起到重要作用[1-5]。在開挖過程中開挖進尺對其掌子面圍巖的穩(wěn)定起到決定性作用之一[6-9]。因此，如何簡單有效地確定隧道開挖進尺是隧道工程中亟待解決的問題之一[9]。目前，針對隧道開挖后掌子面穩(wěn)定研究的理論較為成熟，部分學者基于數值模擬、試驗手段等方法對其進行了相關研究。但對其開挖進尺對其穩(wěn)定性的影響研究較少。Senent等[10]，計算了Hoek-Brown非線性破壞準則表征的裂隙巖體中隧道掌子面坍塌
科技和產業(yè) 2022年1期2022-02-25
- 基于穿越斷層破碎帶時隧道掌子面穩(wěn)定性探討
層破碎帶時隧道掌子面穩(wěn)定性的問題，希望能夠借助相關措施幫助相關人員更好更安全的隧道施工環(huán)境。1 掌子面穩(wěn)定性研究成果概述在開展隧道項目過程中圍巖穩(wěn)定程度是重要基礎，在復雜地質、地貌、地理基礎地區(qū)建設距離較長的隧道項目時，必然會存在各種不利地質環(huán)境和惡劣情形，有較大概率出現突涌水、山體塌方等自然災害，在所有地質災害源中斷層破碎帶較為常見。王軍杰等研究學者在開展求解分析的過程中合理利用了計算程序，借助算例計算出了在邊界條件不同的情況下，相關人員支護淺埋隧道掌子
企業(yè)科技與發(fā)展 2022年9期2022-02-20
- 某地鐵橫通道掌子面失穩(wěn)原因分析*
道施工過程中，掌子面穩(wěn)定是安全施工的一種保障。目前，關于掌子面穩(wěn)定的研究主要包括軟弱地層掌子面穩(wěn)定性分析[1]、核心土對隧道掌子面穩(wěn)定性的影響[2-3]、采用新奧法施工隧道的圍巖變形控制[4]。掌子面穩(wěn)定性系數也可由超前支護作用于掌子面的地基反力土坡穩(wěn)定原理求得，超前支護存在最佳布置方式和最佳長度[5-7]。本文結合湘六區(qū)間橫通道工況，分析橫通道掌子面失穩(wěn)原因，進而分析小導管破壞原因。1 Winkler地基模型Winkler地基模型假設地基由多個獨立且滿足
施工技術(中英文) 2021年22期2022-01-22
- 穿越破碎帶鐵路隧道掌子面穩(wěn)定性分析
破碎帶時，開挖掌子面極易發(fā)生失穩(wěn)，影響開挖的安全進行，帶來巨大經濟損失。針對這種問題，文章以浦梅鐵路某隧道為依托，建立了三維有限元流固耦合模型，分析了隨著開挖進行圍巖滲流場的變化規(guī)律，對掌子面失穩(wěn)進行了研究，得到了開挖滲流場和掌子面向隧道內位移之間的聯系規(guī)律，為以后施工及時應對掌子面失穩(wěn)提供了參考?！娟P鍵詞】隧道; 破碎帶; 掌子面; 流固耦合; 穩(wěn)定性評價【中國分類號】U455.49【文獻標志碼】A富水破碎帶是一種不良地質狀況，當鐵路隧道穿越破碎帶時，地
四川建筑 2021年4期2021-09-15
- 富水高壓隧道掌子面涌突水穩(wěn)定性研究
大量地下水通過掌子面涌入隧道，造成人員傷亡、沖毀施工機具，造成巨大損失。師曉權[1]基于極限平衡原理建立掌子面穩(wěn)定分析水平條分模型，引入了掌子面錨桿加固等效壓力系數ka，能較為準確模擬掌子面錨桿加固效果。耿萍等[2]利用離散元方法，追蹤統(tǒng)計了隧道周圍巖體的裂隙發(fā)育、隧道內的突水量和突泥量，揭示了隧道涌水突泥隨斷層傾角變化的規(guī)律：富水斷層傾角越小，隧道與斷層的豎向距離越小，隧道越容易發(fā)生涌水突泥，掌子面底部為易發(fā)位置。金建偉[3]研究了海底隧道結構防排水原則
西華大學學報（自然科學版） 2021年4期2021-07-14
- 砂土地層隧道掌子面的顆粒流模擬
廣泛。盾構隧道掌子面穩(wěn)定性的研究方法主要分為三種：理論推導、模型試驗和數值模擬分析。數值模擬中的顆粒離散元方法突破了有限元方法的宏觀連續(xù)性假設，在模擬隧道掌子面方面具有獨特的優(yōu)勢因而應用廣泛。Kamata[1](2003)采用二維塊體離散元程序提出了開挖面失穩(wěn)的更明確的評判標準為開挖面塊體開始剝離的臨界點；Karim[2](2007)使用顆粒離散元軟件PFC3D對Chambon離心試驗進行了數值模擬，模擬結果與離心試驗得出的有關極限支護力和失穩(wěn)模式的結論相
工程與建設 2021年1期2021-06-10
- 超前加固和初期支護對淺埋隧道地表沉降控制的貢獻率分析
點位移變化為：掌子面前方測點減少31.7%，后方測點減少77.2%，可見初期支護對地表沉降控制貢獻顯著；超前加固與無支護工況相比，地表測點位移變化為：掌子面前方測點減少55.5%，后方測點幾乎無變化，可見超前加固(掌子面約束)對其前方地表沉降控制貢獻相對顯著，但對其后方沉降控制貢獻低；此外值得注意的是掌子面擠出位移減少了80.4%，改善作用明顯；同時實施初期支護和超前加固可近似認為是僅初期支護和僅超前加固的疊加結果。研究成果可為依托工程及今后類似淺埋隧道提
鐵道科學與工程學報 2021年3期2021-04-15
- 土體參數不確定性對軟土隧洞掌子面穩(wěn)定影響分析
22)0 引言掌子面穩(wěn)定對隧洞整體穩(wěn)定影響較大，維持隧洞掌子面穩(wěn)定是保障工程安全施工及順利推進的關鍵之一[1]。軟土隧洞自穩(wěn)性差，常需采取掌子面支護措施，對于臨時性的掌子面，由于影響因素眾多，尚沒有統(tǒng)一的安全控制標準，確定合理的設計安全系數水平對隧洞安全性及支護經濟性具有重要的意義。軟土隧洞掌子面穩(wěn)定特性受到土體參數及隧洞特征的影響，土體參數的不確定性表現為同土層內點與點之間的隨機性，即土體參數的變異特性[2]，近年來相關學者對此進行了大量的研究。褚雪松等
巖土工程技術 2021年2期2021-04-15
- 深井礦山巷道掘進掌子面巖爆卸壓防治研究
等工人需在巷道掌子面環(huán)境連續(xù)作業(yè)數小時。巷道掌子面和幫壁、拱頂是深井礦山巖爆發(fā)生高風險部位，直接威脅著作業(yè)人員人身安全和設備財產安全。前人研究表明巷道幫壁/拱頂巖爆通常可通過實施光面爆破、噴錨網支護[7]等措施得到較好地防治，但針對巷道掌子面巖爆及其防治措施研究相對較少。董鵬[8]等(2021)針對引漢濟渭工程秦嶺隧洞工程巖爆段采用掌子面周邊布孔和中部布孔兩種方式開展了超前應力釋放爆破研究，對圍巖內部應力釋放效果進行了分析。吳世勇[9]等(2018)針對錦
中國礦山工程 2021年6期2021-03-11
- 庫爾勒隧道開挖掌子面穩(wěn)定性研究
不當，極易導致掌子面發(fā)生破壞。庫爾勒隧道為典型的戈壁全風化砂巖淺埋隧道，下穿既有營業(yè)線，掘進施工難度大，技術復雜。采用離散元顆粒流軟件PFC2D研究全斷面法、雙臺階法及三臺階法在庫爾勒隧道開挖中的適用性，從而確定合理的開挖工法。研究結果表明：采用全斷面法和雙臺階法施工時，圍巖變形控制能力差，塑性區(qū)分布面積較大，圍巖易產生滑塌。三臺階法更適合開挖庫爾勒隧道，仰拱施作后隧道襯砌結構的安全系數較大，結構內力較小。相關研究成果可為今后類似工程提供借鑒。關鍵詞： ?
科技創(chuàng)新導報 2021年24期2021-02-11
- 特長隧道炮孔快速精準定位施工技術
工過程中，對于掌子面炮孔定位的傳統(tǒng)方式是采取全站儀放樣幾個關鍵的周邊眼孔位，由現場鉆工和炮工按照自己以往的經驗進行掏槽孔、崩落孔、周邊孔的布置，因布孔的隨意性而導致現場爆破后洞渣粒徑大小離散、難以直接進行二次利用、周邊孔布孔間距和位置不準確導致爆破出現明顯的超欠挖等缺陷。因此，爆破孔布置的準確性直接關系到開挖質量的好壞，需按論證后的爆破設計要求進行炮孔布置。為解決掌子面炮孔布孔準確性差、效率低的難題，筆者結合工程實例，介紹了所研制的一種“隧道掌子面炮孔快速
四川水力發(fā)電 2020年6期2021-01-13
- 砂卵石地層礦山法施工隧道掌子面穩(wěn)定性評價方法
個問題，須先對掌子面的穩(wěn)定性進行判別，再采取相應的開挖和支護措施。本文引入砂類土圍巖基本質量指標SBQ（Sandy Soil Surrounding Rock Basic Quality Index）［7］和卵石土圍巖基本質量指標GBQ（Gravel Soil Surrounding Rock Basic Quality Index），對砂卵石地層隧道掌子面穩(wěn)定性進行評價。1 圍巖基本質量指標的提出SBQ是基于土的摩爾-庫侖強度理論提出的。文獻［7］通過室
鐵道建筑 2020年12期2021-01-09
- 富水斷層帶隧道突水突泥的臨界判據
了富水斷層帶對掌子面巖體位移和前方巖體松動圈的影響規(guī)律。文獻［7］結合工程實例，研究了水文條件和地質構造因素對隧道仰拱處涌突水影響規(guī)律。文獻［8］分析得到涌水突泥是由于隧道開挖產生大量新裂隙，圍巖條件惡化與地下水發(fā)育相互作用的結果。上述研究主要集中于富水斷層帶隧道突水突泥機理和超前預報技術，從多指標考慮突水突泥臨界判據的研究較少。鑒于此，本文以和順至邢臺鐵路天河山隧道為背景，采用數值模擬的方法綜合分析隧道掌子面臨近富水斷層帶過程中掌子面最大擠出變形、拱頂沉
鐵道建筑 2020年11期2020-12-07
- 斜井掌子面形狀與傾角對隧道開挖面穩(wěn)定性影響
趙丹，岳健斜井掌子面形狀與傾角對隧道開挖面穩(wěn)定性影響安永林1, 2，李佳豪1, 2，趙丹3, 4，岳健2(1. 湖南科技大學 巖土工程穩(wěn)定控制與健康監(jiān)測省重點實驗室，湖南 湘潭 411201；2. 湖南科技大學 土木工程學院，湖南 湘潭 411201；3. 長沙市軌道交通集團有限公司，湖南 長沙 410000；4. 中南大學 地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410075)基于強度折減極限有限元法，建立直立形、傾斜形和曲面形3種掌子面形狀的模型。針對不同
鐵道科學與工程學報 2020年10期2020-11-19
- 今天，我說不出一句祝愿（組詩）
是回家的路每個掌子面都有我的瓢盆鍋碗采煤機幾個循環(huán)卸載坑什么時候會滿都是小菜一盤看著冒尖的溜煤眼我和我的弟兄們大嘴咧咧今兒又是肚兒圓4掌子面的黑沒人用一條白毛巾打眼兄弟們說我眼白特靚這就夠了我喜歡扎一條紅腰帶父母妻兒說能辟邪保安全我不信他們的話卻總把嘴唇舐得賊紅就像那條紅紅的紅腰帶5緊抱一盞礦燈我從一個掌子面轉移到另一個掌子面在垮塌的落山，我分享著橫刀立馬的雄壯在一步步縮短的皮帶上我看到兄弟們橫飛的汗水又長成一座座高山
娘子關 2020年5期2020-11-18
- 開挖過程隧道掌子面穩(wěn)定性研究綜述
挖過程中，隧道掌子面穩(wěn)定性的研究不多，而在實際工程中，經常會遇到開挖面坍塌而引起施工延期、危害人員安全的事故，如奧地利陶恩公路隧道、南昆線家竹箐鐵路隧道以及臥龍隧道等，都發(fā)生掌子面坍塌現象，南昆線家竹箐隧道在施工過程中掌子面附近拱頂沉降達240 cm，隧道產生嚴重的大變形，影響開挖進度，所以對開挖面穩(wěn)定性的研究極為重要。本文將結合工程實例并對前人科研成果進行總結，論述了海內外對掌子面穩(wěn)定性問題的研究現狀以及存在的問題，并且闡述隧道施工掌子面失穩(wěn)的特點。1
四川建筑 2020年5期2020-11-16
- 軟弱圍巖隧道機械化全斷面施工超前支護體系設計方法研究
但開挖面積大，掌子面易失穩(wěn)、塌方，因此目前主要應用于Ⅰ～Ⅲ級圍巖，軟弱圍巖條件下，主要采用傳統(tǒng)臺階法，而合理的超前支護措施，能有效提高掌子面穩(wěn)定性，是實現軟弱圍巖隧道機械化全斷面開挖的技術保證[3-4]。隧道掌子面穩(wěn)定性分析主要有極限分析法、極限平衡法，其中極限平衡法的計算模型相對簡單、明確，得到了廣泛的應用，最具代表性的是文獻[5]提出的經典楔形體模型，為提高該模型的準確性，大量學者對此模型進行了改進、修正[6-8]。隧道工程中常用的超前支護措施有：超前
鐵道學報 2020年8期2020-09-07
- 新意法與淺埋暗挖法施工隧道力學效應的對比分析
應的分析僅限于掌子面的后方， 僅對洞周收斂和地表沉降進行分析； 新意法則不僅對掌子面后方的地層變形反應(收斂)進行分析， 而且更注重對掌子面及掌子面前方地層的變形反應(掌子面擠出變形和預收斂)進行分析。 兩種方法對地層變形反應的控制方式也不同: 淺埋暗挖法重視前方輪廓的預加固， 調動掌子面部分圍巖自承能力， 給掌子面后方的圍巖施加徑向約束， 為被動控制變形方法；新意法則提出了保護超前核心圍巖， 充分調動和發(fā)揮超前核心圍巖的自承能力， 通過加固掌子面超前核心
特種結構 2020年4期2020-09-06
- 干砂地層盾構隧道掌子面失穩(wěn)試驗研究
主要手段。然而掌子面失穩(wěn)造成的地表變形甚至坍塌事故在北京、上海等地都曾發(fā)生過。因此，掌子面失穩(wěn)研究是盾構施工技術中的關鍵一環(huán)。模型試驗研究由于可以模擬實際工況下的掌子面失穩(wěn)，為了排除土壓力盒、應變片等測量元件對模型試驗的影響，采用對稱理論和相似原理并運用PIV（粒子圖像測速技術）技術獲得干砂地層不同埋深比（C/D=0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0。其中，C為覆土厚度；D為隧道直徑）下地表變形規(guī)律及掌子面破壞模式。2 PI V分析原理本試驗圖像
工程建設與設計 2020年12期2020-07-25
- FLAC3D中強度折減法確定掌子面極限支護壓力
均為防水結構，掌子面作為唯一的透水面為地下水的滲流提供了通道，因此隧道里的涌水災害大多發(fā)生在掌子面及其前方位置。特別是在隧道處于砂層或軟弱圍巖地層，發(fā)生涌水災害時，往往會伴隨著突泥和流砂等災害，大幅度減弱掌子面的穩(wěn)定性，使掌子面出現塌方。目前對滲流作用下掌子面的穩(wěn)定性已經有了大量的研究，對掌子面的研究主要有以下3種方式：①理論分析；②模型相似實驗；③數值模擬方法。其中在掌子面極限支護壓力的確定方法中理論分析相關的研究偏多，Leca E等[4]通過土體的三維
工程與建設 2020年5期2020-06-05
- 基于特長隧道圍巖穩(wěn)定性分析的施工開挖方法
、專家咨詢以及掌子面圍巖穩(wěn)定性初步判定目前幫福隧道施工現場已具備機械化施工的基本條件，隧道進口右洞，掌子面圍巖為IV 級圍巖，圍巖較完整，穩(wěn)定性較好，現場采用全斷面開挖，作業(yè)空間大具備利用多臂鑿巖臺車進行鉆爆施工的有利條件[2]。2 隧道圍巖穩(wěn)定性分析2.1 擬建數值模型根據幫福隧道掌子面目前的IV 級圍巖情況，建立三維數值模型，圍巖及襯砌結構參數根據《公路隧道設計細則》JTG/T D70-2010 取值。通過數值模擬，分析掌子面的圍巖穩(wěn)定性、開挖進尺及管
智能建筑與智慧城市 2020年4期2020-04-29
- 軟弱圍巖隧道掌子面極限支護壓力研究
常不能及時跟進掌子面，使得“及早閉合”這一原則很難實施。研究表明，掌子面超前核心土變形是導致隧道所有變形的真正原因[3]，提供及時合理的掌子面支護或加固措施，可以在全斷面開挖的情況下大大減小隧道的變形，從而實現軟弱圍巖隧道的機械化施工[4]。因此，如何確定隧道掌子面穩(wěn)定所需的支護力，成為軟弱圍巖隧道機械化開挖順利進行的關鍵。國內外學者對掌子面極限支護力的研究主要采用極限分析法和極限平衡法[5-10]。Leca[7]構造了隧道在砂土地層時掌子面的三維破壞模式
鐵道學報 2019年9期2019-10-18
- 公路隧道超前地質預報應用技術研究
情況類似的隧道掌子面施工具有重大意義?！娟P鍵詞】超前地質預報;隧道;TSP;掌子面中圖分類號： U452.11文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）21-0006-003DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.21.0020 引言近年來，我國公路建設又迎來了一次建設高潮，尤其是高速公路的建設[1]。在我國西南省份公路建設的一大難題就是公路隧道，在一些地形條件和地質構造復雜的地區(qū)，不良地質體、斷層帶、
科技視界 2019年21期2019-09-25
- 基于非完整拱效應的軟巖隧道掌子面變形及其控制研究
大斷面軟巖隧道掌子面變形及破壞問題對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響十分突出[1]，例如深圳市雷公山隧道由于掌子面產生較大變形，嚴重影響隧道圍巖穩(wěn)定性。深圳野豬山隧道掌子面圍巖節(jié)理發(fā)育，掌子面擠出位移明顯，嚴重影響隧道施工安全和工期。而大斷面軟巖隧道的支護設計及施工仍多以新奧法作為基礎理論，通過監(jiān)控量測隧道洞室收斂位移及拱頂沉降來反饋圍巖和支護結構動態(tài)響應，優(yōu)化支護結構參數[2]。在采用新奧法進行支護結構設計時，常采用二維計算方法，較少考慮掌子面變形的影響，而隧道開挖
中國地質災害與防治學報 2019年4期2019-09-06
- 構造破碎帶隧道掌子面穩(wěn)定性及加固效果分析
一旦控制不當，掌子面易發(fā)生失穩(wěn)，易產生支護開裂、侵限現象，甚至引發(fā)掌子面局部或大范圍坍塌[1]，所以急需提出合適的加固支護方案以保證施工順利進行。為尋求有效的隧道掌子面加固方案，相關學者進行了大量的研究并取得了一系列成果。馬國民等[2]對軟弱圍巖變形特征提出了鎖腳錨管+護拱+仰拱底部鋼管樁組合的掌子面后方位移控制支護加固方案，極大提升了隧道掌子面的穩(wěn)定性。李喆[3]提出管棚預支護對隧道掌子面穩(wěn)定性的分析，得出管棚預加固能有效提升掌子面穩(wěn)定性。孫連勇等[4]
鐵道建筑 2019年7期2019-08-08
- 滲透力對新奧法隧道掌子面穩(wěn)定性的影響
力對新奧法隧道掌子面穩(wěn)定性的影響黃戡1，安永林2,3，岳健2,3，曾賢臣3，李佳豪3，張藝杰1，王棟1(1. 長沙理工大學 土木工程學院，湖南 長沙，410114；2. 湖南科技大學 巖土工程穩(wěn)定控制與健康監(jiān)測湖南省重點實驗室，湖南 湘潭，411201；3. 湖南科技大學 土木工程學院，湖南 湘潭，411201)因實際掌子面沒有支護力，用支護力反映新奧法隧道掌子面穩(wěn)定性存在缺陷，為此，提出用虛擬支護力表示。在分析滲流場基礎上，結合強度折減法和極限分析上限法
中南大學學報（自然科學版） 2019年5期2019-06-13
- 富水程度及飽水時間對隧道掌子面穩(wěn)定性影響
飽水時間對隧道掌子面穩(wěn)定性影響安永林1, 2，曾賢臣2，趙丹3，岳健1, 2，胡文軒2，歐陽鵬博2(1. 湖南科技大學 巖土工程穩(wěn)定控制與健康監(jiān)測省重點實驗室，湖南 湘潭 411201；2. 湖南科技大學 土木工程學院，湖南 湘潭 411201；3. 長沙市軌道交通集團有限公司，湖南 長沙 410000)為了分析富水程度及飽水時間對隧道掌子面穩(wěn)定的影響，建議非飽和圍巖強度參數是圍巖含水量或者飽和度的函數；飽和圍巖強度參數是圍巖飽水時間的函數。如受實驗及經費
鐵道科學與工程學報 2019年5期2019-06-06
- 飽水砂性地層隧道掌子面穩(wěn)定性分析
小，自穩(wěn)性差，掌子面穩(wěn)定問題成為隧道施工中的重要問題。尤其是在高水壓條件下，滲流作用將嚴重影響飽水砂性地層隧道掌子面穩(wěn)定性。針對隧道掌子面穩(wěn)定性問題，相關學者開展了一些研究工作。Anagnostou等[1]基于三維楔形體模型提出了考慮地下水滲流的掌子面極限支護力計算方法。秦建設[2]采用有限差分程序FLAC3D研究了掌子面變形與破壞機理。胡欣雨[3]采用二維顆粒離散元程序PFC2D研究了不同地層條件下掌子面失穩(wěn)破壞模式。童建軍[4]針對廈門翔安海底隧道飽水
福建交通科技 2019年2期2019-05-18
- 考慮縱坡的隧道掌子面穩(wěn)定性上限有限元分析
)1 引言隧道掌子面穩(wěn)定性是工程中非常關注的問題，文獻調研發(fā)現，從理論分析或數值計算方面對此已開展不少工作。例如：楊峰、孫雁軍、陽軍生等分別以構建破壞模式、應用剛體平動運動單元和自適應上限有限元方法，研究了淺埋隧道掌子面穩(wěn)定性問題；呂璽琳和黃茂松等采用極限分析上限法和極限平衡法，研究了盾構開挖面極限支護壓力；王金麒等考慮掌子面旋轉破壞模式，依據村山公式對數螺旋線假定及上限原理，分析了隧道掌子面極限支護壓力；周森等構造了隧道雙向開挖工作面剛體滑塊體系破壞模式
中外公路 2019年5期2019-04-16
- 隧道掌子面穩(wěn)定性分析的一種簡化方法
道時，如何控制掌子面穩(wěn)定并采取及時、有效的預加固措施一直是隧道工程設計和施工領域的一大難點。目前，隧道掌子面穩(wěn)定分析已經引起廣大隧道工作者的關注，并在理論分析、數值計算兩方面得到很多有益的成果[5-11]。在理論分析方面，Müller-Kirchenbauer提出掌子面微穩(wěn)定模型，主要適用于由顆粒狀物質構成的掌子面穩(wěn)定分析，此種圍巖具有非常低的黏聚力。Davis等[12]運用極限平衡法來分析隧道掌子面的穩(wěn)定性，構建了4種有效的淺埋隧道拱頂塌方模式，計算了隧
筑路機械與施工機械化 2019年3期2019-04-15
- 上軟下硬地層隧道掌子面穩(wěn)定性及塌方形態(tài)
此復合地層，則掌子面會遇到上軟下硬的情況，隧道開挖會造成圍巖變形受力不均勻，施工不慎或支護不當會引起塌方，如土家灣隧道[1]。國內外學者對復合地層以及盾構開挖面支護力做了相關研究：Rui Carrilho Gomes[2]利用數值軟件模擬分析了2種地層條件下隧道地震響應；Salvador Senent[3]基于極限分析法討論了層狀地層中隧道局部塌方可能性；kos Tóth[4]統(tǒng)計分析了隧道掘進機TBM掘進速率與復合地層的關系； K.M. Neaupane
中國鐵道科學 2019年1期2019-02-18
- 基于雙剪強度理論的巖溶隧道掌子面防突厚度分析
道中富水溶腔對掌子面造成的突水問題進行探討。近些年隨著我國交通基礎設施的大力發(fā)展，尤其在山區(qū)，經常會遇到需要開挖隧道的情況。在巖溶地區(qū)，由于地下水的溶蝕作用，很容易形成具有高壓富水溶腔。在隧道開挖的過程中，當遇到前方分布有高壓富水溶腔的情況時，很容易造成掌子面突水及隧道的垮塌、人員傷亡等工程事故。因此，合理地解決巖溶區(qū)隧道掌子面的防突水問題，具有重要的工程和經濟意義。目前，針對巖溶區(qū)隧道掌子面的防突水問題，已有很多學者對此進行了研究。郭佳奇等基于厚板理論對
西部交通科技 2018年9期2018-11-22
- 卸荷對隧道掌子面漸進失穩(wěn)坍方影響
博?卸荷對隧道掌子面漸進失穩(wěn)坍方影響安永林1, 2，胡文軒2，岳健1, 2，歐陽鵬博2(1. 湖南科技大學 巖土工程穩(wěn)定控制與健康監(jiān)測省重點實驗室，湖南 湘潭 411201； 2. 湖南科技大學 土木工程學院，湖南 湘潭 411201)通過應力釋放模擬卸荷的大小，結合強度折減有限元法分析卸荷對掌子面穩(wěn)定性、坍方破壞形態(tài)與應力路徑的影響，并同極限分析的結果作對比。研究結果表明：隨著卸荷量增大，掌子面安全系數整體非線性降低，前期降低梯度較后期大，應重視早支護對
鐵道科學與工程學報 2018年9期2018-10-08
- 軟弱圍巖掌子面擠出變形影響因素分析
道施工過程中，掌子面擠出變形非常明顯，最新的研究結果顯示，掌子面擠出變形對隧道的穩(wěn)定性有很大影響。本文以臺階法為例，考慮Ⅴ、Ⅵ級軟弱圍巖，對影響掌子面擠出變形量的主要因素，包括圍巖級別、埋深、地應力組合狀態(tài)等進行有限元計算分析，從而對現場施工提供一定的參考。關鍵詞：軟弱圍巖；臺階法；掌子面；擠出變形DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.0760 引言隨著我國高速鐵路技術的不斷發(fā)展，為了克服客運專線上高速列車在隧道內運行
山東工業(yè)技術 2018年16期2018-09-26
- 鄭萬高鐵大斷面巖質隧道掌子面穩(wěn)定性評價及控制措施
概念，除了包括掌子面的穩(wěn)定性，還包括隧道洞身的穩(wěn)定性。隧道洞身穩(wěn)定性作為支護設計的重要依據，決定了支護剛度和合理的支護時機。目前的相關研究認為掌子面穩(wěn)定性是進行超前支護選型和參數設計的重要依據[1-2]。關于隧道圍巖穩(wěn)定性的分類和判別，已經有很多研究，例如： 文獻[3]對軟弱圍巖的變形機制及控制措施進行了研究； 文獻[4]以位移作為判據對隧道穩(wěn)定性進行了判別。對于掌子面穩(wěn)定性，近年來雖有較多的研究[5-6]，但是由于判別指標獲取方法較為復雜，在施工階段的應
隧道建設(中英文) 2018年8期2018-09-22
- 隧道開挖對掌子面前方圍巖影響范圍研究
差，這就對隧道掌子面自身的穩(wěn)定提出了更高要求，而且掌子面的穩(wěn)定與否在施工中對整個隧道的穩(wěn)定也會產生重要影響。參考前人研究成果后，在Ⅴ、Ⅵ級圍巖條件下，以目前施工中最常用的臺階法為例，利用大型有限元軟件ANSYS，重點分析掌子面擠出變形發(fā)生發(fā)展規(guī)律，掌子面前方圍巖空間效應區(qū)內的位移、應力的分布規(guī)律，從而得出了掌子面開挖對前方圍巖的影響范圍。[關鍵詞]軟弱圍巖；臺階法；掌子面；施工效應[中圖分類號]U456.31 [文獻標識碼]A隨著現在交通的迅速發(fā)展，地下工
農村經濟與科技 2018年14期2018-05-14
- 地鐵暗挖隧道傾斜掌子面開挖研究
：隧道開挖時，掌子面同時出現較大的水平及豎向位移，尤其是其上半部，出現了很大的變形，為隧道開挖最危險的區(qū)域；施工中隧道拱頂圍巖發(fā)生松動，其范圍取決于隧道埋深及斷面尺寸，軟弱或砂質圍巖中拱頂松動區(qū)可向上擴展相當于兩倍洞徑的高度。Oreste等[3]使用FLAC，對覆跨比為1、2、5的隧道進行了3D建模分析。研究認為：對無黏性土，在無地層預加固的情況下，即使覆跨比為2，隧道開挖形成的拱頂塑性區(qū)也能貫通至地表；而對黏性土，其塑性區(qū)則集中于掌子面前上方，向上擴展有
四川建筑 2018年5期2018-04-11
- 穿越斷層破碎帶時隧道掌子面穩(wěn)定性分析
程中的各個位置掌子面位移變化特征。1 掌子面穩(wěn)定性研究現狀圍巖穩(wěn)定性問題是隧道施工安全的重要前提，在地形、地貌及地質條件復雜的西部地區(qū)修建長大隧道工程將會遇到更多的不良地質條件，施工中極易引發(fā)塌方、突涌水等災害事故。在各種不良地質條件中，斷層破碎帶是重要的地質災害源[1]。周森[2]等人利用Matlab編制計算程序進行優(yōu)化求解，通過算例得到了不同邊界條件下維持淺埋隧道掌子面穩(wěn)定所需支護反力系數，解釋了淺埋隧道掌子面失穩(wěn)機理；常喬磊[3]采用3DEC計算模擬
四川建筑 2018年5期2018-04-11
- 清水建設開發(fā)出掌子面坍塌振動監(jiān)測雷達系統(tǒng)
波雷達監(jiān)測隧道掌子面坍塌振動的系統(tǒng)。通過使用毫米波雷達，即使在粉塵飛舞的惡劣環(huán)境中，也能夠在無損雷達直線前進、穿透性能的前提下監(jiān)測掌子面；即使作業(yè)人員進入雷達和掌子面之間的區(qū)域，也不會引起反應，能夠針對整個掌子面進行實時監(jiān)測。該系統(tǒng)由毫米波雷達和數碼相機為一體的測量系統(tǒng)、電腦(系統(tǒng)控制)、硬盤(記錄)組成。使用雷達確認掌子面的位移，同時按照0.1 mm單位監(jiān)測肉眼看不到的微細振動。 掌子面的位移狀況能夠通過實時顯示在電腦上的位移量和位移速度分布圖進行確認，
隧道建設(中英文) 2018年9期2018-03-24
- 軟弱圍巖大斷面隧道開挖面變形控制技術
中洞口段易出現掌子面滑塌甚至冒頂事故；隧道圍巖為粉質黏土，開挖容易造成圍巖沉降過大、失穩(wěn)、坍塌等危險；該地區(qū)雨水充足，土壤含水量較大，對拱部及周圍巖體的壓力增大，隧道開挖時易出現淋雨狀或涌泉狀出水。2 隧道開挖變形模擬2.1 模型的建立根據現場的工程情況，該項目的圍巖條件取為Ⅴ級。對該工程建立有限元模型（如圖1所示），以分析隧道開挖時地表沉降和掌子面的變形情況。為了符合實際的施工情況，該隧道的開挖模擬采用全斷面開挖，以此反應隧道開挖圍巖的真實變形，且模擬不
城市軌道交通研究 2018年1期2018-01-21
- 師傅是我入黨的領路人（散文）
天早來晚走，在掌子面哪里危險，哪里就有我的身影；哪里任務重，我就出現在哪里。每個月有幾天就上幾天的班，從不休工。師傅雖然身份變成了李副礦長，但是卻念念不忘掌子面。每天必到我們掌子面，對安全質量提出一些好的建議和措施。在我們煤礦井下12個采煤班組中，我所帶領的班組的原煤產量和安全指標每個月全礦匯總時都是名列前茅。為此，師傅還鼓勵我積極地向礦采煤隊黨支部遞交了入黨申請書，并答應做我的入黨介紹人。采煤隊支部書記對我很滿意，當他得知師傅做我的入黨介紹人時，夸我強將
草原 2017年10期2017-10-21
- 隧道CRD工法中臺階長度對掌子面穩(wěn)定性影響研究
法中臺階長度對掌子面穩(wěn)定性影響研究文 輝 孫 壽(中交隧道局第二工程有限公司,陜西 西安 710007)以某左右線分離式四車道隧道洞口段為例，建立了三維數值仿真模型，對采用4步CRD法施工時臺階長度對掌子面穩(wěn)定性的影響進行了研究，研究表明，CRD法分部開挖時，掌子面縱向位移隨分部開挖臺階長度增大而減小，臺階長度增大有利于掌子面穩(wěn)定。隧道工程，CRD工法，臺階長度，掌子面穩(wěn)定性0 引言某左右線分離式四車道隧道洞口段埋深20 m～30 m，地面坡度較緩。洞口段
山西建筑 2017年17期2017-07-24
- 基于歐洲規(guī)范體系下的EPB盾構隧道掌子面穩(wěn)定性分析與研究
EPB盾構隧道掌子面穩(wěn)定性分析與研究何愛華1， 陳岳南2， 謝家化2， 丁遠見2(1.中鐵隧道勘測設計院有限公司， 天津 300133； 2.“Red Line Project”現場設計項目部， 以色列 特拉維夫 67017)立足于以色列“Red Line Project”工程實際，以常年駐海外巖土-結構設計的工作經驗為支撐，分析總結了暗挖盾構隧道掘進過程中，歐洲規(guī)范體系下掌子面穩(wěn)定性分析的設計理念與設計流程；采用國際普遍認可的分析理論，對EPB盾構隧道推
湖南交通科技 2016年4期2017-01-10
- 軟弱圍巖隧道掌子面穩(wěn)定性模擬分析與加固處治措施
）軟弱圍巖隧道掌子面穩(wěn)定性模擬分析與加固處治措施■林榮光（福州中咨工程咨詢有限公司，閩侯350108）本文以省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程吊公嶺隧道、湆頭嶺隧道為工程背景，采用有限元分析軟件對掌子面穩(wěn)定性進行模擬分析，在對掌子面加固、提高初支強度等措施效果分析的基礎上，依托工程采用管棚法對掌子面進行加固，效果良好，可為同類工程施工提供一定的參考。軟弱圍巖隧道施工掌子面穩(wěn)定支護加固0 前言隧道軟弱圍巖的安全施工不僅要滿足工程工期要求，也是避免人員傷
福建交通科技 2016年4期2016-10-09
- 施工隧道穿越昔格達地層失效機制及對策
隧道，含水率，掌子面1 概述昔格達地層作為攀西地區(qū)的一套半成巖，遇水軟化快和透水性差等特性導致昔格達地層不宜直接作為回填土和在其之上修建構筑物。但通過對該地層進行改性以及特殊的降排水措施后取得了較為滿意的結果，較為典型的工程案例有攀枝花學院的加竹筋三七灰土改性昔格達足球場高邊坡［1，2］和攀枝花機場滑坡治理［3-5］。2014年成昆鐵路復線正式開工，作為連接西部地區(qū)的重要鐵路樞紐，鐵路隧道施工又將在穿越昔格達地層面臨新的挑戰(zhàn)。筆者通過對隧道在穿越昔格達地層
山西建筑 2016年6期2016-07-18
- 高海拔高寒隧道復雜地質段施工技術
隧道，涌水量，掌子面，施工方案長拉山隧道是目前世界上海拔最高的公路隧道，全長2 400 m，洞口海拔高程4 498 m，是青海省省道309線多拉麻科至雜多段公路的關鍵控制性工程。該隧道地處青南高原，是典型的高原嚴寒隧道，地質情況復雜，受涌水、斷裂帶、圍巖破碎等因素影響，施工難度遠遠超出預期。作為目前國內公路海拔最高的隧道，該隧道施工中存在著軟弱圍巖大變形、突水涌水、圍巖失穩(wěn)等風險，屬高風險隧道。當地施工氣候環(huán)境惡劣、高寒缺氧、空氣稀薄，冬季空氣氧含量為內地
山西建筑 2016年6期2016-04-08
- 軟巖隧道掌子面玻璃纖維錨桿加固參數研究
31)軟巖隧道掌子面玻璃纖維錨桿加固參數研究崔柔柔，楊其新，蔣雅君(西南交通大學交通隧道工程教育部重點實驗室，土木工程學院，成都 610031)新意法的核心思想是通過調節(jié)超前核心土的強度和剛度來控制圍巖變形。通過數值計算方法模擬掌子面玻璃纖維錨桿加固參數(加固長度、搭接長度、加固范圍)在軟巖隧道變形中的作用，得出軟巖隧道的變形規(guī)律。結果表明：(1)加固超前核心土能有效控制隧道變形；(2)根據隧道預收斂變形可以確定錨桿長度，根據掌子面失穩(wěn)機理和破裂面的深度可
鐵道標準設計 2015年11期2015-11-25
- TRT6000在隧道超前地質預報中的應用
000，隧道，掌子面，超前地質預報Abstract The TRT6000 type system for the geological advanced prediction in the tunnel is one kind of seismic reflection tomography system which is produced by C - Thru Ground engineering Co.， LTD . C - Thru Ground
建筑工程技術與設計 2015年33期2015-10-21
- 漫談礦山法隧道技術講座第一講－ 圍巖
漿、超前支護、掌子面支護等)，來利用和改變其特性。"為我所用"是礦山法隧道施工技術發(fā)展的重要趨勢。3)從設計角度看，圍巖也是作用在隧道結構上的"荷載"。任何結構物的設計，都需要有一個明確的荷載。而隧道結構的荷載從理論上是:在無支護條件下是開挖后的應力重分配的結果;在有支護的條件下則是支護與圍巖相互作用的結果。因此，其受到支護剛性、圍巖剛性、支護設置時間以及施工方法的影響。但這種荷載(應力)與開挖、支護技術有關，是可變的、可控的。這是隧道結構物作用荷載的基本
隧道建設(中英文) 2015年10期2015-05-06
- 數碼攝影圖像處理技術及其在隧道地質判釋中的應用研究
施工過程中，對掌子面前方的地質情況作出準確、及時的預報是非常重要的。目前對掌子面進行分析的傳統(tǒng)方法是人工地質素描，這種方法的分析結果因分析人員的經驗、學識等的不同而不盡相同，獲得的數據缺乏一致性和可比性，超前地質預報效果較差。在此背景下，本論文以貴陽市貴金線（金陽段）3號隧道為工程依托，對數碼攝影圖像處理技術及其在隧道地質判釋中的應用進行研究，形成圖像處理系統(tǒng)，以期研究成果進一步完善和豐富隧道超前地質預報手段。1 依托工程概況貴金線3號隧道位于貴陽市主城區(qū)
重慶建筑 2013年3期2013-09-25
- 軟巖隧道掌子面擠出與拱頂沉降變形相關性
現:變形反應從掌子面前方的超前核心土開始，隨之逐步沿隧道向后發(fā)展;而且變形不僅包括收斂變形，而是由擠出變形、預收斂及收斂變形組成。隧道掌子面和超前核心土體系的變形反應與隧道變形之間有直接聯系，而且前者是因后者是果。從而強調監(jiān)控掌子面～超前核心土體系變形反應的重要性，而不是只監(jiān)控隧道自身的變形，對于這方面的研究，國外已經取得了一定的成果[1-5］。針對隧道變形方面，國內也有一些相關研究。文獻[6］研究了長大隧道軟弱圍巖段施工大變形的預測方法，運用BP神經網絡
河南科技大學學報(自然科學版) 2013年3期2013-07-13
- 不良水文地質條件下的斜井施工技術
下水主要集中于掌子面下部，如果處理的不好，地下水的大量涌出將造成開挖工作無法進行，甚至于造成土洞斜井開挖失敗。在山西萬家寨引黃北干支北03-1土洞斜井開挖施工中，地下水極為豐富，水量達到450 m3/h，如此大的水量給斜井開挖工作帶來了極大困難。對于這樣大的水量，從現有文獻資料看，目前尚沒有成熟、完整的施工經驗可供借鑒，因此，進行特大涌水條件下土洞斜井開挖施工工藝研究是非常必要的。2 工程基本情況萬家寨引黃北干支北03-1支洞位于山西省朔州市平魯區(qū)下水頭鄉(xiāng)
四川水力發(fā)電 2013年1期2013-07-12
- 數字圖像處理在隧道工程地質分析中的應用研究
通常會對出露的掌子面、圍巖等進行分析。對隧道掌子面而言，隧道開挖過程中形成的掌子面隨地質情況不同而不同，其中蘊含的信息量巨大，然而要提取出其中的有用信息并加以分析利用卻并不容易。施工現場受各種因素的制約，通常不允許在施工現場逗留太多時間對隧道掌子面進行觀測和分析。另外，受技術條件限制，很多情況下仍然通過技術人員，根據既定的記錄格式，進行實錄填寫。如填寫人員無實際經驗，往往造成填寫漏項或出現失誤，而導致圍巖分級的判斷不正確或出現失誤。因此，如何快速、可靠、客
鐵道標準設計 2013年11期2013-01-17
- 核心土對黃土隧道穩(wěn)定性影響的有限元分析
穩(wěn)定性問題，對掌子面的穩(wěn)定性研究不多。而根據國內外最新研究結果，對于軟巖隧道掌子面及前方圍巖的穩(wěn)定性不可忽視。本文以中條山公路隧道黃土段施工為實例，運用有限元軟件Midas.gts，分析臺階長度、核心土長度與隧道掌子面的縱向位移及圍巖的變形之間的關系，通過對比分析來指導施工。1 工程背景1.1 工程概況中條山隧道位于山西省運城市的西南部，起點位于鹽湖區(qū)解州鎮(zhèn)，終點為芮城縣陌南鎮(zhèn)石坡村，呈南北走向，其中隧道起訖里程YK5+679～YK15+350，全長9 6
山西建筑 2012年5期2012-08-20
- 優(yōu)化掌子面編錄系統(tǒng)在隧道地質超前預報中的應用
果不能及時的對掌子面前方地層情況進行預測，一味地按照設計圍巖級別進行開挖支護，很容易造成施工中掌子面塌方，不僅延誤了工期，也給工程質量造成一定的影響，因此施工過程中對掌子面前方地質狀況預報的重要性日益顯露出來[1]。掌子面編錄法是對開挖后隧道掌子面的地質狀況在現場調查，并進行編錄，采集必要的數據。包括對掌子面地層巖性、巖層產狀、節(jié)理產狀及間距、斷層面產狀、條帶狀不良地質體、溶洞等進行詳細編錄，依據掌子面揭露的不良地質體產狀、單壁始見位置，通過一系列三角函數
科技傳播 2012年11期2012-02-01