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高地应力软岩隧道围岩稳定性分析及变形控制措施

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2022年第5期 23-26页

作者：陶文斌张志峰陈星安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司安徽合肥230088

针对高地应力场软岩隧道变形难以控制的难题,以毛羽山隧道为依托工程,对毛羽山隧道工程地质环境进行调研,进而对隧道围岩的赋存进行了解;在此基础上,对毛羽山隧道大变形机制及围岩控制进行分析,重点建立毛羽山隧道掘进支护计算模型,并... 详细信息

针对高地应力场软岩隧道变形难以控制的难题,以毛羽山隧道为依托工程,对毛羽山隧道工程地质环境进行调研,进而对隧道围岩的赋存进行了解;在此基础上,对毛羽山隧道大变形机制及围岩控制进行分析,重点建立毛羽山隧道掘进支护计算模型,并对隧道围岩力学性质及锚杆预应力支护作用展开分析,最后通过对围岩控制机理进行总结,得出高应力软岩隧道开挖后尽快使围岩恢复为三向受力状态,并通过增加锚杆预应力,提高围岩自身的承载力,为高地应力软岩隧道变形控制技术研究提供基础。

关键词：高地应力软岩隧道围岩稳定性变形控制

预应力锚索在高地应力软岩隧道的控变应用效果分析

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公路交通技术 2022年第6期38卷 129-135,141页

作者：张银金秦峰招商局重庆公路工程检测中心有限公司重庆400067

为解决高地应力软岩隧道的施工变形控制问题,渭武高速木寨岭公路隧道先后采用锚喷钢架、NPR恒阻锚索、预应力锚索等3种支护方案,通过现场监控量测实测数据,对3种不同方案的控变效果进行对比分析。结果表明:1)预应力锚索支护与NPR恒阻锚... 详细信息

为解决高地应力软岩隧道的施工变形控制问题,渭武高速木寨岭公路隧道先后采用锚喷钢架、NPR恒阻锚索、预应力锚索等3种支护方案,通过现场监控量测实测数据,对3种不同方案的控变效果进行对比分析。结果表明:1)预应力锚索支护与NPR恒阻锚索支护对高地应力软岩隧道的控变效果较为接近,相较锚喷钢架支护,控变效果显著提高,隧道变形最大值控制在450 mm以内;2)3种支护方案中,预应力锚索的控变效果最佳。建议在高地应力软岩或类似大变形隧道施工中采用预应力锚索进行支护,更利于围岩及支护结构稳定。

关键词：预应力锚索 NPR恒阻锚索高地应力软岩隧道监控量测控变

极高地应力软岩隧道超前导洞应力释放及多层支护变形控制技术

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隧道建设 2017年第7期37卷 832-837页

作者：尤显明李沿宗中铁隧道集团有限公司河南洛阳471009

为了解决极高地应力软岩隧道大变形控制难题,以兰渝铁路木寨岭隧道岭脊核心段施工为例,通过现场试验和数据分析,得到如下主要结论:1)提出了"先放后抗,抗放结合,锚固加强"的变形控制理念;2)得出了该隧道岭脊核心段"超前导洞应力释放+圆形... 详细信息

为了解决极高地应力软岩隧道大变形控制难题,以兰渝铁路木寨岭隧道岭脊核心段施工为例,通过现场试验和数据分析,得到如下主要结论:1)提出了"先放后抗,抗放结合,锚固加强"的变形控制理念;2)得出了该隧道岭脊核心段"超前导洞应力释放+圆形4层支护结构+径向注浆+长锚杆+长锚索"综合变形控制方案;3)超前导洞应力释放效果明显,正洞累计变形减小幅度约为34%;4)得到了圆形多层支护结构变形规律;5)累计变形均控制在设计预留变形量内,保证了该隧道岭脊核心段大变形控制效果。

关键词：高地应力软岩隧道超前导洞应力释放多层支护变形控制

木寨岭岭脊段高地应力软岩隧道变形规律及支护技术研究

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木寨岭岭脊段高地应力软岩隧道变形规律及支护技术研究

作者：赵建明北京交通大学

学位级别：硕士

兰渝铁路木寨岭隧道位于甘肃省境内,是铁道部命名的“极高风险隧道”。木寨岭隧道进入岭脊段后,施工遭遇重重困难。论文以木寨岭岭脊段隧道为研究背景,结合现场施工方法、监测量控,运用数值模拟方法对高地应力软岩隧道的变形规律、衬砌... 详细信息

兰渝铁路木寨岭隧道位于甘肃省境内,是铁道部命名的“极高风险隧道”。木寨岭隧道进入岭脊段后,施工遭遇重重困难。论文以木寨岭岭脊段隧道为研究背景,结合现场施工方法、监测量控,运用数值模拟方法对高地应力软岩隧道的变形规律、衬砌-围岩结构体系受力特征及支护技术等方面进行分析研究。论文针对木寨岭岭脊段隧道初支变形、二衬开裂、开挖支护技术等问题展开了以下研究：(1)根据木寨岭岭脊段隧道地层岩性、地质构造与地应力情况,结合现场勘查资料、室内试验和理论计算,确定围岩的强度参数、变形参数及地应力值、侧压力系数。(2)通过监测数据和数值模拟计算,分析木寨岭岭脊段高地应力软岩隧道未施作衬砌段的大变形规律。(3)分析衬砌-围岩结构体系的受力特征。首先分析围岩结构体系中应力松弛区的作用,然后进一步分析应力松弛区弹性模量Er、厚度Lα、侧压力系数五及隧道形状对衬砌-围岩结构体系受力特征的影响,最后分析衬砌开裂原因。(4)从初支变形、围岩塑性区、围岩应力和初支应力等方面,对圆形断面导洞扩挖方案和马蹄形断面三台阶方案进行对比分析。最后,利用应力松弛区的理念,对导洞扩挖方案的衬砌结构安全性进行了初步评估。

关键词：高地应力软岩隧道岭脊段变形规律超前导洞法支护技术应力松弛区

双层初期支护在云屯堡隧道高地应力软岩洞段中的应用

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隧道建设（中英文） 2020年第1期40卷 90-98页

作者：钟友江刘世杰吴建和中铁二局集团有限公司

为研究隧道双层初期支护中第2层支护的钢拱架设置方式和施作时机,结合成兰铁路云屯堡隧道高地应力软岩隧道工程,对高地应力软岩大变形隧道双层初期支护中内、外2层钢拱架的布设方式和第2层初期支护的施作时机进行分析和研究。由研究结... 详细信息

为研究隧道双层初期支护中第2层支护的钢拱架设置方式和施作时机,结合成兰铁路云屯堡隧道高地应力软岩隧道工程,对高地应力软岩大变形隧道双层初期支护中内、外2层钢拱架的布设方式和第2层初期支护的施作时机进行分析和研究。由研究结果可知:1)双层初期支护中钢拱架采取交错的布置方式更有利于初期支护结构受力和围岩变形控制;2)第2层初期支护应在第1层初期支护结构不被破坏前及时施作,对于云屯堡隧道来说,第2层初期支护施作滞后掌子面的距离在7m内较好。

关键词：高地应力软岩隧道双层初期支护钢拱架布置方式施作时机

高地应力典型软岩卸荷力学特性及主动支护力学机理研究

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高地应力典型软岩卸荷力学特性及主动支护力学机理研究

作者：赵大铭西南交通大学

学位级别：硕士

我国幅员辽阔,地质条件复杂,随着西部开发、“一带一路”等战略规划的实施,我国隧道工程逐渐向西部高地应力挤压区域延伸。由于极高的地应力造成软弱围岩挤压严重,变形较大,在这一地区修建隧道,常常面临软岩大变形问题,严重危及支护结... 详细信息

我国幅员辽阔,地质条件复杂,随着西部开发、“一带一路”等战略规划的实施,我国隧道工程逐渐向西部高地应力挤压区域延伸。由于极高的地应力造成软弱围岩挤压严重,变形较大,在这一地区修建隧道,常常面临软岩大变形问题,严重危及支护结构安全,该问题已成为制约隧道正常修建的瓶颈。围岩的变形及破坏与其应力状态密切相关,故解决该问题的前提是充分认识高地应力软岩由于开挖卸荷所表现出的力学特征,并在此基础上进一步明晰支护构件对围岩产生的力学影响,同时,虽然隧道软岩种类繁多,但是其力学性质具有一定程度的相似性。故本文综合采用文献调研、理论分析、数值模拟等研究方法,以典型软岩——泥岩隧道为例,基于其在高地应力卸荷路径下的力学特性,对主动支护——预应力锚杆及早高强喷射混凝土的支护作用力学机理进行研究,得到主要结论如下:1.采用文献调研、理论分析,以典型软岩——泥岩隧道为例,分析了软岩在三轴加载、卸荷路径下的受力特征,给出了在高地应力卸荷条件下对岩石强度参数的修正关系与变形参数随围压的变化公式,明确了软岩卸荷破坏后的力学参数劣化规律,并基于其揭示了主动支护力学机理。2.采用文献调研、理论分析和数值模拟,明确了预应力锚杆在围岩中产生的压应力分布规律,得出了系统预应力锚杆产生的连续压应力范围计算公式,基于典型软岩卸荷破坏后的力学参数劣化规律,探明了预应力锚杆对围岩的加固机理,明确了考虑围岩力学参数变化的预应力锚杆支护效果。3.采用文献调研和数值模拟,明确了喷混凝土支护的作用效果及各参数对其的影响,基于典型软岩卸荷破坏后的力学参数劣化规律,探明了喷混凝土的支护力学机理,明确了考虑围岩力学参数变化的早高强喷射混凝土的支护效果。以上研究成果可为高地应力软岩隧道支护结构的设计提供一定的参考。

关键词：高地应力软岩隧道围压卸荷围岩力学参数预应力锚杆早高强喷射混凝土

预应力锚索支护技术在高地应力大跨径隧道挑顶施工中的应用——以渭武高速公路木寨岭隧道为例

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隧道建设（中英文） 2021年第8期41卷 1392-1398页

作者：于家武龙文华郭新新郭振枝中铁隧道集团二处有限公司河北三河065201 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

为解决高地应力软岩环境下斜井进正洞交叉口挑顶施工难题,以渭武高速公路木寨岭隧道2^(#)斜井进正洞为工程背景,对原挑顶设计方案进行优化,基于高强预应力支护理论,提出以小孔径预应力锚索支护技术为核心的挑顶方案,取消原设计方案中的... 详细信息

为解决高地应力软岩环境下斜井进正洞交叉口挑顶施工难题,以渭武高速公路木寨岭隧道2^(#)斜井进正洞为工程背景,对原挑顶设计方案进行优化,基于高强预应力支护理论,提出以小孔径预应力锚索支护技术为核心的挑顶方案,取消原设计方案中的托梁和支撑梁,实现“以索代撑”。对小孔径预应力锚索支护结构和施工工艺、挑顶支护设计和实施方案进行研究,并采用该方案对木寨岭隧道2#斜井进行挑顶施工,围岩变形监测结果表明该方案安全有效。

关键词：高地应力软岩隧道挑顶施工大跨径预应力锚索以索代撑支护结构

悬臂掘进机在渭武高速木寨岭隧道中的应用分析

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第11期 9-12页

作者：瞿婷中铁二十一局集团第三工程有限公司陕西咸阳712000

随着隧道开挖对工程效益的影响,悬臂掘进机作为隧道开挖新工艺,具有对围岩扰动小,掘进效率高等优点,在隧道开挖施工中被更多的使用。兰海高速公路木寨岭隧道为高地应力软岩隧道,为减轻开挖作业对基岩的扰动,确保开挖轮廓线圆顺,避免较... 详细信息

随着隧道开挖对工程效益的影响,悬臂掘进机作为隧道开挖新工艺,具有对围岩扰动小,掘进效率高等优点,在隧道开挖施工中被更多的使用。兰海高速公路木寨岭隧道为高地应力软岩隧道,为减轻开挖作业对基岩的扰动,确保开挖轮廓线圆顺,避免较大超欠挖,减少初期支护背面应力集中控制变形,提高开挖效率及机械化作业程度,响应公司“提质增效”活动,引进由中铁工程装备集团生产的CTR300A型悬臂掘进机开挖。

关键词：木寨岭隧道高地应力软岩隧道悬臂掘进机机械化作业软岩隧道施工