隧道施工塌方事故分析与控制 被引量：52

1

作者 侯艳娟 张顶立 李奥 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期45-52,共8页

塌方是隧道施工中最常见的灾害之一,其防治工作一直是隧道建设安全性控制的重点。文章从隧道围岩变形、破坏和失稳的本质特征出发,结合典型事故案例统计,提出了将隧道塌方事故分为围岩失稳、结构失效和环境失调等三种类型;分别对其演化... 塌方是隧道施工中最常见的灾害之一,其防治工作一直是隧道建设安全性控制的重点。文章从隧道围岩变形、破坏和失稳的本质特征出发,结合典型事故案例统计,提出了将隧道塌方事故分为围岩失稳、结构失效和环境失调等三种类型;分别对其演化过程和形成机理进行了系统分析,指出了这三类安全事故与围岩活动特点及"支护-围岩"作用模式显著相关,并且分别发生在隧道掌子面及前方、掌子面后方二次衬砌施作前和隧道洞口浅埋段。最后提出应从地质保障工作、细化方案设计以及强化监测和施工管理等方面实行综合治理,才能避免恶性隧道塌方事故的发生,整体提升隧道施工的安全控制水平。 展开更多

关键词 隧道塌方 安全事故模式 围岩失稳 结构失效 环境失调 安全性控制

下载PDF 职称材料

隧道坍塌事故类型划分及其主要特征 被引量：22

2

作者 孙景来 刘保国 +2 位作者 储昭飞 任大瑞 宋宇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期44-51,共8页

根据坍塌事故案例的特征,提出隧道坍塌分类的8个依据,分别为隧道类型、坍塌的原因、发生位置、发展速度、规模、破坏形态和危害形式、造成的经济损失与人员伤亡以及时效性。基于每个依据将隧道坍塌事故划分为:山岭、城市和水下的隧道坍... 根据坍塌事故案例的特征,提出隧道坍塌分类的8个依据,分别为隧道类型、坍塌的原因、发生位置、发展速度、规模、破坏形态和危害形式、造成的经济损失与人员伤亡以及时效性。基于每个依据将隧道坍塌事故划分为:山岭、城市和水下的隧道坍塌;围岩失稳、支护强度不足引起的隧道坍塌;洞口、洞身的隧道坍塌;突发性、阵发性、缓慢变形的隧道坍塌;小型、中型和大型的隧道坍塌;局部、拱形、异形和贯穿型的隧道坍塌;一般、较大、重大和特别重大的隧道坍塌;初期支护前、二次支护完成前和二次支护后的隧道坍塌。在此基础上,重点分析隧道坍塌事故主要类型的典型特征及产生原因。根据分类结果,可以对坍塌事故的发生机理、可能造成的危害等进行研究,从而为隧道风险预测、施工技术和支护措施等提供理论支持。 展开更多

关键词 隧道坍塌 事故类型 划分依据 类型划分 事故特征 围岩失稳

下载PDF 职称材料

功效系数法在隧道围岩失稳风险预警中的应用 被引量：21

3

作者 王迎超 孙红月 +1 位作者 尚岳全 张芸 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A02期3679-3684,共6页

为了对隧道围岩危险性做出准确判断,以便于现场及时采取相应工程措施,预防围岩失稳灾害的发生,将功效系数法应用于隧道围岩的稳定性评价中,对围岩失稳风险进行预警。选取岩石的单轴饱和抗压强度Rc、岩石质量指标RQD、岩体完整性系数Kv... 为了对隧道围岩危险性做出准确判断,以便于现场及时采取相应工程措施,预防围岩失稳灾害的发生,将功效系数法应用于隧道围岩的稳定性评价中,对围岩失稳风险进行预警。选取岩石的单轴饱和抗压强度Rc、岩石质量指标RQD、岩体完整性系数Kv、结构面强度系数Kf、地下水作用指标、洞轴线与主要结构面的夹角θ作为评价指标,采用专家评估法确定各指标的权重系数,建立隧道围岩失稳风险预警模型。根据总功效系数的大小,将围岩失稳险情划分为巨警、重警、中警、轻警和无警5个警限。然后,运用所建预警模型对浙江省诸永高速公路西华岭隧道围岩危险性进行判断。研究结果表明:运用功效系数法对围岩危险性进行警情预测,比较符合实际,且简单易行,不失为隧道围岩稳定性评价和失稳风险预警的一种新方法,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 隧道工程 围岩失稳 功效系数法 预警 归一化权重系数

下载PDF 职称材料

潮汐对海底隧道工作面稳定性的影响研究

4

作者 邢增良 张乐 +2 位作者 谭明伦 周鸣亮 黄宏伟 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S01期381-390,共10页

潮汐作用下水位变化触发海床地层应力的重分布,影响海底隧道施工中工作面围岩的稳定性。以青岛胶州湾第二海底隧道为工程背景,采用多相大变形数值计算方法—物质点法,分析了潮汐作用下水位变化对隧道开挖工作面围岩的破坏响应。通过数... 潮汐作用下水位变化触发海床地层应力的重分布,影响海底隧道施工中工作面围岩的稳定性。以青岛胶州湾第二海底隧道为工程背景,采用多相大变形数值计算方法—物质点法,分析了潮汐作用下水位变化对隧道开挖工作面围岩的破坏响应。通过数值模拟与现场监测数据的对比,验证了物质点法数值模拟方法的可行性。通过模拟196组不同围岩等级下的水位变化,探究海床沉降、围岩变形、塑性破坏区的分布和特征。结果表明:水位降低会增大施工期间隧道工作面的变形;水位变化与不良围岩参数的组合是隧道工作面失稳的关键,并得到了16组诱发工作面大变形失稳的参数组合。 展开更多

关键词 海底隧道 物质点法 水位变化 围岩失稳 大变形 岩石隧道开挖

下载PDF 职称材料

基于贝叶斯网络的公路隧道围岩失稳风险评估及系统开发

5

作者 邹鹤民 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期89-101,共13页

随着我国交通运输行业的快速发展,公路建设所面临的地质条件越来越复杂,隧道凭借其优越的越岭能力在地质条件复杂的山岭公路建设中得到了广泛的应用。然而随着隧道工程数量的增加,公路隧道建设过程中,围岩掉块、塌方等频繁发生,造成严... 随着我国交通运输行业的快速发展,公路建设所面临的地质条件越来越复杂,隧道凭借其优越的越岭能力在地质条件复杂的山岭公路建设中得到了广泛的应用。然而随着隧道工程数量的增加,公路隧道建设过程中,围岩掉块、塌方等频繁发生,造成严重的经济损伤和人员伤亡,因此进行准确的风险评估具有重要工程意义。首先,针对公路隧道失稳风险评估因素的复杂性和多样性,归纳统计了40例失稳工程案例,细化出14个二级指标并构建了风险评估指标体系。然后,从灾害发生的概率和后果2个方面对风险进行了评估,采用解释结构模型(interpretative structural modeling,简称ISM)法构建了层次拓扑图,并通过因果图法修正建立贝叶斯网络模型,分别使用统计结果中80%和20%的案例对模型进行了训练和验证。最后,自主开发了公路隧道失稳风险贝叶斯网络评估系统(risk assessment Bayesian network evaluation system,简称RIAS),该系统兼具工程适用性和使用友好性特征,实现了公路隧道建设过程中的准确、快速围岩失稳风险评估。将构建的公路隧道失稳风险评估系统应用在北固山隧道ZK5+937~ZK5+917等标段的风险评估工作,预测结果显示隧道的失稳概率为18.2%,失稳规模为“None(无)”,失稳风险评估等级计算为“低度I”,与实际开挖情况相符。本研究创新性地改进了单一风险等级评估的缺陷,构建了适用于公路隧道失稳风险评估的贝叶斯网络模型,解决了因工程数据组数不足致使无法借助评估模型实现精准、快速评估的难题。所搭建的贝叶斯网络模型成功通过了北固山隧道的检验,证明该模型可应用于其他公路隧道工程建设中,对提高公路隧道建设的安全性和风险预测具有较好工程应用价值。 展开更多

关键词 贝叶斯网络模型 风险评估 ISM法 快速评估 系统开发 公路隧道 围岩失稳

下载PDF 职称材料

基于贝叶斯网络的隧道围岩失稳风险预警方法 被引量：3

6

作者 谢洪涛 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第7期238-242,共5页

为了对隧道围岩失稳风险做出准确判断,预防围岩失稳灾害的发生,将贝叶斯网络方法应用于隧道围岩失稳的风险预警。在系统分析隧道支护参数影响围岩稳定性的基础上,通过引入基于贝叶斯网的知识表达和相应的不确定性推理原理,构造了隧道围... 为了对隧道围岩失稳风险做出准确判断,预防围岩失稳灾害的发生,将贝叶斯网络方法应用于隧道围岩失稳的风险预警。在系统分析隧道支护参数影响围岩稳定性的基础上,通过引入基于贝叶斯网的知识表达和相应的不确定性推理原理,构造了隧道围岩失稳风险预警专家系统;并通过工程案例验证了隧道围岩失稳风险预警专家系统好的适用性。贝叶斯网专家系统可以充分利用专家的先验知识和已有案例提供的或概率分布,可以使推理在输入数据不完备的基础上进行,能够有效地实现围岩失稳风险预警。 展开更多

关键词 贝叶斯网络 隧道 围岩失稳 风险预警 专家系统

下载PDF 职称材料

考虑相对密实度的风积沙隧道围岩稳定性分析 被引量：2

7

作者 王志杰 侯伟名 +3 位作者 吴凡 王李 高靖遥 周平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期127-136,共10页

为提高风积沙隧道施工安全性,以蒙华铁路王家湾隧道为依托开展施工模拟,探讨围岩稳定性变化规律.通过现场取土开展室内试验,得到围岩物理力学特性,并基于砂性围岩较强的非连续性,采用离散元软件进行不同相对密实度风积沙隧道施工过程模... 为提高风积沙隧道施工安全性,以蒙华铁路王家湾隧道为依托开展施工模拟,探讨围岩稳定性变化规律.通过现场取土开展室内试验,得到围岩物理力学特性,并基于砂性围岩较强的非连续性,采用离散元软件进行不同相对密实度风积沙隧道施工过程模拟,对围岩应力动态变化及松动区发展进行监测分析.结果表明:在风积沙隧道开挖过程中掌子面前方围岩先行位移的发生范围与围岩相对密实度呈正相关,拱顶上方受扰动范围与围岩相对密实度呈负相关;在密实风积沙隧道中易出现掌子面挤出现象,而松散地层中发生顶部塌方灾害的风险较高;风积沙隧道开挖主要对掌子面前方2/3D~D、洞周及洞室上方0.5D~D内的围岩产生扰动;在相对密实度(Dr)为0.5和0.7的围岩条件下,围岩破坏模式与《铁路隧道设计规范》(TB 10003—2016)采用的破坏模式基本一致,Dr=0.9时围岩失稳形态大致呈椭球状.风积沙隧道围岩稳定性与其密实程度关系密切,细观颗粒的紧密结合能够有效抵抗外力作用,从而表现为宏观结构的稳定,地层稳定性随相对密实度的增大而提高. 展开更多

关键词 风积沙隧道 围岩稳定性 相对密实度 离散元 围岩失稳

下载PDF 职称材料

四川木里河立洲水电站引水发电隧洞 开挖围岩失稳地质分析研究 被引量：1

8

作者 罗远纯 张高 《水电勘测设计》 2011年第4期6-9,共4页

该引水发电隧洞属深埋长大隧洞，处于变质岩地区，地质构造切割严重，地下水丰富，成洞地质条件复杂，采用钻爆施工，开挖揭示以Ⅳ、V类围岩为主，围岩稳定问题突出，对施工进度有一定影响。本文对其围岩失稳型式、相应地质条件分析及... 该引水发电隧洞属深埋长大隧洞，处于变质岩地区，地质构造切割严重，地下水丰富，成洞地质条件复杂，采用钻爆施工，开挖揭示以Ⅳ、V类围岩为主，围岩稳定问题突出，对施工进度有一定影响。本文对其围岩失稳型式、相应地质条件分析及处理措施等作了系统介绍，可供类似工程借鉴参考。 展开更多

关键词 引水发电隧洞 围岩失稳 处理措施 地质分析研究

原文传递

微震监测在某水电站导流洞的应用

9

作者 龙海剑 李小强 +3 位作者 马建 王治国 李毕 毛浩宇 《山西建筑》 2023年第4期81-85,共5页

某水电站导流洞断裂大都为层面裂隙和顺层断层,其隧洞进口和洞室中部存在软弱夹层,围岩稳定性差。结合资料,对某水电站导流洞建立空间三维微震监测系统,采集微震事件数据,确定微震活动位置以及矩震级,结合现场监测,分析微震活动时空分... 某水电站导流洞断裂大都为层面裂隙和顺层断层,其隧洞进口和洞室中部存在软弱夹层,围岩稳定性差。结合资料,对某水电站导流洞建立空间三维微震监测系统,采集微震事件数据,确定微震活动位置以及矩震级,结合现场监测,分析微震活动时空分布特征,研究微震活动用于确定预测围岩破坏等级。研究结果表明,微震事件分布与施工过程、地质条件相关,出现微震事件聚集以及其矩震级较大的情况时,可视为围岩破坏的前兆。 展开更多

关键词 微震监测 矩震级 导流洞 围岩失稳预警

下载PDF 职称材料

基于AHP-云模型的隧道断层破碎带施工风险评价 被引量：11

10

作者 刘广进 彭亚雄 +2 位作者 苏莹 黄智刚 吴立 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期118-128,共11页

断层破碎带是隧道施工过程中常见的不良地质条件,易引发隧道围岩坍塌失稳灾害。为避免施工人员与设备的损失,将隧道穿越断层破碎带施工风险划分为4个等级,建立了工程地质条件、水文地质条件和设计与施工技术3个一级评价指标和12个二级... 断层破碎带是隧道施工过程中常见的不良地质条件,易引发隧道围岩坍塌失稳灾害。为避免施工人员与设备的损失,将隧道穿越断层破碎带施工风险划分为4个等级,建立了工程地质条件、水文地质条件和设计与施工技术3个一级评价指标和12个二级评价指标体系以及分级标准;通过对评价指标进行标准化处理,构建了基于层次分析(AHP)-云模型的穿越断层破碎带隧道施工风险评价模型;将该模型应用于福建省平潭及闽江口水资源配置工程,对大樟溪-东张水库隧道施工风险进行评价。结果表明:该隧道穿越断层破碎带区域的施工风险综合评价云图中,云滴大部分处于“中高风险”,少部分处于“低风险”,说明该区域隧道施工风险处于较高风险等级;现场隧道施工灾害发生情况与模型风险评价结果基本一致,证明了该模型的可靠性和有效性。 展开更多

关键词 隧道断层破碎带 围岩坍塌失稳 AHP 云模型 施工风险评价

下载PDF 职称材料

震裂软岩隧道围岩-支护失稳机制和处治机理分析 被引量：3

11

作者 邹育麟 何川 +2 位作者 汪波 周艺 许金华 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期102-112,共11页

以穿越5·12发震断裂带(龙门山断裂带)的广甘高速公路软岩隧道为工程依托,依据对施工现场频发的围岩-支护结构失稳破坏的统计,以及典型失稳案例的分析,探讨了震裂软岩隧道围岩-支护失稳机制及处治机理,并选取具有代表性的围岩-支护... 以穿越5·12发震断裂带(龙门山断裂带)的广甘高速公路软岩隧道为工程依托,依据对施工现场频发的围岩-支护结构失稳破坏的统计,以及典型失稳案例的分析,探讨了震裂软岩隧道围岩-支护失稳机制及处治机理,并选取具有代表性的围岩-支护失稳段为试验段,对其处治机理及效果进行验证分析。研究结果表明:隧址区岩体受地震及新近地震的反复揉搓,致使山体内部岩体产生震裂损失、围岩稳定性不足、地下水的渗透性增强、围岩与支护结构不能密切接触,是造成软岩隧道围岩-支护失稳事故的直接诱因;通过掌子面反压回填、地下水引排、塌腔回填、加强超前支护、基底注浆加固、改善施工工法和加强支护参数等处治措施,可有效地稳定掌子面前方松动岩体、控制震裂松动围岩压力、增强围岩-支护体系的稳定性,且使支护体系具备一定的安全储备能力。 展开更多

关键词 隧道工程 震裂软岩 现场试验 围岩-支护失稳 失稳机制 处治机理

原文传递

基于Hoek-Brwon准则的软岩隧道围岩极限变形估算方法 被引量：7

12

作者 苏雅 苏永华 赵明华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期3033-3040,共8页

隧道围岩稳定极限变形是判别围岩稳定状态的关键性指标,围绕隧道围岩稳定极限变形的确定方法展开研究。针对软弱岩体的力学特征及其在隧道开挖中的响应机制,假定岩体等效为Hoek-Brown(H-B)材料。以此为前提,导出圆形隧道中基于H-B屈服... 隧道围岩稳定极限变形是判别围岩稳定状态的关键性指标,围绕隧道围岩稳定极限变形的确定方法展开研究。针对软弱岩体的力学特征及其在隧道开挖中的响应机制,假定岩体等效为Hoek-Brown(H-B)材料。以此为前提,导出圆形隧道中基于H-B屈服准则的围岩松动区半径的解答。将该解答与Rabcewicz的剪切滑移模型结合,获得隧道围岩稳定极限状态所需的支护阻力的解答。在此基础上,进一步建立隧道围岩稳定极限变形的估算方法。利用数值计算实例资料,验证该估算方法的有效性。此外,针对围岩力学参数及隧道几何参数对隧道稳定极限变形的影响特征作参数分析。分析结果表明,围岩极限应变对远场应力、无侧限抗压强度和霍克–布朗常数的敏感性较强,而对未扰动岩石弹性模量、泊松比和隧道开挖半径的敏感性相对较弱。 展开更多

关键词 隧道工程 软岩 隧道围岩极限变形 HOEK-BROWN准则 剪切滑移模型

原文传递