高地应力软岩隧洞挤压型大变形的非线性流变属性及采用让压支护的工程整治研究 被引量：19

1

作者 孙钧 江宇 +1 位作者 汪波 樊勇 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第10期1627-1633,共7页

针对软岩大变形工程处置目前大多仍沿用传统强支硬顶施工方法所存在的问题,分析挤压型大变形隧洞中采用让压支护的必要性,认为在挤压型大变形隧洞施工中,采用刚性支护进行“硬扛”是不行的;可缩式钢拱架在大变形(如δ≥500 mm)隧洞中是... 针对软岩大变形工程处置目前大多仍沿用传统强支硬顶施工方法所存在的问题,分析挤压型大变形隧洞中采用让压支护的必要性,认为在挤压型大变形隧洞施工中,采用刚性支护进行“硬扛”是不行的;可缩式钢拱架在大变形(如δ≥500 mm)隧洞中是不能用的,需要“另辟蹊径”,创新求变。经5处工程实践证明,在软岩挤压大变形隧洞施工中,施作让压锚杆/预应力长让压锚索是一种更为有效可行的对策措施。阐述让压支护“边支边让、先柔后刚“的设计理念,阐明其工作原理,对让压锚杆及预应力让压锚索进行比选,从施工和受力2方面考虑,建议采用预应力长让压锚索。并对锚杆、锚索参数、锚固头形式、锚腔位置等关键技术指标进行分析推荐。讨论让压支护的经济性,经与传统“硬扛”的方式对比估算,认定采用让压支护是完全划得来的。首先,对软岩挤压型大变形隧洞计算分析中的若干问题作简要说明,包括:1)二、三维分析模式的选择问题;2)几何非线性问题;3)非线性、非定常黏弹塑性围岩流变/蠕变时效的耦合相互作用问题;4)几何非线性与材料非线性耦合专用程序软件研发及应用问题。然后,简述了挤压大变形隧洞中考虑几何非线性和材料非线性的耦合作用的研究进展。最后,对下一步深化研究提出5点建议:1)进一步积累大量流变试验和隧洞现场实测资料,提出数值模拟预测挤压大变形更有理论依据、更加可信、适用的方法;2)非线性黏弹塑性流变本构模型分析的编程工作,需引入和拓展至三维非线性黏弹性流变属性并选用相应的流变本构模型;3)完善目前工作中存在的不足,收集更为详细的研究资料和现场实测与流变试验数据,并将试验手段、数值计算与理论演引三者相结合,对几类不同软弱岩性的挤压型非线性流变力学行为进行更细致完善的系统研究;4)深入 展开更多

关键词 滇中引水工程 输水隧洞 围岩挤压型大变形 让压支护 让压锚杆 预应力让压锚索 “边支边让 先柔后刚” 让压量 扩挖量

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深埋长隧洞软岩工程地质特性及变形预测研究 被引量：9

2

作者 陈长生 何林青 +1 位作者 李银泉 史存鹏 《水利水电快报》 2022年第6期35-41,共7页

滇中引水工程香炉山深埋长隧洞穿越软岩(含断层破碎带)时,在高地应力和富水条件下易产生围岩大变形,变形量可达数十厘米到数米,如不及时支护或支护不当,不但给工程建设带来极大困难,而且整治费用高昂,同时会严重影响工期、延滞总体工程... 滇中引水工程香炉山深埋长隧洞穿越软岩(含断层破碎带)时,在高地应力和富水条件下易产生围岩大变形,变形量可达数十厘米到数米,如不及时支护或支护不当,不但给工程建设带来极大困难,而且整治费用高昂,同时会严重影响工期、延滞总体工程进度。根据软岩工程地质特性、软岩大变形分析评价方法、数值模拟结果对香炉山深埋长隧洞进行了软岩挤压大变形分析预测,提出了处理措施建议,避免了软岩大变形可能造成的危害。研究成果可为类似深埋长隧洞工程提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 深埋长隧洞 软岩大变形 高地应力 滇中引水工程 香炉山隧洞

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香炉山引水隧洞围岩的蠕变特性及模型研究 被引量：5

3

作者 杜学才 周辉 +3 位作者 郭鹏云 刘文博 谢静 赵成伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第12期75-81,共7页

为了探究滇中引水隧洞围岩的蠕变特性,采用实时高温常规三轴试验系统开展岩石的力学性能和蠕变试验。在建立岩石蠕变本构模型的基础上,根据蠕变试验曲线的特点,提出了一种确定蠕变参数的方法,并分析了不同应力水平下蠕变参数的变化规律... 为了探究滇中引水隧洞围岩的蠕变特性,采用实时高温常规三轴试验系统开展岩石的力学性能和蠕变试验。在建立岩石蠕变本构模型的基础上,根据蠕变试验曲线的特点,提出了一种确定蠕变参数的方法,并分析了不同应力水平下蠕变参数的变化规律,构建了蠕变参数与应力的关系。最后将各蠕变参数与应力之间的表达式代入蠕变本构模型中,得到修正的蠕变本构模型。结果表明:建立的蠕变模型不仅准确反映了衰减和稳定蠕变阶段的蠕变特征,而且克服了传统模型难以描述加速蠕变的缺点。同时,该方法确定的蠕变参数不仅可以反映应力对蠕变参数的影响,还可有效反映应力状态对蠕变变形规律的影响。 展开更多

关键词 隧洞围岩 力学性能 蠕变试验 蠕变参数 应力状态 滇中引水隧洞

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不同支护方式下大坡度斜井钢拱架与喷锚支护联合受力分析 被引量：2

4

作者 刘波 王廷益 +1 位作者 刘廉辉 帖熠 《水利水电快报》 2023年第6期99-102,共4页

目前,对于纵向坡度较大的大坡度斜井,两种不同支护方式(钢拱架铅直向下和垂直洞轴线)对钢拱架与喷锚支护联合受力特性影响的研究较少。结合云南省滇中引水工程香炉山隧洞某斜井工程实际,针对钢拱架铅直向下和垂直洞轴线两种布置型式分... 目前,对于纵向坡度较大的大坡度斜井,两种不同支护方式(钢拱架铅直向下和垂直洞轴线)对钢拱架与喷锚支护联合受力特性影响的研究较少。结合云南省滇中引水工程香炉山隧洞某斜井工程实际,针对钢拱架铅直向下和垂直洞轴线两种布置型式分别与喷锚支护结构的联合受力,采用三维有限元法对斜井开挖过程中围岩位移、应力和喷层、锚杆及钢拱架的应力进行了计算分析。结果表明:两种钢拱架布置型式下,围岩变形和应力分布规律基本相同,垂直洞轴线布置钢拱架更有利于抑制围岩纵向位移和竖向位移,并使支护结构应力显著减小,对斜井围岩稳定和支护结构受力状态更加有利。围岩条件越差,支护效果越明显。建议大坡度斜井中采用垂直洞轴线的型式布置钢拱架。 展开更多

关键词 大坡度长斜井 钢拱架 喷锚支护 滇中引水工程 香炉山隧洞

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穿越复杂岩溶环境的特长隧洞涌突水危险性评价——以滇中引水工程小扑隧洞为例

5

作者 田毅 凌成鹏 +2 位作者 李桦柳 赵永川 李建国 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期687-697,共11页

在复杂岩溶区,涌突水危险性评价是保障隧洞施工安全的重要工作内容之一。以滇中引水工程玉溪红河段小扑隧洞为例,在分析隧洞地质与水文地质条件的基础上,综合考虑岩石的可溶性、地质构造因素、地表汇水条件、地下水化学特征、隧洞埋深... 在复杂岩溶区,涌突水危险性评价是保障隧洞施工安全的重要工作内容之一。以滇中引水工程玉溪红河段小扑隧洞为例,在分析隧洞地质与水文地质条件的基础上,综合考虑岩石的可溶性、地质构造因素、地表汇水条件、地下水化学特征、隧洞埋深与地下水位的关系5个控制性因素,采用岩溶隧洞涌突水危险性评价系统对隧洞的涌突水危险性进行了预测与验证。结果表明:小扑隧洞北段位于鲁纳寺—牛恋村岩溶子系统的径流区。在丰水期,隧洞岩溶涌突水中危险区、高危险区、极高危险区的长度占比分别为15.8%,55.4%,28.8%。小扑隧洞南段位于西河和祭天山—黄营岩溶子系统的补给、径流区。在丰水期,隧洞涌突水中危险区、高危险区、极高危险区的长度占比分别为7.4%,52.7%,39.9%。施工阶段,小扑隧洞北段主洞揭露暗河管道,发生涌突水事故,2#支洞发生突水涌沙事故,与对应的涌突水高-极高危险性结果吻合。涌突水危险性评价结果有效地支撑了隧洞的涌突水灾害防治与安全施工。 展开更多

关键词 滇中引水工程 特长隧洞 岩溶 涌突水 危险性评价

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狮子山隧洞主支洞交汇段二次衬砌施工技术探讨 被引量：1

6

作者 武亚东 《中国水能及电气化》 2023年第6期17-20,51,共5页

为进一步研究隧洞主支洞交汇段的施工难题,文章以滇中引水工程狮子山隧洞2号支洞主支洞交汇段边顶拱二次衬砌整体浇筑为例,针对主支洞交汇段存在衬砌结构不对称、体型不规则、一次浇筑方量大和施工干扰因素多的特点,提出一种满足交汇段... 为进一步研究隧洞主支洞交汇段的施工难题,文章以滇中引水工程狮子山隧洞2号支洞主支洞交汇段边顶拱二次衬砌整体浇筑为例,针对主支洞交汇段存在衬砌结构不对称、体型不规则、一次浇筑方量大和施工干扰因素多的特点,提出一种满足交汇段施工安全、保证衬砌施工质量,能最大程度上减少对主洞正常施工造成干扰的施工方法。研究结果可为狮子山隧洞主支洞交汇段和类似工程的设计和施工提供借鉴参考。 展开更多

关键词 滇中引水工程 狮子山隧洞 主支洞交汇段 衬砌施工

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滇中引水工程龙泉隧洞近接施工影响控制研究

7

作者 向天兵 杨小龙 +2 位作者 司建强 闫尚龙 杨仕德 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期859-865,共7页

软岩大变形和近接施工影响控制是隧洞工程建设的公认技术难题。滇中引水工程输水总干渠昆明段龙泉隧洞面临穿越“滇中红层”软岩、埋深总体较浅、地表存在较多敏感建(构)筑物等难题,施工期围岩失稳和近接施工影响问题突出。在地表沉降... 软岩大变形和近接施工影响控制是隧洞工程建设的公认技术难题。滇中引水工程输水总干渠昆明段龙泉隧洞面临穿越“滇中红层”软岩、埋深总体较浅、地表存在较多敏感建(构)筑物等难题,施工期围岩失稳和近接施工影响问题突出。在地表沉降变形预测的基础上,制定了针对性开挖、支护措施,采用三维数值仿真分析,完整模拟了隧洞开挖支护过程,系统分析了围岩稳定性和地表敏感建(构)筑物基础沉降变形。结果表明:隧洞开挖支护过程中应力集中和松弛不显著,变形以顶拱下沉和底板隆起为主,支护措施施作后变形趋于平缓,最大变形91.9 mm;地表敏感建(构)筑物基础最大沉降35.8 mm,位于西北绕城高速,其他建(构)筑物基础沉降不超过10 mm。根据分析结果进一步明确、优化了开挖支护措施,为工程设计施工提供了指导,也可为类似条件下的隧洞建设提供了经验借鉴。 展开更多

关键词 滇中引水工程 浅埋隧洞 软岩 近接施工 变形控制

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滇中引水软岩隧洞施工支洞交岔口开挖控制技术

8

作者 殷本林 《四川水力发电》 2023年第6期16-19,24,共5页

滇中引水工程大理段狮子山隧洞处于红尘软岩段,变形情况突出。为便于超长输水隧洞的施工设置了斜井作为施工支洞,鉴于该支洞与主洞交汇处结构跨度大,开挖支护期间其变形与稳定控制难度大。阐述了针对该支洞与主洞交岔口部位的分区分块... 滇中引水工程大理段狮子山隧洞处于红尘软岩段,变形情况突出。为便于超长输水隧洞的施工设置了斜井作为施工支洞,鉴于该支洞与主洞交汇处结构跨度大,开挖支护期间其变形与稳定控制难度大。阐述了针对该支洞与主洞交岔口部位的分区分块、开挖程序、支护结构等具体情况采取的相关变形控制措施,以期对类似工程施工提供参考。 展开更多

关键词 滇中引水工程 软岩隧洞 交岔口 开挖控制技术

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调水工程富水破碎洞段综合超前地质预报技术 被引量：3

9

作者 杜俊 廖健都 韩成力 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第12期15-20,共6页

为避免或减小隧洞穿越富水破碎岩体发生突涌水、塌方等造成的危害,提出了基于地质分析、隧道地震预报(TSP)法与超前钻探结合的综合超前预报体系。首先通过地质分析对不良地质进行评估,之后利用TSP法对前方不良地质体进行定位,确认有不... 为避免或减小隧洞穿越富水破碎岩体发生突涌水、塌方等造成的危害,提出了基于地质分析、隧道地震预报(TSP)法与超前钻探结合的综合超前预报体系。首先通过地质分析对不良地质进行评估,之后利用TSP法对前方不良地质体进行定位,确认有不良地质构造存在,最后利用超前钻探进行预报。滇中引水工程富水破碎洞段的两个工程实例表明,此预报技术可准确地预测不良地质段以及涌水段位置和规模大小,可帮助工程技术人员及时地制定相对应的预警措施和处理对策,从而减少施工过程中突泥、涌水、塌方等地质灾害出现的概率,保证隧洞安全施工。 展开更多

关键词 滇中引水工程 富水破碎洞段 TSP法 超前钻探 综合超前预报体系

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滇中引水工程大坡度长斜井提升运输能力研究 被引量：1

10

作者 刘波 梅争贵 +1 位作者 朱学贤 帖熠 《水利水电快报》 2022年第6期49-52,共4页

由于隧洞埋深、地形、地质、投资等众多因素限制了深埋长隧洞建设,大坡度长斜井在“长隧短打”的工程中得到了越来越多的应用,其提升运输能力决定了斜井方案的设计。以滇中引水工程香炉山隧洞2号施工斜井为例,对大坡度长斜井的提升运输... 由于隧洞埋深、地形、地质、投资等众多因素限制了深埋长隧洞建设,大坡度长斜井在“长隧短打”的工程中得到了越来越多的应用,其提升运输能力决定了斜井方案的设计。以滇中引水工程香炉山隧洞2号施工斜井为例,对大坡度长斜井的提升运输能力进行了详细分析并提出了具体施工措施方案。实践证明,该措施可以满足施工要求。研究成果可为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 大坡度长斜井 提升能力 滇中引水工程 香炉山隧洞

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狮子山隧洞氯气赋存特性及综合控制技术研究 被引量：1

11

作者 郝俊锁 刘俊峰 李勇 《中国水能及电气化》 2021年第4期42-46,共5页

为探究氯气在地质构造中的赋存特征及其综合控制技术,文章以滇中引水工程狮子山隧洞为例,通过现场勘察和实测对氯气分布特征进行分析,提出以人工检测和自动监测相结合的方法对狮子山隧洞的氯气进行实时监控。实践证明:现场采用的智能化... 为探究氯气在地质构造中的赋存特征及其综合控制技术,文章以滇中引水工程狮子山隧洞为例,通过现场勘察和实测对氯气分布特征进行分析,提出以人工检测和自动监测相结合的方法对狮子山隧洞的氯气进行实时监控。实践证明:现场采用的智能化隧洞安全监控系统、专项超前预测预报、喷雾洒水、湿式凿岩和加强通风等措施能有效保证施工的安全。 展开更多

关键词 滇中引水工程 狮子山隧洞 氯气 现场监测 风险识别 综合控制技术

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双液注浆技术在狮子山隧洞突水突泥处理中的应用研究

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作者 刘浩 《中国水能及电气化》 2021年第9期47-51,共5页

滇中引水工程狮子山隧洞3号支洞主洞控制段上游侧多次发生突水突泥事件,其两次突水突泥的总量合计8200m 3。为保证安全、平稳地通过突涌段落,现场采用超前预灌浆双液注浆施工技术,在增大经济和社会效益的同时满足了突涌段安全开挖支护... 滇中引水工程狮子山隧洞3号支洞主洞控制段上游侧多次发生突水突泥事件,其两次突水突泥的总量合计8200m 3。为保证安全、平稳地通过突涌段落,现场采用超前预灌浆双液注浆施工技术,在增大经济和社会效益的同时满足了突涌段安全开挖支护的施工要求。文章研究结果可为类似工程的突水突泥控制技术提供借鉴参考。 展开更多

关键词 滇中引水工程 狮子山隧洞 突水突泥 双液注浆

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含交叉断层深埋隧洞围岩衬砌外水压力物理模型试验

13

作者 王如宾 王新越 +3 位作者 张文全 徐卫亚 陆进彬 向天兵 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1179-1192,共14页

为揭示复杂地质条件下富水区深埋隧洞围岩灌浆圈衬砌复合系统的外水压力作用规律,该文自行研制适用于深埋隧洞的大型高外水压力物理模型试验测试系统,选取滇中引水工程昆明段松林隧洞TSLT-005与TSLT-006(TSLT-005、TSLT-006为断层编号)... 为揭示复杂地质条件下富水区深埋隧洞围岩灌浆圈衬砌复合系统的外水压力作用规律,该文自行研制适用于深埋隧洞的大型高外水压力物理模型试验测试系统,选取滇中引水工程昆明段松林隧洞TSLT-005与TSLT-006(TSLT-005、TSLT-006为断层编号)交叉断层典型洞段为研究对象,开展含交叉断层深埋隧洞衬砌外水压力物理模型试验,揭示不同隧洞埋深、不同地下水位及不同排水条件下,衬砌的外水压力变化规律,并给出各工况下的外水压力折减系数建议取值范围。结果表明:隧洞埋深和地下水位对衬砌结构的外水压力影响明显,随着隧洞埋深的增大,受高地应力影响,围岩与灌浆圈自身的孔隙度与渗透性下降,对地下水渗流势能起到较好的削弱作用,导致衬砌的外水压力整体呈降低趋势;随着地下水位升高,衬砌全环的外水压力呈增大趋势,且由于岩体中细颗粒会被高水压冲散,因此形成较为连通发育的渗流通道,渗压增速也会随地下水位的升高而增大;设置衬砌排水孔可有效降低隧洞拱肩及其以上部位的外水压力,当隧洞围岩存在交叉断层分布时,断层带影响的衬砌部位外水压力降低效果受到一定削弱,且对衬砌的外水压力分布影响较为明显,在高地下水位工况下,需重点关注“断层带”对围岩衬砌结构整体的影响范围;当衬砌结构不排水时,600 m埋深的外水压力折减系数约为200 m埋深的92%,设置排水孔后,600 m埋深的外水压力折减系数约为200 m埋深的85%;当隧洞围岩存在交叉断层时,在不排水情况下,衬砌最不利点的外水压力折减系数建议取值0.95以上,在排水条件下,衬砌处的外水压力折减系数建议放宽至0.82;最后,利用有限元数值模拟方法对衬砌的外水压力物理模型试验结果进行验证,在衬砌不排水工况下,误差约为9.3%,在衬砌排水工况下,误差约为7.8%,表明高外水压力作用物理模型装� 展开更多

关键词 滇中引水隧洞 物理模型试验 高外水压力 断层破碎带

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