断层富水异常区矿井瞬变电磁法探测技术与应用 被引量：3

1

作者 崔金亮 马志超 郝宇军 《北京工业职业技术学院学报》 2018年第3期93-97,共5页

为查明掘进工作面前方构造富水情况,采用矿井瞬变电磁法对地面三维地震异常区进行井下超前探测,于相应区段圈定低阻异常范围,经井下钻探验证,与圈定低阻异常区位置及范围基本吻合。结果显示:矿井瞬变电磁法在探测井下构造富水异常区效... 为查明掘进工作面前方构造富水情况,采用矿井瞬变电磁法对地面三维地震异常区进行井下超前探测,于相应区段圈定低阻异常范围,经井下钻探验证,与圈定低阻异常区位置及范围基本吻合。结果显示:矿井瞬变电磁法在探测井下构造富水异常区效果良好。 展开更多

关键词 矿井瞬变电磁法 富水断层 现场探测

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富水软弱破碎带大断面隧道施工渗流影响及控制效果分析 被引量：4

2

作者 罗燕平 刘得第 +4 位作者 王生 曾斌 邱军领 冯志华 王强 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第13期5756-5763,共8页

依托大断面铁路隧道工程为背景,通过数值模拟并结合现场实测方法研究了隧道不同埋深条件下拱顶沉降、水平收敛、整体围岩应力和塑性区分布规律,并在此基础上,对隧道在富水条件下的孔隙水压力进行了探讨。结果表明:拱顶沉降、水平收敛位... 依托大断面铁路隧道工程为背景,通过数值模拟并结合现场实测方法研究了隧道不同埋深条件下拱顶沉降、水平收敛、整体围岩应力和塑性区分布规律,并在此基础上,对隧道在富水条件下的孔隙水压力进行了探讨。结果表明:拱顶沉降、水平收敛位移与水位高度呈正相关,埋深对水平位移影响较小,但影响范围增大;且随着隧道埋深的增加,拱顶沉降和水平收敛位移将在与破碎带间隔10 m左右开始呈“瀑布式”增长;围岩应力随埋深和水位高度呈线性增长,其最大值集中在拱腰处,最大达到1.34 MPa,增长速率受水位高度影响更大;塑性区主要分布在隧道两侧,但随着埋深增加,拱顶也出现少量塑性区,这对拱顶的稳定是十分有利的;隧道周围孔隙水压力与埋深和地下水位高度呈正相关。该项研究可为提升大断面隧道穿越断层破碎带施工提供有益的借鉴和参考。 展开更多

关键词 大断面铁路隧道 富水断层破碎带 数值模拟 现场实测 围岩变形 塑性区 渗流场

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公路隧道穿越红层多条富水断层带施工技术研究 被引量：5

3

作者 侯建伟 徐金峰 +2 位作者 谢雄耀 邓海明 钱正富 《建筑施工》 2021年第9期1885-1888,共4页

为避免山区高速公路隧道施工穿越富水断层带时,出现的突泥涌水现象,结合工程实际,对公路隧道穿越红层富水断层带的施工技术进行了研究。在总结穿越滇中红层富水断层带等不良地质时,多次发生的突泥涌水事故的经验后,提出符合软弱富水围... 为避免山区高速公路隧道施工穿越富水断层带时,出现的突泥涌水现象,结合工程实际,对公路隧道穿越红层富水断层带的施工技术进行了研究。在总结穿越滇中红层富水断层带等不良地质时,多次发生的突泥涌水事故的经验后,提出符合软弱富水围岩的中隔壁法径向注浆方案,并通过有限元数值模拟探讨了方案的可行性和安全性。结合隧道勘探成果、超前地质预报、现场施工情况等,形成了一套完整的高速公路隧道穿越富水断层等不良地质地段时的信息化动态设计反馈机制,顺利完成了对富水断层带的穿越,总结的经验可为类似隧道工程提供借鉴。 展开更多

关键词 公路隧道 富水断层带 地质预报 径向注浆 动态反馈

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深埋特长隧道高压富水断层超前预注浆施工技术 被引量：1

4

作者 李涛 《建筑技术开发》 2021年第23期27-29,共3页

深埋富水隧道受高压水的影响,在进行支护的过程中,很容易受到周边岩力的渗透,而且在施工的过程中,也很容易出现掌子面坍塌的情况,就目前来看,关于高压富水断层的施工方法的研究成果较少。本文介绍了衢宁铁路鹫峰山一号隧道"堵排结... 深埋富水隧道受高压水的影响,在进行支护的过程中,很容易受到周边岩力的渗透,而且在施工的过程中,也很容易出现掌子面坍塌的情况,就目前来看,关于高压富水断层的施工方法的研究成果较少。本文介绍了衢宁铁路鹫峰山一号隧道"堵排结合、限量排放"的超前周边注浆施工技术,为类似工程设计与施工提供科学依据。 展开更多

关键词 高压富水断层 隧道超前预注浆 堵水

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衢宁铁路鹫峰山一号隧道高压富水断层处治技术

5

作者 王伟 《铁道建筑》 北大核心 2020年第6期56-59,共4页

针对鹫峰山一号隧道富水断层下穿大型水库、实测水压高达4.3 MPa的工程水文地质特点,通过超前钻孔及孔内成像和同位素示踪试验综合分析,判定断层段地下水与地表水库水存在长期水力联系;通过理论计算分析,提出了隧道穿越高压富水断层带&q... 针对鹫峰山一号隧道富水断层下穿大型水库、实测水压高达4.3 MPa的工程水文地质特点,通过超前钻孔及孔内成像和同位素示踪试验综合分析,判定断层段地下水与地表水库水存在长期水力联系;通过理论计算分析,提出了隧道穿越高压富水断层带"超前注浆加固、衬砌结构加强、分区防水、安全监测、综合治理"的处理原则和相应的工程处治措施,有效解决了隧道安全施工和结构长期安全问题,对类似工程具有一定的参考和借鉴作用。 展开更多

关键词 铁路隧道工程 高压富水断层 分区防水 安全监测

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富水断裂带优势劈裂注浆机制及注浆控制方法研究 被引量：127

6

作者 李术才 张伟杰 +5 位作者 张庆松 张霄 刘人太 潘光明 李志鹏 车宗原 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期744-752,共9页

注浆是处治隧道塌方、突水突泥等地质灾害的有效手段,但对于岩体结构多样、结构面发育的富水断裂带,注浆理论及控制技术尚不成熟。基于富水断裂带内部岩体结构,建立了注浆概念模型,提出了优势劈裂注浆概念。基于广义宾汉流体本构方程,... 注浆是处治隧道塌方、突水突泥等地质灾害的有效手段,但对于岩体结构多样、结构面发育的富水断裂带,注浆理论及控制技术尚不成熟。基于富水断裂带内部岩体结构,建立了注浆概念模型,提出了优势劈裂注浆概念。基于广义宾汉流体本构方程,建立单一平板优势劈裂注浆扩散模型,推导了考虑浆液流变特征的优势劈裂注浆扩散控制方程。由方程可知,注浆速率、注浆压力及浆液黏度是影响注浆扩散的3个主控因素。深入分析了优势劈裂注浆过程中3个主控因素对注浆扩散的影响规律,基于此提出优势劈裂注浆控制方法,形成了注浆压力差异控制、控制液动态调节及注浆速率梯度控制3项关键技术,促使浆液在优势结构面内控制性扩散。研究成果成功应用于江西省某隧道断裂带塌方处治工程中,取得良好治理效果,对隧道断裂带地质灾害控制理论研究和工程实践具有一定指导意义。 展开更多

关键词 富水断裂带 广义宾汉体浆液 优势劈裂注浆机制 注浆控制方法

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某富水断层隧道涌水治理方案优化分析及工程应用 被引量：22

7

作者 张付军 胡俊 +1 位作者 段宇 朱才辉 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期122-131,共10页

以武九高速高楼山公路隧道为例,针对以断层破碎带为主控因素的隧道突水治理问题展开数值分析研究。基于FLAC 3D有限差分法及流固耦合分析原理,研究了导水洞排水、注浆堵水和排堵结合等不同治理方式对隧道涌水量及围岩稳定性的影响。结... 以武九高速高楼山公路隧道为例,针对以断层破碎带为主控因素的隧道突水治理问题展开数值分析研究。基于FLAC 3D有限差分法及流固耦合分析原理,研究了导水洞排水、注浆堵水和排堵结合等不同治理方式对隧道涌水量及围岩稳定性的影响。结果表明:对于富水断层隧道发生A、B级别的大量涌水时,建议同时采取导水洞排水、注浆堵水的排堵结合措施,导水洞设置在近断层处,且与隧道相对距离为0.75(D+l),注浆圈厚度控制在7 m以内,注浆圈相对渗透系数比不超过10,既能降低涌水量,又能保证围岩的稳定性;对于C级涌水隧道,可采取注浆措施,注浆厚度不低于3 m,相对渗透系数不低于20;对于D级及以下涌水隧道,采取常规抽排水措施即可。 展开更多

关键词 富水断层 公路隧道 围岩稳定性 涌水量 数值模拟

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富水断裂带隧道涌水突泥灾害机制及处治技术研究 被引量：20

8

作者 唐锐 李世琦 +2 位作者 王俊 向龙 谢伟 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期1264-1272,1290,共10页

针对折多山隧道穿越富水断裂带发生多次涌水突泥灾害,采用现场勘探、理论分析,对富水断裂带隧道涌水突泥灾害机制及处治技术进行研究。结果表明:富水断裂带隧道发生涌水突泥灾害具有突发性强、演变速度快、引发次生灾害的特点。富水断... 针对折多山隧道穿越富水断裂带发生多次涌水突泥灾害,采用现场勘探、理论分析,对富水断裂带隧道涌水突泥灾害机制及处治技术进行研究。结果表明:富水断裂带隧道发生涌水突泥灾害具有突发性强、演变速度快、引发次生灾害的特点。富水断裂带导水通道发育、地表水和地下水丰富、人工开挖破坏掌子面的水体平衡等因素共同作用下,掌子面渗水失稳,形成出水通道并迅速演变扩展,继而发生涌水突泥、地表塌陷。根据富水断裂带隧道涌水突泥特征,确定了地表深孔注浆、洞内帷幕注浆的协同处治技术体系,取得较好处治效果。本文研究成果可为今后类似灾害处治提供参考。 展开更多

关键词 隧道 富水断裂带 涌水突泥 机制 处治技术

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掘进巷道富水型断层突水多场灾变演化规律研究 被引量：19

9

作者 李博 武强 班文韬 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期161-167,共7页

断层突水是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,断层既作为导水通道又作为突水水源的强富水型断层突水,具有隐蔽性高,危害性大的特点。为了有效地揭示这一矿井灾害现象,以弘财煤矿为典型案例,建立了流固耦合分析模型和Forchheimer非达西流... 断层突水是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,断层既作为导水通道又作为突水水源的强富水型断层突水,具有隐蔽性高,危害性大的特点。为了有效地揭示这一矿井灾害现象,以弘财煤矿为典型案例,建立了流固耦合分析模型和Forchheimer非达西流、N-S紊流非线性渗流模型,利用数值模拟方法再现了开拓巷道富水型断层突水的动态过程,分析了突水灾变演化过程中应力场、位移场和渗流场的耦合演化规律,提炼了有效的突水前兆多元信息特征。研究结果表明:强富水型断层突水是在开挖扰动和断层破碎带内水压共同作用下的结果,在这一过程中,隔水层岩体内多场信息持续变化,整体上可以分为3个阶段,即采掘工作面远离断层时的初始变化阶段,接近断层时的快速变化阶段和突变阶段。突水过程中,地下水沿断层破碎带自上向下涌入巷道,径流途径中压力持续减小,流速总体增大,但在进入突水通道和巷道时,因流向改变而引起流速降低,随后再次增大,最终进入巷道后流速和压力逐渐趋于稳定。在隔水层破断诱发突水前,围岩应力持续增长后发生回跌,围岩位移平缓增长后急剧增大,在接近断层后断层带内水压明显增大,但在濒临突水前出现减小。结果有助于加深对富水性断层突水灾变演化过程的认识,也为突水前兆信息特征的确定提供科学依据。 展开更多

关键词 富水型断层 突水 演化规律 前兆信息

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泥质软岩隧道穿越富水断层带初期支护变形侵限机理及处治对策 被引量：14

10

作者 屈家旺 刘泉声 马昊 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期181-189,共9页

南广高铁泥质软岩北岭山隧道出口端穿越F_(10)富水断层带,发生严重初期支护变形侵限,现场采取一系列处治措施但未有成效。针对此情况,文章首先分析了初期支护变形侵限演化全过程及隧道宏观表征,随后从不良地质、地下水与泥岩耦合循环作... 南广高铁泥质软岩北岭山隧道出口端穿越F_(10)富水断层带,发生严重初期支护变形侵限,现场采取一系列处治措施但未有成效。针对此情况,文章首先分析了初期支护变形侵限演化全过程及隧道宏观表征,随后从不良地质、地下水与泥岩耦合循环作用、隧道结构、原设计与施工方案四个方面对初期支护侵限原因展开分析,并结合灾变期监控量测实测数据,对穿越富水断层隧道初期支护侵限机理展开进一步挖掘,最后在掌握初期支护侵限机理的基础上,提出切实可行的北岭山隧道穿越富水断层初期支护侵限"洞内+洞外"综合处治方案,并基于数值模拟对处治方案的关键——换拱环节进行计算,获取最优换拱参数。采用此处治方案后,隧道出口端成功穿越富水断层带,该研究思路及处治对策能够为隧道穿越富水断层带初期支护变形侵限提供理论及现场实际借鉴。 展开更多

关键词 泥质软岩 高铁隧道 富水断层 围岩变形 初期支护侵限

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大断面深埋隧道穿越富水断层灾变研究 被引量：12

11

作者 舒磊 何本国 +1 位作者 龚伦 王海彦 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期193-200,共8页

大断面深埋隧道穿越富水断层施工具有很大风险,一直是工程界的关键科学问题。通过现场试验和三维各向异性非线性流固耦合模型,研究了富水断层隧道支护体系受力特征、空隙水压、能量积聚、变形特性和力学响应。斗篷山隧道F3断层掌子面水... 大断面深埋隧道穿越富水断层施工具有很大风险,一直是工程界的关键科学问题。通过现场试验和三维各向异性非线性流固耦合模型,研究了富水断层隧道支护体系受力特征、空隙水压、能量积聚、变形特性和力学响应。斗篷山隧道F3断层掌子面水压现场实测为1.50 MPa,排水后衬砌外水压力降至0.1 MPa,隧道高水压问题主要集中在掌子面开挖。拱腰锚杆受力较小,建议取消拱部系统锚杆,只打设拱部锁脚锚杆,及早封闭成环;围岩压力以拱部为主,掌子面前方出现高水压积聚,应超前排水释能降压。待挖核心土能量先增大再减小,峰值位置为失稳潜在区域,断层超前预加固有效距离为一倍洞跨。二次衬砌变形范围为地层变化处前、后10 m,应对该影响地层加固处理,加大此范围衬砌配筋。研究成果可为富水断层隧道及类似工程的修建提供参考。 展开更多

关键词 富水断层 大断面隧道 空隙水压 能量积聚 支护体系 现场试验

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富水断层带隧道突水突泥的临界判据 被引量：11

12

作者 陈泽龙 崔江余 +2 位作者 王军 杜涛 李迁 《铁道建筑》 北大核心 2020年第11期53-55,63,共4页

以和顺至邢台铁路天河山隧道为背景,采用数值模拟方法,对比分析了隧道掌子面前方有无断层带2种工况下隧道开挖过程中掌子面最大挤出变形、拱顶沉降、最大渗流速度和掌子面前方塑性区分布与发展情况。结果表明:有断层带时掌子面前方塑性... 以和顺至邢台铁路天河山隧道为背景,采用数值模拟方法,对比分析了隧道掌子面前方有无断层带2种工况下隧道开挖过程中掌子面最大挤出变形、拱顶沉降、最大渗流速度和掌子面前方塑性区分布与发展情况。结果表明:有断层带时掌子面前方塑性区与断层带塑性区临界贯通时机与掌子面最大挤出变形、拱顶沉降速率及最大渗流速度由稳定到快速增大时机一致,皆在掌子面距断层带4 m(约0.5倍隧道洞径)时。工程设计时可通过数值模拟,将掌子面前方塑性区与断层带塑性区临界贯通时机作为隧道突水突泥临界判据。现场施工时可辅以掌子面处拱顶沉降速率,综合判定隧道突水突泥时机。 展开更多

关键词 铁路隧道 临界判据 数值模拟 富水断层带 突水突泥 塑性区 拱顶沉降 沉降速率

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穿越富水断层深埋引水隧洞涌水量预测研究 被引量：10

13

作者 朱彬彬 董道军 +2 位作者 吴立 吴义 郝勇 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2407-2417,共11页

针对高地应力及高水力梯度等复杂地质环境下,深埋引水隧洞穿越组合富水断层破碎带发生突、涌水地质灾害的问题,以福建龙津溪引水隧洞为工程依托,提出基于平面一维流微分方程的引水隧洞组合富水断层控水模型涌水量计算方法,并从断层倾角... 针对高地应力及高水力梯度等复杂地质环境下,深埋引水隧洞穿越组合富水断层破碎带发生突、涌水地质灾害的问题,以福建龙津溪引水隧洞为工程依托,提出基于平面一维流微分方程的引水隧洞组合富水断层控水模型涌水量计算方法,并从断层倾角和倾向2个角度考虑隧洞与断层的位置关系,从而确定模型中的3种典型平面一维流涌水模式的几何计算参数。基于隧洞与断层的空间位置关系,将计算区域划分为3个计算子区间:Ⅰ区(隧洞处于普通围岩)、Ⅱ区(隧洞处于断层影响带)和Ⅲ区(隧洞处于断层破碎带),分别对3个子区间的涌水量展开计算,并通过分段积分得到整个区段总涌水量,其中Ⅱ和Ⅲ区受断层以及高水力梯度的影响,需要考虑高速非达西修正。最后将理论计算结果与工程常用的裘布依公式、数值模拟计算以及现场实测数据进行对比,结果表明该方法计算组合富水断层隧洞涌水量具有切实可行性,且准确度较高。 展开更多

关键词 组合富水断层 涌水量预测 断层影响带 非达西渗流 平面一维流微分方程

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隧道施工突水突泥形成过程及受断层倾角影响研究 被引量：9

14

作者 耿萍 权乾龙 +2 位作者 王少锋 安俊吉 晏启祥 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期102-109,共8页

隧道穿越富水断层区段极易发生突水突泥现象,是隧道施工中面临的一类严重的工程灾害问题。为了探究突水突泥形成过程和其受断层倾角的影响,避免隧道施工穿越富水断层区段时发生严重的突水突泥工程灾害,文章利用离散元方法,通过颗粒体与... 隧道穿越富水断层区段极易发生突水突泥现象,是隧道施工中面临的一类严重的工程灾害问题。为了探究突水突泥形成过程和其受断层倾角的影响,避免隧道施工穿越富水断层区段时发生严重的突水突泥工程灾害,文章利用离散元方法,通过颗粒体与流体耦合,模拟了富水断层在不同倾角时,隧道开挖所引起的突水突泥全过程。模拟过程中对隧道周围岩体的裂隙发育、隧道内的突水量和突泥量进行追踪和统计,分析了突水突泥通道的形成过程,揭示了断层倾角对隧道突水突泥的影响。结果表明,富水断层倾角越小,隧道与断层的垂直距离越小,越易发生突水突泥破坏,且突水突泥越易集中在掌子面底部位置。该研究结果可为富水断层区域隧道开挖的方案设计及突水突泥事故的预测和防治提供参考。 展开更多

关键词 富水断层 断层倾角 隧道 突水突泥 颗粒流

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某隧道穿越富水断层破碎带围岩大变形成因分析及稳定性预测 被引量：5

15

作者 李永靖 王松 +2 位作者 刘维青 文成章 高航 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第5期84-90,共7页

为保证隧道穿越富水断层破碎带施工安全,在福宜高速阳宗隧道左幅ZK42+845至ZK43+050段围岩大变形成因分析基础之上,采用灰色-尖点突变理论和SSA-ELM智能模型对围岩稳定性现状及发展趋势进行了评价;此外,结合隧道围岩大变形成因有针对性... 为保证隧道穿越富水断层破碎带施工安全,在福宜高速阳宗隧道左幅ZK42+845至ZK43+050段围岩大变形成因分析基础之上,采用灰色-尖点突变理论和SSA-ELM智能模型对围岩稳定性现状及发展趋势进行了评价;此外,结合隧道围岩大变形成因有针对性地进行了支护加固,并对加固后的围岩稳定性进行了全面分析。研究结果表明:阳宗隧道研究区段围岩大变形与断层富水、围岩微膨胀性及高地应力密切相关,由突变特征值Δ<0及SSA-ELM模型变形预测综合分析可知,该段围岩具有塌方等安全风险,采用径向注浆、超前注浆支护、加强锁脚及垫脚槽钢、调整变形量等有效措施,控制了穿越富水断层段隧道围岩的变形,使得围岩整体受力更加均衡。工程实践表明,将灰色-尖点突变理论与SSA-ELM模型综合运用可准确有效地评价与预测围岩稳定性。 展开更多

关键词 隧道工程 稳定性预测 富水断层 灰色-尖点突变理论 SSA-ELM模型

原文传递

富水断层破碎带巷道合理掘进与支护技术 被引量：8

16

作者 宗义江 朱栋 +1 位作者 黄小忠 唐铁军 《江苏建筑职业技术学院学报》 2021年第3期1-5,共5页

基于白象山铁矿-470m中段巷道的工程地质条件,综合采用矿井震波超前探测、瞬变电磁法和超前钻探等方法对F_(6)断层进行了超前探测,在此基础上针对性地提出了由调整巷道方位角、超前注浆、控制爆破、超前预加固与初次支护、二次支护与防... 基于白象山铁矿-470m中段巷道的工程地质条件,综合采用矿井震波超前探测、瞬变电磁法和超前钻探等方法对F_(6)断层进行了超前探测,在此基础上针对性地提出了由调整巷道方位角、超前注浆、控制爆破、超前预加固与初次支护、二次支护与防渗加固组成的富水断层破碎带巷道合理掘进与支护技术.工程实践表明:所提出的掘进与支护技术保证了-470m中段巷道通过F6断层过程中的施工安全及围岩与支护结构的长期稳定,较好地解决了富水断层破碎带巷道的掘进与支护难题. 展开更多

关键词 富水断层 超前探测 控制爆破 注浆 二次支护

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隧道穿越高压富水断层破碎带过程分析 被引量：8

17

作者 傅鹤林 安鹏涛 +3 位作者 李凯 李鲒 成国文 张加兵 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期458-465,共8页

为分析隧道穿越高压富水断层破碎带过程中围岩与结构稳定性,文章通过建立三维流固耦合数值模型,分析不同工况下掌子面推进至不同位置时,掌子面前方岩体渗流场分布、掌子面凸出变形、塑性区体积、涌水量及注浆加固圈剪切变形,最终确定合... 为分析隧道穿越高压富水断层破碎带过程中围岩与结构稳定性,文章通过建立三维流固耦合数值模型,分析不同工况下掌子面推进至不同位置时,掌子面前方岩体渗流场分布、掌子面凸出变形、塑性区体积、涌水量及注浆加固圈剪切变形,最终确定合理注浆圈厚度,施工过程涌水量监测验证了模型计算的准确性。研究结果表明:隧道掌子面接近断层破碎带时前方岩体渗流场出现积聚现象,可采取超前钻孔达到排水降压的目的;掌子面到达断层破碎带中央时凸出变形最大,此时最为危险,须采取留核心土等方式保证施工安全;注浆加固圈在高压渗流场作用下会产生较大剪切变形,威胁施工与运营安全,可适度增加注浆圈厚度。 展开更多

关键词 富水断层 渗流场 塑性区 凸出变形 剪切变形

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穿越富水断层带隧道爆破围岩突变失稳判据研究 被引量：7

18

作者 彭亚雄 刘广进 +2 位作者 黄智刚 吕虎波 吴立 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期104-111,共8页

为解决穿越富水断层带隧道爆破失稳问题,基于爆破作用下隧道-断层系统失稳的力学模型,考虑爆破与地下水共同作用影响,建立穿越富水断层带隧道失稳的尖点突变模型,揭示隧道-断层系统围岩失稳机制,形成围岩失稳判据,并以福建平潭及闽江口... 为解决穿越富水断层带隧道爆破失稳问题,基于爆破作用下隧道-断层系统失稳的力学模型,考虑爆破与地下水共同作用影响,建立穿越富水断层带隧道失稳的尖点突变模型,揭示隧道-断层系统围岩失稳机制,形成围岩失稳判据,并以福建平潭及闽江口水资源配置为例,评价穿越富水断层带隧道围岩的稳定性。结果表明:穿越富水断层带隧道围岩失稳是系统内部与外部因素共同作用的结果;在长期水岩作用与累积爆破作用下,富水断层带中围岩力学性质不断弱化,突变判据k值不断降低,导致围岩失稳破坏的可能性提高;利用失稳判据获得的失稳风险评价结果与现场工况一致。 展开更多

关键词 富水断层带 隧道爆破 失稳判据 地下水 尖点突变模型

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富水断层隧道涌水特征试验 被引量：7

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作者 吴昊 杨晓华 陈星宇 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期73-80,共8页

为探究隧道穿越富水断层破碎带过程中各工况下掌子面安全厚度、涌水量以及水压力的变化特征,以模型试验和数值模拟为主要手段,研究隧道在无地表水补给无注浆、有地表水补给无注浆、有地表水补给有注浆这3种工况下各测量值的变化规律。... 为探究隧道穿越富水断层破碎带过程中各工况下掌子面安全厚度、涌水量以及水压力的变化特征,以模型试验和数值模拟为主要手段,研究隧道在无地表水补给无注浆、有地表水补给无注浆、有地表水补给有注浆这3种工况下各测量值的变化规律。模型试验以实际工况为基础,设计1个尺寸相似比为1∶80的模型试验系统,其包括渗流系统、控水系统、测量系统和注浆系统4个部分,采用量纲分析法确定各物理力学参数的相似关系,模拟在重力场作用下隧道的涌水特征;数值模拟分析域在X(横向)、Y(竖向)和Z(纵向)方向上的长度分别为240、48、160m,隧道埋深约为80m,普通围岩为Ⅴ级,断层破碎带为Ⅵ级。研究结果表明:地表水补给可显著增加隧道涌水的可能性,模型试验中,有地表水补给较无地表水补给隧道涌水量增加了128.6%,掌子面安全厚度增加了6倍;采用预注水泥浆的方法可在一定范围内改善施工过程中的涌水情况,但不能将涌水量降到正常范围内,还应采取其他必要措施;围岩中的孔隙水压力呈现出以隧道为轴心的降落漏斗分布,涌水量和水压力值突变点即为掌子面临界安全厚度,为保证施工安全,建议无地表水补给无注浆时掌子面安全厚度取0.8~1.6m,有地表水补给无注浆时掌子面安全厚度取2.4~4.8m,有地表水补给有注浆时掌子面安全厚度取1.6~3.2m。 展开更多

关键词 隧道工程 模型试验 富水断层 涌水 数值模拟 防突层

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矿井物探综合超前探测富水断层应用效果 被引量：6

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作者 李丹 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第4期67-70,共4页

为了有效查明掘进巷道前方可能存在的断裂构造范围及其富水性,采用瞬变电磁法和直流电法超前探测技术在掘进巷道迎头进行综合探查,在31103运输大巷应用结果表明:富水断层在瞬变电磁法扇形等值线断面图中呈现视电阻率小于50Ω·m条... 为了有效查明掘进巷道前方可能存在的断裂构造范围及其富水性,采用瞬变电磁法和直流电法超前探测技术在掘进巷道迎头进行综合探查,在31103运输大巷应用结果表明:富水断层在瞬变电磁法扇形等值线断面图中呈现视电阻率小于50Ω·m条带状的低阻区域,在导向富水地层方向,低阻区域呈现开口喇叭状;在直流电法断面图中富水断层呈现规则的切割煤层的条带状低阻,且断层范围与实际情况更吻合。2种方法探测可综合解释掘进巷道前方富水断层的范围及来水方向并相互验证,为解决相似地质问题提供技术参考。 展开更多

关键词 物探方法 综合超前探测 富水断层构造 应用效果

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