高地应力条件下隧道开挖方式数值优选

铁路隧道双指标高地应力界定及岩爆大变形分级标准隧道工程是现代交通建设中不可或缺的重要组成部分。

隧道的稳定性和安全性对于铁路运输的顺畅和乘客的安全具有重要意义。

在隧道开挖和使用过程中，高地应力和岩爆大变形是两个关键指标，对隧道工程的设计和运营都有着重要影响。

首先，我们需要明确什么是高地应力。

高地应力是指岩体内部承受的来自地层重力和地壳构造压力而引起的应力状态。

在开挖隧道时，如果隧道经过的地层中存在高应力区域，会对隧道的开挖和支护造成较大困难，并且可能引发岩体的破坏和塌陷。

因此，准确界定高地应力的范围和区域是非常重要的。

在高地应力界定方面，有一些常用的方法和指标可以参考。

首先是现场实测，通过钻孔和试验等手段获取地层的物理力学参数，如岩石的抗压强度、岩体的刚度等，从而推算出地层的应力状态。

其次是通过地质勘探，分析地层的构造和变形情况，结合地质构造图和构造应力场分析，来推测地层的应力状态。

此外，还可以使用数值模拟方法，利用有限元等数值方法进行计算，模拟地层受力状态。

综合这些方法和指标，我们可以制定出适合具体隧道工程的高地应力界定标准。

其次是岩爆大变形。

这是指在隧道开挖和使用过程中，岩体因应力变化或其他影响导致的大规模破坏和变形现象。

岩石爆破会导致岩层的破碎和溃决，而岩爆大变形则是岩体内部应力不均匀引起的大规模塌陷现象。

岩爆大变形不仅对隧道工程造成直接的破坏，也会威胁到隧道的使用安全。

在岩爆大变形分级标准方面，目前还没有统一的标准可供参考。

不同地区的隧道工程经验和地质条件不同，因此需要根据具体情况进行分级和评估。

一般来说，可以根据隧道的位置、地质条件、支护方式等因素来确定岩爆大变形的风险等级。

例如，隧道所处地质稳定的区域和采用了充分有效的支护措施的隧道可以确定为低风险等级；而处于地质不稳定区域且采取临时性或不足的支护措施的隧道可以确定为高风险等级。

根据不同的风险等级，可以制定相应的岩爆大变形分级标准，确定隧道工程的支护方案和安全措施。

隧道施工中的开挖法选择与优化隧道是一种地下通道结构，为了满足交通和基础设施建设的需求，隧道的开挖工作显得尤为重要。

开挖工作的选择与优化涉及到施工的成本、效率、安全等多个方面，下面将从不同角度来探讨隧道施工中的开挖法选择与优化。

首先，隧道的地质条件在开挖工作的选择与优化中起着关键作用。

地质条件包括地层岩性、地层厚度、地下水位等因素。

对于岩性较好、地下水位较低的地层，可以采用常规开挖法，如爆破开挖法和机械掘进法。

爆破开挖法通过引爆炸药来破坏岩体，然后利用机械设备将碎石清除；机械掘进法则是利用隧道掘进机直接切削岩石。

这两种开挖法的效率较高，但在施工过程中容易产生震动和噪音，对周边环境造成一定的影响。

而对于地层质量较差、存在大量水沙的地质条件，常规开挖法可能不适用。

这时可以考虑采用盾构机掘进法。

盾构机是一种专门用于隧道掘进的大型设备，它可以在地下进行作业，同时保持地表的稳定。

盾构机的优点是施工过程中产生的振动和噪音小，对周边环境的影响较小。

但盾构机设备的投资较高，在地质条件允许的情况下才会选择使用。

其次，隧道施工的安全性也是开挖法选择与优化的重要考虑因素。

隧道施工过程中，可能会遇到地质灾害风险，如塌方、地面沉降等。

在选择开挖法时，需要充分考虑这些风险，并进行风险评估和规避措施的制定。

比如，在地质条件较差的区域，可以采用先进的监测技术和支护措施，以保证施工过程的安全性。

在设计阶段，还可以进行地下工程的合理布局，避免地质灾害的发生。

此外，隧道施工的环保性也是开挖法选择与优化的重要考虑因素。

隧道施工会对周围环境产生一定的影响，如土壤和水体的污染，动植物的破坏等。

在选择开挖法时，应考虑如何最大程度地减少对环境的影响。

比如，在盾构机掘进法中，可以采用现代环保技术，如利用循环水系统、净化设备等，来减少废水和废物的排放。

此外，施工现场的垃圾分类、噪音控制等也是环保工作中的重要内容。

综上所述，隧道施工中的开挖法选择与优化需要综合考虑地质条件、安全性和环保性等多个因素。

高地应力状态下硬质碎裂岩隧道变形机理研究陈秀义【摘要】高地应力状态下硬质岩隧道产生岩爆,软质岩隧道产生大变形,在山区隧道建设中会经常遇到,也进行过大量的研究,但关山隧道硬质闪长岩在施工中遇到罕见的、特殊的大变形问题.通过对隧道区地质环境背景、岩石成分、岩体结构面特征、原地应力大小研究,配合理论分析,直观地解释硬质碎裂围岩的变形破坏特征与机理,为采取经济、合理的支护措施提供依据,隧道变形控制良好.%The hard rock tunnel with high geostress may encounter rockburst and the soft rock tunnel with high geostress may suffer large deformation,which happen frequently in mountain tunnel construction.Many researches have been conducted and the large hard flash rock deformation in Guanshan tunnel construction is exceptionally a rare case.This paper intuitively expoundsthe features and mechanism of deformation and failure of the hard cataclastic surrounding rock mass based on the study of the geological environmental background,rock composition,rock mass structure and characteristics,in-situ stress in the tunnel area and on the theoretical analysis,which provides a basis for taking economic and reasonable support measures to control tunnel deformation.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2017(061)011【总页数】5页(P56-60)【关键词】铁路隧道;硬质岩;碎裂;大变形【作者】陈秀义【作者单位】兰州铁道设计院有限公司,兰州730000【正文语种】中文【中图分类】U451关山特长隧道是新建天平铁路重点工程之一,长15.634 km,最大埋深830 m[1]。

高地应力软岩隧道超前平行导洞开挖对主洞影响：以玉龙雪山隧道工程为例马建华;尤著刚;王化武;雷飞;胡雯杰;胡自强;杨刚铭;郝艳妲【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2024(24)10【摘要】为研究高地应力软岩隧道超前平行导洞开挖对主洞影响,依托玉龙雪山隧道工程,基于现场长期监测数据,结合有限差分程序FLAC3D建立数值分析模型,研究超前平导对主洞围岩应力、围岩位移和塑性区分布的影响,探明主洞与平导间最优间距。

研究结果表明:主洞开挖过程中,当掌子面超过监测面3.63倍主洞宽度的距离后,监测面拱顶沉降、上收敛、中收敛和下收敛值占最终变形值的80%以上,围岩变形稳定后上收敛值和中收敛值均大于拱顶沉降;平导超前开挖可有效改善主洞围岩应力环境,主洞与平导间距较大时,围岩应力改善效果不佳,随着二者间距逐渐减小,围岩应力改善效果逐渐增强,但主洞与平导间距过小时,二者开挖产生的塑性区会贯通,综合考虑,确定主洞与导洞最优间距为3.5倍导洞宽度;主洞拱顶沉降值和仰拱隆起值随着主洞与平导间距的减小而增大,左右拱腰水平位移值随着主洞与平导间距的减小先减小后增大。

【总页数】11页(P4265-4275)【作者】马建华;尤著刚;王化武;雷飞;胡雯杰;胡自强;杨刚铭;郝艳妲【作者单位】中国铁路昆明局集团有限公司滇西铁路建设指挥部;西南交通大学极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室;中国铁路昆明局集团有限公司;中铁隧道局集团建设有限公司【正文语种】中文【中图分类】U25【相关文献】1.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2.高地应力软岩隧道超前导洞位置优化研究3.高地应力软岩隧道超前导洞法施工围岩变形预释放规律分析4.高地应力软岩隧道超前导洞施工5.高地应力软岩隧道超前导洞扩挖施工过程受力变形分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

川藏铁路高地应力软岩大变形隧道施工方法分析吴军国，高飞（中铁四局集团第二工程有限公司，江苏苏州215000）作者简介：吴军国（1979$），男，湖南衡阳人，毕-于北京交通大铁道工程本科，，高级工程师；专—方向：1下工程施工。

;册嗥»:酣：中图分类号：U455.4文献标识码:A文章编号：（007-7359（202/）03-0140-06DOI：10.16330/ki.1007-7359.2021.03.069!引言川藏铁路是国家"十三五”重大建设项目计划中的重中之重，是西藏自治区对外运输通道的重要组成部分，是引导产业布局、促进沿线国土开发、整合旅游资源的黄金通道。

规划建设川藏铁路对西藏、四川乃至中国西部经济社会发展具有重大而深远的意义。

川藏铁路雅安至林芝段地貌形态主要受青藏高原地貌隆升的影响，总体地势西高东低。

为我国地势第二梯度的四川盆地过渡到第三梯度的青藏高原，地势急剧隆升抬起，为典型的“V”形高山峡谷地貌，具有“三高、两强”的典型地质特征,表现为：高烈度地震、高地应力、高地温，强烈发育多样化地质灾害、强烈发育深大断裂，造就了川藏铁路极为复杂的宏观地质环境。

高地应力软岩大变形隧摘要：文章依托川藏铁路项0%1应力软5大789道工程，通过对川藏铁路沿线1质条件分析,结合川藏铁路施工JK及软5大78EM管理研Q。

对9道不同等级高1应力软5大78段采取YZ预留78量、长'锚杆相结H、多层支护体系、早高强喷射混凝土、衬rs后设置消能缓冲层等措施综,对类似工程施工具有一定的借鉴意义。

关键词：川藏铁路；高1应力；软5大78；施工技术道通常具有围岩变形量大、变形速率高、变形持续时间长等特点，部分地段甚至出现初支变形破坏、钢架扭曲、侵限拆换等现象，给设计和施工带来极大的困难。

隧道施工中高地应力作用下软岩大变形段的安全、快速、有效治理，一直被誉为“世界性难题”，是决定川藏线建设成败的关键因素。

深埋隧道高（极高）地应力地段岩爆施工工法深埋隧道高（极高）地应力地段岩爆施工工法一、前言随着交通和城市发展的需求，越来越多的隧道项目需要在高地应力地段进行施工。

然而，高地应力地段常常存在岩石破裂和岩爆等问题，给施工带来了极大的挑战。

为了解决这些问题，深埋隧道高（极高）地应力地段岩爆施工工法应运而生。

二、工法特点该工法的特点是在施工过程中充分考虑了岩层应力状态和环境条件，并通过一系列技术措施降低了岩爆风险。

主要包括预防性措施、保护性措施和治理性措施。

三、适应范围该工法适用于高地应力地段的深埋隧道工程，特别是在岩石容易破裂和岩爆风险较高的情况下。

它能够减少事故发生风险，提高施工的安全性和效率。

四、工艺原理该工法的核心原理是通过合理的施工工艺和技术措施，提前预判和控制岩爆风险。

首先，通过地质勘察和地应力测试等手段，获取地下岩层的应力状态和裂隙特征。

然后，在施工工法中采取钻孔放炮、切割爆破、装药密度控制等方式，进行施工过程中的岩爆控制。

最后，在开挖和支护过程中，采取合理的支护结构和材料，确保隧道的稳定性和安全性。

五、施工工艺施工工艺可以分为预处理、钻孔放炮、爆破、开挖和支护等阶段。

在预处理阶段，根据地质条件和隧道要求，进行地质勘察和地应力测试，并制定施工方案。

在钻孔放炮和爆破阶段，根据地下岩层的应力和裂隙情况，进行合理的钻孔和装药设计，并控制爆破过程中的能量释放。

在开挖阶段，根据隧道断面的要求，采用适当的机械设备进行开挖。

在支护阶段，根据地下岩层的稳定性和工程要求，选择合适的支护结构和材料进行施工。

六、劳动组织施工期间，需要合理组织劳动力，根据施工进度和任务量，制定合理的人员配置和工作计划，确保施工的连贯性和高效性。

同时，需要加强对施工人员的技术培训和安全教育，提高他们的技能水平和安全意识。

七、机具设备为了实施该工法，需要使用一系列的机具设备。

包括钻孔机、装载机、爆破器材、隧道切割机等。

这些设备应具备高效、安全、稳定的性能，以满足施工的要求。