高地应力软岩隧道连拱大跨段施工技术
高地应力软岩大变形隧道施工技术
高地应力软岩大变形隧道施工技术介绍隧道是连接地理上两个地区的重要交通工程。
然而,由于地质条件的复杂性和多变性,隧道的施工过程也面临着许多问题。
其中一个主要挑战是位于高地应力软岩区域的大变形隧道的施工。
高地应力软岩区域的隧道工程面对着较高的岩压和地质风险。
本文将介绍高地应力软岩大变形隧道施工技术。
问题施工大变形隧道有着诸多的问题,其中最主要的是与软岩的高地应力作斗争。
高地应力使得软岩的负荷能力下降。
因此,高地应力软岩区域的隧道工程施工需要考虑如何应对高地应力、软岩变形、母岩裂隙和软岩胀缩等问题。
解决方案从长期的施工技术来看,隧道施工工艺一直在不断更新和改进。
对于高地应力软岩区域的大变形隧道施工,采取以下措施可以提高施工效率和减少风险。
1.钻孔爆破工艺在高地应力软岩区域的隧道爆破中,采用钻孔爆破工艺可以减少振动,降低噪音和对基岩的影响。
另外,钻孔爆破还有利于控制隧道标准的大小和形状,确保隧道的结构稳定性。
2.预应力支护技术在高地应力软岩区域的大变形隧道施工中,预应力施工技术可以可靠地支撑隧道。
预应力施工技术通过钢缆、锚杆和桩体等材料,使支护结构承受预设的拉应力和压力。
预应力支护技术的应用可以避免因阻力降低、松动积土或地下水位变化引起的隧道变形等问题。
3.岩土混掘技术岩土混掘技术是一种将土与岩石混合起来,挖掘的同时稳定周围的土体。
这种技术可以有效地减少振动和噪音,并可以运用于软岩变形、母岩裂隙和软岩胀缩等的隧道施工。
同时,岩土混掘技术的应用可以改善施工现场的高地应力环境。
结论高地应力软岩大变形隧道施工是一项复杂的技术。
有效地解决高地应力、软岩变形、母岩裂隙和软岩胀缩等难题是成功的关键。
本文提到的钻孔爆破工艺、预应力支护技术和岩土混掘技术是现代大变形隧道施工的重要技术。
这些技术的有效应用可以保障隧道施工的安全、高效和稳定。
木寨岭隧道高地应力软岩大变形施工情况0518
DK180+215 DK180+250
DK182+650 DK182+700
DyK176+560
DyK183+600
DK178+350
井 斜 井 井 3% 斜 % 家沟 11.1% 斜 沟 . 鹿扎m,11 斜井 大战 0m,11 马930m. 庄 11% =103 L= 50 8 沟 , 1 L 大 26m L= 4 L=1
表5
地段 木寨岭隧道 V级 围岩或 工作面 III级 Ⅳ级 一般 断层
施工进度表
3~4#井2013年10月至今
全隧
3#左线
3#右线
4#左 线
4#右 线
全段
最大
101
63
57
51
101
13.8
35.1
35.6
56
56
平均
77
41
36
20
41
3.2
7.6
11.2
19.3
10.3
四、采取的主要措施
(一)剩余段落情况 目前右线剩余341m,左线剩余419m,均位于岭脊地段的3~4#斜井之间。 该段的特点是一是围岩碎,地处F14断层束内,进口端位于F14-1断层核心,出 口端位于F14-1于F14-2断层中间并临近F14-1断层,围岩软弱、破碎、节理极发 育;二是埋深大,剩余地段隧道埋深550~600m之间,最大埋深612m。受构造
DyK173+280
三、施工中遇到的主要问题
(一)大变形及初期支护破坏侵限 1、围岩大变形 隧道开挖后围岩变形剧烈,主要特点是累计变形量大、变形速率快、持续时 间长等。监测数据显示,隧道最大收敛变形达2403mm,拱顶累计下沉最大1810mm; 初期速率一般在40~200mm/d,最大收敛速率417mm/d,最大下沉速率252mm/d。变形 稳定期在35~50天,个别地段变形持续不收敛。
高地应力软岩大变形隧道施工技术
高地应力软岩大变形隧道施工技术摘要:根据国内外隧道施工的实践总结,在一定高地应力条件下的软弱围岩,在施工过程中发生大变形现象,是必然的。
目前对于围岩大变形的控制研究主要集中于地质情况较差地段的施工工艺和支护方法上。
对于围岩大变形比较轻微的情况,可以在一定程度上增大支护体的刚度或者强度,增大隧道预留的变形位移,同时及时地施工二衬以承担荷载,这样可以达到预防和控制围岩大变形的发生与发展。
因此,本文对高地应力软岩大变形隧道施工技术进行简要的分析,希望可以为相关人提供参考。
关键词:高地应力;软岩大变形;隧道施工技术1木寨岭隧道工程概况木寨岭隧道位于甘肃省定西市漳县和岷县交界处,为双洞单线分离式特长隧道,全长19.02km,洞身地质条件非常复杂,隧道洞身共发育11个断裂带,穿过3个背斜及2个向斜构造,属高地应力区,极易变形。
隧道洞身穿越的板岩及炭质板岩区,占全隧的46.53%,总计各类软岩段长约16.1km,占隧道长度84.47%,极易发生围岩滑坍,施工难度很高。
2木寨岭隧道围岩及变形情况2.1开挖揭示围岩情况大部分围岩开挖揭示地层岩性为二叠系板岩夹炭质板岩,围岩受地质构造影响严重,节理极发育,岩体极破碎,层间结合差,整体稳定性差。
2.2变形情况受围岩地质的影响,自隧道施工至F14-1断层带时围岩极其破碎,现场每循环开挖进尺不大于0.7m,采用人工进行开挖,1d只能施作1循环;当初期支护完成后经常出现喷射混凝土开裂、掉块、拱架扭曲变形等情况,量测数据显示拱顶下沉速率平均能达到90mm/d,累计平均能达到800mm,收敛速率平均能达到160mm/d,单侧收敛累计值能达到1800mm;当二次衬砌施作后,部分地方还出现开裂、甚至出现砼脱落、钢筋扭曲等现象。
3高地应力释放设计理念根据“先柔后刚、先放后抗”的指导思想,我们必须要将围岩本身蕴藏的高地应力进行释放,可怎么释放,释放到何种程度,是关键所在。
目前有2种理论的施工,国内外都获得了比较成功的案例,一种是先行释放理论,意思就是采用先行导坑法释放部分围岩应力,释放稳定后扩挖成型,进行抵抗;另外一种就是边放边抗理论,意思就是预留适当预留变形量,让围岩应力得到相应释放,但在释放一定程度时,即预留变形量可控范围之内,开始加强支护,抵抗剩余围岩应力,使支护结构趋于平衡。
宜万铁路堡镇隧道高地应力软岩大变形段施工技术
宜万铁路堡镇隧道高地应力软岩大变形段施工技术罗洪戈;谭泽意【摘要】宜万铁路堡镇隧道穿越地层大部分为砂质页岩和粉砂质页岩,局部为炭质页岩,岩层软弱、节理较发育;隧道埋深大,地应力高,围岩强度低,高地应力软岩大变形区段长,施工过程中发生了严重的大变形.主要介绍高地应力软岩大变形段的施工措施,即:采用小导管注浆超前支护、采用短台阶和双侧壁相结合的开挖方法,初期支护采用喷混凝土+型钢钢架+锚杆+钢筋网的支护措施,控制每环仰拱开挖长度不超过4 m,及时封闭成环,及时施做二次衬砌,对隧道高地应力软岩段的预留变形量为15~30 cm,确保了隧道顺利通过软岩大变形区段.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】3页(P131-133)【关键词】宜万铁路;铁路隧道;高地应力;软岩;施工【作者】罗洪戈;谭泽意【作者单位】中铁五局集团宜万铁路工程指挥部,湖北宜昌,443500;中铁五局集团宜万铁路工程指挥部,湖北宜昌,443500【正文语种】中文【中图分类】U455.491.1 工程简介堡镇隧道是宜万铁路第二长大隧道,位于湖北省长阳县贺家坪镇和榔坪镇之间,采用左右2座平行的单线隧道方案,线间距30m,是宜万铁路的重点控制性工程。
左线隧道全长11563m(DK70+161~DK81+ 724),右线隧道全长11595m(YDK70+182~YDK81+ 777);隧道设人字坡,最大坡度15‰,最小曲线半径R=2000m;右线隧道初期为辅助左线隧道施工的平行导坑,待左线隧道贯通后再扩挖成右线隧道。
堡镇隧道分2个标段进行施工,中铁五局集团有限公司承担了出口端左线5724m(DK76+000~DK81+724)和右线5977m(YDK75+800~YDK81+777)的施工任务。
右线隧道出口于2004年7月14日开始平导施工,左线隧道出口于2004年8月18日开工。
1.2 不良地质堡镇隧道集“高地应力、单斜、顺层、软岩、深埋、偏压、大变形”等特点于一身。
高地应力软岩大变形隧道施工技术
高地应力软岩大变形隧道施工技术中铁十四局集团第四工程有限公司石贞峰摘要:堡镇隧道为宜万铁路第二长隧、七大控制工程之一,也是全线施工难度最大的隧道之一。
堡镇隧道围岩属于高地应力软岩,在施工中发生高地应力软岩大变形。
结合软岩的岩性分析情况,采用科研引导、稳扎稳打的方针,制定了详细的施工方案,在施工过程中探索、研究出了控制软岩大变形的施工技术。
关键词:堡镇隧道高地应力软岩大变形施工技术1 工程概况堡镇隧道左线全长11565m,右线全长11599m,线间距30m, 右线初期设计为平导,作为左线辅助施工通道,后期再将平导扩挖形成右线隧道。
是宜万铁路第二长隧、七大控制工程之一,也是全线唯一的高地应力软岩长隧。
十四局承担左线进口段5641m、右线进口段5622m的施工任务。
隧道穿越岩层主要为粉砂质页岩、泥质页岩,呈灰黑色,多软弱泥质夹层带,白色云母夹层,强度极低。
大部分页岩呈薄层状,层厚3~10cm,分层清晰,产状扭曲,挤压现象明显,岩体破碎,强度很低,手捏呈粉末状,遇水膨胀;顺层发育,有光滑顺层面,层间多夹软泥质夹层,节理、层理发育、切割严重,围岩整体性很差,隧道左边拱存在顺层软弱面,右侧边墙有楔形掉块,爆破后滑坍、掉块严重。
根据国标《工程岩体分级标准》,该区属高应力区,产生大的位移和变形。
洞内初期支护局部开裂,顺层坍塌,节理发育,软岩变形等,凡专家预测的复杂地质均已出现。
在施工中发生多次高地应力作用下较大变形中,仅8#横通道处拱顶沉降最大就达15cm,收敛32.5cm,超过预留变形量,并侵入二次衬砌。
2 施工方案针对高地应力软岩大变形的特点,我们制定了“超前支护、初支加强、合理变形、先放后抗、先柔后刚、刚柔并济、及时封闭、底部加强、改善结构、地质预报”的整治原则和总体方案,配合平导超前等辅助方案较好的解决了此项难题。
2.1 总体方案介绍(1)采用超前小导管支护,开挖后及时封闭围岩;加强初期支护的刚度,采用型钢拱架封闭成环;为达到稳固围岩的目的,系统锚杆采用中空注浆锚杆加固地层,锚杆长度应稍大于塑性区的厚度。
堡镇隧道高地应力软岩大变形地段施工技术要点及体会
别, 级围 v 岩每循环进尺控制在1. 5一1. sm, 级围 W 岩每循环 进尺控 制在2一 Zm。 2.
2.2 超前地质探测预报 主要采用掌子面超前平行导坑、 超前探孔、 围岩 监控量测和围岩地质素描分析四种方法。
中图分类号:u 5 .4 4
1 概述
‘
文献标识码:B
堡镇隧道为宜万铁路第二长隧, 是全线的重点工 程和控 制性 工程, 为平行双洞 隧道, 左线 全 长 11563m, 右线全长 11595m, 左右线间距30m。 堡镇隧道处于志留系下统龙马溪组粉砂质页岩 中, 岩层走向基本与隧道走向一致, 节理发育, 顺层偏 压严重, 地质状况极为复杂。隧道穿越的地层主要有
软岩大变形对施工影响非常大。
收稿日 X 7一1 一 ? 期:2( ) 2 刃 作者简介: 张旭( 1 72一) , 山东定陶人, 9 男, 工程师。
一 32 一
2. 2. 3 围岩地质素描 根据开挖后掌子面正面及周边围岩的走向、 倾向、 产状、 裂隙节理发育情况、 层厚、 含水量大小等, 分析判 定当 前围岩级别并预测前方 1 仑 范围内的围岩级 0一 om 别情况。同时分段取样施做岩石单轴饱和抗压强度试 验和模片试验, 解岩石的各项性能参数指标。 了 2. 2.4 围岩监控量测 量测项目 包括应力量测和净空变形量测。( 1 应 ) 力量测项目:通过埋设压力盒和钢筋应力计, 在开挖后 初期支护与岩面之间, 以及初期支护与二次衬砌之间埋 设多组压力盒和 钢筋应力计, 测不同 监 部位的 应力分布 和不同时期的 应力变化情况。 通过开展高地应力软岩
山东交通科技
20 8 年第 1 期 ) (
+中 中空注浆系统锚杆( 长4m) + 哪 钢筋网片( 网 乃 格2 x2 ) + C20 硷( 厚2 cm) ; (3 极高地应力段支护 0 0 5 ) 措施:创 工字钢架( 全环布设, 0 cm) + 中 中空 间距5 乃 注浆系统锚杆( 长4m) + 哪 钢筋网片( 网 0 x2 ) + 格2 0 C2 硅(厚2 cm) +上台阶临时仰拱封闭(11 工字钢+ 0 5 8 巧cm C2 硷) +后期补强措施( 11 全环工字钢架 + 钢 0 8 筋网+15 m厚 C2 喷射硷) 。 c 0
木寨岭隧道高地应力软岩大变形施工情况0518讲解
DyK192+375
DyK173+280
石L咀=9沟85斜m,井10%
L=鹿18扎50m斜,井大1L1=沟.134庄%26斜m,井11%大L=战10沟30斜m,井11% 马L=家93沟0m斜.1井1.1%
三、施工中遇到的主要问题
F2
茶固山帚状构造复合、
归并、改造。受多期次 f10
构造复合叠加作用,褶
f11
皱断裂发育,形成了形 态各异、极其复杂的皱 f12
曲与断层束构造;区内
f13
主要构造为3个背斜、2
个向斜,断层有F2区域 f14 性大断裂及其次生的10
条断层。
表1 木寨岭隧道断层分布表
里程
DK174+265DK174+550
9.8
比例 0.03% 24.0%
2.1%
图4 木寨岭隧道初期支护变形破坏
(二)二次衬砌开裂破坏
经统计木寨岭隧道二次衬砌严重开裂共7段320m。二次衬砌开裂集中在起拱线 以上,主要在拱顶范围内,其开裂时间短的在脱模后2-3天,长的1年以后才出现 开裂,一般在脱模后7-15天居多。
图5 二衬边墙(起拱线)开裂图
木寨岭隧道高地应力软岩 大变形施工情况
中铁隧道集团公司兰渝铁路LYS-3标工程指挥部 二○一五年五月
兰渝铁路位于青藏高原隆升区边缘,地质环境极为复杂特殊,受多期构造影 响,区域断裂、褶皱发育,初始地应力状态极其复杂,多为高-极高地应力。
一、工程概况
兰渝铁路木寨岭隧道位于甘肃省定西市漳县和岷县交界处,地处西秦岭高中 山区,地表沟谷深切呈“V”字型,自然坡度大于50度。地面高程2390~3214m,相 对高差824m,洞身最大埋深728m。设计为双洞单线分离式特长隧道,建筑限界采用 《200km客货共线铁路双层集装箱运输建筑限界(暂行)》标准,旅客列车设计行车 速度200km/h。隧道采用双洞单线隧道,线间距40m,左线长19095m,右线长19115m。 隧道最大开挖高度12.38m,最大开挖宽度10.9m,最小净距29.0m。
高地应力软岩大变形隧道施工技术阐述
高地应力软岩大变形隧道施工技术阐述发表时间:2019-06-18T10:19:19.603Z 来源:《中国建筑知识仓库》2019年01期作者:卫永强[导读] 摘要:岷县隧道线路施工过程中,在高地应力软岩地质的影响下,在进行初期支护的过程中,多处地区出现大的变形,并且破坏极为严重。
所以,为了保证施工的顺利和安全,采取了先柔后刚、先放后抗、多重支护、提高二次衬砌刚度和超短台阶开挖等有效措施,不仅有效的控制了围岩大变形的情况,而且保证了项目运行的安全性和有效性。
借此,本文就岷县隧道线路的工程概况及大变形问题进行了解,并且采取必要的措施进行大变形的控制。
引言在近些年发展的过程中,我国道路建设实现了高速式的发展,并且对于道路建设标准越来越高,尤其是对于一些地形地貌相对复杂的地区,如隧道区域的长度、隧道深埋度、地质条件复杂度等等。
所以,本文就穿越高地应力区且地质复杂的软弱围岩的岷县隧道线路软岩大变形问题及采取的有效施工技术进行研究和分析,希望能够为后续隧道施工提供理论方面的意见或建议。
一、工程概述1.1隧道概况岷县隧道线路近南北走向下穿岷山,整个隧道建设采用了分离式的设计,洞身最大埋深约286.9m,其中,左线是ZK234+610~ZK237+400,全长2790m;右线是K234+570~K237+418,全长2848m。
在进口段区域,采用了削竹式洞门,在出口段区域,采用了端墙式洞门,隧道整体是全射流风机纵向通风,并且隧道内设置了完善的照明、消防和监控系统。
在本次调研的标段中,主要是对岷县隧道线路的隧道出口段进行研究,该标段位于洮河北岸谷坡上,洞线与坡面基本垂直,围岩主要由强风化炭质板岩、中风化炭质板岩组成,遇水变形大,采用环形开挖留核心土进洞。
其中,左洞是ZK236+600~ZK237+400(800m),其中明洞20m,右洞是K236+600~K237+418(818m),其中明洞6m。
1.2技术标准岷县隧道线路为一级公路,隧道设计是以80km/h速度为准;隧道主洞建筑以净宽10.25m,净高5.0m为限界;紧急停车带建筑以净宽13.0m,净高5.0m为限界;隧道车行横洞建筑以净宽4.5m,净高5.0m为限界;隧道行人横洞建筑以净宽2.0m,净高2.5m为限界;公路I级的荷载能力;隧道二衬抗渗等级≥P8;右线纵坡为-0.7%,左线纵坡为-0.704%。
高地应力下大断面软岩隧道支护技术
根据软岩三 轴 压缩试 验 … ,证 明 了提 高 围压或 及 时施作支护 并提 供一 定 的支 护力 ,对确 保工 程 软
( 1 )锚索 :设置在 变形 最 大 的部位 。 由于 塑性
区超过 8 . 0 I n ,达 1 0 . 0 m,普通 锚杆 无 法解 决 。为
岩 稳定是非常有利 的。采用 有 限差分软 件 F L A C 如分
道 在支护后 也 可能会 发 生 较大 的变形 ,最 终 导致 二
安 全储 备 的作 用 ,由于 底 拱 混 凝 土 施 工 的 特 殊 要
求 ,不 能在 滞后 较短 的距 离紧 跟作业 ,而 是滞后 非
常长 的距离 ,才 开始 施作 底拱 与边顶 拱混 凝土 。 为
此 ,想 依靠 提前 施作 衬砌来 控 制大变 形 ,是难 以做 到 的 ,唯 有 依 靠 支 护 结 构 承 载 ,维 持 围 岩 长 期 稳
中图分类号 :U 4 5 5 . 7 2
文献标志码 :A
文章编号 :1 0 0 3— 8 8 2 5 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 1 4 5— 0 4
O 引 言
法 理念 。本 工程 的混 凝土衬 砌仅 起 降低 过水 糙率 和
高地 应 力 条 件 下 ,工 程 软 岩极 易 发 生 大 变 形 。 若 隧道支护 设计参数 不合理 ,对 围岩 的支 护力不 够 , 或施工过程 中不 能保 证 支护 的及 时性 、系 统性 ,隧
下 产生显 著 塑 性 变 形 的工 程 岩 体 ,具 有 软 岩 的软 、 弱 、松 、散 、低强 度等特点 。
特 征 、合理设计 ( 开 挖轮 廓 、支护 措施 与参 数 ) 、施
工 工艺控制 等问题 ,是控 制软岩 大变形 的关 键所在 。
高地应力软岩大变形隧道施工技术浅析
高地应力软岩大变形隧道施工技术浅析发布时间:2021-06-22T09:47:55.893Z 来源:《基层建设》2021年第8期作者:王亚鹏[导读] 摘要:成兰铁路于2011年3月开工建设,线路起于成都,向北延伸连接兰渝铁路哈达铺站,是川西高原上修建的第一条铁路,位于绵阳高川的跃龙门隧道左、右线全长40023米,穿越我国著名的龙门山地震活动带和龙门山褶皱断裂带,隧道埋深大,岩体为极其破碎的碳质千枚岩、碳质板岩等,80%为高应力-节理化(HJ)复合型软岩,围岩强度应力比0.10~0.25,有极强崩解性、分散性、流变性、易扰动性、可塑性,局部地段围北京铁城建设监理有限责任公司北京 100855摘要:成兰铁路于2011年3月开工建设,线路起于成都,向北延伸连接兰渝铁路哈达铺站,是川西高原上修建的第一条铁路,位于绵阳高川的跃龙门隧道左、右线全长40023米,穿越我国著名的龙门山地震活动带和龙门山褶皱断裂带,隧道埋深大,岩体为极其破碎的碳质千枚岩、碳质板岩等,80%为高应力-节理化(HJ)复合型软岩,围岩强度应力比0.10~0.25,有极强崩解性、分散性、流变性、易扰动性、可塑性,局部地段围岩手捏成粉,隧道不良地质复杂多变,主要有高地应力、高地温、岩爆、断层破碎带、高瓦斯及硫化氢有害气体、岩溶富水、下穿河道等,同时隧道外部环境受汶川地震影响,危岩、落石、崩塌、山体滑坡及泥石流等地质灾害频发,洞内多处出现严重大变形,施工中采取超前预报与超前支护措施,快挖、快支、快锚、快封、快成环,让初支结构及时承载,减小高地应力环境和不良地质条件下初支变形风险。
关键词:高地应力;软弱围岩;大变形;施工技术1引言在建成兰铁路成都至川主寺试验段(简称“成川段”)位于四川省境内,全长275.8km,是汶川大地震灾后重建项目,是我国又一条海拔3000米以上的高原铁路,平原标以路基、桥梁为主,隧道标以长大隧道群为主,线路进入龙门山山脉后首座隧道跃龙门隧道在施工中遇到各类软岩大变形,工程地质呈现出典型的“四极三高”特征,即:地形切割极为强烈、构造条件极为复杂活跃、岩性条件极为软弱破碎、汶川地震效应极为显著;高地壳应力、高地震烈度和高地质灾害风险叠加,不良地质恶化,截止2021年4月开挖统计隧道范围内软岩大变形段落占比46.6%,工程建设难度好比“冻豆腐”上修青藏铁路、“软豆腐”上修宜万铁路,说在“烂豆腐”上修成兰铁路也不为过。
高地应力软岩大变形隧道施工技术措施
高地应力软岩大变形隧道施工技术措施软岩大变形是指在高地应力环境下,隧道开挖后围岩发生侧鼓、底鼓等严重挤压变形,挤压变形量超出常规围岩变形量的现象,是围岩柔性破坏时应变能很快释放造成的一种动力失稳现象。
1.工程概况某隧道为铁路单线隧道,隧址区内新构造运动强烈,活动断裂发育,存在构造应力相对集中的地质环境条件,局部埋深较大的隧道可能遭遇高地应力工程环境,特别是隧道埋深过大时,板岩、千枚岩等软质围岩可能发生软岩大变形;局部构造应力强烈的区域,破碎的硬质岩也可能出现大变形现象。
沿线易发生软岩大变形的地层主要为三叠系、泥盆系及志留系千枚岩、板岩地层.该隧道埋深大、软质岩发育地段,以Ⅰ级及Ⅱ级软岩大变形为主。
隧道在DK28+888~DK36+415段主要为绿泥片岩及片岩,层厚普遍小于3cm,属极薄层~中薄层,灰绿色为主,矿物成分以绿泥石、云母、石英为主,变晶结构,薄片状构造为主,岩质软弱,节理裂隙发育,岩体破碎,部分段落呈中厚层状构造,岩体较破碎,该段落富水程度中等,绿泥片岩浸水后强度急剧降低。
其中DK29+765~DK36+415段具轻微~中等的变形潜势。
2.软岩大变形段的基本特性(1)变形量大:变形量远超常规预留变形量。
(2)初期支护变形速度快:隧道变形量测开始阶段,变形速率快,最大变形速率时间一般发生在边墙下台阶落底至仰拱闭合成环前。
(3)变形持续时间长:大变形区段变形时间从开挖至衬砌浇筑前,一般30d 或更长。
(4)施工难度大,安全风险高:开裂变形持续不断,易发生大面积失稳坍塌,处置塌方难度大。
3. 软岩大变形段的施工情况软岩大变形表现形式多样,主要表现在边墙挤压纵向变形开裂,拱顶下沉环向变形开裂,钢架凸起变形、扭曲,边墙变形侵限拆换拱,初支喷射混凝土鼓包掉块,隧底初支受力鼓起,掌子面岩石崩解滑坍,应力集中部位明显开裂掉块,局部二衬开裂等现象。
4. 软岩大变形控制技术措施及施工技术从主动加固围岩,发挥围岩自承能力,控制围岩塑性区发展出发,提出高地应力软岩隧道大变形主动控制技术要点为“加深地质、主动控制、强化锚杆、工法配套、优化工艺”二十字方针。
高地应力软岩隧道大跨至连 拱过渡段施工工法(2)
高地应力软岩隧道大跨至连拱过渡段施工工法高地应力软岩隧道大跨至连拱过渡段施工工法一、前言高地应力软岩隧道大跨至连拱过渡段施工工法是为了解决地质条件复杂、地应力高的软岩隧道建设问题而提出的一种施工方法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点该工法采用了大跨度连拱结构,能够有效地提高隧道的稳定性和承载力。
同时,通过合理控制拱圈缓倾斜角度、使用防腐涂料和加固材料,能够延长结构的使用寿命。
此外,该工法还具有施工周期短、工程量小、经济效益好等优点。
三、适应范围该工法适用于软岩地质条件下的隧道建设,尤其适用于地应力较高且地质条件复杂的区域。
同时,该工法适用于大跨度连拱隧道,可以应用于铁路、公路、地铁等不同类型的隧道工程。
四、工艺原理该工法的理论依据是通过调整拱圈结构和采取一系列技术措施,使隧道在地质条件复杂且地应力高的情况下仍能保持稳定。
具体包括选择合适的温度调整方案、控制拱圈缓倾斜角度、使用防腐涂料和加固材料等。
五、施工工艺施工过程中,首先进行现场勘察和测量,确定隧道的设计参数。
然后进行地表预处理和支护工程,以保证隧道的稳定性。
接下来进行拱圈结构的施工,包括模板安装、混凝土浇筑等。
最后进行防水、防腐等工程,并进行隧道的检测和验收。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织施工人员,确保施工进度和质量。
根据施工计划和工期安排,分工明确,协调配合,做好各项工作。
七、机具设备施工过程中需要使用的机具设备主要包括挖掘机、起重机、混凝土搅拌站等。
这些设备具有高效、稳定性好的特点,能够满足施工需要。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量,需要采取一系列措施进行质量控制。
包括严格按照设计要求施工、使用高质量材料、加强施工监督等。
九、安全措施施工中需要注意的安全事项包括安全教育、安全警示标志的设置、施工人员的安全防护等。
特别是对施工工法的要求,需要加强施工现场的安全管理,确保施工过程中的危险因素得到有效控制。
木寨岭隧道高地应力软岩大变形施工控制技术
木寨岭隧道高地应力软岩大变形施工控制技术发布时间:2021-01-15T14:29:29.903Z 来源:《基层建设》2020年第26期作者:缑治明[导读] 摘要:木寨岭隧道施工中容易受到高地应力软岩地质的影响,在支护过程中会出现较大的变形问题,为施工带来了不好的影响。
中铁隧道股份有限公司阳城电厂至晋城市区集中供热热网工程施工项目经理部摘要:木寨岭隧道施工中容易受到高地应力软岩地质的影响,在支护过程中会出现较大的变形问题,为施工带来了不好的影响。
为了保障施工过程时候的安全,本文提出了几点控制技术,希望可以提供有效的参考意见。
关键词:木寨岭隧道;高地应力;软岩地质;控制技术 1、前言兰渝铁路位于青藏高原隆升区边缘,地质环境极为复杂特殊,受多期构造影响,区域断裂、褶皱发育,初始地应力状态极其复杂,多为高-极高地应力。
而木寨岭隧道则是兰渝铁路中危险性较大的重要路段,本文针对木寨岭隧道提出高地应力软岩大变形施工控制技术。
2、木寨岭隧道工程概况 2.1隧道工程概况兰渝铁路LS-3标木寨岭隧道是双洞单线分离式特长隧道,其全长19.06Km,在兰渝铁路工程中是非常重要的一个环节。
木寨岭隧道处于地震区,拥有着较为复杂的底层条件,而木寨岭隧道的洞身穿过了3个背斜与2个向斜构造,在工程中是属于高应力地区,常常会出现变形的情况,其风险极高,所以也是兰渝铁路控制工程的重要环节。
在设计上,其采用了《200km客货共线铁路双层集装箱运输建筑限界(暂行)》标准,旅客列车设计形成速度200Km/h,隧道线间距为40m,左线长为19095m,右线长19115m。
2.2工程地质情况概述木寨岭隧道的地质条件十分复杂,存在粘质黄土、砂质黄土、泥岩、极软板岩、碳质板岩和断层压碎岩等,在隧道的沿线还存在有部分的湿陷性黄土、山体滑坡、泥石流等特殊不良地质。
另外在隧道所在地区的地下水方面,其最大的涌水量已经达到了7332m3/d•Km[1]。
宜万铁路堡镇隧道高地应力软岩大变形段施工技术
隧 道分 2个标段 进 行 施 工 , 中铁 五局 集 团有 限 公 司承 担 了出 口端 左 线57 4m( K 6 0 0~D 8 + 2 和 2 D 7 + 0 K 1 7 4) 右线59 7m( D 7 + 0 7 Y K 5 8 0~Y K 1 7 7 的施 工任 务 。 D 8 +7 ) 右线 隧道 出 口于 2 0 0 4年 7月 1 日开 始 平 导 施 4
力炭质 页 岩后 , 初期 支 护发生 了很 大 的变形 , 大 日变 最 形量 达 到 10 mm, 计 最 大 水 平 收 敛 值 为 9 6 7 9 累 9.7 m 累计 最大 拱顶 下沉 值为 3 10 m。 m, 4.l m
关 键 词 : 万 铁 路 ;铁路 隧 道 ; 高地 应 力 ;软 岩 ;施 工 宜
堡 镇 隧道是 宜万 铁 路 第 二 长 大 隧 道 , 于 湖北 省 位 长 阳县贺家 坪镇 和榔 坪 镇 之 间 , 用 左 右 2座 平行 的 采 单 线 隧道方 案 , 间 距 3 l是 宜 万 铁 路 的 重 点 控 制 线 0n, 性 工程 。左 线隧道 全 长 l 5 3m( K 0 1 1~D 8 + l 6 D 7 + 6 K 1 74 , 2 ) 右线 隧道 全 长 1 5 5m( D 7 + 8 l 9 Y K 0 12~Y K 1 D 8+ 77 ; 7 ) 隧道 设 人 字 坡 , 大 坡 度 1% , 小 曲线 半 径 最 5 o最 R= 0 右 线 隧 道 初 期 为 辅 助 左 线 隧 道 施 工 的平 20 0m;
闭 成环 , 时 施 做 二 次 衬 砌 , 隧 道 高 地 应 力 软 岩 段 的 预 留 变 及 对
形 量 为 1 ~3 l 确 保 了 隧 道 顺 利 通 过 软 岩 大 变 形 区 段 。 5 0cn,
隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法
隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法一、前言隧道施工是现代交通建设的重要组成部分之一,而软岩地质条件下的隧道施工则面临诸多挑战。
隧道在软岩地质条件下容易发生大变形和塌陷,严重影响施工进展和工程质量。
因此,隧道施工工法的选择对于保证施工质量和安全至关重要。
本文将介绍一种针对隧道高地应力软岩大变形问题的施工工法——隧道高地应力软岩大变形弹性支架法。
二、工法特点隧道高地应力软岩大变形弹性支架法是一种针对软岩地质条件下隧道施工的创新工法。
其特点如下:1. 采用了弹性支架技术:在施工过程中,通过设置适当的弹性支架,能够有效抵抗软岩地层的应力和变形,保证施工的稳定性和安全性。
2. 适应性强:该工法适用于高应力软岩地质条件下的隧道施工,能够解决软岩地层大变形问题,提高工程质量和施工效率。
3. 可控性强:通过对施工过程中各个环节的精确控制,能够实现施工过程的精密调控,为工程质量和安全提供可靠保障。
三、适应范围隧道高地应力软岩大变形弹性支架法广泛适用于以下情况:1. 隧道施工过程中地层应力较高,存在软岩地质条件。
2. 隧道施工区域存在大变形和塌陷的风险。
3. 隧道长度较长,施工周期较长。
四、工艺原理隧道高地应力软岩大变形弹性支架法是基于以下原理进行施工的:1. 针对软岩地层的高地应力特点,通过弹性支架的设置和调整,能够承受和分散地层应力,减小地层变形,保证施工过程的稳定性。
2. 通过合理的施工过程控制和技术措施,能够减小软岩地层变形的程度,降低工程风险。
3. 通过施工工艺和弹性支架的优化设计,能够提高施工效率和工程质量。
五、施工工艺隧道高地应力软岩大变形弹性支架法的施工包括以下阶段:1. 前期准备工作:进行现场勘察和地质调查,确定支护方案和施工方案。
2. 入口准备工作:进行现场平整和拆除阻碍隧道施工的建筑物。
3. 预制支架安装:在施工现场进行支架的预制和安装。
4. 掘进施工:使用隧道掘进机进行隧道的掘进工作。
雁门关隧道高地应力、软岩大变形段施工方案
雁门关隧道高地应力、软岩大变形段施工方案雁门关隧道高地应力、软岩大变形段施工方案一、工程概况雁门关隧道北起山阴县庙家窑村西,南止于代县太和岭村北。
起讫里程DK110+855~DK124+940,全长14085 m,为全线重点控制性工程,设计为单洞双线隧道,最大埋深约820m。
我部承担雁门关隧道进口段8145m正洞及1#斜井1445m、2#斜井2385m的施工任务。
安排进口、1#斜井、2#斜井三个工区组织施工。
进口与1#斜井正洞、1#斜井正洞与2#斜井正洞已贯通。
二、地质情况DK118+645以后剩余段落位于高地应力软弱围岩大变形段,该地段通过古老变质岩地层和断层破碎带,节理裂隙发育,岩脉穿插,岩体蚀变,软硬不均,地下水发育,隧道围岩稳定性极差。
三、初期支护、二次衬砌变形情况由于围岩地质条件复杂,围岩收敛变形量大。
自2011年11月以来,多次发生挤压性大变形,导致初期支护开裂、掉块、变形、侵限,初期支护多次拆换,二次衬砌局部开裂、压碎。
工程进展十分缓慢。
DK118+645~+675段采用单层I25b型钢钢架支护(间距0.6m),初期支护开裂变形严重,采用I18工字钢进行第二层钢架加固后仍开裂变形严重,初期支护全部侵入二次衬砌净空。
进行双层钢架换拱处理,第一层钢架采用I25b工字钢架支护,间距60cm,第二层钢架采用I18工字钢架,喷射砼厚60cm。
采用双层钢架换拱处理后,初期支护仍出现环、纵向裂缝,喷射砼开裂掉块,为确保施工安全,掌子面停工,施做二次衬砌。
DK118+675~+702段采用双层钢架支护,第一层钢架采用I25b工字钢架支护,间距60cm,第二层钢架采用I18工字钢架,喷射砼厚60cm。
采用双层钢架支护后,初期支护仍变形量大,DK118+682~+692段初期支护侵入二次衬砌净空进行换拱处理。
DK118+692~+702段采用双层拱架支护,第一层钢架采用I25b工字钢架支护,间距60cm,第二层钢架采用I18工字钢架,喷射砼厚60cm,初期支护仍变形量大,该段初期支护已侵入二次衬砌净空,目前掌子面停工。
高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法
高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法一、前言高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法是在研究高地应力偏压软岩的变形特点和施工工程实践的基础上,开发出的一种适用于该类型软岩隧道的施工方法。
该工法采用一系列的技术措施,能够有效地应对高地应力偏压软岩在隧道施工过程中的变形和破坏问题,提高隧道的施工质量和安全性。
二、工法特点高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法具有以下特点:1. 结合理论和实践:该工法在理论研究的基础上,充分考虑了实际工程中的施工环境和条件,实现了理论与实践的有机结合。
2. 针对问题:该工法针对高地应力偏压软岩的变形和破坏问题,采取了一系列的技术措施,能够有效地减小软岩的变形和破坏程度。
3. 综合施工:该工法综合考虑了地质、水文、结构等多个方面的因素,在施工过程中采用了多种技术手段和工具,实现了施工的全面控制和管理。
4. 高效安全:该工法提供了一套完整的施工工艺和安全措施,能够有效保障施工的效率和安全性。
三、适应范围高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法适用于高地应力偏压软岩多变形地层的隧道施工,特别适用于需要在限定时间内完成的大变形软岩隧道项目。
四、工艺原理该工法的工艺原理是基于高地应力偏压软岩的变形特点和施工实践的经验总结而来的。
根据工法的原理,通过合理的施工工艺和技术措施,可有效控制地层变形,保证施工质量。
具体分析和解释如下:1. 施工工法与实际工程之间的联系:该工法根据实际隧道工程的地质情况和设计要求,提出了一套针对高地应力偏压软岩的施工方案,能够满足隧道工程的要求。
2. 采取的技术措施:该工法根据软岩的变形特点,采取了一系列的技术措施,包括分段爆破、支护结构选择、应力释放等,以减小软岩的变形和破坏程度。
五、施工工艺高地应力偏压软岩大变形隧道施工工艺主要包括以下几个施工阶段:1. 前期准备工作:包括地质勘察、设计方案编制、机具设备准备等。
2. 隧道开挖:采取分段爆破的方式进行隧道的开挖,通过合理的爆破参数和爆破序列,减小软岩的变形和破坏。
隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法(2)
隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法一、前言隧道工程是现代城市建设中非常重要的一项基础工程,而软岩地层隧道的施工面临着高地应力和大变形的挑战。
为了解决软岩隧道施工中的问题,隧道高地应力软岩大变形弹性支架法应运而生。
该工法通过采取适当的施工工艺和技术措施,可以充分利用地层应力的作用,实现软岩隧道的安全施工和稳定性控制。
二、工法特点隧道高地应力软岩大变形弹性支架法的主要特点如下:1. 应用范围广:适用于软岩地层隧道的施工,特别是在高地应力和大变形条件下具有较好的适应性。
2. 抗震性好:采用弹性支架的结构,可以有效吸收震动能量,提高隧道的抗震性能。
3. 施工周期短:通过合理的施工工艺和组织方式,可以降低施工周期,提高施工效率。
4. 施工质量高:采用先进的施工工艺和技术措施,能够保证施工质量达到设计要求。
三、适应范围隧道高地应力软岩大变形弹性支架法适用于软岩地层隧道的施工,特别是在高地应力和大变形条件下。
该工法可以应用于各类地质条件和隧道类型,如城市地铁隧道、水利隧道以及公路和铁路隧道等。
四、工艺原理隧道高地应力软岩大变形弹性支架法的工艺原理是在施工过程中充分利用地层应力的作用,并通过合理的技术措施实现软岩隧道的稳定施工。
具体包括以下要点:1. 弹性支架设计:根据隧道的地质条件和设计要求,设计合理的弹性支架结构,使其能够充分吸收地层应力和变形。
2. 施工承压设备:选用适当的施工承压设备,确保支架的紧固和稳定,保证施工过程中的安全性。
3. 排除地层应力:通过钻孔、爆破和喷浆等方式,排除地层中的高地应力,减小地层的变形。
五、施工工艺隧道高地应力软岩大变形弹性支架法的施工工艺包括以下阶段:1. 地质勘察:对隧道施工区域进行详细的地质勘察,了解地层的情况和变形特点,为施工做好准备。
2. 预处理工艺:通过钻孔、喷浆等方式,排除地层中的高地应力,减小地层的变形。
3. 弹性支架安装:按照设计要求,安装弹性支架结构,确保其紧固和稳定。
对高地应力软岩大变形隧道施工技术的分析王云飞
对高地应力软岩大变形隧道施工技术的分析王云飞发布时间:2021-07-19T17:14:16.867Z 来源:《基层建设》2021年第12期作者:王云飞[导读] 随着社会经济的发展和城市化进程的不断推进,铁路体系越发庞大,铁路工程数量和规模也呈上升趋势中铁北京工程局集团一公司陕西省西安市 710000摘要:随着社会经济的发展和城市化进程的不断推进,铁路体系越发庞大,铁路工程数量和规模也呈上升趋势,这给大变形隧道施工提出更高要求。
基于此,本文对高地应力软岩大变形机理和危害进行探讨,重点分析该工程施工技术,以供参考。
关键词:高地应力;软岩大变形;隧道施工技术引言:由于高地应力软岩大变形隧道施工具有较高安全性,科学合理的施工技术能够有效降低施工风险,为相关人员的人身安全和施工质量提供保障。
因此,为保证施工作业的顺利进行,分析高地应力软岩大变形隧道施工技术进行分析是必要的。
1.探讨高地应力软岩大变形隧道形成的机理及危害高地应力软岩大变形隧道的出现的机理主要分为两方面,一方面是内在原因,另一方面是外在原因。
对于前者而言,若是隧址区内部围岩破碎、地质构造强烈、软弱结构面发育且赋存较高,进而形成构造残余应力,导致围岩大变形。
第一,区域内存在较为强烈的地质构造作用,即地壳构造运动,可能会导致隧道出现大变形。
例如青藏高原断块区的川—滇块体,在印度板块北东向推挤和青藏高原南南东向挤出的叠加作用下,该块体地质构造复杂,导致当地大变形隧道的出现。
第二,围岩破碎,柔弱结构面发育。
以中义隧道大变形区段岩性为例,该区段主要以软岩—极软岩为主。
在构造的影响下,玄武岩出现较为严重的片理化和碎裂化情况,外加蚀变矿物的存在,进一步降低了岩体强度,从而导致大变形隧道的出现。
对于后者而言,主要因为施工工艺和隧道结构形状这两项因素。
第一,施工工艺,由于部分地区隧道是早期修建的,受当时技术限制,部分支护措施效果不理想,例如锁脚锚管等。
外加围岩的软弱性,导致钢拱架接头极易变形,接头处具有较高薄弱性,对拱架整体刚度造成影响。