复杂围岩条件下浅埋偏压隧道地质预报与开挖工序分析

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浅埋偏压隧道施工技术探讨

浅埋偏压隧道施工技术探讨
埋偏压区域是该隧道施 工的重难点工程 , 通过 多方案 比选论
的 5 %, 0 核心 土与下 台阶开挖应 在上 台阶支 护完成 后 、 喷射
混凝土强度达到设计 强度的 7 %后进行 。 0 浅埋偏压 段为 V级强风化 围岩 , 围岩地 质条件 差 . 自稳
时问短 , 加强 围岩 的 自稳 能力 , 为 每次掘 进对前 面洞 身轮廓 线外 的围岩采取 超前小 导管预支 护 . 注浆加 固拱 圈围岩 , 形
到改善 的一种方法 。 注浆范 围决 定于围岩可根据 围岩地质情况 如孔隙率 、 注
浆压力 . 工方 法等 因素定。一般情况 施 注浆加 固帷幕的半径
为隧道开挖半径 的 2 3 。  ̄倍
员伤 亡 、 产损 失 的严 重 后果 , 财 在社 会上 造成 很坏 的影 响 。
研究快 速 、 安全 、 经济 的通过 隧道浅埋 破碎 地段是 高速公 路 建设 的未来 重大课题 方 向.也是现 场施工 必须 解决 的重要
施进行探讨 。
【 关键词】 浅埋偏压; 地表加 固; 洞身开挖; 监控量测
0 引言
隧道 地质条件 多变 复杂 .隧址 常常经 过一 些浅埋 偏压 破碎 地段 ,施 工 中由于对 围岩预测 的不准 确或施 工不 规范
在开挖 时容 易出现塌 方 冒顶等 事故 , 产生 影响施 工进 度 、 人
S in e& Te h oo y V s n ce c c n l g ii o
公 路 科技
科 技 视 界
21年7 02 月第2 期 l
浅埋偏压隧道施工技术探讨
张凤爱
( 北省 高 速公 路承 秦 筹建处 河
【 摘
河北
秦皇岛
0 6 0) 6 0 0

谈浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术

谈浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术

谈浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术摘要:本文以厦蓉高速公路格龙段摆牛隧道施工为实例,具体介绍了高速公路浅埋、偏压、软弱围岩隧道的施工工艺、施工方法,并提出了“亲嘴”进洞方案,此方案可减少对山体及植被的破坏,同时更有效地保证施工安全。

关键词:浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术在浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工中,由于施工技术运用或处理不当,经常会造成较大面积的坍方,由此带来人身伤害、财产损失及工期延误等是无法估量的。

整座隧道均处于严重浅埋偏压段,其中靠水格端98米围岩极其软破碎,且该隧道有效施工时间仅五个月,本标段所有的梁板都要经过隧道远输,如何保证施工工期成为整个高速公路能否按期实现通车的关键。

1 工程概况摆牛隧道为连拱式的四车道高速公路隧道。

隧道最大埋深约22m。

隧道起止桩号右线K78+580~K78+750,长170m。

隧道左右测设线间距440cm。

摆牛隧道位于从江县停洞镇摆牛村境内,为线路穿越摆横一近南北向的凸脊地带而建设。

隧道进口段处摆牛村境内,该侧主沟谷呈直线展布,谷底较缓,隧道进口即位于冲沟谷西南岸凸脊边缘,凸脊呈近南东向展布,坡面较陡,坡角在26°~30°之间,坡顶一带则呈平缓状,坡面植被较发育,以灌木为主。

洞身段穿越凸脊处,凸脊进南北展布,脊顶宽缓,坡角22°~30°;隧道出口处凸脊西坡,坡面朝西,地形较陡,坡角32°,坡面植被发育,水土保持较好。

该隧道段原设计为高达120m路堑高边坡,在第四、五级及第三级上半阶边坡防护施工完毕、开挖平台距路基设计标高最大为40m时,因地质条件复杂,为保证该处施工及运营安全而将该段路基变更为连拱式隧道(表1)。

根据地质调绘、钻芯取样、物探资料,摆牛隧道围岩地层岩性主要为寒武系水石群(∈3)变质岩性,岩性主要有以下两种。

①变质砂岩层:青灰色—灰黑色,厚层状构造,局部夹粉砂质千枚状板岩,硅质砂岩,岩性坚硬致密,饱和单轴抗压强度60~80Mpa,抗风化强,主要分布于K78+580~K78+670,为Ⅴ、Ⅳ级围岩。

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术
科技信息.
工 程 技 术
浅 埋 、 压 及 软弱 围岩 隧 道 胞 工 技 术 偏
中铁 隧道股份 有 限公 司 郑 昌明
[ 摘 要 ] 文以阜盘 高速公路 海棠山隧道施 工为 实例 , 本 具体介绍 了高速公路 浅埋 、 弱 围岩 隧道 的施 工工 艺、 工方法 , 软 施 对海 棠山 隧道洞 口浅埋段进 洞方案进行 系统化分析, 不仅对该 隧道 的正常施 工具有 重要 指导意义, 对于其它隧道工程 的施 工工作也具有重要
... — —
311 洞 套 拱 工 艺 流程 .. 进
该 隧 道 套 拱 施 工 工 艺 流程 如 图 1
图 1套 拱 工 艺 流程 图
34 -— 6. - —
科技信息
31 .. 拱 施 工 2套
工 程 技 术
护 , 管 长 2 m, 导 0 节长 4 两 节 之 间 用 “ ” 对 焊 , 向 间 距 4 c 注 浆 m, V型 环 0 m, 终 压 为 2 a 注 浆 --, 为 1 m 间 距 为 2e , 梅 花 型 布 置 ) 身 Mp ( f f径 L[ 6 m, 0r 呈 a 。洞
L 2 10 K + 4
Z +6 K5 5 0 L + 8 K5 5 5
3 0
1 5 2 0

V V
V ̄(5 z q管棚段)
洞 门段 明洞 段
Z 555 K + 3 进 口管棚起始里程为 Z 2 10 出口管棚起始里程为 Z 5 5 5 K + 1; K + 6
L 555 K + 6
V类 围岩地段采用 中4 2热扎无缝 钢管注水泥浆液进行超 前支护 , 导管 长 4 环 向间 距 4 c 注 浆 压 力 为 08 p ( 浆 孑 孑 径 为 6 m, 距 为 m, 0m, .M a注 LL a r 间 1rm, 5 a 呈梅 花型布置 4排 ) 。 33偏 压 、 埋 、 弱 围 岩 开 挖 及 支 护 . 浅 软 331 压 、 埋 、 弱 同 岩 T 艺 流 程 ..偏 浅 软 软弱 围岩承载力低 、 稳定性差 , 发生 坍方 , 易 再加上处于偏压 、 浅埋 段, 因此 , 何 对 围 岩 进 行 预 加 同和 消 除偏 压 对 隧 道 施 1 的 影 响 成 为关 如 二 键 。其 工 艺 流 程 如 图 4 :

浅埋偏压洞口段围岩变形预测及参数优化反分析的开题报告

浅埋偏压洞口段围岩变形预测及参数优化反分析的开题报告

浅埋偏压洞口段围岩变形预测及参数优化反分析的开题报告一、选题背景和研究意义近年来,随着能源、交通、水利等基础设施建设的不断加速,地下工程建设也得到了迅猛的发展。

浅埋隧道在地下基础工程中应用广泛,但由于各种复杂因素的影响,如地质、地形、地下水等因素,浅埋隧道工程中往往会出现各种变形,甚至导致严重事故的发生。

为了减少隧道建设对周边环境、地下水系统等的影响,保证地下工程安全运行,需要对浅埋隧道围岩变形进行预测和优化分析。

本研究旨在提出一种针对浅埋偏压洞口段围岩变形的预测方法,并通过参数反分析优化分析参数。

二、研究内容和研究方法(一)研究内容本研究将基于有限元数值模拟方法,通过建立立体数学模型来模拟浅埋偏压洞口段围岩变形的过程和规律,并进行参数反分析和参数优化,以获取最符合实际的模型参数值,进而预测和优化洞口段围岩变形。

具体的研究内容如下:1、通过现场勘探和地质资料收集,对浅埋偏压洞口段围岩的地质、地形等情况进行分析和研究。

2、基于数值模拟方法,建立浅埋偏压洞口段围岩的三维有限元数学模型,并进行围岩变形过程的数值模拟。

3、通过参数反分析,确定最合适的模型参数,进而优化模型,并对围岩变形进行预测和优化分析。

4、将研究结果应用于实际工程中,对浅埋偏压洞口段围岩的工程实践进行验证和检验。

(二)研究方法本研究将应用以下方法:1、理论分析法:对相关理论进行分析和总结。

2、现场勘探法:对浅埋偏压洞口段围岩的地质、地形等情况进行实际测量和分析。

3、有限元数值模拟法:通过建立立体数学模型,运用有限元数值模拟软件对围岩变形过程进行模拟,获得变形过程中的应力、应变等参数。

4、参数优化法:通过参数反分析,确定合理的模型参数,并进行优化分析。

三、进度安排1、第一周:对选题进行详细的调研和研究,并撰写开题报告。

2、第二周:对现场勘探和测量的数据进行整理和分析,并建立三维有限元数学模型。

3、第三周至第六周:对建立的数学模型进行数值模拟,并通过参数反分析和优化方法优化模拟参数。

浅埋偏压隧道施工工艺工法

浅埋偏压隧道施工工艺工法

浅埋偏压隧道施工工艺工法1 前言1.1工艺工法概况随着铁路施工技术的不断进步、工法的不断创新,浅埋偏压隧道的施工技术逐渐成熟,主要以适当改善地质和地形条件,以减少和平衡偏压,开挖时采用“化整为零”的CRD工法为一种代表性的工法。

但是,由于受地理条件限制,部分隧道或其它地下工程,浅埋、偏压情况非常严重,普通CRD工法不能满足安全掘进和沉降变形要求。

通过实践,采用对普通CRD工法加强辅助的方法,可以满足沉降变形、安全掘进等要求。

通过以地表注浆加固处理为前题,以锚、网喷支护为基础,增加浅埋地段地表反压及支挡措施,结合洞内靠山侧打设长锚管注浆等措施,减少由于地表严重偏压和浅埋造成的应力不均和集中,充分发挥加固后的地表层与初期支护体系形成整体结构来承受外部荷载;通过监控量测来指导施工,控制初期支护结构的拱顶沉降和周边收敛,确保施工安全。

1.2工艺原理严重浅埋偏压隧道施工工法,就是在隧道等地下工程掘进施工中,在运用普通CRD工法的基础上,再结合进洞前对浅埋偏压段施作地表注浆和反压支挡,对偏压侧增加长锚管注浆的方法。

此法是以新奥法的基本原理为依据,普通CRD工法为基础,适当改善地质和地形条件,以减少和平衡偏压,在开挖过程中尽量减少对围岩的扰动,通过超前导管、锚喷网及钢架支护系统和中隔壁、临时仰拱联结,使初期支护及早闭合,控制围岩的变形,并使之趋于稳定。

同时,建立围岩支护结构监控量测系统,随时掌握施工过程中的动态变化,沉降变化稳定后及时施做二次衬砌工序,合理安排,调整施工工艺和修改设计参数,确保施工安全。

2 工艺工法特点该工法能改变因地形地貌造成的重大安全风险因素,并具有开挖和支护步步成环,及时封闭,各分部封闭成环时间短等特点。

具体特点有以下几方面:2.1 由于进洞前采取了多项措施,能大大降低进洞安全风险。

2.2由于对偏压侧进行了锚固注浆,浅埋段地表注浆、反压支挡,加之CRD 工法具有分部小、成环快的特点,对围岩扰动小,能有效规避浅埋偏压严重地段的安全风险。

浅埋偏压大断面隧道进洞施工技术

浅埋偏压大断面隧道进洞施工技术

浅埋偏压大断面隧道进洞施工技术【摘要】针对栋梁坡隧道出口处的浅埋、偏压的不良地质情况,从偏压处理、超前支护、洞身开挖、初期支护及相应的施工辅助施工措施等方面介绍了隧道进洞施工技术措施。

总结了浅埋偏压隧道进洞的施工经验,对同类施工能起到一定的参考、借鉴作用。

【关键词】隧道浅埋偏压施工技术Abstract: As to beams for slope at the exit of the tunnel of the shallow cover and bias in bad geological conditions, from bias processing, advanced support, hole body excavation, primary support and the corresponding construction auxiliary construction measures, this paper introduces the tunnel construction technical measures into the hole. It also summarizes the tunnel construction experience of the shallow buried bias into the hole and the similar construction can have certain references.Key Words: tunnel, shallow cover and bias, construction technology随着我国铁路客运专线建设规模的加大,铁路隧道施工技术要求也越来越高。

一般情况下,隧道洞口位置的地质情况都较差,主要不良地质表现为覆盖层薄、顺层偏压、土质松散、围岩结构承载力差等。

进洞施工时如果不采用正确的施工方法极易造成隧道坍塌、冒顶、边坡滑移等风险事件,同时可能造成人员和财产的损失。

论浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术

论浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术

3. 工 方 法 施 31套 拱 .
界 碑 关 隧 道 采 用 套 拱 相 接 进 洞 , 即在 洞 外 一 定 距 离 首 先 施 作 明 十 漫 高 速 公 路 第 五合 同段 界 碑 关 隧 道 进 出 口段 属 于严 重 浅 埋 偏 压 段 洞 , 明 洞 外 施 作 套 拱 , 套 拱 为掩 护 , 工 管 棚 , 管 棚 保 护 下 , 挖 在 以 施 在 开 隧 道 . 中 洞 1段 围 岩 极 其 软 弱 。 隧 道 为本 标段 重 点工 程 , 是 控 制 进 洞 。 该 隧 道 采 用 /8工 字 钢 作 为 内模 支 撑 , 浇 注 9 c 厚 C 5 其 3 : 该 也 1 再 0m 2 #钢 工期的关键。 筋 混 凝 土 ,将 I8工 字 钢 一 起 浇 注 在 混 凝 土 中 ,并 在 浇 注 前 预 埋 1  ̄10 5 mm 钢 管 作 为 超 前 长 管 棚 施 工 的定 位 、 向 套 管 。在 套 拱 砼 两 侧 定 1工 程 概 况 . 然 这样 , 1 洞: 3的边 仰坡 几 界碑关 隧道为一座上 、下行分离式 的双 向四车道 高速公路长 隧 回填 贫 混 凝 土 至 套 拱 外 拱 顶 标 高 . 后 回 填 土 。 而 套 有 道 , 1位于郧县青曲镇寺坪村三组。 1位于郧西县箭流铺村 , 近 乎 不 会 受 到 破 坏 , 且 , 拱 与 回 填 的 贫 混 凝 土 形 成 整 体 支 护 作 用 , 进: 3 出: 3 呈 东 西 向 展 布 。 隧 道 起 讫 桩 号 左 幅 :K 3 9 0 Z 4 + 9 ,隧 道 左 幅 长 效 地 保 证 了洞 口段 及 边 仰 坡 施 工 的 安 全 。 Z 4+ 8一K 4 90 11 00米 : 幅 : K 3 9 0 Y 4 + 3 隧 道 右 幅 长 1 6 右 Y 4 + 7 一 K 5 O 5, 0 5米 , 道 最 大 隧 32超 前 支 护 . 埋 深 1 38 2米 , 小 埋 深 45米 , 在 进 1设 置 明洞 1 3. 7 最 . 并 3 : O米 , 1设 置 出: 3 在 偏 压 、 埋 及 软 弱 围 岩 隧 道 施 工 中 , 般须 进 行超 前 支护 。 隧 浅 一 本 道 洞 口采 用  ̄18 m 热扎 无 缝 钢 管 长 管 棚 注 水 泥 单 浆 液 进 行 超 前 支 0m 明洞 1 6米 。 隧 道 场 区 处 于 正 处 于 两 郧 断 裂 带 内 , 石 破 碎 , 育 碎 裂 岩 , 生 护 , 管 长 2 岩 发 次 导 O米 , 长 4米 , 节 之 间用 “ 型 对 焊 , 向 间 距 4 c 节 两 V” 环 0m, Mp 注浆 孔 孔 径 为 1mm,间 距 为 2 c 6 0m,呈 梅 花 型 布 断 裂 较 发 育 , 别 是 洞 1段 影 响 较 大 , 洞 1位 置偏 压 。 隧 道 的进 出 注 浆 终 压 为 2 a ( 特 : 3 且 : 3 在 置) 。洞 身 Ⅱ类 围岩 地 段 采 用 叫 2热 扎 无 缝 钢 管 短 管 棚 注水 泥水 玻 璃 口附 近 有 第 四系 覆 盖 层 。各 地 层 岩 性 特 征 描 述 如 下 : 0m, 注 浆 压 力 为 ( ) 碎 石 亚 粘 土 : 褐 色 , 散 , 湿 , 石 含 量 约 为 3 % , 份 双 浆 液 进 行 超 前 支 护 , 导 管 长 4米 , 环 向 间 距 4 c 1含 黄 松 稍 碎 5 成 为 绢 云 母 石英 片 岩 碎 屑 , 磨 园 度 , 选 性 差 , 中亚 粘 土 呈 黄 色 , 具 分 其 软 08 a 注 浆 孔孔 径 为 6 .Mp ( mm, 距 为 1rm, 梅 花 型 布 置 4排 ) 间 5 a 呈 。 33开 挖 _ 塑 , 湿 , 有 少 量 的 片 岩 碎 块 , 上 部 夹 杂 较 多 的植 物 根 系 残 骸 ,采 稍 含 靠 , 取 率 为 约 3 %一 5 5 8 %。 待 超 前 支 护 注 浆 强 度 达 8%后 , 可 开 挖 。 虑 处 于偏 压 、 埋 及 5 方 考 浅 虽 但 因 采 ( ) 风 化 绢 云 钠 长 石 英 片 岩 : 黄 色 , 石 矿 物 成 份 已 显 著 变 软 弱 围 岩 段 . 已进 行 超 前 支 护 . 也 不 能 大 意 . 此 . 用 预 留核 心 2全 灰 岩 即先 沿 隧 道 轮 廓 线 开 挖 , 循 环 进 尺 05 1 m. 锚 喷 支 每 .— . 待 0 化 , 构 已破 坏 . 理 面 附近 矿 物 风 化 成 土 状 , 隙很 发 育 , 芯 呈 碎 土 开 挖 方 法 , 结 节 裂 岩 块状 , 芯采取率为 7%. D 0 岩 O RQ = 。 护 达 到 一 定 强 度 后 。 开 挖 核 心 土 。 挖 外 轮 廓 时 . 用 风镐 配合 人 工 再 开 采 局部遇到坚石时 , 为减少对周边围岩的扰动 , 采用弱爆破将坚石 ( ) 风 化 绢 云 钠 长 石 英 片 岩 : 褐 色 一 褐 色 , 石 组 织 结 构 部 开挖 , 3强 黄 灰 岩 分 破 坏 , 石 矿 物 成 份 已显 著 变 化 . 理 面 已 风 化 成 土 状 , 隙 很 发 震 裂 后 用 风 镐 开 挖 。 核 心 土 采 用 挖 掘 机 开 挖 , 部 坚 石 采 用 弱 爆 破 将 岩 节 裂 局 育 , 隙面 为 较 多 的铁 锰 质 氧 化 物 侵 染 , 芯 为 碎 块 装 和 少 量短 柱 状 , 坚 石 震 裂 后 用 挖 掘 机 开 挖 。 裂 岩 易碎 , 声哑 . 取率为 7 6%,Q = 。 锤 采 %一 O R D 0 - 3 . 岩 量 测 4围 根 据 新 奥 法 施 工 原 理 , 控 量 测 是 隧 道 施 工 的 重 要 环 节 , 围岩 监 对 2 工 艺流 程 . ①掌握围岩动态 , 对围岩稳定性作出评价 ; ②确定 因该 隧道 洞 1位 置 地质 复 杂 , 保 证 施 工 安 全 , 取 早 进 晚 出 的 的监控量测的 目的: 3 : 为 采 进 洞 方 案 , 洞 门 修 建 应 尽 量 避 免 对 山 体 的 扰 动 , 可 能 减 少 边 仰 坡 支护形式 、 即 尽 支护参数和支护时间 ; 了解 ③ 支护结构、 受力状态和应力分 ④评价支护结构的合理性和安全性。 在施工中 , 通过对 围岩周 我们 刷 坡 范 围 。洞 口处 明 洞 部 分 按 路 基 开 挖 , 取 了 回填 贫 砼 反 压 、 拱 、 布 ; 采 套 边收敛量测 、 拱顶 下 沉 量 测 数 据 的 分 析 . 现 局 部 地 段 变形 较 快 并 出 发 超 前 长 管 棚 等 辅 助 施 工 措 施 , 保 了施 工 安 全 。 确 现细小裂缝 。 过及时修改支护参数 . 通 采取 了 加 强 支 护 措 施 , 及 时 施 并 21进 洞 套 拱 工 艺 流 程 . 作 仰 拱 , 效 避 免 了安 全 质 量 事 故 的 发 生 。 有 该隧道进洞采用套拱相接进洞方案 , 工艺流程如图 1 其

关于浅埋偏压隧道施工技术的分析

关于浅埋偏压隧道施工技术的分析
管 的施 工 方 法 。
目的是 为了保证将浆 液充分的渗入到底层 当中,管棚 由无缝钢 管 上钻注浆孔制成 , 孔径 1 0 ~ 1 6 m m, 孔间距 2 0 0 am, r 呈梅花 形布 置, 尾部留不钻孔 的止浆段 4 5 0 c m。然后 , 钻机就位 。钻孔 。导 向
1 地 表 注 浆 加 固施 工 工 艺
施 工 人 员 在 进 行 浅 埋 隧 道 开挖 施 工 时作 完 成 之 后 ,施 工 人 员 可 以进 行 下 面 的 钻 机 平 施工人员完全可以采用钢管脚 道的施工方案进行相应 的确定 , 根据 实际的公路隧道施 工要 求, 台以及钻机定位 。对于钻机平 台,
石土 , 而且周 围围岩呈现 出溶槽 、 裂隙 以及 松散 的发育状 态 , 在 工 工 艺 施 工 工 序 以及 质 量 控 制 点 进 行 相 应 的控 制 ,如 果施 工 人 实际的施工过程 中, 很容 易出现 冒顶的安全事故。为了保证施工 员 要 想 进 一 步 控 制 施 工 的质 量 以及 进 度 ,施 工 人 员还 应 该 确 保 钻头保持在统一水平线上 , 导向墙施工采用 C 2 5模注 混凝 安全 以及 施工质量,我们准备在 浅埋扁压地段采取措 旌进行必 钻杆 、 要 的加 固。包括在隧道外侧 增加应力挡墙 ( 反压回填) , 增加拱部 土 , 其厚度 应该保持在 6 0 c m。 ③导 向钢管和钢花 管制作 。 在进行 直径 为 1 0 8的管棚长度, 将 锁脚锚杆代替 为锁脚导管 , 对于松散 导 向钢管制作时,施 工人 员注意采用直径为 1 2 7壁厚 4 am的钢 r 施工人员还应 该对于每一根导 的山体表 面进行预住浆加 固处 理,同时加强对于 公路隧道施工 管进行制作 。为了防止管棚下垂, 调整误差 1 0 。 另外 , 对于钢花管的制 作, 其 安全质量检测 , 做好现场 指导施工 。本文主要对于浅埋偏压 隧道 线管 的位置进行确定, 旋工 技术进行深入研究 , 探讨地表预注浆 、 大 管棚 施工及锁脚导

解析浅埋偏压及围岩隧道施工技术

解析浅埋偏压及围岩隧道施工技术

解析浅埋偏压及围岩隧道施工技术隧道施工受到围岩的影响明显,如果围岩的稳定性和可靠性不足,就可能会导致隧道施工的安全性受到干扰甚至可能会导致隧道出现塌方的现象,严重威胁隧道的安全。

浅埋、偏压及软弱围岩是隧道工程中常见的围岩类型,如不能采取合理的隧道施工技术,会导致隐患增加。

基于此,本文结合工程实例,对浅埋、偏压及软弱围岩的不良影响和具体隧道施工技术进行阐述,具体内容如下。

1工程概况为探究分析浅埋、偏压及软弱围岩的隧道施工技术,现以某一具体的隧道工程为例,隧道长180m,净宽为14m,为双向6车道,净高5m。

且隧道属于浅埋大跨双连拱隧道,埋深处于2~27m之间。

且周边围岩主要以软弱围岩为主,节理发育明显,围岩缺乏自稳能力,且裂隙中具有较高的含水率。

综合研究分析该隧道属于浅埋、偏压及软弱围岩类型。

本隧道工程选择早进晚出的施工方案,并主要选择回填混凝土反压、超前长管棚等施工方式,降低对岩层的扰动,进而达到提升施工安全和效率的目的。

2浅埋、偏压及软弱围岩的隧道施工问题分析浅埋、偏压及软弱围岩是隧道施工中常见地质因素,其中浅埋式由于隧道上覆覆盖不能满足隧道和开挖施工的需求,容易出现地表深陷,受到降水的影响,及其容易引起洞口滑坡的现象,不利于工程的安全。

偏压是造成隧道支护承载能力下降,引起隧道拱体变形的关键因素。

其中造成偏压的原因较多可以分为地质因素、施工因素和地形因素。

其中施工因素主要是由于施工方法选择问题,施工方法选择不够合理,引起开挖断面出现局部坍塌的现象,从而导致围岩整体的稳定性下降,进而引起围岩的受压紊乱,进而导致偏压产生。

地质因素,是如果围岩的形态软弱和自稳定性不佳的情况,再加上施工的扰动,就会引起偏压问题。

地形因素,主要是由于隧道依托于山体建设,这也就使得地形存在倾斜度,使得围岩具有较大的侧压作用,再加上浅埋段的影响,也就会引起偏压。

软弱围岩主要是指岩层是指围岩等级IV级、V级、VI级围岩均为软弱围岩,其中IV级围岩存在较多的节理、裂隙,并存在破碎带,且断层破碎带<2m。

隧道浅埋偏压段施工处理方案

隧道浅埋偏压段施工处理方案

隧道浅埋偏压段施工处理方案隧道左洞出口浅埋偏压段施工处理方案隧道浅埋偏压,采取加强施工辅助措施,以确保工程安全。

一、浅埋偏压情况勘察进出、口端覆盖层埋深较浅,并且岩体空隙裂隙水发育,下雨时容易形成洞内拱部淋雨状,极易产生冒顶坍塌现象,隧道出口端山坡自然坡度较陡,洞身段围岩级别低,易产生滑坡或崩塌现象。

整个隧道全长范围勘察分析,山体坡度向线路右侧倾斜,左侧偏压。

洞口浅埋段处理方案1、对山体表面植被清理,进出口地段纵向25米,横向左洞拱脚至右洞拱脚范围内,进行山体注浆加固,采用ф89钢管压浆,管身按梅花状布眼。

间距1米,按梅花形布置。

注浆压力2.0~2.5mpa,钢管端部插入初期支护范围,隧道开挖施工时与钢支撑施焊连结。

确保洞内施工安全,施工中,短进尺,强支护。

2、同时洞内施工加强辅助措施,在原设计的基础上采用双层超前小导管加强,钢支撑间距调整至50cm。

3、偏压对洞身影响由于隧道洞身受到承载力相差较大,特别是左洞室,整个洞室受力不对称,支护结构承受显著不对称的围岩压力,将造成支护结构开裂,整个隧道净空断面变形。

4、偏压对中隔墙的影响中隔墙浇筑后,由于整个山体全部作用于隧道左洞室,且围岩较差,那么整个山重荷载作用在支体上,即中隔墙上。

左侧剪应力相对较大,中隔墙受力不平衡,中隔墙会失稳,将导致中隔墙开裂,或中隔墙倾陷。

中隔墙在连拱隧道施工中起到关键作用,一旦中隔墙出现问题,整个隧道将受到致命的影响,而且中隔墙质量问题是无法弥补的。

因此偏压处理是一个关键,将关系到整个隧道质量能否达标的关键。

采取措施a、长管棚超前支护通过管棚花管扩散注浆可以改变岩体结构,使破碎岩体固结,钢管注浆,可以提高管棚抗剪切能力,整个管棚通过洞口承重墙来减轻山体对围岩的压力,从而改变偏压造成不利影响。

b、隧道的开挖方式三车道双连拱隧道,跨度大,埋深浅,洞身受压不平横,围岩级别低,所以采取三导坑开挖法,先开挖中导坑,再开挖侧导坑,在中隔墙施工结束后,由于隧道左洞偏压,所以及时对隧道中隔墙右侧进行架设水平支撑,防止左侧偏压对中隔墙产生向右的推力,导致中隔墙倒塌。

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术解析

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术解析

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术解析摘要:将浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术渗透到隧道施工当中有着显著的效果,不仅使施工技术达到了新的水平,而且保证了项目的顺利完成。

在对该技术手段进行使用期间,应当结合实际地质以及地形条件进行施工,旨在从源头上增加结构以及施工的可靠性。

文章从多个角度进行了简要分析,笔者结合自身多年工作经验提出了合理化建议,希望能对相关从业人员提供借鉴作用。

关键词:浅埋偏压软弱围岩;隧道施工;施工技术引言:针对浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术来说,其在工程建设期间有着重要的地位,特别是隧道施工中,其技术水平高低与否与工程整体质量存在着密切的联系。

所以,本文从以下几个方面进行深入探讨是十分有必要的。

1、研究浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术的意义在最近几年里,我国隧道工程施工建设技术水平尽管上升到了一个新的层次,然而作用于浅埋偏压软弱围岩隧道工程,依然受到各种因素的干扰,比如说相关人员在开展施工的时候,通常会由于施工技术使用不规范等一系列问题而增加了塌方等现象发生的次数。

倘若发生上述事故,不但会让各类资源的成本持续加剧之外,还会对施工进度的控制水平产生不利影响,甚至还会威胁到相关人员的人身安全。

基于这种背景下,相关人员需要对该技术手段进行深层次的剖析,换言之就是采取最可靠的工艺流程以及施工手段来将建设期间存在的安全隐患降到最低。

这样能够使得隧道工程能以最佳的状态作用于建设使用,旨在对社会群众的人身安全予以充分保障。

鉴于此,相关人员需要将其当作主要探讨对象,继而加快经济建设发展的脚步。

2、浅埋、偏压软弱围岩隧道的施工技术2.1超前支护及预加固针对那些稳固性能不强的围岩而言,相关人员在进行施工期间为了尽可能地减少塌方情况,可结合实际情况加上超前支护环节,旨在促进施工水平的全面提升。

2.1.1超前支护从相关实践的角度出发,把深孔注浆施工技术手段有机地和软弱破碎地质隧道施工融为一体可以起到固结的作用,然而对该技术应用现状进行分析后可知,其还存在某些缺陷,即在固结范围方面存在某些约束性,同时加上地质条件与诸多不确定因素的持续增加,导致施工水平差强人意。

浅埋偏压隧道开挖顺序数值分析

浅埋偏压隧道开挖顺序数值分析

开 挖步骤 大体分 为 为两种 ,第一 种开 挖方式 的 大体 步骤 为 : a 初始地 应力 的模 拟 : ) b 开 挖左 隧道上 台 阶并 支护 : ) c 开挖左 隧道 下 台阶并支 护 : ) d 开挖右 隧道上 台 阶并 支护 ; )
e开挖 右隧道 下 台阶并支 护 。 ) 第二 种开 挖方式 的大体 步骤 为 : a初始地 应力 的模拟 : )
d 开 挖 左 隧 道 上 台 阶并 支 护 ; ) e开挖左 隧道 下 台阶并支 护 。 )
本 文采 用平 面 应变 弹 塑性 本 构模 型 和摩 尔 一 库 伦 屈服 准 则 ,未设 置 仰拱[,围岩 初期 衬 砌厚 度 取 4 1
为2 c 0 m,锚 杆 直 径为 2 c 5 m,长 度 为3 m 围岩 参 数 的 5 。
时 .这 种 方 法 求 出 的 应 力 状 态 就 不 能 和 自重 形 成 平
硬 岩 软 岩
风 化 岩
O2 . 02 .5
O3 _
03 .
衡 状态 。因此若 地 面不是 水平 而利 用k方式 计算 初 。
始 应 力 时 ,为 了 达 成 平 衡 状 态 ,需 要 利 用 自重 及 根
表 1 土 层 及材 料 参 数
类 别 弹性 模 量 EG a {P
6 00 0 0 O 2 00 o 0 o
5 0 00 0
50 0 0
kT 法 或者 自重分 析 的方 法来 计算 。 o Y 水 平侧 压 系数 法 是利 用k: ,通 过 竖直 应 力 。
or
利用MI A T 可 以建 立相 同 的模 型 ,只是 在 D SG S
模 型 建 立 好 后 ,对 其 定 义 施 工 阶 段 时 ,将 两 种 顺 序

复杂围岩条件下浅埋偏压隧道地质预报与开挖工序分析

复杂围岩条件下浅埋偏压隧道地质预报与开挖工序分析

向连 接线 , 东起京九 铁路江 西赣 州南康 站 , 经大余 和韶 关 地 震 波 同 向 轴 清 晰 连 续 , 无 明显 反 射 界 面 。 地 震 波 解 译 结 市 的南雄 、 始兴 、 仁 化、 浈江等县( 市、 区) , 西至 韶关火 车站 果 为 : 围岩 非常破 碎 , 不完整 , 囤岩级别较低 , 节理 、 裂隙或 围 岩 自稳 能 力 较 差 , 无 明 显 富 含 地 下 水 与 京广铁 路接 轨 ,全长 1 8 2 k m,其 中在韶 关市境 内共 有 者 层 理 无 法 识 别 , 1 1 7 k m, 分别设南雄 、 始兴、 丹 霞三个 新站。 良村 隧道位 于 地段 。 基于超前地质预 报结论 , 针对 D K1 7 7 + 3 6 0掌子面前
韶 关 段 良村 ,为 双 线 铁 路 隧 道 ,起 始 桩 号 D K1 7 7 + 3 6 0 一 D K 1 7 7 + 7 4 0 , 全长 3 8 0 m, 最 大埋深 3 7 m, 双线 隧道 , 洞 身 均 位 于 直 线 线性 , 纵坡 0 . 6 %。 1 . 2不 良地 质 分 析 良村 隧道 所 处 地 层 为 第 四 系 全 新
中图分类号 : T U 4 7 1 . 8
文献标识码 : A
文章 编号: 1 0 0 6 — 4 3 1 l ( 2 0 1 3) 0 7 — 0 0 9 3 — 0 2
1 工程 与地质概 况
1 . 1工 程概 况 韶 赣 铁 路 是 京 广 和 京 九 铁 路 的 东 西 走
检波器地 震波( P 、 S H、 S V) 的深度偏移剖面及其反射界面。 采 集 的地 震 波 信 号 衰 减 强 烈 , 地 震波波速低 , 提取的
Va l ue Eng i ne e r i ng

复杂地质条件下公路隧道施工技术要点分析

复杂地质条件下公路隧道施工技术要点分析

第44卷第1期• 158 • 201 8 年1 月山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.44 No.1 Jan.2018文章编号:1009-6825 (2018) 01-0158-02复杂地质条件下公路隧道施工技术要点分析张瑞(山西省公路局晋中分局,山西晋中030600)摘要:复杂地质条件下公路隧道施工难度较大,质量将难以保证。

考虑到复杂地质条件对公路隧道施工产生的影响,开展了复 杂地质条件下公路隧道施工技术要点的研究,重点对浅埋偏压隧道技术、隧道养护、施工作业人员、混凝土等方面进行了分析以及 讨论,为隧道顺利安全地贯通奠定良好的技术基础。

关键词:复杂地质,公路隧道,技术要点中图分类号:U455 文献标识码:A〇引言在复杂地质条件下,要提升对公路隧道施工技术要点的重视,进而在根本上保证其整体施工作业质量,为其今后的使用奠 定基础,在根源上保证人们的生命财产安全。

1浅埋偏压隧道技术特点在复杂地质条件下的公路隧道施工中,其主要应用的施工技 术就是浅埋偏压隧道技术,在实践中要想有效的避免浅埋偏压地 质条件对整个公路隧道施工产生的消极影响,提升整个施工作业 的安全性,就要加强对浅埋偏压隧道施工技术的重视,对其技术 要点以及施工注意事项进行详细的探究与分析。

在实践中要对 浅埋偏压隧道技术特点进行掌握,对于在浅埋偏压地质状况之下 的相关施工作业要点进行明确,浅埋偏压地质状况之下主要产生 的问题就是施工地质变形等相关问题,其导致的地质变形幅度相 对较大,产生的速度也相对较快,并且会在相对较短的时间内造 成严重的安全问题与事故,其对于隧道施工产生的影响是无法挽 回的。

在目前公路隧道施工中,由于地质条件相对复杂,地质条件 对整个公路隧道施工都会产生直接的影响。

如果不掌握必要的 隧道施工技术,那么在公路隧道施工中将无法保证施工质量,在 具体的施工环节中还会出现质量缺陷。

所以,认真分析公路隧 道施工的特点,并根据公路隧道施工中可能出现的问题以及遇 到的复杂地质条件,采取相对应的施工工艺和施工方法,满足 公路隧道施工需要。

隧道浅埋段施工处理方法浅析

隧道浅埋段施工处理方法浅析

隧道浅埋段施工处理方法浅析在隧道施工中,隧道的浅埋段的围岩地质条件往往较差,结构不完整,在施工的时候岩体容易松散,稳定性差,因此在遭遇软弱围岩地段时必须采用有效开挖方法以及支护手段,减少不必要的损失。

本文介绍了几种不同的开挖技术并做出优劣分析,为今后的浅埋段施工提供理论参考。

标签:隧道;浅埋段;开挖方法引言:随着我国经济水平不断提高,人口密度逐渐增大,我国的交通事业也在蓬勃发展,而我国是一个多山区国家,山区面积占全国陆地面积的2/3,越来越多的公路、铁路需要穿山越岭,难免会涉及到隧道的施工。

以目前看来,随着铁路、公路建设在我国大力发展,其中隧道施工成为越来越普遍的建设项目。

而在隧道施工中,浅埋段隧道施工是一个难点。

隧道的浅埋段往往围巖地质条件较差,开挖施工时容易产生较大变形,给工程带来较大安全隐患。

作者考察了隧道施工发生的一系列塌方、冒顶等安全事故,发现其多发生在隧道的浅埋段,对于隧道施工更要关注浅埋段的施工,保证其施工的安全和进度是隧道施工的关键,对于施工效益和合同工期的保障都有不可低估的作用。

1、隧道浅埋段隧道是公路工程上一个庞大的分支系统。

根据大量隧道工程的施工资料调查,浅埋式隧道指的是上部覆盖层不足毛洞洞跨2倍的隧道或区段。

浅埋段工程应包括隧道洞跨加强段。

在《公路隧道设计细则》(JTG/TD70-2010)对浅埋隧道的定义为:作用在支护结构之上的土压力与隧道埋置深度、地形条件及地表环境基本无关的隧道;在《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)中浅埋与深埋的分界,应按荷载等效高度值,并结合地质条件、施工方法等因素综合判定。

隧道的浅埋段的围岩地质条件往往较差,结构不完整,在施工的时候岩体容易松散,稳定性差,因此在遭遇软弱围岩地段时必须采取相应的处理措施。

首先,在开挖前,应较好地判定浅埋段的围岩和水文地质情况,获取详实可靠的地质信息,如围岩级别、断层带和破裂带位置、性质、规模、富水等,以便施工时采用合适的开挖工艺和支护参数来保证施工安全和进度。

浅埋偏压隧道开挖技术

浅埋偏压隧道开挖技术

浅埋偏压隧道开挖技术论文
《浅埋偏压隧道开挖技术论文》
本文旨在研究和探讨浅埋偏压隧道开挖技术。

浅埋偏压隧道开挖技术是一种针对浅埋隧道的钻孔开挖方法,它采用偏压原理将受力点分散到环壁上,从而减少了内衬与环壁间的受力值。

具体来说,使用偏压隧道开挖技术,可以有效地提升隧道的稳定性,并且在保证项目投资成本最低的情况下,也能够提高工程质量。

浅埋偏压隧道开挖技术是一种复杂的技术,这种开挖技术需要对地质形态有准确的认识,否则难以取得稳定的效果。

因此,在利用浅埋偏压隧道开挖技术前,必须准备充分的地质调查
数据,通过对地质形态的准确分析,制定出最佳的施工方案,以保证开挖质量。

此外,浅埋偏压隧道开挖技术中采用的护矿材料也有很大影响,对于不同类型的护矿材料,选择不同参数的护矿材料会带来不同的效果,因此,选择合适的护矿材料是实施浅埋偏压隧道开挖技术的一个重要环节。

最后,浅埋偏压隧道开挖技术也需要有一定的安全措施,在开挖实施过程中,应当建立有效的监测体系,以及应对的应变措施,以确保施工过程的安全性。

综上所述,浅埋偏压隧道开挖技术是一种新兴的技术,它能够提升隧道的稳定性,且在保证投资成本的前提下,也能提高工
程质量。

但是,要想实施这种技术成功,就要做好足够的准备工作,包括准备充分的地质调查数据,以及选择合适的护矿材料,并建立安全有效的监测体系。

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术研究

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术研究

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术研究摘要:在隧道施工过程中,偏压、浅埋及软弱围岩的干扰,影响隧道施工安全和使用安全。

因此,需对剖析浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术,从地表处理、开挖和支护等技术参数入手,提升隧道施工的安全指数,防范隐患的发生。

关键词:浅埋;偏压;软弱围岩;隧道施工技术在隧道施工过程中,围岩的影响尤为明显,围岩的稳定性和可靠性不足,可能会导致隧道施工的安全性受到干扰,更有甚者,甚至会导致隧道出现塌方的现象,严重影响隧道施工安全。

必须对偏压及软弱围岩等隧道工程中常见的围岩类型,采取合理的隧道施工技术,消除施工安全隐患,确保隧道安全施工。

因此,论文结合工程实例,对浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术进行阐述,具体内容如下:1工程概况为研究分析浅埋、偏压及软弱围岩的隧道施工技术,现以某一具体的隧道工程为例,该隧道左线长455m,右线长508m,最大埋深119.36m,单洞净宽10.25m,建筑界限高度5.00m。

该隧道为浅埋小净距隧道,部分路段存在偏压;围岩极其破碎,均为Ⅳ、Ⅴ级围岩;地下水位较高,存在溶岩裂隙水,有突水危险;隧址区地质构造复杂,有南北走向大断裂带横穿隧道。

洞口段为坡积碎石土,洞身段为中强风化闪长岩,节理裂隙发育,岩体破碎、稳定性差,地下水较丰富。

综上所述,该隧道围岩属于浅埋、偏压及软弱围岩类型,隧道隧道除明洞段采用明挖法施工外,其余均采用新奥法施工,降低对岩层的扰动,进而确保施工安全。

2浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工工艺隧道施工遵循新奥法原理,坚持地质预报超前。

根据围岩级别,针对性的采取不同的施工方案。

开挖以专用设备为主,形成钻爆作业线、支护作业线、装运作业线、防水衬砌作业线及辅助作业线等多条主要生产作业线,实现机械化施工流水作业线。

隧道开挖采用光面爆破技术,尽量降低对围岩的扰动,并及时做好初期支护,必要时提前施作二次衬砌,以确保施工安全和工程质量。

针对易出现塌方的IV、V类围岩,采用超前小导管、超前锚杆等预支护措施,确保安全通过。

隧道浅埋偏压段进洞工艺

隧道浅埋偏压段进洞工艺

隧道浅埋偏压段进洞工艺[摘要]龙井隧道是崇遵高速公路较长大隧道之一,其中出口端以其复杂的地形和地质情况令人忧虑。

本文以龙井隧道进洞方案的选择及各种加固方案的制定,为类似工程提供参考。

一、工程概况龙井隧道位于贵州省遵义县板桥镇境内,是崇(溪河)遵(义)高速公路较长大隧道之一。

隧道总长2326m(左线1196m,右线1130m),单洞净跨10.4m,净高6.7m,双车道单向行使。

隧道高程在931~1168m之间,地形起伏较大,地质构造复杂,属典型的喀斯特地形。

二、工程地质、水文地质及地形条件隧道区内为寒武系中统高台组及寒武系中上统娄山关群第一段,属于碳酸盐岩台地沉积。

覆盖层为第四系残、坡积层砂质粘土、碎石土、块石土。

隧道工区位于潘家山复式(背斜)褶皱构造的北东翼、娄山关大断裂的南西盘(上盘)。

受大断裂影响,区内有F1断层(龙井断层)为纵断层,表现为地层岩性不延续;F2断层为横断层,在出口端(K89+400处)斜交穿过隧道,断层两盘地层产状差异较大,地层岩性不延续。

K89+400至出口端K89+660区内有多处小断层(张性),断层岩石风化作用强烈,风化节理较发育,岩石呈砂屑状或碎屑状。

隧道工区白云岩、泥质白云岩、角砾状白云岩和泥质粉砂岩均为透水层,由于断裂构造影响,区内除大气降水补给,部分渗入基岩,形成基岩裂隙水,还部分接受F1断层上盘地下水的渗入,地下水丰富。

地下水位埋层较浅,均在隧道顶板上。

隧道出口端,岩体程碎块状结构,节理裂隙发育,处于强风化带中,隧道顶板较薄(2~4m),覆盖层为土层。

右洞岩层倾角较大与设计地质不符。

岩土分界从拱顶至线路前进方向右侧拱脚外环大部为土层,该处属典型的浅埋、偏压隧道,成洞困难,地表易塌陷、开裂。

三、进洞方案1.洞口段矿山法施工洞口段原设计Ⅱ类围岩支护参数如下:φ114超前大管棚长30m,环距50cm,纵向外插角1 0 ,共29根;C20混凝土套拱长80cm;径向锚杆RD25N,长3.5m,间距80×80cm,喷混凝土厚20cm;φ8钢筋网20×20cm,钢筋格栅钢架间距80cm,模筑混凝土60cm.经地质勘察和围岩鉴定为Ⅰ类围岩,调整支护参数。

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复杂围岩条件下浅埋偏压隧道地质预报与开挖工序分析摘要:以复杂围岩条件下的浅埋偏压隧道为工程背景,采用地震波反射法,进行了超前地质预报分析,研究其在围岩级别不良条件下的适应性,并进行了围岩开挖期间的监控量测,总结了复杂围岩条件下的crd工法合理工序。

abstract: taking shallow bias tunnel under complex rock conditions as engineering background, this paper uses seismic reflection method to conduct advanced geological forecast analysis and study its adaptability under adverse conditions of the surrounding rock, and conducts monitoring and measurement during surrounding rock excavation, and summarizes the reasonable process of crd construction method under complex rock conditions.
关键词:不良地质条件;隧道;地质预报;监控量测;合理工序
key words: adverse geological conditions;tunnel;geological forecast;monitoring and measurement;reasonable process
中图分类号:tu471.8 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)07-0093-02
1 工程与地质概况
1.1 工程概况韶赣铁路是京广和京九铁路的东西走向连接线,
东起京九铁路江西赣州南康站,经大余和韶关市的南雄、始兴、仁化、浈江等县(市、区),西至韶关火车站与京广铁路接轨,全长182km,其中在韶关市境内共有117km,分别设南雄、始兴、丹霞三个新站。

良村隧道位于韶关段良村,为双线铁路隧道,起始桩号dk177+360∽ dk177+740,全长380m,最大埋深37m,双线隧道,洞身均位于直线线性,纵坡0.6%。

1.2 不良地质分析良村隧道所处地层为第四系全新统残、坡积粉质粘土、粗角粒土,下伏白垩系上统粉砂岩及砂岩、石炭系下统石灰岩。

不良地质构造有两条断层垂直穿越隧道,断层破碎带影响宽度约30m,围岩风化强烈,节理裂隙发育,部分的泥质粉砂岩及砂岩在开挖后容易迅速崩解。

地下水为潜水,第四系植被发育,地下水补给通畅,地下水位收大气降水影响明显,隧道结构位于常规地下水位线以下,对隧道施工不利。

良村隧道地勘资料及现场开挖调查显示,隧道围岩多为vi级围岩,少量为v级围岩,工程地质条件差,水文地质条件也对施工不利。

隧道埋深较浅,隧道结构局部处于明显偏压状态,土压力分布对隧道施工及结构的安全性不利。

隧道在浅埋、偏压、地下水影响的vi级围岩中施工存在很大的风险,必须做好措施,防止大变形和塌方等工程事故的出现。

超前地质预报工作及合理的开挖工序,在此工程中非常重要。

2 超前地质预报
2.1 地质预报方法采用地震波法(tsp)对dk177+360掌子面
前方100米范围的围岩情况进行了预报探测,探测时共布置21个炮孔,有效炮孔19个。

2.2 地质预报结论分析现场采集到的各道地震波能量衰减迅速,初至尚清晰,波形质量尚好。

数据处理过程通过滤波、初至拾取、炮能量均衡、q评估以及波场分离(包括反射波提取、纵横波分离)、速度分析等13个步骤到各检波器地震波(p、sh、sv)的深度偏移剖面及其反射界面。

采集的地震波信号衰减强烈,地震波波速低,提取的地震波同向轴清晰连续,无明显反射界面。

地震波解译结果为:围岩非常破碎,不完整,围岩级别较低,节理、裂隙或者层理无法识别,围岩自稳能力较差,无明显富含地下水地段。

基于超前地质预报结论,针对dk177+360掌子面前方60m掘进施工,提出确保安全的施工建议:①在岩体破碎地段,应短进尺、加强超前支护,开挖后及时进行初期支护,注意施工安全;②加强隧道围岩变形监测,采取合理有效的施工工序。

超前地质预报应用表明,在围岩级别较低的条件下,地震波能量衰竭迅速,需要加大激发药量,v级围岩单炮激发药量可考虑在150g~200g。

tsp在围岩级别较低的条件下预报长度明显下降,工程应用表明v级围岩单次预报长度控制在60m以内,由于地震波能量衰减,超过60m预报结论的可靠性很低。

3 合理工序研究
3.1 围岩变形监测自20世纪80年代后期以来,我国的隧道工
程大都以新奥法(new austrian tunneling method,缩写为natm)理论为基本指导原则来进行其结构设计和施工。

新奥法的含义可理解为:隧道形状应使受力有利,采用柔性与围岩密贴的锚杆和喷射混凝土支护结构,在充分发挥围岩自身承载能力的同时,尽量抑制围岩强度的恶化,依靠现场量测来指导隧道设计和施工。

对此,我国的相关隧道设计与施工规范均要求:采用新奥法施工的隧道,施工时应视其规模、地质条件以及安全合理施工的要求,充分利用现场量测信息指导施工。

3.2 围岩变形特征分析隧道变形分析包括拱顶沉降和水平收敛,以典型的dk177+385断面为例进行分析。

测点z拱顶沉降曲线为台阶式下降曲线,可以划分为四个阶段:第一阶段①部开挖,隧道测点埋设后,随着①部临时仰拱闭合,时态曲线趋于收敛,收敛值为-48.15mm。

第二阶段③部开挖对该量测断面的影响,时态曲线收敛于-69.03 mm。

第三阶段②部开挖对此量测断面的影响,时态曲线收敛于-93.84mm。

第四阶段④部开挖对此量测断面的影响,时态曲线收敛于-111.06mm。

施工中,在隧道周边位移收敛时态曲线与拱顶下沉时态曲线是相互对应的,同样测点ac洞周净空收敛时态曲线可以划分为四个阶段。

dk177+385量测第一阶段①部开挖,隧道测线ac埋设后,随着①部临时仰拱闭合,收敛值为-29.43mm。

第二阶段③部开挖对该量测断面的影响,时态曲线收敛于-8.09mm。

第三阶段②部开挖对此量测断面的影响收敛于-20.46mm。

第四阶段④部开挖时态曲线收
敛于-16.79mm。

3.3 合理工序分析结合施工情况,拱顶沉降图呈现为台阶式下降曲线,具有明显的四个阶段,且时态曲线上各反弯点都出现在监测断面各分部开挖的时候。

表明各分部开挖相互之间影响较大,可以看出测点z各阶段台阶的高度表现为各施工部开挖对测点z变形的影响程度,台阶越高,影响程度越大,结合变形曲线可以得出各分部开挖的对测点的影响,各施工部开挖对测点z变形的影响程度从大到小依次为①部、②部、③部、④部,说明受③部比受②部的影响小,也说明了施工中受偏压的影响相对较小,说明当前的施工工序合理。

从变形趋势中可以看出随着隧道右洞的开挖,两测点水平收敛变化呈现出相反趋势,主要表现为随着监测断面③部的开挖,①部的相应部位水平收敛出现水平位移增大,而③部水平收敛水平位移减小,主要原因在于:a.右侧开挖后竖支撑背后土压力释放,钢支撑出现回弹;b.该段内隧道存在一定偏压现象,隧道左侧围岩在土压力的作用下出现移动。

但相加后隧道水平整体收敛绝对量较小,即①部、③部水平收敛主要是因为开挖前后中部变位引起的。

总的来说隧道洞内收敛量较小。

③部,④部的变形情况:如图,③部与④部之间的关系两测点同样水平收敛变化呈现出相反趋势,且收敛值较小。

工程应用结果表明极差围岩等级浅埋偏压隧道中crd法施工,合理的工序应该是先山体外侧开挖并施工初期支护,然后山体内侧开挖。

4 结论
①浅埋偏压隧道施工中的超前地质预报及其围岩变形监测工作非常重要,它是确保施工安全的前提。

②超前地质预报应用表明,在围岩级别较低的条件下,单炮激发药量可考虑在150g~200g,单次预报长度控制在60m以内。

③拱顶下沉监测数据分析表明,比较开挖变形的差异,从安全考虑应该采用先山体外侧开挖并施工支护结构,然后内侧开挖施工。

④隧道洞内收敛分析也说明了外侧开挖扰动对施工完成的内侧影响明显。

变形测试结果说明采用先山体外侧后内侧工序更加合理。

参考文献:
[1]j.h. atkinson,d.m. potts, stability of shallow tunnel in cohesionless soil (j), geotechnique, 1977, 27(2):203-215.
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[3]何山.浅埋大跨度偏压隧道动态施工数值模拟和施工工序比选研究[d].中南大学,2009.。

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