隧道的变形
隧洞变形处理方案
隧洞变形处理方案隧洞是现代交通建设中常见的工程结构,但由于地质条件、施工技术等因素的影响,隧洞在使用过程中可能会出现变形问题。
为了确保隧洞的安全运营,需要采取相应的处理方案来解决隧洞变形问题。
一、问题分析隧洞变形问题主要包括地表沉降、隧道壁面开裂、隧道顶部下沉等情况。
这些问题可能会导致隧洞结构的破坏,甚至危及隧洞的使用安全。
二、处理方案1. 地表沉降处理方案地表沉降是隧洞变形中常见的问题之一。
为了解决地表沉降问题,可以采取以下措施:- 加固地基:通过加固地基的方式,提高地基的承载能力,减少地表沉降的发生。
- 补充土方:在地表沉降的区域,补充适量的土方,填平沉降区域,恢复地表的平整度。
2. 隧道壁面开裂处理方案隧道壁面开裂是隧洞变形中较为常见的问题。
为了解决隧道壁面开裂问题,可以采取以下措施:- 补强隧道壁面:对开裂的隧道壁面进行补强处理,使用钢筋混凝土等材料进行加固,增强隧道壁面的承载能力。
- 注浆处理:通过注浆技术,将浆液注入开裂部位,填充裂缝,增强隧道壁面的整体稳定性。
3. 隧道顶部下沉处理方案隧道顶部下沉是隧洞变形中较为严重的问题之一。
为了解决隧道顶部下沉问题,可以采取以下措施:- 加固隧道顶部结构:对下沉的隧道顶部进行加固处理,使用钢梁等材料进行加固,增强隧道顶部的承载能力。
- 排水处理:通过排水系统,及时排除隧道内部的积水,减少水压对隧道顶部的影响,防止进一步下沉。
三、处理效果评估在实施隧洞变形处理方案后,需要对处理效果进行评估。
评估的主要指标包括地表沉降情况、隧道壁面开裂情况、隧道顶部下沉情况等。
通过对这些指标的监测和分析,可以评估处理方案的有效性,并及时调整和改进处理措施。
四、结论隧洞变形是一个复杂的问题,需要综合考虑地质条件、施工技术等多个因素。
通过科学合理的处理方案,可以有效解决隧洞变形问题,确保隧洞的安全运营。
在实施处理方案的过程中,需要严格按照规范要求进行操作,确保处理效果的可靠性和持久性。
隧道收敛变形
隧道收敛变形是指隧道在修建完成后的使用过程中,其横向或纵向的几何形态发生不均匀的变化。
这种变形通常由多种因素引起,例如隧道结构设计、地质条件、施工方法等。
对于盾构隧道,收敛变形通常包括纵向不均匀沉降和横向收敛变形。
纵向不均匀沉降是指在隧道使用过程中,由于地质条件、荷载作用等因素的影响,隧道出现不均匀的沉降。
这种沉降会导致隧道线路弯曲,影响列车行驶安全。
横向收敛变形则是指隧道在修建完成后,其横向尺寸发生的变化。
这种变化通常是由于施工误差、盾构拼装等因素引起的。
为了确保隧道的正常使用和安全,需要对收敛变形进行监测和评估。
常用的监测方法包括几何模型计算法、数值模拟法、实测数据等。
通过这些方法,可以及时发现并解决隧道收敛变形问题,避免出现安全事故。
在实际工程中,需要针对具体的隧道工程进行详细的分析和研究,确定导致收敛变形的因素,并采取相应的措施进行治理。
例如,对于纵向不均匀沉降问题,可以通过加强隧道结构设计、提高施工精度、加强维护保养等措施来减少沉降量。
对于横向收敛变形问题,则可以通过优化盾构拼装工艺、加强施工监测等措施来控制变形量。
总之,隧道收敛变形是隧道工程中需要关注的重要问题之一,及时发现并采取有效的治理措施可以确保隧道的正常使用和安全。
地铁变形控制标准
地铁变形控制标准
地铁变形控制标准主要涉及到地铁施工过程中,对新旧隧道、地下结构、地面建筑物及周围环境变形的控制要求。
为了确保地铁工程的顺利进行和周边环境的安全,以下几个方面可以作为变形控制标准:
1. 隧道变形:新建隧道在施工过程中,其变形应控制在一定范围内。
一般来说,隧道的径向变形控制标准为±10mm,纵向变形控制标准为±5mm。
对于近距离穿越既有隧道的
施工,新建隧道变形控制标准应更为严格,以确保既有隧道的正常使用。
2. 地下结构变形:地铁施工过程中,地下结构的变形应控制在设计范围内,以确保地下结构的安全稳定。
地下结构变形控制标准主要包括地下连续墙、桩基、地道等结构的变形限制。
3. 地面建筑物变形:地铁施工对地面建筑物的影响应控制在一定范围内,以保证建筑物的安全使用。
地面建筑物变形控制标准主要包括建筑物倾斜、沉降、裂缝等方面的限制。
4. 周围环境变形:地铁施工过程中,应密切关注周围环境的变化,包括地下管线、道路、绿化等方面的变形。
周围环境变形控制标准主要根据实际情况和相关规范来确定。
5. 施工安全:地铁施工过程中,应确保施工安全,防止事故发生。
施工安全控制标准包括施工现场的管理、施工工艺的规范、监测系统的建立等方面。
6. 变形监测:地铁施工过程中,应建立完善的变形监测系统,对隧道、地下结构、地面建筑物及周围环境的变形进行实时监测,以确保施工安全。
需要注意的是,地铁变形控制标准并非固定不变,而是根据工程实际情况、地质条件、周边环境、设计要求等多方面因素来综合确定的。
在实际施工过程中,还需根据监测数据及时调整施工方案,以实现变形控制目标。
浅谈隧道施工中控制变形的工程措施
1 隧 道 施工 中控 制 变 形 的工 程 措 施
隧 道 加 固 措 施 的 目的是 提 高 隧 道 围 岩 自稳 能 力 和 增 强 隧道 衬砌 强度 , 主要 措 施 有 围岩 固 结 注浆 , 设 管 棚 法 , 杆 锚 固 . 墙 加 固 , 打 锚 边 局
久安全。 22 主要 施 工 技 术 . ( ) 工 工 艺 流程 1施 平整 进 场 道 路 及管 棚 台车 工 作 基 地 、 备 进 场一 引水 电 至工 地 一 设
部 表 面 补 强( 喷混 凝 土 )隧道 围岩 注 浆 一 般 分两 种 情 况 : 种 是 超前 设 备 安 装 、 试 、 位 、 角 度 一 钻 孔一 清孔 一 检查 钻 孔 质 量 一 装 入 钢 如 。 一 调 定 定 注浆 , 注浆后再开挖隧道 ; 即 另一 种 是 隧 道 衬 砌 后 变 形 产 生 再 注浆 加 管 、 孔 一 高 压 注 浆一 开挖 进 洞 。 堵 固。 隧道 围岩 注 浆 , 般 在 隧 道 围岩 一 定范 围 内采 用 水 泥浆 f 一 砂浆 1 进行 () 2 主要 施 工 方 法 注 浆 , 过 浆 液 在 破 碎 、 散 岩 土 体 中 的 充 填 , 破 碎 、 散 岩 土体 固 通 松 将 松 设 置 管 棚 钻 孔 作业 平 台 。为 给 管 棚施 工创 造 运碴 、 料 及 设 备 出 运 结 起 来 , 高其 整 体 性 , 强 自稳 能 力 。 提 增 入 的 通道 . 根 据管 棚 每节 钢 管 长 度 为 6 设 置 7 长 的 钻 孔 操 作 平 并 m, m 小 导 管 常 常 是 在 掌 子 面 上 沿 隧 道 纵 向 在 拱 上 部 开 挖 轮 廓 线 外 一 台 , 贝雷 片 和 枕 木 为支 架 , 据 施 工 需要 , 以 根 随时 调 整 钻 机 的 高度 。 定 范 围 内 向前 上 方 倾 斜 一 定 的角 度 , 者 沿 隧 道 横 向 在 拱 脚 附 近 向下 或 管棚 定 位 。 在 明洞 外 轮 廓 线 外 , 置 C 5混 凝 土 套拱 作 长管 棚 固 设 2 方 倾 斜 一 定 的角 度 的 密 排 注浆 花 管 , 浆 花 管 的 外 露 端 通 常 支 于 开挖 定墙 . 注 内设 4榀 I0 2 b工 字 钢 , 2 长 的 中17n 4l n孔 口管 定 位 、 ・ 用 m 2 rmx l l l 面 后 方 的 钢架 上 , 同 组 成 预支 护 系 统 。 注 浆 小 导 管 既 能 加 固 洞 壁一 定 向 。 设 置 一 定 的仰 角 . 格 控 制 其 上 抬量 和 角 度 。 保 证 长管 棚 的 共 并 严 为 定 范 围 内的 围 岩 , 能 支 托 围岩 , 支 护 刚 度 和 预 支 护 效 果 均 大 于超 施 工 质 量 , 拱 脚 部 位 , 钻 了 2个 试 验 孔 , 出 本地 层 特 点 , 又 其 在 试 找 同时 进 前 锚 杆 , 用 于较 干 燥 的 砂 土层 , 卵 ( ) 层 、 层 破 碎带 、 弱 围 岩 行 注浆 和砂 浆 充 填 的试 验 , 过 试 验 孔 进行 施 工 组 织 调 整 。 适 砂 砾 石 断 软 通 浅 埋 段 等 地段 的隧 道 施 工 。 钻 机 的选 择 。 钻机 的选 择 除 钻 机 的 穿 透能 力 外 , 需 考 虑到 钻 机 还 管棚法是在恶劣条件下能安全开挖 , 止地层下沉 , 防 防护 结 构 物 自身要 有 足 够 的 重 量 , 以提 供 施 工 时 的 给进 反 力 和钻 机 的稳 定 性 , 尽 的有 效 辅 助方 法 。 常 埋 深 较浅 的洞 口段 地 层 往往 以坡 积 层 等 松 散 堆 可 能 减少 导 致 钻 孔 弯 曲 的 因素 。 为 减少 岩石 各 向 异性 、 向 和产 状 等 通 走 积 物 为 主 , 用 常 规 方 法 施 工 , 难 保 证 施 工 安 全 , 为 被 开挖 空 间 的 客 观 因 素 引 起 的 钻 机 弯 曲 , 采 很 因 同时 提 高 钻 机 的效 率 , 用 风 动 冲击 回转 拟 周 围 地 层 , 快 开 始 松 弛 , 随着 时 间 的延 长 向 地层 内 部扩 展 , 致 围 和金 刚石 取 芯 2种 方法 钻 进 。 很 并 导 岩 强 度 降 低和 地 表 下 沉 , 至 可 能滑 塌 。 而 长 管棚 就是 在 设 计 开 挖断 甚 钻 孔 及 清 孔 。 用 管 棚 钻 机钻 进 , 到 设 计 深 度 。 工 时 先施 工 有 利 钻 施 面的外 围, 以一 定 间 距 , 钻 孔 方 法 先 行 设 置 钢 管 , 行 注 浆 加 固 , 用 进 形 钢 花 管 的 注 浆孔 。 施 工 只 充 填 砂 浆 的钻 孔 , 时 作 为 注 浆 孔 注 浆 效 后 同 成 钢 管 棚 架 。 当 开 挖 在 超 前 管 棚 下 进 行 时 。 防 止 初 期 松 弛 、 压增 果 的 检查 。利 用 高 压水 或 高压 风 将 孔 内余 碴清 理 干净 , 防顶 管 时 卡 对 地 以 大 、 体坍 落 等 有 明 显 效 果 。 土 管。 锚杆锚固是将水泥砂浆注入锚杆孔 内 , 水泥砂浆硬化后 , 当 锚杆 顶管 。 孔 检查 合 格后 , 钢 管 连 续 接长 装 入 钻 孔 , 钻 将 由管 棚钻 机 旋
隧道变形的技术处理方案
— 203 —
原则, 爆破剥离已损毁的钢拱架, 减小爆破时对已注 浆固结围岩的扰动。
º 孔位结构: 沿隧道开挖断面方向钻孔时, 钻孔 深度宜大于初期支护喷层厚度的10~15 cm , 以达至 爆破破坏损毁工字钢及喷射混凝土厚度的最佳效 果; 对于Ⅱ、Ⅲ类围岩, 因围岩较为松软, 为避免造成
较大 超 挖, 不 宜 采用 深 孔爆 破, 一般 孔 眼间 距 为 30~40 cm, 钻孔方向宜垂直爆破面; 沿隧道开挖外 轮廓线方向( 即线路方向) 钻孔时, 孔眼相当于辅助 周 边眼, 孔深宜控制在开挖进尺长度的 1/ 2, 孔眼间 距宜为 30~40 cm, 以便达到光爆效果。见图 4。
表1
名称和规格型号
主要用途
L YS EC 液压潜孔钻机 英格索兰 VHP- 700 空气压缩机
HBW - 100 型高压注浆机 ZBX - 500 液压油泵
导管钻孔 供 风 注 浆
回油设备、辅助钻孔
º 施工工艺流程简介, 见图 2。 2. 2. 2 扩挖换拱施工技术处理
以新奥法“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强 支护、勤量测”为指导思想, 在合同工期内, 科学合理 地安排隧道总体施工进度计划。根据发达隧道的断 面型式及工程特点, 为确保隧道扩挖换拱质量, 制定
— 20 2 — 公 路 2005 年 第 10 期
图2
了以下施工方案。 2. 2. 2. 1 全断面( 局部) 扩挖换拱初期支护、二衬参
数的选择 ( 1) 初期支护措施。 隧 道初 期支护设置为 I20b 工字钢架, 间距为 50 cm / 榀, 纵向连接采用 <25 钢筋进行连接, 并采用 剪刀型形式, 环向间距为50 cm/ 根, 钢筋网采用双层
拱脚处宜加强药量, 各孔装药量宜控制在200~ 400 g 范围内, 并采用 5 或 7 段微差毫秒雷管进行引 爆; 拱部多钻孔, 少装药或不装药; 各炮孔装药后应
软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术
软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术隧道工程是地下工程中的重要组成部分,而软岩偏压隧道的开挖更是其中的一项技术难题。
软岩偏压隧道通常指的是岩石的强度较低,而岩层受到的地表压力较大,这种情况下开挖隧道容易引起岩体破坏和变形,给地下工程施工和隧道使用带来诸多不利影响。
如何控制软岩偏压隧道的开挖力学行为及变形成为了工程领域中的一项重要研究课题。
在软岩偏压隧道的开挖中,岩体损伤和岩溶开裂是不可避免的问题。
经常会出现隧道墙面塌落、隧道变形和沉降等问题。
为了有效控制软岩偏压隧道的这些不利影响,需要采取相应的变形控制技术。
引言部分:软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术一直是地下工程领域的研究热点。
隧道的开挖是一个复杂的过程,尤其是对于软岩偏压隧道来说,更是如此。
本文将从软岩偏压隧道的力学行为出发,探讨开挖过程中可能出现的岩体变形问题,并结合相关的变形控制技术进行分析和讨论,旨在为地下工程领域的研究和实践提供有益的参考。
一、软岩偏压隧道的力学行为1. 岩体的力学性质软岩偏压隧道的岩体通常受到地表压力的影响,岩石的强度较低,破裂和变形的倾向较大。
岩石的抗压强度和抗拉强度都较低,易发生破碎和变形。
2. 地表压力的作用软岩偏压隧道的地表压力较大,对隧道岩体的稳定性产生直接影响。
地表压力的增大会导致岩体受到较大的水平应力和垂直应力,从而加剧岩体的变形和破坏。
二、软岩偏压隧道的变形控制技术1. 预应力锚杆技术预应力锚杆技术是一种有效的软岩偏压隧道变形控制技术。
通过预应力锚杆的作用,可以在一定程度上改善软岩的抗拉性能,减小岩体的变形和破坏。
2. 地下压力水平控制技术在软岩偏压隧道的施工过程中,合理控制地下水位和压水平衡是很重要的。
通过地下压力水平控制技术,可以降低软岩偏压隧道岩体的渗透性,减小地下水对岩体的侵蚀和影响。
3. 结构加固技术软岩偏压隧道开挖后,通过结构加固技术对隧道进行加固和支护,可有效减小岩体的变形和破坏。
公路隧道施工过程变形监测及控制
公路隧道施工过程变形监测及控制摘要:基于提高公路隧道施工安全水平的目的,围绕隧道施工过程的变形监测问题,做简单的论述,提出监测与控制的方法,共享给相关人员参考借鉴。
根据课题研究提出,采用现代化监测装置,构建动态实时化监测系统,掌握隧道施工变形情况,采取针对性控制措施,保障作业的安全。
关键词:公路工程;隧道施工;变形监测;控制方法近年来,建造高速路成为公路建设的重要目标。
隧道的建设可达到缩短距离的效果,因此被广泛建设。
从建设实际分析,隧道施工潜在很多风险,尤其是变形风险,增加了安全危险系数,因此要做好全面严格的把控,保障作业的安全。
1公路隧道施工过程变形监测的目的根据隧道工程施工实践总结,做好监控量测,能够起到保障施工作业安全和质量以及地面车辆正常运行等的作用。
监测实施的目的如下:1)通过工程监测掌握施工对周围环境造成的影响,例如地表沉降以及地上建筑物沉陷等。
2)通过动态监测掌握施工动态变化,实现对围岩变形的有效控制,指导隧道施工作业。
3)采取变形监测手段,分析支护参数以及施工方法的合理性、准确性,为后续的支护与衬砌施工作业提供依据,保障支护结构的效果。
除此之外,方便及时确定隧道施工对策与措施,保障作业的安全。
2公路隧道施工过程变形监测与控制的实例分析2.1 案例概述以A项目为例,属于双洞双向隧道,选择右线施工变形监测进行研究。
工程施工长度大约为1456m,最大开挖跨度参数为14.173m,开挖高度参数为10.8m。
V级围岩段的开挖作业宽度参数为12.16m,开挖总高度参数为9.923m。
按照施工设计,预留变形量初定为12cm,后期结合围岩变化加以调整。
经过综合分析,采用了三台阶施工方案。
2.2 隧道施工变形风险分析根据隧道施工经验分析,开展各项操作,将会给地层结构的完整性带来影响,造成一定的损坏。
土体受损之后,增加了沉降的风险。
隧道情况不同,例如围岩或埋深差异等,组织开展开挖作业,造成的地形变形范围也有着很大不同。
软岩隧道施工技术
2.注浆加固 在断层破碎带或软弱地层,特别是富含水时,对不良地层进行注浆加固,改良地层,
这是一种很有效的安全施工方法。但目前很多单位做不到,最主要的原因有两个方面,一 是无专业设备,二是无专业队伍。这样即保证不了注浆质量,也保证不了注浆进度。
目前,注浆方法有全断面帷幕注浆和信息化注浆,这两种方法都取得了很好的注浆效 果。
对统计数据进行分析,软岩隧道灾害主要表现在三个方面:一是洞口坍方,二是掌子面变 形坍方,三是掌子面后方坍方关门。统计表明:洞口坍方占20%,掌子面变形坍方占33%,掌子 面后方坍方关门占47%。
三、软岩隧道施工技术
软岩隧道施工,应在超前预报、超前注浆、超前支护、开挖工法、初期支护、监控量 测、二次衬砌、洞口处理八个方面予以重视,实现标准化管理与施工,从而最大程度地避 免变形和坍方灾害的发生。
据不完全统计,2006年至今4年时间,以上隧道施工共发生灾害28起,死亡96人,折合每 年7起,每年死亡24人,灾害发生次数之多,死亡率之高,令人震惊和心寒。究其原因,除客 观地质条件外,在施工方法、设计刚度、仰拱及时跟进闭合成环等方面,也存在着一定的不足, 因此,加强软岩隧道的设计与施工,减少灾害的发生十分急迫。
洞内超前小导管施工照片
●超前锚杆:超前锚杆一般采用φ20mm~φ25mm的钢筋,沿隧道开挖轮廓线外90°~ 120°范围布置,环向间距20~40cm。纵向长度3~5m根据工程需要设置。超前锚杆起到棚架作 用,减少开挖时破碎岩体局部坍塌。超前锚杆一般在破碎围岩下采用。不好成孔时,也可采用 自进式锚杆超前支护。
别岩槽隧道F1断层全断面帷幕注浆照片
齐岳山隧道F11断层信息化注浆照片
齐岳山隧道F11断层注浆后开挖照片
3.超前预支护 常用的超前预支护方式有超前大管棚、超前小导管和超前锚杆三种。 ●超前大管棚:大管棚一般采用φ70mm~φ150mm的钢管,沿隧道开挖轮廓线外120°~150°
隧道变形处理施工方案
隧道变形处理施工方案一、工程概况与背景本次隧道变形处理工程涉及某一重要交通隧道的维护,旨在解决隧道结构出现的变形问题,保障交通安全和隧道的正常使用。
隧道全长XX公里,采用XX结构设计,自投入使用以来,受地质条件、交通流量、自然环境等多重因素影响,出现了一定程度的变形。
为确保隧道的安全性和通行效率,制定此施工方案进行变形处理。
二、变形监测与分析在施工前,需对隧道进行全面变形监测,通过布设测点、采用精密仪器进行测量,收集隧道变形的准确数据。
同时,结合地质勘察资料和历史变形监测数据,对隧道变形进行分析,确定变形类型、变形速率和变形趋势,为后续施工方案制定提供依据。
三、原因调查与评估针对隧道变形,需开展原因调查与评估工作。
通过现场勘察、材料检测、专家论证等手段,分析隧道变形的主要原因,如地质条件变化、施工质量问题、外力作用等。
同时,评估变形对隧道结构的影响程度,为制定加固与修复方案提供依据。
四、应急安全措施为确保施工期间隧道安全,需制定应急安全措施。
包括设置安全警示标志、限制交通流量、配备应急救援设备、制定应急预案等。
在发生突发情况时,能迅速响应、有效处理,确保人员和设施安全。
五、加固与修复方案根据变形监测与分析结果,制定加固与修复方案。
针对不同类型的变形,采取相应的加固措施,如注浆加固、锚杆加固、钢支撑等。
同时,对受损部位进行修复,恢复隧道结构的完整性。
方案应明确加固与修复的范围、方法、材料和技术要求。
六、施工方法与步骤为确保施工质量和安全,需制定详细的施工方法与步骤。
包括施工前的准备工作、施工过程中的关键环节控制、施工后的验收与养护等。
明确各道工序的具体操作、人员配置、设备使用等,确保施工有序进行。
七、质量与进度控制在施工过程中,需严格控制施工质量和进度。
制定详细的质量管理体系和进度计划,明确各道工序的质量控制标准和验收要求。
通过定期检查和专项检查相结合的方式,对施工过程进行全面监控,确保施工质量和进度满足要求。
隧道施工期间的变形监测技术
隧道施工期间的变形监测技术一、前言变形监测在工程施工中具有重要作用。
隧道施工不仅要重视工程运行期间的监测,也要重视施工期间的变形监测,同时还不能忽略临时监测的重要性和必要性。
施工期间变形监测的目的之一是监测永久性建筑物在施工期间的安全。
临时监测是为突发变形异常而提出的快速反应。
由于受岩石构造和岩土情况以及施工中的放炮震动带来的影响,为了确保施工安全,为施工提供准确及时的隧道变化情况信息,便于修正施工参数和施工技术工艺,确保工程质量,隧道开挖过程中必须开展变形监测。
施工期间变形监测的基本要求是:及时埋设监测基准点、工作基点和监测点,及时观测、整理分析资料。
拱顶监测和隧道收敛监测就是通过测量手段,来解决拱顶的平面位移和拱顶下沉情况,是隧道施工测量中的重要环节。
隧道施工期间变形监测的精度、观测仪器和观测周期变形监测的精度测量等级及精度取决于变形观测的目的、变形观测体的级别以及预计变形量的“必要精度”。
隧道施工期要求拱顶下沉的监测精度为1mm(相对于水准工作基点)收敛监测精度为2mm(一对监测点的相对精度)。
为了保证监测精度,整个作业期间不宜更换观测人员和主要观测的仪器,每次观测次序和行进路线也应尽一样。
二、测量仪器设备测量仪器设备的选择要在满足精度要求的前提下,力求先进和经济实用,要尽可能的采用快速高效的作业方法。
结合本工程的具体情况,拱顶下沉监测采用NA型精细水准仪观测和用卡TPS402全站仪开展测距、三角高程观测;隧道收敛监测用收敛监测仪器和三维位移观测相结合。
三维位移观测又可以分为绝对坐标观测法和相对位移观测法。
三、变形监测的周期变形监测周期应以能系统的反应观测变形体的变形过程且又不遗漏其变化时刻为原则,应根据单位时间内变形量的大小及外界因素的影响程度来确定。
当发现变形异常时,应及时增加观测次数。
根据工地实际情况,结合业主、监理的意见,在稳定地区,首次观测在每次放炮后距离掌子面25m处设点观测;获得根底数据后25~50m 处隔天监测一次,距离掌子面50m后的点每周监测一次,连续四周,然后改为每月一次。
(参考)隧道变形及其控制技术
谈谈隧道开挖后的变形控制中的几个问题隧道开挖后,由于初始地应力场的应力释放,其结果必然引起围岩发生各种形态的变形,如拱顶下沉、两侧围岩挤入、底部鼓起以及掌子面挤出等,而变形的必然后果,就是造成围岩的松弛,而当围岩的变形或松弛超过一定范围时,就会造成崩塌或不稳定。
因此,隧道的设计和施工的目的:一句话来概括:就是千方百计地把把隧道开挖后的围岩变形或松弛,控制在容许的范围之内。
这就是我们设计施工的基本理念和目的。
为了实现这个理念和目的,就必须解决2个问题。
一个容许变形值问题,一个是控制技术问题。
要解决容许变形值问题,就必须了解和认识隧道开挖后的变形实态。
一、隧道变形的种类1-1概述研究控制技术,首先就要了解和认识隧道开挖后产生的变形形态及影响变形的各种因素。
一般说隧道开挖后的变形,是各种各样的,也是极为复杂的。
把围岩视为连续介质的场合,可分3种情况进行研究。
1)一般围岩条件下深埋隧道的变形实态;2)一般围岩条件下浅埋隧道的变形实态;3)特殊围岩条件下隧道的变形实态;1-2一般围岩条件下深埋隧道的变形实态一般围岩条件下隧道的变形,大体上可以分为以下几种。
1)掌子面前方的先行变形(位移);2)掌子面变形(位移),包括掌子面挤出位移及掌子面位移;3)掌子面后方变形(位移)。
二、隧道变形的力学特征及其控制要点2-1概述认识和掌握围岩在开挖后是如何变形及其变形过程、变形动态是非常重要的。
2-2一般围岩条件下深埋隧道开挖后变形的基本规律为了说明方便起见,首先用2个计算例加以说明。
设初始地应力场的水平方向和垂直方向的分力分别为p x和p y。
例1:静水压荷载下的圆形隧道p x=p y=10kgf/cm2,E=1000kgf/cm2,υ=1/3例2:承受2方向不同荷载的半圆形隧道p x=(1/2)p y=5kgf/cm2,E=1000kgf/cm2,υ=1/3图3及4分别表示隧道壁面(r=a)及周边(r=1.5a、2a、3a)的位移的计算结果(隧道宽度取D=2a)。
隧道变形及其控制技术(2)
隧道变形及其控制技术(2)四、隧道变形的控制技术前面已经说明隧道开挖后是如何变形的以及变形的形态、影响变形的因素等,我们初步认识到隧道施工实际上是一个应力释放和应力控制的过程。
这个过程通常是通过开挖、支护两个步骤实现的。
即:围岩原始状态-开挖-支护-形成长期稳定的结构物。
因此,这里所谓的控制技术,就是开挖和支护中如何把变形控制在容许范围之内,并确保隧道结构体系的长期稳定性的技术。
开挖是释放应力的方法,不同的开挖方法,应力释放的过程及程度也是不同的,支护则是应力控制的方法,同样地,不同的支护方法应力控制的过程和程度也是不同的。
除开挖。
支护作业外,其他作业都是辅助性的,如运输、排水、通风、量测、地质超前预报等。
但这些作业也是左右开挖、支护成败的关键,也不能忽视。
因此作为控制技术主要指:开挖、支护以及不可缺少的辅助作业三大方面。
4-1开挖、支护的相互关系在矿山法施工中,开挖和支护是密切相关的。
根据地质情况,其关系大致可分为以下几类:1)只挖不支的场合:在无需支护的整体状的或大块状的硬质围岩中采用的方法。
这种围岩的自支护能力比较高的,应力释放后能够自行控制而自稳。
例如:铁路隧道的Ⅰ、Ⅱ级围岩。
应该指出:在这种围岩中,基本上不存在变形控制问题,因为在这种围岩中隧道开挖后的变形,基本上都是弹性变形,开挖后的弹性变形是瞬时发生的,而且量值很小。
但在大块状围岩中,块体移动也能够产生位移,但是局部的。
通常用喷混凝土和局部锚杆就可以解决。
2)先挖后支的场合:开挖后进行支护的一般围岩、地形条件下采用的方法。
在一般围岩、地形条件下,基本上都采取“先挖后支”或“边挖边支”的施工方法,例如铁路隧道的Ⅲ、Ⅳ级围岩。
这是应力释放与控制相结合的方法,即边开挖、边控制,最终形成稳定的隧道结构。
实质上这是在开挖后以控制掌子面后方的变形为主要目的的一种施工方法,即先释放、后控制的方法。
在“先挖后支”的场合,用一般的初期支护方法,完全可以满足安全、快速施工的要求。
隧道变形监测
隧道变形测量------《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009学习版------8.5.1隧道变形测量应在隧道主体工程完工后进行,变形观测期一般不应少于3个月。
观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时,应适当延长观测期。
8.5.2 观测断面的布设应符合下列规定:1 隧道洞门结构范围内布设一个观测断面。
2 隧道内围岩变化处布设一个观测断面。
3 隧道内一般地段观测断面的布设应根据地质围岩级别确定,Ⅱ级围岩段原则上不设变形观测点,必要时每800m设一处变形观测断面,Ⅲ级围岩每400m、Ⅳ级围岩每300m、Ⅴ级围岩每200m布设一个观测断面,地应力较大、断层破碎带等不良和复杂地质区段应适当加密布设。
4 隧道洞口、明暗分界处和变形缝处均应进行沉降观测。
5 每个观测断面在仰拱填充面距离水沟电缆槽侧壁10cm处埋设一对沉降观测点。
8.5.3变形观测点及观测元器件的埋设位置应标设准确、埋设稳定。
观测期间应对观测点采取有效的保护措施,防止施工机械的碰撞,人为因素的破坏。
8.5.4 隧道变形观测所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录。
8.5.5隧道沉降观测点按表8.2.2中三等垂直位移精度要求施测,读数取位至0. 1mm。
8.5.6 隧道基础沉降观测的频次不低于表8.5.6的规定,沉降稳定后可不再进行观测。
表8.5.6 隧道基础沉降观测频次观测阶段观测频次观测期限观测周期隧底工程完成后3个月1次/周无砟轨道铺设后3个月0~1个月1次/周1~3个月1次/2周8.5.7隧道基础沉降观测成果资料整理应符合下列规定:1 应采用统一的隧道沉降观测记录表格,做好观测数据的记录与整理,观测资料应齐全、详细、规范,符合设计要求。
2 根据观测资料,及时完成每个观测标志点的荷载-时间-沉降曲线的绘制。
3 及时整理、汇总、分析沉降观测资料,按有关规定整理成册,报送有关单位进行沉降分析、评估。
隧道围岩检测与变形监控方法与实践分享
隧道围岩检测与变形监控方法与实践分享隧道作为现代交通建设中的重要组成部分,起着连接不同地域的重要作用。
在隧道的设计和建设过程中,围岩的检测与变形监控是一项关键任务。
本文将结合实践经验,分享隧道围岩检测与变形监控的方法与实践。
一、检测方法的选择与应用隧道围岩的检测方法多种多样,包括地质勘察、钻孔取心、地下水位监测等。
在选择检测方法时,需根据实际情况确定其适用性和可行性。
例如对于隧道围岩的水平位移检测可采用全站仪或者测距仪等设备,这些设备在实际施工中具有操作简便、数据精确等优点。
二、围岩的分类与评估隧道围岩的稳定性评估对隧道设计和施工具有重要影响。
根据不同的围岩特性,通常将围岩分为优良、中等和差劣三个等级。
通过综合分析围岩的地质构造、岩性、岩层裂缝、岩土体完整性等指标,可以对围岩的稳定性进行评估。
通过这种方法,可以为隧道的设计和施工提供科学依据。
三、围岩的变形监测方法隧道围岩的变形监测对保证隧道施工的安全性具有重要意义。
常见的围岩变形监测方法包括测量围岩裂缝宽度、应变测量、压力监测等。
例如,可以通过安装应变计和压力计等仪器,实时监测围岩的应变和压力变化情况,从而及时预警任何可能影响隧道稳定性的变形。
四、围岩检测与人工智能技术的结合随着人工智能技术的发展,其在隧道围岩检测与变形监控中的应用也越来越广泛。
通过将传感器和智能识别技术相结合,可以实现对围岩裂缝、位移等数据的自动化采集和分析。
这样不仅提高了工作效率,还能够提供更准确、可靠的数据支持。
五、隧道围岩检测与变形监控实践案例分享本章将分享几个隧道围岩检测与变形监控的实践案例,通过这些案例可以更直观地了解不同检测方法的应用效果和实际效益。
例如,某隧道施工过程中采用了码头设备的振动监测系统,实时监测隧道围岩的振动情况,为隧道施工提供了重要的参考信息。
六、围岩监测数据的处理与分析隧道围岩监测数据的处理与分析是确保监测效果的重要环节。
通过采用专业的数据处理软件,可以对监测数据进行有效整理和分析,提取有价值的信息。
隧道变形量计算公式和方法
隧道变形量计算公式和方法隧道工程是现代城市建设中不可或缺的一部分,隧道的设计和施工需要精确的计算和监测。
隧道变形量是指隧道在使用过程中由于地质条件、施工工艺等因素引起的变形情况,它是评价隧道结构安全性和稳定性的重要指标。
本文将介绍隧道变形量的计算公式和方法。
一、隧道变形量的计算公式。
1. 隧道变形量的计算公式可以根据实际情况选择不同的方法,常用的计算公式包括:(1)隧道变形量的计算公式1,ΔL = εL × L。
其中,ΔL为隧道变形量,εL为材料的线性膨胀系数,L为隧道的长度。
这个公式适用于隧道材料的线性膨胀情况。
(2)隧道变形量的计算公式2,ΔV = εV × V。
其中,ΔV为隧道变形量,εV为材料的体积膨胀系数,V为隧道的体积。
这个公式适用于隧道材料的体积膨胀情况。
(3)隧道变形量的计算公式3,Δh = εh × h。
其中,Δh为隧道变形量,εh为材料的高度膨胀系数,h为隧道的高度。
这个公式适用于隧道材料的高度膨胀情况。
2. 隧道变形量的计算公式还可以根据具体的变形情况和隧道的结构特点进行推导和修正,例如考虑地质条件、支护结构、施工工艺等因素对隧道变形量的影响,得出更为精确的计算公式。
二、隧道变形量的计算方法。
1. 隧道变形量的计算方法包括理论计算和实测监测两种途径。
(1)理论计算,通过地质勘探和隧道设计资料,采用力学和数学方法进行隧道变形量的理论计算。
这种方法需要充分了解隧道的地质条件、支护结构、施工工艺等因素,进行复杂的计算和分析。
(2)实测监测,通过在隧道内设置变形监测点,采用测量仪器进行实时监测和数据采集,得出隧道变形量的实测数据。
这种方法可以直观地获取隧道的变形情况,为隧道的安全管理和维护提供可靠的依据。
2. 隧道变形量的计算方法还可以结合数值模拟和实验研究,利用计算机技术和现代测试手段进行综合分析和验证,得出更为准确的结果。
三、隧道变形量的影响因素。
隧道变形测量
“Add your company slogan ”中铁二院集团工程总公司隧道工程变形测量LOGOSSDI目录隧道变形观测的意义及主要内容1变形观测网的建立和观测等级2变形观测点的建立和观测频次3评估方法及判定标准4一、隧道变形观测的意义及主要内容一、隧道变形观测的意义及主要内容一、隧道变形观测的意义及主要内容1、无碴轨道铁路隧道需要变形观测的原因客运专线铁路高速行车对轨道平顺性、舒适性有较高的要求。
对于无碴轨道,由于轨道施工完成后基本不再具备调整的可能性,由于施工误差以及线下基础沉降所引起的轨道变形只能依靠扣件进行微量的调整。
客运专线扣件技术条件中规定扣件的轨距调整量为±10mm,高低调整量-4、+26mm,因此用于施工误差的调整量非常小,这就要求对施工精度有着较有碴轨道更严格的要求。
一、隧道变形观测的意义及主要内容3+1-2222V=200km/h —±1122350 km/h≥v>200km/h扭曲基长6.25m轨距水平轨向高低无碴轨道静态平顺度铺设精度标准(mm)设计速度项目一、隧道变形观测的意义及主要内容3±2333V=200km/h2±2222350 km/h≥v>200km/h 扭曲基长6.25m轨距水平轨向高低项目幅值(mm)设计速度有碴轨道静态平顺度铺设精度标准一、隧道变形观测的意义及主要内容序号项目允许偏差(mm)一般路基±20在建筑物上±101 轨面高程与设计比较紧靠站台+20 02 轨道中线与设计中线差303 线间距+20 0有碴轨道轨面高程、轨道中线、线间距允许偏差一、隧道变形观测的意义及主要内容序号项目允许偏差(mm)一般路基在建筑物上+4 -61 轨面高程与设计比较紧靠站台+4 02 轨道中线与设计中线差103 线间距+10 0无碴轨道轨面高程、轨道中线、线间距允许偏差一、隧道变形观测的意义及主要内容2、隧道变形观测的作用:(1)满足对客运专线无碴轨道铁路基础沉降变形评估的需要;(2)确定无碴轨道的铺设时机;(3)为无碴轨道的运营养护、维修提供依据。
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4,隧道变形的分析
increasing aspect ratio. These observed trends in variations of the phenomena of stress re-distribution and deformation in rocks surrounding tunnels with tunnel dimensions demonstrate that stress induced instabilities can be effectively regulated by adopting appropriate dimensions relative to rockmass properties and engineering objective.
4,隧道变形的分析
Fig. 79.1 Arched-roof profile tunnel of different height to width(as pect) ratio investigated in this study. Aspect ratio of A 1.2; B 0. 6;C 0.5; D 1.4; E 1.0; F 2.0; and G 0.75 (Scale 1 cm: 3 m)
系统工作原理
激光扫描测距仪发射出激光束遇到隧道内壁反射时重 新被其接收,根据发射与接收时间差的一半汁算出激光 器与階道内壁的距离。当发射的为二维激光时,即可获 得由激光点构成的隧道断面轮廓。基于激光扫描测距 原理的车载式隧道形变动态检測与分析系统进行作业 时,列车处于正常速度行驶状态,单次运行采集的隧道 轮廓数据较少,不能充分反映隧道轮麻状态特征,因此 需要沿同一线路进行周期性检测(《次运行采集构成一 个检測周期),采集海量睹道点云数据,并将周期性检测 数据顧合,充分获取路道壁状态特征,建立出可靠的隧 道轮廓模型,将实际检測数据与未发生形变的搭道轮廓 模型输出数据对比,即可进行形变分析判断。
3,隧道变形的检测
•基于国内外隧道形变检测技术的调研和分析,综合考虑近年来 隧道检测技术和算法理论的主流研究方向,激光检测较为精确 的。二维高速激光扫描测距传感器对隧道形变进行动态检测, 生成隧道洞体净空的三维点云数据,用于隧道轮廓参数的分析 处理与显示。 •隧道形变动态检测技术,属于多传感器技术在隧道基础设施智 能检测领域的综合应用,包括隧道轮廊测量、隧道里程定位和 隧道兰维数据建模H部分研究内容
2,影响隧道变形的基本因素
2)围岩的力学的(强度、变形)、构造(不连续面分布、 各向异性、层状、块状)的特性。 • 围岩的力学特性包括强度特性和变形特性,同时也必须认 识和掌握围岩的构造特性。隧道的工程实践表明:围岩的构 造特性远比力学特性的影响更重要。 •外部因素:人为的因素 1)隧道形状的影响 2)隧道断面尺寸的影响 这两点我稍后以一篇论文的讲解来重点阐述
4,隧道变形的分析
2、 Methodology 1) The tunnel shape for the generic model is an arched-roof rectangular cross-section which consists of an arch (5 m radius) profile roof with 7 m high sidewalls and 10 m span. 2) The probable effect of tunnel dimension on deformation and stress re-distribution mechanism in rocks around the tunnel is studied using the height (H) to width (W) ratio. 3)To implement this, the generic tunnel shape (Fig. 79.1)H/W ratio, 1.2 (12 m/10 m), is to be varied to 0.5, 0.6, 0.75, 1, 1.2, 1.4, and 2.0 in each simulation. To curtail such effect, the arch profile geometry is maintained and adjustments to simulate for size influence are effected by increasing or reducing the arch radius and/or the sidewall
4,隧道变形的分析
Abstract Numerical studies of a generic arched-roof profile tunnel was carried out in order to investigate the influence of geometric size on stress distribution and deformation in rockmass surrounding tunnels which can be optimized in design and construction of underground works. Results show that increasing the aspect ratio of the arched-roof tunnel will cause corresponding increase in the magnitude and size of zone of adverse compressive stress concentration at the tunnel sidewall while the extent of de-stressing zone at the invert /crown decreased. The converse is true for increasing span to height ratio. Similarly, the horizontal displacement of rock mass in the vicinity of the tunnel sidewall shows an increasing trend with increasing aspect ratio of the tunnel. In contrast, the tunnel seems not to experience significant variation in vertical displacement of the floor and roof at
隧道的变形
报告时间 : 2016.10
主要内容
1
隧道变形的种类 影响隧道变形的基本因素 隧道变形的检测
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隧道变形的分析
1,隧道变形的种类
• 研究控制技术,首先就要了解和认识隧道开挖后产生的变 形形态及影响变形的各种因素。一般说隧道开挖后的变形,是 各种各样的,也是极为复杂的。 把围岩视为连续介质的场合, 可分3种情况进行研究。 • 1)一般围岩条件下深埋隧道的变形实态; • 2)一般围岩条件下浅埋隧道的变形实态; • 3)特殊围岩条件下隧道的变形实态; • 一般围岩条件下深埋隧道的变形实态 一般围岩条件下隧 道的变形,大体上可以分为以下几种。 • 1)拱顶的沉降变形; • 2)偏压引起的拱脚变形; • 3)偏压引起的侧墙变形。
4,隧道变形的分析
2 、重点探讨 隧道尺寸对围岩应力及变形影响的数值分 析 我以下这篇论文来分析 Numerical Analysis of the Influence of Tunnel Dimensions on Stress and Deformation Around Tunnels in Rocks G.E. Ene, C.T. Davie, and C.O. Okogbue
4,隧道变形的分析
1、 Introduction 1).In all situations, failures are linked to induced stress effects and the response of rockmass in terms of stress re-distribution and deformation (Brady and Brown 1993; Jeager et al. 2008). 2).The key issues in design and construction of the tunnels and caverns in rocks, therefore, is the prediction of the pattern of stress re-distribution and amount of deformation that may result during and after construction. 3).This paper reports a numerical investigation of the effect of tunnel dimensions on stress re-distribution and deformation processes in surrounding rockmass which can enable tunnel dimensions to be optimized in design to modify and regulate the stress-induced failures.
4,隧道变形的分析
1 、谈谈隧道开挖后的变形控制中的几个问题 隧道开挖后,由于初始地应力场的应力释放,其结果 必然引起围岩发生各种形态的变形,如拱顶下沉、两侧 围岩挤入、底部鼓起以及掌子面挤出等,而变形的必然 后果,就是造成围岩的松弛,而当围岩的变形或松弛超 过一定范围时,就会造成崩塌或不稳定。因此,隧道的 设计和施工的目的:一句话来概括:就是千方百计地把 把隧道开挖后的围岩变形或松弛,控制在容许的范围之内 。这就是我们设计施工的基本理念和目的。 为了实现这 个理念和目的,就必须解决2个问题。一个容许变形值问 题,一个是控制技术问题。