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关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知(铁建设[2010]120号)

关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知(铁建设[2010]120号)
关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知(铁建设[2010]120号)

铁道部文件

铁建设[2010]120号

关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知

各铁路局,投资公司,各铁路公司(筹备组):

为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施,

确保软弱围岩及不良地质铁路隧道施工安全,针对当前隧道施工存在的突出问题,现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定,请认真贯彻执行。以前所发有关规定、规范与此有矛盾的,以本规定为准。

一、洞口工程

1.隧道洞口应严格执行“早进晚出”原则。加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计,埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。

2.隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口边仰坡加固、防护及防排水工程。

3.隧道洞口应按设计完成超前支护后,方可开始正洞的施工。洞口段应及时形成封闭结构,严禁采用长台阶施工。

二、超前地质预报

4.施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道,超前地质预报的责任主体单位为设计单位,其超前地质预报工作由设计单位负责组织实施。

其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位,超前地质预报由施工单位专业人员实施。

5.岩溶及富水破碎断层隧道,超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。

6.软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预

报设计,及时收集分析预报资料,完善设计方案并指导施工。

三、隧道开挖

7.隧道Ⅳ、V、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破,或采用非爆破方法。

8.软弱围岩隧道Ⅳ、V、Ⅵ级地段采用台阶法施工时,应符合以下规定:

(1)上台阶每循环开挖支护进尺V、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。

(2)边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。

(3)仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循环开挖进尺不得大于3m。

(4)隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,Ⅳ、V、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。

四、初期支护

9.双线Ⅳ、V级围岩隧道采用台阶法施工时,必须设置锁脚锚杆(管)等控制拱(墙)脚位移的措施。双线V级围岩隧道采用台阶法施工时应设置横向临时支撑或临时仰拱,临时支撑采用型钢,纵向每2榀设l处。

10.初期支护钢架应工厂化制造,出厂前必须进行检验、试拼装。当采用格栅钢拱架时,应采用八字结格栅拱架。

11.喷混凝土应采用湿喷工艺,特殊地质条件下可另行设计。

五、监控量测

12.隧道监控量测应按现行《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121 -2007)的规定建立等级管理、信息反馈和报告制度。

13.隧道监控量测应作为关键工序纳入现场施工组织。监控量测必须设置专职人员并经培训后上岗。对周边建筑物可能产生严重影响的城市铁路隧道,应实施第三方监测。

14.隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距:Ⅳ级围岩不得大于10m、V级围岩不得大于5m。

15.隧道浅埋、下穿建筑物地段,地表必须设置监测网点并实施监测。

16.当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达lOOmm 时,应暂停掘进,并及时分析原因,采取处理措施。

17.当采用接触量测时,测点挂钩应做成闭合三角形,保证牢固不变形。

六、二次衬砌

18.软弱围岩及不良地质铁路隧道的二次衬砌应及时施作,二次衬砌距掌子面的距离:Ⅳ级围岩不得大于90m,V、Ⅵ级围岩不得大于70m。

中华人民共和国铁道部

2010年7月27日

主题词:基本建设标准通知

抄送:中铁工程、建筑公司,中交集团,中建总公司,中水电建设集团,新疆建设兵团建工集团,各设计院,铁五院,中铁设计咨询集团,隧道局设计院,中铁上海院,各工程局,经规院(标准、定额所),鉴定、工管中心,工程监督总站,部内计划、财务、安监司,运输局(基础部)。

铁道部办公厅2010年7月28日印发

隧道软弱围岩(断层)专项施工方案

石山隧道进口软弱围岩(断层)专项施工方案 一、编制依据 1、xxx合同段工程施工总承包招标文件及设计文件、两阶段施工图设计等; 2、国家、交通部现行的公路工程建设施工规范、设计规范、验收标准、安全规范等; 3、国家及福建省相关法律、法规及条例等; 4、现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料; 5、近年来高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果; 6、福建省高速公路标准化建设指南和施工要点; 7、我单位拥有的国家级、部级工法、科技成果和长期从事高等级公路建设所积累的丰富施工经验。 二、工程概况 1、工程概况 我部承建的石山隧道0.5座,为分离式双洞隧道,隧道全长855.8m,为长隧道,左洞长854.1m,右洞长857.5m。隧道进出口均位于平面曲线内,进口左右线曲线半径分别为R左=3000m和R右=2850m;隧道纵坡坡率/坡长:左洞为0.7%/854.1m,右洞0.7%/857.5m;隧道进口设计桩号:左洞为ZK63+572,右洞为YK63+565;进口设计高程:左洞为586.69m,右洞为586.64m。。 2、地形、地貌 隧址区属剥蚀低山地貌,隧道轴线大致呈南北走向,地形呈波状起伏,起伏较大,隧道最大埋深约为160m,地表植被较发育,覆盖层较薄。进口侧山坡自然坡度25~30°,出口侧山坡自然坡度35~40°。 3、地层岩性 本隧址场区表层多为第四系残坡积土,一般厚度3-6m,冲沟底部及陡坎略薄些,下伏侏罗系南园组(J3n)凝灰熔岩及其风化层。

隧道洞身围岩为侏罗系南园组(J3n)的凝灰熔岩,属较硬-坚硬岩,岩体一般较完整,对隧道洞身围岩的稳定较有利,据地质调绘及钻孔揭露隧道区主要发育有3条裂隙带及断裂构造带,对隧道围岩不利,影响隧道围岩级别,隧道开挖时,围岩稳定性较差,易产生塌方掉块,应加强支护和监测措施,各段的具体评价见隧道纵断面图。 拟建隧道最大埋深约160m,深部围岩主要为微风化凝灰熔岩,节理裂隙发育较少-较发育,较有利于地应力的释放和调整,但钻孔中未见有岩芯饼化等高应力作用现象,综合临近泉三高速公路等工程经验分析,本隧道在隧洞区内出现高地应力的可能性不大。 隧址区未见有矿体分布,不会产生瓦斯等有害气体。但施工中粉尘可能较大,施工中应注意粉尘污染监测工作,并做好通风工作。 4、地质构造及地震动参数 根据《厦门至沙县高速公路(安溪至沙县)泉州段线路工程地震安全性评价》,线路地震设防烈度属于6度区,测区内50年超越概率10%的平均土质条件下峰值加速度为0.05g,中硬土场地动反应谱特征周期为0.45s,区域地质相对稳定,建议抗震设计按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)规范执行。 5、水文地质条件 隧道位于当地侵蚀基准面之上,山坡坡体起伏较大,隧道地表水系不发育,仅部分冲沟底部见有小水流。隧址区四周地形较陡,一般坡度25-35°,地形切割较强烈,降雨后地表水沿坡排泄迅速,无有利地表水蓄积之地形。 地下水按埋藏条件及赋存介质不同主要有:①基岩风化网状裂隙水:赋存于碎块状强风化岩~中风化岩层的网状裂隙中。隧道区岩性为侏罗系南园组(J3n)凝灰熔岩,碎块状强风化岩层裂隙较发育,富水性及导水性相对较强,接受大气降水的补给,厚度相对较小,勘察期间水量较贫乏,对洞身围岩及开挖影响较小,主要对隧道进、出口及浅埋段围岩的施工有影响。②基岩裂隙水:洞身围岩主要为微风化凝灰熔岩,主要受节理裂隙等控制,受大气降水的补给和基岩风化裂隙水的补给,向山体附近的沟谷中排泄,富水性一般较差,节理密集带相对较富水,但本隧道3条节理带宽度小,故地下水贫乏。

浅埋软弱围岩隧道变形控制

浅埋软弱围岩隧道变形控制 摘要:本文以宁安铁路钟鸣2#隧道为例,重点阐述在浅埋软弱围岩隧道施工,通过各种技术措施对围岩变形进行控制的方法。 关键词:隧道,浅埋,软弱围岩,变形控制 abstract: this article to ning an railway chiming 2 # tunnel as an example, focuses on the shallow buried tunnel in weak rock construction, through various technical measures to control surrounding rock deformation method. key words: tunnel, shallow buried and weak surrounding rock, deformation control. 中图分类号:u452.1+2 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2013)引言 在高铁建设过程中,出现了越来越多的地质条件复杂,浅埋软弱围岩的高风险隧道。由于这些浅埋地层的埋藏比较浅,大多是强风化破碎的围岩,地质条件变化较大,围岩应力分布复杂,且开挖断面大,造成了隧道施工过程中,施工难度增大,初支变形复杂和隧道整体稳定难以控制的情况,隐含着很多坍塌等安全隐患。本文以钟鸣2#隧道为研究对象,阐述在浅埋软弱围岩隧道施工过程中如何采取对策减小初支变形,确保施工安全的方法。 1 工程概况 钟鸣2#隧道位于宁安铁路铜陵境内,双线全长798m,施工里程为dk140+830~dk141+628。隧道穿越地层主要为含砾粉质黏土及泥质

隧道不良地质安全专项方案word参考模板

目录 一、编制依据 1 二、工程概述 1 1、工程概况 1 2、主要技术标准 2 3、工程地质、水文特征及气象条件 2 4、主要工程数量 4 5、不良地质 4 三、安全生产目标 5 四、安全组织机构 5 五、人员机械设备配置 6 1、劳动力组织 6 2、机械设备7 六、隧道不良地质处治方案8 1、岩溶处理8 2、岩溶水处理8 3、洞口堆积体处理9 七、隧道不良地质安全施工方法9 (一)、隧道进口松散堆积体9 1、隧道进口岩层9 2、超前地质预报9 3、施工方法9 4、施工技术措施10 (二)、过岩溶地段突水涌泥专项施工方案11 1、超前地质预测预报11 2、超前预注浆堵水11 3、开挖、支护、二衬11 4、开挖后隧道周边岩溶发育情况探测12 (三)、隧道坍塌安全专项施工方案15 1、施工原则15 八、隧道施工逃生、救生通道方案16 九、隧道排水施工方案18 1、地表水18 2、隧道洞内排水18 十、监控量测实施方案19

(一)、组织机构、人员及设备19 1、领导小组组织机构及人员配备:19 2、主要设备19 (二)、监控量测程序和项目20 1、监控量测必测项目20 (三)、监控量测点布置及方法20 (四)、监测数据的统计分析与信息反馈23 十一、隧道施工安全措施24 (一)、隧道开挖24 (二)、初期支护26 (三)、步长控制27

隧道不良地质专项施工方案 一、编制依据 (1)招标文件、两阶段施工图设计、实施性施工组织设计; (2)施工调查及现场勘察资料; (3)织纳高速公路总监办《织纳高速公路建设项目管理办法》; (4)《公路隧道工程施工技术规范》; (5)施工现场临时用电安全规范; (6)《公路工程施工安全技术规程》; (7)《《公路水运工程安全生产监督管理办法》; (8)公司拥有的施工工艺、施工方法成果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累的类似工程施工经验。 二、工程概述 1、工程概况 头道河隧道位于渝昆高速是国家高速公路网九条南北纵向线之一,昭通至会泽段高速公路是渝昆高速G85中的一段,是云南省干线公路网昆(明)水(富)高速的组成部分,是“滇东北镇群规划”的综合经济发展轴,是加快形成云南省“一圈、一带、六群、七廊”的发展战略格局的交通基础设施之一。项目其北接已建成的国家高速公路网G85渝昆高速会泽至待补段,南接已建成的国家高速公路网G85渝昆高速功山至嵩明段,路线全长104.409681公里。 本隧道位于第5合同段(下K41+100~K58+998.54)K57+450~K58+265,路线长17.89854公里,头道河隧道进口位于云南省曲靖市会泽县迤车镇箐口村箐发组,出口位于云南省曲靖市会泽县迤车镇阿都箐村头道河自然村。 主洞采用r1=5.50米的单心圆曲墙衬砌断面,内轮廓净空宽度

浅谈隧道软弱围岩快速施工技术

浅谈隧道软弱围岩快速施工技术 中铁十一局四公司袁中华 摘要:本文通过对琯头岭隧道进口软弱围岩的施工,总结了软弱围岩快速施工经验。 关键词:隧道软弱围岩施工技术 软弱围岩的施工特别是在地质条件复杂的隧道,往往会给整个工程的工期带来较大影响,甚至影响着工程的质量及施工安全,现总结琯头岭隧道软弱围岩的施工经验,供其他同类地质条件隧道参考 一、工程概况 1、基本情况: 温福客运专线琯头岭隧道为全线重点工程,隧道全长4103米,我部施工进口段1435米,其中568米为Ⅴ级围岩全风化土,468米为Ⅳ级强风化凝灰岩且局部夹带全风化土,软弱围岩占施工段的72.2%, 2、工程地质情况 隧道穿越剥蚀低山~丘陵区,紧邻海积平原,山体植被发育,主要地层为上侏罗统南园组火山岩。浅灰色流纹质晶屑凝灰熔岩、流纹质晶屑凝灰岩及凝灰岩, 施工段内有四个断层带贯穿其中,在断层沟谷及其附近,岩体破碎、节理裂隙及劈理发育,断层破碎带及节理裂隙、劈理富水性好,地下水主要为构造裂隙水,接受大气降水及地表水的下渗补给,水量丰富。本区内地表水系发育,规模较大的冲沟均有地下水出露,并形

成小溪。 二、施工方法 一)、洞口段施工 由于洞口段围岩覆盖层薄、且为全风化的土,开挖后不能形成自然拱,易造成坍塌。开挖前对边仰坡进行修整,挂网喷锚加固,并对围岩采用20米超前管棚注浆预支护。 二)、正洞段施工 1、Ⅴ级围岩全风化土段施工 开挖方法采用三台阶预留核心法,中下台阶分左右侧并错开开挖,仰拱及时跟进形成闭合环,三台阶采用超短台阶。开挖机械采用挖掘机,对局部利用风镐及人工进行修整。为保证机械开挖的最大功效,及考虑到施工安全,对设计的三台阶尺寸进行调整,适当的增加上中台阶的高度,使挖掘机操作方便。 施工中严格遵循短进尺、禁爆破、快支护、勤量测、紧衬砌、早闭合。 a、开挖Ⅰ部:Ⅰ部是整个施工循环最为关键的部位,直接影响到下序工程是否能正常进行。施工掘进前务必严格做好超前小导管支护,每次进尺根据围岩情况及地下水情况而定,一般开挖一榀到两榀拱架长度(80cm—160cm)。设计采用4.5m的φ42超前小导管预支护,3.2米(四榀拱架)施作一环,考虑到4.5米的小导管施工外插角不易控制,施工至搭接位置时, 漂移距离大,预支护效果差,且引起超挖量大,且工程用的无缝钢管长度一般为6m,在材料的加工上浪费很大,

不良地质隧道洞口段的施工技术

不良地质隧道洞口段的施工技术 中铁二局内昆指挥部文天平杨黎明 提要山区铁路隧道洞口段偏压、岩堆、浅埋软弱围岩等不良地质明显。以往不良地质的洞口段施工,从施工准备到洞口段建成,常需3~6个月时间,主要原因是对地质情况认识不清,施工方法不当,支护不及时、不到位,以致造成洞口段坍方,进洞困难。本文以内昆线几座隧道为实例,对几种不良地质洞口的进洞和洞口段的施工提出了切实可行的施工技术方案。 关键词浅埋岩堆偏压洞口施工 一、前言 在以前甚至几年前我国多数铁路隧道洞口段都是采用上导坑进洞,木支撑支护,先拱后墙的施工方法。这种施工方法有几大缺陷,首先是拱圈易下沉开裂或受侧压开裂,其次是为了让拱圈自然下沉需提高开挖15~20cm,第三是围岩变形大,不利于隧道稳定。而现在隧道施工利用新奥法原理采取对地表预加固措施,增强洞口段围岩自稳能力,洞口段开挖后加强施工支护控制围岩变形,采用先墙后拱的衬砌方法避免衬砌下沉并有效抵抗侧压力,以使不良地质的隧道洞口段能够稳定、安全、优质地建成。 二、工程概况 内昆铁路水富至盐津段属低山河谷地貌,地形陡峻,河谷成U形或深切成V形,基岩大多裸露,地层出露较多,地表覆盖较差,分别为砂粘土,块、碎石土。自然坡度在20~80°之间,而且多数坡度已达极限,很不稳定,每年雨季(5月~9月降雨量1000mm~1200mm)都有落石、崩塌、泥石流的出现。线路逆横江而上并多次跨越横江。地震基本烈度为VII度。 内昆铁路工程地质较差,不良地质现象较多,主要有断层、溶洞、古滑坡、煤系地层及采空区等。洞口段不良地质主要是:危岩落石、偏压、滑坡堆积体、顺层滑移、浅埋等。 内昆铁路水富至盐津段隧道总长34549m,占该段线路总长的42%,可以说内昆线施工成败的关键就是隧道施工的成功与否,且线下工期仅两年,开工时又正逢雨季,隧道洞口边仰坡及围岩自稳能力极差,这种情况下,如何迅速、安全地进洞,搞好洞口段施工,防止坍塌,就成为了内昆铁路水富至盐津段隧道施工的一大课题。 三、浅埋隧道洞口段的施工 在浅埋隧道施工中应尽量少或不刷坡,超前支护后进洞,尽量采用人工开挖,施工支护采用格栅钢架、锚杆、钢筋网、喷砼组合的支护方式,先墙后拱进行衬砌。 由于浅埋隧道覆盖层很薄,隧道上方的岩土很难形成自承体系,而且围岩早期压力大,变形快,如果对隧道变形控制不当,围岩会很快松弛,产生张裂破坏,将导致直达地表面的塌陷。所以浅埋隧道开挖时应强调围岩变形的控制而不应强调围岩变形的释放,支护必须采用强度较高和刚度较大的初期支护,限制土体变形,以免破坏土体结构。 对需要控制地表下沉的隧道,为有效地减少围岩变形,二次衬砌应及时施作,不应等到围岩变形速率<0.2mm/d或变形量达到允许变形量的80%以后。而对于采用正台阶法开挖,自下往上进行衬砌的隧道,如何及时进行二次衬砌呢?我们的办法是施作套拱,就是略为加大开挖断面,初期支护后在设计衬砌断面外施作厚度25cm的砼支护,这样就既保证了支护的刚度和及时性,控制了土体变形,又不必采用先拱后墙的影响衬砌结构的施工方法。在燕子坡隧道进口,我们就是采用的这种施工方法。 1、地质地理概况 燕子坡隧道进口覆盖层为砂粘土、块石土,草树丛生。进洞15m以后逐渐进入基岩为灰褐色泥岩夹砂岩,风化颇重。隧道洞口0~20m长度范围内埋深为2~4.5m,在12~20m处下穿213国道(山区公路,泥结片石路面),埋深为4.5m。其平纵面位置如图1所示: 图 1 2、施工方案和措施

不良地质隧道施工技术总结

不良地质隧道施工技术 梁雄宇 1 林雄奇2 (四航局一公司贵都高速公路第九合同段项目部广东广州 510500) 摘要:在公路隧道施工中,不良地质隧道施工已成为施工的首要问题,本文中以贾托坡及九条 龙隧道为例,分别阐述在不良地质隧道中小、中、大型溶洞的处理措施、塌方处理方法及开挖、 初支过程中施工方法。该文对类似九条龙隧道施工有一定借鉴作用。 关键词:公路隧道不良地质施工技术 1、工程简介 贵都高速第九合同段隧道共两座,分别为贾托坡隧道及九条龙隧道,其布置形式为分离式双洞单向行车双向车道,设计速度100km/h,净高5m,净宽10.75m,汽车荷载等级为公路—I级。 两座隧道地质条件复杂,地层岩性以碳酸盐岩为主,还存在冲积泥沙、粉沙、残积粘土。岩溶为隧址区主要不良地质问题,其次为崩坡堆积体。本文主要以九条龙隧道为主,介绍九条龙所受不良地质影响。崩坡堆积体位于九条龙隧道进口段,主要由碎石、角砾及粉质黏土组成,稍密至中密状为主。岩溶形态主要为溶洞、竖井、落水洞及岩溶漏斗等。根据地表地质调查资料,隧道区落水洞、竖井、岩溶漏斗星罗棋布,呈串珠状展布,岩溶垂直循环带极为发育。隧道开挖时遇到溶洞多次,施工难道度很大,其中九条龙隧道出口一大溶洞纵向跨越长达37m,横向宽15m,高出拱顶10m,深度约50m;遇到大小突泥不小于7次。 2、施工方法的选择 洞室的形成是通过开挖和支护两个施工阶段完成的。因此采用的施工方法和支护方法也必然对整个隧道的稳定给予一定的甚至是极为重要的影响。 选择隧道的施工方法,应以地质条件为主,还要结合隧道长度、断面、结构类型、工期要求、施工技术力量、机械设备情况和综合效益等综合确定。 由于不良地质情况下围岩自稳能力差,因此开挖后需要及早施作初期支护,并闭合成环,提高承载能力,因此决定采用短台阶法作为基本施工方法。采用拱

软弱围岩隧道

软弱围岩隧道 随着我国铁路路网的完善,建设标准的提高,特别是高速铁路和客运专线的大量修建,隧道建设规模和技术水平也踏上了一个新的台阶;然而,软弱围岩隧道坍方、作业人员伤亡等事故却时有发生,隧道建设的安全现状无法与当前的形势相适应。从设计源头上解决当前软弱围岩隧道建设过程中存在的问题,是非常必要和及时的。 我国是世界铁路隧道大国。据统计,截止目前,我国铁路隧道通车运营长度已达到6000公里,在建隧道约6600公里,规划设计长度约7600公里,预计到2020年,我国铁路隧道总长将达2万公里左右,位居世界第一。 我院承担的任务主要集中在西南山区,地形、地质条件复杂,一方面,隧道多;另一方面,隧道通过软弱围岩地段长,如:全长462km的成兰线,隧道长度就达到322km,隧线比70%,Ⅳ、Ⅴ级围岩的比重75%,且多为千枚岩、板岩等软弱围岩地层。 这些都从客观上增大了隧道设计在安全方面的风险。半个多世纪来,我院在西南山区铁路隧道的建设中,既积累了一定的经验,也有不少教训和体会,根据会议安排,下面我就软弱围岩隧道工程设计方面做简要汇报,不妥之处,敬请领导批评指正。一、软弱围岩主要工程地质特点 软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩,工程地质特点有:

(1)岩体破碎松散、粘结力差:一般为土层、岩体全风化层、挤压破碎带等构成的围岩,由于结构破碎松散,岩体间的粘结力差,开挖洞室后,仅靠颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用成拱,这类岩体极不稳定,尤其是在浅埋地段容易发生坍塌冒顶。 (2)围岩强度低、遇水易软化:一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层,由于其强度低、稳定性差,开挖暴露后易风化、遇水易软化,尤其是深埋地段受高应力影响容易发生塑性变形,造成洞室内挤。 (3)岩体结构面软弱、易滑塌:主要是存在于受结构面切割影响严重的块状岩体中,由于结构面的粘结强度较低,开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。

浅埋偏压软弱围岩隧道施工控制浅埋偏压软弱围岩隧道施工控制(参考模板)

浅埋偏压软弱围岩隧道施工控制浅埋偏压软弱围岩隧道施 工控制 具体介绍铁路双线隧道浅埋偏压软弱围岩的施工工 摘要:本文结合金温铁路麻芝川隧道工程实例,艺和施工控制,为浅埋偏压软弱围岩隧道洞口的施工提供了很好的借鉴。 关键词:铁路隧道浅埋偏压软弱围岩施工控制 1 前言随着我国高速铁路发展规模日益扩大,地质条件日趋复杂,标准化的要求不断提高,铁路隧道施工技术要求也就越来越高。一般情况下隧道洞口位置的地质情况较差,主要不良地质表现为顺层偏压、覆盖层薄、土质松散、边坡失稳,围岩体结构承载力差,若处理不当易发生塌方、冒顶、边仰坡塌滑风险事件。麻芝川隧道是金温铁路的重点工程之一,进口地段就属这类情况。 2 工程概况 2.1 概述麻芝川隧道进口段位于浙江省温州市泽雅镇。隧道起迄里程为 DK168+673~DK171+515,全长 2842m。隧道全部位于左偏曲线上,纵坡为单面下坡,坡率为 4.0‰。按新奥法设计,采用复合式衬砌。 2.2 工程地质麻芝川隧道地处剥蚀丘陵区,地形起伏,植被茂盛,山体自然坡度 25~45°,局部可见基岩裸露。进出口均有混凝土或沥青路面的乡村公路通达。隧道区地层分布较简单,基岩多有出露。地表出露第四系人工填土层 Qml、第四系残坡积层 Qel+dl,下伏侏罗系上统西山头组 J3x 流纹质玻屑凝灰岩。地下水为松散岩类孔隙水和火山碎石屑岩

类基岩裂隙水。区内地表流水活跃,地下水不发育,影响隧道的地下水主要为构造裂隙水。隧道区地处副热带季风气候区,气候温和,雨量充沛,四季分明。雨量充沛,年降雨量达 1723.0 毫米,4~9 月最集中。化学环境作用等级为 H2,地震动峰值加速度为 0.05g,地震动反应谱特征周期为 0.35s。隧道进口进口工程特点

隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案(word版)

隧道软弱围岩和断裂带施工安 全措施方案 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:___________________ 日期:___________________

隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案 温馨提示:该文件为本公司员工进行生产和各项管理工作共同的技术依据,通过对具体的工作环节进行规范、约束,以确保生产、管理活动的正常、有序、优质进行。 本文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、工程概况 大尖坡隧道位于云南省保山市龙江乡境内, 穿越高黎贡山高中山区, 地 形复杂, 沟壑纵横, 斜坡陡峻, 地质作用以构造剥蚀、风化侵蚀为主, 左右幅处于相同地貌单元。隧道为分离式隧道, 左幅起止桩号为ZK4+243~ZK5+178,全长935m, 出口端位于R=1300米的右转圆曲线上, 进口端位于直线上, 纵坡为 -1.7%, 最大埋深149.1米, 隧道出口端横坡为+2%, 进口端横坡为-2%;右幅起止里程为K4+247~K5+128, 全长881m, 隧道进口端位于R=1750米的右转圆曲线上, 出口端位于直线上, 纵坡为-1.7%, 最大埋深143.4米, 隧道进出口横坡均为-2%。岩性为片岩、变粒岩、片麻岩、泥岩, 风化程度高, 多为强风化, 局部夹全风化透晶体, 强风化层片岩岩芯多呈碎石~角砾状、砂土状, 局部构造发育, 风化强烈, 岩体极破碎。大部分为Ⅴ级围岩, 有两条断裂带在洞身左幅K4+365、右幅K4+406、左幅K4+830、右幅K4+840通过, 均为次级断裂。隧道多处地下水丰富, 隧道围岩为软质岩, 遇水易软化崩解, 形成软弱结构面, 降低岩体的层间结合力, 因此软弱围岩及断裂带段隧道施工安全是本合同段控制重点之一。 二、安全保障措施 1、制度措施保障 (1)认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策, 严格执行公路有关

软弱围岩隧道安全施工技术

软弱围岩隧道安全施工技术 摘要:介绍软弱围岩对隧道施工的影响,结合工程实践,详细 地介绍了隧道安全施工控制的方法和措施,阐述了施工方法的特点、施工工艺等,对类似隧道施工有一定的参考价值。 关键词:软弱;隧道;施工 abstract: the weak surrounding rock of tunnel construction, engineering practice, and detailed description of the tunnel construction safety control methods and measures, described the characteristics of the construction methods, construction techniques, etc., similar to the tunneling of some reference value. key words: weak; tunnel; construction 中图分类号:文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012) 1.前言 软弱围岩由于其本身的地质特性,一般力学指标低,岩性松散、承载力差,压缩性高,遇到有岩隙水的作用时,就容易引起隧道施工时产生较大的沉降变形,造成安全隐患。同时,工后沉降过大也会对运营使用和处理带来很大的困难。所以,在软弱围岩地段时,需要特别注意隧道施工方法的选择和正确的处理措施。软弱围岩隧道的施工方法,主要有台阶法和双侧壁导坑法、crd法、环形开挖 留核心土法等。双侧壁导坑法和crd法限制了大型施工机械的使用,降低了工效;工序多,相互干扰大,施工进度缓慢,且临时施工支

不良地质条件下隧道施工方法

不良地质条件下隧道施工方法 伴随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强,城市的规模也不断的增大,城市人口流量还在增加、再加上机动车辆呈现逐年上涨的趋势,交通状况不断恶化。为了改善交通环境,采取了各种措施,其中兴建地下铁道得到了普遍的认可,如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下铁道。由于在城市中修建地下铁道,其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大,因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期要求等因素,经全面的技术经济比较后确定。首选方案。但其缺点也是明显的,如阻断交通时间较长,噪声与震动等对环境的影响。 隧道通过特殊地质地段施工时应注意以下几方面: 1.施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解,深入细致地作施工调查,制订相应的施工方案和措施,备足有关机具及材料,认真编制和实施施工组织设计,使工程达到安全、优质、高效的目的。反之,即便地质并非不良,也会因准备不足,施工方法不当或措施不力导致施工事故,延误施工进度。 2.特殊地质地段隧道施工时,应以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。在选择和确定施工方案时,应以安全为前提,综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面型式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素而定。同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性,以免造成工程失误和增加投资。 3.在隧道开挖方式选择上,无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法,还是采用人工和机械混合开挖法,应视地质、环境、安全等条件来确定。如用钻爆法施工时,光面爆破和预裂爆破技术,既能使开挖轮廓线符合设计要求,又能减少对围岩的扰动破坏。爆破应严格按照钻爆设计进行施工,如遇地质变化应及时修改完善设计。 4.隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时,为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施,对地层进行预加固、超前支护或止水。

隧道软弱围岩浅埋段地表加固技术研究

隧道软弱围岩浅埋段地表加固技术研究 摘要坪岗二号隧道地表邻近水库区浅埋段,涌水量大,围岩为砂土状强风化花岗岩,大部分已风化成土状,泡水易崩解,岩体自稳性级差,防止浅埋段洞内用水和坍塌是该段隧道施工的关键所在,采用浅埋段地表注浆加固技术可以有效地起到围岩加固、止水的效果,进而保证该浅埋段顺利通过。本文结合工程实例,隧道软弱围岩浅埋段地表加固技术做一些研究和探讨。 关键词隧道软弱围岩;浅埋段;地表加固技术 1 工程概况 坪岗2#隧道为分离式双洞,左右线相距约20m,左线ZK67+330~+370及ZK67+420~+460段(总长80m)为山间沟谷;右线ZK67+320~+445段(125m)为山间沟谷,地表邻近水库区,隧道建筑净空为8.75m×6.92m,最大开挖断面面积为111.07m2。左线ZK67+320~+380(60m)、ZK67+410~+470(60m)和右线YK67+310~+455(145m)为Ⅵ级围岩浅埋段,围岩为全风化花岗岩,风化剧烈,大部分已风化成土状,泡水易崩解,层厚7.4~17.9m,隧道洞身主要穿过此地层;隧底基岩为砂土状强风化花岗岩和碎块状强风化花岗岩,砂土状强风化花岗岩为砂土夹少量碎块,裂隙发育,呈碎石土状。地下水在沟谷段主要以砂层中的孔隙水为主,水量集中在沟谷,受地表降水补给的影响大,溝谷内有洪水或季度性水流经过。围岩饱水性差,遇水后的自稳能力会大幅降低,如不对浅埋围岩进行处理,墙腰易开裂,隧道开挖中极易发生塌方、突水、突泥[1]。 2 地表注浆加固方案 在Ⅵ级围岩浅埋隧道开挖前,采用三重管高压旋喷桩从地表加固洞身围岩,加固地层主要为全风化花岗岩,旋喷至路面深度。沿洞轴线两侧布置15~16列旋喷孔,横向布置范围为16.5m,桩孔列间距为a=0.9m(横向间距),排间距为b=0.8m(纵向间距),梅花形布置。旋喷扩散半径R=0.5m,成桩直径大于1.0m,咬合大于10cm。从地表钻进至衬砌外轮廓线处,置换土体成孔,再旋喷水泥浆液,提升喷头旋喷形成桩体,桩体长度为3~4m,拱部外侧桩体长度为3m,边墙外侧桩体为4m,旋喷桩组合固结形成混凝土应力环。旋喷钻机是通过高压水、高压气对土体进行切割成孔,高压喷入水泥浆置换土体或部分土体空间,旋喷形成固结体,达到改良地层和围岩的目的。旋喷浆液水泥用量为400km/m(初喷100kg/m,复喷300kg/m),水灰比选用0.8:1,成桩无侧限抗压强度大于1.5MPa。 3 旋喷桩施工工艺介绍 3.1 施工准备 (1)修建临时生活设施,平整场地,接通施工用水、用电,设置回浆池。检查机器运转情况并做好各易损件的储备工作。

不良地质隧道施工安全管理通用范本

内部编号:AN-QP-HT494 版本/ 修改状态:01 / 00 In A Group Or Social Organization, It Is Necessary T o Abide By The Rules Or Rules Of Action And Require Its Members To Abide By Them. Different Industries Have Their Own Specific Rules Of Action, So As To Achieve The Expected Goals According T o The Plan And Requirements. 编辑:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 不良地质隧道施工安全管理通用范本

不良地质隧道施工安全管理通用范本 使用指引:本管理制度文件可用于团体或社会组织中,需共同遵守的办事规程或行动准则并要求其成员共同遵守,不同的行业不同的部门不同的岗位都有其具体的做事规则,目的是使各项工作按计划按要求达到预计目标。资料下载后可以进行自定义修改,可按照所需进行删减和使用。 隧道工程是铁路、公路、水利、煤碳和矿山建设常见的施工项目。从总体上看,随着科技进步和安全管理水平的提高,隧道施工事故大幅度减少,但由于隧道工程的复杂性和其它种种原因,隧道施工仍比其它施工工程作业事故相对频繁而严重,尤其是不良地质遂道,坍塌、爆破、触电和高处坠落等惯性事故时有发生。 1 事故产生的主要原因 造成事故的原因是多方面的。俗话说:怕软不怕硬,怕湿不怕干。隧道地质条件复杂,施工作业面狭窄,工序之间干扰大,作业环境

软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法(参考模板)

软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法 1、前言 隧道通过软弱围岩地段时,由于围岩的整体强度低,自稳能力差,隧道开挖后自稳时间短,甚至没有自稳时间,隧道开挖后拱顶及局部应力集中过大易出现坍塌冒顶,隧道结构极易失稳,给施工带来极大的困难。我局在恩施凤凰山隧道施工过程中,结合施工能力和现场实际地质条件,依据新奥法原理改进施工方案,采用上下台阶预留核心土分五步进行开挖支护,拱部和边墙分别采用组合模板台车衬砌。该施工工艺具有以下特点:1、减少了对周边围岩的扰动,且台阶之间可平行穿插作业;2、开挖面稳定,作业较为安全;3、机械利用率高,施工周期短。通过四川凉山州官地水电站对外交通公路E标段煤炭沟隧道、杭瑞高速鸡口山隧道等软弱围岩隧道的施工,总结了成功的经验,取得了良好的经济效益的社会效益,并形成本工法。 2、工法特点 2.0.1将监控量测技术、数据处理和信息反馈技术应用于施工,动态调整施工方法和支护,确保施工安全; 2.0.2运用上下台阶预留核心土法进行开挖支护,拱部边墙先施做系统锚杆注浆,分部封闭成环,初期支护为网、锚、喷加型钢钢架,二次衬砌为钢筋混凝土结构; 2.0.3采用五步开挖作业简便,无需使用特殊施工机械,容易推广应用; 2.0.4边墙与拱部采用一套组合模板台车,具有费用低、效率高、

混凝土外观质量好的优点。 3、适用范围 3.1.1本工法适用于新奥法指导施工的较大跨度软弱围岩隧道。 3.1.2本工法适用于各种埋深Ⅳ-Ⅴ级围岩公路隧道和类似跨度与其他级别围岩的隧道工程。 4、工艺原理 4.0.1采用上下台阶预留核心土法施工较大跨度的隧道,其机理是将洞室断面分为上部环形拱部、上部核心土、下部弧形拱部、下部核心土以及仰拱,由于上下部有核心土支挡着开挖面,而且能及时施做拱部初期支护,开挖工作面稳定性好,施工安全有保障。上下台阶预留核心土法施工示意图:见图4.1。 上下台阶预留核心土施工示意图图一 1 11 2 3上弧形导坑开挖及支护 上核心土开挖及支护 下弧形导坑开挖及支护下核心土开挖 仰拱开挖及支护 3 4 5 超前小导管 隧道掘进方向 1 2 3 4 5 图4.1

特长隧道施工技术难点和解决措施

特长隧道施工技术难点和解决措施

特长隧道施工技术难点和解决措施 叶俊豪 摘要:随着社会发展,隧道施工技术不断更新,如何在特长隧道施工中快速施工,防止涌水、塌方、爆炸等恶性事故发生,就特长隧道施工技术难点和解决措施进行阐述。 关键词:特长隧道施工,技术难点,措施 一、引言 随着国家基础设施建设的不断深入,高速公路建设重心已由沿海发达地区向西、北部,平原地带向山岭重丘地带转移,这就意味着高速公路建设隧道密集程度的加大,出现的特长隧道越来越多,且地质条件越来越复杂,可能出现的地质灾害越来越多。在此,以我单位承建的中条山隧道为例,中条山特长隧道是运城至灵宝高速公路的一部分,隧道全长9670米,左右分离式路基,复合式衬砌结构,地质设计上以Ⅲ级围岩为主,但施工过程中围岩变化复杂,各类型围岩交替出现,地质条件较为复杂,因此以中条山隧道施工为例,对于熟悉掌握特长隧道施工要点,如何确保特长隧道施工安全,防止涌水、塌方、岩爆等恶性群死群伤事故的发生,又获得应有的经济效益,值得深入思考。 二、特长隧道的突出技术难点 1、隧道长,地质更加复杂,施工通风更加

困难,通风方案的选择成为控制安全及进度关键技术。 2、特长隧道施工中,工期往往成为关键,进度压力通常较大。 3、岩爆 特长隧道由于贯穿山体比较长,因此埋深普遍较深,可能存在岩爆,岩爆的发生主要由地应力和岩性两个决定因素,在埋深大于200米的地段,在混合麻岩段,极其容易形成岩爆,岩爆对施工人员的安全威胁较大,其中爆炸抛射型岩爆对机械和施工人员的安全威胁较大,对隧道的破坏也有一定的影响。 4、塌方 这是任何隧道施工中,在不良地质段极其容易发生的施工,造成的群死群伤的事故教训的比较多。 5、涌水 特长隧道在施工过程中可能存在涌水现象,对施工人员安全威胁较大。 6、车辆伤害 因特长隧道施工作业面路线长且集中,施工车辆较多,且因路线过长驾驶员极容易形成视

不良地质隧道施工安全管理(2021)

不良地质隧道施工安全管理 (2021) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0711

不良地质隧道施工安全管理(2021) 隧道工程是铁路、公路、水利、煤碳和矿山建设常见的施工项目。从总体上看,随着科技进步和安全管理水平的提高,隧道施工事故大幅度减少,但由于隧道工程的复杂性和其它种种原因,隧道施工仍比其它施工工程作业事故相对频繁而严重,尤其是不良地质遂道,坍塌、爆破、触电和高处坠落等惯性事故时有发生。 1事故产生的主要原因 造成事故的原因是多方面的。俗话说:怕软不怕硬,怕湿不怕干。隧道地质条件复杂,施工作业面狭窄,工序之间干扰大,作业环境差,不安全因素多,加上防护措施不落实,很容易发生各类事故。但是,造成隧道施工事故多发的根本原因不只是客观条件,主要是主观因素。

(1)领导管理不善 少数施工企业管理者,满足于传统的经验管理模式,缺乏现代化的科学管理方法,对隧道施工的新情况、新问题没有作认真分析研究,不作事故预想;不能正确处理安全与进度、安全与管理、安全与效益的辩证关系,偏重进度,以包代管,追求收入,忽视安全;有的企业把隧道工程分包给民工队伍施工,缺乏监督检查,工期没有保证,安全也没有保障。 (2)施工秩序不良 有的企业不能坚持科学施工,隧道施工支护不及时,衬砌远远落后于掘进,特别是喷锚支护不符合要求,甚至无支护盲目掘进;有的机械设备不配套,故障不能及时排除,“三管两路”无序,材料、机具堆放不齐,通风排烟不畅,施工难以正常进行,潜伏着大量事故隐患。 (3)职工违章违纪 不认真学习安全技术知识和操作规程,有章不循,有禁不止,明知故犯,满不在乎,逞能冒险,无知蛮干,劳动纪律松弛,酿成

公路隧道软弱围岩开挖

控制爆破技术在公路隧道软弱围岩开挖中的应用 姜永源 (福建省第一公路工程公司泉州:362000) 摘要:本文从控制隧道掘进爆破产生的震动效应以减轻爆破震动对软弱围岩的扰动出发,介绍软弱围岩钻爆法施工的爆破设计方法和爆破参数的选定以及在实际施工中推广使用的情况。 关键词:公路隧道、软弱围岩、控制爆破。 一、引言 公路隧道修建中每座隧道或多或少会遇到软弱围岩,而软弱围岩严重影响着隧道的施工进度、施工安全及营运安全,并能产生病害。把控制爆破技术应用至大断面公路隧道软弱围岩的开挖施工中,对开挖进度、爆破方式进行合理控制,并根据围岩性质的改变和量测的数据及时对爆破数据进行调整,达到减少对围岩的扰动,维护围岩的稳定,确保施工安全,实现大断面掘进,提高隧道施工速度有着极为重要的意义。本文结合南同公路深格隧道工程实例,对隧道施工中软弱围岩开挖爆破进行探讨分析。 二、工程概况: 1、工程概况: 南安至同安公路地处南安市与厦门市同安区两辖区的边缘带,线路从南安市翻越深格山岭进入同安境内,设计将翻越山岭段改为隧道,以此改善线型缩短线路长度。该路段线路长为2.218km,其中隧道长1.713m。隧道为单洞双向行车,建筑限界为净宽10.5m、净高5.0m、纵坡+2.5%,设计荷载汽-20,挂-100。 2、工程地质与水文地质概况: 该路段区域属剥蚀残丘地貌单元,山岭陡峻,山体自然坡度为40~60°,谷底的堆积物为冲积层组成,隧道区段地层组成为中生代燕山早期花岗岩侵入活动的产物,以中粗粒花岗岩为主,呈强风化至弱风化状,多分布于隧道进口端。其次是侏罗纪南园阻凝灰岩和第四纪的沉积物,凝灰岩覆盖于花岗岩上部,呈强风化状,多分布于隧道出口端。隧道区域山体地表水有四条水沟汇成一起由东向

富水软弱围岩隧道施工控制要点

富水软弱围岩隧道施工控制要点 目前,花油山隧道4#斜井工区大里程、5#斜井工区小里程掌子面为第三系饱水状态下全、强风化砂砾岩,局部呈土状,为富水软弱围岩,而且埋深浅、断面大,开挖后围岩变形大、易失稳,造成侵限、塌方。 设计对于不良地质开挖时采取的措施:采用大管棚、小导管、超前锚杆如玻璃纤维锚杆等超前加固支护措施,配合双侧壁导坑、CRD、CD、三台阶七步等分部开挖工法;支护采用强支护,是预防塌方的重要措施,大多采用复合式衬砌,即:初期支护+防水板+模筑衬砌,初期支护采取锚喷、网喷、喷混凝土与钢支撑或格栅钢架相结合的支护方法,通常采用“钢筋网片+钢拱架+锚杆+喷射混凝土”锚喷支护体系。 施工过程中,应用新奥法原理“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”,加强施工过程的管控,控变防塌,控制要点主要有下几个方面: 一、重视围岩变形量测工作,确保量测数据真实、可靠 控制软弱围岩的变形是确保施工过程安全的关键。有一句俗语“软岩靠量测,硬岩靠预报”,软弱围岩开挖后的变形是徐变,到一定数值才会塌方,有一个过程,就要求隧道开挖后,及时、准确的量测围岩变形量,对于变形量超标的围岩及时采取加固措施,防止塌方。 (一)围岩量测主要作用 围岩量测是在隧道施工阶段,使用专门仪器和工具,对围岩变形情况和支护结构工作状态进行的量测,是保证隧道

施工过程中安全性重要的环节。 1.及时提供围岩稳定状态和支护结构安全信息,预见可能发生的险情和事故; 2.验证支护结构效果,是设计支护参数和施工方法结果的反馈,同时为调整支护参数和施工方法提供依据; 3.根据变形数据,经济合理确定不同围岩情况下隧道预留的变形量,防止超欠挖; 4.确定二衬施作时机,水平收敛(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d,拱部下沉速度小于0.15mm/d,方可施作二衬; 5.积累量测数据,为风险管理分级提供依据; 6.为施工过程的安全和结构长期稳定性评价提供实测数据; 7.监控工程施工对周边环境、临近建筑物安全度的影响。 (二)围岩量测方法 围岩量测主要就是接触式测量和非接触式两种方法,传统原始的接触式测量方法即采用水准仪测拱顶下沉、拉钢尺测水平收敛,对施工干扰大、测量速度慢,目前先进、常用的非接触式方法是全站仪无尺法。要求花油山隧道采用全站仪无尺法进行围岩量测。 全站仪无尺法量测技术:隧道开挖后,及时在基岩埋设观测标,利用固定的工作基点作为参照点,全站仪自由设站连续测设前方观测标相对于固定工作基点的位移变化值,经过计算取得围岩的变形信息。当拱顶下沉、水平收敛速率达

浅埋软弱围岩隧道变形与受力现场监测研究

浅埋软弱围岩隧道变形与受力现场监测研究 发表时间:2019-08-30T11:49:00.463Z 来源:《建筑模拟》2019年第29期作者:李乐乐1,2 闫飞亚1,2 李源禛1,2 [导读] 通过对韶山一号工程隧道进行研究发现隧道围岩总体处于稳定状态,但在上下台阶的开挖施工中,由于受到施工振动的影响,地表会出现一定程度的沉降问题,但在二次衬砌,混凝土强度达到设计要求之后,其沉降会逐渐趋于稳定。 李乐乐1,2 闫飞亚1,2 李源禛1,2 1.武汉港湾工程质量检测有限公司湖北武汉 430040 2.海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室湖北武汉 430040 摘要:通过对韶山一号工程隧道进行研究发现隧道围岩总体处于稳定状态,但在上下台阶的开挖施工中,由于受到施工振动的影响,地表会出现一定程度的沉降问题,但在二次衬砌,混凝土强度达到设计要求之后,其沉降会逐渐趋于稳定。而钢支撑的应力值随时间变化曲线经历急剧增大缓慢增大趋于平缓这三个阶段,在拱部承受较大的土压力,为钢支撑的最不利部位;拱顶的压力比拱腰两测点的压力值明显偏大,在浅埋情况下拱顶部位为最不利位置。 关键词:隧道工程;软弱围岩;浅埋;现场监测;变形与受力 1 浅埋软弱围岩隧道现场监控量测技术 1.1 隧道监控量测方法 (1)周边位移监测法,不同的施工方法,运用周边位移监测法时,在对测点进行布置的过程中需要按照不同的位置。 (2)地表下沉监测,在此类隧道施工过程中,避免不了会出现地表下沉情况,因此,为了避免其对施工造成影响,就需要对地表下沉进行监测。 (3)围岩压力量测。在围岩压力量测中,每一级围岩需要选择 3 监测断面,并在其中沿隧道周边埋设三个压力盒,以保证量测的准确性。 2 隧道沉降与变形监测结果 2.1 收敛变形分析 通过对工程中的实际情况进行分析可以发现,在施工的过程中,所产生的水平收敛主要表现在支护强度上。通常情况下,在支护结束之后,由于混凝土还没有达到设计中的强度要求,这个时候就会发生快速的收敛,而当混凝土强度达到要求,支护结构开始发挥作用之后,收敛就不会再继续发生。另外,在施工过程中还发现,如果在开挖过程中所发生的振动比较大,或者是隧道受到山体两侧的压力比较大,所产生的收敛情况就会比较明显,反之,则不会出现明显收敛,也不会发生太大程度变形问题。 2.2 地表下沉分析 在本文所研究的隧道施工中,在开挖工作时,由于受到开挖施工的影响,在掌子面的附近,约7 m左右的范围内,分别出现不均匀沉降的情况。在下台阶开挖的过程中,由于上台阶的洞室地表会受到开挖振动的影响,所以也会出现沉降情况;同时,在整体开挖施工结束之后,在进行二次衬砌时,在混凝土没有达到设计强度之前,也会出现一定的沉降这些在施工中都需要进行针对性控制。另外,在开挖初期阶段,在接近和进人监测断面的时候,地表都会出现一定程度的沉降,而当开挖施工越过监测断面之后,沉降就会逐渐减轻,等到越过断面约 100 m 时,地表沉降基本上就已经固定,不会再继续沉降。 3 隧道受力监测结果 3.1 钢支撑内力计算方法 在对内力进行计算的过程中,首先采用 ZX—210T 表面型钢筋应变计测试钢支撑上下翼缘的应变,然后再利用虎克定律对测点处的应力进行计算,最后根据截面应力分布换算出钢支撑的实际内力。 3.2 结果分析 钢支撑应力值随时间的变化示意图,通过该图能够看出,应力值一共经历了从急剧增大到缓慢增大再到逐渐平稳的过程。第一阶段,为上台阶开挖阶段,该阶段受影响较大,所以应力值变化较快;第二阶段为下台阶开挖阶段,该阶段的应力值扩大速度便逐渐降低了下来;而到了第三阶段,也就是从仰拱施工做到二次衬砌结束,应力值的变化逐渐趋于平稳,并最终稳定。 在本工程中,钢支撑的轴力较大值为297.4kN,分布在隧道拱顶,而拱腰处两测点仅为23.5kN和21.8kN,着说明拱部承受的土压力比较大,在支护过程中应该加强对该部分的控制。另外,通过对钢支撑所承受的弯矩进行分析可发现,其呈对称分布,因此,在对支护进行设计的过程中,一定要确保其拥有足够强的刚度。 4 软弱围岩隧道变形控制技术研究 4.1 控制理念 软弱围岩变形控制理念,主要可归纳为减轻作用在支护结构上的荷载并允许支护结构产生较大变形的方法和为了控制围岩松弛而尽可能早地控制支护变形的方法,即所谓的柔性控制和刚性控制,两者的设计理念是完全不同的。 4.1.1 刚性控制理念 大范围围岩加固:在浅埋地层、地层自重或围岩压力小、地层松软条件下,为减少地面沉降变形或隧道变形,着力改善并加固地层。采用深孔大范围超前注浆或刚性较大的水平旋喷或大管棚超前支护、掌子面超前长锚管加固、提高围岩强度和刚度。 4.1.2 柔性控制理念 该理念是允许围岩变形,但控制围岩产生有害的变形。其结构形式分为多重支护法、可缩式支护法和分阶段综合控制法。它们的基木理念相同,都是容许围岩变形,释放地应力,减低支护压力,同时又能约束围岩松弛和过分变形,保持隧道稳定。但在技术手段上又有各自差异,经济、工期上具有较大差距。 多重支护方法:预留足够允许变形量,在超前锚管或锚杆支护下,开挖后先设置第一层支护,约束围岩的初期变形;而后在距掌子面后方适当位置设置第二层支护,使隧道稳定、从而控制围岩大变形。本方法的概念是允许一次支护发生屈服,设置二次支护后,地压和支护反力应得到平衡。

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