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關(guān)鍵詞 立體交叉隧道施工階段 安全評(píng)估
中圖分類號(hào):U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1工程概況
丹東市四號(hào)干線(花園路~中寶大街)道路工程,愛民溝段靠錦江山隧道東出口外,在道路右行線樁號(hào)AK2+519.337處與客運(yùn)專線隧道樁號(hào)K251+089.590交叉,在道路左行線樁號(hào)BK2+532.354處與客運(yùn)專線隧道樁號(hào)K251+051.309交叉,穿過沈丹客運(yùn)專線隧道上方。
錦江山公路隧道上跨丹大鐵路前莊段草莓溝1號(hào)隧道、金丹聯(lián)絡(luò)線盤道嶺隧道,錦江山公路隧道出口外路基上跨沈丹客運(yùn)專線的錦江山隧道等處的交叉平面示意圖及鐵路里程、公路里程等詳見圖1。
圖1盤道嶺鐵路隧道及草莓溝1號(hào)鐵路隧道的交點(diǎn)示意圖
圖2四號(hào)干線錦江山隧道右(A)線縱斷面
2 計(jì)算模型的擬定
為減化計(jì)算模型,只取公路錦江山隧道的右線下穿進(jìn)行模擬計(jì)算,隧道左線的可由工程類比法判定其安全性。盤道嶺隧道JDLDK1+154處軌面標(biāo)高12.932m,交公路隧道AK2+242,路面標(biāo)高46.355 m,凈距24.013 m,圍巖分級(jí)為IV級(jí)(W2)。草莓溝1號(hào)隧道DK251+136處軌面標(biāo)高24.228,交公路隧道AK2+322,路面標(biāo)高45.888 m,凈距10.23 m,圍巖分級(jí)為II級(jí)(W2)(注:凈距是指公路隧道仰拱(或墻趾)底面或路基行道板底面至鐵路隧道拱頂頂面間的距離。)各項(xiàng)巖土物理力學(xué)指標(biāo)均參照《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》的表3.2.8各級(jí)圍巖的物理力學(xué)指標(biāo)選用。
對(duì)新建隧道近距離穿越既有隧道,有可能導(dǎo)致既有隧道產(chǎn)生變形、開裂損壞。為保證新建隧道安全,既有隧道運(yùn)營正常,必須判定交疊隧道設(shè)計(jì)、施工時(shí)是否應(yīng)采取措施,以及采取措施的范圍。隧道的凈距、隧道立面位置的相對(duì)關(guān)系,新建隧道的規(guī)模及施工方法、地形和地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,既有隧道襯砌的施工質(zhì)量等都是重要的影響因素。由于隧道結(jié)構(gòu)必須綜合考慮圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用,對(duì)相互影響范圍目前在理論上的研究尚有很大的難度,一般只能用經(jīng)驗(yàn)判斷和理論研究相結(jié)合的方法。
錦江山公路隧道左右線先后上跨盤道嶺隧道和草莓溝1號(hào)隧道。其中盤道嶺隧道工程地質(zhì)條件好,為Ⅱ級(jí)圍巖的單線隧道,與公路隧道左右線的高差凈距分別為24.385m和24.013m。盤道嶺隧道與草莓溝1號(hào)隧道為相鄰隧道,兩隧道凈距70m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法并參考類似工程實(shí)例,經(jīng)初步計(jì)算分析后顯示,錦江山公路隧道的施工對(duì)盤道嶺隧道影響小,因此在安全評(píng)估的數(shù)值力學(xué)分析建模時(shí),不再考慮盤道嶺隧道。
草莓溝1號(hào)隧道與公路錦江山隧道左右隧洞相互交疊,草莓溝1號(hào)隧道與公路錦江山隧道左右隧洞的高差凈距分別為10.337m和10.23m。圍巖等級(jí)為Ⅳ級(jí),安全評(píng)估報(bào)告中公路錦江山隧道左右隧洞施工時(shí)對(duì)草莓溝1號(hào)隧道安全影響的分析計(jì)算是本報(bào)告的重點(diǎn)分析對(duì)象。
根據(jù)提供的隧道設(shè)計(jì)文件,按照草莓溝1號(hào)隧道先期施工完成(含二次襯砌),然后開始上部公路隧道施工的原則進(jìn)行交疊隧道三維仿真分析。模型網(wǎng)格中,模型縱向沿錦江山公路隧道方向取80m,橫向沿草莓溝1號(hào)隧道方向取132m,隧道上方地表按實(shí)測(cè)地面數(shù)據(jù)建模,下方取草莓溝1號(hào)隧道以下30m。公路錦江山隧道左右隧洞掌子面距離控制在30m。
3計(jì)算分析的主要參數(shù)
圍巖級(jí)別:公路和鐵路隧道圍巖分級(jí)均為Ⅳ級(jí)。圍巖物理力學(xué)參數(shù)滑面摩阻角θ依據(jù)鐵路隧道設(shè)計(jì)手冊(cè),Ⅳ級(jí)圍巖取(0.7~0.9)φ,本文計(jì)算中按小值選取,其它參數(shù)具體取值見表6-2。圍巖類別Ⅳ級(jí),彈性抗力系數(shù)K=350(Mpa/m),圍巖密度γ=21.5(KN/m3),內(nèi)摩擦角φ=33°,粘聚力c=450kPa,泊松比μ=0.325。公路和鐵路隧道初期支護(hù)和二次襯砌結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。
表1公路和鐵路隧道初期支護(hù)和二次襯砌結(jié)構(gòu)參數(shù)表
4 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型
采用MIDAS GTSv4.0建立地層結(jié)構(gòu)模型,土層采用Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則,巖層采用Drucker-Prager屈服準(zhǔn)則,。錦江山公路隧道采用弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工,施工步驟見6-3圖,左右線隧洞掌子面間距30m。采用的地層—結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中含地層圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu),考慮施工開挖步驟的影響。
計(jì)算中圍巖壓力為釋放荷載,初期支護(hù)和二次襯砌設(shè)置不同的釋放荷載分擔(dān)比,分擔(dān)比按《公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則》的表9.2.6的Ⅳ級(jí)圍巖選取。荷載為釋放荷載和結(jié)構(gòu)自重。地層初始應(yīng)力為自重應(yīng)力。為保證計(jì)算精度,土體劃分為六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,錨桿采用植入式桁架單元,初期支護(hù)和二次襯砌采用板單元。模型單元總數(shù)為83506,節(jié)點(diǎn)總數(shù)88836。
5 施工過程仿真分析
對(duì)隧道開挖及初期支護(hù)和二次襯砌的施工,通過MIDAS GTS的單元激活和鈍化功能實(shí)現(xiàn)。草莓溝1號(hào)隧道先期施工完成,按既有隧道考慮。對(duì)既有隧道施工模擬作了簡(jiǎn)化處理,開挖成洞,初期支護(hù)和二次襯砌,荷載釋放過程參照《公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則(JTGT D70-2010)》地層結(jié)構(gòu)法的相關(guān)規(guī)定,巖體開挖完成應(yīng)力釋放40%,其后兩步驟各釋放30%。
錦江山公路隧道右線施工,按弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工,計(jì)算開挖進(jìn)尺3m,每開挖一步,進(jìn)行上一步的初期支護(hù),左線隧道開挖30m后開始右線的開挖,直至左右線隧道均完成。公路錦江山隧道計(jì)算中圍巖壓力考慮各施工步驟釋放荷載,初期支護(hù)承擔(dān)圍巖壓力,二次襯砌在施工階段作為安全儲(chǔ)備考慮。
根據(jù)上穿的公路錦江山隧道左右線隧洞在交疊段的地層地質(zhì)及水文地質(zhì)狀況,左右線隧洞在交疊段的埋深和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及設(shè)計(jì)采取的施工工法,參考《交疊隧道相互影響范圍的劃分》的經(jīng)驗(yàn)性參考標(biāo)準(zhǔn)分析;通過三維有限元地層—結(jié)構(gòu)模型計(jì)算,通過對(duì)施工分步驟模擬計(jì)算和爆破模擬計(jì)算的成果.
圖3 公路錦江山隧道左線與草莓溝1號(hào)隧道在交疊段前隧道初期支護(hù)洞周豎向位移(單位:m)
圖4 公路錦江山隧道完成后洞周豎向位移(單位:m)
根據(jù)上述分析,在錦江山公路隧道開挖直至雙線貫通的過程中,草莓溝1號(hào)隧道與左線交疊處隆起0.91mm,右線交疊處隆起0.87mm,位移相對(duì)較小。錦江山公路隧道初期支護(hù)位移拱頂下沉2.32mm,仰拱隆起2.03mm,可見采用弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工,及時(shí)施作初期支護(hù)并成環(huán)可以較好地控制錦江山公路隧道的位移及對(duì)草莓溝1號(hào)隧道的影響。
6爆破有限元模型模擬結(jié)果分析
新建公路錦江山隧道的爆破施工是影響草莓溝1號(hào)鐵路隧道安全的主要問題。根據(jù)分析,上跨既有隧道的新建隧道應(yīng)盡量采用每步驟開挖量小的施工方法,避免爆破振動(dòng)對(duì)既有隧道的影響。建議交疊段公路錦江山隧道采用預(yù)留核心土臺(tái)階法的施工工法,單步未支護(hù)的開挖長度應(yīng)控制在1m以內(nèi),初期支護(hù)應(yīng)及時(shí)封閉。公路錦江山隧道左右線隧洞施工時(shí),后續(xù)隧洞的掌子面至先行洞的掌子面步長應(yīng)大于30m。
圖5爆破荷載時(shí)程分析數(shù)據(jù)
7結(jié)論和建議
1,上穿的錦江山公路隧道段設(shè)計(jì)采取的支護(hù)措施,選擇的施工工法有較可靠的安全性。
2,交疊段的鐵路草莓溝1號(hào)隧道無襯砌結(jié)構(gòu)方面的安全問題。盤道嶺隧道有較大的安全性。
3,與公路錦江山隧道出口路基交疊的沈丹客專線錦江山鐵路隧道現(xiàn)設(shè)計(jì)的襯砌結(jié)構(gòu)的安全性符合規(guī)范要求。
4,為降低爆破振動(dòng)的影響,對(duì)錦江山公路隧道的施工爆破提出以下幾條主要的爆破減振措施建議:
(1)將一次爆破的所有炮孔分成較多段按順序起爆,段數(shù)越多,單段爆破最大藥量越少,特別對(duì)于掏槽爆破、底板眼爆破和預(yù)裂爆破等相關(guān)炮眼應(yīng)盡可能減小單段爆破藥量,這種分段微差爆破將使最大振速明顯降低。采用高精度長延時(shí)雷管和雷管段別數(shù),可以實(shí)現(xiàn)全斷面逐孔外微差起爆,達(dá)到最小的振動(dòng)控制要求。
(2)為避免微差爆破延時(shí)時(shí)間不夠或延時(shí)誤差造成應(yīng)力波疊加,使振動(dòng)加強(qiáng),在選擇雷管段數(shù)時(shí),應(yīng)加大相鄰段別的段位差,將毫秒雷管和半秒延期雷管配合使用。在段別排列方面應(yīng)利于相鄰兩段振動(dòng)的主振相分離,避免振動(dòng)疊加。
(3)為了減輕爆破對(duì)鄰近隧道的振動(dòng)影響,除應(yīng)適當(dāng)減小炮孔內(nèi)線裝藥密度外,可采取周邊預(yù)裂爆破技術(shù)阻隔爆破地震波向外傳播。如在爆破面底部設(shè)置一排或二排水平隔震孔。
(4)若采用空孔直眼掏槽爆破方案,應(yīng)增加空孔數(shù)量或增大空孑L直徑,以加大臨空面,減小夾制作用造成的振動(dòng)加強(qiáng)。
(5)減小爆破進(jìn)尺,縮短炮孔長度,降低單孔裝藥量,達(dá)到最大限度降低振動(dòng)的目的。
(6)為控制爆破,建議施工時(shí)進(jìn)行爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè),根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,調(diào)整爆破參數(shù)提高施工質(zhì)量,貫徹隧道信息化施工。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國鐵道部.鐵運(yùn)函[2004]174號(hào)鐵路運(yùn)營隧道襯砌安全等級(jí)評(píng)定[s].北京:中國鐵道出版社,2004.
[2] 中華人民共和國鐵道部.TB/T2820.2一1997鐵路橋隧構(gòu)筑物劣化評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)·隧道[s].北京:中國鐵道出版社,1997.
[3] 關(guān)寶樹.隧道工程施工要點(diǎn)集[M].北京:人民交通出版社,2003.
[4] 羅衍儉,繆侖.既有隧道上方修建輕軌車站的力學(xué)分析[j].城市軌道交通研究.2004(1)44一47.
[5] 謝勇濤,于清浩,丁祥,盧裕杰新建隧道施工對(duì)既有隧道的影響分析及處理措施[J]鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2011
【關(guān)鍵詞】隧道;貫通;安全施工
1、工程概況
鳳凰山公路隧道為分離式雙向四車道隧道,左線全長1672米,右線全線1647米,圍巖為花崗巖,在進(jìn)出口掌子面距離100米時(shí),圍巖發(fā)生變化,裂隙發(fā)育,強(qiáng)風(fēng)化層破碎,施工難度大,危險(xiǎn)性較高,且進(jìn)出破已稍有影響。
2、貫通前的準(zhǔn)備
(1)貫通前,由測(cè)量組嚴(yán)格復(fù)核掌子面的實(shí)際里程,并將里程情況要通報(bào)工區(qū)負(fù)責(zé)人及進(jìn)、出口技術(shù)主管根據(jù)剩余長度情況及本方案的要求確認(rèn)每茬炮的進(jìn)尺,現(xiàn)場(chǎng)值班根據(jù)剩余長度情況通知施工作業(yè)班組采取應(yīng)采取的爆破避讓形式進(jìn)行避讓。
(2)在進(jìn)入離貫通20米時(shí),進(jìn)出口均要位于隧道中線上大跨以上3.5米處進(jìn)行鉆孔,每茬炮鉆孔深度不小于5米,以確定掌子面剩余巖柱的實(shí)際長度。
3、采用的施工方法
采用自制臺(tái)架,人工手持風(fēng)鉆鉆孔,臺(tái)階法光面爆破進(jìn)行開挖,挖掘機(jī)扒碴,裝載機(jī)配合自卸汽車出碴。左右線均采取雙向掘進(jìn),在離隧道貫通還有15米時(shí),實(shí)行雙向單工序掘進(jìn),每次響炮必須待對(duì)面掌子面完成支護(hù)后方可響炮。并在開挖近程中嚴(yán)格按下列要求控制施工進(jìn)尺:當(dāng)貫通距離在10~15米距離時(shí),開挖進(jìn)尺不得大于2.2米,當(dāng)貫通距離在5~10米時(shí),開挖進(jìn)尺不得大于1.7米,當(dāng)貫通距離在5米以內(nèi)時(shí),進(jìn)尺宜控制在1米以內(nèi),最后一茬炮時(shí)開挖進(jìn)尺控制在2米~2.5米。在最后一茬炮響炮前,另一方掌子面采用噴射砼進(jìn)行封閉,噴射砼厚度控制在15~20cm。
4、施工技術(shù)要求
4.1施工要求
(1)雙向掘進(jìn)時(shí),一方響炮時(shí)由雙方技術(shù)主管提前通知現(xiàn)場(chǎng)值班,現(xiàn)場(chǎng)值班人員掌子面作業(yè)班組,使兩個(gè)掌子面避開同時(shí)裝藥、響炮,同時(shí)也防止一方響炮另一方掌子面出現(xiàn)掉塊傷人的情況發(fā)生,在離貫通大于50米時(shí),被通知方所有掌子面施工人員撤離至初期支護(hù)已做好的段落,當(dāng)離貫通小于50米時(shí),被通知方的掌子面所有施工人員必須退至安全距離以外,雙方調(diào)度要做好通知與回復(fù)記錄。
(2)最后5米時(shí)要嚴(yán)格控制施工進(jìn)尺,同時(shí)在剩余最后3米時(shí)要調(diào)整鉆孔深度與爆破進(jìn)尺,確保整個(gè)掌子面爆破大致平整。同時(shí)兩個(gè)掌子面的初期支護(hù)盡量緊貼掌子面,減小懸挑長度。
(3)要確保掌子面的封閉質(zhì)量,必要時(shí)封閉采用拱部打設(shè)3.5m超前小導(dǎo)管、環(huán)向間距35cm。
(4)隧道貫通距離
(5)最后一茬炮開挖長度定為2m左右,眼底最小抵抗線定為0.4~0.5m。
4.2聯(lián)絡(luò)方式
(1)響炮前30分鐘,進(jìn)口與出口需相互進(jìn)行通知,未通知對(duì)方前,嚴(yán)禁響炮。
(2)進(jìn)口與出口接到對(duì)方通知后,提前20分鐘通知人員撤離至安全地點(diǎn)。
(3)響炮后,值班人員進(jìn)洞檢查,確認(rèn)無需補(bǔ)炮后,并及時(shí)通知對(duì)方,對(duì)方接到通知后才可恢復(fù)施工。
(4)進(jìn)口與出口由進(jìn)出技術(shù)主管負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò),進(jìn)出口值班人員聽從技術(shù)主管調(diào)度。
(5)做好記錄
值班人員要作好值班記錄:包括施工作業(yè)內(nèi)容、電話通知人員撤離時(shí)間、人員安全撤離時(shí)間、響炮時(shí)間、電話通知恢復(fù)作業(yè)時(shí)間等。值班員、通知人員必須作好簽字記錄。
一方接到對(duì)方的響炮通知后,必須無條件的配合,立即通知掌子面的施工人員避讓,不得拖延與延誤,同時(shí)人員撤離后必須立即給予對(duì)方回復(fù),避免耽誤掌子面響炮。同時(shí)響炮方調(diào)度要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間通知對(duì)方,合理安排,避免出現(xiàn)長時(shí)間的停工等響炮的事情發(fā)生。
5、安全、質(zhì)量保證措施
(1)嚴(yán)格執(zhí)行爆破聯(lián)系制度,建立爆破預(yù)警機(jī)制,堅(jiān)決杜絕未通知對(duì)方而擅自響炮。
(2)嚴(yán)格控制爆破進(jìn)尺,在離貫通面不足5米時(shí),每茬炮的進(jìn)尺不得超過1米,同時(shí)要嚴(yán)格進(jìn)行探孔制度,確定前方巖柱的長度后進(jìn)行鉆孔。同時(shí)在最后一茬炮前要使初期支護(hù)緊貼掌子面,減小懸挑長度。同時(shí)貫通后要立即進(jìn)行初噴和初期支護(hù)的施工,減小圍巖的時(shí)間。
(3)項(xiàng)目部測(cè)量工程師、進(jìn)出口測(cè)量組必須嚴(yán)格復(fù)核隧道的中線與里程、高程,確保貫通的精度。
(4)在離貫通面20米時(shí)進(jìn)行超前探孔時(shí),在掌子面的中部要增設(shè)探孔,以確定掌子面的實(shí)際里程。
(5)封閉掌子面后,要杜絕任何人員進(jìn)入警戒區(qū),并且在接到對(duì)方響炮通知后必須對(duì)洞內(nèi)施工人員進(jìn)行清除,全部轉(zhuǎn)移至安全地帶后方可回復(fù)對(duì)方可以響炮。
(6)當(dāng)離貫通不足15米時(shí),必須實(shí)行雙向單工序掘進(jìn),需要響炮時(shí)必須待另一方掌子面初期支護(hù)完成后方可響炮。
(7)若雙方技術(shù)主管或工區(qū)負(fù)責(zé)人無法聯(lián)系時(shí),值班人員可通知項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo),必須得到對(duì)方技術(shù)主管或工區(qū)負(fù)責(zé)人明確回復(fù)后方可響炮。
(8)進(jìn)出口技術(shù)主管全面協(xié)調(diào),并及時(shí)向工區(qū)負(fù)責(zé)人通報(bào)隧道貫通距離。
6、結(jié)語
在隧道貫通階段,往往施工時(shí)為了求進(jìn)度,提前貫通,造成了很多質(zhì)量安全事故,而通過采取以上的安全技術(shù)措施,鳳凰山公路隧道雖在貫通面圍巖破碎,又在工期的要求下,安全順利貫通,取得了良好的貫通效果,積累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞 支洞上下導(dǎo)洞短臺(tái)階法 開挖技術(shù)
中圖分類號(hào):U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 工程概況
左岸導(dǎo)流洞1#施工支洞全長442.257m,進(jìn)洞口高程402.5m,終點(diǎn)高程為377.799m,坡度i=5.588%。洞子斷面為城門洞型:7m×9m。施工支洞主要為下一步左岸三條導(dǎo)流洞施工提供工作面,保證導(dǎo)流洞工程按計(jì)劃施工。該工程的是否順利完成關(guān)系導(dǎo)流洞項(xiàng)目能否按時(shí)開工的關(guān)鍵。
左岸導(dǎo)流洞1#施工支洞洞口段圍巖的巖性為玄武巖,且?guī)r石風(fēng)化嚴(yán)重,破碎。錯(cuò)動(dòng)帶和節(jié)理裂隙發(fā)育,錯(cuò)動(dòng)帶寬度約為3.0~6.0cm, 裂隙寬度大約為3~5cm,充填物為鈣質(zhì)化合物,泥質(zhì)物等,施工支洞進(jìn)洞口處圍堰難以成洞。
2施工方法
根據(jù)洞室圍巖的巖性、巖體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征,制定出不同的施工方法,施工時(shí)采取掌子面編錄預(yù)測(cè)法,在地質(zhì)條件較差的地段同時(shí)配合水平超前鉆孔或超前水平導(dǎo)洞的方法進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào),以指導(dǎo)施工,并為隧道工程的快速掘進(jìn)、支護(hù)材料的提前準(zhǔn)備以及災(zāi)害事故的有效預(yù)防提供了可靠的地質(zhì)資料與信息。
2.1開挖
2.1.1開挖方法
(1) 0~10m段
0~10m段拱部采用超前錨桿支護(hù)。超前錨桿采用Φ25mm、L=4m注漿錨桿,環(huán)向間距50cm,排距3m,超前錨桿在拱部范圍設(shè)置。0~10m段開挖采用上、下導(dǎo)洞短臺(tái)階法。除個(gè)別圍巖較差的部位需用風(fēng)鎬開鑿?fù)?,其余部分采用鉆孔爆破。上導(dǎo)洞每循環(huán)進(jìn)尺控制在0.5m,下導(dǎo)洞每循環(huán)進(jìn)尺控制在1.0m。
上導(dǎo)開挖前,測(cè)量人員沿開挖面測(cè)量放出開挖輪廓線,先鉆爆一個(gè)2m×1m小導(dǎo)洞,隨后進(jìn)行1次或2次擴(kuò)挖,上導(dǎo)開挖高度為4.1m,開挖面盡可能保持垂直。開挖完后立即進(jìn)行鋼拱架支撐、鎖腳錨桿及網(wǎng)噴混凝土施作。
下導(dǎo)施工與掌子面保持2~3m的距離,以利于反鏟扒渣。下導(dǎo)采用采用中部拉槽、兩側(cè)預(yù)留保護(hù)層的方法開挖,開挖完成后,立即進(jìn)行鋼拱架支撐、鎖腳錨桿及網(wǎng)噴混凝土施作。下導(dǎo)每循環(huán)進(jìn)尺1.0m。
0~10m段施工24h不停作業(yè)。一是保證支護(hù)質(zhì)量,確保不出現(xiàn)塌方;二是嚴(yán)格控制超欠挖,減少噴錨時(shí)間;三是確保上導(dǎo)安裝拱架與出渣同時(shí)進(jìn)行,立拱架不占用整個(gè)工序循環(huán)時(shí)間。具體作法是放炮后首先用挖掘機(jī)把上導(dǎo)的渣扒至下導(dǎo),在保證拱架安裝的前提下,出渣與拱架安裝同時(shí)進(jìn)行。
(2)10~60m段
10~60m段仍采用上、下導(dǎo)洞短臺(tái)階法開挖掘進(jìn):
上層(Ⅰ部)開挖采用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔,掏槽形式為楔形掏槽,掏槽間距為50cm,孔深為3.8m。主爆孔鉆孔深度2.5m,間排距為100×80cm。光爆間距為50cm,孔深為2.5m。人工裝藥,炸藥為2#巖石乳化炸藥。藥卷直徑φ32mm,掏槽孔和主爆孔為連續(xù)裝藥;周邊光爆孔為不藕合間隔裝藥,確保洞室拱部成型光滑、圓順、美觀,并采取有效措施,將爆破對(duì)拱部圍巖的擾動(dòng)降低至最小程度。
下層開挖采用中部(Ⅱ部)拉槽、兩側(cè)預(yù)留保護(hù)層(Ⅲ部)的方法開挖,造孔采用主要采用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔,主爆孔鉆孔深度3.2m,間排距為150×110cm。光爆間距為60cm,孔深為3.2m。人工裝藥,炸藥為2#巖石乳化炸藥。主爆孔為連續(xù)裝藥;光爆孔為不藕合間隔裝藥。
具體鉆爆參數(shù)見附圖《洞口段上、下導(dǎo)洞開挖爆破設(shè)計(jì)圖》。
2.1.2開挖進(jìn)尺:
(1)上層:
導(dǎo)洞單循環(huán)進(jìn)尺2.25m,每天1個(gè)循環(huán),日進(jìn)尺2.25m;
(2)下層
中部拉槽:?jiǎn)窝h(huán)進(jìn)尺3.0m,每天1個(gè)循環(huán),日進(jìn)尺3m。
保護(hù)層開挖:每循環(huán)進(jìn)尺3m,每天1個(gè)循環(huán),日進(jìn)尺3m。
洞室開挖鉆孔采用手風(fēng)鉆。預(yù)先在加工廠制作鉆孔施工平臺(tái),以及手風(fēng)鉆鉆孔定位架。采用分段毫秒雷管微差延時(shí)爆破,電起爆方式
出渣采用ZL50側(cè)翻式裝載機(jī)裝渣,20T自卸汽車?yán)\(yùn)。
清面采用人工配合CAT320B挖掘機(jī),清面完成后進(jìn)入下一循環(huán)。
2.2支護(hù)
0~10m段的初期支護(hù)主要有φ25超前錨桿、I18工字鋼架、φ8鋼筋網(wǎng)、φ25徑向錨桿、φ25鎖腳錨桿和噴射C25混凝土。
初期支護(hù)緊跟掘進(jìn)施工。施工時(shí)先安裝1榀鋼拱架,后施作φ25超前錨桿,超前錨桿主要在拱部布設(shè),環(huán)向間距50cm,排距2.5m,L=3.5m,上傾角度為5°,注漿采用水泥砂漿。第2榀拱架及φ25徑向錨桿(間排距80×50cm,拱肩以下每邊布置4榀)在開挖后及時(shí)施作,鋼拱架每榀間連接為φ25鋼筋,間距0.5~1.0m,然后安裝φ8(20×20cm)鋼筋網(wǎng),施作完后噴射C25混凝土20cm。鋼拱架間距50cm,拱架安裝時(shí)在上、下導(dǎo)拱架每個(gè)底腳設(shè)4根φ25鎖腳錨桿,錨桿與拱架焊接連為一體。
10~60m段的初期支護(hù)主要有φ25超前錨桿(根據(jù)圍巖情況隨機(jī)布設(shè))、I18工字鋼架(根據(jù)圍巖情況隨機(jī)布置,間距0.75m)、φ8鋼筋網(wǎng)(拱架間布置)、φ25徑向錨桿(根據(jù)圍巖情況隨機(jī)布設(shè))和噴射C25混凝土。
初期支護(hù)的施作與0~10m段圍巖相同。
錨桿制作在加工廠加工好后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。錨桿孔采用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔,經(jīng)驗(yàn)收合格后,人工安裝錨桿。采用人工注入砂漿后再安裝錨桿的方法施工。
鋼筋網(wǎng)制作在加工廠內(nèi)進(jìn)行。將φ8mm鋼筋切成要求長度,然后按設(shè)計(jì)要求拼成網(wǎng),用電焊機(jī)焊接。鋼筋網(wǎng)的安裝先安裝埋釘,再安裝鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)與錨桿、埋釘焊接一起。最后噴混凝土,將鋼筋網(wǎng)全部覆蓋。
鋼拱架在加工廠按設(shè)計(jì)形狀加工。安裝時(shí)先進(jìn)行測(cè)量放點(diǎn),保證安裝鋼拱架后的凈空,安裝采用簡(jiǎn)易施工平臺(tái),人工安裝,頂拱位置相對(duì)的鋼墊板,要采用電焊滿焊,鋼拱架底部與巖面相接處用斜鐵楔緊。鋼拱架之間用連接筋連接的同時(shí)與錨桿相聯(lián)結(jié)。鋼拱架安裝完后立即進(jìn)行鎖腳錨桿的施工,然后安裝鋼筋網(wǎng)片,噴射混凝土。
噴混凝土施工根據(jù)圍巖的情況適時(shí)安排,以確保開挖安全。首先清除受噴面上的松動(dòng)巖石,清除噴射作業(yè)的各種障礙物,特別是巖面的臺(tái)階處的砂石與泥土,必須鏟除干凈,并埋設(shè)控制噴層厚度的標(biāo)志。用風(fēng)水清洗噴層面,在巖石面濕潤的狀態(tài)下,進(jìn)行噴護(hù)作業(yè),噴射混凝土分區(qū)分層、自下而上螺旋式噴射。第一層噴3~5cm厚,后一層混凝土應(yīng)在前一層混凝土終凝一小時(shí)再進(jìn)行。噴混凝土所用的噴射料采用廠拌法,5t翻斗車運(yùn)輸。采用HPZ-6混凝土噴射機(jī)噴射混凝土。
2.3特殊地質(zhì)情況的處理:
若在施工中遇到特殊地質(zhì)情況,需要加強(qiáng)支護(hù)時(shí),可適當(dāng)增加超前錨桿、超前小導(dǎo)管等措施。
(1)超前錨桿、超前小導(dǎo)管的設(shè)置應(yīng)充分考慮巖體結(jié)構(gòu)面特性,根據(jù)圖紙的要求和監(jiān)理人的指示,一般僅在拱部設(shè)置,必要時(shí)也可在邊墻局部設(shè)置。
(2)超前錨桿、超前小導(dǎo)管縱向兩排的水平投影應(yīng)有不小于100cm的搭接長度。
(3)超前錨桿、超前小導(dǎo)管宜與鋼支撐配合使用,其尾端一般應(yīng)置于鋼支撐腹部或焊接于系統(tǒng)錨桿尾部的環(huán)向鋼筋,以增強(qiáng)共同支護(hù)作用。
(4)超前錨桿采用早強(qiáng)水泥砂漿錨桿。
(5)超前小導(dǎo)管外插角偏差不應(yīng)超過+5º。
3結(jié)束語
雖然該施工支洞洞口段巖石條件極差,但是在施工過程中合理采用了 “新奧法” 隧道施工(新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)理論,以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn),采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段,及時(shí)的進(jìn)行支護(hù),控制圍巖的變形和松弛,使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分,并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則)。在施工過程中,因采用了合理的施工工藝,科學(xué)地安排各工序間的關(guān)系,使該隧洞在最差的地質(zhì)條件下,保證了施工進(jìn)度,取得了令業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)滿意的施工效果,并保證了導(dǎo)流洞工程按時(shí)開工。通過這一隧道的施工,使我們更清楚的理清了隧道及地下洞室工程其核心問題,都?xì)w結(jié)在開挖和支護(hù)兩個(gè)關(guān)鍵工序上。即如何開挖,才能更有利于洞室的穩(wěn)定和便于支護(hù):若需支護(hù)時(shí),又如何支護(hù)才能更有效地保證洞室穩(wěn)定和便于開挖。這是隧道及地下工程中兩個(gè)相互促進(jìn)又相互制約的問題。在施工過程中多次得到好評(píng),驗(yàn)收時(shí)被評(píng)為優(yōu)質(zhì)工程。這種施工方法在該項(xiàng)目中的成功應(yīng)用,為今后在這種地質(zhì)條件下水工隧洞的施工取得了經(jīng)驗(yàn)。因本人水平有限,難免存在不足之處,望有關(guān)專家和同行不吝指教。
作者簡(jiǎn)介:
姓名:席俊超(1976年11月-),性別:男 民族:漢籍貫:河南澠池
一、工程概況
廣州軌道交通二八號(hào)線延長線工程對(duì)原二號(hào)線進(jìn)行拆解,在昌崗路、江南大道十字路口增設(shè)換乘車站昌崗站,并新建東西走向的曉港~昌崗隧道連接曉港站,新建南北走向的昌崗~江南西隧道連接江南西站,在拆解工程完成后廢棄原曉港~江南西區(qū)間隧道。曉港~昌崗礦山法區(qū)間,右線長200.4m,左線長245.8;昌崗~江南西礦山法區(qū)間,右線長244m,左線長295.5m。
原二號(hào)線修建時(shí)曉~昌區(qū)間左線預(yù)留段長度約33m,右線預(yù)留段長度約25m;昌~江區(qū)間左線預(yù)留段長度約38.8m,昌~江區(qū)間右線預(yù)留段長度約23m。曉~昌區(qū)間左線預(yù)留端頭到既有運(yùn)營線最小橫向距離約為5.75m,右線預(yù)留端頭到既有運(yùn)營線最小橫向距離約為11.3m。昌~江區(qū)間左線預(yù)留端頭到既有運(yùn)營線最小橫向距離約為6.69m,右線預(yù)留端頭到既有運(yùn)營線最小橫向距離約為8.7m。從曉港站、江南西站向昌崗站方向,封堵磚墻距離運(yùn)營隧道交叉口處3m。
圖1 既有2號(hào)線預(yù)留段(曉~昌區(qū)間接曉港方向) 圖2 預(yù)留段(昌~江區(qū)間接江南西方向)
曉~昌區(qū)間接口段右線上部為強(qiáng)風(fēng)化沙礫巖,下部為微風(fēng)化沙礫巖;左線基本均為強(qiáng)風(fēng)化沙礫巖。昌~江區(qū)間接頭范圍內(nèi)右線為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉沙巖,下部為微風(fēng)化沙礫巖;左線基本均為強(qiáng)風(fēng)化沙礫巖。
已建成二號(hào)線端頭墻支護(hù)參數(shù)為:C20噴砼厚度300;Φ25注漿錨桿,長度3000,間距1000×1000;雙層鋼筋網(wǎng);二襯厚度300,采用C25防水砼整體模筑。
二、爆破施工協(xié)調(diào)
運(yùn)營中的曉港~江南西區(qū)間,于2003年1月竣工,已經(jīng)運(yùn)營5年。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn),區(qū)間結(jié)構(gòu)表面有多處地方存在滲水現(xiàn)象,但無明顯裂縫。曉~昌、昌~江區(qū)間最后30m開挖須充分考慮對(duì)既有運(yùn)營線路的影響,為此,需制定專項(xiàng)施工方案,經(jīng)審查通過后實(shí)施。
隧道開挖需進(jìn)行爆破作業(yè)。按照廣州市公安局有關(guān)規(guī)定,早上8時(shí)前、晚上9時(shí)后不能進(jìn)行爆破作業(yè)。所以不能選擇夜間既有運(yùn)營線路停運(yùn)后的時(shí)間段爆破,為避免爆破作業(yè)對(duì)既有線運(yùn)行造成突發(fā)事故,爆破作業(yè)采取了一系列控制措施。
1、最后30m作業(yè)須向運(yùn)營總部報(bào)送施工計(jì)劃,確定作業(yè)工期,以便運(yùn)營總部加強(qiáng)夜間巡道,及時(shí)掌握運(yùn)營線路既有病害的發(fā)展情況。
2、隧道爆破每天進(jìn)行約2~3次,受各工序銜接影響,難以做到提前一天確定爆破具體時(shí)間。當(dāng)天爆破準(zhǔn)備工作完成后,由施工單位派員攜對(duì)講機(jī)到曉港或江南西車站控制室,車站調(diào)度根據(jù)列車運(yùn)行情況,避開列車經(jīng)過曉港~江南西區(qū)間時(shí)段,通過對(duì)講機(jī)通知作業(yè)面起爆。
3、爆破時(shí)間避開運(yùn)營客流高峰,即早上7時(shí)~9時(shí),晚上6時(shí)~8時(shí)。
4、曉~昌左右線、昌~江左右線四條隧道初支開挖至最后30m時(shí)均由第三方監(jiān)測(cè)單位測(cè)定爆破震速,作為調(diào)整炸藥用量依據(jù)。將爆破震速控制在1.0cm/s以內(nèi)(廣州市公安局規(guī)定緊鄰既有建筑作業(yè)時(shí)爆破震速允許值為<1.5cm/s)。如果爆破震速超出允許值,調(diào)整炸藥用量后再次測(cè)定爆破震速,直到滿足要求為止(由于列車運(yùn)行時(shí)不具備到既有運(yùn)營線路測(cè)量爆破震速的條件,開挖左線時(shí),在右線相應(yīng)位置布置測(cè)點(diǎn)近似替代既有線測(cè)點(diǎn))。
5、最后30m隧道開挖需加密拱頂下沉點(diǎn)和收斂監(jiān)測(cè)點(diǎn),拱頂下沉點(diǎn)每隔5m布置一個(gè)斷面,每個(gè)斷面布置1~3點(diǎn);收斂監(jiān)測(cè)點(diǎn)每隔5m布置一個(gè)斷面,每個(gè)斷面布置4個(gè)收斂點(diǎn)。
6、隧道最后3m范圍的開挖不采用爆破作業(yè),采用輕型機(jī)械配合人工方式開挖。
三、爆破控制要點(diǎn)
隧道開挖至預(yù)留接口30m范圍內(nèi),采用微臺(tái)階開挖法施工,開挖臺(tái)階3~5m,施工過程中要采取密炮眼、小藥量、弱爆破的爆破方法,控制爆破震速。開挖后及時(shí)封閉,減小圍巖的變形。爆破控制要素如下:
1、控制最大一段爆破裝藥量和單孔裝藥量
單段最大爆破裝藥量是控制爆破震動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)鍵。以建筑物至爆源中心的距離R為安全控制半徑,以質(zhì)點(diǎn)振速限值[v]= 1~1.5/s為控制標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)薩道夫斯基的爆破震動(dòng)速度公式v=K(Q1/3/R)α反算可得到各開挖部分允許的最大一段爆破裝藥量,即通過式Q=R3([v]/K)3/α計(jì)算。
根據(jù)微分原理,炮孔按淺、密原則布置,控制單孔藥量,使一次爆破的藥量均勻地分布在被爆巖體中。
采用非電毫秒雷管進(jìn)行微差爆破。微差爆破是把一次爆破的許多炮孔分為若干組按先后順序起爆,以達(dá)到改善破碎質(zhì)量和降低爆破震動(dòng)的目的。微差爆破中,由于相鄰炮孔(或兩排炮孔、兩組炮孔)之間有一個(gè)短的時(shí)間間隔,使得地震波互相干擾,因而減弱爆破地震效應(yīng),減小爆破震動(dòng)強(qiáng)度。
當(dāng)V=1cm/s,K=160,a=1.8時(shí):
2、選擇合理的段間隔時(shí)差
理論研究表明,先后起爆的間隔時(shí)間大于巖石固有振動(dòng)周期的3倍時(shí),各分段爆破產(chǎn)生的震動(dòng)主震波將錯(cuò)開不疊加;當(dāng)先后起爆的間隔時(shí)間是巖石固有振動(dòng)主振周期的一半時(shí),也可獲得最佳的減震效果。巖石的固有振動(dòng)周期約10~50ms。對(duì)于巷道工程爆破,根據(jù)炮孔的類型和巖石特性,間隔時(shí)間多在50~200ms之間選取。主要考慮巖石破碎度時(shí)取小值,主要考慮減震和降低爆堆厚度時(shí)取大值。
3、選擇合理的掏槽形式
選擇合理的掏槽形式及掏槽孔的合理位置,是城市隧道掘進(jìn)中控制爆破震動(dòng)的關(guān)鍵措施。直眼掏槽需要炮眼多,單孔藥量大,但爆破進(jìn)尺大;斜眼掏槽中的楔形掏槽,掏槽效果好、能為輔助眼爆破創(chuàng)造較好的臨空面(開出的槽口大),可以降低輔助眼爆破時(shí)的爆破震動(dòng)強(qiáng)度。根據(jù)隧道的地質(zhì)條件、掘進(jìn)方法以及機(jī)械設(shè)備和工人的技術(shù)水平,本工程采用垂直復(fù)式大直徑中空楔形掏槽。
選擇掏槽爆破的位置應(yīng)考慮兩點(diǎn):一是離保護(hù)對(duì)象較遠(yuǎn);二是方便掘進(jìn),不給整體掘進(jìn)和支護(hù)帶來困難。根據(jù)實(shí)際情況,將掏槽孔的位置布置在離拱頂較遠(yuǎn)的上斷面下部。
4、選用合理的周邊孔爆破形式
一般情況下,為保證隧道掘進(jìn)邊界平整,減小爆破震動(dòng),所有周邊孔均采用光面爆破,間距為50,孔間設(shè)置不裝藥的減震孔。特別困難地段(周邊需保護(hù)的對(duì)象距離較近)采用預(yù)裂爆破,預(yù)裂孔間距為35。這樣即可以最大限度地減少對(duì)圍巖的破壞,又可以達(dá)到減震的目的。但存在一個(gè)問題:預(yù)裂爆破一般要求多個(gè)炮孔同時(shí)起爆,由于預(yù)裂孔是在一個(gè)臨空面的條件下進(jìn)行的,這樣會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng)。當(dāng)預(yù)裂孔采取微差方式進(jìn)行起爆時(shí)可減輕震動(dòng),所以對(duì)于預(yù)裂孔,采用微差爆破。
5、起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)
掘進(jìn)爆破根據(jù)工程實(shí)際采用塑料導(dǎo)爆管非電微差起爆網(wǎng)路。上斷面分Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)爆破,Ⅰ區(qū)爆破完畢再在Ⅱ區(qū)裝藥爆破;下斷面根據(jù)實(shí)際情況可一次起爆,也可分兩次起爆。以上斷面為例,炮孔布置及起爆順序見圖。
圖3 上斷面炮孔布置及起爆順序(尺寸單位:cm)黑孔為減震孔
關(guān)鍵詞:隧道工程 數(shù)值模擬 穩(wěn)定性 位移
Abstact:In this paper, based on the Fu-feng-shi highway Shanshu Ping tunnel construction project, the stability of tunnel surrounding rock is studied through numerical simulation and monitoring data in the tunnel excavation process and excavation through different levels of rock.Vault subsidence displacement and stress changes during excavation are closely monitored In order to determine thel tunnel excavation methods, penetration rate, supporting measures and to ensure the stability of tunnel.
Key word : tunnel construction ; numerical simulation ; stability; displacement
中圖分類號(hào):U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1引言
隨著山嶺區(qū)公路建設(shè)的不斷發(fā)展和公路等級(jí)的不斷提高,公路隧道的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量也日益增多。隧道的圍巖穩(wěn)定性研究作為公路工程中一項(xiàng)重要研究課題,是工程造價(jià)的主要影響因素,是工程界最為關(guān)心的問題之一。這要求我們?cè)谒淼篱_挖過程的各階段中,及時(shí)對(duì)隧道圍巖等級(jí)、位移變化量等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè),分析計(jì)算圍巖穩(wěn)定性,及時(shí)反饋信息,選擇合理、經(jīng)濟(jì)的施工方法和支護(hù)措施以確保隧道的正常施工和運(yùn)行。
(一)[ 作者簡(jiǎn)介:文朝維,男,1982年出生,學(xué)士,工程師,主要從事施工管理工作。
] 工程概況
杉樹坪隧道進(jìn)口位于涪陵區(qū)江東街道菜場(chǎng)村大地溝,出口位于七龍村馬腳溪西面的山坡上。杉樹坪隧道為一座上、下行分離的四車道高速公路長隧道。隧道最大埋深約200m。本文采用隧道ZK8+570~ZK8+630路段為研究對(duì)象,此路段長100m,ZK8+570~ZK8+600之間的30m洞室圍巖是須家河組中風(fēng)化砂巖屬于Ⅲ級(jí)圍巖,后30m圍巖為須家河組中風(fēng)化泥巖、頁巖屬于Ⅳ級(jí)圍巖。
3隧道建模
模型設(shè)計(jì)隧道總長60m,最大埋深160m,隧道從左側(cè)開挖,穿越不同級(jí)別巖層,前30m為Ⅲ級(jí)巖石,后30m為Ⅳ級(jí)巖石。如下圖
圖1隧道幾何模型
Z方向位移分析
隧道開始階段圍巖為Ⅲ級(jí),隧道采用光面爆破,全斷面開挖,每次進(jìn)尺3m并采用系統(tǒng)錨桿,鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土的支護(hù)措施。
由上圖可知,第一階段開挖后,山體大部分位移都是向下的,山頂最大下移量3mm,隧道拱頂最大下移量0.88mm,拱底位移為向上的,最大位移量為1.3mm。第十階段,山移仍向下,最大下移量3.5mm,拱頂最大下移量0.87mm,拱底位移向上,最大位移量為1.3mm。通過十個(gè)施工階段各位移變化量得觀測(cè)總結(jié)得出,對(duì)于Ⅲ級(jí)圍巖隧道開挖上述方案可行。從第十一階段就開始了對(duì)后30mⅣ級(jí)巖石層的開挖。采用正臺(tái)階開挖法,每次進(jìn)尺2m,短開挖,強(qiáng)支護(hù),及時(shí)封閉成環(huán),及時(shí)澆筑仰拱。
圖2第十一階段開挖
圖3第二十四階段開挖
圖4第二十五階段開挖
據(jù)上圖可知,第二十四施工階段中,山體頂部最大位移是3.6mm,隧道拱頂最大下降位移為4.5mm,而隧道底部最大向上位移為1.57mm。第二十五施工階段為此工程最后階段,此階段中,山體頂部最大下降位移是3.8mm,隧道拱頂最大下降位移為4.9mm,而隧道底部最大向上位移為2.2mm,上述方案可行。
穩(wěn)定性分析
圍巖穩(wěn)定性是指圍巖靠自身強(qiáng)度保持平衡的能力。穩(wěn)定性安全系數(shù)一般為沿假定滑裂面的抗滑力與滑動(dòng)力的比值,當(dāng)該比值大于1時(shí),巖體穩(wěn)定;等于1時(shí),巖體處于極限平衡狀態(tài);小于1時(shí),巖體即發(fā)生破壞,下圖為圍巖穩(wěn)定性分析:
圖5圍巖穩(wěn)定性系數(shù)
工程數(shù)據(jù)及分析
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是隧道施工的重要組成部分,杉樹坪隧道左洞,利用JSS30A型數(shù)顯收斂計(jì)對(duì)布置在隧道中的各監(jiān)測(cè)斷面進(jìn)行凈空相對(duì)位移測(cè),并計(jì)算出其拱頂下沉位移量。表1數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)不同時(shí)間中杉樹坪隧道內(nèi)四個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
表1杉樹坪隧道內(nèi)四個(gè)監(jiān)測(cè)斷面部分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(單位 mm)
由ZK8+570、ZK8+590 、ZK8+610 三個(gè)監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)相對(duì)變化量可以看出,這三個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的水平收斂變化和拱頂沉降數(shù)據(jù)相對(duì)變化曲線都隨著監(jiān)測(cè)時(shí)間的持續(xù)慢慢趨向于零,這說明三個(gè)斷面都將趨于穩(wěn)定。相反ZK8+628監(jiān)測(cè)斷面水平收斂和拱頂沉降都還存在較大的變化,還未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。施工中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)監(jiān)控保證穩(wěn)定性。
(六)結(jié)論與展望
①對(duì)于地下洞室圍巖穩(wěn)定性的影響因素主要有三類:1)地質(zhì)因素:原巖應(yīng)力、巖石物理性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、風(fēng)化作用、等;2)工程因素:開挖斷面的形狀、大小、高跨比等;3)施工因素:隧道施工方法和手段、支護(hù)時(shí)間和支護(hù)方式等。
②隧道開挖前山體處于自然穩(wěn)定狀態(tài),巖體內(nèi)部應(yīng)力平衡,隧道開挖后,巖體內(nèi)部應(yīng)力平衡被打破,重新分布。
③隧道開挖過程中同時(shí)對(duì)隧道圍巖各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè),及時(shí)反饋數(shù)據(jù),避免洞室圍巖的大變形和破壞。
參 考 文 獻(xiàn)
宋宏偉.郭志宏.圍巖松動(dòng)圈支護(hù)李坤的基本觀點(diǎn)[J].建井技術(shù)1994(4)