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《分析軟弱圍巖隧道施工技術(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分析軟弱圍巖隧道施工技術(shù) 摘要:軟弱圍巖由于其本身的地質(zhì)特性,一般力學(xué)指標(biāo)低,巖性松散、承載力差,壓縮性高,遇到有巖隙水的作用時(shí),就容易引起隧道施工時(shí)產(chǎn)生較大的沉降變形,造成安全隱患。同時(shí),工后沉降過(guò)大也會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)使用和處理帶來(lái)很大的困難。所以,在軟弱圍巖地段時(shí),需要特別注意隧道施工方法的選擇和正確的處理措施。本文對(duì)軟弱圍巖隧道施工技術(shù)進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:軟弱圍巖;隧道;施工技術(shù)中圖分類號(hào):U451文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A引言伴隨著國(guó)內(nèi)科技的持續(xù)發(fā)展,隧道建筑業(yè)也得到了快速發(fā)展與提高,并且對(duì)隧道建筑措施的需求也日益提升,軟弱圍巖隧道建筑措施的使用是
2、軟弱圍巖力學(xué)特征的體現(xiàn)。軟弱圍巖擁有以下特點(diǎn):很低的強(qiáng)度、形狀容易改變并且改變的十分大。所以在軟弱圍巖中開(kāi)展建筑時(shí),一般按照其特征選用適宜的建筑技術(shù),搞好挖掘與建筑等籌備,增強(qiáng)軟弱圍巖建筑品質(zhì),提升建筑安全。一、軟弱圍巖隧道地質(zhì)工程的特點(diǎn)1、地質(zhì)特點(diǎn)7軟弱圍巖主要指的是第四系全新、中更新、更新統(tǒng)的坡殘積土部分,涵蓋江河湖岸和池塘沖積、淤積層、人工雜填土、溶洞充填物等。圍巖強(qiáng)度低,承載能力低。如黏性土、粉土、砂類土、全風(fēng)化巖體等。普遍節(jié)理發(fā)育、破碎、自穩(wěn)能力差。如巖體破碎的泥巖、頁(yè)巖、砂巖、千枚巖等。斷層帶散體結(jié)構(gòu)、自穩(wěn)能力極差。受構(gòu)造影響
3、,斷層帶結(jié)構(gòu)面雜亂無(wú)序,呈角礫、縻棱狀或碎裂結(jié)構(gòu),充填泥質(zhì)或泥災(zāi)巖屑。2、工程特性軟弱圍巖強(qiáng)度低、自穩(wěn)能力差。隧道開(kāi)挖后地應(yīng)力重新分布,使隧道周邊產(chǎn)生較大的松動(dòng)圈。軟弱圍巖被擾動(dòng)之后,它的穩(wěn)定性會(huì)下降,軟弱松動(dòng)的范圍可能還會(huì)不斷加大,圍巖的壓力也會(huì)不斷增大,想要恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的需要的時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng),支護(hù)和襯砌結(jié)構(gòu)因?yàn)閴毫Φ脑?,很容易引起下沉與變形等危害。7因?yàn)檐浫鯂鷰r強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差、易滑塌等特點(diǎn),所以在工程洞口段若拉槽施工就很容易導(dǎo)致大范圍的牽連性滑動(dòng),使得工程施工進(jìn)洞相當(dāng)困難。若在洞內(nèi)施工,也會(huì)因圍巖的承載力不夠,會(huì)使支護(hù)結(jié)構(gòu)下沉,
4、同時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)坍塌等危險(xiǎn)現(xiàn)象,給安全施工增加了很大的困難。因軟弱圍巖的自穩(wěn)時(shí)間比較短暫,需要采取化變大為小和分部施工的方法。軟弱圍巖的地質(zhì)比較復(fù)雜,施工時(shí),需要隨時(shí)根據(jù)具體地質(zhì)情況作出施工方法調(diào)整。一旦工程措施(包括設(shè)計(jì)措施)和施工方法不當(dāng),將極易發(fā)生初期支護(hù)變形侵限和隧道坍方等工程事故,給施工隊(duì)伍最嚴(yán)峻的考驗(yàn)。二、軟弱圍巖隧道施工技術(shù)1、工程概況某隧道表層為殘坡積粉質(zhì)粘土,下伏二疊系下統(tǒng)范家屯組變質(zhì)砂巖和板巖,全風(fēng)化層,結(jié)構(gòu)松散,易坍塌;強(qiáng)風(fēng)化層,巖體較破碎,穩(wěn)定性差;基巖裂隙水發(fā)育。2、進(jìn)洞方案設(shè)計(jì)隧道入口段100m埋置于全風(fēng)化泥巖,
5、為避免發(fā)生暗挖塌方事故,提高隧道暗挖安全系數(shù)和可靠性,參考以往類似施工經(jīng)驗(yàn),在管棚支護(hù)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上,加大管棚的支護(hù)能力,實(shí)際施工采用大管棚(鋼管帷幕)強(qiáng)支護(hù)施工防護(hù)方案。7本方案以大直徑鋼管、延長(zhǎng)管棚支護(hù)長(zhǎng)度,擴(kuò)大管棚的防護(hù)范圍,提高管棚支護(hù)能力為主。采用直徑φ108mm鋼管、間距30cm、長(zhǎng)度50m管棚,管棚支護(hù)范圍增加管棚至拱腳以下最寬處,管棚布置范圍180度,管內(nèi)壓注水泥砂漿。為了保證管棚鉆機(jī)鉆孔位置準(zhǔn)確和提高洞門(mén)支撐能力、抗傾覆穩(wěn)定性,加大型鋼混凝土導(dǎo)向墻截面積和長(zhǎng)度。管棚導(dǎo)向墻長(zhǎng)度增加至3米,導(dǎo)向墻向下延伸,拱腳增加直徑1.
6、5m鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)。鋼筋混凝土樁置于管棚導(dǎo)向墻下,支撐樁與導(dǎo)向墻連接成一體,鋼筋混凝土樁對(duì)導(dǎo)向墻起支撐作用,管棚的土壤握裹力對(duì)導(dǎo)向墻起到抗拔錨固作用。洞口端部側(cè)壁圍巖得到支擋,提高了進(jìn)洞安全性。該工藝方法大大提高了管棚的支護(hù)能力,提高了暗挖進(jìn)洞的施工安全性。管棚全部承受了頂部垂直土壓力,有利于開(kāi)挖施工作業(yè)安全、有利于加快施工進(jìn)度。3、爆破施工3.1開(kāi)挖斷面施工參數(shù)根據(jù)隧道設(shè)計(jì)圍巖情況及規(guī)范要求,考慮15cm預(yù)留變形量,5cm施工誤差,故隧道洞身開(kāi)挖最大高度1260cm,下臺(tái)階鋼架拱腳位于內(nèi)軌頂面下83cm,拱腳寬度為1388cm,洞身開(kāi)
7、挖面積為148.5m2,開(kāi)挖弧長(zhǎng)為44.07m。3.2爆破設(shè)計(jì)上、中、下臺(tái)階開(kāi)挖地段局部采用松動(dòng)爆破,每次爆破鉆孔8個(gè)或以下,各孔采用微差爆破,眼深控制在1.1m以內(nèi),采用單孔單段集中裝藥,單孔藥量不大于0.08kg。4、洞身初期支護(hù)初期支護(hù)是由噴射混凝土、錨桿、鋼架組成的聯(lián)合支護(hù)體系,是復(fù)合襯砌隧道的主要承載結(jié)構(gòu)。7噴混凝土能及時(shí)、有效地防止開(kāi)挖面巖層的松散、離層和掉落,是有效地保護(hù)圍巖、防止坍方的重要手段。噴混凝土與圍巖的粘附是發(fā)揮噴混凝土支護(hù)效果的保證,也是噴混凝土最主要的力學(xué)作用。噴混凝土必須與巖面密貼,不可有空洞,以保證良好的共
8、同受力狀態(tài),噴混凝土必須快速、及時(shí)施作。軟弱圍巖采用鋼筋網(wǎng)噴混凝土,以增強(qiáng)噴混凝土的抗剪強(qiáng)度、提高粘附性。在軟弱圍巖中單憑噴射混凝土往往難以抵抗圍巖的巨大形變壓力,不能有效地保證支護(hù)的可靠性。