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《韶贛高速公路白山隧道水害機(jī)理與安全性評價.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、廣東公路交通Vol．43No．32017年第3期GuangdongHighwayCommunicationsJun．2017文章編號:1671-7619(2017)03-0034-05韶贛高速公路白山隧道水害機(jī)理與安全性評價12李凱,林海山(1．廣東省南粵交通投資建設(shè)有限公司,廣州510101;2．廣東華路交通科技有限公司,廣州510420)摘要:水害給隧道結(jié)構(gòu)自身和隧道內(nèi)行車安全帶來極大的威脅,可導(dǎo)致運營隧道出現(xiàn)塌方等事故。以韶贛高速公路白山隧道的襯砌裂損及滲漏水等病害為例,研究水害產(chǎn)生機(jī)理,表明隧道周邊地下水的泄、排水,導(dǎo)致周邊圍巖土體流失,進(jìn)一步加劇了圍巖狀況的惡化,使
2、得隧道所受的圍巖壓力增大,滲漏水通道擴(kuò)大,進(jìn)而引發(fā)水害。采用MIDAS/GTS大型有限元軟件分別對隧道襯砌背后及圍巖的脫空、積水等現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明,襯砌斷面安全系數(shù)由無空洞時的5．91降為2．57,安全性明顯下降。針對隧道水害機(jī)理和模擬結(jié)果,給出了工程應(yīng)對建議。關(guān)鍵詞:多斷層;巖溶隧道;水害;安全;評價中圖分類號:U456．32文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A0引言速公路白山隧道左線ZK6+000~ZK6+240里程段根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和工程經(jīng)驗可知[1],襯砌背后進(jìn)行結(jié)構(gòu)病害專項檢測,評定該里程范圍的隧道或圍巖脫空、積水等病害是導(dǎo)致隧道襯砌產(chǎn)生裂安全等級,為隧道的維修維護(hù)、隱患的排除提供
3、科縫和滲漏水的主要原因之一,當(dāng)襯砌背后存在較學(xué)依據(jù)。對于已存在安全威脅的隧道及時采取必為密集或者較大空洞時,該區(qū)域襯砌往往伴隨著要的維護(hù)維修措施,保障隧道安全。不同程度的襯砌開裂現(xiàn)象,而充水空洞處還將出1工程概況現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。如果襯砌背后空洞過大,隧道在韶贛高速公路白山隧道于2010年建成,隧道投入運營以后,空洞附近的圍巖可能在車輛荷載、路面鋪裝為水泥混凝土,采用全部照明,隧道兩側(cè)地下水等影響下出現(xiàn)松動,造成圍巖的失穩(wěn);若圍設(shè)路緣水溝,采用側(cè)向蓋板明溝排水。該隧道為巖的巖石直接撞擊隧道襯砌結(jié)構(gòu),嚴(yán)重時可能導(dǎo)分離式六車道高速公路隧道,隧道斷面為曲墻式,致運營隧道出現(xiàn)塌方等事故,
4、給隧道結(jié)構(gòu)自身和全長1713m,其中白山隧道左線樁號為ZK5+231[2]隧道內(nèi)行車安全帶來很大的威脅。~ZK6+944,右線樁號為YK5+250~YK6+937。白根據(jù)白山隧道的日常維護(hù),發(fā)現(xiàn)左線隧道ZK6+山隧道設(shè)計時速為100km/h;主洞凈寬14．50m,緊000~ZK6+240范圍內(nèi)的隧道襯砌表面已出現(xiàn)明顯急停車帶凈寬17．00m,洞口凈高5m;隧道路面橫的裂損及滲水狀況。具體情況為:在K6+000~K6+坡為單向坡2%;隧道內(nèi)最大縱坡為3%,最小縱坡240區(qū)間共發(fā)現(xiàn)36處襯砌裂損,其中環(huán)向開裂共計為0．5%;設(shè)計荷載為公路-I級。26處,主要集中在襯砌施工縫位置;
5、拱腰位置共計1．1工程地質(zhì)狀況10處縱向開裂,開裂長度為1m~10m;另有滲流水隧道洞身圍巖主要為灰?guī)r、泥灰?guī)r及炭質(zhì)灰共計19處,在K6+185~K6+205位置,在襯砌開裂巖,隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),中厚層狀,結(jié)構(gòu)面結(jié)合較好,圍巖處以股狀噴射,其余位置主要以滴滲為主。級別為Ⅱ~Ⅳ級;隧址區(qū)褶曲發(fā)育,主要為向斜、為進(jìn)一步評定隧道結(jié)構(gòu)安全狀況,對韶贛高背斜,產(chǎn)狀較緩。在隧道里程樁號為K5+940、K5+基金項目:廣東省交通運輸廳科技項目(編號:科技2015-02-023)作者簡介:李凱(1971．9-),男,博士,高級工程師,目前從事高速公路建設(shè)及隧道安全管理工作,E-mail:15059
6、45583@qq．com?！?4·2017年第3期李凱,等:韶贛高速公路白山隧道水害機(jī)理與安全性評價總150期962及K6+266分別發(fā)育有斷層F3、F5及F6,巖體較破碎,巖層受擠壓區(qū)及褶曲軸部,巖體呈塊狀結(jié)構(gòu)或鑲嵌碎裂性結(jié)構(gòu),屬Ⅴ~Ⅳ級圍巖,屬于巖溶、裂隙發(fā)育區(qū)。1．2水文地質(zhì)狀況在里程樁號為K6+050及K6+220隧道洞身上方存在溶洞,K6+150隧道底部存在溶洞,該段圍巖穩(wěn)定性差。沿破碎帶及巖溶發(fā)育段有利于脈狀裂隙水、巖溶地下水活躍、集中,特別是在雨季圖2隧道周邊環(huán)境或暴雨時有可能產(chǎn)生突發(fā)性、災(zāi)害性漏水。尤其結(jié)合隧址區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)狀況,可是F5、F6斷層分別
7、通過隧道東南側(cè)的山塘,山塘知引起隧道出現(xiàn)病害的主要原因是隧道周邊地質(zhì)高程約140~150m之間,隧道底板高程在107~狀況為弱風(fēng)化灰?guī)r、灰質(zhì)巖,節(jié)理裂隙發(fā)育、溶蝕120m之間,其高差約30m,承受的水壓力較大。圖強(qiáng)烈、巖溶發(fā)育,巖體呈塊狀、碎塊狀,滲透性強(qiáng)。1所示為K6+000~K6+240里程段巖溶的分布情雨季時,周邊山體匯水面積的降水從山體的況。據(jù)鉆孔資料揭露,巖石裂隙巖溶局部發(fā)育,巖斷裂帶、落水洞下滲至隧道洞身位置,導(dǎo)致隧道外體呈破碎結(jié)構(gòu),透水性好,其余均為中厚層狀灰?guī)r圍水壓力增大,現(xiàn)場泄水孔實測
