淺析富水、偏壓、軟弱地層隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)踐的論文

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1、淺析富水、偏壓、軟弱地層隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)踐的論文論文關(guān)鍵詞:隧道施工安全動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)　　論文摘要:本文結(jié)合浦南高速公路葫蘆丘隧道出口富水、偏壓、軟弱圍巖地段施工實(shí)踐，詳細(xì)闡述了對(duì)富水、偏壓、軟弱圍巖隧道進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)控量測(cè)和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是確保隧道施工安全和結(jié)構(gòu)安全的有效手段?！　∫?、概述富水、偏壓、軟弱圍巖地段隧道處于千變?nèi)f化的巖體中，所受外力不明確，至今國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界對(duì)外荷體系的分布和量值仍處于研究階段，這決定了隧道與地下工程設(shè)計(jì)是建立在若干假定條件下進(jìn)行的，是預(yù)設(shè)計(jì)。通過(guò)將現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)理和力學(xué)分析，來(lái)判斷圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及工

2、作狀態(tài)，從而選擇和修正支護(hù)參數(shù)實(shí)現(xiàn)隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是確保隧道施工安全和結(jié)構(gòu)安全的根本。本文結(jié)合參與浦南高速公路葫蘆丘隧道工程實(shí)踐的過(guò)程，對(duì)富水、偏壓、軟弱圍巖地段隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)作一些探討?！　∑帜细咚俟泛J丘隧道位于南平東北約10km處，隧道里程yk228+458.o}yk231+547.0，全長(zhǎng)3084米。工程沿線(xiàn)地貌屬閩北低山丘陵地形，基本類(lèi)型為低山丘陵地貌、沖洪積溝谷，海拔最高458.0m，最低85.6m。地形起伏相對(duì)較大，沿線(xiàn)丘頂渾圓、條帶狀，斜坡坡度較緩。該隧道圍巖級(jí)別為m.設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，并與地表沉降監(jiān)測(cè)斷面重合。每一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面在隧道

3、拱頂設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，左線(xiàn)共149個(gè)量測(cè)斷面，149個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn);右線(xiàn)共124個(gè)量測(cè)斷面，124個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。(3)周邊收斂。量測(cè)斷面布置同拱頂沉降量測(cè)，并與拱頂量測(cè)斷面重合。每一個(gè)量測(cè)斷面布置2對(duì)測(cè)線(xiàn)，分別布置在設(shè)計(jì)路面標(biāo)高以上1.7m和3.2m處，左線(xiàn)共149個(gè)量測(cè)斷面，5%個(gè)收斂埋設(shè)點(diǎn);右線(xiàn)共124個(gè)量測(cè)斷面，4%個(gè)收斂埋設(shè)點(diǎn)。(4)地表沉降。地表下沉監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)隧道埋深和距隧道中線(xiàn)間距而定，用水準(zhǔn)儀測(cè)量，一般從工作面前方2b(b為隧道寬度)處開(kāi)始測(cè)量，若最大下沉量超過(guò)規(guī)定，馬上發(fā)出預(yù)警并采取措施。測(cè)量基點(diǎn)應(yīng)布置在施工沉降影響之外，不應(yīng)少于兩個(gè)且

4、進(jìn)行聯(lián)測(cè)，通視良好的地方。每5-som設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，每斷面至少7個(gè)測(cè)點(diǎn)。左右線(xiàn)共設(shè)24個(gè)斷面。2.監(jiān)控量測(cè)頻率根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(川042-94)的要求設(shè)計(jì)量測(cè)頻率，結(jié)合本隧道的特點(diǎn)，監(jiān)控量測(cè)頻率將根據(jù)施工情況、變形速率等現(xiàn)場(chǎng)情況予以調(diào)整(見(jiàn)下表)?！　?.數(shù)據(jù)采集整理與收斂判斷根據(jù)上述制定的頻率采集各類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)繪制各類(lèi)數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)曲線(xiàn)和空間曲線(xiàn)，分析各種曲線(xiàn)所包含的意義，從中獲取圍巖穩(wěn)定情況，確定開(kāi)挖進(jìn)度和二次襯砌的施工時(shí)間，并不斷調(diào)整支護(hù)參數(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證施工安全。判斷隧道圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定的條件為:①隧道周邊位

5、移速度明顯下降;②水平收斂(拱腳邊墻中部)速度(0.2mm/d;③拱頂或底板垂直位移速率)0.lmm/d;④施作二次襯砌前的位移值已達(dá)總位移的90%以上;⑤初期支護(hù)表面裂縫不再繼續(xù)發(fā)展。三、量測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用及動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)隧道進(jìn)洞時(shí)恰逢雨季，滲水嚴(yán)重。右洞上臺(tái)階掘進(jìn)施工至yk231+470，監(jiān)控組在所埋設(shè)監(jiān)控?cái)嗝鎦k231+500處測(cè)得收斂值增大，且有繼續(xù)發(fā)展擴(kuò)大趨勢(shì)。2006年3月24日，yk231+500處圍巖變化出現(xiàn)異常情況;25日，在隧道右洞觀察發(fā)現(xiàn)，在右側(cè)壁yk231+503.s,yk231+502.1,yk231+499，左側(cè)壁yk231+

6、504.54,yk231+503.97出現(xiàn)裂縫。隨著時(shí)間的推移，圍巖支護(hù)仍多處出現(xiàn)裂縫，其中最為突出的裂縫在yk231+474處最大，為15mm。根據(jù)監(jiān)控量測(cè)人員采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行如下修改:停止上臺(tái)階掘進(jìn)，在yk231+485-yk231+470段先采用u型鋼進(jìn)行橫向支撐加固并用。25的鋼筋(間距l(xiāng)m)縱向連接形成整體，在上半斷面形成閉合并增加u型鋼拱架的剛度，防止因側(cè)壓力過(guò)大導(dǎo)致初支u型鋼變形而遭到破壞，增強(qiáng)初支抵抗變形的能力;然后在每棍鋼拱架的拱腳處打人兩根x48的鋼管(ir4m)，向下與水平呈300.-45。夾角，注漿作鎖腳錨

7、桿，并與原有鋼拱架焊接牢固，以加強(qiáng)原有鋼拱架的受力，尤其加強(qiáng)仰拱閉合施工時(shí)上部初支的受力，阻止上部初支變形的進(jìn)一步變化;待加固處理結(jié)束后，立即轉(zhuǎn)人對(duì)下臺(tái)階及仰拱的施工直至距已開(kāi)挖掌子面約5-10米處，采取的方法是在左右兩側(cè)落底，在時(shí)間上先后錯(cuò)開(kāi)進(jìn)行，每次落底不超過(guò)3棍拱架;在兩側(cè)落底完成后，開(kāi)挖施做仰拱初支，形成初支閉合環(huán)，并及時(shí)進(jìn)行仰拱和回填的施工，進(jìn)一步增強(qiáng)初支的穩(wěn)定;在以上加固措施到位的前提下，完成落底，形成閉合環(huán)。待仰拱閉合后進(jìn)行環(huán)向小導(dǎo)管注漿加固，小導(dǎo)管采用x48的鋼管，長(zhǎng)l=4m，間距l(xiāng)m，壓注水泥凈漿，水灰比0.5;1，注漿壓力0

8、.5-1.ompa，達(dá)到注漿壓力并持續(xù)巧分鐘后停止注漿;第一批小導(dǎo)管間隔打人、注漿，然后按間距l(xiāng)m補(bǔ)打剩余小導(dǎo)管注漿。按上述處理后繼續(xù)對(duì)所監(jiān)控?cái)嗝孢M(jìn)行