巖質(zhì)隧道洞口段施工與其監(jiān)控技術(shù)分析

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1、北京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文的效果以及周圍建(構(gòu))筑物的安全。而隧道施工必須在有效控制爆破產(chǎn)生的地震效應(yīng)的前提下盡可能地提高隧道掘進(jìn)效率。因此需要解決好爆破方面的兩個(gè)主要問題(1)提高炮眼利用率：(2)控制隧道斷面的開挖輪廓和爆破振動(dòng)對(duì)地層的擾動(dòng)№1。這就是說，一方面要求充分發(fā)揮炸藥的能量，另一方面則要求對(duì)這種能量進(jìn)行有效的控制。對(duì)于復(fù)雜環(huán)境條件下淺埋隧道掘進(jìn)爆破施工，則更需要格外注意爆破地震效應(yīng)對(duì)地表建(構(gòu))筑物的影響，處理好這兩方面的關(guān)系至關(guān)重要?！靶聤W法施工技術(shù)"在我國(guó)已經(jīng)廣為應(yīng)用，目前常用的施工方法有：噴錨支護(hù)、網(wǎng)噴支護(hù)、超前錨桿、超前注漿導(dǎo)管、格柵鋼架、管棚

2、施工和地表加固等施工方法，由于不同的方法運(yùn)用的環(huán)境不同，通常是多種相互組合使用，這樣對(duì)解決隧道洞口段的施工將更為有效。國(guó)內(nèi)外在復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道洞口段預(yù)加固方法已有很多，但主要有洞內(nèi)加固和地表加固兩大類，其中：地表加固有錨桿法和壓漿法等；洞內(nèi)加固有超前管棚法(大、小管棚法)、預(yù)襯砌法、注漿加固法、超前錨桿法等口~1伽。對(duì)于一個(gè)特定的隧道洞口，哪種預(yù)加固措施最適用，沒有固定模式。目前在選擇預(yù)加固方法時(shí)，基本上是憑借工程師的經(jīng)驗(yàn)來確定，這給設(shè)計(jì)和施工都帶來不少的困難，往往設(shè)計(jì)的預(yù)加固方案不是太強(qiáng)，就是太弱，而太強(qiáng)則不但浪費(fèi)投資，而且施工工序復(fù)雜，影響工期：太弱則不安全

3、，并留有后患。因此，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，應(yīng)該對(duì)隧道洞口段預(yù)加固方案及其適用條件進(jìn)行研究。世界各國(guó)都很重視隧道洞口段的研究，各國(guó)規(guī)范中，都列出隧道洞口段施工設(shè)計(jì)、施工的專項(xiàng)條文。在國(guó)外，以瑞士、奧地利、挪威、日本為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，在20世紀(jì)60---70年代就建成了一批特長(zhǎng)隧道，比如挪威已修建長(zhǎng)達(dá)24．5km的萊爾河谷隧道，瑞士也修建了長(zhǎng)達(dá)34km的Loetschberg隧道b。側(cè)。從發(fā)達(dá)國(guó)家的山嶺隧道修建技術(shù)看，較為廣泛地采用了新奧法，實(shí)現(xiàn)了真正的信息化設(shè)計(jì)和施工，采用了先進(jìn)的噴射混凝土技術(shù)較為成功解決了噴射混凝土回彈、防排水設(shè)計(jì)與施工工藝得到較好解決、新的支護(hù)手段

4、不斷改進(jìn)，從某種程度來說，我們應(yīng)該借鑒國(guó)外一些國(guó)家公路隧道的研究、設(shè)計(jì)及施工方法和技術(shù)晗’3引?？傊淼蓝纯诙问钱?dāng)前隧道設(shè)計(jì)、旌工研究的重點(diǎn)問題之一，因此應(yīng)深入進(jìn)行研究。1．2復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道洞口段施工問題的提出隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隧道工程的建設(shè)也進(jìn)入了一個(gè)新的高潮，發(fā)展的趨勢(shì)是隧道越建越長(zhǎng)，穿越的地層地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道工程的設(shè)計(jì)和施工提出了更高的要求。與地面工程不同，隧道工程屬于埋藏在地2第一章緒論下的一種建筑物，受多種不確定因素的影響，很難準(zhǔn)確的確定實(shí)際支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的受力情況。而且大多數(shù)隧道的施工工序繁多，由于隧道修建的過程中圍

5、巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)狀態(tài)的不可逆性，不同的施工工序必然引起不同的力學(xué)狀態(tài)，這無疑增加了理論分析的難度?？v觀人們對(duì)隧道工程認(rèn)識(shí)和研究的歷程，可以發(fā)現(xiàn)盡管隧道工程的施工經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超前與理論的進(jìn)展，然而隧道科技的不斷進(jìn)步，研究方法和手段多樣化，隧道工程的理論研究已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前研究方法主要包括數(shù)值分析、室內(nèi)相似模型試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等。隧道洞口段的設(shè)計(jì)和施工，與地形和地質(zhì)等自然條件密切相關(guān)。根據(jù)施工實(shí)踐，洞口段的復(fù)雜地形有巖堆地形、丘陵地形、滑坡地形以及火山地形、崩塌遺跡、泥石流地形等。復(fù)雜地質(zhì)條件有砂、砂一礫石互層、砂層一粘土層互層、各種沖積一堆積物、巖堆、強(qiáng)風(fēng)花帶、

6、破碎帶等：其共同的特點(diǎn)是：易受水的影響，地基承載力低，開挖易松弛、圍巖強(qiáng)度低、掌子面不穩(wěn)定等【12】?？傊?，隧道洞口，從地形、地質(zhì)等圍巖條件來看，一般是不穩(wěn)定的，其主要原因是施工中的開挖和地表的改變，引起滑坡、坡面坍塌等，不僅難處理，且還需要相當(dāng)?shù)馁M(fèi)用，即使投入使用后，也極易飛石、雪崩、泥石流等自然災(zāi)害的影響。以上這些災(zāi)害性問題的發(fā)生，均會(huì)不同程度地引起人員傷亡、機(jī)械設(shè)備的損壞、工程施工工期的延長(zhǎng)，耗費(fèi)了大量的人力和物力，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、工期延誤和社會(huì)惡劣影響等，說明了在復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道工程建設(shè)存在眾多災(zāi)害性問題的多發(fā)性、突發(fā)性、復(fù)雜性、高風(fēng)險(xiǎn)性以及設(shè)計(jì)和施

7、工的高難度性，因此，復(fù)雜地質(zhì)條件是隧道建設(shè)所面臨的首要問題，復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道工程關(guān)鍵技術(shù)研究，更是隧道工程的一個(gè)突出課題。隧道洞口段施工，與隧道內(nèi)的一般地段的性狀不同，具有其特殊性，洞口段施工，關(guān)鍵是以盡量不使圍巖失穩(wěn)的方法進(jìn)行開挖，不得不在穩(wěn)定性有問題的山體處設(shè)置洞口時(shí)，必須首先穩(wěn)定圍巖，雖說是洞口段，但隧道畢竟要以圍巖為結(jié)構(gòu)體，開挖引起圍巖松動(dòng)后，就會(huì)降低隧道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，故應(yīng)該盡量避免。同時(shí)發(fā)生在洞口段的坡面坍塌等情況，也不同于一般地段，有可能加速發(fā)展，范圍也廣，這一點(diǎn)切不可疏忽。由于事前的調(diào)查精度和圍巖狀態(tài)的推斷都有限度，故要想事先正確的掌握洞口段的設(shè)計(jì)

8、條件很困難