隧道偏壓及處理

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1、150西部探礦工程2008年第5期某偏壓隧道洞口段施工出現(xiàn)的問題及處理段方情,張可能,胡新紅,李小林,馮興發(fā)(中南大學(xué),湖南長沙410083)摘要:由于地形和線路選線的限制,常常會(huì)遇到隧道洞口存在偏壓的問題;在開挖過程中常產(chǎn)生隧道邊仰坡開裂,甚至發(fā)生滑坡、坍塌等事故。在施工過程中,應(yīng)根據(jù)隧道所處的地形、地質(zhì)特點(diǎn)及時(shí)對(duì)邊仰坡進(jìn)行加固和對(duì)原有的加固措施采取相應(yīng)的調(diào)整,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)隧道的量測。以萍洪高速某隧道為例,分析在偏壓條件下隧道出洞口段施工所產(chǎn)生的問題及對(duì)問題采取相應(yīng)的處理措施。萍洪高速某隧道左線出口段圍巖等級(jí)為Ⅴ級(jí)。在進(jìn)洞2m后,仰坡出現(xiàn)一條橫

2、向裂縫和縱向裂縫。通過分析其產(chǎn)生的原因決定采用小導(dǎo)管注漿對(duì)隧道仰坡的加固,取得了較好的效果。關(guān)鍵詞:偏壓;仰坡;裂隙;小導(dǎo)管中圖分類號(hào):U45311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1004—5716(2008)05—0150—03高速公路比起一般的公路其技術(shù)指標(biāo)要求更高,由1工程概況于要克服地形高差的影響,隧道就成了必要的選擇方式某隧道為左右分離的雙行車道隧道,凈距約為之一。由于地形和線路選線的限制,常會(huì)遇到洞口存在45m,設(shè)計(jì)行車速度為100km/h。凈寬10.75m,凈高偏壓的問題。加上對(duì)環(huán)保的重視和自身穩(wěn)定考慮,都提5.00m。[122]倡早進(jìn)洞

3、、晚出洞,減小開挖對(duì)山體的破壞。但是進(jìn)(1)地形地質(zhì)條件:隧道出洞口山體原始坡度為口段地質(zhì)情況一般都比較差,在開挖過程中易出現(xiàn)問題,22°,山麓部分達(dá)45°,左邊坡38°,右邊坡35°,基本屬于[327]輕則產(chǎn)生邊仰坡開裂,重則產(chǎn)生滑坡、坍塌等事故,所陡坡。隧道左線出口段圍巖等級(jí)為Ⅴ級(jí),覆土層為亞粘以在施工過程中,應(yīng)根據(jù)隧道所處的地形、地質(zhì)特點(diǎn)及時(shí)土及碎石土,呈硬塑狀態(tài),[σ0]=200～330kPa;下伏粉對(duì)邊仰坡加固措施作出相應(yīng)的調(diào)整,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)隧道的砂巖和灰?guī)r,粉砂巖呈灰綠色、薄層狀,裂隙極發(fā)育,巖量測工作。以某隧道為例,分析在偏壓條件下

4、隧道施工體破碎,[σ0]=400kPa;灰?guī)r呈灰色,中層狀,裂隙發(fā)育,所產(chǎn)生的問題及對(duì)問題作出相應(yīng)的處理措施。巖體破碎。3Q≥Vmin·S=0.75×21×60=945m/min(2)通風(fēng)方式:因瓦斯比重輕(0.554),密度為3式中:Vmin———坑道內(nèi)的最小風(fēng)速,0.75m/s。0.717kg/m,所以洞內(nèi)通風(fēng)口,盡可能設(shè)于拱頂以保證(4)最大瓦斯涌出量控制計(jì)算:依據(jù)現(xiàn)場測得的瓦拱頂通風(fēng),避免死角的出現(xiàn)。通風(fēng)機(jī)根據(jù)洞內(nèi)施工需要斯壓力,取煤樣送重慶煤科院檢測,測得噸煤瓦斯含量,確定風(fēng)機(jī)的風(fēng)速級(jí)別,在局部瓦斯可能積聚的地方采用3經(jīng)計(jì)算該隧洞出口

5、瓦斯涌出量0.45m/min,以局扇通風(fēng)。30.45m/min計(jì)算控制稀釋到0.5%。3.3.3供電方式3Q=0.45×2÷0.005=180m/min通風(fēng)機(jī)設(shè)雙回路電源,保證風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。目前采3由上述4種情況可以得出最大耗風(fēng)量為945m/min用地方高壓供應(yīng)電力,洞口配150kW發(fā)電機(jī)做備用電3.3.2風(fēng)機(jī)型號(hào)的確定源,以確保隧道正常通風(fēng)。根據(jù)以上通風(fēng)量的計(jì)算,并考慮后續(xù)施工的需要,4總結(jié)采用1臺(tái)55kW×2變級(jí)多速軸流通風(fēng)機(jī),以滿足不同按照此施工方案通過煤層后,根據(jù)量測數(shù)據(jù)結(jié)果,情況對(duì)隧道進(jìn)行通風(fēng)。該地段最大拱頂沉降量3.5mm,邊墻收斂

6、值最大為(1)55kW×2變級(jí)多速軸流通風(fēng)機(jī)參數(shù):高速供風(fēng)5mm,瓦斯釋放濃度為0,說明此施工方案是合理可行33量1900m/min,中速供風(fēng)量1200m/min,低速供風(fēng)量的,在這里總結(jié)出來供同行們參考。3750m/min;2008年第5期西部探礦工程151(2)隧道洞口支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù):根據(jù)隧道的實(shí)際地形垂直總壓力為:施工圖仰坡為一級(jí),仰坡采取了L=4m、間距為1.0m×r22Q=[(h+h′)B-(λh+λ′h′)tanθ](1)1.0m,梅花形布置,20MnSiá22的砂漿錨桿;á6的鋼2筋網(wǎng),間距為20cm×20cm;噴10cm的砼防護(hù),

7、洞內(nèi)襯λ=1×tanβ-tanα砌是按偏壓式襯砌設(shè)計(jì)。tanβ-tanαc(3)施工出現(xiàn)的問題:左洞所處的位置由于圍巖等(2)1+tanβ(tanφc-tanθ)+tanφctanθ級(jí)差,設(shè)計(jì)有49根á89的管棚。當(dāng)管棚施工完畢以1后,在隧道上斷面掘進(jìn)2m時(shí),仰坡中出現(xiàn)一縱向裂縫,λ′=tanβ′+tanα×一直延伸至上部截水溝位置,另在端墻頂部平臺(tái)以上tanβ′-tanαc(3)1m處出現(xiàn)一橫向裂縫(見圖1),長度約11m左右;而右1+tanβ′(tanφc-tanθ)+tanφctanθ洞在刷到距洞頂平臺(tái)2m時(shí),仰坡就已經(jīng)發(fā)生滑塌破(tan

8、2φc+1)(tanφc-tanα)tanβ=tanφc(4)壞。從破壞的現(xiàn)場來看,滑動(dòng)基本延鈣質(zhì)頁巖的層面滑tanφc-tanθ動(dòng),且4m的砂漿錨桿