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《大風口隧道巖爆區(qū)段防治措施淺談》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、大風口隧道巖爆區(qū)段防治措施淺談摘要:巖爆是圍巖在高地應力場條件下所產(chǎn)生的巖片(塊)飛射拋散,以及洞壁片狀剝落等動力破壞現(xiàn)象,是地下工程施工的一犬地質(zhì)災害。本文通過分析大風口隧道工程巖爆的特征及發(fā)生規(guī)律,提出了防止巖爆發(fā)生的施工措施,為大風口隧道施工安全和實體質(zhì)量創(chuàng)造了有利條件。關鍵詞:公路隧道;巖爆;影響因素;防治措施Abstract:rockburstisinhighstressfieldofsurroundingrockconditionsgeneratedsheet(block),andscattershotoutthecavewallsflakepeel
2、inganddynamicfailurephenomenon,isalargeundergroundengineeringconstruetionofthegeologicaldisasters.Thispaperthroughtheanalysisofwindtunnelengineeringcharacteristicsofmouthandoccurreneeofrockburst,thispaperputsforwardtheconstructionmeasurestopreventrockburst,windtunnelconstructionsafet
3、yandphysicalqualitymouthhavecreatedfavorableconditions.Keywords:highwaytunnel;Rockburst;Influencingfactors;Preventionandcontrolmeasures中圖分類號:U45文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)1工程概況大風口隧道為一座上、下分離的四車道高速公路特長隧道。左線長5003m,右線長4985m。隧道位于中低山深切谷底斜坡地貌區(qū),隧道穿越中低山山脊下部,區(qū)內(nèi)山脊最高海拔1369m,隧道口海拔525m。區(qū)內(nèi)陡坡溝深,地形復雜
4、,植被發(fā)育,水土保持較好,多生長灌木林。隧道穿越圍巖級別有III、IV、V三級,區(qū)內(nèi)斷裂構造發(fā)育,主要為兩條扭性平推斷裂帶,五條張性正斷層,斷層不連續(xù)。隧道所穿山休為地表、地下水分水嶺部位,地表水系不發(fā)育。隧道最大埋深約790m,采用新奧法原理設計和施工,
5、韋I巖巖性主要為灰?guī)r、灰?guī)r夾泥灰?guī)r、泥灰?guī)r夾灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖,灰?guī)r巖質(zhì)堅硬、性脆。在隧道施工過程中,出現(xiàn)了不同程度的巖爆現(xiàn)象,本人針對巖爆的特點,認真分析研究,制定了切實可行的防治措施,取得了良好的效果。2巖爆的發(fā)生過程隧道施工YK16+010?YK15+930里程段,埋深420?467m,圍巖顯示為灰?guī)r,灰
6、色,薄?中厚層狀,圍巖產(chǎn)狀297。-169°Z12°~63°,巖芯較完整,無水,巖質(zhì)較硬較脆。新開挖的巖壁有孵啪聲響,首先出現(xiàn)單個裂隙,裂縫各自擴展直至相互貫通,將巖體劈裂成板,板片狀巖片厚度8cm左右。洞壁巖體逐漸出現(xiàn)開裂,使洞壁巖體表面發(fā)生巖片剝落現(xiàn)象,并伴冇輕微彈射現(xiàn)象,巖壁可見巖片剝落后的新鮮破裂面。經(jīng)試驗測得最大地應力omax為24.05Mpa,巖石天然單軸抗壓強度oc為105Mpa,omax/oc為0.21,屬于輕微巖爆。隧道施工YK15+540?YK15+410里程段,埋深568?623m,圍巖顯示為灰?guī)r,灰色,中厚層狀,I韋I巖產(chǎn)狀189。?13
7、6。Z52°~31°,巖芯完整,無水,巖質(zhì)堅碩,脆性較強。新開挖的巖石發(fā)出清脆的爆裂聲,似槍聲,巖石被劈裂成棱塊狀、板狀、透鏡狀巖片,厚度5?20cm,巖爆持續(xù)時間較長。短時間內(nèi)巖片彈射現(xiàn)象較多,爆坑最深達40cm?,F(xiàn)場試驗測得最大地應力omax為47.56Mpa,巖石天然單軸抗壓強度oc為164Mpa,omax/oc為0.29,屬于中等巖爆。3巖爆的成因及特點3.1隧道巖爆的成因巖爆的發(fā)生主要由地應力和巖性兩個因素決定,埋深越大地應力越大,巖體結構越完整,應力集中越明顯,巖爆就容易發(fā)生,同時還發(fā)現(xiàn)與地下水、爆破等也有直接關系。3.1.1隧道埋深工程施工至YK1
8、6+010時,隧道埋深420m,
9、韋
10、巖為灰?guī)r,巖質(zhì)較硬較脆,發(fā)生了第一次巖爆現(xiàn)象,其后隨洞深邊進、埋深逐漸增大,發(fā)生巖爆的頻率、強度也隨之上升和加強,證實巖爆與埋深密切相關。3.1.2地層巖性洞內(nèi)硬質(zhì)巖的彈性模量、抗壓、剪切強度都很高,而軟質(zhì)巖則較低。在開挖過程中由于巖體應力環(huán)境的改變,儲蓄在硬質(zhì)巖中較高的應變能就會突然釋放而成巖爆。在軟硬巖層相間地層,地應力調(diào)整中就可能導致硬巖層局部應力集中的增高,因而誘發(fā)巖爆。3.1.3地質(zhì)構造隧道巖爆發(fā)生的里程并不連續(xù),間斷里程段的圍巖多為弱風化的灰?guī)r夾泥灰?guī)r,局部有鑲嵌結構,在隨后的開挖中已證實,在斷層破碎帶及節(jié)理裂隙
11、帶發(fā)育區(qū)段無巖爆發(fā)生。而