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《深埋隧道巖爆預(yù)測和防治措施》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2015年7月建材與裝飾交通建設(shè)深埋隧道巖爆預(yù)測和防治措施張波（福建路橋建設(shè)有限公司）摘要：本文以花瓶山長大、深埋隧道巖爆段施工為例，采取超前地質(zhì)預(yù)報、應(yīng)力集中解除法和施工工藝優(yōu)化等措施，以減少巖爆對施工人員、設(shè)備和隧道初期支護(hù)帶來的危害，對類似工程的施工有借鑒意義。關(guān)鍵詞：深埋隧道；巖爆；預(yù)測與防治措施中圖分類號：U452.11文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-0038（2015）30-0307-031花瓶山隧道概況大地地表水經(jīng)過，地表水總體較貧乏。隧道K21+000右側(cè)500耀1000m見呈條狀狹長的白眉水庫
2、，本隧道洞底標(biāo)高大于該水庫水1.1工程概況面標(biāo)高20m以上，水庫對本隧道無影響。主要地下水為：位于福州市馬尾區(qū)亭江鎮(zhèn)白眉村花瓶山隧道長4376.5m，埋（1）基巖風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙水：賦存于第四系坡殘層底部及砂土深最大達(dá)410m（如圖1），左右洞隧道出口段吁、郁級圍巖為小凈狀-碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖層的網(wǎng)狀裂隙中，受大氣降水的影響，對隧距，其余為分離式。隧道進(jìn)口段位于直線上，洞身位于半徑道進(jìn)、出口圍巖及施工有影響。2560m和2600m的平曲線和直線段上，出口位于半徑2500m和（2）基巖裂隙水：洞身圍巖主要為微風(fēng)化巖，風(fēng)化節(jié)
3、理不發(fā)3100m平曲線上。隧道縱坡均為2%，路面橫斷面不設(shè)超高。隧道育，與洞身水力聯(lián)系小。地下水微具腐蝕性。設(shè)計該隧道單洞正襯砌內(nèi)輪廓凈空采用曲墻三心圓，隧道建筑界線：行車寬度：3伊常涌水量為2798.61m3/d，最大涌水量為5662.17m3/d。3.75m；左右側(cè)向?qū)挾葹樽?.5m、右0.75m；檢修道寬度為2伊0.75m；隧道凈寬14m，建筑限界凈高為5m，檢修道凈高為2.5m2巖爆成因及物理特征（如圖2）。隧道開挖凈寬15.912m，凈9.07m；主要工程數(shù)量：開挖2.1巖爆成因土石方：1050779m
4、3；混凝土：209359m3；鋼筋5089056kg；防水板深埋隧道圍巖較完整、堅硬，處在高應(yīng)力區(qū)，當(dāng)隧道掘進(jìn)時，258566m2。由于圍巖應(yīng)力會突然釋放，巖體自選破裂并拋出，即稱之為巖爆現(xiàn)象，對現(xiàn)場施工人員和機(jī)械設(shè)備存在較大的安全威脅，并會對隧道初期支護(hù)造成破壞?；ㄆ可剿淼郎盥穸螄鷰r為花崗巖，最大埋深H越410m，容重酌越26kN/m3，單軸飽和抗壓強(qiáng)度滓=90MPa。最c大豎向主應(yīng)力滓max越酌H越10.7MPa。測區(qū)最大水平主應(yīng)力側(cè)壓系數(shù)為1.25，最小水平主應(yīng)力側(cè)壓系數(shù)為1.1，水平最大主應(yīng)力滓h=圖1花
5、瓶山隧道縱斷面圖1.25MPa，滓max=13.4MPa，水平最小主應(yīng)力滓h=1.1MPa，滓max=11.8MPa。為堅硬巖，巖體較完整耀完整，巖體呈塊狀耀大塊狀，水平最大主應(yīng)力滓max=13.4MPa，接近0.15滓c=0.15伊90=13.5MPa，此外，深埋圍巖各向同性差形成的應(yīng)力多變性、深切溝谷處可能存在應(yīng)力集中，以及本隧道工程的開挖凈空較大等因素，是花瓶山隧道可能發(fā)生巖爆的主要成因。2.2巖爆的物理特征（1）巖爆多發(fā)生在掌子面及1耀3倍洞徑范圍，距齊頭20m左圖2花瓶山隧道橫斷面一般布置圖右最為強(qiáng)烈，
6、也有滯后200m的；爆裂的石塊需經(jīng)過一段時間后1.2地質(zhì)、水文情況才從母巖彈射或自由下落，石塊較大，形狀呈中間厚、四周薄的花瓶山隧道區(qū)屬低山丘陵地貌，山體走向大致呈南北向，地貝殼狀，其長與寬的尺寸相差并不懸殊，周邊厚度則參差不齊。表植被發(fā)育，地形起伏變化大，下緩上陡。根據(jù)地址調(diào)繪及鉆探常見于導(dǎo)坑的頂部，也有在兩側(cè)壁發(fā)生的。拱部和兩側(cè)邊墻部位結(jié)果，隧道洞身圍巖主要由燕山晚期侵入花崗巖及其風(fēng)化層，微相對居多，其次是拱肩，與巖體應(yīng)力狀況有關(guān)。風(fēng)化花崗巖，屬堅硬巖，巖體較完整，洞身整體圍巖的級別以域耀（2）巖爆聲響多發(fā)生
7、在掌子面上，也有發(fā)生在巖體內(nèi)部，輕微芋級，部份為郁耀吁級，對隧道洞身圍巖的穩(wěn)定較有利。進(jìn)出口端巖爆的聲響較為清脆，可聽“啪、啪”、“噶、噶”的聲響，強(qiáng)烈?guī)r爆節(jié)理裂隙密集處及構(gòu)造破碎帶圍巖的級別以郁耀吁級，對圍巖穩(wěn)段所發(fā)生的聲響較為沉悶，像“澎、澎”的聲音并夾有“啪、啪”的定不利。隧道最大埋深約410m，深部圍巖為微風(fēng)化花崗巖，為堅聲響。硬巖，巖體裂隙稍發(fā)育耀不發(fā)育，巖體較完整耀完整，巖體呈塊狀耀（3）斷裂帶兩側(cè)或軟弱結(jié)構(gòu)面附近往往形成局部應(yīng)力集中區(qū)，大塊狀。故兩側(cè)硬巖中巖爆現(xiàn)象較為明顯，而斷層帶部位一般不發(fā)生巖花
8、瓶山隧道位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上，山坡坡體較陡，未見爆。在不同巖性軟硬相間的巖層中，硬質(zhì)巖容易發(fā)生巖爆。巖爆·307·交通建設(shè)建材與裝飾2015年7月區(qū)段一般較為干燥，有地下水出露的地方不容易發(fā)生巖爆。噴水次數(shù)、鉆地應(yīng)力釋放孔、增設(shè)錨桿、掛網(wǎng)、噴射混凝土等措（4）巖爆的劇烈程度與洞室埋深基本對應(yīng)，花瓶山隧道右洞施，盡快穩(wěn)定圍巖。巖爆較嚴(yán)重地段樁號為YK22+016及YK22
