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薄板状水平岩层隧道施工中应采取的相应措施

时期:2021-02-07 22:32 点击数:
本文摘要:根据对瓦店面道路隧道厚板状水平岩层可靠性剖析,及对于厚板状水平岩层隧道工程施工全过程中经常会出现拱顶大规模坡屋顶、落石、屎覆以等状况,研究了厚板状水平岩层对隧道开凿和锚杆支护的危害,明确指出了厚板状水平岩层隧道施工现场不可采行的对应措施。

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根据对瓦店面道路隧道厚板状水平岩层可靠性剖析,及对于厚板状水平岩层隧道工程施工全过程中经常会出现拱顶大规模坡屋顶、落石、屎覆以等状况,研究了厚板状水平岩层对隧道开凿和锚杆支护的危害,明确指出了厚板状水平岩层隧道施工现场不可采行的对应措施。  1、章节目录  在道路隧道工程施工工作中,厚板状水平岩层是经常遇到的一种地质结构,在隧道开凿全过程中,经常会出现拱顶大规模坡屋顶、落石、屎覆以等状况,不仅立即危害隧道的爆开实际效果,还不容易危害裸洞的围岩可靠性,降低前期锚杆支护喷气式飞机混泥土的消耗量,导致工程施工成本费不效率高。尽管亮面爆开、预裂爆开等操控爆开技术性日渐成熟,且已沦落山岭隧道开凿爆开的基本方式,但不会受到扣环轰工作人员技术性水平良莠不齐,及其工程施工管理水平高低等别的要素危害,在厚板状水平岩层道路隧道开凿工程施工的时候容易造成 拱顶落石、片帮、塌陷等状况,给工程施工安全系数带来非常大的安全隐患和艰辛。

此外在厚板状水平岩层中,岩石一般来说都更加破裂,正断层生长发育,滑动摩擦力能力差,初始水平不低,围岩可靠性不错。从而,对厚板状水平岩层隧道围岩进行可靠性剖析,事先充分考虑及采行防止围岩失衡坍塌的对策,对厚板状水平岩层隧道的安全系数工程施工及其成本费操控等具备较小的重大意义。  2、项目概况  瓦店面隧道在重庆万州区地区,隧道左线不可企及桩号:ZK10 990~ZK14 246,长3256m;右线不可企及桩号:K11 000~K14 280,长3280M,单线累计长短6536m。

瓦店面隧道進口前路线跨过湘江,隧址区属丘陵地貌,隧道土层标高在260~575m中间。洞身姿科丘陵地貌区,标高575~344m,较为坡度228米。出入口段位于槽谷山脉陡坡,标高265~320M,较为坡度55m,陡坡倾斜度8~56。

沿岸地貌轻缓较小,科低中山地形地貌。  隧道位于万州区背斜近轴部,为单斜构造。岩层产状3404~8,产状稳定构造比较简单。

越过地质构造关键为侏罗系上统上遂宁市组板岩、泥岩,围岩岩层关键为泥岩、板岩占多数。地质构造为水平岩层或近水平岩层,正圆形片层构造,固层结合性不错,地表水以基岩裂隙水占多数,室内空间产自失调,总体水流量较小。

  3、厚板状水平岩层可靠性剖析  瓦店面隧道主要是以层析~荣恒层水平岩层或近水平岩层占多数,岩层倾斜角较缓(4~8)。  1.具有韧两色,韧层特性差别大的特性,泥岩岩质较为过软,板岩以优质蛋白质占多数,岩质较为材质,岩层韧两色,岩石风化层失调,固层结合较为不错,开凿后围岩变形调整时间较长,正断层、裂缝较生长发育,特别是在砂岩层薄较薄及泥岩遇水后时,岩层更非常容易变软失衡。  2.泥岩和泥质板岩皆属于弹塑性软塑岩,岩石中常含很多的粘土矿物,隧道洞室开凿后,变化了岩石的变形标准,在变形出狱全过程中造成卸压收拢,使围岩形变损坏,关键展示出为软塑围岩的收拢,除此之外,洞壁变形降低区的组成促使小量水份从低变形区向洞壁移往,洞壁岩石中的黏土等亲水性矿物质绵软也是围岩收拢的关键缘故,造成 洞室顶端软塑围岩的变软及其隔层的泥化,在作用力具有下易再次出现失衡。

  3.岩层薄厚较薄,层理间有软弱隔层,在开凿炸开落易造成 拱部围岩的触动,层理间扩展生长发育,进而引起岩层开裂和裂开,不科学的爆破工程更为恶化了这一状况再次出现的概率,周边的这种岩块或岩块系统软件不容易有向开凿空港面再次出现健身运动的发展趋势,若没得到 立即合理地锚杆支护,不至于导致岩石失衡。  针对片层产自围岩隧道来讲,厚板状水平岩层最有益于隧道开凿围岩的稳定,并且隧道横断面静空低、跨距大,厚板状水平岩层对隧道(尤其是拱顶)的可靠性危害更加引人注意,通常对隧道的开凿品质和锚杆支护安全系数造成 非常大的伤害。

  3.1爆开开凿对层析状水平岩层可靠性危害剖析  隧道开凿前,围岩一般正处在三轴承受力平衡的变形情况,因为隧道挖到浅的危害,地质构造不会有较高的变形,构造面一般紧密张口,隧道在推行爆开开凿全过程中,只不过是便是隧道围岩变形新的产自的全过程,拱部围岩由本来的三轴变形情况更改为二维情况。在爆开震动下,拱顶片层岩层很更非常容易顺着各层岩层的分页面再次出现提取,最先是被爆开损坏的片层围岩刚开始支撑点顶端岩石的作用力具有,当爆开开凿跨距超出顶层覆盖范围岩层的无穷大总宽后,片层岩层在上端载荷和两边水平变形及爆开震动载荷的具有下,因为片层岩石构造已被损坏,总体承受力实际效果不错,则不容易再次出现掉下来、离层、裂开,而且不断掉下来、裂开,之后拱顶组成承受力稳定的三角承受力构造或层薄较小、承受力不错的岩层,组成工作压力拱顶。爆开开凿后,变形在室内空间范畴内新的产自,隧道周边的岩石有向隧道空港面健身运动的发展趋势,根据水平岩层这类相近的水平层理构造,拱顶岩层在遭受本身作用力以及上边上述的变形协同具有的标准下,岩石将不容易被塑料吸管,进而向隧道空港面造成偏位,经常会出现发胀、裂缝、倒地而裂开,隧道底端片层围岩在外界变形的具有下,也是有很有可能向上边健身运动,经常会出现隧底发胀的状况,从而导致两侧墙支脚围岩缺失水平管束,造成 隧道总体围岩的失衡损坏。在厚板状水平岩层隧道工程施工全过程中,隧道爆开开凿后,开凿轮廊圆实际效果不错,但在1~2h后,拱顶岩层逐渐损坏、丢掉慢,总体隧道轮廊凹凸不平,乃至最终组成矩形框拱顶,只不过是便是一个厚板状水平岩层变形逐渐出狱的全过程。

因为岩层属于厚板状,厚板状截面相对性于中性化轴z方位的惯性矩较小,承受力土壤层岩层再次出现歪斜造成 其方面上造成的剪应力较小,因而,某种意义的岩层片层围岩,厚板状岩层更非常容易再次出现裁切掉下来损坏。  3.2水对厚板状水平岩层可靠性危害剖析  隧道爆开开凿后,岩层中带有水份的平衡管理体系被超过,水承受力平衡管理体系也随围岩变形新的产自而新的调节,在岩层承受力向隧道空港应力方位,岩层中带有水份也向隧道空港方位挪动,爆开恶化了围岩裂缝生长发育,便捷了围岩裂隙水向隧道內部流动性,另外润滑液岩层间构造面,使围岩的抗压强度和构造面结合性降低,针对软塑或韧两色的钻井泥浆互层岩石,在裂隙水的清洗、沉积作用下造成变软,泥岩变软后全自动裂开,板岩则不容易在泥岩裂开后悬在空中,在各种各样应力具有下刚开始掉下来而裂开、坍塌。  3.3其他地质结构对厚板状水平岩层可靠性危害剖析  在隧道施工现场,由构造面(如断块、正断层、层理、片理等裂缝)和开凿空港面把隧道根据区的岩层切成各有不同样子岩石。

在正断层裂缝的危害下,顶端围岩更非常容易再次出现掉下来,组成矩形框的状况经常发生,损坏了围岩自然界拱顶的承受力情况,从而使围岩开凿后的形变速率缓解,稳定工作能力减弱,在必需的岩石构造和结构力学标准下,岩石內部的这种岩块或岩块系统软件不容易再次出现健身运动,导致岩石总体失衡,组成坍塌。在片层沉积岩中,因为相近的岩化原理,层理做为一个最重要的构造面,层理面因为不会有块状矿物质和泥质岩,固层结合性大幅度降低,对围岩的可靠性有非常大的危害。对片层岩层来讲,岩层固层结合性劣,因为正断层和开凿空港面的切成,不容易组成不稳定的管理体系。

  4、厚板状水平岩层隧道工程施工采行的对策  隧道开凿组成新的裂缝后,损坏了岩石原来的较为平衡状态,使隧道周边一部分岩石变形新的产自,引起围岩的形变、损坏和坍塌,为了更好地立即合理地操控围岩形变,防止坍塌,必不可少应用工程项目对策进行锚杆支护。最先不可遵照较短开凿,强悍锚杆支护,勤量测,凸二衬的薄板状水平岩层工程施工标准,依据新奥法的结构设计,隧道应用喷出来、锚、网及钢拱架对围岩进行锚杆支护,即尽可能保持围岩的详细情况,最大限度地充分运用围岩的自承工作能力,把隧道围岩和各种各样锚杆支护构造做为一个协同具有的模板支撑体系,操控围岩形变的发展趋势,避免 岩石坍塌,防止过大的发胀工作压力经常会出现。锚索在前期锚杆支护中有悬吊训练系统软件、结合梁、加固作用。

喷气式飞机混泥土具有添充裂缝整修围岩、阻塞围岩表层防止风化层、与围岩组成协同支撑点构造。对于瓦店面隧道拱部所遇到的各有不同岩层的水平层,锚杆支护要协调能力采行锚、喷出来、网及钢架结构组成各有不同的锚杆支护方式。  4.1喷锚支护对厚板状水平岩层的整修对策  厚板状水平岩层围岩,其岩石一般以片层构造占多数。锚索防止大的围岩块发胀、裂开,喷气式飞机混泥土阻塞开凿面,防止围岩形变过大,及其防止由于变形出狱而组成的围岩的挪动、歪斜、开裂和倒地等状况组成的一小块围岩的裂开。

在瓦店面隧道厚板状水平岩层的特殊地质学标准下,给锚索的工程施工带来一定的艰辛。锚索竖直岩面实际效果最好,但在隧道具体施工现场因为应用台架工程施工,隧道拱部范畴内的锚索多是顺层直锚或和岩层面超过视角直锚,那样至今,失去新奥法钢筋锚固围岩的现实意义,因而,在锚杆支护时,拱部要加强锚索的具有,应用改进工程施工台架,应用自进式锚杆机施未作,确保锚索视角,以提高钢筋锚固力。  4.2格珊拱架对厚板状水平岩层的整修对策  拱部为厚板状水平岩层时,拱顶围岩不会受到变形更加集中化于,且拱顶顶端岩层层薄偏厚,构造承受力实际效果劣,构造全面性太弱,立即打设格珊拱架锚杆支护对围岩整修能起着合理地具有。上阶梯格珊拱架应用三段相接,而且拱顶位置没法有射频连接器,射频连接器应用地脚螺栓相接,每处相接接缝处打设二根锁定脚锚索,锚索制做成L样子,反扣射频连接器格珊拱架,而且二根锚索反扣连接焊,焊长短不少于标准回绝,保证 格珊拱架和锁定脚锚索组成总体,超出总体承受力实际效果。

  4.3一部分工艺流程进行工程施工调节  隧道工程施工全过程中,为了更好地提升施工工序,节省工程施工循环系统,大多数不容易有意省去初喷出来工艺流程,没能立即初喷出来混泥土(3~4cm)阻塞开凿围岩面,缺失了立即给围岩获得承受力以非常好充分运用围岩自受力的机会,使围岩造成了发胀形变。当场施工现场,一般在爆开开凿后进行排渣工作,在排渣后进行排危、立架再作打设锚索,随后再作进行喷气式飞机混泥土工作。这类不正确的施工工序,耽误了前期锚杆支护充分发挥的時间,针对厚板状水平层析及荣恒层板岩及泥岩互层,因为构造面的切成,不容易组成一些大的推翻楔体、较短柱型危岩石,而层析岩层不容易经常会出现逐步的挤压成型,这种危岩石一般全是一个不稳定的滑坡体管理体系,在其中一些位置便是危石,锚杆支护寄住这种危石,便会使这种岩石爆出,因此 在隧道施工现场,开凿后立即初喷出来混泥土给开凿后裸露的围岩以锚杆支护力是确保围岩稳定的重要,爆开后把洞渣立即击败,运用渣堆高宽比在渣堆上对掌子面进行初喷出来混泥土工程施工,初喷出来薄厚3~4cm。

喷出来混泥土后,开凿轮廊对片层岩层切成情况严重的拱顶腰位置,工程施工锚索进行部分锚杆支护,锚索间隔1~1.1m。随后排渣,进行钢架结构搭建及其喷锚前期锚杆支护到设计方案薄厚,那样能够立即给围岩获得锚杆支护力,苛刻遵照了新奥法的锚杆支护基础理论。

  4.4避免 拱顶太过去找覆以  针对厚板状水平岩层和土层的破裂岩层,开凿后一小块围岩体相互之间开裂组成八边形构造,因为机械设备排危全过程中去找覆以工作中不容易损坏这类平衡,結果就越拱顶排危危石越少,假如时常地去找覆以将有去找不完的危石。因此 ,开凿后不可限令太过去找覆以,立即喷出来混泥土阻塞围岩,封禁重要块材,这才算是锚杆支护的重要。喷气式飞机混泥土能够对岩层裂缝进行塞住、铺满、黏合和整修,提高岩石构造面的结合性,对提高水平岩层的自承力有非常大的具有。开凿后,避免 过多去找覆以,立即喷出来混泥土阻塞是围护结构围岩稳定的重要。

  4.5提升扣环轰设计方案,提升爆开次生裂缝和震动对围岩的危害  针对厚板状水平岩层的围岩占多数的文章段落,因为层薄一般较薄,固层结合劣,开凿炸开落更非常容易造成爆开次生裂缝,组成对水平岩层的切成,降低了水平岩层的可靠性。因而,不可苛刻进行亮面爆开,操控装药量,提升爆开对围岩的振荡。  1.提升附近眼间距及剂量,扩大拱部附近眼的间隔,拱部附近眼的间隔所取30~40cm,附近眼布孔尽量防止岩层方面裂缝。

为了更好地确保附近眼的切成实际效果圆顺,可在有裂缝的位置特导向性孔。严控附近眼的装药量,隧道附近眼的爆开原理是火药爆开成缝基础理论。

附近眼火药发生爆炸事故后在临接孔中间组成岩石裂缝,最理想化的是在临接孔中间只组成爆开全线通车裂缝而不损坏周围岩体。  2.附近眼可应用间距孔装药的方法装药,正中间空孔做为导向性孔,提升附近眼爆开对隧道附近围岩的损坏。  3.针对层析或围岩比较破裂的地区,可应用附近眼装单根或多股导爆索的装药方法,以降低附近眼的装药量。

  5、结果及提议  1.因为厚板状水平岩层的破裂性、层客观强悍,在拱部开凿的时候容易再次出现落石、片帮、塌陷状况,要需注意工程施工安全系数,清除崖壁危石后,立即进行前期锚杆支护支顶,并注意观察纪录。  2.厚板状水平岩层隧道的开凿轮廊不易控制,圆顺性不错、超欠凿状况普遍,在进行锚杆支护和二衬时,不可将身后裂缝基坑开挖密实度,感觉艰辛时必不可少设定防落油压缓冲器层。身后进行添充 后张法,阻塞间隙,提高总体溶水平。

  3.仰拱、二次衬砌要立即打设,二纹与掌子面要尽量周边,没法因未远远超过企业信用评价安全性间距横距便是安全性的,仅有进行了二衬安全性才不容易高些。  4.加强施工现场的围岩散发、凹陷观察,尤其是拱顶地基沉降,要以拱顶地基沉降占多数,以散发辅,立即系统对信息内容,另外加强洞内认真观察,保证 工程施工安全性。

  5.对隧道施工中经常会出现的形变、丢掉块、拱部坍塌恶性事件,制定适度的应急方案,在洞内备好适度的物资。  6、结语  瓦店面隧道为真奈美高速路上最长隧道,为全程分区规划工程项目,瓦店面隧道厚板块水准岩层的相近层理构造,使固层结合性大幅度降低,且隧道施工期回绝凸,隧道施工不会有较小的风险性。在隧道施工中,根据对工程施工方式大大的提升,采行了目的性的对策,为保证 围岩的稳定和预防坍塌,得到 了非常好的经济效益,确保了工程施工安全性和施工质量。

现阶段瓦店面隧道施工进展得到 了合理地保证 ,另外,得到 了上级领导企业的接受,伴随着众多专业技术人员对厚板块水准岩层施工工艺的深入分析,终究会在将来同种类围岩隧道施工全过程中充分运用出有最重要的具有。  论文参考文献  [1]《JTGD70-2004公路隧道设计规范》北京市:人民交通出版社.2004中华共和国国家标准  [2]《JTGF60-2009公路隧道施工技术规范》北京市:人民交通出版社.2009中华共和国国家标准  [3]《落后支护在深埋及懦弱围岩隧道施工中的应用于》北京市:铁道建筑出版社.2009  [4]《水平岩层隧道围岩变形机理研究与有限元分析》北京市:铁道建筑出版社.2013  [5]《隧道Ⅲ级围岩水平岩层稳定性及施工方法研究》北京市:铁道建筑出版社.2010  [6]《工程地质分析原理》北京市:地质学出版社.1981  [7]《工程炸开实践中》合肥市:我国科技进步高校出版社.2002.。


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