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【函授论文】简谈浅埋偏压碳质泥岩隧道施工技术研究(论文题目)

星级: ★★★★ 期刊: 《中国高新技术企业·中旬刊》作者:薛金海浏览量:2115 论文级别:经典本章主题:围岩和隧道原创论文: 5156论文网更新时间:09-24审核稿件编辑:Valentine本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:3518 评论次数: 6092

导读:浅埋偏压碳质泥岩隧道施工技术研究是一篇属于围岩和隧道的综述论文格式,免费分享给每一位正在论文写作的学生们阅读参考。

薛金海

(中国中铁航空港集团第一工程有限公司,陕西 渭南 714000)

摘要:文章结合工程实例,介绍了隧道位于洞口浅埋偏压、沟槽软弱碳质泥岩等不良地质隧道的工程实践,施工中运用了确定合理预留变形量、加强锁脚及临时仰拱(临时横撑)、洞内单层超前小导管注浆、全环钢拱架、仰拱、严格控制开挖步长、二衬紧跟掌子面等措施,解决了此类地质条件下隧道变形侵线、坍塌冒顶等技术难题.

关键词:浅埋偏压;碳质泥岩;隧道工程;隧道变形侵线;坍塌冒顶文献标识码:A

围岩专业函授论文如何撰写
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本篇浅埋偏压碳质泥岩隧道施工技术研究论文原创地址:http://www.5156chinese.cn/jingji/525016.html

图分类号:U455文章编号:1009-2374(2016)02-0101-04DOI:10。13535/j。cnki。11-4406/n。2016。02。050

中铁一局蒙河铁路工程指挥部施工的蒙河铁路一标隧道35。226km,占标段总长的50%.隧道地质复杂,普遍存在断层等不良地质,Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩占隧道长度的70%,其中软弱围岩地段主要是碳质板岩地质,新现1号隧道的炭质板岩地质尤为复杂,施工中防涌水突泥、防浅埋地段坍塌冒顶,加强软弱围岩施工控制,提高施工进度,是确保施工工期的关键.现笔者就蒙河铁路新现1#隧道浅埋偏压软弱围岩施工技术研究浅谈汇报如下:

1工程概况

新现一号隧道为Ⅰ级电力牵引单线隧道,设计行车速度120km/h.起讫桩号为DK46+048~DK46+620,隧道全长572m.隧道进出口位于右偏曲线(R=1600m)上,隧道处线路纵坡为单面下坡(进口段为18‰下坡,出口段为12‰下坡),变坡点里程为DK46+450,变坡点高程为1422。55m.隧道断面内轮廓为三心圆曲边墙断面形式,断面净宽6。75m,拱顶净高7。61m,洞内铺设重型轨道碎石道床,铺设Ⅲ型枕及60kg/m钢轨,内轨顶面至道床底面高度为77cm.隧道进口采用翼墙式洞门,出口采用台阶式洞门,进出口边仰坡采用人字型骨架护坡防护.洞身采用复合式衬砌结构.隧道左侧设通信电缆槽,右侧设电力电缆槽,全隧设小避车洞16个,大避车洞兼电缆余长腔3个.

2研究目的

通过研究,经各方的共同努力,确定合理施工方案、施工工艺参数.为以后施工同类围岩地质总结经验,积累数据.

3研究过程

3。1原设计地质情况

新现一号隧道设计为<33~2>灰岩夹板岩(ε1m):灰岩为深灰色,致密隐晶结构,中薄层状,节理发育,充填有较多方解石细脉,局部有泥质灰岩;板岩成深灰色,风化后呈黄褐色,变余粉砂泥质结构及钙质结构,中薄层状,岩质较软.节理发育,岩体破碎,钻孔取芯基本呈块状,局部节理面可见炭质泥膜.

3。2开挖揭示地质情况

新现一号隧道自2009年7月进洞开挖后,揭示地质为堆积状碳质泥岩,呈黑褐色.受构造影响,岩体及其风化破碎,土质不均,含水量不均,具“流滑性”和蠕动作用,无自稳能力,在有临空面的情况下极易产生下滑溜坍.岩体挤压破碎严重,受地下水长期浸泡作用,大部分已成土状、淤泥质土状,在局部残存的破碎岩块上可见断层擦痕.由于岩层无自稳能力,周边围岩侧压力大,致使开挖支护后的初期支护下沉及收敛变形严重.

3。3变更设计支护参数

隧道自进洞至2010年3月,累计变更12次,均未能有效阻止初支变形,期间停工半年,经过多次专家评审,2010年10月确定如下措施:全环采用I18型钢钢架,间距0。6m,预留变形量0。3m,拱部设双层Ф42超前小导管,水平小

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导管长3。5m,环向间距0。3m,纵向间距1。2m,斜向45o小导管长4。5m,环向间距0。3m,纵向间距1。2m,水平小导管与斜向小导管交错布置.挂设Ф8钢筋网,网格间距0。2m×0。2m,锁脚采用Ф22砂浆锚杆,每根长4。0m,每榀4根,设在BC单元接头处.衬砌设计为V级复合式衬砌(二),采用Ф18钢筋混凝土,钢筋间距33cm,衬砌厚度0。4m.

3。4隧道埋深情况

3。5隧道部分净空测量情况

3。6前期施工情况介绍

由于前期对隧道围岩认识不足,总认为围岩松散,只采取加密超前小导管进行施工,阻止拱部出现流塌现象,没有意识到隧道变形量大,上台阶掘进长度30m,中台阶25m,当进行下台阶仅施工5m后发现,初支已变形侵限,造成30m初期支护全部换拱.

由于现有的支护参数无法抵御围岩侧压力,致使围岩收敛过大,甚至有发生塌方的危险,施工人员安全得不到保证,于2010年3月停止施工,重新研究施工方案.

3。7施工难点

综合以上施工情况,经过设计、业主、集团公司专家多次亲临现场研究以及一年多的施工经验来看,浅埋偏压碳质板岩有以下四个特点:(1)围岩为碳质板岩,遇水呈泥状,无自稳能力,且具有“流滑性”和蠕动作用;(2)在施工过程中,初支在有扰动情况下,变形量大且不收敛;(3)在工序转换工程中,受扰动,变形加剧,尤其是落D单元及仰拱开挖过程中,产生突变,极易塌方;(4)变形时间长,洞口段已施作的30m二衬左右边墙由于围岩侧压力原因,出现一条通长裂纹,裂缝最大宽度2~3mm.

4方案制定及主要工程措施

4。1研究时间

隧道自2010年3月停工,到2010年10月,经过专家多次会议研究,对存在的问题进行了针对性的分析,主要问题如下:(1)隧道围岩破碎,遇水成塑状,无自稳能力;(2)隧道围岩浅埋偏压且含水量大,给施工带来更大麻烦;(3)隧道变形量大,在有扰动的情况下变形加剧,变形时间长.

针对以上问题,我们采取了以下措施:(1)加强超前支护,保证开挖过程中拱顶不流塌;(2)加强锁脚锚杆施作,每个节点采用4根锁脚锚杆,并增设临时横撑,阻止围岩收敛过大,拱脚采用预制砼支垫密实,防止初支下沉量大,同时增加预留变形量,防止侵限;(3)加强监控量测,每循环进行量测工作,找出变形量大的工序,并加快该工序的施工时间,尽快成环;(4)二衬紧跟,保证洞内施工安全.

4。2施工方案

依据设计、业主以及集团公司专家多次亲临现场研究,结合前期施工经验和围岩情况及监控量测数据,2010年12月制定以下方案组织施工.

“拱部辅单层小导管,开挖采用七步流水施工,预留核心土,仰拱及二衬紧跟,大循环成洞施工”的加固措施和施工方案.

施工中严格控制施工步序作为铁的纪律来执行.

4。3加强措施参数

全环I18工字钢钢架,钢架间距0。5m,预留变形量增加到0。3~0。5m,拱部设Ф42小导管注浆加固,小导管长3。5m,环向间距0。2m,纵向间距1。0m,加强锁脚锚管,每个节点设4根Ф42锁脚锚管,锚管长度4。0m.全环共计16根,并增加2排工字钢横撑,分别布置在BC,CD单元接头处,工字钢纵向间距1。0m,横撑纵向采用Ф22钢筋进行连接,连接筋间距1。0m.

4。4换拱施工

2010年10月,根据方案进行换拱施工,拆换过程中必须采用“先加固,后拆除”的原则,确保在拆换工程中初支不会出现两次变形.采用“自上而下,由外向里,逐榀拆除”的施工方法,“每3~4m为一个施工大循环”,即拆换、仰拱、二衬.保证施工安全.

首先采用I18钢管横撑进行加固,加固完成后打设径向小导管注浆(环100×纵60cm)固结;其次采用风镐在原有钢架之间进行凿除,凿除一个台阶,钢架安装一个台阶,拆换后及时加设锁脚锚管及横撑,每3~4m完成后,及时进行仰拱施工,使之封闭成环,仰拱完成后二衬紧跟.2010年12月中旬换拱施工全部完成.

4。5七步流水施工

隧道上台阶采用人工配合小型挖机的方式进行开挖,尽量减少扰动,架立钢架并喷射砼,待喷射砼有一定强度后再打设锁脚锚管,防止锚杆施工时扰动围岩出现塌方,同时在B单元拱脚加设临时横撑,再进行中台阶C单元开挖,同样在D单元开挖前,在C单元拱脚架加设临时横撑,依次进行开挖,并及时施作仰拱二衬.

4。6研究完成情况

2010年10月开始进行换拱施工,截至2010年12月,30m侵限初支换拱全部完成,2011年1月正式进入软弱围岩施工,此时个节点里程如下:上台阶:DK46+560;中台阶:DK46+565;下台阶及仰拱二衬里程:DK46+570;二衬距掌子面步长仅10m.我们按照预定方案进行施工,2011年6月软弱围岩浅埋偏压段全部施工完毕.

5研究成果

截至2012年3月,新线1#隧道浅埋偏压段已经全部施工完毕并顺利贯通,经过长期研究总结了以下七点:

第一,严格控制开挖步长.针对软弱变形隧道施工,工序步长控制是关键、工艺到位是保证、量测数据分析是依据,二衬施工速度决定掌子面的开挖速

度:(1)上台阶步长控制在3~5m,每循环开挖1榀(0。5~0。7m);(2)中台阶步长控制在5~8m,每循环开挖2榀(1。0~1。2m);(3)仰拱距下台阶控制在3~5m,二衬距掌子面步长控制在25m以内(可根据二衬前隧道收敛值确定).

二、根据隧道的变形量测数据,确定合理的预留量,确保隧道二衬施工前不得侵入隧道二衬结构.

三、加强锁脚及临时仰拱(临时横撑),抑制

变形.

每个节点设置4根锁脚锚管,每根长4。0m,每榀钢架共16根,并保证锚管与钢架的链接质量.

安装临时横撑时要保证接头质量,在切割临时横撑时,横撑需比净空小2~3cm,安装之前在钢架上焊接角钢架,横撑放在焊接好的角钢架上,横撑与钢架的间隙填实并焊接牢固,确保横撑受力效果.

四、延长C单元,减小落D单元时的临空高度.

延长C单元一方面可以减少落D单元的临空高度,防止D单元开挖时临空面过高发生流塌;另一方面可以减少D单元工序时间,无论是

浅埋偏压碳质泥岩隧道施工技术研究
围岩和隧道综述论文格式

从开挖及钢架安装工程量均有所减少,相应减少工序时间.

五、钢架拱脚部必须落在实处(基岩或砼垫块),抑制拱架及初期支护的人为下沉降.

六、针对软弱变形隧道,应根据实际情况,确定合理的月施工进度,不可盲目追求隧道开挖进度.

第七,软弱围岩各工序的快速施工是施工组织的基础,要做到早封闭.

软弱围岩隧道施工,其地质结构是复杂的,也是多变的,我们应不断进行总结和积累经验,为应对各种软弱围岩的施工打好基础.

[ 参考文献 ]

1、膨胀性围岩对隧道施工的影响 牙韩元 西南交通大学峨眉校区 四川峨眉山 614202 我国的膨胀性岩层分布面积、区域非常广泛,主要分布在我国的西南、西北、长江和黄河下游以及东南海沿海地区。在膨胀性的地层

2、大跨度软弱围岩隧道施工技术研究… 高泗烈 (广西政通工程有限公司,广西南宁530020) 大跨度软弱围岩隧道因其围岩软弱、开挖跨度大、难以控制围岩稳定性等问题,给施工带来了一定难度和风险,如果控制不当,便可

3、软泥塑状Ⅵ级围岩浅埋隧道施工技术 朱 锴 (中铁十二局集团第二工程有限公司,山西 太原 030032) 在沪昆客专雪峰山2 号隧道进口段施工中遇到浅埋偏压现象,围岩为软泥塑状Ⅵ级围岩。采用地表管桩控制软泥塑状

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