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摘 要 隧道为分离式隧道,左幅长1,146m、右幅长1,142m。隧址区主要为石炭系黄龙组(C2hn)厚层块状灰岩,岩溶裂隙发育,岩溶水发育。灰岩属软岩~极软岩,属于碳酸盐岩,遇水易发生化学反应,岩溶水、裂隙水极易沿着岩溶水系统通道涌入隧道,形成突水涌泥。隧道隧址区均岩溶裂隙发育,岩溶水发育,岩溶、溶蚀裂隙等附近有可能相互连通,成为地下水的联络通道,而且隧道穿越的主要围岩为灰岩,灰岩为含水、透水层,是隧道开挖发生突水的巨大隐患,突水涌泥风险较高。隧道进出口段为V级围岩,岩体破碎,稳定性较差,节理发育,埋深相对较浅,因此在施工扰动下可能会发生大变形、滑坡等风险事故。隧道开挖时,围岩被扰动,岩体发生塑性大变形,变形过大会诱发塌方。本文主要探讨隧道闲情的预报和补救措施。
关键词 隧道 险情预报 补救措施
一、 险情形成的原因
可判定隧道进口左线洞内ZK82+511~ZK82+517里程段目前很不稳定,经初步分析认为造成以上里程段变形的原因大致如下:隧道进口端地处浅埋地段,围岩主要为强风化泥灰岩、泥岩,灰红色,主要矿物成分为泥炭质,具灰泥质结构,薄-中厚层状构造。节理裂隙较发育,原岩风化剧烈,岩质稍软,完整性差,多呈碎石状,自稳性极差,成洞条件极差;进口段的隧道埋深很浅,且覆盖层土体自稳能力差,开挖中自然拱难以形成;隧址区地下水较发育,尤其是洞口段地下水渗漏严重,对基岩的承载力有较大削弱,使得初衬的承载力也不能充分发挥;07月09日,隧道左线中台阶开挖施工,爆破施工扰动对洞内初期支护的稳定性影响较大。
二、隧道施工质量控制
1、隧道施工监控量测
隧道施工的监控量测是施工管理中必不可少的中间环节,也是隧道施工、设计的组成部分。使用测量结果来修改设计并指导施工,可以预见险情和事故,从而能够立即采取补救措施,而且还能够适应隧道工程"新奥法"施工的要求,并对掌握围岩动态,评价围岩的稳定性、支护结构的安全性及合理性,确定支护时间、支护参数、支护结构形式等都有指导意义。隧道监控量测项目一般分为2种,一种是必须项目,即地质超前预报、拱顶下沉、周边位移、支护状态及地质观察;另一种是选测项目,包括拉拨力、支护、衬砌内为、锚杆轴力、围岩内部位移以及地表下沉等项目。
2、隧道开挖施工控制
根据"新奥法"施工的施工原理为指导,按照具体情况进行隧道的开挖。同时,施工要做好光面的爆破,但是真正做好光面爆破是一件比较困难的事。光面爆破想要做好就需要平整的开挖面以及尽量少的去扰动围岩,从而让围岩跟初期支护共同承受压力。若是开挖面不够平整,混凝土喷射的厚度就会参差不齐,非常不均匀,因此,柔性的支护体系就会大打折扣。若是开挖面很不平整,就需要进行整理,把浮石、危石清除掉,但是这样也就扰动了围岩,对整体的受力情况也造成了影响。值得一提的是,在初期支护完成以后,衬砌模板台车也已经立好,但是此时却发现有些点衬砌厚度不够,若再去清理以便达到衬砌厚度的设计值,便会增加项目的危害性。
3、初期支护施工控制
Ⅰ-Ⅱ类围岩段初期支护由喷射混凝土、钢筋网、径向系统锚杆、钢格栅或工字钢共同组成。施工断面完成以后,初期支护便应紧随其后,以便形成一个封闭环,达到保证隧道质量安全的目的。初期支护施工控制的程序为:系统锚杆的施工;安装钢拱架以及面层钢筋网;喷射C20混凝土进行施工。在对系统锚杆进行施工之前,需要对岩面的情况进行检查,比如查看是否有松动的石块,还需查看初次喷射的混凝土是否有开裂、空壳的现象,如果有此现象,则需要处理好以后才能开钻。开钻之前需要先根据排列布孔以及设计密度确定好系统锚杆的位置。根据钢拱架或者称之为钢格栅的设计要求安装钢拱架,安装过程中要严格焊接施工以及下料。
4、二次衬砌施工控制
隧道的二次衬砌施工一般都是使用整体模板台车施工,争取一次成型,因而最好的施工方式就是使用配套机械化施工。二次衬砌的施工程序一般是:边墙的基础工作需要做好,对喷射的混凝土表面平整度进行检查,安置排水系统,对整体模板台车进行安装,设置并检查预留洞室,交通工程预埋施工需要做好,对二次衬砌混凝土进行浇注,确保混凝土的强度达到设计时的要求。要想将工程质量大大提高,消灭事故隐患,就要做到在二次衬砌的各项分工程施工前,经常进行细致认真的检查。
5、隧道光面爆破控制
工艺控制要点隧道光面爆破控制的要点一般包含以下几个方面:首先开挖轮廓线的划线精度要进行严格控制,在每一次进行全断面爆破以前,都要对开挖轮廓线进行精确测定,并以此为依据把所有的炮眼分别画出来。由于现场的围岩软硬程度以及整体性不同,以至于各类不同的围岩相应的炮眼间距也有所不同,并以此为据对炮眼的位置进行分布设置。其次,要对清孔以及钻眼的质量进行严格控制,在对开眼以及周边眼的位置进行设计时,需要以隧道开挖的断面尺寸为依据,并且使得前者与设计的炮眼位置不偏离,后者的偏离度不得超过5cm,向外的角度不得超过1~3度。技术人员必须在整个钻眼过程中进行现场指导,若发现与设计要求不相符的钻眼予以坚决否定,并督促重新进行钻眼,以此来保证钻眼的角度及位置满足对爆破设计的要求。
参考文献:
[1]李世辉.典型类比法-数据贫乏的一种人工智能方法.第八届全国人工智能学术讨论会论文集[M].杭州;浙江大学出版社,1994:41-46
[2]李世辉.隧道围岩稳定系统分析[M].北京;中国铁道出版社,1991.
[3]李世辉.隧道围岩稳定典型类比分析法[J].土木工程学报,1992,25(6):73-75. [4]高渠清.隧道和地下工程技术发展趋势及展望.科技动态报告文集铁路隧道及地下工程分册[M].1986.
作者简介:马超,民族满
关键词 隧道 险情预报 补救措施
一、 险情形成的原因
可判定隧道进口左线洞内ZK82+511~ZK82+517里程段目前很不稳定,经初步分析认为造成以上里程段变形的原因大致如下:隧道进口端地处浅埋地段,围岩主要为强风化泥灰岩、泥岩,灰红色,主要矿物成分为泥炭质,具灰泥质结构,薄-中厚层状构造。节理裂隙较发育,原岩风化剧烈,岩质稍软,完整性差,多呈碎石状,自稳性极差,成洞条件极差;进口段的隧道埋深很浅,且覆盖层土体自稳能力差,开挖中自然拱难以形成;隧址区地下水较发育,尤其是洞口段地下水渗漏严重,对基岩的承载力有较大削弱,使得初衬的承载力也不能充分发挥;07月09日,隧道左线中台阶开挖施工,爆破施工扰动对洞内初期支护的稳定性影响较大。
二、隧道施工质量控制
1、隧道施工监控量测
隧道施工的监控量测是施工管理中必不可少的中间环节,也是隧道施工、设计的组成部分。使用测量结果来修改设计并指导施工,可以预见险情和事故,从而能够立即采取补救措施,而且还能够适应隧道工程"新奥法"施工的要求,并对掌握围岩动态,评价围岩的稳定性、支护结构的安全性及合理性,确定支护时间、支护参数、支护结构形式等都有指导意义。隧道监控量测项目一般分为2种,一种是必须项目,即地质超前预报、拱顶下沉、周边位移、支护状态及地质观察;另一种是选测项目,包括拉拨力、支护、衬砌内为、锚杆轴力、围岩内部位移以及地表下沉等项目。
2、隧道开挖施工控制
根据"新奥法"施工的施工原理为指导,按照具体情况进行隧道的开挖。同时,施工要做好光面的爆破,但是真正做好光面爆破是一件比较困难的事。光面爆破想要做好就需要平整的开挖面以及尽量少的去扰动围岩,从而让围岩跟初期支护共同承受压力。若是开挖面不够平整,混凝土喷射的厚度就会参差不齐,非常不均匀,因此,柔性的支护体系就会大打折扣。若是开挖面很不平整,就需要进行整理,把浮石、危石清除掉,但是这样也就扰动了围岩,对整体的受力情况也造成了影响。值得一提的是,在初期支护完成以后,衬砌模板台车也已经立好,但是此时却发现有些点衬砌厚度不够,若再去清理以便达到衬砌厚度的设计值,便会增加项目的危害性。
3、初期支护施工控制
Ⅰ-Ⅱ类围岩段初期支护由喷射混凝土、钢筋网、径向系统锚杆、钢格栅或工字钢共同组成。施工断面完成以后,初期支护便应紧随其后,以便形成一个封闭环,达到保证隧道质量安全的目的。初期支护施工控制的程序为:系统锚杆的施工;安装钢拱架以及面层钢筋网;喷射C20混凝土进行施工。在对系统锚杆进行施工之前,需要对岩面的情况进行检查,比如查看是否有松动的石块,还需查看初次喷射的混凝土是否有开裂、空壳的现象,如果有此现象,则需要处理好以后才能开钻。开钻之前需要先根据排列布孔以及设计密度确定好系统锚杆的位置。根据钢拱架或者称之为钢格栅的设计要求安装钢拱架,安装过程中要严格焊接施工以及下料。
4、二次衬砌施工控制
隧道的二次衬砌施工一般都是使用整体模板台车施工,争取一次成型,因而最好的施工方式就是使用配套机械化施工。二次衬砌的施工程序一般是:边墙的基础工作需要做好,对喷射的混凝土表面平整度进行检查,安置排水系统,对整体模板台车进行安装,设置并检查预留洞室,交通工程预埋施工需要做好,对二次衬砌混凝土进行浇注,确保混凝土的强度达到设计时的要求。要想将工程质量大大提高,消灭事故隐患,就要做到在二次衬砌的各项分工程施工前,经常进行细致认真的检查。
5、隧道光面爆破控制
工艺控制要点隧道光面爆破控制的要点一般包含以下几个方面:首先开挖轮廓线的划线精度要进行严格控制,在每一次进行全断面爆破以前,都要对开挖轮廓线进行精确测定,并以此为依据把所有的炮眼分别画出来。由于现场的围岩软硬程度以及整体性不同,以至于各类不同的围岩相应的炮眼间距也有所不同,并以此为据对炮眼的位置进行分布设置。其次,要对清孔以及钻眼的质量进行严格控制,在对开眼以及周边眼的位置进行设计时,需要以隧道开挖的断面尺寸为依据,并且使得前者与设计的炮眼位置不偏离,后者的偏离度不得超过5cm,向外的角度不得超过1~3度。技术人员必须在整个钻眼过程中进行现场指导,若发现与设计要求不相符的钻眼予以坚决否定,并督促重新进行钻眼,以此来保证钻眼的角度及位置满足对爆破设计的要求。
参考文献:
[1]李世辉.典型类比法-数据贫乏的一种人工智能方法.第八届全国人工智能学术讨论会论文集[M].杭州;浙江大学出版社,1994:41-46
[2]李世辉.隧道围岩稳定系统分析[M].北京;中国铁道出版社,1991.
[3]李世辉.隧道围岩稳定典型类比分析法[J].土木工程学报,1992,25(6):73-75. [4]高渠清.隧道和地下工程技术发展趋势及展望.科技动态报告文集铁路隧道及地下工程分册[M].1986.
作者简介:马超,民族满