软弱围岩条件下的浅埋隧道施工研究

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在我国的铁路、公路、市政等工程建设中,经常会遇到浅埋偏压软弱围岩隧道。自上世纪八十年代以来,随着新奥法原理的推广应用,施工支护方式有了长足的改进,采取超前支护、钢架、径向锚杆,网喷混凝土等快速有效的支护措施,有效的增强了围岩的自稳能力,大大加快了施工进度,同时安全、质量也得到了强有力的保障。当前国内外各行业除施工方法、技术手段有较大进步,隧道施工中越来越重视超前地质预报工作,在本工程中采用了地质雷达进行施工期间的地质预测预报。本文结合韶山一号工程尖卜洞隧道群的施工实例,采用现场施工技术对策探讨、围岩测试分析、数值模拟分析和监控量测等研究方法,对软弱围岩公路隧道施工过程进行了研究,主要的研究内容有:1.首先明确了浅埋的定义,分析了软岩的地质特征和工程特性,对影响软弱围岩隧道的稳定因素作了较为全面的分析;2.根据软弱围岩公路隧道的特点,系统的总结了软弱围岩公路隧道开挖支护机理和施工方法。对目前软弱围岩公路隧道常用的开挖方法进行比较,认为两台阶法具有较大优点,在保证施工安全的基础上并能确保工程质量和工期。对软弱围岩隧道的支护,开挖后可采用锚杆、喷混凝土和钢支撑组成柔性支护予以控制。对于某些需要特殊处理的地段,在施工过程中可采用在隧道底部及时加设临时仰拱、管棚注浆及加设锁脚锚杆等方法以达到控制隧道变形的目的;3.详细分析浅埋隧道的的施工工艺及受力特性;建立尖卜洞隧道施工期的防坍塌措施与坍塌应急预案4.对施工过程进行了数值模拟,研究了塑性区变化情况、初期支护的内力、洞周围变形及开挖进尺和拱顶下沉关系。从数值分析的结果看,隧道施工选用的开挖支护方式是合理的。5.本文对隧道拱顶下沉、隧道周边位移收敛和衬砌内力进行了监控量测,以此来反馈隧道开挖和支护施工过程是否合理,同时也验证了数值模拟的可靠性。本文以实际工程为研究对象,并将研究成果运用到工程实践中,产生了较为显著的经济效益和社会效益,对类似工程具有一定的参考价值。
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