隧道开挖方式范例(3篇)
隧道开挖方式范文
关键词:水利隧道工程;洞身开挖;衬砌施工;方法;应用
隧道工程是我国社会经济发展的主要形式,是土木工程的分支,和水利水电工程的建设相辅相成,洞身开挖与衬砌施工是水利隧道工程施工的重要形式,深刻影响整个水利隧道工程的施工质量。但是从当前发展实际情况来看,洞身开挖与衬砌施工在具体实施中会受到外界环境因素的影响出现隧道变形和坍塌等问题,这些问题严重制约了水利隧道工程的施工建设质量。因此,文章结合某水利隧道工程施工建设实际情况,就该工程中洞身开挖与衬砌施工方法的应用问题进行探究。
1水利隧道工程洞身开挖的主要应用形式
隧道是修建在地面以下的通路和空间,具体内涵是以某种用途为设计要点,在地面下使用规范的方式,按照规定尺寸和形状设计出来的洞室。水利隧洞工程是土木工程的重要组成,伴随人类社会的进步发展,隧道工程不仅被利用在水工隧洞中,也开始被人们应用到上下水道、输电线路等大型管路通道中,在多个领域得到了广泛的应用【1】。
1.1台阶开挖技术形式
在水利隧道工程施工中,施工单位需要根据施工场地的实际情况来选择适合的洞身开挖技术开展施工。其中,台阶开挖技术形式十分适合被应用到地势结构复杂的水利隧道工程中。在具体施工中施工人员需要对施工地点开展必要的保护措施,通过台阶的方式来对石土方进行挖掘,在挖掘的过程中施工人员还需要对台阶的高度做出全面的控制,将台阶的长度控制在50m到80m之间,形成围绕环型,从而更好的提升水利隧道工程的施工质量【2】。
1.2光面爆破技术形式
水利隧道洞身开挖深受外界多个环境因素的影响,在外界因素的干扰下容易出现变形、坍塌的问题。在水利隧道工程施工的过程中施工人员还需要对隧道洞身本身所使用的技术形式进行全面的分析。从实际应用情况来看,爆破施工技术也是水利隧道工程施工中的常用技术形式,在应用这项技术的时候需要做好施工现场保护工作,从中心地开始光面爆破工作。在实施爆破操作的时候需要预留相应的核心土层岩柱,将土层岩柱的高度设定在5m左右,预留厚度在70cm到100cm之间【3】。
2水利隧道工程衬砌施工技术的应用形式
2.1测量放线中的应用形式
在基本渠坡建设完成之后需要施工人员在施工现场开展全方位的测量工作,在实施测量操作的时候施工人员要注重保持测量线之间的水平高度,即将水平高度控制在2.6m左右,将测量线之间的间隔距离控制在9m左右。另外,在隧道测量放线工作中施工人员需要在适合的位置设定高程点,并通过对高程点的合理利用来提升衬砌施工质量。
2.2工程养护应用形式
混凝土材料水利隧道工程衬砌施工的常见技术形式,在使用这类材料施工之后施工人员还需要做好施工现场的后期维护管理,严格关注和把控混凝土振捣、混凝土密实处理工作。在实施养护操作的时候施工人员可以利用喷雾的形式来完成混凝土表面的保护工作,使混凝土表面始终保持湿润的状态。
2.3一次支护中的应用形式
水利隧道工程施工量和施工规模庞大,所涉及的施工环节也比较多,一次支护就是一项重要对施工环节。在实施一次支护的时候要求施工人员能够应用先进的施工设备来将工模运输到施工现场,对工模实施全面的剪裁,而后完成铺设工作,并做好支护边缘的压实处理【4】。在实施一次支护施工操作的时候需要施工人员严格按照规范的标准来控制土层面层之间的间隔距离,一般每一个土层面间的距离为10cm,最大程度上避免发生干扰的现象。在水利水电隧道一次支护过程中,施工人员要对每一个土层进行全面的连接。在实施土层连接和一次支护施工操作的时候还需要安排专门的人员来完成连接操作,一般情况下双缝连接是一次支护施工的常用连接形式。在连接施工结束之后,施工人员还需要在连接地点开展后续的打孔工作,并在打孔操作中检验其质量是否合格,避免出现质量相对较差的工程【5】。
3某水利隧道工程施工建设的实际情况
文章所研究水利隧道工程的总体程度为10.932千米,工程的等级设定为一级,正线施工为单数,限制倾斜坡度为12%,最小曲线半径为120mm,牵引线为内燃线,牵引质量为1350吨。隧道工程项目包含笔架山二号隧道、北衙隧道。北衙隧道是整个工程施工的难点,在施工中隧洞全程会涉及到两个施工横洞,长度分别为190.54m和695.79m。
3.1地形地貌
二号隧洞为中山地貌,出口端位于中山峡谷区域,地势呈现出左边高右边低的特点,进出口端陡峭,地面高程为1980m到2370m。,隧洞的高度差为390m,洞身地段比较平缓,起伏坡度在10度到25度之间。北衙隧道为溶蚀、剥蚀构造的中山地貌,进出口位于中山峡谷地貌区。地势左边高右边低,自然坡度在30度到50度之间,高程范围在2000m到2500m之间。地区周围交通便利,但是洞身和出口端的交通不够便利【6】。
3.2地质
隧道所在区域为第四系全新统滑坡堆积、崩积、错落堆积的地貌,在整个区域范围内分布了比较多类型的土质。隧道所在区域地震峰值的加速度为0.2g。测试地区多数沟槽属于季节性水流,区域范围内没有出现大面积的地表水体,地表水质会对混凝土带来腐蚀。地区范围内存在的不良地质包含滑坡、错落、岩堆、泥石流、岩溶。
4文章所研究水利隧道工程洞身开挖方案的选择和设计
4.1水利隧道洞口施工方案
隧道洞口段按照短进尺、弱爆破、强支护、频测量的原则来开展施工,在施工的过程中还需要及时做好洞口边坡防护和洞顶截排水设施的安排。
4.2正洞洞身的开挖施工
整个工程三级围岩结构采取了全断面开挖的模式,在断面开挖的过程中采用了多功能台架配合人工手持风钻钻研的开挖模式,所有全面光面爆破一次成型。四级围岩采取了台阶法开挖形式,上下台阶采用了多功能台阶和人工手持风钻配合的爆破形式。
4.3装渣运输方案
整个标段隧道除了车场滩斜井、一号斜井之外的其他正洞好辅助坑道都是用了无轨运输模式,单线采用了装载机装渣,双线采用了挖掘装载机装渣。自动卸载车辆会将工程多余的残渣运输到垃圾场之外到地区。正洞隧道出渣专门使用了装载机设备,汽车在将废弃料运输到斜井井底的渣场之后还需要通过转运措施来将其运送到矿车上,在斜井提升机的作用下将其运输到废弃渣栈桥之外的地方。
5文章所研究水利隧道工程衬砌施工技术
5.1初期支护施工方案
基于地区的地质环境特点,文章所研究水利隧道工程在建设的初期阶段就配合使用多个类型的台阶和人工风钻孔、锚杆、立拱架来完成材料的喷灌。在整个工程开挖施工之后还需要在初期阶段做好必要的封闭围岩管理工作。
5.2仰拱填充、结构防水、二次衬砌施工
仰拱和隧底施工在隧道底部开挖支护完成之后进行,在完成这项工作之后还需要施工人员能够对现场施工做出必要的指导,从而保证施工过程中的交通不间断。排水盲管和防护板会采用专用作业台架和人工铺设的结合作用模式,拱墙衬砌采取12m液压模板台车完成整体全断面的衬砌施工,混凝土被运输到搅拌站完成生产加工。
5.3水利隧道工程施工设施的配备
第一,施工排水方案。顺坡开挖隧道排水采取的是顺坡自然排水的形式,在具体实施操作的时候仅仅在开挖面和仰共区间来设置抽水设备,将施工过程中产生的废水抽到成型的水沟内部,沿着自然顺坡排出到隧道外的污水池中,由专业人员处理污水池中的污水,在处理达标之后将其对外排放。后坡开挖隧道排水主要采取的是潜水泵紧跟开挖作业面的形式,在隧道洞内部会设置移动水厂,开挖作业面所涉及到水会被抽送到移动水仓内部,借助移动水仓中的抽水机将水抽送到洞口或者顺坡地段,而后引导洞外的污水处理池中,经过一系列的处理之后最终排放出来。第二,施工现场的通风方案。在文章所研究的水利隧道工程中采用独头压入的通风方式,根据施工现场的实际情况综合选择应用巷道式通风方案和接力通风方案。第三,不同地址地貌施工方案的制定。在水利隧道工程施工中对于断层破碎带、软弱围岩地段、洞口浅埋地段要做好前期地质预测预报工作,按照短进尺、强支护、弱爆破和分布开挖操作的原则来组织施工人员开展施工。对于碳质板岩变形较大的地段则是需要做好前期阶段的地质勘查预测和监督控制工作,根据监督控制的结果来开展超前支护施工,提升水利隧洞工程的初期支护强度和刚度。第四,水利隧道工程的超前地质预报和监督测量。①超前地质预报。不同地质、水文环境下水利隧道施工所面临的情况不同,为了能够确保水利隧道工程施工的顺利进行,需要施工人员做好隧道超前地质预测预报工作。在工作预报中常用的预报方式有地质素描、地质调查、地质雷达、长距离地质超前预报、炮眼超前钻孔预报等。②监督测量。在水利隧道工程的过程中需要做好洞内外观察、地表下沉和水平监测工作。在施工的过程中为了能够更好的反映出围岩支护结构的变形情况,可以使用无尺量测量方式来测量拱顶下沉情况,在监测之后还需要综合整理监测数据信息绘制拱顶下沉、水平位移参数曲线,并由施工人员应用先进的学科知识对隧道工程初期阶段的时态曲线开展回归分析。第五,机械化配套方案的实施。①钻爆作业线。在水利隧道工程施工的过程中选择使用多功能作业架实施光面爆破施工。②装运作业线。无轨运输使用侧卸载机装渣设备,配合反铲完成施工。有轨运输斜井使用反铲装渣,卷扬机牵引矿产运输车运输。③喷锚施工。在实施喷锚施工作业的时候要使用到多功能作业台架、风动打锚杆眼。④衬砌作业。在隧洞外设置专门的混凝土自动化计量拌合站来生产混凝土,使用12m的液压模板台车完成衬砌施工,并使用专门的运输车辆来完成混凝土运输。
6结束语
文章结合某水利隧洞工程施工发展实际情况,从洞身开挖和衬砌施工方式应用两个角度着重分析了优化隧道工程施工的具体对策,根据不同围岩等级来采取不同的开挖方式,开挖之后还需要及时做好初期支护封闭围岩和二次衬砌处理,从而使得整个工程施工能够达到预期的衬砌施工效果。
参考文献
[1]祁成恩.隧道工程洞身开挖与衬砌施工方法的应用[J].农业科技与信息.2016,(20):150+152.
[2]李英杰.隧道工程洞身开挖方案与衬砌施工方法的应用[J].常州工学院学报,2010(05):11-15.
[3]欧阳结新.公路隧道洞身开挖与支护的多机种机械化作业模式与集成研究[D].重庆交通大学,2015.
[4]王新增.新奥法在岭南高速公路隧道施工中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2007,(010):48-50.
[5]惠波.新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用[J].工程技术研究.2018,(04):35-36.
隧道开挖方式范文篇2
关键词:小间距;隧道;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码:A
0前言
小净距隧道双洞的中间岩柱宽度介于连拱隧道和分离隧道之间,一般小于1.5倍隧道开挖断面的宽度。隧址区为山岭重丘区,受地形的限制路线分幅展线十分困难,在这种情况下,小净距隧道显示出了优势,与分离式隧道型式相比,隧道两端接线的长度大大缩短,与双连拱隧道相比,简化了施工工序,节约了工程工期和造价。
1工程概况
1.1地理位置
水涧山隧道位于广东博深高速公路珠海段第四合同段内,设计为双洞六车道,隧道左线起讫桩号ZK29+471~ZK32+400,长2929m,右线起讫桩号YK29+495~YK32+401,长2906m。
1.2工程地质及水文地质
水涧山隧道位于低山地貌区。地层岩性主要由坡残积土层、白垩系下统白云嶂组熔结凝灰岩及其风化层组成。隧址区岩性单一,未发现区域性断裂构造通过,未发现有毒有害气体、放射性等不良地质存在,属较稳定地块;但局部存在浅埋、偏压、波速异常带等。地下水主要为基岩裂隙水,以潜水为主,局部为承压水,水量较丰富。
1.3结构类型
按新奥法原理采用复合式衬砌,初期支护采用锚喷支护,在洞口段辅以型钢拱架、钢格栅和超前小导管(钢插管)超前支护,二次衬砌采用曲墙式、防水等级S6混凝土模筑衬砌,在初期支护和二次衬砌之间铺设无纺布+PVC防水板作防水层。
1.4工程特点
隧道为双洞六车道,隧道单洞最大开挖宽度16.78m,左、右线隧道(面向路线前进方向分左右)的线间距最小处约20m,最大处约30m,最小开挖净距为7m,隧道开挖后的净距小于隧道1倍开挖宽度。洞口段均存在不同程度的浅埋偏压现象,其中隧道右线洞口端尤为突出。
1.5施工重点、难点
隧道进出口洞口段地形呈南高北低走向,坡率约为50°~70°,右线进口段30m范围埋深仅有2~13m,出口段40m范围内埋深约为3.5~15m洞顶覆盖层为松散欠密实粘土、亚粘土和节理裂隙极发育、风化程度高软质岩层,综合以上情况,洞口段存在明显的浅埋、偏压;断裂宽约2~3m的断层,隧道中部轴线存在350m左右近似平行展布、南北水平走向、断裂宽约0.5~0.8m的岩性接触带引起的构造破碎带;同时,左右线隧道线间距过小、同步掘进施工干扰大也是控制隧道施工的不利因素;另外,防大变形、防坍方、冒顶也是本工程的难点。
2隧道施工总体安排
水涧山隧道采用由博罗端向深圳端单向顺坡掘进方式进行施工,反坡排水,采用钻爆法独头施工,汽车运输,压入式通风,掘进长度超过2km后采用巷道式通风。原则上右线先行施工,左右线掌子面错开1~2倍洞径后,平行作业。
进场后立即进行便道拉通、场区平整工作,洞顶边仰坡、反压护拱、偏压挡墙、地表加固、截排水设施及模拟洞门完成后在洞门处施作一临时洞门,即沿开挖轮廓线开挖一槽口,嵌入钢拱架,并与洞外所立的钢拱架连成一体,喷混凝土使之成为一个整体,临时洞门的施作可以保证挂洞成功,做到早进晚出。
总体施工顺序:洞顶边仰坡锚喷支护(反压护拱、偏压挡墙及钢花管注浆地表加固处理)洞口施工洞身开挖、支护防排水施工洞身二次衬砌洞内附属工程。
3小净距隧道洞身开挖及支护
水涧山隧道根据围岩地质情况和施工条件采用不同的施工方法和作业方式。水涧山隧道Ⅱ~Ⅴ级围岩施工方法对照表如表1所示。
表1水涧山隧道Ⅱ~Ⅴ级围岩施工方法对照表
3.1Ⅴ级围岩段
3.1.1施工方法及施工顺序
水涧山隧道按“小断面、短进尺、强支护、弱爆破、早封闭、勤量测”的方式掘进,Ⅴ级围岩洞身开挖双侧壁导坑法施工,每次开挖循环进尺控制在50cm,先开挖隧道两侧导坑,并及时施作导坑四周锚网喷初期支护,导坑超前长度根据现场地质情况并结合具体施工情况确定,控制在30~50m。正洞上部开挖要比导坑滞后15~20米,开挖完成后及时施作初期支护,使其封闭成环,确保结构的稳定。土层段采用人工辅助风镐开挖,石层段采用松动爆破开挖。
施工方法见图1。
双侧壁导坑法开挖、支护施工顺序:Ⅰ主洞拱部超前管棚或小导管注浆Ⅱ侧导洞超前小导管注浆1、3侧导洞上断面开挖Ⅳ侧导洞上断面初支2、4侧导洞下断面开挖Ⅵ侧导洞下断面初支5主洞上部开挖Ⅲ主洞上部初支6主洞下部开挖Ⅴ主洞下部初支ⅤⅡ浇筑主洞仰拱ⅤⅢ模筑二次衬砌。
对于软弱围岩、浅埋偏压地段及断层破碎带地段,开挖前先作好长管棚、小导管注浆或钢插管措施,开挖过程中加强超前地质预报,提前掌握掌子面前方的地质、水文条件,便于及时采用应对的技术措施。
图1双侧壁导坑法施工方法示意图
3.1.2洞口段Ⅴ级围岩开挖辅助措施
(1)控制爆破用药量,减少对洞身周围围岩的扰动。
(2)对暴露围岩及早封闭,洞身开挖后进行找顶清除洞顶危石,并用喷射混凝土进行初喷,初喷厚度为4cm。然后立拱架、施打锚杆、挂网后进行复喷。
(3)为了防止下部开挖时出现拱部崩塌,在上部支撑的拱脚处设置纵向槽钢托梁,并设锁脚锚杆锁定。
(4)仰拱及填充混凝土施工:在进行洞下部开挖完后,每10m浇筑一次仰拱混凝土。
3.2Ⅳ级围岩
Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖,开挖前先作好φ42超前小导管,然后在小导管的掩护下开始洞身半断面开挖。利用半断面多功能作业台架,人工钻爆开挖,采用弱爆破,反铲配合装载机装渣,自卸汽车出渣。开挖后立即初喷混凝土,出完渣及时施作初期支护。
循环进尺控制在0.75~1.0m,台阶长度25~40m,上半部高度为6m。开挖轮廓测量放样时按8~12cm预留开挖沉降变形量,具体按实际围岩作适当调整。洞身开挖后立即进行找顶清除洞顶危石,并进行初喷,初喷混凝土厚度为3~5cm。出碴完毕后进行打锚杆、挂网和复喷。
施工步骤:上半断面拱部开挖上半断面初支下半断面开挖下半断面初支浇筑仰拱二次衬砌。
3.3Ⅱ、Ⅲ级围岩
Ⅱ、Ⅲ级围岩洞身开挖采用全断面光面爆破施工,一次钻孔,一次爆破成型。采用全站仪导向,凿岩机钻孔,非电毫秒雷管引爆,乳胶炸药爆破,每循环炮眼深度为3.5m,循环进尺为3.0m。洞身开挖后立即进行凿顶清除洞顶危石,并进行初喷,初喷混凝土厚度为3~5cm,出碴完毕后进行打锚杆、局部挂网和复喷至设计厚度。Ⅲ级围岩开挖轮廓测量放样时按8cm预留开挖沉降变形量,Ⅱ级围岩因围岩完整性(RQD>90%)及围岩基本质量指标(BQ>450)不作预留。
4隧道监控量测
因水涧山隧道具有明显的浅埋、偏压、小间距特点,施工难度及复杂性也比一般隧道要大,因此在施工监测中采用信息化技术。根据监测结果,及时修改施工方案,调整支护参数,采取补强加固措施,以保证整个隧道监测工作始终处于监控状态。
5小净距隧道浅埋、偏压地段施工的几点看法
水涧山隧道因其净距小,先行洞室与后行洞室相互影响关系密切、如何保证后行施工洞室对先行洞室的施工影响以及维持围岩的稳定状态与结构安全构成水涧山隧道工程施工技术的核心部分,也是隧道施工的重点和难点。
(1)选用小净距隧道施工工法,保证单个隧道的施工安全,后行隧道开挖、支护在先行隧道掌子面距离后行隧道暗洞口35m后组织施工。
(2)针对小间距隧道的围岩条件及净距变化情况,选取合适的进洞方案和施工方法,确定科学、切实可行的安全距离,发挥信息化技术的优势和作用,及时有效调整和修改施工方案和作业程序。特选取水涧山隧道左、右线三组典型断面施工影响及处理方法进行分析(见表2)。
表2水涧山隧道左右线施工影响断面分析表
(3)隧道进洞施工前先完成洞口的地层作加固处理、临时支护及其他承载结构,提高围岩自身承载能力,增强岩体对结构的弹性抗力,改善结构的受力条件,为隧道掘进创造有利条件,保证隧道日后营运安全。
(4)按短进尺、早封闭、强支护、弱爆破的原则进行施工,做好隧道的初期支护工作,采取低预应力对穿式钢锚管、全断面注浆、双层超前短管棚和架设钢构支撑等加强支护措施,保证施工及结构安全。
(5)应依靠信息化技术支持平台,采用地质雷达、TPS等超前地质预报先进设备,传统的监控量测手段与信息化技术结合应用,采用纵波传递测速仪、传感应变片等仪器设备和先进可靠的计算软件,及时、快速、准确地反馈信息,改善施工安全状态,指导施工。
6结束语
水涧山隧道在参考借鉴既有相对成熟的小净距隧道施工经验的基础上,结合本隧道的自身特点及围岩实际,总结出适合本隧道施工的施工方法和工艺,采用了低预应力对穿式钢锚管加固岩柱,传统监测方法与信息化技术相结合,贯穿于小净距隧道施工的始终,解决了水涧山隧道净距小、不良地质地段、洞口段浅埋偏压较严重的复杂综合性的技术难题,保证隧道全线施工零事故,提前1.5个月实现隧道贯通,节省工程投资近50多万元,有效地修正和补充了现有的小净距隧道施工技术,为以后类型相仿的小净距隧道施工提供可借鉴经验。
隧道开挖方式范文
【关键词】隧道工程;围岩变形;影响因素
1工程概况
某隧道工程属于长大双线隧道,其上行线单洞长度为4030m,下行线单洞长度为4070m。隧道走向为南北方向,隧道开挖段面积为92m2,最大埋深超过了500m。隧道工程穿越的主要地层为河口群上岩组,穿越不良地质体较多,地质环境十分复杂,施工难度较大。该隧道工程在施工中,根据围岩条件,采取了不同的施工方法,在Ⅴ、Ⅵ级围岩中,围岩应用的是台阶法,在Ⅲ、Ⅳ级围岩中,应用的是全断面法。围岩初期支护为喷锚支护。在围岩软弱地带中,搭设钢拱架,围岩二次支护方式为复合式衬砌。
2应用有限元模拟法分析隧道围岩力学特征
2.1隧道工程施工中围岩塑性区变化分析
选择隧道工程下行线K106+700断面作为隧道围岩力学特征试验的研究对象,研究方法主要为有限元模拟法,通过有限元法对围岩物理力学指标进行数值模拟,最终获得不同岩石弹性模量、容重、内摩擦角、泊松比等力学指标数值。通过数值模拟与有限元网格分析,可以获得模拟计算结果,结果证明,在进行隧道开挖的初期阶段,因对围岩平衡造成破坏,受应力重分布的影响,围岩力学条件出现快速恶化,其中在塑性区,围岩变化程度最大。围岩变形突变的发生,让围岩处于一种不稳定状态。在采取喷锚支护措施后,围岩力学条件发生改善,其塑性区变化范围缩小,围岩变形逐渐趋于稳定,如下图1,为隧道工程二次衬砌后为围岩塑性区示意图:
图1隧道工程二次衬砌后为围岩塑性区示意图
2.2隧道施工过程中围岩变形
通知研究与数据测量发现,在隧道工程施工过程中,可以将围岩变形分为三个不同的阶段,分别为急剧变化阶段、缓慢增长阶段与基本稳定阶段。在该隧道工程施工过程中,急剧变化阶段主要发生在断面开挖之后的10d之内,在距离开挖面20m范围内,采取爆破方式进行掌子面爆破开挖,导致围岩发生急剧变形,在急剧变形阶段,其围岩变形量占围岩总变形量的一半以上。且在此阶段中,工程围岩喷射混凝土强度没有达到一定强度,且受开挖影响,对围岩原本的平衡造成破坏,存在着应力重分布效应。在施工工序影响下,围岩变形表现十分剧烈,主要表现为振荡加速趋势。随着喷射混凝土强度逐渐增加,混凝土硬化与初期支护系统作用发挥,对围岩变形进行了限制,围岩变形进入到缓慢增长阶段,其变形逐渐变小。在围岩基本稳定阶段时,开挖面与断面距离一般已经超过了两倍洞径,隧道开挖中的空间效应影响基本消失,围岩变形速度逐渐趋于平稳,最终获得再平衡。
3隧道施工影响围岩变形的因素分析
3.1隧道开挖方式与方法对围岩变形的影响
在进行隧道工程施工时,隧道开挖后会对围岩原本的平衡造成破坏,应力场的改变,导致其应力重新分布,寻求再平衡。由此,隧道工程的开挖方式是选择非爆破技术与爆破技术,隧道工程开挖方法是选择分部开挖法或全断面开挖,对围岩的应力状态都存在着直接影响,其影响的主要表现为位移场的变化。在本工程Ⅴ、Ⅵ级围岩中开挖方式采取的是台阶法,在台阶法开挖过程中,上半断面在收敛变形后,逐渐趋于稳定,而下半断面开挖,会造成在上半断面扰动,并会伴随着收敛出现变形突变,变形突变幅度大小与断面瞬间所出现的收敛突变存接近,但其数值并不大。在隧道工程开挖过程中,针对同一类型的围岩,采取台阶法与全断面开挖方法对围岩变形的影响程度不同,围岩中全断面开挖较之台阶法所引起的变形相对较小。采取台阶法进行隧道开挖,在开挖过程中,上台阶围岩会受到两次扰动。
3.2支护结构对围岩变形的影响
采取支护措施,支护结构发挥作用,可以减小塑性圈范围。隧道工程支护结构建立,对围岩的应力与变形存在着直接影响。通过支护系统,限制隧道开挖围岩变形,减少围岩变形。
3.3邻近施工对围岩变形的影响
在隧道初期支护之后,围岩变形逐渐趋于稳定,此时的围岩处于一种相对稳定状态。在隧道后期施工过程中,如进行隧道侧壁开挖等作业,会对围岩变形造成影响,围岩变形的特征主要表现为小幅震荡。
3.4施工工序对围岩变形的影响
隧道工程施工工序是影响围岩变形的主要因素。在隧道施工中,其主要工序包括隧道开挖、初期支护、仰拱设置、隧道二次衬砌等。通过研究发现,在隧道开挖过程中,围岩变形已经产生,其变形幅度约占总体变形量的30%,在初期支护施工后,虽然对围岩变形发挥了一定的抑制作用,但围岩仍存在着40%左右的变形。通过设置仰拱,缩小隧道变形,此时,围岩变形量约为20%,经过隧道二次衬砌施工后,围岩变形逐渐稳定,变形量低于10%。在隧道施工之后,围岩重新进行稳定状态。
4结语
在隧道工程施工过程中,岩体开挖,会对围岩平衡状态造成破坏,应力场的变化会引起岩体应力重新分布,从而出现围岩变形等问题。本文结合工程实例,通过有限元模拟法证明了隧道施工会对围岩变形造成较大影响。影响隧道围岩变形的主要因素包括开挖方法、支护结构的选择、邻近施工与施工工序等。在进行隧道施工中,需要根据其地质情况,分析围岩变化程度,从而采取对应措施,保证隧道工程施工的综合效益。
参考文献:
[1]肖君瑞.明垭子隧道围岩变形及合理支护结构的研究[D].长安大学,2010.
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病案室下一步工作打算范文【摘要】随着科学进步,计算机网络进入病案管理势在必行,这也是提高病案信息资源开发和利用质量的重复手段。它可以为病案信息开发创造优越的条件,使..