黄土隧道围岩变形规律

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ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

2013年第5期0引言

近些年来，甘肃省经济发展迅速，但是发展经济的前提，交通必需先发展。随着高含水率黄土隧道修筑的增加，施工中出现了一些问题，许多学者作了大量的研究。采用隧道理论计算与现场监控量测相结合的方法，为隧道安全施工提供了重要保证，进一步优化了初期支护和二次衬砌的参数，提高了施工速度和质量。本文以石羊岭隧道为工程依托，通过MIDAS/GTS 数值计算和现场监控量测，对隧道留核心土施工法施工过程进行数值计算，并与现场监控量测数据对比，得出留核心土施工法施工对石羊岭隧道开挖比较合理[1-3]，为高含水率黄土隧道施工积累经验，研究具有一定的参考价值。

1工程概况

石羊岭隧道位于定西市安定区。隧道全长1288m ，隧道起点端里程桩号K6+232，隧道终点端里程桩号K7+520，洞体最大埋深约123.7m ，位于K6+824.3m 处；进出口均位于黄土冲沟，距乡村公路较近，交通便利。

隧道位于临县境内黄土梁峁区，隧址区（Q 3eol ）黄土大面积覆盖，微地貌为黄土残梁、黄土陡坎，隧址区走向近东北向，山梁顶部较平缓，山梁两侧为冲沟，山坡为中陡坡。

石羊岭梁隧道进口段围岩由第四系上更新统（Q 3al+pl ）粉质粘土组成，其状态为坚硬-硬塑，松软结构，地下水出水状态为滴渗水，围岩级别Ⅴ级。岩体较破碎，含水率高，稳定性差，开挖后易坍塌，侧壁不稳定，需加超前小导管，本文用于数值计算的目标断面为K6+450，隧道埋深70m 。

计算所采用的断面初期支护采用型钢混凝土联合支护，C25喷射混凝土、I20a 型钢、钢筋网联合支护，对于Ⅴ级围岩需在顶部做超前小导管，采用准42超前小导管，长3m ，混凝土喷层厚度为0.3m 。

2隧道施工过程数值模拟

2．1模型建立2．1．1约束的确定

依据圣维南原理、有限元计算误差和工程的要求，选取的计算范围为3～5倍洞径，但当超过5倍洞径，位移一般控制在5%以内，误差较小。

2．1．2钢拱架力学模拟

运用等效的方法考虑时，采取抗压刚度相等的原则，并用钢架的弹性模量折算给喷射混凝土，简化初期支护，计算为：

E=E 0+

S g ×E g S c

上式中，E 为折算后混凝土弹性模量；E 0为原混凝土弹性模量；S g

为钢拱架截面积，E g 为钢材弹性模量；S c 为混凝土截面积。

因此模型尺寸长×宽=100m ×84m 。模型地面为无约束自由面，四周采用横向变形约束条件，底部采用竖向约束条件。计算中土体采用摩尔—库仑准则，初期支护采用C25混凝土材料，厚度0.3m 。初始应力场仅考虑土体自重应力场，忽略地层的地层构造应力。整个模型共个363节点，共1263单元。地层采用平面单元，初期支护采用梁单元[4-5]，计算模型见图1。2．2参数选取

根据工程地质勘察报告，数值计算采用的参数见表1。

表1

模型计算材料参数

Table 1Physical and mechanical parameters of model materials

2.3

现场开挖过程模拟

依据现场施工方案，留核心土法施工模拟，先开挖上半部分，再开挖核心土，最后开挖下半部分，在开挖时荷载释放系数为0.6，初期支护阶段荷载释放系数为0.4。2.4数值模拟结果分析

2.4.1隧道围岩竖向位移分析

（a ）开挖上台阶竖向位移云图

（b ）开挖核心土及下台阶竖向位移云图

图2围岩竖向位移云图

Fig.2Vertical displacement contours of the surrounding rock,

黄土隧道围岩变形规律分析

辛纯涛吴勇

（甘肃省交通科学研究院有限公司，甘肃兰州730050）

【摘要】结合石羊岭隧道工程，对高含水率黄土隧道开挖支护后围岩变形进行了研究。利用Midas/GTS 有限元分析软件，建立了有限元计算模型，分析了石羊岭黄土隧道开挖支护后的位移场，并与现场监控量测数据进行了分析对比，得到了黄土隧道的围岩变形规律，给出了合理的支护方案。结果表明：留核心土施工法适用于此隧道，并从开挖过程得到隧道位移分布及影响范围；从现场监控量测数据可以得出，变形经历三个过程，最终处于稳定状态。数值计算结果与现场监测数据基本一致，并得到初期支护与二次衬砌间隔的时间为25天。

【关键词】黄土隧道；MIDAS/GTS 数值计算；现场监测；围岩变形

作者简介：辛纯涛（1986—），男，助理工程师，主要从事隧道检测及岩土数值计算。

图1隧道计算模型

Fig.1Computation model of the

tunne

名称密度

(KN/m 3)弹性模量

(MPa)粘聚力

(KPa)内摩擦角

(°)泊松比

层厚

(m)黄土18.50534.420.050.3100喷射混凝土24.0015000--0.20.3小导管

78.50

20000

-

-

0.3

4.5

○科教前沿○78

隧道变形监测方案-新

隧道变形监测方案 1、目的 为明确隧道内变形观测的作业内容，规范技术细节及作业程序，总结隧道结构变形规律，为隧道结构维修养护提供依据，指导津滨轻轨隧道变形观测工作进行，从而保证行车安全，特制订本预案。 2、适用范围 2.1适用于津滨轻轨隧道变形观测的相关工作； 2.2线桥室从事变形观测的相关工作人员须依据本方案开展各项变形观测工作。 3、职责分工 隧道变形工作由线桥室主任及安技主管进行监督指导，桥梁维修主管负责变形观测工作的全面管理与协调，桥梁检测工程师协同隧道工程师、桥梁维修工程师负责隧道变形观测的相关技术工作，并由桥隧检测工区负责具体实施。 4、参考依据 《建筑变形测量规程》 《地下铁道、轨道交通工程测量规范》 《地下铁道工程施工及验收规范》 5、变形观测工作内容 5.1隧道沉降观测 监测隧道结构的沉降，主要是监测隧道结构的底板沉降，实质上是对道床的监测，主要包括区间隧道的沉降监测以及隧道与地下车站交接处的沉降差异监测。运营测量采用的坐标系统、高程系统、图式等与原施工测量相同。 5.1.1监测基准网 监测基准网是隧道沉降监测的参考系，由水准基点和工作基点构成，网形布设成附合水准路线或沿上、下行线隧道布设成结点水准路线形式，采用国家二等水准测量的观测标准进行。水准基点采用隧道线路两端远离测区的国家II等水准点，在沿线车站内和联络通道处布设工作基点，每个车站布设4个工作基点，联络通道处布设2个工作基点，水准基点与车站内、联络通道处工作基点共同构成监测基准网，如图1所示。基准网的高程值由国家水准点引入，每季度校核一

次，分析工作基点的稳定性；然后，再通过车站内两侧的工作基点，采用附合水准路线对每段隧道结构进行沉降观测。 图1 监测基准网示意图 5.1.2沉降监测点 津滨轻轨地下结构由明挖段和盾构组成，明挖段沉降监测点按施工浇筑段每段设4个点，分别布设在左右两侧墙上。具体布置见图2。 图2 明挖段沉降监测点布置示意图 为方便以后长期的位移监测工作，隧道内沉降监测点布设在隧道中线的道床上，隧道直线段每隔30m设一个测点，曲线处根据曲线半径大小设置测点间距，半径为400m曲线处每隔12m设一个测点，半径为800m曲线处每隔18m设一个测点，半径为2000m曲线处每隔30m设一个测点。具体布置见图3。

基于分数阶算子灰色理论隧道围岩变形预测

第19卷 第4期 中 国 水 运 Vol.19 No.4 2019年 4月 China Water Transport April 2019 收稿日期：2018-12-01 作者简介：刘鹏程（1992-）男，贵州大学土木工程学院 硕士生。 通讯作者：包 太（1972-）男，贵州大学土木工程学院 教授。 基于分数阶算子灰色理论隧道围岩变形预测 刘鹏程1 ，包 太1 ，蔡 科2 ，刘子利1 ，汪增超3 ，宋文婷1 （1．贵州大学 土木工程学院，贵州 贵阳 550025；2．中核华泰建设有限公司，广东 深圳 518055； 3．黄河勘测规划设计有限公司，河南 郑州 450003） 摘 要：采用新奥法开挖隧道时围岩应力产生重分布，对隧道围岩的变形进行监控量测是必不可少的内容。这些数据也影响着接下来的工况实施，需要对现场监控数据进行有效的处理才可以有效预测。为了避开一些复杂的地质因素、围岩力学效应等较难确定的因素，采用分数阶算子灰色理论进行数据处理。介绍了分数阶算子灰色理论的基本原理与操作步骤，基于传统的GM（1，1）模型，引入分数阶精确调节累加数的数量级，以此建立分数阶算子灰色预测模型。以工程实例为研究背景，对不同模型下隧道围岩位移的预测结果进行对比分析，结果表明，分数阶算子灰色预测模型优于经典GM（1，1）模型，其模拟精度有明显的提高，能满足实际工程的需求。 关键词：围岩位移；变形预测；分数阶算子；灰色模型 中图分类号：U456.3 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）04-0084-03 一、引言 近年来，随着我国交通建设的发展，公路隧道的数量也迅速增加，目前以新奥法施工为主，新奥法施工法[1]是结合设计、施工、监测的隧道建造方法。隧道在开挖过程中破坏围岩的初始应力状态，从而使岩石发生变形。因此，对隧道围岩变形的监控量测和科学有效的预测对整个工程来说也是至关重要的。 邓聚龙教授[2]在1982年创立的一门新兴的学科—灰色系统理论，该理论预测模型最早应用于农业和经济领域，随着灰色理论应用技术研究的进步，该理论逐步被应用到土木工程当中，并取得了比较理想效果。灰色理论在建筑物沉降预测、边坡长期变形预测、混凝土长期强度预测等方面都有一些比较成功的范例。对原始数据的分析预测，王涛[3]等采用回归分析和灰色预测方法中短期组合预测，以提高精度。刘能铸[4]通过对比GM（1，1）、DGM（2，1）、Verhulst 模型3种计算模型得出GM（1，1）和DGM（2，1）更接近实际工程预测。胡亮[5]对高速公路隧道进行灰色理论模型预测，得出该运用灰色预测理论能对其高速公路隧道有效的预测，指导施工。贾承辉[6]基于激光断面仪运用灰色理论对隧道进行变形预测。 应用灰色预测模型在很大的程度上有效预测隧道变形，为工程提供了有利施工保障，本文在此基础上引入分数阶拓展算子对隧道进行变形预测。分数阶拓展算子GM（1，1）模型对知道隧道围岩等级、支护参数等基本的信息的隧道进行分析，其模拟结果更加反映实际变化情况，这样更能有效预测结果，其结果也能满足精度要求。 二、分数阶算子GM（1，1）模型 灰色预测模型是灰色系统理论的重要组成部分，以均值GM（1，1）模型与离散GM（1，1）模型最广泛，DGM （1，1）模型[7]虽然提高了精度和预测稳定性，但这几种模型都采用一阶算子生成目标序列，为了更好是提高灰色预测模型精度，本文采用通过调节阶数生成目标序列，以提高灰色预测模型的拟合精度。 分数阶算子-灰色系统[10]通过对隧道原始监测数据的挖掘、整理来寻求其变化规律，就数据寻找数据现实规律，从而弱化表象复杂、数据离散的客观系统的随机性，挖掘出其蕴涵的内在规律。用MATLAB 分析分数阶拓展算子GM （1，1）模型，对原始监测数据进行处理，减小误差。 三、工程实例 1．工程概况 印江隧道全长770m，隧道穿越一山梁，隧址区为构造剥蚀、流水侵蚀中低山河谷斜坡地貌，隧道区上覆第四系残坡积粘土，下伏三叠系下统夜郎组灰、浅灰带肉红色薄至厚层灰岩夹鲕、豆状灰岩、泥质灰岩及泥灰岩，节理裂隙较发育。隧道洞口段为Ⅴ级，开挖易坍塌。因此，为了掌握围岩在开挖过程中的动态和支护结构的稳定状态，必须进行现场监控量测，以便及时调整支护参数，并通过对量测数据的分析和预测，确保隧道施工安全以及围岩支护结构的稳定。 本文以ZK41+987和ZK41+975两个断面测点为研究对象，对其断面拱顶下沉和周边收敛进行预测，断面监控量测数据见表1。 2．数据处理与分析 GM（1，1）模型以一阶累加生成的序列作为建模序列， 而分数阶算子GM（1，1）模型是把原始序列做r 阶累加生成的序列作为建模序列，由此，引入分数阶算子可以对GM （1，1）模型进行改进，其预测结果对比见表2~5，曲线图

隧道变形监测方案

富水土质隧道围岩变形监测及其应用 (中铁建某集团山东) 摘要本文以新松树湾隧道为例，通过内空收敛和围岩内部位移的量测，分析了富水土质隧道的围岩变形规律，对类似工程施工有一定的参考价值。 关键词富水土质隧道围岩变形 随着西部大开发的进行，对富水黄土地区的隧道施工参数的测试和研究具有重要的意义。本文以新松树湾隧道为例进行探讨。 1 工程概况 新松树湾隧道为既有松树湾隧道复线的单线铁路隧道，位于甘肃省陇西县境内大营梁，全长1726m，复合衬砌。大营梁为黄土梁峁区，该隧道范围地层为上更新统风积粘质黄土和下、中更新统冲、洪积杂色砂粘土。粘质黄土为淡黄色、棕黄色，厚0—20m，土质较匀，具孔隙及虫孔，局部含白色钙丝及钙质斑点，半干硬至硬塑，II级普通土，II类围岩，σ0=150kPa，具II级自重湿陷性。杂色砂粘土主要表现为强崩解性，一定的膨胀性及含有盐碱成分。II级普通土，II类围岩，σ0=200--250kPa （局部软塑—流塑状，I类松土，I类围岩，σ 0=100--120kPa）。大营梁地带年平均降水量513.3mm，隧道三面汇水，地下水较发育，系大气降水补给。地下水主要有上层滞水和裂隙水，前者一般埋深15—30m之间。多见有泉和渗水出露，水量相对较大，隧道内日渗水量22--18m3/d.地下水对混凝土具弱侵蚀性。经调查，既有松树湾隧道（1960年建成）各地段有不同程度的渗漏水现象。隧道渗水主要通过拱顶、边墙接缝、排水沟孔、墙角部位渗出，水对普通硅酸盐水泥有侵蚀性。因此，新松树湾隧道采用曲墙有仰拱衬砌，除进口端I类围岩模筑衬砌，余均采用复合衬砌。初期支护为1榀/m钢格栅+钢筋网+钢筋锚杆喷锚。在施工中采用新奥法分三台阶开挖。 2 量测项目 根据现场情况，选取了八个量测断面进行内空收敛的测试；还选取了两个断面进行围岩内部位移测试。内空收敛在开挖后马上埋设测点，在12小时内测取初始读数，采用煤炭科学研究院生产的JSS30型数显收敛计量测。观测断面里程分别为1#面——DK1601-8.4，2#面——DK1601+6.4，3#面——DK1601+21.9，4#面——DK1601+36.1，5#面——DK1601+46.5，6#面——DK1601+86.5，7#面——DK1601+122.5，8#面——DK1601+172.7，其中7#、8#面进行围岩内部位移测试（图1），每个断面各有六条内空收敛测线，即1-2、1-3、1-4、1-5、2-3、4-5。围岩内部位移采用煤炭科学研究院生产的杆式多点位移计进行测量，这种位移计使用膨胀木锚头，具有安装简单，可靠等特点，每个钻孔可分别测量埋深1M，2M，4M处的围岩与洞壁之间的相对位移。 Fig.1 Arrangement of the c onvergences and internal displacement of the wall rock 3 内空收敛量测 通过测量结果计算各测线收敛累计值，同时计算出各测线的位移速率。 隧道周边收敛按下式计算： R R U i i - = 收敛速率按下式计算：

软岩隧道大变形成因分析及处置措施

软岩隧道大变形成因分析及处置措施 摘要：本文对软岩隧道大变形机理进行分析，详细介绍了软岩地区常见的支护 设计和软岩区施工阶段的质量控制措施，以解决当前施工阶段出现的问题，以期 为软岩区隧道建设提供借鉴和参考。 关键词：软岩隧道；大变形；成因分析；处置措施 0 引言 由隧道大变形引起的地质灾害屡见不鲜，困扰着软岩区隧道的建设。首例出 现软岩大变形的隧道是1906年建成的新普伦隧道（全长19.8Km），比较有代表 性的是奥地利陶恩隧道，施工期间产生50~120cm的变形，日最大变形量达到 20cm。国内比较有代表性的有乌鞘岭隧道，拱顶沉降达到105cm，周边收敛达到103cm，而凉风垭隧道的周边收敛值达到197.25cm，此类的地质问题还有许多， 软岩隧道不仅延长建设的周期，而且还会大幅增加工程造价。软岩隧道的支护理 论有多种，20世纪初由Haim、Rankine等提出的古典压力理论，以及在之后提出 的塌落拱理论，这也是新奥法的理论基础，其核心是隧道围岩具有自稳能力， L.V.Rabcewicz提出新奥地利隧道施工方法（即新奥法），其后还有应变控制理论、能量支护理论、轴变论、软岩工程力学支护理论等。近年来结合数值模拟技术， 可以对隧道变形进行初步的了解，提高设计的准确性，在施工技术、监测手段上 也取得较大的发展，复合式衬砌、超前支护等应用于隧道工程中，高精度、自动化、智能化的监测设备用于隧道变形和应力监测[1]。 1 隧道围岩大变形机理 1.1 软岩大变形的工程定义 目前对于围岩大变形尚未有明确的定性和定量判断依据，只是根据地质条件，以某一角度进行判断，而在实际的工程中，软岩大变形并未列入规范中。软岩区 隧道产生大变形与地质条件、时间、隧道的尺寸规模、埋深等有着密切关系，根 据以上的影响因素，本文对软岩大变形给出如下定义：软弱围岩在水（包括地下 水和地表渗水）的作用下，采取常规的支护设计，围岩产生塑性变形，且无法有 效控制，其变形量已经超过预留变形量或者规范的允许值，或者具有这种趋势， 当二衬施工工后一段时间内，变形仍不稳定，且导致衬砌结构开裂的现象称为软 岩大变形。 1.2软岩大变形机理 围岩产生大变形破坏取决于岩性，即岩体的性质、构造与结构，其次是围岩 的地质环境，即地应力、地下水分布等，与支护参数也有较大的联系。围岩大变 形发展机理可以归纳为以下几点： ⑴软岩流塑 隧道的开挖会改变围岩的应力状态，围岩的应力状态随开挖而调整，在此过 程中岩体中闭合的结构面会不断的张开，产生滑移，岩体进一步破碎，此时地下 水进入张开的结构面，进一步弱化岩体的强度，导致岩体呈流塑状态而产生较大 的周边收敛。 ⑵板梁弯曲 对于呈薄层状的围岩，在开挖后，其顶板变形呈弯曲状态，这一现象在高地 应力地区更为明显。隧道的法向应力降低而切向应力增加，层状的岩体发生横向 或者纵向挠曲，引起顶板和地板在垂直应力作用下引起顶板下沉和底板的隆起， 侧墙在侧向应力作用下产生较大的收敛。

城市浅埋暗挖隧道地层变形规律及控制方法

城市浅埋暗挖隧道地层变形规律及控制方法 对于城市公路隧道而言，施工区域周边环境复杂是其最为显著的特点，表现在隧道紧邻建构筑物，往往要穿越交通流量较大的城市主次干道，且隧道埋深较浅，隧道施工对周边环境影响大，安全事故的发生会带来恶劣的社会影响。因此，为了保障隧道施工安全及最大限度地降低隧道施工对周边环境的影响，选择合适的施工方法是关键。 标签：城市;浅埋暗挖法;地层变形规律 1、工程概况 某城市浅埋暗挖隧道段西线端桩号K12+710—K13+587.1，全长877.1m、东线端起讫桩号K12+700—K13+569.1，全长869.1m。工程段主要位于⑩-2层粉质黏土混碎石、⑩-3层含砾粉质黏土、?k1c-1层全风化凝灰灰质粉砂岩、?k1c-2层强风化凝灰质粉砂岩、?k1c-3層中风化凝灰质粉砂岩、?s2k-2层强风化粉砂岩。工程区属钱塘江水系，地面隧道下穿沿山河，沿山河平行于天目山路，河道宽30余米，河道与西溪湿地相通，河水涨落与大气降水补给有关。场区水文主要分为地表水系和地下水。 2、地层变形规律 2.1地层竖向变形 通过对某城市隧道土建工程浅埋暗挖隧道地表变形进行监测，得到该地区典型地层变形规律。隧道开挖后，围岩首先会发生应力重分布，导致地层变形，形成典型的地表沉降槽。由此可知，在掌子面未到达监测断面之前，施工扰动对地层的影响较小，地层竖向变形不明显;地层竖向变形从CRD1部开挖通过时开始增加，且变形速率呈增大趋势，直至掌子面通过监测断面一段时间之后竖向变形速率开始减小，即沉降变形接近稳定。可见，隧道掌子面初支的封闭成环对围岩的变形影响较大，为变形控制的关键，施工时应尽早使仰拱闭合，以减小围岩的变形量。为统计出地层竖向变形规律，定义L/D为掌子面与监测断面的当量距离（其中，L为掌子面与监测断面实际距离，D为隧道跨度），对当量距离L/D 与监测断面地层竖向变形之间的关系进行研究。研究表明，可将隧道施工对地表的影响归纳为四个变形阶段，即第一阶段为超前微小变形阶段，-2.03.0，该阶段后沉降基本趋于稳定。 2.2地层纵向变形 随着掌子面的不断推进，隧道东侧拱顶沉降的变化与分布，地层变形具有明显的时空效应，沿隧道纵向地层变形存在超前和滞后两方面特征。通过对隧道施工拱顶沉降变化及分布规律进行总结，得沿隧道纵向轴线所产生的地层变形的一般规律。地层纵向变形可划分为三个区域，即前期变形区、施工变形区和后续变

铁路软弱围岩大变形隧道施工控制技术

铁路软弱围岩大变形隧道施工控制技术 发表时间：2019-02-21T09:37:41.443Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：李永巍 [导读] 近年来，我国的铁路工程建设越来越多，其施工技术也越来越受到重视。 中铁三局集团第三工程有限公司山西省太原市 030006 摘要：近年来，我国的铁路工程建设越来越多，其施工技术也越来越受到重视。本文对铁路软弱围岩大变形隧道施工技术方案进行分析，对施工难点进行讨论，并对软弱围岩大变形隧道变形控制技术进行研究，由此得出具有可行性的方案。实践证明，该方案提高了围岩支撑力，保证了施工安全，实现了动态管理大变形隧道的目标。 关键词：铁路；软弱围岩大变形隧道；综合施工技术 引言 铁路隧道技术在我国地势复杂的铁路施工区域经常应用。但某些地区铁路隧道建设由于其围岩支撑力度较低，极易在施工过程与铁路运输过程中出现安全事故。因此，本文对铁路软弱围岩大变形隧道综合施工技术进行详细研究，通过详细的案例分析，对铁路隧道施工技术进行研究与探讨。 1软弱围岩的定义 软弱围岩可以定义为:主要以粘土矿物或粘粒组成，以碎屑结构以及泥状结构为主，强度低、变形模量小以及亲水易软化的软岩及土体。 2铁路软弱围岩大变形隧道施工技术方案 2.1整体方案 以某隧道为例，由于隧道中的围岩压力较大，且分布不规则的地质环境特点造成隧道开挖出现变形增大（最大达123cm）、围岩变形持续时间增长，初期支护也出现极易变形失稳的情况以及施工人员具有较安全高风险的问题。故而本文提出对隧道断面结构形式及初期支护参数进行优化调整的主体方思路，进而期望达到对隧道变形进行有效控制的目标。在围岩大变形的隧道施工中：（1）应在保证施工安全的前提下进行围岩变化信息的收集与调查，并对初期支护的变化动态信息进行查验与记录，进而完成对围岩大变形的隧道调查；（2）应对施工过程的监测进行研究，研究中应该主要对隧道围岩的应力、内部位移、沉降和变形收敛监测技术进行着重分析；（3）应对隧道初期支护的变形进行研究，尤其是对初支钢架所受的应力进行着重检测与分析。 2.2断面结构优化方案 在获取并分析围岩变形参数之后，便可以此为基础展开技术优化。数据仅仅是理论基础，还需要通过大量的实验才能得出最优方案。在进行大量实验后，最终确定了“圆形断面”这一方案。方案不同，对断面变化速率影响也不同。相比其他方案，“圆形断面”具有更强的抗干扰能力，即完成支护后，随着时间的流逝，隧道的变形会更小。所以该方案被广泛运用在初期支护工作中，它可以减小断面连接处的受力，控制隧道的变形范围，为隧道其他环节的施工提供基础的空间支持。 2.3软弱围岩大变形段隧道初期支护思路 依据围岩特性不断调整的现象为基础，对隧道初期支护进行加强措施，最终在多种实施方案中确定初支钢架增加预应力锚索和采用长锁脚锚杆为主的支护形式，以此有效控制初支变形。同时该种方式还能够克服单线隧道施工空间狭窄有限与锚索施工过程持续时间较长等问题，不仅实现在单线隧道内完成锚索钻孔、锚索安装、注浆、张拉和封锚等工作，而且对隧道施工速度与进度进行提升。通过在初期支护钢架上增设预应力锚索，边墙起拱、台阶接头应力集中部位的变形明显减小，有效控制初支的变形。 3软弱围岩隧道施工方法的选择需考虑的因素 软弱围岩隧道的稳定与否和施工方法的选择密切相关，采用不同的软弱围岩隧道施工方法，对隧道工程的施工进度、施工成本以及施工的质量安全等有很大影响，不同的施工方法对隧道的开挖都有会不同程度的破坏原有的初始应力场，从而导致应力重分布，当应力重分布超过了软弱围岩的强度就会使围岩发生变形，变形过大就容易发生失稳破坏。对于软弱围岩隧道施工方法的选择，我们应需考虑以下四个方面的因素。①软弱围岩隧道段的围岩级别。不同的隧道施工方法适用于不同级别的围岩，同级围岩下采用不同的施工方法，产生的围岩位移可能会区别很大。②软弱围岩隧洞的几何形状。椭圆形或者圆形的隧道的围岩应力主要是以压应力为主，有利于围岩的稳定性。③软弱围岩隧道的工程地质条件。地下工程施工具有复杂的工程地质条件，比如:地下水渗流的影响，当工程地下水含量丰富时，会产生渗透水压力，对地表的变形和围岩变形的影响不可忽视。④工程的进度和工程造价等综合因素。采用不同的软弱围岩隧道工法，由于施工工序、技术条件等不同，对工程的进度和工程造价会有不同的影响，在保证隧道稳定的前提下，采取施工工艺简单，进度快的施工方法有利于加快工程的建设以及节约工程成本。但在大断面隧道中，对地表及围岩变形要求过高，即使造价高，进度慢的施工方法也是需要结合工程实际情况考量选择。 5软弱围岩大变形隧道变形控制技术研究 (1)强化锚杆，强调锚杆施工效率及锚固力发挥的及时性:①合理选择锚杆类型。对于锚杆钻孔后一定时间内围岩能够自稳、不会立刻发生塌孔缩孔的，选用普通中空锚杆;对于锚杆钻孔后孔壁易发生塌孔、无法在钻杆拔出后送入杆体的，选用自钻式中空锚杆。中空锚杆从锚固端部返浆，注浆质量容易控制。②配置专用机械设备。人工机具打设锚杆，角度受限，施工进度慢，质量不易保证，大变形地段应配置高效率的专业锚杆钻机或凿岩台车，可以实现全角度锚杆施工，8～10m长的锚杆施作时间可控制在10～20min。③优化锚杆参数。采用地质雷达、声波测试法等方法探明松动区，明确不同等级、不同断面的隧道围岩松动圈，为确定锚杆参数提供依据。④长短锚杆结合，形成群锚效应。短锚杆施作便捷快速，用于初期变形控制，限制浅部围岩松弛的发展，为长锚杆创造施作时机;长锚杆锚入弹性区，将组合拱支护结构悬吊于深部稳定岩体，使浅部围岩和深部围岩共同作用，协调变形。长短锚杆合理组合，形成群锚效应，可以有效限制隧道围岩的塑性区发展，约束围岩变形速率，保证隧道施工安全。(2)优化工法，尽量少分步，实现大断面开挖，尽早封闭仰拱成环:①掌子面自稳性差时，采用微台阶施工，初期支护尽快封闭成环。②掌子面自稳性较好时，采用台阶法施工，尽量少分台阶，尽可能减少钢架接头等工序衔

隧道大变形专项施工方案

目录 一、编制依据 (3) 二、适用范围 (3) 三、工程概况 (3) 四、隧道变形段总体施工方案 (4) 1、总体施工方案 (4) 2、支护参数 (5) 五、施工方法 (6) 1、施工顺序 (6) 2、施工工艺流程图 (7) 3、施工方法 (7) 六、监控量测、超前地质预报实施方案 (12) 1、监控量测 (12) 2、超前地质预报 (15) 七、资源配臵 (15) 1、劳动力配臵 (15) 2、设备配臵 (16) 八、质量保证措施 (16) 1、确保施工质量保证措施 (16) 九、安全保证措施 (17)

十、应急预案 (18) 1、编制目的 (18) 2、适用范围 (18) 3、应急工作原则 (18) 4、组织机构 (19) 5、各项风险预防措施 (25) 6、信息上报程序 (28) 7、应急物资储备 (28)

长坪隧道斜井工区正洞大变形试验段专项方案 一、编制依据 1、《丽香铁路黄山哨隧道进口岩堆体段处理方案及软弱围岩隧道变形控制方案研讨会专家意见》。 2、《新建铁路丽江至香格里拉线隧道大变形试验段设计方案》。 3、《新建铁路丽江至香格里拉线施工变更设计大变形Ⅱ型衬砌（H<2500m）》施工图。 4、《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9218-2015）。 5、《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）。 6、《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR 9217-2015）。 二、适用范围 该方案实施选在长坪隧道斜井工区正洞往大、小里程方向，里程为DK61+362～DK59+275、DK61+464～DK61+706。 三、工程概况 长坪隧道斜井工区属高中山构造剥蚀地貌，地表覆盖坡残积层粉质黏土、角砾土，厚0~8米不等，局部较厚，下伏基岩为三叠系片理化玄武岩，局部夹有凝灰岩，测区地质构造复杂，新构造运动强烈，地表不发育，主要为坡面沟槽水，地下水较发育，主要为基岩裂隙水，预计隧道一般涌水量1.74×104（m3/d）,最大涌水量2.09×104（m3/d）。水质一般对混凝土结构无侵蚀；不良地质有岩堆、危岩，无特殊岩土。隧道通过物探异常带，岩体破碎，易坍塌、掉块和突水突泥。隧道埋深较大处片理化玄武岩中有发生岩爆的可能性。根据5月26日业主、设计单位下发《新建铁路丽江至香格里拉线施工变更设计大变形Ⅱ型衬砌（H<2500m）》施工图，我

黄土隧道围岩变形规律

科技信息 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 2013年第5期0引言 近些年来，甘肃省经济发展迅速，但是发展经济的前提，交通必需先发展。随着高含水率黄土隧道修筑的增加，施工中出现了一些问题，许多学者作了大量的研究。采用隧道理论计算与现场监控量测相结合的方法，为隧道安全施工提供了重要保证，进一步优化了初期支护和二次衬砌的参数，提高了施工速度和质量。本文以石羊岭隧道为工程依托，通过MIDAS/GTS 数值计算和现场监控量测，对隧道留核心土施工法施工过程进行数值计算，并与现场监控量测数据对比，得出留核心土施工法施工对石羊岭隧道开挖比较合理[1-3]，为高含水率黄土隧道施工积累经验，研究具有一定的参考价值。 1工程概况 石羊岭隧道位于定西市安定区。隧道全长1288m ，隧道起点端里程桩号K6+232，隧道终点端里程桩号K7+520，洞体最大埋深约123.7m ，位于K6+824.3m 处；进出口均位于黄土冲沟，距乡村公路较近，交通便利。 隧道位于临县境内黄土梁峁区，隧址区（Q 3eol ）黄土大面积覆盖，微地貌为黄土残梁、黄土陡坎，隧址区走向近东北向，山梁顶部较平缓，山梁两侧为冲沟，山坡为中陡坡。 石羊岭梁隧道进口段围岩由第四系上更新统（Q 3al+pl ）粉质粘土组成，其状态为坚硬-硬塑，松软结构，地下水出水状态为滴渗水，围岩级别Ⅴ级。岩体较破碎，含水率高，稳定性差，开挖后易坍塌，侧壁不稳定，需加超前小导管，本文用于数值计算的目标断面为K6+450，隧道埋深70m 。 计算所采用的断面初期支护采用型钢混凝土联合支护，C25喷射混凝土、I20a 型钢、钢筋网联合支护，对于Ⅴ级围岩需在顶部做超前小导管，采用准42超前小导管，长3m ，混凝土喷层厚度为0.3m 。 2隧道施工过程数值模拟 2．1模型建立2．1．1约束的确定 依据圣维南原理、有限元计算误差和工程的要求，选取的计算范围为3～5倍洞径，但当超过5倍洞径，位移一般控制在5%以内，误差较小。 2．1．2钢拱架力学模拟 运用等效的方法考虑时，采取抗压刚度相等的原则，并用钢架的弹性模量折算给喷射混凝土，简化初期支护，计算为： E=E 0+ S g ×E g S c 上式中，E 为折算后混凝土弹性模量；E 0为原混凝土弹性模量；S g 为钢拱架截面积，E g 为钢材弹性模量；S c 为混凝土截面积。 因此模型尺寸长×宽=100m ×84m 。模型地面为无约束自由面，四周采用横向变形约束条件，底部采用竖向约束条件。计算中土体采用摩尔—库仑准则，初期支护采用C25混凝土材料，厚度0.3m 。初始应力场仅考虑土体自重应力场，忽略地层的地层构造应力。整个模型共个363节点，共1263单元。地层采用平面单元，初期支护采用梁单元[4-5]，计算模型见图1。2．2参数选取 根据工程地质勘察报告，数值计算采用的参数见表1。 表1 模型计算材料参数 Table 1Physical and mechanical parameters of model materials 2.3 现场开挖过程模拟 依据现场施工方案，留核心土法施工模拟，先开挖上半部分，再开挖核心土，最后开挖下半部分，在开挖时荷载释放系数为0.6，初期支护阶段荷载释放系数为0.4。2.4数值模拟结果分析 2.4.1隧道围岩竖向位移分析 （a ）开挖上台阶竖向位移云图 （b ）开挖核心土及下台阶竖向位移云图 图2围岩竖向位移云图 Fig.2Vertical displacement contours of the surrounding rock, 黄土隧道围岩变形规律分析 辛纯涛吴勇 （甘肃省交通科学研究院有限公司，甘肃兰州730050） 【摘要】结合石羊岭隧道工程，对高含水率黄土隧道开挖支护后围岩变形进行了研究。利用Midas/GTS 有限元分析软件，建立了有限元计算模型，分析了石羊岭黄土隧道开挖支护后的位移场，并与现场监控量测数据进行了分析对比，得到了黄土隧道的围岩变形规律，给出了合理的支护方案。结果表明：留核心土施工法适用于此隧道，并从开挖过程得到隧道位移分布及影响范围；从现场监控量测数据可以得出，变形经历三个过程，最终处于稳定状态。数值计算结果与现场监测数据基本一致，并得到初期支护与二次衬砌间隔的时间为25天。 【关键词】黄土隧道；MIDAS/GTS 数值计算；现场监测；围岩变形 作者简介：辛纯涛（1986—），男，助理工程师，主要从事隧道检测及岩土数值计算。 图1隧道计算模型 Fig.1Computation model of the tunne 名称密度 (KN/m 3)弹性模量 (MPa)粘聚力 (KPa)内摩擦角 (°)泊松比 层厚 (m)黄土18.50534.420.050.3100喷射混凝土24.0015000--0.20.3小导管 78.50 20000 - - 0.3 4.5 ○科教前沿○78

隧道大变形段专项施工方案

隧道大变形段 专 项 施 工 方 案

目录 一、编制依据 (1) 二、适用范围 (1) 三、工程概况 (1) 四、隧道变形段总体施工方案 (2) 五、施工方法 (5) 六、监控量测、超前地质预报实施方案 (11) 七、资源配置 (14) 八、质量保证措施 (15) 九、安全保证措施 (16) 十、应急预案 (17)

一、编制依据 1.编制依据 1.1、合同段两阶段施工图设计文件。 1.2、施工总承包合同文件。 1.3、《公路隧道施工技术规范》 1.4、《公路工程施工安全技术规程》 1.5、《公路隧道工程施工技术指南》 1.6、《公路工程施工安全技术规程》 二、适用范围 根据构造断裂带位置，现场围岩地质条件和隧道埋深情况对大变形段落进行预测，右线K74+930～K75+600段、左线ZK74+980～ZK75+660段可能出现大变形。 三、工程概况 隧道端左线5.935km，隧道端右线5.976km，隧道端斜井2.272km，隧道端横洞0.475km，改扩建斜井施工便道1.524km，新建斜井施工便道2.043km。主要工程内容为隧道工程，隧址区呈北东向展布，南东坡向沟谷发育大体多呈V型，沟壁陡直，谷底狭窄，谷坡陡峻，一般坡度为35°，洞身地形中部高，地形起伏大，进、出口地段地形较低，海拔高程657.6～3000m，相对高差约2500m，为构造剥蚀高中山地貌。Ⅲ级围岩以流云岩、白云岩为主，以块状整体结构为主，地下水较发育～发育局部可能出现大股状，岩质硬，埋深400～1900m，可能存在岩爆；Ⅳ级围岩以板岩、变

质砂岩、流云岩、白云岩主为主，岩体呈楔形破碎镶嵌结构，受构造作用强烈，裂隙较发育，岩体较破碎～较完整，隧道开挖易发生掉块或小至中塌方现象，深埋段可能发生强岩爆，地下水不发育以潮湿～滴水状为主；Ⅴ级围岩覆盖层、强风化基岩、断裂破碎带等，岩体以破碎结构为主，洞口风化及构造裂隙发育，岩质软～硬，岩体破碎～较破碎，断裂带，岩体极破碎，呈碎裂结构或碎粒状。受构造作用强烈，褶曲及次级断层发育，围岩可发生岩体大变形，拱部易产生大的坍塌现象，地下水不发育，呈潮湿～滴水状。断裂带可能有股状水流，雨季有产生突泥、涌水的可能。根据构造断裂带位置，现场围岩地质条件和隧道埋深情况对大变形段落进行预测，右线K74+930～K75+600段、左线ZK74+980～ZK75+660段可能出现大变形。 四、隧道大变形段总体施工方案 加强超前地质预报，施工过程中，按三台阶七步法施工，加强监控量测。严格控制开挖进尺，严禁冒进，仰拱及时封闭成环，二衬及时跟进。支护参数及注意事项如下： ①、Da段分外层和内层共双层初期支护，在开挖完成后及时施做外层支护即采用I20b工字钢50cm/榀，辅以φ8钢筋网20×20cm、φ32自进式锚杆长800cm、φ42注浆小导管长400cm环向间距120cm、纵向间距50cm，锚杆与小导管按梅花型相间布设，喷射C25砼26cm，加强监控量测，如围岩变形达到设计预留变形量20cm,且变形没有收敛趋势，立即施做内层支护，否则不施做内层支护，内层支护采用I18工字钢50cm/榀，喷射C25砼20cm。Db段采用I20b工字钢50cm/榀，辅以φ8钢筋网20×

隧道大变形专项施工方案

目录 一、编制依据 (2) 二、适用范围 (2) 三、工程概况 (2) 四、隧道变形段总体施工方案 (3) 1、总体施工方案 (3) 2、支护参数 (4) 五、施工方法 (5) 1、施工顺序 (5) 2、施工工艺流程图 (6) 3、施工方法 (6) 六、监控量测、超前地质预报实施方案 (11) 1、监控量测 (11) 2、超前地质预报 (14) 七、资源配置 (14) 1、劳动力配置 (14) 2、设备配置 (15) 八、质量保证措施 (15) 1、确保施工质量保证措施 (15) 九、安全保证措施 (16)

十、应急预案 (17) 1、编制目的 (17) 2、适用范围 (17) 3、应急工作原则 (17) 4、组织机构 (18) 5、各项风险预防措施 (24) 6、信息上报程序 (27) 7、应急物资储备 (27)

长坪隧道斜井工区正洞大变形试验段专项方案 一、编制依据 1、《丽香铁路黄山哨隧道进口岩堆体段处理方案及软弱围岩隧道变形控制方案研讨会专家意见》。 2、《新建铁路丽江至香格里拉线隧道大变形试验段设计方案》。 3、《新建铁路丽江至香格里拉线施工变更设计大变形Ⅱ型衬砌（H<2500m）》施工图。 4、《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9218-2015）。 5、《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）。 6、《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR 9217-2015）。 二、适用范围 该方案实施选在长坪隧道斜井工区正洞往大、小里程方向，里程为DK61+362～DK59+275、DK61+464～DK61+706。 三、工程概况 长坪隧道斜井工区属高中山构造剥蚀地貌，地表覆盖坡残积层粉质黏土、角砾土，厚0~8米不等，局部较厚，下伏基岩为三叠系片理化玄武岩，局部夹有凝灰岩，测区地质构造复杂，新构造运动强烈，地表不发育，主要为坡面沟槽水，地下水较发育，主要为基岩裂隙水，预计隧道一般涌水量1.74×104（m3/d）,最大涌水量2.09×104（m3/d）。水质一般对混凝土结构无侵蚀；不良地质有岩堆、危岩，无特殊岩土。隧道通过物探异常带，岩体破碎，易坍塌、掉块和突水突泥。隧道埋深较大处片理化玄武岩中有发生岩爆的可能性。根据5月26日业主、设计单位下发《新建铁路丽江至香格里拉线施工变更设计大变形Ⅱ型衬砌（H<2500m）》施工图，我

地铁隧道结构变形监测数据管理系统的设计与实现

地铁隧道结构变形监测数据管理系统的设计与实现 摘要:探讨开发地铁隧道结构变形监测系统的必要性与紧迫性。以ＶiｓuａlBａsic编程语言和AＣCESS数据库为工具, 应用先进的数据库管理技术设计开发地铁隧道结构变形监测数据管理系统。系统程序采用模块化结构,具有直接与外业观测电子手簿连接下传原始观测资料、预处理和数据库管理等功能,实现了测量内外业的一体化。系统结构合理、易于维护、利于后继开发,提高监测数据处理的效率、可靠性以及监测数据反馈的及时性，值得类似工程的借鉴。关键词:地铁隧道;变形监测；管理系统 随着经济的发展,越来越多的城市开始兴建地铁工程。地铁隧道建造在地质复杂、道路狭窄、地下管线密集、交通繁忙的闹市中心,其安全问题不容忽视。无论在施工期还是在运营期都要对其结构进行变形监测,以确保主体结构和周边环境安全。地铁隧道结构变形监测内容需根据地铁

隧道结构设计、国家相关规范和类似工程的变形监测以及当前地铁所处阶段来确定，由规范[1]与文献［2]知,运营期的地铁隧道结构变形监测内容主要包括区间隧道沉降、隧道与地下车站沉降差异、区间隧道水平位移、隧道相对于地下车站水平位移和断面收敛变形等监测。它是一项长期性的工作,其特点是监测项目多、线路长、测点多、测期频和数据量大,给监测数据处理、分析和资料管理带来了繁琐的工作,该项工作目前仍以手工为主，效率较低,不能及时快速地反馈监测信息。因此,有必要开发一套高效、使用方便的变形监测数据管理系统,实现对监测数据的科学管理及快速分析处理。现阶段国内出现了较多的用于地铁施工期的监测信息管理系统[3-4],这些系统虽然功能比较齐全、运行效率较高，能够很好地满足地铁施工期监测需要,但它主要应用于信息化施工,与运营期地铁隧道结构变形监测无论是在内容还是在目的上都有着很大的区别和局限性。而现在国外研究的多为自动化监测系统[５-6],也不适用于目前国内自动化程度较低的地铁隧道监测。此外,能够用于运营期并符合当前国内地铁隧道结构监测实际的监测数据管理系统还较为少见。因此，随着国内建成地铁的逐渐增多,开发用于运营期地铁的变形监测数据管理系统变得越来越迫切。为此，根据运营期地铁隧道结构变形监测内容[1-2]和特点,以ｉsｕaｌBasic作为开发工具［7］，应用先进的数据库管理技术[8］,以目前较为流行的

隧道变形因素及治理方法探讨

隧道变形因素及治理方法探讨 摘要：文章以南京地铁一号线工程为例，针对隧道变形因素展开分析，并且从 金马区间隧道、雨-元区间隧道两个方面提出治理建议，目的在于加快施工速度，保证施工质量，真正解决隧道变形问题。 关键词：隧道变形；南京地铁一号线；地层软弱 改革开放几十年来，我国经济发展迅速，城市化进程很快，城市人口大量增长，交通拥堵问题在许多大城市日益严重。随着地铁的开通运营，各城市地铁隧 道或多或少出现了一些变形与病害，主要包括不均匀沉降、渗漏水、裂缝、道床 隆起等，这些隧道病害几乎在各城市开通运营的地铁线路中都有发生。因此，研 究地铁隧道病害的现状及其治理措施对于既有地铁工程和在建工程都具有重要的 理论和实际意义。 1 工程概述 南京地铁一号线西延线位于秦淮河以西地区，隧道线路起于河西新城奥体中心，沿乐山路西侧向南直行，至乐山路、河西大道交汇路口左转向东，沿河西大 道南侧东行，最后到达一号线小行站的西端。线路全长为4.8km，其中，地下线 里程为3.9km，过渡段里程为0.3km，高架线里程为0.57km，共设有奥体中心、 元通、中胜3座地下车站。地形较平坦，隧道结构采用明挖法施工，基坑深度为 9-12m，底板主要处于软~流塑淤泥质粉质粘土层中，该土层土质差、厚度大、含 水量高，具有低强度、高压缩性、高灵敏度、易蠕变等特征。 2 隧道变形原因分析 截止到2013年底，北京、上海、广州、天津等21个城市，已经开通运营的 地铁线路总长超过2500公里（如图1）。引起隧道结构沉降的原因有很多，如沿线地质因素（土体性质、土层分布等）、隧道施工工艺、周边工程施工、地下水 开采、地面堆载、地铁运营荷载以及隧道渗漏水等。经排查发现，南京地铁一号 线西延线周围较为荒芜，周边道路施工及建筑物施工很少，经行车辆也不多，结 合地质勘查资料、监测数据和实际工程情况，分析认为该区段发生沉降的主要原 因是地层软弱，即地层软弱区段隧道沉降也大。此外，软弱土质在后期施工扰动、运营荷载以及渗漏水的影响下，最终导致了西延线地铁隧道发生较大沉降变形和 隧道结构病害。 图1 已开通地铁的城市及其运营线路的长度（截止2013年） 3 隧道变形治理方法 3.1 金马区间隧道变形及治理方法研究 金马区间地铁隧道沿线地质情况良好，周边建筑物、道路施工情况较少，经行车辆也不多，因此，最终经排查发现，金马区间隧道变形的主要原因为隧道上方有超高覆土，由于受 该外加荷载的影响造成隧道结构破坏。该堆土为外部建设单位施工的弃土，覆土高度超出原 有隧道设计承受的标高3至8米，土方量约2万立方。该区间原先上部覆土厚度为5-8m，管片配筋设计按照10m覆土计算，现今堆土厚度已达14m，远远超过设计荷载。 对于南京地铁二号线金马区间隧道发生的病害情况，地铁公司十分重视，立即组织技术 力量，迅速开展综合治理工作。为保证隧道损坏不再加剧，控制病害发展，具体的加固措施为：①对于收敛变形较大（变形量大于1.15%D）的管片，采用钢环加固；②对管片开裂不 严重、收敛变形不大的管片采取粘贴芳纶布的措施；③对管片纵环缝进行注浆封堵，拱顶注 浆材料为刚性环氧树脂，两侧注浆材料为弹性环氧树脂。为减少运营损失，缩短工期，经综 合考虑后决定对钢环采用全机械手安装。施工主要流程为：前期施工——拼装阶段（地铁停运）——后期结尾工作；前期施工主要包括：（1）芳纶布粘贴；（2）环、纵缝封堵；（3）

软岩大变形隧道初期支护钢拱架纵向锁定工法

软岩大变形隧道初期支护钢拱架纵向锁定工法 1 前言 兴源隧道位于黑龙江省穆棱市兴源镇境内，起讫里程DK409+090～DK412+517，全长3427m，为双线隧道。隧道所处地质条件十分复杂，有断层、软岩破碎带等不良地质体存在，在隧道施工过程中，由于地质条件的影响，工程的掘进速度受到一定的影响；能否通过厚度较大的软岩断层破碎带，对于初期支护结构的变形控制提出了很高的要求。由中铁二十二局、兰州交通大学等合作单位针对该项目难点成立专门的课题研讨组，形成了一种新型的初期支护中钢拱架纵向连接结构，改变以往连接筋的受力偏弱的状态，提高钢拱架的抗扭性能，从而增强初期支护对围岩变形的约束能力的研究成果。经过鉴定达到了国内领先水平，形成了一系列关键施工技术，申请了一项实用型专利（软岩隧道大变形控制初期支护中钢拱架纵向连接结构），并结合施工工艺、组织管理等，编写了《软岩大变形隧道初期支护钢拱架纵向锁定工法》。 2 工法特点 2.0.1采用这种新型的软岩隧道大变形控制初期支护中钢拱架纵向连接结构，增大了纵向连接构件与钢拱架腹板焊接的有效面积，提高了相邻两榀钢拱架之间的纵向连接能力，增加了钢拱架体系的抗扭能力和整体稳定性，使隧道初期支护对围岩变形的约束能力有了较大的提高。 2.0.2 能有效地控制围岩变形，与围岩形成一个整体，充分发挥围岩的自承能力。 2.0.3能应用量测监控等信息化管理方法指导施工，使整个施工过程均处于受控状态。 2.0.4 施工作业简便，不需用特殊的施工机械和设备。 2.0.5 适用于各种不同的软弱围岩地层，适用范围广。 3 适用范围 本工法适用于各类在初期支护中配置钢拱架的软弱破碎围岩隧道施工，也适用于其它类似的地下工程。 4 工艺原理 通过采用14a号槽钢代替Φ22或Φ25螺纹钢筋进行初期支护中钢拱架的纵向连接，增加了焊接有效面积，加强了钢拱架的纵向连接，提高了初期支护中钢拱架的整体抗扭能力，增加了钢拱架的整体稳定性，提高了隧道初期支护对围岩变形的约束能力，有效的抑制了围岩的变形。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺 参见图5.1.1-1和图5.1.1-2，本实用新型是软岩隧道大变形控制初期支护中钢拱架纵向连接结构，包括钢拱架（1）、钢拱架（2）、纵向连接槽钢（3），其特征在于：采用槽钢（3）将钢拱架（1）和钢拱架（2）沿着环向相隔一定距离在纵向连接在一起，纵向连接槽钢（3）的两端分别焊接在钢拱架（1）和钢拱架（2）

暗挖区间隧道大变形处理方案.

太平村站～虹桥村站暗挖区间隧道 进口斜井大变形处理方案 1.编制原则 1、昆明市轨道交通3号线项目施工图，有关技术要求、文件组成及内容，铁二院《岩土工程勘察报告（祥勘察）》。 2、国家、云南省现行技术标准、规程和规范，相关法规、政策，特别是安全生产、文明施工、环保方面的法律法规和政策。 3、 《关于太平村站～虹桥村站区间隧道进口斜井洞身大变形建议处理方案的报告》； 4、《铁路混凝土工程施工技术指南》； 5、《轨道交通隧道工程施工质量验收标准》； 6、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》； 7、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)； 8、《铁路混凝工程施工质量验收标准》（TB10424）； 9、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设(2005)160号)； 10、xxxx类似工程的施工经验。 2工程简介 2.1原设计概况 太平村站～虹桥村站区间隧道进口斜井位于沟谷地带，地形呈左高右低现状，地形起伏较大。该斜井设计平长140m，开挖范围上部岩层为粉质粘土，下部为强-全风化页岩夹砂岩，围岩分级为V级。设计水文情况：地下水为上层滞水、基岩风化裂隙水及构造裂隙水。隧道净空断面尺寸为4.7（宽）×5.75（高）m，开挖断面尺寸为5.82（宽）m×7.62（高）m。 2.2变更设计情况 结合现场实际情况，依据有关会议精神，XK0+140～+115段初期支护钢架由Ⅰ14变更为Ⅰ18，间距50cm,系统锚杆Φ22砂浆锚杆变更为Φ42注浆锚管，锁脚砂浆锚杆变更为锁脚注浆锚管。 2.3变形情况 2011年10月26日斜井施工至掌子面里程XK0+113时，通过观察发现