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围岩变形监测在公路隧道施工中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-07-27  来源:聊城网络公司  作者:聊城网络公司  浏览次数:164
核心提示:随着山区公路建设的不断发展和公路等级的不断提高,公路隧道的建设规模和数量日益增加。在我国,由于经济相对落后,公路隧道建设

随着山区公路建设的不断发展和公路等级的不断提高,公路隧道的建设规模和数量日益增加。在我国,由于经济相对落后,公路隧道建设起步较晚,发达国家隧道施工技术与单隧道长度仍有一定差距。在施工过程中,通过现场监测和测量,结合现场综合地质资料,判断围岩稳定性,及时调整设计,对保证公路隧道安全、顺利施工和优化工程措施、提高我国公路隧道的科技含量具有现实意义和实际应用价值。京承高速公路和家沟隧道在这方面进行了有益的探。

和家沟隧道位于承德市滦平县和家沟村.是京承高速公路重点控制项目之一.隧道为上下分离式隧道,左洞长1180m,右洞长820m。海拔565m~750m,最大相对高差185m,坡度陡,山体呈v型冲。

隧道设计遵循“新奥法”的原则.施工中应尽量减少对围岩的扰动和破坏程度,充分发挥围岩的自支撑能力.隧道应该开挖。

班级采用台阶分布开挖。隧道采用复合衬砌,配有锚杆加固、挂网、喷射混凝土、格栅钢架支护等.作为初期支护,模板混凝土或钢筋混凝土作为二次支护,两层衬砌之间铺设防水板。

围岩类型7厘米.隧道宽度12.25米,断面采用弧形墙与仰拱断面形式,弧形墙与顶拱半径相同,半径为6.35米,仰拱半径13.25。隧道位于基本烈度为6度的地震带,并由7度的地震带加固.隧道衬砌结构采用弧形墙锚杆与仰拱复合衬。

ⅰ类围岩监测断面每30m一。由于施工时先开挖半断面上导孔,上述各监测断面设三个测点,即拱顶一个测点,两侧两个测。为保证数据采集的及时性和准确性,前15天每天采集2次,15-30天每天采集1次。

通过对京承高速公路和家沟隧道拱顶下沉位移和水平收敛位移的分析,变形位移与围岩类型和稳定时间有一定的对应关系.可以看出,围岩位移基本连续,拱顶下沉大于水平收敛位移,围岩位移无突变.围岩类型越高,收敛位移越小。早期位移随时间迅速增加,位移速率逐渐减小。达到一定时间后,位移趋于稳定。

变形一般经历了生长和快速生长三个阶段.其持续时间约20~40d.当趋于稳定时,该阶段的变形量约占总变形量的80%.缓慢生长阶段持续约20~30d.此后,它将开始走向稳定。稳定时间基本如下

相似围岩序列增加,因为围岩越稳定,位移稳定时间越快。经过缓慢生长变形阶段,变形程度达到90%以上,基本趋于稳定。

根据水平收敛位移和拱顶下沉监测结果,获取现场信息,及时反馈信息,并结合现场实际情况,及时修改完善设计,正确指导施工。通过对试验结果的深入分析,及时提出合理的二次支护时间。当收敛位移变形率明显减小或变形开始稳定时,应及时进行二次支护。否则,位移可能会继续发展。

通过对水平收敛位移监测和拱顶下沉位移监测结果的统计和分析,以及现场岩体点荷载试验和围岩段相关地质资料的分析,得出上述隧道围岩位移不是很大,位移相对连续,无跳跃.40天左右以后,基本趋于稳定,没有持续突变的趋势。

隧道围岩为砂岩,岩石单轴抗压强度为30~55MPa,现场岩体点荷载试验岩体强度基本在2~4MPa之间,属于坚硬岩石。这与原来的设计有些不同,原来的设计有些保守.当然,由于设计阶段地表测量规模、技术手段、时间和资金投入的限制,这种差异是不可避免的。建议在原设计中增加一个类别进行施工和支护.在最初的设计中

不需要在围岩状区域的所有地段架设钢格板,而只需要在危险区域架设钢格板.同时,要严格控制超挖现象.继续加强危险区监测,对现场各种地质资料进行综合分析,及时反馈,实现信息化建设。

在分析京城高速公路和家沟隧道壁收敛位移-时间特性和拱顶下沉位移特性的基础上,提出了合理的二次支护时间,完善了设计阶段对部分路段过于保守的工程设计,并及时向有关部门提出建议,根据实际情况及时修改设计指导施工。

实践证明,施工过程中的位移监测、信息采集、反馈信息、指导设计和施工,不仅大大降低了施工成本,而且缩短了工程工期,对京成高速公路何家沟隧道施工具有重要意义。

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