分岔隧道连拱-小间距连接段施工过程稳定性分析
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某公路隧道连拱段中导洞台阶法开挖对围岩稳定性影响研究隧道工程在交通和基础设施建设中具有重要的作用。
隧道的建设需要考虑到各种因素,其中之一就是围岩的稳定性。
本文将研究公路隧道连拱段中导洞台阶法开挖对围岩稳定性的影响。
首先,我将介绍导洞台阶法开挖的步骤。
这种方法是在连拱段的顶部挖开一定的空间作为导洞,然后逐层往下开挖,形成台阶状的结构。
这种开挖方法可以减小开挖面积,降低对围岩的影响,提高围岩的稳定性。
接下来,我将探讨导洞台阶法开挖对围岩稳定性的影响。
首先,导洞的开挖可以减小初始围压,减少围岩的变形和破坏。
导洞台阶法开挖是逐层开挖的,每一层开挖时围压的转移都相对有限,能够降低围岩的应力集中,提高围岩的承载能力。
这种开挖方法还能对围岩进行有效的加固,即可以在每一层开挖完成后进行支护,使用锚索和喷射混凝土等方式,进一步加固围岩,增加围岩的稳定性。
其次,导洞台阶法开挖还可以减小开挖面积,有利于减小围岩的变形和破坏。
导洞的开挖可以提供更多的支护空间,可以采用更稳定的支护方式,如喷射混凝土衬砌,以提高围岩的稳定性。
同时,这种开挖方法还能减少开挖面积,减少对围岩的侵蚀,降低围岩的变形和破坏。
最后,导洞台阶法开挖还能降低施工对交通的影响。
在道路隧道的施工中,交通是一个重要的考虑因素,必须尽量减少对交通的影响。
导洞台阶法开挖可以相对减少开挖面积,减少对道路交通的侵占,降低对交通的影响。
综上所述,公路隧道连拱段中导洞台阶法开挖对围岩稳定性具有显著的影响。
这种开挖方法可以减小围岩的变形和破坏,提高围岩的稳定性。
通过逐层开挖和支护,可以降低围岩的应力集中,提高围岩的承载能力。
此外,导洞台阶法开挖还可以减小开挖面积,有利于减少围岩的变形和破坏,并减少对交通的影响。
因此,导洞台阶法开挖是一种有效的方法,可以提高隧道工程的稳定性和安全性。
分岔隧道稳定性分析及施工优化策略马飞【摘要】以沪蓉西高速公路中从宜昌到恩施段的八字岭分岔隧道为例,利用三维值方法以及现场监测的方法能对施工的稳定性进行分析并且优化施工方案,探讨并研究分岔隧道优化施工的有效策略。
【期刊名称】《交通世界(建养机械)》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P78-79,91)【关键词】分岔隧道;稳定性;施工优化【作者】马飞【作者单位】张石高速公路张家口管理处,河北张家口075000【正文语种】中文【中图分类】U455近几年,我国积极推进西部大开发战略,西部等地区公路建设迅速发展,由于西部大多数地区由岩石构成,因此在道路施工上为了降低工程造价,常常利用隧道的形式实现道路的山体两侧贯通。
但在目前,分岔式隧道无论在国内还是国外使用的案例都较少,但是并不代表其作用不大,相反,根据工程现场情况进行分岔隧道施工,能极大地提高隧道施工进度并使隧道稳定性进一步提升。
隧道施工经常采用小间距隧道形式以及连拱的方式进行,这使得两洞之间的距离常常保持在较小的距离,这类隧道统称为小间距隧道,小间距隧道在设计以及具体施工中要重点考虑中央岩柱的稳定性,进行特殊的设计以及施工防范,尽量减少开挖过程中机械设备对中央岩柱的干扰,有效确保分岔隧道施工安全。
连拱隧道作为分岔隧道施工中极易发生岩体坍塌风险的施工项目,目前国外的施工方法具体有以下三种[1]:①三导洞超前施工方法;②中导洞超前施工方法;③无导洞超前施工方法。
这些方法目前在日本、德国、瑞士等发达国家已经具备相对完善的施工经验。
2.1 设计环节现有的分岔隧道在支护结构以及变速段线性设计上还存在一些盲区。
首先,对于分岔段非标准断面整体轮廓以及具体的支护参数设定,目前的参照模型主要以《公路隧道设计规范》[2]以及相关工程类比,这就使得相应的隧道监控数据以及岩层支护参数的作用无法提及,不能根据相应的施工路段具体情况进行数据模拟,现有的规范标准表只适用于长度低于20m的隧道,而目前大多数隧道跨度已经远远超过20m,因此这类规范作为设计的参考显然影响判断结果。
分岔隧道稳定性的探讨近年来,随着西部大开发战略决策的不断推进,西部地区的高等级公路建设的速度有了前所未有的提高,由于地形等因素的限制,穿越山岭地区的公路隧道的建设逐渐成为了建设西部地区公路当中一个不可忽略的重要课题。
沪蓉西高速公路八字岭隧道采取了分岔隧道的形式,这种形式可以有效克服地质方面的不利条件,同时也可以大量降低整个工程的造价。
虽然国内存在喇叭口和Y型隧道的成功案例,但是由于分岔隧道施工过程当中结构复杂多变、受力结构也相当繁琐、施工的难度相对较高,因此,分岔隧道在我国仍处于建设的起步阶段。
考虑到国内外对于分岔隧道相关的设计和施工技术规范以及标准尚且没有明确的成文规定,所以,及时展开对分岔隧道稳定性和施工优化方面科学有效地研究成为了西部地区道路建设当中的重中之重。
1、工程概况八字岭隧道地处宜昌市长阳县及恩施土家族苗族自治州巴东县,隧道采取了分岔隧道得设计形式,进口是和八字岭特大桥西桥台相连接的分离式,出口是跟四渡河特大桥台距离20—30m的连拱式。
出口的位置通过小净距段、连拱段两条隧道逐渐靠近个成为一条隧道出口。
隧道的地表是高低不平的山地。
大拱段隧道宽24.3m,高11m;曲中墙连拱段和小净距段隧道寬11.35m,高11.89m;直中墙连拱段左右隧道宽10.3m,高8.15m。
2、中墙稳定性判断依据分析研究分岔隧道稳定性应该着重考虑中墙的合理厚度。
计算中墙应力和稳定性常用的理论方法有综合经验公式法、直接荷载确定法以及普氏发三种方法。
采取数值计的方法,通过控制变量法分别考察不同上覆岩层厚度、不同中墙宽度对中墙应力的影响,结合经典岩体强度理论中的最大正应力理论作为判断是否失稳的依据,最后得出针对小净距隧道的稳定性判断依据如下:其中:γ—上覆岩层的平均容重H—上覆岩层的厚度B—一侧隧洞中线到中墙的距离a—中墙的宽度L—中墙的长度K—中墙应力修正系数C—黏聚力P—锚杆支护预应力L—中墙贯穿对拉锚杆的间距R—中墙贯穿对拉锚杆的排距3、模型试验和施工优化策略该试验采取了由底盘、箱体、加载系统等组成的分体式设计形式。
隧洞开挖稳定性分析及支护设计研究隧洞开挖在地质条件复杂的情况下,无论是大型还是小型的都面临着许多稳定性问题,如地质条件复杂、地下水、地震和地面沉降等。
因此,在隧洞开挖过程中进行稳定性分析,设计合理的支护方案,具有极其重要的意义。
下面我们将在以隧洞开挖稳定性分析及支护设计为主题的文章中,讨论这个问题并探讨一些相应的解决方案。
一、隧洞开挖稳定性分析
1.地质条件的复杂性
在地质条件复杂区域开挖隧洞时,需要对地质条件进行全面细致的分析。
2.地下水问题
开挖隧洞会改变地质结构,从而影响地下水分布。
正确分析地下水分布,采用合适的地下水排水措施,对保证隧洞稳定性至关重要。
3.地震和地面沉降
地震和地面沉降是影响隧洞稳定的两个主要因素,需要在设计过程中进行全面的分析和考虑。
二、支护设计研究
1.初期支护
初期支护是隧洞开挖中最重要的一步,直接关系到后期施工的顺利进行。
设计初期支护时,需要充分考虑地质环境和施工的安全性与经济效益之间的平衡。
2.定期检测与监控
隧洞开挖时需要对支护结构进行定期检测与监控。
监控程序包括在支护结构内安装测量传感器,从而及时观察和识别支护结构的变化。
3.支护材料与结构的选择
选择合适的支护材料和结构,需要对地质条件进行合理分析及估算,考虑土壤和岩土体的性质以及一些自然因素如水、风、冻融等因素。
三、结论
隧洞开挖的稳定性分析和合理的支护设计,都是确保隧道质量和施工安全的基础。
在不断改进技术之时,也应注意平衡环保、经济效益与建设规划等多方面的考虑,确保隧洞的完美实现。
连拱隧道施工监测与围岩稳定性的探究【摘要】近年来,随着我国交通事业的发展,陆地交通基础设施的建设得到了越来越多人的关注,其中,很多地方都修建了公路隧道,在公路隧道的修建过程中,不可避免的遇到了许多问题。
本文主要对公路的连拱隧道的施工过程中遇到的围岩问题进行探讨,以期能对连拱隧道的施工、围岩监测提供有益的参考意见。
【关键词】连拱隧道隧道施工围岩围岩稳定性近年来,我国连拱隧道的建设呈现蒸蒸日上的发展趋势。
主要原因有以下三点。
一是地形原因。
由于我国地域辽阔,地形千变万化,高原、丘陵、盆地、平原、山区等,所以要结合当地的实际情况,进行连拱隧道施工,完善公路线形。
例如云南省绝大部分的高速公路,都是连拱隧道。
二是为了节约空间资源,现在土地资源越来越紧张,可供使用的越来越少,所以通过连拱隧道的方式节约空间资源。
例如在大城市里地下隧道的建设。
三是随着连拱隧道的施工水平的逐渐提高,其工程投资也慢慢降低,节省了人力和财力,所以在国内外,采用连拱形式进行隧道建设的工程正在增多。
然而,事物都有两面性。
连拱隧道虽然在改善公路线型、节省占地、节省工程投资有着重要意义,但是,其结构比较复杂,施工的工序相对于暗挖隧道而言,工序更加繁琐,施工期间围岩的稳定性是关系到隧道安全和人民生命的关键性问题。
特别是围岩的稳定性问题,值得我们提高注意力。
1 连拱隧道与围岩连拱隧道,我们可以生动形象的理解为“m”隧道,它是针对独立隧道而言,具有往返双边车道。
而围岩是指在隧道周围一定的范围内,对隧道洞身的稳定性有影响的岩体或土体。
其中,在工程地质学中,把重分布应力影响范围内的岩体称为围岩,绝大部分为6r,r即洞室的半径。
在以往的连拱隧道的设计、施工过程中,由于经验不足,对围岩与连拱隧道的受力结构难以把握,没有考虑到软弱岩体流变的特性,使得连拱隧道的使用期间,围岩、结构仍然不断的变形,几十年以后,连拱隧道出现结构被“侵限”、破裂,甚至失去稳定性等情况,大大影响了使用安全,对人民的生命和财产造成了严重的威胁。
强风化砂岩连拱隧道施工稳定性分析与风险评估
首先,针对强风化砂岩连拱隧道的施工稳定性分析,主要考虑以下几
个方面:
1.隧道围岩力学性质分析:通过对强风化砂岩的岩石力学性质进行测
试和实验,获取其抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等力学参数,以及其应力—应变特性,从而为后续的分析提供基础数据。
2.隧道支护结构设计:根据强风化砂岩的力学性质和隧道的设计要求,选择合适的支护结构,如钢架支护、锚杆支护等,以提高隧道的稳定性和
抗风化能力。
3.隧道稳定性计算模型建立:基于强风化砂岩的力学参数和支护结构
的设计,建立隧道稳定性计算模型,考虑岩体的变形、破坏和支护结构的
受力等因素,通过计算模型分析隧道在施工及使用阶段的稳定性。
其次,关于强风化砂岩连拱隧道的风险评估,需要考虑以下几个方面:
1.风险源识别:分析强风化砂岩的特点和施工中可能引发的风险,如
岩层坍塌、顶板下沉等,识别可能的风险源。
2.风险概率评估:根据实际情况和历史数据,确定各个风险源发生的
概率,如风化岩层的面积比例、坍塌的频率等,对每个风险源进行定量评估。
3.风险影响评估:对每个风险源发生后可能产生的影响进行评估,如
人员伤亡、施工进度延误、工程质量等,确定其影响程度和可能的经济损失。
4.风险评估等级划分:根据风险发生的概率和影响的程度,将风险进行等级划分,制定相应的应对措施。
综上所述,强风化砂岩连拱隧道的施工稳定性分析与风险评估需要结合岩石力学性质、支护结构设计和稳定性计算模型建立等因素进行综合分析。
通过科学的分析和评估,可以有效降低施工风险,并保障隧道的安全性和稳定性。
连拱隧道洞口段高陡边坡稳定性的技术分析连拱隧道有着自身特殊的结构形式,它有着较大的自由度,能够很好的衔接隧道内外线形、选择洞口合适位置,具有良好的适应复杂地形的能力。
基于其上述优点,连拱隧道在山地、丘陵地带运用较为普遍,特别是在洞口段应用更为广泛。
但是,连拱隧道限于自身以及外在条件的制约,在施工的过程当中,很容易出现围岩破裂、边坡失稳等问题。
目前,国内对相关问题的研究不是很多,对于连拱隧道洞口段边坡稳定性分析研究很有必要。
标签:连拱隧道;高陡边坡;稳定性;技术分析近年来,西部大开发战略如火如荼,“一带一路”建设又深入推进,我国中西部地区交通状况明显改善,基础设施不断完善、规模不断壮大。
但是,限于我国中西部地区崇山峻岭、地形复杂的特点,过去多采用“绕山而行”等迂回战略修建道路。
随着技术的革新,“穿山而行”的隧道工程逐渐增多。
这一方面缩短了线路里程,顺应了人民期待。
另一方面,也减少了对土地的占用,起到了很好地环保效果。
而受地貌、地质条件等客观条件,以及工程施工等主观因素的影响,隧道在施工过程中也经常呈现一些或轻或重的问题,而首当其冲的便是隧道洞口段。
因为通常情况下,工程贯通岩土体是脆弱易碎的高陡边坡,隧道围岩自稳能力不强,埋深不高,隧道一经动工,围岩很难形成稳定的承载拱,这个时候就容易呈现围岩崩塌、边坡失稳、滑坡等一系列事故。
这会给国家和社会带来巨大的经济损失,并造成不良的社会影响。
連拱隧道与分离式、小净距隧道相比,具有明显的机动灵活、线性流畅、占地较小、便于衔接等优点,所以连拱隧道普遍出现在隧道洞口段。
事物都有两面性,连拱隧道也有着明显的不足,主要表现在其结构形式复杂、开挖纵深大、操作工序繁杂,这就导致施工过程中边坡、围岩以及支护体系的应力变化不稳定性增强且状况较为复杂。
连拱隧道在高陡边仰坡施工过程中难度较大,因为在开挖过程中,限于地形偏压等外在因素,以及人为施工非对称主观因素,这两方面的施工偏压将会给工程带来诸多不稳定性结果。