木寨岭隧道高地应力软岩大变形施工情况0518讲解
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在隧道工程中,软岩地层的变形和收敛一直是一个令人头疼的问题。
尤其是在高地应力地区,软岩隧道的大变形段径向收敛控制措施更加重要。
本文将从技术措施、监测手段和管理方法等方面探讨高地应力隧道软岩大变形段径向收敛的控制措施。
1. 技术措施在软岩地层的隧道施工中,为了控制大变形段径向收敛,可以采取以下技术措施:- 合理的支护结构:选择合适的支护结构对软岩地层进行支护,比如钢架加混凝土梁、喷锚网、锚喷等,以增加地层的稳定性和承载能力,减少变形和收敛。
- 合理的巷道布置:通过合理的巷道布置,使得地层受力均匀,减小高地应力对软岩地层的影响,从而减少变形和收敛的发生。
- 降低开挖面积:通过减小开挖面积和采用分段开挖的方式,减少软岩地层的受力范围,减小地层变形和收敛的情况。
2. 监测手段在施工过程中,为了及时发现软岩地层的变形和收敛情况,可以采用以下监测手段:- 地下水位监测:通过监测地下水位的变化,及时了解软岩地层的湿度情况,从而判断软岩地层的稳定性和变形状况。
- 地表位移监测:采用地表位移监测仪器,对隧道周边地表位移进行实时监测,及时发现软岩地层的变形和收敛情况。
- 支护结构变形监测:通过监测支护结构的变形情况,及时了解支护结构的承载能力和软岩地层的变形情况,为及时采取补救措施提供数据支持。
3. 管理方法在施工管理方面,要加强对软岩地层大变形段径向收敛的管理,可以采用以下管理方法:- 强化监理管理:加强监理单位对软岩地层变形和收敛的监管,及时发现问题并提出解决方案,确保隧道施工的安全和顺利进行。
- 强化施工队伍管理:加强施工队伍对软岩地层变形和收敛的认识和管理,提高施工人员的安全意识和质量管理水平,确保施工质量和隧道安全。
- 强化应急预案管理:建立完善的软岩地层大变形段径向收敛的应急预案,规范应急处理流程,确保在发生问题时能够迅速采取有效措施,保障施工安全。
高地应力隧道软岩大变形段径向收敛控制措施包括技术措施、监测手段和管理方法三个方面。
兰渝铁路木寨岭隧道软岩变形段支护参数的探讨摘要:文章以木寨岭隧道7#斜井正洞段施工为例,选取试验段从支护参数、地质条件、收敛变形方面进行分析,并充分考虑前期正洞模拟试验段以及斜井施工变形情况等分析结果,提出正洞软岩变形段支护参数,以期对后续施工提供指导及借鉴。
关键词:隧道软岩变形支护参数1.工程地质与施工概况1.1 地质概况木寨岭隧道是兰渝全线4座极高风险隧道之一,全长19.06km,为双洞单线分离式特长隧道,位于兰渝线兰州至广元段的中部,是全线重要控制工程之一。
该隧道洞身穿越11个断裂,最大带宽约1km,总长4.5km。
隧道洞身穿越的板岩及炭质板岩区,占全隧的46%,该岩石遇水易崩解软化,围岩稳定性极差,且炭质板岩区可能有瓦斯外溢;隧道穿越的特殊不良地质段段落长大、影响面宽,有湿陷性黄土、山体滑坡、泥石流、岩堆、高地应力变形区等;总计各类软岩段长约16.1km占隧道长度84.47%,极易发生围岩大滑坍,施工难度很高。
1.2 施工概况LYS-3标隧道工程于2009年4月先后进洞施工,隧道2#、3#、5#、6#、7#斜井等处即先后出现不同程度的大变形,多数变形主要体现于结构水平收敛变形,且具有变形快、变形量较大的特点,变形处喷砼开裂,初期表面出现环、纵向裂缝,支护内鼓,拱架开裂、扭曲等现象,严重影响施工安全。
其中3#斜井发生变形量级最大,最大累计变形超1300mm(斜649),最大变形速率达1860mm/d(斜665)。
7#大战沟斜井是变形范围及历时最长的工点,变形时间始于09年5月,直至斜井进入正洞,变形段长达到70%以上,堪称全隧大变形之最。
2.变形特征及影响因素的分析2.1变形特征结合施工进展,对木寨岭隧道大变形进行了总结,主要具以下特征:①20cm以上水平收敛变形基本发生于IV、V断层压碎岩中,且主要发生在直墙断面及局部曲墙断面(宽高比约为1)。
②通过对大战沟和鹿扎两座斜井测试,以及历史量测资料的统计,其成果支持主应力方向与木寨岭隧道轴线相一致的认识。
木寨岭隧道软弱围岩地段快速施工技术【摘要】在高地应力与软弱围岩的地质条件影响下发生隧道大幅度的变形是木寨岭的隧道工程主要特点,本文主要对引起大幅度变形的主要因素进行分析讨论,并阐述相应的防治措施,同时对软弱围岩地段的施工方法进行讨论。
【关键词】木寨岭隧道;软弱围岩;施工技术木寨岭隧道坐落在甘肃定西市,总长度1710米,由中国隧道集团承建,于2009年3月开工,预计在2013年竣工。
该隧道是甘肃地区的交通要道,但由于该地段的地理环境较为复杂,因而在施工过程当中,会出现一系列问题。
尤其在山岭隧道施工过程中,在对山洞进行开挖时会引起明显的空间效应,动身容易产生蠕动变形,从而造成支点破坏,易引起塌方事故。
1.造成软围岩地段变形的主要因素1.1围岩的不利特性导致隧道变形在隧道发生大变形地段中的围岩主要为炭质板岩,这种围岩具有较强的膨胀特性,该岩质的变质性很强,隧道中的岩层与隧道之间成20°到40°的夹角,岩层的走向与隧道之间形成的夹角不断变形发展,另外,二者之间夹角小,在岩层膨胀变形过程中所产生的侧压力很大,因此容易产生水平方向的变形。
所以,围岩的独特性质是造成隧道变形的主要因素之一。
1.2高地应力效应对隧道变形的影响通过相关检测数据显示,该地段处在高地应力影响范围之内,隧道极易通过炭质板岩的变形而发生严重的应力破坏,因此,高地应力是隧道容易发生变形的主要因素之一。
1.3地下水对隧道变形的影响在地形复杂的木寨岭隧道局部地段中,存在着一定数量地下水,由于地下水的存在与流动,会对岩体的颗粒造成一些动力和静力的影响。
水通过毛细现象流入到岩体当中,增大岩体裂缝,由于炭质板岩在水分影响下极容易出现软化现象,导致岩体结构上有一定的破坏,大大降低岩体强度。
所以,地下水的存在与流动也是造成隧道大幅度变形的主要因素之一。
1.4施工方式所造成的影响造成隧道大幅度形变的主要因素除了上述三种之外,另外一个因素也是不可忽视的,这就是施工方法也同样对隧道变形有一定的影响。
高地应力软岩大变形隧道施工技术摘要:根据国内外隧道施工的实践总结,在一定高地应力条件下的软弱围岩,在施工过程中发生大变形现象,是必然的。
目前对于围岩大变形的控制研究主要集中于地质情况较差地段的施工工艺和支护方法上。
对于围岩大变形比较轻微的情况,可以在一定程度上增大支护体的刚度或者强度,增大隧道预留的变形位移,同时及时地施工二衬以承担荷载,这样可以达到预防和控制围岩大变形的发生与发展。
因此,本文对高地应力软岩大变形隧道施工技术进行简要的分析,希望可以为相关人提供参考。
关键词:高地应力;软岩大变形;隧道施工技术1木寨岭隧道工程概况木寨岭隧道位于甘肃省定西市漳县和岷县交界处,为双洞单线分离式特长隧道,全长19.02km,洞身地质条件非常复杂,隧道洞身共发育11个断裂带,穿过3个背斜及2个向斜构造,属高地应力区,极易变形。
隧道洞身穿越的板岩及炭质板岩区,占全隧的46.53%,总计各类软岩段长约16.1km,占隧道长度84.47%,极易发生围岩滑坍,施工难度很高。
2木寨岭隧道围岩及变形情况2.1开挖揭示围岩情况大部分围岩开挖揭示地层岩性为二叠系板岩夹炭质板岩,围岩受地质构造影响严重,节理极发育,岩体极破碎,层间结合差,整体稳定性差。
2.2变形情况受围岩地质的影响,自隧道施工至F14-1断层带时围岩极其破碎,现场每循环开挖进尺不大于0.7m,采用人工进行开挖,1d只能施作1循环;当初期支护完成后经常出现喷射混凝土开裂、掉块、拱架扭曲变形等情况,量测数据显示拱顶下沉速率平均能达到90mm/d,累计平均能达到800mm,收敛速率平均能达到160mm/d,单侧收敛累计值能达到1800mm;当二次衬砌施作后,部分地方还出现开裂、甚至出现砼脱落、钢筋扭曲等现象。
3高地应力释放设计理念根据“先柔后刚、先放后抗”的指导思想,我们必须要将围岩本身蕴藏的高地应力进行释放,可怎么释放,释放到何种程度,是关键所在。
目前有2种理论的施工,国内外都获得了比较成功的案例,一种是先行释放理论,意思就是采用先行导坑法释放部分围岩应力,释放稳定后扩挖成型,进行抵抗;另外一种就是边放边抗理论,意思就是预留适当预留变形量,让围岩应力得到相应释放,但在释放一定程度时,即预留变形量可控范围之内,开始加强支护,抵抗剩余围岩应力,使支护结构趋于平衡。
渭武高速木寨岭隧道开挖工法优化与变形控制措施研究渭武高速木寨岭隧道开挖工法优化与变形控制措施研究引言:随着交通需求的增加,隧道建设得到了广泛的关注和投资。
隧道的建设不仅仅是对地下空间的开发利用,更是对地质环境的工程干预和改造。
在渭武高速项目中,木寨岭隧道是其中一个重要的工程项目。
本文就木寨岭隧道的开挖工法优化与变形控制措施进行深入研究与探讨,以期为隧道工程提供有益的参考和借鉴。
一、木寨岭隧道背景介绍木寨岭隧道位于渭武高速公路的一部分,地处山区且该地带地质复杂。
隧道全长约3.5公里,由于地质条件恶劣,对隧道施工造成了很大的困难。
因此,为确保隧道建设的安全和顺利进行,开挖工法的优化以及变形控制措施的研究显得尤为重要。
二、开挖工法优化研究1. 工法选择:针对木寨岭隧道地质条件复杂的特点,与施工单位多次进行讨论,最终确定采用隧道开挖控制爆破法。
这种方法可以最大程度地减少地下水的涌出,减小开挖面的变形,对减小隧道围岩位移有显著效果。
2. 预支护结构设计:在施工前,通过对补强地基技术的研究,采用了岩体爆破预处理技术,将隧道支护层分为初拱、中拱、封顶三个阶段进行;同时,在不同的地层条件下,设计了不同类型的预支护结构,如钢支撑、预应力锚杆支护等。
这样一来,能够有效地增强围岩的整体稳定性,减小隧道的变形。
3. 合理布置锚杆:通过分析木寨岭隧道的地层特点和围岩结构,合理布置锚杆,将锚杆的间距控制在合适的范围内,提高钢材的使用效果,并通过合理的锚固深度,减少山体位移,增强围岩的整体稳定性。
三、变形控制措施研究1. 岩体控制:通过对围岩的控制,减少隧道面的变形。
施工过程中,根据地质的特点,采用分段支护和拱形补强等方法,实现对围岩位移的控制,减少变形。
2. 撑拱与短波垂直预支护结构:在隧道的拱部,采用了撑拱与短波垂直预支护结构,以增加支撑的刚度和抗变形能力,进一步加强了隧道的整体结构。
3. 监测与预警系统:在施工过程中,应建立起完善的监测与预警系统,及时掌握施工现场的地质变化情况。
收稿日期223作者简介巨小强(6—),男,3年毕业于成都理工学院工程地质与水文地质专业,高级工程师。
文章编号:167227479(2010)022*******木寨岭隧道越岭区区域地应力特征分析及应用巨小强(中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安 710043)Ana lysis on Cha ra cter isti cs of Gr ound Stress i n M uzha ili n g Tunnelar ound M oun ta i n ous Ar ea s a sW ell a s Its Appli ca tionJ u X iaoqiang 摘 要 介绍了新建铁路兰渝线木寨岭隧道越岭区地层多变、构造复杂的区域地质特征,分析了该越岭区以高—极高地应力为主的区域地应力特征。
通过钻孔内实测数据的分析,重点介绍了水压致裂法在地应力测试中的应用方法,并对以往工程施工及运营中灾害频发且危害最为严重的岩爆、软岩变形等地质问题,结合本隧道工程的地应力特征进行了阐述与评价。
关键词 区域地应力 隧道 特征分析 越岭区中图分类号:U451+11 文献标识码:B1 工程概况新建铁路兰渝线木寨岭隧道位于西秦岭中山区,隧道穿越主峰木寨岭为漳河与洮河的分水岭,横跨甘肃省漳县、岷县两县,隧道全长左线为19020m ,右线为19080m ,为两座单线隧道,线间距2215~50m 。
2 隧道区区域地质特征211 地层岩性隧道区地层岩性复杂,主要为第四系全新统洪积细角砾土、粗角砾土、碎石土,下第三系砾岩,二叠系砂岩、砾岩、板岩及炭质板岩,石炭系下统砂岩、灰岩、板岩,泥盆系上统砂岩、压碎岩、断层角砾等。
212 地质构造隧道位于秦岭—昆仑纬向构造体系,后期被贺兰山字形构造体系改造、复合、归并,并在茶固滩一带又被茶固滩帚状构造体系改造。
由于多期次构造复合叠加作用,形成了形态各异、极其复杂褶曲与断层束构造。
木寨岭隧道全部处于大草滩复背斜的南翼,断裂主要为美武—新寺区域断裂带F 2,发育于上述大草滩复背斜南翼,走向N43°~70°W ,断层面以北倾为主,倾角30°~74°,压扭性特征显著,曾发生过向西错动,由多条近平行的断层束组成。
木寨岭隧道板岩变形机理研究张波【摘要】兰州-重庆铁路木寨岭隧道主要通过二叠系下统板岩地层,受祁连褶皱带和昆仑-秦岭褶皱带的影响,隧道穿越区段地层具有构造复杂、高地应力、软岩分布广泛、岩体较破碎的特点。
隧道开挖后围岩收敛变形速率大,持续时间长。
现场监测初支变形速率一般大于100 mm/d,最大变形速率达682 mm/d,部分段落最大累计变形超过1320 mm。
本文从围岩的岩性、地质构造、地应力等方面分析了隧道产生变形的原因,分析结果表明岩性和地应力是造成隧道出现较大变形的主要因素。
通过分析围岩变形机理,施工中采取了调整型钢型号和增设套拱的变形控制措施,实践证明该措施切实可行。
【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P57-59)【关键词】兰渝铁路;木寨岭隧道;板岩;变形机理【作者】张波【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U455.4兰渝铁路沿线软岩分布较广,主要为二叠系、三叠系板岩及志留系千枚岩。
软岩在世界上分布非常广泛,泥岩与页岩占地球表面所有岩石的50%左右[1]。
软岩变形是一个复杂的过程,不仅受渗透压力、水动力的影响[2-3],而且微观结构也是造成软岩变形的一个内在原因,软岩的软化基本是在水—岩之间复杂的化学和力学耦合作用下发生的[4]。
最早有关软岩的研究主要是针对煤炭巷道软岩支护问题进行的,逐渐形成了一系列有影响的理论和技术,如新奥法理论、松动圈理论、联合支护理论等,这些理论与技术解决了大量软岩支护问题。
但对板岩、页岩等软岩的微观结构、变形机理、岩体分级及围岩支护措施等研究起步较晚,随着地下工程建设中围岩变形较大且不易治理问题的不断出现才逐渐被认识到并开展相应研究[5-7]。
兰渝铁路木寨岭隧道全长19 025 m,隧道洞身最大埋深约600 m,最小埋深约40 m,洞身段板岩及炭质板岩段合计长度8 850 m,占隧道全长46.52%,隧道穿越断层破碎带总计11条,合计长度4 500 m,占隧道全长23.65%。