软弱围岩浅埋偏压四车道公路隧道安全施工技术研究

发布时间：2020-01-25 12:21

【摘要】：单向四车道公路隧道具有提高车速、节约时间、缩短里程、缓解交通压力等明显优势。但由于其开挖断面大、隧道跨度宽,多采用分部开挖的方法,在遇到软弱围岩、浅埋偏压等情况时,其施工工序多,力学效应复杂。本文在岩石力学和隧道新奥法施工基本思想指导下,以福建省福州市平潭县金井湾大道牛寨山隧道为依托,对软弱围岩条件下浅埋偏压4车道公路隧道安全施工技术进行研究。主要研究内容及成果如下：(1)通过查阅文献资料和工程实例资料,了解软弱围岩浅埋偏压四车道公路隧道施工设计中的难点,总结了其相关设计方法、施工方式以及辅助工法等。(2)对福建省福州市牛寨山隧道这一典型的软弱围岩浅埋偏压4车道公路隧道进行了为期一年的现场监测,并将获得的数据进行了分析整理,指出仰拱的及时封闭对抑制软弱围岩浅埋偏压四车道公路隧道地表下沉、减小洞内位移变形有至关重要的作用,并且对改善隧道结构受力环境也起到了显著的作用。(3)针对软弱围岩浅埋偏压4车道公路隧道的特点,选取了牛寨山南线隧道出口段,进行了三维的有限差分数值模拟,重点分析了其实际开挖过程中隧道围岩及支护结构的位移场、应力场、塑性区分布等,结合隧道初支、临时支撑、二次初支、二次衬砌的力学响应,对现场施工的安全性与合理性进行了判断。指出其施工过程中临时支撑系统效果显著,现场施工中应减少对其的破坏并合理确定拆除时机；中下导坑开挖到二次初支施作是施工循环中的关键过程,仰拱及二次初支应及时跟进施作。(4)结合现有相关工程情况,探讨了牛寨山隧道现场监测情况对软弱围岩浅埋偏压4车道公路隧道的监测基准,提出了适合其工程特点的监控标准,建立了适用的预警机制。
【图文】：

现场图

保护中间岩柱的稳定；逡逑③柂道出口端南线有隧道结构浅埋偏压的情况，隧道此处施工应谨慎对待。逡逑＿ｒ：逡逑图２．９南线枈道出口段现场图逦图２．１０柂道超大断面现场图逡逑牛寨山南线柂道出口段设计采用双侧壁导坑法开挖，衬x2结构为复合式衬x2，逡逑初期支护采用双层结构，第一层采用Ｃ２５喷射钢纤维混凝土邋３０ｃｍ、２２ｂ工字钢逡逑纵距０．６ｍ，第二层采用Ｃ２５喷射钢钎维混凝土厚２０ｃｍ，邋１６工字钢间距０．６ｍ；逡逑系统铺杆采用Ｄ２５中空注團错杆，长５ｍ，环向间距０．７ｍ，纵向间距０．７ｉｎ，，梅逡逑花型布置；二次衬x2拱部边墙采用Ｃ３５防水钢筋混凝土厚５５ｃｎｉ，仰拱采用Ｃ３５逡逑普通钢筋混凝土。该段柂道断面尺寸如图２．１１所示。逡逑

现场观察,洞内,围岩

第２５页逡逑每间隔一段距离初喷混凝土后，通过肉眼观察，对围岩和枈道稳定性进行评逡逑价，看围岩级别是否与设计相符，必要时应拍照。洞内现场围岩观察如图３．１所逡逑柋逡逑图３．１洞内围岩现场观察图逡逑（２）地表沉降监测逡逑隧道的进出口浅埋段往往位于破碎、软弱、容易发生塌方和稳定性很差的围逡逑岩中，不适当的工法和施工工序很容易造成柂道进出口发生冒顶、塌方或有害下逡逑沉。通过地表沉降监测可以很好的把握柂道掘进以后上覆地表的各种状态，沉降逡逑量的大小以及沉降量随着掌子面推进的变化规律，为设计和施工提供可靠数据保逡逑证施工的安全。所以对于隧道的进出口进行地表沉降监测和沉降趋势预判是十分逡逑重要的。逡逑地表沉降量测主要懫用高精度的全站仪进行，采用三角高程测量的方法进行逡逑实施，前后两次测点高程之差即为该测点的地表下沉数值。逡逑地表沉降测点的布设应在柂道开挖前进行，且地表沉降监测断面里程宜与隧逡逑道内部的拱顶下沉、洞周收敛监测断面里程相一致，以便数据间的相互验证。每逡逑个地表沉降监测断面宜布置７个地表下沉测点
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U455.4

【参考文献】