膨胀性粉质粘土地层下隧道进洞措施研究

发布时间：2020-12-06 05:14

　　本文依托牡丹江爱民隧道洞口段工程实例,以现场监测数据为基础,运用位移反演、数值模拟以及对比分析的方法得出了膨胀性粉质粘土的相关参数,介绍了全断面地表注浆的施工工艺与施工方法,分析了注浆后的隧道支护受力特征。主要研究工作及结论如下:（1）介绍了洞口段初期施工中三次事故的发生过程,对事故的原因进行了分析并提出相应治理措施。（2）结合现场土体失稳情况对膨胀性粉质粘土的胀缩性、裂隙性和超固结性做了简要概括。以现场监测数据为基础,运用位移反演的方法得到膨胀性粉质粘土的开尔文抗剪模量、开尔文粘性系数、麦斯威尔抗剪模量、麦斯威尔粘性系数,将其代入FLAC3D模型进行位移计算,并将得出的计算位移与实测位移进行对比,发现两者误差在工程允许范围内。（3）将位移反演得到的注浆后的围岩力学参数输入FLAC3D模型,对0.6m与1.2m开挖进尺情况下的隧道周边位移、初期支护应力进行对比分析,得出结论:0.6m开挖进尺的最大位移比1.2m开挖进尺的最大位移大了30%左右;0.6m开挖进尺的初期支护最大主应力与最小主应力比1.2m开挖进尺的初期支护应力值分别大了1%和2.4%。可见,0.6m开挖进尺能更好的控制隧道... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

隧道洞口段早期的隧道洞口施工方法是秉持对边仰坡进行“大刷大挖”、“晚进洞，早出洞”

支护、防水隔层与二次衬砌组成，各级围岩衬砌结构均采用曲墙带仰拱形式，边墙与仰拱连接圆顺。隧道洞口段采用环形开挖预留核心土法，初期支护参数如表 2.1 所示。在各台阶拱脚处打设 φ42 长 4m 的锁脚锚杆，每点 6 根，分两侧锁定钢拱架基脚。二次衬砌采用 C4防水钢筋混凝土，厚 60cm。表 2. 1 初期支护参数表喷射混凝土 钢筋网 锚杆 钢拱架 预留变形量（cm）部位厚度部位直径 网眼部位长度 环×纵部位 型号间距（cm） （mm） （cm） （m） 间距（m×m） （m）全环 30 拱墙 φ8 20×20 拱墙 4.0 1.2×1.0 全环 I22a 0.6 20~252.6 隧道洞口段辅助工法隧道从明洞进入暗洞，辅助工法采用超前大管棚。大管棚导向墙采用 C20 混凝土模筑，横截面为 1m×1m。为控制大管棚打设角度，导向墙内设 3 榀 I18 工字钢架，钢架外缘焊接直径 14cm、壁厚 5mm 的导向钢管。如图 2.1、图 2.2 所示。

图 2.2 导向墙纵断面示意图（Ⅰ-Ⅰ剖面）设计参数：棚长度可根据实际情况调整，爱民隧道进出口明暗分界处均为 40cm；倾角为钢管轴线与导向墙外缘线夹角 1°~3°。棚采用钢花管形式，用每节长 4~6m 的热轧无缝钢管（φ108mm，而成。钢花管上孔径 15mm，孔间距 15cm，梅花形布置，尾部如图 2.3、图 2.4 所示。图 2.3 钢管连接接头示意图


本文编号：2900792