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    鋼花管加固大斷面隧道的施工對比說明

    鋼花管加固大斷面隧道的施工對比說明

    日期:2022-07-21 14:09:28

    本文以某淺埋大斷面隧道冒頂塌方現象為研究背景,深入分析了隧道塌方的影響因素與力學機理, 并結合相關項目工程實踐,提出了相應的隧道塌方預防與處治建議。本文主要研究結論如下:

    (1)隧道拱頂發生塌方后,上部巖體失去約束,在重力的作用下不斷向下塌落,形成近似土體塌落拱。 隨著上方土體顆粒的松動塌落,松動區域會逐漸擴展至地表,造成地表土體的塌陷。

    (2) 隧址區地下水是引發隧道塌方現象的主要因素,應加強隧道超前地質預報,探明地下水情況,并做 好防排水措施。

    (3) 隧道宜采用少擾動的施工工法,同時應加強初期支護和二次襯砌。 經過十個月有條不紊的施工,該隧道塌方處治施工完成并順利貫通,期間未再出現過大變形或塌方的跡象。合理的措施能實現快速高效、安全可靠的隧道塌方處治施工,保證運營期間的安全有效,并為今后類似工程的處理提供參考。

    對比說明:

    (1)未經過鋼花管豎直注漿加固時,邊坡下部和 路肩區域處是路堤水平位移發生變形的主要位置;在 采用鋼花管豎直注漿加固后,邊坡發生水平位移的區 域向下轉移,位移量明顯降低。

    (2)經過鋼花管豎直注漿加固后路堤中心底面處 最大主應力降低了50%, 約1.5X105 pa。剪切破壞體積約1.3X102 m3,剪切破壞體積區域降低了 98%;漿與巖土體膠結成整體后才能進行開挖。

    (3) 施工開挖方法

    隧道塌方發生后,雖然通過地表注漿及超前注漿等手段將松散巖體固結,但圍巖穩定性依然較差,應 采取少擾動的開挖方法,如單側壁導坑法或雙側壁導 坑法等,盡量采用機械或人工開挖。

    (4) 施工工序

    首先對地表裂縫進行處理,然后進行地表注漿, 待到注漿固結形成強度后進行洞內塌方處治。洞內 塌方體施工開挖宜采用單側掘進,配合少擾動的開挖 方法,初期支護緊跟,及時封閉成環,必要時增設臨時 橫、豎支撐,穩步向前,二次襯砌緊跟。

    未注漿處理時,邊坡下部和路肩區域處是路堤水平位移發生變形的主要位置。在采用鋼花管豎直注漿加固后,邊坡主要水平位移區域向下轉移,其中位移區域內的位移量明顯小于未注漿處理的路堤。垂直位移發生變形的區域與未注漿時大約一致,而垂直位移量、差異沉降相對減小,弧形沉降不顯著。整體位移矢量呈現均勻分布,行車道、超車道無顯著的位移矢量集中現象,路堤邊坡無向右的位移矢量。

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