以瀾滄江沿江公路某隧道為例,介紹了在隧道開(kāi)挖過(guò)程中,根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則》(以下簡(jiǎn)稱(chēng):細(xì)則)及相關(guān)規(guī)范,正確、及時(shí)地進(jìn)行施工階段圍巖亞級(jí)分級(jí),對(duì)支護(hù)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、快速施工的目的。

公路隧道巖質(zhì)圍巖亞級(jí)分級(jí)方法研究

現(xiàn)行公路隧道圍巖分級(jí)方法某些圍巖級(jí)別跨度較大,不能滿足實(shí)際施工的需要,鑒于此,針對(duì)ⅲ、ⅳ、ⅴ級(jí)巖質(zhì)圍巖進(jìn)行了較為全面、系統(tǒng)的圍巖亞級(jí)分級(jí)研究。首先通過(guò)數(shù)值試驗(yàn)對(duì)3種巖質(zhì)圍巖的自穩(wěn)性進(jìn)行研究,并根據(jù)各圍巖的自穩(wěn)性表現(xiàn)特征進(jìn)行圍巖亞級(jí)級(jí)別劃分,建立圍巖亞級(jí)分級(jí)理論標(biāo)準(zhǔn),然后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)采集的大量圍巖樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,最終確定圍巖亞級(jí)分級(jí)的判定方法。以上研究對(duì)現(xiàn)行公路隧道圍巖分級(jí)方法起到了細(xì)化和完善的作用,同時(shí)也可作為公路隧道設(shè)計(jì)、施工參考之用。

針對(duì)昆-石高速公路陽(yáng)宗隧道斷面跨度大的特點(diǎn),通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)、操作難易程度的綜合比較,陽(yáng)宗隧道使用wtd系統(tǒng)錨桿支護(hù)對(duì)圍巖進(jìn)行加固,效果良好。使用高性能混凝土作為隧道二次襯砌,降低病害的發(fā)生,減少整治麻煩,給隧道施工和運(yùn)營(yíng)都帶來(lái)極大的方便。采用地層-結(jié)構(gòu)模式,運(yùn)用同濟(jì)曙光軟件分析地質(zhì)條件較差的ⅴ級(jí)圍巖隧道施工方法對(duì)圍巖穩(wěn)定性的擾動(dòng)規(guī)律,計(jì)算結(jié)果表明施工方法選擇合理;采用荷載-結(jié)構(gòu)模式,應(yīng)用有限元軟件—ansys對(duì)二襯結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行檢算,計(jì)算結(jié)果表明該隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、安全性好。

文章結(jié)合始祖山公路隧道工程,采用數(shù)值模擬方法對(duì)該隧道施工全過(guò)程進(jìn)行分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明:數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相近,具有較高的可靠性,通過(guò)數(shù)值模擬可以有效的反映隧道開(kāi)挖施工過(guò)程中圍巖的變形情況以及可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況,對(duì)隧道的施工有一定的指導(dǎo)意義。

我國(guó)公路隧道正朝著長(zhǎng)距離、大埋深不斷發(fā)展,但限于目前深埋山嶺隧道勘察方法和技術(shù)局限,深部復(fù)雜地質(zhì)條件下的圍巖的級(jí)別很難在勘察階段查得很精確,導(dǎo)致勘察圍巖級(jí)別與施工開(kāi)挖揭示圍巖級(jí)別存在不同程度的差異。因此,隧道施工過(guò)程中,必須采用現(xiàn)場(chǎng)快速圍巖動(dòng)態(tài)分級(jí)、動(dòng)態(tài)變更的隧道設(shè)計(jì)與施工理念。調(diào)研了目前國(guó)內(nèi)公路隧道施工現(xiàn)場(chǎng)圍巖快速分級(jí)的思路與方法,旨在為類(lèi)似隧道工程的現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)配合工作提供指導(dǎo)和借鑒。同時(shí),針對(duì)目前施工圍巖定級(jí)存在問(wèn)題,提出圍巖快速定級(jí)的展望,希望在未來(lái)隧道建設(shè)中深入圍巖快速定級(jí)的思考和研究。

由于隧道里程過(guò)長(zhǎng)和勘察手段的局限性,常常導(dǎo)致勘察階段確定的圍巖等級(jí)與實(shí)際情況存在一定誤差,這容易造成工程造價(jià)增加、影響施工安全等問(wèn)題。以港珠澳大橋連接線上的南灣隧道為例,選取了穿越斷層破碎帶且靠近水庫(kù)的里程段為研究對(duì)象,系統(tǒng)介紹了通過(guò)隧道施工階段的點(diǎn)荷載試驗(yàn)和監(jiān)控量測(cè)資料來(lái)定量確定圍巖分級(jí)各個(gè)指標(biāo)的方法。結(jié)果表明,采用bq圍巖分級(jí)法可以在施工階段快速、準(zhǔn)確地確定了圍巖分級(jí);實(shí)際圍巖分級(jí)為ⅳ級(jí),修正了勘察階段所確定的v級(jí)圍巖;分級(jí)結(jié)果為調(diào)整工程方案提供了重要依據(jù),并有效地節(jié)約了工程造價(jià)、加快了工程進(jìn)度。

隧道是修建在底層中的工程結(jié)構(gòu),在挖開(kāi)地層并把隧道襯砌修建在地層內(nèi)的過(guò)程中和以后,地層始終對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用,本文在提出圍巖穩(wěn)定性基本判據(jù)的基礎(chǔ)上,著重對(duì)公路隧道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。

闡述了國(guó)內(nèi)外公路隧道圍巖分級(jí)的主要方法,并結(jié)合貴州某高速公路隧道圍巖分級(jí)實(shí)例,對(duì)某隧道各區(qū)段進(jìn)行圍巖分級(jí),為同類(lèi)隧道工程提供參考。

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,也提高鐵路和城市道路建設(shè)行業(yè)的發(fā)展速度,但在開(kāi)展公路隧道施工過(guò)程中,還是會(huì)遇到較復(fù)雜的問(wèn)題,由此提高對(duì)施工技術(shù)的要求。我國(guó)現(xiàn)階段軟弱圍巖公路隧道施工問(wèn)題數(shù)量逐漸提高,在對(duì)資金造成損失的同時(shí),影響整體施工進(jìn)度,最終對(duì)社會(huì)發(fā)展造成嚴(yán)重影響。因此,本文主要依照軟弱圍巖公路隧道施工中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出科學(xué)合理的施工方法。

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,也提高鐵路和城市道路建設(shè)行業(yè)的發(fā)展速度,但在開(kāi)展公路隧道施工過(guò)程中,還是會(huì)遇到較復(fù)雜的問(wèn)題,由此提高對(duì)施工技術(shù)的要求.我國(guó)現(xiàn)階段軟弱圍巖公路隧道施工問(wèn)題數(shù)量逐漸提高,在對(duì)資金造成損失的同時(shí),影響整體施工進(jìn)度,最終對(duì)社會(huì)發(fā)展造成嚴(yán)重影響.因此,本文主要依照軟弱圍巖公路隧道施工中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出科學(xué)合理的施工方法.

基于相同地質(zhì)條件下地層結(jié)構(gòu)法有限元計(jì)算分析,對(duì)北京地區(qū)高速公路16m跨隧道設(shè)計(jì)中臺(tái)階法、crd法、眼鏡法等幾種常用施工方法的受力狀態(tài)進(jìn)行了定性分析,得出以下幾方面結(jié)論:1)crd法與眼鏡法均能滿足設(shè)計(jì)要求;眼鏡法在各施工階段應(yīng)力表現(xiàn)沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì);臺(tái)階法應(yīng)在采取了相應(yīng)的加固措施或地質(zhì)條件比較好時(shí)采用。2)通過(guò)調(diào)整地質(zhì)參數(shù),反映出地下結(jié)構(gòu)對(duì)彈性模量(e)反應(yīng)敏感。3)通過(guò)調(diào)整crd法施工順序,反映出改變施工順序?qū)Y(jié)構(gòu)受力有一定影響,但影響很小。4)每步開(kāi)挖都會(huì)引起相鄰段應(yīng)力增加,同時(shí)連帶會(huì)適當(dāng)降低一點(diǎn)遠(yuǎn)端的應(yīng)力;節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象應(yīng)引起注意。

文章介紹了在設(shè)計(jì)階段常用的圍巖分級(jí)方法并提出了在施工階段對(duì)圍巖進(jìn)行動(dòng)態(tài)分級(jí)的概念。通過(guò)對(duì)后崗隧道和大灣隧道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,得出了用于ⅳ級(jí)、ⅴ級(jí)圍巖分類(lèi)的圍巖壓力、鋼支撐內(nèi)力及彈性波速等指標(biāo)的取值范圍。并以鶴上隧道zk6+370斷面為例,對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和回歸分析,結(jié)果表明采用圍巖動(dòng)態(tài)分級(jí)方法得到的圍巖級(jí)別與實(shí)際情況相符,可用于指導(dǎo)施工階段的隧道圍巖動(dòng)態(tài)分級(jí)、隧道的反饋設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

介紹了在設(shè)計(jì)階段常用的圍巖分級(jí)方法并提出了在施工階段對(duì)圍巖進(jìn)行動(dòng)態(tài)分級(jí)的概念。通過(guò)對(duì)隧道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,得出了用于ⅳ級(jí)、ⅴ級(jí)圍巖分類(lèi)的圍巖壓力、鋼支撐內(nèi)力及彈性波速等指標(biāo)的取值范圍。并以鶴上隧道zk6+370斷面為例,對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和回歸分析,結(jié)果表明采用圍巖動(dòng)態(tài)分級(jí)方法得到的圍巖級(jí)別與實(shí)際情況相符,可用于指導(dǎo)施工階段的隧道圍巖動(dòng)態(tài)分級(jí)、隧道的反饋設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

橫龍山隧道喇叭口段地質(zhì)條件差,隧道跨度大,給施工帶來(lái)很大的難度,本文應(yīng)用有限元方法對(duì)大跨度隧道的完整的開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬研究,模擬開(kāi)挖采用的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工全過(guò)程,對(duì)隧道施工引起的圍巖和地表沉降進(jìn)行了分析,根據(jù)仿真計(jì)算的結(jié)果提出了大跨度隧道施工中應(yīng)該注意的問(wèn)題及相應(yīng)的解決措施。

針對(duì)現(xiàn)行隧道圍巖分級(jí)存在的問(wèn)題，引出了圍巖分級(jí)量化細(xì)化的必要性。在前人圍巖分級(jí)細(xì)化研究的基礎(chǔ)上，綜合考慮單軸飽和抗壓強(qiáng)度rc、巖體完整性指數(shù)kv、bq值（細(xì)化值）以及彈性縱波速度vp，共四個(gè)量化細(xì)化分級(jí)指標(biāo)。探討運(yùn)用綜合模糊判別理論，在施工現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)快速地判斷圍巖細(xì)化級(jí)別。以期及時(shí)修改設(shè)計(jì)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

介紹了浙江省臺(tái)州天摩嶺公路隧道施工中的圍巖位移監(jiān)測(cè)技術(shù),包括隧道周邊、拱頂、地表的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置與量測(cè)分析方法,并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,以指導(dǎo)隧道的設(shè)計(jì)與施工。

田東隧道是大斷面公路隧道,其出口段地形復(fù)雜、地質(zhì)軟弱、地下水豐富,在施工過(guò)程中采用了臺(tái)階法輔以洞內(nèi)外注漿加固止水措施,開(kāi)挖效果較好,不僅加快了施工進(jìn)度,而且提高了施工質(zhì)量,保護(hù)了周邊山體和環(huán)境。

結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)軟弱圍巖公路隧道洞口加固、洞身掘進(jìn)和初期支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地介紹和分析,指出了超前長(zhǎng)管棚和錨噴支護(hù)技術(shù)是處理軟弱圍巖行之有效的方法。

文章介紹了軟弱圍巖隧道地質(zhì)的工程特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)軟弱圍巖公路隧道施工工藝和施工方法進(jìn)行了分析，以便更好的指導(dǎo)施工。

以常吉高速公路蓖麻溪隧道作為工程實(shí)例,針對(duì)山嶺公路隧道圍巖—支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。根據(jù)蓖麻溪隧道現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)獲得的位移—時(shí)間曲線,利用由總位移量、位移速9率表示的判別準(zhǔn)則來(lái)判斷隧道圍巖的穩(wěn)定性。

公路隧道圍巖穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀與展望