凤凰体育下载:隧道倒塌的原因和处理方法

2021-03-12 18:33:49 浏览: 115次 来源:【jake】 作者:-=Jake=-

隧道塌方的成因及处理方法-以大山塘隧道为例陈亚林(广东省地质调查局704地质大队,湛江5240 8))摘要根据隧道设计原理,分析了隧道塌方的成因。新奥地利隧道法:人们认为,未能充分利用新奥地利隧道法的原理来指导施工或采用的施工方法不当,以及施工过程中的不正常行为是造成隧道倒塌的主要原因。 。以大山塘隧道塌方处理方案为例,采用平衡拱理论,塌方处理方案的理论,指导和制定方法,对类似围岩隧道的施工具有一定的参考意义。围岩平衡拱形隧道由于新奥地利方法在隧道中的成功应用隧道工程是目前我国使用的一种重要的隧道结构设计与施工方法。虽然锚喷混凝土支护的应用为隧道的大面积开挖和施工创造了有利条件,但隧道的建设进度也大大加快了。然而,用螺栓喷射混凝土支撑的隧道仍然是倒塌的,这往往是由于不良的地质和水文地质条件,不良的设计考虑以及不适当的施工方法和措施而发生的。 1隧道倒塌原因分析1.1隧道现阶段对新奥地利隧道方法理论的理解不足新奥地利方法的开挖是以新奥地利方法的理论为指导的,但在实际施工中,经常会有未按规定进行计量,或者信息反馈不及时,导致决策失误,措施无效,造成崩溃。 1.基本要点是:(1)开挖作业应采用对周围岩石干扰较小,开挖步骤较少的控制爆破技术,以避免对岩体的稳定性造成过多破坏;(2)隧道开挖-应尽可能地利用围岩的支撑能力,以充分发挥围岩本身的支撑作用;(3)根据围岩的特性,应采用不同的支撑类型和参数,并及时在钢上紧贴一块柔性支撑物,例如拱,喷混凝土和锚杆等,以控制围岩的变形和松弛;(4)在软弱和破碎时围岩段,使该段尽早闭合,有效发挥支撑系统作用,确保隧道的稳定性;(5)原则上建二次衬砌在围岩与初始支护基本稳定的条件下,使围岩与支护结构形成一个整体,从而提高了支护系统的安全性。 (6)力求使隧道断面轮廓圆滑,避免应力集中在突然的拐角处; [7)通过动态观察施工期间的围岩和支护结构,合理安排施工程序,纠正不合理的设计和日常施工管理[1]。

要分析隧道的倒塌,即分析被支撑的围岩损坏的原因,有必要了解新的奥地利奥地利支护方法的设计原理。新的奥地利支撑结构方法的设计原理是:(1)隧道围岩形成可塑性楔形滑动,导致支撑结构的剪切破坏;(2)支撑结构与围岩紧密结合, (3)由螺栓和钢支撑,由喷浆混凝土等提供的支撑阻力应与塑料滑动楔[2]的滑动力相平衡。 2)可以看出,锚喷支护结构必须是无力矩结构,前提是支护支护结构与围岩共同作用,二者必须紧密结合。 ,回填往往是由于严重的过挖造成的鸭脖娱乐 ,因此支撑结构不能有效地与周围的岩石紧密结合,或者由于周围的岩石表面光滑,喷浆混凝土也不能有效地渗水。并与周围的岩石紧密结合。由于上述原因,螺栓和喷浆支撑结构违反了设计原理,存在塌陷的隐患;从(3),可以看出乐鱼体育 ,在锚杆和喷射混凝土支撑构造之后,围岩继续收敛并最终趋于稳定。前提是支撑阻力大于或等于滑移力。设计支撑阻力小于滑移力或支撑阻力小于滑移力,由于不正确的施工方法会导致倒塌1.2采用不正确的施工方法和措施施工中经常出现:施工方法不适应地质条件,地质条件发生变化,施工方法未及时改变;施工支撑不及时;地面暴露时间过长,引起围岩松动和风化;变形规律忽略围岩,围岩变形具有连续变形和突然变形的特点。 e小于D(D为隧道开挖宽度),围岩的两端受二次衬砌混凝土和开挖面支撑的约束。连续变形很小隧道塌方原因,主要是由于受到突然变形的影响。爆破后的振动以及在此距离之内,由于衬砌和开挖表面支撑的“空间效应”,即使初始支撑阻力不足,围岩滑移也不会失去稳定性。是1。

从5D到3D,“空间效应”完全消失,并且初始支撑阻力小于滑动力的问题立即暴露出来,并且围岩急剧变形,这很容易引起坍塌。 1.3施工过程和作业不规范,工程质量不合格。施工过程中的过程操作不符合施工技术规范要求,施工管理不到位,质量意识和安全意识不强。倒塌的另一个重要原因通常是发生的施工质量问题。锚固砂浆不足或强度不足,特别是早期强度;喷涂混凝土的厚度不符合设计要求;钢支架未完全被喷射混凝土包围,或者钢支架位于钢支架和围岩之间。存在间隙,并且钢支撑没有放置在稳定而牢固的基础上。上述质量问题直接导致支撑阻力达不到设计要求或围岩未紧密结合,从而使非弯矩结构产生弯矩而塌陷。 2滑坡的治理依据。滑坡的处理必须基于对滑坡的正确理解。滑坡治理计划的制定与战斗计划的制定相同。如果计划不当或失败,不仅会造成更大的经济损失,还会造成人员伤亡。因此,一般的处理原则是先加固后部以防止塌陷塌陷,然后在继续操作之前将安全的后部用作支撑物或覆盖物。经验认为,坍塌将在一定时间内稳定下来并形成自然的拱门。自然拱的高度和宽度与普氏平衡拱理论的计算结果基本一致。 2.1普拉茨平衡拱的理论基于松散理论的前苏联学者M·M Protojaknov(缩写为普拉茨)认为,在松散介质中开挖隧道后,隧道上方将形成抛物线形的平衡拱。平衡拱的高度h为:h = b / fm(m)其中:b为平衡拱的半跨度(m)隧道塌方原因,fm为岩石坚硬系数。

土壤层:fm =tgφ;摇滚:fm = R / 10。其中:φ土壤的摩擦角; R是岩石的极限抗压强度(MPa)。该值应考虑天然岩石层理,裂缝和接缝的影响​​。当隧道的侧壁稳定时,即拱拱倒塌时,平衡拱的宽度即为开挖的宽度,即b = bt(图1)图1隧道宽度的示意图)。平衡拱当侧壁不稳定时,平衡拱的宽度为:b = bt + Ht·tg(45°-φ/ 2)其中:Ht为隧道的净高度(m); bt为一半2.2塌方稳定性的分析与处理能否对后续的稳定性做出正确的判断是制定处理方案的关键,否则要么采取在正常情况下,崩塌后1〜2天基本稳定,崩塌较大,此时可根据平衡拱数据和试验结果确定岩石的坚硬系数。工程地质图2中侧壁不稳定,然后根据开挖情况,塌陷高度可以根据平面宽度示意图的平衡拱公式确定。与现场相比,如果计算结果与实际情况基本吻合,则说明塌陷已经基本稳定,否则必须谨慎处理。在进行了平衡拱稳定性分析之后,确定倒塌是稳定的,并且可以开始进行处理。第一步是进行崩溃。喷涂混凝土处理。喷射混凝土后,即使洞中有危险的岩石或个别倒塌,也会及时发现。喷射的混凝土在围岩表面形成保护层,这也是判断坍塌是否稳定的最有效和直接的参考或依据。

此后,可以排出炉渣,并根据要制备的炉衬的范围确定炉渣的排出范围。为了安全起见,它不应太长,并且在排渣时应支撑侧壁。确定塌陷部分的永久支撑结构和施工顺序是最后一个关键。通常,塌陷部分的支撑结构是回填,拱形保护,从上到下的衬砌。进行衬砌是安全的,但是实际上,进行拱形保护是极其困难和极其危险的。实践证明,先建造衬砌,然后保护拱和回填是安全和经济的。但是,此方法的前提是开挖宽度将不再扩大(极少数情况除外),并且可以通过添加钢轨来完成衬砌的加固。或者可以通过型钢的方法和改善混凝土的痕迹来实现。衬里浇筑后,平衡拱的拱趾被约束,塌陷进一步稳定,后续施工更安全。 3塌方及处理实例-大山塘隧道塌方的过程及处理方法3。1隧道简介大山塘隧道是广西南郊大通道(重庆-湛江)位于广州的扎尔嫩二级公路的重点工程之一。广西河池市西北,距大山塘山约50公里。这座山处于SN趋势,两边的坡度在30至58°之间。斜坡是植被茂盛的。隧道以近乎EW的趋势横穿山脉,最大埋深为68 m。 Danchi断层经过附近。整个隧道都在山谷中。围岩软弱,地下水丰富华体会app ,洞口为浅埋偏斜型。隧道总长度为410 m,设计隧道宽度为10。5m,净空高度为5。

0 m。 II型围岩的设计为155 m,III型围岩的设计为125 m,IV型围岩的设计为130 m。 3.2隧道的工程地质和水文地质条件。根据开挖后的实际观察,地质围岩强至中等风化的碳质页岩,粉质页岩夹有泥质页岩,岩石的极限抗压强度为5.2。 〜6.0 MPa,受大断层结构影响,岩层具有强烈的褶皱结构,隧道地层中出现较小的压缩,压扭断裂,缝隙发育,纵横交错,层理不规则发生,岩层风化严重,和局部薄弱的夹层输出,岩石在开挖后很容易风化和软化。如果最初的混凝土喷涂不及时,则开挖面经常会掉落并引起过大的开挖。地下水水位低,没有大量的地下水暴露,但地下水沿接缝和裂缝的泄漏很普遍,水质对混凝土没有腐蚀性。 3.3塌方过程在隧道施工过程中,发生了大的塌方,塌方量约为800 m3。滑坡段距洞穴入口82 m,属于III型围岩,距开挖面17.3 m,是开挖宽度的1.76倍。它属于“空间效应”失效范围。该段围岩为中等至强风化的碳质页岩,受地质构造影响,节理发育极为完善,岩石疏松破碎,初支后混凝土表面出现不规则的裂缝,地下水不断渗漏。监测和测量结果表明,围岩和初始分支是不稳定的。 ,也就是说,围岩的滑动力不断增加,并且在第二层衬砌混凝土施工之前已经发生坍塌。坍塌都是松散的块石,大部分直径为10-25厘米,少量为35-46厘米。稳定后测得的坍塌高度为11。

71 m,与平衡拱理论的计算高度一致。 3.4处理方案用平衡拱理论分析了倒塌稳定后,进行倒塌处理。步骤如下。 (1)清除个别危险岩石:在滑坡拱起并稳定下来之后,新形成的空气侧表面将在空气和地下水的共同作用下迅速风化并软化,层间结合力将迅速减弱,从而形成危险岩石和连续块掉落的现象会危及施工安全,必须仔细观察并清除(2)清除危险岩石后,将5-15​​厘米厚的C25混凝土喷涂在空的表面上以将其密封减少围岩的空气氧化作用。[3)排渣量,排渣范围取决于围岩的稳定性,塌陷体的安全性和衬砌的长度;(4)Φ22mm锁定脚锚杆设置在足弓上,长度为3.50 m,间距为1. 00 m,以确保下部下部开挖期间侧壁的稳定性;(5)衬里厚度增加到80厘米,向二次衬砌混凝土中添加50 kg / m的钢轨进行加固,间距为1. 00 m,拱架的纵向连接牢固地与18 kg / m的钢轨焊接,周向间距为1。 00 m,防水排水结构与原始设计相同华体会登录 ,施工断面紧密结合。 (6)衬砌的外部轮廓采用C20混凝土拱形保护层,拱形保护层厚度为80厘米,在构造拱形保护层以保护前,在防水板的顶面上铺设一层塑料膜防水板的防水效果以及土工布因损坏而产生的渗水和传导效果。[7)空的区域被装满袋装的废渣回填到满,并且圆顶的较高部分的最小回填厚度不小于2。

0 m(图片3)。3.5实施和效果在坍塌的空洞的空表面上喷洒混凝土后,停止了塌陷和块体倒塌的现象。第一次衬砌长度为1.50 m,白天进行,主要是为了防止施工计划的不完善,或在发生事故的情况下乐鱼直播 ,施工人员可以及时避免这种情况。洞,因此过去的衬砌长度增加到4.50 m,此外,如图3所示,在隧道右侧的部分显示初始支撑未遭到破坏。仍按最初设计的50厘米实施,其余实施为80厘米,拱脚部分塌陷,膨胀后,混凝土回填料与次生衬砌同时浇筑在拱顶上方1.0 m之内ng线,并在次衬砌混凝土达到强度后及时建造了拱形保护混凝土和洞穴回填。塌方段经过处理后,继续开挖,将格栅的前进锚杆用作延伸和加固支撑5.0 m,格栅间距为0.5〜0.8 m / th,并在3 m的拱圈后衬砌穿越滑坡段4〜5 m。此时,塌陷处理完成后,整个治疗过程没有塌陷,也没有发生安全事故。 4经验(1)奥地利的新方法在隧道施工中得到越来越广泛的应用,但人们在实践中了解其原理。离实施还有一定距离。“设计—施工—测量—设计”是隧道施工的基础。属于动态信息管理的新奥地利方法论[3]。在实践中,人们只进行测量构造,而经常忽略测量,设计和测量,设计修改在Ⅱ型弱围岩隧道施工中更为重要。和Ⅲ。

(2)在II和III类弱围岩的含水段的开挖和施工中,应严格遵循“短镜头,弱爆破,紧密支撑和频繁测量”的准则。实践证明,紧密的支撑和及时的初喷3厘米厚的混凝土的施工过程非常重要,因为松软的围岩中一些小石头的松动会引起更大范围的松动,而围岩3)隧道坍塌的原因很多,但地质因素是决定性的,因此,防止隧道倒塌的根本措施是加强工程地质和水文地质学。 [1]。包括使用先进技术运用科学技术手段来检测,预测和分析围岩的稳定性,从而为设计和分析提供依据。 d。指导工程建设。 5参考文献1陈浩雄,尹杰主编。隧道工程。北京:中国铁道出版社,2003 2关宝树主编隧道建设要点集。北京:人民交通出版社,2003 3朱汉华,尚跃全,付文熙,等着。公路隧道设计与施工的新方法。北京:人民交通出版社,2002年。本文于2005年11月收到,12月份改回。广东地质21卷第2期陈亚林:隧道塌方的成因与治理-以大山塘隧道为例,广东地质

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