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刘家庄高瓦斯隧道拱墙侵限处理施工技术(论文).pdf

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2017年 6月上 第 46卷 第 11期 施 工 技 术 CONSTRUCT10N TECHNOLOGY 1O9 DOI:10.7672/s~s2017110109 刘 家 庄 高 瓦 斯 隧 道 拱 墙 侵 限 处 理 施 工 技 术 张 巨 璩 (陕西职业技术学院建筑工程学院,陕西 西安 710038) [摘要]刘家庄隧道为高瓦斯隧道 ,其中D1K923+94O—D1K923+970段施工后初期支护发生严重变形 ,钢支撑被 压弯,严重侵入建筑限界。对该问题进行了深入研究 ,介绍了侵入建筑限界部位及整治的具体措施和方案。 [关键词]隧道工程;高瓦斯隧道;支护 ;侵限;变形;围岩;施工技术 [中图分类号]U455.4 [文献标识码]A [文章编号]1002—8498(2017)11-0109-03 Construction Technology of Liujiazhuang H igh G as Tunnel Arch W all in the Contam ination Lim it ZHANG Jujing (School ofCivil Engineering,Shaanxi Vocational&Technical College,Xi’an,Shaanxi 710038,China) Abstract:Liujiazhuang Tunnel is high gas tunnel,primary support produces serious deformation at D1 K923 + 940一 D1 K923 + 940 section after construction.Steel support produces bending.which enters the construction clearance.This paper carries out the thorough study on the problem,introduces concrete measures of the invasive clearance parts and regulation and solutions. Key words:tunnels;high gas tunnels;supports;contamination limit;deformation;surrounding rock;construction 1 工 程概 况 刘 家庄 隧道 位 于 贵 州 省普 安 县 三 板 桥 坟 山 ,有 乡 村公 路 到 达 隧 道 口附 近 。 隧 道 出 口 D1K923+ 810一 D1K924+140段 洞 身 穿 越 二 叠 系 上 龙 潭 组 (P21)泥岩 、砂 岩 、页岩 夹 煤 层 ,岩 体 整 体 较 破碎 ,属 较软 岩 。拱 墙侵 限断 面如 图 1所示 。 l l1 l2 13 1912 3401 注:图中高程为内轨顶面高程 圈 1 隧道围岩变形侵限断面示意 (其余断面类似)(单位:m) Fig.1 The contamination limit section caused by surrounding rock deformation(unit:n1) [作者简介]张巨瑕,讲师,硕士,E.mail:66265745@qq.corn [收稿日期]2016—12-12 2 初 期支 护 下沉情 况 刘 家庄 隧道 于 2010年 11月 23日开始 洞 口段 的开挖 掘进 ,采 用 三 台 阶七 步 开 挖 法施 工 。根 据 地 质 雷达 及 TSP报 告分 析 该 段 围岩 以煤 层 为 主 ,节 理 裂 隙发 育 ,岩 体破 碎 ,岩体 稳 定 性 较 差 ,地 下水 整 体 不 发 育 ,未 见 岩 溶 水 反 应 。 D1K923 + 945一 D1K923+970段于 2011年 6月 8日发现 拱 部 初 支 局 部 开 裂 、脱 落 。该 段 拱 顶 累积 沉 降 值 为 2.66~ 7.48cm,拱 脚部 位 收敛 1~3cm。继 续 开 挖 时 ,6月 18日在 D1K923+945处 出现 横 向裂纹 变化 加剧 ,项 目部 立 即组织 人员 撤 离 ,测 量 人 员 进行 不 问断 监 控 量测 ,数 据 显 示 变 形 较 大 。 在 2011年 6月 19 Et D1K923+934一 DlK923+970段 初期 支 护 出现 严 重 变形 ,喷射 混 凝 土 面 开 裂 严 重 ,已侵 入 拱 墙 衬 砌 轮 廓线 。以 D1K923+945断面 为例 ,量 测 数据 变 化 如 图 2所示 ,现状 如 图 3所 示 。 3 原 因分 析 3.1 地质 原 因 该地段 为 大兴一 大 隆组 (P2C+d)、二 叠 系龙 潭 组 (P21),为 含 煤 层 。龙 潭 组 (I:'21)中 有 M11和 M1172煤层 ,属 高 瓦斯 层 ,有 瓦 斯 突 出 危 险 。该 段 l l0 施_T技术 第 46卷 l00 90 量 80 0 时间,d 图2 刘家庄隧道出口拱顶下沉曲线(DIK923+945) Fig.2 Subsidence curves at the arch crown for Liujiazhuang Tunnel E g 槲 嘲 瞽 a现场初支喷射混 b现场初支喷射混凝 凝土剥落、掉块现象① 土剥落、掉块现象② 图3 D1K923+930一D1K923+970段拱墙 初期支护变形 Fig.3 The deformation of primary support of arch wall at D1 K923+930一Dl K923+970 section 围岩岩 性 为泥岩 、砂岩 夹 煤 层 ,强 风 化 ,岩体 整 体 上 较 破碎 ,属 较 软 岩 。掌 子 面 围岩 破 碎 ,推 测 掌 子 面 前 方 DlK923+948一 D1K923+937段 及 D1K923+ 934一 D1K923+926段 中心 轴 左 侧 节 理 裂 隙 相 对 发 育 ,岩体 破 碎 。上 述 异 常 段 岩 体 稳 定性 较 差 ,地 下 水 整体 不 发 育 ,未 见 溶 水 反 应 。 围 岩 破 碎 、自稳 能 力 较差 导 致 拱 脚 基 础 极 易 变 软 而 造 成 拱 脚 不 稳 定 导 致拱 顶 下沉 (见 图 4)。 竖向围岩主动压力 圣向荷载 4 J{ I{I 载 ∥ ‘ 底层反力 图 4 隧道荷载-结构受力模型 Fig.4 The load-structure stress model of the tunnel 3.2 施 工原 因
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