浅析隧道软岩大变形处治与控制方法论文_李永斌

浅析隧道软岩大变形处治与控制方法论文_李永斌

中铁十二局集团第三工程有限公司, 山西太原 030024

【摘要】由于我国隧道数量的增长,引发的问题也随之增长,因此必须采取有效的措施改善隧道软岩大变形的问题,而施工和控制方法的建设是改善隧道软岩大变形的重要举措。根据目前隧道的情况,要想完善隧道施工的各个方面,需要提高应用在隧道软岩大变形的处理水平,并且从隧道修复、四周加固、改进修复方式、隧道周围的减压回填、防护装置的更换等方面进行改进,同时也对施工方法、处理手段以及维护方式等进行创新,在施工过程中对隧道的情况地监督控制,同时检测出隧道软岩大变形存在的问题,使施工的工作效率的提高,促进隧道软岩大变形治理的快速发展。

【关键词】隧道施工;软岩变形;防治措施

1、前言

随着社会改革的不断深入,隧道方面的改革迫在眉睫。但是目前比较简单的施工方法已经无法解决隧道软岩大变形的问题。由于施工中存在隧道顶部降低程度大、软弱岩层变化大、固定点位置移动、保护装置被破坏、底面出现裂缝等问题,需要我们根据问题,找出对应解决方法。本文对某段比较典型的隧道进行研究,根据隧道的具体情况进行解析,为隧道软岩大变形处治和控制提供有效的借鉴。

2、隧道大变形的特点

2.1隧道顶部降低程度大

由于隧道的施工要求比较严格,隧道周围的岩层比较脆弱,则容易导致隧道的顶部出现下降,而研究的隧道的顶部的降低程度50厘米;拱顶位置移动的距离比较多,严重的地方移动距离为23.4厘米;

2.2 软弱岩层变化大

软弱岩层在发生移动之后,其移动没有停止,并且继续进行移动,甚至加快移动的速度。从而导致隧道顶部的移动位置在加大,对隧道进行保护的装置也会隧道着隧道的改变而受到严重的影响,需要对装置进行严密加固,甚至要彻底更换装置,才能维护隧道的安全。

2.3固定点位置移动

隧道左边的固定点的位置显著向隧道内进行移动,而隧道右边的固定点的位置显著向隧道外部进行移动。而且出现异常情况的部分处于隧道出口的位置,使得隧道的情况更加迫在眉睫,但是位置移动的距离不大,相对来说是可以使用加固方法进行修复的。

2.4保护装置被破坏

因为软弱岩层在发生移动,导致隧道出现偏移,从而引起隧道保护装置的受到严重的破坏,甚至也引起进行加固的装置也遭到破坏。在施工时留下的在40~50厘米的隧道顶部移动量,也存在被破坏的痕迹,其出现的地方在隧道顶部最高处,其破坏面积在12厘米左右。

2.5底面出现裂缝

按照施工地的分析得出,隧道的底面存在软弱围岩,因此进行发掘时,破坏的围岩的结构,导致在隧道内部底面出现裂缝,而且裂缝有变多,变长的现象出现,其中裂缝的宽度最大为6厘米,而长度最长为15厘米。

3、隧道大变形的原因

3.1地形复杂

隧道周围的地形为比较复杂。隧道处于一个斜坡只内,位置属于左边比较高,右边比较低的情况,左边坡面不是特别陡峭,坡度处于30度以下,植物多样。而右边的坡面相对较陡,大约在45度左右[1]。而隧道正好处于斜坡的中间位置,从而导致隧道位置偏移比较严重,影响了隧道的安全。

3.2岩体脆弱

隧道周围的岩石属于软弱岩,其结构松散,岩石容易碎裂,同时隧道的开挖,导致岩石的结构被破坏,从而引起隧道底面出现裂缝。在隧道左边100米左右的地方,存在岩石断层。施工的运作使断层的开裂加剧,严重影响了隧道的安全性;同时在隧道的顶部存在岩石比较脆弱的砂岩,砂岩的结构不稳固,一旦遇到下雨天气,就容易引起砂岩的解体,使隧道的稳定性也受到威胁[2]。

3.3施工不合理

随着隧道建设的推进,需要使用科学性较高的仰拱法教学施工,仰拱法可以使减少施工时间,加快施工进度,但是其施工过程中会引起较大的震动。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此会引起软弱岩层的变化,出现岩体断裂、底面出现裂缝等现象,如果没有采取有效的防护措施极易引起隧道的坍塌。

4、隧道大变形控制方法

4.1隧道修复

由于隧道的内部出现位置偏移、顶部降低以及底面出现裂缝等问题,需要在已有的保护装置的程度上建设拱墙咖45厘米的注浆锚管,而在施工时选择的锚管的长度为4米,环纵向的距离为1米,才能满足加固隧道的要求[3]。

4.2四周加固

由于隧道底面的岩石多为比较脆弱的砂岩、页岩以及粉岩,其结构结构不结实,岩质较为松散,若是遇到连续阴雨的天气,则较为容易导致岩体的破坏,从而出现裂缝。而隧道的周围和底部都处于这样的岩层当中,同时隧道顶部的所接触岩层的地方的深度为2~12米,导致隧道的移动距离较大[4]。在隧道出现裂缝的地方使用大于70厘米钢筋加上混凝土进行维持隧道的坚固程度,同时将隧道周围的加固长度提高到12米以上,而隧道顶部的加固范围提高到1米以上,使隧道的四周都进行加固,避免隧道出现坍塌的情况。

4.3改进修复方式

如果隧道在使用措施进行加固之后,仍然出现形状有所改变的情况则需要采取紧急措施进行解决。其方法为对没有进行施工的地段把原先的修复方式进行改进,把使用的混凝土的大小增加至0.5米以上,而钢筋则改为更为坚硬的钢铁架;而已经施工完成的地段要及时进行拆解,使用更为坚固的方法进行修改,促进隧道加固工程的顺利进行。

4.4隧道周围的减压回填

为了降低位置偏移对隧道结构的负面作用,要对存在问题的隧道地段的左边的岩体进行挖掘,以减少左边岩体对隧道的挤压。为解决隧道偏移的问题,也需要对隧道右边的岩石进行填充压实,以减少隧道移动的距离。其具体的数值为,把隧道左边的岩石的数量减少到700米左右,而隧道底部要维持岩石的填充的程度要达到60米左右,多余的地方要将其挖去,不够的地方要进补充[5]。最后是隧道的右边的岩石要进行回填,其填充的高度要超过隧道顶部的5米左右的地方,同时在岩石底部要修筑5米左右的防护墙进行固定,以免发生坍塌。

4.5防护装置的更换

要维持隧道的稳固,就要保持的结构的完善,面对隧道出现问题导致防护装置被破坏的情况,要进行拆解,并进行浇筑。其主要的方法为:在防护装置被破坏的地方要使用大于40毫米的钢筋并在周围浇筑长为80厘米,宽为80厘米的混凝土,为满足隧道的需要,其长度需达到5米左右,混凝土所用的水泥要与水以1:1的比例进行混合,在进行浇筑时要使压力达到1千帕,所浇筑使用的量要以加固体积的的六分之一的量进行工作,才能达到稳定隧道的目的。值得注意的是,在施工中使用的所有防护装置,一旦遭到破坏,要进行更换,更换后要进行重复浇筑,以保证隧道的正常使用。

4.6施工过程中加强控制的要点

对于软岩施工,首先应从掌子面开挖控制,控制开挖进尺,缩小钢拱架间距,连接筋加密,拱脚垫实,增加锁脚小导管和超前小导管的根数和有效长度,单工序进行施工,必要时采用扩大拱脚和加设锁脚管棚来控制,对于软岩隧道来说,加强了初期支护质量的同时,仰拱的尽早成环有着良好控制变形。仰拱、二衬的布局紧跟也是有效控制变形的方法。

5、结论

隧道施工时满足社会发展需要的举措,可以大幅度促进我国经济的发展。为了提升隧道软岩大变形防治的实践水平,可以从隧道修复、四周加固、改进修复方式、隧道周围的减压回填、防护装置的更换等方面,促进隧道软岩大变形处理的完善。同时值得注意的是,隧道软岩大变形处理工作要按照具体情况来实施,并决定施工的方法和内容,提高隧道施工的工作效率,推动隧道的发展。

【参考文献】

[1]刘卓.隧道断层软弱破碎带开挖施工处治技术[J].交通世界(建养.机械).2014(12):13-14.

[2]张立丰,隋斌.山岭隧道穿越富水破碎带施工灾害预报及稳定性分析[J].土工基础.2015(01):124-126.

[3]王晓凯.有关隧道断层富水破碎带施工技术的探讨[J].科技资讯.2013(25):63-67.

[4]王爱聪,王宝萍,赵文水.铜仁隧道出口突水突泥溶蚀破碎带的处理[J].铁道建筑技术.2014(S1):10-14.

[5]周跃峰.北岗隧道穿越软弱破碎带施工方法的探讨[J].山西建筑.2014(19):90-92.

论文作者:李永斌

论文发表刊物:《基层建设》2015年14期

论文发表时间:2015/11/17

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