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弱膠結軟巖隧道大變形治理與支護對策研究.pdf

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  第 41 卷,第 6 期2 0 1 6 年 1 2 月公 路 工 程Highway EngineeringVol.41 ,No.6Dec .,2 0 1 6[收稿日期]2016 — 10 — 10[基金項目]高海拔寒冷地區軟巖長大隧道安全環保施工關鍵技術(14 -C10)[作者簡介]高發征(1968 -),男,山東沂水人,高級工程師,從事隧道工程建設與管理工作。弱膠結軟巖隧道大變形治理與支護對策研究高發征(中鐵十四局集團第五工程公司,山東 濟寧?。玻罚玻?17)[摘 要]對六盤山隧道洞口 k14 +165 ~k15 +710 段大變形情況進行研究,分析了弱膠結軟巖大變形特征;對該段弱膠結軟巖隧道施工進行施工過程力學行為分析與三維數值仿真,得出了開挖過程中隧道斷面位移變化情況,開挖 50 d 后,拱頂沉降趨于穩定,沉降穩定值為 35509 mm;提出了“兩榀型鋼 +一榀格柵”聯合支護技術,在最終支護強度和最終約束圍巖位移方面均滿足六盤山隧道支護適應性要求。[關鍵詞]弱膠結軟巖;隧道施工;“兩榀型鋼 +一榀格柵”聯合支護技術[中圖分類號]U 457 +.5 ?。畚墨I標識碼]A   ?。畚恼戮幪枺荩保叮罚?— 0610(2016)06 — 0135 — 06Study on Treatment and Support Measures for LargeDeformation of Soft Rock Tunnel with Weak CementationGAO Fazheng(The Fifth Project Co,Ltd of China Railway Bureau 14 Group Jining,Shandong 2721 17,China) ?。郏粒猓螅簦颍幔悖簦荩螅簦酰洌?on the six panshan tunnel k14 +165 ~k15 +710 section of large deformation,large deformation of weak cementation soft rock analysis;analysis of mechanical behaviors of the construction process and the threedimensional numerical simulation of the weakly cemented soft rock tunnelconstruction,the changes of displacement in the excavation process of tunnel excavation,50 days later,vault settlement tends to be stableThe settlement value is 35509 mm,stable;put forward the “two pintype steel + a grille”combined support technology,in the final support strength and the ultimate constraint of surrounding rock displacement meets the six panshan tunnel support adaptability[Key words]weakly cemented soft rock;tunnel construction ;“two pieces of steel +a grid”combined support technology0 引言隨著隧道工程建設重心轉向氣候條件復雜、地質條件復雜的高原地區,出現了一大批具有挑戰性建設的復雜條件下隧道工程,六盤山地區隧道穿越巖層主要包括粉砂質泥巖,多軟弱泥質夾層帶,強度極低,屬弱膠結軟巖。為保障工程安全性能,軟巖隧道施工已成為地下工程與隧道研究領域亟待解決的關鍵技術難題。軟巖隧道開挖后,支護系統不僅承受松脫巖石自重,更主要承受圍巖隨時間增長而增大的變形壓力,巖體性質、原巖應力與支護剛度是影響隧道洞 口 變 形 的 主 要 因 素。六 盤 山 隧 道 k14 +165 ~k15 +710 段 圍 巖 節 理、層 理 發 育,整 體 性 較差,爆破后滑坍、掉塊嚴重。洞內初期支護局部開裂,順層坍塌,節理發育,軟巖變形等地質特征均在六盤山隧道施工中出現。左線初期支護拱架曾發生嚴重變形,隧道凈空收斂變形值累計達 250 mm,嚴重危害了隧道施工安全,影響施工進度,給工程順利完工產生了極大阻礙。為此,本課題組展開弱膠結軟巖隧道大變形治理與支護對策研究,以期為避免工程事故,提高施工效率做出一份工程實際貢獻。1 六盤山隧道洞口段大變形情況六盤山隧道穿越圍巖分別為Ⅴ、Ⅳ級圍巖區,圍巖膠結程度差,主要為粉砂質泥巖、泥質粉砂巖,多軟弱泥質夾層帶,少量白色云母夾層,強度極低。部
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