黃銀豪
摘要:姜路嶺隧道處于青海省興??h姜路嶺,海拔4300米,屬于典型的高海拔高寒凍土頁巖隧道,地質(zhì)情況十分復(fù)雜,姜路嶺隧道施工監(jiān)控測(cè)量對(duì)姜路嶺隧道施工具有十分重要作用,對(duì)同類隧道的設(shè)計(jì)施工具有十分重要的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:姜路嶺隧道 施工監(jiān)控量測(cè) 措施
1測(cè)量目的
監(jiān)控量測(cè)可及時(shí)掌握圍巖的施工力學(xué)性能,對(duì)圍巖的穩(wěn)定性、安全性等作出客觀評(píng)價(jià),對(duì)隧道的局部安全隱患及時(shí)作出預(yù)警,防止隧道塌方及造成人員傷亡;通過量測(cè)可以驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、支護(hù)參數(shù)的合理性,確定二次支護(hù)的時(shí)間;對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)以及施工方法的安全性作出評(píng)價(jià)和建議,方便指導(dǎo)施工;為變更設(shè)計(jì)、調(diào)整施工方法提供可靠依據(jù)。
2工程概況
姜路嶺隧道隧址興??h姜路嶺,屬于冰緣及構(gòu)造侵蝕中高山,山體寒凍奉化侵蝕作用強(qiáng)烈,該隧道是典型的炭質(zhì)頁巖隧道,隧道開挖揭露為全風(fēng)化的炭質(zhì)頁巖夾少量板巖,由于炭質(zhì)頁巖的擠出作用,初期支護(hù)完成后,變形快、變形大、持續(xù)時(shí)間長,日平均變形速率較大,累計(jì)最大變形量更大,并伴有初期支護(hù)開裂、侵限,掌子面圍巖大小坍塌、仰拱底鼓、二次襯砌開裂等工程問題,導(dǎo)致經(jīng)常性的換拱處理和塌方事故,工程風(fēng)險(xiǎn)極大、施工難度極大。利用隧道監(jiān)控測(cè)量技術(shù),可以有效觀測(cè)隧道變形量,找出對(duì)應(yīng)措施來減小變形速率和累計(jì)變形量,降低施工風(fēng)險(xiǎn)。
3監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析
由于該隧道的所處環(huán)境及地質(zhì)條件比較復(fù)雜,根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果來看,隧道不同地段圍巖相差較大,不同地段每天下沉速率及累計(jì)沉降量都有很大差別,日平均變形速率在10~30mm,累計(jì)最大變形量達(dá)到40~80cm,某些地段變形速率及變形量甚至更大。例如:以下是斷面ZK331+690在2014年6月的部分測(cè)試數(shù)據(jù)。
從以上數(shù)據(jù)可以看出,各測(cè)點(diǎn)每天變化量變化較大,整體呈現(xiàn)隨著時(shí)間增長,日變化量逐漸減小,累計(jì)變化量越來越大,最終變形量較大,如此大的累計(jì)變化量是十分危險(xiǎn)的,針對(duì)如此大的變形量,在施工中采取了多種措施,下面簡(jiǎn)單介紹一下。
4應(yīng)對(duì)措施
(1)選擇合理的施工方法
由于該隧道圍巖較差,變形量較大,在施工中主要采取臺(tái)階法,以上下臺(tái)階和三臺(tái)階(均為短臺(tái)階)為主,這樣每次開挖范圍較小,對(duì)圍巖的擾動(dòng)也相對(duì)較小,可以在一定程度上控制隧道的沉降速率和沉降量。
(2)預(yù)留較大變形量
根據(jù)實(shí)際情況和監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù),合理的預(yù)留較大變形量,這樣在較大下沉情況下保證圍巖不會(huì)侵限,不至于因預(yù)留量過小而沉降量過大造成侵限進(jìn)行重新?lián)Q拱,以至于浪費(fèi)時(shí)間和材料,從而提高費(fèi)用。
(3)加強(qiáng)量測(cè)監(jiān)控
對(duì)隧道拱頂沉降、周邊收斂、圍巖壓力、鋼支撐內(nèi)力以及圍巖內(nèi)部水系加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)和調(diào)查,在隧道開挖前,做好圍巖地質(zhì)超前預(yù)報(bào),并參考類似工程實(shí)例,充分對(duì)圍巖特性和水系分布對(duì)隧道施工的影響程度作出評(píng)估,以便采取合理的應(yīng)對(duì)措施。
(4)進(jìn)行超前支護(hù)
在掌子面開挖前,采用超前導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù),可以減小隧道開挖后圍巖的不穩(wěn)定性,從而減小沉降量。
(5)加強(qiáng)支護(hù)
隧道開挖后,盡快開始進(jìn)行支護(hù),根據(jù)實(shí)際情況,在合理間距范圍內(nèi),采用了不同型號(hào)的型鋼,格柵網(wǎng),錨桿然后進(jìn)行噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)。在對(duì)初支作出檢測(cè)評(píng)估后,在合適的時(shí)間盡快進(jìn)行二次支護(hù)。
(6) 設(shè)置臨時(shí)仰拱
仰拱可在拱腳提供強(qiáng)大的抵抗力,阻止拱腳向內(nèi)擠壓,從而減小隧道兩側(cè)沉降量。
(7)動(dòng)態(tài)化施工
根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和對(duì)隧道各方面的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析,對(duì)于不同圍巖地段,采用不同且合理的支護(hù)參數(shù),這樣既能保證起到預(yù)期的支護(hù)效果,又能節(jié)省材料,降低費(fèi)用。
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