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时间:2019-02-14
《复杂围岩条件下浅埋偏压隧道地质预报和开挖工序研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、复杂围岩条件下浅埋偏压隧道地质预报和开挖工序研究摘要:以复杂围岩条件下的浅埋偏压隧道为工程背景,采用地震波反射法,进行了超前地质预报分析,研究其在围岩级别不良条件下的适应性,并进行了围岩开挖期间的监控量测,总结了复杂围岩条件下的CRD工法合理工序。Abstract:Takingshallowbiastunnelundercomplexrockconditionsasengineeringbackground,thispaperusesseismicreflectionmethodtoconductadvanc
2、edgeologicalforecastanalysisandstudyitsadaptabilityunderadverseconditionsofthesurroundingrock,andconductsmonitoringandmeasurementduringsurroundingrockexcavation,andsummarizesthereasonableprocessofCRDconstruetionmethodundercomplexrockconditions.关键词:不良地质条件;隧道
3、;地质预报;监控量测;合理工序Keywords:adversegeologicalconditions;tunnel;geologicalforecast;monitoringandmeasurement;reasonableprocess中图分类号:TU471.8文献标识码:A文章编号:1006-4311(2013)07-0093-021工程与地质概况1.1工程概况韶赣铁路是京广和京九铁路的东西走向连接线,东起京九铁路江西赣州南康站,经大余和韶关市的南雄、始兴、仁化、渍江等县(市、区),西至韶关火车站与京广
4、铁路接轨,全长182km,其中在韶关市境内共有117km,分别设南雄、始兴、丹霞三个新站。良村隧道位于韶关段良村,为双线铁路隧道,起始桩号DK177+360sDK177+740,全长380m,最大埋深37m,双线隧道,洞身均位于直线线性,纵坡0.6%o1.2不良地质分析良村隧道所处地层为第四系全新统残、坡积粉质粘土、粗角粒土,下伏白垩系上统粉砂岩及砂岩、石炭系下统石灰岩。不良地质构造有两条断层垂直穿越隧道,断层破碎带影响宽度约30m,围岩风化强烈,节理裂隙发育,部分的泥质粉砂岩及砂岩在开挖后容易迅速崩解。地下
5、水为潜水,第四系植被发育,地下水补给通畅,地下水位收大气降水影响明显,隧道结构位于常规地下水位线以下,对隧道施工不利。良村隧道地勘资料及现场开挖调查显示,隧道围岩多为VI级围岩,少量为V级围岩,工程地质条件差,水文地质条件也对施工不利。隧道埋深较浅,隧道结构局部处于明显偏压状态,土压力分布对隧道施工及结构的安全性不利。隧道在浅埋、偏压、地下水影响的VI级围岩中施工存在很大的风险,必须做好措施,防止大变形和塌方等工程事故的出现。超前地质预报工作及合理的开挖工序,在此工程中非常重要。2超前地质预报1.1地质预报方
6、法采用地震波法(TSP)对DK177+360掌子面前方100米范围的围岩情况进行了预报探测,探测时共布置21个炮孔,有效炮孔19个。2.2地质预报结论分析现场采集到的各道地震波能量衰减迅速,初至尚清晰,波形质量尚好。数据处理过程通过滤波、初至拾取、炮能量均衡、Q评估以及波场分离(包括反射波提取、纵横波分离)、速度分析等13个步骤到各检波器地震波(P、SH、SV)的深度偏移剖面及其反射界面。采集的地震波信号衰减强烈,地震波波速低,提取的地震波同向轴清晰连续,无明显反射界面。地震波解译结果为:围岩非常破碎,不完整
7、,围岩级别较低,节理、裂隙或者层理无法识别,围岩自稳能力较差,无明显富含地下水地段。基于超前地质预报结论,针对DK177+360掌子面前方60m掘进施工,提出确保安全的施工建议:①在岩体破碎地段,应短进尺、加强超前支护,开挖后及时进行初期支护,注意施工安全;②加强隧道围岩变形监测,釆取合理有效的施工工序。超前地质预报应用表明,在围岩级别较低的条件下,地震波能量衰竭迅速,需要加大激发药量,V级围岩单炮激发药量可考虑在150g〜200g。TSP在围岩级别较低的条件下预报长度明显下降,工程应用表明V级围岩单次预报长
8、度控制在60m以内,由于地震波能量衰减,超过60m预报结论的可靠性很低。3合理工序研究1.1围岩变形监测自20世纪80年代后期以来,我国的隧道工程大都以新奥法(NewAustrianTunnelingMethod,缩写为NATM)理论为基本指导原则来进行其结构设计和施工。新奥法的含义可理解为:隧道形状应使受力有利,采用柔性与围岩密贴的锚杆和喷射混凝土支护结构,在充分发挥围岩自身承载能力的同时,尽量抑
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