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1、150西部探矿工程2008年第5期某偏压隧道洞口段施工出现的问题及处理段方情,张可能,胡新红,李小林,冯兴发(中南大学,湖南长沙410083)摘要:由于地形和线路选线的限制,常常会遇到隧道洞口存在偏压的问题;在开挖过程中常产生隧道边仰坡开裂,甚至发生滑坡、坍塌等事故。在施工过程中,应根据隧道所处的地形、地质特点及时对边仰坡进行加固和对原有的加固措施采取相应的调整,同时加强对隧道的量测。以萍洪高速某隧道为例,分析在偏压条件下隧道出洞口段施工所产生的问题及对问题采取相应的处理措施。萍洪高速某隧道左线出口段围岩等级为Ⅴ级。在进洞2m后,仰坡出现一条横
2、向裂缝和纵向裂缝。通过分析其产生的原因决定采用小导管注浆对隧道仰坡的加固,取得了较好的效果。关键词:偏压;仰坡;裂隙;小导管中图分类号:U45311文献标识码:B文章编号:1004—5716(2008)05—0150—03高速公路比起一般的公路其技术指标要求更高,由1工程概况于要克服地形高差的影响,隧道就成了必要的选择方式某隧道为左右分离的双行车道隧道,净距约为之一。由于地形和线路选线的限制,常会遇到洞口存在45m,设计行车速度为100km/h。净宽10.75m,净高偏压的问题。加上对环保的重视和自身稳定考虑,都提5.00m。[122]倡早进洞
3、、晚出洞,减小开挖对山体的破坏。但是进(1)地形地质条件:隧道出洞口山体原始坡度为口段地质情况一般都比较差,在开挖过程中易出现问题,22°,山麓部分达45°,左边坡38°,右边坡35°,基本属于[327]轻则产生边仰坡开裂,重则产生滑坡、坍塌等事故,所陡坡。隧道左线出口段围岩等级为Ⅴ级,覆土层为亚粘以在施工过程中,应根据隧道所处的地形、地质特点及时土及碎石土,呈硬塑状态,[σ0]=200～330kPa;下伏粉对边仰坡加固措施作出相应的调整,同时加强对隧道的砂岩和灰岩,粉砂岩呈灰绿色、薄层状,裂隙极发育,岩量测工作。以某隧道为例,分析在偏压条件下
4、隧道施工体破碎,[σ0]=400kPa;灰岩呈灰色,中层状,裂隙发育,所产生的问题及对问题作出相应的处理措施。岩体破碎。3Q≥Vmin·S=0.75×21×60=945m/min(2)通风方式:因瓦斯比重轻(0.554),密度为3式中:Vmin———坑道内的最小风速,0.75m/s。0.717kg/m,所以洞内通风口,尽可能设于拱顶以保证(4)最大瓦斯涌出量控制计算:依据现场测得的瓦拱顶通风,避免死角的出现。通风机根据洞内施工需要斯压力,取煤样送重庆煤科院检测,测得吨煤瓦斯含量,确定风机的风速级别,在局部瓦斯可能积聚的地方采用3经计算该隧洞出口
5、瓦斯涌出量0.45m/min,以局扇通风。30.45m/min计算控制稀释到0.5%。3.3.3供电方式3Q=0.45×2÷0.005=180m/min通风机设双回路电源,保证风机连续运转。目前采3由上述4种情况可以得出最大耗风量为945m/min用地方高压供应电力,洞口配150kW发电机做备用电3.3.2风机型号的确定源,以确保隧道正常通风。根据以上通风量的计算,并考虑后续施工的需要,4总结采用1台55kW×2变级多速轴流通风机,以满足不同按照此施工方案通过煤层后,根据量测数据结果,情况对隧道进行通风。该地段最大拱顶沉降量3.5mm,边墙收敛
6、值最大为(1)55kW×2变级多速轴流通风机参数:高速供风5mm,瓦斯释放浓度为0,说明此施工方案是合理可行33量1900m/min,中速供风量1200m/min,低速供风量的,在这里总结出来供同行们参考。3750m/min;2008年第5期西部探矿工程151(2)隧道洞口支护设计参数:根据隧道的实际地形垂直总压力为:施工图仰坡为一级,仰坡采取了L=4m、间距为1.0m×r22Q=[(h+h′)B-(λh+λ′h′)tanθ](1)1.0m,梅花形布置,20MnSiÁ22的砂浆锚杆;Á6的钢2筋网,间距为20cm×20cm;喷10cm的砼防护,
7、洞内衬λ=1×tanβ-tanα砌是按偏压式衬砌设计。tanβ-tanαc(3)施工出现的问题:左洞所处的位置由于围岩等(2)1+tanβ(tanφc-tanθ)+tanφctanθ级差,设计有49根Á89的管棚。当管棚施工完毕以1后,在隧道上断面掘进2m时,仰坡中出现一纵向裂缝,λ′=tanβ′+tanα×一直延伸至上部截水沟位置,另在端墙顶部平台以上tanβ′-tanαc(3)1m处出现一横向裂缝(见图1),长度约11m左右;而右1+tanβ′(tanφc-tanθ)+tanφctanθ洞在刷到距洞顶平台2m时,仰坡就已经发生滑塌破(tan
8、2φc+1)(tanφc-tanα)tanβ=tanφc(4)坏。从破坏的现场来看,滑动基本延钙质页岩的层面滑tanφc-tanθ动,且4m的砂浆锚杆
