某公路隧道二次衬砌厚度偏差值影响分析.pdf

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1、器隧道与地下工程Tunnel＆UndergroundEngineering某公路隧道二次衬砌厚度偏差值影响分析申林杰(北京建达道桥咨询有限公司，北京100015)摘要：隧道二次衬砌对隧道结构安全，起着至关重要的作用。为了有效解决和控制二次衬砌厚度不足产生的问题，以某公路隧道为丁程背景，对二次衬砌厚度设计和实际施T偏差值进行分析，选取具有代表性的衬砌断面，采用有限元方法，建立数值计算模型，对不同范围的偏差值进行建模分析，得出二次衬砌厚度偏差值在不同范围应采取不同的处治措施，并对处理范围进行了划分。该模拟分析结果对同类隧道-丁程二次衬砌厚度不足的处理具有一

2、定的借鉴作用。关键词：公路隧道：二次衬砌厚度；偏差值；模拟分析中图分类号：U455．91文献标志码：B文章编号：1009—7767(2013)04—0092—04EffectAnalysisofThicknessDeviationValueonSecondaryLiningofaHighwayTunnel目前，对于混凝土隧道一般采用新奥法进行设计、施工。薪奥法(NewAustrianTunnelingMethod)是目前国内隧道设计和施工的理论基础，其理论核心是充分保护围岩，使其充分发挥自身的结构作用，最终与支护结构共同达到稳定状态旧I。隧道支护结构主

3、要为复合式衬砌支护结构．即初期支护结构和二次衬砌结构。我国JTGD70—2004《公路隧道设计规范》规定隧道初期支护设计厚度范围为5～30cln，V级以上隔岩二次衬砌厚度不宜小于45cm。其设计基础为工程类比法或数值计算，并结合现场监控量测㈦。初期支护结构施工完毕后，二次衬砌结构利用大型模板台车进行泵送混凝土浇筑。由于初期支护的不平整性及开挖轮廓的不规则性，以及施T的误差，必将导致二次衬砌厚度存在不均匀性。我国JTGF80／1—2004((公路工程质量检验评定标准》12I明确规定公路隧道二次衬砌的厚度不得小于设计值。可见评定标准对公路隧道二次衬砌检验合

4、格标准是较为明确和严格的[3]。隧道二次衬砌的施工应严格按照设计厚度进行控制。二次衬砌厚度不足，必将对隧道运营造成安全隐患．因此．当二次衬砌厚度存在不足或偏差．进行相关数值分析、采取相应的工程措施显得十分必要。92辛荭故木2013No．4(Jul．)V01．311工程概况1．1工程地质条件该工程所处地层主要为第三系(E)砂岩、砾岩，岩性为砂岩夹砾岩，砾岩层厚0．5～1m，砖红色，具层理构造，泥质、砂质结构，泥质弱胶结，局部钙质胶结，层理厚0．743．0m之间，极软岩类，成岩较差，遇水易软化崩解，抗风化能力低，锤击声不清脆，无回弹，易击碎，岩体完整。隧道

5、局部为第四系坡积粉土(Q产)、风积黄土(Q3e01)。隧址区位于秦祁地槽褶皱带的北缘部位，处于东西向构造带、“祁、吕、贺”山字型构造体系、新华夏构造体系的复合部位。地势南西北向东南倾斜，总体构造变动极为微弱，无大的地质构造。1．2隧道衬砌结构型式隧道采用新奥法原理进行设计，采用小导管超前支护，喷锚十模筑混凝土的复合式衬砌结构型式。针对不同的围岩级别情况，设计采用不同的衬砌厚度，图l为V级一般围岩段衬砌结构断面型式，其余衬砌型式与图1类似，只是支护参数不同。1．3隧道衬砌厚度偏差值根据现场检测报告，选取具有一定代表性的实测断面．其断面参数见表l。坐!!!

6、竺竺垄墨!：量笪：生!!!!竺：堡塑旦里16cm，每环37根．a：10。一15D25注浆锚杆，／,=350cm，间距75cm(纵)堕墅!!!堡量圭堑!!————!垄堡堕塑堑堡壁!：竺竺图l隧道衬砌结构示意图(cm)表l检测断面的参数值注：衬砌SVa适用于V级嗣岩一般段：衬砌SVb适用丁V级嗣7÷整体稳定性较好段；衬砌sⅣa适崩于Ⅳ级罔岩一般段；偏差值中“～”表示二次衬砌实际厚度小于设计值一2造成二次衬砌厚度偏差原因分析经过现场勘察、检测，造成二次衬砌厚度偏差的原因主要有以下几点：1)隧道开挖成型差，初期支护混凝土厚度不均匀；欠挖或初期支护侵入二次衬砌限

7、界，造成二次衬砌混凝土厚度不足：个别位置衬砌混凝土背后存在脱空现象㈩。2)未开展监控量测T作，仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间，安全可靠性差，造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。3)混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施T用水量．造成混凝土水灰比增大。混凝土运输及泵送过程中加水的现象也时有发生Hl。4)盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过量承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。5)对隧道围岩类别的认定不认真，未贯彻落实“动隧道与地下工程器i⋯：、c鑫_‘，+j

8、Brg¨，。f!d￡jI留3受害8iln堂态设计”、“岩变我变”的理念，3处置方案数值分析采用