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时间:2020-03-25
《某公路隧道二次衬砌厚度偏差值影响分析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
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
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