隧道快速掘进中变形预测及支护方案.pdf

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1、2012年第2期黑龙江水利科技No．2．2012(第40卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TodalNo．40)文章编号：1007—7596(2012)02—0075一o2隧道快速掘进中变形预测及支护方案杜卫(江西省水利水电建设有限公司，南昌330000)摘要：隧洞的变形预测是保证安全施工和快速掘进的关键。在隧洞掘进过程中，应随时观察和监测有无异常，根据岩体变化规律，不断优化原支护设计方案；同时针对隧洞工程特点，提出不同掘进情况下的优化支护方案。关键词：隧道工程；快速掘进；变形预测；

2、必测项目；选测项目；支护方案中图分类号：TV554．2文献标识码：B拱顶中心埋设一自制的钢筋预埋件。埋设前，先用小型钻机l工程概况在待测部位成孔，然后将预埋件放人，并用混凝土填塞，待混某水库总库容为3000万m’，该工程主要由大坝、溢洪凝土凝固后即可量测。拱顶下沉和周边位移测点布置见图1道、新建输水隧洞、坝下游涵管和坝后电站厂房所组成。隧所示。鉴于拱顶下沉预测反映着围岩的稳定性，因此其监测洞沿洞轴线工程地质围岩多样，弱风化以及强风化石英砂岩频率要求相当重要，结合工程实践，笔者总结了拱顶下沉及均有。该水库的隧洞采用新奥法施工，施工中采取变形预周边位移量测频

3、率见表1。测，通过对围岩支护体系的稳定性状态的监测和评价，为初一三§0_一—踅o_一期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的。2隧洞掘进变形监测在隧道快速掘进过程中要准确地进行隧洞的变形预测，采取地质预报以及变形监测是关键。对于地质条件复杂或重点地段，除作开挖工作面地质素描外，还应做地质展示图；同时采取施工地质预测，为隧道开挖工作面前方一定长度范围内的围岩工程地质和水位地质条件，作分析推断和评估工作。在隧洞快速掘进施工中，对于地质条件复杂应特别加强量测工作，按照设计要求进行监测。隧洞变形预测分为

4、必测项目和选测项目两类，其中围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边位移、净空收敛变形、以及明挖段的坡面稳定、地表图1拱顶下沉和周边位移测点布置图下沉量测为必测项目。选测项目主要有围岩与支护结构的表1拱顶下沉及净空位移量测频率表接触应力、支护结构的应力状态量测、以及底板隆起量测等。2．1隧洞净空收敛预测隧洞净空收敛预测是最基本的变形预测项目之一，工程实践表明在隧洞开挖后，为尽早获得围岩开挖后初始阶段的变形动态，应尽快埋设测点。埋设测点时，先在测点处用人工挖孔或凿岩机开挖孔径为40～80mm，深为25mm的孔。在孔中填满水泥砂浆后插入收敛预埋件，尽量使两预埋件轴

5、线在基线方向上，并使预埋件销孔轴线处于铅垂位置，上好保护帽，待砂浆凝固后即可量测，量测测点应牢固可靠，易于2．3地表下沉预测识别并妥善保护。采取激光隧道限界检测仪进行自动数据地表下沉埋设基点的位置相当重要，其影响着下沉的采集，初始读数应在隧洞开挖后12h读取，最迟不得超过监测数据结果，基点应埋设在隧道开挖纵横向各(3～5)倍洞24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的记取。径外的区域，埋设5个基点，以便互相校核，参照标准水准点2．2拱顶下沉预测埋设，所有基点应和附近水准点联测取得原始高程。在测点拱顶下沉主要用于确认隧洞掘进过程中围岩的稳定位置挖长

6、、宽、深均为200mm的坑，然后放入地表测点预埋件性。为了获得准确的拱顶下沉预测数据，在每个量测断面的(自制)，测点一般采用‘p20—30mm、@200—300lTlm的平圆[收稿日期]2012—02—14[作者简介]一75—2012年第2期黑龙江水利科技No．2．2012(第40卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TodalNo．40)头钢筋制成。测点四周用混凝土填实，待混凝土固结后即可拱等进行强支护。选取不同的隧洞支护方案将对隧洞开挖量测。效果的以及安全性产生直接影响，为此应当根据

7、隧洞掘进的对隧洞地表下沉的监测应在仪器检验合格后方可进特点，对本工程预计可能发生的塌方情况，提出以下4种支行，且避免在测站和标尺有振动时进行；尽量选择在每一天护方案，以进一步优化本隧洞支护方案。同一时间内进行观测；观测坚持四固定原则，即：施测人员固1)裂隙扩张造成的小塌方支护方案。此类塌方多发生定，测站位置固定，测量延续时间固定，施测顺序固定，且应在轻微风化或裂隙较密集的围岩中，主要是由于开挖和支护每隔30d用精密水准测量的方法进行基点与水准点的联测，方法不当造成，常发生在爆破后的几个小时内，虽然塌方数其误差不得超过±0．5inm(n为测站数)。为了预测

8、地表量不大，但威胁工作面的施工安全，为此对于这种情况下，支的下沉情况，根据初始的