浅埋隧道穿越不良地质段施工变形控制指标.pdf

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1、隧道与地下工程器Tunnel&UndergroundEngineering浅埋隧道穿越不良地质段施工变形控制指标杨新锐1，樊宇2，文景1(1．北京市市政工程研究院，北京100037；2．北京市公路桥梁建设集团有限公司，北京102308)摘要：监控量测是隧道施工的重要环节，根据现场实际情况和T程要求制定合理的控制标准是工程施工安全快速开展的前提。针对南村隧道浅埋段地质条件复杂、施工安全风险较大，制定相应的隧道变形控制标准，采取合理的施工方法，同时加强监控量测实时指导施工，及时优化或修改施工方法以适应地层的变化。关键词：浅埋暗挖；隧道；监控量测；控

2、制指标中图分类号：U456．31文献标志码：B文章编号：1009—7767(2011)04—0089-03ConstructionDeformationControlIndexofShallowTunnelThroughPoorGeologicalSectionYangXinrui，FanYu，WenJing现场监控量测是在隧道施工过程中对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为喷锚支护和二次衬砌的参数调整提供依据，把量测的数据经整理和分析得到的信息及时反馈到设计和施工中，进一步优化设计和施T方案，以达到安全、经济、快速施工的目的。围岩监控量测是采

3、用新奥法进行隧道施工管理中的一个重要环节．是施工安全和质量的保障。1工程概况南村隧道地处北京市门头沟区永定镇与潭柘寺镇交界处，隧道入El位于潭柘寺镇南村以东约150m，出口位于永定镇苛罗坨村西。隧道进口处最低标高与山脊最高处标高相对高差为165m，设计为分离式复合衬砌隧道。该隧道为越岭岩质隧道，主要为变质长石石英砂岩、硬绿泥石石英千枚岩、泥岩、煤线等，其中煤线位于南村隧道进口段。南村隧道地质条件复杂，A、B线均以Ⅳ级和V级软弱围岩为主，施工循环进尺受控制，成为制约整个工期的关键因素。另一个难点是煤层的处理，A线、B线隧道进口范围内A线煤线长度2

4、74m，B线煤线长度167m。处理好浅埋段软弱围岩的洞身开挖及支护为该隧道施工的难点。2施工方法浅埋段采用3台阶开挖方法进行施工。3台阶开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下3个台阶7个工作面，各部位的开挖与支护采用沿隧道纵向错开、平行推进的施T方法。留设核心土是稳定掌子面、防止拱底隆起、限制侧向收敛，并减少一次开挖量、提供作业平台的重要措施。隧道3台阶法开挖施工顺序为：(1卜《至H要卜炬)．一⑤_÷⑥—，⑦，其中上台阶为①、②部，中台阶为③、④、⑤部．下台阶为⑥、⑦部。施工步序示意图见图1、2。图1施工步序横断面示意图(cm)

5、图2施工步序平面示意图(m)2011卑第4期(7一)第29拳啼荭投亲一盯89器隧道与地下工程Tunnel&UndergroundEngineering采用3台阶分部开挖法施工与CRD、单侧壁导坑法相比，避免了拆除临时支护及受力转换而带来的工序繁复，可以及时调整闭合时间，便于组织平行流水作业和机械化施工，利于各工序转换。但该工法对超前支护要求相对较高，必须确保超前支护效果和初期支护质量，特别是锁脚锚杆的施工质量。开挖施t中遵循“管超前、弱爆破、短进尺、早封闭、勤量测”的施工原则。采用弱爆破施工技术配合机械开挖的施工方法，可减少爆破对同岩的扰动，确

6、保施工质量安全：加强施工过程中监控量测工作和监控量测频率，以监控量测数据来指导施工。3监控量测数据分析由于软弱地层的存在，隧道开挖后极易出现较大变形，因此控制围岩变形成为施工的关键。通过监控量测可实时了解同岩变化情况．进而确定施工方案的合理性。因此，加强监控量测是安全施工的重要环节。南村隧道浅埋段主要由Ⅳ、V级嗣岩构成。不同的围岩条件开挖后围岩变形规律各不相同。Ⅳ级围岩条件下，隧道收敛主要变形集中在上台阶和中台阶施工阶段，且上、中台阶开挖后l～4d内变形速率通常达到10～20mm／d。其中，上台阶开挖引起的变形约占总变形的50％。因此，上台阶施

7、工是Ⅳ级围岩段施工的关键(见图3)。施工阶级图3南村隧道Ⅳ级围岩隧道收敛典型时程图V级围岩由强风化石英砂岩和煤层构成。该段煤层横穿隧道底部，存在于下台阶施T范围，这对支护结构的稳定性造成很大影响。支护结构施作后，拱脚位置刚好存在于软弱煤岩，极易引起支护结构的整体沉降。现场实测数据表明，相对于Ⅳ级围岩，V级围岩条件上台阶施工引起的变形量基本没有发生变化。但中、下台阶施工引起的变形则有明显增大(见图4)。90啼篮敏求一盯2011No．4(Jul．)V01．29施工阶级图4南村隧道V级围岩隧道收敛典型时程图4变形控制指标根据现场实际情况和T程要求，将

8、Ⅳ级围岩变形极限值定为120mm，V级围岩变形极限值定为150mln。将变形量合理分配到每个施T步序中．实现对每个施工环节进行安全控制。以便出现异常情