小断面隧洞钢拱架支护的受力分析

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1、公路与汽运总第140期Highways&AutomotiveApplications191小断面隧洞钢拱架支护的受力分析杜明克(中铁十七局集团第三工程有限公司，河北石家庄050081)摘要：根据某隧洞工程2支洞钢拱架加工和支护的实际经验，通过对钢拱架材料特性的分析，计算了小断面、小半径隧洞钢拱架支护受力的极限值；介绍了小断面隧洞钢拱架支护的施工技术及质量控制措施。关键词：隧洞；钢拱架；支护；受力分析中图分类号：U455．7文献标志码：A文章编号：1671—2668(2010)05—0191-04某工程隧洞Ⅱ标支洞全长568m，断面为圆拱拱架在钢筋加工棚制作平

2、台上采用冷弯或氧炔焊结直墙形，成洞尺寸为4．0m×5．85m(高×宽)，其中合电焊分段制作，试拼合格后运至现场安装。加工直墙高1．075m，圆拱半径2．925m。支洞段围岩要求如下：类别比较复杂，V类围岩长358．2m(占支洞总长的(1)加工尺寸准确，弧形圆顺，型钢中心与轴线63)，iV类围岩长159．3m(占支洞总长的28)，重合，连接孔位准确。Ⅲ类围岩长51m(占支洞总长的9)，并多次穿越(2)拱架加工后先试拼，检查有元扭曲现象。断层破碎带，稳定性较差，地下水丰富。对于不良地(3)钢架的焊接应符合钢材焊接规定。质地段坚持“先预报、管超前、短进尺、弱爆破、

3、强支(4)加工好的拱架应圆顺；其允许偏差，拱架矢护、勤量测”的施工原则，支洞总长的7O采用钢拱高及弧长为+20mm，架长为+20mm。架强支护的施工工艺和措施。(5)钢拱架组装后应在一个平面内，端面尺寸允许偏差为±20mm，扭曲度为土20mm。1工字钢钢拱架的施工1．2钢拱架的安装1．1钢拱架的加工首先测定线路中线，确定高程，然后测定其横向隧洞工字钢钢架支护采用I14工字钢支撑。钢位置。钢拱架运至现场时分单元堆码编号，安设前复合式土钉墙在传统土钉墙的基础上，配合采用微[J]．岩土工程学报，2005，27(2)．型桩等技术措施，具有较强的技术优势和经济优势，[

4、4]张钦喜，朱绪平，潘旭亮，等．复合土钉支护的设计和应可降低造价1O"--,400,4。用实例[J]．土木工程学报，2004，37(5)．[5]郑州市公路勘察设计院．国道107线郑州段改建工程两该项目大跨度下沉式隧道基坑支护工程的安全阶段施工图设计[z]．郑州：郑州市公路勘察设计院，2009．顺利施工表明复合式土钉墙在深基坑支护中应用效[6]彭建波．下沉式立交隧道基坑工程施工监测[J]．公路果显著，不仅突破了以往土钉墙支护仅适用于地下与汽运，2006(3)．水位以上或经降水后的黏性土或密实性较好的砂土[7]李光辉．拉森钢板桩在基坑支护中的应用[J]．公路与地

5、层的界限，而且在放坡平台上设置微型桩可提高汽运，2008(1)．土钉墙的整体稳定性。土钉墙支护结构的应用范围Is]潘宏毅．边坡土钉支护设计[J]．公路与汽运，2006(2)．可进一步扩大。[9]代国忠，王晓斌．深基坑工程复合式土钉墙支护技术的应用综述[J]．常州工学院学报，2008，21(5)．参考文献：[1O]王健．复合土钉墙支护技术在地下结构工程中的应用[1]JGJ12o-99，建筑基坑支护技术规程[s]．[A]．北京工程管理科学学会第六次会员代表大会暨[2]刘建航，侯学渊．基坑工程手册[M]．北京：中国建筑工2006年学术年会论文集[C]．2006．业

6、出版社，1997．[3]杨志银，张俊，王凯旭．复合土钉墙技术的研究及应用收稿日期：2010-06-09High公ways&路Aut与omoti汽veAp运plications第5期1922010年9月检查端面尺寸，及时处理欠挖，保证钢架正确安装。造成拱(墙)脚喷射不密实，强度不够而失稳。钢架为保证钢架置于稳固地基上，施工前清除垫板下浮外缘保护层厚度大于4．0cm，钢架内缘保护层厚度渣，使拱脚落在坚硬岩石上或钢架基脚部位预留大于3．0cm。0．15～0．2m的原地基，架立钢架时挖槽就位，需要2钢拱架受力计算分析时可在钢架基脚处设置刚性垫板增加其承载力。钢拱架安

7、装在初喷砼之后进行，与定位钢筋焊2．1工字钢加工尺寸及相关参数(见图1和表1)接。钢拱架间纵向用422钢筋连接为一体，钢架间用砼喷平，并将422药卷锚杆、8钢筋网与钢架焊接连为整体。安设时钢架垂直于隧洞中线，其倾斜度不大于土2。，钢架的任何部位偏离铅垂面不大于±5cm。基当钢架和初喷面之间有较大间隙时，设置砼垫块。555为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一111583468OOO起，钢架间环向设置间距为1．0m的422mm纵向连接钢筋。为使钢架准确定位，钢架架设前均设置889O84环向锁脚锚杆(25、长2．35m)，锁脚锚杆一端与钢架连接，另一端锚入

8、围岩2．0m以上。钢架安设好ll71l6229后尽快