隧道施工機(jī)械論文淺析六狼山隧道地質(zhì)條件

　　隧道是現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展，人口壓力的劇增，地上的交通擁堵，人們把目標(biāo)放在了地下，也就地下可以行得通，緩解交通的壓力，但是開通隧道我們會(huì)遇見很多難題，下面這篇文章小編主要介紹隧道開通方面的技巧：

　　工程概況

　　六狼山隧道地理位置處于六狼山西車站和朔準(zhǔn)線歭峪車站之間，按照隧道的長度分類特長隧道(鐵路隧道規(guī)定：L>10000m)，因此該隧道屬于特長隧道，全長15175米，最大埋深約為442米。六狼山隧道路線將穿越涔山脈低中山，因此隧道不良地質(zhì)很多很多，如氣區(qū)，黃土淺埋段，粉碎骨折的地段，大量涌水段等不良地段很多，地理地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以需要提前做好地質(zhì)的勘查調(diào)查。

　　1 隧道工程施工方法

　　基本施工的原則

　　根據(jù)上述調(diào)研的地址條件，我們將按照下面6項(xiàng)基本原則進(jìn)行施工：

　　(1)對施工掘進(jìn)過程進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)將前方掌子面范圍的地質(zhì)情況傳回來，然后組織相關(guān)的工作人員根據(jù)傳回來的監(jiān)測和預(yù)報(bào)的結(jié)果做出相應(yīng)的施工調(diào)整方案，以避免坍方。

　　(2)采用短進(jìn)尺掘進(jìn)：隧道穿越涔山脈低中山，黃土淺埋段、瓦斯地段、膨脹土富水段、涌水段、斷層破碎段等不良地質(zhì)地段很多，因此必須嚴(yán)格采用短進(jìn)尺掘進(jìn)的方法。

　　本隧道按新奧法原理設(shè)計(jì)施工，Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖采用全斷面法施工;Ⅳ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法施工或必要時(shí)采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工;Ⅴ級(jí)圍巖采用段臺(tái)階法施工或者采用環(huán)形開挖留核心土法施工;Ⅴ級(jí)黃土地段采用短臺(tái)階、上臺(tái)階環(huán)形開挖留核心土施工或采用三臺(tái)階法。應(yīng)在施工之前，根據(jù)傳回來的地質(zhì)條件、監(jiān)控量測結(jié)果組織專業(yè)人員進(jìn)行分析后，然后對施工方法做出適時(shí)轉(zhuǎn)換，從而確保施工安全性，避免坍方，以及提高施工效率。

　　Ⅱ、Ⅲ級(jí)巖石由于正面的施工方法的方法,因此,一般使用循環(huán)進(jìn)尺控制在2.5~3.5米。

　　Ⅳ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法施工時(shí)，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)以及驗(yàn)證結(jié)果顯示，目前最好的施工方法是：上下樓梯的距離不應(yīng)超過50米時(shí)，每循環(huán)進(jìn)尺應(yīng)在在1m～1.5米的范圍內(nèi)控制和開挖的下一個(gè)周期之前，必須完成初步支持實(shí)際要求。

　　Ⅴ級(jí)圍巖地段采用上下臺(tái)階法施工時(shí)，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)以及驗(yàn)證結(jié)果顯示，目前最好的施工方法是：上下樓梯距離不應(yīng)超過15m，在預(yù)先支持的情況下被提供，并且每個(gè)周期進(jìn)尺不能大于1m。

　　(3)初期支護(hù)跟緊：該地段由于地層結(jié)構(gòu)大部分為軟巖結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。必須在爆破及排險(xiǎn)后馬上實(shí)施噴、錨、掛網(wǎng)和格柵的架設(shè)工作，與出碴同時(shí)進(jìn)行或基本交錯(cuò)，從而保證能圍巖穩(wěn)定。

　　(4)必須采用光爆來開挖Ⅱ～Ⅲ級(jí)圍巖以維護(hù)周邊穩(wěn)定。光爆后形成的開挖輪廓，對后期的施工工程很方便，一方面對維護(hù)圍巖的穩(wěn)定有幫助，另一方面也利于為后續(xù)工序?qū)嵤﹦?chuàng)造良好的條件，這些有利的因素都能有效的控制超挖，更能有效的提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　(5)仰拱跟緊：根據(jù)襯墊必須隧道拱抑制的第二地質(zhì)條件之前施加。為了進(jìn)行初步的支持能夠盡快形成為一個(gè)封閉的受力結(jié)構(gòu)，同時(shí)還打在施工二次襯砌臺(tái)車軌道使用的模板提供條件，為了能夠運(yùn)輸洞穴較早增加便利性，同時(shí)也為了在二襯鋪設(shè)好軌道交通，拱的建設(shè)推進(jìn)，墻體配套早期部形成后要構(gòu)建倒拱形，從而提高工程效率，減少工程時(shí)間。

　　(6)把握時(shí)機(jī)，及時(shí)申請了兩項(xiàng)內(nèi)襯：樂施會(huì)，不會(huì)立即申請二次襯砌，初期支護(hù)后，必須圍繞變形和不間斷的監(jiān)測初步支持，如果周圍的巖石和支持初始變形的快速增長，需要加強(qiáng)的初始支持，不能被用作襯里增稠的方法兩種手段加強(qiáng)，直到圍巖以及初期支護(hù)變形量基本穩(wěn)定時(shí)方可施作二襯。

　　此級(jí)地層石質(zhì)大部分為Ⅳ級(jí)部分為Ⅲ級(jí)砂巖，這種類型的砂巖材質(zhì)是相對堅(jiān)硬的。構(gòu)造僅貫通節(jié)理有發(fā)育，而微節(jié)理沒有發(fā)育，多發(fā)育為X形的張。層與層之間的水泥可以在作用下少量地下水被沖走，使得層之間的連接完全丟失下降的能力，這將是很危險(xiǎn)的。

　　在這樣的地段，我們通常加長或施工措施加密弓栓(圖1)，它可以使施工方案錨總長度的螺栓穿透巖石幾層。數(shù)層巖體聯(lián)合組成梁的結(jié)構(gòu)形式，從而可以有效地防止或者阻止拱部發(fā)生整體或者大面積平板的墜落了，為了盡量使錨桿方向與巖面保持垂直，縱橫間距一般控制在0.7~0.8m。由于單根錨桿抗拔力一般不得小于5~6t，所以按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格檢測錨桿抗拔力，從而可以有效的保證錨桿的抗拔力。

　　拱部加長錨桿φ22 L=3.5～4.0 m

　　本段內(nèi)所見長石砂巖、薄層頁巖、泥巖等細(xì)層交錯(cuò)地層之中，薄層砂巖含量大部分是Ⅳ級(jí)部分，Ⅲ級(jí)并不多。

　　這種地層的交互形態(tài)很清楚，只有少量的地下水，因此微節(jié)理有發(fā)育，而貫通構(gòu)造節(jié)理沒有發(fā)育。在微型接合部更密集的通道范圍，實(shí)際沒有連接，很容易之間存在的表面邊界層的連接的形狀，以形成地層挖掘泥土的礫石或碎石形式。又由于爆破后成大量的破碎狀態(tài)，這些碎石很容易對拱腰及塌頂，成門框形式的造成沖擊破壞，從而在這種情況下難以形成開挖輪廓。更重要的是圍巖穩(wěn)定性很差，且自穩(wěn)時(shí)間短，開挖后支護(hù)稍有不及時(shí)就會(huì)釀成大塌方。為保證工程的安全性，應(yīng)采用半斷面、短臺(tái)階形式開挖及在初期支護(hù)內(nèi)設(shè)鋼格柵。施工措施主要強(qiáng)調(diào)下面3點(diǎn)：

　　(1) 做好光面爆破。必須嚴(yán)格控制炮眼的布置，并且嚴(yán)格控制裝藥量，在這些都在標(biāo)準(zhǔn)控制之下，然后按照短進(jìn)尺掘進(jìn)，為了充分保證安全，開挖進(jìn)尺每次不得超過1.2m，對爆破塌方能夠進(jìn)行有效地控制，從而形成平順的開挖輪廓。

　　(2)跟緊初期支護(hù)。爆破之后必須在一小時(shí)內(nèi)完成通風(fēng)排險(xiǎn)，并及時(shí)用噴砼封閉已開挖周邊及其周圍的掌子面，從而避免。掛網(wǎng)、錨桿、格柵的架立與噴砼必須同步進(jìn)行作業(yè)，從而有效縮短初期支護(hù)施作的時(shí)間，才能夠在最短的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定圍巖，以保證安全。

　　(3)為了可以盡早施設(shè)邊墻格，使拱墻初期支護(hù)能夠在最短的時(shí)間，以最快的速度使其成整體受力，并且有效地控制拱、墻變形的增長速度，一般是采用短循環(huán)、短臺(tái)階的工作。

　　在實(shí)際施工過程中，嚴(yán)格按照上述做法得到了意想不到的效果，在整個(gè)施工過程中，僅有少量局部的塌落，并沒有發(fā)生過大面積的或者整體的坍塌事故。

　　因?yàn)閲鷰r短時(shí)間的穩(wěn)定性，整體的貧窮國家的巖石，監(jiān)視和測量，以實(shí)現(xiàn)地面測量，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，只監(jiān)視圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力突變發(fā)生。通過現(xiàn)場監(jiān)測獲得支護(hù)狀態(tài)和圍巖力學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)，然后用專門的工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行一些處理以及相關(guān)的力學(xué)分析，然后根據(jù)情況修改參數(shù)并重新施工。根據(jù)傳回來的數(shù)據(jù)利用相關(guān)的工具繪制時(shí)間位移的曲線1-3。位移曲線時(shí)間的變化，從圖可看出，圍巖很快，隨著時(shí)間的推移，逐漸減慢的曲線的斜率，這意味著安全圍巖變形在一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[3] 薛繼連，長梁山隧道軟弱圍巖施工方法.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2000.

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