龙浦高速公路前洋隧道偏压特点及工程对策

龙浦高速公路前洋隧道偏压特点及工程对策 龙浦高速公路前洋隧道偏压特点及工程对 策 第24卷第4期 20l0年8月 土工基础 SoilEng.andFoundation Vb1.24NO.4 Aug.201.0 龙浦高速公路前洋隧道偏压特点及工程对策 贺斗 (中铁十五局,河南洛阳471013) 摘要:对龙浦高速前洋隧道左洞的偏压现象进行理论 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,从地形特点,地质条件 等方面阐述了产生偏压的原 因.通过对理论和工程监测结果分析计算,确定本段隧道的偏压力大小.进一步提 出了治理本段偏压隧道的施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 . 关键词:龙浦高速,偏压特点,工程对策 中图分类号:U455文献标识码:B文章编号:1004—3152(2010)040040—04 1工程概述 龙浦高速公路起点为闽浙交界的浦城花桥,桩 号K0+00o,总体走向由东向西,终点浦城十里排 村,桩号K34+860,与浦南高速公路相接,路线全长 34.872km. 前洋隧道 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 为分离式隧道,左洞里程ZK54- 856,ZK6+650,全长794m;右洞里程YK54-855 , YK64-585,全长730nl.隧道轴线为西西南走 向.隧道左洞埋深4.791TI,108.291"I1,右洞埋深 5.87m,86.18m.前洋隧道平面位置图见图1. 图1前洋隧道平面位置图 2009年12月10日前该隧道未按偏压隧道设 计施工.为了了解隧道的偏压力大小及指导隧道施 工,在隧道内按照5m一条断面布置拱顶沉降观测 点及隧道水平,侧向收敛点,断面布置原则为隧道顶 部中心及两侧边墙处各布置一个测点,测点布置图 见图2.测得拱顶累计沉降:34.64mm(累计值为 2009年12月8日到2010年12月23日累计总变化 值).左侧侧向收敛初始值:,2.21mill,累 计值:一13.11mm.右侧侧向收敛初始值:3.5l 收稿日期:2O1O一0127 作者简介:贺斗,男,工程师. mITl,累计值:23.72mill.同时在现场调查发现,隧 道顶地面发生开裂现象,裂缝宽度20mm~30mm, 方向沿隧道轴线方向. . \\{ 图2前洋隧道左洞断面测点布置图 第4期贺斗:龙浦高速公路前洋隧道偏压特点及工程对策4l 2工程地质条件 2.1地形地貌 本隧道属于丘陵剥蚀地貌,地形起伏较大,进出 口段地形较陡,自然斜坡坡度:进口段25.,35.,出 口段3O.,35..山脊较窄小,沟谷窄,切割不深,植 被发育. 2.2地层特征 隧道表层为第四系坡积层,厚度<3.5m,进口 处局部较厚;下伏为震旦系建瓯群石英片岩,产状 110.68..ZK6+388附近分布花岗斑岩侵入岩 脉,宽约2Oin. 2.3地质构造 本区大地构造位于闽西北隆起带北端,大地构 造相对稳定.无大型构造带. 3隧道偏压特点的理论分析 偏压隧道是指隧道承受显着不对称荷载,当隧 道围岩自身强度不足以抵抗偏压力时,隧道产生变 形,开裂等现象,产生偏压的原因主要有:地形,地 质,结构及其他原因,现分述如下. 3.1地形 洞顶覆盖较薄,地面横坡显着倾斜的松散,软质 或土质围岩.多见于洞口浅埋地段及傍山浅埋地 段.当隧道外侧拱肩至地表垂直距离()小于表1 所列数值时,根据经验及验算分析表明围岩不能自 立,应按偏压隧道设计. 表1浅埋隧道最小覆盖厚度(t值)表 ,值(m) 注:摘至《铁路工程地质手册》表5—4—4 前洋隧道左洞出洞口ZK6+640,ZK6+618 段为V类围岩,地面横坡坡率为1:1,1:1.5,左 侧山顶到隧道拱顶高度约21.2m,40.0m,右侧为 人工开挖边坡.出洞口段埋深约4.9m,15.271TI. 根据表1可知从地形特点分析存在显着偏压现象. 3.2地质结构 隧道左洞洞口ZK6+640,ZK6+618段地质 情况主要为:强风化石英片岩,灰黄色,片状构造,岩 体破碎.节理裂隙极发育,节理面张开,填充少量泥 质,三组主要节理为196.4O.,296.50.,19. 48..196~40.这组节理倾向隧道,对隧道开挖后 围岩自身稳定性是不利的.节理面间充填泥质使得 结构面的粘结力较差.场地地质情况差,围岩自身 抗剪强度差. 3.3偏压力分析 (1)理论计算 根据《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)附 录F偏压隧道水平侧向压力计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 . P—y?H?(1) 一 1× 璺二呈f2, 1+tanp(tanq~一tan0)+tanq~tan0 ta一tan+ ? (3) 式中:e为水平侧向压力(kN/m);H为隧道两侧埋 深;y为围岩重度(kN/m.);为左,右侧压力系数;a 为地面坡坡角o);为产生最大推力时的破坏角 o);为围岩计算摩擦角(.);0为顶板土柱两侧摩 擦角o). 根据勘察资料及现场岩性选取计算参数:H (左,右)一26.2,8.6,7—26,a一38.66,(D一42,0— 29.4. 则:(左,右)一291.168,50.580kPa. (2)现场测试算 通过对偏压力大小的分析,隧道围岩受两侧主 动土压力作用,产生变形.当两侧的主动土压力不 一 致时,隧道顶部将产生一个相对位移,使得隧道一 侧受拉,另一侧受压. 初期现场监测数据显示(见图3,图4),左侧侧 向收敛变形为净空变大,变化速率(一0.54mm/d~ 一 5.89mm/d),初始变形为一2.21mm;右侧侧向 收敛变形为侧向收缩,变化速率(O.39mm/d~6.62 mm/d),初始变形为3.51mm.隧道左侧明显受 拉,隧道右侧明显受压,左侧的主动土压力明显大于 右侧,隧道产生向右的偏压.现场强风化石英片岩 取基床系数110MPa/m.由基床系数定义,可估算 出隧道围岩偏压力. 根据公式 K一AP/?S(4) ?P—K,×?S(5) 42土工基础 P=:=ziP×COSff(6) 式中:K为水平基床系数(MPa/m);?P为应力变 r 化值(MPa);AS为位移值(m1.n);P为围岩偏压力 (MPa);a为侧向收敛线与水平面的夹角(.). t(d) ooo . 2oo 4oo 吕.600 邑.800 . 1000 . 1200 . 14OO 图3ZK6+640左侧侧向收敛曲线 250o 2000 合1500 1000 5oo 00o 根据现场测试数据选取计算参数:K一110 MPa/m,AS=3.51mm,口一37.74.. 计算出:P一305.33kPa. 通过以上计算可知,用隧道右侧收敛位移值计 算的偏压力与3节中(1)式计算的偏压力近似. 4工程对策 根据本隧道左洞洞口段的地形,地质情况,本段 要改善左洞洞口段的偏压现象,可采取卸荷和增强 围岩强度两种对策进行治理方案设计. 一 是对左侧山顶进行削顶卸荷,改变隧道两侧 显着不对称荷载,消除产生偏压的来源.但是由于 山顶较高较陡,所以开挖难度较大,耗时较长,弃土 堆放场地困难,现场施工难度较大;二是对隧道围岩 进行注浆加固处理,提高围岩自身强度,以抵抗隧道 偏压,并对隧道进行偏压衬砌,加强支撑结构刚度和 强度.分析以上两点,后一个对策是通过提高围岩 自身强度来增加对偏压力的抗力,可充分发挥围岩 自身作用,同时加强隧道支撑结构.最终决定选用 对隧道围岩进行注浆加固处理. 对偏压隧道注浆加固处理采用以下步骤: (1)(左洞)出口上台阶停止开挖,ZK6+602, ZK6+622段钢拱架为20a型,间距0.m,加设F2 型超前小导管. (2)在第一步施工的同时,对已开挖初期支护段 ZK6+620~ZK6+644.2段,进行小导管径向注浆 加固围岩,并用小导管注浆锁脚:小导管按1.5mx 1.5m间距布置,钢花管孔径为8mm,10mm,孔 间距15cm,呈梅花形布置;径向小导管长度不小于 4.5m;锁脚小导管(大里程方向)左侧3.5m,右侧 5.0m.须控制钻孔角度和注浆机械,注浆压力,确 保注浆,锁脚效果,水泥浆水灰比0.5,0.7,注浆压 力2MPa以上. (3)对YK6+615,YK6+645.5段(大里程方 向)左侧增设片石混凝土挡墙. (4)待下挡墙,洞内注浆完成,开挖洞口段下台 阶封闭仰拱,首先封闭10m,待变形稳定后,再开 挖,支护,封闭仰拱直至YK6+602. (5)尽快完成(右洞)出口明洞段的二衬及洞顶 回填,YK6+555,YK6+615段仰拱,仰拱填充及 矮边墙施工,提高左洞右侧水平荷载. 从处理效果看,左侧侧向收敛变化速率(1.35 mm/d~,1.79mm/d),右侧侧向变形为侧向收缩, 变化速率(1.62mm/d—1.76ram/d),隧道两侧 不存在明显的受拉或受压现象.说明通过对隧道进 行注浆加固处理后,隧道偏压现象明显改善.使用 注浆加固措施可以有效地治理隧道偏压现象.图 5,图6为处理后隧道侧向收敛曲线图. t(d) t(d) 图6ZK6+640右侧侧向收敛曲线 0O00OO0O5 OOO0OOO图 一_?-} 一gg一 第4期贺斗:龙浦高速公路前洋隧道偏压特点及工程对策43 5结语 通过对本隧道的偏压力理论分析计算和实测数 值估算可知,本段隧道偏压力约300kPa.对本隧道 偏压采用小导管注浆加固和小导管注浆锁脚,从处 理后的监控结果看,两侧侧向收敛变形值趋于稳定, 侧向收敛不存在明显的受拉或受压现象,说明对偏 压隧道注浆加固的处理措施是有效的. [1] [2] [3] [4] 参考文献 铁道部第一勘测设计院.铁路工程地质手册[M].北京:中国铁 道出版社,1999 公路隧道设计规范(JTGD70—2004)[s].北京:人民交通出版 社,2004 林宗元.岩土工程试验监测手册[M].北京:中国建筑工业出版 社,2006 前洋隧道工程地质勘察报告[R].浙江省交通规划设计研究 院,2009 EngineeringCountermeasureandBiasVoltageCharacteristics ofQianyangTunnelforLongpuHighway HEDou (ChinaConstructionFifteenthEngineeringBureau,LuoyangHenan471013) AbstractTheoreticalanalysisofbiasvoltagecharacteristicshavebeencarriedOutforQianya nglefttunnelinLongpuhighway. Thecauseofbiasvoltagewasillustratedformterrainfeatures,geologicalconditionsandSOo n.Throughtheoryanalysisand calculationofengineeringmonitoringresults,thevalueofbiasvoltagewasdefinedforthissec tionoftunne1. Furthermore,the constructionprogramwasproposedforcontrollingbiasvoltageofthistunne1. KeywordsLongpuhighway,biasvoltagecharacteristics,engineeringcountermeasures (上接第32页) [1] [2] [3] 参考文献 杨春和,张超.尾矿坝安全评价与病患管理[M].武汉:湖北人 r , 民出版社,2006 吴之诚主编.工程水文学[M].北京:水利出版社,1980年第1 版 胡明鉴,郭爱国,陈守义.某上游法尾矿坝抗滑稳定性分析的几 [4] [5] [6] 点思考口].岩土力学,2004,25(5) 祝玉学,戚国庆.尾矿库工程分析与管理[M].北京:冶金工业 出版社,1999 徐茂其,张大泉.斜坡稳定性综合评价探讨[A].自然边坡稳定 性分析暨华蓥山边坡变形研讨会 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 集[c].北京,1992 李清徕.山区公路滑坡构成及防治措施[J].交通科技与经济, 2009.11(3) StabilityAnalysisofTailingDaminACopperMine WANGXiaotao,NINGGuoli.CHENGuoyou (WuhanSurveyingGeotechnicalResearchInstituteofChinaMetallurgicalScienceandIndustryGroupCo.Ltd.,Wuhan430080,China) AbstractTakingacopperminingtailingdamforexample,thefloodregulatingcalcUlationoftailingsreservoirandstabilitya— nalysisforthetailingdamshavebeencarriedout.Themechanicalbehavioroftailingsmaterialsareverydifferentandanisotrop— icbecausetheysufferedcircularlyhydrodynamicsettlingforalongtime.Therefore,analysisofthetailingdamsbyreliability theoryisveryimportantandfeasible.Thereliabilitytheoryapplicationforthestabilityanalysisofthetailingdamshasbeen proposedbasedontheequilibriumtheory.andtraditionalsafetyfactormethodinthisarticle.Theanalysisresultsindicatethat thetailingdamswerestableatpresentandinfloodingperiods.Inaddition,unitweightandcohesionofthetailingdamsmateri— alsplayedmoreimportantrolesthaninternalfrictionanglethroughreliabilitytheory. Keywordstailingdam,stabilityanalysis,reliabilitytheory