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文档简介
EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.隧道力学一、阐明隧道围岩分级的工程意义,结合我国现行作业设计规范(可选择铁路、公路、工程岩体分级等任一种)说明围岩分级的的方法和原理。(2015-1)围岩分级的工程意义:①准确而合理的围岩分级,是认识洞室围岩特征,正确进行隧道设计、施工的基础,是现场进行科学管理,发展新的施工工艺以及正确评价经济效益的有力工具,是制定劳动定额、材料消耗标准的基础,对改善地下结构设计、降低工程造价,更快更好更省地修建隧道有十分重要的意义。②围岩分级较之以往的“经验设计”、“经验施工”阶段,能够较为充分地揭示出地质条件与地下工程之间的本质的、内在的联系,因而也就能够客观地预估或判断坑道围岩的级别,指导施工。③围岩分级针对不同工程目的(爆破开挖、支护、掘进……),把与之相适应的地质条件进行一定的概括,归纳并加以分级,从而为隧道及地下工程的设计、施工提供一定的基础条件。方法和原理《铁路隧道设计规范》铁路隧道围岩分级采用以围岩稳定性为基础的分级方法,由岩石的坚硬程度和岩石的完整性程度两个因素确定。铁路隧道围岩分级方法是根据地质勘查资料,对岩石坚硬程度和围岩完整性程度两个因素采用定性划分和定量指标两种方法确定,在此基础上确定围岩的基本分级,再结合隧道工程特点,考虑地下水喝初始地应力的状态等因素进行修正。2001年修订后的铁路围岩级别判定补充弹性波速的影响,将隧道围岩分为6级。二、隧道围岩分级主要包括哪两阶段?阐述隧道围岩分级指标体系?结合我国现行规范阐述隧道围岩分级中还存在哪些问题?(2007-1)围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体,或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体。根据岩体完整程度和岩石坚硬程度等主要指标在给予定性划分和定量指标分析的基础上,按其稳定性将围岩分为工程性质不同的若干级别,这就是围岩分级。隧道围岩分级主要包括:设计阶段围岩分级的判定和施工阶段围岩分级的修正,前者是决策地下结构设计的基础,后者是修正设计阶段围岩分级的基础,也是使结构设计和施工方法更加符合工程实际的基础。围岩分级指标体系:破①投单一的岩性指看标,包括欣岩石欧的抗压和抗拉刮强度、钉弹性模量等物该理力学参数,止以及如篇抗钻性冷、抗爆性等工斯程指标。在跳单一琴的岩性指标中费,多采用岩石拍的单轴饱和抗彩压怀强度满作为基本牵分级劝指标,但只能剖表达岩体特征求的一个方面蜂,狱因此作为分级欠的唯一指标寨是须不合适的。挑②值单一的综合岩处性指标,包括鞋:屡A.喉岩体的弹性波触传播速度,它旅可以反映岩石主的力学性质,疼也可以表示岩喝体的破碎程度止。持B.全岩石质量指标认RQD希,它是反映岩碰体破碎程度和支岩石强度的综鸽合指标。亿C.跃岩体坚固系数荡,它是反映岩毁石强度和岩石籍构造特征的综片合指标。愤③丸多因素定性和皆定量的指标王相结合。该方风法是国内外应之用最多的,肥包括太存沙基分级法,眼我国国家标准盐的工程岩体分吧级、铁路隧道章规范中的围岩匙分级。馆④胡多因素组合的肿复合指标。这顿是一种用喷2志个或胜2川个以上的岩性族指标,或综合就岩性指标所表纺示飞的复合指标。婆我话国现行规范中晒,隧道围岩分庸级中存在的问园题:膊①陈目前的围岩分柴级,主要考虑暂地质因素,仅刻与岩体质量有树关,而没有考富虑工程因素和景施工因素,带非有一定的主观训性,有一定人递为因素和不确变定性,对同一破围岩作出级别寨不同的判断;训设计施工阶段镜的荷围岩航的分级存在差近异,对围岩分拿级的变更没有直特定的准则广;服围岩分级中的网关键问题是把谈哪些地质因素百作为分级的指华标,柄这些显分级指标与围卵岩稳定丈有何川关系,以及采邻用什么方法来滔判断这些指标斥等。宁②扣长期侄以来,隧道围弄岩分级都是按部其稳定性分级姨的,随着TB侧M方法越来越絮多的使用,这辛种分级方法是尚不适合的,T毛BM施工条件门下的围岩分级童主要针对工程淹岩体的可掘进栽性。错③围岩分级包康括设计阶段和常施工阶段,由借于我国没有建预立一套完整的锻施工阶段围岩煤分级体系,致咐使施工的跳风险纯和过失判断不朱明,因此引起效很大的争议和拾索赔,使业主习和承包商承受讯巨大的经济损糕失。煮为完使围岩品分级更鹿具有实用性和预准确性,更好邀的服务于隧道滨工程的设计和巾施工,还需要富研究围岩分级折各项指标以及斥其相互关系就;射系统研究判定宫土体围岩分级租的因素和指标型;探讨各级围辞岩稳定性规律堪,建立各级围央岩与支护结构兄关系勇的力学模型。托隧道另围岩分级应该娘向定性、定量唐相结合,以定早量综合指标为扇主要判据的绣方向边发展矛,战使各种新理论零、新方法在围伸岩联分级中扇得到更广泛的肉应用。窃地下水抖对围岩分级的畅影响需进一步沉研究。发展趋势:慰①弓分级应叙主要以岩体为纳对象,单一的详岩石只沫是议分级中拾的一个要素,壳岩体则包括岩键块三和各聪岩块爆之间的软弱结虏构面贝。白因此允分级筑的重点应放在禽岩体的研究虹上顺。若②分级宜与地良质勘探手段有晴机漫地饶联系起来,这押样才有一个方掘便而又朝较嗽可靠的判向断挨手段,随着地鞋质勘探技术发华发展,撒这姑将使分级指标竿更趋定量化。奶③分级要有明涛确的工程对象蛾和工程目的,丹目前工多数都的分级方法都寿是与坑道支护摄相糖联系。坑道堂围岩排的稳定性、坑蚕道开挖后暂时异稳定时间等与蜡支护方法和类棵型密切相关绢,舟因而进行考分级对时渣以此来体合现笨工程目的是不填可缺少的。枪④顿分级栽宜逐渐定量化平。目前大多数傅的分级指标都涝是经验或定弟性刮的,只有少数掩分级时伯半定量化的,攻这是由于客细观睛条件的地质体饺非常复杂。隧道仰拱找仰拱院是为改善上部轨支护结构受力论条件而免设置在在另隧道龟底部发反向拱特形结构,仰拱雅是隧道结构的脂主要组成部分偏之一,是隧道元结构的基础。饼一方面肤在而隧道施工中设铁置仰拱,可使惊支护结构形成祖封闭的结构体脊系,提高整体怪受力性能,控壤制隧道周边收嫌敛位移及围岩障体塑性变形的掠发展。另一方篇面浮在恩隧道使用过程羽中,仰拱可荡将助隧道上部的紫地层岭压力通过隧道忍边墙结构或将背路面上的载荷略有效的传递到业地下,而且还连可有效晓地命抵抗隧道下部厅地层传来的反彼力。仰拱妥与伯二次衬砌构成侦隧道整体,增塌加结构稳定性羊。仰拱的作用;臭①捆与二次衬砌构蓄成隧道整体,蜡防水,增加结双构稳定性。战②解决基础承合载力不够,减抖少下沉;防止推底鼓的隆起变镰形,调整衬砌钓应力的作用。骗③封闭围岩,愤阻止围岩过大鱼的变形,提高熟机构的整体承犹载力具。旁④增加间底部题和墙部的支撑拥抵抗力,防止缩内挤而产生剪皱切破坏。伸隧道克开挖完成导初期结支护后,实行居仰拱超前施工诉一方面可以实梯现妨隧道底部的快枪速珍封闭,有利于任稳定掌子面。院同时幅便于湖和饲边博、顶拱的初期瞧支护迅速封闭庆成接环笼,加强初期支虏护的抗弯椒和抗扭能旺力趋;另一方面仰秋拱超前施工后萝,可以及时封施闭亭围岩豪,阻止围岩过谦大的变形,提荡高机构的整体仰承载力。酷高速茅隧道多以大断形面为主,基地引部分受力较为糠复杂,墙珍脚损与仰拱连接处阁应力集中现象圾严重,并要求捏有更好围岩端强度妥和地基承载力报,舒隧航底盆结构卫由于长期在列工车重载作用及代地下水侵蚀作咱用下考极易疑产生破坏,从多而引起基底沉兼陷、道床翻浆屑冒泥等病害,回尤其是高能速秧铁路对隧道底拜部强度要求高于、且断面跨度雀大,因此要求通高速铁路对底浇板厚度和底板价混凝土畏强度贯有更高要求,葡以提高其安全扛性、耐久性和副防水疗性落。守三词、夹在迟现代隧道施工王中为什么要提摔倡“仰拱早上惨”(从结构受团力、围岩变形王等方面说明)营,与大断面公登路隧道相比,春高速铁道大断栏面软岩隧道仰嗓拱施设的特点肚如何?为什么展?框仰拱窃早上有利于整扰体坏约束茧围岩的变形,么减小松动围岩遍压力,可使隧项道结构的承载称力提高,可使价隧道周边位移来减小,可使二长次衬砌的安全毅系数提高,可蛾使初期支护的再轴力大幅度减断小,同时锚杆伴轴力也减小,漆仰拱的施设对润改善隧道结构鹅的受力状况,免提高隧道的稳半定性具有重要检作用。悦高速碌铁路大断面隧镰道,以隧道底琴部较为复杂真,为边脚底与仰拱获连接处应力较偷集中,因此隧淡道衬砌的安全蓝性、耐久性和搞防水性要求更遣高。高速积铁路帝隧道设计使用肉年限要求衡100年另,主体工程结掘构要求“零缺没陷”,同时由次于铁道部“铁哑建设死【2009】霞40号森文”浴规定锦,绑Ⅲ级其围岩仰拱距掌死子面的安全距巾离为庸90住m,姜Ⅳ级漆围岩为影50启m,邮Ⅴ级言围岩为肤40脾m,因此,仰费拱及时有效的开施设迹已归成为隧道进度蜓控制、安全质遮量保证的关键害点之一。级高速敏铁路仰拱及填惊充的施工方式抹主要存在如下追特点:飞①库仰拱施工必须葡超前二次衬砌专施做,且应保址证足够的厚度平;肠②仰拱讲砼戚连续济浇筑,一次成佳型,避免横向垦分段灌注,不舍留纵向施工缝乎;低③跟仰拱油砼烘不得与仰拱填抱充绍砼尘同时浇筑;幼④仰拱填充雅砼腾的施工应满足尾无律砟惭轨道话的铺设要求。谈原因刘:从仰拱开挖报到彩砼得灌注,这期间捐隧道是处于最稠不稳定的状态疫,及早施工仰违拱,闭合开挖创断面,使隧道图开挖断面尽早款形成圆环,是惰确保隧道安全晒的重要举措,渡大断面隧道以保隧道底部较为滴复杂,边墙滩底锦与仰拱连接处薪应力较集中,恢因此隧道衬砌楼的安全性,耐薄久性和防水性思要求更高。粱四赞、根据隧道所芳处的地质条件服(岩质围岩和虹土质围岩)和疤埋深条件(深残埋和浅埋),涨分别阐述施工骡阶段锚杆的作窜用,并解释之矿?去锚杆拔是唯一从内部房补强围岩的手霜段,它可以提举高裂隙围岩的吵抗剪强度,也塑可以改善围岩奶的物性指标,起更可以将一些氏不连续的岩看块联系熄在一起,约它乖基本上不占用纳作业空间,施脱工性好,因此嚼得到广泛发胞应用挨。掌锚杆的针作用效果饲:顾①砍悬吊雄效果氧:把因爆破而抚松动的岩块固明定在没有松动磨的围岩上,防眨止掉落,在裂吨隙发育的围岩演中与喷再混凝土尽并用,效果增寻大;僚②梁效果:对沿隧道周边的层乏状围岩,使分够离搅的层理面叠合倍而成叠合梁,著因锚杆的叠合忧效果姿可使层理面传尚递剪力身,传作为组合梁而闻发挥作用雀;润③终内压拘效果:箭锚杆割轴力通过喷在砼嘱作用在隧道麻壁面托上,发挥了内侍压效果,使隧虑道附近保持三幅轴应力状态,武这抑制了隧道棚周边围岩的塑烧性化和扩大,桂同时也发挥了延抑制隧道净空本位移予的效果济;腿④拱效果:由炊于系统锚杆的居内压效果,对损一体化的围岩头,形成了承载膝拱,提高了隧暖道周边围笼岩的承载能力火,也发挥了抑伯制隧道净空位厘移的效果愉;酱⑤绕围岩停改良效果:股围岩鹅内插入锚杆后傅增大弄了围岩自身的革抗剪强度,围迈岩屈服后的残识余强度也增大括了,因此,锚祝杆能改善围岩慨的特性。愤岩质饼围岩:围岩强江度比较大,隧判道周边围岩没咽有塑性化的情那况,不需要内径压效果,岩石剪本身的强度是描充分的,隧道掏的稳定患通常垫是由裂隙子等喘力学上的厉的禾不连续面所控密制,因此,锚笔杆的作用主要浅是保持等岩块森和控制岩块的盈移动,使围岩英成为一体,并雁促进平衡拱的杠形成。图土质事围岩:在围岩益强度机比较小的土质协围岩中,隧道保周边围岩发生大塑性变化,需巩要以内压效果段的形成平衡佳拱效果柏为主,锚杆一叼边随围岩变形言,一边约束围籍岩防止其崩落乘,但在内摩擦辉角小的地层中垦,留如土砂地层叼,拱顶附近的哪锚杆几乎不受价拉力,而受压辆力,因此,围添岩中单独采用草锚杆的效果较疏小,其只能起倚到台加固拱脚附近贸和防止掌子面聋崩塌的作用。厌深埋勾条件:结合深舰埋隧道的特点箭,隧道开挖后摇拱顶形成坍包落若拱,坍落疾拱以下缝岩体松弛,因籍此,锚杆主要沉发挥支承作用尿和悬吊作用,史确保岩块的咬售合,抑制不傍稳定蚊岩块的崩落,增从而确保松弛治岩体一体化。惧浅埋杯条件:浅埋隧卷道开挖后,坍铺落拱不易形成做,地层松弛较骨为严重,因此倘,锚杆主要起胞到加固围岩,换约束围岩变形刺、稳定掌子面当,提高围岩稳猪定性,同时锚防杆可以用于超纤前支护,控制孙地表下揭沉蔬等作用。善砂浆筝锚杆的轴力图炭(浑2007)含锚杆夜沿其长度的轴什力变化如图,循锚杆轴力的峰亦值约在锚杆长库度的患l纸/2左右累。(缺图)愚五悼、戒喷混凝土的支众护力学作用有捉哪些?作为初副期支护的喷混躁凝土与作为永归久支护的喷混歇凝土在设计上仅有何不同?钢①与围岩柳的附着力、旱抗剪的阻支护效果:喷励混凝土和围岩毕的附着力,可孟分散它作用在喷混凝搭土膀上的外力,同渴时加强隧道周讲边的裂隙狠的抗剪能力恳,并可在壁面敞形成承载拱,胞在裂隙发育的爬硬岩等作用效陪果大。革②内压、闭合此效果:因喷混秤凝土作为一个确连续的构件支室持围岩,可约后束围岩的变形粪,给围岩以支让护压力(内压停),使围岩保油持三轴的应力渔状态。此外,耍早期采用仰拱劲使断面临时闭撑合,也发挥了汁支护效果,此璃效果在软岩王和土砂围岩算中大。仰③外力分配效胶果辽:螺作为传递土压繁到钢支撑趋、气锚杆架上的构疫件而发挥作用好。艘④够软弱层间补强效果:填掉平凹凸不平处边,跨越软弱层栋,而防止应力菠集中,补强遍软弱层廊等倘。汉⑤被覆效果:管开挖后,因及坡早被覆壁面,妈可防止围岩风驼化、止水、微盐粒子流失等。蝇⑥喷止砼伏与锚杆、喷某砼慢与钢架、喷什砼摇+钢架+锚杆匆等多种组合形炮成,对约束围病岩的变形、提珠高初期支护的晓能力,控制掌鸟子面后方的围脸岩的效果是非省常有效的。队喷估砼哪是唯一能与围笛岩大面积的涝、密实接触的犬一种方式,是顽其它方式所不及能代替的,从隙力学上来说,早它既能传递径现向压力也能传蹦递切向应力。级作为初期支护澡的喷混凝土紧:巨要求么(1)对作用作荷载有足够的度强度;(2)案具有早期需要奴的强度;(3农)与围岩充分霸粘附,填充和已密实;(4)捎确保开挖面平烘滑。认作为永久支护母的喷混凝土莲:化还需要充分考梅虑其耐久性地(长期强度、杨炭化抵抗性、争耐冻结能力)定和水密性,对愧作用荷载有足渔够的强度。念六、阐述隧道卡特征曲线基本挡原理,在隧道恰施工中如何使模用特征曲线法咽?析特征曲线法的梁基本原理是利仆用岩体特征曲寒线和支护结构类特征曲线交会键的办法来决定耻支护体系的最劲佳平衡条件对。刘右图是特征曲脂线法原理示意漠图始,凭图中纵坐标表魔示结构承受的孝地层压力抵,炕横坐标表示沿宋洞周径向位移模,脂曲线关①为围岩特征轧曲线,曲线②扫为支护特征曲阶线,二条曲线铜交点的纵坐标凳即为作用在支源护结构上的最镰终地层压力,贿交点的横坐标购为衬砌的最终百变形位移,因吩洞室开挖后一觉般需要隔开一更段时间才修筑讲衬砌,在这段释时间内洞室地锈层将不受衬砌碎的约束而产生误自由变形,即弟为洞室地层衬辩在衬砌修筑前宰已发生的初始哀自由变形值俩。独在隧道施工中湿使用特征曲线鸭法径:属首先决定岩体遍力学参数吼(变形模量/敏弹性模量和内议摩擦角/粘结笔力);秃根据这些参数季计算出围岩特肯征曲线虾,政在实践中应用使量测的径向位成移和已知的支冈护阻力来反算冬岩体的特征值蜜并和量测值加派以比较系,找并修正岩体特各征曲线碰;仗确定支护阻力匆,终根据支护类型巧(喷混凝土、饰钢支撑、锚杆芽及二次衬砌)池、材料参数确须定支护刚度,虎然后再围岩特辽征曲线上选定献合适的围岩初农始位移和合适啊的支护时机,哪确定支护特征厘曲线;旋两条线的交点私作为支护依据续,饲根据交点处表饮示的支护抗力尺值进行衬砌结掠构计算分,讲最后对支护设纠计进行安全性氏验算棕,码验算结果应满鲁足安全性要求泊。燃此方法的关键孔是合理地确定召两条曲线的基般本性质及其随网一些因素的变告化以及由两者厘相互作用决定员最佳平衡条件粱。评①为地层开挖耍后变形达到稳撒定时的地层特亦征曲线啊,②-⑥为在劣不同时间设置垃支护或衬砌刚巷度不同时的各困种支护特征线破,由图可见,偶地层特征曲线核为上凹曲线,匠最低点为酸b玻点,如支护特犹征线正好在邪b者点与地层线相蚕交,如图④线匠,则衬砌结构倾上承受的地压膝力最小。一般仓来说,在施工漏中严格实现两祥条线在跨b贞点相交不现实欠,能够达到的五目的仅是两条谈相交特征线在饼b毫点附近相交。贞由于曲线掀①在趁b扛点以后上升的灾原因是地层施铲加于衬砌上的药松动压力增大缺,意味着洞周闯将出现较大程客度的破坏,因嚷而作为设计准血则,应做到使挪支护特征线在洽b文点以左附近与罗地层特征线相款交。罪斜线皂②为在洞室开衡挖后立即施作醉支护时的支护佩特征线,斜线垮③为开挖后隔训一段时间再施菜作支护时的支厦护特征线,两饶条斜线平行表搁示刚度完全相塌同,对比②与剥③,可见同一株刚度的支护设蹲置时间不同,缸作用在衬砌上免的地层压力及魔衬砌位移却将彩不同,热鉴于地层本身录具有一定的自赚支撑作用,适门当推迟设置支夜护的时间将有舞助于减小作用尽于衬砌结构上兴的地层压力,锡达到经济的目圣的。厅③和④为同一敌时间设置的刚升度不同的两种潮支护特征线,窜对比可见,若鸟地层的特征线冻与支护特征线未均能在幻b砖点以左相交,要则相应于柔性绑结构的斜线④苦将承受较小的影地层压力。希⑤所示的特征徒线将与地层线机不再相交,表威示支护刚度严扛重不足时地层誓松动压力将急袄剧增长,使围犹岩破坏区的范栗围相应扩大。悼⑥所示,衬砌搁结构刚度过于承不足时,支护果在围岩变形过爷程中早已破坏颤。降所以只有将地剩层特征恰、全支护时机吨、轻支护刚度等因爪素综合考虑惧,话才能做出合理餐的设计御。全六疫、扇采用矿山法色/新奥法修建映隧道工程中,链二次衬砌在不亡同阶段的受力盐特点,如何确劲定二次衬砌上鲜的作用荷载?勤设置二次衬砌片的目的主要有道:疼①考虑围岩的礼不均匀性、支完护材料质量的艳离散、锚杆的玉腐蚀等不确定英因素,需要增惊加作为结构物黑的安全系数;忧②考虑使用后既外力的变化和雷支护材料的劣冷化,需要提高逆作为结构物的穷耐久性;口③衬砌施工后穴,因水压、上雨覆荷载等外力绘发生时,需要匪加以支持;绪④在隧道变形齐没有收敛时修梯筑衬砌的场合字,要给予隧道针稳定必要的约六束力,故设置释二次衬砌的时浇间有两种情况梦,受力特点如立下:虫A宋、朝初期支护的变症形收敛后再设确置衬砌堂,吵此时啊,闯二次衬砌承受页后续荷载启,包括水压力播、围岩和衬砌绝的流变荷载,遮由于锚杆等支臂护失效而产生框的围岩压力等财。置B膀、较根据需要侧,剩较早地设置二疗次衬砌膀,狂特别是超浅埋仿隧道对地表沉慢降有严格要求鲁时双,庄此时二次衬砌汉和初期支护共缺同承受围岩压米力利。欣此外私,恼在塑性流变地未层中绘,飞围岩的变形和理地压都很大柜,裕而且持续时间含很长扶,于通常需要在开滑挖前采取辅助党措施对围岩进璃行预加固握,浴同时采取能够芦吸收大变形的侦钢支撑塘,购允许喷砼和钢娘支撑发生变形放和位移鹰,后位移和变形基疤本得到控制后东,浪再施作二次衬起砌狱。端另外必,绸衬砌和二次衬币砌之间设置防意水层嫌,闸故两层衬砌之婶间只能传递径侵向应力优,陕不能传递切向条应力码,繁因此熄,两层衬砌之快间不能形成一撑个整体承载。升雀二次衬砌上的亮荷载确定催:降根据二次衬砌艘的设计目的扭,固主要有以下几史种计算方法挎:求①建立初期支剥护与二次衬砌袍共同受力结构漠体系模型,水维压作用在二次戒衬砌上,土压诉、地面超载、嚼人防荷载、地爹震力均作用在穴初期支护上,角考虑到初期支惑护结构材料的起耐腐蚀性差,静计算时需要对谅其刚度进行折栗减,一般按5凳0%折减考虑扩。谷②只建立二次跟衬砌单独结构泊体系模型,任浆务初期支护虽接然长期抗腐蚀学性差,但毕竟起是一层结构,暂可以人为地认弱为它能够承担枕30%的土压思,其余70%诊的土压作用在师二次衬砌上,南涉及到其他其主它类型荷载的黎计算与第一种尺计算方法相同衡。黎③外部荷载全沟靠初期支护承村载,二次衬砌讯只是安全储备姐或者装饰,对旬二次衬砌很少描予以计算。嫌七足、扩软弱围岩怜(浅埋土质围斯岩),其地表铸变形规律,掌逮子面前方及周继边土体的变形叮规律,如何控作制地表沉降?摘(矿山法)使地表面沿隧道挖中线的纵向下卸沉动态的基本元规律是殃:雷①掌子面到底锋之前,距掌子顺面一定距离发蹈生隆起或相对脑隆起,并可能毁在掌子面到达喂前,在地表面宰发生与隧道轴纸线正交的横断扰开裂,随之发济生掌子面前方咳的下沉,其下皮沉开始位置,杠视支护施工状参况颇有不同。链②掌子面通过式前后,围岩发蜂生急剧的下沉灌,此急剧下沉喘从地表靠近拱李顶越大,在地朝表面平坦的地鼓段,其下沉量翠小于最终下沉猜量的垮30%宋,而在倾斜地伟段约为弓39%~雾56桥%喘,贡约为平坦地段锯的突2贞倍,此时出现弱最大的地表面然下沉。旨③掌子面通过督后,地表面下蛾沉开始收敛,诞离掌子面越远蕉,隧道断面闭辅合,下沉也就孟收敛了。申地表面沿隧道爬中线的横向下拢沉动态的基本遭规律雁:泰①掌子面通过播前,对地面横键向下沉的影响最相对较小。互②掌子面通过蓬后,由于掌子端面通过后隧道鄙中线上的地步嗽下沉量急剧爬增大,故地表背下沉形状比掌呀子面通过前呈烘中央值很大的脆正态分布曲线伟。刃一般来说贱,北在浅埋条件下朝,从隧道开挖后的松地面下沉与洞盟内的变形之间苏是相关的委,瓶从基本规律上谈看温,颠洞内与地面下吃沉是一致的烤,以也大体上分为器掌子面前方的来地表面下沉和芬鼓起检,移掌子面位置正锹上方的地表面喊下沉及掌子面竭后方的地表面裕下沉敏,雷不同的是量值啄和沉降发生的翼范围智,桶而且与洞内的窑下沉是相关的摄。绩浅埋与深埋相封比乌,史一个特点是难刃以形成承载拱予,铜同时沃,等在这种情况下增会有地形偏压迈、表层软弱堆坚积物、风化带陡等对隧道开挖辣有很大影响的悬特殊问题,为咐此,视地质条脑件会出现下沉宁急剧增大,地似表开裂等变异僚,有时也会出凭现掌子面不稳周定现象,所以脉,在这种情况坑下,要采取掌贝子面稳定措施拆和控制地表下愧沉措施。庙地表下沉与深宫埋有密切关系脏,术埋深大时众,醉在隧道横断内阿形成了惹承载拱忍,防开挖引起的下佛沉湖,嫌局限在隧道周句边拥,词而埋深小时袍,汪没有形成承载毛拱够,锅开挖下沉会直坑接达到地表面删,剧故为防止支护耍下沉刃,农增强承载力应侄采取必要的措遣施辟,纹并研究采用注勤浆书、剧垂直锚杆等技洒术对策渴。彻浅埋与深埋比接较纺,馋另一个特点是减,仆浅埋的土质隧京道编,步当地表面下沉古与对应的拱脚饥下沉相等或小晒于时加,逐会造成拱顶上杆部围岩整体下堪沉的现象奏,狡这是浅埋隧道砖一个独特的变搁形动态越。因此,在浅介埋软弱围岩隧完道施工中,必乱须把控制拱脚怎下沉作为一个义重要问题。浅此埋隧道掌子面咬前方的先行下扣沉很大,会造月成很大的地表庄下沉,因此,户研究采用前方蛛地层的改善、仓超前管棚、水握平高压旋喷等币辅助工法是必重要的。即因此炎,叠控制地表面下亡沉帝,除堡从地表面采取灯对策外圾,到基本上市采取惠从洞内控制掌公子面前方先行吓位移和掌子面旱后方位移的对碗策辰。箱地表面下沉的车主要原因会:椅地表面下沉的膊主要因素包括临地形锦、糕地质朋、图地下水坑、障埋深炸、辜隧道断面形状峰、缩支护等各种条袖件忘,务是错综复杂的丘,犹但主要是开挖智引起的围岩松训弛踏(开挖的应力妈释放)和开挖精中的地下水降充低(空隙水压等降低)所造成猎的。惧由于开挖的应都力释放产生的扇地表面下沉,播是因周边围岩饲的松弛影响到跳地面所致,如芒以未固结围岩泡和浅埋隧道为耽例,周边围岩岂强度不足和隧慎道上方围岩不专能形成承载拱伶是主因。为防急止这种下沉,连有必要对隧道牛上方围岩进行汪补强,作为对袖策要尽可能早际地防止隧道周只边围岩的松弛歇,因此,与掌档子面稳定对策感同样,要采取雀辅助工法,但歇为抑制地表面甩下沉,与掌子挣面稳定对策相茎比,要采用刚认性更大的对策莫。凑孔隙水压降低咏造成的地表面喂下沉恶,芽主要是因地下警水排出产生的就黏性土压密下星沉和砂质土匀的即的时下沉,其对话策要采用能够口抑制向洞内涌铲水的止水的注敲浆工法。步控制地表面下芽沉的技术对策梯:择①地表旋喷桩熄加固地层驳旋喷桩是指在冶地表钻孔妹,松通过凡孔眼将高压浆朱液和高压风旋烛转喷射注入强组风化岩体或土验体抓,肯从而达到就地顶造桩跌,谷加固地基的一控种施工方法搭。主要用于地螺基改良、增加墙地基承载力等邮方面。在浅埋社隧道地质不良使地段,采用此骡方法可以增强渴围岩的整体性宋,减小地表沉见陷,起到预防魄塌方和节省部堂分初期支护的盐作用。该工法弄往往配合起超烦前长管幕,加亏强初期支护等狼措施共用。在五隧道开挖前可垫以先期实施旋倦喷桩,不占用皆掌子面施工时吊间。激②地表垂直锚希杆补强辅地表垂直锚杆歌补强工法是在既隧道开挖前蜻,散先从地表大致薪垂直地钻孔棚,辛插入钢筋等眯,并用砂浆全烘面锚固,对围尚岩进行补强的棋方法,对维持爸掌子面稳定、枣防止地表面的厅先行下沉警、降低隧道周裹边围岩的松弛抱、抑制小规模雁的滑坡等是有逆效果的工法。狭该工法给予隧语道开挖产生的即周边围岩的变宏形以必要的约秀束力,通过砂妥浆传递到锚杆炕上,达到改良侨围岩抗剪强度硬的目的。饿③孩控制地表整体酬下沉令埋深小的场合挠,僚围岩多比较脆吗弱迫,些支护脚部围岩简承载力不婚足香引起的脚部下活沉会导致支护笋的整体下沉均,迁也促使了地表邀面下沉粉。属此时采,添应研究设置带枝肋钢支撑香,驻设置临时仰拱础早期闭合和脚食部补强锚杆状、候锚管等蝶,泉特别是对于采介用抑制地表面爆下沉的长钢管鞠超前支护的场件合偶,让拱部用钢管补腰强萌,窗但钢管承受的葡荷载由支护支侮持邀,线如支护支持力顺不足株,洽支护设置后就树不能忽视脚部青的下沉宁。谈④加强沉降观申测躲在有可能出现庸地表面下沉的犁埋深小的围岩尽中端,台从观察求、甩量测的观点出丈发回,缩最重要的是掌瞒子面的观察和牛地表面下沉的贴量测预、隧道内拱顶丹下沉和脚部下御沉的量测,根野据测量数据信腐息反馈指导施周工,控制地表欢下沉。延在控制地表面医下沉过程中适,爹要做到半:齿①超前预支护削控制掌子面前获方围岩的先行帆位移是关键。轨②建立同时测巷定地表面下沉尚、拱顶下沉与厌脚部下沉是量腔测体系,根据虎量测数据控制贷上部围岩的整巧体下沉。获③采用刚性比耽较大的出去支廊护,如高强喷蚂砼、型钢钢架管等控制掌子面蛮后面的变形。尘④在富水条件秀下,要先止水锡,尽可能在无铃水或少水条件既下进行开挖。翻控制地表沉降切:弓控制地表下沉印,滚主要从两方面家来着手战:①从洞内控政制掌子面前方绸先行位移、掌务子面挤出位移棋和掌子面后方轰位移②从地表舍面采取控制地围面下沉措施晶①利用超前支祥护技术,如超锤前锚杆、超前德长钢管、超前充大管棚、超前蛙小导管、水平按喷注浆等控制像掌子面前方先探行位移。胳②利用留核心骡土、掌子面喷今砼、掌子面锚叛杆、掌子面围舌岩注浆改良等乱稳定掌子面、雁控制掌子面挤秆出位移。与③采用加强的对初期支护,如艇采用高刚性、固高强度的喷砼封、高规格的钢挂支撑、承载力新大的锚杆等加应强初期支护。立④控制拱脚下菠沉:采用临时触仰拱、加肋钢偿筋、喷砼加固乳拱脚等控制上艺半断面拱脚下行沉展,利用锁脚锚亿杆、拱脚加固础桩、水平侧壁互钢管等提高拱币脚的承载力。仔⑤采用注浆止烈水工法:采用跟冻结法阳、隔断壁法钓等进行堵水,低减少地下水位灾下降造成的围袭岩松弛和地表毯下沉。完⑥采用控制爆豪破技术减少对邪围岩的扰动,最建立同时测定苹地表面下沉,扒拱顶下沉与拱择脚下沉的量测挨体系,根据量悄测数据进行反巾馈,及时调整所开挖顺序及开割挖进尺,变更保支护形式及施第设时间等控制捡上部围岩的整爱体下沉。遍⑦地表旋喷桩尚加固地层,地桨表垂直锚杆补珍强地层等控制睬土质围岩等技绿术,对围岩进欢行加固补强,扫控制地表下沉悄。查八定、聚在浅埋土质围差岩条件下慧,价采用钻爆法施左工打断么隧道冲,晕如何控制地表晋沉降艇?右①在浅埋隧道累中,控制围岩薄松弛,也就是岩控制地表下沉骄,防止地表下尸沉的主要措施搜是改善掌子面途上方的围岩状耕况。同时,因此地表下沉与掌领子面稳定性有飞关,因此,防逼止地表下沉对渣策多与掌子面狱稳定对策同时照实施。本1够)稳定本掌子面的方法初:曲A淘、诚用来支撑围岩穷的超前支护团、定短管棚等冒。盒B锤、短用来改良围岩巩的有注浆等舟。叙C哗、沾用来发挥锚杆蜓作用的斜锚杆飞、烫正面锚杆等罗。谱D讲、坟喷混凝土加强尊等陪。械2)稳定围岩肠和控制地表下丘沉的方法:A凯、垂直锚杆法驰。B、打设管歼棚法。C、注王浆加固法和D锄、预衬砌法。搬②按照现场监狠控量测数据信亭息反馈来指导报施工,控制地营表沉降。僻③为了抑制地追表下沉或由于剂土压大,需要准提高初期支护园的强度和刚度租,可选择钢支螺撑答。龙④采用控制爆叼破技术以减少私对围岩的扰动棒程度,是断面绝成型规整,以架利于围岩自身微承载能力的发慌挥和支护作用而的发挥。系⑤减少对围岩会的扰动次数,落如果为大跨度拒隧道钻爆开挖根,采用分部开高挖方案,化大鉴断面为小断面数。发⑥开挖进尺,塌要根据围岩级帅别、施工技术贞等因素确定。家⑦条件支护封粱底时间,仰拱百对控制洞周变练形,抑制地表蚁沉降方面的作牢用时很显著的福,在必要时设蝴置仰拱,根据促测量结果,适兴时封闭仰拱。挑对浅埋土质围形岩来说哨,含由于其松散自遣稳定性差料,若又是在大断面俱隧道之中缺,门所以进尺应短驱些幅,涛合理利用开挖肯面的空间效应关,屑对开挖面与支训护面的距离要劫作出限制娱。旬九醉、蛮以静水状初始际应力场下修建肠圆形隧道为例涉(假定围岩为敲各向同性的均枕匀力学弹塑性播体),说明施缓工过程中围岩烟应力状态主要担变化过程以及重二次应力状态额的受力特征。舌在施工过程中矿围岩应力状态颂主要变化过程秧:予坑道开挖前岩雅体处于初始应背力状态荐,用谓之一次应力挤状态烫;坑道开挖后汤由于应力重新万分布,坑道围洒岩处于二次应灌力状态,这种该状态受到开挖疏方式(爆破、领非爆破)和方伸法(全断面开恐挖、分部开挖昆)的强烈影响似。如果二次应辣力状态满足坑勒道稳定的要求志,则可以不加跟任何支护,坑元道即可自稳;不如果坑道不能纹自稳,就须施杀加支护措施加载以控制,促使逃其稳定,这就富是三次应力状揪态,显然这种画状态与支护结拿构的类型、方焦法以及施设时顿间等有关,三室次应力状态满蚁足稳定要求后注就会形成一个阵稳定的洞室结豆构。湿影响二次和三遍次应力状态的节因素有连:位围岩的初始应唤力降、男岩体的构造因舱素候(结构面、岩创块组合形态等迫)、坑道形状卖和尺寸、埋深稍以及坑道施工退技术等。喝坑道开挖后周通围岩体中的应软力酷、位移视围岩趋强度(单轴抗锋压强度)分为及两种情况:一夏种是开挖的围双岩乘仍处在弹性状傅态,此时,坑极道围岩除产生结稍许松弛外是槐稳定的;一种石是开挖后的应巩力状态超过围缘岩的单轴抗压消强度,此时坑堪道围岩的一部毯分处于塑性甚颂至松弛状态,郊坑道围岩惧将产生塑性滑傲移、松弛或破均坏。莫①坑道开挖后判的弹性二次应侧力状态击沿坑道周边只蛋存在切向应力犯,针径向应力香变为休0棍,坑道的开挖欧使坑道周边的笛围岩从二向(克或三向)应力楼状态变为单向呀应力(或二向捏)状态,沿坑席道周边的应力铅值及其分布主艺要取决于侧压寿力系数变值桃。功十、州采用暗挖法施叛工的隧道从开针挖到洞室稳定监经历了哪几个平力学过程?并殃分析这些力学改过程对隧道修打建的影响?若少在如图巴所示的地应力烟场中修建隧道她,隧道沿哪个翻方向修建最为乘有利?为什么义?渣若沿渗方向修建赶一容圆形隧道锻,钉请绘出无支护仓条件下洞壁切遭向应力值柄。仅①壶修建有利:印沿最大孟主应力方向修特建最为有利,元即沿袍方向跳。刮原因旷:片最大主应力与肾洞轴线平行时贞,待塑性区主要分勿布在洞室边墙松;见最大主应力与代洞轴线垂直时晒,舒塑性区主要分砖布在洞室顶部饿与底板殖,朝不利于隧道的肚稳定起。逝因此毅,柔设计规范给出讽了洞轴线与最套大主应力平行慰或小角度相交肝的设计原则纱。雅②备,旺当堵时号,呼初始垂直应力伴与水平应力相畏等时攻,乱坑道围岩的应撒力状态是回转姻对称的保,佳各点的应力都遣相等栋,久为一常数饲,斯。膊十一酷、会结合图示说明举掌子面前方先总行位移、掌子颈面挤出位移、服掌子面后方位疫移概念。在此孤基础上,阐述粥软弱围岩隧道怕变形控制的基如本理念以及基靠本原则。且①隧道开挖后宋在掌子面前方注一定范围内(饲2a~皮5a艳)产生了拱顶损下沉,我们称棍之为“掌子面猾前方先行位移轰”;构②在掌子面处董,产生一定量之的“初始下沉燕”(即通常所租谓的拱顶下沉缸),此值与地漂质条件密切相核关,约为最终诵位移值的咏20%众~30%汽左右呜,箱同时雁,鲁掌子面处发生潜向隧道内的挤衡出变形揉,透我们爸称之为掌子面素挤出位移迹;届③在掌子面后润方,随着掌子允面的推进,产验生不断增大的蝶拱顶下沉,其彼特点是初期的第位移速度很大绘,而后增长的椅速度逐渐减缓笔,并趋于稳定殿,最后达到收仍敛,从掌子面应下沉开始下沉塑到最后收敛的吉距离,谓之收调敛距离,此距命离一般围岩条灌件下约为步4a~对5a脉左右恐,项谓之掌子面后机方位移没。群软弱围岩变形冰控制的基本理辨念木:灵①未来减轻作泳用在支护上的尊荷载,容许一暗定的位移,即互所谓的柔性支穿护控制理念含。它是运行围耍岩变形,但控氏制围岩产生有倘害的变形,如督采用重支护、僵可缩式支护和垦分阶段综合控蛇制变形等方法柱,它们的基本闹理念相同,都枝是容许围岩变贴形、释放地应令力、减小支护苍压力,同时又断能约束围岩松末弛和过度变形者,保持隧道稳景定。桃②为了控制围丛岩松弛而尽可玉能早得控制位死移,即所谓的哪刚性支护控制先理念。它通常棚是采取加强支扔护和衬砌刚度乘以及提高围岩金的自支护能力净两种措施。颤软弱围岩变形港控制的基本原千则闪:斧预支护这、诞快挖蕉、乌快支乔、户快闭合轰。誓预支护潜—在开挖前,车针对开挖后预吐计的变形实态珍,事前采取的蛋控制变形对策嘱—掌子面前方贿先行位移和挤挡出位移的控制短。邮快挖费—采取全断面衬法或台阶法进炭行快速掘进的嫂对策—进尺及卖分部距离的控越制。鹰快支免—采取初期支弟护控制变形的零对策—初期位罚移速度及最终捎位移值的控制镜。某快闭合轿—使变形早期秩收敛的对策—轿收敛距离的控折制或位移收敛纲时间的控制。刊十二磁、虚对于岩质山岭脸隧道而言,地孙下水的处理方刘式主要有哪几拿种,其设计理赌念如何?不同胀防排水模式下顽,如何确定隧完道的外水载荷驱的设计值?匠对于岩质山岭猛隧道士,耍地下水的处理级方式主要有筛:“以排为主快”和“以堵为春主,量限排放倚”愤①“以排为主冤”:一般来说铺,在环境没有顽要求的情况下督,浅埋山岭隧串道中,隧道都丹采用排水型隧供道;对长而深辉的山岭隧道,捷如果采用非排咸水型惹隧道方案,隧趴道衬砌将受到唉较高的水压力疯,因此,绝大玻多数也采用排浇水的方法,降裙低作用在衬砌觉上的水压力,烦但在有些隧道秩中,在局部地创段也采用了压阁注浆液的方法共,解决施工中轰的出水问题,型保证施工作业芒的安全。幕②“以堵为主江,量限排放”垦:由于环境保班护意识的提高标,对隧道涌水冷可能造成周边作地区的水理变投化,如井水或塌泉水的枯竭、决地表沉陷、水玩质恶化等,就赖要采用防水型秤隧道,从目前机的施工技术水广平来看,完全贷止水是不可能匙的。见不同防排水模筋式下港,外隧道的外水载颂荷的设计值股:央①“以排为主固”模式下,衬扶砌上的水压力棍在设计上不予渐考虑;枝②“以堵为主摇,量限排放”拥模式下,外水葵载荷的设计值捞主要有以下计置算方法:逆A刚、摧折减系数法剑参照玩过水工卷建筑物荷载设欧计规范规定邻,要作用在混凝土愈衬砌的外水压丈强标准值起,庄其中交为外水及压力折减系数双,俊它是按隧道开锅挖后暴露的围松岩滴水状况来卷确定她,勇在不同的地质息条件下刷,驰水压值可以有捆不同弊的折减系数梨。剂在锚杆喷砼支润护技术规范中寺也建议外水压孤力采用地下水滴位以下的水柱垮高度乘以相应汪的折减系数的际方法估算芦。它铁路隧道的研刚究指出攻,衡隧道开挖后对伴地下水活动影母响发范围仅局构限在一定的范吉围内邀,扑而不是整个地疮下水都对隧道物发生作用体。萄一般来说开,若在地质判断中灿,吓当渗透系数小蚊于勇~堡cm/s框时险,歇就可以认为是斧不客透水的围岩品,许同时渗透系数泡也随着埋深的痰增加而忆,即埋深增加皆,水压吓的折减系数宽越大。验B托、铜渗透理论分析碎方法炊:悄分析隧道开挖法后引起的地应这力和地下水渗罗透力对围岩和携衬砌的耦合作没用榨,赢隧道衬砌外水蔬载荷是作用于董地下水位整个郑空间的渗液体野积力饿,辈应按渗透荷载毕理论分析赏外水载荷作用愉下的隧道应力猪,可以直接通骨过分析隧道开烘挖、施作衬砌瞒后,地下水渗总透力对围岩和艘衬砌的耦合作脚用,来分析隧糕道衬砌结构受副力的围岩稳定柴性。其C皮、骤理论解析法沫:测隧道水压力的铜计算视围岩为拉均质康、铁各向同性的弹元塑性体腥,菜其中作用的初怜始应力视为静趴水压力状态券。陕十三慌、削阐述隧道信息应化施工的基本氧原理及实践方高法。海基本原理哥:照在施工前和施镇工过程中版,零通过仪器设备攀实时收集现场纯实测数据认,包括拱顶沉测降、洞周收敛喜变形、支护围鞋岩相互作用力牛等,根据这些左数据进行反演杂分析,对原设险计和施工方案鉴进行必要的调绒整(如支护形挤式,施作时间倚),并反馈到谢下一施工过程纯,对下一阶段维的施工过程进而行分析和预测绿,从而保证施丘工能够安全、士经济地进行,闹以期获得最优疮地下结构物。派实践方法监:浪[名流程作]铺根据施工前的符信息而(主要是地质泪方面的)进行抚预设计,然后刮付诸施工,同阻时进行施工监雀测并依其信息苗(主要是位移捏信息)修改预统设计,再施工乓、再测量,直骆到形成一个长扛期稳定的洞室隔结构体系,由四此可见,信息令设计方法与过响去或当期采用陕的一般设计方隔法,有了很大遥的改变,它不芒仅包括施工前恩的设计,还包治括施工过程中轧的设计,即把矮过去截然分开材的施工和设计捕两个阶段,融剩为一体,构成史一个完整的设围计过程。春十四宵、句阐述隧道信息谊化施工方法的疲原理和需解决翼的问题座。允原理:解根据施工前的咱信息塘(主要是地质茧方面的)进行给预设计,然后签付诸施工,同揪时进行施工监弱测并依其信息胳(主要是位移抵信息)修改预傻设计,再施工况、再测量,直谅到形成一个长陵期稳定的洞室楼结构体系,由佛此可见,信息训设计方法与过寄去或当期采用娘的一般设计方仙法,有了很大线的改变,它不纽仅包括施工前割的设计,还包首括施工过程中棒的设计,即把滥过去截然分开蛮的施工和设计狼两个阶段,融探为一体,构成锡一个完整的设番计过程。灰需解决的问题誉:倾1释、采用什么信狮息进行反馈?胜2念、反馈的目的望和要求颜3宇、采用什么方尚法进行反馈?未完爸十五姐、嚼在隧道施工过联程中领,炸如何根据现场森测量和贯彻信赚息班,混判定其安全性撤?明阐述隧道信息剧化施工基本原苦理枕,嫩在隧道施工中楚,尸如何通过位移呜信息判断隧道侮稳定性垦?汤①根据位移量秆测值或预计最建终位移值判断缺洞室稳定性或度可靠性分析的元关键和难点是兆位移的极限值括的确定跟,唤位移极限值是捎洞室所处围岩夕性质逗、音支护结构形状恋和施工等条件粮的综合反映晚。再它与其所处的蝇地形葱、篇地质条件约、膜洞室形态掉、明支护结构形态爽和施工等因素稳有关价,没任一点的极限扬位移都是在具烤体条件下的隧汽道稳定极限状时态位移恢。姥根据隧道洞室乔变形动态信息惭反推的围岩参决数和支护结构滨实际所受的荷翻载粥,员进行洞室极限反位移的计算模符拟杆,樱并结合室内模祥拟实验和现场竟资料进行综合类确定酒。室实测最大相对油位移值或预测骄相对位移不大糕于烫《铁路隧道设叹计规范》规定捕的极限相对位贞移值的瑞2/3查,可以认为初返期支护达到稳患定,如果大于涛极限相对位移归值的时2/3觉,意味着围岩肤不稳定或支护欣系统工作状态侨不安全,需要前加强。恐②根据位移速痛率判断前位移速度是以纳每天的位移量奏来表示的圈,疲对某一开挖断于面来讲嘱,邀从开始产生位债移到它稳定为氧止砌,坟每天的位移变哀化速率都是不工同的龄,望位移速率是由刊大变小递减的垂过程汗,计从变形曲线上凤可以分为三个域阶段歼:活A性、饲变形急剧增长谈阶段盈—变形速率大条于赖1mm券/d少;刮B画、毙变形速率缓慢缸增长阶段脱—变形速率为拍0.2~炎1mm/d粪;斧C尤、炼基本稳定阶段梨—变形速率小咏于拒0.2mm/啊d润当净空收敛速飞率小于先0.2mm/疑d贞时,认为围岩对已达到基本稳蔑定。(我国根竹据下坑、金家紫岩、大瑶山等级十余座隧道制汪定的围岩变化贪速率标准)筛大秦铁路复合蕉衬砌隧道提出壳围岩基本稳定训的标准:隧道肚跨度小于宾10m帖时,水平收敛钥速率约愈为没0.1mm办/d狐;避跨度大于辱或等于界10m甘时,水平收敛胆速率为乎0.2mm顶/d腥③根据位移—哈时间曲线(围例岩时态曲线)逃形态判断你由于岩体的流犁变特性倡,估岩体破坏前变哭形曲线可分三耐个阶段龟:拆A疼、神基本稳定区扩,愁主要标志为变当形速率逐渐下乐降饭,飞即蜜<0尝,都表明围岩趋于狗稳定状态英B跳、罢过渡区丽,纤变形速率保持富不变忘,贸即卧=激0愿,千表面围岩向不瓶稳定状态发展重,驾应发出警告做,剂加强支护系统乐。暑C任、康破坏区稿,黄变形速率逐渐击增大归,丸即瓣>0旁,录表面围岩进入子危险状态责,慈须停工跑,绣进行加固岭。默根据量测结果斑,旨可按下表所列情变形管理指导暗施工跑管理登记挂管理位移采施工状态熔Ⅲ浩可正常施工可Ⅱ旱应加强支护球Ⅰ菌应采取特殊措贩施泥—实测位移值矿,啦—极限位移值靠④隧道失稳的极经验先兆蓄局部块石坍塌可或层状劈裂齐、悔喷层大量开裂如累计位移量已美达到极限位移箭的问2/3敞,乞且仍未出现收觉敛减缓的迹象摸每月的位移量山超过极限位移辅的叮10%退洞室变形有异险常加速酒,榜即在无施工干窝扰时的变形速耀率加大递。捕十六堂、摊地表沉降规律帖,沸如何控制捧?(矿山法)骨①地表面沿隧标道中线的纵向融下沉动态基本周规律:董A煌、掌子面到达认前,距掌子面恼一定距离发生网下沉,并可能锻在掌子面到达面前,在地表面琴发生与隧道轴尺向成正交的横电断开裂。境B后、掌子面通过乏前后,围岩发掌生急剧的下沉轿,此急剧下沉座从地表靠近拱搅顶越大。俗C永、掌子面通过沾后,地表面下桂沉开始收敛,复离掌子面越远俊,隧道断面闭患合,下沉也就拉收敛了。努②地表面沿隧授道中线的横向顺下沉动态基本宴规律:梨A世、掌子面通过臂前,对地面横晴向下沉的影响块相对较小。散B期、掌子面通过谎后,由于掌子蓄面通过后隧道张中线上的地步属下沉量急剧增脚大,故地表下肥沉形状比掌子呆面通过前呈中旅央值很大的正霸态分布曲线。赶③掌子面前方堡及周边土体变仍形规律:属一般来说相,茅在浅埋条件下逢,善隧道开挖后的高地面下沉与洞她内的变形之间碑是相关的眠,美从基本规律上蜻看沫,晴洞内与地面下锣沉是一致的匪,棵也大体上分为藏掌子面前方的陷地表面下沉和惊鼓起摇,浪掌子面位置正伴上方的地表面膛下沉及掌子面浴后方的地表面酒下沉俘,蹦不同的是量值霉和沉降发生的住范围末,烫而且与洞内的浑下沉是相关的鹅。揪控制地表沉降跨措施貌:础①蹦从洞内控制掌俘子面前方先行得位移、掌子面矛挤出位移和掌脱子面后方位移猎,减小地表沉捞降畏A、利用超前翻支护技术,如辈超前锚杆、超甲前长钢管、超讯前大管棚、超挖前小导管、水宇平喷注浆等控厚制掌子面前方屈先行位移。寄B、利用留核郊心土、掌子面残喷砼、掌子面厌锚杆、掌子面笑围岩注浆改良沫等稳定掌子面葬、控制掌子面熔挤出位移。燃C、采用加强燃的初期支护,够如采用高刚性诞、高强度的喷胞砼、高规格的抽钢支撑、承载叉力大的锚杆等屑加强初期支护明。迷②通过控制拱祸脚下沉,减小绢围岩整体下沉夺。采用临时仰主拱、加肋钢筋苹、喷砼加固拱怖脚等控制上半证断面拱脚下沉优,利用锁脚锚草杆、拱脚加固户桩、水平侧壁利钢管等提高拱穴脚的承载力。若③从地表面采伴取控制地表下春沉措施。如竹地表旋喷桩加省固地层,地表刚垂直锚杆补强静地层等控制土激质围岩等技术枣,对围岩进行裕加固补强,控渗制地表下沉。威④采用注浆止爪水工法或采用榜冻结法,隔断免壁法进行堵水餐处理,减少地羡下水位下降造贩成的围岩松弛贩和地表下沉。曾⑤建立同时测籍定地表面下沉停、苦拱顶下沉与拱屯脚下沉的量测灶体系,根据量蹦测数据进行反咬馈,及时调整葛开挖顺序及开扎挖进尺、支护漆类型及施设时济间等,及时控赞制围岩松弛,朴控制地表下沉殃。壶十七狡、前地表沉降规律磨,庆如何控制锻?(盾构法)装隧道纵向的地狮基变形没①盾构机到达攻前发生的下沉仔,先期沉降。州对于砂质土,队先期沉降是由挎地下水位下沉牵引起的。对于最极软弱黏土,叨先期沉降是由脖于开挖面的过镰量取土而引起恳的。睛②开挖面前部蚁下沉(隆起)冤是在盾构开挖协面即将到达之踪前发生的下沉法或隆起,开挖努面的水土压力搁不平衡是其发净生的原因。洗③周盾构机通过时良发生的下沉或晶隆起,是由于群盾构外周面与洽围岩发生摩擦垂,或超挖使围牺岩扰动是其发辣生的主要原因炉。把④盾尾刚刚通险过发生的下沉女和隆起,是由戴于盾尾空隙的漏产生引起应力抚释放或壁后注客浆压力过大而妙产生,地基下陆沉的大部分都踪是这种盾尾空筹隙下沉。影⑤后续下沉是屯软弱黏土中出碧现的现象,主径要是由于盾构起推进引起整个捐地基松弛或扰睡动而发生的,则可持续到盾构驻通过后唯3~很4否个月隙。台隧道横断面方巴向的沉降余:因由盾构的推进女引起的横断面迅方向的最终地琴基下沉分布皆,用一般以隧道为英中心英,绒呈遇单向横坡形式趁,瓶近似于倒立的给标准概率曲线作的形状偷。控制措施:斜①地基变形预投测与监控。在丛推进时,在隧峡道中线向上及气其两侧轮范围内设置检稳测点,当地表赞监测显示沉降先量过大时,亦街需暂停出土,停建立土压平衡锻,加大同步注密浆或进行二次立注浆,进行水悟准测量,并根它据监测结果指梳导施工,调整柔施工参数,总益结经验,用到僚后续的施工管浙理中。饥②开挖过程中库水土压力不均始衡防治措施。婆当实际土仓压泪力未达到理论畅土压力时,则浅存在掌子面失膨稳的可能,此凶时应停止出土假,建立土压平短衡,土压平衡伏式盾构可通过劝调整推进速度久和螺旋式排土岭器的转速,使唱土仓压力与开纯挖面土水压力穴相对应。另外体,注入适当的杜添加剂增加开院挖土的塑性、征流动性,使压必力仓内不产生掏空隙。泥水加杰压盾构可根据征围岩的透水性危来调整泥浆性堵状,并进行泥风浆管理,使压柳力舱压力始终缝对应于开挖面查的水土压力。袋③推进中围岩蜡扰动防治措施余。为了减少推雨进中盾构与围傅岩之间的摩擦去,尽量不扰动斑围岩,必须控应制好盾构姿态辣,防止盾构偏己转及横向偏移胆等,减少超挖宇量。盾构姿态习发生偏差时,设应缓慢纠偏,孤不能操之过急跑。占④转盾尾羽空隙下沉与壁扛后注浆引起的叨地基隆起防治击措施。根据围锈岩状态来选择祸渗透性好、固况结强度大的壁粪后注浆材料,秃并尽量与盾构破推进的同时进薄行壁后注浆,牌即采用同步注迎浆。推进过程石中及时进行壁泼后注浆,保证江注浆的数量和递质量,就能有珠效地控制沉降伍。另外,还应只根据需要进行扣二次注浆控制若下沉,降低由仁于二次注浆引御起的下沉。处⑤一次衬砌变距形防治措施、速为防止管片环离变形,必须使咳用形状保持装崇置等来确保管悬片组装精度,辟同时充分紧固粘接头螺栓,必店要时做好二次椅紧固。朴⑥地下水位下弊降防治措施。痕为了防止从管消片接头、壁后孕注浆孔等处漏贸水,必须咨询末进行管片的组螺装及防水作业筑,做好螺栓的危紧固工作。施纯工过程中,盾母构机的螺旋输剪送器、盾尾密经封刷等必须保葛持良好的密封湿性能,防止失冠效漏水。对完蒸成施工的隧道唐渗漏水,必须卫及时采取措施休进行堵漏。爷十八依、口隧道开挖的基握本原则:伶在保证围岩稳屑定或减少围岩休扰动的前提下签,乳选择恰当的开冰挖方法和掘进辉方法罗,距并尽可能提高辛掘进速度嘉。磁按开挖隧道的魄横断面分部情壳况来分冒,黎开挖方法可分钻为全断面开挖提法码、针台阶开挖法帝、播分部开挖法发。全断面台阶法虽特点协:兆开挖断面废作业空间大铸,青干扰小润;没有条件充分使算用机械谱,横减少人力丙;节工序少孩,桨便于施工组织菌与施工管理身,久改善劳动条件念;薯开挖一次成形硬,搬对围岩扰动小繁,物有利于围岩稳防定资。舟台阶法:长台咏阶法、短台阶恐法、微台阶法悟由两条件决定桶:删对初期支护形常成闭合断面的躲时间要求秃,肆围岩越差吹,沟要求闭合时间忙越短册;炮对上部断面施宅工所采用的开屈挖伪、正支护罗、戴出渣等机械设增备需要施工场慎地大小的要求乏。抓分部开挖法特:抚环形开挖预留侨核心土蒜、奸双侧壁导坑法喉、慌中洞法唉、犹中隔壁法旗、退交叉中隔壁法刃。下十九守、涝新奥法淹(岸NATM德)助新奥法是以喷聚射砼锚杆作为误主要支护手段姥,太通过监测控制皆围岩的变形讲,底充分发挥围岩寇的自承能力的类施工方法缠。紧锚喷支护技术称与传统的钢木汽构件支撑相比我,闷不仅仅是手段热上的不同销,渐更重要的是工网程概念的不同坐,压是人们对隧道殖及地下工程问岔题的进一步认饶识和理解医。饶由于喷锚支护看技术的应用和泛发展节,耽使得隧道及地傻下洞室工程理丢论步入到现代茄理论的新领域把,罗也使隧道及地劳下洞室工程设婶计和施工更符崇合地下工程实亡际旺,历即设计理论勉—施工方法—读结构(体系)陈工作状态的一董致。勇奥地利隧道学售会认为演,训新奥法是在围撑岩中形成一个问以封闭岩石支障撑环为主要目岔的的隧道施工戏方法绳,欣泰勒教授认为路,日新奥法不是单皂纯的开挖小、支护的闸方法和顺序,心而是按照实际返观察到的围岩嘱动态的各项指遥标来指导开挖阿隧道的方法,时有人把新奥法视的施工原则归改纳为充分保护祖,并利用围岩斯的承载能力;练其施工要点是察控制爆破、锚猛喷支护和施工山监测;其施工旗方法为设计、蛇施工和监测三趣位一体的动态嫁模式。助新奥法施工的段基本原则由:诊少扰动棵、响早支护肾、岩勤测量饿、燃紧封闭耗少扰动必:志是指在进行隧奴道开挖使乌,撇尽量减少对围膊岩的扰动次数耗、臂强度普、宏范围和持续时摔间说。饿即要求能用机恨械开挖的就不充用钻爆法开挖唯;值采用钻爆法开捡挖时蔽,柴要严格进行控秀制爆破抵;接尽量采用大断聋面开挖帜;挂根据围岩类别善,吵开挖方法中,威支护条件选择锅合理的循环进旨尺茂;世对自稳性差的愚围茎岩钻,催循环掘进进尺阶应短一些女,俱支护要尽量紧榨跟开挖面城,嘉缩短应力松弛编时间曾。滔早支护掏,介是指开挖后及逢时施作初期锚将喷支护伶,棍使围岩的变形珍进入受控制状茄态网。满这样做肝,徒一方面是为了头使围岩不致因天变形过度而产家生坍塌失稳纠;声另一方面是使岁围岩变形适度皆发展锁,课以充分发挥围游岩的自承能力住,拥必要时可采取预超前预支护措次施牙。欺勤测量本,抄是指以直观植、沃可靠的量测方猾法和量测数据宫来准确评价围苦岩铜(或围岩加支扑护)的稳定状绸态,或判断其目动态发展趋势阔,以便及时调鄙整支护形式、妻开挖方法,确按保施工安全和评顺利进行。量滤测是现代隧道康及地下工程理珠论的重要标志菠之一,也是掌抄握围岩动态变厚化过程的手段根和进行工程设纹计、施工的依总据。睁紧封闭缺,歪一方面是指采锅取喷射砼等防带护措施赞,悉避免围岩因长委时间暴露而导柳致强度遵和稳定性的衰慎减维(尤其是对易艳风化的软弱围乔岩);另一方亩面是指要适时超对围岩施作封岂闭支护,这样抓不仅可以及时菌阻止围岩变形伤,而且可以使磁支护和围岩能困进入良好的共亚同工作状态。笛二十裳、某浅埋暗挖法十促八字方针率管超前傲、拢严注浆素、挎短开挖饰、供强支护剃、盯快封闭东、光勤量测银管超前详:语采用超前导管疯注浆防护环,佛实际上就是采款用超前预加固锅支护的各种手绞段胡,由提高工作面的帜稳定性鹅,妙环境开挖引起阴的工作面前方锻和正上方土柱费的压力汉,异缓解围岩松弛克和预防坍塌唉。巴严注浆畅:乘在超前支护后抗,使立即进行压注蹈水泥砂浆或其怒它化学浆液至,卷填充围岩空隙厚,秆使隧道周围形讽成一个具有一途定强度的结构水体菊,巾以使围岩自稳追能力提高搜。射短开挖以:虏限制一次进尺民的长度劣,尿降低围岩的松朝弛滩强支护易:节浅埋暗挖法撤,岁既认为初支是家柔性的赶,吉又特别强调初款支是强大的要,蝴它应该承受全浮部基本荷载冠,经变形控制标准热不仅是以支护滤结构物本身决凳定篇,妻而往往受限于熔地面环境要求上,灵这与新奥法有蚀区别怖,宇在浅埋软土地够层中施工温,木初期支护必须店十分牢靠握,分具有强大的刚耳度朽,钻以控制开挖初鸽期的变形理。玉快封闭忧:兰在台阶法施工斜中母,狐如上台阶过长款时麦,启变形增加快哗,袄为及时控制围撕岩松弛居,种必须采用临时恼仰拱箱,任开挖一环封闭牧一环味,松提高初期支护盯的承载力核。详勤量测底:伟对隧道施工过矿程中进行经常盯性的量测耻,负掌握施工动态柄,岛及时反馈川,索是浅埋暗挖法企成败的关键冒。匀二十一数、笋扁平大断面隧着道基本力学特换征为何?施工钻方法有哪些,勺其适应性如何梅?帖扁平大断面隧就道具有扁平的闷拱形结构榴,广有以下的特征材:尊①开挖后的应绩力重分布变得煎不利。匀对圆形隧道来夺说烂,尼在弹性介质填、赤静水压力场中割,裤开挖后坑道周魄边的最大主应漠力是初始应力棚的滨2壤倍,围岩的单泽轴抗压强度比奥重分布的应力床小,隧道将出乎现塑性化,为挪此,需要强大领的支护结构来屑控制变形。而伟对扁平的大断时面隧道来说,么根据有限元解店析,开挖后的钢最大主应力为霜侧压力系数:穿k=棉1谜时怨的初始应力的歇3兄倍,胁k=哨0.7决的初始应力的模4图倍,因此,与须过去的双车道鼠隧道相比,即固使是有很大的堤强度,也会出杀现塑性化和大超变形,为保证阀无支护的自稳积条件,就必须乱要有较大的围轰岩强度比。句②底脚处的应丸力集中较大,叛要求较大的地独基承载力。开抓挖后的应力在堤侧壁处比较大帖,开挖宽度越泛大,轴力也越赞大,特别是侧至压系数小时,缘净空宽度有扩霉大的可能,因防此,底脚的承前载力是很重要泼的。③拱顶不稳定校④较大的松弛篮地压,开挖宽迟度和开挖高度钢越大,要求产钱生拱作用的埋喜深越大,在埋匆深小,拱生作用不能发挥泼作用时,就会持产生较大的松恋弛压力。拌⑤趟支护结构的承摔载力相对较小碍大断面隧道施的工方法在:炒隧道的施工方肥法要根据断面盏形状百、恋长度扫、谢工期死、地质、涌水里、周围环境等竿条件,综合确首定,扁平大断吐面隧道施工方渔法要注意以下许几点跟:升①锁地形地质的特冶殊性升,赵如洞口段盛,怜埋深小的地段株,添易变现的地质道状况等车②是否有限制苍条件,如对地佛表下沉的限制膨,地基承载力源等劳③必要时要与箭辅助工法配合坐④要尽量采用茅能避免围岩松桨弛的施工方法肾,如在泥岩中备采用机械开挖钉⑤因上部断面樱扁平不能长时会间放置,开挖慧后要及早采用写临时仰拱封闭醉。闯从目前的施工逗技术水平出发廊,适合大断面具的开挖的施工餐方法主要有以瓶下几种:绢①上半断面超偶前短台阶法,淋在大部分围岩买条件下都可以田采用脂②它CD慢法(中壁)法撇惰在掌子面不稳刷定的隧道中伙③双侧导(眼策铣)法墙辩在承载力不在迹的洞口段惠④适TBM浊导坑掘进法省界小端面辈TBM统掘进超前导坑甘,而后用爆破谎法进行扩大,走适用在比较良清好的围岩条件炎下笼为有效狱、均安全地进行大痛断面隧道的施虫工电,周要进行技术开向发掠,温包括症:弦①光面爆破,喊使装药作业省鲜力化虾②在不能自稳隔的围岩中打设择长锚杆振③采用高效率咱、大容量的机政械和高强混凝片土,兴控制喷混凝土降的厚度的增加疤④因开挖量的边增加,需要开湾发大型出碴机疯械和连续出碴秧系统讨⑤因大型机械角投入施工,废勾气增多,需要膏加强通风,要吐研究采用吵TBM役导坑通风的可怖能性瞧⑥斑研究采用满TBM朴导坑施工的合砍理方法及可能建的技术位适用性瞒:学上半断面法采拿用最多潜,怒在大部分围岩料条件下都可采厉用皂,乔在承载力不足奔的洞口段草,奔可采用侧壁导反坑法霸,撕在掌子面不稳求定的隧道中瓶,蝴可采用中隔壁弟法厅(痰CD撕法)。喘在洞口段,未纤固结围岩、断余层破碎带等不战稳定围岩中,弟特别是扁平大竖断面隧道中,遣因开挖宽度和李高度都大,不样易稳定,和拱桑脚处的应力集津中,拱顶弯矩枯增大等,应尽状量控制围岩松宋弛,为此,采译取掌子面的稳义定对策是极为陕重要的,掌子护面稳定对策有则:分割掌子面渔,缩短一次进籍尺长度,采取起辅助工法等。都二十二储、轮在设计和施工裤大断面交通隧纠道时,存在哪蛇些技术难点?骂如何克服?覆技术难点捏:①扁平大断成面隧道的力学馒问题相②隧道断面结胶构的研究拒③施工方法的沟研究么④施工技术的秋研究①点同09年继②断面的扁平治率是大断面隧钞道的一个重要逗技术指标,在倘双车道情况下愈,扁平率约为负0.85六,三车道情况婆下,大约为霞0.64~疯0.65播③事隧道支护结构保模式的研究鸡增加锚杆长度惜,查减小喷砼厚度辛;横在标准设计范删围内邀,扇初期支护时确播保围岩稳定的权,今对扁平隧道祝,筹为确保长期的划稳定性咏,悉也要预计长期异的力学稳定性占;所在给定的围岩日条件下见,亮设置仰拱揭,巴保证结构总体据稳定性告④施工方法同侮09惩年河⑤超前支护辅想助施工抓三车道大断面运隧道施工需要王解决的问题是蚊掌子面的稳定泄性和合理化施嚼工两大问题扔,帝对掌子面稳定门性起重要作用殃的超前支护易,宪是确保掌子面厉前方稳定不可大缺少的手段日。菠从作用效果天、暂构造形式赵、留超前支护长度柿看壮,煮超前支护方法职有捏:附超前钻孔航、践超前管棚终、预衬砌、注煎浆羡从作用效果看雅,坝超前支护可分耳为洲:卸梁效果争:赴可视为一个沿星隧道纵向方向呈的梁结构但,雨发挥一个刚性膜梁的效果银壳效果降:傲在掌子面前方删形成一个壳结订构奏,适以其厚度和刚胜性来保证隧道凉掌子面及其周迹边的稳定薯改良效果滤:脂把隧道周边围猫岩的强度加以誓改善锯,赛这是注浆的主须要效果骆⑥加强施工监课测花二十三食、赚超前支护及其镇支护机理寸①超前锚杆:叛在开挖前,在宋掌子面前方安榨设锚杆,开挖扑引起的径向应焰力下降且受约淘束,同时,使萍迅速增大的切款向应力受约束那,避免出现剪霸切破坏。页②超前小导管顿:在开挖前向洁掌子面前方的秘拱部,斜向打斯入锚杆、钢管须等,然后用锚矿固材料进行充狸填,可将不稳秧定的岩层和岩卫块连接在一起播,在成层的岩瑞层中,组成组崭合拱火组合梁怕,防止岩层的永滑动和坍塌,炒通过有规律布漆置的小导管,摩将隧道四周一舟定深度的围岩暮进行挤压,粘拜结加固组成一姑个承载环。易③烟插板法配:在围岩中插粉入刚插板,以顿较大面积支护节拱顶,其刚性恶较大,能够确宏定地构成拱形坚构造和使周边秒围岩固结的作序用。旦④预衬砌支护渗:用厚困20cm帆砼壳或砂浆壳哀,形成比较柔斥性的拱壳,也筛可以用厚约盈30cm航的砼形成刚性雀较大的拱壳,铸柔性拱壳主要霜用于稳定掌子邪面,刚性拱壳际用于控制地表缠下沉。娘⑤长钢管超前管支护:打设长隶度超过远6m穷的超前支护,注多采用长钢管颤超前支护,用绢注浆改良钢管师周围的围岩,绞在隧道横向也钩保持了一定的边连续性。勺⑥超前大管棚俭:由于钢管先罗行设置,掘进餐时在掌子面前挖方围岩和钢拱由架的支撑下,让形成梁结构,踩以防止围岩崩鬼塌和松弛,通冠过钢管上的孔翻向围岩注入水卖泥、水玻璃等款材料,以改善仇围岩状况,保森证掌子面稳定赠。
糠⑦水平旋喷注右浆:采用注浆虚超前支护,可典使松散岩土得秒到胶结硬化,纵调高其整体性记和密实性,同翅时使裂隙和孔她洞得到填充,托有效的控制地堤下水的渗流,弯从而达到封闭直水源和加固围昆岩的目的。悦⑧人工冻结法蕉:通过在将要享开挖的隧道四拉周钻孔放套管君循环输送低温块液体造壁,形肝成一个临时的不强度能支撑周蜂边的地层地压统和水压的冻结裹壁。躬二十四、控制喜掌子面挤出位疼移的技术:丰①改变掌子面基形状:采用倾世斜的掌子面或楚球形掌子面进臣行开挖尾②留核心土:造指在掌子面不花能自稳的不良芳围岩中,开挖难时把掌子面中掠央部留下,残沿留的核心土以的填土的形态促摆使掌子面稳定协的工法。留核竭心土常与掌子目面喷砼和掌子挑面锚杆组合在吹一起来保证掌颂子面的稳定。咳③掌子面喷砼骨:目的是稳定绪掌子面,在开鄙挖后的掌子面雨喷射灿5~欣10cm抖的砼衡,茅在不良围岩地麻段辟,茅多与核心土和变掌子面锚杆并委用袋,炭这对留核心土惨的脚部作业和偷掌子面打设掌从子面锚杆作业鲁的安喇全是很重要的绝。肚④掌子面锚杆慰:在掌子面崩专落显著的场合手采用。同时,枝在小埋深隧道以灯有塌陷风险临的场合,可作犬为预防对策采织用。掌子面锚偏杆一般有长度偶在唐6m腥以下的段锚杆嫂和定6m慈以上的长锚杆慧。洗⑤掌子面前方劣围岩注浆补强仍与掌子面短锚考杆比较却,鸭长掌子面锚杆控具有以下优点布:慧①一次打设长译度长,减少了厚打设次数,提驶高了施工效率涉②因为打入到业前方围岩没有较松弛和变形的塞围岩部分,可阿抑制开挖时产屿生的掌子面挤错出位移而发生驴轴力,出现锚东杆的内压效果宣,因此可进一着步提高掌子面签的自稳性。部③在小埋深隧条道中,具有补伴强掌子面前方蛾围岩、抑制地滩表面下沉的效陷果花④因为注浆压猪力高,注浆材左料能够渗入到现围岩中,起到具改良围岩的效关果庄⑤在不良围岩柱中,开挖的掌铺子面高度大,评能够采用开挖展机械和开孔台奇车等大型施工景机械,提高了治施工效率。袖⑥照在不良围岩中伍,夫可采用超短台霜阶全断面法和膀短台阶法忧,说使仰拱能够早葬期闭合建。居二十五柄、既钢支撑的支护知效果脆钢支撑很少单慧独使用疗,雄多数场合是与插喷砼幕、轮锚杆等组合使戚用广。五使用钢支撑的倍目的有四点沈:林作为喷砼支护逗功能出现前的果支持物慈;杆对喷砼进行补溜强夺;鸟作为超前支护亿的支点蚁;济与喷砼奖、诸锚杆共同发挥玩初期支护的作勺用策。兼①岩块的保持棚效果:因钢支翼撑与围岩煮密集设置,可次因构件的弯曲野承载力和抗剪浙承载力防止局虽部岩块崩落笑②软弱层补强应效果:开口裂鹿隙和规模小的吗软弱层等是围界岩的薄弱处,源因用钢支撑,谈能够降低围岩日内不连续面和帮软弱层的效果拥。续③内压效果:码在难以形成承矛载拱的软岩和许土砂围岩中,架钢支撑的反力性可以作为约束谷隧道径向位移烫,并使开挖面底附近保持三轴息状态,提高了盆围岩的承载力拍。情④喷砼补强效谎果:喷砼在初士期材龄时的变鸦形系数比较小未,易于变形,损同时强度也小乔,但与钢支撑愈成为一体后,减支护全体的刚陪性、韧性都得窃到提高。喷砼道的强度提高后训,与围岩成为磨一体,在隧道耐轴向形成一个财连续的拱形结企构,使隧道和哗周边围岩得以美稳定。史⑤向围岩(脚炕部)传递荷载皮效果:作用在潮支护上的荷载您通过钢支撑的纱底板等传递到俯围岩上广⑥超前支护点粉效果:在土砂信围岩和破碎带姥等掌子面稳定誓性差的围岩采绝用超前支护的阿场合,作为超谁前钢管等的支遗点,支撑掌子坝面前方围岩和趁荷载,抑制了挂围岩的松弛和攀崩塌。欢二十六由、坚目前康,联国内外采用的烤隧道结构设计厉模型有哪些革,爱简述之创。拖①荷载—结构兼模型,它是抑蓄制基于结构力鹰学的分析模型挨,其主要思想兽是:围岩既对畅结构产生荷载遵,又对结构提狠供弹性支承作容用,承载主体轿是衬砌结构,核在考虑围岩与示结构的相互作跳用的同时,将披围岩与结构分示开考虑,围岩剥压力按围岩分藏类法或有关实金用计算公式计瑞算,结构截面忆内力按弹性地蚀基梁法或假定销抗力法计算,荒围岩对地下结盒构稳定的贡献刮主要体现在围型岩能以弹性支姨承的方式约束播结构的变形。肺②围岩—结构蝶模型,它是抑江制基于连续介逢质力学的分析晶模型,该模型垫将衬砌结构与长围岩视为一个讨整体,作为共司同承载的地下荷结构体系,认即为围岩是主要岸承载体,衬砌容结构主要约束艇围岩的变形,更结构与围岩的摧应力应变按连谣续介质原理及谈变形协调条件枕计算。敏③访收敛—约束模伏型,它是一种烈以连续介质力馆学,结构力学辉等理论为基础桶,结合实测,阳经验的分析模糖型,该模型是萄利用围岩的收肃敛特性曲线与兼衬砌结构物的吗支护特征曲线圈关系,求出支搁护结构类型和淘尺寸。蚀④经验类比设袍计法,在围岩县分级的基础上春,参照既有经布验进行隧道结恢构设计的方法充。狐二十七记、骆阐述出围岩级施别外盼,贺还有哪些因素炭对洞室稳定性上有影响堪?加影响隧道稳定丛性的基本因素透有两大类猜,隙即内部因素和聪外部因素度,影响隧道开骗挖后变形的内胜部因素包括初袜始地应力长、耍围岩的力学特遍性和构造特性冠;影响隧道开拜挖后变形的外阵部因素也称人姿为因素,主要颂包括垦:滩隧道形状、跨冒度、埋深及施内工方法等。柏①初始地应力抛场:指未被开碑挖扰动的原始仰地应力场,由劣自重应力场合撞构造应力场构体成,是决定隧旦道稳定性和破尘坏形态的基本施因素。她②围岩的力学萄特性及构造特放性:围岩的力舌学特性包括强写度特性、变形归特性。从强度普特性出发,多贪按岩石的单轴抱抗压强度进行徐分级,分为硬少岩、中硬岩、质软岩及极软岩域、土砂等几类忧。但应认识奥腊岩石强度与围英岩强度有着本饺质的差异,我况们需要了解的己是围岩强度,撤因为决定构造暑稳定性的不是途岩块的强度,铃而是由包括岩糊块、不连续面传、充填物构成兵的围岩强度。编从围岩的构造她特性出发,隧炒道工程实践充触分表明,围岩桃的构造特性比刺力学特性的影宾响更为重要,仗目前从围岩的粉地质模型上通私常地按其结构式分为块状结构梅、层状结构、郑碎裂结构及散索体结构四大类准。螺③围岩强度比黄:围岩强度与泳围岩内部的最置大地应力值的粗比值,是评价脑围岩条件的重炸要指标,基本窑上决定题了隧道开挖的疲变形动态。捎④隧道形状的著影响:圆形或诸椭圆形、马蹄轿形隧道形状对估稳定性影响不孙同剥⑤克隧道断面尺寸强的影响兵:
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