论文部分内容阅读
摘 要:随着我国隧道工程施工逐渐开展,本文通过对木寨岭隧道岭脊段隧道应力软岩隧道施工监测及支护对策进行分析,将隧道施工监测及支护的作用性、影响性进行重点阐述,并提出相关优化对策,为其进一步工作开展提供相关参考。
关键词:应力软岩隧道;施工监测;支护施工
中图分类号:U455.7 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2019)03-0132-02
前 言
施工监测与支护技术对高地应力软岩隧道施工起到极为重要的影响作用。本文以兰渝铁路LYS-3标木寨岭隧道为实际案例对其进行针对性分析,将施工监测及支护流程的实质性、方法性进行重点阐述,为我国隧道工程施工的顺利开展打下坚实基础。
1 软岩隧道施工监测概述
随着我国隧道工程施工开展日益规模性,软岩隧道施工逐渐增多。软岩隧道主要是指该隧道内部岩石强度低,稳定性差,在实际开挖施工中经常容易受到外部及内部因素造成坍塌等危险现象发生。随着我国隧道工程施工逐渐向山区及偏远地区开展,软岩隧道施工逐渐成为当下重点施工环节,在进行软岩隧道施工时,对其进行施工监测尤为重要。软岩隧道施工监测主要是指对其软岩结构进行实时监测,将其岩石岩质与结构进行更为科学、合理的数据呈现,为现场施工作指导。软岩隧道施工监測具有以下特点:①具有时效性,时效性是软岩隧道施工监测的重要前提基础,时效性主要是指在对软岩隧道进行监测时一定要对其一手信息进行了解掌握,保证监测数据的时效性。②具有精准性,精准性是指在进行数据监测时一定要保证其监测数据的准确性,并将其误差性降至最低。③具有结合性,结合性是指在进行软岩隧道监测时一定要结合现场施工实际情况对其进行针对性融合,不能单一片面的对其监测数据进行估计预判[1]。
2 软岩隧道监测方案设计
通过笔者在对木寨岭隧道岭脊段的实际施工经历,岭脊段受挤压变形较大,对隧道施工安全影响较大。采取控变形措施对高地应力软岩隧道尤为重要,针对岭脊核心段实际情况,提出以下监控量测方法:
2.1 对岭脊段施工现场进行地应力测试设计
针对木寨岭隧道施工现场地应力测试设计主要采用水压致裂法,在对其进行布置斜向上孔时一定要与垂直孔相关联,其孔深通常设置为60m,孔深必须以隧洞最大开挖直径的5.2倍。斜向上孔必须配置在隧道右洞部位。同时,在进行地应力测试设计中一定要对其软岩隧道实际情况进行结合,将该设计的原理性与作用性充分发挥出来[2~3]。
2.2 对岭脊段施工现场进行隧洞收敛变形监测
隧洞收敛变形监测是隧道施工监测重要组成部分,收敛变形监测主要通过布置测点形式对去进行整体监测布局,通常为4各监测点,具体布置如图1所示。
另外,监测技术人员必须不定时对其进行实时监测,并采用激光断面仪进行考量监测[4]。
2.3 对岭脊段施工现场进行围岩接触应力、结构应力测试
在进行围岩接触应力、结构应力测试时应该对其拱顶、拱腰、拱脚进行土压力盒陪配置,同时采用钢型拱架层面应变计与混凝土应变计,并需要布置5各监测点,具体如图2所示。
3 相应支护对策
木寨岭隧道位于高原地区,碳质板岩构造,属于极高地应力区,作为兰渝铁路决定性工程之一,具有相对的重要性及作用性。该隧道总长19.08km,地点处在甘肃省岷县与漳县交互处,其海拔约2950m,主要结构为双洞单线长距离隧道。该隧道最埋深为815m,其高地应力在世界范围较为罕见。施工现场通过用双层支护方式、双层支护+长锚杆方式、双层支护+临时仰拱方式、超前应力释放小导洞+扩挖支护双层+锚索、岭脊段应力释放小导洞等五种施工方法。在实际施工过程中应对地下近800m大断层,通过不断实践,终于利用小导洞扩挖释放应力技术对其隧道进行全面贯通。同时,小导洞扩挖释放应力对施工进度提升及质量稳定起到积极推动作用,具体如下:
3.1 针对性调整支护参数
在进行木寨岭隧道支护施工时,一定要对针对监测结果进行具体分析,并结合现场实际施工环境与具体需求,进行针对性调整。木寨岭隧道通常会受到软岩性质及岩体变化而出现松动及塌陷产生,支护技术作为重要的施工流程,具有相对的重要性与作用性。本文通过在进行支护施工中应该采用“先让后抗”的原则方法进行实施开展,在进行实际支护施工前,应该对该木寨岭隧道空间及面积进行初步估量,并针对木寨岭隧道变形可能性提出相应的支护方案[5]。
3.2 调整预留变形量
通过采取适当的预留变形量可以在最大时间内发挥支护作用性。在进行调整预留变形量是一定要循序科学、合理的方式方法,不可进行盲目跟从。同时,在对其进行预留变形调整控制方面应该进行合理掌握,如出现不合理现象就会到导致支护施工开展的顺利性与作用性,并对其整体木寨岭隧道的安全稳定造成冲击影响。木寨岭隧道中的实际环境与岩石结构也对其预留变形量调整起到极为重要的影响作用,必须对其环境与结构进行认真分析[6]。
3.3 加强支护材料质量管控
支护材料的质量性与性能性对支护效果发挥尤为重要,所以,针对现状情况,施工管理人员应该对其支护材料进行严格把关,保证其材料的质量性及性能性。第二、对材料投入进行严格把关,支护材料主要为钢架及混凝土,在进行投入施工现场之间应该对其进行严格抽检,检测材料参数的合理性与施工符合性。第三、做好现场支护材料管理工作,对支护材料的存放、摆放进行更为科学、合理的组织配置。 3.4 采用先进支护技术
支护技术的创新突破是木寨岭隧道工程施工的重要基础及前提保障,随着我国隧道施工技术逐渐提升与创新,采用先进支护技术尤为重要,主要体现在降低施工成本、提升施工进度、巩固施工安全等方面。例如:①分解支护技术,分解支护技术是基于分组组建基础上,采用快速凝固方式对其进行整体隧道岩体进行支护,其主要优势体现在占据支护面积及空间利用较少,相对投入成本较低。弊端性在于要进行预前分解组装,缺乏相应的时效性。②大刚度支护技术,大刚度支护主要是通过采用大型钢筋支架,最终起到实质性的支护作用。大刚度支护的主要优势体现在支护硬度及坚固性,由于采用较为坚固且硬度较强的钢筋钢架,可以在支护效果与支护面积方面起到实质性的优化作用。③现场推动支护技术,现场推动支护技术以“施工现场”为主,对其挖掘进度进行精准核算及科学管理,即挖掘一段、支护一段,这种支护技术侧重于局部发挥与整体规划,同时可以根据现场环境变化而进行针对性調整,在支护效率与安全方面起到极为重要的推动作用。
3.5 提升支护施工人员综合素质
随着目前我国对隧道工程施工要求逐渐提升,支护施工人员综合素质提升势在必行。①施工企业应该注重人才内部培养,支护施工不是单一片面的简单流程,而是更为科学、合理的系统布局,支护施工人员作为工程施工的重要主体,其专业技术与综合素质直接决定了支护施工的稳定性与安全性。通过组织安全培训、专业技术学习等手段,不断强化支护施工人员的专业技能与综合素养。②应该对其外部优秀人才进行吸引,将支护专业人才与技能人才进行引用,从理论与实践方面进行整体支护技能提升。③应该对具体工程进行深入分析,不断发现挖掘新技术、新理念,将支护施工的效果性与影响性进行大幅度提升。
3.6 加强支护施工安全管理
安全是木寨岭隧道支护施工的重要基础前提,缺失“安全”一切都无法实现。在实际支护施工管理中,管理人员应该注重其安全管理,支护施工不是单一片面的简单施工,而是更为科学、合理的流程体系,需要采用理性施工、理论施工与实际施工三者结合,这样才能更为有效的发挥其支护效果及性能。因此,“安全第一”的重要性必须得以充分体现。
4 结 论
综上所述,木寨岭隧道监测与支护必须进行紧密关联与融入结合,这样才能将其隧道工程施工的稳定性与效果性充分呈现出来,通过对应力软岩隧道施工监测与支护的分析研究,逐一对其影响性、作用性、方法性进行明确提出,为隧道工程的顺利施工奠定坚实基础。
参考文献
[1]李鸿博,戴永浩,宋继宏,等.峡口高地应力软岩隧道施工监测及支护对策研究[J].岩土力学,2018,12(s2):496~501.
[2]景海河,孙庆国,李希勇,等.深部高应力软岩巷道支护问题及对策[J].煤炭技术,2018,20(3):34~35.
[3]姚裕春.高水平应力软岩巷道围岩变形机理及支护对策[D].西安科技学院,2017,12(5):13~14.
[4]高召宁,孟祥瑞.深井高应力软岩巷道围岩变形破坏及支护对策[J].中国煤炭,2017,33(1):8~11.
[5]张德华,刘士海,任少强.基于围岩-支护特征理论的高地应力软岩隧道初期支护选型研究[J].土木工程学报,2018,22(1):139~148.
[6]陈志敏.高地应力软岩隧道围岩压力研究和围岩与支护结构相互作用机理分析[D].兰州交通大学,2018,223(12):14~15.
收稿日期:2018-12-6
关键词:应力软岩隧道;施工监测;支护施工
中图分类号:U455.7 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2019)03-0132-02
前 言
施工监测与支护技术对高地应力软岩隧道施工起到极为重要的影响作用。本文以兰渝铁路LYS-3标木寨岭隧道为实际案例对其进行针对性分析,将施工监测及支护流程的实质性、方法性进行重点阐述,为我国隧道工程施工的顺利开展打下坚实基础。
1 软岩隧道施工监测概述
随着我国隧道工程施工开展日益规模性,软岩隧道施工逐渐增多。软岩隧道主要是指该隧道内部岩石强度低,稳定性差,在实际开挖施工中经常容易受到外部及内部因素造成坍塌等危险现象发生。随着我国隧道工程施工逐渐向山区及偏远地区开展,软岩隧道施工逐渐成为当下重点施工环节,在进行软岩隧道施工时,对其进行施工监测尤为重要。软岩隧道施工监测主要是指对其软岩结构进行实时监测,将其岩石岩质与结构进行更为科学、合理的数据呈现,为现场施工作指导。软岩隧道施工监測具有以下特点:①具有时效性,时效性是软岩隧道施工监测的重要前提基础,时效性主要是指在对软岩隧道进行监测时一定要对其一手信息进行了解掌握,保证监测数据的时效性。②具有精准性,精准性是指在进行数据监测时一定要保证其监测数据的准确性,并将其误差性降至最低。③具有结合性,结合性是指在进行软岩隧道监测时一定要结合现场施工实际情况对其进行针对性融合,不能单一片面的对其监测数据进行估计预判[1]。
2 软岩隧道监测方案设计
通过笔者在对木寨岭隧道岭脊段的实际施工经历,岭脊段受挤压变形较大,对隧道施工安全影响较大。采取控变形措施对高地应力软岩隧道尤为重要,针对岭脊核心段实际情况,提出以下监控量测方法:
2.1 对岭脊段施工现场进行地应力测试设计
针对木寨岭隧道施工现场地应力测试设计主要采用水压致裂法,在对其进行布置斜向上孔时一定要与垂直孔相关联,其孔深通常设置为60m,孔深必须以隧洞最大开挖直径的5.2倍。斜向上孔必须配置在隧道右洞部位。同时,在进行地应力测试设计中一定要对其软岩隧道实际情况进行结合,将该设计的原理性与作用性充分发挥出来[2~3]。
2.2 对岭脊段施工现场进行隧洞收敛变形监测
隧洞收敛变形监测是隧道施工监测重要组成部分,收敛变形监测主要通过布置测点形式对去进行整体监测布局,通常为4各监测点,具体布置如图1所示。
另外,监测技术人员必须不定时对其进行实时监测,并采用激光断面仪进行考量监测[4]。
2.3 对岭脊段施工现场进行围岩接触应力、结构应力测试
在进行围岩接触应力、结构应力测试时应该对其拱顶、拱腰、拱脚进行土压力盒陪配置,同时采用钢型拱架层面应变计与混凝土应变计,并需要布置5各监测点,具体如图2所示。
3 相应支护对策
木寨岭隧道位于高原地区,碳质板岩构造,属于极高地应力区,作为兰渝铁路决定性工程之一,具有相对的重要性及作用性。该隧道总长19.08km,地点处在甘肃省岷县与漳县交互处,其海拔约2950m,主要结构为双洞单线长距离隧道。该隧道最埋深为815m,其高地应力在世界范围较为罕见。施工现场通过用双层支护方式、双层支护+长锚杆方式、双层支护+临时仰拱方式、超前应力释放小导洞+扩挖支护双层+锚索、岭脊段应力释放小导洞等五种施工方法。在实际施工过程中应对地下近800m大断层,通过不断实践,终于利用小导洞扩挖释放应力技术对其隧道进行全面贯通。同时,小导洞扩挖释放应力对施工进度提升及质量稳定起到积极推动作用,具体如下:
3.1 针对性调整支护参数
在进行木寨岭隧道支护施工时,一定要对针对监测结果进行具体分析,并结合现场实际施工环境与具体需求,进行针对性调整。木寨岭隧道通常会受到软岩性质及岩体变化而出现松动及塌陷产生,支护技术作为重要的施工流程,具有相对的重要性与作用性。本文通过在进行支护施工中应该采用“先让后抗”的原则方法进行实施开展,在进行实际支护施工前,应该对该木寨岭隧道空间及面积进行初步估量,并针对木寨岭隧道变形可能性提出相应的支护方案[5]。
3.2 调整预留变形量
通过采取适当的预留变形量可以在最大时间内发挥支护作用性。在进行调整预留变形量是一定要循序科学、合理的方式方法,不可进行盲目跟从。同时,在对其进行预留变形调整控制方面应该进行合理掌握,如出现不合理现象就会到导致支护施工开展的顺利性与作用性,并对其整体木寨岭隧道的安全稳定造成冲击影响。木寨岭隧道中的实际环境与岩石结构也对其预留变形量调整起到极为重要的影响作用,必须对其环境与结构进行认真分析[6]。
3.3 加强支护材料质量管控
支护材料的质量性与性能性对支护效果发挥尤为重要,所以,针对现状情况,施工管理人员应该对其支护材料进行严格把关,保证其材料的质量性及性能性。第二、对材料投入进行严格把关,支护材料主要为钢架及混凝土,在进行投入施工现场之间应该对其进行严格抽检,检测材料参数的合理性与施工符合性。第三、做好现场支护材料管理工作,对支护材料的存放、摆放进行更为科学、合理的组织配置。 3.4 采用先进支护技术
支护技术的创新突破是木寨岭隧道工程施工的重要基础及前提保障,随着我国隧道施工技术逐渐提升与创新,采用先进支护技术尤为重要,主要体现在降低施工成本、提升施工进度、巩固施工安全等方面。例如:①分解支护技术,分解支护技术是基于分组组建基础上,采用快速凝固方式对其进行整体隧道岩体进行支护,其主要优势体现在占据支护面积及空间利用较少,相对投入成本较低。弊端性在于要进行预前分解组装,缺乏相应的时效性。②大刚度支护技术,大刚度支护主要是通过采用大型钢筋支架,最终起到实质性的支护作用。大刚度支护的主要优势体现在支护硬度及坚固性,由于采用较为坚固且硬度较强的钢筋钢架,可以在支护效果与支护面积方面起到实质性的优化作用。③现场推动支护技术,现场推动支护技术以“施工现场”为主,对其挖掘进度进行精准核算及科学管理,即挖掘一段、支护一段,这种支护技术侧重于局部发挥与整体规划,同时可以根据现场环境变化而进行针对性調整,在支护效率与安全方面起到极为重要的推动作用。
3.5 提升支护施工人员综合素质
随着目前我国对隧道工程施工要求逐渐提升,支护施工人员综合素质提升势在必行。①施工企业应该注重人才内部培养,支护施工不是单一片面的简单流程,而是更为科学、合理的系统布局,支护施工人员作为工程施工的重要主体,其专业技术与综合素质直接决定了支护施工的稳定性与安全性。通过组织安全培训、专业技术学习等手段,不断强化支护施工人员的专业技能与综合素养。②应该对其外部优秀人才进行吸引,将支护专业人才与技能人才进行引用,从理论与实践方面进行整体支护技能提升。③应该对具体工程进行深入分析,不断发现挖掘新技术、新理念,将支护施工的效果性与影响性进行大幅度提升。
3.6 加强支护施工安全管理
安全是木寨岭隧道支护施工的重要基础前提,缺失“安全”一切都无法实现。在实际支护施工管理中,管理人员应该注重其安全管理,支护施工不是单一片面的简单施工,而是更为科学、合理的流程体系,需要采用理性施工、理论施工与实际施工三者结合,这样才能更为有效的发挥其支护效果及性能。因此,“安全第一”的重要性必须得以充分体现。
4 结 论
综上所述,木寨岭隧道监测与支护必须进行紧密关联与融入结合,这样才能将其隧道工程施工的稳定性与效果性充分呈现出来,通过对应力软岩隧道施工监测与支护的分析研究,逐一对其影响性、作用性、方法性进行明确提出,为隧道工程的顺利施工奠定坚实基础。
参考文献
[1]李鸿博,戴永浩,宋继宏,等.峡口高地应力软岩隧道施工监测及支护对策研究[J].岩土力学,2018,12(s2):496~501.
[2]景海河,孙庆国,李希勇,等.深部高应力软岩巷道支护问题及对策[J].煤炭技术,2018,20(3):34~35.
[3]姚裕春.高水平应力软岩巷道围岩变形机理及支护对策[D].西安科技学院,2017,12(5):13~14.
[4]高召宁,孟祥瑞.深井高应力软岩巷道围岩变形破坏及支护对策[J].中国煤炭,2017,33(1):8~11.
[5]张德华,刘士海,任少强.基于围岩-支护特征理论的高地应力软岩隧道初期支护选型研究[J].土木工程学报,2018,22(1):139~148.
[6]陈志敏.高地应力软岩隧道围岩压力研究和围岩与支护结构相互作用机理分析[D].兰州交通大学,2018,223(12):14~15.
收稿日期:2018-12-6