隧道工程浅埋暗挖法的施工技术

第34卷第18期　　　　　　　　　　　　　　Vol.34No.18山西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　

2008年6月Jun.　2008SHANXI　ARCHITECTURE文章编号:100926825(2008)1820331203

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隧道工程浅埋暗挖法的施工技术

胡达远

摘　要:对隧道工程浅埋暗挖法进行了介绍,探讨了浅埋暗挖法施工技术的特点、开挖方法及支护方式,分析了浅埋暗挖法工程的监控量测,提出了量测管理基准,以保证隧道工程浅埋暗挖法的顺利进行。关键词:浅埋暗挖法,隧道,支护,沉陷变形中图分类号:U455文献标识码:A

1　浅埋暗挖法施工

所谓浅埋暗挖法,就是在挖掘浅埋地段隧道时因周围环境等

因素须采用暗挖法施工。该工法参考新奥法的基本原理,是在开挖中以多种辅助措施加固围岩,充分利用围岩的自承能力,开挖后即时支护,封闭成环,与围岩共同作用形成联合支护体系,有效地控制围岩过大变形的一种综合施工技术。

2　施工技术特点2.1　,　　,混凝土入仓要自上而下,从已灌注段接头处向未灌注方向,分层对称浇灌,转窗时应两侧交叉进混凝土,防止偏压使模板变形。

灌注下层混凝土时,应将台车中层窗口开启,以利排气;同理,灌注中层混凝土时,应将台车顶层窗口开启,以利排气。

钢筋混凝土衬砌地段,模板台车就位前,设置定位钢筋,确保钢筋安装位置正确。衬砌施工时要十分注意预埋件和相关的洞室施作。

拌合站和输送泵的入料仓上加罩格筛,控制倒入仓内碎石的最大粒径和其他异物,防止混凝土输送管堵塞和损坏输送泵,造成质量和机械事故。

严格控制混凝土从拌和出料到入模的时间,当气温在20℃～30℃时,不大于1h;在10℃～19℃时,不大于1.5h。避免间隙灌注形成纵向冷缝和事故缝。

挖的影响将波及地表。、地层内埋设的线,的沉陷变形。

,。

,除了对周围环境的影响外,还削弱了围岩的稳定能力,增加了施工难度。

2.2　刚性支护或地层改良

定期自校,做好记录。水泥、粉煤灰、外加剂计量误差应小于1%,砂、石计量误差应小于±2%。

3)加强与混凝土生产有关的管理、技术、质检、拌和、运输、立模、灌注等人员的岗位培训,建立有关的职责及奖罚制度,实行三级检查签认制度,落实到人。有条件可配备相应的无损检测仪器。

5　结语

1)经过个别工点调查分析后我们认为:麻面占总缺陷的60%～70%;水泡约占20%～30%;气泡约占5%～15%。其中麻面和

4　其他注意事项

1)脱模剂的使用:拆模后、立模前要认真清除模板台车上锈

迹及残留混凝土和其他异物,用喷涂方法均匀喷涂脱模剂,必要

时应进行补喷。应在试验的基础上选用性能稳定的脱模产品,以免脱模剂失效从而导致混凝土表面拉坏、起皮。应严禁使用废旧机油代替脱模剂,避免混凝土表面出现油污,颜色不均匀等现象。

2)加强计算,做好监盘工作。压力机、拌和楼台秤应定期请有关计量部门校验,出具合格证明,确保可信度。拌和楼水箱应

水泡造成混凝土外表不美观,应引起重视,采取严格工艺配比、加强振捣等综合措施,加以改进。2)精确制造衬砌台车,经常加以校正检修,消除误差;适当加大台车刚度,增加支撑,防止台车上浮;准确设定中线位置,使台车中线与隧道中线保持一致;是完全可以消除和避免出现错台和严重的施工接缝。3)采取有效措施,准确安装拱顶排气管位置,并设立观察窗口,利于随时检查混凝土在拱顶的灌注情况,及时补灌;拱部混凝土坍落度可适当区别与边墙;必要时采取钻孔抽检混凝土芯样,确保拱部密实。4)严禁使用废旧机油代替脱模剂,倡导优选脱模剂。加强试验控制,均匀涂喷,严格掌握间隔时间,同时控制好混凝土灌注速度,避免造成脱模剂受挤压不均匀而出现冷缝和顶部油迹不均的现象。参考文献:[1]　王林成.秦岭1号隧道二次衬砌施工技术[J].山西建筑,

2007,33(8):2972298.

Suggestionsonpreventingthelargerdefectsoftheconcreteintheliningconstructionofthetunnel

ZHOULi2qiang

Abstract:Forpreventingtheappearanceofthelargerdefectsoftheconcrete,theauthordiscussesthematterneedingattentionintheliningconcreteconstructionofthetunnelfromtheaspectsoftheconcreteconstructiontechnology,therawmaterial,theratiooptimizationandtheconstructionpreparationforyourreference.

Keywords:tunnel,concrete,maintenance,template,constructiontechnology

收稿日期:2008203204

作者简介:胡达远(19802),男,助理工程师,二级建造师,广州地下铁道总公司,广东广州　510030

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第34卷第18期　　　　　　　　　　

山2008年6月

西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　浅埋暗挖法施工时,其支护时间需尽可能提前,支护的刚度

也应适当加大,以便控制地中及地表的变形沉陷。除必须选用适当的开挖方法、支护方式外,还要经常采取对前方围岩进行改良及超前支护等基本措施控制地层的沉降变形。

施工中应尽量减少对围岩的扰动,优先采用掘进机或人工开挖。采用爆破开挖时,应采用短进尺、弱爆破,必要时要对爆破震动进行监控,爆破进尺一般不宜超过1.0m。

3.2　支护方式

浅埋暗挖法施工的隧道多采用复合式衬砌。支护设计时可分为3种情况:1)初期支护承受全部荷载,二次支护(内层衬砌)仅作为安全储备;2)初期支护与二次支护共同承担荷载;3)初期支护仅作为施工期间的临时支护,二次支护作为主要承载结构。设计时应将结构设计、施工方法及支护方式、辅助施工方法等进行综合研究,并经试验段进行验证,在施工过程中根据量测数据不断进行改善。

2.3　以试验段指导设计及施工

由于周围环境及隧道所处地段地质的复杂性,往往需要选取在地质条件和结构情况上有代表性的一段工程作为试验段。在作出结构设计、施工方案、试验及量测计划后,先期开工。将施工过程中地中及地表的沉陷变形、支护结构及围岩的应力状态和对地面环境的影响程度等情况进行观察、量测、分析和研究。在试验段施工中所取得的数据,还可以用反分析方法获得更符合实际的围岩力学参数,并在此基础上进行力学分析计算。

通过对试验段施工状况的研究分析,除了可对设计及施工方案进行优化外,还应对量测数据管理标准进行验证。

3.3　辅助施工方法

上半断面留核心土环)));6)深孔注浆加。

3　开挖方法及支护方式3.1　开挖方法的选用

一般山岭隧道可采用正台阶法施工;工;城市地铁车站、侧洞法或中洞法施工。。

4.1　现场监控量测

在浅埋暗挖法施工中应将现场监控量测作为一项重要工作,应使施工现场每时每刻均处于受监控之中,以确保工程安全及控制沉陷变形。量测项目包括应测和选测两类,量测内容见表1。

量测间隔时间

16d～1个月1个月～3个月

每次爆破后进行

1次/d～2次/d1次/d～2次/d

0.5次/d0.5次/d

1次/周～2次/周1次/周～2次/周

>3个月>3个月

表1　隧道现场量测项目及量测方法一览表

分类

序号1

项目名称地质和支护状况观察

周边移位拱顶下沉

锚杆或锚索内力及抗拔力

方法及工具

岩性、结构面产状及支护裂缝

观察或描述;地质罗盘等

各种类型收敛计水准仪、水准尺、钢尺或测杆各类电测锚杆、锚杆测力

计及拉拔器

布置

开挖后及初期支护后进行每10m～50m一个断面,每个断面2对～3对测点每10m～50m一个断面每10m一个断面,每个断面至少3根锚杆

1d～15d>3个月

应测项目

234

————

5地表下沉水准仪、水准尺

开挖面距量测断面前后不大于2B时1次/d～2次/d;

开挖面距量测断面前后不大于5B时1次/d;开挖面距量测断面前后大于B时1次/d～2次/d(其中,B为隧道开挖宽度)

每5m～100m一个断面,每个断面2个～11个测点每代表性地段一个断面,每个断面3个～5个钻孔每代表性地段一个断面,每个断面宜设15个～20个测点每10排支撑设一对测力计每代表性地段一个断面,每个断面宜为11个测点1次/d～2次/d1次/d～2次/d1次/d～2次/d1次/d～2次/d

0.5次/d

1次/周～2次/周

1次/月～3次/月

6

围岩体内位移(洞内设点)围岩体内位移(地表设点)围岩压力及两层支护间压力

钢支撑内力及外力支护及衬砌内应力、表面应力及裂缝洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计地表钻孔中安设各类位移计

各种类型压力盒支柱压力计或其他测力计混凝土内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法选测项目

7891011

同地表下沉要求0.5次/d0.5次/d0.5次/d

1次/周～2次/周1次/周～2次/周1次/周～2次/周

1次/月～3次/月1次/月～3次/月1次/月～3次/月

　　现场量测数据应及时绘制成位移—时间曲线(或散点图)。4.2　量测管理基准曲线的时间横坐标下注明施工工序和开挖工作面距量测断面的施工中主要采用位移量测数据作为信息化管理目标。管理距离。当曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算基准值应根据现场的特定条件来制定。控制变形总量见表2。基本稳定时间、最终位移值,掌握位移变化规律。根据量测管理表2　量测数据管理基准值基准及隧道施工各阶段沉陷变形控制标准进行施工管理。管理基准值

序号项目名称

城市地铁山岭隧道当量测值超过标准时,应研究超标原因,必要时对已作支护

1地面最大沉陷/mm3060

体系进行补强及改进施工工艺。当曲线出现反弯点,即位移数据

21/5001/300

出现反常的急剧增长现象时,表明围岩与支护已呈不稳定状态,3地面损失系数/%55

(0.1～0.2)D%4洞内边墙水平收敛20mm应加强监测和立即对支护体系补强,必要时应立即停止向前开挖

(0.3～0.4)D%5洞内拱顶下沉50mm

及采取稳定工作面的措施以确保施工安全,经妥善处理后,才能

　　当地面建筑对地层沉陷敏感时,采用控制沉陷的多种措施(包继续向前施工。

第34卷第18期　　　　　　　　　　　　　　Vol.34No.18山西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　

2008年6月Jun.　2008SHANXI　ARCHITECTURE文章编号:100926825(2008)1820333202

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煤层采空区隧道的勘察设计

朱　勇

摘　要:分析了煤层采空区的变形机理及特征,从支护结构变形、失稳、开裂、涌水、坍方等方面阐述了煤层采空区对隧道工程的危害,并对其危害作了评价,对采空区隧道勘察设计的设计原则、施工工法等进行了探讨,从而提高隧道工程在采空区中的适应性。

关键词:煤层采空区,隧道,危害评价,勘察设计中图分类号:U452文献标识码:A

　　在线路选线过程中,根据交通隧道相关规范要求,线路需绕

避煤层采空区,但由于种种原因,导致部分隧道仍旧穿越煤层采空区,由于其危害性大,在设计、施工过程中均给予极大重视,但由于其特殊性,施工过程中仍不断发生初期支护变形、沉降、坍方、二次衬砌混凝土开裂等多种病害,工期长、投资高,技术,,但仍未。

可按下式计算:

Hlim

M

,,30,20,软弱10;n为岩性相,,5。

:导水裂缝带以上岩层变形小,其变形量在围、塑性范围,则岩层只产生弯曲和下沉,称之为弯曲沉降带。其高度为导水裂缝带至地面的距离。

1.2　变形特征

1)由于开采范围窄小,地表不产生移动盆地,但其开采深度

1　煤层采空区的变形机理及特征1.1　变形机理

1)跨落带:采煤引起上覆岩层破裂并向采空区跨落形成跨落

浅、顶板又任其跨落,故地表变形剧烈,大多产生较大的裂缝、台阶和陷坑。2)地表裂缝带常与开采工作面的前进方向平行,随工作面的推进,裂缝不断向前发展成平行的裂缝。裂缝一般上宽下窄,两边无显著高差出现。

带,其高度与煤层产状、煤层上覆岩层物理力学指标及开采方式等多种因素有关。倾角小于55°的煤层,其上方跨落带的高度可按下式计算:

α]。Hm=(M-W)/[(K-1)・cos其中,M为煤层采厚;W为跨落过程中顶板下沉值。煤层垫

板上覆极坚硬岩层,开采后能形成悬顶时,W=0;K为跨落岩石碎膨胀系数;α为煤层倾角。

2)导水裂缝带:跨落带上方一定范围内的岩层发生断裂,且具有导水性,能使上覆岩层中的地下水流向采空区,这部分导水断裂岩层范围称之为导水裂缝带。倾角小于55°的煤层,其高度括改善围岩条件等)不易达到要求或极不经济时,可同时采取结构加固的措施,并建立相应的基准值。

隧道施工量测数据管理基准值应细化为各施工阶段控制标准。控制标准数值一般分为3个控制水平:Ⅰ级为安全值(相应安全系数在1.5～2.0以上),Ⅱ级为警戒值(安全系数为1.5～2.0),Ⅲ级为危害值(安全系数为1.1左右)。施工中量测数值处于Ⅲ级时,一般应立即停止向前掘进,加固现有支护体系使已施

2　煤层采空区对隧道的危害

具体表现在几个方面:1)支护结构变形、失稳甚至坍方。2)

结构沉降、危及结构及运营安全。3)涌水、突泥。4)积聚瓦斯。5)造成隧道整体失稳。

3　采空区对隧道的危害评价3.1　Ⅰ级(无影响)

采空区距隧道拱顶以上距离大于h时,可认为采空区对隧道无影响,隧道可采取正常的工程措施下穿采空区,h值可参照深埋隧道的垂直松弛压力高度值来确定(见图1a))。工地段迅速稳定,并研究改进方案。

参考文献:

[1]　于书翰,杜谟远.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,

2001:5.[2]　周石喜.城市浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析[J].山西

建筑,2007,33(2):2962297.

Theconstructiontechniqueofshallowburyingandundergroundexcavationoftunnelproject

HUDa2yuan

Abstract:Itintroducesthemethodofshallowburyingandundergroundexcavationoftunnelproject,discussesthecharacters,excavationmethodandsupportingstyleoftheconstructiontechniqueofshallowburyingandundergroundexcavation,analysesthesupervisionmeasure2mentofshallowburyingandundergroundexcavation,andputsforwardthemeasurementmanagementstandard,toassurethetroublefreeop2erationofshallowburyingandundergroundexcavationoftunnelproject.

Keywords:themethodofshallowburyingandundergroundexcavation,tunnel,supporting,settlementanddeformation

收稿日期:2008202226

作者简介:朱　勇(19752),男,工程师,中国中铁二院土建一院隧道所,四川成都　610031

第34卷第18期　　　　　　　　　　　　　　Vol.34No.18山西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　

2008年6月Jun.　2008SHANXI　ARCHITECTURE文章编号:100926825(2008)1820331203

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隧道工程浅埋暗挖法的施工技术

胡达远

摘　要:对隧道工程浅埋暗挖法进行了介绍,探讨了浅埋暗挖法施工技术的特点、开挖方法及支护方式,分析了浅埋暗挖法工程的监控量测,提出了量测管理基准,以保证隧道工程浅埋暗挖法的顺利进行。关键词:浅埋暗挖法,隧道,支护,沉陷变形中图分类号:U455文献标识码:A

1　浅埋暗挖法施工

所谓浅埋暗挖法,就是在挖掘浅埋地段隧道时因周围环境等

因素须采用暗挖法施工。该工法参考新奥法的基本原理,是在开挖中以多种辅助措施加固围岩,充分利用围岩的自承能力,开挖后即时支护,封闭成环,与围岩共同作用形成联合支护体系,有效地控制围岩过大变形的一种综合施工技术。

2　施工技术特点2.1　,　　,混凝土入仓要自上而下,从已灌注段接头处向未灌注方向,分层对称浇灌,转窗时应两侧交叉进混凝土,防止偏压使模板变形。

灌注下层混凝土时,应将台车中层窗口开启,以利排气;同理,灌注中层混凝土时,应将台车顶层窗口开启,以利排气。

钢筋混凝土衬砌地段,模板台车就位前,设置定位钢筋,确保钢筋安装位置正确。衬砌施工时要十分注意预埋件和相关的洞室施作。

拌合站和输送泵的入料仓上加罩格筛,控制倒入仓内碎石的最大粒径和其他异物,防止混凝土输送管堵塞和损坏输送泵,造成质量和机械事故。

严格控制混凝土从拌和出料到入模的时间,当气温在20℃～30℃时,不大于1h;在10℃～19℃时,不大于1.5h。避免间隙灌注形成纵向冷缝和事故缝。

挖的影响将波及地表。、地层内埋设的线,的沉陷变形。

,。

,除了对周围环境的影响外,还削弱了围岩的稳定能力,增加了施工难度。

2.2　刚性支护或地层改良

定期自校,做好记录。水泥、粉煤灰、外加剂计量误差应小于1%,砂、石计量误差应小于±2%。

3)加强与混凝土生产有关的管理、技术、质检、拌和、运输、立模、灌注等人员的岗位培训,建立有关的职责及奖罚制度,实行三级检查签认制度,落实到人。有条件可配备相应的无损检测仪器。

5　结语

1)经过个别工点调查分析后我们认为:麻面占总缺陷的60%～70%;水泡约占20%～30%;气泡约占5%～15%。其中麻面和

4　其他注意事项

1)脱模剂的使用:拆模后、立模前要认真清除模板台车上锈

迹及残留混凝土和其他异物,用喷涂方法均匀喷涂脱模剂,必要

时应进行补喷。应在试验的基础上选用性能稳定的脱模产品,以免脱模剂失效从而导致混凝土表面拉坏、起皮。应严禁使用废旧机油代替脱模剂,避免混凝土表面出现油污,颜色不均匀等现象。

2)加强计算,做好监盘工作。压力机、拌和楼台秤应定期请有关计量部门校验,出具合格证明,确保可信度。拌和楼水箱应

水泡造成混凝土外表不美观,应引起重视,采取严格工艺配比、加强振捣等综合措施,加以改进。2)精确制造衬砌台车,经常加以校正检修,消除误差;适当加大台车刚度,增加支撑,防止台车上浮;准确设定中线位置,使台车中线与隧道中线保持一致;是完全可以消除和避免出现错台和严重的施工接缝。3)采取有效措施,准确安装拱顶排气管位置,并设立观察窗口,利于随时检查混凝土在拱顶的灌注情况,及时补灌;拱部混凝土坍落度可适当区别与边墙;必要时采取钻孔抽检混凝土芯样,确保拱部密实。4)严禁使用废旧机油代替脱模剂,倡导优选脱模剂。加强试验控制,均匀涂喷,严格掌握间隔时间,同时控制好混凝土灌注速度,避免造成脱模剂受挤压不均匀而出现冷缝和顶部油迹不均的现象。参考文献:[1]　王林成.秦岭1号隧道二次衬砌施工技术[J].山西建筑,

2007,33(8):2972298.

Suggestionsonpreventingthelargerdefectsoftheconcreteintheliningconstructionofthetunnel

ZHOULi2qiang

Abstract:Forpreventingtheappearanceofthelargerdefectsoftheconcrete,theauthordiscussesthematterneedingattentionintheliningconcreteconstructionofthetunnelfromtheaspectsoftheconcreteconstructiontechnology,therawmaterial,theratiooptimizationandtheconstructionpreparationforyourreference.

Keywords:tunnel,concrete,maintenance,template,constructiontechnology

收稿日期:2008203204

作者简介:胡达远(19802),男,助理工程师,二级建造师,广州地下铁道总公司,广东广州　510030

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第34卷第18期　　　　　　　　　　

山2008年6月

西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　浅埋暗挖法施工时,其支护时间需尽可能提前,支护的刚度

也应适当加大,以便控制地中及地表的变形沉陷。除必须选用适当的开挖方法、支护方式外,还要经常采取对前方围岩进行改良及超前支护等基本措施控制地层的沉降变形。

施工中应尽量减少对围岩的扰动,优先采用掘进机或人工开挖。采用爆破开挖时,应采用短进尺、弱爆破,必要时要对爆破震动进行监控,爆破进尺一般不宜超过1.0m。

3.2　支护方式

浅埋暗挖法施工的隧道多采用复合式衬砌。支护设计时可分为3种情况:1)初期支护承受全部荷载,二次支护(内层衬砌)仅作为安全储备;2)初期支护与二次支护共同承担荷载;3)初期支护仅作为施工期间的临时支护,二次支护作为主要承载结构。设计时应将结构设计、施工方法及支护方式、辅助施工方法等进行综合研究,并经试验段进行验证,在施工过程中根据量测数据不断进行改善。

2.3　以试验段指导设计及施工

由于周围环境及隧道所处地段地质的复杂性,往往需要选取在地质条件和结构情况上有代表性的一段工程作为试验段。在作出结构设计、施工方案、试验及量测计划后,先期开工。将施工过程中地中及地表的沉陷变形、支护结构及围岩的应力状态和对地面环境的影响程度等情况进行观察、量测、分析和研究。在试验段施工中所取得的数据,还可以用反分析方法获得更符合实际的围岩力学参数,并在此基础上进行力学分析计算。

通过对试验段施工状况的研究分析,除了可对设计及施工方案进行优化外,还应对量测数据管理标准进行验证。

3.3　辅助施工方法

上半断面留核心土环)));6)深孔注浆加。

3　开挖方法及支护方式3.1　开挖方法的选用

一般山岭隧道可采用正台阶法施工;工;城市地铁车站、侧洞法或中洞法施工。。

4.1　现场监控量测

在浅埋暗挖法施工中应将现场监控量测作为一项重要工作,应使施工现场每时每刻均处于受监控之中,以确保工程安全及控制沉陷变形。量测项目包括应测和选测两类,量测内容见表1。

量测间隔时间

16d～1个月1个月～3个月

每次爆破后进行

1次/d～2次/d1次/d～2次/d

0.5次/d0.5次/d

1次/周～2次/周1次/周～2次/周

>3个月>3个月

表1　隧道现场量测项目及量测方法一览表

分类

序号1

项目名称地质和支护状况观察

周边移位拱顶下沉

锚杆或锚索内力及抗拔力

方法及工具

岩性、结构面产状及支护裂缝

观察或描述;地质罗盘等

各种类型收敛计水准仪、水准尺、钢尺或测杆各类电测锚杆、锚杆测力

计及拉拔器

布置

开挖后及初期支护后进行每10m～50m一个断面,每个断面2对～3对测点每10m～50m一个断面每10m一个断面,每个断面至少3根锚杆

1d～15d>3个月

应测项目

234

————

5地表下沉水准仪、水准尺

开挖面距量测断面前后不大于2B时1次/d～2次/d;

开挖面距量测断面前后不大于5B时1次/d;开挖面距量测断面前后大于B时1次/d～2次/d(其中,B为隧道开挖宽度)

每5m～100m一个断面,每个断面2个～11个测点每代表性地段一个断面,每个断面3个～5个钻孔每代表性地段一个断面,每个断面宜设15个～20个测点每10排支撑设一对测力计每代表性地段一个断面,每个断面宜为11个测点1次/d～2次/d1次/d～2次/d1次/d～2次/d1次/d～2次/d

0.5次/d

1次/周～2次/周

1次/月～3次/月

6

围岩体内位移(洞内设点)围岩体内位移(地表设点)围岩压力及两层支护间压力

钢支撑内力及外力支护及衬砌内应力、表面应力及裂缝洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计地表钻孔中安设各类位移计

各种类型压力盒支柱压力计或其他测力计混凝土内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法选测项目

7891011

同地表下沉要求0.5次/d0.5次/d0.5次/d

1次/周～2次/周1次/周～2次/周1次/周～2次/周

1次/月～3次/月1次/月～3次/月1次/月～3次/月

　　现场量测数据应及时绘制成位移—时间曲线(或散点图)。4.2　量测管理基准曲线的时间横坐标下注明施工工序和开挖工作面距量测断面的施工中主要采用位移量测数据作为信息化管理目标。管理距离。当曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算基准值应根据现场的特定条件来制定。控制变形总量见表2。基本稳定时间、最终位移值,掌握位移变化规律。根据量测管理表2　量测数据管理基准值基准及隧道施工各阶段沉陷变形控制标准进行施工管理。管理基准值

序号项目名称

城市地铁山岭隧道当量测值超过标准时,应研究超标原因,必要时对已作支护

1地面最大沉陷/mm3060

体系进行补强及改进施工工艺。当曲线出现反弯点,即位移数据

21/5001/300

出现反常的急剧增长现象时,表明围岩与支护已呈不稳定状态,3地面损失系数/%55

(0.1～0.2)D%4洞内边墙水平收敛20mm应加强监测和立即对支护体系补强,必要时应立即停止向前开挖

(0.3～0.4)D%5洞内拱顶下沉50mm

及采取稳定工作面的措施以确保施工安全,经妥善处理后,才能

　　当地面建筑对地层沉陷敏感时,采用控制沉陷的多种措施(包继续向前施工。

第34卷第18期　　　　　　　　　　　　　　Vol.34No.18山西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　

2008年6月Jun.　2008SHANXI　ARCHITECTURE文章编号:100926825(2008)1820333202

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煤层采空区隧道的勘察设计

朱　勇

摘　要:分析了煤层采空区的变形机理及特征,从支护结构变形、失稳、开裂、涌水、坍方等方面阐述了煤层采空区对隧道工程的危害,并对其危害作了评价,对采空区隧道勘察设计的设计原则、施工工法等进行了探讨,从而提高隧道工程在采空区中的适应性。

关键词:煤层采空区,隧道,危害评价,勘察设计中图分类号:U452文献标识码:A

　　在线路选线过程中,根据交通隧道相关规范要求,线路需绕

避煤层采空区,但由于种种原因,导致部分隧道仍旧穿越煤层采空区,由于其危害性大,在设计、施工过程中均给予极大重视,但由于其特殊性,施工过程中仍不断发生初期支护变形、沉降、坍方、二次衬砌混凝土开裂等多种病害,工期长、投资高,技术,,但仍未。

可按下式计算:

Hlim

M

,,30,20,软弱10;n为岩性相,,5。

:导水裂缝带以上岩层变形小,其变形量在围、塑性范围,则岩层只产生弯曲和下沉,称之为弯曲沉降带。其高度为导水裂缝带至地面的距离。

1.2　变形特征

1)由于开采范围窄小,地表不产生移动盆地,但其开采深度

1　煤层采空区的变形机理及特征1.1　变形机理

1)跨落带:采煤引起上覆岩层破裂并向采空区跨落形成跨落

浅、顶板又任其跨落,故地表变形剧烈,大多产生较大的裂缝、台阶和陷坑。2)地表裂缝带常与开采工作面的前进方向平行,随工作面的推进,裂缝不断向前发展成平行的裂缝。裂缝一般上宽下窄,两边无显著高差出现。

带,其高度与煤层产状、煤层上覆岩层物理力学指标及开采方式等多种因素有关。倾角小于55°的煤层,其上方跨落带的高度可按下式计算:

α]。Hm=(M-W)/[(K-1)・cos其中,M为煤层采厚;W为跨落过程中顶板下沉值。煤层垫

板上覆极坚硬岩层,开采后能形成悬顶时,W=0;K为跨落岩石碎膨胀系数;α为煤层倾角。

2)导水裂缝带:跨落带上方一定范围内的岩层发生断裂,且具有导水性,能使上覆岩层中的地下水流向采空区,这部分导水断裂岩层范围称之为导水裂缝带。倾角小于55°的煤层,其高度括改善围岩条件等)不易达到要求或极不经济时,可同时采取结构加固的措施,并建立相应的基准值。

隧道施工量测数据管理基准值应细化为各施工阶段控制标准。控制标准数值一般分为3个控制水平:Ⅰ级为安全值(相应安全系数在1.5～2.0以上),Ⅱ级为警戒值(安全系数为1.5～2.0),Ⅲ级为危害值(安全系数为1.1左右)。施工中量测数值处于Ⅲ级时,一般应立即停止向前掘进,加固现有支护体系使已施

2　煤层采空区对隧道的危害

具体表现在几个方面:1)支护结构变形、失稳甚至坍方。2)

结构沉降、危及结构及运营安全。3)涌水、突泥。4)积聚瓦斯。5)造成隧道整体失稳。

3　采空区对隧道的危害评价3.1　Ⅰ级(无影响)

采空区距隧道拱顶以上距离大于h时,可认为采空区对隧道无影响,隧道可采取正常的工程措施下穿采空区,h值可参照深埋隧道的垂直松弛压力高度值来确定(见图1a))。工地段迅速稳定,并研究改进方案。

参考文献:

[1]　于书翰,杜谟远.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,

2001:5.[2]　周石喜.城市浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析[J].山西

建筑,2007,33(2):2962297.

Theconstructiontechniqueofshallowburyingandundergroundexcavationoftunnelproject

HUDa2yuan

Abstract:Itintroducesthemethodofshallowburyingandundergroundexcavationoftunnelproject,discussesthecharacters,excavationmethodandsupportingstyleoftheconstructiontechniqueofshallowburyingandundergroundexcavation,analysesthesupervisionmeasure2mentofshallowburyingandundergroundexcavation,andputsforwardthemeasurementmanagementstandard,toassurethetroublefreeop2erationofshallowburyingandundergroundexcavationoftunnelproject.

Keywords:themethodofshallowburyingandundergroundexcavation,tunnel,supporting,settlementanddeformation

收稿日期:2008202226

作者简介:朱　勇(19752),男,工程师,中国中铁二院土建一院隧道所,四川成都　610031