浅析隧道施工变形原因及控制措施

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浅析小断面隧洞施工常见质量问题及关键处理办法

浅析小断面隧洞施工常见质量问题及关键处理办法

浅析小断面隧洞施工常见质量问题及关键处理办法小断面隧洞是一种特殊的隧洞结构,具有相对较小的断面尺寸,隧道施工过程中容易出现一系列质量问题。

本文将从施工质量问题和解决办法两方面进行浅析。

一、施工质量问题1. 断面几何形状不符合设计要求小断面隧洞的几何形状应符合设计要求,但在施工过程中,由于人工因素或设备原因,断面形状可能存在明显的偏差。

若施工组织不力,可能导致隧洞结构抗震性能下降,危害施工安全。

2. 隧道衬砌质量不符合设计要求隧道衬砌在地下水位高的区域,其质量是防止渗漏和水压力的重要保证。

然而,小断面隧洞施工过程中,可能存在衬砌砖块离缝较大、缝隙不均匀,甚至存在墙体穿透现象。

3. 填充材料质量低小断面隧洞一般会采用填充材料填充空洞,以增强隧道的承载能力。

如果填充材料质量低劣,容易导致隧洞变形或者沉降过大。

小断面隧洞中常常使用钢筋和钢板进行加固,若钢材质量不符合设计要求,容易导致钢筋脆性开裂、钢板锈蚀破坏等问题。

二、关键处理办法1. 加强技术管理科学论证设计方案,落实施工方案,合理组织施工过程,加强技术管理和监理,确保施工过程中的质量控制。

同时,按照要求使用高质量材料,确保材料不会影响隧道的质量。

2. 严格施工质量监督加强对小断面隧洞施工质量的监督,针对施工过程中出现的质量问题及时纠正,以确保隧洞的施工质量符合设计要求。

当发现材料质量问题时,及时停止施工,更换材料。

3. 提高施工人员素质严格选择施工队伍,加强技术培训,提高施工的专业化水平。

针对施工中出现的质量问题进行分析研究,并加强技术交流,提高施工人员的素质水平,保证施工质量。

小结:小断面隧洞施工质量问题的出现与施工管理和人员技术水平有关,有必要严格按照设计方案进行施工,并采取相应的措施加强对施工质量的监督和管理,提高施工人员的素质水平,确保隧道施工质量符合设计要求,保障施工的安全和质量。

盾构掘进地层变形原因分析与施工控制

盾构掘进地层变形原因分析与施工控制

盾构掘进地层变形原因分析与施工控制关键词: 盾构; 地层变形; 掘进参数北京地铁在5号线施工中首次采用盾构法进行地铁区间隧道的掘进,下穿城市中心区域,在这些区域中有很多是老旧城区和中心商业区,对于地层变形和地面沉降的控制要求极为严格,因此很有必要对盾构掘进过程中地层变形和地面沉降的规律进行细致分析,并采取相应的施工方法与技术措施进行控制,以满足盾构施工过程中的环境要求。

1 地层变形原因分析盾构法隧道施工引起地层变形的基本原因可归纳为以下几个方面。

(1) 开挖面土体的移动: 当隧道掘进时,开挖面土体的水平支护应力可能大于或小于原始侧压力,开挖面前方土体从而会产生下沉或隆起。

(2) 建筑空隙引起的沉降: 土体挤入盾尾空隙,由于向盾尾后面隧道外围建筑空隙中压浆不及时、注浆量不足、压浆压力不适当,使盾尾后坑道周边土体失去原始三维平衡状态,引起地层损失; 盾构在曲线中掘进,或纠偏掘进过程中实际开挖断面不是圆形而是椭圆形,故引起地层损失; 盾构在土体中移动,盾壳表面粘附着一层粘土,推进时盾尾后隧道外围形成的空隙大量增加,如不相应增加注浆量,地层损失将增加。

(3) 衬砌变形和沉降: 在土压力作用下,隧道衬砌产生的变形也会引起少量地层损失,当隧道衬砌沉降较大时会引起不可忽略的地层损失,衬砌渗漏也引起沉降。

(4) 受扰动土体的固结再沉降: 由于盾构掘进过程中的挤压作用和盾尾注浆作用等因素,使周围地层形成超孔隙水压区,需经过一段时间后才能消散复原。

在此过程中因地层发生排水固结变形引起地面沉降。

2 地层沉降控制方法2.1 地层状况及沿线建构筑物调查若要在施工过程中达到有效控制地层沉降的目的,首要的先决条件就是在盾构隧道掘进之前对隧道施工影响范围内的地层状况及沿线建(构)筑物进行调查,在获得相关的原始资料后,对地层条件及沿线建(构)筑物的状态进行评价分级,并结合相关规范要求,进而确定其在施工过程中为确保地层及建(构)筑物的稳定而应达到的控制标准。

不良地质条件下隧道施工变形原因分溅对措施

不良地质条件下隧道施工变形原因分溅对措施

浆小导管其支护刚度和预支 护效果均 大于超断层破碎带 、软
弱围 岩浅 埋段 等 地 。 22 _管棚 法 是 在恶 劣 条 件 下能 安 全 开挖 ,防 止 地 层 下沉 ,
防护结构物 的有效辅助方法。通 常埋 深较 浅的洞 口段地层往 往 以坡积层等松散堆积物为主 ,采用 常规 方法施工 ,很难保 证施工安全 ,因为被开挖空间的周围地层 ,很快开始松弛 , 并随着 时间的延长 向地层 内部扩展 ,导致围岩强度 降低和地
表下沉 ,甚至可能滑塌。而长管棚就是在设计开挖 断面 的外
围 , 以 一 定 间 距 ,用 钻 孔 方 法 先行 设 置 钢 管 , 进 行 注 浆 加
开挖 ”改善围岩的完整性 ,以避免大量塌方和 松动 圈过 大影
响整 个 坡体 的稳 定 性 。 33 键 施工 流 程 ,关
如 绪 论 所 述 ,由 滑坡 引起 的隧 道 变 形 是 十 分 常 见 且 危 害 巨大 的 。 由于 选 线和 勘 探 中 未认 识 到 线 路 通 过 地 段 古 老 的 滑
坡体 ,或开挖 隧道 导致 滑坡体 向隧道发展 ,许多隧道仍然设 置在滑坡体内或位于滑坡体 的可能发展范 围内。 2控制隧道施工变形的常用工程措施 .
道衬砌强度 ,主要措施有围岩固结注 浆,打设管棚法 ,锚杆
锚 固 ,边 墙 加 固 ,局 部 表 面补 强 ( 喷 混凝 土 )。 如
21 .隧道围岩注浆一般分两种情况
211 前 注 浆 ,即 注浆 后再 开 挖 隧道 。 .. 超 21 隧道 衬 砌 后 变 形 产 生再 注 浆 加 固 。 隧 道 围 岩注 浆 , .2
不良地质条件下隧道施工变形 的大量修建 ,不 良地质条件 ,如滑坡诱发 隧 道变 形破 坏 的地质 灾害 问题 已经得 到人们 越来越 多 的关 注 。对于相 当数量建于滑坡 中的隧道来说 ,施工中通常都 不

浅谈隧道施工中控制变形的工程措施

浅谈隧道施工中控制变形的工程措施

1 隧 道 施工 中控 制 变 形 的工 程 措 施
隧 道 加 固 措 施 的 目的是 提 高 隧 道 围 岩 自稳 能 力 和 增 强 隧道 衬砌 强度 , 主要 措 施 有 围岩 固 结 注浆 , 设 管 棚 法 , 杆 锚 固 . 墙 加 固 , 打 锚 边 局
久安全。 22 主要 施 工 技 术 . ( ) 工 工 艺 流程 1施 平整 进 场 道 路 及管 棚 台车 工 作 基 地 、 备 进 场一 引水 电 至工 地 一 设
部 表 面 补 强( 喷混 凝 土 )隧道 围岩 注 浆 一 般 分两 种 情 况 : 种 是 超前 设 备 安 装 、 试 、 位 、 角 度 一 钻 孔一 清孔 一 检查 钻 孔 质 量 一 装 入 钢 如 。 一 调 定 定 注浆 , 注浆后再开挖隧道 ; 即 另一 种 是 隧 道 衬 砌 后 变 形 产 生 再 注浆 加 管 、 孔 一 高 压 注 浆一 开挖 进 洞 。 堵 固。 隧道 围岩 注 浆 , 般 在 隧 道 围岩 一 定范 围 内采 用 水 泥浆 f 一 砂浆 1 进行 () 2 主要 施 工 方 法 注 浆 , 过 浆 液 在 破 碎 、 散 岩 土 体 中 的 充 填 , 破 碎 、 散 岩 土体 固 通 松 将 松 设 置 管 棚 钻 孔 作业 平 台 。为 给 管 棚施 工创 造 运碴 、 料 及 设 备 出 运 结 起 来 , 高其 整 体 性 , 强 自稳 能 力 。 提 增 入 的 通道 . 根 据管 棚 每节 钢 管 长 度 为 6 设 置 7 长 的 钻 孔 操 作 平 并 m, m 小 导 管 常 常 是 在 掌 子 面 上 沿 隧 道 纵 向 在 拱 上 部 开 挖 轮 廓 线 外 一 台 , 贝雷 片 和 枕 木 为支 架 , 据 施 工 需要 , 以 根 随时 调 整 钻 机 的 高度 。 定 范 围 内 向前 上 方 倾 斜 一 定 的角 度 , 者 沿 隧 道 横 向 在 拱 脚 附 近 向下 或 管棚 定 位 。 在 明洞 外 轮 廓 线 外 , 置 C 5混 凝 土 套拱 作 长管 棚 固 设 2 方 倾 斜 一 定 的角 度 的 密 排 注浆 花 管 , 浆 花 管 的 外 露 端 通 常 支 于 开挖 定墙 . 注 内设 4榀 I0 2 b工 字 钢 , 2 长 的 中17n 4l n孔 口管 定 位 、 ・ 用 m 2 rmx l l l 面 后 方 的 钢架 上 , 同 组 成 预支 护 系 统 。 注 浆 小 导 管 既 能 加 固 洞 壁一 定 向 。 设 置 一 定 的仰 角 . 格 控 制 其 上 抬量 和 角 度 。 保 证 长管 棚 的 共 并 严 为 定 范 围 内的 围 岩 , 能 支 托 围岩 , 支 护 刚 度 和 预 支 护 效 果 均 大 于超 施 工 质 量 , 拱 脚 部 位 , 钻 了 2个 试 验 孔 , 出 本地 层 特 点 , 又 其 在 试 找 同时 进 前 锚 杆 , 用 于较 干 燥 的 砂 土层 , 卵 ( ) 层 、 层 破 碎带 、 弱 围 岩 行 注浆 和砂 浆 充 填 的试 验 , 过 试 验 孔 进行 施 工 组 织 调 整 。 适 砂 砾 石 断 软 通 浅 埋 段 等 地段 的隧 道 施 工 。 钻 机 的选 择 。 钻机 的选 择 除 钻 机 的 穿 透能 力 外 , 需 考 虑到 钻 机 还 管棚法是在恶劣条件下能安全开挖 , 止地层下沉 , 防 防护 结 构 物 自身要 有 足 够 的 重 量 , 以提 供 施 工 时 的 给进 反 力 和钻 机 的稳 定 性 , 尽 的有 效 辅 助方 法 。 常 埋 深 较浅 的洞 口段 地 层 往往 以坡 积 层 等 松 散 堆 可 能 减少 导 致 钻 孔 弯 曲 的 因素 。 为 减少 岩石 各 向 异性 、 向 和产 状 等 通 走 积 物 为 主 , 用 常 规 方 法 施 工 , 难 保 证 施 工 安 全 , 为 被 开挖 空 间 的 客 观 因 素 引 起 的 钻 机 弯 曲 , 采 很 因 同时 提 高 钻 机 的效 率 , 用 风 动 冲击 回转 拟 周 围 地 层 , 快 开 始 松 弛 , 随着 时 间 的延 长 向 地层 内 部扩 展 , 致 围 和金 刚石 取 芯 2种 方法 钻 进 。 很 并 导 岩 强 度 降 低和 地 表 下 沉 , 至 可 能滑 塌 。 而 长 管棚 就是 在 设 计 开 挖断 甚 钻 孔 及 清 孔 。 用 管 棚 钻 机钻 进 , 到 设 计 深 度 。 工 时 先施 工 有 利 钻 施 面的外 围, 以一 定 间 距 , 钻 孔 方 法 先 行 设 置 钢 管 , 行 注 浆 加 固 , 用 进 形 钢 花 管 的 注 浆孔 。 施 工 只 充 填 砂 浆 的钻 孔 , 时 作 为 注 浆 孔 注 浆 效 后 同 成 钢 管 棚 架 。 当 开 挖 在 超 前 管 棚 下 进 行 时 。 防 止 初 期 松 弛 、 压增 果 的 检查 。利 用 高 压水 或 高压 风 将 孔 内余 碴清 理 干净 , 防顶 管 时 卡 对 地 以 大 、 体坍 落 等 有 明 显 效 果 。 土 管。 锚杆锚固是将水泥砂浆注入锚杆孔 内 , 水泥砂浆硬化后 , 当 锚杆 顶管 。 孔 检查 合 格后 , 钢 管 连 续 接长 装 入 钻 孔 , 钻 将 由管 棚钻 机 旋

隧道穿越第三系砂泥岩施工变形控制措施研究

隧道穿越第三系砂泥岩施工变形控制措施研究

隧道穿越第三系砂泥岩施工变形控制措施研究隧道穿越第三系砂泥岩施工变形控制措施研究隧道工程是现代城市建设中重要的交通基础设施之一,隧道的施工和变形控制是确保隧道工程安全和高效建设的重要环节。

在隧道穿越第三系砂泥岩的施工过程中,面临着严峻的技术和工程挑战。

本文将对隧道施工变形控制措施进行研究,以确保隧道施工过程中的安全和高效性。

第一部分:引言隧道工程在地下开挖过程中会影响到周围地质体的变形,尤其是在砂泥岩等较软弱地质体中。

这些地质体的不稳定性和易发生的变形给隧道施工带来了很大的挑战。

因此,在隧道施工中,采取科学可靠的变形控制措施是非常重要的。

第二部分:隧道工程变形控制措施2.1 预控与控制在隧道工程中,预控和控制是非常重要的环节。

预控阶段主要通过分析和预测地质条件、地应力、地下水等因素来预测隧道施工过程中的变形情况,并制定相应的措施进行控制。

2.2 地下水控制地下水是隧道施工中常见的影响隧道变形的因素之一。

在穿越第三系砂泥岩的隧道工程中,地下水的控制也是重要的一环。

通过合理的排水设计和施工技术,确保地下水的排泄,减少地下水对隧道变形的影响。

2.3 支护措施隧道工程中采取适当的支护措施是非常必要的。

在穿越第三系砂泥岩的隧道工程中,可以采用刚性支护结构如钢筋混凝土衬砌或钢拱架,来承受地下应力,控制隧道变形。

2.4 地面沉降监测与补偿地面沉降是隧道施工过程中常见的变形现象之一,特别是在穿越砂泥岩中更为突出。

通过地面沉降监测,可以及时了解地表沉降情况,并采取相应的补偿措施,以减小地下施工对地表的影响。

第三部分:案例分析以某市地铁三号线隧道施工为例,该线路穿越了一段第三系砂泥岩地层。

在施工中,针对砂泥岩地层的不稳定性和易变形的特点,采取了一系列的变形控制措施。

在预控阶段,通过对地质条件和地应力的分析,确定了隧道在变形允许范围内的设计施工方案。

在地下水控制方面,通过合理的排水设计和施工,保证了隧道施工过程中地下水的排泄,减少了地下水对隧道变形的影响。

软弱围岩隧道施工初期支护变形处理控制措施

软弱围岩隧道施工初期支护变形处理控制措施

软弱围岩隧道施工初期支护变形处理控制措施摘要:随着我国经济的发展,处于大山地区的经济也需要提高,山区内的物产要运出来,产生流通这就要求对当地交通的建设与完善。

工程遇到山体就会考虑挖隧道,由于不同山体它的岩层不同,每个地方地质环境也有差异,所以一个隧道工程是一套非常复杂缜密的工程。

隧道挖掘过程中又往往遇到这样那样的困难,例如山体滑坡,岩层变化,软弱围岩等等。

由于隧道挖掘工程整体变数很大,软弱围岩又是一种常见现象,解决软弱围岩的支护变形的技术手段就成了解决问题的关键。

本文从概述软弱围岩隧道施工初期起,产生支护变形的特点和应对措施一一做出论述,为日后隧道工程软弱围岩支护变形的问题作出分析,为隧道工程的安全有序完工提供依据。

关键词:隧道;软弱围岩;支护大变形;对策当今时代,我国的经济水平发展极快,对道路桥梁等基础施工建设的需求越来越高,尤其是交通运输方面道路铺设尤为重要,在道路桥隧施工过程中,铁路的铺设会遇到隧道工程,公的建设也会有隧道路段,而软弱围岩隧道施工经常遇到支护变形的安全隐患阻碍工期。

因此做好软弱围岩隧道施工初期支护变形的工程分析和处理预案也就成了隧道围岩建设施工工作的重中之重。

一、隧道软弱围岩变形分析(一)软弱围岩变形的定义软弱围岩变形,实践研究表明,在隧道施工实践中,围岩往往会出现一些问题,如弹性变形、塑性变形,断裂和损伤随之而来。

相较于坚硬围岩,软弱围岩具有差异化的变形特点;首先是具有较大变形量,开挖隧道之后,具有显著的塑性变形;具有较快的变形速度,软弱围岩形变后,变形随之出现;且有较长变形时间,隧道开挖中,软弱围岩除了变化较快之外,持续时间也比较长,且具有明显的蠕变特性;软弱围岩具有更大的扰动范围,扩大了软弱围岩隧道周围塑性区之后,如果不及时的支护,或者结构强度不符合要求,就会进一步扩大扰动范围。

软弱围岩具有更低的强度和较差的自稳能力,隧道开挖过程中破坏到地应力分布,会有一圈松动圈形成于隧道周围。

隧道工程施工变形监测及控制对策

隧道工程施工变形监测及控制对策

隧道工程施工变形监测及控制对策`【摘要】改革开放35年来,我国交通建设事业取得了长足的进步,我国隧道的里程也不断的增加,无论我国的地形多么复杂,地质条件多么恶劣,均产生了大量的隧道。

隧道工程通常采用的是新奥法施工和设计,新奥法施工和设计的重要组成部分是现场监控量测。

因长度,地质问题,加上支护和井挖交替进行,使得工程的困难度变得更加复杂,但是通过对工程的变形进行检测能够有效的监督、检测、控制、指导工程,确保隧道工程施工的顺利运作。

从隧道工程变形监测及控制网的建立、监测点的布设、位移测量的方法、监测频率等方面进行分析,对隧道工程施工变形监测及控制进行研究,提出了隧道在工程监测的布置方法以及位移的测量方法。

【关键词】隧道工程;施工变形;检测及控制1、前言测量是一切工作的开始,为此在进行隧道工程施工变形测量之前,首先要建立变形检测的控制网,该控制网主要包括高程控制网和平面控制网,隧道工程施工变形控制网具有精度高、独立性强的特点。

它的组成网主要有:第一,变形点又叫观测点,多分布设于建筑物上;第二,基准点通常埋在变形的范围之外,尽可能的保证其位置的长期稳定;第三,工作点是观测点和基准点之间的联系点,工作点与观测点构成变形网,和基准点构成首级网。

变形网的主要特点有:首先,变形网不需要计算数据,且布设自由;其次,变形网的长度较短,但是其精度高;再次,图形复杂,多余观测多;最后,稳定性要求高。

2、隧道工程施工监测控制网的特点隧道工程施工变形监测的内容主要包括地下项目的监测和地面项目的监测,因此与之相对应的隧道工程施工变形监测控制网就分为地下和地面两部分。

然而由于地下空间的有限,所以地下平面监测控制网多为导线形式,因此为自由网,即起算的数据可自由设定,无需从地面传递坐标。

2.1自由设站的站点位置在自由设站体系中,由于每次站点的方位并不是完全相同的,因此测点的精度受到观测元素和测站两方面的影响。

2.2地下导线点位设计站点的精度的确定与设站位置的设定有着至关重要的联系,但是站点位置是对洞内控制点的位置而讲的。

浅谈隧道初支变形的原因及防范措施

浅谈隧道初支变形的原因及防范措施

浅谈隧道初支变形的原因及防范措施摘要:在开挖隧道的时候,会导致周围的岩应力重新分布,如果初期支护所提供的抗力无法满足围岩的基本需求,就会出现变形的情况,影响到后续的正常施工。

变形率过大的时候,隧道就非常容易出现坍塌的现象,当变形率达到一定数值的时候,就无法正常开展后续的施工。

本文首先介绍了加强隧道初支的重要性,接着分析了隧道初支变形的原因,对于变形问题,最后重点提出了一些防范措施,以期为相关人员提供参考。

关键词:隧道;初支变形;防范措施随着我国经济的发展,大量交通基础工程建设工作的数量逐渐增加,隧道开挖支护技术也日渐成熟,但是在施工过程中,仍旧存在着部分问题。

针对隧道初支变形问题,相关人员应该根据现场的实际情况,总结出一些综合性的处理技术,适当的调整支护的参数,加强监控测量工作,以此来确保施工的顺利进行。

一、加强隧道初支的重要性在工程建设的过程中,对于隧道初支的认知已经从原本的临时支护,转变成了开挖时的安全支护,这是永久支护中非常重要的组成部分。

隧道初支的作用在于可以支撑要塌落的岩石重量,避免围岩出现变形的情况。

由于隧道初支同地层围绕之间有着非常紧密的联系,局部出现了破裂的情况,是不会导致整体的支护体系失效的。

但是随着时间的流逝,支护体系的位移也会增加,达到一定临界点的时候,就不在有支护的作用,进而致使隧道坍塌。

因此,相关人员应该意识到加强隧道初支的重要性,使得隧道周围可以处于一个稳定的状态,确保工程的顺利进行。

二、隧道初支变形的原因(一)人为原因施工初期,由于施工人员的疏忽,导致爆破参数设计同岩石的类别不相适应,让隧道的承载力超重,进而让隧道的表面变得非常的不平整,当应力值超出了控制的范围内时,就会造成隧道初支被破坏。

同时,勘测人员初期设计的过程中,对于地质勘测不够详细,没有预估到之后会发生的地质问题,一般采用的是类比法来进行设计,这就导致这部分的隧道初支缺乏针对性。

当支护参数同部分段落的围岩不相符合时,隧道初支就会出现变形。

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浅析隧道施工变形原因及控制措施
摘要:文章以浅埋暗挖施工隧道为例,介绍了该种施工方式诱发变形的原因,根据相关施工经验,提出了相应的控制预防措施,可供同类施工工程参考。

关键词:隧道;浅埋暗挖法;变形;控制措施
Abstract: the article with shallow depth excavation tunnel construction as an example, this paper introduces the construction method of the deformation of the induced reasons, according to relevant construction experience, and put forward the corresponding control precautionary measures for other similar construction projects.
Keywords: tunnel; WaFa shallow depth; Deformation; Control measures 隧道由于受到所处周围环境的限制,对施工要求较高,浅埋暗挖法具有
诸多优点。

例如经济效益好、适用能力强和扰动环境小等,因此越来越被广泛的应用于隧道施工中。

虽然有许多优点,但隧道采用暗挖法施工也将必然地对周围土体产生或大或小扰动,从而引起土体移动变形,最后导致一系列病害,例如会使地表结构物倾斜、开裂甚至坍塌,道路路面发生破损、既有隧道或地下管线断裂、破损等环境岩土问题。

因此针对隧道施工引起的施工变形问题,需仔细分析其产生的原因,根据相关研究理论与施工经验制定可靠的控制预防措施。

1、浅埋暗挖法施工过程中土体变形规律
根据浅埋暗挖隧道施工流程以及隧道施工引起的土体扰动机理可以得到,对于暗挖法隧道来说,可以总结出在施工过程中的土体变形规律可大致分为三个阶段:
1.1、土体开挖和初期支护
土体开挖,作初期支护是第一阶段的主要内容。

在此阶段内,隧道本身处在一种临空的状态下。

特别是在土体开挖后和初期支护强度达到要求前的这段时间内,临空状态尤为明显。

我们可以假定土体在此阶段的移动是向内均匀收敛的。

而且此阶段会产生土体损失,这是因为在开挖时,土体会释放积攒的应力,此时隧道所承受的支撑力较小,处在其周围一定范围内的土体会移动引起地层整体变形。

1.2、初期支护后和二次衬砌前
初期支护以后至二次衬砌强度满足要求前的期间是第二阶段。

在此阶段,初期支护会逐渐由圆形变为椭圆形,这是由于在初期支护强度较低的情况下,其又受到周围土压力和水压力的作用,会在水平方向上推挤周围土体和在竖直方向上产生变形。

此阶段也会引起土体损失,这主要是因为断面收缩变形。

但这种横向和竖向的变形会引起断面面积的减小,也会引起土体损失,只是这种土体损失通常情况下要远小于由于断面收缩变形引起的,而且和断面收缩变形相比一般要滞后,所以可忽略不计。

1.3、二次衬砌后
当二次衬砌的强度满足要求以后的期间是第三阶段。

在此阶段二次衬砌同样也会由圆形变为椭圆形,究其原因,也是由于其周围的土压力和水压力的作用,此时土体变形基本上处于稳定状态。

此阶段引起的土体损失较小,所以整个施工过程中的土体变形主要由前两阶段引起,其原因有两方面:一是二次衬砌强度要远高于初期支护,因此其由圆形变为椭圆形的变化程度较小;二是由于第一阶段土体应力的释放,到此阶段时,作用在其四周的土压力和水压力已有很大程度的减小。

2、施工引起的土体变形模式
地表沉降根据地层条件和沉降过程的特点,可分为拱式沉降和整体沉降两种主要形式。

2.1、拱式沉降
拱式沉降易发生在砂性土地层中。

对于松散地层特别是富含砂性土的地层,当开挖隧道后,会在其上方形成冒落拱或松动拱,而后随着开挖面不断加大,冒落拱或松动拱继续发展,直至形成相对稳定的拱结构。

但拱结构可能会由于施工过程中的多种原因遭到破坏,当拱结构一直发展到与地表连通时就会造成地表的小范围塌陷。

这种破坏通常具有隐蔽性和突发性。

2.2、整体沉降
整体沉降易发生在粘性土地层中。

对于具有一定强度且呈层状结构的地层,随着隧道断面的不断开挖,上覆地层依次发生运动和变形。

各地层的运动和变形在时间和空间上均具有一定的差异性,而且会有明显的成组运动特性,这是由于地层的强度、分层的厚度以及完整性的不同。

所以可以将理论分析和监测结果相结合对此类沉降的发展趋势进行预测。

隧道在施工过程中,在其影响范围内通常会遇到桥的桩基、深埋在地下的管线以及建筑物的基础等地下建造物,在地层变形和传递过程中不可避免的会
与这些地下建造物产生相互作用。

地层的变形传递给结构物后,势必会引起结构物的内力发生变化,当其内力超过极限强度时就会引起结构物的失稳或者破坏。

3、对土体变形的控制预防措施
浅埋暗挖施工工法沿用了新奥法的基本原理,它的特色是建立了信息化量测反馈设计和施工的新理念;支护采用先柔后刚的复合式衬砌结构,初期支护承担全部荷载作用,二次模筑衬砌仅作为保持美观和安全储备的作用;特殊荷载由初期支护和二次衬砌共同承担。

针对土体变形问题,在具体施工中可采取如下措施控制预防。

3.1、“十八字”原则
在施工实践中,我国总结了一套浅埋暗挖法的工艺技术要求:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。

这“十八字”原则充分体现了浅理暗挖隧道施工的精髓, 不同地质的实际情况应据此进行灵活调整应用。

利用小导管超前注浆,超前预注浆加固围岩,使小导管与围岩形成一个整体,超前构成一个能承受相当围岩压力的管棚结构。

注浆效果应得到保证,必要时可采用小导管注浆和深孔注浆联合进行。

对于注浆量、顺序、材料及配合比等都要结合实际情况严格控制。

3.2、选择合理衬砌支护形式
对于软弱破碎岩层和松散不稳定、上覆土厚度较薄的土层采用浅埋暗挖法施工时,除在开挖施工前预支护和预加固地层外,开挖后还应及时施工隧道初期支护并保证该支护结构能提供足够抗力,这对开挖后隧道的稳定性、地表的移动及变形,都起到决定性的作用。

浅埋暗挖法一般采用先柔后刚的复合式衬砌形式,在设计支护结构时有下面三种情况:初期支护承担全部基本设计荷载,二次衬砌仅起到保持美观的作用;全部设计荷载由初期支护与二次衬砌共同承担;初期支护只是施工期间的临时支护,而将二次支护作为主要承载结构。

在具体工程施工设计时应将支护方式及支护措施、结构设计、施工方法及辅助施工方法等进行综合考虑,并经试验段量测数据进行验证。

3.3、及时监控量测
及时监控量测,数据结果要反馈到设计施工中,以便更好的采取修订处理措施。

在地下工程浅埋暗挖法施工中,监控量测是检验设计参数地面稳定性,评价施工方法的主要依据,它已作为工序要求编入工程预算和施工组织设计中。

目前地下工程施工,尤其是浅埋地下工程,除了在施工前的预设计阶段必须进行地质勘测和试验外,还应在施工全过程中进行监控量测,即用人工观察和各种仪器测试围岩、地面的变化,支护的外观和力学变化,并将实测资料和数据加工处理成为可靠信息,及时反馈到设计和施工中去,以评估围岩的稳定程度和支护结构的可靠度,以便调整施工方法和支护参数。

3.4、富水地层的结构防水
实际施工实践表明,地下工程浅埋暗挖法施工的结构防水问题,应根据其施工环境和条件采取以下改进措施:①加强初期支护的防水能力。

倡导喷射防水混凝土,通过改善喷射混凝土配比、添加外加剂和改进喷射工艺等措施,提高初期喷射混凝土的防水能力;也可在围岩间与初期支护间进行填充注浆,把地下水阻挡于初期支护之外。

②在初期支护表面布设一定数量的引水盲管,将少量初期支护渗漏水引排出去。

防水板铺设到墙角(仰拱不铺设防水层),配合二次衬砌防水混凝土防水。

对于进入初期支护结构和二次衬砌之间的渗漏水,应按照以排为主的原则处理。

4、结语
浅埋暗挖隧道一般都处于松散、软弱土层中,处在这些土层中的软粘土往往都具有流变性。

因此,应根据其施工的地质条件,分析其土地变形沉降的机理,采取合理经济的控制防护措施将土体变形沉降量控制在规范限值范围之内,有效保证隧道浅埋暗挖施工的安全进行。

参考文献:
[1] 潘恒. 浅谈隧道施工中控制变形的工程措施[J].科技信息,2011(7).
[2] 周德培,朱本珍.土质隧道施工变形分析及控制措施[J].广东公路交通,1998(81).。

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