太行山隧道膏溶角砾岩段施工技术

1、太行山隧道膏溶角砾岩段施工技术太行山隧道膏溶角砾岩段施匸技术第35卷第33期2009年11月山西建筑SHANXIARCHITECTURtV01. 35No. 33Nov. 20097323?文章编号：10096825 (2009 33. 032302太行山隧道膏溶角砾岩段施工技术苑新军摘要:结合太行山隧道z4标段膏溶角砾岩段试验段施工方法和监控量测方法， 介绍了太行山隧道膏溶角砾岩段的施工步骤和工艺流程，提出了膏溶角砾岩隧道施工的儿点认识，从而为类似地质条 件下隧道施工积累经验.关键词：膏溶角砾岩，隧道，施工中图分类号:U455文献标识码:A膏溶角砾岩是一种软岩硬土，呈深灰，灰色，灰黃色,主要

2、由黏土,角砾和胶结物 组成,角砾状或条纹状构造.角砾由泥灰岩，灰岩的碎屑，泥砾，白云岩等组成，并且 岩体结构存在很大差别，岩体强度不均匀，无胶结不含角砾呈土状，半胶结含少量角 砾呈 块状或钙质胶结含角砾呈柱状，部分加有石灰石的块体,其粒径 大小不一，最 大的可达2m, 3m,呈松散状.膏溶角砾岩具有极其特殊的工程性质和物理力学性质，单轴饱和抗压强度极 低,R二0. 14a, 2. 2SPa,属于极软岩，隧道 开挖后稳定时间很短，容易发生坍塌和大变 形，如果遇水则强度 很快降低,极易崩解软化，软化系数0. 04-0. 09;同时具有弱， 中等程度膨胀性，其自山膨胀率在40%, 66%之间.1膏溶

3、角砾岩段隧道试验段施工方法1. 1太行山隧道Z4标段膏溶角砾岩隧道工程概况新建铁路石家庄一太原客运专线工程太行山隧道位于山西省盂县境内，通过太 行山山脉的主峰越宵山（最高高程为1311m），隧道最大埋深445m,设计为双洞单线 隧道，两线间距35m,隧道 全长27839m,太行山隧道是LI前我国最长的山岭隧道.我 单位 承建的z4标段为太行山隧道的4号,5号,6号斜井及其承担正 线6401113. 的土建工程其中膏溶角砾岩32175,占隧道全长的25. 1%,岩体极易破碎，有水，呈 散体状结构，围岩分为?级,V级 育溶角砾岩.对于如何实现膏溶角砾岩地段隧道的 安全合理施 工难度很大,是关系到该

4、项LI施工安全，隧道结构物安全和按期 完工的 关键,也是太行山隧道项目施工的重点与难点.1. 2施工思路采取先预报,再注浆，短进尺,快循环，强支护,早封闭，勤量测,控制地下水和 施丄用水保护基底，适时衬砌的施工原则，针 对膏溶角砾岩的特征，釆取针对性施 丄技术和措施，主要为加强 初期支护参数，基底加固紧跟，釆用抗腐蚀性混凝土. 1.3施工方法隧道开挖过程中，必须进行超询地质预报,通过地质超前钻孑L,地质雷达，红外 线声波探测等办法，了解开挖前方要通过地层 的地质，水文，该段的岩性特性和工程 力学情况.如:经过超前钻孔探水可知钻孔的涌水量，水头压力;地质雷达测试可知 前方地层，岩层的破碎程度;红

5、外线声波探测可知区域内储水量的大小.只有这样 才能制订岀科学的施工方案，避免施工的盲LI性.超前钻孔探水，钻孔岀水量大于10m3/ll时,该段即需要帷幕注浆，如 果出水量小于10m3/ll且大于2m3/ll时，该 段也可采用在出水孔周围进行局部注浆方式堵水.有水地段先帷幕注浆止水，无水段采用超前注浆小导管支护，在超前支护的安 全防护下进行微台阶法开挖.帷幕注浆管棚采用8无缝钢管,小导管采用似2无缝钢管,上下台阶距离5ITI,每次进尺为0. 7om,上台阶先环向开挖，留核心土，安装钢架，施作锚杆和挂网初喷混凝土支护后 再开挖核心土，最后上台阶安中隔壁钢架，形成封闭环.开挖断面周边预留变形量 lO

6、crll.下台阶在中隔壁的安全防护下,先挖中部预留下部核心土，连接拱墙钢架， 完成隧道底部开挖后，安装仰拱拱架，形成下部封闭环.上下环形成后，在上下环的安全防护下，完成仰拱混凝土施 工,根据围岩量测结 果，当仰拱铺设长度达3倍洞径后，开始拆除中隔壁，作复合式二次衬砌.1.4施工措施针对膏溶角砾岩的特征,在锚杆，喷射混凝土，加强支护及混 凝土防腐施工等方 面均采取了相应的技术措施，限于篇幅，在此不再介绍.2隧道围岩监控量测通过成立量J,组,专门负责对周边位移，拱顶下沉,隧底上 鼓进行监测，对地 质及支护情况进行观察，使用隧道收敛仪JS,、OA进行量测.根据对监控量测资料进 行分析，在太行山隧道膏

7、溶角砾岩段使用台阶法施工，每次扰动都有一次变形增加， 笫1阶段是圉岩无约束自山变形阶段;第?阶段初期支护开始起 作用，洞壁位移减缓; 笫?阶段从支护形成封闭结构开始,支护阻力增加使位移速度大大降低，线性趋于平 缓;笫?阶段用岩趋于 稳定,位移不再增长.围岩监控量测结果:净空最大收敛值为 115. 13ITtWI,拱顶最大下沉量为 86. 391TI1TI. ?5m?30mo西m?/3-99,1,1,1,N注:1 一拱部超前支护(大管棚或小导管)；II,上台阶拱墙钢架及支护；？一中隔壁钢架及支护;/V下台阶边墙钢架及支护;V隧底仰拱 钢架及支护;？，混凝土仰 拱;？一拆除中隔壁;vl 拱墙混凝土

8、衬 砌；1 一上台阶弧形开挖;2 上台阶核心土 开挖；卜下台阶开挖;4 一仰拱上核心土开挖图IV级膏溶角砾岩段施丄步骤示意图3施工工艺根据60in试验段成功施工，总结施工步骤和工艺流程如下收稿日期:2009-06. 23作者简介:苑新军(1963 -),男，工程师,中铁十六局集团有限公司第一工程公司, 北京101300第35卷第33期932472009 年 11 月山西建筑SHANXIAECHITECTUREVol35No. 33Nov. 2009文章编号：10096825 (2009) 33032403植筋增大截面技术在箱形拱桥加固中的应用陈忠辉摘要：以西瓜州加固改造工程为背景,通过现场动测

9、试验以及采用大型通用有限 元软件AXSYS建模，依托加固前后动力特性的对比判断，分析了植筋技术在动力振动环境下应用于桥梁结构的加 固效果，得出加固效果良好的结论.关键词:植筋技术，箱形拱桥，加固改造，动力特性中图分类号:U445. 72文献标识码:A1植筋技术的优缺点近年来，植筋在工程加固中普遍应用，植筋技术作为一种新型的加固技术，它的 优点在于:不仅具有施工方便，工作面小,工作效率高的特点，而且还具有适应性强, 适用范围广，锚固结构的整体性能良好，价格低廉等优点.且在钢筋混凝土结构上植 筋锚固已不必再进行大量的开凿挖洞，而只需在植筋部位钻孔后，利用化学锚固剂 作为钢筋与混凝土的粘合剂就能保证

10、钢筋与混凝土的良好粘结，从而减轻对原有结 构构件的损伤，也减少了加固改造工程的工程量1弓I.但是新旧混凝土粘结面的抗剪,抗拉强度很难定量的讣算出来_3. 4J,原因在于 该处结构特性不仅与植筋的数量,新旧混凝土的1）施工步骤见图1.2）总体施工工艺框图见图2.叫超前支护施工JL_1些霆j _初喷及安设锚杆I二二二上台阶挂网施工1钢架?施工及喷混凝土开挖核心土 2出渣生安装中隔壁钢架及支护进入下循环4儿点认识开挖下台阶3下台阶边墙初喷及锚杆下台阶挂网及钢架安装边墙湿喷混凝土下台阶核心土开挖4出渣安装仰拱钢架V及支护仰拱浇筑？进入下循环图2总体施丄工艺框图拆除临时中隔壁？绑扎钢筋及浇筑混凝土？仰拱

11、填充二二二二水沟，电缆槽施工二二二盖板安装强度等因素有关，而且还和粘结面施工处理质量存在密切关系.因此如何对其进行可靠性分析特别是在振动环境下给出定量的讣算方法是LI前该技术研究的当务之急.本文以古田西瓜州加固改造工程为背 景，通过现场动测试验 以及采用大型通用有限元软件AXSYS建模分析，依托加固前 后动力特性的对比判断，来分析该技术应用于桥梁结构，在动力振动环境下加固的效果.2工程背景介绍原桥桥长207. 21TI, 一共3跨每跨60m的悬链线（/10二1/& m二2. 814）空腹式钢 筋混凝土箱形拱,桥梁立面如图1所 示.箱拱为四箱式箱形结构，断面如图2所示.1）从实际效果看，采用短台

12、阶法施工，每天平均开挖进尺2. 25m,围岩变形也控 制在较小的范圉内，短台阶法施工工艺先 进行，可实行同步作业,缩短循环时间，实 现快速施L,快速封闭，因而是在膏溶角砾岩地段隧道施工较好的方法.2）膏溶角砾 岩 开挖后主要是拱部易发生坍塌，而边墙则较为稳定，因而施工时 应短进尺，弱爆 破,重点做好拱部的超前支护，以防止坍塌，确保 施工安全.3）膏溶角砾岩，岩体遇水 极易崩解软化，强度很快降低，因此必须加强施丄用水管理，及时抽排隧道内的渗水 及施工废水，严格控制施工用水，完善隧道内排水设施，避免人为造成围岩膨胀软化,防止衬砌开裂和仰拱底鼓4）从后期的监测结果 看,变形和膨胀压力对二衬有较 大影

13、响，因而在膏溶角砾岩地段，二衬应等初支变形基本稳定后施作.太行山隧道z4标段穿越膏溶角砾岩段这一特殊性岩土的施X,现场所采用的 技术措施,施工方法和施工工艺均满足施工规范要求.曲于在不同地段的工程地质 条件和水文地质条件存在差异，在今后的施工中还需要进一步地研究和总结膏溶角 砾岩这一特殊性岩土的施工技术,不断地进行施工参数优化.参考文献：1周治勇，付迎春.象山隧道特殊地质段施工方案分析J.山西建筑,2007, 33(35): 327328.OnconstructiontechnologyingypsumbrecciasectioninTaihangshantunnelYUANXin-junAbstract:Bycombiningwiththeconstructionmethodandsurveyandmeasuremeth odsingypsumbrecciasectioninTaihangshantunnelwiththemarkZ4, thepaperintroducestheconstructionstepsofgypsurnbrecciasect ioninTaihangshantunnelanditscraftprocess, andpointsoutsome considerationofthegypsumb