白山隧道塌方处治技术及其监测结果分析.pdfVIP

现代隧道技术 MODERN_rUN 白山隧道塌方处治技术及其监测结果分析 NEU．1NG TECHNOLOGY 文章编号：1009—6582(2014)02—0157—10 白山隧道塌方处治技术及其监测结果分析 饶军应1傅鹤林1黎明2刘运思-尹泉·张海明3 (1中南大学土木工程学院，长沙410075；2韶赣高速公路管理中心，韶关512023； 3湘潭大学土木工程与力学学院．湘潭411105) 摘 要白山左线隧道施工中，针对塌方发展过程和塌方机理，实施了一套基于“地表排水、围岩注浆、衬砌增 强、基底防降”的塌方综合治理方案。文章分析了方案实施后的地表沉降、拱顶下沉、拱腰和边墙水平收敛的位移变 化规律，以及初期支护背后水压力、初期支护与围岩的接触应力、锚杆轴力、型钢拱架应力及二次衬砌混凝土应力的 发展趋势。结果表明：在软弱同岩地段，拱墙二次衬砌的施作显著改善了初期支护与同岩的接触应力．有效地减小了 地表沉降及隧洞周边位移：同时，拱墙二次衬砌能有效地分担锚杆和型钢拱架的的部分荷载．改善仰拱二次衬砌的 受力状况；塌方综合治理方案效果较好，保障了该隧道剩余塌方段的安全施工。 关键词隧道塌方处治方案监控量测 中图分类号：U458．3 文献标识码：A 双向六车道分离式隧道，设计车速为100km／h。隧道 l 引 言 主洞净宽14．50 in，紧急停车带净宽17．00m。隧道左 隧道塌方是隧道施工过程中的高发事故．约占 洞长1713 687 隧道各类重大地质灾害出现机率的90％以上【11，它不程处于Ⅳ、V级围岩区：右洞长1 re(K5+250一 仅严重影响工程进度。更会造成重大人员伤亡或财 K6+937)。 产损失。为此，国内外学者对隧道塌方进行了系统研 白山隧道左线纵断面地质情况如图l所示。隧 究12--6]，也取得了系列研究成果I-“】。这些成果可归纳址区褶曲发育，主要为向斜、背斜，产状较缓。在K5+ 为五方面：探明隧道塌方产生的力学机理、提高地质 勘察准确性、优化隧道断面设计、优选合理施工方 断层，而F5、F6断层分别通过隧道东南侧的山塘。 法、建立事故预警系统。 山塘高程为140～150m，隧道底板高程为107— 120 然而．隧道塌方研究的最终目的是落实到对实 m，其高差约30m，承受的水压力较大，开挖时 际塌方工程的治理．检验处理效果的最好方法是实 易发生透水事故。 时监控量测．但研究成果却极为有限。为此，本文依 隧址区岩溶、断裂构造和构造裂隙均较为发育， 岩溶水及裂隙水为该工程地下水主要类型；基岩风 托自山隧道左线ZK6+073～ZK6+156区段塌方治 理工程，辅以应力和位移监测，对隧道综合塌方处治 化裂隙水埋深4．96～40m．呈分布不均匀状，地下 技术进行了全面而深入的研究。 水易沿构造裂隙或通过断裂带作深部径流，产生突 水、突泥等现象。 2