铁路隧道
主要灾害是挤压岩层现象。挤压岩层现象在径向和掌子面处都很明显,开挖洞室呈现出收敛趋势。在强烈的限制变形情况下,挤压岩层将导致极高的岩层压力。隧道施工经验表明:当岩石变形量增大时,岩层压力降低。因此,赛德润施工段挤压岩层带的开挖基于以下原则:
- 断面按圆形开挖,预留变形最高达70 厘米;
- 围岩支护应能承受较大的初期变形。
对于初始围岩支护,只能采用塑性破坏模式的高可变形材料,例如钢拱架(带专用滑动接头)和岩锚。
- 在变形接近结束时使用脆性破坏模式的支护材料,例如喷射混凝土。在这一阶段 (阻止阶段),支护力将调整至一个必要的水平以达到一种稳定平衡。
图4-5 施工过程
要找到一种能实现及时闭合的施工步骤。只有全断面开挖能使环闭合时间最短。环闭合过程如下:
- 圆形断面的全断面开挖(80m2 ~135 m2),每步1.3 米;
- 每次掘进后设置钢拱架(2 ×TH44,距离为33cm、50cm、66cm 和100cm); - 每一循环后打设12 米长的自进式径向锚杆;
- 每掘进6 米打设18 米长自进式隧道工作面锚杆;
- 当滑动接头被完全压缩,为了很好地埋置并确保全部承载能力,对整个钢拱架全部喷射混凝土。
图4-6 地层支护原理图
合同于2002 年4 月签订。2004 年5 月中旬,向北掘进抵达挤压岩层过渡区。2004 年12 月,探测钻孔发现具有潜在高度挤压现象的岩体。自此,开挖了1.1 公里长的挤压岩层带。发现其径向变形平均值为20~30 厘米,最大为75 厘米。2007 年10 月完成贯通,比