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地鐵隧道圍巖安全評估與控制理論

文檔作者：高浩政文檔來源：山東科技大學(xué)		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月24日
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2017年第1期(總第202期)
江西建材
交通工程
地鐵隧道圍巖安全評估與控制理論
■高浩政山東科技大學(xué),山東青島266510
摘要:隧道施工過程中存在圍巖脫落,甚至塌方危險,威施工人員的安全。3.1地質(zhì)分析
本文針對施工過程中巖失穩(wěn)破壞進(jìn)行分析評估其失穩(wěn)可能性并提擬建隧道凈距12m,隧道左線里程K17+825-K18+245,左線隧
出可行的預(yù)防治理措施。文章前面分析了隧道施工過程中圍巖失穩(wěn)風(fēng)洞長420m,右線從里程K17+85-18+241起全長416m隧道最大
的評估方法,包括層次分析法和綜合模分析法,分析了道巖層開開挖面積為160m2隧道出口處圍巖類別屬于v級,巖層厚度為13
預(yù)防施工過程中出現(xiàn)的塌方問題,對隧道的安全施工具有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞隧道圍巖安全評估控制措施
巖巖體多屬于疏松黏土,沙土以及含有中粒砂黏土等,其中黏土屬于軟
巖。隧道圍巖傾角較小,且大多是板巖,巖體穩(wěn)定性收到板巖傾角的影
響。圍巖受到巖體構(gòu)造以及巖層的產(chǎn)狀、巖性等影響,所以隧道拱頂巖
隧道施工過程中圍巖的安全問題,一直是工程界關(guān)心的問題也是體容易發(fā)生塌另外隧道墻腳處也是容易受壓破壞的區(qū)域。此地區(qū)
威脅施工人員生命安全的主要因素。文章從預(yù)防施工過程中隧道巖的抗震設(shè)防烈度是8度隧道開挖初期采用的是噴錨支護(hù)并在軟巖
失穩(wěn)入手,防止隧道發(fā)生塌方,對隧道圍巖的施工進(jìn)行了設(shè)計優(yōu)化本區(qū)域采用一定的注漿加固
隧道圍巖失穩(wěn)的風(fēng)險因素。對隧道圍巖安全穩(wěn)定性分析,依據(jù)的是當(dāng)3.2隧道開挖數(shù)值計算
的地質(zhì)情況,不同的地址采用不同的風(fēng)險分析方法,根據(jù)得到的安全等,施工過程中雙線隧道容易產(chǎn)生相互影響,如果施工方法沒有合理規(guī)
本工程隧道圍巖級別是V級,巖層開挖采用小凈距淺、大斷面
地
評估結(jié)果制定施工方案。
劃,很容易引起圍巖失穩(wěn),發(fā)生塌事故,為了避免圍巖發(fā)生大的變形,
1隧道巖安全風(fēng)險評估方法
降低沉降率本工程采用雙臂導(dǎo)坑開挖施工。此方法施工相對復(fù)雜,施
故障樹分析方法模糊綜合分析方法等。本文研究隧道圍巖安全性評性采用數(shù)值方法先模擬隧道開挖,找出可能發(fā)生失穩(wěn)的原因確保施
1.1層次分析法
工過程圍巖的穩(wěn)定性。針對以上
世紀(jì)70年
(1)計算方法的選取。針對以上例子,采取荷載結(jié)構(gòu)法進(jìn)行計算
新美國運籌學(xué)家(. Santy在20世紀(jì)70年代初期提出的層次分根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》中對荷載承擔(dān)比例的建議值進(jìn)行隧道初期
方法,最初只是針對美國國防部依據(jù)每個部門對國家貢獻(xiàn)的大小分支護(hù)安全系數(shù)的計算。(2)計算工況。采用荷載結(jié)構(gòu)法進(jìn)行計算的過
配電力的方法,在研究電力分配時提出了層次分析方法。層次分析程中,對初期支護(hù)閉合、無臨時支撐、合開挖兩導(dǎo)洞初期支護(hù)閉合拆掉
方法在分析研究事務(wù)時其特點是能夠?qū)?fù)雜決策問題進(jìn)行本質(zhì)的研臨時支撐等施工工況進(jìn)行著重分析。對中荷載分擔(dān)比例進(jìn)行計算
究,對每個影響因素進(jìn)行深入分析,將決策利用較小的結(jié)構(gòu)信息定量
(3)計算結(jié)果結(jié)合以上參數(shù),分別對初期支護(hù)臨時支撐進(jìn)行拆
化達(dá)到為目標(biāo)不明確原則多樣化以及沒有固定的結(jié)構(gòu)模式的復(fù)雜問除,對前后不封閉等工況進(jìn)行結(jié)構(gòu)的受力計算,其計算結(jié)果:第一種工
題提供便捷的決策分析方法。層次分析方法的主要步驟:(1)建立模況安全系數(shù)為2.28第二種工況安全系數(shù)為0.72第三種工況安全系
型。將復(fù)雜的決策問題層次化,建立層次模型;(2)建立判斷矩陣:(3)數(shù)為1.21,第四種工況安全系數(shù)為064,第五種工況安全系數(shù)為0.85
對每個層次涉及到的問題進(jìn)行一致性檢驗;(4)將層次進(jìn)行總體排序,第六種工況安全系數(shù)為2.22第七種工況安全票數(shù)為0.59,第八種工
并檢驗由于隧道安全施工技術(shù)在進(jìn)行評估時,存在較多影響因況安全系數(shù)為0.86,第九種工況安全系數(shù)為2.35,第十種工況安全系
素,而且這些影響因素都不容易被定量化所以為了有效評估隧道安全數(shù)為2.6
施工技術(shù)風(fēng)險,這里將風(fēng)險評估方法應(yīng)用到隧道安全施工技術(shù)分析中3.3風(fēng)險控制措施
1.2模糊綜合評價法
根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果,對隧道開挖初期圍巖安全穩(wěn)定性系數(shù)和圍巖
模糊綜合評價方法也是一種風(fēng)險評估的有效方法它是基于模糊失穩(wěn)發(fā)生風(fēng)險的可能性進(jìn)行排序,分析后在施工階段可以采用以下措
中的一種綜合方法(3。這種方法需要結(jié)合數(shù)學(xué)中的隸屬理論,施進(jìn)行施工安全控制。(1)隧道圍巖開挖以后應(yīng)該及時施加初期支護(hù)
定性的評價轉(zhuǎn)換為定量的評價方法。也就是將受到多種制約和限制的并應(yīng)根據(jù)安全支護(hù)措施進(jìn)行施工。(2)在大跨度公路隧道中,以及隧道
對象通過模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換評價,其結(jié)果比較清晰易懂系統(tǒng)性圍巖中存在軟巖的支護(hù)中,雙壁導(dǎo)坑方法施工,相對其他施工方法要
強,能夠很好的解決難以定量化的復(fù)雜問題。
安全一些,尤其是在控制路面沉降方面。但是由于雙臂導(dǎo)坑方法施工,
2隧道施工風(fēng)險源識別以及風(fēng)險分析
其工序比較復(fù)雜,每道工序之間連貫性又比較好導(dǎo)坑法開挖的深度一
隧道在施工過程中往往忽略一些安全因素,對現(xiàn)場的安全風(fēng)險源次不能太深,超過中間巖體過多將無法施工,一般控制在3倍洞徑內(nèi)
不能及時的發(fā)現(xiàn)預(yù)防。隧道施工安全控制主要是對可能發(fā)生危險的隧(3)地下土質(zhì)具有復(fù)雜性和不確定性,圍巖的結(jié)構(gòu)變化更加復(fù)雜,這就
道圍巖進(jìn)行安全風(fēng)險評估預(yù)防。以安全評估結(jié)論為依據(jù),針對問題提需要我們對巖進(jìn)行超前預(yù)測預(yù)測變量地質(zhì)的位置,一旦發(fā)現(xiàn)實際地
出具有針對性的風(fēng)險控制措施和風(fēng)險管理辦法。建立明確的風(fēng)除識質(zhì)條件與勘察資料不相符合,應(yīng)該及時修改支護(hù)參數(shù)(4)當(dāng)隧道中間
別、分析、處理之間的聯(lián)系。使主動控制隧道施工安全風(fēng)險思想得到體預(yù)留圍巖超過了15倍的隧道直徑時,在拆除初期臨時支護(hù)以后,應(yīng)該
現(xiàn)。隧道開挖施工過程中安全風(fēng)險主要存在于隧道所穿過的巖層的穩(wěn)及時施加二次襯砌。(5)如果隧道圍巖要采用爆破法施工,炮眼位置要
定性以及地下水可能帶來的影響。
合理布置,裝藥的方法也要科學(xué),減少因為爆破對圍巖造成的擾動。
本文結(jié)合實際工程的隧道施工情況,分析施工現(xiàn)場地質(zhì)情況,從分(6)小間距雙線隧道施工過程中,要錯開施工,避免在同一個斷面位置
析中我們可以發(fā)現(xiàn)所研究地區(qū)地下水比較缺乏而且施工期剛好屬于施工,避免相互影響
枯水期,所以地下水對擬建隧道的影響可以忽略。本工程在施工方法4結(jié)語
上存在一定的風(fēng)險。此外地上建筑物對本工程具有一定的影響。
基
隧道開挖過程中及其容易對圍巖造成擾動,進(jìn)而引發(fā)圍巖失穩(wěn)破
于對風(fēng)險的認(rèn)識和對這一隧道工程的
慮,將過斷層破碎圍巖作壞加上圍巖開挖破壞了自然平衡狀態(tài),形成不均勻力,都是導(dǎo)致圍巖
為這一工程的重大風(fēng)險源。
失穩(wěn)的重要因素。為了防止施工過程中發(fā)生圍巖失穩(wěn)破壞,本文將安
3工程案例
全風(fēng)險與安全系數(shù)結(jié)合,對隧道初期圍巖進(jìn)行封閉支(下轉(zhuǎn)第152頁
145
萬方數(shù)據(jù)
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量問題,相關(guān)技術(shù)人員要幫助管理人員找出合理的應(yīng)對方案,便于及時
發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題并予以解決。
濟201103
[2]李萍,王雪強,論市政道路施工質(zhì)量問題及協(xié)調(diào)規(guī)劃管理方法[J]
4
結(jié)語
中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2011(02)
綜上所述,隨著我國城市化進(jìn)程腳步的加快推動了市政道路橋梁[3]麗道路橋梁工程施工管理有效措施小議[黑龍江交通科
的建設(shè)發(fā)展,對城市的發(fā)展有重要意義。市政道路橋梁工程施工的管
理
作涉及到成本管理、安全管理、進(jìn)度管理及質(zhì)量管理等多個方面。4金國平市政道路橋梁工程的施小中國新技術(shù)新產(chǎn)品
市政道路橋梁施工時,要加大工程施工的管理力度,提高管理人員的管
2014(4)
理意識采用科學(xué)有效地管理模式,妥善處理施工中出現(xiàn)的問題,保障[5]杜峰淺談市政道路橋梁工程施工管理[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014
市政道路橋梁施工能順利完工。
(1).
參考文獻(xiàn)
作者簡介:吳鵬亮(1989年生),男,大學(xué)本科,助理工程師
[1]樊新慶淺談市政道路橋梁工程施工及質(zhì)量控制[J],中國城市經(jīng)
t"+"""
(上接第145頁)護(hù)。采用本文提供的方法進(jìn)行支護(hù)施工以后,從專家[2]曹文貴,翟友成,王江營,等山嶺隧道塌方風(fēng)險的集對分析方法
評估結(jié)果來分析能夠很大程度減少圍巖失穩(wěn)的可能性并能及時的預(yù)]中國公路學(xué)報,2012(02):90-99
測和預(yù)警,從而減少安全事故的發(fā)生。
[3]張勝,陳修和,汪波,等明堂山隧道塌方風(fēng)險評估及控制措施建議
[J]地下空間與工程學(xué)報,2012(51):1567-1570
參考文獻(xiàn)
1]周宗青,李術(shù)才,李利平,等淺埋隧道塌方地質(zhì)災(zāi)害成因及風(fēng)險控
作者簡介:高浩政(1990年生),男,漢,山東省濰坊市人,碩士研究
制陰[]巖土力學(xué),2013(05):1375-1382
生,專業(yè)安全科學(xué)與工程,研究方向:災(zāi)害預(yù)測與防治
+++++++++++++++++++++++
(上第146頁)防工作,是目前相關(guān)部門需要關(guān)注的重要問題。通過技術(shù)產(chǎn)品21405)39-40.
對市政道路橋梁施工的質(zhì)量通病進(jìn)行分析,并提出了相應(yīng)的解決對策[2]劉堯明市政路橋梁施工質(zhì)量通病預(yù)防處理門窗,2015
從而為預(yù)防市政道路橋梁施工質(zhì)量通病問題提供了有利條件。
(01):152,154
[3]陳衛(wèi)東,司嚴(yán)俊,何戰(zhàn)偉市政道路橋梁工程施工質(zhì)量問題分析與預(yù)
參考文獻(xiàn)
防[J四川水泥,2015(04):177
[1]張愛民,黃明星市政道路橋梁施工質(zhì)量通病預(yù)防處理[J]中國新
++++…+“+“++++++
(上樓第147頁)浮現(xiàn)象就需要適當(dāng)?shù)奶嵘嘧⒐堋．?dāng)埋設(shè)的鋼筋籠比似施工的時候可以參照本文的研究結(jié)果。
較深時,上層混凝土長時間的澆筑使得混凝土和鋼筋籠進(jìn)入初凝狀態(tài)
進(jìn)而產(chǎn)生握裹力。所溢出的混凝土使得鋼筋籠出現(xiàn)上浮現(xiàn)象,這時應(yīng)參考文獻(xiàn)
施工要求范圍內(nèi)以后才能夠進(jìn)行后續(xù)的施工,這樣就能夠有效的避免載性狀及單樁沉降分析巖石力學(xué)徑超長鉆孔灌注樁承
當(dāng)
馬上停止混凝土的注,在充分確?；炷撩鏄?biāo)高以及導(dǎo)管理深在[1]張瑞坤,石名磊,富健,王晉黏性土中
程學(xué)報,2013(S2):4190
出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。在鋼筋籠沒有埋牢以前,每完成一斗混凝土的澆筑就4198.
應(yīng)當(dāng)對埋深進(jìn)行檢查。
[2]王中文,劉志峰,羅永傳港珠澳大橋大直徑鉆孔灌注樁自平衡法實
4結(jié)論
驗研究[]巖土工程學(xué)報,2013(S2):1216-1219
在橋梁樁基施工過程中應(yīng)當(dāng)在做好事前預(yù)防的基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的
事中控制同時要采取有效的事后處理方法,本文主要研究和分析了
作者簡介:何汶含(1989年2月生),男,在讀研究生,主要研究巖
基施工過程質(zhì)量控制過程中的關(guān)鍵影響因素以及方法,在進(jìn)行后續(xù)類土工程
(上接第148頁
與管理,2014(20:150-152.
3]梁蘊飛高速公路橋梁的日常養(yǎng)護(hù)[J]交通世界(運輸車輛),[5]在云財,邢志強.加強公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理應(yīng)采取的措施[J]科技視
2015(08):20-21
界,2012(33):98.105
[4]邵衛(wèi)東,胡清國公路橋梁養(yǎng)護(hù)與維修加固技術(shù)研究[J]交通建設(shè)
+++++++++
(上接第149頁
報
2012(5):35-39
[7]許繼琪雙幅棚洞防護(hù)路基高邊坡施工技術(shù)[J鐵道建筑技術(shù),[9]羅章波小平地隧道進(jìn)口危巖落石分析及整治設(shè)計[J]隧道建設(shè),
2016(3):108-110
2013(9):768-773
[8]陳世剛鐵路隧道進(jìn)出口段落石沖擊力計算分析[J]鐵道工程學(xué)
++…+…+++++++…+++++++++-++++++++-++++-++
(上接第150頁)證路橋工程在規(guī)定的工期時間內(nèi)保質(zhì)保量的完成。
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[2]張宗慧淺析路橋工程中混凝土鋼筋銹蝕檢測技術(shù)[J],建筑工程
152
萬方數(shù)據(jù)

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