浅埋隧道开挖引起的土体水平位移分析_夏元友

基坑深层水平位移监测方案

基坑深层水平位移监测方案 1概述 深层水平位移主要用于大地运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。 2 仪器设备 测斜仪（一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式，目前使用最多的是伺服加速度式。国内有航天部33 所生产的CX 系列，国外有美国SINCO 公司的数字测斜仪，瑞士的PRIVEC 等） 内壁有导槽的测斜管（测斜管道由以下几部分组成：测斜管、连接管、管座、管盖。测斜管是用聚氯乙烯、ABS 塑料、铝合金等材料制成，管内有互成90 度四个导向槽，国产塑料测斜管尺寸多为：内径Φ58mm，径Φ70mm、长度分2m，3m，4m 三种。塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成，还可用软的万能接头相连。连接管的尺寸为内径Φ70mm，外径Φ82mm，长度分300，400mm两种。在管壁的两端铣制有滑动槽各4 条或仅一端铣制滑动槽4 条，各槽相隔90 度。管座位于测斜管底端，与管外径匹配，防止泥砂从管底端进入管内的一个安全护盖。管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管内影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成，其外形尺寸同管座。） 3监测仪器工作原理

测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。通常在坝内埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽内,逐段(一般50cm 一个测点) 量测变形后管子的轴线与垂直线之间的夹角θi ,并按测点的分段 长度,分别求出不同高程处的水平位移增量Δdi ,即Δdi = Lsinθi (1)由测斜管底部测点开始逐段累加,可得任一高程处的实际位移,即bi = ΣΔdi (2)而管口累积水平位移为:B = ΣΔdi (3)式中Δdi 为量测段内的水平位移增量;L 为量测点的分段长度, 一般常取015m ;θi 为量测段内管轴线与铅垂线的夹角;bi 为自固定点的管底端以上i点处水平位移;B 为管口在该次观测时的水平位移;n 为测斜孔分段数目,n = H/ 015 ,H 为孔深。测斜仪的工作原理见图 4设备安装和布置

隧道开挖施工方法及施工要点讲解

隧道开挖施工方法及施工要点讲解 1、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。 适用条件： (1)I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。 (2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。隧道机械化施工，有三条主要作业线，见表 施工特点: (1)开挖断面与作业空间大、干扰小； (2)有条件充分使用机械，减少人力； (3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件； (4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。 施工工序流程图：隧道全断面开挖施工工序流程见图1－1

施工要点： (1)配备钻爆台车或多功能台架及高效率装运机械设备，由于开挖断面大，围岩相对稳定性降低，且每循环相对工作量较大，要求具有较强的开挖、出碴和相应的支护能力。 各工序使用的机械设备务求配套。以缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。 (2)利用深孔爆破增加循环进尺，控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果，减少超欠挖。 (3)及时施做初期支护，摸清开挖面前方地质情况，及时准备好应急措施，围岩条件变化时及时调整施工方法，以确保施工安全。 (4)有条件时采用导洞超前的开挖方法，合理组织施工保证隧道施工安全。 (5)二次衬砌及时施作，Ⅰ～Ⅱ级围岩二次衬砌距掌子面距离≤200m，Ⅲ级围岩≤80m。 (6)在软弱破碎围岩中使用全断面开挖时，应加强辅助施工方法设计与检查，加强动态量测与监控。 施工图片：

沉管隧道施工技术

沉管隧道施工技术 目录 第一节沉管隧道概述 第二节沉管隧道设计 第三节沉管隧道施工 第四节沉管隧道应用 第五节沉管隧道工程量清单 第一节沉管隧道概述 随着内河及远洋航运事业的发展，在江河下游、海湾（峡）通行轮船的吨位和密度越来越大，要求桥下通行的净空越来越高，跨度越来越大，使修建桥梁的造价及难度大增。因此，人们寻求另一种跨江河及海湾的新方式，即水下隧道的方式来实现。目前主要有如下几种方式： 盾构法 矿山法 围堰明挖法 悬浮法 沉管法 1.1 沉管法的概念 通过预制管段、浮运沉放修建水底隧道的一种施工方法。其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两端用临时封墙密封后滑移下水（或在坞内放水），使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。定位后，向管段内加载，使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。管段逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。最后拆除封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。在其顶部和外侧用块石覆盖。 沉管隧道的主要分项工程包括：干坞施工、管节制作、基槽浚挖、管节防水、管节沉放、基础处理、回填覆盖、管内工程等施工工序。其中干坞施工、管段制作、基槽浚挖、管段的沉放、管段基础处理是沉管隧

道施工的关键工序。 沉管管段结构示意图 1.2 沉管隧道的适用条件 沉管隧道在施工时，将受气象、水文条件的制约，一定程度上影响航运。 选择沉管隧道要考虑以下原则： （1）与城市总体规划要求的两岸交通疏解方案相协调。要保证隧道与两岸所需衔接的道路具有良好的连接。 （2）具有较为合适的河（海）航道、水文及河（海）床条件。沉管隧道多在江河的下游修建，因下游河床较平坦，水流缓。水流急或不稳定，河床有深沟、陡壁，都会给管节的沉放与对接造成困难。 （3）施工条件满足要求。如航道能否有足够的水深和宽度实施浮运、转向和储放；隧址附近有无合适的干坞修建地带等。 1.3 沉管隧道的技术发展 1、沉管法隧道组成 一般由敞开段、暗埋段、岸边竖井与沉埋段等组成。 沉埋段两端通常设置竖井作为起讫点，竖井起到通风、供电、排水和监控等作用。根据两岸地形与地质条件，也可将沉埋段与暗埋段直接相接而不设竖井。

隧道开挖方法选择(附图)

隧道开挖方法的选择 初次接触隧道工程，感触颇深，在从事隧道试验检测工作的同时，我更多的时间是向优秀的工程师们学习具体的现场施工经验，在学校读书的时候老师也是大概的讲解了一下，而更多的东西还要靠自己去领悟，去学习。自己总结了隧道工程的一些开挖方法，加上具体的现场施工逐渐的了解了隧道的施工工序及技术要求。 在当前的施工实践中，从施工造价及施工速度考虑，施工方法的选择顺序为：全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法（CD法)→交叉中壁法（CRD法）→双侧壁导坑法；从施工安全角度考虑，其选择顺序应反过来。如何正确选择，应根据实际情况综合考虑，但必须符合安全、快速、质量和环保的要求，达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。 1、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。 适用条件： (1)I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。

(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。隧道机械化施工，有三条主要作业线，见表 全断面法施工特点 (1)开挖断面与作业空间大、干扰小；

(2)有条件充分使用机械，减少人力； (3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件； (4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。

2、台阶法施工 台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进

2、台阶法施工 台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进 的施工方法；按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计，又有三台阶临时仰拱法，甚至多台阶法。至于施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定： ⑴初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短； ⑵上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。 在软弱围岩中应以前一条为主，兼顾后者，确保施工安全。在围岩条件较好时，主要是考虑如何更好的发挥机械效率，保证施工的经济性，故只要考虑后一条件。 台阶开挖法的优缺点：台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速度。但上、下部作业有干扰；台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全，但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。 台阶开挖时应注意以下几点： (1)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合为—个工作面进行同步掘进；长台阶基本上拉开，

围岩内部位移量测

围岩内部位移量测 隧道围岩内部位移量测是通过钻孔位移计量测孔壁岩体不同深度的轴向位移。它不同于隧道围岩收敛观测，后者仅能测到洞室净空收敛变形，前者则能测到洞室围岩内不同深度上轴向变形。因此根据这些观测资料，可分析判断洞室围岩位移的变化范围和松弛范围，预测预报围岩稳定性，为修改锚杆支护参数提供重要依据。因此，隧道围岩内部位移量测的主要口的是为了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围，优化锚杆参数，指导施工。 实践证明，当隧道开挖后，岩体固有结构被破坏，块体间阻力削弱而变形松弛，坑道围岩应力重分布，坑道周边径向应力被释放，围岩内通常形成塑性区，一方面使应力不断地向围岩深部转移，另一方面又不断地向隧道方向变形并逐渐解除塑性区的应力。这种向隧道方向的变形，一般在开挖后24h内发展较快，而围岩开挖初始阶段的变形动态数据又在全部变形过程中占十分重要的地位，因此要求测点应尽快安装，并在下一循环开挖前获得初读数。 围岩内部变形量测的设备，主要是使用位移计。 当在钻孔内布置多个测点时，就能分别测出沿钻孔不同深度岩层的位移值。测点1的深度愈大，本身受开挖的影响愈小，所测出的位移值愈接近绝对值。 围岩内位移的量测多在软弱、破碎或具有较大地质结构面的围岩内进行。这类围岩本身力学性质复杂，受力变形规律不易预测，支护比较困难。进行围岩内位移量测，可以比周边位移量测获取更多的地层信息，特别是有关围岩内的信息，对分析围岩的位移规律，并据此调整支护参数，或设计新的支护结构大有助益。 实用中，一般根据量测结果，先绘出位移-深度关系曲线和位移-时间关系曲线。 如果在两相邻测点间位移突然变化，则表明在此两点间很可能有不连续位移发生，即松弛围岩的界面在此两点之间，调整支参数时，如有可能则应使锚杆长度超出此两点。如果相邻测点间位移变化比较均匀，且最深测点仍有较大变形，则表明围岩受到扰动范围较大，仅靠调整锚杆长度一般难以解决支护问题；这时应采取综合治理措施，采用特殊的钢支撑加锚喷（挂网）等方案进行初期支护，并在必要时加大二次衬砌的强度与刚度。通过位移一时间曲线，如果掌握了围岩内部随时间变形的规律，则可更好地用于指导施工，如确定复喷的时 间和二次衬砌的施工时间。

深层水平位移观测检测报告

深层水平位移观测 检测报告
xx-20xx-00xx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 公司 二〇一三年 x 月

声明
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试验室名称：
委托/施工单位 工程名称
工程部位/用途 样品描述
主要仪器设备及编号
序号
深度 （m）
第 次位 移值
（mm）
深层水平位移试验检测报告
水平位移数据汇总表
第 次位 第 次位 第 次位
移值
移值
移值
（mm） （mm） （mm）
第 次位 移值
（mm）
第 次位 移值
（mm）
委托编号 样品编号 试验依据 判定依据
报告编号
位移－深度 —时间曲线
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检测结论：
备 注：
试验：
审核：
签发：
日期：
年
月
日 （专用章）

目录
第 1 章 工程概况 ........................................................................................................................1 第 2 章 检测目的 ........................................................................................................................1 第 3 章 检测依据 ........................................................................................................................1 第 4 章 检测设备 ........................................................................................................................2
4.1 主要仪器设备 ...................................................................................................................... 2 4.2 主要仪器设备 ...................................................................................................................... 2 第 5 章 检测等级 ........................................................................................................................2 第 6 章 仪器工作原理及方法 ....................................................................................................3 6.1 仪器工作原理 ...................................................................................................................... 3 6.2 仪器使用方法 ...................................................................................................................... 4 第 7 章 检测数据处理 ................................................................................................................5 第 8 章 检测结论及建议 ..........................................................................................................11
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隧道中隔壁法开挖方案

中交第一公路工程局有限公司 建兴高速公路 隧道洞身开挖施工方案 编制： 复核： 审核： 中交一公局海威工程建设有限公司 建兴高速公路项目经理部 2012年11月1日

分部分项施工技术方案审批单 HWGS-JL-07-01 编号：

一．工程概况 1.工程简介 灰窑子隧道位于建昌县灰窑子村附近，呈北东向展布，为两条分离式单行曲线隧道，左线长1000米，右线长1005米，属长隧道，具体桩号位于ZK3+020～K4+020（左线）、K2+985～K3+990段（右线）。 本隧道左、右线两端洞口纵断面均位于凸型竖曲线上，中间段均位于直线段上；左线洞身直坡段纵坡-2.05%,．右线洞身直坡段纵坡为-2.06%。隧道最大埋深约112m。 2.气象水文及区域地质构造 项目区属半干旱大陆性气候带，夏季炎热，冬季寒冷，风沙干旱，雨量很少。多年平均降水量450～591mm，约有70%集中在六月至八月，多年平均蒸发量1512.4～929.3mm。年平均气温8.3～9.2℃，极端最高气温40.8～43.3℃，极端最低气温-27.5～29.5℃，最冷月为1月，最冷月平均气温-9.8℃，年平均风速2.2-2.6m/s，无霜期140天左右，标准冻深为1.2m。经地表调绘及钻探，隧道区未发现

地下水。 区域地层：隧道区地层岩性主要为第四系全新统冲洪枳碎石、块石，白垩系义县组凝灰岩，火山角砾岩及安山岩。 区域构造：设计带处于阴山纬向构造体系中、东段与大兴安岭太行山新华夏构造体系东缘的交接部位，地质构造十分复杂，按构造体系可分为东西向构造、北东向构造、北北东向构造、南北向构造。受构造影响，区内断裂较为发育，以东西向和北东向断裂为主。据区域断裂位置可知，设计带中断层F28从隧道区K3+500～K4+000右侧沟谷中通过。其性质不明，走向北55～75度东，断层西侧为白垩系义县组地层，东侧为蓟县系雾迷山组地层。 3.施工平面布置图 灰窑子隧道进口平面布置图

隧道开挖方法总结

隧道开挖方法总结 1、全断面法 全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。全断面开挖法施工操作比较简单，主要工序使用移动式钻孔台车或多功能台架，全断面一次钻孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车退后至安全地点再起爆，一次爆破成型，出碴后对整个开挖轮廓进行初喷，钻孔台车或多功能台架再推移到开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时，利用支护台架全断面施作剩余初期支护工作。 由于全断面法一次开挖成形，开挖跨度较大，高度较高，隧道周边围岩出现更大范嗣的塑性化和更大的变形，隧道拱脚和墙脚处的应力集中更严重，隧道拱顶更不稳定。对于硬岩隧道，由于其自身强度一般比较高，所以围岩自身强度并小是影响隧道稳定与安全的决定因素。但对于软岩隧道，由于其自身强度一般偏低，往往成为影响隧道稳定与安全的控制因素。对于按照《铁路隧道围岩分级削定标准》判定的围岩等级，在确定隧道开挖力方法时成允分考虑围岩自身强度。硬岩隧道可通过采取超前铺杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施进超前预加固，从而提高围岩的整体性，而对于软岩隧道，各种超前预加固措施对围岩自身强度提高幅度有限。 综合上述各种因素考虑，结合以往类似工程施工经验，对于高速铁路大断面隧道，全断面法主要适用于非浅埋I～Ⅲ级硬岩地层和IV～Vl级软柑地层。当隧道处于非浅埋Ⅳ级硬岩地层时，在采取超前锚杆、超前小管棚、超丽预注浆等辅助施工措施加固后，也可采用全断面法施工，但应根据具体围岩情况适当缩短开挖进尺。浅埋段、偏压段和洞口段不适宜采用全断面开挖全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套施工机械，提高施工速度，且工序少，便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了爆破震动次数。但由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大，每次深孔爆破引起的震动较大，因此要求进行精心的钻爆设计，并严格控制爆破作业。 2、台阶法

深层土体水平位移监测在地质灾害治理中的应用

深层土体水平位移监测在地质灾害治理中的应用[摘要]以某地灾治理施工项目监测为例，论述了该工程的深层土体水平位移 动态变化，介绍了监测程序、监测频率和监测预警值的确定。在边坡治理过程中的通过对监测点的数据分析，判断边坡稳定现状和滑坡的可能性，及时反馈给业主及监理单位重视，施工单位及时处理、应用方法得当，保证了边坡治理的安全。 [关键字]深层土体水平位移监测频率监测报警值 1 工程概况 永安市某中学滑坡治理工程是市里地灾治理重点工程，滑坡所在斜坡体为土质类型，破坏后果很严重，边坡高度大，根据《建筑边坡工程技术规范》要求，施工过程和工程竣工后须进行监测测量精度为三级。通过对滑坡治理工程进行监测，获得变形量，及时掌握滑坡治理工程变形情况，确保滑坡治理工程及周边建筑的安全。 2 监测方案 根据本工程的具体情况，依据有关规范规定和边坡设计方案对施工监测工作的要求，监测内容如下： 边坡外侧的土体侧向位移（土体测斜），7个测点（CX1～CX7），整个监测过程将自土体开挖施工开始，到挡墙和抗滑桩施工结束，监测过程持续至边坡加固工程完成后六个月内或当年雨季结束后三个月监测数据基本稳定即可结束。为止。测点具体布置位置详见下图1。 监测频率的确定：测点埋设稳定后即开始监测，一般来说：土方开挖期间、暴雨期和雨后数天内1次/天，正常观测1次/7天，竣工后观测1次/30天，六个月后观测1次/60天根据边坡的进展，在较危险的断面适当增加观测次数。 开挖期间如果变化速率较大时应按2次/天监测。如出现险情，则跟踪监测。边坡开挖稳定后，可适当减少监测频度。 实际测量频率根据前两次测量情况而定。当观测值相对稳定时，可适当降低观测频率；当达到报警指标或观测值变化速率加快时，应加密观测。 监测标准：边坡监测稳定性评价主要根据以下几点进行综合判断： （1）边坡开挖支护过程中，连续每天（累计3天）变形速度大于3mm/d；或累计达到30mm； （2）边坡开挖停止后位移、沉降速率呈收敛趋势；

隧道开挖后的位移动态与隧道变形控制措施

4. 隧道开挖后的位移动态与隧道变形控制措施 4.1 隧道开挖后的位移动态 隧道开挖后可能引起的位移或变形主要包括：拱顶下沉、隧道两侧拱腰向隧道方向的水平位移、地表沉降与开裂、支护开裂、土体塌落和钢拱架变形等等。 隧道开挖引起围岩的变形破坏通常是从洞室周边开始的，而后逐步向围岩内部发展。围岩变形破坏的形式和特点，除与岩体内的初始应力状态、开挖断面形态以及开挖工法有关外，主要取决于围岩的岩性与结构。坚硬块状围岩的变形破坏形式主要有岩爆、脆性开裂及块体滑移；层状岩体的变形破坏形式主要有沿层面张裂、折断塌落、弯曲内鼓等；碎裂岩体的变形破坏形式常表现为崩塌和滑动；松软岩体与土质隧道的变形破坏形式以拱形冒落为主。 隧道开挖引起的地层位移动态主要可以分为以下几个阶段： 1）隧道开挖阶段 隧道开挖破坏了地层的原始应力平衡状态，隧道周边的地层应力将会由水平方向与竖直方向的主应力，转化为隧道径向与法向的主应力，大小主应力方向将会发生变化，同时还将伴随着地层剪切应力的出现。 隧道开挖后，周边地层将会临时处于无支护的临空状态，隧道周边地层将出现向隧道方向位移的趋势（拱顶下沉与周边收敛变形），如果在隧道开挖断面范围内存在地质破碎带或地层断面，甚至可能引起地层的坍塌。但由于此阶段时间相对较短，相应的地层位移可能并不明显，尤其是在地层条件较好的情况下。 2）施加初期支护阶段 隧道开挖后，应在尽可能短的时间内施加初期支护，并尽早施作仰拱，将初期支护封闭成环，达到“强支护”的目的。目前的暗挖隧道都采用新奥法施工理念，新奥法的核心思想就是要充分利用围岩的自承能力，围岩压力主要由钢拱架、钢筋网与喷射混凝土组成的初期支护承担，围岩压力与初期支护反力之间的相互作用将会使它们达到变形协调、共同受力的目的，并最终趋于稳定。 ①对于浅埋隧道，一般认为隧道上方地层无法形成自然塌落拱，同时拱腰侧土压力相对较小，隧道开挖并施加初期支护后的地层位移主要集中在拱肩与拱顶部位，地层位移将从隧道上方开始，逐步向地表延伸。相应的地层位移主要集中在拱顶下沉、地表沉降与开裂、以及土体塌落等方面。就一般的土质隧道而言，

隧道施工方法及工艺流程

隧道开挖施工方法 一、全断面施工 Ⅱ级围岩整体性较好，采用全断面光面爆破开挖（开挖顺序见II围岩开挖示意图），锚喷初期支护，采用凿岩机钻孔，Ⅱ级围岩开挖进尺3.5m。出渣采用装载机或挖掘装载机装渣，采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。 Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图 二、台阶法施工 Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上下两部分（见III级围岩开挖示意图）。上台阶长度30m，下台阶长度为10m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，拱部及边墙采用光面爆破。上台阶断面采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；下台阶断面采用 凿岩机钻孔，Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。

采用装载机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。 台阶法施工工艺流程图 三、台阶法施工 Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上中下三部分（见Ⅳ级围岩开挖示意图）。上台阶长度5m，中台阶长度6m，下台阶长度为6m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动， 拱部及边墙采用光面爆破。上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；Ⅳ级围岩开挖进尺2.1m。 采用挖掘机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。

三台阶开挖法施工工艺流程图 三、大拱脚台阶法施工 V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工，尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式挖掘机装碴，自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破，YT28风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，每循环进尺0.8m。

隧道稳定性位移判别准则_朱永全

第22卷,第6期 中国铁道科学Vol .22N o .6　 2001年12月 CHINA RAILWAY SCIENCE December ,2001　 文章编号:1001-4632(2001)06-0080-04 隧道稳定性位移判别准则 朱　永　全 (石家庄铁道学院地下工程系,河北石家庄　050043) 摘　要:本文明确了隧道稳定性及其位移极限状态的概念,提出了隧道稳定性可通过隧道位移来体现和判别。以隧道位移为判据的隧道稳定性分析的关键和难点是围岩及支护结构的位移极限值的确定。根据隧道的变形动态信息反推围岩参数和支护结构实际所受荷载为输入参数,进行隧道极限位移的计算模拟,辅以室内模拟试验验证和现场资料调查整理的综合手段来确定,更能反映隧道的现场实际。本文还介绍了实测位移的时间序列组合模型分析、位移随机反分析、位移随机插值的方法。以隧道周边位移为依据,建立隧道稳定性判别准则以及设计体系。它可以直观地与现场量测联系起来,建立反馈系统实施控制,真正体现隧道施工中的反馈信息、指导施工、修正设计的动态设计特点。 关键词:隧道稳定性;极限状态;位移判别 中图分类号:U451.2 文献标识码:A 　收稿日期:2001-05-10 　作者简介:朱永全(1960—),男,安徽枞阳人,教授,博士　基金项目:铁道部工程建设科研项目(94-11) 1　隧道稳定性的概念 隧道应指围岩与支护结构的综合体。将人工支护结构与其周围一定范围内的地层(围岩)看作“支护系统”。为能安全适用、经济合理、确保质量、快速施工,必须对上述支护系统“稳定性”作出评价,以便能及时或提前作出合理的设计施工措施。 所谓“隧道稳定”一般是指坑道周边变形速率呈梯减趋势并逐渐趋近于零,其最终位移不侵入限界,支护结构不出现影响正常使用的裂缝和破损,更不能发生大范围的坍塌。而隧道稳定性是指支护系统稳定的程度。对照《工程结构可靠度设计统一标准》,把稳定性作为地下结构的基本功能要求,它既包括系统的安全性,又包括系统的耐久性和良好的正常工作性。系统或其一部分超过某一特定状态就不能满足规定的某一功能要求,此状态应为该功能的极限状态。 2　隧道稳定性可用周边位移来判别 岩石力学基本上沿用材料力学的思路,即以应 力和强度为中心并以两者关系评定岩石所处的状态。隧道工程中的支护结构设计也是如此,都是在假定围岩原始地应力或支护结构承受坍落体重量荷载的大小和分布的前提下,以支护结构应力和强度关系评定支护结构状态。大量实践证明,这种可称为应力体系的理论在应用中往往因为岩体过于复杂而遇到很大困难。 结构位移的发生和发展是该结构力学行为动态的综合反映。隧道是隐蔽工程,只能看到支护结构的内表面,从近距离处才能看到隧道内表面的细裂缝,难以观察到破坏的全貌。而内表面位移则可通过专门测量仪器测得。不管隧道的作用机理如何复杂,其经受各种作用后的反应可以用周边位移体现出来。通过周边位移观测以了解隧道的力学动态是比较直观也易于实施的办法,隧道的稳定性也应该从周边位移变化和发展得到体现。 用位移判别隧道的稳定性,就是从隧道出现的各种极限状态入手,找出在某种极限状态下各控制点的位移,即所谓极限位移,作为稳定性判据。以锚喷初期支护为主要技术背景的“新奥法”的推行,提供了在隧道开挖和支护过程中,及时对围岩及支护结构变形进行监测,并通过这种监测对围岩稳定性作出判断的可能性。

深层水平位移监测方案

珑湖湾二期边坡坡体深层水平位移监测技术要求 1概述 深层水平位移主要用于大地运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。 2 仪器设备 测斜仪（一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式，目前使用最多的是伺服加速度式。国内有航天部33 所生产的CX 系列，国外有美国SINCO 公司的数字测斜仪，瑞士的PRIVEC 等） 内壁有导槽的测斜管（测斜管道由以下几部分组成：测斜管、连接管、管座、管盖。测斜管是用聚氯乙烯、ABS 塑料、铝合金等材料制成，管内有互成90 度四个导向槽，国产塑料测斜管尺寸多为：内径Φ58mm，径Φ70mm、长度分2m，3m，4m 三种。塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成，还可用软的万能接头相连。连接管的尺寸为内径Φ70mm，外径Φ82mm，长度分300，400mm两种。在管壁的两端铣制有滑动槽各4 条或仅一端铣制滑动槽4 条，各槽相隔90 度。管座位于测斜管底端，与管外径匹配，防止泥砂从管底端进入管内的一个安全护盖。管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管内影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成，其外形尺寸同管座。） 3监测仪器工作原理 测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。通常在坝内埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽内,逐段(一般50cm 一个测点) 量测变形后管子的轴线与

隧道开挖CD法施工方案

目录 一.工程概况 (1) 二.施工方案 (1) 1．施工参数 (1) 2．施工方法 (2) 3．施工注意事项 (7) 三.人员机械组织 (8) 1.机械设备 (8) 2.劳动力组织 (9) 四.质量控制 (9) 1.质量控制标准 (9) 2.质量检测 (10) 3.质量保证措施 (10) 五.安全、环保措施 (12) 1.安全保证措施 (12) 2.环保措施 (12)

CD法开挖施工方案 一.工程概况 马家坡隧道出口位于渭源县七圣乡境内，隧道起讫里程DK116+137～DK119+052，全长2915米，为双线隧道，洞内线路为-0.3%、-1.28%、-1.3%、-1.28%的单面下坡，隧道除洞身DK115+303.216～DK117+329.375两段位于直线上外，其余均位于R=4500米的曲线上。由于马家坡隧道出口处于浅埋段，在目前施工中围岩级别较差导致在施工过程中围岩变形较大，拱顶下沉最大值达到 1.6m，因此经建设单位、设计单位、监理单位、施工单位现场勘查后 将从目前掌子面DK118+649至DK118+629由原设计开挖工法大拱脚加临时仰拱法变更为CD法。 二.施工方案 CD法又称中隔壁法，用于浅埋及比较软弱地层中，而且是大断面隧道的开挖。CD法是在用钢支撑和喷射混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法，是在地质条件要求分部开挖及时封闭的条件下采用。CD法适用于双线Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级围岩隧道，地质条件困难，围岩软弱，覆盖层薄，含水量大，基底承载力低等条件。采用CD法开挖，减小软弱围岩隧道及大跨度隧道分部开挖跨度和开挖高度，通过增加中壁墙等临时支护构件，形成分部开挖初期支护快速封闭环，使分部开挖环环相扣，最后完成全部断面开挖与初期支护 1．施工参数 ①超前支护：拱部采用双排小导管超前预支护，并注水泥浆。

港珠澳大桥隧道沉管技术

港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道新技术 姓名：x吉x 学号：616140xxxx 引言 随着陆上交通和内河、海洋航运事业的发展,对越江跨海通道的需求越来越大,而由于水上通行轮船的吨位和密度的增大,要求桥下通航净空越来越高,跨度越来越大,使得修建桥梁的成本和难度大增.同时,由于受到城市规划的限制,跨江越海桥梁的两岸接线条件随城市发展变得更为困难.因此,近十年来陆续出现了一批水下隧道,其断面不断增大水深不断加深,工程技术水平得到快速提升. 目前修建水下隧道主要有矿山法、盾构法、围堰明挖法和沉管法.其中沉管法是20 世纪初发展起来的一种专门修建水下隧道的工法,至今已有100年历史,适用条件较为苛刻1,而随着工程技术的发展,其适应性也越来越强.广州珠江和宁波甬江水下隧道的成功修建标志着我国沉管工法技术领域进入了新的发展阶段,继丹麦—瑞典的厄勒松海峡沉管隧道和韩国釜山—巨济沉管隧道之后,我国正在珠江口伶仃洋30万t主航道上修建一座港珠澳大桥沉管隧道,该隧道是港珠澳大桥建设的关键性工程,建成后将成为世界最长的双向6车道公路沉管隧道.为此,国内工程师们在实践过程中攻坚克难,借鉴国外技术与国内施工经验,自主创新,结合工程项目特点,在地质勘察、结构受力分析、耐久性设计、管节预制、地基与基础处理等方面发展了一些新技术. 工程概况 港珠澳大桥工程跨越珠江口伶仃洋海域, 是连接香港、珠海及澳门的大型跨海通道.工程范围包括海中桥隧工程, 香港、珠海和澳门三地口岸人工岛, 以及香港、珠海、澳门三地连接线.工程总长49.968 km, 其中主体大桥工程全长约29.6 km, 海底隧道长约6 km, 海中部分采用桥隧组合方式.港珠澳大桥建成后将成为世界最长的跨海连线工程(见图1). 图1 港珠澳大桥岛隧工程示意图 大桥及岛隧工程以公路桥隧的形式连接香港、珠海和澳门, 以6车道高速公

隧道力学-围岩特征曲线

西南交通大学 隧道力学（作业） Flac3d求解围岩特征曲线 年级: 学号: 姓名: 专业: 2011 年 11 月

目录 第1章 ..................................................................................................................................... 问题分析 .. (1) 1．1 围岩特征曲线定义 (1) 1．2 求解方法 (1) 第2章建模及计算 (1) 2．1 模型建立 (1) 2．2 命令流及解释 (2) 第3章计算结果及分析 (5) 3．1 数据处理 (5) 3．2 围岩特征曲线绘制 (5) 3．3 结果分析 (6) 参考文献 (7)

FLAC3D求解围岩特征曲线 第1章问题分析 1．1 围岩特征曲线定义 围岩的特征曲线，亦称为围岩的支护需求曲线。它形象的表明围岩在洞室周边所需提供的支护阻力及与其周边位移的关系。 1．2 求解方法 同一围岩级别下，相同隧道埋深情况下，通过改变衬砌的强度（修改体积模量及剪切模量）分别求解相应强度下隧道收敛平衡时的拱顶竖直位移和应力，根据所得数据绘制该围岩级别下相应埋深的围岩特征曲线。 第2章建模及计算 2．1 模型建立 图2.1-1

如图2.1-1，圆形隧道外径为6m ，衬砌厚度为0.2m ，考虑隧道影响范围，模型宽度为30m ，高度为30m 。V 级围岩和Ⅳ级围岩通过定义材料的相关参数来建模；根据 h σγ=计算出相应埋深（即50m 、100m 、150m ）下产生的应力，将应力分别作用于模型上来建模求解。 2．2 命令流及解释 以V 级围岩150m 埋深为例，其命令流如下： ;绘制5级围岩150m 特性曲线，改变衬砌的E 进行计算 new ;建立模型，取圆形隧道半径为2.9米，衬砌厚度为0.1米， gen zone radcylinder p0 0 0 0 & p1 15 0 0 & p2 0 1 0 & p3 0 0 15 & p4 15 1 0 & p5 0 1 15 & p6 15 0 15 & p7 15 1 15 & p8 3 0 0 & p9 0 0 3 & p10 3 1 0 & p11 0 1 3 & size 5 1 8 11 & ratio 1 1 1 1.2 & group outsiderock;定义围岩分块 gen zone cshell p0 0 0 0 & p1 3 0 0 & p2 0 1 0 &

沉管法

沉管法：是在水底建筑隧道的一种施工方法。沉管隧道就是将若干个预 制段分别浮运到海面（河面）现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，以此方法修建的水下隧道。 目录 简介 沉管法是预制管段沉放法的简称，是在水底建筑隧道的一种施工方法。其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两端用临时封墙

沉管法 密封后滑移下水(或在坞内放水)，使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。定位后,向管段内加载,使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。管段逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。最后拆除封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。在其顶部和外侧用块石覆盖，以保安全。水底隧道的水下段，采用沉管法施工具有较多的优点。50年代起，由于水下连接等关键性技术的突破而普遍采用，现已成为水底隧道的主要施工方法。用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。 历史与发展 19世纪末已用于排水管道工程。第一条用沉管法施工成功的是美国波士顿的雪莉排水管隧洞，于1894年建成，直径2.6米，长96米，由6节钢壳加砖砌的管段连接而成。20世纪初叶 沉管法 ,开始用于交通隧道,1910年美国建成了第一条底特律河铁路隧道，水下段由10节长80米的钢壳管段组成。至1927年，德国于柏林建成了一条总长为 120米的水底人行隧道。采用沉管法修建的第一条水底道路隧道为美国加利福尼亚州的奥克兰与阿拉梅达之间的波西隧道，建成于1928年,水下段长744米，使用12节62米长的管段。它是钢筋混凝土圆形结构，其外径为11.3米。该隧道采用圆形的双车道断面等许多重要特点，成了美国后来用沉管法的楷模。但从1930年建造的底特律—温莎隧道起又采用了钢壳制作的管段，而将其横断面的外形改为八角形。

深层水平位移监测方案

深层水平位移监测 广州市盛洲地基基础工程有限公司 技术研究院

1概述 深层水平位移主要用于大地运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。 2 仪器设备 测斜仪（一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式，目前使用最多的是伺服加速度式。国内有航天部33 所生产的CX 系列，国外有美国SINCO 公司的数字测斜仪，瑞士的PRIVEC 等） 内壁有导槽的测斜管（测斜管道由以下几部分组成：测斜管、连接管、管座、管盖。测斜管是用聚氯乙烯、ABS 塑料、铝合金等材料制成，管内有互成90 度四个导向槽，国产塑料测斜管尺寸多为：内径Φ58mm，径Φ70mm、长度分2m，3m，4m 三种。塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成，还可用软的万能接头相连。连接管的尺寸为内径Φ70mm，外径Φ82mm，长度分300，400mm两种。在管壁的两端铣制有滑动槽各4 条或仅一端铣制滑动槽4 条，各槽相隔90 度。管座位于测斜管底端，与管外径匹配，防止泥砂从管底端进入管内的一个安全护盖。管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管内影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成，其外形尺寸同管座。） 3监测仪器工作原理 测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。通常在坝内埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽内,逐段(一般50cm 一个测点) 量测变形后管子的轴线与垂直线之间的夹角θi ,并按测点的分段长度,分别求出不同高程处的水平位移增量Δdi ,即Δdi = Lsinθi (1)由测斜管底部测点开始逐段累加,可得任一高程处的实际位移,即bi = ΣΔdi

隧道工程习题 原题附答案绝对极品

第1章隧道工程勘测设计 1.隧道选址与线路选线有什么关系？ 2.确定洞口位置的原则是什么？请解释其工程含义。 3.在按地质条件选择隧道位置时，所需要的地质资料有哪些？如何考虑地形条件对隧道位置的影响？ 第2章隧道主体建筑结构 1.某新建铁路非电化曲线隧道，已知圆曲线半径R＝1200m，缓和曲线长l=50m,远期行车速度V=160km/h，隧道里程为：进口DK150+310；出口DK150+810；ZH点DK150+320；YH点DK151+000。 试求：各段加宽值与隧道中线偏移值。要求按教材P32图2-7所示，表示清楚，并注明不同加宽的分段里程。( 注：超高值以0.5cm取整，最大采用15cm；加宽值取为10cm的整数倍；偏移值取至小数点后2位） 2. 为什么说台阶式洞门能降低边仰坡开挖高度？ 第3章隧道附属建筑 1.什么是避车洞？避车洞的设置间距是多少？在布置避车洞时应该避开哪些地方？ 2.营运隧道的通风方式有哪些？什么是风流中性点？它与通风方式的关系怎样？ 3.为什么公路隧道要设置不同的照明亮度段？它们各自的作用是什么？ 第4章隧道围岩分类与围岩压力 1.影响围岩稳定性的主要因素有哪些？围岩分级主要考虑什么因素？围岩分级的基本要素是哪几种？我国铁路隧道围岩分级主要考虑哪些因素？已知某隧道所处围岩节理发育，Rb＝26MPa，试问这是属于哪一级围岩？ 2. 某隧道内空净宽6.4m，净高8m，Ⅳ级围岩。已知：围岩容重γ＝20KN/m3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m、7m，15m处的围岩压力。 第5章隧道衬砌结构计算

1.已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN，弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m，围岩抗力系数为150MPa/m。试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。 2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置？试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。(注：抗力方向以挤压围岩为正) 3.一对称等厚平拱，衬砌厚度为50 cm，已知内力如图示，墙底抗力系数Kd=350 MPa/m,请求出墙底中心水平位移、垂直位移以及墙底截面转角(注：图中1、2、3为截面编号)。 第6章隧道施工方法 1.采用台阶法施工时，影响台阶长度的主要因素是什么？环形开挖留核心土法是如何稳定开挖工作面的？ 2.在隧道分部开挖施工中，这些术语指的是开挖的哪些部位？落底、拉中槽、导坑、挖马口。 3.指出错误，并改正之： 某隧道位于软弱破碎地层中，采用长台阶法施工。施工过程中发现洞室周边位移加速度等于零，因而断定围岩变形已经稳定。 4.指出错误，并改正之： 新奥法施工时，隧道开挖后，为了调动围岩的承载能力，不宜立即喷射混凝土，而应经量测后，再施喷。为了隧道的稳定，复合式衬砌应在锚喷支护完毕后立即修筑内层模筑混凝土衬砌。 第7章隧道钻爆施工作业 1.请解释“临时支护”、“初期支护”与“永久支护”的含义，并各举一例说明之。 2.某隧道的导坑，尺寸为2.8m×2.8m，Ⅴ级围岩，岩石等级为坚石f=8，采用斜眼掏槽，2号岩石硝铵炸药，药卷直径32mm,装药系数可取为0.6。试问： ⑴炸药用量；⑵炮眼深度；⑶炮眼数量。 第8章隧道施工的辅助坑道及辅助作业 1.隧道施工的辅助作业有哪些？