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鐵路工程施工資料-膨脹性圍巖隧道施工.doc
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★★★☆☆
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2011-07-19
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路橋專業(yè)資料
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鐵路工程施工資料-膨脹性圍巖隧道施工 ,鐵路工程施工資料。
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模塊編號:S4005 膨脹性圍巖隧道施工 1.概述 在膨脹性地層中開挖隧道、巷道或地下洞室,常常可以見到圍巖因開掘而產生變形,或 者因浸水而膨脹,或因風化而開裂等現象,使設置在膨脹性圍巖中的隧道或地下洞室的 洞壁發(fā)生位移,導致圍巖失穩(wěn),襯砌破壞。
膨脹性圍巖的基本特征,歸納起來表現在以下 三個方面。
1.1圍巖的應力比高。
即P0/Ra,P0地應力,Ra 圍巖的抗壓強度。
由于膨脹性圍巖是有原始地層的超固結特性,使圍巖中儲存有較高的 初始應力,當隧道或地下洞室開掘后,引起圍巖應力釋放,強度降低,產生卸載膨脹,因 此圍巖常常具有明顯的塑性流變特征,開掘后將產生較大的塑性變形。
1.3脹縮效應的力學特性。
膨脹圍巖因吸水而膨脹,失水而收縮,巖體干濕循環(huán)產生脹縮 效應。
一是使圍巖體結構破壞,由塊間聯結變?yōu)榱严督Y合,甚至成為散結構,強度完全喪 失,導致圍巖壓力增大;二是造成圍巖應力變化,無論膨脹壓力或收縮應力,都將破壞圍 巖的穩(wěn)定性,特別是膨脹產生的膨脹壓力將對增大圍巖壓力起疊加作用。
2.施工方法 膨脹性圍巖隧道施工,首先查明膨脹產生的原因,測定圍巖貯存的應力大來確定相應的 施工方法及支護參數。
膨脹性圍巖的施工原則為“加固圍巖,改善洞形,先柔后剛,先放后抗,變形留夠,底部加 強”24字方針。
2.1加固圍巖。
加固圍巖最有效的措施是支護的錨桿,錨桿長度應大于塑性半徑。
錨桿長 度越長,支護效果愈好,但錨桿太長時,工程造價加大,施工難度高,且局部錨桿強度難 以充分發(fā)揮;而錨桿太短則加固圍巖效果不好。
當錨桿長度大于塑性區(qū)厚度時,可抑制 塑性區(qū)圍巖的承載力,并把塑性區(qū)圍巖同彈性區(qū)穩(wěn)定圍巖連接起來。
此時錨桿兩端相對 位移較大,使錨桿充分受拉,從而提高錨桿對圍巖徑向支護的作用;反之當錨桿長度小
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模塊編號:S4005 膨脹性圍巖隧道施工 1.概述 在膨脹性地層中開挖隧道、巷道或地下洞室,常常可以見到圍巖因開掘而產生變形,或 者因浸水而膨脹,或因風化而開裂等現象,使設置在膨脹性圍巖中的隧道或地下洞室的 洞壁發(fā)生位移,導致圍巖失穩(wěn),襯砌破壞。
膨脹性圍巖的基本特征,歸納起來表現在以下 三個方面。
1.1圍巖的應力比高。
即P0/Ra,P0地應力,Ra 圍巖的抗壓強度。
由于膨脹性圍巖是有原始地層的超固結特性,使圍巖中儲存有較高的 初始應力,當隧道或地下洞室開掘后,引起圍巖應力釋放,強度降低,產生卸載膨脹,因 此圍巖常常具有明顯的塑性流變特征,開掘后將產生較大的塑性變形。
1.3脹縮效應的力學特性。
膨脹圍巖因吸水而膨脹,失水而收縮,巖體干濕循環(huán)產生脹縮 效應。
一是使圍巖體結構破壞,由塊間聯結變?yōu)榱严督Y合,甚至成為散結構,強度完全喪 失,導致圍巖壓力增大;二是造成圍巖應力變化,無論膨脹壓力或收縮應力,都將破壞圍 巖的穩(wěn)定性,特別是膨脹產生的膨脹壓力將對增大圍巖壓力起疊加作用。
2.施工方法 膨脹性圍巖隧道施工,首先查明膨脹產生的原因,測定圍巖貯存的應力大來確定相應的 施工方法及支護參數。
膨脹性圍巖的施工原則為“加固圍巖,改善洞形,先柔后剛,先放后抗,變形留夠,底部加 強”24字方針。
2.1加固圍巖。
加固圍巖最有效的措施是支護的錨桿,錨桿長度應大于塑性半徑。
錨桿長 度越長,支護效果愈好,但錨桿太長時,工程造價加大,施工難度高,且局部錨桿強度難 以充分發(fā)揮;而錨桿太短則加固圍巖效果不好。
當錨桿長度大于塑性區(qū)厚度時,可抑制 塑性區(qū)圍巖的承載力,并把塑性區(qū)圍巖同彈性區(qū)穩(wěn)定圍巖連接起來。
此時錨桿兩端相對 位移較大,使錨桿充分受拉,從而提高錨桿對圍巖徑向支護的作用;反之當錨桿長度小
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