軟弱圍巖隧道穩(wěn)定性變形控制技術(shù)

第1章　緒論

1．1　軟弱圍巖的含義及其工程特征

1．2　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1．3　本書(shū)的研究重點(diǎn)和主要成果

第2章　軟弱圍巖隧道變形特征分析

2．1 軟弱圍巖隧道變形特征的研究意義和手段

2．2　工況及計(jì)算模型

2．3　洞周位移發(fā)展規(guī)律

2．4　掌子面擠出變形特征

2．5　拱腳變形特征

2．6　小結(jié)

第3章　軟弱圍巖隧道大變形影響因素研究

3．1　軟弱圍巖隧道大變形問(wèn)題

3．2　軟弱圍巖隧道大變形機(jī)理的解析分析

3．3　軟弱圍巖隧道大變形機(jī)理的數(shù)值分析

3．4　小結(jié)

第4章　軟弱圍巖隧道穩(wěn)定性判別技術(shù)研究

4．1　隧道體系

4．2　施工過(guò)程軟弱圍巖隧道穩(wěn)定性

……

第5章　軟弱圍巖施工技術(shù)現(xiàn)狀及建議

第6章　軟弱圍巖隧道變形控制關(guān)鍵技術(shù)

第7章　軟弱圍巖隧道施工變形控制基準(zhǔn)研究

第8章　結(jié)語(yǔ)

附錄

參考文獻(xiàn)2100433B

《軟弱圍巖隧道穩(wěn)定性變形控制技術(shù)》系統(tǒng)介紹了軟弱圍巖隧道空間施工變形特征和變形的主要影響因素，進(jìn)行了隧道體系、不同施工階段隧道穩(wěn)定性及極限位移的定義，介紹了基于塑性應(yīng)變突變理論的圍巖穩(wěn)定性分析方法和極限位移的確定方法，給出了基于非線性屈曲原理的支護(hù)結(jié)構(gòu)承載能力分析方法，并提出了軟弱圍巖隧道變形控制基準(zhǔn)，還介紹了包括開(kāi)挖、支護(hù)、掌子面穩(wěn)定、拱腳穩(wěn)定、支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)、超前支護(hù)以及空間變形監(jiān)測(cè)與反饋在內(nèi)的軟弱圍巖隧道變形控制技術(shù)體系，以及軟弱圍巖安全施工方法及有關(guān)建議。

第1章 緒論

1.1 軟弱圍巖的含義

1.2 軟弱圍巖隧道施工主要技術(shù)問(wèn)題

1.3 軟弱圍巖隧道修建技術(shù)的發(fā)展方向

第2章 軟弱圍巖的地質(zhì)特征及其評(píng)價(jià)

2.1 軟弱圍巖的變形特征和力學(xué)機(jī)制

2.1.1 軟弱圍巖變形特征

2.1.2 軟弱圍巖變形力學(xué)機(jī)制

2.2 軟弱圍巖的強(qiáng)度特征

2.3 軟弱圍巖的分類(lèi)及評(píng)價(jià)

2.3.1 軟巖的地質(zhì)分級(jí)

2.3.2 軟巖的工程分類(lèi)

2.3.3 軟弱圍巖的評(píng)價(jià)

第3章 軟弱圍巖隧道變形的力學(xué)動(dòng)態(tài)

3.1 軟弱圍巖隧道施工變形的基本規(guī)律

3.1.1 圍巖變形的時(shí)空效應(yīng)

3.1.2 圍巖縱向變形曲線

3.1.3 隧道施工變形規(guī)律的數(shù)值模擬

3.2 掌子面前方先行位移變化力學(xué)動(dòng)態(tài)

3.3 掌子面擠出變形力學(xué)動(dòng)態(tài)

3.4 隧道掌子面后方位移的力學(xué)動(dòng)態(tài)

3.5 實(shí)例說(shuō)明

第4章 影響圍巖變形的基本因素

4.1 初始地應(yīng)力場(chǎng)

4.2 圍巖的力學(xué)特性及構(gòu)造特性

4.3 圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比

4.4 隧道形狀的影響

4.5 隧道斷面尺寸的影響

4.6 隧道埋深的影響

4.7 施工方法的影響

4.8 管理水平的影響

第5章 軟弱圍巖隧道變形控制的基本理念和原則

5.1 軟弱圍巖隧道變形控制的基本理念

5.1.1 剛性支護(hù)控制理念

5.1.2 柔性支護(hù)控制理念

5.2 軟弱圍巖隧道變形控制的基本原則

第6章 控制掌子面先行位移的技術(shù)

6.1 超前支護(hù)分類(lèi)

6.2 短超前支護(hù)

6.2.1 小導(dǎo)管支護(hù)

6.2.2 插板法

6.2.3 預(yù)襯砌支護(hù)技術(shù)

6.3 長(zhǎng)超前支護(hù)

6.4 管棚

6.5 水平旋噴注漿工法

第7章 控制掌子面擠出位移的技術(shù)

7.1 掌子面形狀

7.2 留核心土

7.3 掌子面噴混凝土

7.4 掌子面錨桿

7.4.1 概要

7.4.2 注意事項(xiàng)

7.4.3 施工事例

7.5 巖土控制變形分析法

7.5.1 巖土控制變形法的基本理念

7.5.2 巖土控制變形法隧道設(shè)計(jì)施工主要程序

7.5.3 巖土控制變形的監(jiān)控量測(cè)

7.5.4 巖土控制變形法工程實(shí)踐

第8章 控制掌子面后方位移的技術(shù)

8.1 噴射高性能混凝土

8.1.1 初期高強(qiáng)度噴}昆凝土

8.1.2 高剛惟噴混凝土

8.2 高承載力錨桿

8.2.1 錨桿的作用效果

8.2.2 高承載力錨桿

8.3 高規(guī)格鋼支撐

8.4 多重支護(hù)

第9章 控制拱腳下沉的技術(shù)

9.1 臨時(shí)仰拱

9.2 擴(kuò)大拱腳

9.2.1 加肋鋼支撐

9.2.2 噴混凝土拱腳補(bǔ)強(qiáng)

9.3 拱腳補(bǔ)強(qiáng)

第10章 控制地表面下沉的技術(shù)

10.1 地表面下沉的實(shí)態(tài)

10.2 地表面下沉產(chǎn)生的主要因素及主要控制對(duì)策

10.3 控制地表面下沉的技術(shù)對(duì)策

10.3.1 地表旋噴樁加固地層

10.3.2 地表垂直錨桿補(bǔ)強(qiáng)

10.3.3 控制地表整體下沉

10.3.4 加強(qiáng)沉降量測(cè)

第11章 軟弱圍巖隧道地下水對(duì)策技術(shù)

11.1 地下水對(duì)軟弱圍巖的影響

11.2 涌水對(duì)策

11.3 排水對(duì)策

11.3.1 排水對(duì)策的形式和適用范圍

11.3.2 排水坑道

11.3.3 排水鉆孔

11.3.4 井點(diǎn)

11.3.5 管井

11.4 堵水對(duì)策

11.4.1 注漿

11.4.2 隔斷壁

第12章 軟弱圍巖隧道施工管理

12:1實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理的基本理念 2100433B

軟弱圍巖隧道施工技術(shù)

正文語(yǔ)種: 簡(jiǎn)體中文

開(kāi)本: 16

條形碼: 9787114092473

商品尺寸: 23.2 x 17.2 x 2 cm

商品重量: 680 g

ASIN: B005LYVII8

采用錨噴構(gòu)筑法設(shè)計(jì)和施工軟弱圍巖隧道時(shí)，首先要確定開(kāi)挖方法，開(kāi)挖方法主要根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小及周邊環(huán)境條件等因素選擇，目前一般采用工程類(lèi)比法，并結(jié)合模擬計(jì)算、數(shù)值分析確定。根據(jù)國(guó)內(nèi)軟弱圍巖及不良地質(zhì)隧道設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)挖方法主要采用臺(tái)階法，大跨、淺埋等地質(zhì)條件較差或地表沉降控制要求嚴(yán)格時(shí)，可考慮采用CD法或側(cè)壁導(dǎo)坑法，根據(jù)地質(zhì)情況還需要采用預(yù)加固等輔助工法施工。

在用噴錨構(gòu)筑法進(jìn)行隧道開(kāi)挖施工的過(guò)程中，首先選擇合理的開(kāi)挖斷面形狀尺寸，給支護(hù)預(yù)留變形量，開(kāi)挖后及時(shí)做好支護(hù)、封閉圍巖或者采取加固圍巖，提高其強(qiáng)度等措施，保護(hù)開(kāi)挖面圍巖的自身承載能力，使圍巖的擾動(dòng)影響控制在最小范圍內(nèi)，以達(dá)到使其與人工支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承受?chē)鷰r壓力的目的。

應(yīng)用噴錨構(gòu)筑法施工隧道的開(kāi)挖方法主要有：全斷面法、臺(tái)階法、中隔壁法(CD)、交叉中隔壁法CRD、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。除較小斷面的輔助導(dǎo)坑( 比如導(dǎo)坑適宜采用全斷面法施工) 外，一般情況下，在軟弱圍巖及不良地質(zhì)隧道中，大多采用分部開(kāi)挖的方法，其中臺(tái)階法、中隔壁法(CD)、側(cè)壁導(dǎo)坑法應(yīng)用較多，針對(duì)較大跨斷面，三臺(tái)節(jié)留核心土或交叉中隔壁法CRD、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法比較實(shí)用。

噴錨構(gòu)筑法臺(tái)階法

臺(tái)階法適用于Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖隧道，具體做法是將設(shè)計(jì)開(kāi)挖面分為兩個(gè)或三個(gè)臺(tái)階，上部臺(tái)階先行開(kāi)挖、支護(hù)，下部臺(tái)階依次進(jìn)行施工。根據(jù)鐵路單線Ⅳ級(jí)圍巖隧道全斷面法施工與兩臺(tái)階法施工對(duì)比，臺(tái)階法施工圍巖的總變形量要大于全斷面施工的總變形量，而且臺(tái)階法施工的變形量主要發(fā)生在上臺(tái)階施工階段，所以說(shuō)要盡量減小上臺(tái)階的開(kāi)挖面，一般長(zhǎng)度控制在10 m之內(nèi)，高度控制在4 m之內(nèi)。

噴錨構(gòu)筑法中隔壁法

中隔壁法( 又稱(chēng)為CD法)，該方法適用于Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)淺埋、大跨圍巖隧道，就是左右導(dǎo)洞分別開(kāi)挖，設(shè)鋼支撐噴混凝土中隔墻的一種分部開(kāi)挖方法。采用CD法，可以減小軟弱壁圍巖隧道、大跨度隧道開(kāi)挖跨度和高度，通過(guò)增加中隔墻等臨時(shí)支護(hù)構(gòu)架，形成分部開(kāi)挖，初期支護(hù)快速封閉成環(huán)，使分部開(kāi)挖環(huán)環(huán)相扣。開(kāi)挖時(shí)，首先沿隧道一側(cè)自上而下分為兩部或三部進(jìn)行，各部的開(kāi)挖高度一般控制在3.5 m左右，每開(kāi)挖一步都要及時(shí)施作錨噴支護(hù)、安裝鋼拱架、施作中隔壁，中隔壁從上到下依次分布連接成弧形，之后再開(kāi)挖中隔壁的另一側(cè)。左右側(cè)縱向間距一般控制在30 ～50 m，在澆筑二次襯砌前，將對(duì)應(yīng)的中隔壁逐段拆除。

噴錨構(gòu)筑法交叉中隔壁法

交叉中隔壁法( 又稱(chēng)CRD法) ，是一種分部開(kāi)挖法。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是為了防止隧道塌方，把一個(gè)隧道斷面，分割成4塊或6塊開(kāi)挖，增設(shè)臨時(shí)仰拱，降低變形和坍塌風(fēng)險(xiǎn)。兩者的主要區(qū)別是：CD法是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先分部開(kāi)挖隧道的一側(cè)，并施作中隔壁，然后再分部開(kāi)挖另一側(cè)的施工方法。CRD法是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先分部開(kāi)挖隧道一側(cè)，施作中隔壁和橫隔板，再分部開(kāi)挖隧道另一側(cè)并完成橫隔板施工的施工方法。就是將隧道分成N個(gè)斷面進(jìn)行開(kāi)挖，CD法與CRD法的主要區(qū)別在于CRD法要做臨時(shí)仰拱，而CD法沒(méi)有這個(gè)工序。

噴錨構(gòu)筑法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，又稱(chēng)雙側(cè)壁導(dǎo)洞法或眼鏡工法。一般將開(kāi)挖面分成四塊：左、右側(cè)壁導(dǎo)坑、上部核心土、下臺(tái)階。施工順序一般是從左到右、從上而下，開(kāi)挖一步及時(shí)施作初期支護(hù)。側(cè)壁導(dǎo)坑尺寸應(yīng)本著充分利用臺(tái)階的支撐作用，并考慮機(jī)械設(shè)備和施工條件而定。但寬度不宜超過(guò)斷面最大跨度的1 /3。高度以到起拱線為宜，這樣，導(dǎo)坑可分二次開(kāi)挖和支護(hù)，不需要架設(shè)工作平臺(tái)，人工架立鋼支撐也較方便。導(dǎo)坑與臺(tái)階的距離沒(méi)有硬性規(guī)定，但一般應(yīng)以導(dǎo)坑施工和臺(tái)階施工不發(fā)生干擾為原則，所以在短隧道中可先挖通導(dǎo)坑，而后再開(kāi)挖臺(tái)階。上、下臺(tái)階的距離則視圍巖情況參照短臺(tái)階法或超短臺(tái)階法擬定。左、右側(cè)導(dǎo)坑錯(cuò)開(kāi)的距離，應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖一側(cè)導(dǎo)坑所引起的圍巖應(yīng)力重分布的影響不致波及另一側(cè)已成導(dǎo)坑的原則確定。單側(cè)壁、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件：當(dāng)隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴(yán)格，圍巖條件特別差，單側(cè)壁導(dǎo)坑法難以控制圍巖變形時(shí)，可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法所引起的地表沉陷僅為短臺(tái)階法的1 /2。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖然開(kāi)挖斷面分塊多，擾動(dòng)大，初次支護(hù)全斷面閉合的時(shí)間長(zhǎng)，但每個(gè)分塊都是在開(kāi)挖后立即各自閉合的，所以在施工中間變形幾乎不發(fā)展。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工安全，但臨時(shí)支護(hù)較多，施工速度較慢，過(guò)程成本較高。

上述各種方法基本上都是分部開(kāi)挖，均是將大斷面分解為若干個(gè)小斷面，掘進(jìn)的順序基本上為從上而下，從兩側(cè)到中間，必要時(shí)留核心土，每部開(kāi)挖后要求及時(shí)施作初期支護(hù)，這種方法一般要求仰拱超前施作，二襯緊跟 。2100433B