下承式锚杆在钢架条件下大断面富水隧道施工中的应用研究.doc
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1、下承式锚杆在钢架条件下大断面富水隧道施工中的应用研究一、工程概况 包家山特长隧道为国家规划的包(头)至茂(名)高速公路通道的控制性工程,隧道全长11.2公里,分离式双向4车道,是全国第三长公路隧道,也是公路行业目前施工难度最大的隧道之一。隧道通过地段属于南秦岭留坝白河褶皱带,地处南羊山断裂和石泉-安康断裂之间,受区域构造的影响,断层、褶皱发育,中生代来,本区新构造运动受秦岭构造带总体活动格局的制约,主要表现为断裂构造的继承性活动和山-盆耦合的震荡性不均匀升降以及地震的多发性。影响全隧道的较大规模断层有37条断层 本隧道富水段工程地质以粉砂质绢云母千枚岩夹炭质板岩为主,千枚岩含量占45%左右,其
2、饱和单轴抗压强度Rc为2.98MPa。富水段区域断层、褶皱发育,断裂带内不仅岩石破碎,而且节理裂隙发育,开挖后围岩收敛严重。 二、研究的意义及研究的方法 2.1 研究意义 2.1.1 富水千枚岩地段施工隧道,围岩的变形较大; 2.1.2 工期紧张,开挖掘进需要快速施工,保证在一定期限内,初期支护变形量需在控制范围内,确保衬砌质量。 2.1.3 及时掌握围岩和支护结构工作状态,为隧道施工日常管理提供安全信息; 2.1.4 通过对量测数据的分析处理与必要的计算和判断后,进行预测和反馈,以便对原设计和施工方案的合理性进行评估,以确保施工安全和隧道的支护衬砌结构的可靠度; 2.1.5 为信息反馈技术和
3、其他类似工程积累监控量测数据和经验。 2.2研究方法 决定在包家山隧道右线,选取按“三台级七步流水法” YK152+210断面测试情况为例,说明以研究下承式锚杆在有钢架条件下有锚杆本身和其他支护的受力情况。 2.2.1 监测项目元件布置情况 初期支护阶段监测项目主要包括:围岩压力、净空收敛、喷射混凝土应力、型钢钢架应力、锚杆轴力,其元件布置见图1。 (1)围岩压力监测 分别在拱顶、两侧拱腰(30和60)、两侧拱脚(90)、两侧墙底等九个部位的围岩与钢架间埋设钢弦式压力盒。 (2)净空收敛监测 分别在上、中、下导埋设净空收敛监测测点。 (3)喷混凝土应力监测 分别在拱顶、两侧拱腰(30和60)、
4、两侧拱脚(90)、两侧墙底等九个部位埋设钢弦式混凝土应变计。 (4)型钢拱架应力监测 分别在拱顶、两侧拱腰(30和60)、两侧拱脚(90)、两侧墙底等九个部位埋设钢弦式表面应变计。 (5)锚杆轴力 分别在上导拱脚处左右各安装2根测力锚杆。中导、下导拱脚处左右各1根测力锚杆,每个断面共安设8根测力锚杆,以监测隧道开挖过程中锚杆轴力状态的变化。锚杆试验段测力锚杆安装示意图见图2。 2.2.2 监控量测元件的技术要求 (1)能快速埋设测点,且开挖后不超过6h,并及时取初读数; (2)能快速量测数据; (3)测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力; (4)测试元件数据应准确可靠; (5)直接测读物理量
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- 下承式锚杆 钢架 条件下 断面 隧道 施工 中的 应用 研究
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