富水软弱围岩大断面隧道施工关键技术
获奖分类: 陕西省科学技术进步奖
获奖名称: 富水软弱围岩大断面隧道施工关键技术
获奖年份: 2022
获奖级别: 三等奖
主要完成单位: 中铁二十局集团第二工程有限公司,中铁二十局集团有限公司
主要完成人: 陈耀华,郭瑞,王寅,郭朋超,李继光,刘海松,姚旺峰
成果简介:
新建北京兴延高速公路第六标段石峡隧道南洞口。隧道穿越区工
程地质条件与水文地质条件非常复杂。沿线构造主要表现为断裂发育, 同时侵入岩脉体的侵入活动对其周边岩体的影响也较大,许多沿既有
断裂构造发育。地下水主要赋存于基岩风化裂隙、构造裂隙中,岩体 的导水性主要受岩体裂隙发育程度影响,地下水的空间分布不均,多 呈条带状分布,
完整~较完整岩体中导水性相对较差~中等, 对于破碎、 极破碎岩体的导水裂隙网络发育, 导水性好。隧道掘进期间,发生多次
塌方,软岩大变形,部分钢拱架扭曲、断裂、侵限、换拱,围岩涌水、 涌泥等情况, 施工安全风险高。为此,在充分认识地质及山体条件、
隧道结构以及目前存在的一系列难题等不利因素及影响后,经过全体 施工人员和科研人员的共同努力,研究出了“富水软弱围岩大断面隧
道施工关键技术”并在本工程中成功应用。 研究成果如下:
( 1 ) 通过数值计算方法对管棚支护效果进行研究, 得出管棚支护 对控制该地层初支拱顶沉降效果较好,管棚支护状态下拱顶沉降减小 27%;对 T76
自进式管棚的施工工艺及控制机理进行了阐述, 结合现场 监测数据,验证管棚超前支护效果良好。
( 2 )基于自进式管棚支护效果的研究,得出软弱围岩段采用自进 式管棚+两台阶开挖方法施工隧道,掌子面及拱顶的安全能够得到保证。
( 3 ) 通过数值计算方法对比分析方案一( 4Φ25 中空注浆锚杆 L=3.5m)与方案二( 4Φ42 注浆钢管 L=3.5m+1R51 自进式锚管
L=5m)对拱脚变形的控制效果,得出方案二对拱脚沉降以及周边收敛控制效 果较好;结合现场工程实践,总结 T51 锁脚锚杆施工工艺。
( 4 ) 通过现场监测对采用工字钢纵向连接的方法进行了研究, 得 出工资钢纵向连接能够保证初支三维的稳定性。
( 5 ) 针对涌水碎屑流地层,结合工程实践, 分析了涌水碎屑流产 生机理,调研总结出应对涌水碎屑流问题解决方案,并应用于工程实践,结果表明采取泄水、注浆等方法可以解决涌水碎屑流问题。
经过在 2017 ~ 2018 年对成果进行了应用和验证,效果极为显著。 研究成果既保证了人员与设备的安全,特别是保证了碎裂岩体中出现
大涌水且突发大变形条件下的施工安全。研究成果为保障建设工作和 社会活动的正常进行发挥了重要作用,提供科学有效的碎裂岩体治理
措施与隧道施工控制技术,确保隧道工程的质量及安全,保障了良好 的作业秩序和良好的社会环境,推动了施工技术进步,为富水软弱围
岩大断面隧道施工提供了成功经验。
上一篇:前足畸形的规范化治疗和关键技术推广 下一篇:“炎水并治”理论指导下清瘟败毒饮治疗急性肺损伤机制及临床应用
基于“业务链融合、智慧共享”的业财多维精益管理体系研究与应用