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  • 核心技術(shù)

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    軟弱腐殖土地層隧道圍巖變形控制技術(shù)研究
    發(fā)布日期:2019-04-04來源:中鐵滄鹽

    1.成果簡介

    青榮城際鐵路蓁山隧道位于煙臺(tái)市芝罘區(qū)境內(nèi),全長5505m

    ,大部分地段為淺埋段暗挖。出口段位于市區(qū)內(nèi)
    ,多處下穿城市道路及建筑物,隧道地質(zhì)差
    ,Ⅳ
    、Ⅴ級(jí)圍巖占隧道累計(jì)長度的61%,且存在斷層
    、淺埋
    、偏壓,施工中存在坍塌
    、冒頂
    、掉塊施工風(fēng)險(xiǎn)和工期風(fēng)險(xiǎn)

    蓁山隧道出口青煙DK210+513-青煙DK210+440段處于舊水庫回填區(qū)址內(nèi),埋深8-16m

    ,地質(zhì)條件較差
    ,中臺(tái)階以上為軟弱腐殖土,主要為素填土
    、雜填土以及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土
    ,雜填土主要為建筑垃圾、生活垃圾及工業(yè)垃圾土
    ;水塘底的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土為軟塑~流塑
    ,強(qiáng)度低。此類圍巖具有高壓縮性
    、高靈敏度
    、強(qiáng)度低,易產(chǎn)生蠕動(dòng)現(xiàn)象
    ;圍巖自穩(wěn)能力極差
    ,圍巖變形控制非常困難
    ,開挖后極易產(chǎn)生坍方
    ,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生涌泥、涌水及坍塌等現(xiàn)象
    ,給工程施工安全帶來極大的危害
    ;地面沉降難以控制,在道路區(qū)
    ,過大沉降易引起路面開裂
    ,甚至坍陷,影響交通安全
    ;在管線和建筑物區(qū)
    ,地面沉降過大,易造成地下管線破壞和建筑物開裂
    ,危及建筑物安全

    本課題選擇軟弱、流塑狀腐殖土隧道圍巖變形控制技術(shù)作為研究對(duì)象

    ,從工程地質(zhì)與水文地質(zhì)分析
    、隧道開挖方案、圍巖變形控制
    、監(jiān)控量測(cè)等方面展開研究
    ,通過對(duì)比分析,摸索
    、實(shí)踐出軟弱腐殖土地層有利于控制隧道圍巖變形的開挖方法
    ;通過理論分析和監(jiān)控量測(cè)
    ,研究出適合軟弱腐殖土地層掌子面前方變形、掌子面擠出與坍塌變形
    、掌子面后方變形控制的關(guān)鍵技術(shù)
    。可以有效的控制隧道圍巖變形
    、保證隧道安全快速施工
    、降低工程造價(jià)。

    2.技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

    (1)本項(xiàng)目通過理論分析

    、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及工程實(shí)踐等手段對(duì)開挖方法
    、圍巖變形控制技術(shù)及監(jiān)控量測(cè)方法進(jìn)行了研究,形成了一套適合軟弱腐殖土地層的圍巖變形控制技術(shù)
    。該成果在蓁山隧道施工中得到了成功的應(yīng)用
    ,取得了良好經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益
    ,具有廣泛應(yīng)用推廣價(jià)值

    (2)揭示了軟弱腐殖土地層隧道圍巖松軟、離散性高的特點(diǎn)和隧道掌子面預(yù)變形及地表沉降的大變形特征

    。針對(duì)圍巖上軟下硬的特點(diǎn)
    ,提出并成功應(yīng)用了優(yōu)化的三臺(tái)階臨時(shí)仰拱施工方法。采用地表注漿加固
    、長管棚超前支護(hù)
    、預(yù)留核心土、掌子面超前錨管加固及開挖面噴混凝土封閉等措施
    ,形成了軟弱腐殖土地層隧道圍巖變形控制技術(shù)

    3.主要完成人:李福獻(xiàn)  朱雷敏 尹勝瑞等