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在隧道工程的设计与施工中,除了了解软弱围岩隧道“自稳差、易坍塌”的工程特点,还必须清楚地认识到隧道不同于地面建筑物的3个主要特点:

1)隧道是由围岩和多种支护结构两部分组成的,即:隧道=围岩+支护

2)隧道承受的压力具有不确定性。

3)支护体系是控制围岩变形的关键。

为有效控制隧道工程安全风险,避免或减少坍方事故发生,应以“充分调动围岩的承载能力,有效控制围岩变形和松弛”为设计理念,按新奥法原理进行软弱围岩隧道设计。

隧道支护设计

根据新奥法原理,软弱围岩隧道支护一般采用复合衬砌。复合衬砌由初期支护、二次衬砌两部分组成。

隧道开挖后先实施喷射混凝土、锚杆、钢拱架等与围岩密贴的初期支护,约束围岩变形,并根据变形监控量测结果,适时施作二次衬砌。

初期支护是由喷射混凝土、锚杆、钢架组成的联合支护体系,是复合衬砌隧道的主要承载结构。

作用

喷混凝土能及时、有效地防止开挖面岩层的松散、离层和掉落,是有效地保护围岩、防止坍方的重要手段。喷混凝土与围岩的粘附是发挥喷混凝土支护效果的保证,也是喷混凝土***主要的力学作用。

设计施工要点

1 喷混凝土应具有必要的早期强度,以尽快对围岩提拱支承力,24小时抗压强度不应低于10MPa。

2喷混凝土应有足够的后期强度,强度等级不应低于C25。

3与围岩应具有足够的粘附强度,使喷混凝土与围岩尽快形成整体,阻止围岩松动下滑,与围岩的粘结强度不应低于0.5MPa。

4 软弱围岩采用钢筋网喷混凝土,增强喷混凝土的抗剪强度、提高粘附性。

施工要求

1 喷混凝土应采用湿喷工艺:湿喷法其喷射混合料进入喷射机前已经按规定加入水拌合均匀,因此较干喷工艺具有水灰比能准确控制,利于水泥的水化,施工粉尘小,回弹少,混凝土均质性好,强度高的优点。

2 喷混凝土必须与岩面密贴,不可有空洞,以保证良好的共同受力状态

3 喷混凝土必须快速、及时施作


       在轻型隧道逃生管道设计中,目前管材选用zui常用的是钢管,经长期现场考察发现,施工现场使用的钢管存在造价高、接口多、不密封、耐腐蚀性差等缺点,施工时经常搁置在洞室外,起不到防止隧道塌方时应急逃生的作用,对隧道施工人员生命安全造成ji大的安全隐患,因此有必要更新逃生管选材。在隧道施工设计时我们提议更换轻型隧道逃生管道材料。

       在隧道逃生领域,以往传统的逃生管材质是钢管,但是钢管的抗冲击性能差,在抗冲击性能测试中,钢管和轻型隧道逃生管道相比,当受到剧烈撞击之后,钢管发生了严重变形,但是轻型隧道逃生管道受到冲击后,石块被弹出,管道几乎没有受到损伤,耐冲击性能良好,其次和钢管相比,轻型隧道逃生管道重量轻变,便于输送和安装,而且价格适中,综合性价比高。



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