本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種抑制黃土泥巖隧道底板隆起及縱向開(kāi)裂的施工方法。
背景技術(shù):
隨著高鐵建設(shè)的快速發(fā)展,在山區(qū)以及丘陵地帶需修建隧道,在隧道施工的過(guò)程中,當(dāng)面臨黃土泥巖隧道時(shí),泥巖具有一定的膨脹特性,施工階段泥巖相對(duì)比較穩(wěn)定,但在仰拱封閉一段時(shí)間后,破壞性逐漸顯露,隧底泥巖逐漸膨脹,當(dāng)膨脹力達(dá)到一定程度時(shí),傳統(tǒng)馬蹄形斷面隧道底板將出現(xiàn)隆起,素混凝土填充層頂面縱向開(kāi)裂病害現(xiàn)象,上述隧道底板的隆起的范圍一般是有一定的標(biāo)準(zhǔn)范圍,當(dāng)超過(guò)隆起的標(biāo)準(zhǔn)范圍后,會(huì)使得后期無(wú)砟道床產(chǎn)生位移,鋼軌平順性指標(biāo)降低,嚴(yán)重危及運(yùn)營(yíng)安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是提供一種抑制黃土泥巖隧道底板隆起及縱向開(kāi)裂的施工方法,有效抑制隧道底板隆起,確保隧道后期的運(yùn)營(yíng)安全。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種抑制黃土泥巖隧道底板隆起及縱向開(kāi)裂的施工方法,
A)、檢測(cè)隧底泥巖的巖性及物力力學(xué)指標(biāo);
B)、開(kāi)挖泥巖地層隧底時(shí),拱座以上開(kāi)挖半徑按設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行施工,隧底開(kāi)挖深度通過(guò)三維仿真數(shù)值模擬計(jì)算確定;
C)、保持隧道斷面的寬度不變,增加隧底的深度;
D)、在隧底架設(shè)型鋼鋼架;
E)、在填充層頂面安裝防裂鋼筋網(wǎng)片。
本方法發(fā)明還存在的附件特征在于:根據(jù)檢測(cè)的巖性力學(xué)指標(biāo)建立三維仿真模型,計(jì)算出抑制黃土泥巖隧道隧底隆起與仰拱加深的近似公式y(tǒng)=9-1.7x,
y為隧底隆起值(cm)
x為仰拱加深深度(m)。
隧道開(kāi)挖后,將型鋼鋼架以及隧底支護(hù)同樣加深。
在隧道的仰拱填充頂面鋪設(shè)雙層防裂鋼筋網(wǎng)片,填充混凝土一次澆筑完成。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具備的技術(shù)效果為:本發(fā)明主要通過(guò)對(duì)隧道的隧底進(jìn)行加深,頂面設(shè)置頂面鋼筋的施工方法,使整個(gè)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)斷面趨近于圓形,仰拱底部受力拱能承載更大的荷載和膨脹力,使支護(hù)結(jié)構(gòu)表面所承受的圍巖壓力更加均衡,而填充內(nèi)的鋼筋能有效發(fā)揮防裂作用,抑制隧道底板縱向裂紋的產(chǎn)生,確保了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和整體性,提高了后期隧道運(yùn)行的安全性。
附圖說(shuō)明
圖1是隧道的隧底加深后的端面示意圖;
圖2為隧道的隧底加深后的架設(shè)型鋼鋼架的斷面圖;
圖3為隧道的隧底加深后填充頂面鋼筋布置圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1至圖3,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明:
一種抑制黃土泥巖隧道底板隆起及縱向開(kāi)裂的施工方法,
A)、檢測(cè)隧道10的隧底11泥巖巖性及物力力學(xué)指標(biāo)。
B)、對(duì)隧道進(jìn)行開(kāi)挖施工,開(kāi)挖半徑及仰拱外邊緣半徑根據(jù)設(shè)計(jì)值進(jìn)行施工,隧道10的隧底11為泥巖;
C)、保持隧道10斷面的寬度不變,增加隧道10的隧底11的深度;
D)、在隧道10的隧底11架設(shè)型鋼鋼架30;
E)、在隧道仰拱10的頂面安裝防裂鋼筋網(wǎng)片20。
本發(fā)明主要通過(guò)對(duì)隧道10的隧底11進(jìn)行加深,在仰拱填充頂面設(shè)置防裂鋼筋20的施工方法,使整個(gè)隧道10支護(hù)結(jié)構(gòu)斷面趨近于圓形,仰拱底部11受力拱能承載更大的荷載和膨脹力,使支護(hù)結(jié)構(gòu)表面所承受的圍巖壓力更加均衡,而填充內(nèi)的鋼筋20能有效發(fā)揮防裂作用,抑制隧道10底板縱向裂紋的產(chǎn)生,確保了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和整體性,提高了后期隧道10運(yùn)行的安全性。
所述步驟A中,根據(jù)檢測(cè)的巖性力學(xué)指標(biāo)建立三維仿真模型,計(jì)算出抑制黃土泥巖隧道隧底隆起與仰拱加深的近似公式y(tǒng)=9-1.7x,
y為隧底11隆起值(cm)
x為仰拱加深深度(m)。
隧道開(kāi)挖后,將型鋼鋼架30以及隧底支護(hù)同樣加深。
在隧道10的仰拱填充頂面鋪設(shè)雙層防裂鋼筋網(wǎng)片,填充混凝土一次澆筑完成。
上述保持原隧道10斷面寬度不變,通過(guò)調(diào)整仰拱半徑改變其曲率,使其深度增大。
通過(guò)計(jì)算在隧道10中線處仰拱填充厚度在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上加深。
隧底10開(kāi)挖前引排圍巖外滲的孔隙水,嚴(yán)禁水流浸泡隧底。
仰拱初襯鋼架半徑相應(yīng)調(diào)整,拱墻與仰拱圓順連接,初襯、仰拱厚度,鋼架、鋼筋型號(hào)仍按原設(shè)計(jì)參數(shù)不變。
按照設(shè)計(jì)高程位置在仰拱填充內(nèi)縱向埋設(shè)排水涵管,排水涵管底部混凝土振搗密實(shí)。
在填充頂面0.35m內(nèi)布設(shè)雙層鋼筋網(wǎng),頂層鋼筋凈保護(hù)層厚度50mm,橫向鋼筋采用直徑18mm螺紋鋼筋,縱向間距0.4m,與仰拱內(nèi)側(cè)襯砌主筋連接;縱向鋼筋采用直徑12mm螺紋鋼,橫向間距0.4m;豎向箍筋采用直徑φ8mm圓鋼,橫、縱向間距0.4cm,填充混凝土一次澆筑完成。
仰拱填充混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后機(jī)械設(shè)備方可直接通行。