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公路桥梁工程与隧道施工
隧道埋深、断面形状尺寸及初期支护性状等多种因素决定的,这样,容许位移稳定性
判据必须符合每个量测断面的复杂地质条件、工程结构(支护类型与参数、断面、埋
深等)和施工进程。
因此,即使是利用典型工程施工监测所得围岩变形值的统计资料,通过类比方法,
能为每个具体的量测断面围岩稳定性的判别提供重要的相对参考值,但是任何工程都
不可能提供普适性的围岩变形绝对值。在实际应用中,应根据工程实际经验和工程施
工进展情况使用。
在隧道开挖之后的支护初期,在复杂多变的地质、工程结构和施工条件下,如何
有效地及时判别围岩一支护系统的稳定性,还缺乏明确具体的规定。在支护初期的实
测位移值与最终位移值是有差别的,而以位移量来进行围岩稳定判别,很显然不符合
规范要求,对于隧道开挖后的支护初期围岩稳定性判别,仅仅考虑总位移量有很大的
局限性,在实际工程中有可能会带来严重的后果。
(2)隧道围岩容许位移速度分析
位移速度也是预测围岩稳定的标志。与位移速率相对应的为容许位移速率,容许
位移速率是指在保证围岩不产生有害松动的条件下,隧道壁面间水平位移速度的最大
容许值。它同样与隧道围岩、隧道埋深及断面尺寸和施工方法等因素有关,容许位移
速率无统一的标准,一般都根据经验选定。通常开挖初期量测断面位移速度最大,以
后逐渐降低,一般情况下,初期位移速度约为总位移值的 1/4~1/10。美国某些工程对
容许速率的规定是第一天的位移量不能超过容许位移量的 1/5~1/4,第一周内平均每
天的位移量应小于容许位移量的 1/2(约 0.63mm);日本国隧道标准规范着重强调了
在开挖后的支护初期通过围岩变形量测判断围岩稳定性的必要性,规定采用短台阶时,
不论复线还是单线隧道,当最大位移速率大于 20mm/d,表明围岩处于失稳状态,必
须采用特殊模式支护。有的则以初期位移速度,即开挖后 3~7d 内的平均位移速度来
确定允许位移速度,以消除空间作用及开挖方式的影响,即位移速度超过了开挖支护
后前三天的位移速度,即认为围岩位移出现异常,有发生变形破坏的可能。西坪隧道
和金竹林隧道的塌方监控表明,位移速率大于 l0mm/d 时,往往出现喷层局部严重开裂,
有时裂缝宽度达 1~2.5cm。因此,根据作者在麻栗场隧道监控的亲身实践,10mm/d
可作为失稳的初步预报值。
我国现行规范主要适用于锚喷支护阶段的后期。其他国家的有关指南、规范也未
对隧道开挖后支护初期的围岩稳定性提出定量判据。进一步说,现行规范给出的判据,
与工程施工状况和断面围岩变形速率的演变过程也缺乏直接联系。新奥法隧道工程监
控量测实践证明,隧道工程,特别是软弱围岩隧道工程,其开挖支护后初、中期,正
是围岩变形剧烈、围岩稳定性不明确的时期。新奥法软岩隧道工程实践已经证明,在
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