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摘 要:为了保障在施工建设的过程中,可以有效的针对穿越松疏散对机体隧道,进行安装施工建设,就需要有效的在施工的过程中,采用地层的加固技术。在本文的分析过程中,就针对这一方面的围岩加固机理,以及具体的施工建设工作,进行详细的分析,为相关领域的工作人员,提供相应的工作经验。
关键词:松散堆积体;围岩加固;数值模型;主应力
中图分类号:TU443 文献标识码:A
0 前言
在进行施工建设的过程中,对于穿越松散堆积体隧道而言,为了提升施工的效率以及安全性,就需要能够在实际的加固处理上,使用一些新型的注浆材料,以此有效的起到加固的作用。同时,还需要使用台阶法进行相应的技术使用,保障在隧道的施工过程中,能够有着较高的安全性以及质量性。
1 松散堆积体加固技术
对于松散堆积体而言,是一种在使用的过程中,由块石与充填的土体所构成的土体,是一种在结构类型上较为复杂,不均匀的岩土介质。其内在的石项物理力学性质,有着较高的差异性。另外,在工程特性方面,与一般性的地层材料相比较,有着较大的差异性。而对于这种松散堆积体的地层,进行施工建设的过程中,就会面临着塌方、冒顶、掌子面失稳等方面的问题,导致工程项目的进展,会面临着较为严重的威胁。
虽然我国在现阶段的建筑领域当中,已经对于松散堆积体地层隧道施工,有着一定的实践,例如建设了秦岭终南山隧道、雅康高速公路二郎山隧道灯。但是依然在井松散堆积体的隧道施工建设过程中,会面临着稳定性不足的难题,以此就需要在实际的施工建设过程中,需要积极的开展超前注浆加固的技术方式,有效的提升整体隧道的稳定性。另外,对于一些不良的底层,已经采用膏浆注浆材料的使用,可以保障在有效的对其松散堆积体隧道的施工过程中,可以有效的提升稳定性。
另外,自我国长期的研究过程中,由于在力学参数的选择上,由于主观性较强,使得无法很好的利用参数,进行力学以及变形规律的掌握。为此,就需要能够在施工建设时,可以有效的对其堆积体地层,在进行加固之后与之前进行力学参数方面的有效比较分析。同时,还需要对其对机体地层在进行加固处理之后,可以很好的进行优化方面的研究。因此,在未来的发展过程中,可以实现安全、高效、经济方面的施工方面的建设工作。
2 堆积体力学参数获取
(1)大三轴剪切试验方案。首先在实验材料的选择上,需要对其进行实验土样的有效选择,需要采用对机体原状土。而为了对其在加固技术的使用之后,其对机体力学参数进行采集,就需要在试验的过程中,能够使用GPGM型的膏状注浆材料,对土体进行加固处理。
在进行试验的过程中,首先需要在压力室,对试样底座,安装橡皮膜,以此分成五层进行逐层的捣实分析。而在进行注浆加固的过程中,还需要严格的使用小导管注浆试验当中,所得出的实际注浆量,进行相应的配比。
在本文的试验过程中,还需要基于原状土质量的8%,进行添加浆液方面的使用,而在对其分层进行混合之后,还需要静置7d之后,对其采用模拟施工工艺,并保障浆液可以与围堰的固结过程,能够实现良好的处理。而在制样结束之后,还需要保障在安装压力室当中进行围压的施加,这样就可以对样品进行轴向荷载的确定。
(2)实验结果分析。在实验之后,可以有效的发现在加固治理之前,其堆积体原状土样,在不同的围压条件下,会表现出非线性的应力与应变的关系。而在主应力差的变化过程中,会伴随着应变的提升而提升。而在各个相同围压的情况下,其注浆加固之后的试样,内部的主应力的差峰值有着较为明显的提升,以此在采用这种方法进行加固处理之后,可以有效的提升堆积体的内部强度系数。另外,在加固处理之前,其堆积土样的摩尔应力圆,以及抗剪强度方面,都会有着不同程度的变化。
3 堆积体隧道稳定性分析
在现阶段隧道穿越松散堆积体的分析过程中,为了进一步的提升施工过程中的稳定性,就需要积极的使用FLAC3D的方式,进行有限差分软件的使用,以此可以很好的在有、无超前注浆加固的技术下,进行数值方面的分析以及计算。
(1)数值模型以及参数。在现阶段隧道模型的分析过程中,其模型的尺寸的分析过程中,其模型可以划分成堆积体碎石土层,以及强风化玄武岩层,这两种不同的底层类型,而在堆积体底层的厚度上,基本上为40 m 的厚度。而在整体隧道埋深为25 m的程度,在进行施工建设的过程中,采用的实体单元都为M-C本构模型,而在实际的加固前后处理上,其堆积体的底层,则需要进行详细的分析。
(2)计算结果分析。在采用了这种技术之后,其在超前注浆加固的情况下,其围岩的最大沉降变形都发生在拱顶的问题,而在形成的最大沉降方面,为52.7 mm。而在围岩的最大隆起变形之后,都发生在隧道底部的中心位置上。而对于围岩水平收敛上,主要在边墙的位置附近。
在进行详细的分析中,需要提取具有着代表性的断面,而在没有加固的情况,对其数据进行分析比较后发现,在加固技术使用之后,可以很好的在拱部沉降变形的过程中,使得围岩深部的变化速率有着减小的变化。同时,对于数值等值线范围方面,有着较为明显的收缩程度。另外,对于这样的隧道拱部超前加固过程中,也对于隧道底部隆起的边墙水平收敛,有着较为明显的控制效果。
4 总结分析
在现阶段进行松散堆积体隧道的施工建设过程中,由于采用了新研发出来的膏状组件材料,而为了对其材料的性能进行良好的分析,就需要采用室内大型三轴剪切试验的方式,对其对机体原状土进行详细的力学参数计算分析,以此可以在得到了相应的数据信息之后,便可以对加固技术进行合理性的分析。
而在實际的分析过程中,需要对现阶段的隧道当中的堆积体进行三维数值模型的建立,以此实现堆积体注浆加固技术方面的有效分析。而在实际的结果方面进行分析。其超强注浆加固之后,可以有效的对其公布松散堆积体,进行受力方面的有效分析。而在隧道支护结构方面,在变形的分析中,都可以发现在合理的变形范围当中。但是在一些施工细节的分析过程中,其采用的超前注浆加固技术,所能够起到的隧道底部,以及在边墙的空气和收敛变形方面,可以起到的控制效果不佳,就会使得技术还需要进一步的进行完善。
而在松散堆积体围岩的加固过程中,通过优化计算的分析,其注浆加固厚度方面,基本上厚度可以控制在1.5 m~
2.0 m之间,以此就可以在隧道的开挖过程中,可以有效的实现安全、快速的施工建设,另一方面还可以在施工建设过程中,降低材料方面的浪费。
同时,在现阶段的施工建设过程中,还可以有效的对其数值进行相应的计算以及分析。另一方面,还需要积极的对其索道进行范围方面的分析,以此保障在施工的过程中,需要使用超前小导管地层预加固技术,之后在结合起三台阶法,加上预留核心土法,进行松散堆积体地层方面的大断面的施工优化。而在现阶段的试验过程中,其松散堆积体地层的加固过程中,其能够起到的加固效果比较理想,可以满足施工建设的需求。在施工建设过程中,对于各种变形监测值的采集,都发现可以满足工程项目的建设需求,这样就可以制定出合理的建设方案,保障施工项目的顺利进展。
5 结语
综上所述,在本文的分析过程中,主要针对穿越松散堆积体围岩加固机理与施工进行详细的分析,而在使用加固技术的过程中,由于其可以起到的加固效果较为的理想,以此就可以在未来的施工建设过程中,还需要进一步的对其技术进行应用和推广。
参考文献:
[1]周杰.自进式锚杆在玄武岩松散堆积体隧道中的应用[J].工程技术研究,2020,5(24):82-83.
[2]蒋帆,钱志豪.公路隧道浅埋偏压松散堆积体段施工技术分析[J].城市住宅,2020,27(11):198-200.
[3]熊明康,王宗学,张航.松散堆积体隧道洞口段钢拱架间距对隧道稳定性影响研究[J].四川建筑,2020,40(05):247-249.
关键词:松散堆积体;围岩加固;数值模型;主应力
中图分类号:TU443 文献标识码:A
0 前言
在进行施工建设的过程中,对于穿越松散堆积体隧道而言,为了提升施工的效率以及安全性,就需要能够在实际的加固处理上,使用一些新型的注浆材料,以此有效的起到加固的作用。同时,还需要使用台阶法进行相应的技术使用,保障在隧道的施工过程中,能够有着较高的安全性以及质量性。
1 松散堆积体加固技术
对于松散堆积体而言,是一种在使用的过程中,由块石与充填的土体所构成的土体,是一种在结构类型上较为复杂,不均匀的岩土介质。其内在的石项物理力学性质,有着较高的差异性。另外,在工程特性方面,与一般性的地层材料相比较,有着较大的差异性。而对于这种松散堆积体的地层,进行施工建设的过程中,就会面临着塌方、冒顶、掌子面失稳等方面的问题,导致工程项目的进展,会面临着较为严重的威胁。
虽然我国在现阶段的建筑领域当中,已经对于松散堆积体地层隧道施工,有着一定的实践,例如建设了秦岭终南山隧道、雅康高速公路二郎山隧道灯。但是依然在井松散堆积体的隧道施工建设过程中,会面临着稳定性不足的难题,以此就需要在实际的施工建设过程中,需要积极的开展超前注浆加固的技术方式,有效的提升整体隧道的稳定性。另外,对于一些不良的底层,已经采用膏浆注浆材料的使用,可以保障在有效的对其松散堆积体隧道的施工过程中,可以有效的提升稳定性。
另外,自我国长期的研究过程中,由于在力学参数的选择上,由于主观性较强,使得无法很好的利用参数,进行力学以及变形规律的掌握。为此,就需要能够在施工建设时,可以有效的对其堆积体地层,在进行加固之后与之前进行力学参数方面的有效比较分析。同时,还需要对其对机体地层在进行加固处理之后,可以很好的进行优化方面的研究。因此,在未来的发展过程中,可以实现安全、高效、经济方面的施工方面的建设工作。
2 堆积体力学参数获取
(1)大三轴剪切试验方案。首先在实验材料的选择上,需要对其进行实验土样的有效选择,需要采用对机体原状土。而为了对其在加固技术的使用之后,其对机体力学参数进行采集,就需要在试验的过程中,能够使用GPGM型的膏状注浆材料,对土体进行加固处理。
在进行试验的过程中,首先需要在压力室,对试样底座,安装橡皮膜,以此分成五层进行逐层的捣实分析。而在进行注浆加固的过程中,还需要严格的使用小导管注浆试验当中,所得出的实际注浆量,进行相应的配比。
在本文的试验过程中,还需要基于原状土质量的8%,进行添加浆液方面的使用,而在对其分层进行混合之后,还需要静置7d之后,对其采用模拟施工工艺,并保障浆液可以与围堰的固结过程,能够实现良好的处理。而在制样结束之后,还需要保障在安装压力室当中进行围压的施加,这样就可以对样品进行轴向荷载的确定。
(2)实验结果分析。在实验之后,可以有效的发现在加固治理之前,其堆积体原状土样,在不同的围压条件下,会表现出非线性的应力与应变的关系。而在主应力差的变化过程中,会伴随着应变的提升而提升。而在各个相同围压的情况下,其注浆加固之后的试样,内部的主应力的差峰值有着较为明显的提升,以此在采用这种方法进行加固处理之后,可以有效的提升堆积体的内部强度系数。另外,在加固处理之前,其堆积土样的摩尔应力圆,以及抗剪强度方面,都会有着不同程度的变化。
3 堆积体隧道稳定性分析
在现阶段隧道穿越松散堆积体的分析过程中,为了进一步的提升施工过程中的稳定性,就需要积极的使用FLAC3D的方式,进行有限差分软件的使用,以此可以很好的在有、无超前注浆加固的技术下,进行数值方面的分析以及计算。
(1)数值模型以及参数。在现阶段隧道模型的分析过程中,其模型的尺寸的分析过程中,其模型可以划分成堆积体碎石土层,以及强风化玄武岩层,这两种不同的底层类型,而在堆积体底层的厚度上,基本上为40 m 的厚度。而在整体隧道埋深为25 m的程度,在进行施工建设的过程中,采用的实体单元都为M-C本构模型,而在实际的加固前后处理上,其堆积体的底层,则需要进行详细的分析。
(2)计算结果分析。在采用了这种技术之后,其在超前注浆加固的情况下,其围岩的最大沉降变形都发生在拱顶的问题,而在形成的最大沉降方面,为52.7 mm。而在围岩的最大隆起变形之后,都发生在隧道底部的中心位置上。而对于围岩水平收敛上,主要在边墙的位置附近。
在进行详细的分析中,需要提取具有着代表性的断面,而在没有加固的情况,对其数据进行分析比较后发现,在加固技术使用之后,可以很好的在拱部沉降变形的过程中,使得围岩深部的变化速率有着减小的变化。同时,对于数值等值线范围方面,有着较为明显的收缩程度。另外,对于这样的隧道拱部超前加固过程中,也对于隧道底部隆起的边墙水平收敛,有着较为明显的控制效果。
4 总结分析
在现阶段进行松散堆积体隧道的施工建设过程中,由于采用了新研发出来的膏状组件材料,而为了对其材料的性能进行良好的分析,就需要采用室内大型三轴剪切试验的方式,对其对机体原状土进行详细的力学参数计算分析,以此可以在得到了相应的数据信息之后,便可以对加固技术进行合理性的分析。
而在實际的分析过程中,需要对现阶段的隧道当中的堆积体进行三维数值模型的建立,以此实现堆积体注浆加固技术方面的有效分析。而在实际的结果方面进行分析。其超强注浆加固之后,可以有效的对其公布松散堆积体,进行受力方面的有效分析。而在隧道支护结构方面,在变形的分析中,都可以发现在合理的变形范围当中。但是在一些施工细节的分析过程中,其采用的超前注浆加固技术,所能够起到的隧道底部,以及在边墙的空气和收敛变形方面,可以起到的控制效果不佳,就会使得技术还需要进一步的进行完善。
而在松散堆积体围岩的加固过程中,通过优化计算的分析,其注浆加固厚度方面,基本上厚度可以控制在1.5 m~
2.0 m之间,以此就可以在隧道的开挖过程中,可以有效的实现安全、快速的施工建设,另一方面还可以在施工建设过程中,降低材料方面的浪费。
同时,在现阶段的施工建设过程中,还可以有效的对其数值进行相应的计算以及分析。另一方面,还需要积极的对其索道进行范围方面的分析,以此保障在施工的过程中,需要使用超前小导管地层预加固技术,之后在结合起三台阶法,加上预留核心土法,进行松散堆积体地层方面的大断面的施工优化。而在现阶段的试验过程中,其松散堆积体地层的加固过程中,其能够起到的加固效果比较理想,可以满足施工建设的需求。在施工建设过程中,对于各种变形监测值的采集,都发现可以满足工程项目的建设需求,这样就可以制定出合理的建设方案,保障施工项目的顺利进展。
5 结语
综上所述,在本文的分析过程中,主要针对穿越松散堆积体围岩加固机理与施工进行详细的分析,而在使用加固技术的过程中,由于其可以起到的加固效果较为的理想,以此就可以在未来的施工建设过程中,还需要进一步的对其技术进行应用和推广。
参考文献:
[1]周杰.自进式锚杆在玄武岩松散堆积体隧道中的应用[J].工程技术研究,2020,5(24):82-83.
[2]蒋帆,钱志豪.公路隧道浅埋偏压松散堆积体段施工技术分析[J].城市住宅,2020,27(11):198-200.
[3]熊明康,王宗学,张航.松散堆积体隧道洞口段钢拱架间距对隧道稳定性影响研究[J].四川建筑,2020,40(05):247-249.