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路橋工程知識:膨脹土圍巖對隧道施工的危害

2015-10-30 19:43  來(lái)自網(wǎng)絡(luò )  【  【打印】【我要糾錯】

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  由于膨脹土圍巖的特殊工程地質(zhì)性質(zhì)及其圍巖壓力特性,使膨脹土的隧道圍巖具有普遍開(kāi)裂、內擠、坍塌和膨脹等變形現象。膨脹土隧道圍巖變形常具有速度快、破壞性大、延續時(shí)間長(cháng)和整治較困難等特點(diǎn)。施工中常見(jiàn)的幾種情況,簡(jiǎn)述如下:

 。1)圍巖裂縫:隧道開(kāi)挖后,由于開(kāi)挖面上土體原始應力釋放產(chǎn)生脹裂;另外,因為表層土體風(fēng)干而脫水,產(chǎn)生收縮裂縫。同時(shí),兩種因素都可以使土中原生隱裂隙張開(kāi)擴大。沿圍巖周邊產(chǎn)生裂縫,尤其在拱部圍巖容易產(chǎn)生張拉裂縫與上述裂縫貫通,形成局部變形區。

 。2)坑道下沉:由于坑道下部膨脹土體的承載力較低,加之上部圍巖壓力過(guò)大,而產(chǎn)生坑道下沉變形?拥赖南鲁,往往造成支撐變形、失效,進(jìn)而引起土體坍塌等現象。

 。3)圍巖膨脹突出和坍塌:膨脹土開(kāi)挖過(guò)程中或開(kāi)挖后,圍巖產(chǎn)生膨脹土變形,周邊土體向洞內膨脹突出,開(kāi)挖斷面縮小。在土體喪失支撐或支撐力不夠的狀態(tài)下,由于圍巖壓力和膨脹壓力的綜合作用,使土體產(chǎn)生局部破壞,由裂縫發(fā)展到出現溜塌,然后逐漸牽引周?chē)馏w連續破壞,形成坍塌。

 。4)底鼓:隧道底部開(kāi)挖后,洞底圍巖的上部壓力解除,又無(wú)支護體約束的條件下,由于應力釋放,洞底圍巖產(chǎn)生卸荷膨脹;加之坑道積水,使洞底圍巖產(chǎn)生浸水膨脹。因而造成洞底圍巖鼓出變形。

 。5)襯砌變形和破壞:在先拱后墻法施工中,拱部襯砌完成后至開(kāi)挖馬口的這段時(shí)間,由于圍巖和膨脹壓力,常常產(chǎn)生拱腳內移,同時(shí)發(fā)生不均勻下沉,拱腳支撐受力大,發(fā)扭曲、變形或折斷。拱頂受擠壓下沉,也有向上凸起。拱頂外緣經(jīng)常出現縱向貫通拉裂縫,而拱頂內緣出現擠裂、脫皮、掉塊現象。在拱腰部位出現縱向裂縫,這些裂縫有時(shí)可發(fā)展到張開(kāi)、錯臺。當采用直墻時(shí),邊墻常受膨脹側壓而開(kāi)裂,甚至張開(kāi)、錯臺,少數曲墻也有出現水平裂縫的情況。當底部未做仰拱或僅做一般鋪底時(shí),有時(shí)會(huì )出現底部鼓起,鋪底被破壞。

責任編輯:北卡
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