陜西黃延高速公路隧道群
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- 項(xiàng)目背景
? ? ? 陜西黃延高速公路是國家高速包頭(內(nèi)蒙古)至茂名(廣東)線在陜西境內(nèi)的重要組成部分,是貫通陜西省陜北、關(guān)中、陜南的一條大動(dòng)脈,對我國中西部地區(qū)及陜西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。飛尚科技對黃延高速上的小圓子隧道、萬花隧道和墩梁隧道的進(jìn)行了施工期在線監(jiān)測。
小圓子隧道
? ? ? 隧道洞體圍巖特征:埋深0-136米;巖性特征:圍巖由第四系上更新統(tǒng)Q2al+pl硬塑粉質(zhì)粘、下更新統(tǒng)Q1eol硬塑黃土、第三系N2粘土巖組成。地質(zhì)結(jié)構(gòu)節(jié)理裂隙:粉質(zhì)粘土、黃土呈硬塑狀,第三系粘土巖裂隙發(fā)育,遇水、暴露易開裂崩解,具膨脹性。結(jié)構(gòu)特征完整性:粉質(zhì)粘土、黃土呈松軟結(jié)構(gòu),粘土巖呈大塊狀壓密結(jié)構(gòu)。
萬花隧道? ?
? ? ? 萬花隧道位于陜西省延安市萬花鄉(xiāng)境內(nèi),地處黃延高速LJ-19標(biāo)段。設(shè)計(jì)圍巖為Q2老黃土、粉質(zhì)粘土、第三系粘土。侏羅系強(qiáng)風(fēng)化砂巖,第四系土體呈松軟結(jié)構(gòu),強(qiáng)風(fēng)化巖體呈碎裂狀結(jié)構(gòu)。圍巖穩(wěn)定性差。地下水類型為第四系潛水、基巖裂隙水。實(shí)際圍巖情況看,圍巖為Q2老黃土,有掉塊現(xiàn)象發(fā)生,特別是左線出口,掌子面整體濕潤,局部有滲水現(xiàn)像。測得含水率為19%,總體圍巖情況較差。
墩梁隧道
? ? ? 墩梁隧道位于半徑分別為1275.697m、1825.721m、2070.082m的三段曲線上,縱坡2.6%至YK90+795處逐漸變?yōu)?1.917%,YK90+795~YK90+837 段縱坡為-1.917%。隧道起訖里程ZK90+098~ZK91+810,全長1712m。其中ZK90+098~ZK90+574.031位于半徑為2200的曲線上,ZK90+574.03~ZK91+526.867位于直線上,ZK91+526.867~ZK91+810位于半徑為1341.301的曲線上。ZK90+098~ZK90+200段縱坡為3.25%ZK90+098~ZK90+200段縱坡為3.25% ,ZK90+200~ZK91+810段縱坡為-1.341%
二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)及實(shí)施
???針對隧道施工風(fēng)險(xiǎn),在對施工環(huán)境進(jìn)行觀測考察后,我公司設(shè)計(jì)了一套隧道群在線監(jiān)測系統(tǒng),對三條隧道進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測,并納入統(tǒng)一云平臺(tái)進(jìn)行管理。采用內(nèi)埋應(yīng)變計(jì)、表面應(yīng)變計(jì)、土壓力盒、孔隙水壓計(jì)等傳感器對隧道錨桿軸力、圍巖與初支接觸壓力、鋼支撐內(nèi)力、初襯應(yīng)力、二次襯砌應(yīng)力、地下水位等進(jìn)行在線監(jiān)測,輔以地表沉降、拱頂沉降、周邊位移監(jiān)測,維護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,保障施工安全。
隧道地區(qū)夏秋季溫濕多雨,容易造成隧道內(nèi)部滲水:為保證監(jiān)測設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,減少滲水事件對其造成的影響,我們對隧道監(jiān)測關(guān)鍵部位采用防、排、堵相結(jié)合的排水工作,真正做到惡劣環(huán)境中仍保持穩(wěn)定、高效的監(jiān)測。項(xiàng)目包含多個(gè)隧道,各內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變,在施工前期,施工人員對隧道內(nèi)的情況并不能很好地掌握。因此加入一定的人工檢測手段,可以更好地得到隧道部分監(jiān)測項(xiàng)的相關(guān)數(shù)據(jù)。在線監(jiān)測與人工監(jiān)測相結(jié)合,使得監(jiān)測數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
三、實(shí)現(xiàn)功能
(1)通過對相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測,建立監(jiān)測系統(tǒng),對黃延高速隧道的安全狀況有一個(gè)正確全面的認(rèn)識(shí),有效保障隧道安全;
(2)了解隧道結(jié)構(gòu)變化情況,當(dāng)變化數(shù)值超過預(yù)設(shè)值時(shí)可及時(shí)預(yù)警。實(shí)現(xiàn)隧道健康監(jiān)測服務(wù)水準(zhǔn)的實(shí)時(shí)安全報(bào)警,并通知相關(guān)單位及時(shí)采取相應(yīng)措施。
(3)通過監(jiān)測數(shù)據(jù),合理評估隧道病害,優(yōu)化維護(hù)方案。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的合理分析和綜合評估,確定有效的維護(hù)方案,在經(jīng)濟(jì)合理的情況下達(dá)到維護(hù)全方位效果;
(4)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測,對黃延高速隧道的安全狀況有一個(gè)正確全面的認(rèn)識(shí),減少和避免災(zāi)難性事故的發(fā)生,保證公路的正常運(yùn)行,有效提高隧道的使用年限,減少災(zāi)害的發(fā)生,節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本,并可以減少對社會(huì)的不良影響;
(5)為科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支撐。通過對黃延高速隧道的監(jiān)測,獲取結(jié)構(gòu)應(yīng)變的原始數(shù)據(jù),為相關(guān)的科學(xué)研究提供相關(guān)數(shù)據(jù)和分析服務(wù)。
(6)驗(yàn)證隧道的設(shè)計(jì)建造理論與方法,以及施工工藝,從而完善相關(guān)設(shè)計(jì)施工技術(shù)規(guī)程,提高隧道設(shè)計(jì)及施工方法水平和安全可靠度,保障隧道的使用安全,具有重要的社會(huì)意義、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。