铁路隧道现场监辅助坑道交叉口施工技术分析

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1、铁路隧道现场监控量测回归分析蒲荣宇摘要：介绍了包西铁路通道大保当至张桥段铁路中新九燕山隧道现场监控量测记录和数据的回归分析方法，对施工中的围岩稳定性、二次衬砌施工时间进行了分析，证明应用铁路隧道现场监控量测结果，能够有利于指导铁路隧道现场施工，科学合理确定开挖方法，及时施工二次衬砌，从而保证铁路隧道施工顺利进行。关键词：铁路隧道监控量测围岩稳定回归分析1工程概况包西铁路通道大保当至张桥段铁路新九燕山隧道位于陕西省延安市南川河与劳川河上游分水岭处的劳山川右岸黄土梁峁区，隧道于三十里一沟左侧进洞，下穿既有线西延铁路洪市沟二号隧道，再穿过九

2、燕山分水岭从前黄土沟出洞，地面高程为1158～1135米。隧道起讫里程为DK514+049～DK523+402，全长9353米，为双线隧道，隧道除进口312.77米位于R-2804.53m的曲线上，出口1725.09位于R-4004.53m的曲线上外，其余地段均位于直线上。洞身依次为长5901米的3‰、长2150米的7‰的连续上坡，出口为1302米3‰的下坡。隧道穿越了III、IV、V级围岩隧道经过区出露主要地层为第四系全新统坡积砂质黄土，中更新统风积砂质黄土，中更新统风积黏质黄土，上第三系红粘土及侏罗纪页岩夹砂岩。隧道通过主要不良地

3、质为滑坡，局部围岩稳定性差，尤其DK521+177～DK523+402段洞身位于第三系红粘土层，红色粘土岩为中等膨胀土，含较多疆石结核层富水，受地下水浸泡，对隧道工程影响极大，工程性质较差。地下水类型主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水，是造成黄土山体变形的重要条件之一。新九燕山隧道共设3个辅助坑道，均位于线路右侧，1号斜井与右线线路中线交于DK517+500，平面夹角35°，相交处夹角90°，最大坡度值11.6%，全长513.06米；2号斜井与右线线路中线交于DK519+720，平面夹角40°，最大坡度值11.6%，全长791.7米；3号

4、斜井与右线线路中线交于DK521+400，平面夹角55°34′28″，相交处夹角80°，最大坡度值11.8%，全长367.15米。本工点地震动峰值加速度值采用0.05g（相当于地震基本烈度六度），地震动反应谱特征周期为0.35S。2施工方法本隧道施工严格按照新奥法施工，充分利用围岩的承载自稳能力，初期支护和二次衬砌对围岩起约束作用，使围岩的变形在有限的空间里，以发挥其承载能力，又阻止围岩过度变形而产生失稳。IV、V级围岩采用环形开挖预留核心土法，III级围岩采用台阶法施工。本隧道施工工期极度紧张，我们在开挖施工过程中，根据围岩监控量测

5、的数据以及回归曲线分析，及时调整开挖方法，变形较小地段采用三台阶法施工，台阶之间的距离为5米，确保仰拱和掌子面的距离40米，二衬和掌子面的距离90米这安全红线。3监控量测现场监控量测不仅检测各施工阶段围岩和支护动态，确保施工安全，而且是调整初期支护设计参数，确定二次衬砌和仰拱的施做时间提供合理的科学依据。洞内外观察、水平相对净空变化值的量测、拱顶下沉量测、红粘土地段的隧底上鼓量测为必须进行的量测项目。量测断面间距V级围岩取5米，IV级围岩取20米，III级围岩取40米，当检测结果有异常时，缩小量测断面间距，加快量测频率。保证一个台阶一

6、条量测线。本隧道在施工过程中，把围岩监控量测作为一项工序纳入到施工中。新九燕山隧道开挖采用上下台阶法开挖，上台阶开挖采用环形开挖预留核心土法，下台阶开挖左右两侧跳槽开挖。测点布设为：拱顶位置布设一个测点，上台阶布设一对测点，下台阶布设一对测点，共计5个测点，对于地质变化处，位移收敛较明显位置，可以加强测点的布设，不同断面的测点应布置在相同的部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证。4数据处理现场监控量测数据取得后，及时进行校对、整理、打印相关监控量测报表（以拱顶下沉原始记录表为例），并根据数据绘制位移－时间（u－t）散点图（图1）

7、，以便分析时间效应和空间效应的影响。当u－t关系曲线图趋于平稳时，根据散点图的数据分布情况，选择合适的函数进行回归分析，对最大值（最终值）进行预测，并于控制基准值进行比较，综合分析围岩和支护结构的工作状态，对施工工法、工序进行评价，及时反馈评价结论，并提出相应工程对策建议。5回归分析从图1可以看出，由于量测的偶然误差所造成的离散型，绘制的u－t散点图是上下波动和不规则的，应此，必须进行数据处理才能获得合理的曲线，并以相应的数学公式进行描述。回归分析就是处理测读数据，最终绘制曲线的一种方法。回归分析是对一系列具有内在规律性的测试数据进行

8、处理，通过处理和计算得到两个变量之间的函数式关系。用这个函数式做出的曲线能代表测试数据的散点分布，用以推算围岩的最终位移和掌握位移变化的规律。项目名称包西铁路新九燕山隧道出口合同段BXS-2标桩号DK523+300埋设日