隧道施工技術(shù)總結(jié)范文
時(shí)間:2023-04-07 06:08:45
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篇1
關(guān)鍵詞:淺埋偏壓;抗滑樁;旋噴樁;CD;CRD
中圖分類號(hào):U455.14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
1工程概況
1.1工程簡(jiǎn)介
賀街隧道位于廣西省賀州市賀街鎮(zhèn)境內(nèi),隧道全長(zhǎng)2438m,隧道進(jìn)出口里程分別為DK592+058、DK594+496。隧道內(nèi)設(shè)“人”字坡,DK592+058至DK593+850為11.42‰上坡,隧道內(nèi)長(zhǎng)度1792m;DK593+850至DK594+496為7‰下坡,隧道內(nèi)坡長(zhǎng)646m。
賀街隧道進(jìn)口多次出現(xiàn)洞口段滑塌和山體地表開(kāi)裂以及洞頂坍塌現(xiàn)象,造成進(jìn)口已施工的初期支護(hù)發(fā)生嚴(yán)重變形,洞內(nèi)掌子面失穩(wěn),隧道進(jìn)口停止施工。經(jīng)設(shè)計(jì)院現(xiàn)場(chǎng)勘察,制定加固方案,在進(jìn)口隧道左右側(cè)設(shè)置抗滑樁,對(duì)進(jìn)口淺埋段采用旋噴樁加固。
1.2地形地貌
賀街位于剝蝕丘陵區(qū),以構(gòu)造剝蝕中低山為主,地形陡峭,植被發(fā)育,隧道最大埋深約200m。隧道軸線總體走向?yàn)?48°。進(jìn)口段為淺埋偏壓段。洞身穿越地質(zhì)為第四系殘坡積(Q4el+dl)、泥盆系中統(tǒng)郁江階(D2y)等地層。隧道進(jìn)口附近發(fā)育一向斜構(gòu)造,兩翼巖層產(chǎn)狀55°∠32°、274°∠41°;進(jìn)口邊坡順層。根據(jù)地震波折射與EH4電磁波測(cè)深資料:DK592+095~+115、DK592+325~+360附近存在物探低速、低阻異常帶,圍巖以強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、弱風(fēng)化泥質(zhì)頁(yè)巖為主,強(qiáng)風(fēng)化層厚度>50m。
隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水,除進(jìn)出口附近富水外,補(bǔ)給源主要為大氣降水。通過(guò)基巖裂隙、巖層破碎帶和下降泉徑流和排泄。隧道洞身溪溝較發(fā)育,溪溝中常年有水流。
2施工技術(shù)方案及工藝
賀街隧道進(jìn)口兩側(cè)設(shè)有23根錨固樁防護(hù)。DK592+058~+090段為明洞,采用明挖法施工,該段范圍采用樁板結(jié)構(gòu),仰拱底部設(shè)置Ф1.25m鉆孔樁24根,共8排,間距4.0m,每個(gè)橫斷面3根,間距6.0m; DK592+125~+145段和DK592+210~+255段采用旋噴注漿對(duì)地表進(jìn)行加固;DK+090~+125段原施工初支段采用明拱暗墻法施工,隧道拱部140°范圍設(shè)計(jì)采用1m厚護(hù)拱支護(hù),護(hù)拱拱腳采用φ1.0m樁基鎖腳,此段基底設(shè)計(jì)采用φ76鋼管樁注漿加固;DK592+125~+205段設(shè)有Φ159洞口長(zhǎng)管棚,自DK592+125~+190段暗洞襯砌類型為Ⅴc,DK592+190~+205段暗洞襯砌類型為Ⅴb,開(kāi)挖建議工法為CRD法;DK592+205~+255段襯砌類型為Ⅴb,設(shè)雙層Ф50小導(dǎo)管超前支護(hù),開(kāi)挖工法:DK592+205~+210為CRD法,DK592+210~+255為四步CD法。
2.1施工工藝流程
錨固樁施工旋噴樁施工洞口截水天溝施工洞口段開(kāi)挖洞口管棚施工洞口段護(hù)拱暗墻段護(hù)拱施工拆換洞內(nèi)原臨時(shí)仰拱支護(hù)洞內(nèi)DK592+125~+255段開(kāi)挖、支護(hù)及二襯施工,同時(shí)進(jìn)行DK592+058~+090段樁基施工待隧道貫通后隧底鋼管樁施工處理DK592+090~+125段初支DK592+058~+090段仰拱施工。
2.2施工情況
2.2.1錨固樁施工
隧道進(jìn)口共設(shè)計(jì)錨固樁23根,其中左側(cè)17根,右側(cè)6根,樁徑采用2.25m×2.5m和2.5m×2.75m兩種形式,樁長(zhǎng)16~28m。已于2010年8月完成錨固樁施工。
2.2.2旋噴樁施工
DK592+125~+145段和DK592+210~+255段采用旋噴樁加固處理,其中DK592+125~+145段旋噴樁加固范圍為隧底下2m至拱頂上5m,DK592+210~+255段加固范圍為拱頂上5m至弱風(fēng)化灰?guī)r或砂巖面。
旋噴樁施工完畢后,開(kāi)挖洞頂臨時(shí)排水溝,對(duì)洞口段(DK592+090-DK592+125)覆蓋土進(jìn)行開(kāi)挖,拆除原洞口段上部初支拱架,并于2011年1月完成洞口長(zhǎng)管棚施工。
2011年3月完成明拱暗墻段鎖腳樁基施工,2011年5月完成護(hù)拱施工。目前護(hù)拱頂已完成第一次2m回填。
2.3施工要求
2.3.1原施工臨時(shí)仰拱
DK592+090-DK592+125段原施工初支拱架因變形較大已經(jīng)侵限需要拆除,在施工洞口管棚及護(hù)拱時(shí)已拆除上部初支拱架,目前剩余臨時(shí)仰拱和下臺(tái)階初支拱架及進(jìn)口仰拱混凝土。人工用風(fēng)鎬破除臨時(shí)仰拱與初支拱架連接處的混凝土,然后用氣割割斷臨時(shí)拱架,每次切割不超過(guò)2榀,直至DK592+125位置。
2.3.2 K590+125~+255段洞身施工
隧道進(jìn)口為Ⅴ級(jí)圍巖,淺埋偏壓,DK592+125~+210段設(shè)計(jì)建議采用CRD法進(jìn)行開(kāi)挖施工(圖1),DK592+210~+255段采用四步CD法(圖2),以便及時(shí)形成臨時(shí)封閉結(jié)構(gòu),確保隧道的穩(wěn)定,保證隧道的施工安全。
圖1 CRD法施工工序橫斷面圖
圖2 CD法施工工序橫斷面圖
2.3.3 DK292+058~+090段樁基施工
在進(jìn)行掌子面施工的同時(shí),施工DK592+058~+090段仰拱底部樁基,樁基施工采用沖擊鉆機(jī)鉆孔,鋼護(hù)筒和泥漿護(hù)壁,由于樁基有巖溶存在,鉆孔過(guò)程中采用拋填黏土、片石方式進(jìn)行回填,對(duì)于溶腔較大且危險(xiǎn)的樁基采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)方式進(jìn)行鉆孔,鉆孔到位后吊車下放鋼筋籠,混凝土采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下灌注。
2.3.4 DK592+090~+125隧底鋼管樁注漿加固
DK592+090~+125明拱暗墻段基底位于全風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、碳質(zhì)頁(yè)巖巖層中,地下水位高,設(shè)計(jì)采用φ76鋼管樁注漿加固,長(zhǎng)度9.5~19m不等。注漿范圍:鋼管樁注漿至基巖面以下0.5m;鋼管樁布孔間距為1m×1m,正方形布置;注漿材料采用水泥單液漿。在注漿加固前先采用弱爆破法破除仰拱及填充混凝土,每3.0~4.0m作為一個(gè)施工段,一個(gè)施工段的仰拱及填充混凝土拆除后進(jìn)行鉆孔注漿加固。
3注意事項(xiàng)
(1)合理安排工序,防止各工序之間相互干擾,確保安全;
(2)施工堅(jiān)持“明地質(zhì)、管超前、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則;
(3)采用爆破時(shí)嚴(yán)格控制炮孔深度及裝藥量;
(4)鋼架間的連接筋要按要求設(shè)置,工序變化處鋼架要設(shè)置鎖腳鋼管并注漿處理;
(5)臨時(shí)鋼架的拆除應(yīng)等洞身主體結(jié)構(gòu)初期支護(hù)施工完畢并穩(wěn)定后方可進(jìn)行;
(6)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè),及時(shí)反饋結(jié)果,分析洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,實(shí)施調(diào)整支護(hù)參數(shù),同時(shí)為二襯施作提供依據(jù)。
4 實(shí)施過(guò)程中的檢測(cè)
賀街隧道進(jìn)口洞口段隧道埋深淺、地質(zhì)條件差、地下水位淺,施工風(fēng)險(xiǎn)大,因此在DK592+090-+255段設(shè)置試驗(yàn)段,對(duì)初支圍巖間、初支二襯間的接觸壓力以及地表、圍巖深部、支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析。通過(guò)及時(shí)、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷隧道結(jié)構(gòu)的安全及周邊環(huán)境的安全,并及時(shí)反饋施工,調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工工藝,從而保證隧道工程施工安全。
綜合考慮支護(hù)方案、預(yù)支護(hù)措施和輔助工法選取8個(gè)斷面(DK592+100、DK592+120、DK592+135、DK592+160、DK592+180、DK592+200、DK592+220、DK592+240)作為進(jìn)口試驗(yàn)段的測(cè)試斷面,布設(shè)監(jiān)控元器件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
篇2
(1)發(fā)展背景
改革開(kāi)放三十年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了快速地發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,大量的高速公路網(wǎng)近年來(lái)被快速的建設(shè)起來(lái)。隨著公路技術(shù)的發(fā)展,原有的一些不適宜建設(shè)隧道的地區(qū)逐漸開(kāi)始進(jìn)行公路建設(shè)。關(guān)于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)因?yàn)樯降匾约疤厥獾刭|(zhì)條件逐漸由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展得需要開(kāi)始逐漸建設(shè)公路網(wǎng)絡(luò)[1]。
(2)隧道支護(hù)研究現(xiàn)狀
新奧法作為近些年來(lái)比較流行的隧道支護(hù)方法,被廣泛運(yùn)用在公路隧道建設(shè)中。關(guān)于一些特殊地質(zhì)條件,新奧法的獨(dú)特施工技術(shù)更加有效地保證了施工技術(shù)方面的要求。但是新奧法仍然有自己先天性的缺陷,這些缺陷會(huì)導(dǎo)致隧道施工技術(shù)低下,無(wú)法保證隧道施工建設(shè)要求?,F(xiàn)有的隧道支護(hù)技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面:
1)鋼拱架[2]:近些年來(lái)由于我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量的大幅增加,鋼拱架技術(shù)被大量用于隧道支護(hù)技術(shù)。鋼拱架主要包含了格柵鋼架以及型鋼鋼拱。
2)噴錨技術(shù)[3];隨著噴層材料以及錨桿材料的快速發(fā)展,噴錨技術(shù)被廣泛運(yùn)用于特殊地質(zhì)條件下的隧道建設(shè)中。自上世紀(jì)九十年代以來(lái),我國(guó)常用混凝土噴層與錨桿結(jié)合進(jìn)行支護(hù)。
3)聯(lián)合支護(hù)方法[4]:新奧法在實(shí)際使用中不斷地發(fā)展引申,最終得到了聯(lián)合支護(hù)方法?,F(xiàn)在常見(jiàn)的聯(lián)合支護(hù)方法有:長(zhǎng)錨桿柔性支護(hù)、錨噴技術(shù)以及錨噴網(wǎng)技術(shù)。
在特殊地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)上述支護(hù)技術(shù)有著極其嚴(yán)格的要求,對(duì)現(xiàn)有的隧道支護(hù)技術(shù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)對(duì)今后隧道施工中的技術(shù)方案選擇有著比較重要的要求。
1 軟弱圍巖條件下的隧道工程特性研究
1.1 軟弱圍巖力學(xué)特性
軟弱圍巖由于其自身較高的泥質(zhì)含量以及巖體的獨(dú)特力學(xué)特性使得軟弱圍巖具有極易產(chǎn)生變形的顯著特點(diǎn)。軟弱圍巖的主要力學(xué)特性有:
(1)崩解性:在水的作用下,軟弱圍巖容易由于水的作用最終導(dǎo)致圍巖結(jié)構(gòu)失效。最終導(dǎo)致軟弱圍巖崩塌。
(2)流變性:一些軟弱圍巖會(huì)因?yàn)榱Φ淖饔秒S著時(shí)間的變化逐漸產(chǎn)生位移,這種性質(zhì)被稱之為流變性。
(3)膨脹性:軟弱圍巖在受到力的作用以及水的作用下會(huì)產(chǎn)生楔劈效應(yīng),當(dāng)楔劈效應(yīng)大于聯(lián)結(jié)力時(shí),會(huì)產(chǎn)生一定的膨脹性變化。
(4)可塑性:由于軟弱圍巖自身性質(zhì)的獨(dú)特性,一旦受力產(chǎn)生變化后的圍巖會(huì)由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致變形無(wú)法恢復(fù)。
1.2 噴射混凝土技術(shù)的應(yīng)用研究
噴射混凝土是一種較為先進(jìn)的隧道圍巖支護(hù)方法。噴射混凝土主要是運(yùn)用混凝土噴射機(jī)將混凝土高速的噴射在圍巖表面。噴射混凝土可以迅速的形成強(qiáng)度,對(duì)圍巖快速地形成強(qiáng)度。隨著技術(shù)的快速發(fā)展噴射混凝土技術(shù)逐漸形成了以下幾個(gè)方面:
(1)濕噴:為了保證噴射混凝土?xí)r,混凝土揚(yáng)塵現(xiàn)象嚴(yán)重,在噴射混凝土?xí)r加入一定比例的水,保證空氣質(zhì)量的方法稱之為濕噴。這種方法技能保證施工技術(shù)要求,也可以保證工人身體健康。
(2)與干噴:干噴是將混合料以高速噴射在軟弱圍巖上,以形成強(qiáng)度保證圍巖的穩(wěn)定性,是在噴射混合料前將混合料中拌制一定比例的水,降低噴射混合料時(shí)的揚(yáng)塵。
(3)混合噴射:混合噴射是將兩種噴射方式混合使用的一種施工技術(shù),這種施工技術(shù)主要的施工要點(diǎn)以及施工設(shè)備與上述兩種施工技術(shù)基本相同。
1.3 錨桿技術(shù)研究應(yīng)用
作為圍護(hù)軟弱圍巖的一種重要施工方法,錨桿技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)力學(xué)特性:
(1)支撐圍巖:通過(guò)錨桿與圍巖之間的摩擦力,對(duì)軟弱圍巖產(chǎn)生一定的壓力,有效地阻止圍巖強(qiáng)度的繼續(xù)惡化。
(2)加固圍巖:錨桿及其注漿可以將軟弱圍巖中的破裂面以及節(jié)理裂紋粘結(jié)在一起,從而增強(qiáng)圍巖的力學(xué)參數(shù)。
(3)吊懸作用以及增強(qiáng)摩阻力:吊懸作用是將軟弱的易掉落的圍巖與穩(wěn)定的圍巖結(jié)合在一起形成較為穩(wěn)定的整體。增強(qiáng)摩阻力則可以提高軟弱圍巖的整體性。
2 特殊地質(zhì)條件下的隧道監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究
2.1 監(jiān)控量測(cè)的目的
為了保證軟弱圍巖條件下隧道的施工技術(shù)要求,一定要在施工過(guò)程中時(shí)刻保證監(jiān)控量測(cè)。通過(guò)監(jiān)控量測(cè)圍巖在各個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù),可以判斷軟弱圍巖在施工過(guò)程中的支護(hù)狀況變化以及圍巖穩(wěn)定性狀態(tài)。圍巖監(jiān)測(cè)的主要方面有:
(1)選測(cè)項(xiàng)目:常見(jiàn)施工中的一些檢測(cè)項(xiàng)目為選測(cè)項(xiàng)目,具體有地表下沉、圍巖壓力以及鋼支撐內(nèi)力等方面。
(2)必測(cè)項(xiàng)目:對(duì)于一些量測(cè)項(xiàng)目必須進(jìn)行時(shí)刻檢測(cè)測(cè)量。例如拱頂下沉、周邊位移、錨桿以及錨索內(nèi)力等項(xiàng)目。
2.2 特殊地質(zhì)條件下監(jiān)測(cè)結(jié)果研究
通過(guò)對(duì)在軟弱圍巖條件下的公路隧道中的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),富水千枚巖層條件施工時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn):
(1)在富水千枚巖層中進(jìn)行公路隧道施工時(shí),檢測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)中周邊收斂數(shù)據(jù)較小,要小于拱頂下沉數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)理論分析后,認(rèn)為實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)該會(huì)大于測(cè)量數(shù)據(jù),測(cè)量數(shù)據(jù)偏小主要是由于施工工序影響了量測(cè)準(zhǔn)確性。
(2)鋼架內(nèi)側(cè)壓應(yīng)力經(jīng)常大于拉應(yīng)力,鋼架的受力較為安全且拱腳處盈利水平比較高。主要原因是由于產(chǎn)生了應(yīng)力集中的現(xiàn)象。
(3)在富水千枚巖層地質(zhì)條件下的公路隧道建設(shè)中,錨桿在控制圍巖變形方面效果較差,不能有效的提高圍巖的穩(wěn)定性。
(4)對(duì)在富水千枚巖層條件下建設(shè)的公路隧道而言,二次襯砌所受到的應(yīng)力較小。一般情況下二次襯砌所受到的應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度。所以按照一般施工要求進(jìn)行施工只要可以保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度,二次襯砌一般不會(huì)產(chǎn)生破壞,且穩(wěn)定性較好。
3 結(jié)論
經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有的公路隧道施工技術(shù)以及現(xiàn)有的公路隧道施工監(jiān)測(cè)量測(cè)技術(shù)的理論分析,本文得到了現(xiàn)有的公路隧道施工技術(shù)的各個(gè)優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)。結(jié)合具體施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié),得到了以下幾點(diǎn)結(jié)論:
篇3
關(guān)鍵詞:鐵路隧道;施工技術(shù);問(wèn)題;對(duì)策
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
現(xiàn)階段,我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展,鐵路工程作為交通事業(yè)中的重要一環(huán),也成為了我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要內(nèi)容。鐵路工程施工過(guò)程中,隧道施工是其中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),我國(guó)鐵路隧道長(zhǎng)度與數(shù)量在世界范圍內(nèi)處于領(lǐng)先的水平。但是,我國(guó)隧道施工的技術(shù)水平和管理水平與國(guó)外相比仍然存在一定的差距,需要對(duì)于其中存在的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行深入的研究與分析,并且提出有針對(duì)性的解決策略。
一、我國(guó)鐵路隧道施工技術(shù)概述
隨著我國(guó)鐵路建設(shè)步伐的加快,鐵路在施工中面對(duì)的隧道地形問(wèn)題會(huì)更多,出于各方面考慮,只有不斷地發(fā)展鐵路隧道施工技術(shù),才能促進(jìn)我國(guó)鐵路事業(yè)的發(fā)展。鐵路隧道施工技術(shù)就是通過(guò)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才的技術(shù)攻關(guān),提高隧道施工設(shè)備技術(shù)水平,最終實(shí)現(xiàn)鐵路隧道施工技術(shù)的提高,以此保證安全、穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)鐵路隧道施工。鐵路隧道施工對(duì)象是非常復(fù)雜的地質(zhì),隧道地質(zhì)的特點(diǎn)就是突發(fā)性、多變性、復(fù)雜性、危害程度大、危險(xiǎn)系數(shù)高等,解決這些問(wèn)題成為鐵路隧道施工技術(shù)的關(guān)鍵,因此為順利實(shí)現(xiàn)鐵路隧道施工建設(shè)需要加強(qiáng)對(duì)隧道地質(zhì)問(wèn)題的技術(shù)研究,提高隧道施工技術(shù)水平。
二、鐵路隧道施工存在的技術(shù)問(wèn)題分析
1、爆破技術(shù)的落后
隧道施工工程的核心是隧道的開(kāi)挖技術(shù),也成為行業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)。而開(kāi)挖技術(shù)的主要研究對(duì)象是控制爆破以及機(jī)械的開(kāi)挖技術(shù)。目前隧道的開(kāi)挖技術(shù)已經(jīng)由分步開(kāi)挖發(fā)展為全斷面的開(kāi)挖技術(shù),這樣可以使機(jī)械設(shè)備技術(shù)得到充分的利用,并使開(kāi)挖環(huán)節(jié)的安全性和效率得到提升,并使人力勞作工作量降低。而開(kāi)挖技術(shù)的代表分別為圍巖加固的全斷面類開(kāi)挖及精細(xì)爆破開(kāi)挖技術(shù)。而開(kāi)挖圍巖隧道工程的問(wèn)題主要是可控制爆破欠缺,破碎圍巖下光面的爆破差以及分布開(kāi)挖技術(shù)有違隧道安全施工的規(guī)定。而光面的爆破會(huì)直接影響到隧道開(kāi)挖的安全性以及會(huì)造成超挖的現(xiàn)象。而超挖明顯會(huì)使工程的成本增加,同時(shí)也會(huì)引發(fā)安全事故的發(fā)生。因此,精細(xì)的爆破技術(shù)的研究,對(duì)于隧道工程的安全施工和控制成本都很重要。
2、隧道防漏水技術(shù)有待提升
隧道防水處理是隧道施工環(huán)節(jié)中重要的部分,防水處理質(zhì)量直接影響隧道施工的質(zhì)量,而目前隧道施工隧道滲漏水想象是隧道施工中常見(jiàn)的問(wèn)題,由此可見(jiàn)隧道防滲漏水技術(shù)還有待提升。造成隧道滲漏水的主要原因除了使用質(zhì)量不合格的防水材料外,最主要的還是防滲漏水技術(shù)還存在缺陷,防水板的鋪設(shè)質(zhì)量直接影響防水效果,但是目前在施工中使用的防水鋪設(shè)設(shè)備技術(shù)與外國(guó)相比還存在一定的差距,鋪設(shè)設(shè)備技術(shù)的落后造成防水處理效果的不理想。
3、鐵路隧道施工工程中溝槽技術(shù)復(fù)雜
隧道溝糟內(nèi)混凝土可施工的斷面面積小,但需施工單位的體積較大,輪廓的線條較多,因此施工起來(lái)比較困難。可是,作為隧道工程中的形象代表是水溝內(nèi)電纜槽的施工工程。也是作為電力設(shè)施、通訊設(shè)施及信號(hào)設(shè)施等運(yùn)營(yíng)類設(shè)施的載體而存在,這個(gè)工程的表觀及實(shí)際質(zhì)量會(huì)直接的影響到整個(gè)隧道工程的形象和使用。目前隧道工程內(nèi)溝槽的施工技術(shù)仍然受到了重主體而輕附屬的影響,并沒(méi)有配套的機(jī)械設(shè)備。而采用的仍是小塊組合的鋼模進(jìn)行分段施工技術(shù),這種技術(shù)工序繁多、施工的效率底下、整體性較差、須加固的支撐多、對(duì)技術(shù)人員要求較高以及循環(huán)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等存在的問(wèn)題。這此都會(huì)導(dǎo)致施工工程的成本加大,工程的實(shí)際質(zhì)量以及表觀形象都很難達(dá)到預(yù)期的效果。
4、機(jī)械設(shè)備技術(shù)水平還不高
雖然我國(guó)的隧道施工設(shè)備儀器技術(shù)水平出現(xiàn)了快速的提升,并且機(jī)械設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始朝著智能化和多功能化方向發(fā)展,但是就目前鐵路隧道施工設(shè)備應(yīng)用看,其還是存在一定的技術(shù)水平問(wèn)題。首先設(shè)備技術(shù)含量與外國(guó)相比還存在某些方面的差距;其次設(shè)備儀器的使用環(huán)境沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格區(qū)分,造成儀器設(shè)備發(fā)揮不出最大功效。
三、改進(jìn)隧道施工技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題的措施
1、改進(jìn)施工技術(shù)
首先,改進(jìn)預(yù)加固技術(shù),即對(duì)相對(duì)脆弱和易破碎巖層進(jìn)行注漿加固,增強(qiáng)其受力能力和穩(wěn)定性,從而增強(qiáng)施上過(guò)程中其抗壓能力,提高安全性;其次,改進(jìn)支護(hù)技術(shù),超前支護(hù),加固施上設(shè)備,保障工作人員的生命安全;最后,改進(jìn)控制方法,采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)進(jìn)行臨空面控制,遠(yuǎn)離施工洞口,保障施工安全。
以具體防治措施為例:塌方多是由于圍巖脆弱、易破碎,在修建隧道時(shí),可采用提高圍巖的強(qiáng)度和抗壓性的措施進(jìn)行注漿,利用施工中常用的超前長(zhǎng)管棚、超前錨桿及加固注漿、超前小導(dǎo)管注漿等施上措施加以預(yù)防;對(duì)于瓦斯地層,則需要降低瓦斯壓力,采取鉆孔排放的方式,減輕施工壓力,同時(shí)要對(duì)其進(jìn)行安全監(jiān)測(cè),利用瓦斯測(cè)定儀對(duì)其進(jìn)行不間斷地濃度監(jiān)測(cè),確保施工安全;對(duì)于石膏地層和山谷等地下水位較高的地段,或在巖層軟弱、復(fù)雜的地質(zhì)隧道施工過(guò)程所引起的滲漏水問(wèn)題,應(yīng)采用積極有效的防排水措施予以處理,某些地段還需加強(qiáng)通風(fēng),以確保隧道內(nèi)鐵路運(yùn)行安全。
由于地質(zhì)災(zāi)害的種類和各地的具體情況不同,在施工時(shí),需針對(duì)不同的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題選擇相應(yīng)的施工技術(shù)和防治方法進(jìn)行處理,以防引發(fā)其他的地質(zhì)災(zāi)害;還要與時(shí)俱進(jìn),適時(shí)更新,采用先進(jìn)技術(shù),并不斷總結(jié)施工中的問(wèn)題和治理經(jīng)驗(yàn),在進(jìn)行新的施工方案設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮,以減少同類事故的發(fā)生;同時(shí)施工機(jī)械的性能決定了施工方法和復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道安全高效的完成,所以要不斷完善施上機(jī)械性能,正確選用機(jī)械材料和科學(xué)技術(shù)。
2、提高防滲漏水技術(shù)
防滲漏是隧道施工中關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié),防水技術(shù)是隧道施工技術(shù)的關(guān)鍵,因此要針對(duì)隧道施工防滲水技術(shù)存在的問(wèn)題,有針對(duì)性的采取有效的措施提高防滲漏技術(shù),首先做好基層防水處理,在防水基層處理時(shí)要采取科學(xué)的措施提高基層表面的平整度;其次科學(xué)放置防水板,鋪設(shè)防水板的時(shí)候一定要按照嚴(yán)格的鋪設(shè)順序進(jìn)行鋪設(shè),并且要保證所有的防水板都要覆蓋住隧道周圍的圍巖,并保證兩個(gè)防水板之間的搭接寬度要大于150毫米。最后要正確處理隧道防水薄弱地方的防水設(shè)施。
3、提高施工人員的技術(shù)水平
隧道施工技術(shù)不僅僅包含隧道硬件設(shè)施技術(shù),還包括施工人員的技術(shù)水平,因此要提高施工人員的技術(shù)水平,首先在施工人員上崗前要對(duì)其進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),通過(guò)科學(xué)系統(tǒng)的檢驗(yàn)體系選擇技術(shù)合格的人員從事隧道施工,對(duì)于重點(diǎn)崗位要執(zhí)行持證上崗;其次提高施工人員的質(zhì)量管理意識(shí),施工人員是隧道施工建設(shè)的第一人,如果單靠對(duì)工程的監(jiān)督是不能提高隧道質(zhì)量的,而是要充分發(fā)揮施工人員的質(zhì)量安全意識(shí),讓施工人員在施工過(guò)程中樹(shù)立質(zhì)量管理的意識(shí)。
4、做好襯砌工作
襯砌結(jié)構(gòu)在隧道質(zhì)量中發(fā)揮著重要的作用,因此要提高襯砌施工的技術(shù)水平,首先要做好襯砌結(jié)構(gòu)的防腐技術(shù),在施工中要采取科學(xué)的施工方法提高襯砌的防腐技術(shù),防止襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)腐蝕;其次對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)修正,必要的時(shí)候可以采取注漿的形式提高襯砌結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度;最后在二次襯砌施工中要重點(diǎn)做好防水層的鋪設(shè)和鋼筋的綁扎技術(shù),嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進(jìn)行。
結(jié)束語(yǔ)
在新時(shí)期科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展的過(guò)程中,隧道施工需要積極的學(xué)習(xí)新工藝以及新技術(shù),并且針對(duì)于施工技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行有效的改進(jìn)。一線的作業(yè)人員要保證良好的創(chuàng)造性與積極性,在生產(chǎn)的過(guò)程中以優(yōu)秀的創(chuàng)新精神,提高對(duì)現(xiàn)階段施工技術(shù)不足的有效解決。
參考文獻(xiàn)
篇4
【關(guān)鍵詞】隧道;施工技術(shù);管理要點(diǎn)
1引言
隨著改革開(kāi)放與經(jīng)濟(jì)全球化的深入發(fā)展,我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)也得到了快速發(fā)展,與此同時(shí),給國(guó)家各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)了發(fā)展機(jī)遇和契機(jī),特別是交通工程的發(fā)展,其中,隧道施工占據(jù)主要地位,對(duì)整個(gè)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。為此,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)隧道施工建設(shè)的重視,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行科學(xué)合理的施工,發(fā)揮隧道工程的作用。
2隧道施工技術(shù)存在的問(wèn)題
2.1技術(shù)裝備落后,影響施工效率
雖然我國(guó)隧道施工技術(shù)經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展和總結(jié),取得了很大的進(jìn)步與提高,但就目前的施工水平而言,我國(guó)隧道施工還屬于勞動(dòng)密集型行業(yè),機(jī)械化的引進(jìn)與使用率不高,大多依賴于傳統(tǒng)的開(kāi)挖和支護(hù)方式,因?yàn)榧夹g(shù)裝備沒(méi)有得到及時(shí)的更新,導(dǎo)致施工進(jìn)度受到嚴(yán)重的影響,不僅施工效率得不到有效提升,甚至?xí)?lái)質(zhì)量和安全方面的問(wèn)題。
2.2工人技術(shù)水平有限,施工工作開(kāi)展難度大
盡管我國(guó)的隧道建設(shè)水平在經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展的同時(shí)有所提高,但是仍存在很多問(wèn)題,例如,在施工人員方面,他們大多是外來(lái)務(wù)工人員和農(nóng)民工,具備的技術(shù)水平有限,文化水平不高,對(duì)隧道施工的認(rèn)識(shí)也相對(duì)淺顯;就隧道施工本身來(lái)說(shuō),存在施工難度大,施工環(huán)境惡劣,甚至可能會(huì)對(duì)施工人員造成人身安全威脅等問(wèn)題。無(wú)論是工人還是隧道本身都給隧道施工增加了難度,影響了隧道施工的順利進(jìn)行。
2.3混凝土施工的滲漏水通道
在隧道混凝土施工過(guò)程中,隧道滲水現(xiàn)象往往會(huì)受建筑材料的滲水性、隧道縫隙填補(bǔ)情況以及雜物含量等方面的影響。首先,如果建筑材料含水量過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致其滲水能力加強(qiáng),不能有效攔截滲漏的水分,如混凝土配比失調(diào)導(dǎo)致水灰比過(guò)大而形成的毛細(xì)型滲水。最后,混凝土材料中的雜質(zhì)含量也會(huì)影響隧道的滲漏水問(wèn)題,如果混凝土中有大量的雜質(zhì),會(huì)導(dǎo)致隧道出現(xiàn)大量縫隙,為通道的滲漏水提供可能[1]。
2.4隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損問(wèn)題
隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損容易導(dǎo)致隧道內(nèi)部出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,而隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損主要是由于設(shè)計(jì)因素、施工因素以及地質(zhì)環(huán)境等造成的,影響了隧道施工的順利開(kāi)展。為此,相關(guān)施工單位在施工時(shí),要格外注意隧道襯砌結(jié)構(gòu)的破損問(wèn)題,合理分析隧道結(jié)構(gòu)的各類因素,充分考慮厚度、強(qiáng)度、模板變形以及澆筑時(shí)機(jī)等因素對(duì)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,設(shè)計(jì)科學(xué)合理的整治方案,做好預(yù)防工作,有效解決隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損問(wèn)題。
3隧道施工技術(shù)管理要點(diǎn)
3.1隧道洞口施工技術(shù)管理要點(diǎn)
隧道施工必須從山坡巖石穩(wěn)固度、天氣情況、施工破壞程度等方面入手,切實(shí)做好隧道洞口施工管理工作。首先,施工前要先檢測(cè)山坡上巖石的穩(wěn)定性,做好防護(hù)工作,為了防止地表水過(guò)度下滲或沖刷表面,可以在護(hù)面種植綠化植物,確保洞口的穩(wěn)定性。然后根據(jù)山坡巖石的穩(wěn)定程度進(jìn)行洞口施工方案設(shè)計(jì),要做到科學(xué)合理,同時(shí)還要修建排水系統(tǒng),降低雨季到來(lái)時(shí)事故的發(fā)生率。其次,要選擇合適的天氣進(jìn)行施工,避免寒冷或雨雪天氣,盡可能地降低隧道洞口施工的安全隱患。最后,還要充分考慮施工對(duì)環(huán)境的破壞程度,始終堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境的理念,降低開(kāi)挖過(guò)程對(duì)山體的破壞,避免水土流失的產(chǎn)生。
3.2隧道明洞施工技術(shù)管理要點(diǎn)
對(duì)于隧道工程項(xiàng)目,隧道明洞施工是整個(gè)施工過(guò)程的關(guān)鍵步驟。因此,必須結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨?,并且?yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行明洞施工,加固隧道底層,依據(jù)仰坡靠綠地種植維持穩(wěn)定的原理,對(duì)有支護(hù)措施的部位采用分層開(kāi)挖的施工方式修建明洞,這也充分表明了隧道明洞施工技術(shù)的重要性,并且其必須達(dá)到相關(guān)規(guī)定的要求。
3.3做好隧道的施工支護(hù)
隧道施工安全與否同施工支護(hù)工作密不可分,為了確保隧道的施工安全,施工單位必須注重施工支護(hù)工作的開(kāi)展。按照所在位置以及作用可以把施工支護(hù)分為超前、初期以及二次支護(hù)3類。就作用而言,超前支護(hù)是為了避免塌方事故的發(fā)生,可以有效應(yīng)對(duì)地質(zhì)中存在斷層、褶皺和較寬軟弱帶的問(wèn)題;初期支護(hù)是為了對(duì)大型斷層帶進(jìn)行邊墻穩(wěn)定性處理;二次支護(hù)可以起到預(yù)防滲漏、加強(qiáng)支護(hù)能力的作用,提高圍巖的穩(wěn)定性。根據(jù)所在位置,超前支護(hù)一般在隧洞開(kāi)始成型時(shí)發(fā)揮作用;初期支護(hù)位于隧道內(nèi)部;二次支護(hù)則是對(duì)初期支護(hù)的補(bǔ)充,著重關(guān)注隧道襯砌結(jié)構(gòu)的安全。施工支護(hù)的初期支護(hù)常采用工字鋼架、鋼纖維混凝土噴射以及錨桿等工具,為了達(dá)到良好的支護(hù)效果,每個(gè)工具都有最佳長(zhǎng)度或厚度等,工字鋼架一般有0.5~0.8m的間距,并且預(yù)留好8~18cm的變形量;鋼纖維混凝土保持35kg/m3鋼纖維量,并且留有18~22cm的噴射厚度;錨桿長(zhǎng)度以3.5~6m為宜,可以起到良好的錨固作用[2]。為了確保隧道施工安全,需要施工方做好施工過(guò)程中的防排水處理。施工單位首先要建立2道防水帶,做好防水混凝土的施工,為了防止水分滲漏,可以設(shè)置相應(yīng)的引水管,這樣可以獲得良好的防護(hù)效果。當(dāng)然,還要在初期支護(hù)、二次襯砌之間使用防水袋處理施工縫,安置EVA復(fù)合土工防水板,這樣可以有效起到防排水的作用。
3.4自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用
在隧道施工過(guò)程中,因?yàn)榇嬖诤芏嗖淮_定因素和自然環(huán)境的影響作用,做好施工監(jiān)測(cè)管理工作非常重要,利用現(xiàn)代化先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)可以有效避免施工過(guò)程中安全事故的發(fā)生,具體監(jiān)測(cè)措施主要從以下幾個(gè)方面予以體現(xiàn)。
3.4.1反射棱鏡
一般而言,在地鐵隧道中,采用膨脹螺絲在軌道道床、拱頂?shù)忍幇惭b棱鏡,且將反射面對(duì)準(zhǔn)工作基站,便于徠卡TS30全站儀自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)當(dāng)作監(jiān)測(cè)標(biāo)志。
3.4.2計(jì)算機(jī)設(shè)備
徠卡TS30全站儀和計(jì)算機(jī)設(shè)備以EDGE/CDMA/GPRS信息鏈相連,借助專業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè),同時(shí)還包含電源組、電纜等設(shè)備,自動(dòng)監(jiān)測(cè)和存儲(chǔ)有關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和信息,同時(shí)分析處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)形成監(jiān)測(cè)報(bào)告。3.4.3Smart監(jiān)測(cè)軟件通常情況下,Smart監(jiān)測(cè)軟件和徠卡TS30全站儀相配套進(jìn)行地鐵隧道施工的自動(dòng)化監(jiān)測(cè),同時(shí)將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在SQL數(shù)據(jù)庫(kù)之中,可按初始設(shè)置時(shí)間和周期進(jìn)行對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)。除此之外,可結(jié)合具體要求增加各循環(huán),若是某臺(tái)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè),則各循環(huán)時(shí)間不可重疊,盡量確保循環(huán)起始時(shí)間在另一循環(huán)停止時(shí)間后。
4結(jié)語(yǔ)
總體來(lái)說(shuō),隧道工程建設(shè)對(duì)施工技術(shù)要求較高,為了在節(jié)約生產(chǎn)成本的同時(shí)確保整個(gè)隧道的質(zhì)量安全,需要施工技術(shù)人員充分利用施工經(jīng)驗(yàn),做到具體問(wèn)題具體分析,以施工設(shè)計(jì)方案為前提和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)的施工。
【參考文獻(xiàn)】
篇5
關(guān)鍵詞:隧道施工 淺埋暗挖法 施工技術(shù) 適用范圍
一、淺埋暗挖方法的定義及其應(yīng)用
淺埋暗挖方法是在埋深淺的軟弱地層中修建隧道的方法,其原理是通過(guò)對(duì)地層適當(dāng)加固,提高圍巖自承能力,采用短進(jìn)尺開(kāi)挖,及時(shí)初期支護(hù)并封閉成環(huán),使圍巖和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)形成聯(lián)合支護(hù)體系以共同承擔(dān)施工階段荷載,在變形基本穩(wěn)定以后施作二次模筑襯砌,完成隧道開(kāi)挖及支護(hù)施工。
淺埋暗挖法在我國(guó)最初是在城市地鐵施工時(shí)提出的,且該理論技術(shù)多用于地鐵施工,隨著我國(guó)高速公路、鐵路建設(shè)步伐的加快,該施工技術(shù)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,特別在隧道進(jìn)洞和軟弱地層地段,該技術(shù)充分發(fā)揮了其理論和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)中鐵23局集團(tuán)承建的各類淺埋隧道施工時(shí)采取的施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。
二、淺埋暗挖隧道施工遵循的原則和方法
(一)施工原則
1、按照“新奧法”進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,初期支護(hù)采用較強(qiáng)的支護(hù)手段。
2、先打施作超前支護(hù),后開(kāi)挖。隧道穿過(guò)松軟薄覆蓋層,圍巖自承能力較差。因此必須先打超前錨桿、超前注漿導(dǎo)管或管棚,然后再開(kāi)挖。支護(hù)一段,開(kāi)挖一段,封閉一段,在確保安全的基礎(chǔ)上穩(wěn)中求快。
(二)開(kāi)挖方法
1、短進(jìn)尺。開(kāi)挖過(guò)程中嚴(yán)格遵循短進(jìn)尺、快循環(huán)的原則。上導(dǎo)開(kāi)挖采用人工風(fēng)鎬等對(duì)圍巖擾動(dòng)小的開(kāi)挖方式,并及時(shí)打設(shè)超前導(dǎo)管等支護(hù),多次開(kāi)挖,每次開(kāi)挖進(jìn)尺以不超0.5 m為限。
2、快封閉。開(kāi)挖以后及時(shí)封閉,防止圍巖進(jìn)一步風(fēng)化,提高它的自承能力,開(kāi)挖后先初噴5 cm厚砼。
3、強(qiáng)支護(hù)。按照初噴混凝土架鋼格柵支撐掛鋼筋網(wǎng)再噴厚度為20 cm混凝土的順序進(jìn)行初期支護(hù)施工,采取加大拱腳辦法以擴(kuò)大地基的承載能力。為了確保設(shè)計(jì)意圖得到貫徹,環(huán)向錨桿的布設(shè),格柵支撐連接布置、上螺栓等在施工中嚴(yán)格按要求進(jìn)行。
4、勤量測(cè)。以量測(cè)數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)施工是“新奧法”的基本出發(fā)點(diǎn)。淺埋段施工時(shí)應(yīng)及時(shí)埋設(shè)各類監(jiān)測(cè)點(diǎn),設(shè)在拱頂、兩側(cè)起拱線位置,并里程對(duì)應(yīng)。使整個(gè)淺埋段地層都處在嚴(yán)格監(jiān)測(cè)控制中。
三、淺埋暗挖隧道的幾種通用施工技術(shù)
(一)雙側(cè)壁導(dǎo)洞法暗挖技術(shù)
雙側(cè)壁導(dǎo)洞法是變大跨度為小跨度的施工方法,其實(shí)質(zhì)是將大斷面分成多個(gè)小斷面進(jìn)行作業(yè),即兩側(cè)導(dǎo)洞和中部導(dǎo)洞,導(dǎo)洞尺寸以滿足施工開(kāi)挖為條件。采用雙側(cè)壁導(dǎo)洞法施工時(shí),在導(dǎo)洞內(nèi)按正臺(tái)階法施工,當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況較差時(shí),上臺(tái)階應(yīng)考慮采用中隔墻法或者環(huán)形留核心土法開(kāi)挖,在施工過(guò)程中左右側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖時(shí)錯(cuò)開(kāi)的距離不應(yīng)小于15 m(以15~20 m為宜)以降低兩洞在開(kāi)挖過(guò)程中的相互影響,中洞與側(cè)洞開(kāi)挖時(shí)錯(cuò)開(kāi)的距離不應(yīng)小于20 m(以20~30 m為宜),而上下臺(tái)階之間的距離,可視具體情況而定,一般為3~5 m。
由于開(kāi)挖多個(gè)導(dǎo)洞,地層多次被擾動(dòng),會(huì)引起地層過(guò)大沉降,導(dǎo)洞斷面不規(guī)則更加大了開(kāi)挖引起的沉降,所以采用該技術(shù)時(shí)控制沉降并及時(shí)完成支護(hù)是隧道工程施工重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目。
(二)中洞法暗挖技術(shù)
中洞法是先開(kāi)挖整個(gè)隧道的中間部分,由于中洞的跨度一般較大,施工中一般采用CD法、CRD法等工法進(jìn)行施作并應(yīng)該遵守“小分塊、短臺(tái)階、早成環(huán)、環(huán)套環(huán)”以及“豎向留坡、縱向錯(cuò)臺(tái)”的施工原則。在完成中洞的隧道初支后,立即施作該部分的二次襯砌,實(shí)現(xiàn)對(duì)地層的剛性支撐,施工二襯可以采用洞內(nèi)逆做法,能較好控制初支沉降變形及保護(hù)鄰近構(gòu)筑物。完成中洞施工后再用側(cè)洞法施作其余部分,兩側(cè)洞應(yīng)該對(duì)稱施工,這樣比較容易控制施工引起的地層沉降。
由于中洞施作二次襯砌是先要把頂部防水層做好,在澆筑混凝土?xí)r,因施工條件較差及混凝土的收縮,很難做到頂緊初襯結(jié)構(gòu),采用二襯背后注漿也因結(jié)構(gòu)不封閉,難以達(dá)到注漿飽滿,因此中洞在側(cè)洞開(kāi)挖時(shí)仍有疊加沉降。
(三)初支和二襯背后注漿技術(shù)
施工中增加了初支背后注漿,即在初支施作時(shí)在拱部范圍內(nèi)埋設(shè)注漿管,當(dāng)初支封閉成環(huán),封閉段距開(kāi)挖面一定距離后即進(jìn)行初支背后注漿,這樣不僅對(duì)控制沉降有利,同時(shí)對(duì)防水也有利。
當(dāng)二襯模筑混凝土施作完成后,由于混凝土的收縮等影響,隧道頂部一般都有月牙形空隙。同時(shí)暗挖隧道防水采用的防水板為無(wú)釘鋪設(shè),混凝土澆筑中會(huì)有空腔,混凝土收縮后,防水板與混凝土之間會(huì)有小的縫隙。經(jīng)過(guò)二襯背后注漿后,結(jié)構(gòu)防水得到明顯改進(jìn)。
(四)雙排小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)
在暗挖隧道圍巖極差時(shí),一般采用長(zhǎng)管棚支護(hù)技術(shù)。長(zhǎng)管棚施工在隧道內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)一般要加大施工斷面做管棚工作室,而長(zhǎng)管棚在曲線和變界面處施工困難,在施作長(zhǎng)管棚時(shí)往往就出現(xiàn)沉降,有時(shí)這種沉降達(dá)到4~5 mm,為彌補(bǔ)這些不足,實(shí)際施工時(shí)可采用了雙排小導(dǎo)管技術(shù),即在常規(guī)小導(dǎo)管的基礎(chǔ)上,再增加一排傾角30°~45°小導(dǎo)管,通過(guò)雙排小導(dǎo)管注漿,使開(kāi)挖面外側(cè)形成比單排小導(dǎo)管注漿厚的土體加固層,實(shí)踐證明這種新型預(yù)加固技術(shù)可以有效控制沉降變形。
(五)鎖腳錨管技術(shù)
隧道臺(tái)階法開(kāi)挖時(shí),初支上半斷面完成后開(kāi)挖下斷面,該過(guò)程中沉降發(fā)展最快,控制好這段時(shí)間的沉降十分重要。上半斷面初支施作時(shí),在拱腳處增加斜向45°,長(zhǎng)2.5 m的鎖腳錨管,打入土層后注漿,在下部土體開(kāi)挖時(shí),由于鎖腳錨管的作用,上半拱沉降大大縮小。在上下重疊導(dǎo)洞,上導(dǎo)洞底腳做鎖腳錨管也十分有效。
四、結(jié)語(yǔ)
淺埋隧道施工最不利因素實(shí)為圍巖自承自穩(wěn)能力差,上述各類施工技術(shù)的運(yùn)用都是為了盡量減少對(duì)圍巖擾動(dòng),并對(duì)圍巖進(jìn)行加固,各類淺埋隧道施工實(shí)際施工技術(shù)的采用,須結(jié)合圍巖特性有針對(duì)性地采取相應(yīng)措施,并加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)技術(shù)的監(jiān)控指導(dǎo)作用,及時(shí)調(diào)整施工技術(shù)的采用,才能確保隧道施工在安全的前提下順利推進(jìn)。
參考文獻(xiàn):
篇6
(中國(guó)中鐵一局集團(tuán)有限公司,西安 710054)
摘要: 偏壓淺埋V級(jí)圍巖級(jí)巖石隧道施工具有風(fēng)險(xiǎn)大、地質(zhì)情況復(fù)雜、施工難度大等特點(diǎn)。本文結(jié)合銅九鐵路蛤蟆嶺偏壓隧道施工,總結(jié)出開(kāi)挖施工技術(shù)、軟弱圍巖施工技術(shù)措施、初期支護(hù)及襯砌施工技術(shù)措施、防滲漏技術(shù)措施、高風(fēng)險(xiǎn)偏壓、隧道施工技術(shù)保證措施、淺埋隧道施工注意事項(xiàng)等施工要點(diǎn),為同類工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞 : 偏壓淺埋隧道;高風(fēng)險(xiǎn);施工技術(shù)措施
中圖分類號(hào):U455.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2015)17-0096-03
作者簡(jiǎn)介:張學(xué)進(jìn)(1979-),男,陜西旬陽(yáng)人,本科,畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué),工程師,主要研究方向?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)、安全質(zhì)量管理。
0 引言
山區(qū)鐵路建設(shè)沿線隧道多存在一定的偏壓效應(yīng)。特別是在隧道進(jìn)出口處和沿山傍河處淺埋偏壓隧道圍巖多為Ⅳ級(jí)以上軟弱圍巖,力學(xué)性質(zhì)復(fù)雜,而且受偏壓影響,地應(yīng)力分布不均,這就使淺埋偏壓隧道穩(wěn)定性分析變得很困難,使得在隧道進(jìn)洞施工中很難實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量、安全控制。淺埋偏壓隧道施工的傳統(tǒng)方法有明挖法和暗挖法,傳統(tǒng)的防偏壓方法一般注重采用設(shè)計(jì)措施,如增設(shè)錨桿與管棚、在偏壓較小的一側(cè)增設(shè)重力式擋墻或加大襯砌的厚度等,而對(duì)施工方法則只簡(jiǎn)單地提及而沒(méi)有進(jìn)行對(duì)比研究,這樣無(wú)形中會(huì)加大施工成本,造成施工中不安全因素的增加。在淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工中,由于施工技術(shù)運(yùn)用或處理不當(dāng),經(jīng)常會(huì)造成較大面積的坍方,由此帶來(lái)人身傷害、財(cái)產(chǎn)損失及工期延誤等是無(wú)法估量的。為了保證施工安全質(zhì)量、工期、成本,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選用合理的施工方法。
1 工程概況
銅九鐵路蛤蟆嶺隧道位于銅陵縣天門鎮(zhèn)與青陽(yáng)縣新河鎮(zhèn)的交界處,為單線隧道,進(jìn)口位于西垅村兆嶺(移民新村)的南側(cè),屬越嶺隧道,進(jìn)口傍山;出口位于方家村東北側(cè),隧道進(jìn)口里程為DK24+975,出口里程為DK25+775,全長(zhǎng)800m。進(jìn)口位于R=2500m的曲線上,隧道內(nèi)坡度為3‰下坡,最大埋深46m,最小埋深10.77m,屬淺埋偏壓隧道。按照新奧法原理施工,采用復(fù)合式襯砌,進(jìn)出口洞門采用翼墻式。
2 工程地質(zhì)
隧道區(qū)上覆第四系上更新統(tǒng)坡殘積(Q3dl+el)角礫土,碎石成分以砂巖為主,一般粒徑為2~20mm,最大40mm,充填黏性土,厚度為1.0m,分布于丘陵表層。下覆志留系下統(tǒng)(S1)粉砂巖,為薄~中厚層狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙較發(fā)育,全風(fēng)化~弱風(fēng)化,巖層產(chǎn)狀:隧道進(jìn)口20°∠29°;隧道出口160°∠9°,隧道洞體范圍均有分布;由于安徽省銅湯高速公路在蛤蟆嶺隧道左側(cè)采取深挖路塹的方式通過(guò),對(duì)蛤蟆嶺整體山脈的穩(wěn)定進(jìn)行了破壞使山體產(chǎn)生偏壓;同時(shí)蛤蟆嶺山脈內(nèi)還存在多處由于開(kāi)挖金礦后廢棄的礦坑,地質(zhì)情況特別復(fù)雜。隧道圍巖級(jí)別為V級(jí),巖石施工工程為級(jí)。
3 主要施工技術(shù)
3.1 技術(shù)方案選擇
①由于隧道處于圍巖巖性極差的地質(zhì)上,開(kāi)挖方式不能單一采用傳統(tǒng)的礦山法施工,要按照圍巖變化情況,結(jié)合地質(zhì)超前預(yù)報(bào),采用相適應(yīng)的施工方法,按照新奧法原理施工,采用復(fù)合式襯砌。
②對(duì)軟弱圍巖進(jìn)行注漿加固,超前大管棚穿越淺埋體。
③由于隧道洞體周圍處于粉砂巖,節(jié)理裂隙較發(fā)育,全風(fēng)化、弱風(fēng)化均有分布。地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水。水量增大,破碎帶局部水量集中,為了加固邊、仰坡穩(wěn)定,確保安全施工及運(yùn)營(yíng)安全,要對(duì)隧道支護(hù)類型及襯砌形式在施工過(guò)程中進(jìn)行方案改進(jìn),采用自制簡(jiǎn)易多功能作業(yè)臺(tái)架配合人工分次施作初期支護(hù),風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔施作超前小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù)。
④采用小導(dǎo)管超前注漿、帷幕注漿等注漿固結(jié)阻水措施進(jìn)行防水處理。
⑤強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)施工安全保證措施,確保隧道施工及運(yùn)營(yíng)安全。
3.2 隧道開(kāi)挖施工技術(shù)
根據(jù)TSP203超前預(yù)報(bào)檢測(cè)情況,隧道處于圍巖巖性極差地質(zhì)上,施工現(xiàn)場(chǎng)要求根據(jù)圍巖變化,施工方法隨之而變的原則施工。
①洞口部分土方開(kāi)挖采用挖掘機(jī)挖裝,自卸汽車運(yùn)輸,石方開(kāi)挖采用電動(dòng)空壓機(jī)供風(fēng),Y—27風(fēng)鉆鑿眼,小炮爆破松動(dòng)部分軟石。與此同時(shí),及時(shí)做好洞口排水工作。
②進(jìn)出口洞口段15米Ⅴ級(jí)加強(qiáng),采用帶臨時(shí)仰拱封閉的弧形法開(kāi)挖,氣腿風(fēng)鉆鑿巖機(jī)打眼,長(zhǎng)臂挖掘機(jī)扒碴。
③Ⅴ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法開(kāi)挖,臺(tái)階長(zhǎng)3~5m,氣腿風(fēng)鉆鑿巖機(jī)打眼,長(zhǎng)臂挖掘機(jī)扒碴。裝藥用多功能作業(yè)平臺(tái)裝藥,爆破采用非電導(dǎo)爆毫秒雷管光爆技術(shù)。
④光面爆破施工工藝框圖見(jiàn)圖1。
3.3 軟弱圍巖施工技術(shù)措施
3.3.1 注漿固結(jié)軟弱圍巖
①向圍巖巖性較差的6.0m范圍內(nèi)打入小導(dǎo)管,確保施工安全。其形式按1.5×1.5m梅花狀布設(shè),小導(dǎo)管長(zhǎng)4.5m,管內(nèi)注射體積比為1:0.8的水泥水玻璃雙液漿。每環(huán)搭接長(zhǎng)度不小于1.0m。
②拱部打入兩排長(zhǎng)4.5m的超前小導(dǎo)管,每排間距為0.3m,交錯(cuò)角度為15°和30°,管內(nèi)注射體積比為1:0.8的水泥水玻璃雙液漿。
3.3.2 施工參數(shù)
采用Φ108mm、t-5.0mm大管棚穿越淺埋體,管棚長(zhǎng)度為25.0m,環(huán)向間距33cm,每環(huán)35根,外插角為5°43´,管棚內(nèi)填充水泥砂漿。
3.3.3 主要施工工序技術(shù)要求
超前大管棚采用兩臺(tái)YG-50管棚機(jī)進(jìn)行施工,其中35根管棚從左至右編號(hào)為1—35#,一臺(tái)按1—17#順序進(jìn)行施工,另一臺(tái)從18—35#順序施工。
① 鉆孔:鉆孔直徑比鋼管直徑大20~30mm,鉆進(jìn)過(guò)程中,每鉆進(jìn)2m,應(yīng)檢查鉆桿軸線,以便與線路軸線吻合。
② 安裝管棚鋼管:管節(jié)采用2m長(zhǎng)Φ89無(wú)縫鋼管連接。采用潛孔鉆、挖掘機(jī)或倒鏈進(jìn)行頂進(jìn)。
③ 填充:管棚內(nèi)注填充水泥砂漿,配比為1:2。
3.3.4 質(zhì)量控制措施
①嚴(yán)格控制鉆孔最大下沉量及左右偏移量在5~10cm范圍內(nèi)。
② 管棚不得侵入隧道開(kāi)挖線內(nèi),相鄰的鋼管不得相撞和交叉。
③ 管棚鉆孔時(shí)每鉆進(jìn)2m進(jìn)行一次鉆桿軸線檢查,誤差超限及時(shí)糾偏。
3.4 初期支護(hù)及襯砌施工技術(shù)措施
由于隧道洞體周圍處于粉砂巖,節(jié)理裂隙較發(fā)育,全風(fēng)化、弱風(fēng)化均有分布。地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水。水量增大,破碎帶局部水量集中。在施工過(guò)程中,根據(jù)圍巖特點(diǎn)及分布情況,為了加固邊、仰坡穩(wěn)定,確保安全施工及運(yùn)營(yíng)安全,并加快施工進(jìn)度,本文對(duì)蛤蟆嶺隧道支護(hù)類型及襯砌形式在施工過(guò)程中進(jìn)行方案改進(jìn)。
3.4.1 初期支護(hù)
初期支護(hù)施工緊跟開(kāi)挖進(jìn)行,利用自制多功能平臺(tái)輔助施工,見(jiàn)圖2。錨桿利用集打眼、注漿及安裝一體化的錨桿臺(tái)車進(jìn)行施做。邊墻利用人力風(fēng)鉆打眼,注漿機(jī)注漿、人力安設(shè)錨桿。鋼筋網(wǎng)在洞外加工成網(wǎng)片,洞內(nèi)人工安裝焊接。噴砼一律采用濕噴,用自制簡(jiǎn)易多功能作業(yè)臺(tái)架配合人工分次施作。
3.4.2 超前小導(dǎo)管施工
小導(dǎo)管施工采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔,專用頂頭頂入。頂管時(shí)注意保護(hù)鋼管尾部不被損壞,以便與高壓注漿管連接。超前支護(hù)小導(dǎo)管施工工藝框圖見(jiàn)圖3。
小導(dǎo)管注漿:漿液選用雙液漿,水灰比1:1,水泥與水玻璃體積比1:0.8;水玻璃濃度35Be,模數(shù)2.4。注漿壓力是影響注漿效果的關(guān)鍵因素,施工中必須認(rèn)真對(duì)待。常規(guī)條件下,注漿壓力主要與涌水壓力(靜水壓力及動(dòng)水壓力)、裂隙大小和粗糙程度、漿液的性質(zhì)和濃度、要求的擴(kuò)散半徑等有關(guān),可按巖層裂隙與注漿壓力關(guān)系或涌水壓力與注漿壓力關(guān)系確定。
注漿量:為了獲得良好的固結(jié)及堵水效果,必須注入足夠的漿液量,確保一定的有效擴(kuò)散范圍。但注漿量過(guò)大,擴(kuò)散范圍太遠(yuǎn),將造成漿液的浪費(fèi),給開(kāi)挖造成新的難度。
漿液注入量Q根據(jù)擴(kuò)散半徑及巖層的裂隙進(jìn)行估算,其值為:Q=?仔·r2·H·η·ρ(m3)
式中:r——漿液擴(kuò)散半徑(m);H——壓漿段長(zhǎng)度(m);η——巖層裂隙率,一般取1~5%,斷層帶為基巖孔隙率,可根據(jù)吸水率大小經(jīng)試驗(yàn)確定;ρ——漿液充填系數(shù),約為0.3~0.9。
為了保證注漿效果,注漿采用一次升壓法施工,即從注漿一開(kāi)始就在短時(shí)間內(nèi)將壓力升高到設(shè)計(jì)規(guī)定值,并一直保持到注漿結(jié)束。在規(guī)定的壓力下,根據(jù)進(jìn)漿量情況分級(jí)調(diào)整漿液濃度,直至裂隙逐漸被填充,單位吸漿量逐漸減小,達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)即結(jié)束注漿。
注漿順序根據(jù)降水漏斗原理,從拱部開(kāi)始從上而下壓注,先壓注無(wú)水孔,后壓注有水孔。如遇串漿或跑漿,可間隔一孔或幾孔灌壓。
3.5 防滲漏技術(shù)措施
襯砌環(huán)節(jié)縫處防水板在施工時(shí)最易遭到破壞,一般環(huán)節(jié)縫止水帶安裝質(zhì)量不佳,而且環(huán)節(jié)縫處混凝土不夠密實(shí),很容易發(fā)生滲漏。因此可在襯砌內(nèi)邊緣沉降縫處加設(shè)0.5毫米厚的鋼板,同時(shí)加強(qiáng)止水帶的安裝質(zhì)量及混凝土的施工質(zhì)量。做好小導(dǎo)管超前注漿、帷幕注漿等注漿固結(jié)阻水措施,減少水壓對(duì)防水層及襯砌的工作壓力。做好光面爆破,減少對(duì)圍巖擾動(dòng),減少圍巖內(nèi)裂隙貫穿,減弱地下水的流動(dòng)。當(dāng)掌子面附近有集中出水點(diǎn)時(shí),用直徑為8毫米盤條將彈簧盲管從出水點(diǎn)沿開(kāi)挖輪廓固定在圍巖上,盲管與墻腳縱向彈簧盲管通過(guò)三通管相連,用防水層將盲管覆蓋,最后噴射混凝土。當(dāng)出水點(diǎn)不集中時(shí),采用防水板代替彈簧盲管。
3.6 隧道施工技術(shù)保證措施
①按隧道工程地質(zhì)及時(shí)做好光面爆破設(shè)計(jì),確定周邊眼、輔助眼、掏槽眼等設(shè)計(jì)參數(shù),在每次爆破后,根據(jù)圍巖石質(zhì)、爆破效果等因素的變化,及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù),不斷完善爆破設(shè)計(jì)。
②嚴(yán)格按鉆爆設(shè)計(jì)布眼、鉆孔,不合格的眼孔要重新鉆,檢查合格后方可按設(shè)計(jì)要求裝藥爆破,使開(kāi)挖輪廓線達(dá)到設(shè)計(jì)要求,以得到理想的光爆效果,為噴錨工序創(chuàng)造良好的施工條件。
③噴混凝土的各項(xiàng)材料要準(zhǔn)確計(jì)量,各項(xiàng)材料拌合均勻,顏色一致,隨拌隨用,拌合后的材料存放時(shí)間不超過(guò)20分鐘,噴射時(shí)噴頭與受噴面盡量垂直。噴射距離與風(fēng)壓協(xié)調(diào),初噴厚度5厘米,第二遍噴射要在初噴混凝土終凝后1小時(shí)進(jìn)行。
④錨桿按設(shè)計(jì)間距、長(zhǎng)度設(shè)置,方向要與巖石的層理盡可能垂直,在弧形導(dǎo)坑中沿徑向布置,其安裝程序?yàn)椋呵宄J瘷z查開(kāi)挖凈空尺寸噴射混凝土選擇孔徑布置眼孔鉆眼檢查眼孔吹洗清理(灌注砂漿)送入藥包安裝錨桿檢查安裝質(zhì)量及圍巖錨固情況檢查坑道變形并做好記錄。
⑤隧道超欠挖和坍塌在允許值范圍內(nèi)的采用同級(jí)砼回填,超出部分采用漿砌片石回填,對(duì)塌方地段大的空洞用干片回填后,再進(jìn)行壓漿。
⑥隧道預(yù)埋件及預(yù)留孔洞應(yīng)在模筑混凝土施工前按設(shè)計(jì)要求的位置在初期支護(hù)表面上,用明顯的標(biāo)志標(biāo)定,防止遺漏,預(yù)留孔洞先開(kāi)挖到設(shè)計(jì)尺寸,而后立模與襯砌混凝土連在一起澆筑,對(duì)于部分要求十分準(zhǔn)確的預(yù)留孔洞,利用模具放樣,以確保相對(duì)位置正確。
3.7 高風(fēng)險(xiǎn)偏壓、淺埋隧道施工注意事項(xiàng)
3.7.1 加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)
隨著隧道施工水平的提高和經(jīng)驗(yàn)的成熟,隧道在今后的規(guī)劃設(shè)計(jì)中逐漸成為社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。一般對(duì)隧道設(shè)計(jì)的地質(zhì)勘探,網(wǎng)度較大,僅有的幾個(gè)勘探鉆孔很難準(zhǔn)確地掌握隧道巖體的巖性、斷裂情況和裂隙節(jié)理的發(fā)育情況,巖石的類型也很難判斷清楚。因此在隧道施工中,必須加強(qiáng)對(duì)圍巖的觀察,掌握地質(zhì)構(gòu)造變化的規(guī)律,做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)。對(duì)圍巖較弱地段、斷裂地段,嚴(yán)格按照“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉”的施工工藝進(jìn)行施工。為了較準(zhǔn)確地掌握實(shí)際施工中的隧道前方的圍巖變化,地質(zhì)超前預(yù)報(bào)尤為重要。通過(guò)超前地質(zhì)預(yù)報(bào),可以掌握前方圍巖的變化,及時(shí)調(diào)整施工方法和采取合理的施工措施,預(yù)防突發(fā)事件的發(fā)生。
3.7.2 動(dòng)態(tài)施工
隧道施工過(guò)程中,由于時(shí)間緊,任務(wù)重,巖體巖性差,為了提高工程進(jìn)度,項(xiàng)目部商議決定隧道進(jìn)出口同時(shí)開(kāi)挖,增加其工作面,根據(jù)各個(gè)工作面的圍巖地質(zhì)情況,按“石變我變”的原則,圍巖差的工作面穩(wěn)步施工,穩(wěn)中求快,圍巖好的工作面實(shí)行快速施工。根據(jù)各個(gè)施工區(qū)的施工條件統(tǒng)一協(xié)調(diào)施工工序、進(jìn)行人員、機(jī)械設(shè)備的調(diào)配。確保施工總進(jìn)度超前,實(shí)現(xiàn)均衡、快速的施工。
3.7.3 應(yīng)急措施
在隧道施工中,對(duì)水的潛蝕作用切不可忽視。凡要穿過(guò)沖溝、峽谷時(shí),必須提前做好防排水和防止塌方的一切準(zhǔn)備。只要發(fā)現(xiàn)巖體有潛蝕情況,就要抓緊對(duì)地表水進(jìn)行引導(dǎo)疏排,盡可能將滲入地層的水源切斷,同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)化支護(hù),以確保隧道順利通過(guò)軟弱帶。在隧道施工中,必須加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。
3.7.4 施工工藝的合理性
在隧道施工中,必須采用正確的施工工藝。遇到巖體破碎軟弱、地下潛水較大時(shí),必須嚴(yán)格控制放炮藥量,減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。開(kāi)挖斷面要小,并且加強(qiáng)超前支護(hù)。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上技術(shù)措施,此高風(fēng)險(xiǎn)偏壓、淺埋隧道按期安全順利通車,說(shuō)明采用的開(kāi)挖施工技術(shù)、軟弱圍巖施工技術(shù)措施、初期支護(hù)及襯砌施工技術(shù)措施、防滲漏技術(shù)措施、高風(fēng)險(xiǎn)偏壓、隧道施工技術(shù)保證措施、淺埋隧道施工注意事項(xiàng)等施工要點(diǎn)是科學(xué)合理的,解決了傳統(tǒng)施工方法存在的安全和質(zhì)量隱患,保證了隧道的施工安全和質(zhì)量,為同類地質(zhì)、水文條件高風(fēng)險(xiǎn)隧道施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
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篇7
摘要:通過(guò)福州市螺洲大橋南接線隧道的施工,探討和總結(jié)了特大跨度小凈距隧道的施工技術(shù),為其他線路施工提供可供借鑒的參考。
關(guān)鍵詞:小凈距特大跨度隧道爆破施工技術(shù)
一、工程概況
本工程設(shè)計(jì)線路起點(diǎn)位于螺洲大橋工程南岸修建終點(diǎn)處,終點(diǎn)與國(guó)道324線及青口開(kāi)發(fā)區(qū)道路相接。主路隧道為雙向八車道,輔路隧道為雙向二車道和非機(jī)動(dòng)車、人行混合道。主路左右幅隧道進(jìn)口端為小凈距隧道形式,洞身及出口端為分離式隧道形式;輔路隧道與主路隧道間為小凈距隧道形式,詳見(jiàn)表1
表1 隧道設(shè)計(jì)概況表
1.本隧道結(jié)構(gòu)按辛奧法原理進(jìn)行設(shè)計(jì),采用復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu),以錨桿、濕噴混凝土(鋼筋掛網(wǎng))、鋼拱架等為初期支護(hù),其中V級(jí)圍巖采用兩次初支(第一次噴26cm,第二次噴16cm),并輔以進(jìn)洞超前大管棚(進(jìn)出洞口各40米)、超前注漿小導(dǎo)管(V級(jí)圍巖洞身段)、超前錨桿(IV級(jí)圍巖)等為施工輔助措施,充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮圍巖的自承能力,在監(jiān)控量測(cè)信息的指導(dǎo)下施做初期支護(hù)和二次模筑襯砌。
2.主路左幅進(jìn)口有75m,主路右幅進(jìn)口有90m小凈距,施工時(shí)先行洞與后行洞錯(cuò)開(kāi)距離大于2倍隧道開(kāi)挖寬度。
3.為加快施工進(jìn)度,本工程設(shè)置兩處平行導(dǎo)洞。平行導(dǎo)洞設(shè)置在輔線隧道位置,進(jìn)洞口分別為輔助隧道左線進(jìn)口和右線出口。開(kāi)挖斷面為輔線隧道CD法施工其中一個(gè)導(dǎo)坑,在遠(yuǎn)期輔線施工中可重復(fù)利用。左導(dǎo)洞在ZFK0+580(ZK5+410)處設(shè)橫洞呈60°斜交進(jìn)入左線隧道,左導(dǎo)洞長(zhǎng)約310米。右導(dǎo)洞在YFK1+086(YK5+860)處設(shè)橫洞呈60°斜交進(jìn)入右線隧道,右導(dǎo)洞長(zhǎng)約300米。
本隧道單洞的開(kāi)挖斷面達(dá)到19.55米(Ⅴ級(jí)圍巖),隧道凈距僅14.15米(主洞和輔洞),不能滿足3.5倍最小凈距要求,就是Ⅲ級(jí)圍巖也達(dá)不到,因此全部按小凈距隧道設(shè)計(jì)。我部通過(guò)特大跨度小凈距隧道的施工,總結(jié)出了一套成熟的施工方案。
二、小凈距隧道施工方案
本隧道進(jìn)口段為小凈距隧道,設(shè)計(jì)已綜合考慮小凈距隧道的襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
1. 針對(duì)本隧道工程進(jìn)口段小凈距,擬定鉆爆施工對(duì)策如下:
(1)嚴(yán)格控制每炮進(jìn)尺,軟弱圍巖嚴(yán)格按松動(dòng)爆破藥量計(jì)算,從總裝藥量上進(jìn)行控制;
(2)密打眼、少裝藥,按“微分”原理分散裝藥,實(shí)施微差爆破;
(3)控制左、右洞放炮時(shí)間,不得同時(shí)起爆;
(4)毫秒雷管跳段使用,合理安排段間隔時(shí)差(最好大于200ms),避免爆破震動(dòng)波形疊加,降低爆破震動(dòng)速度;
(5)軟弱圍巖采用減輕震動(dòng)掏槽技術(shù);硬巖采用預(yù)留光爆層、二層擴(kuò)挖技術(shù),將全斷面一次爆破的拋擲式爆破改為崩解式爆破,降低爆破震動(dòng);
(6)根據(jù)爆破震動(dòng)衰減規(guī)律公式反算控制最大單響起爆量,將藥量大的炮眼分段起爆;
(7)采用周邊光面(預(yù)裂)爆破技術(shù)。
2.小凈距隧道爆破施工震速測(cè)試技術(shù)
(1)測(cè)試的目的及儀器
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是衡量爆破振動(dòng)對(duì)建筑物破壞程度的一個(gè)關(guān)鍵尺度,測(cè)試目的是通過(guò)測(cè)定爆破震動(dòng)速度和持續(xù)時(shí)間,確定合理的裝藥量和段間隔時(shí)間,進(jìn)而控制爆破震動(dòng)速度,以求施工安全,采用的儀器主要為震動(dòng)測(cè)試儀及配套設(shè)備。
(2)小凈距隧道施工允許安全震速標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《爆破安全規(guī)程》GB6722-86規(guī)定,交通隧道安全震動(dòng)速度標(biāo)準(zhǔn)為V≤15cm/s。因此,為確保開(kāi)挖第二座隧道時(shí)第一座隧道襯砌的安全性,應(yīng)將第一座隧道襯砌處震動(dòng)速度控制在 15cm/s以內(nèi)。以上標(biāo)準(zhǔn)還可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步調(diào)整。
(3)測(cè)試方法
①震動(dòng)速度V的測(cè)定
采用震速測(cè)試儀,對(duì)隧道周壁圍巖震動(dòng)進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試可分兩步進(jìn)行:
a.在先行開(kāi)挖的隧道(下簡(jiǎn)稱先行洞)進(jìn)行測(cè)試;
b.在后行洞中開(kāi)挖測(cè)試震動(dòng)速度;
②爆破震動(dòng)持續(xù)時(shí)間的測(cè)定
采用震動(dòng)測(cè)試儀,在先行洞開(kāi)挖時(shí)距起爆點(diǎn)R處(R盡可能兩隧道間最小間距加一倍洞徑以內(nèi))對(duì)獨(dú)立的爆破震動(dòng)進(jìn)行記錄,讀取并記錄從震動(dòng)至震幅衰減到最大震幅的1/5時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)度,計(jì)為該藥量爆破在該處地質(zhì)條件下引起的震動(dòng)的持續(xù)時(shí)間T。由于主震時(shí)間隨藥量增加而增加,因此,測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)按地質(zhì)條件、藥量大小進(jìn)行分類。
(4)計(jì)算方法
①震動(dòng)速度的計(jì)算
根據(jù)震動(dòng)速度的衰減規(guī)律,可采用下列公式對(duì)震動(dòng)速度進(jìn)行預(yù)估計(jì)算:
V=K*(Q/3/R)*a,式中V―質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度,單位為cm/s;
K―與爆破場(chǎng)地有關(guān)的系數(shù);
Q―裝藥量(齊發(fā)爆破時(shí)總裝藥量,延發(fā)爆破時(shí)最大一段裝藥量),Kg;
R―從測(cè)點(diǎn)到爆破中心的距離,單位為m;
a―與地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù):式中K值可按下面不同條件近似采用:
場(chǎng)地為堅(jiān)硬基巖:K=150,a=1.70
場(chǎng)地為基巖:K=220,a=1.67
場(chǎng)地為覆蓋淺層表土?xí)r:K=300,a=1.6
②爆破時(shí)間間隔的計(jì)算
通過(guò)記錄的爆破震動(dòng)持續(xù)時(shí)間,可按下式確定兩段爆破的時(shí)間間隔
t=R t/Vs+TJi-Ri+l/Vs=(Ri-Ri+1)/Vs+Tyi
式中:Ri和Ri+1 分別為第i段和第i+1段爆破中心距要求的控制震動(dòng)點(diǎn)的距離;
Vs―不同的巖石中的波速值。詳見(jiàn)表二
Tyi―第i段爆破的震動(dòng)持續(xù)時(shí)間(通過(guò)同條件下的測(cè)試數(shù)據(jù)綜合確定);
注:表中VS可選P波速或S波速進(jìn)行計(jì)算,以計(jì)算所得爆破時(shí)間間隔最大為準(zhǔn)。
3.開(kāi)挖支護(hù)
對(duì)于四車道的大斷面隧道制定合理的開(kāi)挖支護(hù)方案是隧道施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)科學(xué)選擇開(kāi)挖方法,合理安排開(kāi)挖步驟:其原則是“化大為小,避免擾動(dòng)過(guò)大,利于及時(shí)封閉”,對(duì)于圍巖軟弱的小凈距隧道更是如此。具體做到以下幾點(diǎn):
一是堅(jiān)持先護(hù)后挖的原則,嚴(yán)禁盲目開(kāi)挖;二是采用對(duì)圍巖震動(dòng)或擾動(dòng)小的方法開(kāi)挖,采用減輕地振動(dòng)掏槽和微震光面爆破技術(shù),控制對(duì)圍巖的擾動(dòng);三是分塊、分步開(kāi)挖的步驟和順序要有利于圍巖自身支撐作用的發(fā)揮;四是一次開(kāi)挖進(jìn)尺要和支護(hù)參數(shù)相匹配,短進(jìn)尺、多循環(huán)進(jìn)行施工;五是臺(tái)階法施工時(shí),臺(tái)階不宜過(guò)長(zhǎng),必須保證上臺(tái)階拱腳托梁和鎖腳錨桿的施工質(zhì)量,中、下臺(tái)階開(kāi)挖視上臺(tái)階穩(wěn)定情況進(jìn)行;六是仰拱跳槽開(kāi)挖,及時(shí)形成支護(hù)閉合環(huán)。
強(qiáng)調(diào)支護(hù)的時(shí)效性:一是初期支護(hù)必須緊跟掌子面,做到一掘一噴,及時(shí)封閉圍巖,以充分發(fā)揮圍巖的自承能力;二是及時(shí)落底,實(shí)現(xiàn)支護(hù)閉合,保證整體受力。
強(qiáng)調(diào)支護(hù)的剛度和強(qiáng)度,以抑制圍巖的變形:除按設(shè)計(jì)進(jìn)行初期支護(hù)外,視圍巖變形情況,及時(shí)采取加強(qiáng)措施,同時(shí),要及時(shí)二次襯砌施做,提高安全儲(chǔ)備。
4.小凈距隧道施工工序
各工序施工步驟控制參見(jiàn)圖1,二襯滯后掘進(jìn)的時(shí)間不得大于1個(gè)月。
三、結(jié)束語(yǔ)
特大跨度小凈距隧道的施工的重難點(diǎn)體現(xiàn)在爆破和開(kāi)挖支護(hù),通過(guò)本文的總結(jié)和論述,總結(jié)出了一套相對(duì)成熟的施工工藝,隨著我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展,特大跨度的小凈距隧道施工技術(shù)及方法必將日趨成熟和完善。
參考文獻(xiàn):
[1]《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》,JTGF60-2009
篇8
關(guān)鍵詞:巖爆地段;隧道施工;技術(shù)措施
所謂的巖爆指的是在地下工程建設(shè)的過(guò)程中,由于巖體中聚積的彈性變形能的猛烈釋放而導(dǎo)致的巖石爆裂、彈射現(xiàn)象。一般而言,巖爆現(xiàn)象在出現(xiàn)的時(shí)候具有突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大等特點(diǎn),并對(duì)施工建設(shè)以及施工人員的人身安全造成不同程度的影響?;诖耍┕F(tuán)隊(duì)在巖爆地段進(jìn)行隧道施工建設(shè)的過(guò)程中,需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于施工技術(shù)的改善以及科學(xué)的運(yùn)用,從而促進(jìn)工程建設(shè)質(zhì)量以及效率的提高。本文以實(shí)際的工程建設(shè)為例,分析探討巖爆地段隧道施工技術(shù)的運(yùn)用。
1 工程概述
在論述巖爆地段隧道施工技術(shù)措施的過(guò)程中,筆者以成蘭鐵路平安隧道施工建設(shè)的狀況為例展開(kāi)具體的敘述。本工程為雙洞分修隧道,位于四川茂縣石大關(guān)鄉(xiāng)與疊溪鎮(zhèn)境內(nèi)。
平安隧道全長(zhǎng)28.4km,隧道埋深20m~1720m,單線斷面在72O~95O之間,左右線間距在30m~40m。隧道圍巖主要以千枚巖及夾千枚巖的砂巖、灰?guī)r、礫巖等巖石。隧道穿越石大關(guān)斷層和以大店子倒轉(zhuǎn)向斜、水溝子弧形倒轉(zhuǎn)背斜、洗澡堂弧形倒轉(zhuǎn)向斜、團(tuán)結(jié)反“S”形同斜倒轉(zhuǎn)背斜、平橋溝S形倒轉(zhuǎn)背斜等褶皺組成的復(fù)式褶構(gòu)造,斷層與隧道中線交角33°~87°之間。常見(jiàn)直立的窗簾式構(gòu)造、有明顯的拖拉褶曲,為壓扭性斷層,且隧道最大埋深1720m,區(qū)域性大斷裂發(fā)育,地震活動(dòng)頻繁,在大埋深、構(gòu)造帶等應(yīng)力集中部位,隧道開(kāi)挖在硬質(zhì)巖段及易發(fā)生巖爆。
2 產(chǎn)生巖爆現(xiàn)象的原因
基于我國(guó)多山地丘陵的地形狀況,使得工程建設(shè)單位在進(jìn)行道路建設(shè)以及區(qū)域開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,時(shí)常需要對(duì)山體以及各類巖石區(qū)域進(jìn)行作業(yè)。這種施工狀況的出現(xiàn)就導(dǎo)致在作業(yè)施工的過(guò)程中容易出現(xiàn)不同程度的巖爆現(xiàn)象。
關(guān)于導(dǎo)致巖爆現(xiàn)象出現(xiàn)的原因,筆者結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行總結(jié)。一般而言,巖爆現(xiàn)象的出現(xiàn)由巖性等內(nèi)部因素以及巖層結(jié)構(gòu)等外因造成的。相關(guān)的數(shù)據(jù)資料顯示:巖爆現(xiàn)象多發(fā)生在處于高地應(yīng)力地區(qū)的圍巖中,且該巖石具備巖石干燥、脆性兩個(gè)條件。
3 巖爆的類型特征
目前,在工程建設(shè)的過(guò)程中按巖爆破壞形式分類一般分為四類,分別是:彈射型巖爆、爆炸拋射型巖爆、破裂剝落型巖爆以及沖擊地壓型巖爆。按巖爆發(fā)生的時(shí)間關(guān)系分,分為即時(shí)型和時(shí)滯型,關(guān)于各類巖爆的具體狀況,筆者進(jìn)行了下述的總結(jié)。
(一)彈射型巖爆
這種類型的巖爆現(xiàn)象多發(fā)生在性質(zhì)完整且堅(jiān)硬的圍巖巖壁上,一般情況下,施工隊(duì)伍在進(jìn)行隧道開(kāi)挖6~12小時(shí)以內(nèi)遭遇到彈射型巖爆的概率較大。該類型巖爆在發(fā)生之后,會(huì)發(fā)出聲響并伴有巖片、巖粉彈出,對(duì)施工人員造成嚴(yán)重的安全威脅。
(二)爆炸拋射型巖爆
爆炸拋射型巖爆一般出現(xiàn)在洞身開(kāi)挖作業(yè)6~12小時(shí)后。該類型的巖爆發(fā)生之后,會(huì)出現(xiàn)片狀、塊狀的巖塊以及巖粉,該現(xiàn)象的持續(xù)時(shí)間一般能蛭持在幾個(gè)小時(shí)以上,故而對(duì)機(jī)械施工以及施工人員的安全有較大威脅。
(三)破裂剝落型巖爆
相關(guān)的調(diào)查研究顯示:破裂剝落型巖爆常發(fā)生在洞身開(kāi)挖30分鐘內(nèi)。該巖爆現(xiàn)象發(fā)生之后會(huì)出現(xiàn)連續(xù)聲響,并伴隨巖面開(kāi)裂、巖塊剝落等狀況的出現(xiàn)。由于這種巖石開(kāi)裂、脫落的狀況持續(xù)時(shí)間較久,故而會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備和人員的安全造成極大的威脅。
(四)沖擊地壓型巖爆
這種類型的巖爆現(xiàn)象出現(xiàn)在條帶狀混合片麻巖中,該現(xiàn)象在發(fā)生的過(guò)程中往各類尺寸巖塊的出現(xiàn),這種情況的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重阻礙隧道施工的建設(shè),并對(duì)機(jī)械、人員的安全造成破壞。
(五)即時(shí)型巖爆
在開(kāi)挖爆破后,即開(kāi)始巖爆持時(shí)間幾小時(shí)或1~3天,發(fā)生的位置一般在拱墻和掌子面,有時(shí)也在底板部位。發(fā)生時(shí)間段在圍巖荷應(yīng)力重新分布周期內(nèi)。
(六)時(shí)滯型巖爆
時(shí)滯型巖爆發(fā)生在開(kāi)挖擾動(dòng)之后,一般在開(kāi)挖后5~30天或是更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生,此類巖爆一般發(fā)生在圍巖節(jié)理、裂隙、夾層等結(jié)構(gòu)面豐富地段,結(jié)構(gòu)面與洞軸線較小夾角的部位。
4 巖爆段施工方案
通過(guò)對(duì)平安隧道的施工狀況分析可以得知,本區(qū)域的巖爆類型具有彈射型巖爆、爆炸拋射型巖爆、破裂剝落型巖爆特征。以巖爆發(fā)生的時(shí)間統(tǒng)計(jì)分析,本區(qū)域巖爆又分為即時(shí)型巖爆和時(shí)滯型巖爆。
基于此,需要施工技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)于巖爆段施工方案的分析制定。對(duì)此,筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié),具體內(nèi)容如下。
(一)施工安全防護(hù)方案
在進(jìn)行隧道施工安全防護(hù)方案制定的過(guò)程中,需要加強(qiáng)對(duì)于隧道巖爆段施工狀況的分析以及研究,繼而以此為基礎(chǔ)對(duì)巖爆的段落以及波及的范圍里程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。除此之外,相關(guān)單位在實(shí)際的操作過(guò)程中還需要加強(qiáng)對(duì)于作業(yè)人員安全意識(shí)的提升,并做好了技術(shù)、施工準(zhǔn)備工作。
此外,在實(shí)際的施工作業(yè)過(guò)程中,為了確保施工人員的安全,需要施工建設(shè)人員配備鋼盔、防彈背心等防護(hù)裝備。而在施工的過(guò)程中還需要指派專職檢查人員,對(duì)施工區(qū)域的圍巖狀態(tài)進(jìn)行定時(shí)的查看監(jiān)測(cè),確保巖爆問(wèn)題在發(fā)生的過(guò)程中能夠得到有效的處理。
最后,施工技術(shù)人員還需要對(duì)打眼臺(tái)車進(jìn)行必要的改裝,并在車體的上方、側(cè)方進(jìn)行細(xì)眼鋼筋網(wǎng)的安裝,規(guī)避地巖塊的突然迸出而造成的傷害,實(shí)現(xiàn)對(duì)于工作人員以及設(shè)備的防護(hù)。
(二)施工技術(shù)措施
在實(shí)際的施工作業(yè)過(guò)程中,施工團(tuán)隊(duì)需要按照“釋壓力、短進(jìn)尺、弱爆破、控光爆、機(jī)械化、強(qiáng)支護(hù)”的原則進(jìn)行具體的操作。從而以此實(shí)現(xiàn)對(duì)于圍巖的擾動(dòng)程度的降低,促進(jìn)工程建設(shè)的有序開(kāi)展。
所謂的“釋壓力”指的是在進(jìn)行隧道開(kāi)挖作業(yè)的過(guò)程中,施工技術(shù)人員需要通過(guò)鉆孔注水、噴混凝土封閉巖層等措施,改變圍巖應(yīng)力分布,避免圍巖應(yīng)力集中,發(fā)生巖爆。而“短進(jìn)尺”指的是將開(kāi)挖進(jìn)尺控制在前一循環(huán)應(yīng)力釋放區(qū)內(nèi),“弱爆破”是指通過(guò)減少裝藥量和導(dǎo)爆管延時(shí)等措施,以減少圍巖震動(dòng),而“機(jī)械化”指的是減少人員在掌子面作業(yè),采用鉆眼臺(tái)車,及機(jī)械手等完成掌子面開(kāi)挖支護(hù)工作。
之所以提出“強(qiáng)支護(hù)”的原則,主要是因?yàn)閹r爆發(fā)生對(duì)隧道開(kāi)挖后的臨空面是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程,通過(guò)工程實(shí)例個(gè)別圍巖段在進(jìn)行二襯3~5個(gè)月后,還會(huì)發(fā)生輕微巖爆聲響,在圍巖扭曲和斷層與線路斜交斷,因掌子面開(kāi)挖爆破作業(yè)或掌子面發(fā)生巖爆時(shí),均會(huì)誘發(fā)已支護(hù)斷圍巖發(fā)生強(qiáng)烈?guī)r爆,因此對(duì)巖爆段應(yīng)采用型鋼拱架及長(zhǎng)錨桿等措施加強(qiáng)支護(hù)。
在進(jìn)行該工程建設(shè)的過(guò)程中,由于施工區(qū)域的地質(zhì)狀況為千枚巖、灰?guī)r、石英砂巖。故而在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中需要對(duì)施工應(yīng)力進(jìn)行釋放,促進(jìn)工程建設(shè)質(zhì)量的提高。此外,由于巖爆持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),受安全步距限制,故而在進(jìn)行襯砌作業(yè)的過(guò)程中需要采用鋼筋混凝土進(jìn)行具體的操作,以此加強(qiáng)后期巖爆發(fā)生的支撐強(qiáng)度。
(三)支護(hù)技術(shù)措施
在進(jìn)行工程支護(hù)作業(yè)的過(guò)程中,一般需要在上述步驟完成之后,對(duì)圍巖進(jìn)行掛網(wǎng)初噴,從而以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對(duì)于圍巖穩(wěn)定性的增強(qiáng),必要時(shí)設(shè)置系統(tǒng)錨桿增強(qiáng)圍巖的整體性,減少巖爆發(fā)生的可能性。
5 結(jié)束語(yǔ)
隨著時(shí)代的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步,人類開(kāi)發(fā)的區(qū)域逐步加深。在這樣的背景下,施工單位在進(jìn)行巖爆地段隧道施工額過(guò)程中,需要加強(qiáng)對(duì)于相關(guān)技術(shù)的完善以及優(yōu)化,促進(jìn)工程建設(shè)效率以及質(zhì)量的提高。本文基于此,分析探討平安隧道施工狀況,并對(duì)巖爆現(xiàn)象產(chǎn)生的原因以及類型進(jìn)行了具體的論述。最后基于平安隧道的巖爆類型,分析了巖爆段施工方案(施工安全防護(hù)方案、開(kāi)挖技術(shù)措施以及支護(hù)技術(shù)措施)。筆者認(rèn)為,隨著相關(guān)措施的落實(shí)到位以及技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)的巖爆地段隧道施工必將獲得長(zhǎng)足的發(fā)展。
篇9
關(guān)鍵詞:隧道施工;施工技術(shù);公路
Abstract: this paper mainly on the highway engineering of tunnel construction characteristics and technology was analyzed and the future tunnel construction and the development of the highway engineering are very the reference.
Keywords: tunnel construction; Construction technology; highway
中圖分類號(hào): U455文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
前言
近年來(lái),隨著我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)力度的加大,在快速發(fā)展的公路建設(shè)中,在多山的地區(qū),隧道工程在公路工程中就變成一個(gè)重要的組成部分。而且隧道工程相對(duì)路面,橋梁工程來(lái)說(shuō)有它的特殊性:一般地質(zhì)條件都比較復(fù)雜而且很難預(yù)測(cè),完工后隱患不易察覺(jué),這就須在施工過(guò)程中加強(qiáng)施工管理,做好工藝控制。
1 隧道開(kāi)挖分析
隧道質(zhì)量取決于工藝質(zhì)量,工藝質(zhì)量取決于開(kāi)挖、初期支護(hù)及防排水質(zhì)量等,初期支護(hù)和防排水質(zhì)量等比較好控制可以加強(qiáng)監(jiān)管,那么重點(diǎn)就是開(kāi)挖質(zhì)量,開(kāi)挖質(zhì)量又取決于鉆爆質(zhì)量,就是說(shuō)理論上沒(méi)有了超欠挖后續(xù)的初支質(zhì)量就有了保證,因此說(shuō)隧道質(zhì)量的好壞很大程度上取決于鉆爆的質(zhì)量,首先確定鉆爆的方案預(yù)裂爆破還是光面爆破首先我們從理論上來(lái)分析,由于v級(jí)圍巖巖體松散、裂隙較發(fā)育無(wú)法采用或?qū)崿F(xiàn)光面爆破技術(shù),那么必須熟練掌握預(yù)裂爆破技術(shù)及特點(diǎn)。
進(jìn)行石方開(kāi)挖時(shí),在主爆區(qū)爆破之前沿設(shè)計(jì)輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫,以緩沖、反射開(kāi)挖爆破的振動(dòng)波,控制其對(duì)保留巖體的破壞影響,使之獲得較平整的開(kāi)挖輪廓,此種爆破技術(shù)為預(yù)裂爆破。預(yù)裂爆破不僅在垂直、傾斜開(kāi)挖壁面上得到廣泛應(yīng)用;在規(guī)則的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用預(yù)裂爆破。預(yù)裂爆破要求:①預(yù)裂縫要貫通且在地表有一定開(kāi)裂寬度。對(duì)于中等堅(jiān)硬巖石,縫寬不宜小于1.0cm;堅(jiān)硬巖石縫寬應(yīng)達(dá)到0.5cm左右;但在松軟巖石上縫寬達(dá)到1.0cm以上時(shí),減振作用并未顯著提高,應(yīng)多做些現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),以利總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。②預(yù)裂面開(kāi)挖后的不平整度不宜大于15cm。③預(yù)裂面上的炮孔痕跡保留率應(yīng)不低于80%,且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴(yán)重的爆破裂隙。
2風(fēng)、水、電作業(yè)和施工排水
2.1 施工供風(fēng)在隧道進(jìn)、出口各設(shè)一座空氣壓縮機(jī)站,安裝2臺(tái)20m3/min和1臺(tái)10m3/min的空氣壓縮機(jī)以保障隧道施工用風(fēng)。
2.2 施工用水進(jìn)、出口分別在距隧道拱頂30m以上的山頂各修建一座100m3的高山水池,水源一是在隧道出口右側(cè)山腳挖一集水池,收集山泉水抽上山頂水池,再用管道輸水至出口供施工生活用水。一是從電站水渠中抽水至山頂蓄水池再用管道輸水至進(jìn)口,供施工、生活用水。所有水源都要經(jīng)過(guò)水質(zhì)檢驗(yàn),PH值小于4或者硫酸鹽、氯化物含量超過(guò)有關(guān)規(guī)范的允許值以及含有對(duì)水泥凝結(jié)硬化有害的雜質(zhì)的水石不得用于攪拌砼。
2.3 施工供電在隧道進(jìn)、出口各安裝一臺(tái)315kVA變壓器,利用附近的地方電網(wǎng)供電,同時(shí)各準(zhǔn)備一臺(tái)功率為220kW的發(fā)電機(jī)組備用。動(dòng)力設(shè)備采用三相380V,照明用電采用220V,為確保安全,所有線路都安裝漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。線路的架設(shè)及各種電器的安裝必須符合《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTJ042-94的有關(guān)要求。
2.4 施工通風(fēng)、防塵洞內(nèi)如需爆破掘進(jìn),必須堅(jiān)持濕式鑿巖,爆破后灑水以降低粉塵濃度。施工通風(fēng)采取壓入式,用3臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)送風(fēng),送風(fēng)口距開(kāi)挖面的距離不大于15m。
2.5 施工排水主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工廢水。隧道從出口至進(jìn)口為1.54%的上坡。出口施工為順坡施工,施工排水采取自然坡利用塑料管將水引出洞外。進(jìn)口施工為反坡施工,施工排水采取在開(kāi)挖地段挖集水坑,用抽水機(jī)抽出洞外。
3隧道施工
3.1 施工方法根據(jù)前期施工存在的問(wèn)題,現(xiàn)采用臺(tái)階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法相結(jié)合的施工方法,半斷面開(kāi)挖時(shí),出碴采用無(wú)軌運(yùn)輸,挖掘機(jī)、正鏟側(cè)卸式裝載機(jī)配合8噸自卸汽車運(yùn)輸出碴;小導(dǎo)坑開(kāi)挖時(shí),采用人工開(kāi)挖,小拖拉機(jī)配合人工出碴,及時(shí)進(jìn)行支護(hù);仰拱加固緊跟并且及時(shí)施作襯砌混凝土。
3.2 鋼管樁施工鋼管樁采用?準(zhǔn)89×4無(wú)縫鋼管,前端加工成圓錐狀,長(zhǎng)度20cm;鋼管樁管體下半部分須加工溢流孔,以利于注漿施工,孔口lm范圍內(nèi)不加工溢流孔,溢流孔直徑8mm、間距25cm。按每次lm進(jìn)度指標(biāo)進(jìn)行清除施工障礙物工作,并施工臨時(shí)排水管等措施進(jìn)行場(chǎng)地排水,杜絕施工場(chǎng)地受水浸泡現(xiàn)象發(fā)生;測(cè)量放線,標(biāo)出鉆孔位置;鉆機(jī)鉆孔(可直接夯進(jìn))、下管,注超細(xì)水泥(MC)單液漿,注漿壓力為1.5~2.0MPa,注漿完成后,對(duì)樁間土進(jìn)行輕型觸探試驗(yàn),錘擊數(shù)大于35擊,承載力不小于250kPa,達(dá)不到時(shí),進(jìn)行加密等處理。每處理完成5m,進(jìn)行仰拱混凝土施工,其間用過(guò)車梁保證已施工段穩(wěn)定。根據(jù)工地條件,導(dǎo)坑條形基礎(chǔ)施工,鋼筋在導(dǎo)坑內(nèi)綁扎關(guān)模后,采用泵送C25混凝土進(jìn)行施工,先施工水平條形基礎(chǔ)后,安裝拱腳,再施工豎直條形基礎(chǔ)。
3.3明洞施工及洞門施工
洞口邊、仰坡和明洞開(kāi)挖與支護(hù)應(yīng)自上而下分層開(kāi)挖,而且要洞外、臨防、排水要先行,使地表水通暢,避免地表水沖刷坡面。必要是采取人工修坡,防止超挖,減少對(duì)洞口相鄰地段的擾動(dòng);開(kāi)挖暴露的邊坡及時(shí)施作設(shè)計(jì)的防護(hù),降低圍巖暴露而風(fēng)化,支護(hù)要緊跟,轄區(qū)內(nèi)都為高邊、仰坡,如果不及時(shí)安全無(wú)法保證,況且會(huì)浪費(fèi)很多的人力物力,明洞襯砌必須檢查、復(fù)核明洞邊墻基礎(chǔ)的地質(zhì)狀態(tài)和地基承載力,滿足設(shè)計(jì)要求后,測(cè)量放樣,架立模板支撐,綁扎鋼筋,安裝內(nèi)外模板,先墻后拱整體澆注襯砌混凝土,集中拌和泵送入模,插入式振搗器配合附著式振搗器搗固密實(shí)。洞門施工對(duì)于削竹式洞門,同明洞同時(shí)施作,削竹斜面按坡度安裝木模板,用角鋼將斜面端模與邊模固定成整體。明洞防水層與回填:明洞襯砌完成后強(qiáng)度達(dá)到50%方可拆除外模,鋪設(shè)防水層,回填要對(duì)稱每層不大于30cm,兩側(cè)高度差不得大50cm,回填至拱頂后,再分層滿填至完成,做好表面隔水層。
4.結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)隧道開(kāi)挖、風(fēng)水電作業(yè)、通風(fēng)排煙等施工技術(shù)總結(jié),我們?cè)谝院箢愃扑淼拦こ淌┕ぶ袑?duì)以上技術(shù)問(wèn)題的處理有了更廣泛的思路,并對(duì)特長(zhǎng)隧道的施工進(jìn)度、環(huán)保、安全和經(jīng)濟(jì)效益的控制和管理發(fā)揮重大作用。
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篇10
關(guān)鍵詞:公路隧道;排水工程;施工技術(shù)
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
近幾十年來(lái),我國(guó)在公路交通事業(yè)方面取得了很大的發(fā)展,公路隧道施工也開(kāi)始了新階段。新的施工工藝、防水材料被應(yīng)用到公路隧道排水工程里,運(yùn)用好公路隧道排水工程的施工技術(shù),做好滲漏水預(yù)防工作就具有了重要的意義。下面先講一講公路隧道排水工程。
一、公路隧道排水工程分析
外國(guó)一些發(fā)達(dá)國(guó)家的公路隧道大多根據(jù)排、堵、截相互結(jié)合以及多道設(shè)防的原則進(jìn)行防治水,隧道需要進(jìn)行圍巖、初期支護(hù)、二次襯砌等全過(guò)程的防排水處理。在我國(guó)公路隧道工程方面,目前階段選用的是新奧法施工技術(shù),洞內(nèi)防水需要在初護(hù)和二次襯砌層之間填充防水板,還要在防水板以及初護(hù)面之間填充無(wú)紡?fù)凉げ?。如此一?lái),在出廠時(shí)的防水板就能和無(wú)紡?fù)凉げ季鶆虻啬z合在一起,形成雙層結(jié)構(gòu)。用于二次襯砌的混凝土還要加入一定量的防水劑,防水混凝土要達(dá)到S6標(biāo)準(zhǔn)的抗?jié)B性能要求。借助于橫向的、縱向的塑料管、彈簧軟管把二襯背后的積水排進(jìn)排水溝內(nèi)。當(dāng)公路隧道圍巖有出息明顯涌水、滲水情況時(shí),要結(jié)合超前堵水措施或者封堵措施,還要結(jié)合好公路隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)的方法措施,封堵侵入公路隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)部的滲漏水,避免水流滲透到公路隧道內(nèi)。
二、公路隧道排水工程施工技術(shù)目前出現(xiàn)問(wèn)題分析
1.復(fù)合襯砌方面
公路隧道工程復(fù)合襯砌一半有內(nèi)外兩層,這兩層間有防水板的鋪設(shè),公路隧道的防水體現(xiàn)里,防水層會(huì)承受到二次襯砌、初期支護(hù)之間的法向壓力,加上混凝土結(jié)構(gòu)的冷縮以及熱漲,以及初期支護(hù)、二次襯砌形成的切向搓揉作用,就會(huì)使防水層在受壓情況喜愛(ài)繼續(xù)被搓揉,造成防水層的破損。在簡(jiǎn)易腳手架上鋪設(shè)防水板,也會(huì)出現(xiàn)滲透現(xiàn)象。
2.防水層方面
公路隧道進(jìn)行施工時(shí)會(huì)面臨比較惡劣的施工條件,也伴有交叉干擾的施工,這就容易引起防水層的破損。例如,防水層被綁扎鐵絲、鋼筋、錨桿等尖銳物體穿破,被后續(xù)爆破損傷。在防水層鋪設(shè)上也存在錯(cuò)誤,主要有焊穿、焊接不牢、鋪掛過(guò)緊這三個(gè)方面的表現(xiàn)。當(dāng)內(nèi)外層防水層出現(xiàn)分隔或者出現(xiàn)局部的空隙時(shí),整體就會(huì)受力不均。外層首先受力產(chǎn)生一定變形,然后內(nèi)層開(kāi)始受力,不均勻分離受力情況讓外層強(qiáng)度變的薄弱,容易遭受破壞。復(fù)合襯砌的受力狀況不良就減低了復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)的總體承載能力。當(dāng)襯墊熔點(diǎn)比防水層高很多時(shí),也會(huì)致使防水層出現(xiàn)焊穿的問(wèn)題。
3.施工縫的不當(dāng)止水條安裝現(xiàn)象
公路隧道排水工程使用的止水條在施工前容易出現(xiàn)浸水膨脹問(wèn)題;止水帶不能牢固地固定?。辉跐仓炷?xí)r出現(xiàn)偏移;止水帶不能做到和施工縫完全吻合,不能處于襯砌厚度一半位置處;止水帶的鋼筋卡繞了止水帶,出現(xiàn)的銹蝕成為水滲透的通道;在止水帶安裝后出現(xiàn)翻折,使周圍還沒(méi)有足夠強(qiáng)度的混凝土受到破壞?;炷恋酿B(yǎng)護(hù)澆筑過(guò)程不當(dāng),出現(xiàn)了一些收縮裂縫或者溫度裂縫;上部襯砌施工縫不能很吻合地對(duì)齊下部的襯砌基礎(chǔ),在承載過(guò)程由于受力變形的不均,出現(xiàn)裂縫。
三、公路隧道排水工程施工技術(shù)分析
1.止水帶安裝技術(shù)
在公路隧道排水工程混凝土的施工縫治理方面,對(duì)于復(fù)合結(jié)構(gòu)的襯砌過(guò)程,一般采用橡膠質(zhì)地的止水帶來(lái)施工。具體安裝止水帶時(shí),加大止水帶質(zhì)量的處理檢查,查看是否配有防止止水帶發(fā)生偏移的輔助措施,查看止水帶接頭寬度能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,查看止水帶是否有破裂割傷的情況。然后對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)記錄,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)整改補(bǔ)修。
2.初支防水施工技術(shù)
公路隧道排水工程可以選用I16規(guī)格的鋼拱,根據(jù)設(shè)計(jì)斷面來(lái)估測(cè)用量。借助于風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)進(jìn)行鉆孔,組合起錨桿端頭部分與錨頭部分,加裝螺母以及墊片。把組合完畢后的錨桿打入到鉆孔內(nèi),保持錨桿打在鉆孔中央位置,把止?jié){賽從錨桿末端穿入,保持和桿體固緊,和孔口齊平,再在錨桿的末端加裝墊板,最后擰緊螺母,進(jìn)行注漿機(jī)注漿。鋼拱架的間距方面,可以進(jìn)行上下相互錯(cuò)位的梅花型環(huán)距布設(shè),這樣就能消除山移產(chǎn)生的鋼拱架扭矩力,連接鋼筋要呈直線延伸,這樣才能提高整體性。開(kāi)挖過(guò)程涌水地段排水方面,公路隧道洞里地下水位很高或者有涌水的地段,需要參考涌水量多少,進(jìn)行超前鉆孔排水施工,或者輔助坑道排水施工。合理選擇出無(wú)紡布以及防水板的尺寸大小,降低塔接次數(shù),提高施工進(jìn)度,當(dāng)進(jìn)洞為下坡時(shí),進(jìn)行集水坑積水,用潛水泵把水排入下個(gè)集水坑,最終把水排出洞外。初期支護(hù)同二次襯砌間還要有環(huán)向的彈簧排水管道,用來(lái)匯集積水。
3.隧道防水層安裝技術(shù)
在進(jìn)行防水層安裝前,首先檢查防水層的質(zhì)量,根據(jù)公路隧道排水工程的實(shí)際需要,截取防水層到適當(dāng)尺寸。在公路隧道洞內(nèi)支設(shè)起施工臺(tái)架,做到施工臺(tái)架的安全以及堅(jiān)固。檢測(cè)開(kāi)挖面,處理掉尖銳物以及表面突起,讓表面變的平整、光滑。對(duì)防水層表面認(rèn)真檢查,避免防水層出現(xiàn)刀痕、小孔、厚薄不均、變色、斑點(diǎn)等情況。根據(jù)防水層掛繩間距調(diào)節(jié)安裝好膨脹螺栓,根據(jù)截取的防水層長(zhǎng)度,減少接縫,這樣可以提高一定的防水效果,在一般情況下,最多把一環(huán)分成兩塊。配合使用防水層專用的粘合劑,切除露出混凝土表面3里面的尖銳部分。借助于自動(dòng)爬行式的焊接機(jī)器,焊接防水層為整塊,連接好泄水孔以及防水層,做到良好的密閉性。進(jìn)行防水層鋪設(shè)時(shí),即拿出防水層支護(hù)質(zhì)量,準(zhǔn)確量測(cè)好前期噴射以及支護(hù)的混凝土,在已經(jīng)噴射混凝土里,分層噴射表面凹凸部分,保證混凝土表面能夠做到完全地噴射。
4.二襯混凝土澆筑施工技術(shù)
通過(guò)防水襯砌灌注方法進(jìn)行施工,各組襯砌進(jìn)行灌注的流程,要在離混凝土泵最遠(yuǎn)的地方開(kāi)始進(jìn)行,這樣就方便了公路隧道排水工程進(jìn)行的連續(xù)作業(yè)。在混凝土輸送管道安裝完畢后,通過(guò)在灌注輸送管附近安裝一條軟管,加上在作業(yè)窗口設(shè)置漏斗來(lái)防止其出現(xiàn)移動(dòng)。進(jìn)行灌注的過(guò)程,需要在混凝土左右側(cè)分層進(jìn)行施工,灌注的每一層都需要振搗器來(lái)?yè)v固,做到混凝土的密實(shí)。在臺(tái)車頂面設(shè)置若干作業(yè)窗口,這樣就能進(jìn)行混凝土的拱圈封頂工作,提高了混凝土的密實(shí)程度??紤]到每個(gè)作業(yè)窗口都焊接了封頂加壓的管道,需要在封頂時(shí),連接好作業(yè)窗口的加壓管口和輸送管口,通過(guò)輸送泵把混凝土壓入到拱圈頂部,這個(gè)過(guò)程要關(guān)注好輸送泵工作壓情況。在輸送泵工作壓超過(guò)了正常工作壓兩倍情況時(shí),停止加壓,封閉作業(yè)窗口混凝土管。把混凝土輸送管接通到下個(gè)作業(yè)窗口處,讓作業(yè)窗口都能夠壓有混凝土。
總結(jié):
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的公路建設(shè)取得了很大的發(fā)展,公路隧道排水建設(shè)也有了更多的關(guān)注。為此,就需要做好公路隧道的排水工程施工,讓公路隧道有了良好的質(zhì)量保障,廣大的公路隧道施工人員需要仔細(xì)研究公路隧道防水結(jié)構(gòu)以及隧道防水施工目前出現(xiàn)的一些問(wèn)題,然后結(jié)合公路隧道排水工程的施工現(xiàn)狀,準(zhǔn)確定位好公路隧道排水的施工方案,使我國(guó)公路建設(shè)整體水平得到進(jìn)一步的提高。
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