隧道施工技術(shù)范文
時間:2023-03-24 08:16:59
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篇1
關(guān)鍵詞:隧道;技術(shù)管理;初探
1問題的提出
隧道工程施工條件復(fù)雜,工期、質(zhì)量、安全要求嚴(yán),成本控制難,競爭激烈,施工風(fēng)險高。雖然有“金隧銀橋”的說法,但在復(fù)雜的施工條件下,隧道施工技術(shù)管理不好,常會導(dǎo)致出現(xiàn)大虧或小盈的現(xiàn)象。特別是長大復(fù)雜隧道,其面臨的可變因素更多,工程項(xiàng)目管理難度更大。施工技術(shù)管理作為工程項(xiàng)目施工管理的核心工作之一,對工程項(xiàng)目的施工安全管理、質(zhì)量控制、進(jìn)度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。19世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì),20世紀(jì)是橋梁工程發(fā)展的世紀(jì),21世紀(jì)將是隧道及地下工程發(fā)展的世紀(jì),因此,面臨21世紀(jì)隧道及地下工程發(fā)展的重要機(jī)遇期,發(fā)展隧道工程施工技術(shù),加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理勢在必行。加強(qiáng)施工技術(shù)管理,不斷提高施工技術(shù)管理的“精細(xì)化管理、人性化管理”水平。
2隧道施工技術(shù)管理在項(xiàng)目管理中的作用
隧道施工流水線作業(yè),各工序依次展開,施工技術(shù)管理的好可以起促進(jìn)作用,反之則起制約作用。在激烈的市場競爭條件下,只有人員、設(shè)備、材料等資源優(yōu)化配置,并不斷加強(qiáng)施工技術(shù)管理,才能實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗工程。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)也是企業(yè)的立足之本。隧道施工技術(shù)管理在項(xiàng)目管理中發(fā)揮著重要的作用,其主要體現(xiàn)在安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本等方面。
2.1加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是確保隧道施工安全的有效途徑
在施工方案制定及技術(shù)交底實(shí)施過程中,必須充分考慮每道工序潛在的危害,明確危險源,采取有效的預(yù)防措施,并制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案。由于設(shè)計(jì)勘察手段有限,隧道施工中面臨的可變因素較多,特別是地質(zhì)條件復(fù)雜的山嶺隧道,隧道施工中常面臨涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隱患。在施工過程中必須充分利用綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)手段,以探測隧道前方地質(zhì)條件并指導(dǎo)施工,合理規(guī)避災(zāi)害風(fēng)險。在長期的施工技術(shù)管理中,我們積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。比如整理,瀏陽河隧道出口在施工人員進(jìn)洞之前進(jìn)行安全講解,并在洞口樹立危險源警示牌,時刻提醒進(jìn)洞人員注意施工安全;此外,每月進(jìn)行安全質(zhì)量大檢查,綜合各部門專業(yè)人才,掃除安全質(zhì)量死角。
2.2加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目管理質(zhì)量控制的根本保證“安全是天,質(zhì)量是命”這是不可否認(rèn)的真理,但在一定程度上來說,確保施工質(zhì)量是保證施工安全的重要前提。實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量控制要做到:施工工藝要可靠、現(xiàn)場實(shí)施要到位、試驗(yàn)檢驗(yàn)要及時。隧道施工隱蔽工程較多,如果事后發(fā)現(xiàn)問題整改困難,并且依靠雷達(dá)檢測、聲波檢測等先進(jìn)的檢測手段,即使施工完畢也能對隧道實(shí)體一覽無余。因此,施工中必須加強(qiáng)過程控制,并進(jìn)行必要的檢驗(yàn)監(jiān)測,只有上一工序合格了才能進(jìn)行下一工序的施工。
2.3加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是實(shí)施施工項(xiàng)目管理成本控制的重要手段施工項(xiàng)目成本控制是指項(xiàng)目在施工過程中對影響施工項(xiàng)目成本的各種因素加強(qiáng)管理,并采取各種有效措施,將施工中實(shí)際發(fā)生的各種消耗和支出嚴(yán)格控制在計(jì)劃成本范圍內(nèi),消除施工中的損失和浪費(fèi)現(xiàn)象。施工技術(shù)方案的好壞直接影響項(xiàng)目管理成本控制,施工方案如果制定得合理、可行、科學(xué),可以大大地節(jié)省勞動力和降低損耗,使選用的機(jī)械設(shè)備較為簡單;在施工項(xiàng)目建設(shè)過程中,施工單位應(yīng)該在滿足用戶要求和保證工程質(zhì)量的前提下,聯(lián)系項(xiàng)目的主觀條件、施工單位自身的技術(shù)水平和成熟的施工工藝,對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真會審,并提出積極的修改意見,在取得用戶和設(shè)計(jì)單位同意后對施工圖紙進(jìn)行某些修改。
2.4加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是施工項(xiàng)目管理進(jìn)度控制的有效途徑進(jìn)度控制的目標(biāo)是在保證施工質(zhì)量、確保施工安全、不因搶工期而增加施工成本的條件下,適當(dāng)縮短施工工期;影響施工進(jìn)度的因素主要有:有關(guān)單位的影響、意外事件的出現(xiàn)、施工條件的變化、技術(shù)失誤、施工組織管理不當(dāng)。其中施工單位采用技術(shù)措施不當(dāng),造成施工中發(fā)生技術(shù)事故;應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)缺乏經(jīng)驗(yàn);流水施工組織不合理;施工平面布置不合理,這些技術(shù)管理措施將影響施工進(jìn)度計(jì)劃的執(zhí)行。實(shí)際施工過程中,由于技術(shù)管理跟不上而影響施工進(jìn)度經(jīng)常遇到,例如我國隧道施工常對“洋技術(shù)、洋機(jī)械”感興趣,但是“食洋”不化,沒有深入研究,拿來就用,往往對機(jī)械設(shè)備性能及適應(yīng)性了解不透,慢慢摸索,既增加了成本,又影響了施工進(jìn)度。因此,只有在隧道施工項(xiàng)目施工過程中,不斷加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理,才能使施工項(xiàng)目管理達(dá)到高質(zhì)量、短工期、低成本這一根本目的。
3隧道施工技術(shù)管理存在的問題及解決辦法
3.1存在的問題當(dāng)前施工技術(shù)管理存在的主要問題是:
3.1.1對于施工技術(shù)管理,還不能體現(xiàn)精細(xì)化管理的水平,存在粗放型的特點(diǎn)許多項(xiàng)目在建設(shè)過程中,施工技術(shù)交底或作業(yè)指導(dǎo)書不夠詳細(xì),“縱向沒有到底,橫向沒有到邊”,沒有真正發(fā)揮指導(dǎo)作用,故施工質(zhì)量及進(jìn)度的好壞取決于施工隊(duì)及協(xié)作隊(duì)伍的經(jīng)驗(yàn),而不是體現(xiàn)在施工技術(shù)管理的水平上。當(dāng)然這與協(xié)作隊(duì)伍的成員大部分以農(nóng)民工為主,并且流動性比較大等不利條件有關(guān)。這樣更應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場施工技術(shù)管理,加強(qiáng)現(xiàn)場的指導(dǎo)及培訓(xùn)。
篇2
關(guān)鍵詞:高瓦斯隧道 非煤系地層 治理 施工技術(shù)
0 引言
隧道工程瓦斯災(zāi)害屬于極具危害性的突發(fā)事故,具有分散性特點(diǎn)。近幾年隧道工程中因瓦斯爆炸事故雖然不多,但其危害相當(dāng)嚴(yán)重,因而逐漸成為社會焦點(diǎn)。國內(nèi)曾發(fā)生過嚴(yán)重的隧道瓦斯爆炸事故,造成巨大人員傷亡。非煤系地層區(qū)瓦斯涌出比較分散,且都是隨即發(fā)生,隧道施工過程中,若不提前做好防治瓦斯的設(shè)計(jì)規(guī)劃,施工中很可能引發(fā)瓦斯災(zāi)害。鑒于此,研究非煤系地層隧道瓦斯的形成機(jī)制以及施工對策具有重要的實(shí)際意義。
1 工程簡介
某高瓦斯隧道最大埋深248m。隧道開挖采用臺階法施工。全隧穿越巖性為砂巖、泥巖互層;構(gòu)造位于稅家槽背斜西翼,構(gòu)造簡單,巖層傾角4°~5°,節(jié)理、裂隙發(fā)育一般。
2 瓦斯形成機(jī)理分析
綜合分析設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料,某隧道是由于淺層天然氣沿地層的巖體裂隙上逸進(jìn)入隧道。天然氣源自隧道下方2800m三疊系上統(tǒng)須家河煤系地層,它在儲存過程中不斷隨著地質(zhì)構(gòu)造的衍變逐漸上移,在侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組地層局部儲存封閉或孤立殘留在巖石裂隙中,形成以裂隙型游離瓦斯為主的天然氣。這類天然氣因流量小而相對穩(wěn)定,但是壓力低,分布不均,多數(shù)情況下隨機(jī)涌出,具有良好圈閉條件的與儲氣層相同且張裂隙或裂隙發(fā)育的砂巖透鏡體的分布情況對瓦斯儲量起著決定性的影響。施作隧道工程時,可能發(fā)生瓦斯泄漏的情況通常有三個特點(diǎn),一是天然氣儲量大,二是砂巖層厚且孔隙率較大,三是裂隙呈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)育。部分地段的封蓋具有良好的圈閉條件,大裂隙發(fā)育過程中延伸到了儲氣層,如果直接挖開封蓋,儲氣層內(nèi)的瓦斯就會順著裂隙發(fā)育噴涌而出,嚴(yán)重時造成爆炸事故。
3 施工技術(shù)
高瓦斯隧道施工管理的重點(diǎn)是防止瓦斯燃燒和爆炸的災(zāi)害性事故的發(fā)生。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)隧道施工現(xiàn)場有充足氧氣、一定溫度的引火源和一定濃度的甲烷時,發(fā)生瓦斯爆炸事故的可能性最大。施工對策的制定就是從這3個條件出發(fā),高瓦斯隧道的瓦斯防治手段主要從4個方面考慮,即:隧道瓦斯的超前預(yù)測、通風(fēng)設(shè)備的選定及管理、確定檢測和監(jiān)控系統(tǒng)、施工用機(jī)械和電氣設(shè)備的選用和管理。施工中采取超前鉆孔探測、預(yù)測隧道前方瓦斯的發(fā)育情況,通過加強(qiáng)通風(fēng)降低瓦斯的濃度,采用有效的瓦斯檢測監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控瓦斯的濃度,控制隧道各個不同作業(yè)面內(nèi)的瓦斯?jié)舛仍诎踩鳂I(yè)許可條件內(nèi),選用防爆的電氣設(shè)備控制火源等手段,確保了隧道的安全施工。
3.1 瓦斯的超前預(yù)測
隧道施工中瓦斯涌出量與所在工區(qū)的圍巖性質(zhì)、地質(zhì)情況有密切的聯(lián)系。通過超前水平鉆孔探測和預(yù)測隧道前方瓦斯的發(fā)育情況,為采用合理的施工措施提供依據(jù),防止瓦斯突涌及爆炸事故的發(fā)生。瓦斯隧道安全控制的要點(diǎn)即是在隧道正洞開挖前采用超前水平鉆孔對前方地質(zhì)進(jìn)行探測驗(yàn)證。
超前地質(zhì)鉆孔采用φ89mm多功能輕型鉆機(jī)水平鉆孔進(jìn)行探測驗(yàn)證,每25m一循環(huán),孔身長度為30m,搭接長度不小于5m,隧道正洞每個斷面設(shè)置5個探測孔,分別在拱頂一孔,拱腰兩孔,拱底兩孔。
3.2 通風(fēng)設(shè)備選定及管理
3.2.1 通風(fēng)設(shè)備選定
通風(fēng)設(shè)備選定是結(jié)合隧道各工區(qū)任務(wù)量劃分,并根據(jù)瓦斯涌出量、爆破排煙、同時間洞內(nèi)工作的最多人數(shù)、洞內(nèi)施工機(jī)械排放廢氣量等分別計(jì)算通風(fēng)所需風(fēng)量,并按允許風(fēng)速進(jìn)行檢驗(yàn),采用其中的最大值,以確保風(fēng)量和風(fēng)速滿足瓦斯防治要求。
全隧采用壓入式主導(dǎo)通風(fēng)方式。依據(jù)風(fēng)量計(jì)算要求正洞單口選用的型號為: 2臺SDF(c)-NO.13(2×132KW)型軸流風(fēng)機(jī)(1臺備用)通過2道管路同時供風(fēng),可滿足隧道需求風(fēng)量要求,斜井采用一臺SDF-NO.11(2×110KW)軸流風(fēng)機(jī)。隧道掘進(jìn)超過1200m時,在正洞回風(fēng)區(qū)增設(shè)SDS-Ⅱ-NO.10射流風(fēng)機(jī),并在瓦斯易聚集作業(yè)面增設(shè)局扇以降低瓦斯?jié)舛?。正洞通風(fēng)管選用抗靜電阻燃風(fēng)管,直徑為1.5m。風(fēng)管利用φ1500mm鋼筒通過襯砌模板臺車。
3.2.2 通風(fēng)管理
①在隧道開挖階段,集合通風(fēng)系統(tǒng)管理的技術(shù)工人組成通風(fēng)班組,建立設(shè)備巡檢制度,督促技術(shù)人員每天堅(jiān)持檢查和記錄設(shè)備運(yùn)行情況,按要求進(jìn)行故障檢修,確保管路順直,無死彎、無漏洞;
②建立瓦斯通風(fēng)監(jiān)控機(jī)制,負(fù)責(zé)風(fēng)量、風(fēng)速等技術(shù)參數(shù)的檢測工作。指派專人指揮風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的啟停和變速,全程跟蹤記錄并簽認(rèn)操控流程。移動模板臺車時風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)為低檔位連續(xù)供風(fēng);
③隧道回風(fēng)風(fēng)速按0.25m/s設(shè)計(jì),在避車洞、模板臺車、塌腔和加寬段加設(shè)局扇以避免瓦斯積聚。為解決風(fēng)速低時回風(fēng)流瓦斯的層流問題,一般地段可用射流風(fēng)機(jī)卷吸升壓來提高風(fēng)速。
3.3 瓦斯檢測、監(jiān)控體系
應(yīng)用互補(bǔ)互驗(yàn)型監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯監(jiān)測,一方面提高監(jiān)測精度,另一方面有效彌補(bǔ)單一檢測方式的缺陷,提高隧道施工安全系數(shù)。全套瓦斯檢測、監(jiān)控體系由KJ90自動監(jiān)控系統(tǒng)、CJG10型光干涉瓦斯檢測儀兩種儀器相結(jié)合方法檢測,以保證瓦斯檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確,確保施工安全。
3.3.1 人工瓦斯檢測
人工瓦斯檢測采用光干涉式瓦斯檢測儀和便捷式甲烷檢測報(bào)警儀。CJG10型光干涉瓦斯檢測儀精度高,測量瓦斯?jié)舛日`差為±0.1%。特點(diǎn)是攜帶方便,操作簡單,檢測地點(diǎn)靈活,主要為瓦檢員配備。
3.3.2 瓦斯自動監(jiān)控系統(tǒng)
瓦斯自動監(jiān)控系統(tǒng)使用KJ90聲、光連動自動監(jiān)控系統(tǒng),其探頭懸掛位置應(yīng)能反映隧道即時風(fēng)流中瓦斯的最高濃度。在檢測到瓦斯?jié)舛取?.4%時報(bào)警,瓦斯?jié)舛取?.5%時切斷電源實(shí)施瓦電閉鎖。瓦斯探測器主要設(shè)置在掌子面處(開掘處)、襯砌處、加寬帶和回風(fēng)口四類易引起瓦斯發(fā)生積聚、且位置相對固定、重要的地方。
3.4 施工機(jī)械和電氣設(shè)備的選用與管理
《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》規(guī)定:隧道內(nèi)高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)的電氣設(shè)備和作業(yè)機(jī)械必須采用防爆型。瓦斯隧道作業(yè)設(shè)備選用防爆型不僅裝、運(yùn)機(jī)械成本太高,而且對施工工效有較大影響。瓦斯隧道施工設(shè)備配置方案是否要全部采用防爆型,不能僅取決于是否為高瓦斯類或瓦斯突出類來定性地決定,而應(yīng)取決于施工中實(shí)測的瓦斯?jié)舛却笮碜龀隹茖W(xué)的選擇。
考慮到本隧道瓦斯屬于深地層天然氣溢出,產(chǎn)量低、而且突出幾率小,經(jīng)充分研究,在加強(qiáng)超前探測、瓦斯檢測,加強(qiáng)通風(fēng),設(shè)立施工許可條件基礎(chǔ)上,采用普通的裝、運(yùn)機(jī)械完全可以保證作業(yè)安全。此外,為杜絕瓦斯燃燒爆炸的條件形成,洞內(nèi)其他所有電氣設(shè)備、線路均采用防爆型。
4 瓦斯治理效果
該隧道施工管理采取了上述治理措施,根據(jù)KJ90自動檢測系統(tǒng)顯示,爆破后掌子面的瓦斯?jié)舛群鸵谎趸肌⒌趸衔餄舛仍谕L(fēng)5min~8min就降到規(guī)范要求的限值以下。洞內(nèi)環(huán)境良好,檢測到的瓦斯和有害氣體均在允許濃度以下,連續(xù)作業(yè)8個月,未發(fā)生因瓦斯超限造成人身傷亡和設(shè)備損壞事故。平均單口月成洞進(jìn)尺達(dá)到了126m/月,說明治理措施是有效的。
5 結(jié)語
非煤系瓦斯隧道瓦斯賦存的隨機(jī)性導(dǎo)致隧道開挖面出現(xiàn)瓦斯沒有規(guī)律,隧道施工瓦斯的防治應(yīng)對隧址區(qū)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行全面認(rèn)識,盡可能掌握潛在的瓦斯來源及運(yùn)移通道,從而采取排放、稀釋、監(jiān)控等綜合措施進(jìn)行治理。本方法可以起到同類隧道的借鑒作用。
參考文獻(xiàn):
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篇3
【關(guān)鍵詞】隧道;設(shè)計(jì)理論;施工技術(shù)
改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,城市人口劇增,許多城市不同程度地出現(xiàn)了建筑用地緊張,生存空間擁擠,交通堵塞等問題。這些問題給人類居住條件帶來很大影響,阻礙了現(xiàn)代城市的可持續(xù)發(fā)展。為了緩解以上問題,我國及世界上其他各國都開始向地下空間發(fā)展,隧道工程便是對地下空間利用的一種體現(xiàn)。與西方發(fā)達(dá)國家相比,我國隧道建設(shè)起步較晚,存在施工經(jīng)驗(yàn)不夠豐富、設(shè)計(jì)理念不夠先進(jìn)等問題。不過,改革開放以后,我國隧道工程發(fā)展迅速,各種隧道工程的建設(shè)為我國隧道理論的發(fā)展、完善提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
一、隧道工程理論
隧道設(shè)計(jì)理論主要有兩種,一種是二十世紀(jì)20年代提出的傳統(tǒng)的“松弛荷載理論”,其核心內(nèi)容是:穩(wěn)定的巖體有自穩(wěn)能力,不產(chǎn)生荷載;不穩(wěn)定的巖體則可能產(chǎn)生坍塌,需要用支護(hù)結(jié)構(gòu)予以支撐。這樣,作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載就是圍巖在一定范圍內(nèi)由于松弛并可能塌落的巖體重力。
另一種理論是二十世紀(jì)50年代提出的現(xiàn)代支護(hù)理論,即“圍巖承載理論”(簡稱“巖承理論”),其核心內(nèi)容是:圍巖穩(wěn)定顯然是其自身有承載自穩(wěn)能力;不穩(wěn)定圍巖喪失穩(wěn)定確實(shí)有一個過程的,如果在這個過程中提供必要的幫助或限制,則圍巖仍然能進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。這是一種比較現(xiàn)代的理論,它已經(jīng)脫離了地面工程考慮問題的思路,而更接近于地下工程實(shí)際,半個世紀(jì)以來已被工程界廣泛接受和推廣應(yīng)用,并且表現(xiàn)出了廣闊的發(fā)展前景。
二、隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
隧道建設(shè)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作,為了防止發(fā)生重大工程事故,確保施工過程中的穩(wěn)定和安全,必須認(rèn)真做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作,盡可能詳細(xì)地調(diào)查隧道位置的區(qū)域工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況,施工過程中應(yīng)做到勤監(jiān)測,密切注意圍巖狀況,及時發(fā)現(xiàn)異常情況,以保證后續(xù)工作的順利開展。
隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)不僅可以進(jìn)一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,指導(dǎo)工程施工的順利進(jìn)行,而且還可以降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率和危害程度,并為優(yōu)化工程設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。由此可見,隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)對于安全科學(xué)施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節(jié)約投資等具有重大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此,對隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作應(yīng)給予足夠的重視。
三、隧道施工方法以及選擇原則
目前,常用的隧道施工方法有礦山法(又稱鉆爆法)、新奧法(我國稱為“錨噴構(gòu)筑法”)、明挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、掘進(jìn)機(jī)法、沉埋法(又稱沉管法)。
礦山法指的是用開挖地下坑道的作業(yè)方式修建隧道的施工方法。 礦山法是一種傳統(tǒng)的施工方法。它的基本原理是,隧道開挖后受爆破影響,造成巖體破裂形成松弛狀態(tài),隨時都有可能坍落。礦山法施工的基本原則是“少擾動、早支撐、慎撤換、快襯砌”。
“新奧法”是奧地利隧道學(xué)家臘布希維茲教授在總結(jié)錨噴支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上首先提出的,簡稱為NATM(New Austrian Tunnelling Method)。它是采用錨桿和噴射混凝土作為初期支護(hù),達(dá)成圍巖的基本穩(wěn)定,帶隧道開挖完成后,在逐步地作內(nèi)層襯砌作為安全儲備,以保持隧道長期穩(wěn)定的施工方法。至今,可以說在所有重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工程中都離不開NATM.新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修筑隧道的一種基本方法。
明挖法指的是先將隧道部位的巖(土)體全部挖除,然后修建洞身、洞門,再進(jìn)行回填的施工方法。具有施工簡單、快捷、經(jīng)濟(jì)、安全的優(yōu)點(diǎn),城市地下隧道式工程發(fā)展初期都把它作為首選的開挖技術(shù)。其缺點(diǎn)是對周圍環(huán)境的影響較大。
蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后,將頂部封閉,其余的下部工程在封閉的頂蓋下進(jìn)行施工。主體結(jié)構(gòu)可以順作,也可以逆作。在城市繁忙地帶修建地鐵車站時,往往占用道路,影響交通當(dāng)?shù)罔F車站設(shè)在主干道上,而交通不能中斷,且需要確保一定交通流量要求時,可選用蓋挖法。
盾構(gòu)法是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法,它是將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn),通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌,同時在開挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖,通過出土機(jī)械運(yùn)出洞外,靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn),并拼裝預(yù)制混凝土管片,形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。盾構(gòu)法開挖隧道通常適用于軟土而不適用于巖石中。
掘進(jìn)機(jī)法是挖掘隧道、巷道及其它地下空間的一種方法。簡稱TBM法,是用特制的大型切削設(shè)備,將巖石剪切擠壓破碎,然后,通過配套的運(yùn)輸設(shè)備將碎石運(yùn)出。分為:全斷面掘進(jìn)機(jī)的開挖施工,獨(dú)臂鉆的開挖施工,天井鉆的開挖施工,帶盾構(gòu)的TBM掘進(jìn)法。
沉埋法指的是將箱形或管形水泥混凝土預(yù)制構(gòu)件,分段沉埋至河底或海底而構(gòu)成隧道的施工方法。
目前常用的隧道施工方法主要有上述幾種,不同的施工方法有各自的適用范圍,在具體工程中選擇何種方法應(yīng)遵循以下原則:在選擇隧道施工方法時,應(yīng)綜合考慮圍巖工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、隧道工程結(jié)構(gòu)條件和工程施工條件,使所選方法與圍巖自穩(wěn)能力、工程地質(zhì)條件以及隧道斷面大小、形狀相適應(yīng),并應(yīng)滿足施工技術(shù)水平、施工安全、作業(yè)空間、施工速度、施工成本控制、工程質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、施工組織和管理方面的要求。
四、隧道支護(hù)
隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本作用是保持隧道斷面的使用凈空,防止巖體質(zhì)量的進(jìn)一步惡化,同圍巖一起組成一個有足夠安全度的隧道結(jié)構(gòu)體系,承受可能出現(xiàn)的各種荷載。此外,支護(hù)結(jié)構(gòu)必須能夠提供一個能滿足使用要求的工作環(huán)境,保持隧道內(nèi)部的干燥和清潔。
隧道的支護(hù)主要有初期支護(hù)和后期支護(hù)。初期支護(hù)的主要作用是承受“早期圍巖壓力”,幫助圍巖達(dá)到“基本穩(wěn)定”,以便安全、順利地挖除坑道內(nèi)巖體,保證隧道在施工期間的穩(wěn)定和安全。初期支護(hù)的常用方法有錨噴支護(hù)和超前支護(hù)。后期支護(hù)的作用主要是承受后期圍巖壓力,并提供“安全儲備”,以及滿足構(gòu)造、美觀、降阻和耐久等方面的要求,保證隧道在服務(wù)期的長期穩(wěn)定和安全。
五、隧道工程施工質(zhì)量檢測
隧道工程試驗(yàn)檢測工作是隧道工程施工技術(shù)管理中的一個重要組成部分,同時也是隧道工程施工質(zhì)量控制和竣工驗(yàn)收評定工作中不可缺少的一個主要環(huán)節(jié)。工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,不重視施工控制和施工現(xiàn)場質(zhì)量的控制管理工作,而僅靠經(jīng)驗(yàn)評估是造成工程出現(xiàn)早期破壞的重要原因。因此,要想切實(shí)提高隧道工程施工質(zhì)量,縮短施工工期,降低工程投資,在建立健全工程質(zhì)量監(jiān)測制度的同時,必須配備一定數(shù)量的試驗(yàn)檢測設(shè)備和相應(yīng)的專職檢測技術(shù)人員。
六、我國隧道發(fā)展方向
改革開放以來,我國隧道建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展,目前我國隧道數(shù)量已經(jīng)躍居世界第一位。但我國僅僅是一個隧道大國,而非隧道強(qiáng)國,與西方發(fā)達(dá)國家相比,我國隧道建設(shè)還存在著機(jī)械化施工程度不高,施工工藝不夠先進(jìn),質(zhì)量控制不夠嚴(yán)格,工程事故頻發(fā)等缺陷。隧道技術(shù)的發(fā)展表明,今后我國隧道技術(shù)的研究方向?yàn)椋悍潜频臋C(jī)械化施工、合理規(guī)劃與環(huán)境保護(hù)、設(shè)計(jì)可靠合理、使用安全等方面。
參考文獻(xiàn):
[1]隧道安全施工技術(shù)手冊 傅鶴林等編著 北京:人民交通出版社 2010.6
[2]隧道施工技術(shù) 陳小雄主編 北京:人民交通出版社 2011.6
[3]隧道工程 王成主編 北京:人民交通出版社 2009.8
[4]地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(第二版) 王樹理主編 北京:清華大學(xué)出版社 2009.11
作者簡介:
張毅鵬(1991—),男,鄭州大學(xué) 土木工程學(xué)院 2010級土木工程專業(yè) 四班。
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關(guān)鍵詞:隧道;技術(shù)管理;初探
1問題的提出
隧道工程施工條件復(fù)雜,工期、質(zhì)量、安全要求嚴(yán),成本控制難,競爭激烈,施工風(fēng)險高。雖然有“金隧銀橋”的說法,但在復(fù)雜的施工條件下,隧道施工技術(shù)管理不好,常會導(dǎo)致出現(xiàn)大虧或小盈的現(xiàn)象。特別是長大復(fù)雜隧道,其面臨的可變因素更多,工程項(xiàng)目管理難度更大。施工技術(shù)管理作為工程項(xiàng)目施工管理的核心工作之一,對工程項(xiàng)目的施工安全管理、質(zhì)量控制、進(jìn)度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。19世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì),20世紀(jì)是橋梁工程發(fā)展的世紀(jì),21世紀(jì)將是隧道及地下工程發(fā)展的世紀(jì),因此,面臨21世紀(jì)隧道及地下工程發(fā)展的重要機(jī)遇期,發(fā)展隧道工程施工技術(shù),加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理勢在必行。加強(qiáng)施工技術(shù)管理,不斷提高施工技術(shù)管理的“精細(xì)化管理、人性化管理”水平。
2隧道施工技術(shù)管理在項(xiàng)目管理中的作用
隧道施工流水線作業(yè),各工序依次展開,施工技術(shù)管理的好可以起促進(jìn)作用,反之則起制約作用。在激烈的市場競爭條件下,只有人員、設(shè)備、材料等資源優(yōu)化配置,并不斷加強(qiáng)施工技術(shù)管理,才能實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗工程。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)也是企業(yè)的立足之本。隧道施工技術(shù)管理在項(xiàng)目管理中發(fā)揮著重要的作用,其主要體現(xiàn)在安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本等方面。
2.1加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是確保隧道施工安全的有效途徑
在施工方案制定及技術(shù)交底實(shí)施過程中,必須充分考慮每道工序潛在的危害,明確危險源,采取有效的預(yù)防措施,并制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案。由于設(shè)計(jì)勘察手段有限,隧道施工中面臨的可變因素較多,特別是地質(zhì)條件復(fù)雜的山嶺隧道,隧道施工中常面臨涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隱患。在施工過程中必須充分利用綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)手段,以探測隧道前方地質(zhì)條件并指導(dǎo)施工,合理規(guī)避災(zāi)害風(fēng)險。在長期的施工技術(shù)管理中,我們積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。比如,瀏陽河隧道出口在施工人員進(jìn)洞之前進(jìn)行安全講解,并在洞口樹立危險源警示牌,時刻提醒進(jìn)洞人員注意施工安全;此外,每月進(jìn)行安全質(zhì)量大檢查,綜合各部門專業(yè)人才,掃除安全質(zhì)量死角。
2.2加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目管理質(zhì)量控制的根本保證“安全是天,質(zhì)量是命”這是不可否認(rèn)的真理,但在一定程度上來說,確保施工質(zhì)量是保證施工安全的重要前提。實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量控制要做到:施工工藝要可靠、現(xiàn)場實(shí)施要到位、試驗(yàn)檢驗(yàn)要及時。隧道施工隱蔽工程較多,如果事后發(fā)現(xiàn)問題整改困難,并且依靠雷達(dá)檢測、聲波檢測等先進(jìn)的檢測手段,即使施工完畢也能對隧道實(shí)體一覽無余。因此,施工中必須加強(qiáng)過程控制,并進(jìn)行必要的檢驗(yàn)監(jiān)測,只有上一工序合格了才能進(jìn)行下一工序的施工。
2.3加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是實(shí)施施工項(xiàng)目管理成本控制的重要手段施工項(xiàng)目成本控制是指項(xiàng)目在施工過程中對影響施工項(xiàng)目成本的各種因素加強(qiáng)管理,并采取各種有效措施,將施工中實(shí)際發(fā)生的各種消耗和支出嚴(yán)格控制在計(jì)劃成本范圍內(nèi),消除施工中的損失和浪費(fèi)現(xiàn)象。施工技術(shù)方案的好壞直接影響項(xiàng)目管理成本控制,施工方案如果制定得合理、可行、科學(xué),可以大大地節(jié)省勞動力和降低損耗,使選用的機(jī)械設(shè)備較為簡單;在施工項(xiàng)目建設(shè)過程中,施工單位應(yīng)該在滿足用戶要求和保證工程質(zhì)量的前提下,聯(lián)系項(xiàng)目的主觀條件、施工單位自身的技術(shù)水平和成熟的施工工藝,對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真會審,并提出積極的修改意見,在取得用戶和設(shè)計(jì)單位同意后對施工圖紙進(jìn)行某些修改。
2.4加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是施工項(xiàng)目管理進(jìn)度控制的有效途徑進(jìn)度控制的目標(biāo)是在保證施工質(zhì)量、確保施工安全、不因搶工期而增加施工成本的條件下,適當(dāng)縮短施工工期;影響施工進(jìn)度的因素主要有:有關(guān)單位的影響、意外事件的出現(xiàn)、施工條件的變化、技術(shù)失誤、施工組織管理不當(dāng)。其中施工單位采用技術(shù)措施不當(dāng),造成施工中發(fā)生技術(shù)事故;應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)缺乏經(jīng)驗(yàn);流水施工組織不合理;施工平面布置不合理,這些技術(shù)管理措施將影響施工進(jìn)度計(jì)劃的執(zhí)行。實(shí)際施工過程中,由于技術(shù)管理跟不上而影響施工進(jìn)度經(jīng)常遇到,例如我國隧道施工常對“洋技術(shù)、洋機(jī)械”感興趣,但是“食洋”不化,沒有深入研究,拿來就用,往往對機(jī)械設(shè)備性能及適應(yīng)性了解不透,慢慢摸索,既增加了成本,又影響了施工進(jìn)度。因此,只有在隧道施工項(xiàng)目施工過程中,不斷加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理,才能使施工項(xiàng)目管理達(dá)到高質(zhì)量、短工期、低成本這一根本目的。
3隧道施工技術(shù)管理存在的問題及解決辦法
3.1存在的問題當(dāng)前施工技術(shù)管理存在的主要問題是:
3.1.1對于施工技術(shù)管理,還不能體現(xiàn)精細(xì)化管理的水平,存在粗放型的特點(diǎn)許多項(xiàng)目在建設(shè)過程中,施工技術(shù)交底或作業(yè)指導(dǎo)書不夠詳細(xì),“縱向沒有到底,橫向沒有到邊”,沒有真正發(fā)揮指導(dǎo)作用,故施工質(zhì)量及進(jìn)度的好壞取決于施工隊(duì)及協(xié)作隊(duì)伍的經(jīng)驗(yàn),而不是體現(xiàn)在施工技術(shù)管理的水平上。當(dāng)然這與協(xié)作隊(duì)伍的成員大部分以農(nóng)民工為主,并且流動性比較大等不利條件有關(guān)。這樣更應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場施工技術(shù)管理,加強(qiáng)現(xiàn)場的指導(dǎo)及培訓(xùn)。
篇5
【關(guān)鍵詞】隧道;光面爆破;施工技術(shù)
中圖分類號: U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、前言
隨著隧道施工水平的不斷提高,在施工過程中對隧道光面爆破施工技術(shù)的要求也日益漸高。因此,積極采用科學(xué)的施工技術(shù),不斷完善隧道光面爆破施工技術(shù)就成為當(dāng)前一項(xiàng)十分緊迫的問題。
二、光面爆破的特點(diǎn)及意義
隧道光面爆破是一種能按設(shè)計(jì)輪廓線爆破巖體,使隧道開挖面平整,并使圍巖不受明顯破壞的控制爆破技術(shù)。其實(shí)質(zhì)就是在隧道掘進(jìn)設(shè)計(jì)斷面的輪廓線上布置加密周邊孔,減小藥包直徑,減少裝藥量,采用低密度和低爆速的炸藥,以控制炸藥爆炸能量及其作用,降低爆炸沖擊波的峰值壓力,削弱在巖石中引起的應(yīng)力波強(qiáng)度,避免在炮孔周圍產(chǎn)生壓碎區(qū),而使爆破作用集中到需要爆落的一側(cè)巖體上,減弱對原巖體的破壞作用。這種加密的周邊孔稱為光爆孔。當(dāng)相鄰的光爆孔爆破時,在其連心線上將形成貫通裂隙,巖體被劈裂,形成平整的斷裂面。隧道光面爆破的爆破原理使此種爆破對隧道施工意義巨大。隧道的開挖質(zhì)量(超、欠挖控制質(zhì)量)的好壞,直接影響著一個隧道施工的成本控制。采用光面爆破使開挖面平整,巖體破碎少,超欠挖控制質(zhì)量好。爆破后開挖面基本接近設(shè)計(jì)輪廓線,直接減少了將來支護(hù)的工程數(shù)量。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),光面爆破與普通爆破相比,超挖量由原來的15%~20%降低到4%~7%。光面爆破后,開挖面平整,危石少,撬頂工作簡單,減輕了表面應(yīng)力集中現(xiàn)象,避免局部冒落,增進(jìn)了圍巖穩(wěn)定,加快了隧道掘進(jìn)速度。光面爆破對圍巖破壞輕微,危石少,據(jù)有關(guān)資料表明,采用光面爆破時,圍巖松弛帶的范圍只是常規(guī)爆破方法的1/3-1/2,直接提高了圍巖穩(wěn)定性,保證了施工安全及隧道開挖質(zhì)量。
三、光面爆破影響因素
1、地質(zhì)條件
如圍巖類別、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度、巖層的走向等。不同地質(zhì)條件應(yīng)采取不同的爆破方法及相應(yīng)的爆破參數(shù),對于地質(zhì)條件較好的圍巖(II、III級)可采用全斷面光面爆破,對于軟弱圍巖(IV、V級),采用“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)”的施工方法,以“多打眼、少裝藥”為原則,盡可能減少對圍巖的振動和破壞。
2、鉆眼精度與開眼誤差、鉆眼角度誤差、測量放線誤差等因素有關(guān)
因此在隧道開挖施工過程中要選擇熟練地鉆眼班組,并不斷加強(qiáng)管理及培訓(xùn),提高鉆眼的施工精度。
3、爆破參數(shù)、爆破器材和爆破工藝的影響
為了獲得較好的爆破效果及開挖進(jìn)尺,必須進(jìn)行爆破參數(shù)比選實(shí)踐,選擇合適的炸藥品種類別及起爆器材,采用正確的裝藥結(jié)構(gòu)、起爆順序和穩(wěn)定可靠地起爆網(wǎng)絡(luò)。光面爆破的影響因素是多方面的,要在現(xiàn)場試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,不斷進(jìn)行比選優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)參數(shù),才能獲得最佳的光面爆破效果。
四、隧道光面爆破施工技術(shù)
1、合理確定周邊眼間距E
根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),光面爆破周邊眼間距一般為E=(8~18)d(E為孔距,d為炮眼直徑),該隧道炮眼直徑為d=42mm,堅(jiān)硬或破碎巖取小值,軟質(zhì)或完整的巖石取大值,由于天子嶺隧道大跨程以灰?guī)r為主,且?guī)r石巖性呈整體塊狀,硬度約為80~100MP,考慮到隧道斷面較大,本著“短進(jìn)尺、弱爆破”的施工原則,最大程度發(fā)揮圍巖自承能力,減小對圍巖的擾動,決定E取50cm,實(shí)踐證明周邊眼間距控制在50cm,可有效控制爆破輪廓,避免超欠挖。
2、合理確定光面層厚度及炮眼集系數(shù)
光面層厚度就是周邊眼與最外層輔助眼之間的一圈巖石層,其厚度就是周邊眼最小抗線N,周邊眼密集系數(shù)K與周邊眼間距E及W的關(guān)系為K=E/W,其大小對光爆效果有較大的影響,必須使應(yīng)力波在相鄰兩炮眼間的傳播距離小于應(yīng)力波至臨空面的傳播距離,即E
3、合理確定裝量藥
周邊眼的線裝藥密度應(yīng)合理確定,如周邊眼用藥量過多,必然會增加對圍巖的擾動,同時引起超挖,對施工不利。恰當(dāng)?shù)难b藥量應(yīng)是即具有破巖所需的能量,又不造成圍巖過度破壞,在光面層單獨(dú)爆落時,周邊眼的線裝藥密度一般為0.15~0.25kg/m,如采取全斷面爆破,裝藥密度需適當(dāng)增加,一般可達(dá)0.3~0.35kg/m。該隧道為全斷面開挖,Q取0.3kg/m。
4、采用不偶合裝藥
在裝藥結(jié)構(gòu)上,采用小直徑藥卷連續(xù)或間隔的不偶合裝藥結(jié)構(gòu),光面爆破的不偶合系數(shù)最好大于2,但藥卷直徑不應(yīng)小于該炸藥臨界直徑,以保證穩(wěn)定傳爆,采用間隔裝藥時,相臨炮眼所用藥串的藥卷位置應(yīng)錯開,以便充分利用炸藥效能。
5、光面爆施工
(一)、鉆眼
鉆孔采用YT-28氣腿式風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔,為保證開挖輪廓圓順,充分利用圍巖自承能力,減小圍巖振動,確保良好的爆破效果,施鉆前由專門人員根據(jù)設(shè)計(jì)布孔圖現(xiàn)場布孔,標(biāo)出掏槽眼和周邊眼的位置,嚴(yán)格按照炮眼的設(shè)計(jì)位置、深度和眼徑進(jìn)行鉆眼,如出現(xiàn)偏差,由現(xiàn)場施工技術(shù)人員確定其取舍,必要時廢棄重鉆,周邊眼應(yīng)有0.05的外插斜率,使前后兩排炮前后銜接高度最小,此高度一般要求為10cm,最大不應(yīng)大于15cm。將炮孔準(zhǔn)確地按設(shè)計(jì)的角度、深度、間距鉆到既定位置是實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要措施。炮眼眼位的標(biāo)定、點(diǎn)出、鉆鑿各個環(huán)節(jié)都必須準(zhǔn)確無誤,尤其是周邊眼一定要做到互相平行且眼底落在同一平面上,否則其他光爆措施都難以實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)場實(shí)踐證明,大多數(shù)情況下周邊眼以一定的角度向輪廓線外偏斜,即“外插”是必要的,眼底落在設(shè)計(jì)輪廓線外一般不超過20cm。這樣,在爆破后就可保證在炮眼利用率為90%的情況下,得到預(yù)定的設(shè)計(jì)輪廓表面而不發(fā)生欠超挖。
(二)、裝藥
在炸藥裝入炮眼前,應(yīng)將炮眼內(nèi)的殘碴、積水排除干凈并仔細(xì)檢查炮眼的位置、深度、角度是否滿足設(shè)計(jì)要求,裝藥時應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的炸藥量進(jìn)行裝藥。
(三)、堵塞
所有炮裝藥結(jié)束后必須進(jìn)行堵塞,炮孔堵塞的目的是保證炸藥充分反應(yīng),使之產(chǎn)生最大熱量,防止炸藥不完全爆炸,防止高溫高壓的氣體過早地從炮眼中溢出,使爆炸產(chǎn)生的能量更多地轉(zhuǎn)換成破碎巖體的機(jī)械功,提高炸藥利用率,堵塞材料為砂子和黏土的混合物,堵塞長度不能小于20cm。
6、聚能藥包在光爆孔中的應(yīng)用
聚能炸藥改變了藥包形狀,使炸藥能量在該處聚集產(chǎn)生聚能流提高炸藥的穿透能力。較為理想的一個方法是采用一個特制的塑料聚能管套在藥包表面上,將對稱的聚能槽在裝藥時對準(zhǔn)周邊眼炮孔之間連線方向,則藥包起爆后,沿連線方向容易產(chǎn)生初始裂縫,此裂縫在爆生氣體準(zhǔn)靜壓作用下貫通達(dá)到光爆目的。影響光爆質(zhì)量的要素很多,根據(jù)不同的巖性,地質(zhì)條件,不斷探討研究優(yōu)化爆破參數(shù),最終實(shí)現(xiàn)理想的光爆效應(yīng)。
7、起爆方法與放炮順序
在光爆施工中,采用非電導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)能取得較好的光爆效果,這是因?yàn)閷?dǎo)爆管可與藥卷捆扎在一起使其固定在預(yù)定位置實(shí)現(xiàn)分段間隔裝藥,有利于緩沖對巖壁的破壞。周邊眼可與其它炮眼同時聯(lián)線起爆,但其雷管段數(shù)最高,最后起爆。周邊眼之間應(yīng)盡可能同時起爆。齊發(fā)起爆時,孔眼貫通裂縫較長,可抑制其它方向裂隙的發(fā)展,有利于減少孔眼周圍裂隙產(chǎn)生和形成平整的壁面。所以,實(shí)施光面爆破時,時間間隔越短,壁面平整的效果越有保證。
五、結(jié)束語
隧道光面爆破施工技術(shù)作為工程項(xiàng)目施工管理的核心工作之一。對隧道施工方面具有十分重要的作用。我們必須將科學(xué)技術(shù)管理融合到項(xiàng)目管理工作中。
參考文獻(xiàn)
[1]王海亮,鐵路工程爆破,中國鐵道出版社,2001
[2]張鴻,公路隧道光面爆破技術(shù)研究及應(yīng)用[J].公路隧道,2007
篇6
關(guān)鍵字:隧道工程;防排水;施工技術(shù)
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
Abstract: the construction quality of waterproof and drainage to the tunnel into the operation of the security and stability and people's life and property security has the huge influence. At present in the actual operation of tunnel engineering usually exist all kinds of problems, such as construction, and deformation cracks to appear the leakage of water tunnel phenomenon, the operation of the tunnel caused great potential safety problems, and this kind of problem is generally in the tunnel project is waterproof and drainage construction stage quality control not strictly so as to form, so waterproof and drainage of the tunnel construction technology research and analysis is very necessary.
Key word: tunnel project; Waterproof and drainage; Construction technology
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及中西部大開發(fā)的發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施,相應(yīng)的交通基礎(chǔ)設(shè)施工程數(shù)量也逐年增加。而在這些地區(qū)進(jìn)行交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時,不可避免地將會遇到各類地形地質(zhì)的隧道工程。隧道工程的使用壽命與安全性取決于隧道的施工技術(shù)以及相應(yīng)的質(zhì)量控制,而在隧道施工之中,防排水施工技術(shù)對于施工質(zhì)量的影響又是最為關(guān)鍵的。
一、隧道防排水施工技術(shù)概述
首先應(yīng)將安全第一、規(guī)避風(fēng)險、試驗(yàn)先行、全程跟蹤、綜合治理等作為施工原則并嚴(yán)格遵照實(shí)施,同時根據(jù)隧道工程實(shí)際情況與相關(guān)設(shè)計(jì)要求,使用防排堵截的施工方法,對隧道滲漏或涌水進(jìn)行綜合治理。其中所謂排,就是指在施工中人為地對排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝,使隧道中的地下水排出,常見的表現(xiàn)形式包括中心排水管道、縱橫向排水管道以及環(huán)向排水管道等;而堵是指利用二次襯砌防水混凝土、初襯噴射混凝土的防滲漏作用,或者利用防水材料,將隧道周邊的地下水進(jìn)行有效隔離,防止水對隧道內(nèi)部的侵蝕,且合理進(jìn)行堵水還能夠?qū)ψ匀凰h(huán)境進(jìn)行一定程度的保護(hù);截則是指對地下水與地表面水在隧道范圍以外就采取疏導(dǎo)的方式,使其得以合理排泄,避免對隧道施工造成影響,但這種方式通常只在山谷或是其他有需要的隧道工程現(xiàn)場使用。
二、隧道防排水施工技術(shù)實(shí)例
結(jié)合某隧道工程為例,對隧道防排水施工技術(shù)作進(jìn)一步介紹。
(一)概況
該隧道工程所處地質(zhì)地形屬于低山丘陵,其高程與高差分別為90至246米、160米,呈現(xiàn)20至50度的自然坡度,其地層巖性由粉砂巖夾頁巖、泥質(zhì)砂巖、粉質(zhì)粘土等組成。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果表示該地區(qū)地震動峰值的加速度表現(xiàn)為0.05g,而反應(yīng)譜的特征周期則表現(xiàn)為0.35s。水文地質(zhì)情況則是,工程周邊有一處用于農(nóng)業(yè)灌溉與魚類養(yǎng)殖所用的水庫,而地表面水則表現(xiàn)以降水的積水為主,地下水則表現(xiàn)為基巖裂隙水。
(二)隧道工程設(shè)計(jì)
該隧道工程設(shè)計(jì)能使雙層集裝箱順利通行且通過的時速可達(dá)每小時250公里,隧道內(nèi)部敷設(shè)碎石道床的重型軌道,道床底面至軌面呈77厘米的高程。具體設(shè)計(jì)為柱式明洞門進(jìn)口,斜切式洞門出口。利用Ø75鋼管樁加固有需要的地表面,并間隔1米呈梅花狀布置,隧道襯砌的開挖線上方0.5米為其鋼管加固位置界限,剩余區(qū)域則以仰拱底面水平對齊為加固界限,選用厚度為35厘米的M10漿砌片石進(jìn)行地表面的沖溝淺埋段的敷設(shè)。在支護(hù)設(shè)計(jì)上,全部支護(hù)施工均使用新奧法,選用光面爆破同時錨噴網(wǎng)、濕噴混凝土的支護(hù)方式,在整體施工時,先對仰拱混凝土進(jìn)行施工,而使用一次立模澆筑來完成拱墻的二次砌襯。系統(tǒng)錨桿支護(hù)使用在該隧道工程的右側(cè)洞位置,不對稱布置且逐層加密。本工程附屬設(shè)施設(shè)計(jì)包括電纜槽、錨段關(guān)節(jié)、人行橫道以及相應(yīng)的通信管道與接地預(yù)埋件等。
在整體防排水設(shè)計(jì)中,所有隧道仰拱混凝土的抗?jié)B級別、邊墻以及二次襯砌的拱部不低于P8,在施工初期在二次襯砌與支護(hù)間邊墻與拱部均敷設(shè)無紡布加防水板,止水帶埋設(shè)于整體拱墻環(huán)向縫中?;靥钭{洞每隔3至5米便在二次襯砌墻進(jìn)行預(yù)留,并于混凝土凝結(jié)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度后,實(shí)行混凝土回填。2厘米厚的防水泥漿涂抹于明洞段的襯砌拱墻的外側(cè)與斜切的延伸段處。而在襯砌防水設(shè)計(jì)中,以中心溝與雙側(cè)溝組合的方式以供隧道主體實(shí)現(xiàn)排水作業(yè),中心溝與雙側(cè)溝設(shè)置橫向引水管道一根且每隔10米就要分別安裝,中心溝設(shè)計(jì)為蓋板式,雙側(cè)溝的作用則是對地下水起到匯集、沉淀及排水作用,在所有二次襯砌的后方隔10米便設(shè)置環(huán)向盲溝,其規(guī)格為Ø50;同時在兩側(cè)的邊墻腳隔5至10米設(shè)置縱向透水盲溝,其規(guī)格為Ø100,要求其明暗襯砌不得相通且直接進(jìn)入側(cè)溝以便排水。明洞段襯砌以及斜切拱墻的襯砌外側(cè)背后設(shè)置縱向盲溝,其規(guī)格為Ø100,同時豎向盲管道每隔3米便必須引入側(cè)溝,規(guī)格為Ø50。最后在斜切拱墻的襯砌外側(cè)、明洞段的拱墻襯砌外側(cè)以及斜切延伸區(qū)域、曲墻的襯砌外側(cè)分別涂抹厚聚合物2厘米防水泥漿、M10泥漿保護(hù)層、甲種防水層。
最后對地質(zhì)預(yù)測進(jìn)行有效預(yù)報(bào),本工程采用地質(zhì)調(diào)查法進(jìn)行地質(zhì)狀態(tài)的預(yù)報(bào),從而避免因地質(zhì)變化而形成施工中的安全隱患,主要預(yù)報(bào)內(nèi)容包括有毒有害氣體含量、隧道工程范圍內(nèi)巖性變化趨勢、因施工而造成的地下水狀態(tài)等。
(三)隧道工程關(guān)鍵點(diǎn)
1、中央管道
中央水管所起到的作用,其一是對路面下積水進(jìn)行疏排,其二則是對地下水起到匯集作用。對中央水管的檢查應(yīng)包括以下方面:管道的強(qiáng)度,首先利用石塊對管壁作輕敲,以確保其滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度,如發(fā)現(xiàn)有掉落情況的,必須更換,嚴(yán)禁繼續(xù)使用;管段規(guī)整,利用專業(yè)測量工具對管道的直徑進(jìn)行測量,同時觀測其是否產(chǎn)生裂縫或變形現(xiàn)象,最后對透水孔暢通情況進(jìn)行檢查。在中央管道敷設(shè)時,確保透水洞向上,布設(shè)完成后封閉緊密,而后待混凝土凝結(jié)后進(jìn)行漏水實(shí)驗(yàn),如發(fā)現(xiàn)問題則必須重新整改,要注意的是回填也要防止對管道形成的堵塞。
2、橫向管道
在對橫向管道進(jìn)行檢查時,關(guān)鍵點(diǎn)包括接頭的密實(shí)程度,避免在接頭位置產(chǎn)生斷裂情況,從而導(dǎo)致冒水、影響安全。另外,對于管道的暢通情況也要嚴(yán)格加以檢查,以防止在排水時出現(xiàn)堵塞情況,導(dǎo)致防排水工程施工質(zhì)量低下。
3、縱向管道
要注意的是縱向管道在其施工之前,必須要對其進(jìn)行相應(yīng)的管道保護(hù),以防止雜物或泥砂進(jìn)入管道,導(dǎo)致管道堵塞,在施工時嚴(yán)禁野蠻施工,以確保管道的完好性。另外需要注意的是縱向管道與環(huán)向管道的連接,通常利用簡單搭接以防止因混凝土的噴射而阻隔。
4、混凝土
作為工程所使用最多的介質(zhì),在混凝土的等級上,該工程選擇混凝土標(biāo)準(zhǔn)為砼結(jié)構(gòu)不會因地下水侵蝕而產(chǎn)生破壞且其抗?jié)B等級高于P8,在對混凝土進(jìn)行澆筑時,要尤其注意搗實(shí)時的力度,避免人為因素導(dǎo)致止水帶的損壞。另外止水帶偏移的情況則可通過充分地振搗,從而使混凝土與止水帶間呈現(xiàn)良好的密閉性,避免止水帶出現(xiàn)偏移情況,如有偏移則應(yīng)及時進(jìn)行糾正。
5、環(huán)保
對于本工程的設(shè)計(jì),還考慮到了在隧道施工后對工程所在地的自然生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)工作,在最大程度減輕對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)資源的影響。在施工完成以后,分別在邊坡及其他位置種植起到維持生態(tài)平衡、恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的綠色植被,從另一個側(cè)面也防止水土流失,進(jìn)一步防止水因素對隧道的破壞作用。
結(jié)語:綜上所述,通過結(jié)合工程實(shí)例對于隧道防排水工程的施工技術(shù)及其要點(diǎn)進(jìn)行了簡單介紹,我們不難看出,防排水施工技術(shù)對于隧道的安全運(yùn)行來說起著至關(guān)重要的作用,只有對防排水施工加以重視,并切實(shí)從各個方面對施工全過程做好質(zhì)量管理與檢查力度,才能使隧道工程在投入使用后,達(dá)到其所設(shè)計(jì)的功能要求的同時,發(fā)揮出其應(yīng)有的交通運(yùn)輸功能。為我國基礎(chǔ)交通設(shè)施的建設(shè)進(jìn)度以及基礎(chǔ)提供良好的交通運(yùn)輸服務(wù),同時也為在逐年增加的隧道工程供以一定的理論與實(shí)踐借鑒經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 袁軍平,黨高紅.淺談隧道防排水施工.[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào).2009,7(3)
篇7
Abstract: The tunnel construction technology is continuously improved with the development of a massive underground project construction, on this basis, some more effective construction methods appeared, such as the New Austrian Tunneling Method, Norway method, shallow tunneling method, and so on. This paper introduced the New Austrian Tunneling Method in tunnel construction combined engineering examples.
關(guān)鍵詞: 新奧法;隧道;施工技術(shù)
Key words: New Austrian Tunneling Method;tunnel;construction technology
中圖分類號:U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)05-0108-03
0 引言
隧道工程在交通運(yùn)輸中占了舉足輕重的地位。目前我國隧道施工技術(shù)主要有以下幾種:盾構(gòu)法、礦山法、新奧法。新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡稱,新奧法是以隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ),將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護(hù)手段的一種施工方法,經(jīng)過一些國家的許多實(shí)踐和理論研究,于60年代取得專利權(quán)并正式命名。六十年代此法被介紹到我國,七十年代末八十年代初得到迅速發(fā)展。新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修筑隧道的一種基本方法。
1 新奧法技術(shù)的原理
①圍巖是隧道結(jié)構(gòu)的主要承載部分。②為使圍巖在開挖卸載后不失去原有的強(qiáng)度,應(yīng)在開挖后對圍巖進(jìn)行加固。③隧道圍巖支護(hù)過程中,一方面允許圍巖有一定的位移,從而產(chǎn)生受力區(qū);另一方面,又必須限制圍巖位移的程度以避免圍巖變形過大而產(chǎn)生嚴(yán)重松弛卸載。④圍巖自穩(wěn)時間,一方面依靠對圍巖地質(zhì)條件的初步調(diào)查,另一方面可通過在建造過程中量測隧道周邊的位移來評定。⑤初次支護(hù)的建造應(yīng)是適時的,使圍巖在開挖后延時一定時間來得及變形并形成承力保護(hù)區(qū),以達(dá)到較好的支撐效果。⑥初次支護(hù)主要作用是保持圍巖的自承狀同,防止嚴(yán)重的松弛和卸載,而不是用來承擔(dān)隧道圍巖所失去的承載力。⑦由于噴射混泥土本身具有強(qiáng)度高和輕度變形的特點(diǎn),其整體的結(jié)構(gòu)效應(yīng)通??梢暈楸?,具有可塑性和收縮的能力。⑧由于噴射混凝土具有可填平洞壁不平整面、與圍巖緊密結(jié)合等特點(diǎn),使圍巖不發(fā)生嚴(yán)重的應(yīng)力重分布,常被用來作為初次支護(hù),必要時還使用錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼拱架。⑨初次支護(hù)只要沒有被腐蝕破壞,即可視為整體承重結(jié)構(gòu)的一部分。⑩施工方法決定了孔洞從開挖到封閉所需的時間,圍巖的變化可經(jīng)過施工前的地質(zhì)調(diào)查資料進(jìn)行估計(jì),很難定量解釋,施工過程中通過測量來控制和修改。?輥?輯?訛設(shè)計(jì)的隧道橫截面應(yīng)盡可能接近圓形或橢圓形,因?yàn)?,從靜力學(xué)的角度來看,隧道橫截面為圓形時受力條件最為有利,嚴(yán)格限制超挖和欠挖,隧道開挖后需及時建造仰拱以形成封閉結(jié)構(gòu)。?輥?輰?訛應(yīng)特別注意施工過程中工程荷載對隧道受力的影響。應(yīng)盡可能減少開挖次數(shù),或拱部采用一次開挖方案,為了盡量限制開挖后隧道圍巖二次應(yīng)力重分布程度和松動圈的范圍。?輥?輱?訛建造薄層內(nèi)襯砌,以提高隧道結(jié)構(gòu)的安全性及達(dá)到密封的效果,使結(jié)構(gòu)內(nèi)不產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力,內(nèi)層與外層相互之間只傳遞壓力。?輥?輲?訛外源水壓和靜水壓力的控制可通過在外殼(必要時也在內(nèi)殼)上設(shè)置軟管及足夠的密封排水裝置來實(shí)現(xiàn)。?輥?輳?訛對整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全度評價和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)需要加強(qiáng)的必要性以及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)剛度的大小,均根據(jù)建造過程中的應(yīng)力及變形狀態(tài)的測量結(jié)構(gòu)來確定。?輥?輴?訛為了提高襯砌的強(qiáng)度,一般不增加其厚度而增加鋼筋含量(即鋼拱);增大整個結(jié)構(gòu)的剛度可通過增加錨桿的根數(shù)或長度以形成圍巖受力環(huán)區(qū)來實(shí)現(xiàn)。
2 新奧法施工技術(shù)
2.1 雙連拱隧道新奧法施工 采用單向掘進(jìn)新奧法施工,由進(jìn)口向出口方向掘進(jìn)。采用明挖法施工明洞段,采用“三導(dǎo)洞”法開挖正洞,即先行貫通中導(dǎo)洞,中隔墻先施工完,兩側(cè)導(dǎo)洞再施工,拉開左、右導(dǎo)洞達(dá)到一定距離。洞身襯砌采用復(fù)合式襯砌,采用網(wǎng)、錨、噴、工字鋼架、短管棚、格柵鋼架結(jié)合長、超前錨桿支護(hù)進(jìn)行初期支護(hù),二次襯砌采用模筑砼,初期支護(hù)和二次襯砌間鋪砌土工布和改性防水板組成的復(fù)合防水層。采用鑿巖機(jī)鉆孔掘進(jìn),邊墻采用控制爆破,拱部采用光面爆破,非電毫秒雷管起爆,自卸汽車運(yùn)輸,側(cè)卸裝載機(jī)裝渣。采用模板臺車進(jìn)行二次襯砌,在拌和站集中拌制砼,砼機(jī)械振搗,泵送入模,通風(fēng)采用自然式通風(fēng)。
2.2 工藝流程和關(guān)鍵技術(shù) 新奧法是以錨桿支護(hù)、噴射混凝土為主要支護(hù)手段,柔性薄層由錨桿噴射混凝土支護(hù)形成,與圍巖緊密粘結(jié)的可縮性支護(hù)結(jié)構(gòu),允許圍巖有一定的協(xié)調(diào)變形,而不使支護(hù)結(jié)構(gòu)承受過大的壓力。
2.2.1 開挖 隧道開挖前,首先就隧道分部開挖順序、部位標(biāo)高進(jìn)行科學(xué)地確定,然后合理調(diào)整各部位的鉆眼、裝藥、爆破等細(xì)節(jié)系數(shù),以達(dá)到輪廓成形圓順,超欠挖最少的效果。
①開挖順序以及部位的選擇(三步開挖法)。中導(dǎo)洞及主洞的分部位開挖標(biāo)高位置確定,應(yīng)充分考慮到工程量比例的合理安排、初期支護(hù)難度、材料合理應(yīng)用以及機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)空間等需要來考慮。
1)工程量比例適當(dāng):要求分部位開挖法施工每步工程量要適當(dāng),減少開挖和支護(hù)時間,以便開挖施工的三個部位能形成流水式作業(yè),充分發(fā)揮機(jī)械的使用功能。
2)支護(hù)難度考慮:尤其是拱部開挖,斷面空間大小既要考慮到支護(hù)材料的合理下料不致于浪費(fèi),又要考慮到工人操作的簡單、快速。如拱部工程量斷面過大或過小,給安全施工帶來極大隱患,勢必增加出碴、支護(hù)的難度和時間。
3)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)空間要求:一般情況下,拱部不宜斷面過大,拱部開挖標(biāo)高應(yīng)能滿足裝載機(jī)在期間能運(yùn)行自如。
盡量避免初支結(jié)束后支點(diǎn)處于不利的受力支點(diǎn)上,要考慮斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)受力要求。
②鉆眼施工。斷面輪廓成形的圓順以及超欠挖的多少受到隧道鉆眼好壞的嚴(yán)重影響。而鉆眼施工的各工序中,眼數(shù)、布眼角度、眼深、布眼形式等均需根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整系數(shù),才能達(dá)到最理想效果。包括:掏槽眼、輔助眼、周邊眼、底板眼,輔助眼、周邊眼的眼深要保持一致,這樣才有利于爆破后掌子面平齊,便于后續(xù)施工進(jìn)行。
③裝藥爆破。鉆眼結(jié)束以后,裝藥也甚為重要。爆破輪廓由于裝藥不當(dāng)而導(dǎo)致成形后出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)象,甚至引起較大的局部超欠挖。輔助眼藥量為二分之一到三分之一眼深的藥量,一般情況下(2.5m眼深)掏槽眼裝藥要足但應(yīng)適量,周邊眼視圍巖裂隙情況可少藥甚至不裝藥(即采用隔眼裝藥、預(yù)裂爆破)。
應(yīng)安排經(jīng)驗(yàn)豐富的工人進(jìn)行裝藥操作,因?yàn)檠b藥工作是個既要有理論又要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的細(xì)活。
裝藥連線應(yīng)選擇不同段別的非電毫秒雷管,為達(dá)到預(yù)裂爆破或者光面爆破效果,不同的眼別采用不同的段別雷管,最后統(tǒng)一成束由1~2個火雷管引爆。
2.2.2 第一次支護(hù) 又稱為初支,作業(yè)包括:初噴封閉、拱架架立、聯(lián)網(wǎng)、錨桿施工、復(fù)噴混凝土、超前支護(hù)。
主要工序有初噴封閉——拱架上立——錨桿施工——復(fù)噴結(jié)束。
①初噴封閉。爆破后出碴、排險后立即進(jìn)行對掌子面的巖體進(jìn)行噴射砼封閉覆蓋,防止小塊掉渣傷人,將炸松巖石裂隙封閉。要求初噴表面外觀盡量平順,一般噴射砼厚度為5cm,以便拱架的安裝。
②拱架架立。掌子面初噴結(jié)束后,立即進(jìn)行鋼架(格柵或型鋼拱架)的架立。架立時要求垂直度符合要求,位置準(zhǔn)確,縱向連接成完整體,構(gòu)件連接部位牢固,鋼架底支撐塊采用鋼板、方木或者砼塊墊底,拱架架立縱向平順,橫向圓順。
③錨桿施工。拱架架立完畢,按設(shè)計(jì)間距進(jìn)行錨桿布置。布置時達(dá)到整體受力效果,盡量與鋼架連成整體,通過錨桿將圍巖應(yīng)力變化傳遞至鋼架往四周分散。
錨桿施工前將錨桿施工機(jī)具(雙液注漿機(jī)、風(fēng)鉆等)、桿體材料(中空注漿錨桿、雙液漿體)備好。
錨桿施工順序:定位——鉆眼——清孔、檢孔——桿體頂入——安裝止?jié){塞、托板——鋼筋網(wǎng)片安裝。網(wǎng)片安裝緊貼初噴基面上。
如果清孔不徹底、檢孔不合格應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔或復(fù)鉆,直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度及其他要求,漿液注漿要保證壓力、效果。
④復(fù)噴結(jié)束。噴射砼的補(bǔ)噴應(yīng)在錨桿施工結(jié)束后立即進(jìn)行,直至設(shè)計(jì)厚度。噴射前拌和料要摻加鋼纖維攪拌均勻,在合適位置留出厚度檢測點(diǎn)。噴射時先從鋼架支撐點(diǎn)開始逐步往拱部方向噴射。
按照設(shè)計(jì)要求需要或者現(xiàn)場地質(zhì)不良(圍巖極為破碎)時,進(jìn)入下一循環(huán)的開挖施工之前,為保證施工的安全,應(yīng)進(jìn)行超前支護(hù)施工。
超前支護(hù)分為三種:砂漿錨桿超前支護(hù)、小導(dǎo)管掌子面超前支護(hù)以及隧道洞口大管棚的超前支護(hù)。
2.2.3 二次支護(hù) 二次支護(hù)又稱二次襯砌。為了確保隧道的安全,保證隧道工程的長期使用,要對開挖好的隧道進(jìn)行襯砌。復(fù)合式襯砌是初期支護(hù)和二次襯砌組成。初期支護(hù)是幫助圍巖達(dá)到施工期間的初步穩(wěn)定,二次襯砌則是提供安全儲備或承受后期圍巖壓力。
必須嚴(yán)格按照新奧法的原則進(jìn)行復(fù)合式襯砌施工,施工和監(jiān)測應(yīng)遵循技術(shù)規(guī)范的要求和設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定進(jìn)行。初期支護(hù)力不足時,除應(yīng)及時加強(qiáng)初期支護(hù)外,也可以加強(qiáng)二次襯砌參數(shù)或提前施作二次襯砌。
二次襯砌采用模筑襯砌方法,也就是采用模筑砼作為襯砌材料進(jìn)行內(nèi)層襯砌。模板臺車的生產(chǎn)能力大,可配合砼輸送泵聯(lián)合作業(yè)。澆注時采用長度大于8m的模板臺車。它是較先進(jìn)的模板設(shè)備,但其尺寸大小比較固定,可調(diào)范圍較小,影響其適應(yīng)性,且一次性設(shè)備投資較大。
①施工前準(zhǔn)備。根據(jù)隧道中線和標(biāo)高及斷面尺寸,測量確定初襯立模位置。隧道襯砌施工時,其中線、標(biāo)高、斷面尺寸和凈空大小均須符合設(shè)計(jì)要求。
軌道鋪設(shè)應(yīng)穩(wěn)固,其位移和沉降量均應(yīng)符合施工誤差要求。采用整體移動式模板臺車時,實(shí)際是確定軌道的位置。軌道鋪設(shè)和臺車就位后,都應(yīng)進(jìn)行位置、尺寸檢查。須預(yù)留誤差量和沉落量,以保證襯砌不侵入建筑限界,且要注意曲線加寬。
②澆注模筑混凝土。
1)施工順序:仰拱或底板的澆注施工小邊墻的澆注施工仰拱充填混凝土拱圈邊墻澆注施工混凝土養(yǎng)護(hù)。
2)仰拱或底板的澆注施工。施工之前,要清除積水,雜物和虛渣。超挖部分用同標(biāo)號混凝土澆注密實(shí)。
3)小邊墻澆注施工。首先要把小邊墻基底的石渣,污物和基坑內(nèi)積水排除干凈,嚴(yán)禁有積水的基坑內(nèi)澆注混凝土。
4)拱圈、墻體澆注施工。通過模板臺車預(yù)留孔由下向上依次灌注。同時兩側(cè)應(yīng)對稱和分層灌注混凝土,每灌注的高度、次序、方向根據(jù)攪拌能力灌注速度,洞內(nèi)氣溫和振搗等因素確定。
5)混凝土養(yǎng)護(hù)。砼養(yǎng)護(hù)灑水,二襯砼可采用表面噴霧養(yǎng)護(hù)。采用硅酸鹽水泥拌制的混凝土,其養(yǎng)護(hù)時間不得小于7d,摻有外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土,不得小于14d。養(yǎng)護(hù)用水的溫度與環(huán)境溫度基本相同。
3 結(jié)束語
新奧法施工技術(shù)科學(xué)合理,得到了大力的推廣,也引起了隧道設(shè)計(jì)理念的重大變革。盡管如此,新奧法在我國的推行情況并不好,在一些隧道工程的施工中也出現(xiàn)過安全、質(zhì)量方面的事故,因此,必須掌握新奧法的施工技術(shù),并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工,在施工中不斷積累施工經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]黃成光.公路隧道施工.人民交通出版社.
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)的時候具有突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大等特點(diǎn),并對施工建設(shè)以及施工人員的人身安全造成不同程度的影響?;诖?,施工團(tuán)隊(duì)在巖爆地段進(jìn)行隧道施工建設(shè)的過程中,需要進(jìn)一步加強(qiáng)對于施工技術(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,地震活動頻繁,在大埋深、構(gòu)造帶等應(yīng)力集中部位,隧道開挖在硬質(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)域開發(fā)的過程中,時常需要對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、脆性兩個條件。
3 巖爆的類型特征
目前,在工程建設(shè)的過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)生的時間關(guān)系分,分為即時型和時滯型,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)行隧道開挖6~12小時以內(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,會發(fā)出聲響并伴有巖片、巖粉彈出,對施工人員造成嚴(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)在洞身開挖作業(yè)6~12小時后。該類型的巖爆發(fā)生之后,會出現(xiàn)片狀、塊狀的巖塊以及巖粉,該現(xiàn)象的持續(xù)時間一般能蛭持在幾個小時以上,故而對機(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)生在洞身開挖30分鐘內(nèi)。該巖爆現(xiàn)象發(fā)生之后會出現(xiàn)連續(xù)聲響,并伴隨巖面開裂、巖塊剝落等狀況的出現(xiàn)。由于這種巖石開裂、脫落的狀況持續(xù)時間較久,故而會對機(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)生的過程中往各類尺寸巖塊的出現(xiàn),這種情況的出現(xiàn)會嚴(yán)重阻礙隧道施工的建設(shè),并對機(jī)械、人員的安全造成破壞。
(五)即時型巖爆
在開挖爆破后,即開始巖爆持時間幾小時或1~3天,發(fā)生的位置一般在拱墻和掌子面,有時也在底板部位。發(fā)生時間段在圍巖荷應(yīng)力重新分布周期內(nèi)。
(六)時滯型巖爆
時滯型巖爆發(fā)生在開挖擾動之后,一般在開挖后5~30天或是更長時間內(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
通過對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)生的時間統(tǒng)計(jì)分析,本區(qū)域巖爆又分為即時型巖爆和時滯型巖爆。
基于此,需要施工技術(shù)人員加強(qiáng)對于巖爆段施工方案的分析制定。對此,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)方案制定的過程中,需要加強(qiáng)對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)際的操作過程中還需要加強(qiáng)對于作業(yè)人員安全意識的提升,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。而在施工的過程中還需要指派專職檢查人員,對施工區(qū)域的圍巖狀態(tài)進(jìn)行定時的查看監(jiān)測,確保巖爆問題在發(fā)生的過程中能夠得到有效的處理。
最后,施工技術(shù)人員還需要對打眼臺車進(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)對于圍巖的擾動程度的降低,促進(jìn)工程建設(shè)的有序開展。
所謂的“釋壓力”指的是在進(jìn)行隧道開挖作業(yè)的過程中,施工技術(shù)人員需要通過鉆孔注水、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”是指通過減少裝藥量和導(dǎo)爆管延時等措施,以減少圍巖震動,而“機(jī)械化”指的是減少人員在掌子面作業(yè),采用鉆眼臺車,及機(jī)械手等完成掌子面開挖支護(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)生對隧道開挖后的臨空面是一個持續(xù)的過程,通過工程實(shí)例個別圍巖段在進(jìn)行二襯3~5個月后,還會發(fā)生輕微巖爆聲響,在圍巖扭曲和斷層與線路斜交斷,因掌子面開挖爆破作業(yè)或掌子面發(fā)生巖爆時,均會誘發(fā)已支護(hù)斷圍巖發(fā)生強(qiáng)烈?guī)r爆,因此對巖爆段應(yīng)采用型鋼拱架及長錨桿等措施加強(qiáng)支護(hù)。
在進(jìn)行該工程建設(shè)的過程中,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)過程中需要對施工應(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)時間較長,受安全步距限制,故而在進(jìn)行襯砌作業(yè)的過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)的過程中,一般需要在上述步驟完成之后,對圍巖進(jìn)行掛網(wǎng)初噴,從而以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對于圍巖穩(wěn)定性的增強(qiáng),必要時設(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
隨著時代的發(fā)展以及社會的進(jìn)步,人類開發(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程中,需要加強(qiáng)對于相關(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,我國的巖爆地段隧道施工必將獲得長足的發(fā)展。
篇9
關(guān)鍵詞:隧道;斷層;破碎帶;施工技術(shù)
中圖分類號U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2012)66-0077-02
隨著交通行業(yè)的快速發(fā)展,在高速公路、鐵路隧道工程的大量施工中,面臨著很多因?yàn)閲鷰r破碎的程度而影響隧道是否能如期建成,由于這種地質(zhì)復(fù)雜,而圍巖的穩(wěn)定性較差,所以會造成塌方、掉塊的嚴(yán)重現(xiàn)象,這就需要安全、穩(wěn)定、快速的施工,也是通過斷層破碎帶的關(guān)鍵。在施工技術(shù)上,我們要注意幾點(diǎn)要求:
1 超前小管棚施工
在破碎的松散的巖體中超前鉆孔,打入小導(dǎo)管,這個小導(dǎo)管采用的是每根4m的長度,一端加工成尖錐形,而另一端要設(shè)置4排孔眼,這有利于小導(dǎo)管將漿液推進(jìn)和滲入破碎巖體。為了防止?jié){液從其它的孔眼中溢出來,注漿前要把那些孔眼都安裝止?jié){塞,順序是先從兩側(cè)拱腳向拱頂。而且注漿時要把孔眼之間相隔開,不可以連續(xù)的注漿,從而達(dá)到固結(jié)效果,又能控制注漿量。
2 隧道的開挖
隧道開挖技術(shù)是斷層破碎帶施工過程中必須注意的關(guān)鍵技術(shù),洞口開挖可以選擇機(jī)械施工,而對于洞身開挖可以選擇簡易自拼裝臺車鉆眼,配以多段毫秒雷管,并在周邊眼選擇專用導(dǎo)爆管,以提高光面爆破效果。對于隧道出碴,可以選擇裝載機(jī),配以自卸汽車,而二次襯砌混凝土澆筑選擇12米長大模板臺車,混凝土集中在混凝土拌和站拌制,由混凝土運(yùn)輸車專門運(yùn)輸,并泵送入模。另外,對于邊側(cè)溝施工,可以選擇組合鋼模板。在隧道開挖時,由于需要考慮多方面的因素,合理選擇適當(dāng)?shù)拈_挖方法,主要的開挖方法有以下幾種:
第一,全斷面開挖法。這是指將整個隧道開挖斷面一次鉆孔、一次爆破成型、一次初期支護(hù)到位的隧道開挖法。它有較大的作業(yè)空間,有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè),提高施工速度,施工操作簡單,便于施工組織和管理,部分開挖法減少了爆破振動次數(shù),可獲得較好的爆破效果,有利于圍巖的穩(wěn)定。但是全斷面開挖法需要一次開挖成形,開挖跨度較大,高度較高,隧道周邊圍巖出現(xiàn)更大范圍的塑性化和更大的變形,圍巖要求自身強(qiáng)度較高達(dá)到自穩(wěn)的效果。全斷面法實(shí)用于1到3級硬巖地層和2級軟巖地層。但對于軟巖隧道,自身強(qiáng)度偏低的,和淺埋段、偏壓段和洞口不宜采用全斷面法開挖。
第二,臺階法施工。是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個或幾個部分具有上下斷面兩個工作面或多個工作面,分布開挖。它的特點(diǎn)是靈活多變、適用性強(qiáng),有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度,能較早地使支護(hù)閉合,有利于開挖面的穩(wěn)定性和控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引發(fā)的地面沉降。它分為正臺階上下兩部分步開挖法,即上班斷面采用人工開挖,機(jī)械出渣,下班斷面采用機(jī)械開挖、機(jī)械出渣;正臺階分步開挖留核心土法,適用于較差的地層;中隔墻臺階法開挖,一般用于工作面地層自穩(wěn)能力較差,上臺階開挖后拱腳支撐在未開挖巖體上的自穩(wěn)時間較短且開挖斷面跨度較大時。
第三,臺階開挖法。臺階開挖時要注意臺階長度要適當(dāng)。要根據(jù)初期支護(hù)形成閉合斷面的時間要求,圍巖穩(wěn)定性愈差,閉合時間要求愈短,及上班斷面施工時開挖、支護(hù)、出渣等機(jī)械設(shè)備所需的空間大小的要求來確定選用長臺階、短臺階或是微臺階。還要注意解決好上下半斷面作業(yè)的相互干擾問題,尤其是短臺階干擾較大,要注意作業(yè)組織,對于長度較短的隧道,可將上半斷面貫通后,在進(jìn)行下半斷面施工。如果圍巖的穩(wěn)定性較好,可以分段順序開挖,若圍巖穩(wěn)定性較差,則可以分段順序開挖,若穩(wěn)定性更差,則可以左右錯開,或先拉中槽后挖邊幫。
第四,側(cè)壁導(dǎo)坑法。它分為單側(cè)壁導(dǎo)坑法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。單側(cè)壁導(dǎo)坑法是指在隧道斷面一側(cè)先開挖一導(dǎo)坑,并始終超前一定距離,再開挖隧道斷面剩余部分,變大跨斷面為小跨斷面的隧道開挖方法。適用于地層較差、斷面較大的隧道。為了穩(wěn)定工作面,須采用超前大管棚、超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施進(jìn)行超前加固。一般采用人工開挖法、人工和機(jī)械配合開挖法的等。而雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前中間臺階法的簡稱,也稱為眼鏡工法,也是變大跨度到小跨度的施工方法。它適用于斷面很大、地層較差的圍巖,工序較復(fù)雜,成本較高,進(jìn)度較慢。
第五,臺階七步法。跟臺階法相似,這是在洞身開挖時使用的,是指在隧道開挖過程中,分七個開挖面,然后分部同時支護(hù),形成支護(hù)整體,縮短作業(yè)循環(huán)時間,形成開挖及施作初期支護(hù),混凝土仰拱緊跟下臺階及時施作構(gòu)成穩(wěn)固的初期支護(hù)體系。
3 錨噴初期的支護(hù)
在選擇系統(tǒng)錨桿時,必須選擇一定規(guī)格的,不論是縱向還是環(huán)向,其間距都應(yīng)控制在100cm左右,采用梅花形布置,并對拱墻設(shè)置鋼格欄。要選用適當(dāng)?shù)幕炷羾娚錂C(jī)噴射混凝土,混凝土應(yīng)選擇425水泥配以普通水泥的硅酸鹽水泥,碎石應(yīng)選擇原材料是石灰?guī)r,且各項(xiàng)指標(biāo)必須均達(dá)標(biāo),粘稠劑需選擇初凝時間3min、水泥用量10%、終凝時間6min,且能夠減少回彈量的粘稠劑,水灰比的確定需要避免過大或過小,以避免浪費(fèi)材料,使回彈量變大,因此最適宜的水灰比應(yīng)控制在0.47左右。
4 監(jiān)控量測
在初期的支護(hù)完成后,對于隧道的拱頂、拱腳及周圍的邊墻的內(nèi)軌頂面要進(jìn)行水平收斂量測和進(jìn)行拱頂下沉。測試元件是為了防止震動影響了量測的結(jié)果。它采用的是武漢巖體力學(xué)研究所所研制的收斂儀進(jìn)行觀測,觀測的頻率要控制在每6小時觀察一次,然后逐漸的減少量測頻率。根據(jù)量測的結(jié)果我們要做及時的調(diào)整工序,在施工中可以很好地指導(dǎo),確保施工過程中的安全。
5 結(jié)論
在隧道開挖施工過程中,斷層及其破碎帶的難度很大、是非常容易出現(xiàn)事故的地段。所以對于那些施工人員來說,是必須要謹(jǐn)慎小心,并提前做好可以在遇到各種突發(fā)狀況時都能及時處理好的準(zhǔn)備。我國目前面臨著大量的隧道工程,如果技術(shù)人員做不到技術(shù)熟練、精準(zhǔn)的話,就會影響交通不能順利的通行,給人們出行帶來不方便。
參考文獻(xiàn)
[1]楊會軍,胡春林,等.斷層及其破碎帶隧道信息化施工[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2004(22).
篇10
[關(guān)鍵詞]富水隧道 超前水平鉆孔 雙液漿 仰拱 止水帶
中圖分類號:TN911 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)03-0036-01
一、工程概況
該隧道施工區(qū)處云貴高原南緣山中區(qū)構(gòu)造剝蝕地貌,隧道巖石多為砂巖、泥巖、頁巖,不間斷夾有炭質(zhì)頁巖,炭質(zhì)泥巖,破裂結(jié)構(gòu),巖質(zhì)軟硬不均。強(qiáng)風(fēng)化帶,節(jié)理裂隙發(fā)育,節(jié)理面較為光滑,圍巖穩(wěn)定性差,巖層產(chǎn)狀紊亂。隧道涌水量約2.5×104/d。
二、富水對隧道施工的危害
富水隧道易發(fā)生初支變形開裂甚至坍塌,突水涌泥,塌方等突發(fā)災(zāi)難,增加施工難度和安全風(fēng)險。隧道質(zhì)量方面會出現(xiàn)二襯滲水,仰拱翻漿冒泥等問題。
三、施工方法
(1)要做到先預(yù)報(bào)后掘進(jìn),采用長短距離相結(jié)合的預(yù)報(bào)方式,該隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)主要采用TSP203+地質(zhì)雷達(dá)+紅外探水+超前水平鉆孔。通過超前地質(zhì)預(yù)報(bào),及時發(fā)現(xiàn)異常情況,預(yù)報(bào)掌子面前方不良地質(zhì)體的位置、產(chǎn)狀、含水量情況及圍巖結(jié)構(gòu)的完整性,從而為優(yōu)化施工隧道方案提供依據(jù),為預(yù)防隧道突水、突泥等可能形成的災(zāi)害性事故及時提供信息。對于富水隧道施工,超前水平鉆孔(圖1)尤為重要,不僅可以鉆心取樣判斷圍巖的巖性,不良地質(zhì)的里程,預(yù)防隧道突水、突泥等暮π允鹿剩還能起到排水減壓(圖2)的作用。
(2)注漿
對于圍巖破碎易坍塌或已經(jīng)坍塌需要注漿固結(jié)時,普通水泥漿會被水稀釋并帶出,應(yīng)采用水泥-水玻璃雙液漿。
(3)安全步距
隧道開挖后應(yīng)及時封閉成環(huán),鐵建部120號文規(guī)定;IV、V、VI級圍巖封閉位置距離掌子面不得大于35m,二次襯砌距離掌子面IV級不得大于90m,V、VI級不得大于70米。仰拱,二襯距掌子面越近,初支變形,坍塌的風(fēng)險就越低。預(yù)防坍塌其中仰拱開挖又是重中之重,由于富水隧道仰拱封閉不及時,隧道排水不利導(dǎo)致仰拱長時間被水浸泡,仰拱基底變軟下沉引發(fā)掉拱,坍塌等事故。
(4)仰拱及填充的施工工藝
富水隧道仰拱接縫處的中埋橡膠止水條一旦破損失效,水就會順著仰拱及填充施工縫冒出。為了預(yù)防施工縫處滲水可采取以下措施:
1.仰拱與仰拱填充施工縫錯開設(shè)置,即仰拱端頭超前填充端頭50cm(圖3)。
2.將填充內(nèi)橫向排水管安裝在每條填充施工縫處,并將排水管鉆孔包裹土工布使排水管變成排水盲管。首先立好填充端頭模板,然后在端頭模板上按照橫向排水管的線形定位半圓排水管(圖4),使填充1端頭出現(xiàn)半圓凹槽,施工填充2時把包裹無紡布的排水管鑲?cè)氚雸A凹槽內(nèi),排水盲管就能剛好處在施工縫的中間位置。如果有水在施工縫處向上滲出,排水盲管就能將水引出。
3.止水帶熱熔焊接施工
縱向鋼邊止水帶熱熔焊接不僅提高止水帶的防水效果,還減少了搭接,節(jié)約了成本。焊接原理:把電能轉(zhuǎn)換為熱能,熔化包裹止水帶接頭的生膠帶和止水帶橡膠成為一個整體,達(dá)到防水效果。止水帶焊接方法:將兩條待焊接的止水帶接頭切齊,并拉直并對正水平放置于打開的熱熔焊機(jī)中。兩接頭之間預(yù)留3-5mm焊接接縫隙,將熱熔生膠填補(bǔ)在預(yù)留接縫處。用8cm寬、65cm長、2mm厚的生膠帶包裹止水帶接縫一周,并用手壓實(shí)密貼。再將包裹好的止水帶放置于熱熔焊接主機(jī)上夾緊,并固定好緊固螺栓。
在溫控箱上調(diào)試好需要加熱的溫度,溫度控制在195℃±10℃的范圍(圖5)。
五、施工總結(jié)
由于富水隧道的施工安全風(fēng)險大,施工困難多,在施工過程中要短進(jìn)尺、勤監(jiān)測、早封閉、做好防排水、仰拱,二襯施工過程中確保排水管道暢通,避免出現(xiàn)安全質(zhì)量事故。
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