隧道施工總結范文

時間:2023-03-16 01:24:57

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隧道施工總結

篇1

【關鍵詞】特長隧道;擠壓破碎;塌腔

1.工程概況

映汶高速公路A1標段映秀隧道是一座特長分離式隧道。地處汶川5.12大地震的中心地帶,單洞全長5300m以上。映秀隧道設計為雙向四車道,設計時速為80㎞/h,隧道主洞建筑界限凈寬為10.25m、凈高為5m。隧道中線穿越北川~映秀斷裂帶,屬于地震頻發(fā)影響的高危險隧道。

隧道采用復合式襯砌,超前支護采用ф42mm小導管或Φ22錨桿,初期支護采用掛網(wǎng)、噴錨及工字鋼聯(lián)合加固。隧道襯砌為C25鋼筋混凝土結構。

洞身主要圍巖巖體為花崗閃長巖,微風化,由于山體受5.12地震的擠壓影響,隧道內的Ⅱ、Ⅲ級花崗巖變得較為破碎,在開挖過程中發(fā)現(xiàn)實際圍巖與原設計圖紙有較大的出入,特別是隧道開挖進尺接近1000m左右時,巖石依然較破碎,自穩(wěn)能力較差,暴露時間過長后易出現(xiàn)先掉小塊、后整體大塊掉落的現(xiàn)象,加上地下水較為豐富,加速了開挖掌子面圍巖不穩(wěn)定掉落的現(xiàn)象。

2.施工問題提出

計劃工期30個月,但由于映秀隧道受大地震的影響,絕大部分Ⅱ、Ⅲ級變更為Ⅳ級,循環(huán)進尺減小,支護工程量增加,嚴重影響施工進度。

映秀隧道原設計II、III級圍巖地段較多,占全線70℅以上,但在實際開挖過程中出入較大,進尺1000m左右時II、III級圍巖地段總計不到100m,并且圍巖自穩(wěn)較差,同一掌子面圍巖拱頂和拱腳處差別都較大,開挖后拱頂易出現(xiàn)塌腔。

隧道圍巖較為破碎,在開挖過程中易出現(xiàn)卡鉆或者塌孔的現(xiàn)象,造成鉆桿損壞和因塌孔裝藥不到位欠挖情況。

如何解決在地震擠壓破碎地帶開挖過程中拱頂出現(xiàn)較大塌腔的問題,成為技術工作者要解決的現(xiàn)實問題。

3.施工方案確定

針對以上提出的問題,確定映秀隧道未開挖地段的支護方案,調整和安排各工序的銜接關系,成為施工重點解決的迫切問題。

進行超前預報:由于隧道圍巖變化較為復雜,每掘進100m進行一次超前預報工作,提前判斷出圍巖變化情況,做出相應的施工方案,有計劃的增減施工工序。

進行監(jiān)控量測:由于隧道受到大地震的影響,巖石擠壓破碎嚴重,初期支護過后有一定變形,需要及時進行變形觀測,以便確定相對應的治理和預防措施。

現(xiàn)場實施方案特點:

1:支護不僅限于單一的超前支護方式,可采用藥卷錨桿支護或者小導管支護,也可同時采用兩種支護結合的形式。

2:超前錨桿和超前小導管兩者相結合不但起到了超前支護的作用,還起到了導管周邊固結的作用,大大增強了破碎圍巖的整體穩(wěn)定性。

3:噴射砼處理使噴射范圍內形成了較為牢固的支撐拱頂?shù)钠扑槠琳稀?/p>

4:越破碎地帶周邊眼布置越密集,形成比較連續(xù)的開挖輪廓線,周邊眼采用少藥量與跳孔(跳1孔或2孔)裝藥相結合的方法,使之利用弱爆破影響密集周邊眼之間裂隙開裂的開挖方式。

5:根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,針對不同的藥孔采取不定量的裝藥方式,一般情況下跳孔裝藥約為普通孔的二分之一或者三分之一。

在實際生產(chǎn)過程中,我項目嚴格按照原設計進行施工作業(yè),但并未有效的遏制塌腔的連續(xù)出現(xiàn),給施工帶來較大的安全和質量隱患。并且只有現(xiàn)場及時預埋沖砂管口,后期利用砼輸送泵進行沖砂漿填充的方法進行質量保證,關鍵是費用成本較高。原因是在沖砂漿的過程中需要攪拌站、汽車砼運輸工班、二襯砌班、電工班組等人員配合,設備、材料及電力投入也隨之加大,從長遠角度考慮不適合我項目的實際情況,故在超前支護圍巖較差的地帶,我項目積極采取科學的、費用合理的施工安排,從短期上看是費用增加,但從長遠角度,即節(jié)約了成本還保證了質量,同時由于提前遏制了塌腔出現(xiàn),保證了施工質量,無需后期單獨處理節(jié)約了寶貴時間,是比較合理和結合實際的施工方法。

7.結論

映秀隧道作為5.12震后第一條跨越地震多發(fā)地帶的高速公路特長隧道,雖然存在余震頻發(fā),地質條件差,施工工藝復雜,施工難度大的情況,但通過精心組織,科學施工,在現(xiàn)場實際施工過程中認真總結經(jīng)驗,對早日隧道保質保量按時貫通具有現(xiàn)實的意義。技術上歸納起來主要在以下幾個方面:

1、要確定合理的施工方案。隧道山體經(jīng)歷了大地震后整個山體內部巖石都擠壓破碎,要提前做好施工技術方案準備。

2、要做好充分的施工準備。在圍巖地質條件差的情況下,不急于搶進度,而是充分做好圍巖的超前支護工作,保證不因余震或者地質等其他原因造成的安全事故。

3、嚴格控制關鍵工序。為防止擠壓巖體長時間暴露出現(xiàn)掉塊等應力釋放問題,必須保證弱爆破、短進尺,快循環(huán)的工作模式。

4、加強圍巖的監(jiān)控量測和超前預報工作。形成良好的理論聯(lián)系實際的科學施工作風,保證隧道安全、順利的貫通。

作者簡介:

篇2

關鍵詞:隧道;明洞;回填;注漿加固;暗挖

Abstract: the article introduces the hefei to fuzhou passenger special line for fujian jiangxi mark V of the phoenix mountain tunnel construction technology of the type of the hole. The tunnel well in low hills section. According to the design has a section shows the original ground top tunnel, the scheme is selected, the first clean up the area surface soil, followed by of the cement stable macadam layered compacted. Then play set grouting pipe, the implementation of the grouting consolidation, form shell, and the last in the tunnel construction under the protection of underground shape. Construction practice shows that the construction method is reasonable and effective for similar construction will provide the reference.

Keywords: tunnel; Ming hole; Backfilling; The grunting reinforcement; type

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:

1工程概況

合福鐵路客運專線閩贛段Ⅴ標鳳凰山隧道位于福建省建陽市童游鎮(zhèn),起訖里程為DK600+240~DK600+735,全長495m。隧道地處剝蝕低山,地勢起伏較大,自然邊坡15°~25°,局部35°,植被發(fā)育,為杉木林及雜木叢。DK600+440~+473段為V級圍巖,隧道在該段落埋深僅為1.8m至-2.5m,隧道拱頂外露原地面。具體情況如下圖所示:

地表加固段地形圖

2 總體施工方案

該段落采用暗挖法渡過,地表采用反壓回填10%的水泥穩(wěn)定碎石土結合深孔注漿加固地層,加固寬度為隧道中線左側10.5m,右側15m,注漿范圍:反壓回填面至仰拱開挖底面以下不小于2m。鉆設豎向注漿孔,孔徑φ110mm,縱向間距2m,橫向間距1.5m,梅花型布置,孔深16.2~24.2m??卓诠懿捎忙?9mm熱軋無縫鋼花管,壁厚5mm,單根長度3m。反壓回填面澆注20cm厚C20砼止?jié){盤,止?jié){盤中間設置φ8鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格間距20cm×20cm。止?jié){盤施工后注漿,注漿材料采用單液水泥漿,水灰比0.6:1~1:1,注漿壓力初始0.2~0.5Mpa,終壓2~3Mpa,持壓2min。鉆孔取芯驗證注漿效果,合格后在止?jié){盤上部回填50cm厚粘土隔水層,并植草綠化。

3 施工工藝流程

開挖截水天溝地表清理地表回填壓實注漿加固施做粘土隔水層隧道正洞超前管棚施工開挖支護仰拱及襯砌施工。

4 主要施工技術

4.1地表回填壓實

4.1.1拌合

回填采用10%水泥穩(wěn)定碎石土。水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥,摻量10%;碎石采用10~32.5mm粒徑,摻量不小于20%;土選用砂性土,塑性指數(shù)5.5~10,液限指數(shù)不大于40%,最大粒徑不超過10mm;水采用飲用水,建議水灰比1:0.5~1:1。具體各項參數(shù)應由現(xiàn)場試驗確定,水泥穩(wěn)定碎石土采用HZS50拌和機拌合。

在正式拌制級配碎石混合料之前,必須先調試所用的廠拌設備,拌和時根據(jù)天氣陰晴、氣溫、運距等,在最佳含水量基礎上,按0.5%~1.0%增加拌和用水量。并跟蹤檢測含水量、顆粒級配,控制好拌和料質量。試驗人員要經(jīng)常從出料口取拌好的混和料做水泥劑量測定和篩分試驗,以檢查混合料是否符合配合比設計。

4.1.2 測量

在原地面上測量出隧道縱向中線和橫向,放出換填邊線和邊樁,采用鋼筋樁標示出每層回填高度,松鋪系數(shù)按照1.3考慮。

4.1.3 運輸

采用大對噸位自卸車運輸,并保證足夠的運輸車輛,確保能夠連續(xù)不間斷的連續(xù)攤鋪。車輛運輸過程中用防水蓬布覆蓋,防止水分散失。填料攤鋪采用人工配合挖機進行攤鋪。

4.1.4 碾壓

采用重型光輪振動壓路機進行碾壓,按1靜壓+2弱振+2強振+2弱振+1靜壓碾壓組合方式進行壓實,使其達到規(guī)定壓實度,且表面需平整,各項指標符合設計要求。

4.1.5 檢測

每填筑一層均進行壓實度檢測,壓實度均應控制在97%以上。

4.2注漿加固

4.2.1鉆孔

鉆孔直徑110mm,縱向間距2m,橫向間距1.5m,梅花型布置,鉆孔前應放樣,用白灰撒出孔位線。鉆孔深度應根據(jù)回填表面標高和仰拱開挖底面標高確定,確保鉆孔深度超過仰拱底標高2m以上。鉆機就位必須準確無誤,確保鉆孔偏斜率應控制在1%以內,鉆孔可采用HZ-100Y地質鉆機或潛孔鉆機(車)施工。鉆孔共計162個,鉆設時,縱向應由一端向另一端單向鉆設,橫向可按照Z字型鉆設。每個鉆孔完成后,應及時掃孔,及時安設孔口管。

地表加固段橫斷面圖

單位:cm

地表加固段縱斷面圖

單位:cm

4.2.2安設孔口鋼花管

鉆孔完成后,采用鉆桿進行掃孔,掃孔次數(shù)不少于2次。鉆孔完畢后,取下鉆頭,更換小號鉆頭,插入孔底,采用后退式清孔,清孔完畢后,再將鉆桿插入孔底,重復清空一次即可。然后安設孔口鋼花管。鋼花管采用φ89mm壁厚5mm熱軋無縫加工制作,長度3m/根,管體注漿孔按15cm×15cm間距梅花形布置,注漿孔直徑10mm,尾部預留30cm止?jié){段不鉆孔,并在鋼花管尾端焊接10cm×10cm大小1cm厚的止?jié){鋼板,鋼板中間貫穿焊接10cm長φ20mm車絲注漿管,在距尾端20cm處,焊接φ20mm防落鋼筋1環(huán),所有焊縫必須采用周邊焊。鋼花管安裝時應外露回填面20cm。

4.2.3施做C20砼止?jié){盤

當鉆孔及孔口管施工完成后,澆注C20止?jié){盤,澆注前回填面必須清掃干凈,并噴水濕潤。止?jié){盤內設φ8鋼筋網(wǎng)片,網(wǎng)格間距20×20cm,搭接不得少于1個網(wǎng)格,網(wǎng)片應預先加工,尺寸可按2m×2m考慮,主要方便施工即可。網(wǎng)片位于止?jié){盤中央位置,施工時采用10cm厚的方形C20砼墊塊,進行支墊,分段鋪設,分段澆注,每次鋪設網(wǎng)片時,砼間隔時間不得超過45min;也可先分段鋪設10cm厚C20砼,并在45min之內,完成該段網(wǎng)片鋪設,施工剩余10cmC20砼,并預留網(wǎng)片搭接長度。砼搗固采用平板振動器搗固,砼澆筑完成12h內,應覆蓋灑水養(yǎng)護,強度達到8Mpa時可上開始注漿施工。嚴禁車輛或重型設備在砼上碾壓。

4.2.4注漿試驗

注漿參考參數(shù)為:漿液擴散半徑1.8m;注漿采用水泥單液漿,水灰比0.6:1~1:1;注漿壓力:初壓0.2~0.5Mpa,終壓2~3Mpa。

注漿前應對注漿參數(shù)進行確定,通過試驗和實踐進行完善、調整。選擇三個以上的孔作為試驗孔,作壓水試驗,測定圍巖單位吸水量、圍巖孔隙率、滲透系數(shù)、涌水量等,為確定漿液配合比、擴散半徑提供依據(jù)。

4.2.5注漿加固

注漿之前必須對注漿設備進行調試,確定正常后方可開始注漿。注漿參數(shù)確定后,進行注漿加固。注漿時,先注最外兩排孔,然后依次向內推進,每排注漿孔中,先灌注兩端的孔,然后間隔交錯灌注。

為保證注漿效果,確保暗洞施工安全,每個鉆孔注漿前應用真空泵,將孔內空氣抽排干凈,抽排時孔內壓力為零時即可,關閉閘閥,安設注漿管,打開閘閥,開始注漿,初壓0.2~0.5Mpa,終壓2~3Mpa,終壓時應持壓2min,然后關閉閘閥,拆除注漿管。

注漿結束標準:

(1)預注漿各段進漿量小于20~30L/min;

(2)先注漿量與設計數(shù)量大致相等;檢查孔吸水量小于1L/min(檢查孔應隨機鉆取,數(shù)量不小于鉆孔數(shù)量的3%,檢查孔在相鄰4孔中間鉆取,深度與鉆孔深度相同)。

(3)注漿后固積體抗壓強度≥0.2 MPa。

4.2.6鉆孔取芯驗證

注漿加固結束后,試驗人員必須對注漿效果進行驗證,鉆孔取芯,并進行抗壓強度試驗,抗壓強度不小于0.2Mpa。當注漿固積體強度小于0.2Mpa時,即未達到效果時,應對未達到的部位重新鉆孔進行補漿。

4.2.7 M10水泥砂漿封孔

注漿加固確認效果滿足要求后,對外漏止?jié){盤的注漿管采用M10水泥砂漿進行封孔,砂漿必須將管口全部包裹,不得外漏。

4.3施做粘土隔水層

施做粘土隔水層,厚0.5m,施工時每分段分層部位必須搭接不小于0.3m寬度,并人工夯填密實。粘土必須選擇粘性好、無雜質、無石塊的粘土,施工時確保隔水層與邊、仰坡搭接良好,連接處采用3~5cm厚20cm寬的M10砂漿封閉。施工完成后,隔水層范圍內進行植草綠化,防止雨水沖刷,粘土流失。

4.4隧道正洞施工

4.4.1超前管棚

隧道正洞施工前所有地表加固措施必須全部完成,暗洞施工時首先應做好超前支護,采用φ89mm壁厚5mm熱軋無縫鋼管,環(huán)向間距0.4m,每次管棚施工長度15m,搭接長度3m。并在管棚間距處加單層φ42mm超前小導管、環(huán)向間距0.4m,長4.5m。洞身管棚單號為鋼花管,小導管全部為小導管,采用1:1水泥漿液進行注漿加固。

4.4.2開挖支護

嚴格按照設計的雙側壁導坑法施工,同時做好洞內監(jiān)控量測及地表沉降觀測。監(jiān)控斷面距離不得大于5m,且洞內洞外必須處于同一斷面。專人負責,每天觀測,頻率不得少于2次,及時整理數(shù)據(jù)并分析,掌握圍巖與支護的動態(tài)信息,隨時指導洞內施工,確保加固段施工安全。

4.4.3仰拱及襯砌施工

開挖后及時施做仰拱,確保支護封閉成環(huán)。根據(jù)監(jiān)控量測情況確定隧道拱墻襯砌施做時間,在最短的時間內完成隧道襯砌,徹底消除安全隱患。

5.結束語

對低山丘陵地區(qū)隧道露頂?shù)囟尾捎孟然靥钭{加固,使隧道頂部形成一層具有一定承載力的覆蓋層,再采用淺埋暗挖的施工工藝是可行的。施工中要確保地表回填注漿效果,正洞施工加強支護及監(jiān)控量測,確保施工安全。

參考文獻

⑴鐵路隧道工程施工技術指南,TZ204-2008

⑵高速鐵路隧道工程施工技術指南,鐵建設(2010)241號

篇3

關鍵詞:高速公路;隧道照明;綜合節(jié)能;實踐

Abstract: this paper introduces a kind of lighting comprehensive energy saving measures in the copper soup highway tunnel lighting applications, through this technology to realize the tunnel lighting according to the needs, so as to realize the tunnel saving energy and reducing consumption, lower tunnel operation cost.

Keywords: highways; and Tunnel lighting; Comprehensive energy saving; practice

中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼:A 文章編號:

1. 引言

為了給司乘人員創(chuàng)造一個舒適安全的行車環(huán)境,根據(jù)《公路隧道通風照明設計規(guī)范》(JTJ026.1-1999),100米以上的隧道必須設置電光照明。對于設置有大量隧道的高速公路項目,電光照明的設置使得高速公路運營商每年需要承受昂貴的運營費用,根據(jù)測算,一座長200米,設計時速80km雙向四車道的高速公路隧道,一年的運營電費就需要約50萬左右。為了響應國家號召,實現(xiàn)節(jié)能降耗,降低高速公路隧道運營費用,探索隧道節(jié)能控制技術勢在必行。

2. 銅湯高速公路隧道照明現(xiàn)狀

安徽銅陵至湯口高速公路(簡稱:銅湯高速公路)是安徽省最先建成通車的山區(qū)高速公路,也是穿越“兩山一湖”(黃山、九華山、太平湖)的重要旅游黃金干線。高速公路沿線共設置有14座隧道(包括長大隧道5座)。按照國家規(guī)范要求,其中的13座隧道設置有電光照明。

(1) 隧道照明原設計方案

隧道的照明分為入口段、過渡段1、過渡段2、基本段、出口段5個區(qū)段,照明回路分為晴天照明、陰天照明、基本照明1、基本照明2、應急照明5個回路,照明控制方式采用傳統(tǒng)的回路控制方式,通過閉合不同的回路組合實現(xiàn)隧道照明的控制方式。隧道照明原設計方案為:采用高壓鈉燈作為照明光源,照明控制采用5級控制方式:晴天、陰天、重陰天、夜晚、凌晨。

(2) 隧道照明原設計方案存在的問題

回路照明控制的優(yōu)點在于:便于控制,易于實現(xiàn);缺點在于:無法實現(xiàn)精細化控制要求,具體表現(xiàn)在:高速公路開通初期,車流量較?。灰惶?4小時不同時段車流量不同;平常日子與節(jié)假日期間車流量不同,甚至相差很大?;芈房刂品绞綗o法解決由于其自身的缺陷而引起的隧道“過度照明”問題,這種“過度照明”問題的存在,必然引起隧道照明大量能源的浪費,從而造成隧道運營費用居高不下。

在實際營運管理中,為了節(jié)省電費,通常采用在一定的天氣條件下,在規(guī)定的時間段對照明回路進行控制。但是在加強照明中只有晴天照明和陰天照明兩個回路,兩種模式之間的照度梯度較大,容易造成照明不足和過度照明的問題。照明不足給隧道的安全行車帶來隱患,過度照明則會造成電能的浪費。

如何解決隧道“過度照明”與“欠照明”問題,實現(xiàn)隧道“按需照明”,是高速公路運營商需要重點考慮的問題之一。

3. 隧道照明的綜合節(jié)能方案

為了解決隧道照明營運中能源浪費問題,實現(xiàn)隧道照明節(jié)能與行車安全的辯證統(tǒng)一,并盡可能的節(jié)省投資,達到最好的節(jié)能效果。對隧道照明的節(jié)能進行了如下一系列綜合措施:

(1)增加照明控制回路,實現(xiàn)多級照明控制

在原有照明回路的基礎上,采用將晴天照明和陰天照明兩個回路控制改造成為左側晴天照明、右側晴天照明和左側陰天照明、右側陰天照明共計四個回路控制,通過增加控制回路達到多級化控制目標,實現(xiàn)隧道的“按需照明”。

(2)增加照明調控方式,實現(xiàn)無極調控

照明調控裝置利用高壓鈉燈的發(fā)光原理,通過降壓限流,實現(xiàn)隧道照明隨著天氣、車流量等參數(shù)的實時變化而從宏觀上對整個隧道的照明進行自適應方式調節(jié)。其節(jié)能工作原理為:從200V起軟啟動,以慢斜坡方式升至220V,燈具工作在220V額定電壓下(電子穩(wěn)壓器),發(fā)出“節(jié)能開”指令,緩漫降至節(jié)能電壓下工作,燈具工作在節(jié)能電壓下(185V 195V),發(fā)出“節(jié)能關”指令,電壓升至額定電壓水平,設備在220V穩(wěn)壓狀態(tài)下工作直至關閉。

圖1 智能照明調控裝置系統(tǒng)工作原理

為了降低投資,銅湯高速公路沿線隧道僅對隧道基本照明設置了照明調控,實現(xiàn)隧道基本照明的無極調控,另外,通過設置照明調控裝置,實現(xiàn)隧道基本照明的軟啟動,有效防止點亮燈具時的沖擊電流,延長燈具壽命;并實現(xiàn)正常點亮時的穩(wěn)壓功能,防止由于市電波動影響燈具壽命。

4. 改進后的照明方案優(yōu)勢

(1)在滿足隧道入口、出口亮度的情況下,實現(xiàn)較少開啟燈具,節(jié)約能源;

(2)改進后的照明可以根據(jù)天氣情況開啟相應模式的照明,隧道照明的亮度更加趨于CIE適應曲線,而且開啟的加強照明燈具減少了一半。這樣既改善了隧道行車的視覺效果,又達到了節(jié)約能源的目的;

(3)加強照明具備兩套方案,兩套方案輪流使用有助于保護燈具

篇4

關鍵詞:新奧法 圍巖級別 圍巖量測 分析研究

一、當前鐵路隧道施工特點及現(xiàn)狀

現(xiàn)代中國科技和經(jīng)濟的發(fā)展,為基礎設施的建設提供了大量的科技和經(jīng)濟支持,鐵路的數(shù)量逐年增加,而鐵路隧道的施工技術成為關注的焦點,隧道施工技術的不斷發(fā)展和創(chuàng)新成為了施工建筑領域的重要議題。

隧道施工技術中,礦山法一直占據(jù)的主導地位,隨著現(xiàn)代工程技術的不斷發(fā)展,更先進更科學的施工方法不斷涌現(xiàn)并得到了廣泛的應用。噴錨支護技術的迅速發(fā)展以及相關聯(lián)的巖體力學方面知識的推進,建立了現(xiàn)代的支護理論。在這樣的理論推動下,新奧法、淺埋暗挖法等更先進的隧道施工理念和方法不斷涌現(xiàn)。有了新的施工方法就會伴隨著新的技術出現(xiàn),典型的新奧法施工中已經(jīng)把圍巖量測納入為正常的施工工序。這說明了圍巖量測在新奧法隧道施工中的作用和地位是不可代替的。

我國擁有的鐵路隧道總長度超過了4000km,在數(shù)量上為世界第一。隧道的規(guī)模也有了長足的發(fā)展,特別是地質和自然條件比較復雜的工程中,施工技術和設計理念都有很大的提高。20世紀后期隧道施工技術的改善與現(xiàn)代化管理模式的出現(xiàn),為今后我國修建長大隧道及不良地質條件的隧道施工奠定了堅實的基礎。

二、新奧法隧道施工技術的基本理念

新奧法是新奧地利隧道施工方法的簡稱(New Austrian Tunneling Method)。它是奧地利拉布西維茲教授等人在長期的隧道施工實踐中從遵循巖體力學的觀點出發(fā)提出的一種新的施工理念,這種方法已經(jīng)被國內外做為隧道結構施工的主要方法。

新奧法的理論基礎是最大限度的發(fā)揮圍巖的自承作用。噴射混凝土、錨桿加固和測量技術為新奧法的三大支柱。新奧法的基本思路是盡可能保護隧道圍巖的原有強度、允許圍巖產(chǎn)生變形,但不會出現(xiàn)強烈的松弛破壞。及時掌握圍巖和支護的變形動態(tài),遵循隧道開挖和支護原則,使隧道圍巖變形與限制變形的結構支護抗力保持動態(tài)平衡,使施工技術具有更高的實用性和經(jīng)濟性。

三、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析研究及信息反饋

內容:數(shù)據(jù)校核、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)分析。

監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的校核是為數(shù)據(jù)分析提供原始的基本數(shù)據(jù),每次觀測后應及時對數(shù)據(jù)進行檢驗校核,以防原始數(shù)據(jù)的錯誤帶來的分析結果不準確。數(shù)據(jù)整理是每次觀測完后應及時進行數(shù)據(jù)的整理,包括觀測數(shù)據(jù)的計算、填表制圖、誤差處理等。

1.監(jiān)控量測數(shù)據(jù)結果的回歸分析方法

既然是研究和總結規(guī)律,就需要用數(shù)學模型進行嚴謹?shù)耐扑愫头治?。下面我們主要用對?shù)函數(shù)的回歸方法和數(shù)學表達式來對實測的數(shù)據(jù)進行具體的分析和總結。

對數(shù)函數(shù)回歸方法和方程

用非線性函數(shù)作回歸分析時,通常是將回歸函數(shù)表達式進行數(shù)學變換,引入輔助參數(shù)變量后化為現(xiàn)行表達式,然后再進行現(xiàn)行的回歸計算。

對數(shù)函數(shù)數(shù)學表達式: u=Alg(1+t)

引入輔助變量 x=lg(1+t),得u=Ax,然后按線性回歸方法進行回歸計算。

對于軟弱圍巖開挖初期支護,采用對數(shù)函數(shù)對一段時間內的總位移進行回歸分析,曲線的擬合比較好得到的結果精度很高,但是對數(shù)函數(shù)的特點是隨時間t的增大而無限增大的,因此采用該函數(shù)進行回歸分析最終值的預估顯得不夠嚴謹,這里涉及到了隧道穩(wěn)定性判斷的兩個指標:允許的位移量和位移的速率。

2.對數(shù)函數(shù)回歸分析的實際應用

指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)我們可以利用office提供的excel表格直接在散點圖上添加趨勢線的方法進行曲線擬合分析,方法很簡單且實用并且可以把相應的公式和R平方值顯示出來,對于數(shù)據(jù)的回歸分析指數(shù)和對數(shù)兩種數(shù)學模型是相當不錯的選擇。

四、總結

監(jiān)控量測的主要目的是確保隧道施工安全性和結構的長期穩(wěn)定,以上所述的位移控制基準,是經(jīng)過長期的大量的實踐數(shù)據(jù)總結優(yōu)化而來,其適應大多數(shù)的隧道圍巖,但綜合隧道所處的地質條件,開挖方法等諸多因素的影響,該基準還應不斷的總結完善。二次襯砌和仰拱的施做時間直接影響到襯砌結構的受力狀態(tài)和安全穩(wěn)定性,過早的施做會使二次襯砌承受較大的圍巖壓力,過晚又會不利于初期支護的穩(wěn)定,所以在施工中應及時的進行監(jiān)控量測,確定二次襯砌的施做時間,使襯砌結構安全可靠。

現(xiàn)場的監(jiān)控量測方法和手段,應根據(jù)隧道的重要性等級,規(guī)模大小,圍巖穩(wěn)定性的強弱程度以及現(xiàn)在量測儀器和手段所能達到的精度要求來確定。一般應考慮簡單可靠、耐久、經(jīng)濟、精度高的方法方式和便于進行分析反饋的儀器設備。

參考文獻

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關鍵詞:小凈距 淺埋 富水 一次模筑 控制措施

中圖分類號:U45 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)04(a)-0061-03

在國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略政策的驅動下,我國西部公路、鐵路、高鐵等交通基礎設施建設持續(xù)蓬勃發(fā)展。我國西部以山地、盆地為主的地形特點,決定了施工設計中較大的隧道比例,研究適用于西部黃土地區(qū)隧道的施工工法,特別是研究濕陷性黃土隧道施工方法顯得尤為重要。該文通過對濕陷性黃土地區(qū)隧道地質特點的分析研究,總結出了一套在小凈距濕陷性黃土隧道施工過程中的施工工藝及質量控制要點,有效地解決了因隧道淺埋而造成的地表開裂及地表沉降量過大等問題。

1 工程概況

1.1 設計概況

柳泉3#隧道右線起訖里程ZK46+790~ZK47+853,全長1 063 m,為分離式長隧道。全線采用雙向四車道高速公路技術標準,設計時速80 km/h,隧道設計凈空10.25 m×5 m,隧道圍巖全部為V級,坡度為下坡。出口為小凈距隧道,隧道埋深約50 m,全部為濕陷性黃土,土質不均勻,具有水平層理,圍巖穩(wěn)定性差,該土層隧道開挖后極不穩(wěn)定,容易發(fā)生坍塌、掉塊等問題,造成初期支護變形侵限,嚴重影響到工程質量、安全、工期及成本。

1.2 水文地質

隧址區(qū)屬于黃河高階地及黃土梁,場地內地層在鉆孔深度內自上而下分為三大層組:第四系沖洪積層、第四系風積層、白堊系砂巖夾泥巖。隧址區(qū)松散巖類孔隙水主要賦存與第四系中更新統(tǒng)沖洪積卵礫石中,隧址區(qū)卵礫石厚度大,透水性及富水性均較好。由于隧址區(qū)一側臨河,基巖裂隙水排泄條件較好,基巖中不易大量賦存,多富集于巖土界面,對隧道圍巖的穩(wěn)定影響較大。

2 工程施工難點

(1)隧址區(qū)圍巖均為V級圍巖,全部為濕陷性黃土,垂直節(jié)理發(fā)育、結構松散、含水量大,局部穿越砂層,圍巖軟弱,基底承載力差,施工難度在于如何提高基底承載力,防止隧道局部或整體沉降。

(2)隧道富水,隧道下臺階掘進至ZK47+530處,起拱線以下的邊墻開挖后滲水明顯,隨暴露時間愈長滲流逐漸加大,流水流泥現(xiàn)象愈加明顯。邊墻模筑砼施工完成后施工縫處有明顯滲水。仰拱基底也是濕陷性黃土,含水量在20%左右,下挖3 m左右土體含有少量的卵石,仰拱下5~6 m深有卵石持力層,出口在仰拱及下邊墻開挖后有明顯的流水現(xiàn)象,如何解決好隧道的防排水問題及保證施工質量安全是施工的主要課題。

(3)隧道出口段隧道埋深淺約50 m左右,結構扁平,受力條件差,應控制變形,防止一次模筑及地表構造沉降開裂。

(4)按公路隧道設計規(guī)范(JTG D70-2004)表4.3.2要求,V級圍巖對應分離式獨立雙洞間凈距小于3.5B(B為隧道開挖斷面的寬度)為小凈距隧道;按公路隧道設計細則(JTG/T D70-2010)表13.5.3要求,V級圍巖巖體為軟巖的分離式獨立雙洞間凈距小于45 m為小凈距。通過分析計算可以得出柳泉3#隧道小凈距起始段落為出口420 m,施工過程中應采用何種工藝保證小凈距隧道的施工安全。

3 施工工法選擇

根據(jù)隧道的地址條件和施工難點,采用3臺階法進行開挖,一次模筑初期支護襯砌工法進行施工。一次模筑初期支護襯砌工法是根據(jù)黃土地層的地質特點,總結過去黃土隧道錨噴初期支護襯砌設計與施工的經(jīng)驗教訓,針對黃土地層提出的一種有效解決方案。根據(jù)運營多年的實踐效果分析,一次模筑襯砌初期支護工法從施工安全、支護有效性、結構穩(wěn)定、防排水效果,綜合比較是針對黃土地層隧道修建特點的一種可靠工法。

4 應對措施

4.1 隧道滲水施工措施

柳泉3#隧道滲水主要有兩種方式:一種以濕陷性黃土隧道含水量大,土體開挖后隨暴露時間越長,土w含水量增大,局部有流水流泥的現(xiàn)象為主要的滲水現(xiàn)象;另一種為砂卵層中存在基巖裂隙水,卵石層中富水,在仰拱開挖后有大量的水流出。針對以上兩種不同現(xiàn)象的滲水問題,項目采用了不同的方式進行施工,有效地保證了現(xiàn)場的施工安全及實體質量。

對于濕陷性黃土含水量大而產(chǎn)生的滲水現(xiàn)象,通過3臺階法的施工工藝,加強鎖腳的剛度及長度,控制沉降量,有效地保證了隧道的施工安全。在土體開挖完成后采用透水土工布進行鋪設,防止因土體泛堿而導致防排水系統(tǒng)的堵塞,并及時進行施做8 cm噴射混凝土,有效地保證土體的穩(wěn)定性,同時在進行一次模筑混凝土澆筑過程中每1 m預留泄水孔,及時將滲水進行引排。在進行二次襯砌施工前,對滲水部位鋪設環(huán)向排水盲管,采用TMF7×3.5環(huán)向排水管加密布置,將滲水引排至縱向排水管中,同時加強防水板的安裝質量,項目安質部牽頭,對每版防水層的焊縫及搭接進行檢驗,合格后方可進行下道工序,有效地保證了隧道施工的質量與安全。

對于仰拱開挖后存在基巖裂隙水的現(xiàn)象,項目采用井點降水的方式進行施工,在洞口不影響施工的區(qū)域設置若干水井,水井的深度低于隧道仰拱的開挖深度,采用大功率水泵不間斷地進行抽水作業(yè),在出水點降至仰拱開挖面以后在進行仰拱作業(yè),在仰拱開挖完成后及時采用噴射混凝土對基底進行封閉,防止?jié)B水,同時鋪設防水板,保證仰拱不滲水,提高施工質量。

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【關鍵詞】巖溶隧道;施工管理;發(fā)展

我國巖溶主要集中在西南、華南,兩個地區(qū)保留著大面積的熱帶巖溶;其次是長江中下游地區(qū),巖溶化程度次之。巖溶的形成受地質、地貌、氣候等影響,導致各地巖溶化程度呈現(xiàn)差異,如我國青藏高原四千米以上的古熱帶巖溶受氣候影響殘存量受到消減。近年來,我國依據(jù)巖溶儲存量區(qū)域性的優(yōu)勢,拓寬了巖溶隧道的發(fā)展空間,但施工過程中存在的風險一直是施工企業(yè)所重視的問題,因此,不斷加強管理是降低巖溶隧道施工風險的有效措施。

1、我國巖溶隧道工程的安全現(xiàn)狀

巖溶隧道作業(yè)是建筑行業(yè)中較為常見的施工項目。加強施工過程中的安全風險進行管理,能有效促進我國巖溶隧道事業(yè)的發(fā)展?,F(xiàn)階段,我國巖溶隧道工程施工中的安全狀況迫在眉睫,隨著我國在各個巖溶隧道建設存在的隱患越來越多,提高了發(fā)生事故的機率。在巖溶隧道的施工中,惡性事故占的機率較高,例如,我國渝懷鐵路圓梁山隧道在建設期間引發(fā)的溶洞突泥安全事故,導致8人死亡,可見巖溶隧道的施工安全狀況尤為重要,值得廣大建設者重視??偨Y起來,因巖溶隧道工程發(fā)生的傷亡事故占整個建筑行業(yè)的30%。本世紀以來,我國巖溶隧道建設引發(fā)的事故數(shù)量呈上升趨勢,嚴重制約了隧道工程的發(fā)展,因此,安全管理巖溶隧道施工是絕對重要的?;谖覈刑幱诎l(fā)展中國家階段,國民經(jīng)濟的發(fā)展為我國的各行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎,而建筑行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟中最重要的產(chǎn)業(yè)之一,其為促進國民經(jīng)濟的上升提供有力的保障。

2、總結巖溶隧道建設的安全事故特點及應用安全對策的意義

對我國巖溶隧道建設的安全事故特點進行總結可以分為兩個方面,其一,巖溶隧道建設自身具有的安全事故特點,其二,隧道工程的安全事故特點。細化這兩方面的內容,巖溶隧道建設的安全事故特點是以隧道工程的安全事故特點作為判斷的主要依據(jù),即依據(jù)以下幾點:(1)因隧道工程受作業(yè)場地的限制,一旦出現(xiàn)事故,阻礙了救援人員及設備進入作業(yè)現(xiàn)場,絕大多數(shù)的隧道作業(yè)場地空間狹小。因此,影響了事故救援的開展。(2)一旦出現(xiàn)爆炸或火災,狹小的作業(yè)空間不利于有毒氣體的揮發(fā),對作業(yè)人員的生命造成威脅。同理,因受空間限制,作業(yè)人員難以快速撤離,救援人員難以進入;結合雙向原則進行分析,無論是對作業(yè)人員還是救援人員都帶來了極大的障礙。(3)各種大型或小型的隧道工程多以一個出口作為緊急出口,因此,一旦作業(yè)現(xiàn)場出現(xiàn)事故,制約了作業(yè)人員的逃生,從而加劇了事故的傷亡狀況。

巖溶隧道建設除了具有隧道工程的安全事故特點之外,其自身具有巖溶方面的災害性特點,分為以下幾點:(1)巖溶隧道施工與巖溶直接接觸,作業(yè)中常常出現(xiàn)突泥突水事故,具有突發(fā)性,難以預料。一經(jīng)出現(xiàn)突泥突水事故,將會提高突出物承擔風險的危害系數(shù),導致作業(yè)人員與巖溶隧道作業(yè)面臨高風險。(2)施工中,用于填充洞穴的主要材料是石土,一旦洞穴在填充施工中出現(xiàn)突泥事故,就會加大工作人員處理事故的難度,致使安全風險的系數(shù)上升。(3)巖溶隧道施工中,空穴一旦出現(xiàn)突泥突水事故,難以及時處理,往往提高了風險程度。(4)施工過程涉及面較廣,地下水處理屬于其中之一,因排放地下水的相關技術有待于提高,我國隧道工程面臨地下水處理難度大的局面,成為提高安全風險的主要影響因素。(5)隧道洞頂?shù)闹螛藴适欠襁_標是決定洞穴會不會出現(xiàn)坍塌事故的先決條件,因此,不容忽視洞頂坍塌事故的安全風險。(6)通常為加固洞穴使用支護,因此,對所采用的支護出現(xiàn)變形予以控制,防止事故發(fā)生。

針對以上論述中總結的巖溶隧道建設安全風險特點,管理層應以工程中事故高發(fā)期的施工階段為主要研究對象探討有效的應對措施。應用于施工階段的對策應符合安全理念,即為構建安全狀態(tài),不斷降低工作人員傷亡及企業(yè)財產(chǎn)損失[1]。在巖溶隧道施工階段運用預防事故風險的有效措施能提高企業(yè)對風險的識別管理,同時為施工的順利進行提供有力的保障。開展預防風險的對策之一是風險識別,檢測人員根據(jù)相關的地質勘察數(shù)據(jù)結合自身多年工作經(jīng)驗對施工階段的各個工序進行科學合理的危險識別,此項工作較易實施。近年來,我國交通事業(yè)的迅猛發(fā)展,為滿通企業(yè)實現(xiàn)便捷式跨越地域的目標,對巖溶隧道的數(shù)量需求隨之增多,對建設標準的要求呈上升趨勢,這就加大了隧道工程建設企業(yè)開展巖溶隧道的施工難度。為降低我國巖溶隧道施工的高風險,要盡可能控制作業(yè)中發(fā)生安全事故的危險系數(shù)。因此,管理層不斷完善巖溶隧道施工安全風險管理能有效保證工作的順利進行。

3、風險管理的有效對策

對巖溶隧道工程風險進行理解,可以簡述為:影響施工各個工序順利進行的不確定因素或未來有可能出現(xiàn)的一個、幾個突發(fā)事件而導致形成諸多不良后果的一種現(xiàn)象。為完善施工管理以便于降低財力、物力及人員的損失,管理層次進行有效的管理尤為重要[2]?;谖覈诎踩L險工作的管理上尚處于起步階段,無論是實踐經(jīng)驗或是探索經(jīng)驗都有待于提高,面對這樣的處境,管理層需不斷向國外學習先進的管理技術,為安全開展巖溶隧道風險管理工作奠定基礎。我國建筑企業(yè)目前的管理工作分為四個方面,管理層首先對施工中存在的安全風險進行識別,然后根據(jù)收集的數(shù)據(jù)進行風險評估進而估量安全風險的系數(shù);接下來對安全風險進行評價,即分析影響施工質量的主要因素;最后依據(jù)分析的要點做出規(guī)劃有效的處理方案。使風險管理過渡為風險應用研究的發(fā)展局面,工作效果極好。

3.1風險識別的正確實施

巖溶隧道安全風險識別是管理層最基本的工作內容,即管理工作的起點。為順利進行這項工作,管理者應不斷加強管理意識水平,對巖溶隧道施工中即將面臨的風險作出認識,同時盡可能的規(guī)避潛在的安全風險。一旦認識到施工中存在風險,必須及時作出正確的判斷,根據(jù)判斷出來的相關要點進行分析。巖溶隧道安全風險的識別需建立在四大要點之上進行,即:(1)根據(jù)巖溶與熔漿的物質性質確定預期可引發(fā)風險的源頭。(2)評估形成風險的預計條件,從而確定風險發(fā)生的狀況條件。(3)對可能存在的安全風險的特征進行具體量化分析,內容包括空穴、洞穴填充物坍塌及支護變形、地下水的排放、突水突泥、地表塌陷等。(4)為對可能發(fā)生的風險進行完善的救援,管理層工作內容還囊括了確定風險影響因素及程度這一要點,為這項工作奠定基礎的是《鐵路隧道風險評估與管理暫行規(guī)定》,巖溶隧道工程的風險影響根據(jù)條例中的標準4 2 4-2劃分為五個等級,第一級的危險系數(shù)最高。

3.2風險評估的管理

巖溶隧道施工中,對安全風險進行評估是促進工程順利實施且有效降低突發(fā)事故機率的主要管理方法。隨著科學技術的發(fā)展與進步,運用于風險評估中的有關技術數(shù)量繁多,各種安全風險的科學分析技術成為管理者評估工作的主要依據(jù),運用定量、定性的分析方法對巖溶隧道工程安全風險進行正確、合理有效的評估,整合精確度較高的數(shù)據(jù),實現(xiàn)風險評估的正確管理[3]。我國現(xiàn)階段能夠運用到風險評估工作中的方法只有經(jīng)驗法?;诮?jīng)驗法因不同鐵路企業(yè)具有不同的發(fā)展歷程、不同的管理經(jīng)驗,因而經(jīng)驗法的運用會產(chǎn)生不同的效果,具有極高的差異性,有待于完善。展望巖溶隧道風險評估管理的未來,應積極向西方國家學習先進的風險評估管理技術及經(jīng)驗,優(yōu)化經(jīng)驗法以及研討新型的風險評估方法。

3.3風險評價的管理

巖溶隧道安全風險的評價管理工作以風險識別與估算作為依據(jù),根據(jù)預計會發(fā)生的事故產(chǎn)生的后果進行合理評價,為預防、及時救援等工作的開展奠定基礎。近年來我國總結出約10余種有效的評價方法,分別運用在不同的安全分析過程中,獲取了極大的成效。在巖溶隧道施工中常用的評價方法為故障樹分析法、事故樹分析法以及檢查表法等,方法的實施需綜合考慮相關因素,即:風險安全目標值、突發(fā)事件的影響方向、工程施工人員能承受的風險力度。

3.險處理的管理

巖溶隧道工程的風險處理工作建立在以上三點綜合論述的基礎上,根據(jù)實踐總結出兩方面的處理,即合理選取風險處理方案并實施、安全風險的應急處理。對合理選取風險方案并實施,需同時做好四個要點:(1)經(jīng)管理層對巖溶隧道施工中預計會出現(xiàn)的突發(fā)事故進行評估與評價后,總結出極有可能為工程造成災害性的因素,進而采用風險回避法進行預防。(2)為盡可能的杜絕預計發(fā)生的突發(fā)事故的發(fā)展進程與擴大趨勢,管理者充分運用管理能力使用有效地預防手段及科學的方法使風險得到緩解,從而降低人力、財力、物力的損失。(3)不斷優(yōu)化管理巖溶隧道工程、人員傷亡保險的風險轉移工作。(4)經(jīng)風險評估與評價后確定巖溶工程能承擔的風險可予以保留。

目前,不同規(guī)模的工程都難以實現(xiàn)全面而徹底規(guī)避風險的美好圖景,尤其是巖溶隧道等此類較為大型的建筑施工。有效解決策略是管理層為安全風險的處理做好應急方案,方案的制定根據(jù)巖溶隧道施工中將會出現(xiàn)的各種突發(fā)事故進行分析,分析要點為突發(fā)事故的起發(fā)點、災害的影響方向,且在這兩者結合之下探討出應急方法,為預計突發(fā)事故建立應急與救援體系奠定基礎,從而保障安全風險的應急工作有效開展[4]。

4、結語

綜上所述,針對我國巖溶隧道工程開展中存在的高風險問題,管理層與研究層已尋找出解決的辦法,但基于管理起步相對于國外較晚,管理技術有待于提升,因此,我國巖溶隧道工程風險管理需繼續(xù)優(yōu)化。隨我國步入世貿組織后,國內技術的發(fā)展與進步,巖溶隧道工程風險管理在未來必將會得以完善,這是科學技術影響下必然的發(fā)展趨勢。

參考文獻

[1]程潤江.淺析隧道施工安全管理[J].中國高新技術企業(yè),2010,09(11):103-104.

[2]胡啟軍.巖溶隧道施工關鍵技術及其工程應用[J].山西建筑,2010,07(11):165-166.

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關鍵詞:隧道施工;施工技術;交叉施工

隧洞的施工主要考慮圍巖的地質條件,同時也應考慮施工條件、施工材料、施工機械、施工技術以及隧洞長度、斷面大小等情況;在施工中要針對不同情況,采取相應的施工方法進行施工,達到經(jīng)濟、高質、安全的施工目標。

一、低溫高原隧道施工技術

(一)工程實例

青藏鐵路在格爾木~拉薩段全長1141千米,線路長度為1110千米。由于其所處的海拔高、修筑面積大、自然條件惡劣,而使得施工難度非常大,因此也使得建設者為了克服種種施工困難而采取了很多種新的施工方法、施工經(jīng)驗。

隧道海拔為4900米,為高原地貌,自然條件極其惡劣。隧道的出口為山地,坡度較大,出口位于山凹地帶。隧道全長采用曲墻帶仰拱的整體式模筑鋼筋混凝土襯砌,支護采用模筑,襯砌與支護間采取5厘米的隔熱保溫層,防水板在全斷面進行鋪設,在防水板的外側設置盲溝,與側向盲溝與縱向盲溝互相連通。

(二)施工方法

隧洞的進口段位于飽富冰凍土,出口段分布在水土層與含土水層。在暖季施工時由于雨水多、氣溫較高、陽光輻射大,在進行開挖時極易因為凍土熱熔而引發(fā)坍塌。因此在施工時應采用"快開挖、快防護、快棄渣"的三快原則,盡量的少擾動原始地溫,防止其產(chǎn)生坍塌。并采取"分段和分層開挖,并分層防護",暖季白天應用軌行式鋼桁架并覆蓋棉帳篷遮陽措施,防止凍土的融化;采用挖掘機和推土機為主的施工設備,鉆爆松動的開挖為輔,自卸汽車運裝渣土;開挖邊坡采取網(wǎng)噴、錨桿支護,在邊坡上噴PU聚酯隔熱層進行防護。

(三)經(jīng)驗總結

1.隧道保溫防寒技術

在隧道開挖后,施工破壞了凍土區(qū)原有的穩(wěn)定熱力條件,被開放通風的對流所取代,這時襯砌后面的圍巖會形成季節(jié)性融化圈。產(chǎn)生一種對隧道襯砌支護不利的反復作用的凍漲力。凍漲力加之其他作用力共同作用于隧道襯砌上將會造成隧道的剝落和開裂,會使隧道出現(xiàn)裂縫、漏水等情形,對隧道的正常運行產(chǎn)生危害。為了使凍害對隧洞的不利減少到最低,在隧道口采取了敷設隔熱的保溫層來減弱洞內外空氣與巖層間的熱交換,從而使得凍融圈的范圍得以減小,采用聚氨酯的保溫層,敷設型式主要采用硬質泡沫型以及噴涂型材料。

2.低溫、負溫混凝土的施工技術

在低溫以及負溫的條件下,混凝土中的水化速度較慢,混凝土的強度得不到快速的提高,隧洞施工從一下幾個方面著手,解決了混凝土施工中出現(xiàn)的問題。

首先,對原材料進行加溫。建造位于拌合場內的預熱棚,攪拌站布置在棚內,利用熱風機以及蒸汽對砂石料進行加熱。

混凝土外加劑以配合比的選取。選取降低混凝土水灰比干硬性混凝土,同時也添加低溫的減水劑以及早強劑。

其次,混凝土的攪拌與運輸。現(xiàn)將骨料加熱以及將水攪拌均勻,然后再添加水泥,這樣能減少熱量損失。運輸車上采用PU聚氨酯板保護層,并覆蓋塑料保溫膜在保護層上,確保了混凝土的入膜溫度。

最后,混凝土的養(yǎng)護措施。在隧洞的進口設置密閉的保溫門,阻止洞內外的熱量交換,并設置2個保溫加熱的混凝土拌合站及風機,使混凝土出爐的溫度確定不低于15℃。采用保溫的混凝土運輸車,縮短混凝土運輸?shù)臅r間,以及保證混凝土入模的溫度不會低于5℃。

二、小空間立體較差的隧道施工技術

(一)工程實例

某鐵路要穿過當?shù)匾簧街髅},隧道的穿越區(qū)有13條斷層以及4個背斜、2個向斜。隧道穿過的主要地質為巖堆、巖溶、煤層瓦斯的采空區(qū)、涌水突泥等問題,特殊巖土為石膏、粘土等。交叉段范圍為DK200+423.35~DK200+435.38,斜長13.35m,兩軌道面的高差為10m,上部隧道的仰拱與下部隧道初期支護的拱部相連。立交通過斷層破碎帶附近。

(二)施工技術

1.1號隧洞的立體交叉段施工

由于框架結構段的輪廓為矩形,該輪廓線的尺寸要比 一般的隧洞斷面要稍大些,目的是為了保證車輛的通行。當開挖至漸變段時,周邊孔眼的布置逐步被改變,根據(jù)襯砌設計要求外緣的輪廓尺寸要調整孔眼的數(shù)量,在持續(xù)進尺下,逐漸的使隧洞輪廓得到擴大,使其在達到隧洞交叉點時,輪廓結構就與框架尺寸一致,然后再向前掘進時,當?shù)竭_直洞段時,再進行交叉段輪廓的修復,從而使其滿足初期襯砌支護輪廓的要求和框架結構的要求,然后再進行噴錨支護的施工,在噴錨支護結束后,就進行框架底板模板的支立工作、底板鋼筋的綁扎、混凝土的澆筑,當?shù)装寤炷恋膹姸冗_到1.2Mpa時,進行頂板鋼筋及邊墻鋼筋的綁扎,腳手架的支立,混凝土的澆筑。

2.2號隧洞交叉段施工

當1號框架式交叉的混凝土達到設計強度的80%時,可根據(jù)2號隧道的施工進展情況,進行交叉式的掘進。在2號隧洞爆破時,為減少對1號隧洞的影響及擾動,在交叉段采用上下階的方法進行開挖,并將減震帶設置在下臺階的底部。

3.施工效果

2號隧道在2008年4月順利的通過了交叉段施工,在測量監(jiān)測后,2號隧洞未對1號隧洞襯砌禪生明顯的影響,2號隧洞也未產(chǎn)生下沉,在施工過程中也沒有發(fā)生任何安全事故。工程實踐表明了該施工方法以及施工措施具備可行性和有效性,也具備了在同類工程中的借鑒作用。

4.經(jīng)驗總結

①小空間立體的交叉隧道在開挖時可采用上下臺階的施工方法進行施工,從而減少對巖體的擾動及影響,在交叉部位的薄弱部位應采取機械破碎的方法配合人工施工的方法進行開挖。

②2號隧洞爆破時設置了減震帶,此種方法減少了爆破沖擊波對1號隧洞的影響,1號隧洞的混凝土襯砌未出現(xiàn)裂縫。

③采用毫秒微差弱爆破的爆破工藝,運用若爆破、短進尺以降低一次性爆破對隧道施工帶來的影響,制定合理的爆破參數(shù),保證施工安全。

三、結束語

文章選取了低溫高寒地區(qū)隧洞施工以及小空間立體較差的隧道施工進行闡述,詳實的敘述了施工中采取的先進施工方法 ,并對施工經(jīng)驗進行了總結,為后續(xù)工程提供借鑒。

參考文獻:

[1]TBJ204-96,鐵路隧道施工規(guī)范[S].

篇8

關健詞: 不良地質 隧道病害 施工方法

中圖分類號:U45 文獻標識碼:A

永豐至寧都公路是永豐境內縱貫南北的一條主要公路,而瑤嶺隧道又是該段的咽喉節(jié)上,該隧道全長702m,地質條件差,施工十分困難,在設計、業(yè)主、監(jiān)理、施工多方協(xié)作下,共同攻關完成了隧道的施工?,F(xiàn)將不良地質條件下的施工方法作一介紹:

1.瑤嶺隧道工程概況

該隧道是雙向隧道,起始樁號為K51+545~K52+247段,總長702m;凈寬9.5m=0.75m(人行道)+0.5m(左側余寬)+3.5m×2(行車道)+0.5m(右側余寬)+0.75m(人行道);凈高5.0m.

2.地質概況

瑤嶺隧道位于永寧線(永豐縣境內藤田~沙溪之間)南北兩端為丘陵地帶,隧道處于中低山區(qū)。穿越石炭系上統(tǒng)梓山組(C1)砂巖、粉砂巖、炭質砂巖和震旦系上統(tǒng)(Z2)千枚巖組成的中低山區(qū),植被較發(fā)育,地下水豐富。不良地質主要有北洞口邊仰坡巖土層破碎與松散,在老路運營影響下,存在失穩(wěn)隱患,在進洞口段又發(fā)現(xiàn)廢棄的煤層采空區(qū),并貯滿水。

3.施工情況

瑤嶺隧道從2005年10月至2007年6月,經(jīng)過18個月的艱苦施工,完成隧道的主體工程。

從施工的結果來看,實際地質情況比設計探測的地質情況要差得多。類似的III級圍巖560m,而實際卻一米也沒有,全部都是IV~V級的圍巖。圍巖破碎,結構不穩(wěn)定,遇到爆破振動極易坍塌,在這樣的地質條件下,隧道施工碰到了以下病害:①掌子面坍塌;②拱頂部位塌后形成一定的空腔;③初期支護變形侵入二次襯砌范圍及坍塌。

4.病害的原因和處理方法

4.1掌子面坍塌

掌子面坍塌的主要原因是地質條件太差、圍巖軟弱,一經(jīng)爆破振動就坍塌,主觀原因是施工方法不當,開挖面不宜太寬。

對這種松散體充填整過工作面采用了如下處理方法

⑴.首先用噴射砼封閉整過工作面,防止因滲水漏水使坍塌面擴大。

⑵.采用注漿超前小導管¢42×4mm,長5.0m一根,環(huán)向間距50cm布置,搭接長度不小于1.0m.

⑶.對工作面的松散體和臨時支護外側的圍巖,采用注漿加固,使松散體形成具有一定強度的大體積固結體;臨時支護外側形成一環(huán)形加固圈,緩解對初期支護的壓力。注漿采用水泥單液漿,標號為42.5級的水泥,水灰比為1:1;最小注漿壓力為1.0Mpa.

⑷.注漿24小時后開始掘進,開挖采用臺階法加預留核心土法施工,開挖過程中采用弱爆破、短進尺、強支撐的方法進行,拱架采用I18工字鋼,間距按50cm一榀進行安裝,整個軟弱面就是采用這種方法進行。

4.2拱頂部位塌后形成一定的空腔的處理方法

⑴.對坍塌面初期支護進行加強支護,并預埋二根導管插入空腔內。

⑵.在初期支護穩(wěn)定后,用輸送泵向空腔內灌注砼,灌注砼時不宜過快、過急,以免由于砼的自身重量又把支架壓垮,要分次分批進行灌注,直到空腔處形成一層穩(wěn)固的保護層后停止灌注砼。

⑶.根據(jù)空腔的深淺確定砼的灌注量。

⑷.盡快進行二次襯砌的施作,并在塌空區(qū)加大主筋規(guī)格。

4.3初期支護變形侵入二次襯砌及垮塌

4.3.1初期支護變形、垮塌的原因

⑴.地質條件差,圍巖松散、破碎,穩(wěn)定性差;地下水豐富,因而圍巖對初支產(chǎn)生較大的壓力,導致初期支護局部變形、垮塌。

⑵.初期支護結構形成不妥當,二次襯砌沒有及時跟進造成此種原因。

4.3.2根據(jù)初期支護變形的大小,采用不同的補救措施

⑴.侵入5.0cm以內,采用澆筑二次襯砌砼時加大主筋規(guī)格進行補強。

⑵.大于5.0cm,采取拆除初期支護,重新進行初期支護的安裝。在拆除過程中,按每榀進行,用人工加風敲的方法進行拆除。

4.3.3初期支護垮塌的處理

在初期支護垮塌部位,對初期支護進行補強設計,即由原來的I14工字鋼,改變?yōu)镮18工字鋼,間距由原來的1.0m/榀,改為0.5m/榀設計。并及時施作仰拱,使其初期支護成環(huán)。塌空處根據(jù)以上講的方法相同處理,在二次襯砌澆筑時加大主筋規(guī)格。

5.值得總結的問題

該隧道不光是因地質條件差的客觀原因,也有設計和施工的主觀原因,筆者認為有以下經(jīng)驗教訓值得總結:

⑴.該隧道第一次設計時凈空為8.5m,后由于設計上的新老規(guī)范對二級公路的不同要求,進行改變。

⑵.地質調查深度不夠,誤差大,造成設計、施工準備都不足。

⑶.承包商經(jīng)驗不足、重視不夠,抱著僥幸心理,輕估了隧道的地質條件差可能出現(xiàn)的問題。

篇9

關鍵詞:小凈距偏壓隧道;施工技術

中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:

Abstract:The construction technology and assisted construction measures of neighborhood unsymmetrically Ioading tunnel are summarized based on Nayang tunnel. The purpose of the research is to strengthen the understanding of neighborhood unsymmetrically Ioading tunnel and provide a reference for the construction on site.

Key words:neighborhood unsymmetrically Ioading tunnel;construction technology

中圖分類號:U455 文獻標識碼:A

一、前言

小凈距隧道是兩個獨立單洞向內側開挖線向的最小凈距(毛洞間距)小于設計規(guī)范要求的最小凈距。和獨立雙洞隧道相比,小凈距隧道具有連線難度小、占地少等特點;和連拱隧道相比,小凈距隧道具有工期短、施工質量易控制以及造價低等優(yōu)點[1]。本文以現(xiàn)場工程實例為背景,對小凈距偏壓隧道的施工技術進行了研究。

二、工程地質概況

那央隧道為一座小間距的四車道高速公路短隧道。隧道長885 m。隧道凈高5.0 m。隧址區(qū)域內地質構造主要受德保背斜的影響,該構造系由一走向為近南北向的短軸背斜組成,軸部為寒武系的構造基底,兩翼為泥盆系覆蓋層組成,并以角度不整合于寒武系地層之上。隧址區(qū)出露地層主要為三疊系中統(tǒng)中統(tǒng)平兒關組(T2p)泥質粉砂巖及二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)白云質灰?guī)r;第四系殘坡積成因的黏性土(Qhel+dl)分布于山體表層。

三、隧道支護結構

那央隧道按新奧法施工原理進行洞身結構設計,采用系統(tǒng)錨桿、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、格柵鋼架、工字鋼鋼架等組成的初期支護與二次模筑混凝土相結合的復合襯砌型式,具體內容如下:

初期支護:對于Ⅴ~Ⅳ級圍巖由工字鋼拱架(或鋼筋格柵)、徑向錨桿、鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土組成,而對于Ⅲ級圍巖則由徑向錨桿,鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土組成。工字鋼拱架具有剛度大,發(fā)揮作用快的特點,這一點對于巖體自穩(wěn)能力差,跨度大的隧道特別重要。每榀工字鋼鋼拱架之間用Φ22的鋼筋連接,并與徑向錨桿及鋼筋網(wǎng)焊為一體,與圍巖密貼,形成承載結構。

二次襯砌:對于隧道洞口Ⅴ級圍巖淺埋地段,由于巖體風化嚴重,節(jié)理發(fā)育、自穩(wěn)時間較短,洞室開挖跨度較大,二次襯砌按承擔上部土壓力覆土荷載計算需采用C25鋼筋混凝土結構,二次襯砌要求緊跟開挖面。對于Ⅳ~Ⅲ級圍巖深埋地段,由于該段巖體比較穩(wěn)定,能夠在一定程度上形成穩(wěn)定的承載拱,因此結構按承擔部分土壓力覆土荷載計算可采用C25素混凝土結構。在施工過程中仍必須注意初期支護的變形與穩(wěn)定監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)合理確定二次襯砌的施作時間,盡可能發(fā)揮初期支護的承載能力。

四、小凈距隧道輔助施工措施

本隧道為分離式小凈距兩車道隧道,為確保施工過程安全,設計采用了必要的輔助施工措施,主要有:洞口超前長管棚、超前小導管、超前錨桿及注漿加固等。

(1)超前長管棚:設置于隧道洞口,管棚入土深度是結合地形、地質情況確定。管棚鋼管均采用Φ108×6mm熱軋無縫鋼管,環(huán)向間距50cm,接頭用長15cm的絲扣直接對口連接。鋼管設置于襯砌拱部,管心與襯砌設計外輪廓線間距大于30cm,平行路面中線布置。要求鋼管偏離設計位置的施工誤差不大于20cm,沿隧道縱向同一橫斷面內接頭數(shù)不大于50%,相鄰鋼管接頭數(shù)至少須錯開1.0m。為增強鋼管的剛度,注漿完成后管內應以30號水泥沙漿填充。為了保證鉆孔方向,在明洞襯砌外設60cm厚C25鋼架砼套拱,套拱縱向長2.0m。考慮鉆進中的下垂,鉆孔方向應較鋼管設計方向上偏1~2度。鉆孔位置,方向均應采用測量儀器測定,在鉆進過程中也必須用測斜儀測定鋼管偏斜度,發(fā)現(xiàn)偏斜有可能超限,應及時糾正,以免影響開挖和支護。

(2)超前小導管:設置在隧道洞內無長管棚支護的Ⅴ級圍巖地段,采用外徑42mm,壁厚3.5mm,長350cm的熱扎無縫鋼花管。鋼花管環(huán)向間距約40cm,外插角控制在10~15°左右,管身設置φ6mm注漿孔,尾端支撐于鋼架上,也可焊接于系統(tǒng)錨桿的尾端,每排小導管縱向至少需搭接1.0m。超前小導管注漿采用水泥漿液,注漿參數(shù)可通過現(xiàn)場試驗適當調整。

(3)超前錨桿:設置在隧道洞身Ⅳ級圍巖地段。錨桿采用長350cm的Φ22藥卷錨桿,環(huán)向間距約40cm。實際施作時錨桿方向應根據(jù)巖體結構面產(chǎn)狀確定,以盡量使錨桿穿透更多的結構面為原則,外插角可采用10~15°不等。采用早強砂漿作為粘接材料,每排錨桿的縱向搭接長度也要求不小于1.0m。

(4)加固注漿:分長管棚注漿、超前小導管注漿和周邊加固注漿,主要用在Ⅴ~Ⅳ級圍巖地段,以通過注漿提高圍巖自身承載能力,提高巖體對結構的彈性抗力,改善結構受力條件。長管棚注漿及超前小導管注漿是利用先行敷設的鋼花管進行;周邊加固注漿是利用Φ25系統(tǒng)中空注漿錨桿進行。

五 總結

(1)圍巖級別的不同會影響隧道的最小凈距,因此應依據(jù)不同的圍巖級別,確定相應的施工方案。

(2)選擇合理的加固方式。小凈距隧道施工中要采取必要的加固措施,例如錨桿加固超前小導管注漿,現(xiàn)場錨桿加固后圍巖穩(wěn)定,效果較好。

(3)認真做好監(jiān)控量測工作[2]。尤其注意對中夾巖柱體的監(jiān)控量測,注意有無下沉變形開裂,對左、右洞之間的鋼支撐尤其要加強監(jiān)測,確保對安全施工發(fā)出準確信息。

參考文獻:

篇10

【關鍵詞】軟弱圍巖;小凈距;中間巖柱;施工技術

1 引言

近年來,工程建設領域的環(huán)保問題受到各級政府部門的日益重視,道路建設特別是高速公路項目越來越多的采用隧道方案,但山區(qū)高速公路上、下行隧道的選線往往受地形限制 ,使得兩相鄰隧道的最小凈間距不能滿足設計規(guī)范的要求。在此情況下 ,近年來普遍選用單線雙洞連拱的隧道結構形式。由于連拱隧道的工程造價、施工難度、施工周期均比雙線雙洞隧道大得多 ,為此 ,在工程實踐中衍生出一種新的結構形式——小凈距隧道。小凈距隧道雙洞的中間巖柱寬度介于連拱隧道和雙線隧道之間 ,一般小于 1. 5倍隧道開挖斷面的寬度。國內小凈距隧道的建設歷史不長,其理論研究遠落后于工程實踐,尤其是在各種復雜地質條件下施工方法還處于研究發(fā)展階段,因此對小凈距隧道特別是在軟弱圍巖段的施工技術進行深入研究具有重要意義。

2 工程概況

某隧道為濟南-廣州高速公路安徽段重要工程,地處大別山腹地,山區(qū)地形起伏劇烈,所經(jīng)區(qū)域屬淮河水系。隧址地貌屬褶斷侵蝕低山,海拔200.8-330.4m,相對高差約130m,山頂渾圓,山勢較緩,地表植被發(fā)育;進口段地形坡角25°-35°,出口段地形坡角20°-30°;山脊走向北北西,隧道軸線與山脊近正交,穿過山脊高程最大為310m。隧道穿越F3斷層,斷層破碎帶內節(jié)理裂隙明顯,進出洞口沖溝較發(fā)育,地下水集中,圍巖穩(wěn)定性極差,出口端邊仰坡坡面垂直度較大,山體左側偏壓。

隧道為左右分離式小凈距單向行車隧道,凈距小(左右線凈距最小僅為6m),地質條件差,施工難度較大。

3 設計說明

該隧道進口設計為削竹式洞門,出口為端墻式洞門,洞口段圍巖較為軟弱破碎,隧道明洞采用明挖法施工,偏壓段設計采用大管棚預支護措施,Ⅴ級、Ⅳ級圍巖采用單側壁導坑、對拉預應力錨桿施工,III級圍巖采用超前導坑法,風鉆鉆眼,光面爆破,復合式襯砌。該隧道施工工藝較為復雜、工序繁多且施工干擾大;針對該隧道施工安全要求高、施工難度大等特點,采取施工動態(tài)設計對隧道初期支護及襯砌進行修正,在施工方面通過采取控制爆破、監(jiān)控量測等措施,以保證施工后既有隧道安全和線路運營暢通。