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隧道公路施工范文1
一、施工技術簡介
隧道質量取決于工藝質量,工藝質量取決于開挖、初期支護及防排水質量等,初期支護和防排水質量等比較好控制可以加強監管,那么重點就是開挖質量,開挖質量又取決于鉆爆質量,就是說理論上沒有了超欠挖后續的初支質量就有了保證,因此說隧道質量的好壞很大程度上取決于鉆爆的質量,首先確定鉆爆的方案預裂爆破還是光面爆破首先我們從理論上來分析,由于v級圍巖巖體松散、裂隙較發育無法采用或實現光面爆破技術,那么必須熟練掌握預裂爆破技術及特點。
二、預裂爆破
進行石方開挖時,在主爆區爆破之前沿設計輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫,以緩沖、反射開挖爆破的振動波,控制其對保留巖體的破壞影響,使之獲得較平整的開挖輪廓,此種爆破技術為預裂爆破。預裂爆破不僅在垂直、傾斜開挖壁面上得到廣泛應用;在規則的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用預裂爆破。預裂爆破要求:①預裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對于中等堅硬巖石,縫寬不宜小于1.0cm;堅硬巖石縫寬應達到0.5cm左右;但在松軟巖石上縫寬達到1.0cm以上時,減振作用并未顯著提高,應多做些現場試驗,以利總結經驗。②預裂面開挖后的不平整度不宜大于15cm。③預裂面上的炮孔痕跡保留率應不低于80%,且炮孔附近巖石不出現嚴重的爆破裂隙。
根據預裂爆破的特性、要求經過試驗和反復研究對鉆爆設計做了適宜的改動做到動態控制,主要技術措施、指標最后確定如下:炮孔直徑一般為50~200mm,對深孔宜采圍較大的孔徑。炮孔間距宜為孔徑的8~12倍,堅硬巖石取小值。不耦合系數(炮孔直徑d與藥卷直徑d0的比值)建議取2~4,堅硬巖石取小值。線裝藥密度一般取250~400g/m。分散藥卷的相鄰間距不宜大于50cm和不大于藥卷的殉爆距離。考慮到孔底的夾制作用較大,底部藥包應加強,約為線裝藥密度的2~5倍。裝藥時距孔口1m左右的深度內不要裝藥,可用粗砂填塞,不必搗實。填塞段過短,容易形成漏斗,過長則不能出現裂縫。
一般情況來說開挖應盡量采用大斷面或較大的斷面開挖,以減少對圍巖的擾動,根據圍巖特征經過反復研究、現場考察、論證和試驗洞的開挖,由于斷面大開挖方法最后確定為雙、單側壁導坑開挖法,鉆爆方案確定為V級圍巖預裂爆破設計,IV級圍巖實踐光面爆破,實踐證明這兩種爆破方案均符合轄區隧道IV、V圍巖實際,按照此方案實施爆破,爆破效果較好。但要解決的問題是雙、單側壁導坑法二次擾動比較大,加之圍巖比較松散極易出現塌方,特別是淺埋段甚至會出現冒頂,方案是可行的,問題是要怎么去解決二次擾動問題,經過實踐和多次試驗證明二次擾動對圍巖、初支影響非常大,初支表面加上爆破震動效應的影響靠近掌子面處基本上都會出現開裂、變形,拱架接頭有的會應力扭曲,甚至出現掉拱,某種程度上來講雙、單側壁拱架是起到了簡支梁在中部給一個支點的反作用力的作用,是破壞整體受力的作用,如何加之利用導坑開挖優勢,取長補短又要確保質量安全呢,首先我們經過理論分析圍巖受力情況,單、雙側壁是分部開挖、分階段受力(持續受力)、整體持續收斂的一個過程,經過反復試驗發現二次擾動其實如果控制在圍巖變化(拱頂下沉、周邊收斂、位移)在一定的范圍內時,擾動是對圍巖、初支影響最小,在這區段進行下部接腿、成環或導坑中部接拱最為可行也是最安全的,對初支的影響可以忽略不計,其次就是必須要嚴格開挖步序,必須是兩內側壁先行,后續工序跟進循序漸進的工藝,遇到比較軟弱圍巖時(如流沙、斷裂層)側壁導坑也須遵循“短進尺,弱爆破,強支護,早封閉”的原則。
三、明洞施工及洞門施工
洞口邊、仰坡和明洞開挖與支護應自上而下分層開挖,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,減少對洞口相鄰地段的擾動;開挖暴露的邊坡及時施作設計的防護,降低圍巖暴露而風化,支護要緊跟,轄區內都為高邊、仰坡,如果不及時安全無法保證,況且會浪費很多的人力物力,明洞襯砌必須檢查、復核明洞邊墻基礎的地質狀態和地基承載力,滿足設計要求后,測量放樣,架立模板支撐,綁扎鋼筋,安裝內外模板,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。洞門施工對于削竹式洞門,同明洞同時施作,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:明洞襯砌完成后強度達到50%方可拆除外模,鋪設防水層,回填要對稱每層不大于30cm,兩側高度差不得大50cm,回填至拱頂后,再分層滿填至完成,做好表面隔水層。
四、質量控制水平
隧道公路施工范文2
【關鍵詞】公路 隧道 施工 技術
中圖分類號:U45文獻標識碼: A 文章編號:
前言
公路是國民經濟的重要命脈,由于其特有的靈活性和優越性,發揮著其他運輸方式不可替代的作用。公路隧道是公路工程結構的重要組成部分之一,隨著我國社會主義市場經濟的發展,西部大開發戰略的實施,高等級公路已從沿海地區向西南、西北山嶺區延伸,公路隧道建筑規模也越來越大。對公路隧道施工技術也要求越來越高。
一、施工準備及施工技術方案的確定
1、施工作業線安排
根據隧道設計結構和工程地質情況,施工作業采用中導洞先行,中導洞掘進40~50m 澆注中墻。在中墻混凝土強度達到70%以上再進左洞,右洞掌子面落后左洞按10m 控制。經監控量測,圍巖變形基本穩定后同時施作左右洞二次模筑襯砌。當圍巖變形過大,初期支護力不足時,除應及時增強初期支護外,亦可修改二次襯砌設計參數后提前施作模筑混凝土。左右洞二次襯砌與掌子面間距控制在25~35m 之間。這就在進、出口各自建立了中導洞、中墻、左、右洞開挖、二次模筑襯砌五道并行的作業流水線,拓展了隧道施工作業面,為加快隧道施工進度奠定了堅實的基礎。
2、風、水、電作業,通風、防塵和施工排水
(1)施工供風:在隧道進、出口各設一座空氣壓縮機站,各安裝2 臺20m3/min 和1 臺10m3/min 的空氣壓縮機以保障隧道施工用風。
(2)施工用水進、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口,供施工、生活用水。所有水源都要經過水質檢驗,PH 值小于4 或者硫酸鹽、氯化物含量超過有關規范的允許值以及含有對水泥凝結硬化有害的雜質的水石不得用于攪拌砼。
(3)施工供電:在隧道進、出口各安裝一臺315kVA 變壓器,利用附近的地方電網供電,同時各準備一臺功率為220KW 的發電機組備用。動力設備采用三相380V,照明用電采用220V,為確保安全,所有線路都安裝漏電保護開關。線路的架設及各種電器的安裝必須符合《公路隧道施工技術規范》JTJ042-94 的有關要求。
(4)施工通風、防塵:洞內如需爆破掘進,必須堅持濕式鑿巖,爆破后灑水以降低粉塵濃度。施工通風采取壓入式,用3 臺軸流風機分別向中導洞、左、右洞送風,送風口距開挖面的距離不大于15m。
(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。進口施工為反坡施工,施工排水采取在開挖地段挖集水坑,用抽水機抽出洞外。
二、隧洞開鑿過程
1、施工支護
首先要對不同類別的圍巖,應采用不同結構型式的施工支護。
(1)Ⅵ 類圍巖可不支護,Ⅴ 類圍巖支護時,宜采用局部噴混凝土或局部錨桿。為防止巖爆和局部落石,可局部加栓鋼筋網。
(2)Ⅳ~Ⅲ類圍巖可采用錨桿、錨桿掛網、噴混凝土或錨噴聯合支護。Ⅲ類圍巖必要時可加設鋼架。
(3)Ⅱ~Ⅰ類圍巖宜采用錨噴掛網的聯合支護形式,并可結合輔助施工方法進行施工支護。
(4)當地質條件差,圍巖不穩定時,可采用構件支撐。
2、隧道洞口位置選擇
洞口位置選擇好壞,將直接影響隧道施工、造價、工期和運營安全。選擇時要結合洞口的地形、地質條件、施工、運營條件以及洞口的相關工程(橋涵,通風設施等)綜合考慮。
(1)洞口部分在地質上通常是不穩定的。一般應設在山體穩定,地質條件好,排水有利的地方。隧道宜長不宜短,應“早進洞,晚出洞”,盡量避免大挖大刷,破壞山體穩定。
(2)洞口不宜設在溝谷低洼處和匯水溝處,一般宜將洞口移到溝谷地質條件較好的一側有足夠寬度的山嘴處。
(3)當洞口處為懸崖陡壁時,根據地質情況采用貼壁或采用接長明洞的辦法,將洞口堆到坍方范圍以外3m~5m處,
(4)洞口地形平緩時,一般也應早進洞晚出洞。這時洞口位置選擇余地較大,應結合洞外路塹、填方、棄渣場地、工期等具體確定,需要時可接長明洞,以確保施工和運營安全。
3、左、右洞開挖
在中墻砼達到設計強度的70%以后進行,采取兩臺階分步平行開挖,上臺階從拱腳至拱頂,含整個拱部。為站人施工方便,上臺階分兩步開挖:先挖環形導坑,后挖中核,中核至拱頂高度1.6m~ 2.0m。臺階長5m~ 10m,上臺階開挖的土方用人工翻至下臺階再用裝載機配合汽車運棄。下臺階開挖先挖中槽,外側邊墻留上寬2m,下寬4m的平臺。中槽掘進5m~8m,跳槽開挖邊墻,馬口槽寬2m,凈距3m。仰拱隨同邊墻馬口一起開挖,符合設計尺寸后立即初噴5cm厚砼,施工邊墻部分錨桿,接長鋼支撐至中隔墻,噴射砼至設計厚度,形成封閉的環形支護。仰拱開挖連成一襯砌節段長度應及時澆筑仰拱,加強對圍巖的支撐。左、右洞一次開挖不宜大于1m,左洞先進,右洞開挖面按落后左洞10m控制。
三、公路隧道的通風
公路隧道的通分可分為自然通風和機械通風,其中機械式通風又可分為縱向通風、半橫向通風和橫向通風。縱向通風有全射流通風、帶有豎井的送排式通風和靜電除塵裝置。采用全射流的方法通風,效果比較好,當隧道的長度在6000m以內時,相對于單純的全縱向通風和分段通風,降低了隧道通風工程的費用,對與長度在6000m以上的隧道,應采用分段通風。全射流通分的優點是管理簡單、安裝方便、實施容易、通風效果好、風速平穩、維修方便、投資小、費用低。但也存在著風機集中處噪音大、設計復雜、在發生火災時不能及時排除煙灰的缺點。半橫向通風系統比縱向通風系統具有更好的防災、減災、救災的作用,在火災發生時,能夠在最短的時間內將濃煙排除隧洞外,能防止濃煙毒氣對人員造成的傷害,還能迅速將著火點附近的濃煙排出,利于消防人員的撲救,排煙系統可靠,能使災情得到有效的控制。這種通風方式適用于隧道結構比較復雜,環境相對密閉,通道狹窄,隧道長度大的公路隧道。這種通風方式在發生火災時能迅速排除濃煙,保證人員的安全。全橫向通風系統通風效果好,在上部有排煙孔,使隧道內的空氣保持新鮮,利于受災人員的呼吸,但是安裝費用高,通風時耗電高。如圖1,圖2所示。
四、公路隧道的防排水工程
公路隧道的防排水工程至關重要,在土方開挖后會涌現大量的水,要及時做好防排水工作,防災隧洞的失穩倒塌,在隧道修建成功后,如果排防水沒做好,會導致路面積水,給交通帶來不便,所以一定要完善隧道的排防水系統。公路隧道的防排水遵循以防為主,防排結合的原則。在施工縫和變形縫處采用橡膠止水帶來防水,在初期支付和二次襯砌之間延隧道全長鋪設高分子復合防水卷材,這是一種柔性的防水方法。襯砌時采用防水混凝土也能起到防水的作用。在進洞前須在洞頂設置截水溝,將洞頂的水排到地面的排水溝里。在洞口和洞身兩側都要設置排水溝,對于含水量比較高的區段,還應在洞身周圍的圍巖鉆孔,將巖內的水排到排水溝,再排至洞外。要及時疏通排水溝,避免排水溝堵塞造成洞內積水。公路隧道的排防水工程是從開挖洞身時開始,直至隧道的修建完成,要注意各個工序間的銜接,在各個工序中都做好相應的排防水工作。綜合防、排、截、堵。引的方針,具體落實防水和排水的相關施工。
結論
高速公路的隧道工程施工是一個繁雜的過程,施工技術中有很多規定和需要注意之處。希望進行更多的探討,研究出更為先進和科學的隧道工程施工技術,期待我國高速公路隧道工程施工技術朝國際領先水平更進一步。
【參考文獻】
隧道公路施工范文3
關鍵詞:公路隧道; 施工技術;新奧法施工; 溶洞處理;襯砌裂拱;防排水
前言
云南省紅河州綠春隧道隧道設計1605米,隧道地質條件差,Ⅴ級圍巖,且圍巖破碎,雨水滲入量大,且進口端初支下沉,二襯結構尺寸不足,處理周期較長?,F今的公路隧道施工方法主要可分為明挖法和暗挖法兩大類。明挖法是先將地面挖開,在露天情況下修筑隧道結構,然后再覆蓋回填。暗挖法是不挖開隧道上面的地層,在地下進行開挖和修筑隧道結構。暗挖法又可分為礦山法、盾構法和隧道掘進機法等。山嶺道路隧道一般采用礦山法施工,其中新奧法是礦山法中的最重要、最常用、最有效的施工方法。本文就新奧施工方法進行重點介紹。
1新奧法施工技術問題分析
1.1新奧法的施工順序
1)當開挖面穩定時,施工順序是:開挖―柔性襯砌―施工量測(位移、應力等量測)―防水層―第2次襯砌。
2)當開挖面不穩定時,施工順序是:開挖弧形導洞―第1次柔性襯砌(拱)―開挖核心及側壁―第1次柔性襯砌(邊墻)―開挖仰拱部分并修筑仰拱―施工量測(位移、應力等量測)―防水層―第2次襯砌。
1 .2新奧法的施工要點
新奧法施工中,圍巖被視為承載構件的一部分。因此,施工時可全斷面進行掘進,以減少對周邊圍巖應力的擾動,并采用光面爆破、微差爆破等措施,減少對圍巖的震動,以保全其整體性。同時注意圍巖表面盡可能平滑,避免局部應力集中。
新奧法將錨桿、噴射混凝土適當進行組合,形成比較薄的襯砌層,即用錨桿和噴射混凝土來支護圍巖,使噴射層與圍巖緊密結合,形成圍巖支護系統,保持兩者的共同變形。故而可以最大限度地利用圍巖本身的承載力。
新奧法施工必須保護圍巖自身的承載能力,可采取構筑防水層、圍巖巷道排水;選擇合理的斷面形狀尺寸;給支護留變形余量;開巷后及時做好支護、封閉圍巖等措施。新奧法也允許圍巖由一定量的變形,以利于發揮圍巖的固有強度。同時隧道的支護結構,也應具有預定的可縮量,以緩和隧道壓力
2公路隧道開挖中常見的問題與難點分析
2.1穿過斷層及破碎帶的公路隧道施工
隧道穿過斷層及破碎帶,給隧道施工帶來不小的困難。在施工中遇到斷層及破碎帶時,首先要查明斷層的傾角走向、破碎帶的寬度,巖石破碎程度,地下水活動等有關條件。據以正確選擇施工方法和制定施工措施,認真分析研究設計地質資料,并在掘進齊頭左右兩側用鉆孔臺車或DK - 100型鉆機向前鉆水平超前探孔,鉆透斷層破碎帶。如斷層破碎寬度大,破碎程度及裂隙充填物情況復雜,且有較多地下水時,可在隧道中線一側或兩側開挖調查導洞。調查導洞穿過斷層破碎帶的中線與隧道中線平行,線間距不小于20m,調查導洞穿過斷層破碎帶后,再掘進在一段距離轉入正洞。在處理斷層破碎帶的同時,在前方開辟新工作面,加快施工進度。具體方法如下。
1)斷層寬度較小,巖體組成物為堅硬巖塊且擠壓緊密,圍巖穩定性相對較好。隧道通過這樣的斷層,可不改變施工方法,與前后段落的施工方法一致,避免頻繁變更施工方法,影響施工進度。但過斷層帶要加強初期支護和適當的輔助施工措施度過斷層帶。如超前錨桿與徑向錨桿配合,增設鋼筋網等措施。必要時可增設格柵架。
2)一般斷層破碎帶,采用徑向錨桿、鋼筋網、噴砼、格柵鋼架等加強初期支護,并在拱部施作超前小導管周壁預注漿,對洞周巖體進行預加固和超前支護。在超前支護下,采用上半斷面法或正臺階法開挖。在臺階上部施作超前小導管,上部開挖后及時施作拱部初噴砼,徑向錨桿,掛鋼筋網,格柵鋼架。在做好拱部初期支護后方能開挖臺階下部。
3)斷層出露于地表溝槽,具隧道為淺埋,可采用地面砂漿錨桿結合地面加固和排泄地表水及防止地表水下滲等措施。
4)當斷層寬度大,巖體極破碎時,可采用注漿管棚和鋼架超前支打護,管棚長度一般10一40 m,能一組管棚穿過斷層破碎帶,則采用一組管棚。但受地質和施工條件限制,斷層寬度大時,可分組設置,縱向兩組管棚的搭接長度不小于3 m。管棚用鋼管直徑80―150mm,一般多采用¢108厚壁熱軋無縫鋼管,環向鋼管中心間距為管徑的2―3倍,即30―40 cm。鋼架根據地質情況,可采用型鋼或格棚,其間距0.8―1.0m,在管棚支護下,采用上半斷面先開挖,在作好上半斷面的錨、網、噴、鋼架等到初期支護后,才能開挖下部。
2.2穿過巖溶地區的公路隧道施工
在石灰巖地區修建公路時,巖溶問題是不能忽視的。巖溶是地表水和地下水對可溶性巖層經過化學作用和機械破壞作用而形成的各種地表和地下溶蝕現象的總稱。
2 .2 .1巖溶對隧道的危害主要分類
1)洞穴的存在使隧道全部或部分懸空,將極大地降低隧道的使用安全可靠度;
2)巖溶水特別是當CO3等可溶性物質含量增高時,水的流通將給隧道結構帶來的侵蝕作用,影響隧道的使用壽命;
3)洞穴堆積物因松軟易坍塌下沉,改變洞穴周邊的應力分布形態,影響隧道的結構穩定;
4)隧道中地下水流失,使隧道頂部地面巖溶塌陷,導致環境地質被破壞,也是造成隧道結構不穩定的原因。
針對巖溶地區的危害特點,應按具體情況以“避、引、堵、越、繞”的方法處理。
2. 2 .2溶洞處理主要方式
隧道過溶洞處理方式有內增設邊墻梁及行車梁、托梁、支墩、懸壁梁承托縱梁、拱橋、加大隧道凈空寬度跨度跨越巖溶或對隧道周邊巖體進行封閉、注漿加固、支頂加固、加強襯砌等。
1)溶洞跨越處理。
當溶洞規模較大、溶洞內充填物松軟,基礎處理工程修建困難、耗資巨大,或者溶洞雖小但水流較大時??筛鶕唧w條件采用相應的梁跨、板跨等形式跨越巖溶地段。此方式一般采用鋼筋混凝土梁跨越,梁體采用抗侵蝕混凝土。
2)封閉處理。
己停止發育的干溶洞,在考慮有效的過水通道后,可采用混凝土、漿砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。
3)錨桿、鋼管加固處理。
為防止洞穴巖壁或頂板坍塌,在清除松動巖石困難的情況下,可采用錨桿或大鋼管、鋼軌加固巖體。此時隧道襯砌應考慮抗沖擊措施。一般是采用明洞襯砌,襯砌頂部設置回填體,其表面設置護面結構,回填體以上空間的溶洞洞壁采用錨桿、鋼筋網、噴射混凝土封閉支護;若溶洞較大,可設置橫向鋼軌橫或設人字形鋼軌柵架。
4)支頂處理。
當隧道穿過的溶洞由碎塊石及淤泥土充填,充填物的松散密實程度不一時,隧道底部應考慮采用鋼筋混凝土底板,清除底板下松散體,回填碎石,并在底板下加設鋼筋混凝土樁進行支頂。
2 .2.3巖溶水的處理方法
1)泄水洞排水。
當預測到隧道區域的巖溶水量大、水壓大,而隧道確實無法避開時。需考慮專門設置排水隧洞,達到排除巖溶水,降低地下水位,保持隧道干燥和施工安全的目的。泄水洞應位于地下水來向的一側,為防止巖溶水突然襲擊,施工中要采用超前鉆孔探測,預備足夠的抽水設備。泄水洞的設置可能對生態環境有不利影響,是否采用應從施工、環保、安全等多方面進行評價。
2)涵洞、倒虹管吸過水。
隧道斷面與巖溶水相交時,為保證巖溶水暢通,在隧道底部設鋼筋混凝土圓涵,或倒虹管,同時涵洞出入口周邊至隧道邊墻外緣采用漿砌片石回填密實。在采用此方案時要正確考慮涵洞過水斷面,一般應按豐水季節流量考慮。
2 .2 .4洞穴堆積物及地表塌陷處置
洞穴堆積物的特點是松軟、下沉量大、強度低、穩定性差。當隧道必須穿越洞穴堆積物地段時,可采用樁基、換填、注漿等加固巖體的處理措施。
隧道中地下水滲流排泄,導致巖溶地面塌陷,使地質環境遭到破壞,造成隧道開挖時坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。施工中可采用化學注漿和管棚支撐開挖,同時從地表高壓注漿,固結塌陷松散體,避免出現突泥現象。
3隧道襯砌裂拱的防治措施
隧道裂拱是圍巖工程地質水文地質環境的改變所造成的,泥巖中的粘土礦物遇水膨脹產生巨大的水平側壓力作用,在隧道拱部兩側是發生裂拱的物質基礎,水滲流是誘因。對于裂拱,可采取以下措施:
1)由于水滲流是泥巖中粘土礦物膨脹的直接誘因,因而應首先切斷滲流水的補給。將山坡上的水溝鏟平,用水泥砂漿灌注坡面上的裂縫,最后用砂漿抹平。
2)沿裂縫延仲范圍鑿楔形槽,槽深8cm。里口寬8cm,外口寬5 cm槽內沖洗干凈。槽壁涂刷由環氧樹脂、磷苯二甲酸二丁脂、內酮、乙二胺配制成的環氧基液,其配合比為1: 0 .1: 0 .12: 0 .05,槽內嵌補M20彭脹水泥砂漿,配合比為水泥:砂了=1: 2。水泥砂漿中摻JP型膨脹劑,其摻量為水泥重量的10%。
3)沿裂縫兩側施作樹脂錨桿,距離裂縫35 cm,錨桿間距1.0m x1 .0m梅花型布置,錨桿材質20MnSi,錨桿直徑¢22,上排桿長3. lm,下排桿長3 .9 m,錨桿伸入砂巖50 ―60 cm,樹脂以環氧樹脂為主要成分,用作錨桿的桿體粘結劑,另外摻加石英砂作為粘結劑填料,摻加聚乙烯聚酞胺作為環氧樹脂的固化激發劑。其配比為(重量比):環氧樹脂:石英砂:聚乙烯聚酞胺1: 3: ( 0 .25 ―0. 30)。樹脂藥包分2個塑膜袋,外袋裝環氧樹脂與填料的膠泥狀混合物,內袋裝聚乙烯聚酞胺。
4二次襯砌混凝土裂縫的防治措施
隧道襯砌混凝土裂縫類型主要有:干縮裂縫、溫度裂縫、外荷載作用產生的變形裂縫、施工縫處理不當引起的接茬縫等?;炷亮芽p形成的原因非常復雜,往往是多種不利因素綜合作用的結果。據有關統計,施工不規范造成的混凝土裂縫占80%左右,材料質量差或配合比不合理產生的裂縫占13%左右,設計不當引起的裂縫可能占5%。 對于不同情況的裂縫,可采取以下方法治理:
1)細微裂縫。
經多年的施工經驗總結發現,隧道襯砌混凝土表面常出現一些沒有擴展性的細微裂縫,這種裂縫是穩定的,一般可自愈,不會影響結構的使用和耐久性。從美觀考慮,可先清洗干凈裂縫表面,然后涂刷環氧樹脂漿液二至三遍,最后用刮抹料、調色料處理混凝土表面,使其顏色與周圍襯砌混凝土顏色一致。
2)貫通性裂縫。
二次襯砌混凝土貫通性裂縫的危害較大,采取有效的治理方法勢在必行。一般可以沿裂縫方向鑿成寬5cm、深3 cm的V形槽,在槽內騎縫每隔0. 5 m 鉆一孔,孔深為襯砌厚度的1/2或2/3,一般不少于15 cm,并不得穿透襯砌以防跑漿。用清水沖洗干凈槽內的雜物及粉塵,在孔內插入¢10的壓漿管,利用環氧樹脂水泥砂漿錨固,用灰刀將砂漿壓實抹平。環氧樹脂砂漿配比,環氧樹脂:水泥:細砂:乙一胺:一丁醋=1:1. 6:3 .2:0 .1:0 .12,其中乙二胺是固化劑,二丁酯是稀釋劑。待環氧樹脂砂漿有一定的強度后,以0.15-0. 2M Pa壓力壓入水泥,水玻璃漿液或環氧樹脂漿液。壓漿結束后在0. 2 M Pa壓力下壓水檢查壓漿效果。裂縫表面用刮抹料和調色料處理。
3)密集裂縫。
襯砌背后有空洞或襯砌厚度不足引起的密集裂縫,必須進行防水和地層加固處理。沿裂縫兩側每隔1.2―1.5m交錯布點,鑿成10 cmx 10 cm大小深5 cm的方槽,用風動鑿巖機鉆孔,孔深3m,安裝W DT 25中空注漿錨桿,注入水泥砂漿,灰砂比1: (3一5),水灰比1: 1,施工時由下往上逐級注漿,注漿壓力以0 .4― 0. 6MPa為宜。注漿結束后,另鑿新孔在0. 6―1. 0MPa壓力下壓入純水泥漿檢查注漿效果,當達到規定壓力而砂漿壓不進時,即認為己經注滿。注漿24 h后安裝錨桿墊板,用環氧樹脂砂漿抹平方槽,表面用刮抹料和調色料處理。 對于裂縫,完全可以采取措施預防和緩解,可采取的措施包括:提高設計精度,把好材料進場關,嚴格控制原材料的質量和技術標準,嚴格混凝土施工工藝等。
5隧道的防排水
公路隧道工作的防排水工程對隧道使用壽命正常運營和安全起著舉足輕重作用。要做好隧道防排水,必須從隧道施工過程的每一道工序做起,超前小導管預注漿、初期支護、防水板鋪設、一次防水襯砌、排水設施等每道工序的施工質量都對隧道防排水效果產生很大的影響。施工中的一點疏忽可能造成滲漏水隱患。因此,每道工序的施工質量都要達到設計預期的效果,才能使隧道防排水工程質量有保證。
隧道工程的防排水具體措施如下:
1)初期支護時通過“引、截、排”相結合作好第一道防排水防線。
2)通過初砌柔性防水和背面排水工程的設置,形成防排水第2道防線。
3)通過澆注抗滲混凝土及埋設沉降縫和施工縫止水帶構筑防水第3道防線。
4)作好排水設施,確保排水暢通。
6結束語
綜上所述,公路隧道施工中應做到以下幾點:
1)初期支護時通過“引、截、排”相結合作好第一道防排水防線。
2)通過初砌柔性防水和背面排水工程的設置,形成防排水第2道防線。
3)通過澆注抗滲混凝土及埋設沉降縫和施工縫止水帶構筑防水第3道防線。
4)作好排水設施,確保排水暢通。
5)認真觀測,收集資料,做好施工質量的信息反饋。
參考文獻:
[1]阮建群,段倉林.南風坳隧道施工點滴[J].湖南交通科技, 2005.
[2]廖愛民,巢萬里,周利金.談連拱隧道施工方案的合理選取[J].湖南交通科技,2006.
隧道公路施工范文4
關鍵詞:黃土隧道;施工工法;改善措施
中圖分類號:U455文獻標識碼: A 文章編號:
0引言
黃土是在干旱氣候條件下形成的特種土,一般為淺黃、灰黃或黃褐色,具有目視可見的大孔和垂直節理。在中國,黃土主要分布在北緯30°~48°間自西而東的條形地帶上,面積約64萬平方公里。其中山西、陜西、甘肅等省,是典型的黃土分布區,分布面積廣,厚度大,各個地質時期形成的黃土地層俱全。黃土的厚度各地不一,從數米至數十米,甚至一、二百米。由于黃土的特性,對公路隧道的施工影響巨大,處理不當就會引起巨大的災難
1黃土底層對公路隧道施工的影響
黃土的原生節理呈X型,成對出現,具有一定的延續性,在公路隧道的開挖進程中,黃土容易沿著節理張松或間斷,比如“塌頂”就是這種底層位于坑道頂部造成的,又如這種土層位于公路隧道的側壁上,常會引起較大的坍塌。此外黃土沖溝地段也是嚴重影響公路隧道是施工安全的重要因素,常常在較長范圍內沿著沖溝或塬邊平行走向,同事覆蓋較薄或偏壓很大的情況下發生坍塌或滑坡現象。黃土溶洞和暗穴常會造成公路隧道施工過程中基礎下沉、隧道冒頂或側壁承受偏壓等。在含有地下水的黃土層中修建公路隧道時,由于黃土不同程度的濕陷性,常會造成下沉現象,這會造成公路隧道開挖后圍巖迅速喪失自穩能力,極易造成坍塌。
2黃土公路隧道施工注意事項
黃土公路隧道由于黃土圍巖的特殊性質,所以在施工過程中需要主要以下問題:做好洞口、洞門、及洞頂的防排水系統,妥善處理裂縫、陷穴等;干燥的黃土層中施工需要嚴格控制施工用水;在開挖與灌筑仰拱前,加設橫梁頂緊,防止邊墻向內位移;在含有地下水的黃土層中進行公路隧道施工時,洞內排水溝進行鋪砌,配合井點降水等方法降低地下水位于隧道襯砌底部以下;若有工作面失穩,應迅速噴混凝土封閉、架立鋼支撐、加設錨桿等加強支護;鉆錨桿孔時,適宜采用干鉆,錨桿適宜采用早強砂漿式或藥包式;若拱部位于砂層,可用4mm的密鋼絲網緊貼開挖作為固定預噴混凝土用,以此防止噴混凝土層塌落;噴射機壓力一般不超過0.2MPa;施工中有不安因素應暫停開挖,加強臨時支護,以便采取適應性的工序安排。
3黃土公路隧道施工工法
3.1黃土公路隧道的開挖方法
黃土公路隧道開挖方法主要有三種,一是雙側壁導坑先拱后墻法,二是雙側壁大導坑全斷面開挖法,三是雙側壁導坑先墻后拱反臺階法。三種開挖方法均在完成后緊跟核心土部分解除,完成仰模和填充混凝土的澆筑,全斷面鋪設防水板之后,利用襯砌臺車進行二次襯砌。
上述三種方法各有優缺點,方法1施工進度快、二次襯砌發揮作用早,但一次襯砌下沉量大、拱面結合處混凝土質量不容易保證、仰拱封閉速度慢;方法2一次襯砌整體受力好、仰模封閉速度快,但進度慢、混凝土澆筑速度慢、一次襯砌混凝土發揮作用滯后、安全性相對差;方法3隧道下車變形小,但各施工工序干擾大、進度慢、不能形成流水作業,施工安全性相對較差。
文章僅針對雙側壁導坑先拱后墻法提出三點改進措施,一是預留沉降量由15cm增加至20cm;二是縮短上臺階長度,以利下半斷面和后期工序能夠及時的操作;三是在拱腳處增設鎖腳錨管,在上半斷面拱架下部每側增設二根2.5m長42鎖腳錨管,減少拱腳下沉。
3.2黃土公路隧道支護方法改進
黃土隧道不同于巖石隧道之處在于巖石隧道伴隨著開挖過程,圍巖的收斂變形應力重新分布,最終達到平衡狀態,但黃土隧道則隨著變形破壞并且不斷的加劇,引發襯砌混凝土的變形,所以選擇能夠有效的控制變形的支護形式,從某種意義上決定了隧道成功與否。
筆者通過研究提出了黃土公路隧道支護方法的七點改進措施:(1)制變形措施,加大仰拱的整體性和剛度,在飽和黃土段和洞口淺埋段采用大管棚配合剛架支撐提高初期支護變形;(2)構整體優化,加密加大淺埋段鋼拱梁支撐提高支護剛度,在拱腳處增設2根鎖腳錨管以減少初期支護的下沉量;(3)加強襯砌薄弱環節措施,在初次襯砌拆模之后,馬上在拱部4m的范圍之內壓注高標號水泥砂漿填充空隙;(4)減少支撐構件對混凝土質量的影響,支撐構件用鋼拱格柵代替工字鋼支撐,減少支撐構件背側死角留空隙的現象;(5)黃土公路隧道排水設計優化;(6)襯砌臺車機械選型優化;(7)二次襯砌質量存在的問題解決方法,北郵混凝土輸送泵,加大拌合樓的生產能力,向混凝土中摻假3%-5%的粉煤灰增加混凝土的和易性,從而較小混凝土水化熱的產生,在模板臺車設置附著式振搗器,增加插入式震搗器作業。
3.3黃土公路隧道施工組織設計
合理的施工組織是保證施工質量、工程進度、工程預算順利完成的保障,貫穿于施工的準備、施工、竣工驗收各個階段。施工準備工作內容包括:設計文件的研究和進一步了解,施工現場補充調查和復合,接樁、復測及洞門投點,根據自身及現場條件提出建議措施,修訂或重新編寫施工祖師設計。施工組織設計是根據施工文件,現場條件、工程性質、施工力量、技術裝備等編制而成,目的是使施工有序的順利的進行。施工進度計劃主要包括科學的組織施工和施工計劃于進度的表現形成,是控制施工進度、工程鞠躬期限的各種施工活動的直接依據。計劃管理師根據合同要求,將施工組織設計的內容通過計劃具體化,使施工過程銜接配套、綜合平衡,從而保證施工目標的實現。技術管理則是對施工技術進行一些列組織、調節、指揮、控制等行為的總稱,其主要任務在于科學組織各技術工作,充分發揮裝備和技術力量的作用,建立正常的施工技術秩序,提高機械化施工水平,降低成本,保證施工質量,保證工期。
參考文獻:
隧道公路施工范文5
【關鍵詞】隧道工程;設計方案;施工技術
隨著隧道工程建設和開發,現代隧道工程建設已經形成了相對成熟的工藝體系。筆者通過自身所熟悉的幾種工程理論和隧道工程中施工工藝的結合,就隧道過程中結構、通風、排水、巖體等部分指出了幾點問題,并對解決方法和技術提出了個人意見。
1 如何解決隧道建設時地質問題
1.1 圍巖分級必要性
隧道工程的建設是在合理運用地質力學的基礎上,根據施工地點地層的形態,開挖出一條可供交通運輸的條形建筑。隧道工程受地質的影響較大,可施工的空間受限,所以如何做好隧道線路的設計和開挖的定點,關系到整個工程的施工難度,同時影響到隧道的壽命。在開挖隧道前的勘探工作時,由于受到地理因素或者技術受限等問題,要想對隧道工程的整體地質進行詳細的掌握,是難之又難。為此,從事隧道建設的技術人員,總結出了一套判定隧道圍巖級別的技術,有助于隧道工程的安全施工。
圍巖分級根據施工時隧道穿過的巖體的強度和完整程度可以劃分成多個種類。技術人員在工程進行的過程中,根據不斷暴露出來的巖體情況對將要開挖的巖體狀況做出分析和判定,可以對隧道建設做出有效的調整,實現施工過程的高效和安全作業。
1.2 判定圍巖級別的方法
對于隧道施工中的圍巖級別的判定主要是隨著開挖的過程和對巖體的鉆探取樣獲得巖質樣本,并通過隧道墻體出來的土質情況對后續的巖體情況進行推測。這些方法運用在實際中的現場觀察和提前預報等方面。
現代隧道工程建設中的圍巖判斷方法主要分為常規地質法,和物探法兩種。其中,物探法對于技術和設施的要求較高,但是判斷的結果更好,在使用物探法時,是通過儀器對未挖掘的土質進行探測,觀察結果來源于實際的數據。而常規地質法對于技術人員的經驗要求更高,圍巖分析的結果是技術人員通過在施工過程中的觀察和表面取樣的方式,對巖體的走勢和類別于自身經驗進行對比所得。這使得常規地質法對于探測人員的專業水平要求更高,同時結果的判斷于實際的出入更大。
1.3 在儀器設備不足時,做出可靠地圍巖分析
受到工程條件的限制,很多隧道工程不具備完善的探測裝備。為此,要準確地判斷圍巖情況,更多的是運用常規方法。
在這種時候,技術人員要嚴格執行常規方法的標準,對巖體做到充分的采樣和實時分析,在進行推斷時參考隧道巖體的斷層情況、風化程度、巖體的種類。并根據相關的材料數據做出巖體性質的初步判斷。
在確定了圍巖級別時,還要對于圍巖的狀況進行更詳細的分析。做出詳細的地質記錄,隨時觀察到地質情況的變化,保證工程的安全運作。
2 如何治理隧道過程中的水害問題
2.1 隧道工程中的水害情況同原因
在隧道工程中水害的主要形式是墻體的側滲、流水、漏水。這其中還分為不同的引發原因。例如隧道的墻體澆筑工藝不合格,導致混凝土出現裂縫或者大量空隙,發生漏水狀況。還有由于地基的施工工藝不合格,導致的地下水上涌,導致的側滲。
當然這其中還可能是由于建筑材料的質量問題引起的工程防水性能不足。但是總結下來,隧道的水害問題,除卻因為隧道使用時地質變化所引起的隧道結構變化所導致的水害問題,大部分都是由于建設過程中,沒有嚴格按照施工要求進行施工,或者是施工工藝不完善引起的。
2.2 治理水害的主要方法
在進行對水害原因的分析后,根據不同原因,對水害的治理要有不同的側重點。
對于洞頂和墻體的滲水問題,首先要確定滲漏部位的建筑情況,很多漏水的情況并不嚴重,但是墻體結構的破壞程度很大,甚至一定程度上影響到了隧道的支撐體系。所以要先判斷建筑的損壞情況,對隧道進行加固,填補。并且清理襯砌的排水系統。
在治理水害問題中,堵不如疏。既要對隧道進行填補的加固,又要在漏水點鋪設排水管道,將巖體中間的積水有效地排除出去。并且對于滲水部位進行防水處理。減少由于水害影響建筑壽命和建筑工程。
2.3 新奧法對防止水害有著出色作用
新奧法是一種常用的施工方法,它的主要形式是噴錨支護。通過噴錨支護的方法,可以在隧道開挖的過程中及時有效的對隧道圍巖進行支護措施,減少施工原因對圍巖整體的破壞,并有效地控制巖體形狀。
新奧法具有很強的封閉性,可以有效地避免開挖后,出來的巖體松動和被滲水腐蝕。運用支護減少巖壁的受力,對于巖體的縫隙和裂痕進行粘合劑和填充物的填充??梢杂行У乇WC隧道結構的完整。
同時由于粘合劑和噴錨支護的作用,減少了巖體之間的硬接觸,形成了一定程度的彈性支撐??梢杂行У胤稚⒅蔚氖芰η闆r,減少支撐的消耗。
3 隧道工程中的其他部分
3.1 隧道工程的通風問題和防風措施
隧道工程進行的條形通道的建設,在隧道兩端往往是大面積的山體阻擋,這使得隧道內容易形成強烈的空氣對流。在工程設計的時候,應當提前對設計模型進行風洞測試,觀察可能出現的嚴重風力問題。對隧道的弧度部分進行防風處理,在混凝土表面增加網洞,既可以減少隧道內的噪音情況,也可以吸收兩側的對流風,減輕風力的影響。
同時在隧道開挖過程中,保持隧道內的通風良好??梢栽趦蓚鹊倪M出口出設置空氣壓縮機站,保證隧道中間的供氧充足。防止因為供氧不足或者空氣流通狀況不佳所引起的施工事故。
3.2 在不良地質中的保護措施
當隧道施工過程中出現嚴重的巖層斷裂或者巖體風化問題時。為了保證安全施工,需要對整個隧道進行支護建筑。開挖方式采用對巖體影響減少的暗挖方式,在施工的同時對巖體進行處理。及時修復巖體的斷層和風化問題。增加支撐的厚度,在受力不良的部位進行鋼管加固。減少因為巖層狀況對隧道整體的影響。
同時對于側壁巖體在開挖過程中出現松散的狀況,可以采用格柵鋼架進行環向的支護結構。鋼架安裝前首先要對墻壁進行平整作業,并且在鋼架完成后留有噴砼的厚度。在鋼架安裝完成后對鋼架表面進行噴砼,在噴射的時候要注意降低隧道內的粉塵污染,建議使用濕噴法的工藝。在噴射過程中要注意噴管與受噴面之間的距離,并選擇好二者之間的角度,噴砼中避免出現大量回彈和成片脫落,以保證噴砼的質量。
3.3 隧道施工中的鉆孔和爆破
在隧道施工的過程中,對于巖體的開鑿需要鉆爆作業,而爆破的好壞,直接影響著整個工程的進度。在爆破時,不合理的爆破會導致圍巖的損壞和施工人員的安全問題。
在選著鉆孔位置時,要對爆破的強度和波及范圍做出準確地計算,寧肯預留更多的安全面積,也不要出現過爆現象。對于每個鉆孔點用油漆標示。技術人員在鉆孔過程中還要控制鉆孔時的鉆桿上仰角度。為了在爆破的時候避免爆破時產生的巨大應力對隧道圍巖產生嚴重的影響。在爆破之前還要對坑道周圍的圍巖進行圍巖塑性化的控制,以支護建筑為主要措施。
3.4 混凝土的噴射工藝
噴射混凝土主要起到的是對圍巖的保護作用。在完成初支的工序后,進行混凝土的噴射,對圍巖表層的石塊進行面積性的固定。同時形成一定程度的承載力承受面積,對于側巖的受力情況進行改善,堅少圍巖的形變。同時由于噴射所形成柔性面積,可以一定程度的釋放巖石內部的應力。
混凝土的噴射會整合整個結構受力情況,將整個支撐體系建立起來,使隧道的整體受力均勻。
4 總結:
隧道的建設工程中還要考慮到完成以后,隧道受風化、滲水、巖體移動的影響所產生的變化。尤其是在每年雨季和冷熱交替的季節中隧道內建筑的情況,嚴格執行施工工藝,精確進行工程操作。在施工過程中,采用完善的監控手段,做到安全作業,和高效作業的結合。實現隧道在交通建設中的關鍵作用。同時,為了完善公路隧道工程的相關技術,應當對隧道工程建設做出詳細的記錄和材料整理。對每個隧道工程的材料進行整合,不斷提升隧道建設技術和體系的完善,減少施工難度,開發行的技術。
參考文獻:
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隧道公路施工范文6
關鍵詞:高速公路;連拱隧道;開挖爆破;施工技術;監控量測
中圖分類號:X734文獻標識碼: A
一 工程概況
瑞金至贛州某高速公路,白鵝隧道位于會昌縣白鵝鄉,是全線唯一的連拱隧道。起訖里程為K60+125~K60+335,全長210.00m。白鵝隧道設計高程為209.371~206.918m。地貌上以丘陵夾沖溝為特征,植被發育,海拔高程在218.0~262.0m之間,相對高差44m,山脊走向近東西向。隧道通過處為山鞍部位,進洞口山體坡角約40°,出洞口山體自然坡角為約35°,距出洞口南側100m發育一常年性流水的溪流,水面高程約141.0m。明洞采用明挖法,暗洞采用新奧法施工,隧道圍巖為強風化花崗巖巖層狀構造,節理裂隙發育,巖石破碎易崩塌,穩定性差,雨季有滴水滲流現象。連拱隧道一般均為短隧道,且伴隨淺埋、偏壓的現象。本隧道出口偏壓段設計為偏壓側二襯加強的形式。
二 連拱隧道開挖及支護施工方法
本隧道開挖施工采用中導洞-右洞上臺階-右洞下臺階-左洞上臺階-左洞下臺階開挖施工方法。隧道襯砌設計以新奧法原理為指導,采用復合式襯砌。
施工前準備工作
連拱隧道施工機具設備同一般隧道,施工前做好邊仰坡的臨時防護及排水工作,洞口地表沉降觀察點布設埋置完成并測量初始數據。
㈡連拱隧道施工工序
中導洞開挖、初期支護中隔墻施工主洞上臺階開挖支護主洞下臺階開挖主洞仰拱開挖、初期支護仰拱鋼筋混凝土澆筑防排水設施的施工二次襯砌澆筑洞內裝飾。下臺階施工緊跟掌子面,仰拱、二襯施工緊跟下臺階,滿足安全步距要求,保證隧道施工安全。
1.中導洞施工:中導洞超前施工,是連拱隧道施工的關鍵工序之一。一是便于探明地質情況,做好記錄,為確定主洞施工方案提供依據;二是通過初期支護和中隔墻施工,提前對導洞上部圍巖進行支護,加強圍巖本身的穩定性,充分利用圍巖本身的自承力,抑制圍巖在主洞開挖時產生過大的變形。中導洞施工采用全斷面開挖法、從進口單向掘進施工,無軌運輸,開挖后及時按設計施作臨時支護。開挖采用人工手持風鉆打眼,掏槽方式采用復式楔性方式;周邊眼隔孔裝藥,裝藥方式為不偶合間隔裝藥,控制單孔裝藥量,減小對周邊圍巖的震動。
中導洞開挖前首先采用φ50mm 小導管超前支護,沿隧道開挖輪廓線環向布置并向外傾斜,其傾斜角為15°;注漿壓力為0.5~1.0MPa,終壓1.5~2.0MPa;注漿導管環向間距0.4m。導管鉆φ8mm注漿孔,間距15cm,呈梅花形布置,前端加工成錐形,尾部長度150mm作為不鉆孔的止漿段。
2.中隔墻施工:中隔墻上方的圍巖是薄弱環節,施工過程中在中導洞開挖及左右側隧道拱部開挖時有三次擾動,同時伴有不利的偏壓、變位和不平衡推力都要作用在堅實的隔墻上,故中隔墻施工是本隧道施工的一個重點和難點。
(1)基底處理。清除基底浮碴、雜物和積水,施作混凝土找平層。由于Ⅵ、Ⅴ級圍巖段基底巖層破碎,采用地基錨桿錨固地層,錨桿采用φ22砂漿錨桿,長度為2.5m,縱向間距20cm橫向間距100cm梅花形布置。
(2)中隔墻分段澆筑。中隔墻底清理完畢后,分段澆筑中隔墻混凝土。澆注段每段長9.0m。模板采用6mm厚鋼板制作大塊模板,拐角處設異形定形鋼模,模板間螺栓連結;鋼筋現場綁扎、焊接;泵送混凝土施工,插入式振搗器搗固?;炷涟聪然A、后墻身、再頂帽的順序進行灌注。中隔墻頂面與主洞初支混凝土聯結處,鑿毛處理。
(3)中隔墻頂部填充。中隔墻與拱頂間空隙采用KBY-50/7型注漿泵、分次壓注水泥漿回填密實。
(4)中隔墻防護。在主洞環形開挖及核心土開挖爆破時將對已完成的中隔墻襯砌帶來影響,施工中除采取“短進尺,弱爆破”及調整最小抵抗線方向外,采用4~5mm厚的人造紙板和圓木支頂進行防護;同時加強另一側導洞的支護,防止單側二次襯砌后產生偏壓,引起中隔墻偏移。
(5)中隔墻頂防排水。中隔墻襯砌拆模后,先對中隔墻與中間巖體接觸段進行噴射混凝土封閉,然后進行灌漿處理,確保中隔墻頂與中間巖體間密貼。主洞開挖時,在中隔墻頂部兩側與水平排水管對應設排水立管,排入中心排水溝中。
㈢隧道主洞施工
主洞部分明洞施工完成,超前支護完成后首先進行右洞施工。右洞掌子面進尺在80m之上時,開始進行左洞施工。同時左右洞掌子面保持80m以上的進尺差,保證爆破安全及對右洞已完成的支護造成較小影響。
洞身開挖施工隧道主洞采用上臺階下臺階以及仰拱三步施工,開挖程序如下圖所示:
隧道出碴方式采用無軌出碴,配備挖掘機和側翻裝載機進行裝碴作業,大型自卸運輸車運碴,重點是做好施工工序的合理安排及機械的合理調配。
② 主洞初期支護施工方法。
型鋼拱架支護施工方法。鋼架加工:按照設計尺寸在平整的場地上放出1 ∶1大樣,把整榀鋼架根據不同的開挖方法分成不同的單元,焊好連接法蘭,法蘭的焊接準確周正,孔眼對應,法蘭位置必須避開拱頂。使用前將各單元編號預拼,無側彎、扭曲、錯臺等缺陷,方可使用。鋼架架立:首先要測量準確,架立后復核,鋼架盡可能與圍巖貼靠緊密,兩側底腳使用墊塊支墊牢固。如基底松軟時設置墊板,防止支撐受力下沉,必要時用混凝土加固基底。鎖腳:每單元接頭處施作鎖腳錨桿,通過鋼架或型鋼鋼架與錨桿的焊接,將鋼架鎖定到墻上。鎖腳錨桿尾部設置90°彎鉤,增大錨桿與拱架的焊接長度。錨桿打設,錨桿方向以垂直于巖面為主;拱頂部分適當調整方向,垂直于節理裂隙面,起到錨桿的懸吊及擠壓加固作用以改善受力狀態。連接:用螺栓連接牢固,鋼架與縱向錨桿焊牢,鋼架與鋼架之間用φ22螺紋鋼焊接連成整體,起到整體支護效果??v向連接筋按八字型交錯連接成桁架結構,結點呈不可活動絞形式。此法抗扭性好,利于整體性和穩定性的提高。加楔:在鋼架與圍巖間空隙加混凝土預制楔塊,保證圍巖壓力均勻傳至鋼架上。
中空注漿錨桿施工方法。中空錨桿由錨桿桿體、鋼筋混凝土用鋼筋、連接套、墊板、螺母、排氣管、止漿塞和錨頭等組成。錨桿必須設置墊板,施工時錨桿墊板必須與圍巖密貼,錨桿盡量垂直與巖石層面和節理裂隙面施工。用鑿巖機鑿孔并清孔,將組合好的桿體插入錨孔的同時,安放好排氣管;在錨孔的尾端套上止漿塞,并安裝在錨孔內,用快裝注漿接頭把露在外端的中空注漿錨桿與注漿泵相連,排氣管從注漿接頭穿出;開動注漿泵,使砂漿充盈錨桿及桿體與孔壁空隙,如有需要壓注漿改善圍巖結構,必須待注漿的壓力示值達到設計要求后再停止注漿。水泥砂漿粘結劑采用425號以上新鮮硅酸鹽水泥,砂徑不大于2.5mm,并摻0.5%~1.0%FDN早強減水劑,5%氧化鎂膨脹劑。砂漿配合比為1:1,水灰比0.35~0.45。當地層較為破碎,成孔困難易坍塌時,可采用自進式中空注漿錨桿代替普通中空錨桿,自進式中空注漿錨桿配置一次性使用耐磨自進十字鉆頭,施工時鋼筋網與錨桿交叉點采用焊接。
鋼筋網施作方法。鋼筋網鋪掛以前必須進行除銹,鋪設時搭接長度不得小于設計要求,并且保證網片與圍巖見接觸緊密,當巖面有明顯凹凸時,要將網片壓彎或采用鋼筋敷條以保證密貼;鋼筋網片須與鋼架或錨桿焊接牢固以達到整體受力。
噴錨支護施工。操作順序:初期支護中,根據圍巖量測結果,分4~7層噴射混凝土。噴射時先開液態速凝劑泵,再開風,后送料,以凝結效果好、回彈量小、表面濕潤光澤為準。噴射混凝土采用濕噴工藝。攪拌混合料采用強制式攪拌機,攪拌時間不小于2分鐘。原材料的稱量誤差為:水泥、速凝劑±1%,砂石±3%;拌合好的混合料運輸時間不得超過2小時;混合料應隨拌隨用;混凝土噴射機具性能良好,輸送連續、均勻,技術性能滿足噴射混凝土作業要求;噴射混凝土作業前,清洗受噴面并檢查斷面尺寸,保證尺寸符合設計要求。噴射混凝土在開挖面暴露后立即進行,分段分片作業;噴射作業自下而上,先噴鋼架與拱壁間隙部分,后噴兩鋼架之間部分;噴射混凝土分層進行,一次噴射厚度根據噴射部位和設計厚度而定,拱部為5~6cm,邊墻為7~10cm,后噴一層應在先噴一層凝固后進行,若在先噴層終凝后或間隔一小時后噴射,受噴面用水清洗干凈。
噴射混凝土在終凝2小時后開始灑水養護,灑水次數以能保證混凝土具有足夠的濕潤狀態為度;養護時間不少于14天。噴射混凝土表面應密實、平整,無裂縫、脫落、漏噴、空鼓、滲漏水等現象。表面不平整度允許偏差為±3cm。
三 連拱隧道主洞斷層破碎帶控制爆破方法
斷層破碎帶與一般的軟弱圍巖相比,最大的不同之處是:前者破碎,后者軟弱。從單軸抗壓強度來說,前者均高于后者。但前者的自穩能力小于后者。連拱隧道的施工中,采取減小震動的控制爆破技術,可以減小爆破對隧道圍巖的擾動,有效的控制破碎帶塌方的幾率,為隧道安全快速施工創造條件。
斷層破碎帶的爆破除采用常規的縮短循環進尺,控制裝要量外,關鍵是合理設計周邊部位的鉆眼,裝藥參數及裝藥結構,保證良好的成型,盡可能避免對隧道圍巖的擾動破壞作用。即盡可能維護隧道輪廓線以巖的原始狀態,除要求良好的成型外,還要求爆破產生的地震動強度最小。其次還應采取適宜的掏槽形式,鉆爆參數及起爆順序,減輕地震動控制爆破技術。
1.掏槽形式的選擇。根據以往有關隧道爆破震動速度的觀測數據,選用楔型掏槽。這樣不僅可以有效的控制震動速度,而且容易掏出槽來,且能使掏槽的單段用藥量減小。
2.爆破器材的選擇。根據斷層破碎帶圍巖的物理力學性質,為了充分發揮炸藥的最大效率和減小對圍巖的破壞,選擇2#低爆速炸藥與之匹配取得良好的爆破效果。
3.循環進尺的選定。主要根據地質條件、進度安排進行,根據一般隧道的地質情況及工期要求,循環進尺控制在0.75~1.2m范圍內。
4.地板眼的爆破。根據一般隧道斷層破碎帶的特點,將地板眼分成3~4個段位起爆,減少地板眼同時起爆的炸藥量,改變地板眼抵抗線的方向,從而減小地板眼爆破產生的地震動強度。爆破參數的選定按照計算法結合工程類比法確定,并經現場試驗進行檢驗調整。
四 隧道監控測量
根據隧道的實際情況,在施工中必須進行的監控量測項目一般有地質和支護狀態觀察、隧道圍巖變形量測、隧道地表下沉變形監控量測以及錨桿抗拔試驗等。
有效的控制破碎帶塌方的幾率,為隧道安全快速施工創造條
五 結語
連拱隧道對于改善公路線型、節省占地、節省工程投資有著重要意義,特別是在山區高速公路隧道修建短隧道中,有著較大的優勢。
本隧道已順利竣工通車,由于在施工過程中精心準備,方法得當,順利的完成了施工任務,贏得了監理、業主等各界的好評,同時也為今后類似工程的施工積累了寶貴經驗。
參考文獻:
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