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隧道工程支護的基本要求范文1
關鍵詞:紅粘土;隧道施工;沉降成因;措施
Abstract: the red clay of shallow tunnel construction process, the tunnel primary support stage often support fracture resulting in subsidence phenomenon. Subsidence phenomenon is a problem often encountered in tunnel construction. To solve this problem is important for the red clay Scientific analysis of subsidence causes, is the key to solve and the premise of settlement. This paper will combine the practical case of Dalian area of subway construction in detail about the reason of shallow tunnel construction settlement of red clay and treatment measures.
Keywords: red clay; tunnel construction; settlement causes; measures
中圖分類號: TU446 文獻標識碼:A
沉降是隧道施工尤其是紅粘土隧道施工中的難點,在隧道施工的支護階段,由于土質等因素的影響,經常會產生沉降問題。紅粘土淺埋隧道施工中沉降問題的出現會嚴重阻礙施工進度,對于保證隧道施工質量具有重要影響,我們在施工過程中必須要高度重視沉降問題,要深入分析沉降發生的成因并最終提出解決對策。
工程概況
某紅粘土隧道工程位于大連地區,隧道本身是東南走向,隧道左線長約800m,隧道右線也為800m。該工程本身處于地質條件復雜的區域,在施工過程中將會面臨許多問題,其中沉降開裂就是典型問題。
工程地質條件介紹
根據地質測量人員的專業的地質勘測,我們發現本工程地鐵施工位置大多處于紅粘土區域。眾所周知,紅粘土本身是一種塑性強,遇熱固化,遇水軟化,本身很難成孔的土質。當紅粘土本身受到雨水沖刷的時候,它自身的穩定性將受到很大影響。當然我們也要看到紅粘土本身也具有強度高,韌性強等優點??偟膩碚f由于所處位置絕大部分是紅粘土區域,因此本工程地質條件也將變得極為復雜。紅粘土本身包含多種碎石,石英巖和石灰石就是其中的典型代表。我們在地鐵施工過程中必須要認真分析這個問題。根據以上地質條件,我們在施工過程中就需要采用小導管進行支護。在初期支護的過程中我們將主要采用18鋼拱架來做支撐。拱架之間的距離是0.75m。在設計過程中必須要慎重選擇錨桿,在應用鎖腳錨桿的過程中還需要注意進行注漿。
三、隧道工程沉降的原因分析
紅粘土淺埋隧道施工過程中發生沉降問題會對隧道施工造成重要影響。沉降發生可以從紅粘土土質、地貌形態、施工等三個角度來進行專業詳細的分析。
從紅粘土土質的角度來進行觀察。上文提到本隧道工程的主要區域位于大連某紅粘土區域。經過實際調查我們發現本工程的地質條件比其他紅粘土地區更為復雜。本地區不僅具有煤系地層的軟塑狀的紅粘土,同時還有工業廢棄土層。工業廢棄土層本身的土質非常疏松,據觀察廢棄土層上部極為松散,同時下部又很軟弱。紅粘土土質是造成隧道工程發生沉降的重要原因。紅粘土土質的疏松最終會導致隧道在開挖過程中沉降不均,最終會產生沉降開裂等現象。
從地貌形態角度進行觀察。從地貌角度來進行觀察,工程人員認為之所以會產生沉降主要是由于隧道洞口有滑坡。在隧道開挖支護的過程中隧道工程施工過程中經常會導致滑坡本身產生蠕動。這是導致隧道初期支護過程中沉陷開裂的主要原因,我們在設計過程中必須要高度重視隧道工程的地貌形態。在施工過程中應該認真探測地貌形態。
從施工程序的角度來進行觀察。在本隧道工程施工過程中我們主要采用的是管棚注漿超前支護。在隧道施工過程中之所以會產生沉降開裂在很大程度上是由于施工不夠規范,不符合設計要求造成的。在施工過程中我們必須要高度重視管棚柱漿壓力,選擇合適的管棚柱漿壓力是形成拱頂環效應的主要措施。此外在運用上下臺階法來進行施工的時候,還需要及時跟進臨時仰拱。臨時仰拱不能及時跟進是導致施工質量存在偏差的主要問題,在施工過程中我們必須要高度重視這個問題,要及時跟進仰拱。最后就是在用上下臺階法施工的時候還需要高度重視工字鋼落腳處的地質條件。如果工字鋼落腳處的地質條件差,隨著施工時間的不斷延長,就非常容易產生初期支護下沉變形的問題。當前造成初期支護沉陷開裂的主要原因還是紅粘土土質問題。
四、處理措施
上文詳細分析了本隧道工程施工過程中初期支護階段沉降不均導致開裂變形的過程,而后又深入探討了產生這種現象的三種原因。接下來我們就來詳細論述處理措施。隧道施工過程中,應該將安全放置第一位,安全是施工的基本要求。在施工中要做好防護工作,一旦發現有沉降現象時,應該及時尋找應對措施進行應對,保障施工順利進行。一般而言,在施工中時常出現沉降現象,這些下沉最常見的是拱頂下沉,一般在在施工初期出現裂痕,施工人員要做好監察工作,一旦發現異常情況,及時尋找方法進行應對。例如:像出現了裂縫現象,可以使用加固處理以及錨桿注漿等措施,此后工程人員對此保持高度關注。當處理之后,還需對該部位進行實時觀察,如果還發現拱頂得不到到穩固、拱頂急劇下沉,地表的裂縫寬度也在不斷增加現象出現,面對拱頂下沉不斷加速情況,應該尋找應對措施,架設起臨時鋼支撐來緩解情況,在一定程度上會得到良好效果。對地表裂縫的問題要采用灌漿密封的形式來進行彌補,方可取得良好成效。
針對隧道工程的沉降開裂的處理措施,必須要基于工程的實際條件以及對沉降成因的深入分析的基礎上。在經過對本工程的沉降成因進行深入細致地分析后,工程人員認為當前解決沉降主要有兩種方法:第一種方式是通過地表注漿、設置鋼支撐、洞內挑頂等來進行維護;第二種方式就是通過重新設計隧道路線的縱坡指標來進行加固。
這兩種處理措施各有各的優點,但是結合本工程的實際特點,工程人員決定采用第二種方式來進行加固。正如上文所述,這種方式主要包括三個步驟:一是調整指標;二是加固注漿;三是挑頂。接下來我們就來詳細論述這三個步驟。
調整指標。調整指標是前提,結合本工程的實際特點來進行調整。之后還要對原來的坡率進行專業的調整。在調整坡率的時候必須要滿足加固措施的要求,坡率合理是加固的重要保證。
加固注漿。本工程的加固注漿主要是分成六個區來進行注漿。第一區隧道邊墻兩側可以設置注漿鋼管間距是6m.在設置過程中要保證能夠抵抗下滑力。二三區的設置。二三四區主要指的是隧道已經變形的區域。在這些區域的注漿鋼管設置與上文第一區的布置方式基本上是相同的。五區主要指的是隧道內兩側的拱腳基礎處,在這一位置主要設置2排斜向的注漿鋼管。六區主要指的是隧道明洞端,在這個位置需要設置豎向的注漿鋼管。
(三)挑頂。在完成了注漿鋼管的布置后接下來的工作就是挑頂。首先是按照注漿鋼管布置的位置進行注漿。其次是噴射鋼纖維混凝土,最后就是要澆筑鋼筋仰拱混凝土。
五、加強監測
在加固過程中必須要高度重視監測工作。在采取加固過程中工程人員必須要實現實施監測。在加固過程中洞周荷載壓力將會顯著增加,同時洞頂也將出現下沉現象,洞內的豎向鋼支撐會發生一定程度的變形。為了保證加固措施的順利進行,我們必須要進行實時監測。這樣對于實現安全施工也有重要意義。
紅粘土淺埋隧道施工是施工難度較大的施工工程,在紅粘土隧道施工尤其是在初期支護階段沉降開裂現象會對隧道施工質量造成嚴重影響,我們必須要高度重視這個問題。本文以大連某地鐵隧道施工為例詳細分析了沉降變形開裂的主要原因,同時又針對這些措施提出了專門對策。上文提到的處理措施主要有三條,我們在施工過程中必須要嚴格按照這三條措施來辦,同時在加固過程中還需要進行實施監測。
參考文獻:
[1]董育智.蓮花山隧道初期支護沉陷開裂及處治措施[J].廣東建材,2008(1).
隧道工程支護的基本要求范文2
【關鍵詞】鐵路工程;隧道施工;質量管理;措施;發展
在我國經濟發展中一個非常重要的部分是鐵路工程,其為人們帶來了方便,因此對于鐵路工程的建設越來越受到人們的重視。在鐵路工程中隧道工程是非常關鍵的一個環節,做好鐵路工程隧道施工質量管理尤其重要,對此本文分析了鐵路工程隧道施工質量管理的相關方面。
一、鐵路工程隧道施工概述
鐵路工程隧道是我國國民經濟的支柱和我國經濟發展的主要力量,尤其建設有高質量的鐵路工程是我國在經濟的發展過程中的重要體現,隧道工程在整個鐵路工程中具有重要和關鍵的位置,它是衡量鐵路工程質量高低的重要環節。隧道工程在整個鐵路的施工過程中受到各種因素的影響,比如施工的工藝和所用的材料、施工地址的氣候條件和地形條件、施工器械的先進程度都會或多或少的影響隧道鐵路的整個質量,因此,隧道施工的質量高低關乎到隧道的安全和鐵路正常運行的安全,對鐵路工程隧道的施工應該進行嚴格的質量要求和把關。鐵路工程隧道施工是一項比較復雜和特殊的工程,與其他建筑類的施工相比而言,其施工由于受氣候因素和地質因素的影響,施工難度較大。首先,隧道的施工地址主要選在具有較長時間的應力場介質之中,而隧道的施工必然會對原來的應力場造成影響,所以在不采取任何措施的情況下,非常容易造成坍塌等嚴重的問題;其次,鐵路隧道的施工不僅僅以數字計算出的數據作為施工的主要依據,鐵路隧道的施工具有極大的靈活性,在施工的過程中會因為地質的原因產生一些突發性的狀況,需要當場做出及時正確的調整。因此,在隧道施工的過程中一定要進行嚴格的監督;最后,由于隧道施工過程中的施工環境比較狹小,極易對不同的工作造成影響,比如施工現場環境的惡化和氣溫的上升,嘈雜的聲音以及污濁的空氣,會降低工作人員的激情,而且長期處于這種工作環境不利于工作人員身體的健康。
二、鐵路工程隧道施工質量管理措施
1、注重隨道工程設計圖紙的審核
設計圖紙是鐵路隧道工程施工的主要依據,其對工程質量的重要性不言而喻。施工單位在鐵路隧道工程施工之前,質量管理人員需要對預先設計的工程圖紙進行認真嚴格的審核,確保設計的各項施工環節和技術標準都符合工程施工的要求。因此,施工單位需要依據施工環境、地質狀況和施工要求等,對工程設計圖紙進行仔細審核,不僅需要保證設計圖紙中沒有出現錯誤和漏洞,而且需要保證設計圖紙的可操作性,有利于工程施工的順利進行,如果發現設計圖紙受到施工技術和施工環境的限制,需要及時對施工圖紙進行優化,以便從根本上保障施工質量。
2、注重施工環境和施工設備的質量監控
施工環境對于鐵路隧道工程施工質量有著重要的影響。施工單位在隧道工程施工前需要對施工環境進行質量監控,確保施工區域的地質情況符合施工要求,不會出現地質滑坡和土層坍塌等情況,如采取施工區域土層加固處理和反水處理等,使隧道工程的施工環境得到改善,以保障隧道工程施工的順利進行。同時,施工單位需要加強對施工設備的管理和維護,保障施工設備的正常運轉,既要使施工設備滿足工程施工需要,又要保障施工設備得到良好的維護,不會出現質量故障,影響工程施工。
3、加強材料管理
加強鐵路隧道施工中的材料管理,具有重要意義。加強鐵路隧道施工中的材料管理可以保證材料的供應、降低施工成本、節約資金預算、提高企業經濟效益,加強項目施工材料的管理水平,必須要針對我國市場經濟的建立搞好供應體制的改革,將改革的重點放在施工項目材料管理、施工現場的材料管理、對于材料費用的核算以及對材料的科學管理方法的應用等方面。材料的管理是在每個施工階段都需要重視的內容。項目施工材料管理的目的,就是為了實現節約的原則。在保證工程質量的前提下,盡可能地節約材料的費用和消耗,降低工程的成本。因為,施工的材料費在企業的流動資金中的占用和在工程的成本中所占的比重是最大的,因此,加強對施工材料的管理,是提高企業經濟效益的最重要途徑。材料供應是材料管理的第一個環節,與材料供應市場的關系極大。項目的施工材料的供應權主要集中在企業法人代表層次上,但是,項目經理部擁有一部分的材料采購供應權。由于施工項目管理層就是施工材料市場的買方。因此,應該負責編制施工材料的需用量采購計劃,進行材料的現場管理和費用核算。材料核算也是項目施工經濟核算的重要組成部分,是組織材料的流通、調用的一種施工管理方法。
4、注重隧道工程關鍵施控點的質量監控
鐵路隧道施工管理需要貫穿隧道施工的整個過程,既需要施工單位從大局出發,做好整個工程的質量管理,又需要施工單位注重施工過程中的細節問題,做好隧道工程關鍵施控點的質量監控,這對于隧道工程的整體質量至關重要。
例如,施工單位在對施工區域的山體進行爆破作業時,需要對爆破操作的部位和支護部位等進行嚴格的監管,確保爆破的結果與預先的設想一致,有利于工程的順利施工。因此,施工單位需要對工程施控點進行嚴格監管,不僅要制定詳細的監管制度,而且還需要采用科技手段,提高關鍵環節的監管質量。
5、加強鐵路隧道工程施工項目質量管理工作
首先,在施工過程中建設方要督促施工方,和協助施工方開展有效的施工人員專業技術培訓。在鐵路建設中,只有通過專業技術培訓才能夠保證施工人員的專業技能能夠達到施工建設的要求。其次,建設方要更多地監督施工方使用的材料質量問題,在鐵路建設過程中,材料的選用對于施工進度以及質量都有很大的影響,所以應該注意在材料質量方面的監督。最后在施工過程中,管理階層要加強對于下部階層的管理,加強對于施工工藝的精確把握,因為鐵路建設過程中的施工工藝對于施工質量的提高是有較大影響的,為保證整體施工質量的優質,應該對施工隊提高要求,要求每個環節嚴格按照國家標準來進行,不偷工減料,以保證施工項目的質量,隧道施工要提高勞務隊伍的施工素質,規范隧道施工的標準。
6、加強鐵路隧道工程施工項目進度管理工作
在鐵路施工過程中,為保證工程按時完成運行,不對當地交通等產生過長時間的影響,所以要完善對于施工項目進度的管理工作,安排相關部門加緊對于施工隊的監督和檢測,要保證在進度加快的情況下質量也得到保證。同時在鐵路施工中應該盡量地采用一些新技術,運用新的技術提高鐵路隧道工程施工的質量,減少施工的難度,同時也可以有效地提高施工的進度,但是在引進新技術的同時,也要注意對于新引進儀器的安全監測問題以及相關數據的記錄。
總而言之,隨著科學管理理論的不斷發展,關于質量問題的研究也在不斷的發展,而建設工程質量管理研究作為質量問題研究中的重要內容,一直是人們關心的重點。現如今,運用科學的管理手段,合理的利用各種物力、人力資源,將各方關系處理的井井有條,才是建設出質量合格項目的實體項目的基本要求,才能滿足鐵路運營的需要。
參考文獻:
[1]蔣光憲.隧道工程項目質量控制概念的辨析[J].價值工程, 2011(02).
隧道工程支護的基本要求范文3
[關鍵詞]硬巖質隧道;超欠挖;成本影響;控制措施
中圖分類號:TU366 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)14-0146-01
前言:隧道超欠挖在隧道施工的過程中是有負面影響的,嚴重的超欠挖會對圍巖造成損傷,進而影響圍巖的穩定性,此外還會增加出渣成本,且給后續作業造成一定困難,進而造成人工、工期和材料的超額消耗,不僅會對施工的質量以及成本造成影響,還會拖延施工進度。
1 隧道的超欠挖控制技術的成因
1.1 硬巖質特征
硬巖質隧道開挖中,很多情況下需要利用超欠挖來解決。分析其原因所在,是由于硬巖質的特征來決定的,硬巖質有裂縫和節理,當他們在自然環境中成熟以后,包括溶洞和軟夾層在內,都對使硬巖質體在爆破過程中難以控制爆破輪廓在炮孔周邊的位置,而在其軟弱面或者巖體表層破壞,那么超欠挖就在硬巖質的隧道開挖中得到應用了。
1.2 放線測量
隧道開挖過程中,為了有效掌控隧道開挖輪廓線的準確度,需要進行放線測量的工作,可以說,放線測量對超欠挖有著重要的控制作用。可是,有時候隧道內的可視度不理想,直接影響到了放線測量工作人員的準確測量工作,例如前后找不準試點,這樣很容易導致測量數據的不準確。另外,遇到掌子面不平整的情況,也會影響輪廓線標志不準確。一般情況下,開挖工作中掌子面的放樣測量是否精準能夠對隧道后期的爆破工作產生重要的影響效果,這是因為,輪廓線決定了周邊孔的定位,而輪廓線放樣如果不準確,那么定位必然產生誤差,從而隧道超欠挖也就缺乏精準度了。
1.3 鉆孔的精準度
鉆孔精度決定了鉆爆發施工是否標準,因為鉆爆發是在巖石面不平整的情況下選擇的施工,所以鉆孔的位置是不容易控制的,甚至即使已經定位好的孔位由于巖石面的特性而發生破損現象,從而形成塌孔,嚴重情況還會夾鉆。解決這樣的現象,就需要隧道的爆破鉆孔工作人員嚴格依照工程的要求和需要進行鉆孔,不要人為地減少操作或不規范操作而影響鉆孔的精確度,進而出現超欠挖的后果。
1.4 超前支護的影響
在施工過程中采用超前支護可有效提高施工的安全性,同時也是減少超挖的有效手段。然而,在我國隧道施工的過程中,在使用超前支護時,施工質量不能達到合格的標準范圍里,從而會出現超前支護角度不合理、鋼管之間的距離不合理、注漿不滿等情況,這樣也使超欠挖出現的幾率大大增加。
1.5 爆破技術
產生超欠挖另一個因素就是爆破設計的參數選擇不正確。其中包括:(1)不科學的挖洞方式,會使掏槽爆破應有的成果大大降低,從而降低到其他孔的爆破成果;(2)不科學的炮孔距離,炮孔與炮孔之間的距離過大以及不科學炮孔的裝藥方式和用藥量也會容易造成超欠挖;(3)不科學的起爆網絡設計和連接。
2 硬巖質隧道超欠挖對施工成本的影響
在我國隧道工程中,從造價控制的角度分析,超欠挖對工程的影響遠遠超出人們的想象,是不容忽視的問題。雖然有時候能夠采取某些補救措施,例如,隧道施工采用了補炮鉆孔的方法處理超欠挖的情況,但由于施工單位預算到采用輔助方式會消耗更多的資源設備,而且想要的結果恰恰相反,在采用補炮鉆孔的情況下通常會爆破產生更多的巖石,這樣產生的人工和材料的過度消耗,以及造價成本的提高,超出了所能承受的范圍。所以,施工單位在制定工程投標預算時,應該嚴格遵守國家相關規范的標準,并將這些相關規范充分體現在標價投標中,以減少因為隧道超欠挖而產生對工程造價帶來的失誤。其次,在隧道工程施工過程中,施工人員必須嚴格的控制工程進度。如果采用不正確的方法來減少超欠挖出現的情況,對工程造價的影響比沒有制定好投標標價預算還要嚴重。
3 超欠挖的控制措施
我們都知道超欠挖的形成是在硬巖質隧道開挖工程中是不能避免的,但是我們可以集思廣益的采取多種不同而且能夠很好控制的方法去減少不利因素的產生,從而使超欠挖對施工成本的不利影響降低到最小值。
3.1 依照科學合理的爆破參數
因為影響爆破參數的原因是存在客觀多變的圍巖地質條件,所以需要施工人員隨時隨地去根據數據來做出爆破參數的合理調整。在施工中,圍巖地質條件是不斷變化的,所以會常常出現一些不好的情況,這也容易造成了地質的不穩定,還會提高超欠挖現象。在隧道施工中,因為硬巖的節理和縫隙是隨機變化的,比如溶洞及軟弱夾層等地質情況十分常見的,所以工作人員在施工中要用類比經驗法和工程現場試驗的方法一起去施工作業。
3.2 提升鉆孔精準度
在隧道施工爆破中,因為鉆孔精度不高而產生的超挖礦會大大高于爆破參數的超挖量。所以提升鉆孔的精度是必須進行的,也是不可缺少的步驟。這也就嚴格要求施工人員要認真執行爆破方案,而且施工時要選取正確的傾斜角度。但是,在具體的施工過程中,由于鉆孔機械設備的原因,外插角不時的會產生一些不好的反應。就這個原因,司鉆人員專業技能以及不同方面的素質的提高是施工單位必須重視的,以確保司鉆人員在施工時滿足鉆孔的細節要求。在鉆進周邊孔施工中,先要做的是確保司鉆人員高超的技術;再以減少鉆孔位置紉莆目標,從而使內插角減少。除此之外,放線測量人員標識的掌子面上的輪廓線應該準確無誤地畫定好,并根據輪廓線的內側,對鉆孔的位置加以確定,以減少鉆孔空位不準確帶來不好的影響。
3.3 提高測量放線精度
提高測量線的精度從而提高開挖輪廓線的精度,這樣既能降低其偏差,也能把超欠挖控制好。在進行測量放樣前施工人員首先要知道具w的施工步驟,要清晰的知道開挖斷面各個地方的尺寸大小,同時考慮不同情況的出現,應該盡量減少因機械穩定性不好而帶來的誤差。
3.4 采用合理科學的爆破技術
在隧道施工中采用合理科學的爆破技術是非常重要的,因為采用不同爆破技術都會對超欠挖形成不同程度的影響。施工人員通過不同的爆破效果進行比較發現,光面爆破的優勢明顯高于普通爆破。使開挖面最大限度的符合設計輪廓線非光面爆破莫屬,同時減少對圍巖地質的不良影響。按“新奧法”原則施工,控制超欠挖的有效方法有光面爆破或預裂爆破等控制爆破措施。
3.5 施工現場的管理
在隧道施工超欠挖控制中,建立一個合格、統一的質量保證體系,對施工全過程實行嚴格科學的管理是有非常重大的意義。爆破施工現場管理主要指人員安排、作業組織、技術交底與指導、經驗總結及相應的規章和技術標準的制定等。管理的目的就是要把許多不利的因素放在可控制的范圍內,達到爆破設計的基本要求。
4 結語
在隧道施工的過程中,控制超欠挖是保證工程順利高效進行的有力手段。造成超欠挖的因素眾多,包括爆破技術水平、測量精度高低、鉆孔精度高低、施工操作是否得當等等。把握好造成超欠挖的原因,才能針對在施工過程中這個不可避免的現象提出解決方法,將超欠挖現象控制好,提高隧道施工質量,節約施工成本,以提高工程的經濟效益及社會的綜合效益。
參考文獻
[1] 方昱.山嶺隧道動態設計與施工智能輔助決策系統研究[D].北京交通大學,2016.
隧道工程支護的基本要求范文4
關鍵詞:公路工程;大斷面隧道;鉆爆法;快速施工技術
一、大斷面隧道鉆爆法施工設計及作業要求
1.1 大斷面鉆爆掘進法的設計要求
大斷面公路隧道采用鉆爆掘進法施工時,為能夠有效避免超挖或控制對斷面周邊圍巖的嚴重擾動,綜合研究圍巖地質層結構情況、掘進斷面大小、開挖進度情況、爆破設備性能、鉆眼鉆具和出渣能力等復雜因素,在此綜合基礎上設計為鉆爆掘進施工方案。
鉆爆掘進施工方案的設計內容包括:炮眼:(掏鉆眼、輔助鉆眼、周邊鉆眼)的設計布置圖、鉆眼數目、深度及入眼角度、裝藥量和裝藥結構圖、起爆方法和爆破程序等。鉆爆法爆破設計圖的內容涉及炮眼布置圖、周邊眼裝藥結構設計圖、鉆爆指標參數表和主要的技術經濟指標以及設計施工有關的必需文字說明等等。
大斷面爆破的參數選擇:
(一)根據大斷面圍巖的特點合理選擇周邊鉆眼的間距及周邊眼的極限抵抗線;
(二)嚴格控制周邊鉆眼的裝藥量,使得裝藥量沿著鉆眼全長均勻布置;
(三)周邊鉆眼可采用小直徑的藥卷或低爆速炸藥,并借助傳爆線來實現間隔裝藥程序;
(四)采用毫秒微差的順序操作起爆程序,保證周邊爆破時具有最好的臨空爆破面,且需確保與周邊鉆眼同段的雷管起爆時間微差控制盡可能??;
(五)各個爆破斷面的參數選用如周邊鉆眼的間距參數(E)、極限抵抗線參數(V)和相對間距參數(E/V)以及裝藥集中度參數(q)等,從而即可采用工程類比或依據爆破漏斗和成縫爆破試驗,選擇大斷面的爆破啟動參數。
1.2 大斷面鉆爆法的作業要求
鉆爆開挖作業的基本要求:(一)按照爆破設計的要求掘進斷面(掘進參數涉及斷面形狀與尺寸、斷面表面的平整度和超欠挖等設計要求);(二)爆破石渣的塊度保證適中,以方便于出渣運輸;(三)掘進鉆眼的工作量和作業循環時間要控制到最?。唬ㄋ模┍M量避免對周邊圍巖結構的擾動破壞。
1.3 大斷面鉆爆法的作業原則
(一)務必保護圍巖原有特性,減少破壞和擾動;
(二)為了充分發揮圍巖的承載作用,應容許圍巖有控制的變形;
(三)合理決定支護結構的類型、支護結構參與工作的時間、底部封閉時間、一次掘進長度等;
(四)進行實地測量監控,及時提出可靠數量的量測信息,以指導施工和設計。
(五)建立設計 施工檢驗 地質預測 量測反饋 修正設計的一體化施工管理系統,以不斷提高和完善施工技術;
(六)在選擇支護手段時,應選擇能大面積牢固與圍巖緊密接觸的、能及時施設和應變能力強的支護手段。
1.4 安全操作要求
(一)大斷面掘進施工場地需針對實際情況做出具體的部署及安排,出渣、上料和材料的堆放庫存宜應妥善安排,渣場亦須設置在不堵塞交通、對周邊環境污染小的地段,現場的“三通”必須保障統一安排;
(二)明洞、洞口工程宜在進洞前預先做好各項穩定邊坡和仰坡的處理措施,并設置截水溝等排水設施,從而確保地表滲水不對隧道施工造成安全隱患;
(三)施工隊伍各個班組的作業時間應統籌安排,建立一種具有實際效用的交接班制度,并能夠準確及時地將施工、安全等情況記錄在案,值班人員應持以認真的態度對待檢查交接班的問題;
(四)凡涉及到勞務安全的問題,應在現場安全員的監督下佩戴各種安全防護用品,遵守秩序,服從指揮;
(五)遇不良圍巖結構地段的施工,需以“短開挖,弱爆破,強支護,早襯砌”為基本原則掘進施工。如果在設計中沒有明顯說明具有不良圍巖結構層地段的情況,則必然以地質雷達超前預報結果為依據,并實施超前鉆孔予以探明,并適當采取超前支護措施;
(六)掘進作業人員在達到掌子面后,第一步工作應該是對掌子面的安全狀態和支護情況進行檢查,將掌子面的松動石塊予以徹底清除,即扒渣。人工掘進土質隧道,掘進作業人員須密切配合協作,保證具有一定的安全距離。機械作業則宜采用濕式鑿巖機進行掘進施工。人工風機鉆進,應事先檢查鉆具的運行狀態是否良好,風管接頭保證不漏風、鉆桿順直、鉆孔不堵塞,濕式鑿巖機則需注意供水管的連接是否正常,所有的不合理均應及時予以修理或更換;
(七)炸藥運輸在采用外部運輸機械時,需嚴格將雷管與炸藥分開運送。器材必需由專業的爆破作業人員乘坐專用的運輸車運送,其他非專業人員不得搭乘;
(八)隧道各部位的掘進施工完畢之后,除了圍巖結構層完整且堅硬或設計中規定的部位不需要進行支護以外,都應根據實際的圍巖情況并依據施工工藝特點采用一定的加強措施予以支護。另外,在施工期間,現場的值班負責人需對每個薄弱部位進行定期檢查,如有發現損壞變形的部位,應及時采取具有針對性的整治方案予以整修及加固。
隧道工程支護的基本要求范文5
關鍵詞:高速公路;施工;技術;質量控制
在山區修建高速公路是改變山區落后面貌造福干民的工程,但是高速公路的修建必然要改變山區原有的自然環境和質態環境,其較之于平原地區高速公路建設尤甚。因而在工程建設之初就要對山區高速公路建設地質、山區高速公路的質量控制做好探討和規劃。否則必然會引發一系列包括水土流失在內的環境問題,嚴重的將引發環境災害,如滑坡、崩塌、泥石流等等,給當地造成巨大的人員傷亡和財產損失。這樣就違背了建設的初衷,這在只重建設不顧環保的過去時有發生、教訓極為慘痛。要預防這些問題的發生必須根據工程的特點在建設之初預見到工程建設可能引發的環境問題,在工程設計施工中采取有效措施加以預防,把山區高速公路真正建成綠色之路、環保之跌、福民之路。
一 山區高速公路的工程技術特點
1、地形起伏大,高填深挖地段多。
2、地質、水文、氣候條件復雜,地質災害多發。
3、彎、坡、斜橋和高架橋梁眾多,長大隧道明顯增多。
4、防護工程數量大,型式多,高邊坡防護需要綜合采用多項防護技術。
5、公路長、大縱坡較多,平面半徑偏小,整體線形指標較低。
6、環保問題突出。
二 山區高速公路施工技術
山區要建設一條兼顧交通、環保、生態等方面要求的高標準的山區高速公路,應該重視和加強地質工作。地質工作應貫穿于設計、施工和運營的全過程。對地質現象和規律的認識(巖土工程勘察工作)是由面到線、由線到點、由表及里、由粗到細、由宏觀到微觀,逐步深入的,根據不同階段應采取不同的方法和手段。
1 勘察設計階段
地質條件是客觀存在的,山區高速公路在自然地質環境中穿行,并對地質環境進行改造,應該認識地質規律,尊重地質規律,在設計中充分考慮地質因素,遵循地質原則,從源頭上盡量減少山區高速公路對自然環境的破壞,并且為施工和運營提供良好的條件。
2 貫徹地質選線的原則
山區公路地質選線主要受到地形和不良地質現象的制約,主要的不良地質現象有滑坡、泥石流、巖崩、巖溶、巖堆(坡積層)、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害、采空區以及強震區(高地應力)等。本階段應盡可能詳細地收集區域構造地質、巖石地層、水文地質,工程地質、地震地質、環境地質等方面的資料,利用遙感資料(衛片和航片),編制中比例尺(1:5萬或1:10萬)工程地質圖和地質災害(不良地質現象)分布圖,圖上標注大的地質構造(主要是斷層)、重大的地質病害體,分析區域性的地質災害發生條件,進行初步的地質災害評估,配合路線方案設計,進行必要的現場踏勘和重點路段的調查,反復對比,優選出工程地質條件最好、地質災害最少、工程建設對地質環境的不利影響最小的路線走廊帶,真正貫徹地質選線的原則。
3 施工圖設計階段一一詳查工點地質條件
通過初步設計階段的各種地質工作,已經基本查明路沿線的地質條件,但是工作深度和廣度還不夠。本階段應詳查工點地質(橋位、隧道、深路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋構造物),進行重要工點1:2000地質測繪。采用調查、測繪,槽探、坑探、鉆探、物探等綜合勘察手段。查明場地巖土體組成、性質、分布以及風化層、不良地質、特殊性巖土等工程地質條件在路線縱橫方向的變化。
4 施工階段——遵循信息化施工、補充勘察、動態設計原則
由于地質條件的復雜性和勘察周期的制約,有些復雜場地(巖溶、破碎帶、巖性縱橫向差異大的地區)或地形困難場地(陡坡、魚塘等)在設計階段難以布置充分的勘察工作量,無法查清場地詳細工程地質條件。在施工期間,可以進行補充勘察,如對巖溶發育區或巖性差異大的場地逐樁鉆探,對原進場困難場地通過施工便道進場鉆探。施工中發現新的地質問題也要補充勘察。應該把施工期間的勘察工作視作設計期間勘察工作的重要補充。
三、山區高速公路的質量控制
1、高填路堤的質量控制
控制高填路堤的施工質量主要是確保高路堤的穩定性。高路堤穩定性的影響因素主要有:路基填料、邊坡坡度、地基性質和水文狀況,所以在高路堤填筑時采取的主要質量控制措施為:(1)設計時,應對高路堤進行穩定性驗算;(2)高路堤填筑前仔細進行工程地質勘察,徹底處理下臥層確保地質承載能力;(3)通過試驗檢測選擇適宜的路基填料,(4)嚴格執行路基施工規范,加強對密實度的控制與檢測;(5)加強對高路堤的沉降觀測與監控;(6)加強高邊坡的超前防護。
2、橋梁施工的質量控制
除了傳統的質量控制外,對橋梁特別是大型橋梁采取施工控制措施。橋梁施工控制是確保橋梁施工宏觀質量的關鍵措施之一,也是橋梁建設的安全保證。大型橋梁施工控制是一個施工量測判別修正預報施工的循環過程,施工控制的最基本要求是確保施工中結構物的安全,其次必須保證結構物的外形和內力狀態符合設計要求。影響橋梁施工控制的因素主要有結構參數、施工工藝、施工監測、結構分析計算模型、溫度變化、材料收縮與徐變、施工管理等,所以,必須建立完善、有效的控制系統才能達到預期的控制目標。
3、公路隧道的質量控制
根據公路隧道建設的實踐,應將隧道開挖及初期支護質量、隧道防排水施工質量、隧道施工監控測量作為主要質量控制目標,公路隧道的質量控制必須重視以下幾個關鍵問題。
(1)嚴格實施信息化施工。
公路長大隧道主要按新奧法設計與施工,新奧法是一種現代先進設計與施工一體化方法,基本特征是采用現場監控、量測信息來確認和修正預設計的依據,并對隧道施工方法、斷面開挖步驟及順序、初期支護參數等進行合理調整。
(2)加強隧道地質勘察,超前預報水文地質情況。
為減少隧道施工的盲目性和事故發生率,保證隧道工程施工的順利進行,應對開挖工作面前方一定距離工程、水文地質條件進行驗證,及時超前預報,有的放矢地采取應對措施。預報內容是盡可能采取各種手段探明前方可能出現的坍塌、冒頂、涌水、溶洞、斷層、瓦斯等地質災害,并分析其對工程施工的影響程度。
(3)安全生產,制定險情預案。
隧道是具有一定危險性的地下工程,必須建立健全一系列安全生產管理制度和組織管理體系,層層檢查落實,每個生產環節都要嚴格遵守國家和行業有關的安壘生產法律、法規、標準和規范,確保人員和工程安全。
隧道工程支護的基本要求范文6
[關鍵詞]細石噴射混凝土; 配合比設計; 工藝控制
中圖分類號:TU755
1.引言
噴射混凝土技術作為“新奧法”的重要手段之一,廣泛使用在開掘礦井隧道、地下鐵道、公路邊坡、隧道的支護、錨噴支護、深基坑支護等方面。它是利用壓縮空氣的力量將摻加速凝劑的混凝土噴射到巖石或建筑物的表面,把巖土面或建筑物粘結加固成完整而穩定的、具有一定強度的結構,從而使巖石或建筑物得到加強和保護。本文結合景婺黃(常)高速公路B7標隧道工程支護用噴射混凝土,對細石噴射混凝土進行了研究。根據工程需要,配制C25 噴射混凝土。
2.噴射混凝土配合比設計的基本要求
噴射混凝土的配合比設計參數主要有水泥用量、灰骨比、砂率、水灰比以及坍落度等。其基本要求有如下幾種特點:
(1) 如果水泥用量過少,回彈量大, 初期強度增長慢, 當水泥用量增加, 噴射混凝土強度會提高, 回彈減少。但水泥用量過多, 一是增加了成本, 二是施工時產生的粉塵增多, 污染施工環境, 另外混凝土在硬化過程中收縮也會增大。還有當噴射面為有水地段時, 應調整配合比,增加水泥用量。
(2) 灰骨比即水泥與骨料之比, 應根據不同的施工工藝采用不同的骨灰比。采用干法噴射施工時, 水泥與砂、石重量比宜為1:4~1:4.5; 采取濕法噴射施工時, 水泥與砂、石之重量比宜為1:3.5~1:4.0。初噴時, 因直接噴射到巖面上, 巖面不平順時往往不易與噴射混凝土粘結,此時應調整灰骨比為水泥:砂:石子= 1:2:(1.5~2) , 以利于增加粘結性和減少回彈。
(3) 砂率宜控制在0.45~0.6。砂率的大小既影響噴射混凝土的施工性能,也影響其力學性能。砂率過大, 因粗集料不足, 噴射時石子對混凝土沖擊搗實力不大,使噴射混凝土的強度降低;同時使集料比表面積增大,要達到相應坍落度和流動性,水泥用量也要加大,既不經濟也會使混凝土產生收縮增大。砂率過小,則回彈率增大,易造成管路堵塞,施工工藝不易掌握,噴層厚度相應變薄,噴射混凝土強度離散性很大。當采用粗砂時,砂率可以采用偏大些。
(4) 水灰比干法噴射施工水灰比宜控制在0.40~0.45。濕法噴射施工水灰比宜控制在0.42~0.50。水灰比的大小影響噴射混凝土回彈率和強度。水灰比過大,回彈率雖然可以減小,但強度降低;水灰比過小, 強度雖高,但回彈率也增高。采取干法噴射施工時,由于施工工藝的特殊性,水是從噴嘴處加入的,加水量全憑操作人員的經驗根據對噴射混凝土表面狀況判斷,通過調節水閥進行控制。噴射混凝土表面如果出現流淌、滑移、拉裂時,表明水灰比過大,需減少加水量;若表面出現干斑、作業中粉塵大、回彈量大時, 則表明水灰比太小,需及時加大水量;當表面平整、呈水亮光澤狀、粉塵和回彈較少時,表明水灰比適宜。而采取濕法噴射施工時,水灰比則可以準確控制。
(5) 坍落度是評價混凝土流動性、粘聚性和保水性的重要指標。當采取濕法噴射施工時, 應進行坍落度檢測,坍落度宜控制在8~12cm。實踐證明坍落度在該范圍內噴射混凝土回彈率最低。
3. 噴射混凝土配合比的設計
3.1 原材料的選用
(1) 水泥。采用寧國海螺水泥股份有限公司生產的海螺牌42.5級普通硅酸鹽水泥以及江西萬年青水泥有限公司生產的萬年青牌42.5級普通硅酸鹽水泥,28天實測抗壓強度分別為51.6 MPa和50.2MPa 。其他各項技術指標均滿足《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》要求。
(2) 粗、細骨料。選用顎式破碎機加工的碎石,粒徑為5~10mm 的連續級配且級配合理的碎石,直接作為骨料配制噴射混凝土;細集料選用江西麗陽的中砂,細度模數為2.7。噴射混凝土是依賴噴射過程中水泥與骨料的連續撞擊、壓密而形成的一種混凝土,為了能夠最大限度地吸收二次噴射時的沖擊能量, 消除砂率對噴射混凝土回彈率的影響,所以砂率應較普通混凝土的高。
(3) 速凝劑。先后采用安徽淮南大通建材公司生產的速凝劑以及江西華都牌速凝劑,推薦摻量為水泥用量的3 %~5 %。速凝劑在濕噴射混凝土中初凝時間均為2~4 分鐘,終凝時間均為4~8 分鐘。
3.2 混凝土配合比的選定
(1) 噴射混凝土配合比設計應包括常規配合比設計和噴射混凝土現場試噴、調整兩個部分前一部分是依據噴射混凝土的要求,按照混凝土常規配合比設計思路提出基準配比,后一部分是以基準配比為前提,在現場調整、驗證、確定其配合比。兩個步驟互為補充,缺一不可。表1(水泥用海螺牌P.O42.5) 和表2(水泥用萬年青牌P.O42.5)為景婺黃高速公路B7標白洋沖隧道支護用噴射混凝土配合比設計匯總表。
(2) 影響混凝土強度的主要因素為水灰比,影響凝結時間的主要因素為速凝劑的摻量,影響回彈率的主要因素為砂率,綜合分析考慮,既能保證混凝土的強度及品質要求,而且便于施工的最佳配合比為表1中2 號配比。
4. 噴射混凝土施工
4.1 施工工藝流程選擇
噴射混凝土的施工工藝根據用水量的多少、速凝劑摻入的方法及投料方法,一般可分為濕式噴射工藝和干式噴射工藝。
(2)干式噴射工藝 干式噴射工藝流程如圖2所示。
4.2 施工工藝控制
4.2.1機械操作要求
開機前操作者應做好以下幾方面:
(1)檢查所用材料情況,材質滿足上述要求方可使用;
(2)檢查料斗有無異物、速凝劑液面高度,調節計量泵,速凝劑的摻量嚴格按混凝土配合比設計要求;
(3)檢查壓力控制器的動作壓力,是否與輸送距離等有關參數相適應。一般設定值的選擇大于工作風壓0.1~0.2MPa;
(4)接管。防止混凝土管出現急拐彎和憋勁現象;
(5)檢查電路。電壓是否在機械所規定的范圍內;
(6)檢查轉子運動方向是否與所標方向一致,觀察吸入管內的液體流動是否正常,噴嘴有無堵塞;
(7)按上述方法檢查完畢確認無誤后,向料斗中加入約半斗砂漿(通常砂漿配合比采用c∶s∶w=1∶3.5∶0.45)。啟動主電機,將砂漿轉入轉子腔和氣料混合腔;
(8)向斗篩加滿混凝土,振動,使混凝土進入料斗;
(9)完成上述工作流程后,開機并觀察風壓值變化;一般工作風壓,噴邊墻0.2~0.5MPa,噴拱部0.3~0.45MPa,但要根據噴嘴出料情況來調整主風閥的開度。
4.2.2 噴射混凝土施工方法
(1)實施噴混凝土前,主要做好以下幾方面工作:①檢查受噴面松動巖塊和松散體情況;②對巖面進行除塵,清洗干凈,以保證混凝土與巖石具有良好的結合;③噴射前應在受噴面作好噴層厚度標志,以達到設計指標。
(2)作業過程中應遵循以下的原則:①上料速度要均勻連續,保持進料斗中有一定的貯藏量;②及時清除振動篩上粒徑大于15mm的粗料或其它異物;③噴射手在操作噴嘴時,應盡量使噴嘴與受噴面垂直,距離以1.0m左右為宜;④噴混凝土時應采取分片自下往上噴射,噴嘴應呈螺旋形轉動,均勻噴射至巖面。
(3)現場質量控制。主要采取以下幾方面的措施:①檢查受噴面上噴層厚度與所設厚度標志是否已一致,否則補噴至設計厚度;②凹凸不平的混凝土面應及時進行補噴至平順為止;③對空鼓或剝落層進行鑿除處理,補噴或采用灌漿方法后續補強;④采用鉆孔或超聲波方法隨機抽查噴層厚度。
4.2.3 施工注意事項
(1)噴射過程中,機器操作者必須與噴射手保持好聯系,出現異常應能及時做出反應。
(2)緩慢打開主風閥前,系統風壓應不低于0.5MPa。
(3)做好開機前的各項檢查工作,包括原材料、料斗、風壓、電壓、管路敷設等。
(4)短時停機,應按停主電機、振動電機、計量泵、關主風閥,但要保持輔助風閥呈開啟狀態。
(5)料斗打開時,不能開振動電機,以防意外。
(6)混凝土骨料最大粒徑不超過15mm,坍落度控制在6~18cm范圍內。
(7)混凝土供料一定要連續,噴射途中經常停機會造成噴嘴上速凝劑通道堵塞和氣料混合倉積料嚴重。
(8)加強日常的維護保養工作。每次噴射前,檢查轉子上泄漿口是否暢通;作業結束后,及時將機器內外部清洗干凈;檢查料斗密封環壓緊螺絲是否松動;結合板和活塞的磨損情況等。
(9)定期維護保養。注意襯板的磨損情況;油按期現換;速凝劑箱按時清洗等。
5. 混凝土質量的控制
(1) 對水泥的強度安定性凝結時間進行抽樣檢查,不合格不得進場和用于施工。
(2) 骨料過于潮濕必須風干后再用,避免石粉粘結成團而無法與水泥攪拌均勻。
(3) 噴射混凝土用水必須是無雜質的潔凈水,污水PH 值小于4 的酸性水均不得使用。
(4) 抗壓強度實驗: 在施工過程中,將混凝土噴射在45cm×35 cm ×12 cm(可制成6 塊) 或45cm ×20cm ×12cm(可制成3 塊) 的模型內,在混凝土達到一定強度后,加工成10cm ×10cm ×10cm 的立方體試塊,在標準條件下養護至28 天進行抗壓試驗。
6. 結論