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隧道施工小結范文1
【關鍵詞】:小凈距;圍巖穩定;合理凈距;中間巖柱
0.引言
近幾年,我國的高速公路隧道施工形式中出現了一種比較特殊的隧道布置形式,并有效的應用到了福建京福高速公路一、二期以及作者本人目前所在的包茂高速平寨1、2號隧道施工工程當中。這一新型的隧道形式即為小凈距隧道。隨著小凈距隧道的日益發展和修建,各個有關的施工、設計和科研企業都開始對小凈距隧道的有關技術核心進行比較系統的實踐探索和理論研究。通過對研究成果的及時總結和分析,充分的結合施工工程中經驗教訓,使小凈距隧道的理論逐漸的充實起來,從而在很大程度上改變了小凈距隧道實踐高于理論的局面。但是,很多小凈距隧道的技術仍處在實踐檢驗和理論摸索的階段,尚未形成統一的結論和認識,所以,小凈距隧道凈距研究及施工技術仍有待于提高。
1.小凈距隧道存在的問題
(1)規范規定:所謂小凈距隧道就是小于分離式隧道的最小凈距要求的隧道。小凈距隧道的定義有助于區別分連拱隧道和分離式隧道,并對隧道形式進行全面系統的研究和分析,但仍為達到實際工程的需求。凈間距為20 m和2 m的隧道都屬于小凈距隧道,但是不同凈間距的隧道對中間巖柱的加固和雙洞施工的影響程度明顯相差較大。因此,必須要細化小凈距隧道的研究工作,圍繞小凈距隧道的施工技術理論和設計施工的關鍵工藝技術進行全面系統的研究,從而,使其達到實際工程的需要。
(2)主要按照分離式隧道的判斷標準對小凈距隧道的圍巖穩定進行判斷,通過現場監測在結合工程實際來綜合決定小凈距隧道是否能夠適用,最后針對小凈距隧道的特點和優勢進行進一步的研究分析。
2.小凈距隧道凈距研究
隨著小凈距隧道規模不斷擴大,研究的核心問題就是什么凈距下能夠達到安全和經濟的最優化。進行合理凈距研究的實質是解決相近洞室之間的相互作用和相互影響的程度問題,其中起到決定性的因素有支護因素、圍巖級別、地質因素和施工因素等。其中圍巖級別是最為主要的影響因素,國內外從圍巖分級的角度對已有的凈距值進行了規定,圍巖可以通過支護措施進行加固,從而有利于凈距的深度優化,在進行施工的過程中,施工方法的不同對隧道間的相互影響也是不一樣的,此外,施工水平對凈距取值也造成了一定的影響[1]。所以,根據不同的支護措施、地質條件、埋深、圍巖級別、施工方法,必須通過全面的分析之后確定合理凈距。就現階段而言,小凈距隧道的合理凈距研究還不夠成熟,仍需進行深度的研究和探討,根據研究的結果對小凈距隧道的合理凈距制定判斷的標準,以此為前提綜合考慮實際情況,從而能夠尋求一個最優的凈距范圍。
3.施工技術應用
盡管小凈距隧道還在發展階段仍不成熟,施工技術和設計理論有待提高。但是把已經成功的工程和國內外的理論相結合,小凈距隧道的設計施工技術已有一些研究成果。根據大量的工程實踐探討知道:中間巖柱的穩定性是小凈距雙洞隧道的施工關鍵,直接關系到隧道的施工成敗[2];除了考慮到隧道開挖所帶來的應力重分布造成的靜力影響之外,還要考慮利用鉆爆法在巖石中進行施工所導致的振動效應。
3.1 開挖
開挖主要包括開挖的先后次序、開挖的方法以及斷面開挖滯后距離等問題。在選擇隧道的開挖方法時,必須要保障工程的安全,然后再綜合考慮施工能力、圍巖情況、工序轉換和施工設備等各個方面的影響因素?,F有小凈距隧道的施工方法主要有五種方法:單(雙)側壁導坑法、臺階法、CD法、CRD法、全斷面、預留光爆層法。經統計各施工方法的使用情況如圖1。
圖 1 小凈距隧道開挖工法的應用
側壁導坑法主要適用于圍體破碎和節理發育的Ⅳ級、Ⅴ級圍巖,將開挖斷面分成幾個部分,從而,有效的降低了開挖的跨度,并且對導坑進行先行施工也有助于加固中間巖柱,在小凈距隧道的施工過程中應用較為廣范;臺階法因為工序易組織、使用設備簡單、費用較低所以具有廣泛的適用性。既可以和側壁導坑法配合使用,進行Ⅲ級、Ⅳ級圍巖先行洞的開挖,還可以和預留光爆層法配合用;CD法和CRD法的中心隔墻能夠起到穩定地面支撐的作用,預防地面的沉降。主要應用在Ⅴ級、Ⅵ級的軟弱圍巖中和需要預防地面發生沉降的城市;全斷垣殘面法對圍巖比較完整、勸較強自穩能力的Ⅰ級、Ⅱ級圍巖比較實用,其特點是施工速度較快。
3.2 加固中間巖柱
中間巖柱體受到雙向爆破振動的影響較大,受力也比較復雜,并且巖柱體在相鄰的隧道進行開挖時,對圍巖和掌子面的穩定性都起著十分重要的作用。在進行施工時,如何保障中間巖柱保持穩定,是小凈距隧道施工和設計的核心技術。加固中間巖柱的措施主要有:長錨桿、注漿預加固和對拉錨桿加固。綜合分析巖柱厚度、圍巖類別和爆破影響等各影響因素來選擇具體的加固辦法。注漿預加固是采用比較廣泛的方法,不僅能夠單獨的應用在較大的間距隧道,加固中間巖柱,還能夠和對拉錨桿、長錨桿相結合,來加固近距離的小凈距隧道中間巖柱。一般情況下,對拉錨桿適用在6m以下厚度的中間巖柱。
3.3 監控量測
因為雙洞間相互作用,圍巖的受力較為復雜,在小凈距隧道的施工過程中,進行現場監控量測顯得尤為重要,不僅可以檢測先行洞結構的安全性,還可以評價加固措施有效性和后行洞施工的妥當性。因此,根據小凈距隧道的特點,除了對規范要求的必測項目認真監控量測以外[3],還應監控測量中間巖柱的支護內力、內部位移、、圍巖松弛范圍和后行洞的爆破振動速度。尤其是在正在運營的隧道周圍開挖新的隧道,因為處于運營狀態的很多隧道都具有不同程度的問題,所以要確保施工過程中的穩定性和安全性,就必須要采用監控量測手段。
結束語
現階段,我國的高速公路建設發展迅猛,在城市交通中,地下隧道的應用也更加廣泛。由此可見,小凈距隧道的建設很可能成為我國隧道的主要組成部分。雖然,小凈距隧道這一新型的隧道形式在施工方法和設計等很多方面都存在很多問題。也有許多等待攻克困難。只有針對小凈距隧道的自身特點,充分的結合工程實踐和理論研究,不斷的創新和突破,才能逐漸的使我國的公路隧道凈距研究和施工技術更加完善。
【參考文獻】
[1]劉貴平.城市軌道交通小凈距隧道支護結構設計與施工技術研究[J].城市軌道交通,2012(06):97-98.
[2] 劉明高.小凈距隧道建設的關鍵技術及其應用研究[J].地下空間與工程學報
隧道施工小結范文2
本文以杭州錢塘江流域某大型越江隧道工程為例,結合盾構隧道精益施工理論,對大直徑盾構隧道精益施工進行了分析研究,總結了優化施工和管理的方法,為大型盾構隧道工程尋求改善方法。
關鍵詞
盾構施工;越江隧道;精益施工
1、引言
盾構作為具有高效、安全優點的盾構隧道施工方法,已經成功的運用于眾多工程中,尤其是近年來隧道工程正朝著大直徑、長距離、大埋設的方向發展。本文將在大型盾構隧道的建設中引入精益思想,建立盾構隧道精益施工理論,并結合錢江盾構隧道工程,分析在實際工程對盾構隧道的精益施工的運用,以便能夠為大型盾構隧道工程尋求改善方法。
2、盾構隧道精益施工理論基礎
從精益思想的基本原則和大型盾構隧道面臨的施工特點、工程挑戰出發,盾構隧道精益施工的定義為:在大型盾構隧道施工中有效融合精益思想,使隧道施工中的一切浪費得到有效減少,確保隧道盾構得到有效推進,使各工序的施工能夠及時進行。
3、錢江隧道精益施工運用研究
3.1錢江隧道施工方法及特點
(1)工程施工方法根據主要技術標準及工程地質條件,經過多方研究及專家評審,錢江隧道采用一臺德國海瑞克生產的Φ15.43m大直徑泥水平衡盾構進行掘進施工。盾構隧道襯砌結構設計尺寸為內徑13.7m,外徑15m,襯砌厚0.65m,環寬2m。采用通用環管片(雙楔形)錯縫拼裝。每環由10塊管片構成,其中標準塊7塊,鄰接塊2塊,封頂塊1塊。根據現場地形、地貌、環境條件和施工方法的不同,錢江隧道工程劃分為三大施工段:1)江南段:包括江南暗埋段和引道段,還有附屬的風塔、管理中心用房等。2)江中段:由于僅有一臺盾構機可使用,工程先從江南掘進西線隧道至江北后調頭,再沿東線掘進回江南。3)江北段:江北工作井、暗埋段、引道段和接線道路等。(2)施工特點錢江隧道工程的主要施工特點有:1)僅由一臺15.43m大直徑泥水平衡盾構往返進行總長超過8km的隧道施工,而錢江通道及接線工程是浙江省的重點工程,工期要求高。2)施工場地的限制:由于地理條件的限制,工程的大部分設施及盾構段的所有配套設施,如泥水系統、預制構件加工、施工場地等均只能布置在江南。江北僅考慮江北工作井、暗埋段、風塔及管理站的建設。3)材料運輸距離長:由于主要的施工配套設施均布置在江南,東線隧道自江北向江南掘進時,泥水、管片以及各種原材料均需要從江南利用已建成的西線隧道運輸到東線施工隧道,短運輸距離約4.5km,隨著東線隧道掘進,最長的運輸距離將超過8km。
3.2隧道精益施工應用研究
(1)內部同步施工由于錢江隧道施工僅采用一臺盾構,工期較為緊張,根據錢江隧道工程的具體情況,采用隧道內部結構和隧道掘進的同步施工方法。隧道完成內部施工后的隧道斷面如圖1,完成管片拼裝后,放置預制口字件,然后澆筑兩側的壓重塊,再現澆牛腿,后澆筑路面板。一個斷面上除了少數工序可以進行立體化同時施工以外,大部分工序均需按照一定的先后順序來進行。只有同時不同斷面的施工,形成不間斷的價值流動才能避免工作不連貫造成的浪費。(2)現場規劃管理由于江北條件的限制,錢江隧道的主要施工場地只能布置于江南,功能設置包括生活、辦公、泥水處理、商品混凝土生產、鋼筋處理、管片堆放等部分。結合江南現場的形狀特點,遵循盾構隧道精益施工的原則.經過現場實地調查,發現錢江隧道的總體現場規劃較為合理,在施工中顯示出主要的優點突出表現在:1)不同功能區的合理位置安排使得現場未出現往返運輸。2)道路規劃合理,雖然施工現場有多種大型運輸車輛,但在地面未發生運輸沖突,即使在工程施工高峰時期,工地現場也未出現運輸車輛堵塞、排隊的現象。3)鋼筋車間、構件生產場地和混凝土攪拌站位于場地西南角,形成構件生產的完整功能區,消除了對其他施工作業的干擾。4)推行盾構隧道精益施工錢江隧道內各種施工工具擺放整齊,隨施工推進移動,減少占用道路的面積,創造了整潔、舒適的施工環境。(3)運輸管理隧道施工期間的材料運輸主要模式有:有軌運輸和無軌運輸。從供應鏈成本考慮,長距離運輸采用有軌方式更加經濟,但有軌運輸靈活性較差,難以使內部結構同步施工。盾構隧道精益施工要求從隧道施工全局出發,采用無軌運輸模式可同時滿足隧道掘進和內部施工的要求。錢江隧道精益施工運輸要求遵循以下原則:1)首選在盾構機維修保養時間段進行的是混凝土澆搗,混凝土攪拌車和管片車不可同時運行,根據內部施工需要其他小型車輛可隨時運輸。2)由于在混凝土初凝之前必須完成混凝土運輸、澆筑,因此應優先讓混凝土攪拌車通行;管片車和雙頭車在雙向通行處等待,待混凝土攪拌車讓出通道后再駛入。錢江隧道現場,混凝土攪拌站根據每天收到的內部施工計劃進行生產,然后在同步施工隊發出運輸指令后,拉動混凝土攪拌車的運輸;管片、同步注漿漿液及口字件的運輸則由盾構推進控制室發出指令拉動進行,滿足盾構隧道精益施工反映盾構掘進實時需求的思想。
4、小結
隧道施工小結范文3
關鍵詞:隧道施工;用電安全;風險;預防措施
中圖分類號:U455文獻標識碼: A 文章編號:
針對不同的施工方位以及不同的施工要求,隧道施工將會采取不同的具體施工方式,從而確保在安全范圍內盡可能地降低經濟費用,從而提高整個工程的經濟性以及安全性。雖然說隧道施工有很多的施工方式可供選擇,但是對于不同的施工方式而言,其用電安全是至關重要的。隧道施工與一般的地面施工主要區別就是工作環境的不同,而施工環境就會影響到一些操作方式的選擇,比如用電方式。隧道施工的施工環境十分復雜,條件也較為惡劣,而這對用電的安全性提出了較高的要求。下面將對隧道施工中的用電安全問題進行詳細的分析,根據用電存在的風險提出相關的預防措施以提高整體施工的安全性。
隧道施工用電存在的風險
隧道施工的具體施工環境與隧道所處的方位以及用途有關,若用于一般城市軌道交通之用,則隧道一般建設與城市地下;若用于城市間的交際時,則隧道會穿越山丘。在城市地下修建隧道時必須處理好隧道與城市管道以及地下線路之間的關系,在群山之間修建隧道時就需要勘測隧道所處地的地質。在不同的環境下,隧道施工的用電會存在著不同的風險,下面將逐一介紹。
爆炸:特別是有瓦斯溢出地段
不管是在城市地下修建隧道,還是在群山間修建隧道,都會遇到瓦斯溢出的狀況,而這種狀況是不可預知的。而在隧道施工時施工設備在啟用或者是關閉的瞬間將會產生火花,如若設備在運行的過程中供電線路的容量超出額定值時將會造成線路的發燙。如果當時空氣中的瓦斯含量達到了一定的濃度,在火花或者是線路的高溫促使作用下都將會燃燒,從而引起爆炸事件的發生。其實,在隧道施工中除了施工設備以外還有許多用電設備也存在此類的危險,比如配電柜的閘刀、插座插頭等。
人員安全事故
由于隧道施工一般是在地面以下進行操作的,因而對光線的要求較高。但是為了保證用電的安全,所以會對電壓有一定的限制,而這會降低工作人員的視線效果,從而會降低他們的工作效率。本身在地下進行作業,操作人員的心理將會有一定的影響,如果此時洞內的照明不足,那么勢必會使得操作人員的視力疲勞、精神渙散等癥狀的出現。這也是一般人員安全事故發生的主要原因,在這種較為疲勞的狀態下操作人員也較難發現隧道內可能存在的不安全因素。
同時由于隧道施工是在一個較為封閉的空間中進行的,其通風以及排氣的條件較為惡劣,不便于熱量的散失以及氧氣的補給。但是在隧道中進行施工時必須用到用電設備,而這些用電設備在工作的過程中會產生大量的熱。這些熱得不到有效地驅散將會使得整個隧道的施工溫度升高,從而加劇了隧道中環境的惡化,這對于整個施工是十分不利的,特別是對于施工人員的安全問題而言。
隧道施工用電預防措施
雖然說隧道施工不管是在施工環境上還是在施工技術上都存在著一定的難度,但是隧道施工對于整個工程而言是至關重要的一個環節。隧道施工時間的長短將在很大程度上影響著整個項目周期的規劃,隧道施工的質量好壞將直接決定整個工程安全性的高低。因而,需要對隧道施工項目引起足夠的重視。而其中用電安全是整個隧道施工安全的一個重要組成部分,在復雜惡劣的施工環境中需要嚴格按照相關的施工現場用電安全技術規范進行操作,盡可能的降低用電風險,保證施工人員與施工項目的安全。
第一,專業化。由于隧道施工時空氣中可能含有一定濃度的瓦斯,稍有不慎將會引發爆炸事故。因而,在對有關電線、電源進行操作時需要專業人員進行操作。例如,在對臨時用電線路進行安裝、維修或者是拆除的時候,需要具有一定資格的操作人員進行。而為了保證施工人員的技術能力水平,一般施工隊伍需要定期對相關人員進行專業培養,從而保證他們的技術素養。
第二,采用“三相五線”的方式。由于隧道施工不同操作環境對用電是有不同的要求的,為了滿足用電環境,隧道施工應該采用“三相五線”的接線方式。如果是在掌子面有水,特別是有瓦斯溢出危險的地段可以采用較低的電壓進行照明,一般采用12V;如果是已經修建完成或者是不施工的地段,可以采用較高的電壓進行照明,以保證光線的充足,一般采用220V。除此之外,還需要“三相五線”供電系統需要由中性點直接接地的專用變壓器供電,并且采用TN-S保護接零系統。
第三,絕緣性。隧道施工的環境較為惡劣,空氣溫度較高,同時洞內的空氣濕度也較大,甚至有時候還存在瓦斯泄露的可能性,因而需要保證各供電線路的絕緣性,防止由于線路破損而造成的漏電危險。與此同時,由于隧道施工時需要在洞內鋪設行車道,以幫助運輸有關材料以及廢棄物。但是隧道施工的空間畢竟有限,所以為了減少空間的浪費,電氣設備的供電線路在穿過行車道時需要進行特殊處理,即將供電線路穿管鋪設在地下。這樣一來,既減少了空間的浪費,又可以防止電纜的破損。
小結
在我國城市化進程中隧道工程建筑已經是一個重要的組成部分,而這是由我國發展需要以及復雜的地勢所決定的。而隧道施工與其他地面施工有所不同,其所面臨的施工環境十分惡劣,而且對施工技術的要求也較高。所以對于隧道施工而言,其最為關注的焦點仍然為安全問題,不管是施工安全還是使用安全。而隧道的施工安全包含有很多方面的內容,本文只是針對隧道施工中的用電安全進行了簡單的闡述。但是仍然還有許多問題需要并未涉及,如管理上的措施等。還望更多的工作者能夠參與到隧道施工安全的研究上,加強我國隧道施工的管理與技術質量。
參考文獻
[1]楊勇.關于隧道施工的質量及安全措施[J].工程建設與設計,2010(5).
[2]雷建中,陳培軍.高瓦斯隧道施工用電管理技術[J].四川水力發電,2010,29(zl).
隧道施工小結范文4
關鍵詞:黃土;隧道;施工工法
Abstract:This paper state the construction methods of entering and constructing the tunnel respectively, relying on the project of a tunnel in Beijing to Lasa highway in Qinghai, combining with construction experience , to provide a reference for loess tunnel construction.
Keywords : loess ; tunnel ; construction methods
中圖分類號: U455 文獻標識碼: A 文章編號:
1、引言
黃土是第四系堆積的陸相沉積物,其特點是具有大孔隙、有垂直節理和管狀孔道,天然含水量時強度較高,能維持很高的垂直邊坡,但遇水時土顆粒崩解,表現為較強的濕陷性,黃土在我國有著廣泛的分布,分布面積為64萬km2,占國土面積的6.3%。由于黃土分布的廣泛性和典型的工程特性,歷來受到工程界和學術界的重視。早期黃土公路隧道的施工方法主要是單側壁和雙側壁導坑法,進入20世紀90年代后普遍采用環形開挖留核心土法,對于三車道和加寬帶一般采用三臺階七步環形開挖法。
2、進洞前處理措施
進洞前,對隧道洞身上陷穴、陷坑等應及時回填;對地形偏壓、人工回填土層等應謹慎施工,偏壓大的進行反壓回填。洞口仰坡支護應根據設計的仰坡邊線位置,由上及下逐層開挖隧道洞門的仰坡至拱頂位置,坡度不小于1:1(必須進行護坡),有條件的用1:1.5,刷破后,采用骨架護坡或錨噴護坡,挖砌好排水溝,疏導水流。
3、進洞措施
按照“管超前、少擾動、嚴注漿、短進尺、嚴治水、強支護、勤量測”的原則進行施工。進洞前先施做拱部φ89mm大管棚超前注漿支護,布置形式根據洞口地形,長度選擇為20m、30m、35m、40m不等,自拱頂隧道中心向兩側環向40cm間距設置。鉆孔施工需控制好仰角和外插角,這一點在套拱內預埋導向管時需注意。管棚較長時仰角應偏大,以避免因鉆孔時鉆頭及鉆桿的重力作用造成鉆孔向下侵入隧道凈空。鉆孔每完成1個即安裝鋼管,以防塌孔。管內壓注水泥漿,在孔口處設置止漿塞。由黃土隧道施工經驗得知:雖然漿液在黃土內擴散半徑有限,但注漿后漿液可將鋼管內、鋼管與鉆孔間縫隙填滿,形成整體,達到較好的超前支護效果。在管棚支護下隧道進行環形開挖留核心土法進洞,困難地段雙線隧道采用CD法、CRD法或者雙側壁導坑法進洞。
4、施工工法
4.1單線隧道洞身開挖方法
洞身開挖采用上下臺階留核心土法(施工順序見圖1),在超前管棚或超前小導管的“保護下”將傳統的上導洞改為弧形導洞,開挖過程中先從側壁弧形開挖,預留核心土。上臺階高度控制在起拱線位置。
圖1環形開挖留核心土法開挖示意圖 圖2雙側壁導坑法施工示意圖
注:圖1.1-上弧導坑開挖;2-核心土;3-下臺階中部拉槽;
4、5-交錯馬口開挖;6-仰拱開挖
注:圖2.1-上弧導坑開挖;2-核心土;3、4-交錯馬口開挖;
5-下臺階中部拉槽;6-仰拱開挖
(1)短進尺的原則要牢固堅持。臺階長度控制在4~6m,開挖進尺為1榀拱架間距。盡量縮短上、下臺階施工間隔時間。上臺階開挖宜采用環形開挖留核心土人工風鎬開挖。上臺階開挖完畢后,首先迅速初噴混凝土封閉掌子面,快速進行初噴、布設錨桿、掛網或I16型鋼支撐的施做及與鎖腳錨管(兩根φ42mm鋼管、L-4m)的焊接、復噴等初期支護。
(2)下臺階的中部拉槽開挖采用機械,嚴禁兩邊側超挖,中槽放坡開挖,上臺階初期支護基底保護襟邊不小于80cm,當土體惡化,應適當放大。邊墻兩側臺階采用人工風鎬雙側交錯開挖,不得使上部結構同時懸空,每次開挖進尺不大于100cm。馬口開挖位置和長度應結合地質情況、收斂變形值分析等因素進行設計,并嚴格掌握。邊墻開挖結束后,快速進行初噴、布設錨桿、掛網或I16型鋼支撐的施做及與鎖腳錨管(兩根φ42mm鋼管、L-4m)的焊接、復噴等初期支護,并對拱腳進行加固處理。
(3)仰拱施工。上導洞開挖10~12m、下導洞開挖5~8m,安排仰拱開挖。仰拱開挖認真貫徹新奧法施工“早封閉”的原則,保證開挖及時封閉成環,減少水平收斂及沉降幅度。這是最重要的一環,施工時必須加以注意。為避免底部擠壓隆起,仰拱緊跟、及時填充的同時并要及時實施臨時仰拱。在開挖灌注前,為防止邊墻向內位移,宜加臨時型鋼橫梁頂緊。仰拱中間部分土體采用機械開挖,嚴禁超挖,墻腳處人工風鎬開挖,開挖完畢后立即灌注混凝土。
(4)施工過程中仰拱必須超前,并及時施做二次襯砌,仰拱距掌子面不大于30m,二次襯砌距離仰拱應不大于50m,并盡量縮短仰拱、二次襯砌與掌子面的距離。
4.2雙線隧道洞身開挖方法
大跨黃土隧道施工在控制施工風險、控制變形、適用地層等方面CRD法、雙側壁導坑法(圖2)無疑比環形開挖核心土法要好一些,但是前兩者施工工序繁多,工期緩慢,廢棄工程量大,導致工程投資提高,并且中隔壁在施工后期拆除時同樣存在風險,在加強初期支護的前提下黃土隧道開挖采用環形開挖核心土法(弧形導坑法),特殊地段考慮CRD法、雙側壁導坑法。
(1)隧道上導洞開挖施工。采用人工配合挖掘機進行開挖施工,挖掘機開挖預留50cm左右厚度,人工風鎬開挖修邊。當洞口段、隧道淺埋段沉降較快時,挖掘機的開挖擾動及挖掘機機身的移動都會對洞口穩定造成破壞,此時要完全采用人工開挖。拱部開挖進尺保持不超過1榀拱架間距。
(2)隧道下導洞開挖施工。在上導洞進尺5~8m長度后,先停止上導洞開挖,噴混凝土封閉掌子面,并開始下導洞開挖,同時開挖下半斷面土體。先開挖單側,向前3~5m后,再開挖另一側,兩側始終錯開,保證同一斷面鋼拱架在拱腳處暴露的開挖面僅限于一側。下導洞開挖采用向下掏槽,僅開挖隧道邊墻部分,在滿足施工工作面前提下,開挖寬度盡可能窄,以2.5~3.0m為宜,并預留下導核心土體。
(3)開挖仰拱部分,進行初期支護成環施工。上導洞開挖長度達到10~13m、下導洞開挖5~8m時,安排仰拱開挖、鋼拱架支撐成環施工。停止掌子面、下導洞開挖,噴混凝土封閉掌子面。開挖完畢后立即素噴4cm厚C25早強混凝土,封閉開挖面,然后安裝I20b工字鋼拱架、錨噴等初期支護并封閉成環。安裝I20b工字鋼拱架時用間距1.0m、φ22縱向連接鋼筋對兩榀工字鋼拱架進行焊接連接。
(4)施工過程中仰拱必須超前,并及時施做二次襯砌,仰拱距掌子面不大于20~30m,二次襯砌距離仰拱應不大于40~50m,并盡量縮短仰拱、二次襯砌與掌子面的距離。
5、小結
(1)新黃土的穩定性極差,尤其是具有濕陷性黃土,開挖后自穩能力極差,對開挖控制極為不利,屬于鐵路隧道中最軟弱、穩定性最差的不良地層,尚未有較為成熟的施工經驗和完善的理論體系,其施工方案務必慎重。
(2)黃土隧道施工應嚴格“管超前、短進尺、少擾動、強支護、勤量測、早成環”的原則,應特別重視洞口段及淺埋段、偏壓段的施工組織。施工過程中仰拱必須超前,并及時施做二次襯砌。
(3)黃土隧道開挖斷面大、施工難度大,應根據黃土的特性,充分重視鋼架基礎的穩定,鋼架基礎應平整壓實,每分布開挖處設鎖腳錨管,并設縱向槽鋼或混凝土墊塊。
(4)施工中應加強圍巖的監控量測,并及時反饋量測信息,以便指導設計與施工。
參考文獻
隧道施工小結范文5
關鍵詞:永安隧道工程;巖體破碎帶;超前小導管注漿技術;超前支護;加固機理;
中圖分類號:U45 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)05-(頁碼)-頁數
0 引言
隨著生活節奏的加快,人們對行車時間的要求也隨著提高,行車時間主要來自行車速度和線路距離長短兩個方面,目前國內高鐵的運行速度已達到350km/h,有了飛躍式的提高,新建線路行車時間在一定程度上也越來越取決于線路距離的長短,線路距離取決于線路選擇,對于東北多中低山區地帶,線路選擇不免增加了淺埋暗挖復雜地質條件下隧道的比重。埋深淺、風化嚴重、巖體存在破碎帶的圍巖在開挖過程中需要采取超前支護措施,超前小導管注漿技術憑借其獨特的施工技術,已經成為永安隧道工程破碎帶施工的超前支護方案。
1工程概況
永安隧道長3440m,位于蛟河盆地與敦化隆起的交界處,地形起伏較大,地形陡峻,溝谷沖溝發育。地面高程為490~740m,洞身段山坡自然坡度較陡傾,變化較大,縱向自然坡角一般為20~30°,進出口縱向坡度均為15°,橫向自然坡度15~20°,隧址區多為林木,植被覆蓋率約90%。
隧道穿越地層主要為華力西晚期花崗巖及花崗閃長巖,該花崗巖和花崗閃長巖在進出口段有出露,傾入時期不同,性質也有差別,地層受區域地質構造作用影響,地層受區域地質構造作用影響,節理裂隙發育,地下水相對富集,工程性質差,潛埋段及另兩條斷層處,圍巖穩定性亦較差。洞口主要不良地質問題為泥巖風化剝落、砂巖危巖落石;洞身拱部易產生掉塊、坍塌等。
GDK111+400~GDK111+500為隧道淺埋及斷層構造帶,節理裂隙發育,巖體破碎,巖土力學性質和整體穩定性較差,地下水發育,有坍塌及突水、突泥現象發生可能。
GDK112+400~GDK112+700為物探低阻異常帶,節理裂隙發育,巖體破碎,巖土力學性質和整體穩定性較差,地下水發育,有坍塌及突水、突泥現象發生可能。
GDK113+600~GDK113+800為隧道淺埋及斷層構
造帶,巖體較破碎,地下水發育,有坍塌及突水、突泥現象發生可能。
2超前小導管注漿技術方案的確定
由于永安隧道埋深較淺,地下水豐富,巖體破碎,圍巖自穩能力差,不加以保護,極易造成掌子面失穩坍塌,采用何種加固措施保證開挖巖體的穩定,關系到隧道施工的安全和施工質量。
基于在軟弱巖層必須快速施工的理念,突出時空效應對防塌的重要作用, 同時根據“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的十八字原則,采用了適合永安隧道破碎帶施工的超前支護方案----超前小導管注漿技術方案。
3 超前小導管注漿的加固機理
3.1梁支撐效應:小導管的材質是無縫鋼管,小導管在施工時,它的前端以一定的角度插入開挖斷面外深部圍巖,后端支撐在鋼拱架上面,并與鋼拱架焊接在一起。隧道開挖后可有效承受卸荷產生的部分松動壓力【1】。
3.2水化凝結作用:漿液在流動擴散過程中,發生化學反應和物理變化,凝結成具有一定強度和低透水性的結石體,并產生大量的水化熱,促使破碎帶巖層含水量降低,強度提高【2】。
3.3承載拱作用:隧道開挖后拱頂部分巖層首先失去穩定,產生坍塌,并形成自然拱。隨之,隧道兩側由于應力集中而逐漸破壞,導致頂部坍塌進一步擴大形成塌落拱。采用小導管注漿法進行超前預加固時,可以形成以注漿管為中心的拱形加固體,從而形成小導管鋼管為骨架的承載拱【3】。
3.4雨傘作用:在破碎帶巖層中進行填充注漿,固結破碎帶軟弱圍巖,在初支外形成一把“雨傘”,將地層下滲水拒之于初支之外,提高圍巖的抗滲性,起到良好的堵水效果。
3.5鋼混作用:破碎巖體通過漿液凝結作用,增加圍巖強度的同時,與超前小導管連接成整體,起到類似鋼筋混凝土結構的作用,大大增強了圍巖的剛度。
4方案實施
4.1超前小導管注漿施工工藝流程
超前小導管注漿施工工藝主要包括施工準備、鉆孔、清孔、制安小導管、漿液的制備與注漿等幾個部分,詳見圖4.1-1小導管注漿工藝流程圖。
4.2材料及技術參數選擇
超前小導管采用φ42mm,厚3.5mm熱軋無縫鋼管,每根長度為4.5m,沿拱頂140°范圍內布置,環向間距40cm,縱向間距為3m,縱向相鄰兩排的水平投影搭接長度大于1.0m,外插角為5~15°交錯布置,每環小導管的數量為44根。
漿液選用凝結率高、抗壓強度大的水泥水玻璃雙漿液,注漿技術參數為水泥水玻璃比為1:1~1:0.6,注漿壓力為0.5~1Mpa,注漿結束標準以設計注漿量與設計注漿壓力雙重控制,當單孔注漿正常進行無滲漏現象,注漿終壓達到設計終壓,注漿量達到設計量后,即可結束該孔注漿。設計注漿量按下式計算:V=πR2LNαβ
V——漿液注漿量(m3);
R——漿液擴散半徑(m);
L——注漿段長度(m);
N——巖層控隙率,斷層破碎帶參考值取0.5;
α——有效注漿系數,一般為0.3~0.9;
β——漿液損耗系數(含超注量、冒漿等),一般為1.2~1.5。
4.3施工重點
(1)鉆孔
小導管采用風鉆按設計位置鉆孔,鉆孔過程中,由于初期支護型鋼的縱向間距為0.6m/榀,超前小導管的縱向間距為3m,可以在初支工20a工字鋼預打孔,這樣不但可以大大提高鉆孔的位置準確性和鉆孔質量,而且小導管尾部與鋼架連接成整體,起到了超前錨桿作用,大大的提高了支護的剛度。
(2)超前小導管的安裝
鋼管由專用頂頭頂進, 頂進鉆孔長度≮90%管長。鋼管末端除焊上擋圈外, 再用膠泥麻筋纏箍成楔形, 以便小導管頂進孔內后其外壁與巖壁間隙堵塞嚴密。小導管尾端外露足夠長度, 并與鋼支撐焊接在一起。鋼管頂進時, 注意保護管口不受損變形, 以便與注漿管路連接。
(3)注漿
注漿結束標準以設計注漿量與設計注漿壓力雙重控制,當單孔注漿正常進行無滲漏現象,注漿終壓達到設計終壓,注漿量達到設計量后,可結束該孔注漿。一根注漿管完成后,迅速卸下注漿軟管,清洗后移到下一根注漿管使用。如果停泵時間過長,在下一根注漿管注漿前要放掉注漿管內殘留的漿液。
注漿完成后,將超前小導管與鋼架焊接牢固,在鋼架內鋪設鋼筋網,噴射混凝土。
5小結
(1)超前小導管注漿技術安全性、經濟性,施工簡便、靈活,施工過程中不必投入過多的機械設備,便于快速組織施工,決定了其在復雜地層中的實用性,可以取得良好的技術與經濟效果。
(2)超前小導管注漿技術是淺埋暗挖軟弱圍巖隧道施工中,提高開挖掌子面穩定,降低地層滲水,控制拱頂下沉,提高施工安全的有效措施。
(3)超前小導管在鉆孔過程中的探頭作用,可以為評價掌子面后的巖層節理情況提供參考,從而便于調整漿液參數,控制注漿效果,提高圍巖的自穩能力,增強開挖作業的安全性。
(4)超前小導管注漿技術的安全、經濟適用性,決定了其在未來其它復雜地層隧道施工應用中的廣闊發展前途。
6參考文獻
[1]史金棟.小導管注漿在軟弱圍巖地層隧道施工中的機理及其應用[J].建廠科技交流,2008,34(2).
[2]張明,李曉紅,盧義玉等.小導管注漿技術在淺埋富水巖溶隧道中的應用[J].地下空間與工程學報,2008,4(3).
隧道施工小結范文6
關鍵詞:海底隧道 高壓旋噴樁 砂層
1 工程概況
廈門海底隧道是我國大陸第一座采用鉆爆暗挖法施工的大斷面海底隧道,全長6.051km。按照高等級公路設計標準,設計行車速度為80km/h。隧道洞頂穿越海域砂層段(里程:YK11+500~YK12+142段642m),工程范圍內砂層為沖洪積(Q3a1+p1)粗砂,以黃色為主,局部灰白色,飽和、中密,成份以石英、長石為主,含粘粒,局部夾細砂薄層,下部局部含直徑3~5cm的卵石。富水性較強,滲透性好,為良好的含水層,具有承壓性。地質取芯孔的抽水試驗表明:砂層與海水連通屬于動水,砂層段滲透系數為K=5.4×10-4cm/s。
2 砂層段設計處理方案
右線隧道設計采用水平高壓旋噴注漿結合超前小導管注漿加固砂層,形成閉合帷幕,截阻地下水流和治理流砂。左線隧道及服務隧道拱頂穿越砂層設計采用地表垂直高壓旋噴注漿防護。
3 高壓旋噴樁試樁
為了研究高壓旋噴樁在海域砂層地質下的可行性,同時取得高壓旋噴樁的各種施工參數,利用圍堰的有利條件在地表進行高壓旋噴樁試驗,通過試樁確定在該地層進行高壓旋噴樁的各種參數(如水壓、漿壓、水泥用量、水灰比、樁間距等),然后進行相關取芯及抽水試驗,要求樁體滲透系數:K≤10-6cm/s,強度對應的標準貫入度試驗不小于60擊。
3.1 第一次試樁 YK12+040~YK12+050砂層段地表選定砂層區域進行試樁,采用三重管高壓旋噴,主要機械設備見表1,及試驗參數見表2。
試驗樁施工完畢后,選取特殊位置進行取芯試驗,位置見圖1:
對芯樣進行分析:JC7:樁身18.20~24.00m,芯樣長5.80m,芯狀呈散體狀,局部呈短柱狀,斷面較粗糙,斷面吻合一般或較差,未見夾泥,干強度高,標準貫入試驗修正擊數大于60擊。JC9:樁身17.7~24.3m,芯樣長6.7m,20.4-21.9m段芯狀呈長柱狀,其余芯狀呈碎塊狀,斷面較粗糙,斷面吻合一般,未見夾泥,干強度高,標準貫入試驗修正擊數大于60擊。
注水試驗結果進行分析,見表3:
試驗結果對比分析后發現,三個區域的水泥用量不同,但是樁體質量基本相同,這說明水泥用量是能夠滿足設計樁體要求的。三個區域內的樁身滲透系數均大于10-6cm/s,不能滿足設計要求。分析原因為砂層中的水受潮汐影響,具有很大流動性,在砂層段施工旋噴樁時,動水對漿液起到一定稀釋作用,降低成樁效果。決定進行第二次試樁,主要解決滲透系數的問題。
3.2 第二次試樁 根據第一次試樁及相關經驗,將施工中的相關影響因素進行改進,重新進行第二次試樁。
機械設備方面將三重管改為二重管,將原機械的高壓水噴口堵塞,原水泥漿噴口不變,將高壓風出口改為高壓水玻璃出口。使水泥漿噴出壓力達到20Mpa,水玻璃噴出壓力達到1~2Mpa。
注漿材料方面將水泥單液漿改為水泥水玻璃雙液漿。在漿液中按水泥漿體積比1:0.2加入水玻璃,試驗室理論凝結時間為8min20s。
選擇在YK12+052~054段進行第二次旋噴樁試樁。具體布置如圖2,具體參數見下表4:
采用雙液漿旋噴,經現場觀察返出漿液可以在2min內凝結。注水試驗得出各樁滲透系數分別為:K1=5.4×10-4cm/s;K2=1.6×10-5cm/s;K3=4.3×10-5cm/s;K4=2×10-6cm/s,均達到設計要求。
3.3 小結 在受潮汐影響的砂層段進行高壓旋噴樁試驗,通過兩次試樁,確定了采用二重管高壓旋噴樁注入水泥水玻璃雙液漿的旋噴方法,合理嚴格的施工工藝,規范的施工操作,得到了高壓旋噴樁施工的相關參數,為大面積對砂層段固砂止水打下基礎。
4 結束語
通過將三重管該為二重管旋噴樁,水泥漿液改為水泥水玻璃雙液漿使得高壓旋噴樁試樁成功,但是考慮到施工控制的難度和不確定性,砂層段未采用該種方法處理,但可以為其他類似工程提供借鑒和思路。
參考文獻:
[1]中交第二公路勘察設計研究院. 廈門東通道(翔安隧道)工程工程地質綜合勘察報告.2005.7.