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隧道洞口施工技術總結范文1
前言:高速公路是現代交通運輸業的重要組成部分,并成為經濟發展中必不可少的基礎設施。在高速公路建設中,隧道是其中最為常見的工程之一,而隧道洞口施工則是隧道建設的中樞環節,同時也是隧道建設施工的難點。隨著現代科技水平的不斷提高,隧道洞口建設水平也得到一定程度的提高。但隧道工程屬于地下結構物,所涉及的工序、技術等均比較多,因而加大了高速公路隧道洞口施工的難度。而要保證隧道洞口施工的安全、順利進行,就應了解和掌握隧道洞口施工的技術方法。
一、高速公路隧道洞口施工概述
(一)隧道洞口施工的特征
總結高速公路隧道洞口施工的特征主要有以下幾點:(1)工序復雜:與露天施工相比,地下施工的難度更大,且工序更為復雜。在有限的空間和相對惡劣的施工環境下,要完成鉆孔、防排水水管安設、裝藥、出渣、爆破、噴砼、安設錨桿、防水板懸掛等工序[1],且這些工序很多都是交叉作業,各工序之間存在相互制約的關系。(2)隱蔽性較大:隧道竣工后,只能看到外觀,內部的二襯厚度、防水板、防排水的環向水管、防水板、錨桿、鋼拱架等均在隱蔽的地方。(3)受地質環境的影響大:在進行山嶺隧道施工時,常遭遇斷層、褶皺、節理等地質現象,這些地質因素都是影響巖體穩定的重要因素,并是引發地質災害的主要原因。而高速公路隧道洞口通常為“U”形,若坡腳、山體存在地形不對稱現象,則會造成隧道洞口兩端承載壓力的不對稱,從而易引起偏壓、淺埋和坍塌現象。因此,隧道洞口施工受地質環境因素的制約很大,并直接影響施工的難度和進程。(4)施工的動態變化較大:地質條件的復雜性、地質勘探的局限性等使得隧道洞口施工的動態變化較大。如常遭遇突發地質災害或意外事故(漏水、塌方等),除了影響施工進度之外,原制定的施工方案、施工技術方法也會隨之進行調整和修改。
(二)隧道洞口施工的原則及注意事項
進行隧道洞口施工時,應遵循一定的施工原則和注重有關事項。施工原因主要是應遵循淺埋暗挖的原則,即在距離地表比較的近的地下進行地下洞室暗挖施工。同時,執行“管超前、強支護、短進尺、嚴注漿、勤測、早封閉”措施[2]。其次,進行隧道洞口施工時,應充分保證周圍巖石結構的完整性。為此,在洞口開挖時,可適當應用機器進行挖掘或采取人工爆破等輔助方法,保證最大限度降低對山體巖層的干擾和損壞。以充分發揮巖石的承壓能力。第三,做好施工前的各項準備工作。包括嚴密勘查施工地點的地質結構類型、特點,周圍地理環境等,特別應對地層、地形等進行詳細的研究,充分做好潛在災害的預防工作。另外,詳細羅列施工技術方案,并進行嚴格的審核。
二、高速公路隧道洞口施工工藝
(一)超前預支護工藝
超前預支護是隧道開挖前所進行的一種支護方法,與超前預加固共同構成超前支護。超前預支護工藝又包括超前小導管法、掌子面噴射混凝土封閉法、管棚法、超前錨桿法。
1.超前小導管法
一般多用于預支護自穩時間比較短的砂層段、淺埋段、軟弱破碎帶、洞口偏壓段、斷層破碎帶、砂卵石段等地段。破碎或軟弱地層鑿空后易發生塌孔現象,或者在施作超前錨桿時較為困難等情況下,應用超前小導管支護工藝是首選。但超前小導管支護需要與鋼拱架配合使用。注漿加固時,在條件允許的情況下可直接在地面進行注漿加固。若有導洞則可在洞內完成注漿加固。同時,安裝導管前應清理干凈工作面,并對其進行牢固、嚴密封閉。加固小導管時,應保證其安裝位置的正確性,并留有足夠的長度,控制好小導管的鉆設角度,以保證工作面的穩定。為提高小導管自身的強度和剛度,可在小導管的鋼管處鉆設注漿孔。為防止隧道開挖時,小導管在地層壓力下出現漏漿現象,可在小導管的尾部設有封堵孔。另外,注漿時,可根據土質條件進行注漿工藝選擇。例如,在砂層中可選擇劈裂注漿法,在砂卵石地層中可選擇滲入注漿法,而在淤泥質軟土層中選擇高壓噴射注漿法等[3]。注漿材料應保證具有較強的穩定性、抗滲性、耐久性等。
2.掌子面噴射混凝土封閉法
隧道洞口巖石的含水量較大或穩定性較差的情況下,一般多采用掌子面噴射混凝土封閉法。該方法對掌子面噴射混凝土能起到暫時密封的作用,從而有效防止巖體由于風化作用而出現坍塌的現象。同時,又能使掌子面保持較好的穩定性。但在進行混凝土噴射前,為確保漿液能夠深入巖縫,提高巖石和漿液之間的融合性,可對掌子面進行封閉,使其發揮止漿墻的作用,從而提高灌注的效果[4]。
3.管棚法
管棚法也叫傘拱法,是下地結構工程進行淺埋暗挖時的一種常見支護結構。該工藝是在已經鉆好的空洞中,按照設計將鋼管安裝好,同時對鋼管內部進行灌漿,使鋼管和鋼架構成一個預支護系統,使其能有效承擔周圍巖石的壓力,增加縱向梁、橫向的作用,從而提高周巖的穩定性。這對防止地表下沉和土層坍塌有重要作用,并有利于確保后續支護施工的安全進行。管棚法即使在地質比較松軟或不完整的地層上也能發揮較強的支護力。
4.超前錨桿法
超前錨桿法也叫斜錨桿法,是沿著開挖的輪廓線,通過比較大的外插角向著開挖面的前方進行錨桿安裝,以對前方圍巖形成預支護,從而能對出渣、裝渣、襯砌、開挖等作業起到良好的保護作用。該工藝一般用于淺埋松散、地下水較少、圍巖應力比較小的破碎地層。但應用該工藝時應注意抓住質量控制要點,如錨桿盡量早強,外露長度在10cm之內;錨桿安裝后4h內禁止進行爆破作業;錨桿及藥包等材料應先進行質量檢定;進行洞內作業時保證有良好的照明;廢料廢氣必須在處理合格后再進行排放等。
(二)超前預加固技術
超前預加固技術分為洞內鉆孔注漿和地表注漿兩種。洞內鉆孔注漿是將具有凝膠和填充性能的漿液材料,利用注漿機將其壓入地層中,漿液經過凝膠硬化作用,將地層中的縫隙進行堵塞和充填,在隧道開挖時則能起到良好的防滲漏效果。地表注漿則一般應用在地質條件相對較差的地區,但不適合用于粘土土質中。而選擇漿液時應注意與周圍巖石的性質相適應。注漿時先將帶孔的鋼管置于圍巖當中,然后在密排花管中進行注漿,以提高圍巖的承壓能力。
三、結語
總之,高速公路隧道洞口施工是隧道建設施工的重點,了解高速公路隧道洞口施工的特征以及相關施工工藝,對提高我國公路隧道工程建設水平具有重要意義,為此,應引起足夠重視。
參考文獻:
[1]田力.公路隧道洞口工程施工技術研究[J].黑龍江交通科技,2013(10):119-120.
[2]趙翔宇.公路隧道洞口工程施工技術探討[J].科技創新導報,2012(31):98.
隧道洞口施工技術總結范文2
關鍵詞:公路隧道;大管棚;施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
一、工程的主要情況
承德朝陽高速公路第十五段保神廟隧道左洞的長度是1395米,右洞的長度是1405米。隧道形式是兩車道分離式的,兩個洞的軸線間距是35米,最淺埋的深度是2.8米,其中四級以及五級的圍巖就占一半,這是這個項目中的一個難點。隧道洞口處巖體埋的深度很淺,在對洞口處超前支護時應用的是40米的大管棚。因為隧道洞口覆蓋了2米左右的巖體,所以進洞施工是非常困難的,因此設計方案是首先注漿固結洞口,應用的就是大管棚超前支護施工技術,然后在開挖進洞施工,這樣維持了穩定的洞口邊仰坡,同時在開挖輪廓線外形成了一層混凝土的立柱棚架,大大提高了在洞內施工的安全程度。
二、 設計的參數
首先是鋼管的規格:熱軋無縫鋼管的外徑是108mm,鋼管的壁厚是5mm,鋼管的節長是6.0m,鋼管的總長度是40m。其次是管距,環向間的距離是0.4m,一共設置了35根,確立的外插角是1度到2度。最后是管棚注漿應用的水泥砂漿是M30,水和灰之間的比例是1:1。
三、大管棚施工的工藝技術
大管棚施工主要有施作套拱、鉆孔、頂進鋼管、清孔、注漿幾個環節。
(一)施工之前的準備
1.套拱施作
在穩定洞口邊仰坡之后,施作套拱,在開挖套拱以后就不能隨便的切坡,只能在完成管棚施作以后,才能挖擴。在進行管棚施工的過程中,需要保持穩定的套拱,不能出現偏離或者沉降的現象,在需要的時候要加上一些臨時的支撐點,促使管棚的施工更加安全,孔口管的就位更加準確。
2.鋼管的施工
根據材質的標準和要求讓鋼管進入施工現場以后,在制作的時候要依據設計的要求,為了促使接頭的質量更好,管口更好,需要用絲扣連接起來,絲扣的長度是15cm,其作用就是連接和導向。為了避免漿液流向外面,要焊接止漿板于每根鋼管的尾部,需要注意的是用厚度為2cm的鋼板制作止漿板,在止漿板的中間還要鉆出外徑為20mm的螺紋眼,為注漿做準備。
(二)管棚的施工
1.需要注意的問題
編制詳細的專項施工組織和設計為大管棚施工做準備;依照設計圖的標準和要求在標識出實地中鉆孔的位置;對鉆孔的角度要進行嚴格的控制;在注漿時,對注漿壓力的變化要時刻保持注意;在施工的過程中要有專人進行統一的指揮。
2.鉆孔的施工
鉆孔的施工,一定要夯實鉆機的平臺,進行牢固的搭設,促使鉆機穩定安裝,避免在實際作業的過程中發生擺動、下沉或者移動位置的現象。采用的管棚鉆機是KR50412-3型號的,鉆機到位以后,根據之前標志的實際鉆孔位置鉆孔,在鉆孔的過程中要準確控制鉆機立軸方向,同時在鉆孔的過程中可以應用導向管,促使其發揮導向的作用,提高鉆孔的準確性。在鉆孔的整個過程中依據的鉆孔原則是由高到低、隔孔鉆孔。
3.鉆孔的清潔
第一是清除浮渣,應用巖芯鉆桿和鉆孔配合掃孔,還要應用空壓機向鉆孔內吹風。
4.將鋼管頂進管棚
在專用的管床上加工好鋼管的絲扣,然后將鋼管打進巖土層,提高鋼管在孔口中的穩定性。插入完鋼管以后,就要將套管取出。用水泥將鋼管口和孔口密封。在進行鋼管的連接時,施工人員首先要在第一節鋼管上接上后一節鋼管,接著進行校正,然后使鉆機慢慢的和前一節鋼管的端部對準,在這個過程中要對角度進行嚴格的控制,緊接著施工人員用鏈鉗聯接鋼管,促使前后兩節鋼管可以在聯接出形成一個整體,最后鑿巖機低速度的將鋼管頂進,此時應用的是沖擊和推進的壓力。需要注意的是在一個橫斷面內的接頭數不超過一半。在安裝完管棚之后,對鋼管以及圍巖的緊密度進行檢查,如果發現松動的情況,就用錨固劑封閉空隙。
(三)管棚的注漿
首先是施工的程序以及施工方法。第一是對機械的運轉情況進行檢查,看其是否運轉正常、管路是不是順暢,檢查如果是正常的,就要進行壓漿的試驗,明確正確的注漿參數,接著進行正式的壓漿。第二,注漿是從兩端管棚的鋼管開始進行的,從上到下,然后注漿時是跳孔進行的。第三,拌制均勻的水泥漿,間隔進行注漿,在這個過程中要對孔口、鄰孔、其他的坡面進行隨時的檢查,看是否出現了串漿的現象,如果有,就要將注漿工作停止,封堵孔口,此時使用的是速凝水泥砂漿、錨固劑等。第四,對漿液的配合比進行調試,對注漿的壓力以及注漿的量進行控制。第五,對漿液的滲透情況以及固結情況進行檢查,然后進行分析判斷,其依據就是壓力漿的曲線,看這兩種情況是否和設計要求相符,如果不相符,就要進行補孔注漿工作,然后在注漿固結后的12小時開始進行下一步的施工。
四、結束語
從管棚施工的實際過程來看,鉆眼較深,鉆孔工藝要求技術較高,遇到的地質情況復雜,需要不斷總結經驗,提高成孔率和成孔速度。管棚注漿時,由于地質條件不同,壓力控制和注漿量的確定以及注漿終孔的判定比較難,還需要在施工中不斷總結、積累經驗。大量的實踐和實際操作證明,在公路隧道的施工中應用大管棚施工技術是非常關鍵和重要的,大管棚的超前支護適用于各種地段的圍巖,對公路隧道的施工技術進行了改進和完善,為我國的公路事業提供更先進的施工技術和施工方法,促進我國公路事業的全面發展。
參考文獻
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[2] 李福恩,牛紫龍.超前預支護技術在穿河隧道施工中的應用[J].鐵道建筑,2012,(8).
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[5] 胡樹兵.九嶺山特長隧道進口段長管棚預加固施工技術 [J]. 鐵道建筑,2008(03).
隧道洞口施工技術總結范文3
關鍵詞: 水利工程;隧洞;隧道; 施工方法
1隧洞施工的方法
隧道施工過程通常包括:在地層中開挖出土石,形成符合設計輪廓的坑道;行必要的初次支護和砌筑最后的永久襯砌,以控制坑道圍巖變形,保證隧道長期的安全使用。進行隧道施工時,必須充分考慮隧道工程的特點,才能在保證施工安全的條件下,快速、優質的完成隧道施工。隧道工程有如下特點:工程地質和水文地質條件對隧道施工的成敗起著很重要甚至決定性作用;隧道施工過程比較慢,工期也比較長;地下施工環境較差,甚至施工過程中還會惡化;山嶺隧道大多穿越崇山峻嶺,施工過程中運輸不便,供應困難;山嶺隧道埋于地下,一旦建成難以修改。
施工方法的選擇應以地質條件為主要依據,結合工期、建筑物長度、斷面尺寸、結構類型以及施工技術力量等綜合考慮。同時,要考慮在地質條件變化的情況下,變換施工方法的可能性。其指導思想可概括為:
1)不論何種施工方案都應確保施工的安全,并需制定相應的安全技術措施,以適應隧道施工環境差、不安全因素多的狀況。
2)選擇施工方法應根據設計文件、施工調查情況、地質、圍巖類別、隧道長度、斷面、襯砌、工期要求以及施工隊伍的技術水平等因素綜合考慮。
3)優先選用全斷面或少分部的開挖方法,以減少施工工序,便于機械化作業,改善作業環境,利于施工安全。
4)對地質變化較大的隧道施工環境,選擇施工方法時要考慮地質變化的適應性,盡量避免變更施工方法打亂工序,影響進度和安全。
5)盡量采用成熟的新技術、新工藝、新設備,積極開拓創新,提高綜合施工水平。
2 大跨度水利工程隧洞適用施工方法分析
隨著隧道水工隧洞施工實踐的積累,以及大跨度隧道施工技術研究的深入和施工設備的革新,尤其是NATM理論的日趨完善在世界各國地下工程中的廣泛應用,使大跨度隧道的施工方法較80年代以前有了很大程度的改善。傳統的小塊、多次分割斷面的挖掘方法已基本被摒棄,取而代之的是采用快速、安全、有效及有利于圍巖及掌子面穩定的多種施工方法,如:臺階法、CD法和CRD法、眼鏡法等。同時輔助工法也有了較大的發展。這些施工技術的改進和發展對大跨交通隧道的建設產生了巨大的影響。
2.1隧道的基本施工方法
通過對隧道基本施工方法的研究以及工程實例的調研,結合目前的施工技術水平,可以認為處于軟弱圍巖的大跨度隧道的開挖方法主要有下列三類六種基本施工方法。
(1)上半斷面臺階法(短臺階法、上半斷面臨時封閉臺階法)上半斷面臺階法由于施工空間大,速度相對較快,適于大型機械開挖,故采用較多,在大部分圍巖條件下都可采用。
(2)中壁法(CD法、CRD法)
在掌子面不穩定,不適合使用上半斷面臺階法的情況下可使用中壁法。該法可較好的適用與淺埋、圍巖特別差、地表沉陷要求嚴格的工程施工。
(3)雙側導坑開挖法(雙側導坑超前開挖法、眼鏡法)在不適合使用上半斷面臺階法,承載力不足的地段,可采用雙側壁導坑法。該法可較好的適用于淺埋、圍巖特別差、地表沉陷要求嚴格的工程施工。在洞口段以及未固結圍巖、斷層破碎帶等不穩定圍巖中施工時,加之,大跨度隧道施工中拱腳處應力集中、拱頂彎矩大等特點,應盡量控制圍巖松弛,防止失穩。對洞口段,由于其地質條件一般較差、圍巖較破碎,地表水及地下水較豐富,施工困難、易塌方,因此,在施工前應充分調查,認真核實文件。且宜先修洞外工程,如邊、仰坡土石方,路塹擋墻,天溝、邊溝等排水工程,以在進洞前修建為宜。這樣,可使邊坡穩定,隧道開挖得以順利進行,雨季還可以減少雨水沖刷造成洞口塌方。對不穩定圍巖可采取的主要對策有:采
用輔助工法,縮短進尺和分割掌子面等。綜上所述,在選擇大跨度隧道的施工方法時,除了要考慮現有的施工技術水平和機械設備外,尤其要注重隧道的特定形狀,通過洞室形狀確定的開挖次序對抑制地層的松動、優化斷面閉合時間都有很大的影響。
2 . 2隧洞或隧道的輔助施工方法
大跨度隧道的施工主要應解決兩大問題即:掌子面的穩定與合理化施工(安全而快速的施工)。除基本施工方法外,輔助工法的選用是解決上述兩個問題必不可少的手段。輔助工法作為基本施工方法的重要補充,在隧道洞口地段、軟弱圍巖地段的應用是必不可少的。從目前的施工實踐情況來看,輔助工法大體分為兩類,即超前支護和一般的輔助工法。其中,在大跨度隧道施工中,超前支護是研究的重點。按構造形式、超前支護長度分,超前支護可分為:
(1)超前加固:如插板、注漿錨桿、超前錨桿等,超前長度一般在5m以下。
(2)管棚:管棚是在惡劣條件下能安全開挖、防治地表下沉、防護地中及地上結構物的有效施工方法,其主要適用于軟弱、硬質、砂礫地層或軟巖、破碎地層帶。管棚的布置,管間距及施工區間主要決定于地表及地質條件、施工精度等。另外,插入的鋼管周圍及內部,也可以壓注水泥漿、砂漿,使鋼管與圍巖密貼并強化管棚的效果。
(3)預襯砌:如預切槽法等,超前長度一般小于5m。
(4)注漿法:如圍巖化學注漿等,其超前長度可達幾十米。實際應用時,要根據工程情況和地質條件決定注漿范圍、注漿壓力及漿液配合比。
3 隧道施工方法的選擇和新技術
選擇施工方案時,要考慮的因素主要有:工程重要性;隧道所處工程地質和水文地質條件;施工技術條件和機械裝備情況;施工中動力和原材料供應情況;工程投資與運營后的社會效益和經濟效益;施工安全情況;有關污染、地面沉降等環境方面的要求和限制。同時,為了有效、全的進行大跨度隧道的施工,需要進行新技術的開發,這些技術包括:
1)光面爆破、使裝藥作業省力化。特別是因下半斷面和仰拱的開挖部分占的比重增大,有必要開發適合此部位開挖的技術研究。
2)國外工程實踐表明:長錨桿的作用是顯著的,特別是在孔壁不能自穩的圍巖中,長錨桿更為必要。因此,開發在不能自穩的圍巖中打設長錨桿的技術也是重要的研究課題。
3)對于大斷面隧道工程,噴混凝土的設計厚度和噴射量都變大了,因此,采用高效率的、大容量的機械和高強度混凝土施作,以控制厚度的增加。
隧道洞口施工技術總結范文4
關鍵詞:公路;隧道工程;施工;要點
Abstract: the tunnel structure is take cover engineering, and in the design process is hard to complete control engineering, hydrology geology condition, the objective factors can only exist in construction process to adopt targeted measures. In this paper, the highway tunnel project construction points are discussed.
Keywords: highway; Tunnel project; The construction; points
中圖分類號: X734 文獻標識碼:A 文章編號:
隧道工程往往因地質狀況復雜,如圍巖軟弱、 斷層多、 破碎帶、 夾泥帶、富水;或因施工方法不當;或因片面追求降低施工費用; 或因勘測、 設計估計不足等等,引發隧道施工質量問題。為確保隧道工程施工質量,總結經驗,吸取教訓, 加強施工管理,把握有關要點做到超前控制尤為重要。
一、公路隧道工程施工準備階段要點
此階段工作的重點是熟悉審查圖紙、 核查現場、 檢查工地實驗室及人、 機、 料準備情況、 審批總體及實施性施工組織設計、 控制測量等方面,總的目標是各項準備工作達到要求。
1、 根據地質鉆探資料審查圍巖分類,分析工程地質特征, 特別對巖層走向、 褶曲、 斷層、 地下水、 特殊土可能對施工造成的不良影響有充分的預估, 以書面形式提出問題,要求承包商有充分的處治措施。
2、 有針對性的對施工現場進行“十查”, 即地質、 氣象、 供水、 排水、 原材料、 動力供應、 運輸條件、 棄渣、 場地、 地物的核查和調查。監理工程師必須心中有數, 處于超前狀態督促、 指導承包商迅速落實。
3、 業主與承包商簽定合同后,監理工程師就依據合同督促承包商按合同承諾的人員設備到位,開展臨建、控制測量等籌備工作。要求工地實驗室限期達到質監站臨時資質審批的軟硬件要求,認可有相應資質的實驗檢測單位, 為早日備料、 開工奠定基礎。
4、承包商及時按合同規定的日期上報總體、 階段性進度計劃和實施性施工設計, 主要針對工期和時間安排的合理性、 施工準備的可靠性、 計劃目標與施工能力的適應性。對地形構造偏壓、 斷裂帶、 冰積層、 膨脹性圍巖施工要有具體措施;結合洞口實際地形地質條件決定是否采取噴錨支護、 排除危石、 增加或接長明洞、 卸載反壓、 地表預加固、 修筑排水設施等措施。
5、開工前監理工程師對兩端反外控制點復測、 聯測,增設的所有基準點進行檢查并復測,每個洞口附近設不少于三個平面控制點和兩個水準點以及控制隧道中心線的方向樁。
二、公路隧道工程施工階段要點
1、隧洞開挖過程
(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。
(a)Ⅵ級圍巖可不支護,Ⅴ級圍巖支護時,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。
(b)Ⅳ~Ⅲ級圍巖可采用錨桿、 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。
(c)Ⅱ~Ⅰ級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。
(d)當地質條件差,圍巖不穩定時,可采用構件支撐。
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。
(a)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。
(b)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。
(c)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,
(d)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,以確保施工和運營安全。
(3) 洞身開挖
根據圍巖級別和設計要求并結合現場實際地質情況采用相應的開挖方法:洞口段采用臺階法預留核心土開挖、Ⅳ 級、V 級圍巖一般地段采用臺階法開挖 級圍巖地段采用全斷面法開挖當圍巖條件發生較大變化時, 應適當延長或縮短臺階長度和每循環進尺, 確保開挖 支護質量及施工安全。 a) V級圍巖, 采用臺階法預留核心土開挖施工 。b) Ⅳ 級圍巖, 采用上半斷面長臺階法施工。 c) Ⅲ級圍巖, 采用全斷面光面爆破開挖 全斷面光面爆破采用斜眼掏槽, 保證開挖斷面符合施工圖要求。
2、 防水
光面爆破是初期支護防水的基礎,它雖然不屬于防水施工系統的范疇,但與防水施工密切相關,光面爆破可保證防水層基面大體平整,同時保證防水層的松弛預留量做到合理控制,可避免防水層被刺破或拉裂。
防水工程貫穿公路隧道施工過程。從材料進場、 技術交底、 員工培訓;、 防水板場地選擇硬化、 防水板焊接或粘接移動、 防水層掛板臺車的設計、 安裝、 就位、 公路隧道光面爆破、 初期支護、 基面檢查處理、 掛防水板、 二次襯砌混凝土澆筑等工序都必須嚴格按技術規范施工,否則將會造成防水層的破裂,從而使公路隧道滲漏水。
3、 隧道排水
關于隧道襯砌外排水系統, 《公路隧道設計規范》 (JTG 070-2004)作如下規定:(1)在襯砌兩側邊墻背后底部應設沿隧道的縱向排水盲管(溝),其孔徑不應小于80cm。 (2)沿襯砌背后環向應設置導水盲管,其縱向間距不應大于20m,遇水量較大時,環向盲管應加密。環向盲管、 豎向盲管的直徑不應小于50mm。 (3)環向盲管、 豎向盲管應與邊墻底部的縱向排水盲管(溝)連通;縱向排水盲管(溝)應與橫向導水管連通,以形成完整的縱橫向排水系統。
4、隧道施工通風
施工通風是使洞內作業面空氣達環境標準所采取的主要措施,洞內空氣質量的好壞, 直接關系到洞內施工人員的身心健康和洞內工程的施工進度。 目前對于短隧道采取的通風方式主要是壓入式通風, 對于長大隧道而言, 前期采用壓入式通風, 當隧道掘進至一定長度后, 將采用巷道式通風, 巷道式通風充分利用隧道, 通過將通風機安設于洞內, 并設置風門, 洞內空氣在左右線存在壓差的情況下形成排風系統, 達到良好的通風功效和通風能力 巷道式通風布置示意圖見圖 1 。
圖1巷道式通風布置示意圖
5、竣工驗收階段
(1)評審已完工的分項工程與設計文件的符合程度,是否達到施工及驗收規范中所提出的質量要求。 (2)評定已完工的各分項工程質量等級,根據已分項工程竣工驗收辦法進行質量評定。( 3 ) 以單位工程為基礎,按部頒 《公路工程竣工驗收辦法》 進行質量評定。( 4 )依照合同規定對承包人在質保期的內維護,維修進行監督工作。
隧道屬于地下工程, 施工中巖體變化較大, 雖然我們現在可以通過各種先進的科學手段對前方地質進行預判, 可是受各種因素影響, 施工難題也在不斷涌現, 因此簡單的施工要點難以滿足實際施工需求, 還需要我們在施工中進行不斷的探索和研究
隧道洞口施工技術總結范文5
關鍵詞:小凈距;隧道;施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼: A
引言
所謂小徑距隧道,其實質指兩個挨著的隧道在凈距寬度不足開挖斷面寬度的一點五倍。在其雙洞內部放巖柱,設置間距要在兩種形式隧道之間[1]。小凈距隧道的施工方法與普通分離式隧道相比差別不大,但由于中夾巖柱體厚度較薄,穩定性較差,因此,在施工中,合理的開挖順序、加固與支護方案,以及隧道施工過程控制尤為重要。在結合實例的基礎上,對于小凈距隧道施工過程中涉及的技術問題和施工關鍵進行分析。
1工程實例
太陽山隧道位于河南省南陽市西峽縣太陽山,為左右分離式小凈距單向行車直線隧道。隧址區地貌屬于褶斷侵蝕低山,海拔171~280m,相對高差約110m,山頂尖圓,山勢較陡,地表植被發育;進口段地形坡角25~30,出口段地形坡角20~30;山脊走向近東西向,隧道軸線與山脊走向近正交,隧道穿過山脊最大處高程約為268m。太陽山隧道長192m,開挖斷面寬14.0m,高(凈空斷面)8.8m,中間巖柱凈寬為6.3~8.5m。
2洞口施工
2.1長管棚施工
以免挖掘洞口中發生事故,隧道中應當運用長管棚進行保護處理,增加穩定性,左邊洞口的參數為Ф108x6.0mm,一次支護長度30米;右線(右洞出口)采用φ89x6mm超前大管棚,一次支護長度15米。管子和雨棚之間的距離不超過50厘米,使用896毫米HRB無縫隙鋼管制成,管壁厚度15厘米梅花形布局,內徑尺寸是8毫米,澆縫時使用水泥和水玻璃混合體為1:0.5。
在長距離管棚的施工過程中,要在隧道的覆蓋范圍之外0.2米鋪設,鉆孔保持8°的外角度,在長管棚下面鋪設圍巖,并且將長管棚和導向管用膠泥進行密封,然后在對其雙液注漿處理。注漿初壓力為0.5MPa,終壓力為1.5Mpa。從兩邊向中間注漿,當每孔壓力逐步升高到設計終壓并繼續注漿5min以上。
2.2洞口開挖
2.2.1洞口施工原則
洞口開挖遵循“早進洞”原則,減少洞口仰坡擾動,維持仰拱邊坡穩定,及時以上至下施作防護,嚴禁高邊坡暴露,提早施作排水系統,形成有組織排水,保持邊坡穩定,盡量少用爆破開挖,必要時采取弱爆破方法進行。
2.2.2洞口開挖方法選擇
隧道洞口的開挖方法有臺階法、CD法、CRD法、單側壁導坑法、雙側壁導坑法或其它組合開挖方法。其開挖均采用多臺階、分段、預留核心土開挖。根據太陽山隧道的具體情況,選單側壁導坑法和雙側壁導坑法為預選開挖方案。
雙側壁導坑法優點:(1)由于該方法是將開挖斷面分成若干塊,變形幾乎不發展,安全性高。(2)該方法適用于圍巖特別差的地質,可減少隧道坍塌等事件的發生。在該工程中雙側壁導坑法的缺陷是:(1)在隧道的建設中,其它部分都是采用的臺階法,所以用雙側壁導坑法替換臺階法有相當大的困難。(2)若隧底兩隅與側墻聯結處開挖不利,容易引起應力集中。(3)施工成本較高。(4)該法工序繁多,工作面較小,不利于機械設備的充分利用,故進度較慢。
單側壁導坑法針對本工程優點:(1)施工進度較快。(2)較雙側壁導坑法施工,施工成本較低。(3)根據施工安全性也較高。(4)可使用大型施工機具,最大程度發揮勞動力的功效。單側壁導坑法缺點:施工安全性較雙側壁導坑法施工稍低。
對比兩種方案,單側壁導坑法僅在安全性上較雙側壁導坑法差,但考慮到可以在中間巖柱側施作側壁以保護中間巖柱,且已經采用大管棚作為超前支護,因此結合經濟效益選擇單側壁導坑法開挖洞口。
3洞身施工
3.1Ⅴ級圍巖施工
3.1.1施工方法與注意事項
在施工過程中通常運用超短臺階法完成側壁導坑,通過開挖各個循環進尺,應對其支護方式。隧道的拱部施工時一般需要留核心土,進行弧形挖土。在施工過程中,對模筑襯砌應該比前后掘進洞已經挖出的大50米。在工程進展過程中必須合理的使用短進尺,強支撐,施工開始就要做好防護,及時的采取封鎖,以達到腳踏實地。導坑施工是隧道施工的重要環節,施工時應采用人工開挖或微震爆破,盡量減少對圍巖的擾動。必要時,側壁導坑上半斷面掌子面應采用噴射混凝上及時封閉,以保證開挖面的穩定。在完成拱部鋼架的架設施工后,并對中部的核心土進行挖土施工之前,需要在外側拱腳的部位完成對鎖腳錨桿的架設。按照規定拱部弧形開挖的循環尺不得超過兩米。
3.1.3支護方式
使用小的導管注入泥漿來鞏固隧道的超前支護,這導管的材料是用寬50毫米、厚度5毫米、管長5米的熱軋沒有縫隙的鋼筋管,壁間相離40厘米。交錯鉆眼,眼孔直徑8mm,但尾部lm不設壓漿孔,加強混凝土錨固端力筋。施工時,小導管與襯砌中線平行,以8仰角打入拱部圍巖,前后排導管打入點間距為3.0m,小導管保持1.0m以上搭接長度.開挖時,每循環進尺為0.75m,開挖后及時施作初期支護。初期支護類型18工字鋼,間距75cm,直徑8mm鋼筋網,間距20@20cm,直徑25mm錨桿長度4.0m。設計間距75@100。開挖臺階時上臺階高于下一臺階8-10米[2]。
3.2Ⅳ級圍巖施工
四級圍巖的部分右邊的巖洞是使用短臺階方式挖掘的,階長盡量在10到15米的范疇內,不要忽略了上半部分斷面還有基本的鎖腳錨桿的質地問題。初期支護類型采用:16工字鋼,間距0.9m,直徑8mm鋼筋網,間距20@20cm,直徑25mm錨桿長度3.0m。間距100@100cm。左洞采取超前側導坑預留光爆層的開挖方法。
4結語
在隧道小凈距隧道中成功施工中所遇到的相關問題,主要包括下列收獲:一是,在工程設計以及監測過程中,重點問題則是圖如何保證在夾巖墻的穩定性,這在小凈距隧道施工中非常重要。二是先行修建隧道初期支護的及時跟進,對于保證中夾巖墻的穩定較為有利。三是一般加固采用注漿方式應用在低級別的圍巖中,而把預應力錨桿應用在較為高級一點的圍巖中,這樣能夠起到很好的效果。四是監控量測可以預測隧道險情的發生,在施工過程中應該及時的處理監控量測數據用于指導施工。
參考文獻:
隧道洞口施工技術總結范文6
關鍵詞:公路工程;隧道施工;技術;分析
中圖分類號: U45 文獻標識碼: A 文章編號:
一、施工實施階段技術要點
1開挖
1)TBM刀具的破巖機理。滾刀在刀盤上以一定的刀間距分布,掘進時刀盤在驅動裝置的帶動下勻速旋轉,同時啟動推進油缸使滾刀以一定的力作用在開挖面的巖面上。滾刀隨刀盤的旋轉在巖石摩擦作用下在開挖面滾動,當滾刀作用在巖石上的壓力大于巖石的強度時,巖石被破壞剝落。巖石在滾刀正應力破壞的同時刀刃沿部分的巖石在應變時產生龜裂,刀盤進一步頂壓,使得滾刀更加深入巖層,從而在巖層表面部分產生張力,導致龜裂向更深更遠處進一步的增加,使相鄰刀具作用軌跡之間的巖石剝落,從而實現TBM 的開挖掘進。
2)盾構的工作原理?,F在較常用的盾構為組合盾構,其特點是自身能前進,不需要以襯砌環作后座,不用支配式的襯砌管片,可以用現澆的鋼筋混凝土襯砌。它吸取了自進和任意組合靈活性好的優點,克服了體積大、推進較難等缺點。它的工作原理是:滑動護板寬約(坑道的橫向)0.8 m~1.2m,長約(坑道的縱向)7m,與護板座組合成基本單元體,護板與護板座只能前后伸縮滑動,根據坑道的形狀和大小的需要沿著坑道邊界布置,護板座連成一個整體,組成為滑動護板自進盾構體。它是通過每個滑動護板逐個前進而向前推進,當全部護板前進完畢后,再將護板座拉向前進,至此使整個滑動護板盾構體前進一個進程。在它的保護下前部可以挖土并將土運走,而掘進后的尾部空間,此時滑動護板的尾部又是一個外模板,可以在它的保護下綁扎鋼筋、立內模和端模并澆筑混凝土。機械掘進速度快、質量好,但成本高,對操作人員及地質條件要求高,其發展前景廣泛;目前在我國隧道施工中鉆爆法仍占主導地位。
3)鉆爆法開挖。隧道鉆爆法開挖關鍵是光面爆破的控制,光爆控制好,可以減少超欠挖,減少對巖體的擾動,減少混凝土回填,節約成本;光爆效果控制的好壞和開挖方式、鉆孔設備及爆破參數的設計等因素有關。控制好光爆效果重點應從以下幾方面著手。①選擇性能良好的鉆孔設備;②根據圍巖級別綜合考慮圍巖狀況、巖石整體性好壞、節理裂隙發育規律等多方面因素,精確合理設計爆破參數;③對操作人員進行崗前培訓。
2支護
支護是安全的保證。隧道支護應根據不同的圍巖類別及地質狀況進行施作,對洞口存在堆積體、滑坡體、淺埋及軟弱地層等不良地質隧道,如某隧道采用了大管棚、小導管注漿超前支護,地表注漿加固及地面旋噴樁加固等措施。部分隧道洞口設置抗滑樁保證坡體的整體穩定,進洞后盡快施作洞門,確保進洞洞口安全;洞內軟弱地層地段以錨、噴、網為主要支護手段,必要時加格柵鋼架,強化支護措施,同時減少對巖體的擾動,抑制圍巖過度松弛變形,確保洞內施工安全。
3通風
1)獨頭通風。獨頭通風方式是目前采用的主要通風方式,獨頭通風又分為壓出式通風和壓入式通風。①壓出式通風(抽出式) 。某隧道引水洞的施工過程中采用了壓出式通風。本引水洞全長4000余米,單口長2000余米,無平導,當時采用1m直徑的硬質通風管,通風設備采用2×55km 的日產通風機,通風機安裝在洞口,爆破后廢氣從通風管抽出洞外,新鮮空氣流經全洞,效果很理想,通風時間由原來的(軟質通風管Ф100)210min縮短到30min,不論從施工進度或經濟效益方面都取得了滿意的效果,僅因通風時間的縮短而節約的電費和軟質通風管的費用即可滿足購置硬質通風管,同時硬質通風管也有其不便的因素,即制作及安裝較困難。②壓入式通風。是隧道施工中常用的方式,優點是掌子面空氣新鮮,有利于施工人員工作,其關鍵是計算好通風量及風管、設備等。
2)巷道通風。利用平行導坑作主要回風道,如圖1所示。巷道式通風的最大優點是在最短的時間內使正洞空氣清新,采用這種方式通風應注意兩個問題:①橫通道應隨導坑的前進及時封閉,一般保留不超過3個。②平行導坑口應設兩道風門,橫通道設一道風門,風門應保持密封,盡量做到不漏風。渝懷鐵路枳城隧道出口采用巷道式通風,效果比較理想。
4道路
道路造環境。仰拱和鋪底超前施作可以有效地改善隧道施工環境。首先,可以防止圍巖過度松弛變形,對保證施工安全、消除安全隱患起到重要作用;其次,極大地改善了洞內環境,提高了洞內文明施工程度。在施工隧道仰拱和鋪底時,鋪設10m~12m跳板過渡,既保證了仰拱和鋪底的施工質量,又不影響洞內其他工序施工。仰拱和鋪底超前是值得推廣的施工方案,關鍵是采取合適的方案避開與其他工序的干擾。
5襯砌
襯砌樹形象。襯砌是隧道內最重要的結構。隧道襯砌質量的好壞直接關系到隧道施工安全及運營安全,也是一個單位的形象代表。隧道襯砌根據隧道長度、圍巖狀況及不良地質存在的情況等因素采用了整體式襯砌、復合式襯砌、抗水壓襯砌等多種形式,同時注重施工質量,做到“內實外美,不滲不漏”。襯砌質量和原材料、混凝土配合比、攪拌、運輸、澆筑、振搗、模板臺車的安裝就位等工藝控制及相關參數有關。即襯砌施工以距掌子面不超過200m為限。仰拱超前、襯砌緊跟能在洞內迅速形成閉合環,防止圍巖過度松弛變形,保證了施工安全,在軟弱地層段其作用更為顯著。
二、 施工驗收階段技術要點
(一)從源頭上解決隧道施工技術質量的隱患。因隧道工程屬隱蔽工程,在目前工程技術條件下,對竣工隧道工程質量的檢測,相當一部分檢測數據來源于施工或監理記錄。所以,嚴格控制施工過程,力爭從源頭上把好隧道工程質量關才是保證隧道工程質量的根本手段。
(二)質量檢驗技術評定的內容。建議從總體上將隧道工程竣工檢測劃分為兩大部分,分別是室外量測部分和室內抽查質量保證資料部分。隧道工程的最終得分為這兩部分的加權平均分。室內抽查質量保證資料則主要集中于檢查資料的有無和齊全與否。至于隱蔽工程項目,若在施工過程中有具備檢驗評定資質的檢測單位做過詳細系統的檢測評定,則可以將其結果參與竣工評定,否則不予評定。
三、結語
綜上所述,隨著公路交通事業的發展,隧道的應用越來越廣泛,建設規模越來越大。隧道規模越大技術也相應復雜,因此對公路隧道建設的技術水平要求也相對較高。根據公路隧道的結構特點和運營、養護的要求,隧道的各分部工程中,洞身開挖、支護、防排水、襯砌宜列為主要工程,對其質量應嚴格控制,以確保隧道的運營安全與結構性能和使用壽命。本文重點對公路隧道施工技術結合自身工作經驗進行了探析。
參考文獻