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隧道施工技術范文1
關鍵詞: 隧道;巖溶;施工;處理;技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)01-0121-02
0 引言
溶巖是一種特殊的地質情況,它對于我們的隧道施工有著極大的影響,所以處理起來也十分的困難。就像那些位于隧道底部的溶洞,其填充物不僅深,而且較為松軟,所以常會使隧道的基底處理十分困難;有些溶洞的巖體較為破碎,從而容易導致塌方;更或是隧道施工的過程中會遇到地下的暗河。這些也都造成了隧道在熔巖地質下施工的困難。下面我們就來對隧道巖溶地質處理與施工技術進行簡單的探討。
1 巖溶地質的形成
所謂“熔巖”就是可溶性的巖石,這種巖石在收到包含CO2流水的腐蝕后加以沉積就形成了熔巖地質。這種地質地貌往往會呈現出奇形怪狀的石芽、石林、洞穴以及地下河或是峭壁等等自然的地質景觀。
溶洞是石灰巖在地下水長期的溶蝕作用下所形成的自然現象。石灰巖中包含的主要成分為CaCO3在含有CO2的地下水的作用下會進行化學反應,從而生成Ca(HCO3)2而Ca(HCO3)2是一種具有水溶性的物質,所以石灰巖中的空洞就會漸漸的變大。當年深日久之后,這些巖石就會被溶解和分割成各種各樣,千姿百態的山峰或溶洞,而我們也將這種地形地貌統稱為喀斯特地形。
2 綜合超前地質預報
2.1 長距離預報與短距離預報相結合 綜合運用紅外線探水地質雷達、地震波反射法等多個途徑長距離探測施工掌子面前方30~100米的巖體的構造、軟巖及發育情況、斷層構造、構造破碎帶以及前方巖體飽水情況,并且基于探測數據展開分析。以掌子面揭示圍巖水文地質相似比擬法,作為近距離推測預報,來推測前方近距離巖體、巖溶發育情況和巖性。
2.2 物探和鉆探相結合 通過物探快速鎖定異常范圍,提高鉆探的預見性。反之,物探是否異常也可以通過鉆探得到驗證,再輔以客觀的對比分析,物探解譯會更加客觀、準確,施工活動便更有針對性。
2.3 洞內探測和洞外觀察相結合 施工中,某些地段可能存在重大地質問題,進洞實地探測前觀測地表情況,根據收集地質信息安排洞內探測相關事宜。
3 隧道巖溶地質處理與施工技術
3.1 穿越巖溶不良地質段的施工原則 基于巖溶不良地段探測信息確定施工原則:“以堵為主、限量排放、排堵結合、綜合治理”。具體工法:先將巖體封閉,應用超前長管棚、超前小導管,正面長、短孔結合壓漿把滲水通道堵塞,在隧道開挖輪廓線外形成預支護帷幕,結合管道排水,盡量在圍巖外把地下水堵住,余下量少的水經隧道排出;短進尺,分多臺階留核心土開挖,在合適的時間和部位進行支護;通過徑向小導管注漿,使巖體團結,將水路封堵嚴密,這樣一來,隧道便形成了止水承壓套拱。實時監測是不良地質段安全施工的重要前提。結合監測數據,提前制定應急預案,完善基礎設施,將事故發生率降至最低。
3.2 隧道巖溶段地下水的處理技術 在隧道建設過程當中,其頂部溶洞若無填充,則常會有水流下來,并沿著溶洞中原來的水流通道自行排出。為了使這些溶洞自行排水的通道,不被隧道建設所阻,我們一般會在隧道的底部修建暗溝,從而讓溶洞中的水能夠通過這些暗溝連接原有的溶洞自行排水通道自行排出。
3.3 隧道溶洞分部注漿處理技術
3.3.1 注漿工藝探討 基于探測所獲信息(如地質狀況、圍巖構造等)安排相應的注漿形式。注漿材料除了有水泥漿以外,還有水泥漿和水泥-水玻璃雙漿液等化學漿液,其施工工藝如下:
①雙液漿的配置及特性。雙液漿的配合比根據試驗而定。這種漿液由水泥漿和水玻璃按照1∶0.3~1∶0.7的體積比和0.7∶1~1.5∶1水灰比配置而成,水玻璃摻入量越少,雙漿液會越快凝固。如果實際施工中有速凝要求,可在漿體中添加外加劑(食鹽、三乙醇胺速凝劑等)。當水泥漿和水玻璃的體積比為1∶0.4~1∶0.6時,漿液使石體抗壓強度達到上限。實際施工中采用的雙液漿為1∶1水灰比的水泥漿和35°Be的水玻璃,前者與后者的體積比為1∶0.5。水玻璃的比重理論推算為145/(145-35)1.318t/m3,在實際試驗中1∶1水泥漿比重是1.512t/m3,該雙液漿的初凝、終凝時間分別為6min、90min。
②注漿壓力。注漿壓力是一種提高巖(土)層裂隙中漿液的流動性的驅動力。施工中,要達到預期的擴散填充效果,使漿體發揮加固堵水的功效,注漿壓力還必須克服地層裂隙阻力及巖(土)內天然水頭壓力。鑒于此,當漿液的黏稠度一定,巖(土)層裂隙的水頭壓力、粗糙度、寬度以及發育程度都可能成為影響注漿壓力的主要因素。巖(土)體被劈裂有可能是過高的壓力所致,適宜的注漿壓力通常在0.5~1.0MPa。
3.3.2 注漿材料 注漿材料內圈孔主要是水泥單液,補充的部分是超細水泥和CS漿。外圈孔主要是雙漿液和水泥單液漿,補充的部分是超細水泥漿液。實際施工中,可用標號不低于42.5R的普通硅酸鹽水泥制備CS漿和水泥單液漿。
3.3.3 施工關鍵技術
①預埋孔口管及施作止漿墻。在施作止漿墻時,根據設計要求在腳手架的指定位置焊接預埋孔口管,漿墻混凝士施工時為避免其漏漿,可用編織袋堵塞孔口管末端。預埋孔口管后施作為止漿墻。
②鉆孔。鉆孔階段要做好現場記錄,盡量一孔多用。打設注漿孔時,實時觀測水量變化,以便對前方巖性、裂隙發育有大致的了解,提高注漿方案的針對性。對注漿效果檢查評定,總結經驗,優化注漿設計及方案。因此,做好鉆孔記錄是帷幕注漿施工中最重要的一個細節。
③壓水試驗。正式注漿前,用0.8倍的注漿壓力終壓進行壓水試驗,壓水試驗中注水時加入紅色藥水(該紅色藥水與水泥漿、水玻璃不會發生反應)。
3.3.4 溶洞段在隧道超欠挖中的技術處理
①對爆破方式的選擇:爆破方式包括全斷面的一次性爆破、臺階法爆破、導洞先行擴大爆破和預留光面層爆破等方式。對于溶洞段來說,運用預留光面層或導洞先行開挖的控制爆破的方式非常有益。在減少超欠挖,改善開挖成型的同時,在爆破產生的振動和應力波的影響下,可以減少由于對圍巖的破壞作用。
②調整動態爆破參數:在溶洞段施工過程中,要不斷的觀測描述開挖面,并預測圍巖的節理裂隙狀態,利用調整爆破參數和施工方法來控制超欠挖的動態施工。
3.3.5 溶洞段隧道出現塌方的處理 一旦出現塌方,溶洞段一般都是大塌方,塌方面積在100m2以上,塌穴的高度在10m以上,冒頂現象一般易發生在洞頂巖層較薄的部位。處理措施是:如果塌方將整個隧洞堵塞,并且不了解塌方規模和規律,可運用錨噴法,管棚法等多種措施進行處理;如果當前的地質條件較為復雜或者塌方段埋藏不深,難以保障對洞內處理的安全,遇到這種情況應采用灌漿法和環行導洞法進行綜合處理。
4 結束語
巖溶山區隧道施工地質條件、巖溶發育是復雜多樣的,本著“動態施工、動態設計”的原則,在穿越巖溶不良地質段時應根據實際巖溶揭示情況和巖溶水水壓情況,確定施工方案;施工中要以安全為前提,認真做好監控量測工作,確保巖溶隧道的施工及運營安全。
參考文獻:
[1]張民慶,黃鴻健,苗德海等.宜萬線隧道工程巖溶治理技術與工程實例[J].鐵道工程學報,2008(1):26-36.
隧道施工技術范文2
關鍵詞:長大隧道;施工;技術;工藝
1.工程概況
某隧道設計為單洞雙線隧道,全長12867m,起訖里程DK170+300~DK183+167。此隧道1#斜井位于線路前進方向右側,與正洞左線相交于DK177+260,斜井進入井底段正洞拱頂埋深約240m,屬深埋大跨度隧道。
2.此隧道施工關鍵技術
此隧道為砂泥巖地層,在很大程度上受地下水影響,如果在初期不及時支護,很容易造成塌方現象產生,為此,應該進行超前地質預報TSP探測,對前方地質、水文情況進行及時探明;緩傾巖層可能出現在交叉段,容易受爆破震動,進而造成塌方,為了防止這一狀況出現,應該進行超前小導管注漿預支護,在支護時可以與格柵鋼架相互配合使用;斜井進正洞交叉段跨度大,在開挖之后,如果沒有及時進行支護或者沒有閉合支護體系,那么也容易出現塌方現象,為此,交叉段應該采取采用上下臺階及左右導坑施工,初期支護和臨時支護要及時進行;此工程工序繁雜,縱向跨度短,爆破震動頻繁,因此,對圍巖擾動就大,這樣也容易導致塌方現象發生,因此需要采用減震爆破,淺孔密布,使單段最大用藥量得以減少,相鄰段位起爆時間差等措施得以延長,盡最大可能將爆破震動降到最低。
3.施工工藝
3.1開挖施工方法
開挖從進出口兩個方向進行,為了便于通風,經過分析和調整,將本來斜交的斜井與正洞左線,改為正交,按照平坡設置施工交叉口斜井,進入正洞后導洞施工及支護仍按斜井開挖斷面進行,開挖時按照斜井與正洞交角逐步轉變開挖方向。1)交叉口轉車道導坑開挖,在交叉口正洞8 m范圍,按出碴車、裝載機、斜井開挖臺架作業尺寸要求,采用導坑法開挖轉車道,轉車道開挖斷面及支護參數與斜井保持一致,便于利用原斜井臺架組織施工;2)通過對原斜井開挖臺架的改造,開挖出口方向22 m左導坑,施作臨時支護,開挖過程中嚴格按照一開挖一支護的要求及時施作臨時支護;3) 對左側及交叉口剩余部分進行反向開挖,交叉口開挖支護施工期間,在正洞底已支護好的30 m范圍拼裝正洞全斷面開挖臺架,開挖臺架拼裝完成后,向進口方向開始全斷面開挖。等到第二臺開挖臺架完成后,方可開挖施工出口方向。
3.2斜井交叉段轉正洞施工
1)導坑法開挖轉車道。在斜井開挖支護至與正洞相交時,在交叉口轉車道開始開挖時,轉車道完成是在正洞8m范圍內進行,為了使交叉口段施工安全進一步得到保證,需要導坑開挖與斜井保持一致。在原設計支護條件下,斜井底10m支護需要增加鋼拱架使支護進一步加強,按18m考慮轉車道長度,該段按開挖方向轉向與正洞正交逐漸向出口方向,利用斜井開挖臺架施工,采用噴C25混凝土5~10厚進行臨時支護,并且視圍巖情況而進行支護;2)出口方向左導坑分部開挖、臨時支護施作。通過對原斜井開挖臺架進行改造,開挖出口方向開挖22m左導坑。采用在原架基礎上架設棚架的形式進行臺架改造,根據正洞開挖斷面的要求,可對棚架高度進行靈活調整,用套管連接加固棚架與原臺架,不需要大幅度改造原開挖臺架,既能使開挖尺寸的要求得以滿足,而且還能夠進行靈活移動。采用噴C25混凝土5 cm~10 cm厚對導坑左側直墻進行臨時支護,在加強支護時要根據圍巖情況進行,在施工右導坑時再將臨時支護挖除;3)左導坑開挖調整至全斷面、反向開挖右導坑。全斷面調整里程在向出口方向開挖40 m后,利用斜井改造后臺架,由左導坑向右側反向擴挖,逐步與左導洞形成正洞標準全斷面,右導洞開挖時初期支護與左導洞閉合成環,之后嚴格按正洞設計參數進行初期支護;4)交叉口開挖。當開挖至與正洞相交約8m左右時開始架設鋼架、打設錨桿等以穩固交叉口薄弱段。根據設計圖紙推算,橫洞底板高度與正洞上臺階底板開挖高度相對高差約3m,因此橫洞底板按原有設計高程開挖至交叉口,然后沿與正洞軸線垂直方向開挖,縱向開始爬坡至正洞上臺階底板開挖高度,橫洞與正洞開挖后采用石渣鋪底回填成一定的坡度方便各種機械設備的運輸。第二臺開挖臺架完成后立即投入出口方向開挖施工,即完成交叉口段開挖支護。
3.3超前地質預報
斜井進正洞前,先要在地質預報系統中進行一次中長距離的地質預報,以便施工中采取應對措施,對施工方案進行及時調整。
3.4導坑開挖爆破
導坑開挖爆破主要采用光面爆破,在進行爆破時采用的眼間距和抵抗線要根據圍巖特點來進行選擇,選擇最合理的眼間距,最小的抵抗線,在布置時要輔助炮眼交錯來均勻進行,確保周邊炮眼垂直于輔助炮眼眼底,掏槽炮眼加深20。對周邊眼的裝藥量有一定的規定,要嚴格按照規定來進行控制,采用間隔裝藥,沿炮眼全長均勻分布藥量。
3.5防排水施工
在防水板鋪設之前,應確保初期支護表面應平整、無裂縫。防排水施工要根據設計圖要求來進行安裝,采用無釘鋪設工藝進行防水板鋪設,鋪設順序應該采用從上往下的順序進行。采用雙焊縫來進行防水板之間的搭接縫。
3.6洞內監控量測
通過監控量測按照要求頻次采集交叉段圍巖相關數據,對采集的數據進行及時分析,進而為施工決策提供可靠意見。由于隧道施工是一個人員密集的工程,工序較為復雜,為了確保工期的正常運行和質量,應在施工前,對施工人員進行專項培訓。
交叉口施工時,為了避免造成支護困難和增加人為安全,嚴禁在支護系統未封閉成環前擴挖;根據圍巖情況靈活調整施工順序;交叉口工序轉換頻繁,作業空間小,人員和設備較多,因此,在施工前應對施工人員進行相關專業培訓和安全培訓,確保工程能夠按進度、安全完成;對于防坍塌應急預案,應在施工之前就開始編制,對應急救援物資進行準備,在整個施工過程中,要安排專業人員進行安全施工追蹤,并對支護地段圍巖變形情況進行觀察,一旦發現問題,及時讓施工人員撤離,及時啟動應急預案。
參考文獻:
[1] 張成剛. 長大隧道斜井施工技術[J]. 鐵道建筑, 2009, (06).
[2] 趙忠保. 青云山隧道施工方案研究[J]. 鐵道建筑, 2010, (03).
隧道施工技術范文3
關鍵詞:公路隧道;施工技術;路面施工;質量保證
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A
引言:21世紀以來,隨著我國的國民經濟水平的飛速發展,我國的城市現代化的建設工作同樣也取得了非常好的成績,公路作為我國國民經濟的重要命脈,其自身又具有靈活性以及優越性的特點,所以它在交通運輸方面所發揮的作用也是其他運輸方式所無法比擬的,公路隧道是整個公路工程結構的最為重要的組成部分,特別是近些年來,我國開始推廣并實施了西部大開發的戰略措施,高等級公路工程不僅僅只在沿海地區建設,也已經開始在西南西北山嶺地區建設了,因此我國公路隧道建筑的數量越來越多,規模也越來越大了,同時這也對公路隧道的施工技術提出了更高的要求。本文便對公路隧道施工準備和施工技術方案的確定以及公路隧道施工階段的技術處理兩個方面的內容進行了詳細的分析和探析,從而詳細的論述了我國公路隧道施工技術的相應情況。
1公路隧道施工的風險內容
1.1風險識別
所謂的風險識別就是指在明確了控制目標后,準確的找到可能會對目標產生影響的各類因素,而這也是風險管理工作實施的基礎,是后續進行風險評估和風險應對的前提。風險識別主要分為明顯風險控制目標、收集整理相關資料、明確最重要的參與者、估計風險形勢、識別潛在的風險因素以及編制相應的風險識別報告等階段。在準確的識別了風險源后,便能夠得到由各類風險因素組成的集合,而各個事件又是有一定的支配關系的,便可以劃分出各類因素的層次,從而得到遞階的風險因素層次結構。
1.2風險評估
在公路隧道的施工過程中,風險評估主要由兩部分組成,分別為隧道施工風險估計和隧道施工風險評價,前者就是指對隧道施工每一個階段出現風險事件的可能性、可能發生的時間以及可能產生的影響后果等進行科學的估計,從而為后續整個工程項目的風險工作提供基礎,并且制定風險管理計劃、實施風險監控措施以及制定風險應對措施等內容也都是以此為依據的;后者則是指對影響公路隧道施工安全的各類風險因素進行綜合的分析,同時估算出風險發生的概率及其可能帶來的損失,確定隧道工程項目的核心風險,有后續有效的處理這些風險提供重要依據。
1.3風險應對
所謂的風險應對就是指在隧道工程施工時發生風險時所采取的風險管控措施,通常情況下,風險應對措施主要包括兩大類,第一類為在還未發生安全風險的時候,針對已經確定的風險因素制定有針對性的控制對策,從而最大限度的減輕風險,常見的有分散、緩解以及風險規避等措施;第二類則為風險發生之前,借助于相應的財務管控措施來降低風險因素對項目目標實現程度的影響,常見的有保險、轉移以及風險自留等措施。
1.4風險監控
從過程的角度來看,風險監控工作是處于公路隧道施工安全風險管理流程中的末端,當然其也是只屬于項目風險控制領域的一部分內容,并且風險監控是應貫穿于風險管理的全過程的。另外,作為一個連續不間斷的過程中,風險監控工作應是在考慮到項目整個風險管理過程后所確定衡量標準,并且及時的跟蹤和評價風險管理活動的完成情況。
2公路隧道施工風險特征及風險應對技術措施
2.1公路隧道施工風險的特征
(1)公路隧道工程的施工風險具有較強的隱蔽性;(2)公路隧道施工風險對工程的水文條件和地質條件有一定的依賴性;(3)公路隧道施工風險的發生具有一定的隨機性;(4)公路隧道施工風險與施工場地的實際條件有密切的關系;(5)隨著公路隧道施工的進行,風險發生的概率也越來越大;(6)公路隧道施工風險所帶來的后果是較為嚴重的。
2.2公路隧道施工風險的技術應對措施
在開挖隧道的過程中,有很多原因都可能導致塌方問題的出現,通常情況下我們將其歸納為兩大類,第一類是自然因素的影響,如地下水變化、地質條件以及受力狀態等,第二類則為人為因素的影響,如不合適的設計方案或是施工方法等,針對隧道施工中的崩塌和塌方的風險,我們可以采取以下的技術措施:應采用圍巖“預加固”的技術,從而提升圍巖的性能指標。也可以采用預切槽或是旋噴拱,最大限度的避免圍巖出現變形的問題。在施工的過程中也可以采取相應的防水措施,避免其滲入到隧道之中。施工時應選擇最合理的開挖方法,開挖時可采用中壁法、眼鏡法、短臺階法和臺階法等技術,可以采取增設鋼筋網、加密加長錨桿、加密鋼架以及噴射鋼纖維混凝土等初期支護措施。還應做好圍巖的量測工作,發現異常情況時應采取改變襯砌斷面形式、采用鋼筋混凝土襯砌、提升襯砌混凝土強度以及增加襯砌混凝土的厚度等有效的處理措施。
3公路隧道施工準備和施工技術方案的確定
3.1施工作業線的安排。按照隧道設計的結構以及施工現場的地質情況,一般施工作業都是采用導洞先行的方式的,中導洞掘進45m左右時開始澆注中墻。
3.2施工的防塵和通風。如果洞內需要爆破掘進,那么就必須采取濕式鑿巖的施工方法,為最大限度的降低粉塵濃度,爆破后應該進行灑水。
3.3施工的用水。應該先在距離隧道拱頂超過30m處修建一座高山水池,水源一是從電站的水渠中抽水到山頂的蓄水池處,之后再用管道運輸至水的進口處,這些水可用于施工用水以及施工人員的生活用水。
3.4施工的供電。應在隧道的進口和出口處都安裝一個變壓器,利用附近的地方電網對工程的施工進行供電,另外施工單位還應準備一臺備用的發電機組。
3.5施工的排水。施工的排水主要指的是排出施工中的廢水以及可能會涌入隧道的地下水。
4公路隧道施工階段的技術處理
4.1超前小導管的施工技術。(1)制管。超前小導管系應當由壁厚5mm,外徑50mm的熱軋無縫鋼管制成。小導管長度應當為500cm。將鋼管的一端焊上鋼箍后,再對另一端加熱鍛造成鍛頭,應留400mm作為止漿段,然后再鉆四排注漿孔,注意應當沿管壁的四周鉆孔,并且排孔位是要相互錯開。(2)鉆孔。確定孔眼的位置時應當嚴格的遵照設計的環向間距并且以臨近開挖面的鋼支撐作為支點。(3)導管注漿的安裝。鉆孔完成以后,應用高壓風進行清孔,安裝完小導管之后應使用牛角泵壓水泥漿,注漿的壓力應在0.7到1.0MPa的范圍內,當達到壓力時應繼續工作15分鐘再停止注漿。
4.2爆破技術。工藝質量是影響隧道施工的關鍵因素,而防排水質量以及開挖和初期的防護又影響著工藝質量,這其中最重要的影響因素就是開挖的質量,開挖的質量取決于鉆爆的質量,因此鉆爆的質量就是影響隧道質量的最重要的因素了。
4.3特殊地質條件的技術處理。
4.3.1塌方的處理。
治理隧道塌方時,應堅持防治結合的方針,預防為主,及時的預報施工現場的地質情況,施工時嚴格的按照設計規范要求進行施工,確保各道工序的施工質量,應根據圍巖的實際情況,控制各道工序間的步序拉開長度,對于地質條件不佳的邊仰坡地段,必須及時的進行量測監控并采取相應的防護措施。
4.3.2涌水和滲水的處理。
洞內治水最重要的原則應是防水和排水相結合。
4.3.3環境的影響。
隧道施工技術范文4
關鍵詞:公路隧道文化建設作業系統施工技術
中圖分類號: X734文獻標識碼:A 文章編號:
公路隧道施工工程是一項大工程,它的開挖面積大,深度大,在工程施工中很容易發生坍塌的事故,因此隧道的施工質量對工程的順利完成起著決定性作用。隧道施工中,要嚴格進行質量控制,確保整個施工安全,同時,由于隧道地質的復雜性和多樣性,工程人員一定要認真分析,制定合理的施工計劃,做到防范于未然,將危險事故的發生排除到施工之外,加強施工監督,確保隧道施工順利完成。
一、工程項目概述
1、重視隧道項目組織結構的文化建設
隧道施工是一個多工序、多工種的作業行為,既有分工又有協作,兩者不可分割,如開挖工序包括了打眼裝藥爆破通風出碴5 個工種組成上下道工序服務,上道工序完成不好下道工序無法進行。
(1)強調溝通和協調。要注重不同職能、不同層次管理及技術人員的文化溝通,加強協調,通力合作,統一團隊目標,營造集體觀念,融洽員工關系,確保組織目標的順利實現。
(2)建立健全各種責任制。重點建設管理制度和全員崗位責任制,管理制度規范工人施工行為和協調施工人員之間關系,崗位責任制規范個人參與施工行為,兩者是一個統一體。規范施工人員行為可以明確責任,減少施工干擾和相互之間產生矛盾。建立合理的考核制度,有效調動員工的工作積極性,并定期評估員工工作績效和團隊效率,加強責任感,保證隧道項目整體運行效率。還要制定相應的激勵機制,通過表彰和獎勵提高團隊工作積極性。
(3)有效利用會議、網絡等管理信息平臺,暢通團隊溝通與交流。
2、建立正規高效的作業系統
隧道施工要規定好各工序作業空間,各工序在規定作業時間內完成各項作業,保證工序間施工的平衡作業,只有明確多種作業的關系,建立正規平衡的作業機制,才能在有限的空間科學地作業施工,多班作業才能正常運轉。
二、工程實例
1、工程概況
某公路連拱隧道,隧道圍巖情況為:上覆新黃土或坡積、沖洪積亞粘土,具濕陷性,下伏老黃土,局部夾含少量鈣質結構,柱狀節理發育,易坍塌、掉塊,成洞性差。局部位置穿越沖溝,遇有暗溝及落水洞。為了加快施工進度,從隧道兩端相對施工。
2、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40~50米澆注中墻。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。
3、主要工序及施工技術
(1)超前防護
超前支護參數也應根據地質類別的不同進行選定,如洞口土質為松散的新黃土,宜采用超前大管棚進行支護,而且注漿固結效果好,若為密實的老黃土,采用,φ50超前小管棚進行支護是可行的,但其注漿效果未必很好。為此進行了現場注漿效果對比試驗,試驗發現新黃土中漿液擴散半徑大于50cm,老黃土中僅為2cm。
超前大管棚施工時,其聯結部位必須確保有足夠強度及剛度,施工中應優先考慮絲扣連接,也可以套管焊接,但必須有足夠的套接搭接長度,宜不少于兩倍鋼管直徑,不允許兩鋼管直接對焊使用。當采用φ50超前小管棚進行支護時,其第一環可先于套拱打設,小導管注漿也可先于套拱進行,最實際可行的施工順序為:施工前先將洞口開挖成臺階狀或洞內核心土狀,創造出管棚施工作業面,打設φ50超前小管棚,再澆筑套拱混凝土,然后進行小導管注漿,這樣既便于管棚眼的打設,又能利用套拱施工支架進行小導管注漿作業。
(2)洞身開挖
第一、中導洞開挖。在成洞面臨時支護完成后,按中導洞開挖輪廓線挖槽,初噴砼后嵌入首榀鋼格柵拱架,與洞外所立的鋼格柵用縱向鋼筋連成整體,掛鋼筋網后噴射砼形成洞口棚架,以首榀鋼格柵為支點,按超前小導管環向間距以10°外插角向鋼格柵外側打入小導管,注漿4h后進行中導洞開挖。中導洞開挖循環進尺0.5~1.2m,開挖成型進行中線、水平檢查,符合設計要求后立即初噴5cm厚20號素砼。
第二、左、右洞開挖。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1.6~2.0m。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5~8m,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。仰拱開挖成型后,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。
(3)初期支護施工
第一、超前小導管施工。超前小導管施工:鉆孔采用手風槍打眼、風槍推進小導管,注漿采用注漿機注漿,灰漿機拌制漿液,注漿壓力根據地層致密程度決定,一般為0.5~1.0MPa,縱向前后相鄰兩排小導管搭接的水平投影長度一般不宜小于1.0m。
第二、系統錨桿施工。一般隧道采用的的錨桿有兩種:中導洞和進出口成洞面臨時支護用Φ22mm螺紋鋼砂漿錨桿,左、右洞用Φ25mm中空注漿錨桿。錨桿按設計長度加絲口長,下料后用套絲機套出12cm長螺紋。在初噴砼后用紅漆按設計間距梅花形布置,點出錨桿孔位。用風動鑿巖機垂直巖面鉆孔。成孔后用高壓風清除孔內碴屑,砂漿錨桿在注漿后插入錨桿,安裝墊板、螺栓;中空錨桿是安裝錨桿后注漿,注漿壓力為0.5~1.0MPa,終壓為2.0~2.5MPa。砂漿錨桿注30號水泥砂漿,中空錨桿壓注30號水泥漿。錨桿安裝后三天內不準敲擊錨桿頭,也不準懸掛重物。
第三、鋼拱架施工。鋼拱架加工在預制場統一加工。根據不同斷面需要,精確放樣下料,分節焊制而成,連接板用A3鋼,厚度為15mm。栓孔用鉆床定位加工,螺栓、螺母采用標準件,焊接及加工誤差須符合有關規范。安裝前對巖面初噴5cm混凝土。測量拱架安裝設計頂面標高。施作定位錨桿,錨桿采用Φ22鋼筋,深度不小于1.5m,外露20cm。清除拱架底角浮碴。拱架加工好后要進行預拼,合格后方可使用。工作平臺就位后,用裝載機配合人工安裝拱架,自上而下進行,拱架應盡量與圍巖接近,與圍巖間隙較大時,設置墊塊墊緊,墊塊可為堅硬的片石。安裝時,拱架要保持與中線垂直,上下左右偏差控制在±5cm,斜度小于±2°。拱腳有一定的埋置深度,并落到原狀巖石上,并設置鎖腳錨桿。與定位錨桿焊連,并焊接縱向連接筋。
4、二次襯砌
(1)中隔墻施工。a.開挖中隔墻基礎,綁扎在鋼筋房內彎制成型的隔墻鋼筋,預理左、右洞鋼支撐接頭鋼板,主洞環形排水盲溝、縱向排水管;b.立模、模板采用特制大塊鋼模,每次立模長度為9m,模板規格與正洞臺車和模板一致,加工兩節段模板;c.采用外拉內頂辦法加固模板;d.采用泵送砼一次澆注每段隔墻;f.對頂部與中導洞臨時支護相接觸處要充塞密實;e.砼中摻加早強劑,砼具有早強、緩凝高流態性能。當強度達到2.5MPa后可以拆模。拆模后立即養護,養護14天。
(2)左、右洞二次模注襯砌。二次襯砌施工在圍巖變形基本穩定后進行。a.初期支護經處理至表面無明顯的滲水、漏水、無突出的錨桿頭、鋼筋頭及表面平整后,再鋪設環向排水管、縱向排水管、橫向排水管,再鋪設土工布、防水板;b.綁扎鋼筋房中加工成型的鋼筋,現場進行綁扎或焊接成型,預埋設計的各種孔、管、線、件;c.臺車就位,復核中線及標高,使二次襯砌內輪廓符合設計要求,泵送砼一次完成一節段砼的灌注;d.振搗采用插入式振搗器振搗;e.砼中摻入防水劑,砼具備早強、緩凝、高流態(坍落度一般為15cm左右)性能;f.強度達到設計的2.5MPa后,即可拆模,并灑水養護不得小于14天;g.砼于隧道出口附近設50m3/h拌合樓拌合,砼水平運輸砼攪拌車進行運輸,現場采用砼輸送泵泵送入模進行澆注。在隧道頂拱部位設置砼溜槽下料,以防止骨料分離(溜槽無法實現,應在臺車上分層設置混凝土送入窗口,進行下料)。
總之,隧道施工時,管線布置較多,又受空間限制,管線必須按照規定和研究的最合理方案的進行安裝設置。施工是動態的,必須設有專門的人員管理,要確保施工安全。各施工單位要不斷提高自己的技術水平。現代要求與過去一般公路隧道在設計、施工和運營管理方面均有質的差別,這帶給我們公路隧道建設者的是機遇也是挑戰,是學習與提高的機會,同時它也挑戰我們的觀念、我們的技術和管理水平。面臨這些挑戰,中國工程技術人員在總結自己的經驗,同時也要學習借鑒國外經驗,不斷提升自己。
參考文獻:
[1] 陳伯憲.小間距隧道施工技術淺析[J]. 中國港灣建設. 2006(06)
[2] 霍東發,許國泰.淺析公路路基拓寬工程中的施工[J]. 科技資訊. 2011(08)
隧道施工技術范文5
關鍵詞:公路隧道;三導洞先墻后拱法; 不良地質
Abstract: in this paper, the double multiple-arch tunnel construction technology makes a comprehensive summary of the gate, the hope of double multiple-arch tunnel construction progress of technology to make some contribution.
Keywords: highway tunnel; After the first three pilot drift wall arch method; Bad geological
中圖分類號: U455文獻標識碼:A文章編號:
一、 隧道開挖技術
1. 1 開挖方法比選
結合該隧道工程結構形式、跨度等特征, 考慮多種施工方案進行技術經濟比選, 具體情況見表1。三導洞先墻后拱法施工安全性高, 適用于地質復雜、地層自穩能力低、隧道結構跨度大的情況下,但工序多、圍巖擾動大、進度慢。由于導洞斷面積小, 主要采用小型機械配合人工進行開挖施工, 工程造價一般較其他方法高。中導洞臺階法先施作中導洞和中隔墻, 然后利用臺階法開挖兩側導洞, 拱墻采取整體
表1 施工方案技術比選
比較參數 三導洞先 中導洞 中導洞無導洞
墻后拱法 臺階法 CD法 施工法
安全性 安全 較安全 安全 不夠安全
施工難度高一般 較高高
施工難度慢 較快較慢快
施工工序多 少較多少
工程造價高 較高 高較高
施工機械 小型中型中小型 大中型
一次襯砌。該種施工方法相對三導洞和中導洞CD法進度快, 具有工序較簡單、機械化程度較高、臨時初期支護工作量小、進度較快、節約成本的特點, 而且中導洞先施工起到了超前探明地質情況的作用, 為左右正洞施工創造了條件, 施工較安全,適用于圍巖較為穩定條件下。
1. 2 三導洞緊跟施工
洞口巖溶裂隙巖體淺埋段, 對施工方案進行優化。由于常規施工方法一般將中導坑貫通、支護并修筑好中隔墻后再開挖兩側導坑, 作業面有限, 影響施工進度, 因此在施工中提出采取側導坑與中隔墻緊跟、保持距離100m的施工方法, 即中導坑先行,掘進至一定距離后兩側壁導坑與中導坑進行平行作業施工, 提高隧道掘進作業效率。
1. 2. 1 掘進施工方法
先開挖支護中導洞, 進洞大于兩倍洞徑(約20m左右) 后再開挖支護左側導洞, 左側導洞開挖支護兩倍洞徑(約20m左右) 后再開挖支護右側導洞。同時, 導坑施工一定距離后, 從側壁導坑與中導坑之間增設一條運輸通道, 以滿足中隔墻襯砌施工,使正洞提早具備進洞施工條件。
1. 2. 2 正洞開挖施工
為了加快施工進度, 合理施工流程, 中隔墻隨中導洞施工, 兩側正洞開挖在中隔墻施工及完成其頂部回填100m后進行, 并對中隔墻與中導坑側壁支護間的空隙用圓木或填土進行支撐及防護。正洞V級圍巖段采用微臺階法開挖, 上臺階采用人工手持風鎬開挖, 臺階高度為側壁導坑初期支護下約50cm; 下臺階采用挖掘機配合自卸汽車挖運, 上下臺階距離5~ 10m。Ⅲ級以上圍巖采用短臺階法開挖, 上下臺階之間距離20~ 30m。上臺階開挖高度以滿足機械設備裝碴為宜, 下臺階分左右側進行開挖, 靠中隔墻側先行施工。
洞口V級圍巖段為平衡中隔墻荷載, 避免產生過大偏壓, 兩側主洞開挖進度不易相差過長, 控制在20~30m左右。在Ⅲ級以上圍巖地段, 為了盡量減少施工人員和機械反復搬運轉移帶來的不便, 施工時在工期允許時間內, 采用左側主洞先行施工、滯后一段時間(施工時一般控制在50m以內) 再施作右線隧道的方法, 減少短期內勞動力、設備的大量投入, 節約投資。
洞口三導坑先墻后拱方案施工順序為: 地質超前預報測量放線, 標出開挖輪廓線及周邊眼位超前支護中導坑開挖隨挖隨進行中間臨時初期支護左導洞開挖支護(距中導坑50m) 右導洞開挖支護(距左導坑50m) 中導洞中隔墻施工(中導掘進150m) 左右側交錯開挖主洞上斷面隨挖隨進行拱部初期支護開挖下主洞下臺階, 拆除臨時初期支護開挖仰拱、灌筑仰拱及填充砼鋪設環縱向盲管及防水層臺車就位, 澆筑二次模注砼。具體順序見圖2。
圖2隧道開挖方案示意圖
1. 3 中隔墻施工關鍵技術
(1) 離掌子面15m的范圍內中隔墻表面掛滿草墊或竹排, 防止爆破、出碴或噴射混凝土對中隔墻造成損壞或污染以及掌子面爆破時飛石損壞中隔墻表面。(2) 拆除中導洞臨時支護時在中隔墻頂部用人工配合挖掘機進行施工。(3) 合理安排施工工序, 作好控制爆破及控制進尺, 減小對圍巖的擾動。(4) 在中墻砼施工前, 對中墻附近是否存在裂隙和溶洞進行檢查, 對頂部存在溶洞裂隙水的部位進行小導管注漿堵水和加強排水。(5) 對中墻基底存在裂隙和溶洞的地段, 采用擴大基礎或基底加強錨桿進行加強, 即對于基底承載力不足的地段采用加強錨桿、掛多層鋼筋網并澆筑砼或采用工字鋼、掛多層鋼筋網澆筑砼縱向跨過, 以確保中墻在受力轉換中不會因基底承載力不足而沉降, 從而導致支護失穩。(6) 在中墻砼施工完成后, 及時將中墻頂部與圍巖之間的空隙用砼回填, 并用夯填土及C10砼對中墻側邊進行回填, 在偏壓嚴重的地段可采用工字鋼或方木側向支撐, 確保中墻穩定。(7) 盡快施作正洞仰拱及正洞二次襯砌, 使中墻與支護體系形成一個共同體承受荷載。
1. 4 施工技術參數
( 1) 中導洞開挖尺寸確定: 考慮到中隔墻的斷面尺寸、中隔墻襯砌模板臺車尺寸及中隔墻頂部施工所需的作業空間, 將中導洞開挖斷面尺寸確定為6. 24m×5. 17m。
( 2) 中導洞超前施工, 起到對全隧道的地質超前預報作用, 開挖后先初噴3~ 5cm厚砼, 緊跟掛網、打錨桿、架立間距50cm的I14工鋼架, 最后復噴至設計厚度12cm。視監控量測情況可適當調整初期支護參數。噴射砼采用TK961型濕噴機施工, 砼由洞外集中拌合, 砼輸送車運至洞內。
( 3) 中隔墻襯砌采用泵送混凝土入模, 施工縫是中隔墻受力的薄弱面, 必須鑿毛處理, 鋼筋錯縫長度或焊接質量要滿足規范要求, 圍巖變化地段增設沉降縫。中隔墻砼直接頂到圍巖, 并預埋壓漿管, 在主洞開挖前進行壓漿處理, 同時注意預埋主洞圍巖段鋼拱架連接板。
( 4) 左右側導洞開挖斷面尺寸可根據設計并考慮出碴情況確定。導洞支護的一部分為永久性支護, 施工時應準確放樣。初期支護后立即掛網噴射混凝土封閉。噴射砼施工采用32.5級普硅水泥, 速凝劑初凝不超過5min, 終凝不超過10min, 采用中粗砂, 石料最大粒徑不大于15mm, 水灰比控制在0. 4~ 0. 5, 噴射距離為0. 8~ 1. 2m, 垂直于巖面。初噴厚度3~ 5cm, 復噴至設計厚度。
二、 巖溶不良地質處理
2. 1 小溶洞處理
( 1) 拱腰以上小溶洞處理采用泵送C10砼回填, 為避免回填砼對二次襯砌產生過大壓力, 根據溶洞大小, 在其四周施作1.2m×1.2m間距的錨桿,錨桿深入圍巖不小于1.0m; 回填完成后再施作噴砼和鋼筋網初期支護等。
( 2) 邊墻處溶洞處理方法: 采用M7. 5號漿砌片石回填, 厚度不小于1.5m, 每隔2m設置一處110HDPE透水管與側水溝連接, 該處噴砼和鋼筋網初期支護可取消、不予施工。
( 3) 基礎及路面下溶洞處理方法: 采用M7.5號漿砌片石回填, 如有填充物要先挖除, 每隔2m設置一處110HDPE透水管與側水溝連接。
2. 2 大溶洞處理
大溶洞在隧道側旁位置地段, 采用M7.5號漿砌片石砌筑擋墻, 厚度不小于2.0m; 大溶洞從隧道中間穿過部位, 采用涵洞或橋梁或預埋排水管道回填土石、注漿加固等方案。
2. 3 涌水突泥處理
采取三種超前地質預報方案: ①TSP203法(預報范圍100~ 150m) 與地質雷達(預報范圍20~30m) 、地質素描組合的預報方案, 一般適用于Ⅱ、Ⅲ級圍巖地段。②TSP203法與超前地質鉆探(1孔) 、紅外探水、地質素描組合的預報方案, 適用于工程地質與水文地質較復雜的地段。③TSP203法與超前地質鉆探(3孔) 、紅外探水、地質素描組合的預報方案, 適用于巖溶、地質構造強烈發育及前方可能隱含水體地段。
預報確定水量能夠釋放時, 則直接開挖, 否則按照“以堵為主, 限量排放, 因地制宜, 綜合治理”的原則, 采用超前大管棚帷幕注漿加固四周圍巖, 分段前進式注漿。開挖后全斷面采用L=3.5m中空注漿錨桿進行徑向補注漿。在反坡地段洞內掌子面配備4臺200WGLI型水泵(備用2臺) 。在洞內鋪設2道(備用1道)ϕ300mm軟式管作為抽水管道。抽水管道由洞外鋪設至距掌子面20~ 30m處, 用軟管配以三通, 與掌子面的水泵相連接, 可直接把掌子面積水排至洞外污水處理池內。高壓風管和高壓水管事先在洞口安設轉向閥, 便于緊急情況時使用。
結束語
隧道施工技術范文6
關鍵詞:隧道下穿國道施工技術
Abstract: Jining tunnel for two single-line tunnel Inclined Shaft of the work area into the positive hole big mileage direction through the 110 national highway in heavy traffic department surrounding rock is strongly weathered granite dome above the sediment strata and artificial fill,poor geological conditions, plus the national highway motor vehicles, large tonnage of heavy-duty vehicles, tunnel construction difficult. Construction, according to the actual situation, the left and right hole stagger tunneling, lining keep up, take a small catheter, steel frame construction technology and bolting and shotcrete lining Safety through the National Highway, within a relatively short period of time, has made considerable economic benefits. certain reference for similar projects in the future.Keywords: tunnel beneath State Road Construction Technology
中圖分類號:U455文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1、工程概況
集寧隧道位于既有古營盤車站和葫蘆車站之間,設計為兩座單線隧道,右線長6070m(DyK494+690~DyK500+760),左線長5875m(DK494+684~DK500+559),全線共五個作業工區,其中1#斜井進正洞向大里程方向施工需穿越110國道,線路與國道斜交,角度約42°,下穿段縱向長度40m,左右線間距約40m,該段拱頂上部覆土主要為土砂地層和人工填土,公路兩側為農田和正在建設的公交車站。
集寧隧道右線穿越110國道里程為DyK498+500~DyK498+540,隧道埋深32m,洞身通過地層為強風化花崗巖,有滴狀滲水,拱部上方4m范圍為土砂地層,圍巖分級為IV級,設計為IV級泥巖復合式襯砌支護。
集寧隧道左線穿越110國道里程為DK498+422~DK498+462,隧道埋深36m,洞身通過地層為強-中風化花崗巖,有滴狀滲水,拱部上方4m范圍內土砂地層,圍巖分級為IV級,按IV級加強復合式襯砌支護。
110國道是集寧市外環過境的重要通道,交通量大,載重汽車噸位大、數量多,施工稍有不慎,就可能造成國道塌方、交通中斷的事故。為了確保百分之百的安全穿過國道,減小工后沉降量對國道路基下沉的影響,不影響國道的正常通車及施工人員安全,經過現場勘察、量測,同時考慮到施工因素的多變性,決定在原設計基礎上進行補強措施。
2、通過110國道的施工方案
隧道穿越110國道的段落分別為右線DyK498+500~DyK498+540、左線DK498+422~DK498+462,其施工方案為:地表加強監控量測,洞內采用三臺階預留核心土短尺寸掘進,用φ42單層小導管注漿通過,拱墻采用全環拱架和錨噴支護的復合式襯砌。同時在施工期間,現場技術人員及時將施工進展、圍巖變形監控量測信息及地表沉降數匯總、分析,進而指導下一步施工。
圖1 集寧隧道通過110國道地表情況示意圖
2.1、110國道保護和監控措施
(1)穿越110國道段左、右洞掌子面錯開100米施工,即右線在國道下的二襯施作完畢后左線再穿越國道。
(2)避開車流量高峰時期進行爆破作業,在準備爆破時,要有專人在地表觀測過往車輛, 保證聯絡暢通。
(3)在地表國道邊埋設監控量測點并且編號,觀測范圍為隧道中線兩側各32m,沉降觀測點縱向間距20m(DyK498+460~540、DK498+390~470),共設5個斷面;橫向間距從中線向外依次為2m、3m、4m、5m、6m、7m、5m,每個斷面15個觀測點。在掌子面距離國道40m時候,開始量測,每天早晚各一次,同時在每次爆破后進行地表沉降測量,掌子面進入隧道下方時加大量測頻率,每8h觀測依次,并及時分析數據。當發現異常,應立即停止洞內作業,分析原因,啟動應急方案,采取相應措施,確保國道安全及洞內施工人員安全。
(4)左線穿越國道下段落的二襯施工完畢后,即可恢復正常施工。
2.2、隧道內施工及監控措施
(1)超前支護
每環拱架均設置20根Φ42超前小導管注漿支護,小導管長3m,環向間距0.4m,縱向間距0.8m,外插角為5°~10°。超前小導管預留注漿孔,注漿孔直徑Ф6-8mm,間距15cm,梅花狀布置,且尾部預留止漿段50cm,小導管尾部焊接Φ12的加勁筋進行補強。小導管示意圖見圖2。
圖2 超前小導管示意圖
注漿參數設計:
①注漿材料及配合比:注漿漿液采用水泥漿,水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥,水泥漿液水灰比為1:1;
②漿終壓:1.0MPa;
③液擴散半徑:不小于0.4m;
(2)開挖方法:
采用三臺階預留核心土法開挖,局部圍巖較好地段采用弱爆破,每循環進尺0.8m,鋼架必須落到堅實的地面上,或者用槽鋼墊在鋼架下方。上臺階采用環形預留核心土開挖,核心土面積不小于開挖斷面積的50%,縱向長度不超過1.6m,高度不大于2.5m;階開挖,兩側交錯開挖,先開挖一側支護好后,再開挖另一側支護好后,去除核心土,開挖高度不超過4m,縱向長度不超過5m;之后開挖下臺階,下臺階同樣采取左右交錯開挖。仰拱緊跟下臺階,每次施做長度不超過5m,二襯緊跟仰拱施作。開挖示意圖如圖3所示,開挖順序I區——II區——III區——IV區——V區——VI區——VII區——VIII區——IX區——X區。