前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇隧道洞口施工技術(shù)總結(jié)范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:淺埋,偏壓,進(jìn)洞,施工技術(shù)
一、朔州隧道工程概述
(一)工程簡介
新建鐵路大準(zhǔn)至朔黃鐵路聯(lián)絡(luò)線朔州隧道,位于山西省西北部,行政區(qū)隸屬朔州市,隧道起訖里程為DK128+662~DK139+955全長11293m,為雙線隧道,隧道最大埋深約563m。洞身左線DK139+602.33(右線為DK139+612.33)至出口段位于R=1200m(右線R=1204.19m)的曲線上,其余段落均位于直線上,洞內(nèi)縱坡為3.0‰/5488m、-7.0‰/5800m、3.0‰/5m,基本呈對稱的人字坡。
朔州隧道工點(diǎn)位于基巖的山區(qū),各山脈海拔多在2000m之上,海拔最高處為區(qū)內(nèi)的龍霸山,高程為2147.2m,最低海拔位于小北岔村東,高程為1444m,最大高差703.2m,一般相對高差300~400米,屬中低山地貌。山勢陡峻,坡陡溝深,多呈“V”型谷。僅北部平魯區(qū)的黃石崖村、打鷹溝村等附近地貌為黃土臺塬及山間河谷區(qū),地形較平坦開闊。
(二)工程地質(zhì)及水文情況
隧道圍巖由石灰?guī)r、石灰?guī)r夾頁巖、石灰?guī)r夾白云巖組成,進(jìn)口段為黃土,淺黃~灰黃色,土質(zhì)均勻,大空隙發(fā)育,是垂直節(jié)理,發(fā)育蟲孔及植物根孔,易產(chǎn)生陷穴,含少量零星分布的小型鈣質(zhì)結(jié)核礫分布砂質(zhì)黃土,具濕陷性,濕陷性等級為I級(輕微)非自重濕陷性場地。
隧道區(qū)位于朔州市西側(cè)管涔山大同盆地南西端,東麓屬海河流域桑干河水系,西側(cè)群山區(qū)為黃河流域朱家川河水系,基巖大面積出露,為地下水補(bǔ)給區(qū)。
二、淺埋偏壓地段進(jìn)洞施工
(一)淺埋偏壓洞口段現(xiàn)狀分析[1]
1、進(jìn)洞地段受偏壓荷載影響,黃土粘結(jié)力差,受力不能相互傳遞,造成地表裂縫。
2、黃土土質(zhì)均勻,為濕陷性黃土,并具有一定的壓力,圍巖自身沒有承載力,直接作用于初期支護(hù)上,拱頂及收斂數(shù)據(jù)值偏大。
3、埋深較淺,黃土松散,易造成較大的沉降和地表開裂。
(二)淺埋偏壓洞口段現(xiàn)狀分析[2]
隧道監(jiān)控量測是新奧法施工的必做項(xiàng)目,目的是為了掌握施工中圍巖程度與支護(hù)受力等動態(tài)信息以及穩(wěn)定情況,以判斷設(shè)計(jì)、施工的安全性與經(jīng)濟(jì)可行性,以指導(dǎo)施工作業(yè),對保證施工安全有著很重要的作用。該隧道工程進(jìn)口約60m范圍內(nèi)右側(cè)緊臨溝壑,覆蓋層很薄,隧道偏壓特別明顯。為了更好地指導(dǎo)施工,在偏壓范圍內(nèi)要加大監(jiān)控頻率和監(jiān)測密度。在洞口淺埋段每 5m 設(shè)置一個(gè)量測斷面,每個(gè)斷面分別在洞頂?shù)乇恚磧?nèi)拱頂下沉及兩側(cè)邊墻上各設(shè)置觀測點(diǎn),而且要定期進(jìn)行拱頂下沉和周邊位移監(jiān)控觀測,繪制相應(yīng)的曲線圖,來指導(dǎo)設(shè)計(jì)變更和施工。
(三)淺埋偏壓地段主要施工技術(shù)
針對朔州隧道不良地質(zhì),淺埋偏壓嚴(yán)重,自穩(wěn)能力差,施工時(shí)嚴(yán)格按照 “護(hù)拱穩(wěn)定邊仰坡,大管棚注漿加固土體”的施工方法,確保施工進(jìn)洞的安全[3]。
洞口段施工包括洞外地表防排水、邊仰坡開挖和防護(hù)、進(jìn)洞門施工以及隧道施工監(jiān)控測量。具體做法如下:
1、邊仰坡開挖防護(hù)
洞口邊仰坡開挖時(shí)應(yīng)充分考慮洞內(nèi)施工需要,合理布置洞口施工現(xiàn)場。
首先,在洞頂距仰坡5~10m人工開挖并施作洞頂截水天溝,作好洞口地表防排水。然后,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和施工現(xiàn)場布置,將進(jìn)場便道修至洞口。在洞口范圍內(nèi)測量放樣邊坡控制樁,按照設(shè)計(jì)坡比人工配合挖掘機(jī)分層分段開挖,及時(shí)進(jìn)行邊仰坡噴錨網(wǎng)防護(hù),隨開挖隨防護(hù)。當(dāng)洞口圍巖穩(wěn)定,具有一定的覆蓋厚度時(shí),采用“無仰坡臨界點(diǎn)”進(jìn)洞;當(dāng)?shù)匦螚l件較好時(shí),則對邊坡適當(dāng)刷方,進(jìn)行防護(hù)后進(jìn)洞。施工中應(yīng)少刷邊仰坡,盡量減少對原有植被的破壞和對洞口的擾動,對開挖的部分采用骨架護(hù)坡防護(hù)或噴播植草綠化防護(hù)。
如果是明洞施工,明洞采用明挖法施工,采用挖掘機(jī)分段、分層開挖,拱上部采用放坡開挖,拱下垂直邊坡開挖,必要時(shí)輔以微震動爆破開挖,人工配合挖掘機(jī)刷邊(仰)坡。按設(shè)計(jì)要求緊隨開挖進(jìn)行防護(hù),采用砂漿錨桿、掛鋼筋網(wǎng)、濕噴混凝土防護(hù)。隧底開挖完畢后進(jìn)行隧底地質(zhì)勘探,根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果進(jìn)行必要的地基處理,然后進(jìn)行仰拱施工。根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果及時(shí)施做明洞襯砌,明洞襯砌按洞外混凝土結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行施工。襯砌外緣采用復(fù)合防水板加土工布,防水層鋪至墻頂開挖或墻腳泄水孔處,外側(cè)施工3cm的M10水泥砂漿保護(hù)層,以防回填時(shí)扎破防水層。待襯砌強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)后進(jìn)行洞頂回填,最后進(jìn)行洞頂種植綠化。
2、進(jìn)洞施工
對于洞口段設(shè)計(jì)為大管棚超前預(yù)支護(hù)的隧道具體作法:
朔州隧道進(jìn)口采用套拱法、大管棚超前預(yù)支護(hù)進(jìn)洞,具體作法如下:洞口開挖至起拱線,采用兩榀型鋼鋼架緊貼仰坡放置,間距0.6m,縱向用Φ22mm鋼筋連接,預(yù)埋管棚導(dǎo)向管,其環(huán)向間距及傾角按設(shè)計(jì)的管棚環(huán)向間距及外插角布設(shè),經(jīng)測量檢查,同隧道洞口開挖斷面一致后,與仰坡錨桿焊接固定,澆注40cm厚掛板混凝土固結(jié),然后施做長管棚,形成洞室輪廓,按設(shè)計(jì)開挖方法進(jìn)洞。
斜井采用套拱法、超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)、臺階法進(jìn)洞,具體作法如下:洞口開挖至起拱線,采用兩榀格柵(或型鋼)鋼架緊貼仰坡放置,間距0.5m,縱向Φ22mm鋼筋連接,與仰坡錨桿焊接固定,施作雙排6m長φ42mm超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù),澆注掛板混凝土或模噴C20混凝土50cm厚,形成洞室輪廓。
進(jìn)洞施工還應(yīng)加強(qiáng)防排水,防止積水長時(shí)間浸泡墻腳和隧底,造成邊墻圍巖失穩(wěn)。
3、洞門施工[4]
洞門施工在洞內(nèi)施工正常,工序調(diào)整到位后,適時(shí)安排洞門施工,盡量避開雨季完成。,洞門采用混凝土整體澆筑,澆筑時(shí)采用鋼管搭設(shè)腳手架,大面積鋼模板立模,混凝土輸送泵澆筑,插入式振搗器振搗。
朔州隧道進(jìn)口、斜井洞門均為端墻式洞門結(jié)構(gòu),其內(nèi)輪廓線與正洞內(nèi)輪廓線相同,可以利用洞身襯砌臺車配合洞口定性鋼模進(jìn)行混凝土施工,洞門前檐及洞口端模采用6cm厚的木模,以便根據(jù)其特殊構(gòu)造一次性完成混凝土施工。結(jié)構(gòu)混凝土在拌合站集中拌制,混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸至澆筑點(diǎn),然后通過外模采用泵送混凝土入倉,混凝土振搗采用插入式搗固棒搗固,外側(cè)模板采取在澆筑混凝土?xí)r按混凝土澆筑分層厚度分層支立,在每層混凝土澆至該層外???0cm時(shí)安裝下一層外模,如此循環(huán)直至拱頂。每層外模(采用木模)在安裝前加工制作成整體,使其能短時(shí)間安裝就位,防止混凝土澆筑間斷時(shí)間過長形成人為施工縫。
三、結(jié)語
洞口是隧道工程僅有的外露部分,也是聯(lián)系洞內(nèi)襯砌與洞外路路塹的支護(hù)結(jié)構(gòu) ,應(yīng)盡量保證洞口附近邊坡、仰坡的穩(wěn)定,這對于隧道施工的安全和質(zhì)量保證是很重要的。如果處理不當(dāng),會發(fā)生山體崩塌、滑坡等危險(xiǎn),特別是雨季,更要注意這些問題[5]。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市交通建設(shè)速度逐步加大,針對隧道施工中的淺埋偏壓地段進(jìn)洞施工技術(shù)研究,可以減少施工過程以及后期運(yùn)營帶來的安全隱患以及風(fēng)險(xiǎn),保證隧道施工的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
【1】 趙繼平,劉建萍. 黃土隧道偏壓淺埋地段施工技術(shù)【J】.西部探礦工程,2010,22(6)
【2】 馮若謙,周文杰,張書荃. 中國白銀山隧道施工技術(shù)【J】.寧夏工程技術(shù),2007,2(2)
【3】 周小波. 淺埋偏壓不利條件下的高速公路隧道關(guān)鍵施工技術(shù)分析探討【J】.中外筑,2010(6)
關(guān)鍵字:公路隧道;施工技術(shù)
Abstract: as to the mountains of soft soil of tunnel construction technology, mainly concentrated in the steps method and meshshotcreting firstly method two types, besides the method using the broader. Combining with the individual in the process of work in practice experience, this paper introduces some highway construction in the process of construction technology of the tunnel, and based on this, sums up the highway tunnel and tunnel waterproof and drainage technology and so on related technologies, hope to a view to play a valuable role.
Key word: highway tunnel; Construction technology
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
一.隧道開挖分析
本文主要探討的是洞口較大出洞口VI類巖圍的隧道修建。在具體的施工過程當(dāng)中,拱頂?shù)男藿ù嬖谥^大的技術(shù)難度,與此同時(shí)地形地貌的特點(diǎn)在隧道地表上經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的下沉和開裂的情況,如果沒有在隧道開挖部分打好基礎(chǔ),很有可能會在拱腳部分出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象,尤其是拱腳的接合處這種現(xiàn)象最為明顯。為了解決這一問題就必須要根據(jù)隧道具體的施工情況以及的地形地質(zhì)情況進(jìn)行深入的分析。除此之外隧道修建的位置還存在如下的地形地勢特點(diǎn):土層松軟,土壤濕度較大,地基的承載能力不足等等。與此同時(shí)隧道埋入山洞的深度相對于其他類型的地質(zhì)層而言要更深一些,這樣無疑就增加了隧道的自拱度,傳統(tǒng)的公路隧道的施工,總是可以依據(jù)圍巖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)自動的形成拱度,而對于此處的隧道卻很難夠自動形成,因而就必須要采取各種各樣的施工修建策略來加固隧道,借助外力的支撐作用形成拱度,因?yàn)榇颂幍幕A(chǔ)承載力是實(shí)現(xiàn)主動支撐結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)和保障。在長期的工作實(shí)踐中可以總結(jié)出一個(gè)規(guī)律,那就是在隧道進(jìn)行開挖的過程當(dāng)中,做好前期的地質(zhì)探測工作是尤為重要的,只有這樣才能夠確保在具體的施工過程當(dāng)中減少技術(shù)難度,在有限的資源條件的情況下最大限度的節(jié)約人力物力和財(cái)力。
二.風(fēng)、水、電作業(yè),通風(fēng)、防塵和施工排水
(一)施工供風(fēng)
對于公路隧道的施工和修建而言,提前做好施工供風(fēng)處理是十分重要的。由于修建隧道的地形地勢特點(diǎn),很難借助自然風(fēng)的力量加速施工的進(jìn)度,因而通常情況下都需要在隧道的進(jìn)口和出口處安置供風(fēng)機(jī)械設(shè)備,在實(shí)際的工作過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)修建空氣壓縮機(jī)站是十分有效的施工技術(shù)方法。由于山嶺軟土地形區(qū)的地勢特點(diǎn),可以在隧道的進(jìn)口處安置兩臺20m3/min的空氣壓縮機(jī),在隧道的出口處安置一臺10m3/min的空氣壓縮機(jī),通過這樣的方式能夠有效的保障隧道在施工的過程當(dāng)中的風(fēng)力是足夠的。
(二)施工用水
由于山嶺地區(qū)地勢地形較高,因而不能夠保障水源的足夠供給,而在隧道的修建過程當(dāng)中需要借助水力的方式來帶動施工設(shè)備。所以可以在隧道的進(jìn)口和出口的地方修建高山水池,通常情況下水池修建的高度是需要結(jié)合具體的地形特質(zhì)來確定的,對于洞口較大的公路隧道的修建而言,可以在距離隧道拱頂29m位置的山頂處修建水池,而水源則可以從隧道出口的山腳處遷移過來,比如說可以在山腳處挖一個(gè)水池,再通過動力設(shè)備將水壓到山頂?shù)母呱剿厣?,在此基礎(chǔ)上借助管道的方式將水引流到隧道當(dāng)中,以確保施工的設(shè)備用水和工作人員的生活用水是充足的。在實(shí)際的工作過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn),高山集水池的水源復(fù)雜,很容易出現(xiàn)安全隱患,因而在引用過程當(dāng)中要進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)檢驗(yàn),只有確保水源的PH值是合格的,一旦發(fā)現(xiàn)酸性或者是硫酸鹽,氯化物超標(biāo)的情況必須要進(jìn)行及時(shí)的處理。一方面這些物質(zhì)是不符合生活用水的標(biāo)準(zhǔn)的,另外一個(gè)方面它們會影響水泥的凝結(jié)硬化,很容易造成隧道的坍塌和安全隱患,同樣的這部分水源也不能用于攪拌栓的施工處理中。
(三)施工供電
電力設(shè)備是維系隧道施工的重要基礎(chǔ)和保障。在隧道修建的前期可以在進(jìn)口和出口處安置變壓器,通常情況下需要選取略高于居民電壓的功率,315KVA是比較合適的選擇,在變壓器的轉(zhuǎn)換下可以利用山下居民電網(wǎng)進(jìn)行供電,除此之外還需要在隧道的進(jìn)口和出口的地方各安置一臺220KW的發(fā)電機(jī),以備不時(shí)之需。至于動力設(shè)備的采用,可以采用三相交變電流,額定電壓控制在380V之內(nèi),而照明用電一律采用居民額定電壓220V,為了進(jìn)一步的保障隧道施工修建的安全性,所有線路都要認(rèn)真的檢測好是否做好了漏電保護(hù)策略,從根本上杜絕用電安全隱患的發(fā)生。需要注意的是,隧道施工所有的線路架設(shè)和用電器的安裝必須要符合《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。
(四)施工通風(fēng)、防塵
公路隧道洞口內(nèi)經(jīng)常需要進(jìn)行爆理以便更進(jìn)一步的完成掘進(jìn)施工,此時(shí)就需要做好通風(fēng)和防塵工作。通常情況下濕式鑿巖的施工技術(shù)能夠有效的減少灰塵的產(chǎn)生,當(dāng)巖洞經(jīng)過爆理之后可以在洞內(nèi)灑一些水以此能夠快速的降低粉塵的濃度。在實(shí)際的工作過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn),施工通風(fēng)通常需要采取壓入式的施工方式效果最佳,用3臺抽流風(fēng)機(jī)送到洞口處能夠加速粉塵的吸入,而送風(fēng)口應(yīng)該盡量控制在開挖面之下,二者之間的距離控制在15cm之下最佳。
(五)施工排水
公路隧道在施工過程當(dāng)中做好施工排水準(zhǔn)備是十分重要的,它能夠在最短時(shí)間按內(nèi)排除由于挖掘壓力而造成的地下水的涌入以及施工廢水的沉積。通常情況下我們將出口到進(jìn)口坡度為1.54%的距離成為隧道上坡,以此為界限隧道出口的施工為順坡施工,因而在此階段的排水可以利用自然坡度的優(yōu)勢,在借助塑料管的方式下降這些積水排到洞口之外。同樣的進(jìn)口處的施工為隧道反坡施工,此階段的排水策略可以通過開挖地段,構(gòu)建集水坑的方式進(jìn)行,并在抽水機(jī)的幫助下利用壓力差將積水排到洞口之外。
三.隧道施工
(一)施工方法
結(jié)合前面所分析的關(guān)于此地段的公路隧道施工存在的問題,在對地形地貌等方面的分析之后,采用臺階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法結(jié)合的施工技術(shù)是最合適的。具體來說就是在半斷面開挖的過程當(dāng)中,采用無軌運(yùn)輸?shù)姆绞綄⒃舆\(yùn)送到山下,當(dāng)進(jìn)入到小導(dǎo)坑開挖階段的時(shí)候,由于機(jī)械設(shè)備體積和客觀條件的限制,可以用人工開挖的方式來代替機(jī)器開挖,在快要結(jié)束的時(shí)候?qū)⑿⊥侠瓩C(jī)運(yùn)送到洞中配合人工出渣,完成本階段的開挖。在仰拱加固的階段要做好混凝土的調(diào)配和供給工作。
(二)鋼管樁施工
鋼管樁可以采用4個(gè)直徑為89mm的鋼管進(jìn)行無縫銜接,需要注意的是這些鋼管都要做預(yù)先的處理,對前端鋼管進(jìn)行加工,使其以圓錐狀呈現(xiàn)出來,注意控制好他們的長度要在20cm的范圍內(nèi)。至于鋼管樁管體下部分的加工則采用加工溢流孔的設(shè)計(jì)方式,這樣做是為了更好的完成注漿部分的施工,而在管口處則要確保其形態(tài)是完整的,在1m的范圍內(nèi)都不需要做任何的溢流孔處理,鋼管樁管體下部分的溢流孔的直徑要控制在8mm之內(nèi),而孔與孔之間的間距為25cm最佳。在清楚施工障礙的過程當(dāng)中,可以選取1m為進(jìn)度指標(biāo)進(jìn)行處理,與此同時(shí)還可以在鋼管樁安裝的階段同時(shí)安裝排水管,以便于快速的將隧道內(nèi)的積水排除,要確保隧道內(nèi)的施工現(xiàn)場是干燥的,杜絕浸泡現(xiàn)象的出現(xiàn)。
(三)防水層鋪設(shè)前對初期支護(hù)的檢查和處理
在公路隧道防水層鋪設(shè)的前期準(zhǔn)備工作當(dāng)中,應(yīng)該著力做好初期支護(hù)噴射混凝土的的工作,并通過反復(fù)的斷面測量的方式,將欠挖部分一一找出,并及時(shí)的鑿除,除此之外還需要對混凝土表面的凹凸部分進(jìn)行預(yù)先處理,具體的可以通過分層噴射的方式將其鋪平。在實(shí)際的工作過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn),在防水層鋪設(shè)前經(jīng)常會出現(xiàn)許多外露的錨頭以及鋼筋網(wǎng),為了不影響后續(xù)的施工步驟,應(yīng)該要將其清除干凈,在此基礎(chǔ)上對這些破碎的界面用水泥和砂漿進(jìn)行填平,這樣做是為了確?;炷恋谋砻媸瞧秸饣摹T阡佋O(shè)前,還需要仔細(xì)檢查襯砌背后的排水設(shè)施是否是完整牢靠的,尤其是排水設(shè)施的布置是否合理,盲溝、引水管和排水暗溝等等都應(yīng)該要進(jìn)行完整的鑲嵌和鏈接,并確保他們都處于密封的狀態(tài)之下,并假設(shè)反濾層。對于那些氣候比較嚴(yán)寒的地區(qū),還應(yīng)該要設(shè)置保溫排水設(shè)施,并做好充足的防潮準(zhǔn)備。
四.小結(jié)
本文結(jié)合個(gè)人在實(shí)踐工作過程當(dāng)中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),就公路隧道的施工技術(shù)展開探討。通過介紹山嶺地區(qū)公路隧道的施工過程,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)延伸。首先進(jìn)行了隧道開挖的分析,并做了簡要的說明,在此基礎(chǔ)上分別對一系列后續(xù)的施工方案進(jìn)行了闡述。然而由于個(gè)人所學(xué)知識以及閱歷的局限性,并未能夠做到面面俱到,希望能夠憑借本文引起廣大學(xué)者的廣泛關(guān)注。
參考文獻(xiàn)
[1]宋金峰;圓梁山隧道注漿堵水方案及施工技術(shù)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2011年
[2]張青林;重慶地鐵隧道TBM始發(fā)段的施工技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2011年
[3]趙胤;長大隧道鉆爆法施工參數(shù)優(yōu)化研究[D];北京交通大學(xué);2010年
[4]紀(jì)慧琢;高海拔特長隧道火災(zāi)煙氣流動特性的數(shù)值模擬分析[D];北京交通大學(xué);2010年
[5]尤鴻波;特長隧道自然風(fēng)影響因素及計(jì)算方法研究[D];西南交通大學(xué);2010年
【關(guān)鍵詞】軟弱圍巖;小凈距;中間巖柱;施工技術(shù)
1 引言
近年來,工程建設(shè)領(lǐng)域的環(huán)保問題受到各級政府部門的日益重視,道路建設(shè)特別是高速公路項(xiàng)目越來越多的采用隧道方案,但山區(qū)高速公路上、下行隧道的選線往往受地形限制 ,使得兩相鄰隧道的最小凈間距不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。在此情況下 ,近年來普遍選用單線雙洞連拱的隧道結(jié)構(gòu)形式。由于連拱隧道的工程造價(jià)、施工難度、施工周期均比雙線雙洞隧道大得多 ,為此 ,在工程實(shí)踐中衍生出一種新的結(jié)構(gòu)形式——小凈距隧道。小凈距隧道雙洞的中間巖柱寬度介于連拱隧道和雙線隧道之間 ,一般小于 1. 5倍隧道開挖斷面的寬度。國內(nèi)小凈距隧道的建設(shè)歷史不長,其理論研究遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐,尤其是在各種復(fù)雜地質(zhì)條件下施工方法還處于研究發(fā)展階段,因此對小凈距隧道特別是在軟弱圍巖段的施工技術(shù)進(jìn)行深入研究具有重要意義。
2 工程概況
某隧道為濟(jì)南-廣州高速公路安徽段重要工程,地處大別山腹地,山區(qū)地形起伏劇烈,所經(jīng)區(qū)域?qū)倩春铀怠K碇返孛矊亳迶嗲治g低山,海拔200.8-330.4m,相對高差約130m,山頂渾圓,山勢較緩,地表植被發(fā)育;進(jìn)口段地形坡角25°-35°,出口段地形坡角20°-30°;山脊走向北北西,隧道軸線與山脊近正交,穿過山脊高程最大為310m。隧道穿越F3斷層,斷層破碎帶內(nèi)節(jié)理裂隙明顯,進(jìn)出洞口沖溝較發(fā)育,地下水集中,圍巖穩(wěn)定性極差,出口端邊仰坡坡面垂直度較大,山體左側(cè)偏壓。
隧道為左右分離式小凈距單向行車隧道,凈距?。ㄗ笥揖€凈距最小僅為6m),地質(zhì)條件差,施工難度較大。
3 設(shè)計(jì)說明
該隧道進(jìn)口設(shè)計(jì)為削竹式洞門,出口為端墻式洞門,洞口段圍巖較為軟弱破碎,隧道明洞采用明挖法施工,偏壓段設(shè)計(jì)采用大管棚預(yù)支護(hù)措施,Ⅴ級、Ⅳ級圍巖采用單側(cè)壁導(dǎo)坑、對拉預(yù)應(yīng)力錨桿施工,III級圍巖采用超前導(dǎo)坑法,風(fēng)鉆鉆眼,光面爆破,復(fù)合式襯砌。該隧道施工工藝較為復(fù)雜、工序繁多且施工干擾大;針對該隧道施工安全要求高、施工難度大等特點(diǎn),采取施工動態(tài)設(shè)計(jì)對隧道初期支護(hù)及襯砌進(jìn)行修正,在施工方面通過采取控制爆破、監(jiān)控量測等措施,以保證施工后既有隧道安全和線路運(yùn)營暢通。
【關(guān)鍵詞】長大鐵路;隧道;施工
1 工程概況
李家營隧道位于河北省承德市境內(nèi),設(shè)計(jì)為雙線隧道。進(jìn)口里程為DK312+800,出口里程為DK322+239,隧道全長9453m(其中包括明洞及棚洞19m),最大埋深583m。隧道進(jìn)口段位于左偏曲線上,左線半徑R=1600m,右線半徑R=1604m,曲線段長504m;隧道出口段位于左偏曲線上,左線半徑R=1600m,右線半徑R=1596m,曲線段長275m。隧道其余地段均位于直線上。隧道內(nèi)縱坡為單面坡。從隧道進(jìn)口DK312+791至DK313+650為-4‰的坡,長859m;DK313+650至DK321+050為-9.0‰的坡,長7400m;DK321+050至DK322+243為-3.0‰的坡,長1193m。
其中隧道進(jìn)口至斜井長5250m,起訖里程DK312+800~DK318+050,該段隧道多為Ⅱ、Ⅲ級圍巖,其中Ⅴ級加強(qiáng)、Ⅴ、Ⅳ級圍巖地質(zhì)條件差;隧道出口至斜井4189m,起訖里程DK318+050~DK322+239,該段除洞口段圍巖較差外,其余地段多為Ⅱ、Ⅲ級圍巖。隧道支護(hù)采用Φ42小導(dǎo)管超前支護(hù)、Φ25中空注漿錨桿、Φ22砂漿錨桿、型鋼及格柵鋼架支護(hù)、鋼筋網(wǎng)、C25噴射砼,模注砼、鋼筋砼襯砌。洞口段采用Φ108大管棚注漿超前支護(hù)進(jìn)洞。
隧道斜井長850m,設(shè)置里程DK318~+050,除洞口段約100m圍巖較差外,其余地段多為Ⅱ、Ⅲ級圍巖。
2 施工過程
2.1 洞口工程施工
首先開挖并施工洞口邊仰坡截水溝,以截排地表水,截水天溝距邊仰坡開挖邊緣不小于5m,溝底縱坡不小于3‰。排水溝與路基排水系統(tǒng)銜接。
開挖洞口頂部及明挖部分土石方,開挖土石方均自上而下進(jìn)行,能用機(jī)械直接作業(yè)的,均選用機(jī)械開挖,人工配合。仰坡面采用光面爆破成形。開挖形成的坡面按設(shè)計(jì)要求及時(shí)進(jìn)行封閉防護(hù)。明洞采用先墻后拱法。混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)拆模,施做明洞防水層,兩側(cè)對稱回填。
2.2 正洞洞身開挖
嚴(yán)格按照Ⅱ、Ⅲ類圍巖施工方法與施工步驟,洞口段約100m圍巖較差,在鉆爆施工時(shí)要確保安全。
2.3 支護(hù)施工
2.3.1 超前小導(dǎo)管
采用單液注漿泵,注漿前先噴混凝土封閉掌子面以防漏液,對于強(qiáng)行打入的鋼管先沖清管內(nèi)積物,然后再注漿。注漿按從下到上的順序,兩側(cè)對稱施工,局部有涌水的注漿孔先注漿止水。漿液由稀到濃逐級變換,即先注稀漿,然后逐步變濃??紤]到注漿后需盡快開挖,注漿用普通水泥或早強(qiáng)水泥,拌漿時(shí)可摻入減水劑。
2.3.2 噴射混凝土
采用泵送式混凝土濕噴機(jī),進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。在噴射混凝土之前要按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對開挖斷面進(jìn)行檢驗(yàn),按濕噴工藝施工。噴射混凝土嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比拌合。噴射前檢查隧道斷面尺寸,清除浮石和墻角虛碴,并用高壓水或風(fēng)沖洗巖面。噴頭垂直受噴面,噴射路線先邊墻后拱部,分區(qū)、分段“S”形運(yùn)動。隧道噴射混凝土厚度>5cm時(shí)分兩層作業(yè)。第二次噴射混凝土如在第一層混凝土終凝1小時(shí)后進(jìn)行,沖洗第一層混凝土面,初次噴射先找平巖面。噴射混凝土終凝2小時(shí)后,進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。
2.3.3 掛網(wǎng)
按設(shè)計(jì)要求加工鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)采用Φ6mm鋼筋網(wǎng),洞外分塊預(yù)制,洞內(nèi)鋪掛,隨開挖面鋪設(shè),同定位錨桿固定牢固。鋼筋網(wǎng)與受噴面的間隙以3cm左右為宜,混凝土保護(hù)層大于2cm。
2.3.4 注漿錨桿施工
采用錨桿鉆機(jī)鉆孔,專用注漿泵注漿施工。注漿壓力一般為地下水靜水壓力的2~3倍,同時(shí)考慮巖層的裂隙阻力,根據(jù)現(xiàn)場情況試驗(yàn)后確定。瞬間最高壓力值不超過0.5MPa。
2.3.5 型鋼拱架及鋼筋格柵拱架施工
型鋼鋼架和鋼筋格柵拱架現(xiàn)場拼裝加工。采用機(jī)械運(yùn)至安裝現(xiàn)場,人工作業(yè)平臺配合裝載機(jī)安裝,焊接縱向連接,形成支撐體系。
2.3.6 砂漿錨桿支護(hù)施工
砂漿錨桿用于Ⅲ類圍巖地段,以加強(qiáng)拱部軟弱巖體。錨桿采用Φ22mm鋼筋,長3.0m,錨桿間距100×100cm。采用鑿巖機(jī)鉆孔,攪拌機(jī)拌制普通砂漿,牛角泵灌注。注漿壓力控制在0.5~1.0MPa,并注意隨時(shí)排除孔中空氣。
2.4 洞身襯砌
2.4.1 防水層鋪設(shè)
防水板按環(huán)進(jìn)行鋪設(shè),鋪設(shè)防水板在鋪設(shè)臺架上進(jìn)行。防水板鋪設(shè)前,噴混凝土表面處的鋼筋頭和錨桿頭先切除,再用手持砂輪機(jī)磨平,對凹凸不平部位修鑿噴補(bǔ),有局部滲水處,進(jìn)行處理。
固定防水板采用膠熱焊接,膠墊與膠墊之間防水層不得繃緊,要保證板面與噴射混凝土密貼。
2.4.2 洞身襯砌
隧道采用整體鋼模液壓襯砌臺車襯砌,一次襯砌長度10m,臺車采用激光準(zhǔn)直儀導(dǎo)向定位?;炷敛捎没炷涟韬险炯邪柚疲炷凛斔蛙囘\(yùn)輸,輸送泵泵送入模,插入式振搗器振搗。
3 鐵路隧道施工需要注意的問題及施工技術(shù)的運(yùn)用
3.1 瓦斯安全處置
該隧道地質(zhì)條件差,巖性復(fù)雜多變,多為Ⅱ、Ⅲ級圍巖,可能蘊(yùn)藏瓦斯有有害氣體,產(chǎn)生巖爆現(xiàn)象。瓦斯在空氣中爆炸條件按瓦斯在空氣中的濃度,下限為5%~6%,上限為14%~16%,在7%~9%時(shí)最容易爆炸。
施工人員根據(jù)在隧道開挖過程中要密切關(guān)注瓦斯燃燒現(xiàn)象,根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120—2002)規(guī)定,利用催化型瓦斯檢測儀AZJ—2000型甲烷檢測報(bào)警儀,嚴(yán)格規(guī)范施工中瓦斯監(jiān)測制度。另外,還要采取相關(guān)措施預(yù)防瓦斯爆炸,例如:水封爆破、灑水除塵和防爆設(shè)備、注意出渣安全、地質(zhì)超前鉆孔卸壓,改善通風(fēng)措施、改善襯砌結(jié)構(gòu)氣密性等來做好瓦斯安全處置工作。
3.2 施工通風(fēng)
做好隧道通風(fēng)是可以稀釋、沖淡和排除有害氣體和降低粉塵濃度,確保安全生產(chǎn),有利于提高生產(chǎn)率。施工人員要采用性能良好的進(jìn)口通風(fēng)機(jī),并加大風(fēng)管節(jié)長、改革風(fēng)管加工工藝等措施做好防風(fēng)降阻工作。
3.3 施工地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報(bào)
由于李家營隧道長地形條件復(fù)雜,不良地質(zhì)多,地質(zhì)災(zāi)害很容易造成安全事故,導(dǎo)致工期延誤。因此在施工前查明隧道工程巖體的狀態(tài)、特性,準(zhǔn)確地預(yù)測預(yù)報(bào)隧道施工中可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的位置、規(guī)模和性質(zhì)。
鑒于李家營隧道工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性,可采用采用以TPS202超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行長距離預(yù)測預(yù)報(bào),以地質(zhì)雷達(dá)、超前地質(zhì)鉆探、掌子面地質(zhì)編錄進(jìn)行短距離預(yù)報(bào),二者相互結(jié)合,以確保安全施工。
4 總結(jié)
在李家營隧道施工中,鑒于復(fù)雜的工程特點(diǎn),要綜合運(yùn)用多種施工技術(shù),熟練掌握和應(yīng)用大長隧道施工技術(shù)是確保安全施工和施工效率的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:隧道;軟巖;陡坡;偏壓;隧道;施工技術(shù)
1 工程慨況
新建鐵路合肥至福州客運(yùn)專線安徽段站前八標(biāo)茶口亭隧道位于休寧縣五城鎮(zhèn)紅坑源村,隧道進(jìn)口里程為DK340+125,出口里程為DK341+069,隧道全長944m。隧道穿越低山丘陵山間溝谷,地勢陡峭,植被茂密,左側(cè)山間溝谷呈狹長型,常年有水,地層為千枚狀粉砂巖,全風(fēng)化呈土夾風(fēng)化巖塊狀,強(qiáng)風(fēng)化呈弱塊狀,弱風(fēng)化為變于粉沙質(zhì)結(jié)構(gòu),節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體較破碎,洞頂有危巖危石分布。
進(jìn)口洞口段地形陡峻,屬于軟巖、陡坡、偏壓的隧道,全風(fēng)化層深厚,節(jié)理發(fā)育,巖體破碎,淺埋偏壓,地質(zhì)條件較差。
2 安全隱患分析
從地質(zhì)調(diào)繪、勘察及變形數(shù)據(jù)來看,隧道進(jìn)口容易產(chǎn)生滑坡或坍塌的原因有以下幾點(diǎn):
(1)偏壓是一個(gè)隱患,對隧道會造成不平衡受力,輕則可使隧道拱圈變形,重則可造成結(jié)構(gòu)破壞,地形偏壓嚴(yán)重是因隧道開挖形成行隧道方向的最主要、最關(guān)鍵的根本因素。
(2)地質(zhì)條件差,覆蓋層和強(qiáng)風(fēng)化軟巖厚度大,基巖抗風(fēng)化能力差,易水解,強(qiáng)度下降快。
(3)長時(shí)間強(qiáng)降雨是在地形偏壓因素上迭加的最主要的外部因素,與松散覆蓋層厚度一起控制了張拉裂縫的局部走向及變形量的局部優(yōu)勢增大。
(4)隧道施工時(shí)爆發(fā)等引起的大震動也是加劇滑坡發(fā)展的重要的外部因素。
針對實(shí)際地形及地質(zhì)狀況,為了防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,進(jìn)洞施工首先需要解決偏壓問題。偏壓來自高邊坡,由于坡度較大,首先加固邊坡及抑坡;邊坡過高,致使側(cè)壓嚴(yán)重,進(jìn)洞前采用明挖法先做明洞,加強(qiáng)邊坡護(hù),保證開挖立面的安全。明洞施工前先施工超前長管棚,以形成加固承載環(huán),加強(qiáng)開挖面圍巖穩(wěn)定,進(jìn)洞后采用四步CD法暗挖施工
3 應(yīng)對措施
為了保證整個(gè)山體的穩(wěn)定以及隧道的施工安全,需要先對山體進(jìn)行承壓板錨索和抗滑樁施工,目的是加固山體,保證圍巖穩(wěn)定。總體施工順序?yàn)椋哼M(jìn)口右側(cè)承壓板錨索施工右側(cè)抗滑樁施工左側(cè)邊坡刷坡并及時(shí)進(jìn)行錨索施工、防護(hù)正面抗滑樁施工隧道洞身施工。
(1)超前支護(hù)
進(jìn)洞之前先采取超前支護(hù)措施:臨時(shí)邊仰坡支護(hù)以掛網(wǎng)噴射混凝土再打設(shè)錨桿組成;然后施做導(dǎo)向墻,保證長管棚施工精度,作為大管棚導(dǎo)向管;超前大管棚采取熱扎無縫鋼管與鋼花管相結(jié)合的方式并注漿進(jìn)行超前支護(hù)。
(2)隧道洞口坡面防護(hù)加固
隧道洞口邊仰坡工程應(yīng)自上而下逐級開挖支護(hù),及時(shí)完成洞口邊仰坡加固、防護(hù)及防排水工程。為保證隧道洞口施工不受雨季影響,在進(jìn)行隧道洞口邊仰坡開挖之前必須完成洞口截水天溝的施工。最后對邊仰坡進(jìn)行防護(hù),以保證施工和運(yùn)營后的安全,在清理掉危巖后采用SNS被動防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行加固,以防止出現(xiàn)落石。
隧道右側(cè)距線路14m左右自然邊坡采用承壓板錨索防護(hù),錨索施工時(shí)先進(jìn)行抗拔試驗(yàn),求出水泥砂漿與孔壁的實(shí)際剪切強(qiáng)度,以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)選取參數(shù),可作為修改錨索長度的設(shè)計(jì)依據(jù),錨固段為強(qiáng)風(fēng)化及弱風(fēng)化千枚狀粉砂巖地層。錨孔注漿和錨梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)才能進(jìn)行張拉。
(3)抗滑樁施工
在茶口亭隧道進(jìn)口明暗分界處橫向設(shè)置3根抗滑樁防護(hù)。其中左側(cè)設(shè)置1根抗滑樁防護(hù),樁長為23m,右側(cè)設(shè)置2根抗滑樁防護(hù),樁長為28m,抗滑樁尺寸2.75m(橫向)×3m(縱向),樁身均采用C35鋼筋混凝土現(xiàn)澆。抗滑樁之間設(shè)置端墻,端墻結(jié)構(gòu)厚度2.4m,端墻與襯砌及抗滑樁之間采用錨筋連接,使端墻、抗滑樁和襯砌成為一個(gè)整體。
隧道左側(cè)距線路左中線14.93m處設(shè)抗滑樁4根,樁間距為5m。其中三根為鋼筋混凝土抗滑樁,樁長為26m和29m,樁身均采用C35鋼筋混凝土現(xiàn)澆,抗滑樁截面尺寸2.75m×3m。另外一根為預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁,樁身均采用C35鋼筋混凝土現(xiàn)澆,抗滑樁截面尺寸同上,樁長為32m。樁上設(shè)兩孔單支點(diǎn)預(yù)應(yīng)力錨索,錨索共計(jì)2根。
(4)隧道進(jìn)洞開挖方案
洞口段Ⅴ級圍巖采用四部CD法進(jìn)行開挖施工,在施工中堅(jiān)持"管超前、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測"的原則。主要以人工配合機(jī)械開挖為主,開挖循環(huán)進(jìn)尺為0.6m。開挖成型后先進(jìn)行初噴,及時(shí)施作初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)。噴混凝土采用濕噴機(jī)作業(yè),風(fēng)鉆鉆錨桿孔,人工安裝錨桿、拱架和鋼筋網(wǎng)。臨時(shí)鋼架的拆除在洞身主體結(jié)構(gòu)初期支護(hù)施工完畢并穩(wěn)定后進(jìn)行。
軟弱圍巖隧道Ⅴ、Ⅵ級地段采用臺階法施工時(shí),應(yīng)符合以下規(guī)定:①上臺階每循環(huán)開挖支護(hù)進(jìn)尺Ⅴ、Ⅵ級圍巖不應(yīng)大于1榀鋼架間距;②邊墻每循環(huán)開挖支護(hù)進(jìn)尺不得大于2榀;③仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿,每循壞開挖進(jìn)尺不得大于3m;④隧道開挖后初期支護(hù)應(yīng)及時(shí)施作并封閉成環(huán),Ⅴ、Ⅵ級圍巖封閉位置距離掌子面不得大于35m。
在洞身主體結(jié)構(gòu)初期支護(hù)施工完畢并穩(wěn)定后進(jìn)行,為確保施工安全,必須加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測工作。
4 結(jié)論
對于軟巖、陡坡、偏壓隧道的施工,安全進(jìn)洞是首要注意的問題,施工之前必須對洞頂和坡面進(jìn)行有效的防護(hù)和加固,保持山體穩(wěn)定以后,才能進(jìn)行進(jìn)洞施工,并且以盡量減少對圍巖的擾動,及時(shí)支護(hù)和封閉。
隧道工程 隧道施工論文 隧道工作思路 隧道匯報(bào)材料 隧道施工教學(xué) 隧道施工技術(shù) 隧道機(jī)電工程 隧道工程新技術(shù) 電腦硬件知識 健康管理培訓(xùn) 勞動經(jīng)濟(jì)管理 法治宣傳教育