隧道施工技术范文

时间:2023-03-14 14:58:01

隧道施工技术

隧道施工技术范文第1篇

关键词:隧道;技术管理;初探

1问题的提出

隧道工程施工条件复杂,工期、质量、安全要求严,成本控制难,竞争激烈,施工风险高。虽然有“金隧银桥”的说法,但在复杂的施工条件下,隧道施工技术管理不好,常会导致出现大亏或小盈的现象。特别是长大复杂隧道,其面临的可变因素更多,工程项目管理难度更大。施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一,对工程项目的施工安全管理、质量控制、进度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。19世纪是高层建筑的世纪,20世纪是桥梁工程发展的世纪,21世纪将是隧道及地下工程发展的世纪,因此,面临21世纪隧道及地下工程发展的重要机遇期,发展隧道工程施工技术,加强隧道施工技术管理势在必行。加强施工技术管理,不断提高施工技术管理的“精细化管理、人性化管理”水平。

2隧道施工技术管理在项目管理中的作用

隧道施工流水线作业,各工序依次展开,施工技术管理的好可以起促进作用,反之则起制约作用。在激烈的市场竞争条件下,只有人员、设备、材料等资源优化配置,并不断加强施工技术管理,才能实现高效、优质、低耗工程。实现这一目标也是企业的立足之本。隧道施工技术管理在项目管理中发挥着重要的作用,其主要体现在安全、质量、进度、成本等方面。

2.1加强隧道施工技术管理是确保隧道施工安全的有效途径

在施工方案制定及技术交底实施过程中,必须充分考虑每道工序潜在的危害,明确危险源,采取有效的预防措施,并制定详细的应急预案。由于设计勘察手段有限,隧道施工中面临的可变因素较多,特别是地质条件复杂的山岭隧道,隧道施工中常面临涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隐患。在施工过程中必须充分利用综合超前地质预报手段,以探测隧道前方地质条件并指导施工,合理规避灾害风险。在长期的施工技术管理中,我们积累了丰富的经验。比如整理,浏阳河隧道出口在施工人员进洞之前进行安全讲解,并在洞口树立危险源警示牌,时刻提醒进洞人员注意施工安全;此外,每月进行安全质量大检查,综合各部门专业人才,扫除安全质量死角。

2.2加强隧道施工技术管理是实现施工项目管理质量控制的根本保证“安全是天,质量是命”这是不可否认的真理,但在一定程度上来说,确保施工质量是保证施工安全的重要前提。实现施工质量控制要做到:施工工艺要可靠、现场实施要到位、试验检验要及时。隧道施工隐蔽工程较多,如果事后发现问题整改困难,并且依靠雷达检测、声波检测等先进的检测手段,即使施工完毕也能对隧道实体一览无余。因此,施工中必须加强过程控制,并进行必要的检验监测,只有上一工序合格了才能进行下一工序的施工。

2.3加强隧道施工技术管理是实施施工项目管理成本控制的重要手段施工项目成本控制是指项目在施工过程中对影响施工项目成本的各种因素加强管理,并采取各种有效措施,将施工中实际发生的各种消耗和支出严格控制在计划成本范围内,消除施工中的损失和浪费现象。施工技术方案的好坏直接影响项目管理成本控制,施工方案如果制定得合理、可行、科学,可以大大地节省劳动力和降低损耗,使选用的机械设备较为简单;在施工项目建设过程中,施工单位应该在满足用户要求和保证工程质量的前提下,联系项目的主观条件、施工单位自身的技术水平和成熟的施工工艺,对设计图纸进行认真会审,并提出积极的修改意见,在取得用户和设计单位同意后对施工图纸进行某些修改。

2.4加强隧道施工技术管理是施工项目管理进度控制的有效途径进度控制的目标是在保证施工质量、确保施工安全、不因抢工期而增加施工成本的条件下,适当缩短施工工期;影响施工进度的因素主要有:有关单位的影响、意外事件的出现、施工条件的变化、技术失误、施工组织管理不当。其中施工单位采用技术措施不当,造成施工中发生技术事故;应用新技术、新工艺、新材料、新结构缺乏经验;流水施工组织不合理;施工平面布置不合理,这些技术管理措施将影响施工进度计划的执行。实际施工过程中,由于技术管理跟不上而影响施工进度经常遇到,例如我国隧道施工常对“洋技术、洋机械”感兴趣,但是“食洋”不化,没有深入研究,拿来就用,往往对机械设备性能及适应性了解不透,慢慢摸索,既增加了成本,又影响了施工进度。因此,只有在隧道施工项目施工过程中,不断加强隧道施工技术管理,才能使施工项目管理达到高质量、短工期、低成本这一根本目的。

3隧道施工技术管理存在的问题及解决办法

3.1存在的问题当前施工技术管理存在的主要问题是:

3.1.1对于施工技术管理,还不能体现精细化管理的水平,存在粗放型的特点许多项目在建设过程中,施工技术交底或作业指导书不够详细,“纵向没有到底,横向没有到边”,没有真正发挥指导作用,故施工质量及进度的好坏取决于施工队及协作队伍的经验,而不是体现在施工技术管理的水平上。当然这与协作队伍的成员大部分以农民工为主,并且流动性比较大等不利条件有关。这样更应加强现场施工技术管理,加强现场的指导及培训。

3.1.2我们施工技术管理应该转变理念有人说“三流的

隧道施工技术范文第2篇

关键词:隧道;瓦斯;通风;防爆;施工技术

瓦斯通常以游离的状态存在于煤层及煤层围岩内,是一种重要的地质灾害,常见的有中毒、窒息、燃烧、爆炸等情况。我们要注重瓦斯隧道施工经验的总结,科学施工,小心防范,确保安全,避免造成人员伤亡及财产上的重大损失。

1.瓦斯隧道施工的基本原则

瓦斯隧道施工的基本原则:加强管理,强化意识,清除隐患,严格检测,提前预测,随时掌握瓦斯含量,动态调整施工工艺,加强通风,降低瓦斯含量,杜绝一切火源。

2.瓦斯隧道施工工艺

瓦斯隧道总体施工工艺:机械、设备防爆改装一调整通风方案一调整供电方案―慌工前检测瓦斯浓度并排除一超前钻探一瓦斯再次排放或封堵一隧道开挖一隧道衬砌―循环作业。

2.1

瓦斯隧道内机械、设备防爆

隧道内瓦斯地段的电气设备和作业机械、电缆、照明、通信均采用防爆型。对洞内施工机械进行防爆改装,通过防爆挖掘机辅助防爆装载机挖、装,防爆自卸汽车运输;二次衬砌采用防爆模板台车衬砌,防爆砼运输车运输,泵送入模。

2.2瓦斯隧道通风、降尘

通风方案采用独头压入式通风,洞口配备两台通风机,洞内采用抗静电、阻燃风筒,根据剩余隧道长度以及洞内作业强度合理计算通风使用量,选择合适的通风机;施工掌子面至二衬之间安装自动喷淋降尘系统,喷淋用水采用施工用水,由洞外引进,在施工爆破后以及喷砼施工过程中,开启喷淋系统降尘。

2.3瓦斯隧道供电

瓦斯隧道采用双电源供电方式,供电必须做到“三专”、“两闭锁”。洞内供电敷设的照明、通信等电缆采用铠装电缆;固定照明灯具采用EXdll型防爆照明灯;供电系统设置接地保护,低压线路设置检漏继电器。

3.隧道监控系统

3.1安装瓦斯自动监控系统

在进行瓦斯隧道施工的时候,要对隧道内的甲烷、一氧化碳、风速和温度进行24小时全方位监控,通过监控采集隧道内的数据,并把数据传输到洞外,利用软件对这些数据进行智能化的处理在洞外终端显示,如果有异常,就会有声光报警。

3.2对人员进行安全检测

在隧道口设立安全检测门,每一个进入隧道的工作人员都要经过安全检测门进行检测,安全员用手持式的金属探测仪进行全身检测,防止工作人员携带打火机等可燃物品进入隧道工作。对施工人员的穿着也要进行检查,不得穿着化纤衣服进入,防止化纤衣服产生静电,引发瓦斯爆炸。

3.3对隧道工作人员定位

对隧道进出工作人员要进行严格的掌控,了解人员隧道出入情况,对隧道内施工人员总数和具体人员要进行严格的登记,根据定位系统判断人员是否到位,保证隧道施工有条不紊的进行。

3.4安装隧道内的视频监控系统

在隧道内掌子面和隧道入口多个位置安装视频监控,采用动态摄像机进行监控,以便有什么突况能够及时的通知管理和保安人员,使他们能够对事故现场作出快速有效的反应,及时采取措施。

4.瓦斯隧道施工技术保证措施

4.1瓦斯隧道施工工艺安全技术措施

(1)必须编制相应施工组织设计,制定瓦斯控制方案及安全技术措施。(2)采用台阶法开挖,拱部开挖一次成形,及时喷砼封闭围岩减少瓦斯溢出。(3)钻爆开挖要坚持多打眼、少装药、短进尺,快喷锚、强支护、勤检测,采用超前注{锚杆双液注浆,加固岩体堵塞岩体裂隙,减少或阻止瓦斯外溢。(4)钻孔装药:采用湿式钻孔打眼,孔深小于60cm时,不能装药放炮;孔深60-100cm时,封泥不小于孔深一半;孔深大于lm时,封泥不小于50em;孔深大于2.5m时,封泥不小于1m。(5)起爆:采用电力起爆,使用五段电雷管,电雷管要完全插入药卷内;起爆母线要用铜芯绝缘线,严禁用裸线和铝线芯代替,母线要采用单回路;同一串联网络的雷管必须是同一厂家、同一批号、同一牌号。(6)雷管和炸药:必须使用取得生产许可证的煤矿专用雷管和煤矿专用炸药。炸药内加盐可降低猛力,阻止产生火花。(7)爆破管理:爆破前后雷管、炸药数量要及时清点,及时回收入库,并做好爆破记录;放炮后必须通风排烟30分钟以上;进行碴堆路面洒(喷)水后,出碴机械再进行出碴作业;严禁采用明火放炮。(8)采用湿式作业:钻孔与喷射砼作业要做到先开水后开风,以密闭粉尘,避免产生火花。(9)拱架连接:所有格栅和型钢拱架连接钢筋一律采用机械连接,不得焊接连接。(10)二次衬砌砼:二衬砼加入气密剂;拆模时要用木捶敲打,防止产生火花。

4.2瓦斯隧道施工通风安全技术措施

瓦斯隧道施工前,要根据设计文件提供的隧道瓦斯最大涌出量、里程段落长度、投入机械设备及人员数量等因素,考虑一定富裕系数,提前做好通风设计计算,确定施工通风风量、风速(不小于lm/s),科学选配隧道施工通风所需风机、风管的规格。确保隧道空气中的瓦斯浓度稀释到允许浓度以下;瓦斯隧道施工通风机必须设两路供电系统,并装设风电问锁装置。当一路电源停止供电时,另一路电源应在lOmin启动,保证风机的运转。

4.3洞内外消防措施

采用消防水以及消防砂综合预防措施,洞外设置高压水池,再由高压管接人洞内,在洞内每20m设置一道阀门,应急时打开阀门,接入消防水枪使用;消防用砂采用喷砼站的机制砂,可采用防爆改装后的装载机运入使用。

5.结语

隧道施工技术范文第3篇

关键字:隧道,施工技术,控制

1、前言

茅荆坝隧道位于赤峰市赤承高速公路第六合同段,左线长3808m、右线长3859m,斜井850m,隧道净宽10.75米,净高5米。隧道进口端为小净距隧道,围岩较为破碎,覆盖层较薄,工期紧,要求在施工时必须进行科学统筹安排,做好各项支付措施,以安全稳妥的施工方案保证工期目标的实现。隧道的施工技术严格按照“短开挖,弱爆破,强支护,快成环,衬砌紧跟”的原则组织施工,其总体施工顺序为:洞顶截水沟洞口段路基边仰坡刷坡、防护辅助施工明洞开挖正洞开挖及初期支护仰拱或铺底隧道二次衬砌洞内沟槽施工洞内路面等附属工程。本工程的地质情况较复杂,V级围岩和IV级围岩均存在,主要采用洞口超前大管棚、洞身超前小导管、砂浆锚杆、中空注浆锚杆和锚喷等支护技术进行施工。

2、大管棚支护

在洞口地质情况较差的情况下,多采用大管棚支付措施,根据地质情况和洞口加强段长度的不一样,大管棚采用的长度也不一样,大管棚支护是指在隧道开挖外轮廓周边上,间隔一定的距离,沿洞轴方向以一定的外插角钻孔、安设钢管,然后进行管内注浆固结软弱围岩的一种预支护措施,能有效的保证初期支护的安全。

本项目隧道洞口段地质条件较差,多为Ⅴ级围岩;加之洞口段深埋较小,洞口段施工难度大。为了顺利进洞,根据地质条件在洞口采用超前大管棚进洞,大管棚采用Φ108热轧无缝钢管,壁厚6mm,环向间距0.4m,长6m,外插角1~2度,可根据现场实际情况进行加长,在拱部120度范围内布置。在施作管棚前先施作2m长套拱,套拱厚60cm,采用C25砼,内埋设3榀18工字钢、固定钢筋及孔口管,固定钢筋与孔口管18工字钢采用双面焊接,焊接长度大于5d。注浆采用双液注浆机,浆液扩散半径不小于0.5m。注浆结束后采用1:1水泥浆填充无缝钢管,以增强钢管的强度和刚度。管棚超前支护施工流程:制作管棚钢架、测设中线及水平基点、检查已开挖断面尺寸及形状、安设管棚钢架、钻管棚钢管孔眼、安设管棚钢管、开挖断面、喷射混凝土、安设初期支护钢架、锚喷。

3、小导管支护

在软弱、破碎地层的情况下隧道开挖易坍塌,为了保证小断面隧道开挖的安全,多采用小导管支护,小导管支护操作简单方便,经济实效,在隧道的洞身的开挖过程中被广泛使用,小导管注浆能有效的改变围岩的力学性能,提高围岩的力学参数,加强缝道围岩的稳定性,保证断面开挖的安全。

在本隧道工程的洞身段,采用超前小导管支护,隧道Ⅴ级围岩地段及洞口段Ⅳ级围岩地段采用50×5mm超前小导管进行注浆预支护。超前小导管采用热轧无缝钢管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊上加劲箍,管壁四周钻的压浆孔,尾部1米不设压浆孔,搭接长度不小于设计,尾部焊在钢拱架上,使之形成一个整体,以增强共同支护作用。本隧道注浆工艺流程为:制作小导管、眼孔布置、钻孔、顶入小导管、注浆、注浆效果检查、掘进开挖。

4、砂浆锚杆支护

砂浆锚杆具有造价低、加工制作容易、施工工艺简单、力学性能较好等优点,在本隧道工程中,Ⅳ级围岩地质较差地段采用超前砂浆锚杆预支护,除Ⅴ级围岩地段外,其余地段多采用砂浆锚杆进行初期支护。超前锚杆采用直径22mm,长350cm的20MnSiφ25药卷锚杆,环向间距0.4,施作时风枪钻眼,钻眼方向根据岩体结构面产状确定,以尽量使锚杆穿透更多结构面为原则,外插角10~15°,采用早强砂浆作为粘结材料,注浆机灌注早强砂浆,锚杆尾部置于格栅钢架内,并予以焊接,每排锚杆的纵向搭接长度不小于1.0m。锚杆采用螺纹钢筋现场制作,手持凿岩机沿开挖轮廓线钻孔,钻孔直径大于锚杆直径15mm,钻孔完毕用高压风清孔。压注砂浆采用早强水泥浆,水泥采用早强水泥,并掺早强剂。锚杆采用多功能平台配合安设,杆体插入孔内应注意旋转,锚杆要尽量打在钻孔的中央位置。

5、中空注浆锚杆

中空注浆锚杆技术工艺简单、成本低、支护可靠性高而被广泛运用在工程实际中,在软岩和破碎围岩中,锚注支护的效果特别理想,因为在这种情况下,应优先考虑使用锚注支护技术,有效的提高了围岩的自承能力,而且锚注锚杆的轴力减小很明显,更有利于锚杆发挥其锚固作用,提高围岩稳定性。

在本工程中,Ⅳ级围岩地段系统锚杆为Φ25中空注浆锚杆,锚杆与工作面垂直。由杆体、垫板、护套、止浆塞、锚头、螺母组成,注浆液满足设计要求。施工方法如下:凿岩成孔并清孔将锚杆安上锚头将杆体插入锚孔安装止浆塞、垫板及螺母连接好快速止浆接头、注浆,拧紧螺母。采用中空锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注浆液,浆液随拌随用,并做好现场记录,记录注浆时间,注浆量,注浆后的情况。中空锚杆在施工时保持中空通畅,并留有专门排气孔,螺母在砂浆初凝后拧紧。

6、锚喷支护

锚喷支护是指采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的一种技术,在中硬岩和较软岩石及地低应力围岩中,多采用锚喷支护技术,它能及时支护和加固围岩,与围岩密贴,封闭岩体的张性裂隙和节理,加固围岩的结构面,有效的发挥岩块间的咬合和自锁作用,从而提高岩体的强度和自承能力。锚喷支护技术的结构柔性好,与周围的围岩能共同变形,共同工作构成承载体系,在变形的过程中,能抑制围岩变形的发展,调整围岩的应力,有效避免岩体坍塌,防止较大松散应力的出现。

锚喷支护的关键控制点是混凝土喷射工艺、喷射设备的选型、锚杆设备的选型、成孔工艺及支护时机的把握等。本隧道洞身设计主要为复合式衬砌,为提高初期支护的质量,争取支护的最佳时间,在每个工作面配备2台喷射机,采用湿喷工艺,降低粉尘。抓住支护时机以保证安全,减少施工干扰为原则,特别是在浅埋、断层破碎带等不良地质地段支护要及时。本隧道工程采用逐层喷射,第一、二层喷射砼厚度不小于5cm,初喷后及早封闭围岩,挂设钢筋网,以后逐层喷射至设计厚度。喷射采用湿喷机,喷射料由洞外的砼拌站拌和。喷射砼分段、分片、分层进行,由下向上,从无水、少水向有水、多水地段集中,多水处安放导管将水排出。施喷时喷头与受喷面基本垂直,距离保持1.5-2.0m。设钢支撑时,钢支撑与岩面之间的间隙用喷射砼充填密实,先喷钢架与围岩之间空隙,后喷钢架之间,钢架应被喷射砼所覆盖,保护层不小于4cm。如有大凹坑,先找平,喷射时注意控制回弹率,喷射回弹物不得重新用作喷射砼材料。

7、结语

隧道工程是一项复杂的工程,施工工期长,施工复杂,存在围岩变形、失稳等地质灾害问题,因此必须根据工程地质和实际情况,选择经济、合理、安全的超前支护措施,防止安全事故的发生,确保整个隧道工程的安全和质量。

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参考文献:

[1] 黄成光.公路隧道施工[M].人民交通出版社.2007.06

[2] 周爱国.隧道工程现场施工技术[M].人民交通出版社.2004.04

[3] 吴焕通,崔永军.隧道施工及组织管理指南[M].人民交通出版社.2005.01

隧道施工技术范文第4篇

关键词铁路隧道岩溶施工技术

中图分类号:U459.1文献标识码: A 文章编号:

1 引言

岩溶隧道在中国西南地区经常遇到,主要是碳酸岩地层在水的作用下形成的各种规模及形状的洞穴、通道等。

根据以往的施工经验,对岩溶地区隧道施工技术,主要从两个方面进行,一是对岩溶发育段的预测,采用各种方法进行预报,能够比较好地预测岩溶及赋水带的方法主要为地质雷达及红外探测技术[[[] 王华,杨军生,王春雷. 地质雷达在隧道岩溶超前预报中的试验研究. 路基工程,2007,1:101-103.]] [[[] 李兴春,王宏,李兴高.红外技术在开挖隧道岩溶探测和预报中的应用. 工矿自动化, 2008,2:70-71.]];另外就是对岩溶地区的处理。有大管棚超前处理技术[[[] 郭 群. 大管棚超前支护技术在南山隧道岩溶处理施工中的应用. 隧道建设,2008,28(3):336-338.]],管棚结合小导管、高压注浆、桩基托梁结构、钢筋混凝土板等技术措施[[[] 张朝强. 大山隧道岩溶治理浅谈. 四川建筑, 2008,28(3): 54-56.]],对岩溶洞穴采用顶部回填,侧板加固以及隧底溶腔注浆,溶腔壁稳定加固,设地下水排泄通道等措施处理[[[] 肖凯刚, 赵玉龙. 龙凤坝隧道DK213+ 423~+485段溶腔处理设计. 施工技术,2008,37增: 255-257.]]。超大地下溶洞采用碗扣支架、锚喷支护及圆柱形立柱共同支顶溶洞顶部的施工方法[[[] 宋长甫. 龙麟宫隧道大型溶洞支顶加固技术. 铁路标准设计,2007(9):77-78.]]。总结出隧道通过岩溶地段应本着“稳妥可靠、保证工期、经济合理、不留后患”的目标;坚持“ 防、排、截、堵结合、因地制宜、综合治理”的原则治理岩溶水;坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、紧衬砌、勤量测”的原则通过岩溶地区。处理方法可概括为:引、堵、跨、绕 4种方法[[[] 陈文海. 隧道岩溶病害处理方法与实例分析. 企业技术开发,2008,27(7):49-53.]]。

2 工程概述

2.1 工程概况

大田山隧道位于云南省红河州建水县境内,为单线电气化铁路隧道,起迄桩号DK112+765~DK115+010,全长2245m。线路平面布置:DK112+765~DK114+122.76为曲线段,曲线半径R=1600m,缓和曲线L=190m,DK114+122.76~DK115+010为直线段,隧道纵坡坡度为12‰的下坡。隧道进口采用台阶式洞门,出口采用挡墙式洞门,边、仰坡采用人字型浆砌片石骨架护坡,隧道内均采用曲墙复合式衬砌。隧道纵剖面示意图如图1所示。

图1 隧道纵剖面示意图

2.2 地质、气候条件

隧址区属低中山剥蚀、溶蚀地貌。地形起伏较大,地面高程在1260~1390m之间,相对高差130m,隧道最大埋深100m。在DK113+760~+900段地表发育一溶蚀沟谷及溶蚀洼地,轴向长约180m,宽30~100m,深约10m,洼地内被垦为为旱地,另一溶蚀洼地,常年积水,水深2~15m,略呈椭圆形,轴向长约450m,宽40~160m。

隧址区上覆第四系全新统坡洪积黏土、坡残积黏土。下伏为断层角砾、上第三系泥岩、炭质泥岩夹砂岩,三叠系中统个旧组下段白云岩质灰岩。

线路位于区域性北西向断裂石屏-建水断裂带之东端,该断裂带属全新活动断裂带,其分支断层-燕子洞断层于DK114+180横穿线路,与线路交角为47°。

隧址区位于云南省的东南部,为亚热带季风气候。冬无严寒,夏无酷暑,雨热同季,干湿季节分明,夏季伴随着云量、雨量的急剧增加,温度相应降低,绝对最高气温出现在干季末(春季)。

2.3 工程重难点

由于隧址区地表溶沟、溶槽、洼地发育。地层中含白云质灰岩,且洞身段裂隙水受季节变动影响,这些都为岩溶的形成提供了必要的条件。根据地质勘察资料,曾在DK113+850处钻孔揭示一溶洞,垂直深度为0.9m,内有黏土充填。根据区域资料,白云质灰岩地层内岩溶强烈发育,地下岩溶形态极为发育。

3 超前地质预报技术

本岩溶隧道综合超前地质预报采用了TSP地震波地质超前预报法、红外探水法以及超前钻孔法;以DK113+780~+810段进行说明。

(1)TSP地震波地质超前预报法

①现场观测系统布置

在隧道DK113+650的左边墙和右边墙位置分别布置一个地震波信息接收孔,孔径均为50mm。在DK113+670~DK113+704段的右边墙位置,按约1.5m的间距布置24个激发孔分别激发地震波,激发孔孔深1.3m,孔径约40mm,孔向下倾斜约10º,每个激发孔装填的药量为66g。激发孔和接收孔基本保持在同一个高度上。

②结果分析

DK113+780~DK113+787段:围岩较破碎(Ⅲ级),溶蚀裂隙发育;

DK113+787~DK113+810段:围岩破碎(Ⅳ级),岩溶局部发育。

(2)红外探水法

①测点布设

在掌子面取9个或9个以上均匀分布测点,采用红外探水仪进行红外探测;从掌子面向已开挖段每隔5m布置一个测点(左右边墙以及拱部测点在同一断面),分别测得初期支护段左边墙、右边墙与拱部岩体的辐射场强值。

②结果分析

现场测得数据

对大田山隧道DK113+780掌子面前方30米进行超前探水测得的场强具体数值如表1所示。

表1

由掌子面岩体上9个测点的红外辐射场强数值可知其最大值为357μw/cm2,最小值为349μw/cm2,差值为8μw/cm2,小于允许的安全值10μw/cm2;可以看出:往掌子面方向,红外辐射场强值曲线相对起伏不大,整体上呈直线型。

根据上述1、2两种判别方法,结合已揭示的围岩情况,可以判定DK113+780~DK113+810段不存在含水构造。

(3)超前探孔法

①钻孔布设

在掌子面DK117+780处,应用MK-5型钻机进行超前钻孔作业作业对前方30米进行探测,钻孔总长124.1米,钻孔参数、位置及深度等见表2。

表2

②芯样分析

钻孔DZK16-1:孔深31.1m,整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,溶蚀中等发育,岩体自稳性好,终孔水量无变化,属Ⅴ级次坚石。

钻孔DZK16-2:孔深31.0m,整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,溶蚀中等发育,岩体自稳性好,终孔水量无变化,属Ⅴ级次坚石。

钻孔DZK16-3:孔深31.4m,整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,岩体自稳性好,溶蚀中等发育,在DK113+787~DK113+795段钻机钻进速度较快,既无卡钻现象,无钻芯试样,推测此处岩溶十分发育,含有溶洞。

钻孔DZK16-4:孔深30.6m,整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,岩体自稳性好,溶蚀中等发育,终孔水量无变化,属Ⅴ级次坚石。

(4)综合分析

根据上述三种探测方法综合分析:DK113+780~+810整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,岩体自稳性好,为Ⅲ级围岩,溶蚀中等发育,断面不含水,在DK113+787~DK113+795段靠近线路右侧边墙脚处含有一空溶洞,溶洞规模不大。

(5)本隧道揭示岩溶发育特征

1)1#溶洞

位于DK113+670~+704段,纵向长34m,横向最宽约29m,最高约28m,底部有厚0~15m碎石土、软塑壮的黏土充填,开挖揭示溶洞空间较大,顶壁长满石钟乳,形状各异;左低右高,中部及左侧下部大面积充填碎石土、黏土;并在DK113+680线路左侧至溶洞壁附近有积水现象,但水量较小,仅见溶洞顶壁有渗滴水现象,向DK113+680线路左侧溶洞壁处的岩溶管道处排泄,岩溶管道半径约0.6m。1#溶洞开挖揭示横断面图如图2所示。

图2 开挖揭示1#溶洞横断面图

2)2#溶洞

位于DK113+787~+795段线路右侧边墙脚,纵向长8m,横向宽4~5m,深10~15m。开挖揭示时未见有地下水流出。2#溶洞开挖揭示横断面图见图3。

图3 2#溶洞开挖揭示横断面图

将现场揭示情况与超前探测分析情况进行对照,基本相符,说明超前预报分析基本准确。

4 岩溶隧道开挖支护技术

4.1 超前支护技术

本隧道岩溶地段填充体较少,但岩溶发育,为确保施工安全,采用超前小导管注浆进行预支护,小导管在洞外加工场加工。施工前先沿开挖周边轮廓线按照设计间距准确布出孔位,采用YT-28型凿岩机钻孔,小导管采用风枪或游锤打入,浆液在现场拌制,采用液压注浆泵压注。注浆材料采用纯水泥浆,水灰比为0.5:1~0.8:1,浆液先稀后浓,注浆参数根据现场试验适当调整。

岩溶地段超前小导管支护工艺流程图见图4。

4.2 开挖方法

岩溶地区开挖方法宜采用台阶法,在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下,当溶洞仅穿过隧道底部一小部分断面时,可采用全断面一次开挖,当隧道只有一侧遇到溶洞时,先开挖该侧,待支护完后再开挖另一侧。

(1)1#溶洞

根据超前探测情况,溶洞较大,且局部含水,对DK113+670~+710段采用上下台阶法开挖,采用微震光面爆破,严格控制装药量。开挖循环进尺控制在1~1.5米。开挖采用风钻进行打眼,在每次施作钻孔时,掌子面不同位置施作3个3.5~4m深钻孔以进一步确定前方溶洞轮廓。

(2)2#溶洞

根据超前探测情况,溶洞位于隧道线路右侧且溶洞规模不大,对DK113+670~+710段采用全断面法开挖,采用微震光面爆破,严格控制装药量。开挖循环进尺控制在0.8~1.0米。在每次施作钻孔时,掌子面不同位置施作3个3.5~4m深钻孔以进一步确定前方溶洞轮廓。

图4 超前小导管注浆工艺流程图

4.3 初期支护

岩溶地区隧道初期支护根据岩溶情况进行适当加强,采用打锚杆或施作小导管注浆及格栅钢架等进行施工。由于1#溶洞较大,采用格栅钢架进行加强支护;2#溶洞较小,且未影响支护轮廓,现场按照原设计采用初喷混凝土、锚杆支护。

(1)1#溶洞初期支护

隧道岩溶段开挖后,立即对钟乳石发育的溶洞顶部喷C20混凝土进行封闭,混凝土厚10cm。

在隧底施作50cm厚C15混凝土止浆板,然后施作Φ75钢花管桩对隧底进行注浆加固。待施作完毕,达到设计强度后,对边墙初支外侧空腔采用M7.5浆砌片石进行,回填高度至钢架B、C单元接头处。回填前对基地杂物进行清除,在设立格栅钢架断面位置处画出锚杆位置,拱部12根,每根长3m,边墙14根,每根长3m,纵、环向间距分别为1m、0.8m。回填过程中将锚杆砌入浆砌片石中,并确保回填浆砌片石与岩壁紧贴密实,外壁尽量平整,挡墙外部预留足够空间进行初期支护,防止侵限。

回填完毕后,进行格栅钢架的安装及挂钢筋网片,拱墙格栅钢架1m/榀,钢架脚架立在处理过的基底上,在格栅钢架外侧安装钢筋网片,钢筋网片采用Ф8钢筋洞外加工,网格间距25cm×25cm,由于拱部外侧喷射混凝附着物较少,钢筋网片进行加密采用安装双层钢筋网片交错安装。

钢架、钢筋网片安装完毕进行喷射混凝土作业,喷射混凝土前在拱部安装好吹砂预留管,并用塑料袋等编织物堵严,防止喷射混凝土堵住管口。

(2)2#溶洞初期支护

隧道开挖完后,对溶洞上部空间进行喷射C20混凝土封闭,厚度10cm。然后在该段线路右侧边墙空溶洞上方设I18型钢网格架,嵌入基岩1m,网格间距1m×1m,其上铺双层铁丝网,进行喷射混凝土作业,至设计厚度。

5 结束语

通过本岩溶隧道施工情况说明:采用地震波超前地质预报、红外探水、超前探孔等综合超前预报手段,成功的探测了隧道岩溶的发育情况;在此基础上采取超前注浆支护、短进尺、初期支护加强等技术进行施工,并根据溶洞大小、规模及含水情况采取不同的施工技术,确保安全、优质、高效的通过此岩溶不良地段,是岩溶隧道施工中一种有效的、安全的方法;但还要进行进一步的探讨,并在实践中不断研究,逐步完善和提高。

参考文献

[1] 王华,杨军生,王春雷. 地质雷达在隧道岩溶超前预报中的试验研究. 路基工程,2007,1:101-103.

[2] 李兴春,王宏,李兴高.红外技术在开挖隧道岩溶探测和预报中的应用. 工矿自动化, 2008,2:70-71.

[3] 郭 群. 大管棚超前支护技术在南山隧道岩溶处理施工中的应用. 隧道建设,2008,28(3):336-338.

[4] 张朝强. 大山隧道岩溶治理浅谈. 四川建筑, 2008,28(3): 54-56.

[5] 肖凯刚, 赵玉龙. 龙凤坝隧道DK213+ 423~+485段溶腔处理设计. 施工技术,2008,37增: 255-257.

[6] 宋长甫. 龙麟宫隧道大型溶洞支顶加固技术. 铁路标准设计,2007(9):77-78.

隧道施工技术范文第5篇

关键词:隧道;进洞施工

Abstract: New Orleans method is based on the principle of geomechanics based, depending on the surrounding rock for supporting part of a system, and based on monitoring measurement information to guide the construction of a dynamic methods. The nature of the surrounding rock directly related to the choice of the ways of the support. With specific engineering as an example, the tunnel into the hole of the construction technique of new arcane overall construction method for analysis.

Keywords: tunnel; Hole in construction

中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:

隧道施工通过不同级围岩地段,应充分考虑到围岩的特点和新奥法理论的基础,而隧道进洞是施工工况最复杂、质量及安全隐患最多的部位。因此合理选择进洞方案从而保证安全进洞是实现隧道顺利施工的前提,尤其是对隧道洞口情况复杂的隧道。本文就蓝商高速公路山底村隧道、白家坪1#隧道在坡积土、偏压强风化岩等地段进洞时采用的新奥法施工技术作一简单阐述。

1、工程概况

蓝商高速公路山底村隧道和白家坪1#隧道皆为上、下行分离式隧道,其中山底村隧道左线全长为400m,右线全长为356.7m,白家坪1#隧道左线全长为589m,右线全长为652m,其最大开挖跨度为12.36m,开挖断面积107.5m2,属于大跨度隧道。其中山底村隧道位于陕西省蓝田县辋川乡山底村东南,隧道进口段为坡积物覆盖,出口基岩出露,为强风化花岗岩;白家坪1#隧道位于陕西省蓝田县辋川乡支家湾村北至白家坪一带,隧道进出口岩体为全风化花岗岩岩体,进洞口上覆坡残积物,植被发育。

隧道进出口围岩工程性质:隧址区分布的地层主要为中生代燕山期侵入花岗岩,坡、残积物。花岗岩:灰红色、灰白色、中粗粒结构,块状构造。强风化岩,风化、卸荷裂隙发育,呈张开~微张状、泥质或绿泥石化充填,岩体破碎。坡、残积物:褐黄色亚粘土含角砾、碎石夹碎石土薄层,松散。

隧道围岩的稳定性评价:坡残积物:围岩稳定性极差,洞室开挖时,可产生大坍塌,可能失稳。强风化岩:围岩稳定性差,洞室开挖时拱部无支护,可产生大坍塌,雨季有降水入渗时,有滴水、线状水流渗入。

隧道进出口围岩分类:山底村隧道左线进口为40m长Ⅴ级围岩,右线进口36mⅣ级浅埋围岩,隧道出口为Ⅲ级围岩;白家坪隧道进出口皆为Ⅳ级浅埋围岩,长度各自在30m左右,其中隧道左、右线进口段洞身均存在一定的偏压现象。

2、隧道进洞施工技术

2.1 洞口仰坡及截水沟施工

根据测量放设的范围清理洞口仰坡位置的植被、松散的表层土和坡面浮石,以使仰坡外露,然后开挖出隧洞进口位置,同时把隧洞口的两边边坡视土质情况刷至稳定的坡度。边、仰坡开挖完成后即可按要求采用梅花形布置的间距为1.5×1.5 m的4m长Φ22砂浆锚杆、厚度为8cm的φ8@150网喷砼对边、仰坡进行加固防护,以使边、仰坡稳定。仰坡上方应及时做好临时截水沟,使仰坡上方的山体上的雨水排到洞口两侧的原有水系,避免隧洞口上方山体的雨水直接冲刷洞口边、仰坡,造成地表水对洞口段围岩稳定性的影响。

2.2 护拱施工

山地村隧道进口为坡、残积物,坡势缓,为保证暗洞工作面的开展,我单位采用拉槽进至隧道暗洞口的开挖方式,即在隧道进洞位置开挖土槽,留置分离的左右隧道之间及隧道两侧的土体以保证整个隧道进口上方坡体的稳定性。同时为确保洞口位置施工超前支护及隧道洞身开挖时的安全性,在开挖的掌子面位置即明暗交接桩号位置向小桩号方向设置3m长、30cm厚C25混凝土护拱,护拱钢架(Ⅰ22a)间距60cm,拱脚位置设60×70cm宽扩大基础;护拱顶部回填M7.5 浆砌片石,回填高度至拱顶以上1.0米。隧洞口护拱图见图1。

白家坪1#隧道进口偏压,原地面走势见图2。隧洞口为全风化花岗岩岩体,洞口上覆坡残积物,植被发育。根据施工需要,隧道左线进口设置6m长、右线进口设置2m长、30cm厚C25混凝土护拱,左、右线护拱钢架(Ⅰ20a)间距分别为75cm和60cm,护拱设置的其它参数执行Ⅳ级浅埋围岩支护参数,拱脚位置设60×70cm宽扩大基础;护拱顶部回填1.0m高的M7.5浆砌片石,回填走向以隧道方向为准直至平接山体,以平衡自然地势对隧道洞口段洞身造成的偏压现象。隧洞口护拱图见图2。

图1 山底村隧道混凝土护拱立面图图2白家坪1#隧道混凝土护拱立面图

2.3 超前支护

隧道进洞辅助施工措施的选择是否得当是工程良好开端的关键。为确保隧道进洞的施工安全,在Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩开挖之前均须设置超前支护,以加固隧道进口段围岩,从而提高进洞后施工的安全性。

2.3.1 布孔及小导管(砂浆锚杆)安装

操作人员在超前小导管(砂浆锚杆)施作之前须按设计要求在钢拱架(格栅钢架)上做好孔位标记,钻进过程中应用罗盘测定钻杆偏角,以使超前小导管(砂浆锚杆)形成管棚(与岩体有效结合)。实际施工时由于个别施作人员钻进速度太快,使得部分钢管(砂浆锚杆)仰角过大,造成管棚末端超挖严重,因此开挖时未到施作循环的末端又加设了超前小导管(砂浆锚杆),从而有效控制了洞身围岩的超挖。

超前支护隧道进洞口的Ⅴ级、Ⅳ级浅埋段软弱围岩,须按设计要求沿型钢拱架的外轮廓线周围环向布设47根小导管的位置,孔深4.5m 、环距30cm ,小导管与隧道顶纵向夹角6°。小导管采用φ50 ×4mm、长4.5m的热扎钢管,每3m一个循环,纵向相邻两排钢管的搭接长度147.5cm ,管壁上每隔15cm 交错钻直径为8mm 的注浆孔。超前小导管的布设具体见图3、图4、图8,φ50注浆小导管大样图见图5。

图3 Ⅴ级围岩超前支护纵断面图 图4 Ⅳ级浅埋围岩超前支护纵断面图

图5 φ50注浆小导管大样图

超前支护隧道进洞口的Ⅲ级围岩,须沿格栅钢架的外轮廓线周围环向布设31根φ22、长4.3m的超前砂浆锚杆,锚杆与隧道顶纵向夹角6°。超前砂浆锚杆的设置每3m一个循环,纵向相邻两排锚杆的搭接长度127.6cm。具体见图6、图10。

图6 Ⅲ级围岩超前支护纵断面图

2.3.2 围岩加固

隧道施工技术范文第6篇

关键词:高瓦斯隧道 非煤系地层 治理 施工技术

0 引言

隧道工程瓦斯灾害属于极具危害性的突发事故,具有分散性特点。近几年隧道工程中因瓦斯爆炸事故虽然不多,但其危害相当严重,因而逐渐成为社会焦点。国内曾发生过严重的隧道瓦斯爆炸事故,造成巨大人员伤亡。非煤系地层区瓦斯涌出比较分散,且都是随即发生,隧道施工过程中,若不提前做好防治瓦斯的设计规划,施工中很可能引发瓦斯灾害。鉴于此,研究非煤系地层隧道瓦斯的形成机制以及施工对策具有重要的实际意义。

1 工程简介

某高瓦斯隧道最大埋深248m。隧道开挖采用台阶法施工。全隧穿越岩性为砂岩、泥岩互层;构造位于税家槽背斜西翼,构造简单,岩层倾角4°~5°,节理、裂隙发育一般。

2 瓦斯形成机理分析

综合分析设计提供地质资料,某隧道是由于浅层天然气沿地层的岩体裂隙上逸进入隧道。天然气源自隧道下方2800m三叠系上统须家河煤系地层,它在储存过程中不断随着地质构造的衍变逐渐上移,在侏罗系上统蓬莱镇组地层局部储存封闭或孤立残留在岩石裂隙中,形成以裂隙型游离瓦斯为主的天然气。这类天然气因流量小而相对稳定,但是压力低,分布不均,多数情况下随机涌出,具有良好圈闭条件的与储气层相同且张裂隙或裂隙发育的砂岩透镜体的分布情况对瓦斯储量起着决定性的影响。施作隧道工程时,可能发生瓦斯泄漏的情况通常有三个特点,一是天然气储量大,二是砂岩层厚且孔隙率较大,三是裂隙呈网络系统发育。部分地段的封盖具有良好的圈闭条件,大裂隙发育过程中延伸到了储气层,如果直接挖开封盖,储气层内的瓦斯就会顺着裂隙发育喷涌而出,严重时造成爆炸事故。

3 施工技术

高瓦斯隧道施工管理的重点是防止瓦斯燃烧和爆炸的灾害性事故的发生。根据笔者的经验,当隧道施工现场有充足氧气、一定温度的引火源和一定浓度的甲烷时,发生瓦斯爆炸事故的可能性最大。施工对策的制定就是从这3个条件出发,高瓦斯隧道的瓦斯防治手段主要从4个方面考虑,即:隧道瓦斯的超前预测、通风设备的选定及管理、确定检测和监控系统、施工用机械和电气设备的选用和管理。施工中采取超前钻孔探测、预测隧道前方瓦斯的发育情况,通过加强通风降低瓦斯的浓度,采用有效的瓦斯检测监控系统监控瓦斯的浓度,控制隧道各个不同作业面内的瓦斯浓度在安全作业许可条件内,选用防爆的电气设备控制火源等手段,确保了隧道的安全施工。

3.1 瓦斯的超前预测

隧道施工中瓦斯涌出量与所在工区的围岩性质、地质情况有密切的联系。通过超前水平钻孔探测和预测隧道前方瓦斯的发育情况,为采用合理的施工措施提供依据,防止瓦斯突涌及爆炸事故的发生。瓦斯隧道安全控制的要点即是在隧道正洞开挖前采用超前水平钻孔对前方地质进行探测验证。

超前地质钻孔采用φ89mm多功能轻型钻机水平钻孔进行探测验证,每25m一循环,孔身长度为30m,搭接长度不小于5m,隧道正洞每个断面设置5个探测孔,分别在拱顶一孔,拱腰两孔,拱底两孔。

3.2 通风设备选定及管理

3.2.1 通风设备选定

通风设备选定是结合隧道各工区任务量划分,并根据瓦斯涌出量、爆破排烟、同时间洞内工作的最多人数、洞内施工机械排放废气量等分别计算通风所需风量,并按允许风速进行检验,采用其中的最大值,以确保风量和风速满足瓦斯防治要求。

全隧采用压入式主导通风方式。依据风量计算要求正洞单口选用的型号为: 2台SDF(c)-NO.13(2×132KW)型轴流风机(1台备用)通过2道管路同时供风,可满足隧道需求风量要求,斜井采用一台SDF-NO.11(2×110KW)轴流风机。隧道掘进超过1200m时,在正洞回风区增设SDS-Ⅱ-NO.10射流风机,并在瓦斯易聚集作业面增设局扇以降低瓦斯浓度。正洞通风管选用抗静电阻燃风管,直径为1.5m。风管利用φ1500mm钢筒通过衬砌模板台车。

3.2.2 通风管理

①在隧道开挖阶段,集合通风系统管理的技术工人组成通风班组,建立设备巡检制度,督促技术人员每天坚持检查和记录设备运行情况,按要求进行故障检修,确保管路顺直,无死弯、无漏洞;

②建立瓦斯通风监控机制,负责风量、风速等技术参数的检测工作。指派专人指挥风机系统的启停和变速,全程跟踪记录并签认操控流程。移动模板台车时风机转为低档位连续供风;

③隧道回风风速按0.25m/s设计,在避车洞、模板台车、塌腔和加宽段加设局扇以避免瓦斯积聚。为解决风速低时回风流瓦斯的层流问题,一般地段可用射流风机卷吸升压来提高风速。

3.3 瓦斯检测、监控体系

应用互补互验型监测系统进行瓦斯监测,一方面提高监测精度,另一方面有效弥补单一检测方式的缺陷,提高隧道施工安全系数。全套瓦斯检测、监控体系由KJ90自动监控系统、CJG10型光干涉瓦斯检测仪两种仪器相结合方法检测,以保证瓦斯检测数据的准确,确保施工安全。

3.3.1 人工瓦斯检测

人工瓦斯检测采用光干涉式瓦斯检测仪和便捷式甲烷检测报警仪。CJG10型光干涉瓦斯检测仪精度高,测量瓦斯浓度误差为±0.1%。特点是携带方便,操作简单,检测地点灵活,主要为瓦检员配备。

3.3.2 瓦斯自动监控系统

瓦斯自动监控系统使用KJ90声、光连动自动监控系统,其探头悬挂位置应能反映隧道即时风流中瓦斯的最高浓度。在检测到瓦斯浓度≥0.4%时报警,瓦斯浓度≥0.5%时切断电源实施瓦电闭锁。瓦斯探测器主要设置在掌子面处(开掘处)、衬砌处、加宽带和回风口四类易引起瓦斯发生积聚、且位置相对固定、重要的地方。

3.4 施工机械和电气设备的选用与管理

《铁路瓦斯隧道技术规范》规定:隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备和作业机械必须采用防爆型。瓦斯隧道作业设备选用防爆型不仅装、运机械成本太高,而且对施工工效有较大影响。瓦斯隧道施工设备配置方案是否要全部采用防爆型,不能仅取决于是否为高瓦斯类或瓦斯突出类来定性地决定,而应取决于施工中实测的瓦斯浓度大小来做出科学的选择。

考虑到本隧道瓦斯属于深地层天然气溢出,产量低、而且突出几率小,经充分研究,在加强超前探测、瓦斯检测,加强通风,设立施工许可条件基础上,采用普通的装、运机械完全可以保证作业安全。此外,为杜绝瓦斯燃烧爆炸的条件形成,洞内其他所有电气设备、线路均采用防爆型。

4 瓦斯治理效果

该隧道施工管理采取了上述治理措施,根据KJ90自动检测系统显示,爆破后掌子面的瓦斯浓度和一氧化碳、氮氧化合物浓度在通风5min~8min就降到规范要求的限值以下。洞内环境良好,检测到的瓦斯和有害气体均在允许浓度以下,连续作业8个月,未发生因瓦斯超限造成人身伤亡和设备损坏事故。平均单口月成洞进尺达到了126m/月,说明治理措施是有效的。

5 结语

非煤系瓦斯隧道瓦斯赋存的随机性导致隧道开挖面出现瓦斯没有规律,隧道施工瓦斯的防治应对隧址区地层岩性、地质构造进行全面认识,尽可能掌握潜在的瓦斯来源及运移通道,从而采取排放、稀释、监控等综合措施进行治理。本方法可以起到同类隧道的借鉴作用。

参考文献:

[1]张子敏,张玉贵.瓦斯地质规律与瓦斯预测[M].北京:煤炭工业出版社,2005.

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[4]丁睿.瓦斯隧道建设关键技术[M].北京:人民交通出版社,2010.

隧道施工技术范文第7篇

【关 键 词】隧道溶洞施工探讨

中图分类号: U45 文献标识码: A

1.前言

高速公路设计标准较高,受线路纵坡、曲线半径限制,不可避免地出现长大、深埋型岩溶隧道。由于隧道工程深埋于地下,工程地质条件和水文地质条件千差万别,加上人们的认识水平和勘察技术手段、勘察周期的限制,设计单位要在勘察阶段详细查明隧道的工程地质条件是不可能的,在隧道建设过程中遭遇不同形态体量、不同危害的岩溶概率极高,从而给隧道施工和运营造成了严重的威胁,带来了一定的困难和工程风险。因此岩溶隧道施工如何规避施工风险,保证施工及运营安全极为重要。

2.岩溶治理

隧道施工中遇到溶洞地段时,应依据设计文件结合现场情况核查溶洞的分布范围、类型、规模、充填物和地下水情况等,分别采取截、引、堵、越、绕等措施进行综合治理和施工。

2.1拦截地表水

地表为自然沟床、汇水洼地有溶穴、落水洞、漏斗、竖井等为隧道地下水补给来源,补给量随季节变化。则采用截水沟、泄水暗管拦截地表水,如为自然沟槽,采用在溶穴、落水洞、漏斗、地表陷穴四周施作浆砌片石排水沟。如地表为一溶蚀封闭洼地,则可采用截水沟和泄水暗管,泄水暗管将水引到隧道渗泄区以外。

2.2引排地下水

(1)掘进遇到溶洞有流水时,宜排不宜堵,查明水源、涌水量、流向及与隧道位置的关系,采取截引结合,以排为主的措施。

(2)常年流量大的岩溶地下水,即隧道排水沟无法正常完全排走的水,采取开凿落水洞或增设平行导坑,将地下水排出隧道洞身范围。

(3)一般涌水即利用隧道排水沟能正常排走的水,以排为主。治理方法:在隧道涌水处预埋环向排水管,将水引入隧道排水沟排出洞外。

2.3根据溶洞揭露在隧道洞身不同部位进行分类治理

2.3.1溶洞位于隧道拱腰以上

(1)溶洞在拱腰以上发育规模较小,无水(少水)的空腔,原则上采用回填法处理:

加强该段衬砌支护,初期支护外采用泵送C20混凝土全部回填封堵。为避免回填混凝土对复合衬砌局部产生过大压力,根据溶洞大小,要求在其四周施作长2.0米,纵横间距约1.2*1.2米间距的Φ22砂浆锚杆,锚杆深入围岩不小于1.0米。回填施工完后再施作喷射混凝土和钢筋网初期支护等。在集中出水点处预埋φ11cmHDPE双壁波纹排水管,数量根据现场岩溶水量大小确定,排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道排水沟。本处理方案主要针对隧道开挖面外(拱腰以上)的溶洞发育深度小于2.0米的地段。如图1所示:

图1拱腰以上小溶洞(一)

(2)溶洞在拱腰以上发育规模较小或溶洞尽管向上发育较高但宽度很窄,采用护拱法处理:

加强该段衬砌支护,初期支护外采用泵送2.0米厚模筑C25混凝土,形成护拱,为避免回填混凝土对复合衬砌局部产生过大压力,根据溶洞大小,要求在其四周施作长2.0米,纵横间距约1.2*1.2米间距的Φ22砂浆锚杆,锚杆深入围岩不小于1.0米。回填施工完后再施作喷射混凝土和钢筋网初期支护等。在集中出水点处预埋φ11cmHDPE双壁波纹排水管,数量根据现场岩溶水量大小确定,排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道排水沟。本处理方案主要针对隧道开挖面外(拱腰以上)的溶洞发育深度小于2.0米的地段。如图2所示:

图2拱腰以上小溶洞(二)

(3)溶洞在拱腰以上纵、横向发育范围均较小,溶洞顶板稳定性较好,原则上采用挂网锚喷防护。

(4)溶洞在拱腰以上且溶洞内无填充物有水,纵、横向发育范围均较广,溶洞顶板发育在隧道拱顶10米以上,顶板整体稳定性较好,仅存在小块落石的可能,且清除危石难度较大,原则上采用拱罩防护:

加强该段衬砌支护,初期支护外采用泵送C25钢筋混凝土浇筑,保证最薄厚度不小于80cm , 要求两侧嵌入岩石内不小于50cm,双层Φ22钢筋网,网格间距为20*20cm,形成护拱,并在其四周施作长2.5米,纵横间距约1.2*1.2米间距的Φ22砂浆锚杆,锚杆深入围岩不小于1.5米。如果溶洞拱顶以上发育较高,在C25混凝土护拱顶部施作50cm厚M10砂浆或细砂缓冲层,以防溶腔塌落,砸坏砌衬。以上施工完后再施作喷射混凝土和钢筋网等加强的初期支护(增加工字钢、工字钢间距、二衬钢筋,增设仰拱等方面加强)。如果岩溶水比较发育,需对此处隧道进行扩挖,埋设φ30cmHDPE双壁波纹管连通原溶洞水路,间距2.0米一处;如果岩溶水不发育,埋设φ11cmHDPE双壁波纹管连通原溶洞水路,间距2米一处;排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道排水沟。本处理方案主要针对拱腰以上隧道开挖面外溶洞发育深度大于2.0米,溶洞宽度小于隧道开挖面的溶洞处理方案。如图3、图4所示:

图3拱腰以上大溶洞(无填充物有水)

图4拱腰以上大溶洞(无填充物)

(5)溶洞在拱腰以上且溶洞内有填充物,纵、横向发育范围均较广,整体稳定性较好,原则上采用超前支护法:

先施作超前小导管,超前小导管采用外径42mm、壁厚3.5mm热轧无缝钢管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊上φ6加劲箍,管壁四周钻6mm压浆孔,但尾部有1m不设压浆孔。超前小导管施工时,钢管与衬砌中线平行以6~10°仰角打入拱部围岩。钢管环向间距30cm。每打完一排钢管注浆后,开挖拱部及第一次喷射混凝土、架设钢架,初期支护完成后,隔2.0米再打另一排钢管,超前小导管保持1.0米以上的搭接长度。超前小导管注浆采用水泥浆液(添加水泥重量5%的水玻璃),注浆参数如下:(1)水泥浆水灰比:1:1,(2)水玻璃浓度:35波美度; 模数:2.4,(3)注浆压力 :0.5~1.0 Mpa,超前小导管可从型钢钢拱架腹部穿过。开挖采用预裂爆破,施作18工字钢,间距50cm,注意钢架基脚处适当扩挖,保证基础牢靠。施作锁脚锚杆,铺钢筋网,26cm厚C20喷射混凝土,二次衬砌可根据溶洞发育情况,考虑采用钢筋混凝土结构。施工时注意预埋φ11cmHDPE透水管连通原溶洞水路并加密此地段环向排水管。φ11cmHDPE透水管间距2米一处,排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道排水沟。本处理方案主要针对拱腰以上隧道开挖面外溶洞发育深度大于2.0米,溶洞宽度小于隧道开挖面的溶洞处理方案。如图5所示:

图5拱腰以上大溶洞(有填充物)

2.3.2溶洞位于隧道边墙处

(1)溶洞在边墙处发育,采用护墙防护法:加强该段衬砌支护,初期支护外采用模筑C20混凝土回填,厚度不小于1.5米,1.5米以外可采用干砌片石回填。每隔2m设置一处11cmHDPE双壁波纹管与主洞侧水沟相连,回填外侧纵向设一道1.0*1.0集水井,排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道排水沟。该处喷射混凝土和钢筋网初期支护可取消。本处理方案主要针对在边墙处发育的小溶洞,溶洞宽度小于隧道开挖面的溶洞处理方案。如图6所示:

图6边墙处小溶洞

(2)边墙溶洞发育范围较宽广,溶洞侵入边墙隧底范围较大,采用护墙支顶法:加强该段衬砌支护,初期支护外采用2.0米厚模筑C20混凝土回填,2.0米以外采片干砌片石回填。在隧底边墙悬空部位设工字钢托梁或钢筋混凝土盖板。做竖向暗沟、盲沟和预埋排水管,排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道排水沟。

2.3.3溶洞位于隧道基础及路面以下

(1)溶洞在基础及路面下发育的小溶洞,原则上采用回填法:浆砌片石或C20混凝土回填,如有充填物,必须挖除。每隔2.0米预埋一处φ11cmHDPE双壁波纹管与主洞侧水沟相连。排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道排水沟。本处理方案主要针对隧道开挖面外(基础及路面下)的溶洞发育深度小于2.0米的地段。如图7所示:

图7基础及路面下小溶洞

(2)基底以下大溶洞:采用架设C25钢筋混凝土桥板通过,厚度不小于80cm,应保证桥板两端架设与稳固基础上,基地承载力大于1200kPa,否则应进行处治。施工前可先对梁端基底地质进行物探或钻孔探测。本处理方案主要针对基地溶洞发育深度大于5.0米,溶洞宽度小于隧道开挖面的溶洞处理方案。如图8所示:

图8基础以下大溶洞

(3)基础及路面下大型溶洞,溶洞在某一方向宽度较窄,采用跨越处理方案:采用钢筋混凝土梁跨越,梁高50~100cm,要求两侧嵌入岩石内不小于50cm,基础及路面下采用M7.5号浆砌片石回填。每隔2.0米预埋一处φ30cmHDPE双壁波纹管与岩溶原过水通道相连。施工时注意Φ30cmHDPE双壁波纹管外裹一层无纺布,防止双壁波纹管孔眼被堵。本处理方案主要针对基础及路面下大型溶洞。如图9所示:

图9基础及路面下大型溶洞(一)

(4)基础及路面下大型溶洞,溶洞发育相对较宽,采用跨越处理方案:采用设扩大基础或桩基,桩径1.0米,要求桩基嵌岩深度不小于50cm。并设80cm厚C25钢筋混凝土梁跨越。施工前必须采用潜孔钻或地质钻机等设备进行溶洞加深钻探,探明溶洞底板以下范围内地质情况,并提供相应勘察资料,方可进行下道工序。施工时注意预埋Φ11cmHDPE双壁波纹管。本处理方案主要针对基础及路面下大型溶洞。如图10所示:

图10基础及路面下大型溶洞(二)

3.结语

岩溶隧道加固工法有很多种,不论是采用哪一种施工方法,都应加强监控量测的信息反馈,及时修正支护参数。为确定施工方案,需要加强现场情况的掌握,不断进行方案对比,同时现场施工管理要严格,采用合理、安全的施工技术方案,才能确保施工安全。

【参考文献】

[1] 陈豪雄,殷杰,隧道工程[M],北京:中国铁道出版社,1995.

[2] JTG D70-2004,公路隧道设计规范,北京:人民交通出版社,2004.

[3] JTG/TF60-2009,公路隧道施工技术细则,北京:人民交通出版社,2009.

[4] 关宝树,隧道力学概论[M],成都:西南交通大学出版社,1993.

[5] 关宝树,隧道工程施工要点集(第2版),人民交通出版社,2011.

[6] 李晓红,隧道新奥法及其量测技术[M],北京:科学出版社,2002.

隧道施工技术范文第8篇

关键词:长大隧道;施工;技术;工艺

1.工程概况

某隧道设计为单洞双线隧道,全长12867m,起讫里程DK170+300~DK183+167。此隧道1#斜井位于线路前进方向右侧,与正洞左线相交于DK177+260,斜井进入井底段正洞拱顶埋深约240m,属深埋大跨度隧道。

2.此隧道施工关键技术

此隧道为砂泥岩地层,在很大程度上受地下水影响,如果在初期不及时支护,很容易造成塌方现象产生,为此,应该进行超前地质预报TSP探测,对前方地质、水文情况进行及时探明;缓倾岩层可能出现在交叉段,容易受爆破震动,进而造成塌方,为了防止这一状况出现,应该进行超前小导管注浆预支护,在支护时可以与格栅钢架相互配合使用;斜井进正洞交叉段跨度大,在开挖之后,如果没有及时进行支护或者没有闭合支护体系,那么也容易出现塌方现象,为此,交叉段应该采取采用上下台阶及左右导坑施工,初期支护和临时支护要及时进行;此工程工序繁杂,纵向跨度短,爆破震动频繁,因此,对围岩扰动就大,这样也容易导致塌方现象发生,因此需要采用减震爆破,浅孔密布,使单段最大用药量得以减少,相邻段位起爆时间差等措施得以延长,尽最大可能将爆破震动降到最低。

3.施工工艺

3.1开挖施工方法

开挖从进出口两个方向进行,为了便于通风,经过分析和调整,将本来斜交的斜井与正洞左线,改为正交,按照平坡设置施工交叉口斜井,进入正洞后导洞施工及支护仍按斜井开挖断面进行,开挖时按照斜井与正洞交角逐步转变开挖方向。1)交叉口转车道导坑开挖,在交叉口正洞8 m范围,按出碴车、装载机、斜井开挖台架作业尺寸要求,采用导坑法开挖转车道,转车道开挖断面及支护参数与斜井保持一致,便于利用原斜井台架组织施工;2)通过对原斜井开挖台架的改造,开挖出口方向22 m左导坑,施作临时支护,开挖过程中严格按照一开挖一支护的要求及时施作临时支护;3) 对左侧及交叉口剩余部分进行反向开挖,交叉口开挖支护施工期间,在正洞底已支护好的30 m范围拼装正洞全断面开挖台架,开挖台架拼装完成后,向进口方向开始全断面开挖。等到第二台开挖台架完成后,方可开挖施工出口方向。

3.2斜井交叉段转正洞施工

1)导坑法开挖转车道。在斜井开挖支护至与正洞相交时,在交叉口转车道开始开挖时,转车道完成是在正洞8m范围内进行,为了使交叉口段施工安全进一步得到保证,需要导坑开挖与斜井保持一致。在原设计支护条件下,斜井底10m支护需要增加钢拱架使支护进一步加强,按18m考虑转车道长度,该段按开挖方向转向与正洞正交逐渐向出口方向,利用斜井开挖台架施工,采用喷C25混凝土5~10厚进行临时支护,并且视围岩情况而进行支护;2)出口方向左导坑分部开挖、临时支护施作。通过对原斜井开挖台架进行改造,开挖出口方向开挖22m左导坑。采用在原架基础上架设棚架的形式进行台架改造,根据正洞开挖断面的要求,可对棚架高度进行灵活调整,用套管连接加固棚架与原台架,不需要大幅度改造原开挖台架,既能使开挖尺寸的要求得以满足,而且还能够进行灵活移动。采用喷C25混凝土5 cm~10 cm厚对导坑左侧直墙进行临时支护,在加强支护时要根据围岩情况进行,在施工右导坑时再将临时支护挖除;3)左导坑开挖调整至全断面、反向开挖右导坑。全断面调整里程在向出口方向开挖40 m后,利用斜井改造后台架,由左导坑向右侧反向扩挖,逐步与左导洞形成正洞标准全断面,右导洞开挖时初期支护与左导洞闭合成环,之后严格按正洞设计参数进行初期支护;4)交叉口开挖。当开挖至与正洞相交约8m左右时开始架设钢架、打设锚杆等以稳固交叉口薄弱段。根据设计图纸推算,横洞底板高度与正洞上台阶底板开挖高度相对高差约3m,因此横洞底板按原有设计高程开挖至交叉口,然后沿与正洞轴线垂直方向开挖,纵向开始爬坡至正洞上台阶底板开挖高度,横洞与正洞开挖后采用石渣铺底回填成一定的坡度方便各种机械设备的运输。第二台开挖台架完成后立即投入出口方向开挖施工,即完成交叉口段开挖支护。

3.3超前地质预报

斜井进正洞前,先要在地质预报系统中进行一次中长距离的地质预报,以便施工中采取应对措施,对施工方案进行及时调整。

3.4导坑开挖爆破

导坑开挖爆破主要采用光面爆破,在进行爆破时采用的眼间距和抵抗线要根据围岩特点来进行选择,选择最合理的眼间距,最小的抵抗线,在布置时要辅助炮眼交错来均匀进行,确保周边炮眼垂直于辅助炮眼眼底,掏槽炮眼加深20。对周边眼的装药量有一定的规定,要严格按照规定来进行控制,采用间隔装药,沿炮眼全长均匀分布药量。

3.5防排水施工

在防水板铺设之前,应确保初期支护表面应平整、无裂缝。防排水施工要根据设计图要求来进行安装,采用无钉铺设工艺进行防水板铺设,铺设顺序应该采用从上往下的顺序进行。采用双焊缝来进行防水板之间的搭接缝。

3.6洞内监控量测

通过监控量测按照要求频次采集交叉段围岩相关数据,对采集的数据进行及时分析,进而为施工决策提供可靠意见。由于隧道施工是一个人员密集的工程,工序较为复杂,为了确保工期的正常运行和质量,应在施工前,对施工人员进行专项培训。

交叉口施工时,为了避免造成支护困难和增加人为安全,严禁在支护系统未封闭成环前扩挖;根据围岩情况灵活调整施工顺序;交叉口工序转换频繁,作业空间小,人员和设备较多,因此,在施工前应对施工人员进行相关专业培训和安全培训,确保工程能够按进度、安全完成;对于防坍塌应急预案,应在施工之前就开始编制,对应急救援物资进行准备,在整个施工过程中,要安排专业人员进行安全施工追踪,并对支护地段围岩变形情况进行观察,一旦发现问题,及时让施工人员撤离,及时启动应急预案。

参考文献:

[1] 张成刚. 长大隧道斜井施工技术[J]. 铁道建筑, 2009, (06).

[2] 赵忠保. 青云山隧道施工方案研究[J]. 铁道建筑, 2010, (03).

[3] 王进志. 长大斜井快速施工关键技术[J]. 铁道建筑技术, 2011, (02).

隧道施工技术范文第9篇

关键词 隧道;辅助作业;施工

中图分类号U45 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)42-0116-02

隧道工程辅助施工要根据工程地质及水文地质条件、施工队伍的技术水平以及机械设备状况做好工序设计和辅助施工,在施工的过程中观察地形、地貌的变化以及地质和地下水的变异情况,选用和是的辅助施工方法并做好预防措施。

1 通风防尘

隧道施工中,炸药爆炸时产生一氧化碳、二氧化氮等有害气体;施工人员则呼出二氧化碳;有些地层中还含有硫化氢一类的有毒气体;钻眼、爆破和装碴作业时又产生大量岩尘,此外,随着坑道的延伸,温度和湿度都愈益升高。所有这些不利因素,都会极度影响掘进速度和危害人体健康,所以必须做好通风防尘工作。

1.1 通风方式

隧道通风方式,按供风来源分,有自然通风和机械通风两种。机械通风又可分为管道式和巷道式两大类。

1.1.1 巷道式通风

巷道式通风是利用巷道作为循环风流通道的一种通风方式。1)主风流循环系统

在平行导坑洞口的侧面(或顶部)开挖一个通风洞,在其洞口安装通风机(主扇)向洞外排气。

2)局部风流循环系统

主风流循环系统一般并不能直接把新鲜空气送到导坑和平行导坑的开挖面上去,对于这两个工作面,是采用风管式通风来解决的。

1.1.2 风墙式通风

这种方式适用于较长隧道,一般管道式通风难以解决,又无平行导坑可以得用的情况,它得用隧道成洞部分较大的断面,用砖砌或木板隔出一条2m3~3m3的风道,以减小风管的长度,增大风量,满足通风要求。

1.2 洞内通风量计算

根据同一时间洞内工作人员计算:

Q=k・m・qn(m3/min)

式中:k-风量备用系数,采用1.1;

m-同时在洞内工作人数;

qn-每一工作人员所需新鲜空气,一般地区取3 ,高寒高海拔地区取4 。

除此之外还可以按爆破作业确定风量,在此不详细阐述。

1.3 防尘措施

隧道施工防尘的方法是湿式凿岩标准化、喷雾洒水经常化、机械通风正常化、个人防护普遍化等综合措施。在水源缺乏,容易冻结或岩石性质不适于湿式凿岩的地区,可采有带有捕尘设备的干式凿岩。当干式凿岩所采用防尘措施不能达到2mg/m3以下时,严禁打干风钻。

湿式凿岩:就是通常所谓的“水风钻”凿岩,在凿岩过程中,利用高压水湿润岩粉,变成岩浆,流出炮眼,防止岩粉飞扬。

喷雾洒水:是爆破前后降低粉尘,也宜用洒水来防止。

个人防护:如配带口罩,可减少吸入粉尘和有害气体,也是行之有效的防尘措施。

2压缩空气供应

隧道施工中应用种类众多而大量的风动机具,无不以压缩空气为动力,需要大量的压缩空气的供应。

压缩空气用电动或内燃的压缩空气机产生,一般短隧道多采用移动式内燃型,而长隧道则采用大型固定式电动型机。集中在洞口的空压机站工作,用高压风管向风动机具输送。

每座空压机站的生产能力,按其所服务的风动机具同时工作耗风总量、加以管路漏风量和一定的储备量而定。

2.1 风量与风压

空压机站的设备能力应能满足同时工作的各种风动机具的最大耗风量。

2.2 高压风管路安装

1)靠近空压机150m以内的高压风管法兰盘接头,因温度较高宜用石棉衬垫;

2)高压风管路在洞内敷设于电缆电线的另一侧,并与运输轨道有一定距离,而且管路高度不应超过运输道轨面;

3)洞内管路前端至开挖面宜保持30m以上的距离,用φ5Omm高压软管接分风器,再用φ19mm~φ50mm(长度不宜大于50m)高压胶管接到工作面的机具上。

3 施工给水与防排水。

隧道施工中用水的场合很多,湿式钻眼,喷雾洒水,拌和混凝土,空压机的冷却,施工人员的生活等等,都需要大量的给水。而地层中的潜水则会渗入坑道,施工防尘亦有废水,造成工作上的不便,并软化围岩,引起塌方,特别是遇到暗流时造成大量涌水甚至能淹没坑道,毁坏工程,如成昆线施工中某隧道日涌水量竟达28 800m3。因此,隧道施工中必须认真做好给水、排水工作,方能确保施工的顺利进行。

3.1 给水方式

给水水源主要有地表水、泉水或钻井取水,用渠道引流或用机械提升到高处的蓄水池储存,通过管路送到使用地点。

3.2 防排水方式

3.2.1措施与方法

隧道施工防水排水工作,一般应以排为主,采取截堵排相结合的综合措施:

1)截断水源尽可能减少洞内水量和堵水困难;

2)给水以出路,沿着安排的途径疏干围岩含水,防止水对施工的危害与影响,消灭渗漏水侵蚀衬砌,损坏和降低工程质量;

3)寒冷及严寒地区排水系统,应有防寒保温设施,防止冻结;排水坑道埋深宜大于当地地层最大冻结深度;

4)将水堵于主体工程以外集中汇流排出,主要是:

(1)开挖前压浆堵水;

(2)衬砌后压浆堵水。

3.2.2洞口排水

隧道施工前必须先做好洞顶、洞口和隧道周围地表的防排水工作。如平整洞顶地表,排除积水,首先完成天沟、吊沟、侧沟等排水系统工程等。

3.2.3正洞和辅助坑道排水

1)竖井和长隧道反坡地段,如涌水量较大并有长期补给来源时,应采取抽水机分段分级抽排水;

2)隧道通过沙层时,为防止细小颗粒随排水流入坑道应设置滤层,并采取降低流量和流速的措施;

3)通过大面积渗漏水地段,应尽可能采用钻孔将水集中汇流,经管、槽排入水沟。

3.3注浆堵水

注浆堵水主要作用是封堵裂隙,隔离水源,堵塞水点,以减少洞内涌水量,改善施工条件。

注浆通常有单液压浆,即压注水泥浆液,适用于基岩裂,地面预注浆或工作面预注浆,壁后充填加固等,凝胶时间6h~15h;双液压浆,即压注水泥浆液和水玻璃浆液(或其他化学浆液)适用于基岩裂隙、地面预注浆和工作面预注浆、壁后注浆、堵特大涌水等,胶凝时间为十几秒到几十分。

3.3.1注浆材料

它分为粒状浆材和化学浆材两类。

粒状浆材主要有纯水泥浆和粘土。

化学浆材适用于粒径小于1mm粉细砂层和细小裂隙岩层及断层泥地段。它可分为有机化学浆材和无机化学浆材。

根据被注地层的颗粒级配、空隙率、含水量、PH值等,进行室内外试验以确定浆液的合理配合比及胶凝时间等。

3.3.2注浆设计参数

1)扩散半径

国外学者对砂及砂砾石地层中的注浆,经理论研究提出了不少计算扩散半径的公式,如莱福公式、马格公式、卡路公式等,其中较常用的为马格公式:

式中:R-注浆有效扩散半径(cm)

r-注浆管半径(cm);

k-砂层渗透系数(cm/s);

h-注浆压力(水头高度计)(cm);

t-注浆时间(s);

α-浆液粘度与水的粘度比;

n-砂的孔隙率(%)

2)注浆量

它是指加固单位体积的砂(土)所需注入的浆液数量,即

Q=KVn

式中:Q-注浆量(m3);

V-固结体体积(m3);

K-注浆量折减系数,通过试验确定;

n-砂的孔隙率(%)。

3)注浆压力。注浆压力的大小,取决于被注地层的山体压力和浆液的渗透性质。

4)注浆管间距。其间距应小于扩散半径的2倍,否则两相邻孔不能交圆成幕。

为了对注浆做出合理的设计和施工方案,必须事先对被加固地层进行物理力学指标试验,以查清其含水量、容重、压缩系数、内摩擦角、粘结力、渗透系数、孔隙比、pH值及抗压强度等。并在现场选择适当地点进行注浆试验。

3.3.3注浆方法

压浆和注浆通过压注浆设备向地层中注入凝结剂固结地层,减少地层的渗透性,提高地层的稳定性和强度。目前国内外所采用的注浆方法有:

1)渗入性注浆;

2)劈裂性注浆;

3)压密性注浆;

4)高压喷灌注浆。

注浆用于防水,通常采用的方法是开挖前压浆堵水和衬砌后压 浆堵水。

4 施工供电与照明

隧道施工离不开用电。洞内必须有充足照明,洞外有大量电动机械和设备。

洞内照明和动力线路安装在同一侧时(风水管路相对一侧)。必须分层架设,电线悬挂高度距人行地面,400V以下不小于2m,6kV~10kV不小于3.5m。高压在上、低压在下;动力线在上,照明线在下;干线在上,支线在下。禁止在动力线上加挂照明设施。

工作地段的动力线都应用橡皮电缆,以确保安全。当施工地段没有高压电时,一般采用自发电解决。

5 结论

总之,由于受到地质和其他因素的影响,做好隧道的辅助施工工作至关重要,关系到整个隧道施工的进展速度和安全,只有把隧道的辅助工作做好,才能保证隧道的施工质量。笔者在此研究深度方面还有欠缺,希望通过不断的工程实践加以完善、改进和提高。

参考文献

[1]朱宇仪.略谈提高隧道工程技术水平问题[J].铁道建筑,1984(9).

[2]邢厚俊.对客运专线铁路隧道施工稳定性判据的思考[J].铁道建筑,2006(12).

隧道施工技术范文第10篇

【关键词】进口;浅埋偏压;地表加固;超前双层小导管

一、工程概况

闻家山隧道全长300m,设计为双线客运专线电气化铁路隧道,本隧道区属于低山丘陵地区,地形起伏较大,北陡南缓,植被发育,多为树林、竹林和灌木丛,部分辟为农田。全隧道主要以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主,隧道进口段为浅埋明挖,围岩条件比较差并且地下水丰富。隧道出口离村庄比较近施工干扰相对较大,施工道路、场地窄小隧道弃碴比较困难;隧道进口有37m明洞,隧道出口有15m明洞,进洞后为浅埋暗挖且存在偏压。隧道位于R-8000的圆曲线上,隧道由进口向出口方向为上坡,坡度为10.1‰。

二、进口段浅埋偏压施工技术

1.总体施工思路

(1)地表加固,引排地表水,防止地表土体顺坡溜塌,封闭地表裂隙

(2)偏压严重地带采取反压措施,较小偏压

(3)进行超前支护,控制超挖,防止掌子面坍塌

(4)采取有效的开挖方式,加强初期支护及临时支护,减少工序循环时间,使围岩变形幅度可控,提高结构刚度和围岩稳定性

(5)进行拱顶沉降及净空收敛观测,及时掌握支护结构变形情况,指导后续施工

2. 浅埋、偏压施工技术方案

(1)施工前现场水文地质情况调查

施工前对隧道地区的地质、地貌及水文条件进行勘察,根据现场情况定制具体施工措施。

从现场看,隧道进口进洞条件差,边仰坡的坡度陡峭。进口洞口段处于浅埋偏压严重,位于第四系残积层内。进口段表层为含砾粉质黏土,硬塑,厚0~2.5m,下伏三叠系中统扁担山组灰岩,强风化厚1~7.5m,下为弱风化,岩质较硬,裂隙发育,岩体破碎。地下水为基岩裂隙水,不发育。洞口浅埋段全长35m,埋深0~15m。因此,如何根据地形、围岩地质的基本特性,确定合理、快捷的施工方法,顺利穿过偏压、浅埋、破碎段是本隧道施工的关键。

(2)地表加固及地表水引排措施

隧道横向坡度陡,进洞左侧弓腰处覆盖层厚度小于3m,设置混凝土面板加固地表:

隧道中线两侧18m范围清楚地表杂物及植被,首先喷射一层4cmC25混凝土,后挂设双层φ8钢筋网,钢筋网格间距20×20cm,并按照1.5×1.5m间距梅花形布置Φ22×4m的砂浆锚杆,要求钢筋网与锚杆头焊接牢固。最后复喷C25混凝土封闭地表,喷射混凝土总厚度不得小于15cm。对于局部凹陷处先用C20片石混凝土充填,后挂钢筋网喷混凝土,使坡面大致平顺,不积水。

在洞口上方设置截水沟,将山体流水引至低洼处排放。

(3)偏压严重地带采取反压措施

隧道进口左侧设置偏压外边墙。偏压外边墙采用C25钢筋混凝土。并设计C25钢筋混凝土护拱。先进行明暗洞交界处坡面加固。采用Φ22mm采用锚杆。间距为150×150的梅花型号布置,。垂直坡面打入。并挂φ8双层钢筋网,间距20×20cm。并喷射15cm厚的C25混凝土。偏压外边墙基坑开挖,尽量减少大面积刷坡开挖,采用沿隧道中线方向,放台阶开挖。外边墙基坑采用放台阶法开挖。

(4)超前支护

进口浅埋偏压段为Ⅴ级强风化围岩,围岩自稳能力差,为加强围岩的自稳能力,每次掘进对前面洞身轮廓线外的围岩采取双层超前小导管预支护,注浆加固拱圈围岩,形成小导管刚性骨架和加固围岩圈共同作用的受力体系,确保后续掘进施工安全。小导管为φ50mm,壁厚5mm,L=5m,前端尖锥状,尾部焊φ6mm加劲箍,管壁四周按15cm间距梅花形钻设φ8mm1~3°、5~10°,环向间距30cm,并相互平行插入拱部围岩,纵向3m施作一环,搭接2m。按配合比拌制水泥砂浆;水泥:水=1:1,注浆压力0.5~1Mpa。施工中采用注浆压力和最终注浆量双重标准控制,施工效果更好。

(5)监控量测

监控量测是浅埋偏压隧道施工的重要手段,是指导施工方案中的支护参数、施工工艺及各工序的作业时间的重要方法。本隧道出口段进行了地表下沉、拱顶沉降和周边收敛的监控量测。从量测结果可以知道地表下沉量最大20mm,拱顶下沉最大值为2mm,周边收敛最大值2.1mm。变形基本稳定,施工方案基本合理,初期支护、地表加固及时有效。

本隧道隧道在浅埋、偏压段的施工过程中从洞外和洞内两个方面入手,首先考虑地表加固提高围岩的自稳性,封闭地表切断地表水向洞内渗透,保证了隧道开挖过后山体的稳定,没有出现边坡坍塌、留塌、下陷等问题。洞内开挖后通过超前双层小导管预注浆及时对围岩补充注浆加固,约束了围岩的收敛变形速度,进一步提高围岩自稳能力,减弱了围岩对隧道结构的偏压荷载。增大了洞内施工的安全系数。初期支护完成后通过沉降量测和边墙收敛量测数据分析,围岩的变形符合回归特性曲线。实践证明以上施工方法在浅埋偏压又围岩地质条件较差的隧道施工中效果良好。

参考文献

[1]李彦乐.浅埋偏压隧道快速进洞施工技术[J].山西建筑,2012年12期.

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