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公路隧道施工

时间:2023-06-06 09:31:41

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇公路隧道施工,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

公路隧道施工

第1篇

关键词:公路隧道施工过程;动态设计

社会经济的发展促进了现代交通业的更快发展。 新奥法施工技术作为当前公路隧道工程中被广泛应用的设计原则和方法,具有较高的施工效益。由于隧道工程的地质环境条件存在复杂性及不确定性,针对施工过程中遇到的很多断层、破碎带等特殊地质工况,采用科学措施进行修改和完善的动态设计,能够有效保障隧道工程的顺利施工。

1.公路隧道及动态设计概述

公路隧道,通常是指为保障交通畅通而在山体岩层中或者地下、海底等围岩结构中开挖修建的狭长型工程通道。动态设计是在动态作用下,以结构构件动力状态反应为依据的优化设计。有时可采用动力系数方法简化为静态设计

公路隧道工程施工中,实施动态设计的主要依据是在具体施工过程中所反馈的各种相关信息,工程监测部门人员根据有关地质超前预报、监控量测数据、掌子面的地质描述以及实际存在的地质条件等反馈信息,采用类比法以及其它科学的分析方法,将反馈信息与施工前预设计的地质勘探资料相互比对,结合工程现场的地质变化工况,针对公路隧道的相关施工方法工艺技术、断面开挖施工步骤顺序、衬砌结构支护参数等进行科学合理的优化和调整,然后依据相关现行规范规定要求,经原工程设计部门作出针对性设计方案的修改,上报隧道工程动态设计决策机构审定,最后由施工单位具体实施落实。以保证隧道工程的施工质量和支护施工的经济性,达到安全施工需求。

工程施工的动态设计,是一个不断优化动态循环的实施过程,相关工程管控、地质监测等部门在施工过程中,要严格依据修改后的设计方案进行监理量测,再次获得变化信息并反馈,如此反复循环,直至工程完工交付使用为止。

2.公路隧道施工动态设计的技术要点

2.1 超前地质检测预报

2.1.1 TSP超前预报

TSP超前地质预报技术是利用地震波在不均匀地质结构中产生的反射波特性来判定并预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的技术,具有适用范围广、预测距离长、施工干扰小、资料反馈及时的技术优势。

2.1.2 断层参数预测

断层参数预测技术是利用围岩断层带内的特殊节理裂隙,根据其集中分布的规律性特点,经过系统编录得出计算,超前预报隧洞断层破碎带位置机规模的新技术。以便及时预测隧道中的如溶洞、暗河、岩溶陷落柱、淤泥带等不良地质。

2.1.3 超前钻探技术

超前钻探法是通过在隧道施工掌子面设置钻孔并取芯进行相关力学试验,通过信息比对探测地质岩性节理、围岩力学参数、溶洞空间构造分布以及地下水文特征等各项地质信息,以此判断前方围岩级别及各种地质病害类型及分布规律。

2.1.4 地质雷达预测

地质雷达技术是采用超高频电磁波针对隧道地下岩层介质界面进行扫描,检测地下岩层结构的地质特征,以确定其内部结构形态或位置的技术,对于隧道开挖面前方20-30m的断裂破碎带、含水带等地层变化具有很好的预报性能。

2.1.5 编录预测技术

编录预测技术通常又称掌子面地质素描法,主要通过对隧道施工掌子面的岩层地质体构造进行检测与编录,然后根据获取的相关岩层信息对施工掌子面前方的地质延伸情况进行科学推断。

2.2 施工过程监控量测

隧道施工过程中的现场监控量测是验证施工设计科学性的关键环节,是监测围岩力学性能的最直接手段。由于地质岩体构造的复杂性,隧道施工开挖技术和支护结构强度等对围岩稳定性具有一定的影响,

公路隧道施工的现场监控量测,旨在采集能够准确反映施工过程中的围岩结构信息,据以判定隧道围岩稳定状态,预测比对施工方案及支护结构参数的合理性。实施过程中应根据隧道地质结构条件、开挖施工技术、支护类型参数等制定相关监测项目、监测技术等检测计划,明确量测任务和目的,掌握围岩支护动态,分析监测数据并在科学计算预测后进行及时反馈,提供动态设计参凭数据。

隧道工程的施工量测项目通常分为地质环境和支护状况观察、岩壁地表或拱顶下沉量等必测项目;岩移、围岩及支护压力、钢支撑受力分布、支护衬砌应力以及围岩裂缝、弹性波测试等选测项目,还有锚杆拉拔力检测抽检项目。

隧道工程反分析法是根据工程现场量测数据来反演初始地应力和岩体性态参数的技术措施,利用现场量测获取的来自工程施工引起的介质结构的位移、形变、或地层压力等扰动量,依据给定的材料模型,在施工前后反演工程介质材料的性状参数和初始荷载,并根据反演结果预测后续施工对岩体支护的影响,

2.3 动态信息反馈设计

动态设计是为保障隧道施工能够随时适应实际现场工况环境条件的重要管控措施。通常情况下,隧道施工现场的地质岩层结构与原有地质勘测资料误差较大时,应根据实际工况重新确定支护类型结构和开挖施工方法。针对围岩位移总量监测接近临界值时,要优化施工方案、加强支护结构性能。要重视超前地质预报信息的作用,当工作面前方遇到不良地质状况时,通过反分析法确定围岩地层的初始应力以其特性参数的估计值,设计对策预案。

隧道施工中,由于采用的施工技术和开挖断面形式不同,围岩支护的应力状态也不一样,当施工信息反映出不稳定征兆时,应检查其形成原因,采取暂停开挖、及时锚喷、二次衬砌等改变施工工序,都可能促使围岩支护趋向稳定。当某种方法不能满足围岩稳定性要求时,应及时建议变更施工方法,选择有效的断面形式或辅施工措施。

工程施工前预设计的预留变形量和设计参数,通常是采用工程类比或理论计算确定的,与实际工况存在差异性变化。施工过程中,当预留变形量以及设计参数与现场量测结果不相符时,应及时修正未开挖地段的预留变形量,根据超前地质预报和监控量测信息,并对设计参数进行修改或确认,使之满足工程施工的结构受力要求,减少不必要的工程浪费。

第2篇

关键词:黄土隧道;施工工法;改善措施

中图分类号:U455文献标识码: A 文章编号:

0引言

黄土是在干旱气候条件下形成的特种土,一般为浅黄、灰黄或黄褐色,具有目视可见的大孔和垂直节理。在中国,黄土主要分布在北纬30°~48°间自西而东的条形地带上,面积约64万平方公里。其中山西、陕西、甘肃等省,是典型的黄土分布区,分布面积广,厚度大,各个地质时期形成的黄土地层俱全。黄土的厚度各地不一,从数米至数十米,甚至一、二百米。由于黄土的特性,对公路隧道的施工影响巨大,处理不当就会引起巨大的灾难

1黄土底层对公路隧道施工的影响

黄土的原生节理呈X型,成对出现,具有一定的延续性,在公路隧道的开挖进程中,黄土容易沿着节理张松或间断,比如“塌顶”就是这种底层位于坑道顶部造成的,又如这种土层位于公路隧道的侧壁上,常会引起较大的坍塌。此外黄土冲沟地段也是严重影响公路隧道是施工安全的重要因素,常常在较长范围内沿着冲沟或塬边平行走向,同事覆盖较薄或偏压很大的情况下发生坍塌或滑坡现象。黄土溶洞和暗穴常会造成公路隧道施工过程中基础下沉、隧道冒顶或侧壁承受偏压等。在含有地下水的黄土层中修建公路隧道时,由于黄土不同程度的湿陷性,常会造成下沉现象,这会造成公路隧道开挖后围岩迅速丧失自稳能力,极易造成坍塌。

2黄土公路隧道施工注意事项

黄土公路隧道由于黄土围岩的特殊性质,所以在施工过程中需要主要以下问题:做好洞口、洞门、及洞顶的防排水系统,妥善处理裂缝、陷穴等;干燥的黄土层中施工需要严格控制施工用水;在开挖与灌筑仰拱前,加设横梁顶紧,防止边墙向内位移;在含有地下水的黄土层中进行公路隧道施工时,洞内排水沟进行铺砌,配合井点降水等方法降低地下水位于隧道衬砌底部以下;若有工作面失稳,应迅速喷混凝土封闭、架立钢支撑、加设锚杆等加强支护;钻锚杆孔时,适宜采用干钻,锚杆适宜采用早强砂浆式或药包式;若拱部位于砂层,可用4mm的密钢丝网紧贴开挖作为固定预喷混凝土用,以此防止喷混凝土层塌落;喷射机压力一般不超过0.2MPa;施工中有不安因素应暂停开挖,加强临时支护,以便采取适应性的工序安排。

3黄土公路隧道施工工法

3.1黄土公路隧道的开挖方法

黄土公路隧道开挖方法主要有三种,一是双侧壁导坑先拱后墙法,二是双侧壁大导坑全断面开挖法,三是双侧壁导坑先墙后拱反台阶法。三种开挖方法均在完成后紧跟核心土部分解除,完成仰模和填充混凝土的浇筑,全断面铺设防水板之后,利用衬砌台车进行二次衬砌。

上述三种方法各有优缺点,方法1施工进度快、二次衬砌发挥作用早,但一次衬砌下沉量大、拱面结合处混凝土质量不容易保证、仰拱封闭速度慢;方法2一次衬砌整体受力好、仰模封闭速度快,但进度慢、混凝土浇筑速度慢、一次衬砌混凝土发挥作用滞后、安全性相对差;方法3隧道下车变形小,但各施工工序干扰大、进度慢、不能形成流水作业,施工安全性相对较差。

文章仅针对双侧壁导坑先拱后墙法提出三点改进措施,一是预留沉降量由15cm增加至20cm;二是缩短上台阶长度,以利下半断面和后期工序能够及时的操作;三是在拱脚处增设锁脚锚管,在上半断面拱架下部每侧增设二根2.5m长42锁脚锚管,减少拱脚下沉。

3.2黄土公路隧道支护方法改进

黄土隧道不同于岩石隧道之处在于岩石隧道伴随着开挖过程,围岩的收敛变形应力重新分布,最终达到平衡状态,但黄土隧道则随着变形破坏并且不断的加剧,引发衬砌混凝土的变形,所以选择能够有效的控制变形的支护形式,从某种意义上决定了隧道成功与否。

笔者通过研究提出了黄土公路隧道支护方法的七点改进措施:(1)制变形措施,加大仰拱的整体性和刚度,在饱和黄土段和洞口浅埋段采用大管棚配合刚架支撑提高初期支护变形;(2)构整体优化,加密加大浅埋段钢拱梁支撑提高支护刚度,在拱脚处增设2根锁脚锚管以减少初期支护的下沉量;(3)加强衬砌薄弱环节措施,在初次衬砌拆模之后,马上在拱部4m的范围之内压注高标号水泥砂浆填充空隙;(4)减少支撑构件对混凝土质量的影响,支撑构件用钢拱格栅代替工字钢支撑,减少支撑构件背侧死角留空隙的现象;(5)黄土公路隧道排水设计优化;(6)衬砌台车机械选型优化;(7)二次衬砌质量存在的问题解决方法,北邮混凝土输送泵,加大拌合楼的生产能力,向混凝土中掺假3%-5%的粉煤灰增加混凝土的和易性,从而较小混凝土水化热的产生,在模板台车设置附着式振捣器,增加插入式震捣器作业。

3.3黄土公路隧道施工组织设计

合理的施工组织是保证施工质量、工程进度、工程预算顺利完成的保障,贯穿于施工的准备、施工、竣工验收各个阶段。施工准备工作内容包括:设计文件的研究和进一步了解,施工现场补充调查和复合,接桩、复测及洞门投点,根据自身及现场条件提出建议措施,修订或重新编写施工祖师设计。施工组织设计是根据施工文件,现场条件、工程性质、施工力量、技术装备等编制而成,目的是使施工有序的顺利的进行。施工进度计划主要包括科学的组织施工和施工计划于进度的表现形成,是控制施工进度、工程鞠躬期限的各种施工活动的直接依据。计划管理师根据合同要求,将施工组织设计的内容通过计划具体化,使施工过程衔接配套、综合平衡,从而保证施工目标的实现。技术管理则是对施工技术进行一些列组织、调节、指挥、控制等行为的总称,其主要任务在于科学组织各技术工作,充分发挥装备和技术力量的作用,建立正常的施工技术秩序,提高机械化施工水平,降低成本,保证施工质量,保证工期。

参考文献:

第3篇

关键词:公路隧道;零进洞;施工工艺

中图分类号:U455.4

文献标识码:A

1

引言

近年来,随着高等级公路向内地山区的延伸发展,隧道工程逐渐成为高等级公路施工建设中质量控制和评定的重要环节,隧道进洞是隧道施工的第一道工序,其设计及施工方案的选择,直接影响到工程施工准备期的长短和下一步的施工质量、费用和安全环保工作。

在传统的隧道施工中,一般要求在洞口先开挖成“仰坡”,再进行大范围防护,在保证隧道洞口稳定的前提下再掘进施工。这一传统的方法不但破坏了山体的自然平衡、扩大了征地范围、增加了施工成本,而且对隧道洞门区域内的生态环境造成了不可恢复的破坏,对一些自然景观造成致命的伤害。

“零进洞”也就是“零开挖”,通过采取特殊的开挖方法和正确的支护措施,使隧道在最小的工作面实施安全进洞,在进洞过程中结合洞口的地形条件,采取必要的加固措施,减少或不开挖边仰坡,形成附合自然,改变自然的洞口,最大限度地减少洞口施工对自然仰坡原始植被的破坏程度。这一方法大幅度减少了隧道洞口土石方开挖量和堆弃量,避免了因为水土流失对林地造成的污染,保护了天然植被。在“零进洞”施工过程中遵循的原则是“少破坏、多保护,少扰动、多防治”。

2 隧道地质概况

某高速公路隧道地处低山丘陵区,地势陡峻,沟谷纵横,以“V”型沟谷为主,地势坡体表面植被良好,林木茂盛。隧道穿越主要围岩级别为Ⅲ级围岩,岩石类型为微风化英安岩、钾长花岗岩,岩石节理裂隙不发育,岩石完整呈大块状砌体结构。地表水主要为常年流水山区河流;地下水为基岩裂隙水,分布于沿线的丘陵和中、低山区,涌水量小。

隧道洞口段为强一弱风化英安岩,以弱风化层为主,节理较发育,岩体呈碎石、碎块状,有裂隙滴水、渗漏,稳定性较好,围岩级别为V级。

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“零进洞”施工工艺

3.1工艺流程

制作管棚钢架测设中线及水平基点钻管棚钢管孔眼打设管棚钢管环向掏槽开挖断面安设钢拱架套拱混凝土浇注中部开挖向前分层掘进架设钢架喷射混凝土

3.2超前管棚支护施工

用φ42钢管搭设工作平台,复测隧道中线、拱顶及拱脚水平基点,沿坡面画出管棚轮廓线,在管棚轮廓线钻孔安装φ120(L=2.0m)用作超前注浆管棚钻孔导向管,随后套打d989超前注浆导管并注浆。

管棚超前支护采用外径~89mm、壁厚6ram的热轧无缝钢尖管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊接cp8加劲筋,管节长5~9m,管壁四周钻2排ψ8mm压浆孔,压浆孔间距15cm。每节用长15cm的丝扣连接,管棚长度为15m,管环向间距40cm。施工前采用φ120钢管按超前导管设计位置,沿隧道周边以1~3°外插角打人围岩,作为导向孔口管,用于控制φ89超前导管钻孔方向及高程,从而有效地控制导管围岩注浆加固范围,防止洞身开挖超欠挖。

施工要点:施工时应用全站仪量测钢管钻进的偏斜度及倾角,确保钻孔方向准确。钢管接头应错开,避免钢管接头在同一断面。

注浆采用1:1水泥浆,注浆压力控制在1.0~2.0Mpa,终压2.0Mpa,终压维持时间一般为5~10min。注浆参数应在施工中不断调整,以尽量保证钢管之间浆液充填饱满,形成稳定壳体。

超前管棚布置见图1、图2。

3.3工字钢钢拱架安装

待管棚注浆液达到设计强度后,采用挖掘机清刷洞身范围内边坡松散土层,重新测量放样,画出套拱轮廓线,环向开挖套拱弧线,并按山体自然坡度(1:1)斜向安装118工字钢钢拱架,通过五榀钢拱架逐渐调整到竖直安装,钢拱架间距拱部为50cm,拱脚为200cm,在拱架落脚处增设两根ψ22 L=4.0m锁脚锚杆,确保拱架稳定。

具体拱架布置见下图。

隧道洞身环向系统锚杆为ψ5中空注浆锚杆,L=4.0m,@75×100cm;拱架锁脚锚杆采用ψ22 L=4.0m砂浆锚杆;钢架与系统锚杆和管棚牢固连接,钢架间纵向连接采用ψ20L=1.0m的钢筋连接。

此种方法施工选择,鉴于拱部埋深较浅,岩体对拱架的正压力较小,而拱脚进洞里程开挖长度较长,直接开挖后洞身侧压力较大,为防止边墙开挖后失稳坍塌,故斜向安装钢拱架,通过管棚、钢拱架及C25套拱砼稳固围岩,从而有效地防止坍塌。

3.4套拱混凝土施工

钢架架设完毕后,沿设计混凝土外边缘(考虑15cm预留沉降量)安装套拱内模、端模及外模。拌和站集中拌制C25喷射混凝土,由混凝土运输车运送混凝土到洞口,采用模喷混凝土的方法施工。

4 结束语

该山区高速公路原始植被良好,隧道工程通过采用以上介绍的“零进洞”施工工艺,未开挖仰坡,最大限度的保护了原始地貌,节约了施工成本,取得了理想的效果,为其它隧道工程的洞门施工提供了宝贵的经验。

第4篇

关键词:公路;隧道施工;灌浆法

前言

随着社会生活对交通事业的需求逐渐增大,越来越多的公路隧道得以建设。在建设公路隧道过程中,为了保证隧道工程质量,确保隧道整体结构的安全性,施工企业常选择灌浆法来予以施工。从实际施工效果角度考虑,灌浆法在公路隧道中的应用,能够实现对隧道结构应力效果的有效提升,是提升隧道施工质量的重要技术类型。

1 工程概况

段家田隧道地处龙陵山间盆地北部山林内,许家坡南东面,属构造剥蚀中切割长垣垄状山地地形地貌,山体混圆,植被很发育,地形纵坡起伏较大,自然坡度一般在30~400之间,隧道区最高点高程为1715m,坡面冲沟发育,切割较深,多呈“V”字型,属山岭重丘区。起讫桩号左幅K6+425~K7+015,右幅K6+455~K7+000,全长1135m。整个隧道围岩级别为Ⅴ级,岩体稳定性较差,且隧道埋深较大,最大埋深为63.5m。

2 灌浆法施工原理

灌浆法是现代工程建设事业当中的重要技术类型,其在公路隧道施工中的有效应用,能够实现对隧道裂缝病害的有效处理。其利用液压、气压原理,将浆液通过注浆管输送到隧道裂缝位置,然后利用浆液对裂缝的充填、渗透和挤密,来实现对隧道裂缝空气的排除,然后依靠浆液固化作用,来实现对裂缝位置的有效粘结,实现对裂缝位置强度、应力结构的补强,提高隧道围岩的整体性,及隧道整体的强度、承载力、防水性能,为隧道工程的安全运行提供有力保障。

3 灌浆法在公路隧道施工中的设计

根据灌浆法施工流程分析,其设计工作主要可以分为以下四个阶段:

3.1 施工标准确定

灌浆法的施工标准可以分为施工质量标准和灌浆强度标准两个方面:(1)施工质量标准。其主要根据公路桥梁工程隧道工程的设计质量标准来予以确定,保证其能够与隧道工程设计质量保持一致;(2)灌浆强度标准。灌浆强度标准实施灌浆施工完成后,其灌浆部分所能够达到的基本强度要求。

3.2 选定施工段落

在公路隧道施工过程中,基于施工难度、施工成本以及施工效果的综合考虑,应选择隧道裂缝、沉降情况较为集中的位置等来作为灌浆法的施工段。

3.3 灌浆材料配比

灌浆材料作为灌浆法的主要内容,其材料选择是否得当、配合比是否科学,会对灌浆法的直接效果产生重要影响。目前,灌浆主剂可以分为“粒状浆材”和“化学浆材”两种。(1)粒状浆材。粒状浆材是指有水泥、沥青、粘土及他们的混合物而制成的浆材,其是一种悬浊液,具有取材容易、配方简单、价格便宜、环保效果好的优势。根据浆材稳定性可分为“稳定粒状浆材”和“不稳定粒状浆材”两种。(2)化学浆材。化学浆材是一种真溶剂,在实际灌注过程中,其具有灌注全面,灌注效果好的优势。根据化学浆材的成分内容其可分为“无机浆材”和“有机浆材”两种,其中“无机浆材”指硅酸盐,“有机浆材”则包含环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、聚氨酯类、丙烯酰胺类、木质素类等多种浆材。

3.4 施工半径扩散

在实际施工过程中,灌浆法所针对的公路隧道施工段地质很难保持一致,其渗透系数、孔隙率都会存在一定的差异。在这种情况下,施工企业不能完全按照公式计算范围结果来对隧道进行灌浆施工,而是要根据对地质资料的收集、分析与研究,通过试验来确定扩散半径,确保灌浆施工方法的有效性。为了确保灌浆质量,我们施工过程中通常会采用较小的扩散半径,以此来保证灌浆效果。

4 灌浆法在公路隧道施工中的应用

在实际施工过程中,为了保证灌浆法实施的有效性,施工企业需要做好以下几方面工作:

4.1 裂缝表面处理

在对隧道裂缝进行灌浆之前,必须要先对裂缝表现进行处理,将其杂质清理干净,并沿裂缝凿开“V型”或“U型”槽,槽体宽度、深度由裂缝的具体情况予以确定。开凿顺序为先纵深、后凿宽。凿槽完成后,可利用钢丝刷和气泵来对混凝土碎屑及粉尘进行处理,确保隧道裂缝表面槽体达到无杂质标准。

4.2 施工准备工作

在完成裂缝开凿清理后,施工人员要开始进行其他施工准备工作,由于灌浆法施工较为复杂,难度偏大,因此施工准备工作必须要做到全面、细致,以保证灌浆法的实际应用效果。准备工作可以分为以下几个方面:(1)设备。要对所灌浆设备进行检修、维护,保证每一个机械设备都能够达到最佳工作状态;(2)材料。要对灌浆材料种类、级别、配合比等内容进行检查,并利用实验来对扩散半径、灌浆孔距予以确认;(3)人员。要保证灌浆人员、技术人员、质量监控人员全部就位,施工过程中严格监督,并且对施工过程进行记录。

4.3 施工工艺流程

灌浆工艺施工流程主要分为六个主要环节:(1)埋设灌浆嘴。目前常用的灌浆嘴有灌浆盒和灌浆管两种,其中灌浆管适用范围较广,灌浆盒则主要应用于裂缝端部、贯穿位置及裂缝宽度较大部分。在埋设灌浆嘴时,要确保每一个裂缝处至少布置一个进浆孔和排气孔。(2)封缝。封缝是为了使裂缝形成一个密封性空腔,为灌浆施工创造空间。在实际施工中,可用水泥砂浆对凿槽裂缝予以封缝,为提升砂浆与裂缝的粘着力,可在槽面上先刷上一层环氧树脂浆,然后在嵌填水泥砂浆。在封缝后要对其效果予以检查,确保避风效果良好。(3)配置浆液。浆液的配置要严格按照施工准备来予以进行,确保浆液能够满足实际工作需求。在配置浆液时,要根据浆液凝固时间及灌浆速度来确定配置浆液的多少。(4)灌浆。灌浆的主要设备为灌浆泵。在保证灌浆泵良好工作前提下,横缝灌浆行为要从裂缝一端向另一端进行,竖缝要自下而上灌注。灌注浆液为化学浆液时,其压力要控制在0.2~0.4Mpa,若灌注浆液为水泥浆液时,其压力要控制在0.4~0.8Mpa。(5)封口。灌浆完成后,在保证缝内浆液初凝且不外流后,可拆除灌浆嘴,之后用环氧胶泥或灌浆液水泥膏来对灌浆孔进行封口抹平。封缝后,要对灌浆嘴上的残留浆液予以清除,以备重复使用。对灌浆效果的检查方法可以通过压缩空气和压力水来实现,钻芯取样也是测试灌浆力学效果的常用方法。

5 结束语

综上所述,灌浆法作为以压力为主动力的浆体灌注技术,其能够通过对浆体的灌注、粘合来实现对隧道结构的整体强度及应力水平的增强,是当前公路隧道施工环节中不可或缺的技术类型。为了能够更好的发挥出灌浆法在公路隧道施工中的作用,施工企业一定要做好对隧道工程实际情况的分析,确保灌浆法应用的有效性,为公路隧道的正常、安全通行打下良好而又坚实的基础保障。

参考文献

[1]仝刚.公路隧道软土地基处理对策[J].交通标准化,2014,1:112-114.

[2]郭鲁.公路隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用[J].交通建设与管理,2014,12:112-114.

第5篇

[关键词]大跨度;公路隧道;施工技术;动态

中图分类号:F45 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0238-01

公路等交通基础设施在地区和区域经济发展中,发挥着重要的作用。在西部公路建设中,常常要开凿隧道,但是由于隧道内岩溶发育,地质灾害频发,隧道施工的难度大、危险大[1]。为了保证施工的安全性、进度,应加大对大跨度公路隧道动态施工技术的研究。笔者在本文中,结合具体工程,对这一命题进行了有益的探究。

一、岩溶隧道施工的地质灾害

在隧道掘进过程中,破坏含水层,导致结构水动力与围岩力学平衡状态遭到破坏,则易发生隧道涌水,是一种地下水以流体形式瞬间释放的动力破坏现象。隧道涌水对施工的安全性会有严重的影响,为了避免发生隧道涌水,应加强控制,避免破坏施工含水层。

隧道涌水可造成各种环境地质灾害,比如造成岩溶地面沉降与塌陷,且地面塌陷具有突发性、危害性大等特点,成为大跨度公路隧道施工中常见的地质灾害类型。隧道涌水还可造成水资源减少甚至枯竭,对本地人民的生活和生产用水产生影响,特别是岩溶与断裂带突水,影响范围极广。

隧道涌水还会导致生态环境恶化,石漠化蔓延,导致地区发展活力丧失,出现秃山石漠,人们被迫转移居住地。另外,隧道涌水还会导致水质污染,一是造成水环境污染,二是严重污染地下水。

某大跨度公路隧道工程左线最大埋深为216m,右线最大埋深为220m,属于高式隧道,行车时速设计为80km/h,建筑净高5m、限界净宽为10.3m,开挖断面面积为82.23~102.45m2。隧道地形起伏大,陡坎较多,且沟谷流水为季节性水流,一些施工段泉点错,属于常年流水沟。根据工程地质勘查结构,不良地质主要是岩溶,由于隧道工程岩溶发育,对隧道顶板、底板的稳定性影响大,且在施工过程中,可能遇到“管道型”突水突泥。

二、大跨度公路隧道开挖与支护分析

大跨度公路隧道工程地质条件复杂,由于地质环境不同,围岩特稳定也不同,所以需要选择合适的隧道支护方式与开挖方式。当前,隧道开挖方法有台阶法、导坑法、全断面开挖法和单侧壁导坑法等。

(一)隧道开挖方法

隧道开挖应选择合适的方法,遵循一定的原则,确保围岩的稳定性,尽量提高开挖的速度,在选择开挖方法时,考虑隧道围岩地质条件及其变化,并考虑隧道岩体的坚硬程度,选择可提高掘进速度的方法。该隧道工程施工的顺序为:超前地质预报超前支护隧道开挖初期支护仰拱开挖、浇筑砼防水板的铺设拱墙二次衬砌[2]。

不同层级的围岩采用不同的开挖方法:II、III级围岩,选择全断面开挖方法,将进尺控制在2.5m~3.0m范围内;洞口浅埋IV级围岩,采用台阶分部法开挖方法,进尺控制在0.6~1.0m,上下台阶长度为10m~15m;洞身IV级围岩,采用台阶法,进尺为1.5~2.0m,台阶长度为20~30m。而隧道衬砌采用复合式衬砌方式。其中,防水板采用作业台架人工无钉铺设工艺制作,而初期支护与隧道开挖同步进行,采用超前大管棚、超前锚杆预支护等。

(二)隧道施工工艺

隧道进出口段的围岩条件差,在技术洞口开挖与地表处理后,应对洞口进行支护,确保洞口的稳定性,采用超前支护,在洞口浅埋地段,用台阶分部法施工,尽快完成二次衬砌,并封闭成环。

由于隧道洞身处于泥灰岩阶段,为雁等级为III级、IV级别,成洞条件好,所以对于III级围岩地段,采用全断面开挖法,出渣结束后,根据设计挂网、打锚杆,并根据设计要求喷砼,及时封闭。而对于洞身IV级围岩,则采用台阶方法,长度为20~30m。

三、大跨度公路隧道动态施工

奥地利学者提出了新奥法,是综合了岩石力学理论、施工测试和喷锚技术等的一种新的工程施工方法,该方法的主要特点是,通过多种测量方法,动态监测开挖后的隧道围岩,指导隧道支护结构设计与施工[3]。

(一)隧道动态施工的基本原理分析

隧道施工实在复杂的地层中进行的,由于支护方案、开挖方案多样,对围岩稳定性影响不同,也会产生不同的施工成本。新奥法从施工措施方面,对隧道施工的效益和安全性进行了总结,且阐明了动态施工的基本原理。而朱维申教授提出了岩体动态施工力学的原则:

一是施工受到各种自然条件的影响,围岩稳定性、施工经济性分析为系统工程。正确认识影响施工的各种因素,需动态分析影响围岩稳定性的各种因素,将采取的措施看做一个动态的和开放的系统工程。

二是在工程施工和后期使用过程中,围岩的稳定性和经济效益是不断变化的。从力学的角度看,其是一个非线性的变化过程,与应力路径、历史和最终状态等均密切相关[4]。由于复杂大型洞室的施工顺序不同,对施工或者运行期间的安全性和经济性将产生影响。

三是大跨度隧道工程施工支护设计与稳定性评价,需要综合运用新奥法中的观点,需求最优的施工方案。在因素分析中,应根据动态力学原理,分段开挖洞室,并围绕优化施工的目标来进行。在大跨度公路隧道动态施工围岩稳定性数值分析过程中,以某隧道工程为例,其在Ⅱ类围岩之中,而且隧道是半圆拱曲墙断面,净跨14.8米,矢跨比0.8,实际开挖宽度可达16.7米,高度13.3米,面积可达222.4平方米,高度为8.9米,施工难度比较大,而且技术也非常的复杂。在对围岩稳定性分析过程中,需采用地层-结构模式,对地层比较差的Ⅴ级围岩稳定性进行分析研究,评价开挖操作对围岩产生的影响,并且明确拱顶下沉、塑性区以及周边收敛情况,从而得出计算模型。

在隧道施工过程中,掌子面后方1.2D范围之内,CRD法围岩出现塑性区。在掌子面后方1.5D范围之内,纵向上CD法围岩出现了塑性区。施工结束后,0.8D、0.6D以内,采用CD法、CRD法周边围岩,均有塑性区。

四是按照优化方案不断深化与修正原有的认识,并积极做好观察与监控工作,以判断施工方案的合理性,及时调整施工和支护方案,确保后续施工的安全性、顺利性和经济性。

(二)动态信息化施工在隧道施工中的应用

在隧道中利用动态信息化施工,应将超前地质预报纳入施工中,隧道超前地质预报采用超前水平钻孔、掌子面地质素描和TSP -203地震波探测系统等,并针对隧道围岩不同地段,采用水平收敛、拱顶沉降和钢支撑内力监测等方法,判断隧道围岩与支护的稳定性,保证施工的安全和效益。

其中,TSP-203地震波探测系统资料分析的流程为:原始数据软件计算得到时间、深度剖面提取参数地质解释[5]。

根据施工进度与施工实际水平,笔者给出的建议为:一是预测段顶板较薄,岩性以弱风化、微风化岩为主,裂隙比较发育,岩体的完整性较差;二是预测段节理裂隙比较发育,一般为黄泥质充填,综合地表分析,沿节理溶槽发育,地下水位下降后,被泥质填充,所以应加强支护,禁止麻痹大意,并加强对围岩的检测工作;

三是按照工程地质调查结果,隧道内的地形起伏大,且多为较陡的地形起伏,隧道内的水流为季节性水流,雨水的渗透性好,所以在隧道施工中,应加强排水,做好排水设施,避免对施工造成不利的影响。

结语

随着公路建设的发展,特别是西部地区公路事业的发展,在公路隧道施工中,遇到复杂地质的情况越来越多,增加了施工的难度。而在公路隧道施工中,实时动态化施工,动态监测施工及围岩稳定性,对于保证施工的安全性,提高施工的效率具有重要的意义。本文主要从岩溶危害、隧道施工支护和隧道动态信息化施工等方面进行了有益的探索。

参考文献

[1] 李军.大跨度公路隧道动态施工围岩稳定性数值分析[D].河海大学,2006.

[2] 张晓彬,吕中玉.大跨度公路隧道设计与施工技术及其发展趋势[J].山西建筑,2007,22:341-343.

[3] 杨寰.大跨度公路隧道动态施工围岩稳定性数值分析[J].中华民居(下旬刊),2013,04:340-341.

第6篇

关键词:高速公路;隧道施工;管理;探析

中图分类号: U412.36+6文献标识码:A 文章编号:

隧道工程施工是交通工程建设的一个重要组成部分,在道路施工建设中有着重大的意义。隧道工程一般工程量比较大、施工条件恶劣、工作集中等特点,而且隧道工程施工具有很高的风险,对于技术条件的要求非常高,同时还具有很多不确定因素的存在。是一种特殊的工程建设项目。隧道工程因其缩短里程、受高程影响较小的优点,受到了相关行业的欢迎。随着隧道数量的不断增加,隧道工程中的问题也不断的暴露出来,我们要正视出现的问题,分析问题,找出应对的方法,只有这样,我们才能更好的保证和提高隧道施工的质量和效益。对其采取切实有效的风险评估,并制定出具备针对性、可行性的风险管理应对措施,是保证高速公路隧道工程施工质量安全的重要手段与举措。对推进我国交通事业的发展,具有重要意义。

1 高速公路隧道施工风险特征与产生原因

1.1 风险特征

1.1.1 高速公路隧道施工风险依赖于工程的水文条件与地质条件;

1.1.2 高速公路隧道施工风险带有一定的隐蔽性;

1.1.3 发生隧道施工风险带有一定的随机性;

1.1.4 高速公路隧道施工风险发生后果的严重性;

1.1.5 随着施工的深入,施工风险的可能性会加大;

1.1.6 施工风险与施工现场条件关系密切。

1.2 产生机理

1.2.1 复杂的地质条件。高速公路隧道需要穿越的围岩变化大且类别多,同时在实际施工过程中,所遇到的围岩会与设计中预期的围岩存在一定的差异,具有突发性的特点。

1.2.2 施工难度大。在通常情况下,高速公路隧道工程的规模都较大,而能够提供的作业空间相对有限,所使用到的机械设备数量众多且结构复杂,从而致使隧道施工工艺复杂且难度较大。

1.2.3 风险意识淡薄。我国高速公路隧道施工的建设队伍普遍存在安全风险意识淡薄、文化程度较低等问题。同时隧道工程工期长、规模大涉及面广,因此往往在隧道施工过程中会出现因意识淡薄而产生施工风险的问题。

2 高速公路隧道施工风险管理程序

2.1 风险识别

所谓风险识别就是对目标进行明确的过程,从而寻找出对项目可能会产生损失的因素风险管理是基于风险识别之上的,也是风险应对与风险评估的前提条件风险识别的整个过程包括风险识别报告的编制潜在风险因素的识别、估计风险形势、相关资料的收集、重要参与者的明确以及风险目标的确定。

2.2 风险评估

隧道施工风险的评价与估计组成了风险评估,其中风险评价就是综合分析隧道施工的风险因素影响,同时将各类风险可能产生的损失与发生的可能性进行估算,找出工程项目中最为关键的风险点,从而确定其整体风险情况,为风险的处置提供相应的科学依据,保证项目施工的顺利而风险估计则是估计在进行隧道施工时在各个阶段风险可能发生的时间后果大小以及影响范围,为工程整体风险的分析打下基础,同时为风险监控应对措施评价以及管理计划提供一定的依据。

2.3 风险应对

风险应对就是在发生隧道施工风险时,预定措施实施的过程通常来说,风险应对措施包括两方面的内容,一是发生风险之前,即以风险因素为对象,制定并采取控制应对措施,从而使风险得到减轻或消除,其具体措施有风险的分散、缓解与规避等;二是发生风险之后,通过在财务上的安排使项目目标因风险而受到的影响得以减轻,其具体措施有风险的保险转移与自留等。

2.4 风险监控

风险监控位于整个隧道施工风险管理步骤的最末,但是仍然不能对工程项目风险监控所起的作用有所轻视,而是应将风险管理的全过程进行贯彻落实风险监控也属于连续的一个过程,它的基本任务就是以风险管理规定的标准为依据,对风险处理活动进行全面跟踪与评价。

3 高速公路隧道施工风险应对措施

近年来,随着城市化进程的加快,高速公路成为基础建设的重要部分,在面对各类复杂地形条件时,高速公路隧道的建设数量也呈逐年上升趋势。从理论和实践两个方面,对高速公路隧道施工工程风险管理过程进行探讨,为其提供了理论依据。而其中出现的一些安全事故,对于充分了解并制定高速公路隧道施工风险的管理措施是非常有必要的。

3.1 崩塌或塌方风险

导致在高速公路隧道施工过程中塌方的成因有两方面,一是自然因素,也就是受到地下水变化受力状态与地质条件状态而产生塌方或崩塌;二是人为因素,设计与施工作业方法的不恰当而产生塌方或崩塌。

可采取的应对措施:预加固围岩,设置超前管棚,通过预注浆方法对围岩进行加固,从而使围岩性能指标得以提高;利用预切槽或旋喷拱,使围岩变形减少;在隧道施工之前或是过程中,采取切实有效的防排水措施,将地表水尽量引排,减少其渗入隧道的可能性;采取眼镜法、中壁法、短台阶法、台阶法等技术实施开挖,将初期支护加强,即设置或加密钢架、喷涂钢纤维混凝土、增设钢筋网、将锚杆加长加密、增加混凝土厚度等;加强量测围岩工作,如有围岩异常或变形情况产生,则应及时对其进行处理,可利用将衬砌混凝土的强度等级提高、将衬砌断面形式改变、将衬砌混凝土的厚度增加、设计永久混凝土支护等方法进行处理。

3.2 岩爆风险

可采取的应对措施:高速隧道工程项目如果涉及的岩层特点为坚硬干燥埋深较大时,应对岩爆风险进行提前预防;将岩爆多发部位,即隧道拱腰部顶部新挖工作面及附近作为防范岩爆风险的关键部位;将超前释放孔设置于拱部至边墙部位;采取超前钻孔预爆松动爆破等方法,预先释放出岩层原始应力,从而使岩爆风险出现的可能性减少或避免;对岩面进行洒水湿润作业,利用高压水喷射冲洗开挖的岩面,使其部分能量能够被释放;在爆破开挖后,喷射混凝土于拱顶与边墙之上,并进行钢筋网与锚杆的加设,从而使岩爆发生次数与岩层暴露时间得以有效减少;发生岩爆后,必须对岩爆部位进行检查,如果发现未落地不稳定的石块必须及时清除;在岩爆风险较大的范围内必须进行防护钢棚的设置,相关施工人员必须穿戴防护用具。

3.3 涌水风险

隔可采取的应对措施:将隧道位置与暗河、溶洞水源流向之间的关系查明,利用铺砌排水沟开凿引水槽、泄水洞、暗沟、暗管、涵洞等方法进行堵水,如果暗河或是溶洞的流水量较小且存在其他出口或分支,则可利用注浆方法进行堵水;采取抽水机与管道排水结合的方法,进行集水井与固定泵的分段设置,同时将临时移动泵站设置于开挖面与固定泵站之间,利用潜水泵将水抽至固定泵站集水井内。

3.4 瓦斯风险

可采取的应对措施:在隧道内所使用的照明装置、电器开关、机械设备等全部采用防爆型号;在隧道内严禁明火作业,禁烟,施工作业人员穿着棉制品;采取瓦斯自然排放、抽放引排等排放措施;将煤层或岩层裂隙利用泥浆或是其他材料进行封堵,防止渗入瓦斯,喷射混凝土及时将开挖面进行封闭,同时利用气密性混凝土进行封闭衬砌;如果煤层厚度超过0.3米时,就必须对其进行揭煤作业,揭煤作业前要实施超前钻孔,并将煤层地质构造、岩性、厚度、倾角、层位等情况探明;当工作面掘进至煤层到预定距离时,应设置至少两个能够穿透煤层的预测孔,以对瓦斯情况进行有效预测;应加强隧道内部通风与实时瓦斯检测工作。

3.5 岩溶风险

可采取的应对措施:处理隧道底部的小溶洞时,可利用浆砌片石干砌片石、换填片石等方法进行回填压实作业,而隧道边墙的小溶洞,则可利用浆砌片石对其进行封堵处理并将混凝土衬砌加强,隧道拱部以上的溶洞,则应以其岩石破碎程度为依据,进行加设防护防拱喷锚支护加固;处理规模较大的溶洞时,则可采取加固与跨越处理,即加固挖孔桩支顶、拱桥支顶、支承柱、支承墙,整体浮放支托、边墙拱、拱桥栈桥、简支梁跨越等;在开挖岩溶隧道时,应采取与软弱围岩相同的处理方法,即进行管棚注浆预加固,微震爆破并对初期支护进行强化。

4 结束语

我国的公路隧道建设发展迅速,但施工过程中,风险管理是一个比较薄弱的环节。文章从高速公路隧道施工风险管理的理论和实践以及其他方面出发,对风险管理的过程进行了分析。由此可见,在高速公路隧道施工过程中,采取相应的风险管理识别并制定相应的施工风险管理措施,是保证高速公路隧道施工安全与质量的重要手段。

参考文献:

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[5] 王守慧.武隆隧道横洞工区机械设备的选型与配套[J].现代隧道技术,2009,(2).

[6] 徐德斌,程翔等.提高公路隧道施工质量的建议[J].中国水运,2008,8(7).

第7篇

关键词:公路隧道、施工技术、现状、问题、技术要点

中图分类号:TU74 文献标识码: A

一、公路隧道施工技术研究的重要意义

自从进入21世纪,我国国民经济水平在不断的发展,城市现代化建设的工作也同样发生了翻天覆地的变化,取得了斐然的成绩。作为我国国民经济的重要命脉代表的公路,其自身的灵活性和优越性的特色更加尤为突出,因此,它在交通运输方面所发挥的作用更是无可取代的,也是其他运输方式所无法比拟的。公路除了包含普通露天的还有隧道的两种组成结构,其中,整个公路工程结构的最为重要的组成部分当属公路隧道,尤其是我国开始推广并实施了西部大开发战略措施的近几年,高等级公路工程除了建设在沿海地区,同时也已经在西南西北的山岭地区进行施工建设,所以,我国公路隧道建筑的规模越来越大、越来越广,数量也随之越来越多,与此同时,相对的对公路隧道的施工技术要求,也提出了更高的标准。

二、现阶段公路隧道施工技术常见问题所在

2.1 防排水施工

当前隧道的防排水施工主要由简易铺挂台架模式和小型机具手工作业,这两种模式构成。对岩巷施工时,采取的是一种刚柔结合的防水衬砌技术工艺,首先,采用锚喷技术进行支护来封住裸岩,其次,把有机板材铺贴于表面上,最后,在有机板上浇筑自防水混凝土。但隧道工程中地质情况复杂多样,尤其是含水层串通微细裂隙造成的淋渗水,效果仅是支护,因为第一层的喷射混凝土层并无抗渗性能只是把原来在基岩的渗水转移到了喷层表面,因此,面对这种支护的质量,对岩体渗漏水的浸入并不能起到很好的抵挡作用,而且往往采用充气检验和肉眼观察的简单方式来进行质量检验,这就造成检验结果的不可靠性和不准确性,从而这种技术对隧道施工的机械化程度的需求很难达到满足状态。

2.2 通风施工

在隧道施工过程中,随着隧道的纵深开挖,岩尘混杂使得隧道内的空气污浊,难免造成各种有害气体的产生,其隧道内部的温度和湿度也在发生着变化,不断的提高,由于受环境的影响施工的通风难度极大,往往隧道不能及时更换或者净化隧道内部的空气,无法提供良好的劳动环境条件,因此,增强通风施工措施,不单纯为了保障施工效率,更重要是保障施工人员的身体健康更为重要。

三、新时期公路隧道施工技术要点研究

3.1 开挖

3.1.1 刀具的破岩机理。

在刀盘上滚刀以一定的刀间距分布,掘进时刀盘在驱动装置的带动下匀速旋转,滚刀随刀盘的旋转在岩石摩擦作用下在开挖面滚动,同时启动推进油缸使滚刀以一定的力作用在开挖面的岩面上。当滚刀作用在岩石上的压力大于岩石的强度时,岩石被破坏剥落。滚刀在岩石上以这种极具破坏的力力量对岩石进行开挖,刀刃沿部分的岩石在应变时产生龟裂,使得滚刀更加深入岩层,从而在岩层表面部分产生张力,导致龟裂向更深更远处进一步的增加,刀盘进一步顶压,使相邻刀具作用轨迹之间的岩石剥落,从而实现TBM的开挖掘进。

3.1.2 钻爆法开挖。

隧道钻爆法开挖关键是光面爆破的控制,光爆控制的好坏对开挖的效果起到一定的作用,光爆控制的好不仅可以减少对岩体的扰动和混凝土的回填率更能节约成本,光爆效果控制的好坏和开挖方式、钻孔设备及爆破参数的设计等因素都有着至关重要的影响作用。如何更好的控制光爆效果,笔者认为应从以下几方面重点着手:首先,具有良好性能的钻孔设备是首选,其次,根据具体的岩石环境等综合因素,精确合理设计爆破参数考虑围岩状况,最后,对具体实施的操作人员一定要进行严格的岗前培训。

3.2 支护

安全的保证离不开支护。隧道支护应根据不同的围岩类别对洞口存在滑坡体、堆积体等浅软弱地层或者浅埋物等不良地质隧道等地质状况进行分化施作。如某隧道采用了大管棚、小导管注浆超前支护,地表注浆加固及地面旋喷桩加固等措施。部分隧道洞口设置抗滑桩保证坡体的整体稳定,强化支护措施,洞内软弱地层地段离不开网、喷等为主要支护的手段,必要时加格栅钢架,进洞后确保进洞洞口安全,减少对岩体的扰动应尽快施作洞门,抑制围岩过度松弛变形,以确保施工人员在操作施工时的安全性。

3.3 通风

3.3.1独头通风。

独头通风方式是目前主要采用的通风方式,独头通风又分为压(抽)出式通风和压入式通风。首先,压(抽)出式通风。有实际案列表明,这种通风方式在爆破后新鲜空气流经全洞,废气经过通风管被抽出洞外,通风时间也应该相应的缩短,效果很理想,不论从施工进度或经济效益方面都是取得了十分客观的结果。另外一种隧道施工中常用的方式是压入式通风,其特点是优点是有利于施工人员工作,掌子面空气新鲜,更为关键的是计算好通风量及风管、设备等尤为重要。

3.3.2 巷道通风

利用平行导坑做主要回风道的巷道通风,其最大的优点是在最短的时间内使正洞空气清新,采用这种方式通风应注意两个问题:

一方面,横通道应随导坑的前进及时封闭,一般不超过三个保留。另一方面,风门应保持密封,横通道设一道风门,平行导坑口有两道风门,以确保不漏风。比如较为经典的渝怀铁路枳城隧道,就是采用的这种通风,效果十分理想。

3.4 道路

道路造环境。仰拱和铺底超前施作可以有效地改善隧道施工环境是值得推广的施工方案,关键是采取合适的方案避开与其他工序的干扰。首先,提高了洞内安全施工的程度,极大地改善了洞内环境。其次可以防止围岩过度松弛变形,对保证施工安全、消除安全隐患起到重要作用。在施工隧道仰拱和铺底时,铺设一定尺寸的跳板过渡,既保证了仰拱和铺底的施工质量,又不影响洞内其他工序施工。

3.5 衬砌

衬砌是隧道内最重要的结构,也是一个单位形象的代表。隧道衬砌质量的好坏直接关系到隧道施工安全及运营安全,隧道衬砌根据隧道长度、围岩状况及不良地质存在的情况等因素采用了复合式、整体式、抗水压式等多种形式衬砌,衬砌质量和原材料、混凝土配合比、运输搅拌、振捣浇筑、安装就位的模板台车等,工艺控制及相关参数有关。即衬砌施工以距掌子面≤200米为限。仰拱超前衬砌紧跟可以防止围岩过度松弛变形,能在洞内迅速形成闭合环,不仅仅保证了施工安全,更在软弱地层段的作用表现的更为明显。

四、结束语

综上所述,隧道施工作为交通建设中重要的一个组成部分,为缩短距离,减少相对行车的使用距离等等有着很多重要的作用,由于隧道施工的风险性比较大、危险性相对较高,因此造价往往比较高,因此,采用合理、精细的设计理论和施工方案尤为重要,只有不断的完善施工技术才可以提高施工效率,缩短工期,才能更好地完成地质相对复杂的隧道,更好的服务于大众。

参考文献:

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[2]傅鹤林.隧道安全施工技术手册[M].北京人民交通出版社,2010.6.

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[5]汪西柱.公路隧道结构防排水施工技术探讨[J].石家庄铁路技术学院学报,2011年3月.

第8篇

关键词:公路隧道检测技术施工技术

Abstract: the article with a kind of geological rock types as an example, this paper discusses the highway tunnel construction technology, construction technology solutions to the determination of the construction method and procedure for key discusses the tunnel construction technology.

Keywords: highway tunnel construction technology detecting technology

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

一、我国公路隧道进展

从上世纪80年代我国修建高速公路以来,公路隧道也迅速发展,公路向山区、向水下延伸,公路隧道建设的增长量达每年100余km。隧道长度由过去的3km发展到现在的7、8km,甚至几十公里的超特长隧道。据统计,在我国大陆。1979年公路隧道通车里程仅为52km,共374处。

90 代末,通车的四川省川藏公路上二郎山隧道(长 4160m)、四川广安地区华蓥山公路隧道(长 4634km)、云南楚大高速公路的九顶山隧道(长3204m)开创了我国山岭长大隧道的建设史;广州珠江沙面水下公路隧道建成通车和上海穿越黄浦江江底隧道(长度超过 3000 m)标志着我国水下沉埋隧道修建技术达到了新的水平;重庆铁山坪路隧道双线(全长 5 424 m )、北京至八达岭高速公路的谭峪沟隧道、 重庆市川黔公路的真武山隧道;辽宁沈大高速公路韩家岭隧道 (亚洲最宽的四车道公路隧道)等 ,应当说,目前我国公路隧道的施工技术水平已接近国际先进水平,部分已达到国际领先水平。

从隧道形式看,从过去的2车道隧道到今天的3车道隧道、4车道隧道、连拱隧道、小间距隧道、分岔隧道,公路隧道的建设、防灾、监控、养护等技术已取得丰硕成果。随着公路建设的进一步发展,我国公路隧道还将持续发展,公路隧道的建设、养护和质量控制也将面临新的问题。

同时我们也要清醒地看到,我国地域自然条件差异较大,隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变,隧道受设计与施工技术条件的限制,以及隧道大规模的快速建设,也出现了一些不容忽视的问题。从已建成的公路隧道看,初期支护不紧贴围岩、喷混凝土厚度不足、二次衬砌开裂、衬砌背后空洞、渗漏水、混凝土强度劣化、冻害等形象严重。估计约20%―30%的公路隧道处于病害状态,隧道的养护和维修面临严重挑战。

二、公路隧道的质量问题

1、衬砌开裂

作用在隧道衬砌结构上的压力与隧道围岩的性质,地应力的大小及施工方法等因素有关,受到资金和技术条件的限制,一些因素在设计前是很难确定的,所以在隧道衬砌结构设计中常常有一定的盲目性,导致结构强度不够与围岩压力不协调,造成衬砌结构开裂破坏,而工程中出现的衬砌开裂更多是由于施工管理不当造成的,或因衬砌厚度不够,或因混凝土强度不够,所以,加强施工管理,提高隧道混凝土衬砌质量已迫在眉睫。

2、限界受侵

在公路隧道施工过程中,有时会遇到松软地层,当地压较大时,围岩的变形很大,如果施工方法不当或支护形式欠妥,支护不及时,易导致塌方。

为保证施工安全和避免塌方,急于修筑而忽视断面界限,使建筑限界受侵。还有一种是在衬砌混凝土浇筑过程中,模板强度、刚度不足出现跑模,也会使限界受侵。

3、衬砌结构同围岩结合不密实

同围岩的紧密接触是地下结构区别于地面结构的主要特征,在施工中,岩石隧道光面爆破效果不良,通过钢筋网作为初期支护的喷射混凝土层背后设置石块代替混凝土充实空间,造成围岩与初期支护不密实,在二次衬砌施工过程中,由于泵送混凝土压力不足,流动性不好,拱顶混凝土难以饱满,造成模筑混凝土厚度不足,形成大空洞。

4、通风照明不良

在运营隧道中有害气体浓度超限,洞内昏暗,威胁行车安全,原因是设计欠妥,器材质量存在问题和运营管理不当。

三、检测技术

1、材料检测

在隧道工程的原材料中衬砌材料属于土建工程的通用材料,支护材料和防排水材料,支护材料包括锚杆、喷射混凝土和钢构件,防排水材料包括注浆材料,高分子合成卷材,排水管和防水混凝土等。

2、施工质量检测

主要包括:超前支护及预加固、开挖,初期支护、防排水和衬砌混凝土质量检测,在浅埋、严重偏压、岩渗、流泥地段,砂土层、自稳性较差的地层,断层破碎带进行施工时,隧道开挖后自稳时间小于完成支护所需时间,由于初期支护强度不能满足围岩稳定的要求,产生坍塌,冒顶等工程事故,影响施工安全,危害性大。

支护质量主要指锚杆安装质量,喷射混凝土质量和钢构件质量,锚杆施工质量检测的内容有锚杆的长度、间距及锚杆的方向,注浆式锚杆的注满度,锚杆的抗拔力等,喷射混凝土,检测其强度,厚度和平整度,对于钢构件,检测构件的规格与节间连接,立架间距、构件与围岩的接触情况以及与锚杆的连接,对支护背后的回填密实度也要进行探测。

衬砌混凝土的质量检测包括衬砌的几何尺寸,衬砌混凝土的强度,混凝土的完整性,混凝土裂缝,衬砌背后的回填密度和衬砌内部钢架,钢筋分布等的检测,其中,外观尺寸用直尺量测,混凝土的强度及其完整性用无损检测技术完成,混凝土的裂缝用塞尺检测,衬砌背后的密实度采用地质雷达法和钻孔法检测。

3、施工监控量测

隧道围岩变形用隧道断面仪测量,可以迅速测定隧道周边的变形,围岩内部位移,用机械式多点位移计量测;锚杆受力可用钢筋计量测;喷射混凝土钢构件和衬砌受力可用各种压力盒,混凝土应变计,表面应变计等量测。

4、环境检测

可分为施工环境检测和运营环境检测,施工环境检测的主要任务是检测施工过程中隧道内的粉尘和有害气体。有害气体指的是CH4,CH4达到一定浓度,可引发爆炸。

运营环境检测包括通风、照明和噪声,通风检测内容包括CO浓度,烟尘浓度和风速度,照明用车载照度仪、亮度仪、随车从隧道通过一趟,各区段的照明可查清,噪声和检测用噪声计可直接读出。

四、施工技术

4.1初期支护施工

4.1.1.超前小导管施工。超前小导管施工:钻孔采用手风枪打眼、风枪推进小导管,搅拌机拌制浆液,注浆机注浆,注浆压力根据地层致密程度决定,一般为0.5~1.OMPa,纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1.Om。

4.1.2.系统锚杆施工。一般隧道采用的的锚杆有两种:中导洞和进出口成洞面临时支护用 22mn 纹钢砂浆锚杆,左、右洞用 25mm中空注浆锚杆。锚杆按设计长度加丝口长,下料后用套丝机套出12cm长螺纹。在初喷砼后用红漆按设计间距梅花形布置,点出锚杆孔位。用风动凿岩机垂直岩面钻孔。成孔后用高压风清除孔内碴屑,砂浆锚杆在注浆后插入锚杆,安装垫板、螺栓;中空锚杆是安装锚杆后注浆,注浆压力为O.5~1.O MPa,终压为2.0~2.5 MPa。砂浆锚杆注30号水泥砂浆,中空锚杆压注3og-水泥浆。锚杆安装后三天内不准敲击锚杆头,也不准悬挂重物。

4.2.钢拱架施工

钢拱架加工在加工场统一加工。根据不同断面需要,精确放样下料,分节焊制而成,连接板用A3钢,厚度为15mm。栓孔用钻床定位加工,螺栓、螺母采用标准件,焊接及加工误差须符合有关规范。测量拱架安装设计顶面标高。施作定位锚杆,锚杆采用22cm钢筋,深度不小于1.5m。拱架加工好后要进行预拼,合格后方可使用。工作平台就位后,用装载机配合人工安装拱架,自上而下进行,拱架应尽量与围岩接近,与围岩间隙较大时,设置垫块垫紧,垫块可为坚硬的片石。拱脚有―定的埋置深度,并落到原状岩石上,并设置锁脚锚杆。与定位锚杆焊连,并焊接纵向连接筋。

4.3洞身开挖

由于在开挖之前对围岩、地质等情况没有充分了解,导致在开挖中未对围岩进行必要的超前支护,最终出现围岩变形过大的情况。为了加快围岩稳定而不至出现塌方等事故,必须对围岩进行加固,加快围岩的稳定速率。为此,采用小导管注浆g和增设临时仰拱的方案进行处理,并对围岩变形进行控制。

4.3.1.中导洞开挖。在成洞面临时支护完成后,按中导洞开挖轮廓线挖槽,初喷砼后嵌入首榀钢格栅拱架,与洞外所立的钢格栅用纵向钢筋连成整体,挂钢筋网后喷射砼形成洞口棚架,以首榀钢格栅为支点,按超前小导管环向间距以100外插角向钢格栅外侧打入小导管,注浆4h后进行中导洞开挖。中导洞开挖循环进尺0.5~1.2m,开挖成型进行中线、水平检查,符合设计要求后立即初喷5cm厚20号素砼。

4.3.2.左、右洞开挖。左、右洞开挖在中墙砼达到设计强度的70%以后进行,采取两台阶分步平行开挖,上台阶从拱脚至拱顶,含整个拱部。为站人施工方便,上台阶分两步开挖:先挖环形导坑,后挖中核,中核至拱顶高度1.6~2.0m。台阶长5m~lOm,上台阶开挖的土方用人工翻至下台阶再用装载机配合汽车运弃。下台阶开挖先挖中槽,外侧边墙留上宽2m,下宽4m的平台。中槽掘进5~8m,跳槽开挖边墙,马口槽宽2m,净距3m。仰拱随同边墙马口一起开挖,符合没计尺寸后立即初喷5cm厚砼,施工边墙部分锚杆,接长钢支撑至中隔墙,喷射砼至设计厚度,形成封闭的环形支护。仰拱开挖成型后,应及时浇筑仰拱,加强对围岩的支撑。左、右洞一次开挖不宜大于lm,左洞先进,右洞开挖面按落后左洞lOm控制。

第9篇

关键词:隧道施工;地质条件;处理对策;量测法

1 公路隧道塌方的原因分析

公路隧道较铁路隧道而言,断面较大,尤其是通过不良地质地段,更易产生塌方事故。隧道开挖时,导致塌方的原因有多种,归结为自然因素及人为因素两种。自然因素,即地质状态,受力状态,地下水变化等。主要是地质和水文地质的突然变化引起的人为因素,及不适当的设计或者是不当的施工作业方法。发生塌方的主要原因如下:

1.1 不良地质及水文地质条件的原因

a.由于隧道穿过断层及其破碎带或者薄层岩体的小褶曲,错动发育地段,堆积体、软弱构造面时,开挖时潜在应力迅速释放,围岩失稳造成掉块、塌落。

b.隧道穿越底层覆盖薄,比如:沿河傍山段、偏压地段、沟谷凹地浅埋段和丘陵浅埋地段,都容易发生塌方现象。

c.水又是塌方的主要原因之一,地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用,加剧岩体的失稳,塌落,岩石软硬相间或由软弱导致软弱夹层的岩体,由于地下水的作用导致软弱面的强度降低,从而发生滑坍现象。

1.2 隧道设计原因

a.隧道选址时,由于地质调查不够详细,也没有详细的分析,没有查明可能塌方的各种因素,没有绕开本可以绕避的不良地质地段。

b.缺乏详细的地质资料及水文地质资料,导致施工方案的失误,引起塌方。

3)施工方法及措施不当的原因。

a.若施工方法与地质条件不相适应时,易发生塌方,比如地质条件不符合全断面开挖时,采取全断面开挖。

b.当地质条件发生变化时,没有及时改变施工方法,仍然采用原方案中的施工方法,如围岩从岩体变为土体时。

c.锚喷支护不及时,钢支撑架立不符合要求、喷射混凝土质量不符合要求导致塌方。

d.地层暴露过久,引起围岩松动,风化,导致塌方。

e.围岩爆破用药量过多,由于强爆破的震动引起塌方。

f.对围岩存在的危石不重视、不及时、处理措施不当引起塌方。

g.采用新奥法施工,未按照规定进行监控量测或者信息反馈不及时,引起决策错误,措施不当引起塌方。

h.偷工减料现象严重,比如设计的超前支护没有支护,系统锚杆不打设或不按设计打设造成塌方。

2 公路隧道塌方预防的设计措施

1)设计阶段,勘察单位要提高勘察精确度,对工程的水文地质条件,周边环境情况必须调查充分,保证勘察资料的真实性,尤其要对地质条件复杂可能对整个工程的危害要有详细说明。而设计单位更要严格按照工程建设的强制性标准设计,在因地质复杂而有可能滑坡、坍塌的工程,设计中必须有专门的安全防护设计,方可有效预防特殊地质引起的塌方。

2)隧道设计应该是动态设计及施工设计完成后不是一成不变,应以施工中的监控量测信息及时修正设计,调整支护系数,使设计更合理。

3 公路隧道塌方预防的施工措施

1)对预防塌方来说,选择合理的施工方法及措施很重要。因此,要以实际的水文、地质、地貌、环境情况,编制专项施工技术方案和安全措施,并要对方案进行评审,使施工方案更科学、合理。在掘进到地质不良围岩破碎地段时,应采取“先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测”的施工方法。

2)要加强对塌方的预测。

要保证施工作业安全,及时发现塌方的可能性及出现的征兆,根据不同情况控制塌方的措施,在施工阶段进行塌方预测,预测塌方的方法有:

a.一般量测法。通过监控量测按时量测观测点的位移、应力,对实测数据进行分析发现不正常的受力,位移状态,必须重视及有可能导致塌方。

b.观察法。在公路隧道的掘进工作面采用钻探法对地质情况、水文情况探测,同时对掘进工作面进行地质扫描,分析判断掘进前方有无可能要发生塌方;定期和不定期的观察洞内围岩的受力及变形;检查支护结构是否发生了较大的变形;观察岩层的层理,节理裂隙是否变大,坑顶或坑壁是否松动掉块;喷射混凝土是否发生脱落;地表是否下沉等。如果出现如下征兆,隧道即可能出现塌方:监控量测数据反映的围岩变形速率或者数值超出容许范围。喷射混凝土产生纵、横向的裂纹或龟裂且较长。钢支撑发生变形甚至断裂。隧道拱顶,侧墙出现掉块或者钢支撑间隙不断露出碎石等。岩石的层理、节理缝、裂隙等变大或张开。隧道渗水,滴水突然加剧或者变浑浊。隧道壁面挤压变形,且能听到异常声响。

c.微地震学测量法和声学测量法。微地震学采用利用地震测量原理制成的灵敏专用仪器,声学测量法,通过测量岩石的声波分析确定岩石的受力状态,预测塌方。以上三种预测塌方的方法,均可体现隧道的塌方征兆,对出现的征兆应高度重视,并采取强有力的措施处理,避免塌方的现象发生。

3)要加强初期支护、控制塌方。

4)初期支护质量的好坏,直接影响到隧道的整体稳定性。开挖后应及时进行喷锚支护或喷锚网联合支护,并应考虑采用早强喷射混凝土。早强锚杆和钢支撑支护措施,能有效防止隧道局部坍塌,提高隧道整体质量。

4 隧道塌方的处理控制对策

隧道一旦塌方应及时处理,防止塌方范围扩大。

1)隧道发生塌方后,应详细观察塌方范围、形状、塌穴的地质构造,查清楚造成塌方的原因以及地下水活动的情况,经分析后制定出处理方案。2)处理塌方时先加固未塌地段,处理方法如下:a.小塌方,纵向延伸不长、塌穴不高;先加固塌体两端洞身,并抓紧喷射混凝土或采用喷射联合支护封闭塌穴顶部。再进行清理,在确保安全的前提下,也可在塌渣上架设临时支架,稳定顶部,然后清理。b.大塌方,塌穴高,塌渣数量大,塌渣体完全堵住洞身时,宜采取先护后挖的方法,当查清塌穴规模大小和穴顶位置后,采用管棚法和注浆固结法稳固围岩体和渣体,使其基本稳定后,按先上后下的顺序清除渣体,采用短进尺、弱爆破、早封闭的原则挖塌体,尽快完成衬砌。c.塌方冒顶,在清渣前应支护陷,地层极差时,在陷附近地面打设地面锚杆,洞内可采用管棚支护和钢拱架支撑。d.洞口塌方,可采用暗洞明作的办法。

5 结语

隧道塌方事故的发生往往造成人员伤亡和巨大的经济损失,这些警示人们应高度关注隧道的施工安全,施工中要把塌方防治作为“重中之重”的工作来抓,只要充分认识了隧道的地质条件,严格按照设计及规范施工,做到“科学管理,精细施工”,隧道塌方是可以避免的,隧道塌方的原因为自然因素和人为因素,但人为因素更为重要,只要从管理上下大功夫,以“科学管理”为宗旨,加强技术管理,能有效预防隧道的塌方。一旦隧道塌方,更要制定科学可行的施工处理方案,力求及早处理,不留后患。

参考文献:

[1]JTG F60-2009,公路隧道施工技术规范[S].

第10篇

关键词:公路隧道施工;质量;控制要点

中图分类号:TB

文献标识码:A

文章编号:1672―3198(2014)10―0181―01

1公路隧道施工中出现的一些质量问题

1.1开挖中出现的质量问题

开挖是工程进行的开端,在实际实施的时候,施工单位都会对拱部的爆破情况进行很好的控制,但是,一些单位由于对初喷的认识程度不够,导致边墙质量出现问题。正因为这样,在进行隧道开挖的时候,会经常出现开挖面不足的情况,这样便导致开挖量不足,甚至严重欠挖等问题,开挖量的不足直接影响到后期的施工质量。

1.2防水方面存在的问题

防水问题是隧道工程施工中经常出现的问题,致使防水问题出现的原因是多方面的。其中,导致防水问题出现的主要原因是防水材料质量不达标,以及混凝土浇筑过程中出现防水材料被破坏,这些现象的存在导致防水施工质量达不到标准要求。防水问题的存在给整个工程带来了安全隐患,因此,作为施工方,一定要重视这个问题。

1.3支护质量方面存在的问题

在管理隧道施工的过程中,当进行边墙中部开挖的时候,由于围岩的存在,经常会出现超挖的情况,另外,当我们进行开挖的时候,会经常采取部分开挖的施工手段,这样的做法很容易导致边墙角出现严重欠挖。但是,若采用台阶方式进行开挖的话,容易导致开挖纵向距离过大,若纵向距离过大的话,很容易导致围岩和初期的支护脱离,支护方面出现隐患,对于地基支撑不稳固的地段,很容易导致空洞现象的出现。

2公路隧道施工质量控制要点

2.1重视喷锚支护

首先,选择喷锚支护的时间要准确。在围岩类别较高的状况下,即便喷锚支护和开挖面间的距离比较大,对支护质量也不会有太大影响。但是,围岩类别较低则不然,若碰到了断层、破碎带则出现问题的几率会大大增加,因此,碰到此类地段,在施工的时候必须要采用超短台阶开挖,还要适时地进行喷锚支护,维持围岩的稳定。要是支护的时间过早的话,会组织围岩的变形,支护结构的受力会增大,稳定性会下降;若过晚支护,容易造成塌方。

2.2充分发挥钢管拱架的作用

喷锚支护是一种增加围岩稳定性及提高施工质量的一种措施,但是它的作用效果也是受到其他因素制约的。为了增加喷锚支护的效果,需要采用127号钢管拱,在锚杆长度、锚杆数量、钢筋网面积等方面也要适当增加,钢管的间距要控制在50米左右,在管内要注浆。

2.3重视开挖方法的选择

当选择断面开挖的时候,要尽可能地选择断面开挖中的全断面开挖,但是,隧道中存在很大面积的软弱围岩,这样的话则需要采用两断面、多断面的方法进行开挖。这种做法具体指的是先开挖隧道的两侧,在完成支护工作之后,再去挖中间部分,开挖工作和支护工作时同步进行的。这是一种保守的安全性高的做法。另外,需要指出的是开挖断面越圆越好,这样断面的受力比较均匀。

2.4重视喷射速凝和早强混凝土的使用

喷射速凝和早强混凝土是岩石在刚开挖的时候用到的有效的封闭处理方法,在防治围岩松动、风化,减少应力集中,均匀受力,补齐岩面等方面十分有效。对于软弱性质的围岩,可以选择铺设钢筋网的方式来增加其柔性,铺设完之后,在沿着径向打锚杆,可以提高围岩的整体性。在这里需要注意的是:一定要重视混凝土和围岩的密切结合,即便地下水多、平整度差、超挖多。在混凝土和围岩结合的时候要将喷射混凝为模筑混凝土,避免局部塌方,尤其是在拱部施工的时候。另外,对于混凝土的厚度和强度也要控制到位。

2.5重视隧道衬砌质量控制

在施工中,会经常出现二次衬砌产生裂缝的现象,这些现象的出现是围岩松动或其他原因造成的。对于裂缝,我们可以通过塞尺或尺度放大镜进行观测,若难度较大的可以通过超声波或雷达探测技术进行监测,然后根据裂缝的实际情况采取相应的措施。在施工的过程中,也有出现雷达监测不到位的现象,这是由于出现衬砌背后填塞不密实,高频波的穿透深度小,以及衬砌内部存在空洞等情况造成的。所以,要根据检测的目的和实际情况选择合适的频率波,对于拱顶部位,可以沿着隧道断面布置测线。由于仪器技术水平有限,对于有些地段检测精度不够,这时候需要采用钻孔检测。

3结语

虽然公路隧道工程的施工并不会经常遇到,但是,一旦遇到它将直接关系着整个公路工程的施工,使用,因此一定要对隧道工程的施工质量引起重视,在相关施工技术和工艺上要不断学习提高,同时对于施工过程中出现的问题要不断总结,只有这样才能为公路工程质量提供良好保证。

参考文献

[1]吴永巨.高速公路台背回填设计及施工质量控制[J].黑龙江交通科技,2011,(07).

[2]李国平.苏艳宇,张福利,王金华.现浇工作桥施工质量控制要点[J].科技创新导报,2010,(02).

第11篇

关键词:公路隧道、施工技术、质量控制

一、引言

随着我国经济的快速增长,有效的带动了其他行业的发展。作为国家战略要塞,交通建设一直都倍受广泛的重视。而隧道建设目前也成为了交通建设中不可或缺的一个重要组成部分。它是贯穿山区公路的主要设施。近年来我国隧道建造技术越发成熟,在全国范围内兴建了大量的隧道工程。然而公路隧道路面的质量却令人堪忧。诸如隧道沥青混凝土路面出现的早期的频繁损害、安全性降低等问题都对正常的交通运营带来了影响,同时也给经济发展带来了负面影响。

二、公路隧道沥青混凝土路面技术的特性

公路隧道是高等级公路的重要组成部分,其有效的贯穿了各种地势条件下的公路,同时也保证了公路的正常运营,以下就集中总结了公路隧道路面的主要技术特性。

(一)公路隧道路面铺装在外观上必须保证平整、粗糙、美观,具有较强的抗滑性能和抗滑耐久性,且采用经济合理的铺装结构,以此来保证行车的安全和功能。

(二)公路隧道路面铺装还应该拥有良好的抗水灾害、耐疲劳等特性,以此来保证铺装层的可靠性与耐久性。

(三)隧道一般处于相对潮湿的环境中,所以对路面铺装层与混凝土板的粘结性能有很高的要求,只有保障了其粘结性能才能够保证铺装的耐久性。同时还应该具有良好抵抗行车荷载、紧急刹车产生剪应力的作用,从而延长隧道路面的使用寿命。总的来说公路隧道施工中路面铺装结构、材料、工艺、人员等都会直接影响隧道路面施工的质量,所以必须严格的把控好这一系列的问题。

三、沥青混凝土路面存在的主要病害

随着我国城镇化进程的快速发展,为了便于山区与城市的经济交流,目前我国山区高等级公路隧道得到了大量建设。然而繁重的交通运输压力使得很多隧道在早期服务期内就出现了不同程度的破坏,更有甚者,部分隧道在建成通车后几个月内就出现了大面积的损害。其对隧道的使用性能与服务质量造成了直接的影响,同时也产生了严重的社会影响。

(一)面层的反射开裂

隧道面层发生反射裂缝主要是由温度原因引起的,因为隧道的进出口与内部存在一定的温差,所以反射裂缝常出现与隧道与外路面接近的地段。而在隧道内部同样也是存在面层反射开裂的,其主要是因为荷载作用造成的。其主要的产生机理是,在温差作用的影响下,水泥混凝土板会出现收缩,造成沥青面层接缝处产生应力突变,一旦突变应力超过拉应力极限,接缝处就会产生温度收缩开裂。一般情况下会采用增加沥青面层的剪切强度和降低接缝半弯沉差来处理。

(二)层间界面的剪切破坏

在对隧道复合路面结构进行设计时,必须注意由于沥青面层与水泥混凝土路面之间可能存在层间抗剪强度不足会造成剪切破坏。在行车荷载作用下,隧道路面面层的最大剪应力点是处于与轮胎接触的边缘,那么不同的路面结构,所产生的剪应力也就不同。

(三)过大车撤变形

隧道路面水泥混凝土板以及板下各点在荷载的作用下是不会发生局部永久变形的。所以这种路面结构车辙变形主要发生的原因在于沥青层的永久变形所致。而过大的车辙变形不仅会恶化行车条件,更会造成路表积水,然后出现接缝下渗,最终影响结构的整体承载能力。

四、沥青混凝土路面施工质量控制

路面铺设规划、沥青混合料的拌制与运输、底层准备、基准线的选择与放样等工作是沥青混凝土铺设前必须做的工作,它也是保证公路隧道沥青混凝土路面施工质量的关键所在。

(一)沥青混合料的拌制

在沥青混凝土路面施工之前必须做好沥青混合料的拌制工作,首先应该选择合适的拌合站,拌和站所采用的沥青混凝土拌和机、沥青加热器和装载机等基本设备必须满足要求,同时要求其应该拥有与工程规模匹配的生产能力。其次就是要做好原材料的验收工作,施工所用的集料必须符合设计要求,特别是对集料的颗粒尺寸、形状、松软质和粘附性等指标必须严格把关。同时还应该注意集料进场之后的堆放,在保证其清洁的同时,还应该考虑其排水措施。最后就是注意沥青混凝土的配合比,一旦出现生产中断,必须依照设计配合比进行作业。

(二)沥青混合料的运输

沥青混合料在搅拌站拌和完毕之后必须经由运输至摊铺现场。那么在这一过程中必须要注意防止混凝土的离析现象。首先沥青搅拌站不易离施工地点太远,且搅拌站周围必须保持空旷、干燥。并注意运输时间控制在1小时以内。其次必须保证运输道路的宽度,且采用载重超过十五吨的自卸车进行运送,车斗要尽量保持平滑,避免无法顺利卸料。运输车还应该配备必要的防护液,防止尘埃污染以及隔热保温。对于装有粗粒料较多的混合料时,必须经常移动车辆,以防止集料离析底层。

(三)施工过程质量控制

烫板预热、混合料温度检测、震动系统调整等是组成铺筑机作业的基本工序。在进行铺装工作之前必须对铺装机进行烫板充分预热,常见的烫板充分预热方式主要有瓦斯和电热器两种预热方式,在预热时最合适的时间一般是在15分钟以内,如果施工环境温度较低,则应该对预热时间进行延长。

其次进行摊铺之前,应该对每一辆沥青混合料运输车的材料温度进行检查,均要求保持在130℃以上。在对摊铺机的振动系统进行调节时,应该保证摊铺后沥青混合料的初始密度必须高于80% ,振幅和振频过盛都会压碎粒料,造成细料上浮等现象的发生。反之太小则会使初始密度太低影响碾压作业。

最后, 在进行路面铺装的过程中,作业机的作业速度一定要保持均匀一致,且在施工过程中不得出现任意调整,对于铺装机的作业路线,应该保持在行走方向上,且保持直线行走,不得出现急调方向。同时在铺摊施工的过程中,还要时刻注意铺设面的平整度,并且随时对其进行测量,以保证其路面的平整。而且还应该关注烫板的均匀磨损,如果出现异常应该对烫板进行及时调整,或者更换。

(四)现场碾压质量控制

由于公路隧道的特殊空间环境,在对其进行施工时,不会受到雨水的影响,可以保持其长时间的连续作业。只要保证沥青混凝土的生产和运输不受到雨水的影响,即可进行作业施工。但是在进行 OGFC 施工时,必须要重点关注其在运输的过程中是否降温过快的情况,且在对其施工时必须严格按照施工规范中规定的在15℃以上方可进行施工。此外在将沥青拌合料装入铺装机的过程中,应该把握好卡车的倾卸角度,避免其造成混合料发生粒料析离。在完成铺设之后,待到沥青混合料的温度降至碾压温度时,压路机应该使用试铺结果的碾压机具及碾压趟次进行路面压实。在完成一定程度的碾压作业之后,应该使用三米直规对整平的路面进行测量。如果出现不能达到标准的情况,应该趁沥青混凝土路面还有余温,应对其进行再次碾压直到达到标准为止。

在完成摊面碾压之后, 应该注意在6小时以内,或者路面温度没有下降到60℃以下时,严禁任何车辆进入施工路段。且在翌日对其进行钻心试体取样,实现对路面压实度和厚度的测量。并将测量结果绘制成管制图,方便以后质量发生变异时进行调查,并及时对施工质量进行改善。

第12篇

1、环境污染问题

1.1 生态污染

隧道建设必然产生相应的建设弃渣,特别是在长大的隧道群地段,建设弃渣不良弃置会造成植被破坏、环境污染、水土流失等一系列问题:弃渣流失会改变区域内的表层岩土环境和土壤结构,使土壤砂砾化,在农耕区会破坏既有作物的生存环境,降低农作物产量,在风景区会破坏原有植被;大范围的弃渣会影响空气与土壤的热能交换,从而影响周围的温度、湿度,潜移默化地影响局部环境气候。

1.2 水污染

隧道建设对水体环境的破坏主要表现在2个方面:首先是隧道区地下水系的破坏,隧道的出现必将改变地下水流的赋存状态,并成为地下水排出的天然通道,造成地下水的大量流失,其环境损伤是不可挽救的,并且影响的地域可能很广。其次是施工过程中产生的废水。如果这个隧道较短,可能洞口地区受污染的程度较小,如果隧道长达数公里,隧道内部的污水全部由洞口局部地区的自然环境来承担,这时的污染力就可能远远超过自然环境的承受能力。

1.3 大气污染

由于隧道内部空间狭小,加之洞内空气污染,严重影响了施工工人的身体健康,大量的粉尘和有毒有害气体成为制约工程进度、质量、施工安全的主要因素之一。隧道建设期间的大气污染主要来源于3个方面:一是隧道内的施工机械以及运输汽车所排放的尾气中含有CO、氮氧化物、炭微粒等。二是隧道施工过程中因穿越特殊地层而释放的大量有害气体,如瓦斯气体等。三是打眼、敞炮、装渣、车辆运输、喷射混凝土作业而产生的大量无机粉尘,对人体危害较大。

1.4 噪声污染

施工阶段隧道对声环境的影响表现在噪声污染,该方面的危害对象主要是施工工人,在隧洞这个狭小的环境内,施工机械以及爆破产生的声音经过洞壁的多次反射,折射,形成交混回响,使人感到非常的不舒适,严重时会出现头晕、呕吐现象,极大地损害人体健康。如何真正实现“以人为本”,噪声问题也是需要解决的课韪之一。

2、准确围岩判断,从勘测源头抓起

提高工程质量,应从勘测源头抓起,设计是工程建设的源头,是工程质盆的基础,而公路隧道工程设计的重要依据是地质数据。因而地质勘测的程度和质量将直接影响设计参数、影响隧道质量。因受多种因素影响,前期勘测靠钻孔、槽探、波速测试并不能完全探明隧道内围岩地质情况,所以施工过程中动态地及时准确勘察工程地质情况极为重要。施工过程中现场技术员及时调查和判定围岩的强度、构造、水文情况、夜盖层厚,并作好地质素描,由工程各方人员及时联合鉴定,根据不同地质条件如断层破碎带、浅埋隧道、涌水、裂隙发育、岩爆,溶洞,偏压地段等进行针对性动态改进设计支护类型,治理地质灾害,确保工程质量。

3、加强现场管理。加强检测工作

众所周知,工程质量是施工单位干出来的,而不是成品后检验出来的。因此施工过程中加强现场质量管理,加强检测工作是质量管理之重点。设项目经理部、工区及班组三级质量体系,分级管理,充分保证工程质量。组织逐级技术交底,直到作业班组及作业人员明确设计意图和质量要求。严把原材料质量关。隧道施工多为隐蔽工程,因而隧道的质量。关键在于过程的质量、隐蔽工程的质量,要求管理人员实行跟班作业来确保隐蔽工程质量。严格执行质量奖惩等制度,重复发生和有意偷工减料的行为从严处罚。为便于监督、检查质量管理要素形成质量管日控表上墙,要素中包括原材料进场检验状态、锚喷质量、收敛检测、试验情况、施工桩号等。洞内每10m设置里程桩、围岩类别作标识,以便于与质量管理日控表一一对应,便于管理。施工过程中严格按质量检验评定标准频率要求,对已施工部位作抽样试验并评定工程质量。对硷采用回弹仪、取芯、试块试压;锚杆做拉拔试验;钢筋网及喷硅厚采用开孔检查,加强测量管理。随时检测施工实测值并指导施工放样;用探地雷达检测公路隧道衬砌质量,检测硷是否密实,有无空洞,衬砌厚度是否不足,是否有脱空现象。通过各种检测方法和手段查明缺陷部位进行有效处治,切实加强并保证工程质量。

4、实旅公路隧道施工安全评价的必典性

现有的隧道安全评估大多是有关运营隧道或隧道施工过程中某一方面的安全性评估,通过对大量事故资料调查和隧道工程施工安全所面临的事故多发的严重形势,从行业的角度来看,还没有一个完善的隧道施工安全评价体系,在隧道施工的安全评价方面几乎没有涉足。对于建筑施工项目安垒性评价体系来讲,隧道施工项目虽属于建筑施工,但具体的施工方法和建筑施工没有统一的标准,所以对于建筑施工主要采用国家和行业下达的安全检查表,施工企业以此作为标准对照施工进行的安全评价,具有一定的局限性。而且对于建筑施工作用的系统较大,对于一些具有特殊施工状况的情况,难以达到普遍性、针对性、科学性。隧道施工安全评价就是在这种情形下,摆脱系统干扰,建立自己独立的安全评价体系,具有较强的针对性,为隧道施工安全管理提供了科学依据,所以建立和实施隧道施工安全评价体系有重要的意义和价值,对隧道施工安垒评价的研究是十分必要和紧迫的,对本系统进行研究属一项开创性工作。