时间:2022-10-14 05:30:48
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篇隧道洞口施工技术总结,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。
关键词:隧道工程;施工技术;管理要点;混凝土喷射施工
引言
隧道工程施工中,随着施工技术创新发展和施工经验的不断总结,隧道施工技术取得不断改进和完善,并在工程建设中发挥积极作用。然而部分施工人员没有严格落实技术管理要点,影响工程质量和效益,有必要采取完善措施。本文结合隧道工程建设基本情况,就如何落实隧道施工技术,加强技术管理提出相应对策,希望能为同类工程提供参考。
1隧道工程施工技术
隧道洞口施工应尽量避免扰动原土体结构,如果是在山区作业,开挖时遇到孤石阻碍,有必要采用钻机爆破技术施工。洞口开挖时,要遵循规范要求做好支护工作,保证施工安全,预防滑塌等事故发生,为提升隧道施工质量奠定基础。隧道洞口开展挖掘推进作业时,如果断面达到30m,应确保洞口与仰拱结构稳定性。加强隧道洞口施工全过程质量管理,切实做好隧道洞口排水工作,防止雨水下渗影响洞口稳定性[1]。预防安全隐患发生,保障施工安全和隧道工程质量。
1.2隧道钻爆施工技术
根据隧道施工现场情况,合理确定爆炸孔位,不得盲目钻爆。要选用合适的炸药,严格按要求操作,确保钻爆作业安全。钻爆作业前,需详细勘察隧道内的岩土结构,由专业技术人员做好研究分析工作,并根据分析结果确定爆破强度。钻爆作业过程中应加强全过程监控,重视安全防护,避免爆破作业造成人员伤害。
1.3隧道混凝土喷射施工技术
为提升隧道工程的稳定性与可靠性,延长使用寿命,应加强混凝土喷射质量控制。确保砂石、水泥、外加剂等原材料质量合格,提高混凝土配合比设计水平,做好拌和工作。喷射作业前需清理结构岩石表面,清除稳定性不足的危岩。然后按要求进行喷射作业,优化喷射混凝土的附着性,确保结构稳固可靠[2]。严格按要求进行混凝土喷射施工,加强质量控制,确保隧道施工安全和工程质量。
1.4隧道防排水施工技术
隧道工程为地下工程,施工存在一定危险。为避免突水、涌水等问题给施工带来负面影响,防止出现人员伤害等现象,应完善隧道防水排水施工技术。要坚持“预防为主、防堵结合”原则,综合采用“防、排、截、堵”相结合方式,对隧道施工进行加固处理。要妥善修复薄弱点,加强施工缝处理,避免出现渗水、漏水现象。隧道工程设计时要综合考虑现场基本情况,提高防水和排水设计水平并严格按要求施工,提升隧道防排水施工效果。
2隧道工程施工技术管理的作用
2.1推动施工顺利进行
如果忽视加强施工技术管理,很容易导致隧道施工技术得不到顺利落实,施工管理不到位,进而出现质量问题,难以确保工程建设顺利进行,甚至延误施工进度。为改进这些不足,施工单位应详细开展隧道施工现场调查,并制定合理的技术方案,以利于更好指导隧道工程施工各项活动,推动隧道工程建设顺利进行。
2.2预防质量问题发生
施工技术管理在工程建设中占据重要地位,也是质量控制的重点与关键。因此,施工单位在正式开展隧道工程建设前,需建立健全完善的质量管理制度,明确隧道施工质量控制目标。然后采取有效的施工技术方案,把握质量控制要点,明确每个施工人员具体职责,让他们严格按要求开展隧道工程施工。进而避免发生质量问题。
2.3提高隧道工程质量和效益
如果隧道施工技术管理不到位,忽视对质量问题的预防,很容易导致质量缺陷发生,进而出现不必要损失,降低施工效益和工程质量。为转变这种情况,作为施工单位,在隧道工程建设前,有必要组织施工人员详细开展调查研究工作,获取工程施工具体的数据指标。然后遵照施工技术规范标准和质量控制目标,选用合理的施工技术方案。对施工人员开展管理培训活动,增强他们的质量控制意识,确保施工人员严格按要求开展钢筋与混凝土工程建设[3]。
3隧道工程施工技术管理的不足
就目前来看,隧道工程施工技术管理存在的不足主要表现为:技术方案不合理,技术质量管理不到位,施工人员技术水平偏低,工程质量检测和验收被忽视。这些问题的存在,对整个隧道工程建设产生不利影响,需要有针对性地采取完善措施。
4隧道工程施工技术管理的要点
为改进隧道工程施工存在的不足,提升工程质量和效益,有必要把握以下施工技术管理要点。
4.1完善施工技术方案
为提升施工技术管理水平,正式开展隧道工程建设前,需要组织工作人员深入隧道工程现场,认真开展调查研究,获取详细和全面的数据指标。然后参照隧道施工质量管理目标和技术标准,制定科学合理的施工技术方案。组织专家认真研讨和分析,改进存在的不足,确保施工技术方案合理,施工技术管理措施得当,有效指导隧道工程施工。也为落实施工技术方案,加强施工全过程管理奠定基础。
4.2加强施工技术质量管理
要制定完善的施工技术管理规章制度,严格落实各项管理措施,推动施工技术和质量管理的制度化与规范化。落实责任制,明确每个施工班组和施工人员的具体职责,在隧道工程施工过程中加强施工技术管理,把握质量控制要点。重视施工技术和质量的动态管理与控制,组织管理人员开展现场巡视和检查,及时修复存在的质量问题[4]。
4.3提高施工人员技术水平
注重技术水平高、责任心强、经验丰富的施工人员引进,打造高素质施工团队,确保其胜任隧道工程施工需要。建立完善的管理和培训机制,定期或不定期采用课堂授课、专题讲座、现场参观学习、经验交流等方式,对施工人员开展管理培训。进而提高他们综合素质,让施工人员有效胜任施工需要,把握施工技术管理要点,为提升工程质量提供人才队伍保障。
4.4重视工程质量检测和验收
隧道工程施工任务完成后,施工单位应开展自检,自检合格后报请监理工程师复检。要安排具有资质、综合素质高的质检人员开展隧道工程质量检测和验收,以获取详细和全面的数据指标,客观、公正地对隧道工程质量状况进行评定。对于存在的不足,需要组织施工人员立即修复,确保隧道工程建设效果。
关键词: 膨胀土隧道; 膨胀土围岩; 快速施工技术; 支护对策
中图分类号: U45 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)04-0038-02
引言
小河沟隧道是太兴铁路线上第一长大特殊膨胀性土质隧道,其起止里程为DK73+754~DK75+557,全长1803m,隧道地质条件复杂,表层土体(由细腻的胶体颗粒组成)竖向节理和斜交剪切裂隙密集发育,断口面光滑。施工初期膨胀土体多表现为强胀缩性、裂隙性、超固结性、强度衰减、遇水崩解、风化特性。随雨季期强降水,致使膨胀土体吸水至充填土体裂隙,土体膨胀变形,衬砌结构失稳,尤其是洞口段拱脚处渗漏水严重。洞身膨胀土围岩接近甚至超过塑限,部分土体呈硬塑状,大部分呈软塑状,局部流塑状,稳定性差,极易坍塌掉块。针对这种围岩变形大,施工难度高的膨胀土质隧道,施工过程稍有不慎,会严重危及施工安全。
本文以小河沟膨胀土隧道为工程背景,经过对其施工过程关键位置成功掘进与支护的经验总结,得出一套适用于膨胀土隧道初期快速施工与支护的办法。实践证明,采取的施工技术措施是科学合理的,确保了隧道在安全有序的环境下施工,顺利解决了膨胀土隧道关键位置施工难,支护处理难的问题。
1 关键段失稳特征概述
所谓关键段,就是指系统由一种状态转变或演化为另一种状态所必须经历的一个阶段,在通过或接近这个阶段过程中,某些变量从连续逐渐变化最终导致系统状态的演化或转变,即在关键段附近,控制参数或条件的改变将从根本上影响或改变系统的结构与功能性质的现象。依托于本次膨胀土隧道的施工过程与膨胀土围岩的变形破坏特征,总结发现的关键段位置主要有洞口段、施工进洞75m与295m位置处。
1.1洞口段位置
小河沟隧道洞口于2010年6月24日进洞,进尺29米,掌子面施工至DK75+517时,由于2010年7月22日突遇季节性雨,土体增湿膨胀变形,于2010年7月23日诱发山体滑坡,洞口整体被掩埋。见图1。
1.2 施工进洞75m位置
小河沟隧道施工至2010年11月18日,施工里程为DK75+482位置时,掌子面出水突然加大,围岩整体向隧道净空滑塌,衬砌结构严重失稳。施工现场对掌子面进行封闭,稳定后实测出水量达到0.534m3/h。图2为破坏里程段衬砌结构裂纹图。
1.3施工进洞295m位置
小河沟隧道施工至2011年7月31日凌晨,其出口里程DK75+193~DK75+262.7段山体发生大面积坍陷、滑移(如图3、4)。塌陷滑移段位于黄土冲沟及浅埋偏压地段。在DK75+100~DK75+265段隧道左侧为黄土陡坡,高差约90m,其中DK75+248附近有冲沟一处。该段偏压较严重,线路右侧拱肩覆盖层较薄。
小河沟隧道在以上三个关键段的施工过程中,没有充分考虑到膨胀土地区施工的共性与场地土质的理化特性,按照设计施工方案(三台阶七步开挖法)施工,致使施工过程出现数次规模不等的塌方、冒顶和围岩大变形等不良地质问题。因此,在后续施工中,针对场地土质的工程特性,采用了创新性的三洞五步开挖法施工工艺,取得了良好的实际效果,降低了施工作业中的工程风险。
2 关键段安全施工技术与支护
隧道安全快速施工的前提是保证其紧邻围岩的稳定,而围岩的失稳破坏往往是由于围岩应力和变形调整导致的结果,坚硬围岩由于强度高、变形小、稳定性好,对施工的影响小,因此在坚硬围岩隧道施工中更多考虑的是如何方便施工、如何高效的发挥机械的效能,在台阶高度、长度的选取等决策中主要考虑的是方便开挖、出渣和支护[1]。膨胀土隧道, 特别是地下水发育地区或季节性降水量较大区域的膨胀土隧道,应尽可能早的进行仰拱施工,使隧道衬砌尽早形成环向受力。隧道衬砌环向受力的形成是膨胀土隧道施工安全的重要保证[2-3]。而膨胀土围岩由于节理密集、增湿胀缩变形大、遇水崩解、稳定性差,开挖过程极易出现塌方等失稳现象,要实现膨胀土围岩隧道的安全快速施工,则必须更多地考虑施工过程中土体增湿围岩受力的调整以及围岩的变形规律,以确保围岩稳定。因此,根据膨胀土围岩变形的特征及其场地地质情况,合理选择开挖分部和开挖进尺,适时安排开挖和支护的各个工序,是膨胀土围岩隧道安全快速施工的理论基础。
对于膨胀土隧道的施工,水是隧道产生膨胀病害的主要根源,施工中需加强引排水,及时施做喷锚支护,封闭暴露的围岩,防止施工用水和水汽侵入岩土体,并切实按设计施做衬砌结构的防排水,防止地下水渗流对隧道结构造成破坏。加强施工用水管理,严禁积水浸泡软化围岩,造成围岩失稳。因此,结合场地膨胀土围岩的理化特性,采用了创新性的三洞五步开挖法施工工艺,辅以大锁脚、大格栅、大管棚辅以小导管注浆等辅助工法,在隧道施工进洞过程中取得了良好的实际效果。具体施工流程如图5。
其详细施工顺序为:
(1)上部弧形导坑①部开挖,在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3~5米,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。在拱部150°范围内施做十环10米长Φ108mm大管棚,并辅以3.5mm的Φ42双排小导管超前注浆,开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定,开挖后立即初喷3~5cm混凝土。开挖后及时进行喷、锚、网系统支护,架设钢架,钢架纵向连接钢筋增加一倍,间距为50cm,挂设双层钢筋网片,其主筋使用Φ32螺纹钢,构造筋使用Φ16螺纹钢,逐榀加设临时仰拱、竖向支撑及斜向支撑,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿向下倾角30°打设大锁脚锚管并与钢架焊接牢固,复喷混凝土至设计厚度。
(2)开挖核心土②,架设上台阶临时仰拱I20a钢架,喷22cm厚C40混凝土。
(3)开挖左侧阶③:开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.0m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿向下倾角30°搭设大锁脚锚管,锁脚锚管和钢架牢固焊接,并架立阶竖壁钢架,复喷混凝土至设计厚度。
(4)开挖左侧下台阶④:在滞后左侧阶2~3m后开挖左侧下台阶,开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.0m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚管,锁脚锚管和钢架牢固焊接,并架立下台阶竖壁钢架及下台阶左半幅临时仰拱,复喷混凝土至设计厚度。
(5)开挖右侧中下台阶⑤⑥:按照开挖左侧中、下台阶的方法进行开挖右侧中、下台阶,开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,中、下台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿向下倾角30°搭设锁脚锚管,锁脚锚管和钢架牢固焊接,并架立下台阶右半幅临时仰拱钢架,复喷混凝土至设计厚度。
(6)开挖隧底⑦:每循环开挖进尺长度宜为2~3m,开挖后及时施作仰拱初期支护,并及时施作仰拱。
(7)施工中加大预留沉落量,拱部预留40cm沉落量,边墙预留30cm沉落量。
通过对革新性三洞五步开挖法与传统三台阶七步开挖法支护结构与参数改变下量测数据的对比(如图7),终使膨胀土围岩体积与应力的反复变化对衬砌结构的连续性破坏降到了最低(如图6),亦说明了我们所采取的支护参数和创新性施工工艺是科学合理的。
3 安全施工与支护技术要点总结
3.1突出天然含水量的影响
膨胀土遇水膨胀的决定性本质因素是组成膨胀土的特殊的物质成分和结构特征,而水则是直接导致膨胀变形的重要因素。一旦土体增湿膨胀,即当土中原有的含水量与土体膨胀所需的含水量相差愈大时,则遇水后土体膨胀变形愈大,而失水后土体收缩愈小。如此反复,会对衬砌结构的稳定性造成不可预估的影响。
3.2注重基底及二衬的结构强度
针对以往隧道底部出现的超挖、欠挖等造成的不均匀沉降、高速列车运行过快对底部附加应力的增加,以及列车长期运行的振动作用,对膨胀土隧道基底及二衬要提前、及时施做。基底宜采用仰拱结构,喷射厚度要大于拱墙厚度;二次衬砌要减少大跨度混凝土结构造成的收缩裂缝。同时增大初次衬砌与二衬的结构厚度。
3.3调整围岩预留变形
隧道内的预留变形量是指围岩荷载引起的下沉量或变形量,也指比设计位置预先提高的量。预留变形量的大小,受地质、开挖方式、支护构造和材质、开挖之后到衬砌之前经过的时间等因素控制,所以宜结合实际情况,采用适合于现场条件的最小预留变形量。隧道总变形以预留变形量控制为主,同时加强肉眼观测,确保洞内施工安全。
考虑到膨胀土体吸湿后其体积的变化与土体内部吸力的丧失、衬砌结构的受力变化,施工场地的预留变形量不能只是针对钢支撑做保险计算,在衬砌施工时,为防备模板与衬砌结构的整体下沉或内挤,需要将预留量做适当放大。
3.4强化工序流程衔接
膨胀土隧道施工过程中, 应做好各工序间的有效衔接工作。开挖完成后宜及时组织钢架、超前支护、钢筋网、喷射混凝土、系统锚杆、锁脚锚管施工,避免因膨胀土围岩暴露时间过长或侵水膨胀而导致变形过大,增加治理的难度与费用。同时,考虑到膨胀土围岩的变形是随时间变化的一个过程,膨胀应力是这种变化的根本原因,施工过程宜加强工序的有效衔接,缩短土体增湿膨胀变形破坏所需时间,即要突出体现一个“快”字,规范施工管理,强化流程衔接。
3.5加强围岩变形监控
监测量测是“新奥法”施工的核心技术之一,尤其是在软弱围岩及特殊性土施工地段,通过现场监控量测,监视围岩变化状态,了解初期支护受力情况,确保施工安全,同时掌握围岩变形规律,确认或修改支护设计参数与施工顺序,合理安排施工工艺。
结论
本文通过对太兴铁路小河沟膨胀土隧道施工实践的总结,较详细的阐述了关键段位置附近膨胀土隧道洞口端与洞内的快速施工技术与支护对策,总而言之,膨胀土为我国较特有的土质,工程中有着广泛的地质灾害[5]。隧道工程是目前控制交通路线紧张局面的有效方式,也是国家投资的重点项目。为了保证隧道结构的使用性能,在施工期间需要注意对“关键段位置”问题的处理,通过合理的施工技术与快速支护方案来增强隧道的使用性能。
参考文献:
[1] 黎锡贵.浅谈膨胀性土隧道洞口段快速施工技术[J].河北企业,2007:72-72.
[2] 郝中海,李文杰.膨胀土隧道施工技术要点[J].公路交通科技, 2002,19(6):102-104.
[3] 翟建国.膨胀土隧道施工技术[J].铁道建筑技术,2009(1):149-152.
1.1新奥法与传统方法的区别
具体来讲,新奥法的基本理念主要体现在以下几个方面:①在隧道开挖阶段,尽量简化开挖工序,所采用的爆破施工技术和工艺流程均要考虑如何保持围岩整体的稳定性,避免扰动围岩;②隧道开挖方案须充分利用围岩的自承能力,提高围岩本身的支撑能力;③基于围岩特点选择合适的支护方式和支护参数,锚杆和喷射混凝土、钢拱架等紧贴岩体的柔性支护尽量提早完成,确保作业过程中岩体松弛或变形情况得到有效控制;④有的施工段岩体软弱破碎,为确保支护系统正常应用,提高岩体整体的稳定性,须尽早闭合断面;⑤从理论上讲,应该在围岩及初期账户变形基本稳定后施作二次衬砌,将支护体系与围岩揉合成一整体,以确保支护结构更加稳定;⑥为避免棱角突变部位引起应力集中,隧道断面周边轮廓应尽可能圆顺;⑦施工作业期间,动态观测支护系统及围岩结构,合理调整工艺流程,优化设计工程方案,同时进一步规范施工管理活动,确保施工活动顺利开展。
1.2新奥法的特点
新奥法在我国应用的最大特点就是应用了所谓的复合式衬砌,其基本的施工方法是:在开挖过程中,尽量减少对围岩的扰动,为此必须采用光面爆破或预裂爆破,以维护围岩的自承能力;根据围岩特征,采用不同的支护类型和支护参数,及时施作锚喷支护,抑制围岩的松弛和变形;开挖时尽量采用大断面、少分部的开挖方法,以利于降低围岩内部应力重分布的次数,最大限度地利用围岩的承载力;在施工过程中,以量测手段为参照不断修正设计和施工,做到既经济合理,又安全可靠;根据测量数据,在确认初期支护变形收敛后,进行二次模筑混凝土衬砌。
2工程概况
周家庄一号隧道总长2237m,洞身围岩为Ⅳ级、Ⅴ级围岩,围岩极差,含不良地址段及特殊岩土。地面高程一般为1625~1800m。区内地形起伏较大,沟壑纵横,自然坡度约20~50°之间,隧道顶沟谷发育,冲沟内为洪积砂质黄土,山顶平缓处场及缓坡处多为风积黄士段盖,山体多基岩出露,植被覆盖较差。
3施工方法
本隧道总体施工方案的选择将立足于确保施工安全、施工质量与施工工期,立足于有效避免涌泥、坍塌等事件发生。施工时及时进行工序转换,做到“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。隧道开挖采用风枪钻眼,实施弱爆破,局部人工配合挖掘机进行施工。严格控制超挖和减少对围岩的扰动,保证开挖成形质量,以充分发挥围岩的自承能力。初期支护采用喷锚网为主的支护方式,围岩较差地段设型钢钢架,特殊地段如浅埋地带拱部设管棚或超前小导管预注水泥浆加固地层。二次衬砌按新奥法原理根据围岩收敛情况及时施工,二次衬砌施工时,灌注混凝土振捣密实,防止收缩开裂,振捣时不破坏防水层,二衬拆模时,混凝土强度达到规范要求。
3.1洞门施工
3.1.1洞口工程
首先复核图纸,组织复测并控测布网,准确定出洞口位置,明洞暗洞分界位置,按设计位置放出边、仰坡及洞脸开挖边线。在洞口边、仰坡开挖线外5m处设截水沟一道,防止雨水冲刷洞脸。做好截排水系统后,人工配合挖掘机按照设计坡度、尺寸采取从上向下分台阶开挖,分层3~5m,表层土采用挖掘机开挖,底层地层当机械开挖困难时采用钻爆法开挖,边仰坡的开挖坡度随原地面的坡度改变而改变,确保坡面平顺并与原地形成为一体。装载机配合自卸车运砟,人工配合刷坡。洞口边、仰坡段施工采用挖掘机纵向分段自上而下分层开挖,人工整修边仰坡,按设计要求一次到位,挖掘机配合自卸车装运弃渣。洞口临时边坡采用锚网喷防护,永久边仰坡采用C25混凝土拱形骨架护坡,中心绿化。
3.1.2进洞方法
隧道进出口采用套拱法进洞,具体作法:沿明暗洞交界里程,从上到下逐层开挖,开挖至起拱线后,架立钢拱架,最里面的一榀紧贴仰坡放置,施做套拱。洞口段设计为Φ108管棚超前支护,与钢架组合成预支护体系,浇注挂板套拱混凝土固结,形成洞室轮廓,在套拱混凝土强度达到设计强度后,施做准108mm超前管棚,在套拱保护下按设计法进行开挖隧道进口、出口均为Ⅴ级围岩,采用三台阶临时仰拱法开挖进洞;采用拱部准42超前小导管超前支护,及锚喷网初期支护。
3.2正洞施工
暗洞段按新奥法组织施工,弱爆破开挖,围岩较弱处采用机械配合人工开挖,喷锚支护。正洞施工方案见表1。
3.3弃碴与环保
3.3.1隧道弃碴
施工中产生的废碴、废液按环保有关规定进行处理,不随意排入冲沟、沟渠及农田中。在隧道口设置三级沉淀池用于处理施工污水,以及吸附油污;固体污物等,固体污物送往环保部门作无害处理。弃碴按设计要求弃于指定位置或作为路基填料,碴场设挡墙,以免水土流失。
3.3.2施工降尘
由于隧道施工采用无轨运输,洞内废气污染主要为大功率的内燃机械,且主要集中到装碴运输工序,为此在该隧道施工中,必须加强通风除尘的工作。方法如下:加强对进洞机械的维修保养。定期检查空气滤清器是否堵塞,进、排水是否畅通,喷油嘴及时更换,使喷油效果好。雾化程度高,使柴油充分地燃烧。为了节油和消烟掺加柴油添加剂。部份机械进行机外净化。主要给装载机装配上带有催化剂的附属箱,连接在尾气排放管上,把发动机排出的废气用催化剂和水洗的办法来降低其中有害气体。
3.3.3环境保护
隧道施工便道、工棚及作业场的布置尽量维护自然面貌,占用荒地应少开挖、少刷方,以保护自然植被。隧道竣工时,应尽量恢复原有植被。
4施工中的必要注意事项
4.1初期支护的施工质量要保证
有效的支护能够提高施工安全系数。施工应,须及时进行初期支护,提早封闭,加快成环速度,避免结构变形。开挖后及时封闭暴露的岩石。首先初喷厚度为4~5cm混凝土将岩面封闭,装设钢拱架、施作锚杆、挂钢筋网,最后按设计要求完成复喷。结合现场条件和施工要求的数量和方向选择合适的锚杆。若使用砂浆锚杆,必须注意注浆量和浆液稠度;有水地段适宜采用楔缝式、缝管式或早强药包锚杆,选择端头紧固且尾部有能够紧贴格栅和围岩的托板的端头锚固锚杆,确保锚固效果符合设计要求。
4.2重视隧道监控量测和超前地预报的作用
在公路隧道施工中,通常采用超前地质预探探报施工技术、监控量测施工技术来探测地址情况,同时对支护结构的受力变形进行监测,为设计变更以及施工方案的确定提供可靠依据。这种监测技术同样适用于地表沉降及塌方监测。隧道综合地质超前预报有助于优化隧道施工方案,并且能够提高隧道施工的安全系数。进行隧道开挖时,事先通过高效的地质监测掌握隧道前方地质状况,有助于优化设计工艺流程和施工技术措施,从而达到防控事故的目的。
5结语
公路桥隧相接的结合型式采用桥梁伸入隧道设计方案,通过设置枕梁和增大明洞净空高度的措施确保结构稳定,减少隧道洞口大开挖,避免洞口边仰坡失稳滑塌、生态环境破坏;对于桥梁桥台与隧道洞门距离较近路段采用短路基相接,并采用填石路堤结合路基冲刷防护保证短路基稳定安全,通过施工技术控制确保施工质量,对山区公路设计和施工具有借鉴作用。
关键词:
山区公路;隧道明洞;桥隧相接;短路基;施工控制
随着我国的基础设施建设不断发展,公路建设的重点逐步进入山岭重丘区。山区公路受地形地貌限制、地质构造丛生、沟谷陡峭、河流环绕,因此山区公路采用桥隧相接型式不可避免,并且桥隧相接成为山岭重丘区新型连接型式。桥隧相接是指桥梁深入隧道明洞、桥梁和隧道以短路基相连或桥梁和隧道起终点桩号重合[1]。受沟谷陡峭、地质条件复杂及线位控制等因素制约,采用桥梁伸入隧道或者采用短路基相连接方案,减少隧道洞口大开挖,避免洞口边仰坡失稳滑塌、影响桥台稳定、破坏生态环境[2]等问题,为山区公路建设提供一种新的理念。
1桥隧相接技术
1.1桥隧相接适用条件
根据山区公路桥隧相接工程的特点,总结其适用条件有:
(1)高差悬殊[3]。地形起伏大,河谷(槽)与陡峭山体直接相连,受桥梁控制高程及线位走向等因素限制,路线多以桥隧相接的型式布线。
(2)地质构造复杂。山区公路破碎带、断层等构造较发育,岩体物理力学性质差异大,桥台位置地质条件差,施工困难,采用桥隧相接可有效解决。
(3)山体陡峭。施做桥台将造成洞口大开挖,破坏生态环境并影响桥台稳定及运营中的次生地质灾害。
(4)桥隧相连路段地形狭窄,施工场地受限,桥台布置难度大,可采用桥台伸入隧道型式。另外山区公路风化严重、剥蚀强烈,滑坡、落石、崩塌及泥石流等地质灾害严重。
1.2桥隧相接结构型式
山区公路桥梁与隧道的断面净宽不等,桥隧相连的方式需遵循桥梁部分与隧道部分行车道平齐,根据桥梁与隧道结合形式将其分为桥梁伸入隧道、隧道洞口进行桥台处理、短路基相连、隧道采用反削竹式类洞门支撑于桥梁上四种型式。
(1)桥梁伸入隧道。通过缩减桥梁断面或加大隧道断面,使桥梁伸入隧道,围岩较好段落的隧道可以取消仰拱,采用枕梁代替,枕梁兼做桥台台帽,与隧道洞门共同受力[4-5]。
(2)隧道洞口进行桥台处理[4]。桥台在隧道洞口进行处理,桥台直接作用于隧道洞口基岩或直接浇注桥台与洞门紧贴,桥台与隧道单独受力,隧道洞门不受桥梁荷载的影响。
(3)短路基相连。桥梁桥台与隧道洞门之间采用短路基相连接,桥台与隧道单独受力,并且施工不相互干扰,通过控制路基施工质量保证桥隧相接的稳定性。
(4)隧道采用反削竹式类洞门支撑于桥梁上[4]。为保证隧道洞口的明暗交替或防止落石直接破坏桥梁,采用反削竹式洞门类的洞口上部向外沿伸,下部采用支撑坐落于桥梁结构上。
2工程应用
2.1工程概况
项目位于桓仁满族自治县与宽甸满族自治县交界处,呈东南走向,路线跨越浑江和下露河,设计采用速度为40km/h的三级公路,山体两侧坡度约50°~70°,纵断高差约17.0m。在浑江与下露河之间为越岭段,采用长度为65m的下露河隧道穿越,隧道净宽9m,净高4.5m;隧道进口端设置12×30m老黑山大桥,其1号桥台伸入隧道明洞,桥梁全长366m,桥面全宽8.5m;隧道出口侧设置6×13m下露河中桥,桥梁全长87.87m,桥面全宽8.5m,与隧道采用短路基的型式连接。
2.2地质概况
(1)隧道进口端。属陡坡地貌,地形坡角在60°~70°。洞口处地表为强风化变粒岩:灰白色,原岩结构构造已大部分破坏,岩体较破碎。其下为中风化变粒岩:灰白色,变晶结构,块状构造,节理裂隙发育,岩质坚硬。洞口处围岩为软岩,破碎,结构面发育,碎、裂结构,判定为V级围岩。
(2)隧道出口端。属陡坡地貌,地形坡角在50°~60°。洞口处地表为碎石土;灰褐色,稍湿,松散,由坡积碎石混粘性土组成。其下为中风化变粒岩:灰白色,变晶结构,块状构造,节理裂隙较发育,岩质坚硬。洞口处围岩为软岩,破碎,结构面发育,碎、裂结构,判定为V级围岩。
(3)不良地质。隧道出口端洞口处有少量第四系松散堆积,开挖高度内岩土体较不稳定,易小范围塌落。
(4)地下水评价。地下水以基岩裂隙水为主,水量随大气降水量及节理裂隙变化而变化,围岩富水性不均一,透水性较弱。
2.3方案设计
(1)方案拟定
隧道进口端地形陡峭,山体坡角达到70°,河槽直接与山体相接,隧道洞口段围岩破碎、风化严重,主要为强风化变粒岩,老黑山大桥1号桥台若采用置于山体上的扩大基础与隧道洞门相接,则山体刷坡面积过大,严重破坏生态环境,并且对后期运营过程中的次生地质灾害不能得到根治;如果采用嵌岩桩建造于山体外的浑江内时,则挤压浑江河道,施工中对浑江水源有较大污染,并且存在汛期浑江水流对1号桥台的冲刷淘蚀潜在风险,台后填筑很难达到规范要求压实度,对后期运营差异沉降很难控制。同时以上两种方案均存在在桥台基础施工时,施工场地受限的问题。采用桥梁伸入隧道的方案,山体刷破小,且不会对生态环境及浑江水源造成污染,可有效降低次生地质灾害发生,施工方便,后期运营维护费用少。故老黑山大桥与下露河隧道的连接型式采用桥梁进入隧道方案,明洞采用增大净空高度的结构型式。隧道出口端地形陡峭,山体坡角达到60°,河槽与山体坡脚有一定距离,在满足桥涵过水孔径及经济型、减小施工难度的情况下,下露河隧道与下露河中桥采用短路基连接型式,填方路基长度为26m,填筑方案采用填石路堤。通过方案综合比选,确定设计方案为进口端采用桥梁伸入隧道的结构型式,出口端采用短路基连接桥隧型式,整体形成桥梁-隧道-桥梁相结合的复合型式。
(2)桥梁伸入隧道型式
老黑山大桥上部结构采用30m装配式预应力混凝土T梁,桥孔布置为12×30m,设计角度90°,下部结构为柱式墩、桩基础;0号桥台结构型式采用U台,1号桥台采用枕梁置于隧道明洞内的桥隧相接结构型式,隧道明洞采用增大净空高度衬砌结构,衬砌厚度为0.6m的钢筋混凝土,采用C22双层钢筋网,仰拱底面标高为-3.5m,桥台枕梁高度为0.8m,宽度为1.50m,1号桥台伸入明洞长度为5m,在桥台与隧道仰拱相接处后施做0.2m的混凝土墙,作为挡水挡土结构并兼做桥台挡块。通过调整T梁湿接缝间距与悬臂长度以达到上部结构宽度略小于隧道净宽的要求,以保证T梁顺利伸入隧道。
(3)短路基连接型式
下露河中桥上部结构采用13m钢筋混凝土空心板,桥孔布置为6×13m,设计交角为90°,下部结构为柱式墩、桩基础;桥台为U台。与隧道采用短路基相接的结构型式,隧道明洞衬砌采用一般断面型式,混凝土厚度为0.6m厚钢筋混凝土,采用C22双层钢筋网,仰拱顶面标高为-1.9m,下露河中桥与隧道出口距离为26m短路基连接,路基填筑方案采用填石路堤,并做好防冲刷措施,避免桥头路基冲毁影响结构稳定和运营安全。为保证排水顺畅设置中心排水沟,排水沟排水方向为隧道出口端,并设置保暖包头防治冻害,在桥隧相接处设置防冲刷措施,做好防排水设计,保证隧道洞口、桥台岸坡稳定。同时在隧道明洞内5m范围内设置防撞墙渐变过渡,保证行车、运营安全。
3施工技术控制
3.1桥隧相接的施工技术控制
为保证桥梁、隧道施工的便捷及运营过程中保证桥隧结构稳定、避免次生灾害为原则,隧道明洞施工中,应遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的措施,通过监控量测结果分析围岩变形规律和支护状态,以指导施工。桥梁T梁采用预制场预制,整孔运输至桥址处架设[6],由于预制T梁的横向刚度较小,预制T梁起吊时注意保持梁体的横向稳定,要求平行匀速移动T梁,以防止出现扭偏。枕梁及湿接缝混凝土达到设计强度85%后,方可进行下一道工序施工;为确保梁体在运输过程及安装就位时的稳定性,应采取有效的防倾倒措施。
3.2短路基施工技术控制
为了充分利用隧道挖出的石方、施工质量控制及运营过程中减少隧道-路基-桥梁之间的差异沉降而采用填石路堤方案,填石路基应采用抗压强度>5MPa,最大粒径≤30cm的优质填料,松铺厚度为30cm,并采用大吨位的震动压力机进行路堤的碾压,保证压实度满足规范要求,并且填石料顶面应无明显孔隙、空洞。
3.3施工工序
下露河隧道长度65m,并且浑江水流急、高差大,故施工采用从下露河侧搭设便桥,施工短路基后隧道采用单侧进洞施工,待隧道二衬施做完毕后,方可进行老黑山大桥1号桥台枕梁施工,并架设第12孔T梁成桥。
4结语
在桥梁-隧道-桥梁复合型式的工程实际,采用桥梁梁体伸入隧道,桥台采用枕梁置于明洞内的桥隧相接结构型式,明洞采用增大净高衬砌结构,桥隧相接的设计方案减少隧道洞口大开挖,避免洞口边仰坡失稳滑塌、生态环境破坏,保证桥台岸坡稳定并避免运营中的次生地质灾害的发生;短路基连接桥梁与隧道的型式,并采取措施保证路基防冲刷和和稳定安全,通过施工技术措施控制施工质量,保证路基稳定安全,对山区公路设计和施工具有较大借鉴作用。
作者:王晓宇 单位:辽宁省公路勘测设计公司
参考文献
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关键词: 新屋隧道;F1断裂带;静态爆破;TSP超前地质预报
1.引言
近年来,随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大,城市快速路建设的快速发展和交通量的逐步增多,大断面公路隧道工程将日益增加。但是,对于双向八车道(或单向四车道)大断面公路隧道工程施工实践并不多。当前,我国现阶段的四车道大断面公路隧道建设既无成熟的经验供参考,又无标准的规范可参照;从目前情况来看,由于其自身具有众多复杂的因素,再加上四车道隧道的跨度大,因而大断面隧道的施工技术总结显得尤为重要。
我们将目前国内双向八车道公路隧道及相似地下工程建设情况做一汇总,见下表1-1,从表中我们可以看出,双线八车道公路隧道单洞最大跨度在23米左右,其最大高度含仰拱13米左右,从起拱线算起矢跨比最小为0.41,设计、施工建设难度都很大。而新屋隧道是目前国内扁平率较小、长度较长的双向八车道公路隧道。
表1-1 双向八车道公路隧道及相似地下工程建设情况
2、项目概况
2.1、工程简介
新屋隧道位于深圳市西丽片区塘朗山,是一座双向八车道公路隧道, 左线起讫里程:Z12+220~Z12+844,长624m;右线起讫里程:Y12+240~Y12+844,长604m;左、右线隧道结构间净距为19m~34m,左、右线隧道结构间净距为19m~34m,隧道内设车行横通道和人行横通道各1处,中心里程分别为:Y12+430和Y12+550。
2.2、地质及水文情况
根据地域资料及地质调查,勘查区及其周边出露的地层主要有第四系地层、燕山期粗粒花岗岩、加里东区混合花岗岩。隧道地貌单元为剥蚀丘陵地带,地势起伏较大,植被茂盛,自然地形坡度一般20~40度,地面标高一般在30~107m。
新屋隧道隧址区属南亚热带季风气候,雨量充沛,干湿季节明显,夏秋季有台风,台风影响时间为5~12月。地下水主要为松散土类孔隙水和基岩裂隙水。松散类土厚度变化较大且不稳定,水量中等~贫乏,隧道基岩为燕山期粗粒花岗岩和加里东期混合花岗岩,节理发育,储水量较大,是该区的主要含水层位,含水层富水性及透水性较好。根据水质分析,地下水对混凝土具分解类酸型中等腐蚀性。
2.3、隧道设计情况
(1)隧道平、纵断面
左、右线隧道均为曲线隧道,平曲线半径为1200m,左、右线隧道结构净距为19~34m。左右线纵坡设计由小里程至大里程分两个坡度1%和1.25%。
(2)隧道净空、横断面
隧道横断面按分离式双洞、即单洞四车道单向行驶断面设计。隧道断面净宽18.99m,行车宽度15m(4×3.75m),双侧设宽0.75m检修道;行车道净高5m。路面横坡2%,向曲线内侧下坡。隧道内轮廓设计为五心圆拱形式。内轮廓尺寸考虑了结构施工误差、预留变形、运营期间的部分设备安装及装修所需空间。
(3)结构形式
按新奥法原理设计,充分利用围岩自承能力,隧道支护结构除明洞段,均采用复合式衬砌结构。有Ⅴ级复合加强、Ⅴ级复合、Ⅳ级复合、Ⅲ级复合及明洞五种断面形式,各断面均设双侧电缆沟,设清、污分流双侧水沟。
2.4、工程特点及难点
2.4.1 工程特点
(1)、隧道跨度超大:新屋隧道是分离式双向八车道公路隧道,隧道开挖断面宽最大为21m,高度为13.32m。
(2)、隧道地质状况差:隧道IV、V级围岩占79.4%,III级围岩占20.6%,施工工序转换复杂,开挖进度慢。隧道在Z12+585~+615和Y12+480~+520范围内有破碎构造带F1,为断层碎裂岩,节理裂隙发育,岩石破碎,需要采用超前大管棚支护、双侧壁导坑法开挖。
(3)、隧道开挖控制爆破要求高:本标段进口为工业厂区周边建筑物较多(计量院内有精密仪器,不能受震动影响),为了避免爆破对建筑物造成破坏,隧道开挖均采取静态爆破和光面控制爆破技术。
2.4.2 工程难点
隧道进出洞口段覆盖较薄,岩性透水性好,雨季施工易出现涌水、坍塌。 Ⅳ、Ⅴ级围岩施工采用双侧壁导坑法,工序复杂,组织快速化施工困难。
3、隧道施工关键技术
3.1、洞口浅埋暗挖段施工技术
由于地质条件较差,边、仰坡及围岩自稳能力极差,在这种情况下,要作好洞口段的施工,以尽快形成安全的进洞条件,采取方案为:进洞前先做好洞顶排水天沟,对仰坡进行喷锚支护,尽量少刷坡。完成长管棚超前支护后,进洞开挖采用双侧壁导坑法,人工配合机械开挖,型钢钢架支撑和挂网、喷、锚等联合支护方式。
图3-1 隧道洞口段V级围岩双侧壁导坑法施工效果图
隧道洞口覆盖层较薄,暗洞进洞相对困难,因此设置了一定长度的明洞。明洞采用明挖顺做法施工,洞口土石方利用人工配合机械自上而下分层开挖、分层喷锚支护;衬砌分两部分施工,先施工仰拱及墙角钢筋砼,后进行拱墙衬砌施工。
3.2、F1断裂带施工
3.2.1 F1断裂带情况
根据设计图纸,隧道在Z12+590~+617和Y12+480~+524范围内有破碎构造带F1。左线F1断裂带为断层碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、断层泥组成,节理裂隙发育,岩石破碎,呈微涨,岩体结构为碎块状镶嵌结构或碎裂及碎裂结构,F1断裂带长30m,处于Ⅴ级围岩,隧道穿越微风化层与弱风化层,隧道顶部弱风化层覆盖厚度23m,强风化层5m。右线F1断裂带位于浅埋地段,围岩主要为弱~微风化加里东期混合花岗岩,节理裂隙较发育,岩石完整性、稳定性较差,岩体呈碎石状压碎结构或碎块状镶嵌结构。F1断裂带长40m,处于Ⅴ级围岩,隧道穿越弱风化层与强风化层,隧道顶部强风化层覆盖厚度1m,全新统冲洪积层10m。
3.2.2 F1断裂带施工方案
(一)左线隧道开挖方案
由于左线隧道F1断裂带处于微风化与弱风化之间,隧道顶部弱风化层覆盖厚度有23m,强风化层有5m。又根据地质超前预报及勘测抽芯报告,该段范围内岩性主要为混合花岗岩,强~弱风化,总体岩石较坚硬。节理裂隙较发育~发育,岩石较完整~较破碎(其中:+635~+623、+606~+570段节理裂隙发育,岩石较破碎);地下水较发育,局部有渗水或小股流水;稳定性一般~较差。施工过程中根据现场实际情况,围岩状况好的情况下采用“三台阶弧形导坑法”开挖;围岩状况差的情况下采用“CD(中壁)台阶法”开挖。支护参数按设计施工。
(二)右线隧道开挖方案
由于右线F1断裂带位于浅埋地段,隧道穿越弱风化层与强风化层,隧道顶部强风化层覆盖厚度1m,全新统冲洪积层10m。围岩主要为弱~微风化加里东期混合花岗岩,节理裂隙较发育,岩石完整性、稳定性较差,岩体呈碎石状压碎结构或碎块状镶嵌结构。开挖方法按设计采用“双侧壁导坑法”开挖。
开挖前,对于开挖掌子面首先采用20cm厚的C20喷射混凝土封闭,然后对开挖线内及开挖线以外2m范围的岩层进行注浆止水和注浆加固处理,注浆止水加固采用长管和短管相结合的方法,长管长度L=6m,短管长度L=3m,均采用¢42×3.5钢花管。每次掌子面封闭注浆时,预留出2根管作排水孔。长管注浆每2m一个循环,止浆墙厚度大于2m,长管注浆遗留的空隙有短管注浆弥补。注浆压力0.5―1.5Mpa。
该段施工按设计拱部1500范围内打设双层超前小导管,外插角为10-150和15-300,长度L=3m,环向间距40cm,纵向间距1.5m,采用水泥水玻璃双浆液注浆。采用双侧壁导坑法进行开挖施工,钢架架立紧跟开挖面,做好初期支护,并同时做好现场的监控量测工作。
3.3、开挖钻爆设计
3.3.1 光面控制爆破控制技术
新屋隧道由于开挖断面跨度大,地质条件较复杂,隧道除进口端采用静态爆破外,其余均采用光面控制爆破,以最大限度保护周边岩体的完整性,控制超欠挖量。
光面控制爆破工艺流程:
3.3.2 静态爆破施工技术
(1)、静态爆破原理:
静态爆破(又称静态破碎)是将一种含有钙、铝、镁、硅、铁等元素的无机盐粉末状破碎剂,用适量水调成流动状浆体,直接灌入钻孔中,经水化反应后,产生巨大膨胀压力(可达30~50MPa),将岩石(抗拉强度4~10MPa)胀裂、破碎的爆破方法。
(2)、工艺特点:
破碎物体时不产生震动、噪音、飞石、粉尘及有毒气体,属无公害环保型产品,不属易燃、易爆物品。运输、保管安全可靠,使用方便。膨胀剂破碎效果稳定,一般可使被破碎物在 12 小时以内发生破碎。
(3)施工方法:
因本工程隧道进口端岩石属Ⅴ级围岩,隧道跨度达21m,参照暗挖隧道新奥法施工工艺,分段分区开挖作业方案,隧道上部在超前长管棚或超前小导管注浆加固围岩的措施下,首先完成上半断面开挖,并将工作面推进到预计位置(进洞40m)。完成上断面开挖和支护工作后,采用相同方法进行下半断面开挖。如果不影响上断面施工,在保持一定距离情况下,上下断面可同时推进。
静态破碎工作面开展与炮孔定位受岩石风化情况影响,上断面开挖容易在上部风化或岩石破碎带找到突破口,在掌子面上用风镐或炮机扩大形成一个槽,槽底深度达到一次进尺的深度,这样增加了一个自由面,以利静态破碎剂胀裂破岩施工。当开槽困难时,也可用大孔径钻孔法形成自由面,以大炮孔为中心向周边逐步扩展,俗称掏洞法。上断面一般采用浅眼法,向下倾斜孔,孔径40mm,水平进尺0.5~0.8m;下断面采用深孔法,向下垂直孔,孔径76mm,台阶高度3~5m。
(4)、静态爆破参数
①、上断面开挖
a、水平进尺L : L=0.5~0.8m。
b、钻孔直径D :采用手风钻钻孔取D=40mm
c、底盘抵抗线W : W=30cm
d、孔距和排距:布孔方式如图1所示:
图3-2静态爆破平面布孔方式示意图
图3-3静态爆破炮孔装药结构示意图
孔距a :孔距越小,开裂越容易,破碎时间也短。但是孔距越密,孔数增多,必然加大施工成本,影响施工进度,根据下列公式计算出可行的最大孔距:
a=(P/β×R1+1)d
式中:P――破碎剂膨胀压力30兆帕;
R1――岩体的抗拉强度为6兆帕;
β――膨胀系数,β≈0.5;
d――孔径,d=0.042。
由此可计算出孔距为30.2cm,取a=30cm。
排距b:排距b一般小于孔距a,可采取b=(0.6~0.9)×a;这里取b=30cm。
e、炮孔长度L1:L1=L+0.5b
f、灌浆长度L2 : L2=b
g、用药量:静态爆破与炸药爆破不同,装药需基本填满空孔,用药量可按照空孔总长度计算,并随孔径、孔距而异,单位体积用药量表10所列。
单位体积装药量
破碎岩石类别 单位体积用药量(kg/m3)
软质岩石 8~10
中硬岩石 10~15
硬质岩石 12~20
破碎剂总用药量也按被破碎岩石体积乘以单位体积耗药量经验数据按下式计算:
Q=V×q
式中:V――破碎岩石体积(m3);
q――单位体积耗破碎剂量(kg/m3)。
②、下断面开挖
a、台阶高度选取3~5米,预计施工台阶2~3个。为加快施工进度,当上面一个台阶向内静态破碎开挖完成5~6米时,开始进行下一个台阶的施工,形成梯步式工作面。
b、布孔形式
为提高破碎效果,提高装车能力,满足进度需要,根据自由面较多的特点,本工程采用对数形布孔方式,即离自由面越远,孔的间距越密。
c、钻孔孔径
根据以往的施工经验,结合本工程特点,采用钻孔直径选择d=76mm,当边缘钻机摆位空间不足时,先选手风钻钻孔,降低高度后再用大钻。
d、孔距
根据上述公式计算出可行的最大孔距:a=80cm。
e、排距
排距b=60cm。
3.4、隧道开挖方法优化情况
设计要求新屋隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖采用双侧壁导坑法, Ⅲ级围岩开挖采用弧形导坑上下台阶法。而根据地质超前预报及现场实际开挖的情况,局部地段地质与设计不符,比设计情况要好,因此本着确保安全质量,节约成本,加快进度的原则,对隧道局部地段的开挖进行优化调整,具体如下:
1、隧道出口双侧壁导坑法改为三台阶弧形导坑法。
2、隧道进口弱风化花岗岩地层双侧壁导坑法改为三台阶弧形导坑法。
4、施工过程中辅技术措施
4.1、监控量测技术
新屋隧道施工过程中采用较为先进的监控量测手段,对隧道施工过程中的的围岩变化,地表下沉,初期支护的受力情况及二次衬砌的受力情况进行监控量测,及时提供反馈信息,掌控隧道围岩变化情况,分析初期支护效果,为隧道施工提供合理的安全方案,为隧道信息化施工提供最原始的数据。
4.1.1监控量测的内容
依据中国《公路隧道施工技术规范》(JTJ02429)中的要求,并根据新屋隧道的结构特点及施工方法,结合设计单位提供的隧道监测建议,拟订了该隧道的监测项目和测试方法。其中包括:围岩内部位移、拱顶下沉、底板隆起、锚杆轴力、钢架支撑应力、爆破振速等,旨在采用中国成熟的快速、准确、可靠的手段,对
4.2、地质超前预报
通过应用TSP203PLUS隧道地质超前预报系统,TSP203PIUS可以预报隧道掌子面前方0~200m范围的地层状况,可以满足长期(长距离)超前地质预报的要求。以新屋隧道左线出口右上导掌子面(里程:Z12+762)前方地质超前预报探测为例:
(1)、测点位置
预报时掌子面位于Z12+762里程处,在Z12+811里程处布置预报接收孔,接收孔距掌子面49m。
(2)、测线测点布置
在隧道右边墙(面向掌子面)的同一水平线上从外向里布置一个传感器钻孔和22个炮孔,传感器钻孔距第一个炮孔15m,炮孔间距1.3m左右,炮孔高度。
(3)、预报成果
通过对二维结果图、掌子面状况和设计资料的综合分析,对主要存在问题区段进行预处理。
5、施工中的一些经验总结
新屋隧道施工过程中,我们积累了一些施工经验,在此与大家分享:
1、台阶法施工中,严格控制上中下台阶的台阶长度,可以使机械设备发挥最佳效率,有效缩短施工工期。
2、隧道开挖中,如发现围岩性质、地质情况发生变化,应及时对所用的掘进方法、支护方式作相应调整,以适应新的围岩条件,确保安全施工。新屋隧道右线Y12+525里程正处于F1断裂带与IV级围岩交界处,由于开挖进尺过大,支护强度不足,造成掌子面局部塌方,拱顶围岩轻微下沉,增大了投资,同时影响了工期。
3、隧道施工过程中,加强对开挖面、未支护及未衬砌断面围岩情况的监测和检查,如有塌方,冒顶症兆要及时做强支护处理。对已支护地段亦要经常检查,有无异常变形或破坏,锚杆是否松动,喷砼层是否开裂、掉落等,一经发现应立即补救,采取适当方式加固处理。还要防止在施工过程中机械对支护的碰撞破坏。
4、当隧道掘进通过沟谷凹地等覆盖层过薄地带或通过沿溪傍山偏压浅埋地段时,因围岩自身成拱能力差,缺乏足够稳定性,施工时应特别谨慎、应采取先支护、后开挖、快封闭、勤量测的施工方式,再根据不同地质条件,辅之以必要加固措施,稳定开挖面,确保施工安全。
5、在上台阶施做拱架支护时,应在拱脚处打设斜向锁脚锚杆,加固围岩地基,防止拱脚外移引起拱顶下沉开裂。此处应特别注意锁脚锚杆的方向是斜向上。同时围岩压力大的应在两拱脚间加设足够的支撑,以防拱脚内移、拱背开裂。拱圈砼浇筑前,找平拱支承面,拱墙施工时应按设计预留钢筋,以使拱墙连成整体,可防止拱脚内外移,为防止拱脚下沉,仰拱应尽快施作。
5、结束语
关键词:高速公路;隧道偏压浅埋;施工技术;监控测量;
1 工程概况
贵州某高速公路隧道为双线四车道分离式隧道,中线相距 45m,左洞全长 124m,右洞全长260m,单洞净宽10.25m,净高7.1m,断面轮廓为单心圆。左线进口拱肩部分埋深较浅,洞口围岩垂直节理发育,石质围岩位于挤压强烈断裂带内,按类别划分属于I类,按级别划分属于V级,夹层带呈大截面状且与洞截面平行,其层面向下纵向延伸10m,极易造成山体分离滑移, 给洞口工程带来极大难度, 浅埋,偏压严重,原设计进洞位置K26+211沿进洞方向右侧护体单薄,隧道开挖线离山体边线只有1.5m,围岩受到扰动,就可能会滑塌崩落,所以隧道进洞施工方案的选择,能否安全顺利通过进口浅埋偏压段成为工程施工重点难点之一。
2 隧道施工方案分析与选定
由于原设计方案与现场实际情况有一定出入,因而进行了调整。
2.1 洞口边仰坡施工处理
1)在洞口边仰坡顶部施作截水沟,排水沟,以避免雨水对边仰坡冲刷而导致边坡失稳。
2)原设计边仰坡采用锚网喷防护,支护参数为φ22早强砂浆锚杆,长3m,间距1.2m,挂φ8钢筋网,考虑到边仰坡面岩石节理很发育且节理与隧道纵面横切向发育,镶嵌分层结构,表现为张性,层与层之间断裂明显,岩层厚度在5m以上,原设计早强砂浆锚杆对岩体节理不能起到有效加固作用,所以改为同间距长度 6m 的小导管注浆。
2.2 隧道洞身施工方案
本隧道左线 K26+211~K26+204 段严重偏压浅埋(左侧拱肩厚度为1.2m),改原设计暗洞为明洞,增设抗偏压砼挡墙,从K26+204(拱肩厚度为4m)进 洞,K26+204~K26+188 段 左侧进行坡体加固,实现隧道边坡一体化施工,洞口段设计见图 1。
2.3 坡面加固施工
K26+211~K26+204段对其左侧边坡用锚杆挡墙进行加固处理,施工完毕后才可进行暗洞施工,以保证山体稳定,具体措施为:K26+211~16+204挖基至完整稳定基岩,施工Φ22基础底锁脚锚杆,浇注基础砼,侧面根据现场施作锚喷网,再浇注C25号砼挡墙,外侧山体坡面清除表层覆盖物外不应刷坡,尽可能减小对山体的扰动。
2.4 抗滑锚杆的施工
原设计 K260+211 进洞,左侧拱肩与山体地表线间距单薄,测量资料显示只有1.5m,加之该段地质条件复杂,其结构破碎,节理发育,镶嵌泥质隔离,围岩的自稳能力相当差,由于其结构是块状镶嵌,一经开挖或受偏压牵引,岩石极易产生分离,更何况仰坡面在清除表土时发现 K260+207处有一条夹层带呈大截面扇状,层面且与成洞开挖截面平行,更加容易造成山体分离滑塌位移。
为此,对原进洞里程K26+211 改为 K26+204,同时为预防山移滑塌,新确定的左侧山体加固措施中采取了φ32抗滑锚杆,钻孔孔径为130mm,孔内设有导向螺纹钢架,见图 2。
锚杆孔内采用1:1水泥砂浆注浆进行固结,水灰比为0.4:0.5,注浆压力宜为1.0~1.5MPa,第一次注浆完毕,水泥砂浆凝固后收缩,孔口进行补浆,此施工工艺,对偏压严重,隧道拱肩部岩体埋深单浅,陡峭的隧道进洞方式,的确是一种新的尝试与实践经验,施工的最大难点在于钻孔,关键在于钻机的选择,常用的有两种就是水平钻和潜孔钻,考虑到山体地形钻机就位难度大,我们选择重量较小的潜孔钻,效果较为理想。
从经济的角度上讲,若采用惯用锚索施工法进行成本核算,φ32抗滑锚杆工艺的实践就可以节约近 100 万元的成本投入。
3 高速公路隧道偏压浅埋段关
键施工技术 针对该段处不良地质,浅埋偏压严重,自稳能力差,施工时严格按照预探测,锚超前、严注浆、小断面、短进尺、强支护、早封闭、勤量测的原则组织施工,洞口段原设计为台阶分部留核心土法,改为单侧壁分压导坑法开挖,埋深较浅侧向先行导洞,采用超前大管棚导向护壁。
单侧壁分压导坑施工法,在我国隧道施工工艺经验里,短时间的运用与实践已经有了很多实用的经验总结。然而,通过对本隧道左洞进口段再一次实践过程中,笔者有了更多的理解与认识,具体如下:
3.1 超前大管棚施工
原设计的进洞施工方案中就有长2m,高6.45m,弧长 19.5m 的套拱导向墙,墙体混凝土内有4榀I16轻型工字钢,工字钢上沿环向布设 φ108 导向管,环向间距 40mm。
超前大管棚施工过程中,其控制要求主要是分清楚:套拱工字钢安装套拱φ108 导向管安装套拱混凝土浇注管棚钻孔管棚安装管棚注浆这样一种正确的施工工序,作业流程示意图,如图 3所示。
3.2偏压浅埋段单侧壁分压导坑施工
3.2.1 单侧壁分压导坑施工流程
在进洞开挖方式的选择上,采用了单侧壁分压导坑施工法, 单侧壁分压导坑施工 (如图4所示)
施工循序如下:
a) 先行导坑上部开挖, 初期支护, 临时支撑;
b)先行导坑下部开挖,初期支护,临时支撑;
c) 后行导坑上部开挖,初期支护;
d) 后行导坑下部开挖,初期支护;
e) 拆除临时支撑;
f) 模筑二次钢筋混凝土仰拱,仰拱回填;
g) 全断面模筑二次钢筋混凝土衬砌。
3.2.2 单侧壁分压导坑施工技术要点
1)隧道开挖后会引起围岩的卸荷回弹,应力重分布,偏压状态的隧道受到斜坡应力场的影响, 围岩的拉压应力的集中部位也发生变化。经相关偏压典型模型有限元计算可知道:最大主应力部位集中在隧道偏压侧的上角和另一侧的下角,拉应力集中在偏压侧的上角,最大剪应力集中在偏压侧的上角和另一侧的下角,所以左侧是存在潜在破坏的薄弱环节,结合该段实际复杂的地质条件,我们把单侧导坑选在进洞方向的左侧,先封闭开挖左侧,防止开挖过程中应力集中作用下造成塑性破坏挤出,避免开挖对左侧山体的破坏而引起的安全隐患,在开挖之前必须先施作φ32、φ22 结合型抗滑固结锚杆,抗滑锚杆注浆初凝2d后,才可以对暗洞进行开挖。
2)施工的关键是中壁(工字钢临时支撑)的拆除,对临时支撑一定要等围岩变形稳定后才可拆除,防止围岩变形加速,导致失稳;具体施工步骤应严格按照《公路隧道施工技术规范标准》(JTJ004-94)的要求执行,在中壁作业的施工管理中,最重要的是判定中壁拆除的时间和中壁拆除后的安全性,施工中通过拱顶下沉和净空收敛来判定,我们的施工按照以下标准来判定:
a)基准值:拱顶下沉量为7d的增量小于2mm;净空收敛值为7d的增量小于 4mm(拱顶下沉量的 2倍)。
b)安全性问题:根据计算,中壁拆除的拱顶下沉量是 12mm,以拱顶下沉量 12mm 作为管理水平,并制定中壁拆除的管理基准。
3)左侧山体单薄,开挖原则只能采取短进尺,弱爆破,早封闭,强支护,开挖进尺控制在1m以内,爆破炸药量也控制在 0.56kg/m3(炮眼布置图如图 5)。
为保证出渣速度,采取50A侧翻式开口装载机出渣,机动加大柴油汽车运输,出渣时间严格控制在2h内完成;出渣完成后立即进行临时支撑的安装,单侧壁先行导坑开挖进尺到50m时,立即进行后行导坑的施工,全断面开挖距离到50m时立即进行二衬钢筋混凝土的施工,严格开挖面与二衬面过长外露,导致初支结构因受力位移或沉降带来的负面影响。
4隧道施工监控量测
隧道监控量测是新奥法施工的必做项目,是为了掌握施工中围岩程度与支护受力,变形的力学动态或信息,以判断设计、施工的安全与经济来采取正确的指导进行施工。本工程在洞口段每5m确定一个断面,每个断面分别在洞顶地表,洞内拱顶下沉及两侧边墙上各设置观测点,并定期进行拱顶下沉和周边位移监控观测,绘制相应的曲线图,来指导设计变更和施工。根据回归分析:洞口段开挖后开始产生位移,后逐渐增大,最终测量数据表明:地表下沉小于 26mm,拱顶下沉小于 32mm,周边水平位移小于 33mm,因此,本隧道浅埋偏压段最终确定开挖支护施工技术方案是合理可行的。
5结束语
虽然本隧道工程左线施工难点主要是进口偏压,浅埋,但与一般的偏压又有较大的区别,存在拱肩厚度小的问题。所以,解决这一难点首先要准确测量断面,及时根据断面确定进洞位置,在开挖过程准确判断地质情况,综合断面,地质情况以及设计文件确定一个安全,可行的施工方案来指导施工。
关键词:高速公路隧道:浅埋偏压;超前大管棚:单侧壁分压导坑法;监控量测
中图分类呼:U412.37+3.1
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2010)06-0210-02
1 引言
许多高速公路通过山区,常遇到一些不利于隧道施工的不良地质地段。如岩石节理发育,风化严重,犬牙交错,或是隧道进出洞口洞室的浅埋偏压现象严重,在开挖支护过程中,由于各种因素的影响都可能发生土石坍塌、坑道受压,支撑变形,衬砌结构断裂和各种特殊施工问题,严重影响施工进度、安全和质量,甚至对安全运营造成威胁。因此。必须对此不利施工条件采取针对性的处理措施,确保施工的顺利进行。
2 工程概况
湖南西部某高速公路隧道为双线四车道分离式隧道,中线相距45m,左洞全长124m,右洞全长260m,单洞净宽10.25m,净高7.1m,断面轮廓为单心圆。左线进口拱肩部分埋深较浅,洞口围岩垂直节理发育,石质围岩位于挤压强烈断裂带内,按类别划分属于I类,按级别划分属于V级,夹层带呈大截面状且与洞截面平行,其层面向下纵向延伸10m,极易造成山体分离滑移,给洞口工程带来极大难度,浅埋。偏压严重,原设计进洞位置K26+211沿进洞方向右侧护体单薄,隧道开挖线离山体边线只有1.5m,围岩受到扰动。就可能会滑塌崩落,所以隧道进洞施工方案的选择,能否安全顺利通过进口浅埋偏压段成为工程施工重点难点之一。
3 隧道施工方案分析与选定
由于原设计方案与现场实际情况有一定出入,因而进行了调整。
3.1 洞口边仰坡施工处理
1)在洞口边仰坡顶部施作截水沟,排水沟,以避免雨水对边仰坡;冲刷而导致边坡失稳。
2)原设计边仰坡采用锚网喷防护,支护参数为q022早强砂浆锚杆,长3m,间距1.2m,挂cp8钢筋网,考虑到边仰坡面岩石节理很发育且节理与隧道纵面横切向发育,镶嵌分层结构,表现为张性,层与层之间断裂明显,岩层厚度在5m以上,原设计早强砂浆锚杆对岩体节理不能起到有效加固作用,所以改为同间距长度6m的小导管注浆。
3.2 隧道洞身施工方案
本隧道左线K26+211~K26+204段严重偏压浅埋(左侧拱肩厚度为1.2m),改原设计暗洞为明洞,增设抗偏压砼挡墙,从K26+204(拱肩厚度为4m)进洞,K26+204~K26+188段左侧进行坡体加固,实现隧道边坡一体化施工,洞口段设计见图1。
3.3 坡面加固施工
K26+211~K26+204段对其左侧边坡用锚杆挡墙进行加固处理,施工完毕后才可进行暗洞施工,以保证山体稳定。具体措施为:K26+211~16+204挖基至完整稳定基岩,施工中22基础底锁脚锚杆,浇注基础砼,侧面根据现场施作锚喷网,再浇注C25号砼挡墙,外侧山体坡面清除表层覆盖物外不应刷坡,尽可能减小对山体的扰动。
3.4 抗滑锚杆的施工
原设计K260+211进洞,左侧拱肩与山体地表线间距单薄,测量资料显示只有1.5m,加之该段地质条件复杂,其结构破碎,节理发育,镶嵌泥质隔离,围岩的自稳能力相当差,由于其结构是块状镶嵌,一经开挖或受偏压牵引,岩石极易产生分离,更何况仰坡面在清除表土时发现K260+207处有一条夹层带呈大截面扇状,层面且与成洞开挖截面平行,更加容易造成山体分离滑塌位移。
为此,对原进洞里程K26+211改为K26+2g4。同肘为预防山移滑塌,新确定的左侧山体加固措施中采取了(p32抗滑锚杆,钻孔孔径为130ram,孔内设有导向螺纹钢架,见图2。
锚杆孔内采用1:1水泥砂浆注浆进行固结,水灰比为0.4:0.5,注浆压力宜为1.0~1.5MPa,第一次注浆完毕,水泥砂浆凝固后收缩,孔口进行补浆,此施工工艺,对偏压严重,隧道拱肩部岩体埋深单浅,陡峭的隧道进洞方式,的确是一种新的尝试与实践经验,施工的最大难点在于钻孔,关键在于钻机的选择,常用的有两种就是水平钻和潜孔钻,考虑到山体地形钻机就位难度大,我们选择重量较小的潜孔钻,效果较为理想。
从经济的角度上讲,若采用惯用锚索施工法进行成本核算,(p32抗滑锚杆工艺的实践就可以节约近100万元的成本投入。
4 高速公路隧道偏压浅埋段关键施工技术
针对该段处不良地质,浅埋偏压严重,自稳能力差,施工时严格按照预探测,锚超前、严注浆、小断面、短进尺、强支护、早封闭、勤量测的原则组织施工,洞口段原设计为台阶分部留核心土法,改为单侧壁分压导坑法开挖,埋深较浅侧向先行导洞,采用超前大管棚导向护壁。
单侧壁分压导坑施工法,在我国隧道施工工艺经验里,短时间的运用与实践已经有了很多实用的经验总结。然而,通过对本隧道左洞进口段再一次实践过程中。笔者有了更多的理解与认识,具体如下:
4.1 超前大管棚施工
原设计的进洞施工方案中就有长2m。高645m,弧长19.5m的套拱导向墙,墙体混凝土内有4榀116轻型工字钢,工字钢上沿环向布设φ108导向管,环向间距40mm。
超前大管棚施工过程中,其控制要求主要是分清楚:套拱工字钢安装一套拱φ108导向管安装一套拱混凝土浇注一管棚钻孔一管棚安装一管棚注浆这样一种正确的施mm序,作业流程示意图如图3。
4.2 偏压浅埋段单侧壁分压导坑施工
4.2.1 单侧壁分压导坑施工流程
在进洞开挖方式的选择上,采用了单侧壁分压导坑施工法,单侧壁分压导坑施工(如图4所示)
施工循序如下
a)先行导坑E部开挖,初期支护,临时支撵;
b)先行导坑下部开挖,初期支护,临时支撑:
c)后行导坑上部开挖,初期支护;
d)后行导坑下部开挖,初期支护:
e)拆除临时支撑;
f)模筑二次钢筋混凝土仰拱,仰拱回填:
g)全断面模筑二次钢筋混凝土衬砌。
4.2.2 单侧壁分压导坑施工技术要点
1)隧道开挖后会引起围岩的卸荷回弹,应力重分布,偏压状态的隧道受到斜坡应力场的影响,围岩的拉压应力的集中部位也发生变化。经相关偏压典型模型有限元计算可知道:最大主应力部位集中在隧道偏压侧的上角和另一侧的下角,拉应力集中在偏压侧的上角,最大剪应力集中在偏压侧的上角和另一侧的下角,所
以左侧是存在潜在破坏的薄弱环节,结合该段实际复杂的地质条件,我们把单侧导坑选在进洞方向的左侧,先封闭开挖左侧,防止开挖过程中应力集中作用下造成塑性破坏挤出,避免开挖对左侧山体的破坏而引起的安全隐患,在开挖之前必须先施作φ32、φ22结合型抗滑固结锚杆,抗滑锚杆注浆初凝2d后,才可以对暗洞进行开挖。
2)施工的关键是中壁(工字钢临时支撑)的拆除,对临时支撑一定要等围岩变形稳定后才可拆除,防止围岩变形加速,导致失稳:具体施工步骤应严格按照《公路隧道施工技术规范标准》(JTJ004-94)的要求执行,在中壁作业的施工管理中,最重要的是判定中壁拆除的时间和中壁拆除后的安全性,施工中通过拱顶下沉和净空收敛来判定,我们的施工按照以下标准来判定:
a)基准值:拱顶下沉量为7d的增量小于2mm;净空收敛值为7d的增量小于4mm(拱顶下沉量的2倍)。
b)安全性问题:根据计算,中壁拆除的拱顶下沉量是12mm,以拱顶下沉量12mm作为管理水平,并制定中壁拆除的管理基准。
3)左侧山体单薄,开挖原则只能采取短进尺,弱爆破,早封闭,强支护,开挖进尺控制在1m以内,爆破炸药量也控制在0.56kg/m3(炮眼布置图如图5)。
为保证出渣速度,采取50A侧翻式开口装载机出渣,机动加大柴油汽车运输,出渣时间严格控制在2h内完成:出渣完成后立即进行临时支撑的安装,单侧壁先行导坑开挖进尺到50m时,立即进行后行导坑的施工,全断面开挖距离到50m时立即进行二衬钢筋混凝土的施工,严格开挖面与二衬面过长外露,导致初支结构因受力位移或沉降带来的负面影响。
5 隧道施工监控量测
隧道监控量测是新奥法施工的必做项目,是为了掌握施工中围岩程度与支护受力,变形的力学动态或信息,以判断设计、施工的安全与经济来采取正确的指导进行施工。本工程在洞口段每5m确定一个断面,每个断面分别在洞顶地表,洞内拱顶下沉及两侧边墙上各设置观测点,并定期进行拱顶下沉和周边位移监控观测,绘制相应的曲线图,来指导设计变更和施工。
根据回归分析:洞口段开挖后开始产生位移,后逐渐增大。最终测量数据表明:地表下沉小于26mm,拱顶下沉小于32mm。周边水平位移小于33mm,因此,本隧道浅埋偏压段最终确定开挖支护施工技术方案是合理可行的。
6 结束语
关键词:隧道;出洞;方案
1、隧道概况
该隧道进口靠近龙泉河,出口靠近曲立村及岚河河谷。隧道最大埋深约106m。位于宁武~静乐块坳。展布于芦芽山于云中山之间,为北东向南西掀斜的复向斜。北西侧以春景洼~西马坊断裂与吕梁山块隆相接,南东侧以芦家庄~娄烦断裂与五台块隆相接。据块坳内构造特征分为三级,宁武~轩岗以北的北段、宁武~轩岗到新堡~杜家村为中段,新堡~杜家村以南为南段。该块坳是在两侧边界基底断裂控制下挤压而形成。隧道地貌为黄土地貌,隧道洞身处发育多条浅沟,地面高程1175~1300m,相对高差一般为125m。地形起伏较大,地势陡峻,出口出露二叠系石千峰组泥质粉砂岩夹泥岩,地形较陡。
2、隧道出洞方案
曲立隧道横洞大里程掘进掌子面,当隧道掌子面上台阶施工至距隧道出口约6m时。先暂停掌子面施工,封闭掌子面,将二衬、仰拱紧跟至下台阶,并且将出口洞顶截水沟施做完。然后再开始掘进。每循环钻眼增加2~3个探眼,探眼深度5m,以探明具体剩余距离,便于安全出洞,剩余最后6m采用上、阶导洞出洞方案,小导洞位于隧道顶部中间位置,上阶尺寸为5.3m(高)×4.5m(宽),以便装载机出碴为宜,上阶利用控制爆破法开挖,这样杜绝了爆破震动对洞口的影响,确保安全。在开挖洞口仰拱时严格控制仰拱开挖长度,每一循环控制在3m之内。洞口DK95+470~DK95+491.5段为泥质粉砂岩夹泥岩,为确保施工安全,采用Ⅴ级围岩加强复合型衬砌钢筋混凝土结构,具体施工及支护参数如下:
2.1超前支护,拱部120°范围内设置长3.5m,纵向间距1.5m,搭接长度2.0m,环向间距30cm的φ42小导管,外插角40°和10°交错布置。
2.2钢架,I16型钢,全断面布设,间距0.6m,环向设间距1.0m的Φ22钢筋作为连接筋和拉杆,拱脚做成扩大拱脚。
2.3喷射混凝土,拱墙、仰拱均喷射23cm厚的C25混凝土。
2.4钢筋网,全断面敷设20*20cm的φ8钢筋网。
2.5衬砌钢筋,主筋为Φ18钢筋,间距25cm,层距28.6cm。
2.6拱墙仰拱混凝土,40cm厚C30钢筋混凝土。
2.7仰拱填充混凝土,99cm厚C20混凝土。
3、监测量测
3.1洞内检测
围岩及支护状态观察:采用观测的方法,对围岩的岩性、岩质、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落、掉块现象、有无漏水等;初期支护状态包括喷层时候产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈等。观察分析,一一进行描述、记录,以此作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。拱顶下沉、周边位移及收敛量测应布置在同一断面,断面间距Ⅴ级围岩为5m。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。周边位移量测以初期支护上各点的绝对位移为主,同时增加水平及斜向收敛量测,以便校核水平位移结果。
3.2地表监测
洞口段覆盖层薄,开挖后围岩难以自稳成拱,地表易沉陷,为了确保洞口浅埋段的施工安全,进行地表沉降监测。地表浅埋段设置地表观测点,观测点与洞内量测点尽量布置在同一断面上,以便反映量测数据的关联性,地表量测断面间距为5m,每个量测断面上测点间距为2m,每日量测2次。
4、施工方法施工要求及有关注意事项:
4.1施工前安排专人对洞口围岩进行观察,对存在的安全隐患及时采取加固措施。
4.2施工过程中,加强施工管理。
4.3安全施工保证小组对洞内外作业进行24h巡查,确保施工安全。
4.4贯通距离剩余不足6m时,每循环钻眼时增加2~3个探眼,探眼深度5m,以探明具体的剩余距离,便于安全出洞。
4.5在进入掌子面施工前,应先对掌子面周边围岩进行详细调查,无安全隐患后方可继续进行正常施工。
4.6开挖后及时进行初喷和初期支护,并加强对掌子面附近围岩的巡回找顶工作,以防落石伤人。
5、安全防护
由于曲立隧道出口处距离省道217较近,曲立隧道出洞爆破作业前,首先与地方的交通部门协商道路疏解方案,采取临时交通管制,封闭道路,避免松动石块坠落引发意外,待安全隐患排除后再恢复交通。同时提前进行爆破开挖公示,离洞口前后100m处竖立安全警示牌,并派安全人员进行现场警戒,爆破完后对坠落道路上的石块清理干净并排除危石。
6、应急预案
6.1预防措施
6.1.1技术人员依据设计图纸、相关隧道施工规范进行技术交底,认真领会设计意图,严格要求开挖衬砌班按技术交底施工。
6.1.2开挖掌子面应及时布点,实行监控量测。对拱部下沉、两侧收敛/鼓胀、中间弯折及发生位移时进行回归分析,及时反馈至项目和技术部指导前方施工作业。
6.1.3隧道开挖支护应具有超前性、及时性和实效性。根据不同类别围岩性质,依照设计及时施作支护,确保围岩开挖后稳定,防止围岩变化而引起坍塌。
6.1.4当遇到与设计地质不相符,而围岩自稳力又极差,极易坍塌时,现场必须果断采取支护措施,在确保施工人员生命安全的情况下,及时进行封闭支护,防止围岩变形扩大,引起坍塌。
6.1.5支护相对稳定后,及时向监理、设计院上报,根据现场实际地质情况采取相应的变更设计施工支护措施,以防止隧道坍塌,确保施工人员安全及施工生产顺利进行。
6.1.6若现场无法及时进行封闭,而又无法保证施工安全,或已有明显坍塌预兆时,现场安全员、领工员或工班长,必须立即组织人员撤离可能坍塌危险区,在撤离时,应保持秩序,危险部位先撤出的原则,严禁出现乱拥、乱挤的现象,以防止其它意外事故的发生。
6.2应急处理措施
6.2.1当发现坍塌时,发现人应及时发出警告信号,在危险区域的人员立即撤离,同时禁止其他工作人员接近或进入危险区域。
6.2.2工作人员撤离至安全位置后,及时清点现场施工人员数量,查看有无人员伤亡情况。
6.2.3当发生人员伤亡时,立即采取紧急救援工作,救援时必须2人以上进行防护,在确保救援人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作;若坍塌继续无法救援时,则在安全位置守侯待命,以便及时进行抢救,抢救过程中一定要保证抢救人员的生命安全,防止坍塌损害进一步扩大。
6.2.4当抢救出伤员时,根据伤员人数、受伤程度,由医务人员在现场采取相应的救治措施,采取“先重后轻”的原则及时将伤员送到医院进行抢救、治疗。
6.2.5若坍塌特别严重,自身救援能力有限时,应立即上报地方政府或相关救助部门,请求紧急救援,同时做好相关配合救援工作。
6.2.6现场采取与坍塌程度及范围相对应的施工技术措施,控制坍塌的进一步发展。在确保施工人员安全的环境下,积极进行坍塌处理,尽快恢复正常施工生产。
8、根据伤亡程度及时向上级机关汇报坍塌损害情况,等待上级指令或进一步调查、处理。
总结:
隧道洞口段,尤其是不良地质段的施工是影响隧道进度的关键所在,本隧道周围环境复杂,多处工程交汇于此,良好的施工组织与协调也为隧道的顺利出洞奠定了基础。
参考文献:
关键词:浅埋偏压大断面黄土隧道施工
中图分类号:TU71文献标识码: A 文章编号:
1 概述
1.1工程位置及简况
兰新铁路客运专线张家庄隧道全长3769m,位于青海省乐都县境内,隧道进出口两端低而洞身部位高,地势起伏较大,为大断面单洞室双线结构;地层主要为第四系上更新统风积黄土、冲击砂质黄土、粗圆砾土、卵石及上第三系中新统泥岩、泥岩夹砂岩;其中Ⅳ级围岩3255米,Ⅴ级浅埋段围岩260米,Ⅴ级深埋段围岩207米。
1.2现场状况
兰新高铁张家庄隧道(DK118+595~DK122+364)出口,根据设计图纸进行施工测量,出口里程为DK122+364,明暗交界线里程为DK122+347,明洞长度为17米,测量放线结果(顺线路方向),线路左侧宽度满足设计要求,线路右侧宽度为7.8米。再向外拓宽则落于冲沟内,出现右侧结构露空,明洞基础放生偏位地基受力不均匀,暗洞线路右侧导向墙无法施工。
2 形成偏压原因分析
2.1原因综述
(1)隧道开挖后山体向洞内变形,两侧都表现为主动土压力,内侧土压力数值及破裂面形成速度均高于外侧土体,顶板土体开始有下滑趋势。
(2)内部破裂面形成,粘聚力消失,侧压力剧增,其值远大于外侧土压力。
外挤趋势产生,使外侧土体转入被动状态,顶板土柱下滑趋势进一步增强。
(3)若支护不及时,且外侧土体的刚度又不足抑值内土侧体变形的发展,则内侧土体将继续向里变形、发展和形成新的破裂面,外侧土体将不断向外偏移,最终失稳。
3 处理方案
在线路右侧从DK122+364~DK122+347间竖向砌筑挡墙,挡墙方向与洪沟方向垂直。挡墙内侧反压回填,回填高度至隧道拱顶高程以上两米。用来增加洞口导向墙作业面、保证管棚的正常施工,减少入洞时洞口线路左侧山体对隧道造成的偏压。
3.1解决偏压的施工方案
3.1.1清除边坡虚土
(1)清除边坡虚土时保持边坡有足够的坡度(小于1:1),禁止随意切割坡脚。
(2)清除边坡虚土采用挖机配合人工方法,从上至下清除直至虚土清除完毕且外露土承载力能达到设计200Kpa要求为止。
3.1.2开挖挡墙基槽和砌筑挡土墙
图3-1挡墙基槽和砌筑挡土墙
(1)基槽施工
①基槽开挖前,根据实际地形标高,确定分段基底标高。
②基础必须挖至原状土,同时又要达到上图中的埋置深度和槽宽尺寸。
(2)基础片石混凝土的浇筑
①基础采用C15片石混凝土。
②施工时严格控制模板变形,控制外形尺寸,并派专人在四周观摩,防止跑浆,暴模,以保持线形顺适。基础浇筑采用C15片石混凝土,采用的片石质量符合要求。浇筑时采用分层浇筑,每层厚度不超过50cm,大致水平,分层振捣,边振捣边往里加片石,片石数量不超过混凝土体积的25%,加片石时应注意,片石与模板之间的距离不得小于10cm,片石与片石之间的距离不得小于20cm。在浇筑前每一石块用干净水洗静使其彻底饱和,底层亦应干净并湿润。
③混凝土浇筑工作连续进行,一次浇完,并应在前层所浇的混凝土尚未初凝以前,即将此层混凝土浇筑捣实完毕。
(3)墙身砌筑
①外墙按设计坡度1:0.15竖立样板墙,并架拉通线砌筑。
②砌体采用铺浆法砌筑,砌基础的第一皮石块,底面要座浆,并将大面向下。
③砌体分皮卧砌,各皮石块间利用自然形状,经敲打修整使能与先砌石块基本吻合,搭砌紧密,上下错缝,内外搭砌,不得采用外面侧立石块,中间填心的砌筑方法,中间不得有铲口石(尖石倾斜向外的石块),斧刃石(下尖上宽的三角形石块)和过桥石(仅在两端搭砌石块)。
④必须设置拉结石,拉结石应均匀分布,相互错开,一般每0.7墙面至少设置一块,且同皮内的中距不大于2.0M。拉结石内外搭接,搭接长度不小于150mm,且其中一块长度不小于墙厚的2/3。
⑤砌体砂浆必须饱满,石块间较大的空隙应先填砂浆后用碎石嵌实,不准用干填碎石块的方法。
⑥挡土墙背填土,应地砌体砂浆强度达到70%以上时,方可进行填土。填土要每隔0.3米分层夯实,勿使墙受较大的冲击影响,挡土墙背500mm范围内填级配砂卵石滤水层。
⑦挡土墙沿长度方向每10M或高度变化处设变形缝一道,缝宽30mm,内填沥青木板,挡土墙每2M上下交叉设置φ100PVC排水孔,排水孔向外i=5%排水坡,入口处500mm范围内填碎石滤层。
3.1.3分层反压回填
(1)填土采用同类土填筑,该土为砂质黄土必须控制土的含水率在8%~12%范围内。
(2)填土应从最低处开始,由下向上整个宽度分层铺填打夯。
(3)在地形起伏之处,应做好接搓,修筑1:2阶梯形边坡,每台阶高为50cm、宽100cm。分段填筑时每层接缝处应作成1:1的斜坡,碾迹重叠0.5~1.0m,上下层错缝距离为1m。接缝部位不得在挡土墙基础和墙角部位。
(4)填土要预留一定的下沉高度,以备在行车、堆重或干湿交替等自然因素作用下,土体逐渐沉落密实。本地段预留下沉高度为填方高度的1.5%
(5)填土层应在四周设置排水沟。
(6)已填好的土如遭水浸,应把稀泥铲除后,方能进行下一道工序。
(7)填土区应保持一定横坡,或中间稍高两边稍低,以利排水。当天填土,当天压实。
(8)用柴油打夯机打夯时严格控制填土厚度不得超过25cm,打夯之前对填土要初步平整,打夯机依次夯打,均匀分布,不留间隙。
3.1.4 施做隔水层
每填筑2米设置一道喷射混凝土隔水层,隔水层中设置φ8 @40cm×40cm钢筋网,钢筋保护层厚度为4cm。C25喷射混凝土厚度为10cm.隔水层要嵌入山体原状土50cm。隔水层沿线路方向设置1.5%纵坡,在隔水层上方水平通长排布置φ10mmPVC管间距2米,PVC排水管要埋出挡土墙。
3.2施工处理结果
采取上述施工方案后,保证管棚的正常施工,减少入洞时洞口线路左侧山体对隧道造成的偏压。
4 总结
隧道洞口处偏压由于受力不均匀、不对称,结构内产生应力状态复杂,结构发生不均匀变形,易产生破坏,黄土隧道进出口浅埋、偏压进洞处理总结如下:
(1)隧道设计选线时尽量避开陡峭岩体软弱,地质条件复杂的位置,隧道尽量靠山体内侧设置,尽量避免设计在软岩靠沟、河侧,避免侧向穿越陡坡古滑体等易引发滑坡的地带。
(2)分析调查产生身体偏压的原因,针对性的调整施工方案,避免偏压伤害。
(3)严格遵循“先预报、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
参考文献
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[2] 段峰,浅埋偏压隧道施工技术[J].中国建设信息,2006,07:55-58.
关键词 大跨度软弱地质隧道综合施工技术研究
中图分类号:U45文献标识码: A 文章编号:
一、 工程概况:
弁山隧道位于申苏浙皖高速公路(浙江段)湖州南浔~长兴姚家桥段第七合同段内,全长1050m(左洞桩号K37+375~K38+425,右洞桩号K37+355~K38+405),上下行分离,单向行三车道。设计为三心圆,最大开挖高度11.98m,最大开挖宽度17.92m,扁平率为0.67,为目前公路隧道最大开挖断面之一。
二、施工控制与技术研究
1. 超前支护施工技术
1.1洞口开挖原则:为减少洞口刷坡,争取早进洞的原则,因地制宜进行开挖。洞口仰坡及明洞边坡防护以临时加固为主。
1.2暗洞施工应遵循“管超前,严注浆,短开挖,强支护,勤量测,早封闭”的基本原则。
1.2.1 大管棚参数
(1)钢管布设按照设计孔距、及断面用红油漆标识清楚;
(2)钢管环向间距为30/40 cm(Ⅰ/Ⅱ类围岩);
(3)管心与衬砌设计外廓线间距为40 cm;
(4)倾角:仰角5°~10°(不包括路线纵坡);
(5)钢管施工误差:径向不大于20 cm;
(6)管棚规格尺寸:热轧无缝钢管Φ 108 mm,壁厚6 mm,节长3 m、6 m;
(7)连接钢管:Φ95 mm,壁厚6 mm,节长不小于50cm。
1.2.2 机具选择
我单位采用自行式克莱姆管棚钻机及YG-60钻机进行钻孔。
1.2.3超前大管棚的施做
由于自行式管棚钻机行动方便,角度便于调整,因此不做较多介绍,现将简易钻机施工做以详细介绍:㈠由于简易钻机无法调整高度,因此首先需搭钻孔平台,钻机平台可用钢管脚手架搭设(或直接焊接台架),搭设平台应一次性搭好。平台支撑要连接牢固、稳定,防止钻机 施钻时产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量;㈡在钻孔平台上安装钻机,钻机与平台连接牢靠 ;㈢钻机定位:机身与所施工的管棚方向保持平行,并且用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法准确核定钻机位置。反复调整,确保钻机钻杆轴线与设计管棚轴线相吻合。㈣ 钻孔:(1)为了便于钢管的安装,钻机钻头直径采用≥Φ 115 mm,并根据地质情况确定,对于Ⅰ类围岩,由于土质原因可能会产生坍孔、缩孔等问题,应采用较大钻头,对于卡钻应采用套管跟进法钻孔;⑵钻机开钻时,可低速低压,待成孔8m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。(4)钻进过程中随时用测斜仪测定钻机,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。(5)钻进过程中确保动力器,扶正器、合金钻头按同心圆钻进。(6)作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报,同时也作为指导洞身开挖的依据。
1.2.3 清孔验孔
(1)用钻杆配合钻头(Φ 115 mm或以上直径)进行来回扫孔,清除浮碴,确保孔径、孔深符合设计要求。
(2)用高压风从孔底向孔口清理钻碴。
(3)用经纬仪、测斜仪等仪器检测孔深,倾角及外插角。
1.2.4 安装钢花管
(1)钢管应在专用的管床上加工好丝扣(或加工Φ95×6 mm,节长不小于50cm的接头套管),棚管四周钻Φ 8出浆孔,注浆孔按20cm交错布置(靠掌子面4.5 m的棚管尾部不钻孔);管头制作成圆锥形,便于钢花管的安装。
(2)钢花管顶进采用10 t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进;也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。
(3)钢管接长应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。在打孔时根据孔口按方向编号,并注明奇偶,为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节采用3米钢管,编号为偶数的第一节采用6米钢管,以后每节均采用长度统一的钢管直至设计长度。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1 m。
1.2.5 钢花管注浆
(1)安装好钢花管后即可进行孔内注浆。为避免钢花管注浆时浆液串孔,钻机应间隔施钻,并在钢花管安装完后及时注浆,可以防止注浆时串孔,还可以进行预加固以便相邻钻孔容易成孔。
(2)注浆参数:水泥浆与水玻璃体积的比例为1∶0.5;水泥浆水灰比1∶1;水玻璃浓度40波美度,水玻璃模数2.4。
(3)采用双液液压注浆机将双液浆注入管棚钢管内,初压0.5 MPa~1.0 MPa,终压控制为2.0 MPa,持压15 min后停止注浆。
1.2.5.1注浆施工工艺
止浆塞
钢花管
1.3 评价
对于隧道洞口的软弱破碎围岩地段、浅埋地段采用长大管棚施工工艺,提前发挥超前支护作用,增加了施工安全度,提高隧道的长期稳定性,具有显著的经济效益和社会效益。
在管棚支护下开挖,可减少地表下沉和防止围岩坍塌。
2.1 超前小管棚施工
2.1.1工艺原理
在破碎松散岩体中超前钻孔,打入小导管并压注浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,将岩体中的空气及水排出,使松散破碎体快速固结,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工。超前小导管施工较简单,故不作详细介绍。
二、双侧壁导坑施工技术
由于隧道穿越F4构造破碎带及其影响带,岩体受F4、F5构造破碎带的强烈挤压及错动影响,上下盘次级羽状断裂发育,产生明显不均匀风化,围岩呈块石、角砾、砂、泥状松散体。且地下水发育,主要为构造裂隙水,水量较丰富,开挖时渗水、漏水现象严重。由于该隧道跨度大、泥岩风化严重,受构造影响,岩层裂隙水发育,围岩自身承载能力差,极易坍塌变形,围岩稳定性极差。且地表外荷载和围岩压力主要集中在隧道拱部,为避免隧道拱部垂直压力过大,造成隧道拱部下沉过多,在施工中采用以控制隧道拱部下沉变形为主的开挖方式,采用上半断面双侧壁导坑正台阶法下半断面分部台阶法施工,能最大限度地减少对围岩的扰动,减少地面沉降,有效地控制围岩变形和保护围岩的天然承载力。
关键词:公路隧道;超长管棚;软弱围岩
Abstract: this paper discusses the construction technique of pipe roof length in highway tunnel construction, the application according to the site monitoring data, to the different about the construction technology of the tent hole compared the effectiveness of analysis, explained the highway tunnel in weak rock on the use of the advantages of construction safety of the security measures to effectively prevent the collapse of the surrounding rock, improve the long-term stability of the tunnel, but also increase the service life of the tunnel, and save a lot of maintenance funds, make our country tunnel engineering overall design construction level has the important practical significance.
Keywords: highway tunnel; Long pipe roof; Weak rock
中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:
管棚法的发明早在20世纪80年代,第一个使用的国家是意大利隧道工程。经过长期的实践应用,得出的可靠结论证明管棚法是公路隧道施工中最常采用且行之有效的超前支护方法之一,其优势表现在工艺简捷、安全性强、节约资源、效率高、经济和社会效益显著等,逐渐成为公路隧道管理中主要的方式。所以,要不断的推广使用,结合科学技术,在实践工作中,工作人员做好总结,对可实施的有效方法大量的推广,并且要不断的开拓创新,改进施工的设备,使得一次性施作超长管棚成为可能,组织专业的研究人员,加大利用效益。
一、管棚支护原理
管棚法超前支护就是把一组钢管滑开挖轮廓外侧打人地层中,并通过钢管注浆孔加压向岩层中注浆,这种做法的好处在于,加固了软弱破碎地层,支承上部荷载,从而提高地层的自稳能力。要想利用好管棚支护,首先必须深入其工作原理,根据实际的调查和理论结合,总结以下三点工作原理。
1)梁拱效应:先行施作的管棚,以掌子面和初期支护为支点,运用物理力学,会形成一简支梁结构,这样有效的阻止软弱围岩的崩塌和松弛,大大增加了其承受力。2)加固效应:注浆液经管壁孔压入围岩裂隙中,减小了裂缝之间的微小缝隙,使松散岩体胶结、固结,消除因为裂缝带来的安全隐患,使其更加的牢固。3)环槽效应:掌子面爆破产生的冲击波遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收和绕射,分散了集中性的巨大压力,减小了对某个部位的压力,从而大大降低了对周遭围岩的扰动。
二、管棚设计施工方案
管棚设计施工方案应当使理论研究与实地状况考察相结合,这有这样,才能保证设计方案的有效性,否则将会成为纸上谈兵,失去实际的意义,以下是笔者经过多年的工作经验结合江边电站项目及川汶路项目部总结的两种有效方案。
1、一次性施作65 m管棚方案
此方案的工作原理是选择管棚直径108 mm,壁厚6 mm,环向间距40 cm,单根均长65 m,采用的注浆方式为水泥水玻璃双液注浆。有利于保证洞口的施工安全,防止坍塌事故的发生,大大增加了工作人员的人身安全防护措施,而且保证了施工的正常时间运行。需要引起注意的问题是,水泥水玻璃注浆体积比1:0.5,水灰比1:l,水玻璃浓度35波美度,模数2.4,注浆压力0.5~2 MPa,这是此项工作中需要重视的细节问题。为了确保施工的安全性,提高质量,经过多年的研究发现,为解决钢管内注浆液堵塞的问题,经现场试验采用磷酸氢二钠作缓凝剂,结合白灰动态调整浆液凝结时间。这就是一次性施作65 m管棚方案的实施全过程。
2、分次施作管棚方案
管棚采用108×6 mm热轧无缝钢管,沿拱部环向设置,环向间距40 cm,每循环39根,长30 m.循环搭接不小于2 m;钢管节长3 m、6 m,规格的要求是这项工作的关键环节,是保证施工质量安全运行的重要方式,所以每一个原材料使用的规格必须使用精密的测量仪器进行严格的测量,然后注意其连接方式为丝扣或套管连接,这种连接方式使其更加的牢固。在施工过程中,为了加强安全防护措施,由于管棚工作室断面较一般断面大,且为上一组管棚的尾端,所以要增加一项工作环节,增加设超前小导管预支护。不要轻视安全上的微小防护环节,它的作用是不容被忽视的。
三、建立长管棚工作室
建立工作室,是长管棚施工工艺必要的阶段,在整个施工过程中起着主导地位。首先注意的是施工浆砌基础的工艺,不能侵入二次衬砌的边界,这样不利于技术的精密,会造成质量上的漏洞。还有一点需要注意的是浆砌顶面标高不得低于设计值。其次,检查标高是否有侵限,对于标高及中线要多次复核才可安装孔口管,这就需要测量定出套拱混凝土中工字钢钢架的中心及标高,进而实现检测的准确性。再次,防止钻孔过程中侵入初期支护,这也是必须经过多次检查后,确定的问题,工作人员必须进行实地的测量,并且不止一次测量。最后,保证施工套拱混凝土不能进入口管堵死钢管,这是建立工作室的最后一项至关重要的关节,要有专门的工作人员,对此项环节认真仔细的检查。
四、钻机就位及钻孔
钻机就位及钻孔是在实施搭建工作室后的一项程序,施工中应当注意钻机钻孔方向与孔口管平行状况,必须保证其状态处于平行的状态,否则会造成严重的后果,比如钻孔侵限或过度高于设计轮廓线而影响注浆扩散半径。这是有效实施钻机就位及钻孔第一步。
软弱围岩占有设计围岩中的大部分,它是主要的问题,所以在工作中要注意其动态的变化,保证现场有专业知识的工作人员,如果发现异常现象,及时采取相关措施,避免发生卡钻或坍孔。
施工时将37个孔编号,按照设计奇数孔为注浆孔,偶数孔为检查孔,注浆前,确定孔内干净,送钢管注意其规格,要求是钢管直径为108mm,长度为4 m、6 m不等,同一断面内接头不大于50%,相邻两孔接头距离不小于1 m,用丝扣连接。浆液要求是双液浆,在注浆的过程中注意控制好压力的大小,一般在1.5 MPa-2.0 MPa之间,停止注浆的时间是由压力和设计值有关联的,正常情况下要控制在当压力达到设计值时持续时间要大于5 min时,是最佳的停止注浆时间。注浆完成后,应当注意检查工作,其检查的内容包括行相邻检查孔的钻孔施工,这就要求观察注浆效果的情况是否良好。如果没有发现问题,那么当所有的管都注浆完成后,随后的工作就是开挖施工。
总结:
通过本文的论述,使我们清晰的了解到长管棚施工技术在公路隧道中使用的优越性,有效的提高了隧道施工质量,同时,消除了安全隐患,大大减少安全事故的发生,由于其施工简便、安全性强、节约资源、效率高等优势,很大程度上直接增加了经济效益,为我国公路隧道工程的稳步发展提供保障。
参考资料:
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[4]中华人民共和国交通部.JTG D70一2004 公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社,2010.
我很荣幸代表工程部做2019年度部门工作总结。随着时光的流逝,在这辞旧迎新之际,这一年来,工程部在领导的帮助下、各部门的配合下及工程部成员的共同努力下,工程部很荣幸获得了“项目部先进部室”的荣誉称号。本着回首转头已往,总结经历,找出不足,厚实自己,使具有长足成长的后劲的原则,特由我向大家汇报工程部这一年来的工作完成情况、工作中的不足及后续工作计划安排。
1.1 现场施工技术先行,以方案保安全、保质量
(1)工程部这一年编制专项技术方案23项,涵盖了工程实体施工技术方案、临建施工技术方案及测量专项检测方案等,且所有上报方案全部完成审核审批。
(2)编制完成了8个危大工程安全专项方案的编制及评审工作,且全部完成上报审批流程,为后续各个实体工作面的施工做好的充足的准备。
(3)根据现场施工进度,目前已完成现场施工各个作业面的方案交底、技术交底及工序交底,交底资料齐全无误,并根据现场施工进度情况适时检查交底落实情况。
1.2 建立完善的质量管理体系
为保证现场施工质量,工程部建立完善了质量管理体系。根据住建部检查要求,工程部制定了日、周、月检查制度,与监理联合进行周检,由总工带队进行质量月检,两个工区技术人员交叉互检,对现场存在的问题进行实打实的检查,并对检查的质量问题进行整改回复,完善存档日周月检查资料;工程部在项目实行领导带班检查制度时,制定了夜间巡查制度,针对现场施工严把质量关;工程部人员调动较大,为保证工作衔接无误,工程部严格执行工作交接制度。
1.3图纸会审
目前已完成各部位施工图审核,并根据施工进度提前完成其他相关图纸会审工作,未耽误现场实际施工。
1.4图纸、方案变更
隧道施工因地质围岩情况,完成区间支护参数变更共计5次,包括增加钢拱架、环向钢筋及超前支护中管棚;车站因明挖段洞口地质围岩情况,完成洞口边仰坡变更1次。
1.5条件核查、首件验收及危大工程验收
这一年来共计完成条件核查8次,首件验收6次,危大工程验收1次且全部验收通过。