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隧道公路施工范文1
一、施工技术简介
隧道质量取决于工艺质量,工艺质量取决于开挖、初期支护及防排水质量等,初期支护和防排水质量等比较好控制可以加强监管,那么重点就是开挖质量,开挖质量又取决于钻爆质量,就是说理论上没有了超欠挖后续的初支质量就有了保证,因此说隧道质量的好坏很大程度上取决于钻爆的质量,首先确定钻爆的方案预裂爆破还是光面爆破首先我们从理论上来分析,由于v级围岩岩体松散、裂隙较发育无法采用或实现光面爆破技术,那么必须熟练掌握预裂爆破技术及特点。
二、预裂爆破
进行石方开挖时,在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,以缓冲、反射开挖爆破的振动波,控制其对保留岩体的破坏影响,使之获得较平整的开挖轮廓,此种爆破技术为预裂爆破。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用;在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。预裂爆破要求:①预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。对于中等坚硬岩石,缝宽不宜小于1.0cm;坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右;但在松软岩石上缝宽达到1.0cm以上时,减振作用并未显著提高,应多做些现场试验,以利总结经验。②预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm。③预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80%,且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。
根据预裂爆破的特性、要求经过试验和反复研究对钻爆设计做了适宜的改动做到动态控制,主要技术措施、指标最后确定如下:炮孔直径一般为50~200mm,对深孔宜采围较大的孔径。炮孔间距宜为孔径的8~12倍,坚硬岩石取小值。不耦合系数(炮孔直径d与药卷直径d0的比值)建议取2~4,坚硬岩石取小值。线装药密度一般取250~400g/m。分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。考虑到孔底的夹制作用较大,底部药包应加强,约为线装药密度的2~5倍。装药时距孔口1m左右的深度内不要装药,可用粗砂填塞,不必捣实。填塞段过短,容易形成漏斗,过长则不能出现裂缝。
一般情况来说开挖应尽量采用大断面或较大的断面开挖,以减少对围岩的扰动,根据围岩特征经过反复研究、现场考察、论证和试验洞的开挖,由于断面大开挖方法最后确定为双、单侧壁导坑开挖法,钻爆方案确定为V级围岩预裂爆破设计,IV级围岩实践光面爆破,实践证明这两种爆破方案均符合辖区隧道IV、V围岩实际,按照此方案实施爆破,爆破效果较好。但要解决的问题是双、单侧壁导坑法二次扰动比较大,加之围岩比较松散极易出现塌方,特别是浅埋段甚至会出现冒顶,方案是可行的,问题是要怎么去解决二次扰动问题,经过实践和多次试验证明二次扰动对围岩、初支影响非常大,初支表面加上爆破震动效应的影响靠近掌子面处基本上都会出现开裂、变形,拱架接头有的会应力扭曲,甚至出现掉拱,某种程度上来讲双、单侧壁拱架是起到了简支梁在中部给一个支点的反作用力的作用,是破坏整体受力的作用,如何加之利用导坑开挖优势,取长补短又要确保质量安全呢,首先我们经过理论分析围岩受力情况,单、双侧壁是分部开挖、分阶段受力(持续受力)、整体持续收敛的一个过程,经过反复试验发现二次扰动其实如果控制在围岩变化(拱顶下沉、周边收敛、位移)在一定的范围内时,扰动是对围岩、初支影响最小,在这区段进行下部接腿、成环或导坑中部接拱最为可行也是最安全的,对初支的影响可以忽略不计,其次就是必须要严格开挖步序,必须是两内侧壁先行,后续工序跟进循序渐进的工艺,遇到比较软弱围岩时(如流沙、断裂层)侧壁导坑也须遵循“短进尺,弱爆破,强支护,早封闭”的原则。
三、明洞施工及洞门施工
洞口边、仰坡和明洞开挖与支护应自上而下分层开挖,而且要洞外、临防、排水要先行,使地表水通畅,避免地表水冲刷坡面。必要是采取人工修坡,防止超挖,减少对洞口相邻地段的扰动;开挖暴露的边坡及时施作设计的防护,降低围岩暴露而风化,支护要紧跟,辖区内都为高边、仰坡,如果不及时安全无法保证,况且会浪费很多的人力物力,明洞衬砌必须检查、复核明洞边墙基础的地质状态和地基承载力,满足设计要求后,测量放样,架立模板支撑,绑扎钢筋,安装内外模板,先墙后拱整体浇注衬砌混凝土,集中拌和泵送入模,插入式振捣器配合附着式振捣器捣固密实。洞门施工对于削竹式洞门,同明洞同时施作,削竹斜面按坡度安装木模板,用角钢将斜面端模与边模固定成整体。明洞防水层与回填:明洞衬砌完成后强度达到50%方可拆除外模,铺设防水层,回填要对称每层不大于30cm,两侧高度差不得大50cm,回填至拱顶后,再分层满填至完成,做好表面隔水层。
四、质量控制水平
隧道公路施工范文2
【关键词】公路 隧道 施工 技术
中图分类号:U45文献标识码: A 文章编号:
前言
公路是国民经济的重要命脉,由于其特有的灵活性和优越性,发挥着其他运输方式不可替代的作用。公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一,随着我国社会主义市场经济的发展,西部大开发战略的实施,高等级公路已从沿海地区向西南、西北山岭区延伸,公路隧道建筑规模也越来越大。对公路隧道施工技术也要求越来越高。
一、施工准备及施工技术方案的确定
1、施工作业线安排
根据隧道设计结构和工程地质情况,施工作业采用中导洞先行,中导洞掘进40~50m 浇注中墙。在中墙混凝土强度达到70%以上再进左洞,右洞掌子面落后左洞按10m 控制。经监控量测,围岩变形基本稳定后同时施作左右洞二次模筑衬砌。当围岩变形过大,初期支护力不足时,除应及时增强初期支护外,亦可修改二次衬砌设计参数后提前施作模筑混凝土。左右洞二次衬砌与掌子面间距控制在25~35m 之间。这就在进、出口各自建立了中导洞、中墙、左、右洞开挖、二次模筑衬砌五道并行的作业流水线,拓展了隧道施工作业面,为加快隧道施工进度奠定了坚实的基础。
2、风、水、电作业,通风、防尘和施工排水
(1)施工供风:在隧道进、出口各设一座空气压缩机站,各安装2 台20m3/min 和1 台10m3/min 的空气压缩机以保障隧道施工用风。
(2)施工用水进、出口分别:在距隧道拱顶30m 以上的山顶各修建一座100m3的高山水池,水源一是在隧道出口右侧山脚挖一集水池,收集山泉水抽上山顶水池,再用管道输水至出口供施工生活用水。一是从电站水渠中抽水至山顶蓄水池再用管道输水至进口,供施工、生活用水。所有水源都要经过水质检验,PH 值小于4 或者硫酸盐、氯化物含量超过有关规范的允许值以及含有对水泥凝结硬化有害的杂质的水石不得用于搅拌砼。
(3)施工供电:在隧道进、出口各安装一台315kVA 变压器,利用附近的地方电网供电,同时各准备一台功率为220KW 的发电机组备用。动力设备采用三相380V,照明用电采用220V,为确保安全,所有线路都安装漏电保护开关。线路的架设及各种电器的安装必须符合《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94 的有关要求。
(4)施工通风、防尘:洞内如需爆破掘进,必须坚持湿式凿岩,爆破后洒水以降低粉尘浓度。施工通风采取压入式,用3 台轴流风机分别向中导洞、左、右洞送风,送风口距开挖面的距离不大于15m。
(5)施工排水:主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工废水。隧道从出口至进口为1.54%的上坡。出口施工为顺坡施工,施工排水采取自然坡利用塑料管将水引出洞外。进口施工为反坡施工,施工排水采取在开挖地段挖集水坑,用抽水机抽出洞外。
二、隧洞开凿过程
1、施工支护
首先要对不同类别的围岩,应采用不同结构型式的施工支护。
(1)Ⅵ 类围岩可不支护,Ⅴ 类围岩支护时,宜采用局部喷混凝土或局部锚杆。为防止岩爆和局部落石,可局部加栓钢筋网。
(2)Ⅳ~Ⅲ类围岩可采用锚杆、锚杆挂网、喷混凝土或锚喷联合支护。Ⅲ类围岩必要时可加设钢架。
(3)Ⅱ~Ⅰ类围岩宜采用锚喷挂网的联合支护形式,并可结合辅助施工方法进行施工支护。
(4)当地质条件差,围岩不稳定时,可采用构件支撑。
2、隧道洞口位置选择
洞口位置选择好坏,将直接影响隧道施工、造价、工期和运营安全。选择时要结合洞口的地形、地质条件、施工、运营条件以及洞口的相关工程(桥涵,通风设施等)综合考虑。
(1)洞口部分在地质上通常是不稳定的。一般应设在山体稳定,地质条件好,排水有利的地方。隧道宜长不宜短,应“早进洞,晚出洞”,尽量避免大挖大刷,破坏山体稳定。
(2)洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处,一般宜将洞口移到沟谷地质条件较好的一侧有足够宽度的山嘴处。
(3)当洞口处为悬崖陡壁时,根据地质情况采用贴壁或采用接长明洞的办法,将洞口堆到坍方范围以外3m~5m处,
(4)洞口地形平缓时,一般也应早进洞晚出洞。这时洞口位置选择余地较大,应结合洞外路堑、填方、弃渣场地、工期等具体确定,需要时可接长明洞,以确保施工和运营安全。
3、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1.6m~ 2.0m。台阶长5m~ 10m,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5m~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,符合设计尺寸后立即初喷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。仰拱开挖连成一衬砌节段长度应及时浇筑仰拱,加强对围岩的支撑。左、右洞一次开挖不宜大于1m,左洞先进,右洞开挖面按落后左洞10m控制。
三、公路隧道的通风
公路隧道的通分可分为自然通风和机械通风,其中机械式通风又可分为纵向通风、半横向通风和横向通风。纵向通风有全射流通风、带有竖井的送排式通风和静电除尘装置。采用全射流的方法通风,效果比较好,当隧道的长度在6000m以内时,相对于单纯的全纵向通风和分段通风,降低了隧道通风工程的费用,对与长度在6000m以上的隧道,应采用分段通风。全射流通分的优点是管理简单、安装方便、实施容易、通风效果好、风速平稳、维修方便、投资小、费用低。但也存在着风机集中处噪音大、设计复杂、在发生火灾时不能及时排除烟灰的缺点。半横向通风系统比纵向通风系统具有更好的防灾、减灾、救灾的作用,在火灾发生时,能够在最短的时间内将浓烟排除隧洞外,能防止浓烟毒气对人员造成的伤害,还能迅速将着火点附近的浓烟排出,利于消防人员的扑救,排烟系统可靠,能使灾情得到有效的控制。这种通风方式适用于隧道结构比较复杂,环境相对密闭,通道狭窄,隧道长度大的公路隧道。这种通风方式在发生火灾时能迅速排除浓烟,保证人员的安全。全横向通风系统通风效果好,在上部有排烟孔,使隧道内的空气保持新鲜,利于受灾人员的呼吸,但是安装费用高,通风时耗电高。如图1,图2所示。
四、公路隧道的防排水工程
公路隧道的防排水工程至关重要,在土方开挖后会涌现大量的水,要及时做好防排水工作,防灾隧洞的失稳倒塌,在隧道修建成功后,如果排防水没做好,会导致路面积水,给交通带来不便,所以一定要完善隧道的排防水系统。公路隧道的防排水遵循以防为主,防排结合的原则。在施工缝和变形缝处采用橡胶止水带来防水,在初期支付和二次衬砌之间延隧道全长铺设高分子复合防水卷材,这是一种柔性的防水方法。衬砌时采用防水混凝土也能起到防水的作用。在进洞前须在洞顶设置截水沟,将洞顶的水排到地面的排水沟里。在洞口和洞身两侧都要设置排水沟,对于含水量比较高的区段,还应在洞身周围的围岩钻孔,将岩内的水排到排水沟,再排至洞外。要及时疏通排水沟,避免排水沟堵塞造成洞内积水。公路隧道的排防水工程是从开挖洞身时开始,直至隧道的修建完成,要注意各个工序间的衔接,在各个工序中都做好相应的排防水工作。综合防、排、截、堵。引的方针,具体落实防水和排水的相关施工。
结论
高速公路的隧道工程施工是一个繁杂的过程,施工技术中有很多规定和需要注意之处。希望进行更多的探讨,研究出更为先进和科学的隧道工程施工技术,期待我国高速公路隧道工程施工技术朝国际领先水平更进一步。
【参考文献】
隧道公路施工范文3
关键词:公路隧道; 施工技术;新奥法施工; 溶洞处理;衬砌裂拱;防排水
前言
云南省红河州绿春隧道隧道设计1605米,隧道地质条件差,Ⅴ级围岩,且围岩破碎,雨水渗入量大,且进口端初支下沉,二衬结构尺寸不足,处理周期较长。现今的公路隧道施工方法主要可分为明挖法和暗挖法两大类。明挖法是先将地面挖开,在露天情况下修筑隧道结构,然后再覆盖回填。暗挖法是不挖开隧道上面的地层,在地下进行开挖和修筑隧道结构。暗挖法又可分为矿山法、盾构法和隧道掘进机法等。山岭道路隧道一般采用矿山法施工,其中新奥法是矿山法中的最重要、最常用、最有效的施工方法。本文就新奥施工方法进行重点介绍。
1新奥法施工技术问题分析
1.1新奥法的施工顺序
1)当开挖面稳定时,施工顺序是:开挖―柔性衬砌―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。
2)当开挖面不稳定时,施工顺序是:开挖弧形导洞―第1次柔性衬砌(拱)―开挖核心及侧壁―第1次柔性衬砌(边墙)―开挖仰拱部分并修筑仰拱―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。
1 .2新奥法的施工要点
新奥法施工中,围岩被视为承载构件的一部分。因此,施工时可全断面进行掘进,以减少对周边围岩应力的扰动,并采用光面爆破、微差爆破等措施,减少对围岩的震动,以保全其整体性。同时注意围岩表面尽可能平滑,避免局部应力集中。
新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合,形成比较薄的衬砌层,即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩,使喷射层与围岩紧密结合,形成围岩支护系统,保持两者的共同变形。故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力。
新奥法施工必须保护围岩自身的承载能力,可采取构筑防水层、围岩巷道排水;选择合理的断面形状尺寸;给支护留变形余量;开巷后及时做好支护、封闭围岩等措施。新奥法也允许围岩由一定量的变形,以利于发挥围岩的固有强度。同时隧道的支护结构,也应具有预定的可缩量,以缓和隧道压力
2公路隧道开挖中常见的问题与难点分析
2.1穿过断层及破碎带的公路隧道施工
隧道穿过断层及破碎带,给隧道施工带来不小的困难。在施工中遇到断层及破碎带时,首先要查明断层的倾角走向、破碎带的宽度,岩石破碎程度,地下水活动等有关条件。据以正确选择施工方法和制定施工措施,认真分析研究设计地质资料,并在掘进齐头左右两侧用钻孔台车或DK - 100型钻机向前钻水平超前探孔,钻透断层破碎带。如断层破碎宽度大,破碎程度及裂隙充填物情况复杂,且有较多地下水时,可在隧道中线一侧或两侧开挖调查导洞。调查导洞穿过断层破碎带的中线与隧道中线平行,线间距不小于20m,调查导洞穿过断层破碎带后,再掘进在一段距离转入正洞。在处理断层破碎带的同时,在前方开辟新工作面,加快施工进度。具体方法如下。
1)断层宽度较小,岩体组成物为坚硬岩块且挤压紧密,围岩稳定性相对较好。隧道通过这样的断层,可不改变施工方法,与前后段落的施工方法一致,避免频繁变更施工方法,影响施工进度。但过断层带要加强初期支护和适当的辅助施工措施度过断层带。如超前锚杆与径向锚杆配合,增设钢筋网等措施。必要时可增设格栅架。
2)一般断层破碎带,采用径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架等加强初期支护,并在拱部施作超前小导管周壁预注浆,对洞周岩体进行预加固和超前支护。在超前支护下,采用上半断面法或正台阶法开挖。在台阶上部施作超前小导管,上部开挖后及时施作拱部初喷砼,径向锚杆,挂钢筋网,格栅钢架。在做好拱部初期支护后方能开挖台阶下部。
3)断层出露于地表沟槽,具隧道为浅埋,可采用地面砂浆锚杆结合地面加固和排泄地表水及防止地表水下渗等措施。
4)当断层宽度大,岩体极破碎时,可采用注浆管棚和钢架超前支打护,管棚长度一般10一40 m,能一组管棚穿过断层破碎带,则采用一组管棚。但受地质和施工条件限制,断层宽度大时,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3 m。管棚用钢管直径80―150mm,一般多采用¢108厚壁热轧无缝钢管,环向钢管中心间距为管径的2―3倍,即30―40 cm。钢架根据地质情况,可采用型钢或格棚,其间距0.8―1.0m,在管棚支护下,采用上半断面先开挖,在作好上半断面的锚、网、喷、钢架等到初期支护后,才能开挖下部。
2.2穿过岩溶地区的公路隧道施工
在石灰岩地区修建公路时,岩溶问题是不能忽视的。岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。
2 .2 .1岩溶对隧道的危害主要分类
1)洞穴的存在使隧道全部或部分悬空,将极大地降低隧道的使用安全可靠度;
2)岩溶水特别是当CO3等可溶性物质含量增高时,水的流通将给隧道结构带来的侵蚀作用,影响隧道的使用寿命;
3)洞穴堆积物因松软易坍塌下沉,改变洞穴周边的应力分布形态,影响隧道的结构稳定;
4)隧道中地下水流失,使隧道顶部地面岩溶塌陷,导致环境地质被破坏,也是造成隧道结构不稳定的原因。
针对岩溶地区的危害特点,应按具体情况以“避、引、堵、越、绕”的方法处理。
2. 2 .2溶洞处理主要方式
隧道过溶洞处理方式有内增设边墙梁及行车梁、托梁、支墩、悬壁梁承托纵梁、拱桥、加大隧道净空宽度跨度跨越岩溶或对隧道周边岩体进行封闭、注浆加固、支顶加固、加强衬砌等。
1)溶洞跨越处理。
当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软,基础处理工程修建困难、耗资巨大,或者溶洞虽小但水流较大时。可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨等形式跨越岩溶地段。此方式一般采用钢筋混凝土梁跨越,梁体采用抗侵蚀混凝土。
2)封闭处理。
己停止发育的干溶洞,在考虑有效的过水通道后,可采用混凝土、浆砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。
3)锚杆、钢管加固处理。
为防止洞穴岩壁或顶板坍塌,在清除松动岩石困难的情况下,可采用锚杆或大钢管、钢轨加固岩体。此时隧道衬砌应考虑抗冲击措施。一般是采用明洞衬砌,衬砌顶部设置回填体,其表面设置护面结构,回填体以上空间的溶洞洞壁采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土封闭支护;若溶洞较大,可设置横向钢轨横或设人字形钢轨栅架。
4)支顶处理。
当隧道穿过的溶洞由碎块石及淤泥土充填,充填物的松散密实程度不一时,隧道底部应考虑采用钢筋混凝土底板,清除底板下松散体,回填碎石,并在底板下加设钢筋混凝土桩进行支顶。
2 .2.3岩溶水的处理方法
1)泄水洞排水。
当预测到隧道区域的岩溶水量大、水压大,而隧道确实无法避开时。需考虑专门设置排水隧洞,达到排除岩溶水,降低地下水位,保持隧道干燥和施工安全的目的。泄水洞应位于地下水来向的一侧,为防止岩溶水突然袭击,施工中要采用超前钻孔探测,预备足够的抽水设备。泄水洞的设置可能对生态环境有不利影响,是否采用应从施工、环保、安全等多方面进行评价。
2)涵洞、倒虹管吸过水。
隧道断面与岩溶水相交时,为保证岩溶水畅通,在隧道底部设钢筋混凝土圆涵,或倒虹管,同时涵洞出入口周边至隧道边墙外缘采用浆砌片石回填密实。在采用此方案时要正确考虑涵洞过水断面,一般应按丰水季节流量考虑。
2 .2 .4洞穴堆积物及地表塌陷处置
洞穴堆积物的特点是松软、下沉量大、强度低、稳定性差。当隧道必须穿越洞穴堆积物地段时,可采用桩基、换填、注浆等加固岩体的处理措施。
隧道中地下水渗流排泄,导致岩溶地面塌陷,使地质环境遭到破坏,造成隧道开挖时坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。施工中可采用化学注浆和管棚支撑开挖,同时从地表高压注浆,固结塌陷松散体,避免出现突泥现象。
3隧道衬砌裂拱的防治措施
隧道裂拱是围岩工程地质水文地质环境的改变所造成的,泥岩中的粘土矿物遇水膨胀产生巨大的水平侧压力作用,在隧道拱部两侧是发生裂拱的物质基础,水渗流是诱因。对于裂拱,可采取以下措施:
1)由于水渗流是泥岩中粘土矿物膨胀的直接诱因,因而应首先切断渗流水的补给。将山坡上的水沟铲平,用水泥砂浆灌注坡面上的裂缝,最后用砂浆抹平。
2)沿裂缝延仲范围凿楔形槽,槽深8cm。里口宽8cm,外口宽5 cm槽内冲洗干净。槽壁涂刷由环氧树脂、磷苯二甲酸二丁脂、内酮、乙二胺配制成的环氧基液,其配合比为1: 0 .1: 0 .12: 0 .05,槽内嵌补M20彭胀水泥砂浆,配合比为水泥:砂了=1: 2。水泥砂浆中掺JP型膨胀剂,其掺量为水泥重量的10%。
3)沿裂缝两侧施作树脂锚杆,距离裂缝35 cm,锚杆间距1.0m x1 .0m梅花型布置,锚杆材质20MnSi,锚杆直径¢22,上排杆长3. lm,下排杆长3 .9 m,锚杆伸入砂岩50 ―60 cm,树脂以环氧树脂为主要成分,用作锚杆的杆体粘结剂,另外掺加石英砂作为粘结剂填料,掺加聚乙烯聚酞胺作为环氧树脂的固化激发剂。其配比为(重量比):环氧树脂:石英砂:聚乙烯聚酞胺1: 3: ( 0 .25 ―0. 30)。树脂药包分2个塑膜袋,外袋装环氧树脂与填料的胶泥状混合物,内袋装聚乙烯聚酞胺。
4二次衬砌混凝土裂缝的防治措施
隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有:干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占13%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。 对于不同情况的裂缝,可采取以下方法治理:
1)细微裂缝。
经多年的施工经验总结发现,隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝,这种裂缝是稳定的,一般可自愈,不会影响结构的使用和耐久性。从美观考虑,可先清洗干净裂缝表面,然后涂刷环氧树脂浆液二至三遍,最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面,使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。
2)贯通性裂缝。
二次衬砌混凝土贯通性裂缝的危害较大,采取有效的治理方法势在必行。一般可以沿裂缝方向凿成宽5cm、深3 cm的V形槽,在槽内骑缝每隔0. 5 m 钻一孔,孔深为衬砌厚度的1/2或2/3,一般不少于15 cm,并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘,在孔内插入¢10的压浆管,利用环氧树脂水泥砂浆锚固,用灰刀将砂浆压实抹平。环氧树脂砂浆配比,环氧树脂:水泥:细砂:乙一胺:一丁醋=1:1. 6:3 .2:0 .1:0 .12,其中乙二胺是固化剂,二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有一定的强度后,以0.15-0. 2M Pa压力压入水泥,水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在0. 2 M Pa压力下压水检查压浆效果。裂缝表面用刮抹料和调色料处理。
3)密集裂缝。
衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝,必须进行防水和地层加固处理。沿裂缝两侧每隔1.2―1.5m交错布点,凿成10 cmx 10 cm大小深5 cm的方槽,用风动凿岩机钻孔,孔深3m,安装W DT 25中空注浆锚杆,注入水泥砂浆,灰砂比1: (3一5),水灰比1: 1,施工时由下往上逐级注浆,注浆压力以0 .4― 0. 6MPa为宜。注浆结束后,另凿新孔在0. 6―1. 0MPa压力下压入纯水泥浆检查注浆效果,当达到规定压力而砂浆压不进时,即认为己经注满。注浆24 h后安装锚杆垫板,用环氧树脂砂浆抹平方槽,表面用刮抹料和调色料处理。 对于裂缝,完全可以采取措施预防和缓解,可采取的措施包括:提高设计精度,把好材料进场关,严格控制原材料的质量和技术标准,严格混凝土施工工艺等。
5隧道的防排水
公路隧道工作的防排水工程对隧道使用寿命正常运营和安全起着举足轻重作用。要做好隧道防排水,必须从隧道施工过程的每一道工序做起,超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、一次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响。施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患。因此,每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能使隧道防排水工程质量有保证。
隧道工程的防排水具体措施如下:
1)初期支护时通过“引、截、排”相结合作好第一道防排水防线。
2)通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置,形成防排水第2道防线。
3)通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第3道防线。
4)作好排水设施,确保排水畅通。
6结束语
综上所述,公路隧道施工中应做到以下几点:
1)初期支护时通过“引、截、排”相结合作好第一道防排水防线。
2)通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置,形成防排水第2道防线。
3)通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第3道防线。
4)作好排水设施,确保排水畅通。
5)认真观测,收集资料,做好施工质量的信息反馈。
参考文献:
[1]阮建群,段仓林.南风坳隧道施工点滴[J].湖南交通科技, 2005.
[2]廖爱民,巢万里,周利金.谈连拱隧道施工方案的合理选取[J].湖南交通科技,2006.
隧道公路施工范文4
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:
隧道公路施工范文5
【关键词】隧道工程;设计方案;施工技术
随着隧道工程建设和开发,现代隧道工程建设已经形成了相对成熟的工艺体系。笔者通过自身所熟悉的几种工程理论和隧道工程中施工工艺的结合,就隧道过程中结构、通风、排水、岩体等部分指出了几点问题,并对解决方法和技术提出了个人意见。
1 如何解决隧道建设时地质问题
1.1 围岩分级必要性
隧道工程的建设是在合理运用地质力学的基础上,根据施工地点地层的形态,开挖出一条可供交通运输的条形建筑。隧道工程受地质的影响较大,可施工的空间受限,所以如何做好隧道线路的设计和开挖的定点,关系到整个工程的施工难度,同时影响到隧道的寿命。在开挖隧道前的勘探工作时,由于受到地理因素或者技术受限等问题,要想对隧道工程的整体地质进行详细的掌握,是难之又难。为此,从事隧道建设的技术人员,总结出了一套判定隧道围岩级别的技术,有助于隧道工程的安全施工。
围岩分级根据施工时隧道穿过的岩体的强度和完整程度可以划分成多个种类。技术人员在工程进行的过程中,根据不断暴露出来的岩体情况对将要开挖的岩体状况做出分析和判定,可以对隧道建设做出有效的调整,实现施工过程的高效和安全作业。
1.2 判定围岩级别的方法
对于隧道施工中的围岩级别的判定主要是随着开挖的过程和对岩体的钻探取样获得岩质样本,并通过隧道墙体出来的土质情况对后续的岩体情况进行推测。这些方法运用在实际中的现场观察和提前预报等方面。
现代隧道工程建设中的围岩判断方法主要分为常规地质法,和物探法两种。其中,物探法对于技术和设施的要求较高,但是判断的结果更好,在使用物探法时,是通过仪器对未挖掘的土质进行探测,观察结果来源于实际的数据。而常规地质法对于技术人员的经验要求更高,围岩分析的结果是技术人员通过在施工过程中的观察和表面取样的方式,对岩体的走势和类别于自身经验进行对比所得。这使得常规地质法对于探测人员的专业水平要求更高,同时结果的判断于实际的出入更大。
1.3 在仪器设备不足时,做出可靠地围岩分析
受到工程条件的限制,很多隧道工程不具备完善的探测装备。为此,要准确地判断围岩情况,更多的是运用常规方法。
在这种时候,技术人员要严格执行常规方法的标准,对岩体做到充分的采样和实时分析,在进行推断时参考隧道岩体的断层情况、风化程度、岩体的种类。并根据相关的材料数据做出岩体性质的初步判断。
在确定了围岩级别时,还要对于围岩的状况进行更详细的分析。做出详细的地质记录,随时观察到地质情况的变化,保证工程的安全运作。
2 如何治理隧道过程中的水害问题
2.1 隧道工程中的水害情况同原因
在隧道工程中水害的主要形式是墙体的侧渗、流水、漏水。这其中还分为不同的引发原因。例如隧道的墙体浇筑工艺不合格,导致混凝土出现裂缝或者大量空隙,发生漏水状况。还有由于地基的施工工艺不合格,导致的地下水上涌,导致的侧渗。
当然这其中还可能是由于建筑材料的质量问题引起的工程防水性能不足。但是总结下来,隧道的水害问题,除却因为隧道使用时地质变化所引起的隧道结构变化所导致的水害问题,大部分都是由于建设过程中,没有严格按照施工要求进行施工,或者是施工工艺不完善引起的。
2.2 治理水害的主要方法
在进行对水害原因的分析后,根据不同原因,对水害的治理要有不同的侧重点。
对于洞顶和墙体的渗水问题,首先要确定渗漏部位的建筑情况,很多漏水的情况并不严重,但是墙体结构的破坏程度很大,甚至一定程度上影响到了隧道的支撑体系。所以要先判断建筑的损坏情况,对隧道进行加固,填补。并且清理衬砌的排水系统。
在治理水害问题中,堵不如疏。既要对隧道进行填补的加固,又要在漏水点铺设排水管道,将岩体中间的积水有效地排除出去。并且对于渗水部位进行防水处理。减少由于水害影响建筑寿命和建筑工程。
2.3 新奥法对防止水害有着出色作用
新奥法是一种常用的施工方法,它的主要形式是喷锚支护。通过喷锚支护的方法,可以在隧道开挖的过程中及时有效的对隧道围岩进行支护措施,减少施工原因对围岩整体的破坏,并有效地控制岩体形状。
新奥法具有很强的封闭性,可以有效地避免开挖后,出来的岩体松动和被渗水腐蚀。运用支护减少岩壁的受力,对于岩体的缝隙和裂痕进行粘合剂和填充物的填充。可以有效地保证隧道结构的完整。
同时由于粘合剂和喷锚支护的作用,减少了岩体之间的硬接触,形成了一定程度的弹性支撑。可以有效地分散支撑的受力情况,减少支撑的消耗。
3 隧道工程中的其他部分
3.1 隧道工程的通风问题和防风措施
隧道工程进行的条形通道的建设,在隧道两端往往是大面积的山体阻挡,这使得隧道内容易形成强烈的空气对流。在工程设计的时候,应当提前对设计模型进行风洞测试,观察可能出现的严重风力问题。对隧道的弧度部分进行防风处理,在混凝土表面增加网洞,既可以减少隧道内的噪音情况,也可以吸收两侧的对流风,减轻风力的影响。
同时在隧道开挖过程中,保持隧道内的通风良好。可以在两侧的进出口出设置空气压缩机站,保证隧道中间的供氧充足。防止因为供氧不足或者空气流通状况不佳所引起的施工事故。
3.2 在不良地质中的保护措施
当隧道施工过程中出现严重的岩层断裂或者岩体风化问题时。为了保证安全施工,需要对整个隧道进行支护建筑。开挖方式采用对岩体影响减少的暗挖方式,在施工的同时对岩体进行处理。及时修复岩体的断层和风化问题。增加支撑的厚度,在受力不良的部位进行钢管加固。减少因为岩层状况对隧道整体的影响。
同时对于侧壁岩体在开挖过程中出现松散的状况,可以采用格栅钢架进行环向的支护结构。钢架安装前首先要对墙壁进行平整作业,并且在钢架完成后留有喷砼的厚度。在钢架安装完成后对钢架表面进行喷砼,在喷射的时候要注意降低隧道内的粉尘污染,建议使用湿喷法的工艺。在喷射过程中要注意喷管与受喷面之间的距离,并选择好二者之间的角度,喷砼中避免出现大量回弹和成片脱落,以保证喷砼的质量。
3.3 隧道施工中的钻孔和爆破
在隧道施工的过程中,对于岩体的开凿需要钻爆作业,而爆破的好坏,直接影响着整个工程的进度。在爆破时,不合理的爆破会导致围岩的损坏和施工人员的安全问题。
在选着钻孔位置时,要对爆破的强度和波及范围做出准确地计算,宁肯预留更多的安全面积,也不要出现过爆现象。对于每个钻孔点用油漆标示。技术人员在钻孔过程中还要控制钻孔时的钻杆上仰角度。为了在爆破的时候避免爆破时产生的巨大应力对隧道围岩产生严重的影响。在爆破之前还要对坑道周围的围岩进行围岩塑性化的控制,以支护建筑为主要措施。
3.4 混凝土的喷射工艺
喷射混凝土主要起到的是对围岩的保护作用。在完成初支的工序后,进行混凝土的喷射,对围岩表层的石块进行面积性的固定。同时形成一定程度的承载力承受面积,对于侧岩的受力情况进行改善,坚少围岩的形变。同时由于喷射所形成柔性面积,可以一定程度的释放岩石内部的应力。
混凝土的喷射会整合整个结构受力情况,将整个支撑体系建立起来,使隧道的整体受力均匀。
4 总结:
隧道的建设工程中还要考虑到完成以后,隧道受风化、渗水、岩体移动的影响所产生的变化。尤其是在每年雨季和冷热交替的季节中隧道内建筑的情况,严格执行施工工艺,精确进行工程操作。在施工过程中,采用完善的监控手段,做到安全作业,和高效作业的结合。实现隧道在交通建设中的关键作用。同时,为了完善公路隧道工程的相关技术,应当对隧道工程建设做出详细的记录和材料整理。对每个隧道工程的材料进行整合,不断提升隧道建设技术和体系的完善,减少施工难度,开发行的技术。
参考文献:
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隧道公路施工范文6
关键词:高速公路;连拱隧道;开挖爆破;施工技术;监控量测
中图分类号:X734文献标识码: A
一 工程概况
瑞金至赣州某高速公路,白鹅隧道位于会昌县白鹅乡,是全线唯一的连拱隧道。起讫里程为K60+125~K60+335,全长210.00m。白鹅隧道设计高程为209.371~206.918m。地貌上以丘陵夹冲沟为特征,植被发育,海拔高程在218.0~262.0m之间,相对高差44m,山脊走向近东西向。隧道通过处为山鞍部位,进洞口山体坡角约40°,出洞口山体自然坡角为约35°,距出洞口南侧100m发育一常年性流水的溪流,水面高程约141.0m。明洞采用明挖法,暗洞采用新奥法施工,隧道围岩为强风化花岗岩岩层状构造,节理裂隙发育,岩石破碎易崩塌,稳定性差,雨季有滴水渗流现象。连拱隧道一般均为短隧道,且伴随浅埋、偏压的现象。本隧道出口偏压段设计为偏压侧二衬加强的形式。
二 连拱隧道开挖及支护施工方法
本隧道开挖施工采用中导洞-右洞上台阶-右洞下台阶-左洞上台阶-左洞下台阶开挖施工方法。隧道衬砌设计以新奥法原理为指导,采用复合式衬砌。
施工前准备工作
连拱隧道施工机具设备同一般隧道,施工前做好边仰坡的临时防护及排水工作,洞口地表沉降观察点布设埋置完成并测量初始数据。
㈡连拱隧道施工工序
中导洞开挖、初期支护中隔墙施工主洞上台阶开挖支护主洞下台阶开挖主洞仰拱开挖、初期支护仰拱钢筋混凝土浇筑防排水设施的施工二次衬砌浇筑洞内装饰。下台阶施工紧跟掌子面,仰拱、二衬施工紧跟下台阶,满足安全步距要求,保证隧道施工安全。
1.中导洞施工:中导洞超前施工,是连拱隧道施工的关键工序之一。一是便于探明地质情况,做好记录,为确定主洞施工方案提供依据;二是通过初期支护和中隔墙施工,提前对导洞上部围岩进行支护,加强围岩本身的稳定性,充分利用围岩本身的自承力,抑制围岩在主洞开挖时产生过大的变形。中导洞施工采用全断面开挖法、从进口单向掘进施工,无轨运输,开挖后及时按设计施作临时支护。开挖采用人工手持风钻打眼,掏槽方式采用复式楔性方式;周边眼隔孔装药,装药方式为不偶合间隔装药,控制单孔装药量,减小对周边围岩的震动。
中导洞开挖前首先采用φ50mm 小导管超前支护,沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜,其倾斜角为15°;注浆压力为0.5~1.0MPa,终压1.5~2.0MPa;注浆导管环向间距0.4m。导管钻φ8mm注浆孔,间距15cm,呈梅花形布置,前端加工成锥形,尾部长度150mm作为不钻孔的止浆段。
2.中隔墙施工:中隔墙上方的围岩是薄弱环节,施工过程中在中导洞开挖及左右侧隧道拱部开挖时有三次扰动,同时伴有不利的偏压、变位和不平衡推力都要作用在坚实的隔墙上,故中隔墙施工是本隧道施工的一个重点和难点。
(1)基底处理。清除基底浮碴、杂物和积水,施作混凝土找平层。由于Ⅵ、Ⅴ级围岩段基底岩层破碎,采用地基锚杆锚固地层,锚杆采用φ22砂浆锚杆,长度为2.5m,纵向间距20cm横向间距100cm梅花形布置。
(2)中隔墙分段浇筑。中隔墙底清理完毕后,分段浇筑中隔墙混凝土。浇注段每段长9.0m。模板采用6mm厚钢板制作大块模板,拐角处设异形定形钢模,模板间螺栓连结;钢筋现场绑扎、焊接;泵送混凝土施工,插入式振捣器捣固。混凝土按先基础、后墙身、再顶帽的顺序进行灌注。中隔墙顶面与主洞初支混凝土联结处,凿毛处理。
(3)中隔墙顶部填充。中隔墙与拱顶间空隙采用KBY-50/7型注浆泵、分次压注水泥浆回填密实。
(4)中隔墙防护。在主洞环形开挖及核心土开挖爆破时将对已完成的中隔墙衬砌带来影响,施工中除采取“短进尺,弱爆破”及调整最小抵抗线方向外,采用4~5mm厚的人造纸板和圆木支顶进行防护;同时加强另一侧导洞的支护,防止单侧二次衬砌后产生偏压,引起中隔墙偏移。
(5)中隔墙顶防排水。中隔墙衬砌拆模后,先对中隔墙与中间岩体接触段进行喷射混凝土封闭,然后进行灌浆处理,确保中隔墙顶与中间岩体间密贴。主洞开挖时,在中隔墙顶部两侧与水平排水管对应设排水立管,排入中心排水沟中。
㈢隧道主洞施工
主洞部分明洞施工完成,超前支护完成后首先进行右洞施工。右洞掌子面进尺在80m之上时,开始进行左洞施工。同时左右洞掌子面保持80m以上的进尺差,保证爆破安全及对右洞已完成的支护造成较小影响。
洞身开挖施工隧道主洞采用上台阶下台阶以及仰拱三步施工,开挖程序如下图所示:
隧道出碴方式采用无轨出碴,配备挖掘机和侧翻装载机进行装碴作业,大型自卸运输车运碴,重点是做好施工工序的合理安排及机械的合理调配。
② 主洞初期支护施工方法。
型钢拱架支护施工方法。钢架加工:按照设计尺寸在平整的场地上放出1 ∶1大样,把整榀钢架根据不同的开挖方法分成不同的单元,焊好连接法兰,法兰的焊接准确周正,孔眼对应,法兰位置必须避开拱顶。使用前将各单元编号预拼,无侧弯、扭曲、错台等缺陷,方可使用。钢架架立:首先要测量准确,架立后复核,钢架尽可能与围岩贴靠紧密,两侧底脚使用垫块支垫牢固。如基底松软时设置垫板,防止支撑受力下沉,必要时用混凝土加固基底。锁脚:每单元接头处施作锁脚锚杆,通过钢架或型钢钢架与锚杆的焊接,将钢架锁定到墙上。锁脚锚杆尾部设置90°弯钩,增大锚杆与拱架的焊接长度。锚杆打设,锚杆方向以垂直于岩面为主;拱顶部分适当调整方向,垂直于节理裂隙面,起到锚杆的悬吊及挤压加固作用以改善受力状态。连接:用螺栓连接牢固,钢架与纵向锚杆焊牢,钢架与钢架之间用φ22螺纹钢焊接连成整体,起到整体支护效果。纵向连接筋按八字型交错连接成桁架结构,结点呈不可活动绞形式。此法抗扭性好,利于整体性和稳定性的提高。加楔:在钢架与围岩间空隙加混凝土预制楔块,保证围岩压力均匀传至钢架上。
中空注浆锚杆施工方法。中空锚杆由锚杆杆体、钢筋混凝土用钢筋、连接套、垫板、螺母、排气管、止浆塞和锚头等组成。锚杆必须设置垫板,施工时锚杆垫板必须与围岩密贴,锚杆尽量垂直与岩石层面和节理裂隙面施工。用凿岩机凿孔并清孔,将组合好的杆体插入锚孔的同时,安放好排气管;在锚孔的尾端套上止浆塞,并安装在锚孔内,用快装注浆接头把露在外端的中空注浆锚杆与注浆泵相连,排气管从注浆接头穿出;开动注浆泵,使砂浆充盈锚杆及杆体与孔壁空隙,如有需要压注浆改善围岩结构,必须待注浆的压力示值达到设计要求后再停止注浆。水泥砂浆粘结剂采用425号以上新鲜硅酸盐水泥,砂径不大于2.5mm,并掺0.5%~1.0%FDN早强减水剂,5%氧化镁膨胀剂。砂浆配合比为1:1,水灰比0.35~0.45。当地层较为破碎,成孔困难易坍塌时,可采用自进式中空注浆锚杆代替普通中空锚杆,自进式中空注浆锚杆配置一次性使用耐磨自进十字钻头,施工时钢筋网与锚杆交叉点采用焊接。
钢筋网施作方法。钢筋网铺挂以前必须进行除锈,铺设时搭接长度不得小于设计要求,并且保证网片与围岩见接触紧密,当岩面有明显凹凸时,要将网片压弯或采用钢筋敷条以保证密贴;钢筋网片须与钢架或锚杆焊接牢固以达到整体受力。
喷锚支护施工。操作顺序:初期支护中,根据围岩量测结果,分4~7层喷射混凝土。喷射时先开液态速凝剂泵,再开风,后送料,以凝结效果好、回弹量小、表面湿润光泽为准。喷射混凝土采用湿喷工艺。搅拌混合料采用强制式搅拌机,搅拌时间不小于2分钟。原材料的称量误差为:水泥、速凝剂±1%,砂石±3%;拌合好的混合料运输时间不得超过2小时;混合料应随拌随用;混凝土喷射机具性能良好,输送连续、均匀,技术性能满足喷射混凝土作业要求;喷射混凝土作业前,清洗受喷面并检查断面尺寸,保证尺寸符合设计要求。喷射混凝土在开挖面暴露后立即进行,分段分片作业;喷射作业自下而上,先喷钢架与拱壁间隙部分,后喷两钢架之间部分;喷射混凝土分层进行,一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定,拱部为5~6cm,边墙为7~10cm,后喷一层应在先喷一层凝固后进行,若在先喷层终凝后或间隔一小时后喷射,受喷面用水清洗干净。
喷射混凝土在终凝2小时后开始洒水养护,洒水次数以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度;养护时间不少于14天。喷射混凝土表面应密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象。表面不平整度允许偏差为±3cm。
三 连拱隧道主洞断层破碎带控制爆破方法
断层破碎带与一般的软弱围岩相比,最大的不同之处是:前者破碎,后者软弱。从单轴抗压强度来说,前者均高于后者。但前者的自稳能力小于后者。连拱隧道的施工中,采取减小震动的控制爆破技术,可以减小爆破对隧道围岩的扰动,有效的控制破碎带塌方的几率,为隧道安全快速施工创造条件。
断层破碎带的爆破除采用常规的缩短循环进尺,控制装要量外,关键是合理设计周边部位的钻眼,装药参数及装药结构,保证良好的成型,尽可能避免对隧道围岩的扰动破坏作用。即尽可能维护隧道轮廓线以岩的原始状态,除要求良好的成型外,还要求爆破产生的地震动强度最小。其次还应采取适宜的掏槽形式,钻爆参数及起爆顺序,减轻地震动控制爆破技术。
1.掏槽形式的选择。根据以往有关隧道爆破震动速度的观测数据,选用楔型掏槽。这样不仅可以有效的控制震动速度,而且容易掏出槽来,且能使掏槽的单段用药量减小。
2.爆破器材的选择。根据断层破碎带围岩的物理力学性质,为了充分发挥炸药的最大效率和减小对围岩的破坏,选择2#低爆速炸药与之匹配取得良好的爆破效果。
3.循环进尺的选定。主要根据地质条件、进度安排进行,根据一般隧道的地质情况及工期要求,循环进尺控制在0.75~1.2m范围内。
4.地板眼的爆破。根据一般隧道断层破碎带的特点,将地板眼分成3~4个段位起爆,减少地板眼同时起爆的炸药量,改变地板眼抵抗线的方向,从而减小地板眼爆破产生的地震动强度。爆破参数的选定按照计算法结合工程类比法确定,并经现场试验进行检验调整。
四 隧道监控测量
根据隧道的实际情况,在施工中必须进行的监控量测项目一般有地质和支护状态观察、隧道围岩变形量测、隧道地表下沉变形监控量测以及锚杆抗拔试验等。
有效的控制破碎带塌方的几率,为隧道安全快速施工创造条
五 结语
连拱隧道对于改善公路线型、节省占地、节省工程投资有着重要意义,特别是在山区高速公路隧道修建短隧道中,有着较大的优势。
本隧道已顺利竣工通车,由于在施工过程中精心准备,方法得当,顺利的完成了施工任务,赢得了监理、业主等各界的好评,同时也为今后类似工程的施工积累了宝贵经验。
参考文献:
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