前言:中文期刊网精心挑选了公路隧道技术规范范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
公路隧道技术规范范文1
关键词:隧道小净距动态监测应用
Abstract: this paper discusses the operation of highway tunnel between the two hole with a new four lanes tunnel, and the two lanes expansion for four lanes, formed a large sections of small interval tunnel group. Fujian qianzhou-xiamen expressway expansion project of tai mo shan tunnel construction, because its importance, particularity and for the relevant experience and material less characteristics and the attention.
Keywords: tunnel small interval dynamic monitoring application
中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:
1.大帽山隧道概况
1.1隧道概况
大帽山隧道为福建泉厦高速公路扩建工程中一座隧道,扩建方案为在原两洞之间新建一座四车道隧道,把右洞由二车道扩建为四车道,形成了大断面小间距隧道群,从左至右有:原左洞两车道隧道,新建四车道隧道和扩建四车道隧道。两车道左线隧道与新建四车道隧道的行车道中线间距为23.53米,新建与扩建四车道隧道的行车道中线间距为29.61米。新建隧道洞口段左、右侧壁距既有隧道侧壁分别为5.89m和8.83m,从小净距隧道分类可以判断为严重影响稳定的超小净距隧道。
1.2施工情况
大帽山隧道为小净距、大断面隧道,最大毛洞开挖跨度为21.67米,结构按新奥法原理进行设计,采用复合衬砌。左线进口段为V级浅埋围岩,支护类型为Z5-1,采用双侧壁导坑法开挖。新建隧道和既有隧道间距较近,爆破作业对相邻隧道的稳定性有一定的影响,拟开挖采用微震爆破技术,并通过爆破震动监测等监控手段严格控制爆破震动对隧道围岩和相邻隧道的影响,合理调整爆破参数,确保施工安全。
2.监测方案的设计
监控量测工作是为了掌握围岩动态及支护结构的工作状态,利用量测结果优化设计并加以指导施工,预见险情及事故,以防患于未然。监测内容有多种,本文只讲述隧道围岩变形量测的收敛和拱顶下沉的施工监测情况。
结合现场监测方案优化分析如下:大帽山隧道左线进口采用双侧壁导坑的施工,最大开挖高度14.41m,最大开挖宽度21.67m,侧导坑设计开挖高度达12.90m,宽度达8.25m,与单洞两车道隧道全断面开挖面积接近,且因为隧道侧导坑高跨比较大,受力条件更为恶劣,左右导坑先行开挖,预留核心土,导坑开挖采用交替爆破掘进,这样对核心土及初支形成多次扰动,所以对导坑的收敛位移监测尤为重要。对于特大断面扁平隧道来讲,拱顶下沉测点测值的变化对于把握围岩动态变化趋势是相当重要的,故在侧导坑开挖时进行拱顶下沉监测。
3.监测在隧道施工中的应用
3.1净空收敛
左线断面位于管棚上,断面埋设时距右导坑掌子面3m。整个断面距掌子面20m后收敛测线变化已趋于平稳,45d累计最大收敛值只有2.02mm。根据《公路隧道施工技术规范》规定,在Ⅴ级浅埋围岩段,隧道围岩最终允许相对变形量为0.2%~0.8%,断面水平测线长7.3 m,最大允许变化量58.4 mm,目前的测值只有允许最大位移量的3.4%,远小于规范允许值。
左线断面左、右导坑收敛测线,左导坑断面埋设时距左导坑掌子面2m,右导坑断面埋设时距右导掌子面4m。左导坑测线收敛位移略大于水平测线,但累计收敛值较小,最大值为1.82mm。根据《公路隧道施工技术规范》规定,在五级浅埋围岩段,隧道围岩最终允许相对变形量为0.2%~0.8%,导坑断面水平测线长7.3 m,最大允许变化量58.4 mm,目前的测值只有允许最大位移量的3.1%,远小于规范允许值。
从量测结果看,左导坑收敛大于右导坑,横向水平收敛值一般都大于斜向收敛值,这与左侧壁距既有隧道侧壁距离(5.89m)小于右导距既有隧道侧壁(8.93m)的事实是相符的,也是和左导超前于右导开挖的施工工序是相符的,同时后行的开挖会对先开挖的围岩产生一定的影响。距离开挖工作面越近收敛曲线波动越大,距离开挖工作面超过1.5倍洞径的收敛测线趋于稳定。同时收敛曲线的波动性也反映出初始锚喷网支护极易受到局部地质条件的扰动影响。
3.2拱顶下沉
左线断面位于管棚上,断面埋设时距右导坑掌子面3m。右导坑先行开挖,位于该导坑内的G3测点下沉趋势明显,下沉量大于位于左导内的G1和位于拱顶中央的G2测点。G3测点历时49d后累计下沉8.59mm,测点埋设初期拱顶下沉增幅较大,随着掌子面开挖远离断面后下沉趋势逐渐减弱趋于稳定。依据JTJ042-94《公路隧道施工技术规范》之规定,实测下沉量远小于设计允许值化。
左线断面G1、G3测点位分别埋设在左、右导坑内。G1测点断面埋设时距左导坑掌子面3m,距右导掌子面12m;G3测点埋设时距右导掌子面2m,距左导掌子面15m。G1测点历时19d后累计下沉4.71mm,埋设初期下沉趋势较大,远离掌子面后便趋于稳定,由于右导开挖滞后于左导,导致右导掌子面通过左导G1测点里程时,G1再次出现明显下沉趋势,通过后3d趋势逐渐减弱。右导G3测点历时19d后累计下沉2.43mm,测点埋设初期拱顶下沉增幅较大,随着掌子面开挖远离断面后下沉趋势逐渐减弱趋于稳定。依据《公路隧道施工技术规范》规定,实测下沉量远小于设计允许值化。
从量测结果看,左导坑拱顶下沉于右导坑,这与左导坑开挖隧道快于右导,右导坑开挖至过里程断面时另一导坑内测点时形成了二次扰动,也和左导坑超前于右导坑开挖的施工工序是相符的,同时后行的开挖会对先开挖的围岩产生一定的影响。距离开挖工作面越近下沉曲线波动越大,距离开挖工作面超过1.5倍洞径的拱顶下沉趋于稳定。
4.结语
通过上述对大帽山隧道左线Ⅴ级围岩地段双侧壁导坑施工的现场动态监控量,得出以下经验和意义:
4.1形成了大帽山小净距、大断面四车道隧道施工动态施工监控量测系统。形成了变形预警参考值、周边位移允许相对收敛参考值,对监测的指标的判定和施工具有指导作用。
4.2在监测过程中,根据取得的相关监测成果,结合工程现场施工进度和监控量测信息反馈,监测小组为大帽山隧道的建设提供信息技术支持和技术指导。
4.3小净距、大断面隧道中夹层厚度较普通且采用双侧壁导坑法开挖的,核心土和围岩受到多次开挖的扰动,结构的受力将较为复杂,对其薄弱环节和薄弱部位、现场监控量测的重点及量测项目的基准值较一般的分离式隧道也均不同。实际中要重视施工方案的选择,在对隧道安全性有把握的情况下尽量采取进度较快的施工方案。
公路隧道技术规范范文2
关键词:公路隧道 高瓦斯 瓦斯监控 超前预报
现代隧道施工方法的选择应以地质条件为主要依据,结合工期、建筑物长度、断面尺寸、结构类型以及施工技术力量等综合考虑。同时,要考虑在地质条件变化的情况下,变换施工方法的可能性。
1、工程概况
丹景山2号隧道位于在建的成都第二绕城高速东段第JK1合同段,隧道左洞起讫桩号ZK102+177至ZK105+548,长3371 米。隧道右洞起点桩号K102+174至K105+578,长3404 米。隧道最大埋深约365m。隧址区地下水类型主要有松散岩类孔隙水、基岩风化带网状裂隙水和基岩构造裂缝水,处于同一构造带上已建成的隧道中,有部分出现过瓦斯溢出,本项目隧道围岩级别为IV 级、V 级,单洞按三车道隧道设计。
2、丹景山隧道瓦斯概况
在丹景隧道进口端施工初期的监测中,瓦斯浓度高达8.5%,进行电焊作业时发生燃烧现象,符合高瓦斯隧道的标准。此外,根据四川静远工程咨询有限公司《成都第二绕城高速公路隧道天然气专项勘察报告》,隧址区处于龙泉山天然气溢出带,在丹景 2 号进口端见天然气气苗 1 处,隧址区钻遇砂体储集性能较差,具有明显特低渗致密砂岩储层特征,但在低孔低渗背景下局部发育孔渗好的储集砂体。根据野外调查、隧道钻孔资料和油气勘探资料,结合区域地质调查研究成果,隧址区浅层及地表区域断层不发育,但喜山期节理缝发育,贯穿能力差,气藏形成的保存条件差,不具备形成规模气藏的条件。值得注意的是,浅表裂缝如与断层连通可作为气源通道,将天然气运聚到储集砂体中形成小规模气包。因此,按设计图将本隧道定义为高瓦斯隧道。
3、瓦斯监控技术方案
瓦斯隧道施工是极其复杂的,我国大量瓦斯隧道在修建过程中都遇到了诸如瓦斯窒息、燃烧、爆炸事故和瓦斯突出的危险。目前国内公路系统对高瓦斯隧道监控的研究较少,公路隧道施工规范中对瓦斯的监控还没有详尽的阐述,尚未形成相关的技术规范,只是提到了对瓦斯隧道应加强注意。通过对以往隧道施工经验和教训的总结分析,超前预测预报和瓦斯监测是确保公路瓦斯隧道施工安全的重要手段。
3.1 超前探孔预测预报
高瓦斯隧道施工中,必须采取有效的超前预报手段探明前方天然气的储气情况,以便及时制定或调整施工工艺,提前采取安全措施,保证隧道施工安全。超前探测既能探测前方的天然气分布状况,还可以同时预测前方的岩性、断层和地下水等地质状况,能够提供相关的地质参数。
在掌子面上按设计要求打四个探测孔,每次约60米左右,探孔过程中应特别注意有没有地下水、断层、煤层、天然气包、软弱层及天然气顶钻现象,并做详细记录。钻孔完毕封孔测瓦斯压力或涌出速度及有害气体检测。当瓦斯压力超过0.74MPa,或涌出速度超过4L/min时,表示有瓦斯涌出或突出危险,需增设瓦斯排放孔。在钻孔及瓦斯排放过程中,要保持通风,并确保风量足够将瓦斯气体稀释。
3.2 瓦斯监控系统
瓦斯的监测,主要以《煤矿安全规程》、《防治煤矿瓦斯突出细则》、《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)为主要依据,并参照现行《公路隧道施工技术规范》,根据上述规程采取自动监测与人工检测相结合,对瓦斯等有害气体进行监测和控制。
人工检测采用光学瓦斯检测仪器配6 米左右长软管由专业瓦检员进行检测。在自动探测浓度小于0.2%时,可每隔4小时检测一次,超过0.3%时宜每2小时检测一次。超过1.5%时,隧道内自动断电,禁止瓦检员前往检测,作业人员全部撤出。此外,实行“一炮三检”制度(钻孔前、装药前、起爆前),放炮后进行续监测,直到回风巷中的CH4浓度低于0.5%方可进行后续工作。检测数据分类别做记录,并由各负责人签字后存档。此外,各作业小组均配便携式瓦斯检测报警仪,随时检测工作位置及通道的瓦斯浓度,以保证施工区域的安全性。
自动监测方面,由于隧道内具有较多的监测点,若采用有线方式传输,则节点数量较多,面临布线复杂,安装维护困难的问题;因此,瓦斯自动监测系统采用无线网络传输。丹景隧道瓦斯监测系统数据采用470MHz无线网络进行传输,整体采用树形结构进行布线,以中继桥为数据传输的主要通道,隧道内部每一个监测点作为支点,将采集点瓦斯量信号通过无线信号发射到中继桥,由中继桥将瓦斯信号传递到洞口以RS232串口协议输出,同时输出的RS232信号分作数份,分别送至LED点阵显示屏和视频编码服务器,在由视频编码服务器将串行信号分别送至现场监控指挥中心和互联网中心服务器,为远程瓦斯监控用户提供服务。这样一来不但减小了工程量,而且利于监控设备随着施工进度不断向隧道内推进。
4、穿煤隧道瓦斯防治及施工通风技术
钻孔释放瓦斯,保证了隧道掘进安全,是一种经济、可行的方法,是防治瓦斯的重要手段,而合理的通风系统既能稀释和防治瓦斯,又能满足其它施工工序的需要。
4.1瓦斯释放
不按防爆方案施工的隧道,以0.5%作为瓦斯自动报警断电的控制浓度。随水平超前探孔的钻进,瓦斯也随之涌出或喷出,瓦斯逐步释放,使隧道开挖时瓦斯涌出量减少至安全量,确保了施工安全。水平超前探孔起钻点应保证有足够的岩盘,又能尽快钻出瓦斯,达到安全排放瓦斯的目的。钻孔安全释放瓦斯必须具备下列条件:钻孔掌子面至瓦斯涌出点的岩盘稳固并具有一定的厚度,在布置钻孔前要对掌子面及附近围岩进行必要的加强支护;钻孔直径不宜大干130mm;从钻孔释放出的瓦斯在进人工作面空间时,必须有足够的新鲜风使瓦斯释放至安全浓度;应使释放的瓦斯在进入全断面后不至于造成局部聚集。
4.2 施工通风系统
按一般经验和要求,大断面隧道施工,洞内最低风速可为0.15m/s。瓦斯隧道中通风防治瓦斯的关键是尽快排出瓦斯和降低瓦斯浓度,防止出现空气静止区,产生瓦斯积聚。根据施工经验,洞内最低风速为0.5m/s。
瓦斯隧道的施工通风与煤矿通风有所区别。设计应合理划分无瓦斯含量工区和含瓦斯工区。全线设防投资过大,一般不应考虑全线设防。通风系统应具备足够的抗瓦斯灾害的能力,既能满足过煤段防爆施工要求,又能适应后部大型非防爆机械的施工。只要搞好施工通风,坚持瓦斯监测,将瓦斯浓度控制在不大于0.3%以下,也可以采用内燃机械进行隧道揭煤和穿煤施工。
5、结束语
在煤层瓦斯段施工作业中,只要把握好煤层瓦斯段的减压和通风措施,密切监视瓦斯浓度,就能保障施工的安全。本文总结了一套过煤层瓦斯段的施工工艺流程,相信对从事相关工作的同行有真一定的参考价值。
参考文献
[1]王建宇.隧道工程的技术进步[J].体制改革,2010,16(4):11~12
公路隧道技术规范范文3
关键词:公路隧道;防排水;施工控制;二次衬砌;安全环保
Abstract:In this paper, Shanxi Xin Fu-Tong Yangtze River Highway Tunnel Construction in the process of the actual situation, the tunnel waterproofing and drainage, the main drainage from the hole before the anti-handling, excavation in the process of cited drainage treatment, secondary lining, waterproofing and drainage in the treatment and control, Secondary lining of leakage control in processing and to enhance the tunnel waterproofing and drainage control, achieved fairly good results.
Key Words:Highway Tunnel;Waterproofing and drainage;Construction Control;Secondary lining; Safety and Environmental Protection
中图分类号:U415.6
1概述
长江塘隧道位于五台县耿镇镇长江塘村与边家湾村之间。隧道设计为左右分离式。其中右洞长581米,最大埋深128.8米;左洞长490米,最大埋深118.6米。根据地质调查及钻探揭示,在勘探深度范围内未见地下水,在右线洞顶某处有一上升泉,出水量约100L/d,属上部山体内基岩裂隙水受坡脚粘性土隔挡上溢形成,隧址区除此处洞身其他的段落地表均无地下水出露,表明隧道洞体埋深范围内仅局部存在基岩裂隙水,但未形成稳定的含水层,洞体基本上处在地表水向地下水补给下渗运移的段落内。同时隧址区季节性大气降水可能在隧道范围内出现少量季节性暂时裂隙水,且围岩出水量与大气降水量及围岩构造裂隙条件、埋深等因素关系紧密,预测洞体内出水状态主要表现为岩体裂隙滴渗水,总体评价,隧址区水文地质条件较为简单。
2隧道防排水施工技术
为此,文中结合工作经验,认为主要应从进洞前防排水处理、开挖过程中的引排水处理、二次衬砌中防排水处理与控制、二次衬砌漏水处理与控制等方面来加强隧道防排水控制。当采取防排水工程措施时,应注意保护自然环境。当隧道内渗漏水引起地表水减少,影响居民生产、生活用水时,应对围岩采取堵水措施,减少地下水的渗漏。
隧道防水应遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则。“防”,是指衬砌抗渗和衬砌防水,包括衬砌防水层和压浆;“排”,是指使衬砌背后空隙及围岩不积水,减少衬砌背后的渗水压力和渗水量;“截”,是在地下采取导坑、泄水洞、井点降水等截水措施,将水从地面截走,减少地面水下渗,减少地下水流向衬砌周围;“堵”,采用注浆、喷涂、嵌补抹面等方法堵住渗水裂缝、空隙、裂缝。应当指出的是,隧道防水的概念有狭义和广义之分:狭义防水如上所述,是指由衬砌混凝土、防水层和壁后压浆所构成的隧道防渗漏屏障;广义防水则泛指上述的“防、排、截、堵”水四个方面。有时也将隧道防排水的概念与广义防水的概念等同起来,以强调排水与防水的同等重要性。从本质来看,洞内、洞外防排水系统是有机联系的,对隧道防排水的各项要求也是有联系、相互影响的,任何工序上的失误都将对隧道产生不良影响。
2.1进洞前防排水的处理
长江塘隧道洞口上方按设计要求做好了天沟,并用浆砌片石砌筑将地表水排到隧道穿过的地表外侧,防止地表水的下渗和对洞口仰坡冲刷,并与路基边沟顺接成排水系统;洞顶开挖的仰坡、边坡坡面可用喷射混凝土将其封闭,并对洞口上方及两侧挂网喷浆。
2.2开挖过程中引排水处理
随着施工的进行,隧道岩体裂隙滴渗水,以及洞身开挖时施工用水聚集较多,影响到隧道正常施工。长江塘隧道及时设置施工“排”水沟,在反坡开挖的一端安装排水管路设施并在掌子面附 近设置集水坑,用水泵及时将洞内积水排出洞外。
在施工过程中,派专人对施工给水管路进行检查和维修,防止施工给水管路的“跑、冒、漏”,造成洞内积水。
2.3二次衬砌中防排水处理与控制
应该说二次衬砌中的防排水是整个隧道防排水中最重要的一环,下面对二次衬砌防排水的施工方法和施工要点做一下介绍。
防水层施工前,对初期支护的质量 、喷射混凝土基面进行验收。防水层铺设前,基面要平顺,不得有尖突物,对初期支护喷锚 混凝土基面外露的锚杆头、钢筋头等尖硬物应进行切除,并用水泥砂浆抹平,对凸凹不平部 位应修凿、补喷,使表面平顺,凸凹不平部位高跨比不大于1/6,以保证喷射混凝土表面平顺,符合铺挂防水板的要求。然后按设计要求设置环向Φ50盲管(弹簧波纹管)和纵向Φ100盲管(单壁波纹管),作好围岩面的引水工作,在出水量较大的地段,加密环向透水管;纵环向盲管采用三通连接,并用塑料锚固螺栓绑牢固定在喷混凝土面上,锚固间距50cm,防止盲管扭曲移位、纵向盲管驼腰造成淤积堵塞。
2.4防水层安装与控制 (1)防水层进场时检查。除按必要的工作程序进行取样检查外,还应检查防水板表面是否存在变色、皱纹(厚薄不均)、斑点、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在质量缺陷时,应及时处理。 (2)防水层铺设前对初期支护的检查和处理。防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。
(3)防水层铺设好后检查和处理。防水层铺挂结束,监理工程师应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。其检查方法有:①用手托起防水板,看其是否能与喷射混凝土密贴。②看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象。③看焊接或粘结宽度(焊接时,搭接宽度为10cm,两侧焊缝宽度应不小于2.5cm;粘结时,搭接宽度为10cm,粘结宽度不小于5cm)是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象。④每铺设20延长米~30延长米,剪开焊缝2处~3处,每处0.5m。看是否有假焊、漏焊现象。⑤进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。
2.5止水带安装与控制 防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的,对于施工缝的防排水处理,在复合式衬砌中,一般采用塑料止水带或橡胶止水带。长江塘隧道采用的是橡胶止水带。 (1)二次衬砌端部的检查与处理。在浇筑二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇筑完后4h-12h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破,止水带是否发生偏移,如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。 (2)止水带安装质量的检查与处理。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目,做好详细检查记录,如存在问题时,应立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。 (3)混凝土浇筑与控制 衬砌混凝土施工时,应督促施工单位加强商品砼的后仓管理,定期不定期的进行检查。混凝土振捣时必须专人负责,避免出现欠振、漏振、过振等现象。加强施工缝、变形缝等薄弱环节的混凝土振捣,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合。 2.6二次衬砌渗漏处理与控制 2.6.1引流堵漏
对于滴水及裂纹渗漏处,可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度(如宽20mm,深30mm)的沟槽,埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内,再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵,然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。 2.6.2注浆堵漏
对于渗漏严重部位,可采用注浆堵漏施工方法。如在渗漏部位凿出一定宽度和深度(如直径80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并检查表面混凝土密实性,从渗漏部位向衬砌钻孔,其深度建议控制在衬砌厚度范围内,埋管注浆,其注浆浆液通过设计确定。
二次衬砌防排水是整个隧道防排水是否成功的关键,这就要求我们在施工过程中从每个细节做起,保证每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,确保隧道衬砌不漏不渗,保证行车安全和隧道能够长期使用。
3结束语
山西忻阜高速长江塘隧道虽然水文地质条件较为简单,但是隧道的防排水仍然是目前设计和施工中的关键问题之一,“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的设计理念要通过合理的施工组织及规范的施工工艺来实现,要做好隧道的防排水施工,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、二次防水衬砌、排水设施的管理、养护等每道工序的施工质量都对隧道的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,从而严重影响隧道的行车安全和正常运营。因此,每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能使隧道的防排水工程质量有保证。只有多吸取以往隧道防排水的经验和教训,使设计和施工充分结合,积极开展“新材料、新技 术、新工艺、新设备”的创新活动,才能保证隧道的防排水工程的发展,积极打造“安全、耐久、环保、和谐”的优质工程。
参考文献:
[1] JTJ042-94 公路隧道施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,1995.
[2] 铁路隧道施工作业技术手册[M].北京:中国铁道出 版社,2007.
[3] JTG H12-2003公路隧道养护技术规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[4] 隧道支护设计新论[M].北京:科学出版社,1999.
[5] JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2001.
[6] JTJ/T006-98公路环境保护设计规范[S].北京:人民交通出版社,1999
[7] JTG C30-2002公路工程水文勘测技术规范[S].北京:人民交通出版社,2003.
[8] JTJ004-89 公路工程抗震技术规范[S].北京:人民交通出版社,1990.
公路隧道技术规范范文4
【关键词】公路隧道;施工技术;要点;水害问题
【Abstract】with the development of the city,the construction scheme of highway engineering project becomes more and more mature and complex tunnel. This paper describes the technical key points of construction of highway tunnel and water problems.
【Keywords】highway tunnel;construction technology;points;water problem
一、施工准备期的技术准备
1.施工环境的勘测
(1)根据地质钻探资料审查围岩分类,分析工程地质特征,特别对岩层走向、褶曲、断层、地下水、特殊土可能对施工造成的不良影响有充分的预估,以书面形式提出问题,要求承包商有充分的处治措施。
(2)有针对性的对施工现场进行地质、气象、供水、排水、原材料、动力供应、运输条件、弃渣、场地的核查。特别是洞口及浅埋段风化堆积层可能的滑动及偏压;通过沟谷的发育、冲刷、淤积情况;洪水最高位;砂石集料的蕴藏量及质量;供电及运营期配电方案;运输便道的修筑:弃渣与环保、农田补偿等方面。
2.施工材料设备和方案的准备
(1)业主与承包商签定合同后,监理工程师就依据合同督促承包商按合同承诺的人员设备到位,开展临建、控制测量等筹备工作。要求工地实验室限期达到质监站临时资质审批的软硬件要求,包括齐全的实验设备、技术人员及完善的管理制度;标准及原材料实验超前进行,为早日备料、开工奠定基础。
(2)承包商及时按合同规定的日期上报总体、阶段性进度计划和实施性施工设计,监理工程师在调查、分析后提出问题与承包商讨论、澄清、修改,主要针对工期和时间安排的合理性、施工准备的可靠性、计划目标与施工能力的适应性。
(3)开工前监理工程师对两端反外控制点复测、联测,增设的所有基准点进行检查并复测,每个洞口附近设不少于三个平面控制点和两个水准点以及控制隧道中心线的方向桩。
二、施工实施阶段技术要点
1.隧道开挖技术要点。隧道开挖必须按照设计文件、施工技术规范和有关规程、规定和标准的技术要求施工。例如,对钢架支立径检查合格后方可进行挂钢筋网;钢架、锚杆及钢筋网检查合格后方能喷射砼;初期支护全面检查无问题后方可挂防水板;防水板检查合格后方能进行二衬砼的浇注。与铁路隧道相比,公路隧道的断面较大,对围岩的扰动大。同时,为了满足公路建筑界限的要求,公路隧道多采用扁平的断面型式,使得拱顶围岩处于不利的应力状态。因此,公路隧道的开挖施工不利因素多,难度大,应加强技术控制,开挖施工的质量好坏直接影响着隧道的稳定和工程造价。
2.隧道支护技术要点。按照新奥法理论,隧道开挖后要及时支护,限制围岩的变形,似减小荷载并发挥其自承能力。目前公路隧道施工多采用锚喷支护,在围岩较差的地段可采用钢支撑,包括钢格栅及型钢支撑。对于钢支撑的施工质量要检测其加工质量和安装质量。加工质量检测包括加工尺寸、钢支撑的强度和刚度以及焊接质量。安装质量的检测包括安装尺寸,包括标高和间距;安装倾斜度,包括平面和纵面,平面检测可用直角尺,纵面检测可用坡度规;还有钢架的连接与固定质量检测,钢架应有牢固的基础,并与围岩密贴,与锚杆通过焊接有效连接,形成一个承载整体。
3.防水排水技术要点。防水工程贯穿公路隧道施工过程,从材料进场、技术交底、员工培训;防水板场地选择硬化、防水板焊接或粘接移动、防水层挂板台车的设计、安装、就位、公路隧道光面爆破、初期支护、基面检查处理、挂防水板、二次衬砌混凝土浇筑等工序都必须严格按技术规范施工,否则将会造成防水层的破裂,从而使公路隧道渗漏水。
关于隧道衬砌外排水系统,必须认真学习《公路隧道设计规范》(JTG 070-2004)的有关规定。做到各类排水管之间应顺直衔接对于隧道的集中排水管,可按照管涵的施工质量标准对其管节预制、基础、管节安装进行检验。
4.隧道衬砌技术要点。施工中由于围岩松动或其他原因会导致二次衬砌产生裂缝。对于裂缝的检查可采用塞尺或刻度放大镜观测其深度及宽度,并根据情况采取处理措施。要根据检测的目的选择合适的频率,然后沿隧道断面布置测线,做好隧道衬砌质量控制。
5.隧道通风技术要点。隧道通风方式主要有自然通风和机械通风两种。竖井工程主要功能是通风换气,根据检测隧道内空气质量、废气浓度参数、含氧浓度等指标信息,进行自动调节开启。对风机房设备采用远程控制,控制中心在20公里以外。假若隧道内发生火灾,布设于隧道顶部的感温光纤感知到温度变化后,监控中心进行自动识别、检测和判断,通过距火灾点最近的竖井排风口及时向隧道外强制排烟,减小烟雾对隧道内人员的伤害。3座隧道竖井启用后,将大大改善隧道的通风状况,满足通风换气需求。
三、如何治理隧道过程中的水害问题
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.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。
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。
四、结语
总而言之,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。
参考文献:
公路隧道技术规范范文5
关键词:公路;隧道;涌水;探测
1 隧道工程概况
华蓥山隧道是南充~大竹~梁平(川渝界)高速公路重难点控制性工程,隧道右洞起、止桩号分别为K105+869 和K114+037,全长8147m。设计时速80km,道路等级为双向四车道高速公路。
华蓥山隧道进口右线上台阶掌子面掘进至K107+558,据隧道洞身开挖和超前钻孔揭示,掌子面前后围岩主要为三叠系中统雷口坡组盐溶角砾岩夹石膏、泥灰岩泥岩,岩性软弱揉皱挤压强烈,岩层产状变化大、岩体破碎。涌水点位于K107+556上台阶底板左侧,主要有2股,自2013年6月29日夜发生涌水以来,涌水量由6月30日的26000m3/d渐增加至7月2日的33400m3/d,呈缓慢增大趋势。右洞掌子面到设计F1断层核部距离约400m,初步判断隧道涌水受F1断层的下盘影响明显。
由于隧道地下水丰富,致使开挖过程中上台阶底板出现明显的涌水,且涌水量较大、长时间无衰减,影响地下水平衡,给施工带来极大困难,也给结构带来重大安全隐患,还对隧道周边生态环境造成严重影响。
2 探测依据
(1)《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)
(2)《公路隧道施工技术细则》(JTG/T F60-2009)
(3)《公路勘测规范》(JTG C10-2007)
(4)《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)
(5)《采空区公路设计与施工技术细则》(JTG/T D31-03-2011)
(6)《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设[2008]105号
(7)本隧道勘察、设计及施工相关文件
(8)其他与本工程相关的国家现行技术规范、规程
3 探测仪器及原理
根据隧道底板的环境与隧道本身的特点情况,施工对隧道底板探测深度要求,结合各种物探的特点及优势,隧道底板探测的方法宜选取地质雷达法。本项探测使用仪器是由加拿大A-CUBED公司生产的EKKO-100型地质雷达仪。雷达天线主频100MHz。
(一)地质雷达探测原理
地质雷达法是一种地下甚高频~微波段电磁波反射探测法。其探测原理是:发射器通过发射天线向地下(或隧道前方)定向发射电磁波,电磁波在传播的路径上当遇到有电性(介电常数和电导率)差异的界面时即发生反射,反射波由接收器接收,在时域上得到反射回波及其往返旅行时间,并首先沿两天线所在表面形成直达波被最先接收到,作为系统起始零点。取反射波往返时间之半,乘以相应介质的雷达波速度便得出反射目标所在深度,再根据反射波的形状、幅度及其在横向和纵向上的组合特征和变化情况,结合地质背景,判断目标性质即进行目标识别,进行地质解释。探测原理:(1)探地雷达主要利用宽带高频时域电磁脉冲波的反射探测目的体。(2)由公式t=■/v可根据测得的雷达波走时,自动求出反射物的深度z,并进一步界定其范围、判定其性质。
地质雷达的工作频率越高,波长越小,探测距离越近,分辨率越高,反之亦然。因此,根据不同的工程要求按其功能可分为超前地质预报雷达和结构检测雷达。一般,200MHz以上更适用于检测。仪器构成原理:笔记本微机控制器处发射单元发射天线目标体接受天线接受单元控制器笔记本微机
(二)探测距离
工作频率越高,波长越大,能量衰减越慢,探测深度越大,同时分辨率越低。此外,探测深度还取决于介质的衰减系数、接收器的信噪比和灵敏度、发射器发射功率、系统总增益、目标的反射系数、几何形状及其产状等。
国内从上世纪80年代初至今通过使用各种型号地质雷达在地下工程中实施超前地质预报,现已达成如下基本共识:
(1)地质雷达可进行短距离地质预报,根据所采用的工作频率不同,2GMHz~50MHz,探测距离从0.2~30m,并可分辨较小的地质异常目标。
(2)地质雷达对水敏感,并能够探测中风化~强风化破碎带或断层破碎带、溶洞。
(3)在掌子面附近实施超前探测时,地质雷达系统由于工作频率高,因此不受工频交流电、机械震动等干扰,但为了取得高质量信号而对探测表面平整状况有一定要求
(4)由于可分辨较小尺寸的目标,所以在地质情况较为复杂或不均一性较突出的情形下,现场应有较大测线密度才不易漏探。
(5)地质雷达对反射目标体远处一侧的定界定位有时还不准确,但可采用地质钻孔进行验证说明。
因此,地质雷达能探测较小的目标,故能较好的分辨管涌通道,能探测30m范围的地质情况,满足隧道底板探测的深度30m。
4 实施过程
考虑隧道进口K107+540~ K107+970段隧道水文地质条件复杂,受F1断层的影响严重,且隧道埋深超过200m,且左右洞的间距不超过40m,因此隧道进口底板雷达探测选定的范围为:左、右洞桩号K107+540~ K107+970段,共计860m。
底板探测的范围为:左洞桩号ZK107+540~ZK107+970,右洞桩号K107+540~K107+970。左、右洞底板雷达探测均采用网格布设测线的方式,向底板下方探测:隧道断面横向测线间距为2~5m一条;隧道走向测线间距为3m一条,每20m为一段,每段走向测线共3条;测线条数预计为350条。
5 结论
经雷达探测,对于该段的地质情况可以得出如下结论:在探测范围0~30m内未发现直径大于1m的溶腔或溶洞;探测3~18m范围内围岩破碎,主要以盐溶角砾岩、破碎灰岩,存在软弱夹层(局部含石膏等软质填充物),溶蚀构造发育,且该范围内地下水赋存;该段围岩的总体稳定性及完整性差,局部范围存在被地下水击穿的可能,形成新的涌水点;局部底板存在明显的分界面,与水平面呈30°夹角;不同时间点对同一段落探测,发现在富水区域存在明显的被掏蚀的痕迹,且不同段落掏蚀程度不同。
通过地质雷达对底板涌水进行探测,探明上台阶底板下方地下水的赋存的范围(底板深度方向),底板下方的裂隙管涌通道,以及底板下方的围岩、空洞等地质情况,为隧道下一步施工(隧道下台阶开挖、径向注浆范围、注浆的段落和左洞开挖)提供地质依据;为该段底板涌水处治方案的制订提供了极具参考价值的水文及工程地质依据;还为编制竣工文件提供可靠的地质资料;加强隧道底板地质预报工作会对保证施工安全和工程质量,加快施工进度,缩短工期,保护地下水平衡,以及确保隧道结构运营安全等产生积极作用。
参考文献:
公路隧道技术规范范文6
以往仅对技术和管理进行了研究,监测类别、内容和要素内容也单一,形成的监控技术体系不够完善,监控系统无法将地质超前预报、监控量测及预警、毒害气体监测、水文监测等技术手段与施工人员管理、安全防护设施管理等手段进行实时、有效的关联,不能真正达到保障安全、优化设计、指导施工、减少灾害后人员财产损失的真正目的,也无法实现真正意义上的隧道施工安全远程智能监控。本文基于以上分析及目的,经公路隧道施工与监控现场调研和分析,并结合公路隧道设计施工技术规范要求[7-8],将隧道监控内容及要素列出,见表1。
监控系统实施流程
隧道施工安全远程监控系统除需要建立并完善监控内容和要素,还应该建立完善的系统实施工作流程。监测信息的管理、预警、处治流程既是决定能否对不良地质灾害、异常围岩变形与结构荷载、异常施工环境信息等预警信息及时响应,确保施工安全监控预警信息得到及时、妥善处理的前提,也是施工安全监控系统起到应有作用的基础,所以明确隧道施工安全智能远程监控管理实施流程非常必要。根据我国公路隧道施工监控技术现状、管理要求及相关技术规范和标准,提出监控系统的工作内容及对应的工作流程,如图1所示。
监控系统讨论
隧道施工安全远程智能监测设备的研发涉及到掌子面数字化监控与重建、监控指标的智能化预警方法、系统的模块设计、硬件功能的设计与规划、监控信息指标体系、传感器类型、传输技术、设置位置等技术方案的规划和实施,也包括监控设备的使用要求、管理要求和实施方法的建立,如监测时间、频率、数据管理和存储等诸多管理问题的建立和完善,属多学科系统性工程,需进一步开展研究并完善相关技术和管理技术,在此基础上方可进一步完善安全监管,真正提高隧道施工安全水平。
以施工人员信息监控为例,隧道建设过程中,建立隧道危险源监控系统,及时、动态掌握隧道施工危险源信息,有效预警,防止隧道灾害发生;灾害发生后,通过洞内人员信息准确、有效的记录,可反映隧道内施工人员数量和位置,以便及时施救,最大程度地减少隧道施工人员伤亡。因此,对施工人员的安全管理和监控始终是智能监控设备关注的重点。了解隧道内工程技术人员的进出情况、具体数量和位置,尤其是掌握隧道危险区域内的施工人员情况,对确保施工安全及灾后救援十分重要。目前隧道实际施工管理过程中,施工人员进出隧道遵守挂牌等级制度,其统计时效性差,准确度不高。
从技术角度看,在隧道洞口、2次衬砌、掌子面、仰拱工作面等重要作业区域安装无线数据接收器,现场施工人员进出隧道时,随身携带唯一的数据识别标识卡,人员识别标签不断或定时发射载有目标识别码的无线电射频信号,施工人员进入接收器读取范围内,接收器接收到施工人员识别标签发来的载波信号,经接收器接收处理后,将信号进行分析、处理,并发送到洞口通信接口装置,再转换成信号送给洞口服务器,以实现目标的管理自动化。施工管理方应确保施工人员正确携带标识卡,确保接收器及传输线路、洞内及洞口终端显示设备的完善,并进行定期检查。