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隧道工程的施工范文1
关键词:隧道施工技术 混凝土
Abstract: the paper tunnel project construction process of the sprayed concrete rebound quantity, thickness, testing and other question discussion, based on the construction practice of tunnel engineering jet concrete construction are proposed.
Keywords: tunnel construction technology of concrete
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
随着国家交通基础建设投资力度的加大和人们对环境保护的日益重视,隧道工程建设呈现较大增长趋势。据有关资料显示,我国已建成铁路隧道5300余座,总长度约4000km;公路隧道1800余座,总长度约750km,是世界上隧道工程最多的国家。其特点主要表现在单孔隧道长度纪录不断被刷新;施工技术难度和技术含量不断加大;大断面、多孔连拱和小净距隧道不断出现;高海拔、高寒地区隧道建设很突出;各部门有关隧道的技术规范、标准也逐渐统一。
一、喷射混凝土在隧道工程复合支护中的作用
目前隧道工程复合支护中普遍采用的是喷射混凝土或喷射钢纤维混凝土,喷射方式主要有和湿喷。喷射混凝土具有支护及时、强度高、密实性强、操作简单、灵活性大等优点,特别是在软弱围岩地质条件下,配合钢拱架和系统锚杆作为联合支护,其优点更为明显。就新奥法原理而言,容许围岩产生变形,同时在围岩变形过程中,通过围岩自承体系和支护结构对围岩变形进行控制,达到让围岩变形的适度释放而不是彻底释放的目的。在上述过程中,喷射混凝土的作用可分成两个阶段:(1)喷射混凝土施作初期,从材料结构和力学特征,可把喷射混凝土看作柔性结构,为围岩变形的适度释放提供空间;(2)当喷射混凝土具有一定强度后,可把钢拱架、系统锚杆和喷射混凝土组成的支护体系看作钢性结构,用来控制围岩变形,达到保护和发挥围岩自承能力的效果。当然在所有作用过程中,也应该重视和强调支护体系的韧性概念,目前施工大多采用喷射钢纤维混凝土,就是这种概念发展的必然结果。
二、喷射混凝土施工的关键技术
(一)喷射混凝土的回弹量控制
目前隧道工程喷射混凝土施工,为保护环境和维护工人健康。大多采用,其回弹量普遍较大,平均在30%以上,损失较大。一般隧道工程的利润主要来自开挖和初期支护的喷射混凝土。如何通过技术改进和加强管理来降低喷射混凝土的回弹量,笔者通过对多座隧道工程、多个施工队伍施工情况的分析比较,认为做好以下几点可以将回弹量控制在15%~24%的范围。(1)分段分块喷射。分段长度不超过6m,分块大小不超过2m×2m,严格接先墙后拱、先下后上的顺序进行喷射,以减少混凝土因重力而滑动或脱落。
1.计算:Ap=2.5AL(1)
式中:p――增加的风压值,N/cm2;
L――输料管增加的长度,m。
喷射混凝土的水压一般控制在稍高于风压即可,施工现场可以按水压高于输料管风压10~15N/cm2进行控制,其目的是为了保证高压水能够从喷枪混合室(喷头处)内壁小孔高速射出,把拌合料迅速拌合均匀。喷射料的水灰比控制是比较困难的。熟练的喷射手通过喷射混凝土表面的光滑度可判定水灰比的大小。理论上讲,0.45~0.50的水灰比对喷射混凝土的回弹量和质量是有利的。
2.控制喷嘴距离(喷射距离)和角度。喷射距离在0.6~1.2m时,混凝土回弹量较小,喷射距离过大或过小都会增加回弹量。喷头长度一般只有0.5~0.6m,喷射手因存在骨料反弹的恐惧心理,要将喷射距离控制在0.6~1.2m较困难。解•11•任小平:隧道工程喷射混凝土施工的探讨决的办法可将喷头加长到1.2~1.5m,这样喷射手站在距离喷岩面2.0m左右即可进行喷射。喷嘴与喷岩面应尽量垂直,并偏向刚喷射部位(倾斜角控制在10°内),这样不仅回弹量少,而且喷射效果和质量更好。
3.严格控制风压、水压和水灰比。过大的风压会造成喷射速度太快,加大骨料的反弹,从而加大回弹量,但混凝土密实性较好;风压过小,会使喷射力减弱,造成混凝土密实性较差,甚至达不到设计和规范要求。总结实践经验,当输料管长度为20m时,合适的风压为100~130N/cm2。
4.控制一次喷层厚度和分层喷射的间隔时间。
(二)喷射混凝土厚度的控制
1.喷射混凝土的厚度应达到设计厚度和规范允许的误差范围。从施工现场的情况看,个别隧道存在喷射混凝土普遍偏薄的现象,这是有风险的。因为初期支护将会和围岩共同控制同岩变形的释放,保证下道工序施工安全和隧道结构的稳定,是主要受力者。若喷射混凝土出现裂缝,原则上也应及时进行补喷和采取其他补强措施,以控制围岩变形在适度范畴,而不是任其释放。有人说,“初期支护喷层厚度不够,可以利用二次衬砌混凝土进行补充”,这种说法只是从隧道总体结构尺寸满足了要求,但从新奥法施工原理和结构受力机理而言,却是一大误区。
2.在有钢拱架作为初期支护的情况下,往往出现钢拱架处喷层厚,两钢拱架间喷层薄,形成纵向波浪型。这种情况将会产生如下后果:(1)在围岩变形较大或局部存在松动围岩时,可能由于喷层厚度不够,无法提供足够抗力而导致喷层出现裂缝甚至掉块;(2)在铺设防水板后浇筑二次衬砌混凝土时,容易将防水板挤破,也可能在初期支护和二次衬砌间形成空洞区。要解决这个问题,重点应放在喷射过程中,要求喷射手在全断面螺旋喷射完成后,及时对钢拱架间进行补喷;或者在挂防水板前对喷射混凝土表面进行检查,严重不够的必须及时进行补喷,否则二次衬砌混凝土浇筑后再通过打孔(或预埋钢管)注浆填充来处理两层间的空洞,不仅费时费工,而且还会破坏防水板,造成漏水现象。
3.对局部喷射混凝土过厚的情况,在挂防水板前一定要将突出部分混凝土剔除。因为这种情况有可能顶破防水板,更有可能在初期支护和二次衬砌之间形成点接触,造成局部应力集中而导致二次衬砌表面开裂。
(三)喷射混凝土强度检测
目前对喷射混凝土强度试验的方法大多利用拌和料进行人工浇筑立方体试块,部分直接向试模内喷射混凝土进行试块制作。实际上,这两种试块的制作方法并不能反映喷射混凝土的真实情况,试验结果也不能确切地反映现场喷射混凝土的强度。这种差异的原因在于现场喷射的混凝土受喷射力的作用影响大,且受喷面与试模面完全不同。目前混凝土强度检测的方法有模筑试块法、“回弹一超声”综合法、气压射钉枪法和切割钻芯法等。笔者认为切割钻芯法制作的试块接近喷射混凝土的真实情况,尽管比较费事,但作为工程质量控制手段,是有必要的。当然,施工现场也可通过操作简单、方便的“回弹一超声”综合法和气压射钉枪法,加大采集样本数据数量,以便更加准确地反映喷射混凝土的平均强度水平和离异性信息。关于切割钻芯试块的强度可用式(2)进行计算:
R=K1•K2•Rc(2)
Rc――切割钻芯圆柱体(50mm×100mm)试块的单轴抗压强度;
K1――现场取样条件系数,可取0.85;
K2――圆柱体试块形状系数,可取0.80。
三、几点建议
1.重视混凝土的喷射方式,积极推广湿喷技术的运用。在湿喷过程中,事先可将包括水在内的各种材料正确计量,0.45~0.50的水灰比容易控制,从而容易达到减少回弹量和粉尘的目的。
2.加强喷射混凝土配合比的调整和控制,骨料尽量采用连续级配。施工应重点控制好骨料的级配,这除了要求工地实验室定期定量检测外,还要求加强骨料加工和采集,采取多种措施保证骨料的连续级配。譬如,骨料粉尘量过大时,就应该在加工场骨料出口安置抽风机,在材料源头进行控制和处理。
3.做好光面爆破设计,保证光面爆破质量。光面爆破应针对不同等级围岩单独设计,要考虑到炮眼布置、深度和角度、单孔装药量和装药结构、起爆顺序等,通过光面爆破参数的改变和修正,保证不同围岩地段光面爆破轮廓圆顺,保证开挖质量。圆顺的开挖轮廓既有利于保证喷射混凝土的质量,更有利于减少喷射混凝土的回弹量。
4.尽量采用大板切割的试验检测方法对喷射混凝土强度进行检测。大板切割即向木板或竹夹板(板的大小根据取样组数多少而定)上喷射13~15cm厚的混凝土并进行养护,待达到一定强度后切割取样。这样取得的试块可以代表洞内喷射混凝土的实际情况,方法简单,也不破坏支护结构。
四、结语
在全国公路和铁路迅速发展、路网等级不断提高和环境保护意识日益加强的今天,隧道工程施工更要理论结合实际,各道工序步步为营,质量层层把关,消除隐患,保证施工顺利进行和效益不断增长。高速公路填石路堤施工质量控制填石路堤的施工质量控制是高速公路填石路堤施工过程的关键,是一个值得深入研究的问题。通过比较填石路堤施工质量控制的方法的研究,结合国内施工的实际情况,较系统地提出了符合高速公路填石路堤施工的质量控制方法。
为合理利用自然资源,将不可避免利用石料作为路基填料,一则就地取材,少占田地,其社会经济效益相当显著,另一方面,石料透水性强、抗剪强度高、压实密度大、沉陷量小等,是良好的填方材料。因此,填石路堤在我国高速公路建设中将愈来愈多的被采用。填石路堤指的是由不易风化的石料填筑而成的路堤,要求石料强度不应小于15NPa。为了确保填石路堤的工程质量,必须从两个方面进行质量控制:一是填料的要求,二是施工工艺。路基压实费用在整个工程费用中所占的比例不大,但压实质量的好坏对道路的使用有着决定性的影响。高质量的压实能显著提高填方的承载力和稳定性,大大减少公路运营时的维修费用。因此,填石路基施工质量控制是一个关键的问题。
填石路堤施工前期准备工作:
1.施工单位应全面熟悉设计文件,进行现场核对和施工调查,对不符合实际情况的设计可根据施工管理程序,向有关部门提出修改意见。
2.根据工程数量和工期要求,制定施工组织设计。做到材料、机械设备、劳动力、临时工程、生活供应等全面落实。
3.应按设计图表,恢复路线中桩,定出路堤坡脚、及边沟等位置,以便清理现场和施工。
隧道工程的施工范文2
【关键词】隧道工程;施工技术;新奥法;挪威法;掘进机法;
随着现代支护理论的建立和完善,促使了新奥法、挪威法、浅埋暗挖法等更具科学性的隧道施工技术相继出现,与此同时,先进的机械施工技术也随之不断发展,掘进机法、盾构机法以及沉管法的适应性应用,为实现隧道工程施工的全机械化作业奠定了坚实基础,极大地提高了隧道施工速度,确保了施工安全性和施工质量。现阶段,隧道施工技术已经广泛被应用于铁路、公路、电力、矿山、河道和海峡穿越等工程建设中,随着隧道施工技术的不断丰富,应在充分了解隧道施工技术特点的情况下,结合隧道工程施工要求合理选择施工技术。
1 新奥法施工技术特点
1.1 新奥法概述
新奥法是新奥地利隧道施工技术的简称。现阶段,新奥法已经成为我国隧道工程施工的主导方法,也被称之为锚喷构筑法。新奥法适用于硬岩或软岩隧道施工,但是在中硬至硬岩隧道建设中却存在着一些问题,如维修难度大、建设成本高、开挖量大等。新奥法是以最大限度发挥围岩自承作用为理论基础,利用开挖面的空间约束作用和围岩的自承能力,将锚杆加固、喷射混凝土、测量技术作为三大支柱技术,对围岩进行加固处理,从而达到约束围岩变形、松弛的目的。同时,新奥法通过对支护和围岩的测量和监控,从而可以为指导工程设计施工提供准确依据。将新奥法运用于岩石地层施工中,可采用全断面一次开挖或分步开挖的方法,运用锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,并根据工程的实际情况也可以做二次衬砌;将新奥法运用于土质地层施工中,通常情况下先对地层加固后,再进行开挖支护和衬砌,如遇有地下水的状况,必须采取降水措施后方可允许施工。
1.2 新奥法施工技术特点
1.2.1 隧道最基本的稳定部分是围岩,新奥法力求减少对围岩的扰动,尽可能地维护围岩体原有的强度性,可降低30%左右的支护成本。
1.2.2 为了使衬砌与支护紧密贴合于围岩,并且保持薄、柔的特性,新奥法可采用喷射混凝土、锚杆、钢支撑、钢筋网等支护方法进行围岩加固,有效地避免因受弯曲而发生破坏现象,确保了隧道施工的安全性。
1.2.3 在施工的全过程中对围岩的特性和随时间的变化进行监控测量,并依据围岩位移变形速率、分类、自稳时间等信息确定合理的支护参数。对隧道施工状态进行严格监视,一旦出现围岩和支护结构变形情况,便会及时采取措施予以解决,从而在根本上消除了施工安全隐患。
1.2.4 新奥法施工技术由于其具备地面干扰小、投资成本相对较小、施工经验成熟、工程质量较高等优点,已经广泛被应用于城市地铁、矿山巷道、山岭隧道等地下隧道工程施工中。
2 挪威法施工技术特点
2.1 挪威法概述
挪威法在建设理念方面与新奥法有诸多相似之处,均将岩体自身的承载作用作为基础理论,而支护只作为加固岩体的辅助手段。挪威法施工技术具有建设成本低、施工快捷、维修方便等特点,被证实是一种高效的隧道施工技术,特别是在中硬至硬岩隧道建设中显示出无可替代的优越性,已经在西方国家得到广泛应用。挪威法特别重视爆破后的地质观测工作,由工程师对撑子面以其附近的地质情况进行观测,计算出岩石质量Q值,并依据观测结果和Q值,对支护结构进行合理设计,真正做到了信息化施工和动态监测施工。挪威法施工技术特色不仅体现在Q值法的应用上,还包括离散单元法、风险分享系统以及其他施工管理技术的应用。
2.2 挪威法施工技术特点
2.2.1 挪威法特别强调施工前的两次地质勘探工作,占据工程总投资的3~5%。由于挪威法减少了超前地质预报环节,所以减少了原型观测工作量,无须进行二次衬砌,可降低工程建设成本的20~30%。
2.2.2 挪威法中采用了钢纤维混凝土和自立式锚杆支护方法,可以达到快速安全施工和化简施工工序的目的。
2.2.3 由于挪威法施工技术无须二次衬砌,所以在防水板出现漏水状况时可以进行局部修补,有利于降低维修费用和维修难度,且不影响隧道工程的正常施工进度。
3 掘进机法施工技术特点
3.1 掘进机法概述
掘进机法又称TMB法,是利用特制的大型切削设备,将电动机作为主轴旋转的驱动力,使刀盘贴近岩壁,通过利用盘型滚刀对岩石进行破碎,从而使隧道断面一次成型。当前,掘进机法在实际操作中,由于其理论基础、制造工艺和机械设计尚处于发展和完善阶段,所以还需要不断地进行改良。在我国的隧道施工技术中,改良全断面岩石掘进机施工技术已经成为重要任务。
3.2 掘进机法施工技术特点
3.2.1 一般情况下,掘进机法的开挖断面呈圆形,具有极强的承压稳定性。由于该技术能够使隧道切削成型,所以消除了爆破法的危险因素,极大地减少了岩体松动、冒顶的安全隐患,降低了支护工作强度。同时,在对土质和软弱地层施工时,适宜选用护盾式掘进机,以提高隧道施工的安全性。
3.2.2 掘进法在均质岩层隧道施工中的掘进速度较快,为钻眼爆破法掘进速度的2~2.5倍。同时,掘进法开挖的断面平整,消除了爆破应力,无须在硬岩中进行临时支护,或者在软岩或中硬岩中采用钢圈梁、喷锚、钢丝网进行简易支护即可,可以有效地减少清理作业量和混凝土用量,能够降低总成本20~30%。
3.2.3 掘进机法对破碎产生的粒度均匀的岩渣和土屑可由皮带运输机排除,使运输工序简便易行,不影响掘进速度。
3.2.4 掘进机法采用集中控制操作,为实现自动化操作和远距离操作奠定了基础。
4 盾构法施工技术特点
4.1 盾构法概述
盾构法是指利用盾构器械在破碎岩层或软质地基中进行隧道开挖、衬砌等隧道建设的全机械化作业施工技术。盾构法施工技术在隧道施工中的应用主要是通过盾构管片和外壳支撑岩体结构,以达到防止隧道内壁坍塌的目的,并用切削装置在开挖作业前方进行土体开挖,用千斤顶设备在开挖作业后方进行加压顶进,与此同时拼装混凝土管片,从而完成隧道结构的建设工作。
4.2 盾构法施工技术特点
4.2.1 盾构法较为适用于软土基段施工,由于其可以同时进行掘进、出渣、拼装土衬砌块等工序,从而极大地提高了施工速度,保证了隧道建设质量。
4.2.2 盾构法在进行土层开挖和衬砌支护时,可以利用盾构掩护作用极大地保证了施工的安全性,尤其是在水深流急、河床不稳定、河道狭窄等地质条件下运用盾构法施工技术具有明显的优越性。
4.2.3 盾构法对主要施工工序采用循环作业方式,并且实现了全机械化作业,使得施工操作简便易行,降低了施工人员的劳动强度,特别适用于松软含水层条件下的隧道工程建设。
5 沉管法施工技术特点
5.1 沉管法概述
沉管法是预制管段沉放法的简称,属于水底隧道建设的一种施工技术。沉管法通过预制隧道管段,将其托运至隧道设计位置,利用管段加载作用使其下沉至预先挖好的水底沟槽内,待管段逐节沉放完毕后,用水力压接法将彼此相邻两段管段进行连接,最后拆除封闭墙,形成完整的隧道。沉管法适用于水底隧道工程施工,已经成为水底隧道的主要施工方法。
5.2 沉管法施工技术特点
5.2.1 沉管法由于其使用预制管段,且管段较长、接缝少,易于做好防水措施,减少漏水隐患,保证混凝土施工质量。
5.2.2 因预制管段等一系列施工工序无须在现场进行作业,可以极大地减低工程投资成本,提高隧道现场施工速度。
5.2.3 沉管法除了少量水下作业之外,基本上无须地下作业,所以此施工技术不受深水作业限制,提高了隧道施工的安全性。
6 结论:
总而言之,在隧道施工前选择合适的施工技术和施工工艺是顺利进行隧道工程建设的关键。隧道工程施工应根据地质的变化情况来选定一套经济、科学、快速、合理的施工机械化作业方法,从而确保安全、高效、有序地推进隧道工程建设进度,提高整体工程质量。
参考文献
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[4]李明.软弱破碎围岩隧道施工技术[J].中国高新技术企业.2010(9).
隧道工程的施工范文3
【关键字】大型隧道工程,隧道锚,施工,支护优化
一、前言
大型隧道工程的施工工程量巨大且又复杂,在进行开发前许多问题需要进一步解决探讨。隧道工程施工前,需进行风险监测和评估;大型隧道工程中隧道锚的施工及支护优化问题也不容忽视。
二、大型隧道工程地质环境条件
1.地质条件复杂,施工技术难度大,现场施工条件差,对工程周边环境和市政设施影响范围的控制要求高,风险因素和风险事件多,发生的概率较大。
2.盾构推进施工风险大,损失后果严重。隧道工程项目周边都是重要筑物和市政公用设施,加上越江隧道建设本身投资比较大,一旦发生事故,往往造成比较严重的损失后果
3.评价指标权重的确定
根据大型泥水盾构进出洞施工各风险事件的权重大小,可以用层次分析法(AHP) 把一个施工工况中同级各个因子两两相互比较(包括因子自身的比较),按重要性大小进行权重标度。上海复兴东路越江隧道工程大型泥水盾构进出洞施工各因子权模糊综合评价模型概述模糊综合评价通过构造等级模糊子集,把反映评价对象的模糊指标进行量化(即确定隶属度),然后,利用模糊变换原理对各指标进行综合运算,得出评价结果。
三、施工监测
1.监测内容
施工期间共设置7项监测内容:围护墙体水平位移(测斜);围护墙顶垂直沉降及水平位移监测;坑外地下水位监测;支撑轴力监测;立柱点监测;周边建(构)筑物垂直位移及倾斜监测;周边土体地表沉降监测。重要是对围护墙移及地表沉降进行监测。
2.信息化施工
(一)在工作井第5层土开挖时,工作井南侧围护墙有局部渗漏水的现象,且出水量较大,同时监测数据显示坑外地下水位日下降量达30 cm,于是立即要求挖机停止继续向下开挖土方,并在墙身内外采用堵漏补救措施(在渗漏部分的墙身内凿槽,埋设开孔型PE泡沫条和注浆管;用早强水泥封缝,然后压注水溶性聚氨酯堵漏。墙外采用工程钻机钻孔,钻孔深度达到地下连续墙的渗漏处,然后下钻杆实施双液注浆堵漏,注浆范围为渗漏处左右各放宽3 m。双液注浆的配合比为水泥:水玻璃=1:0.5;注浆压力小于0.2 MPa),等监测数据都在报警值范围内。
(二)工作井施工至第6层土,开挖Ⅱ区时,监测Et报显示东侧围护墙体变形明显,El最大位移量达一2.91 mm,最大位移点位于墙顶以下25 m处。针对这种情况,立即组织力量,同步抽槽开挖Ⅳ区的土方,随挖随撑,抓紧安装东西向直撑并施加预应力,同时要求监测单位1天测2次,以便随时掌握基坑变形情况。随着第6道支撑全部安装完毕,墙移趋向于稳定日变化量小于1 mm。经分析是由于Ⅱ区斜撑数量较多,钢牛腿制作焊接间延长,导致基坑曝露时间较长,从而引起该时间段内围护墙移变化量较大,但整个过程其最大累计量及变化速率都在允许范围内。随着中国城市化进程的加快,越来越多的城市投入到地下轨道交通的规划建设当中。地下隧道越来越多,不可避免伴随着重叠交叉隧道的产生,群洞隧道施工的关键技术研究关系着轨道交通的安全问题,因此群洞隧道研究已经成为现代地下工程研究的热点。
四、隧道锚施工关键技术
施工过程中必须采取措施减少对岩体的扰动,保护岩层的完整性,出碴运输系统必须适应洞内大坡道及频繁变坡,减少工序的干扰。
1.掘进施工
首先在锚洞洞口进行工作坑开挖,根据现场地质和岩石强度采用预裂爆破和挖掘机大掘进、人工修整边坡、明槽施工,为保证边坡稳定,边坡坡度根据实地情况确定。
2.掘进方案
在锚洞进洞施工中,优先采用机械掘进,选择YT-28型风动支腿式凿岩设备,两座隧道锚的施工顺序问题,采取左右洞错位掘进施工,左洞为先掘进洞,右洞为后掘进洞,待先掘进洞到底后,再掘进后掘进洞,左侧隧道锚采用上下台阶法分3层掘进方式,上下台阶之间的间距为8--10 m。为了减少对围岩的扰动和减少超挖,采用了控制爆破技术,拱部采用了光面爆破技术,边墙适当进行预裂爆破。
3.爆破控制
爆破掘进时,把爆破振动对相邻室的影响作为控制的重要内容。为最大限度地减少爆破对围岩的扰动破坏,隧道锚的钻爆施工采用了小间距、低爆速设计,炮眼按浅密原则布设,严格控制周边眼的装药量,周边眼间距为40cm并适当布设空眼。
4.喷锚及衬砌施工
隧道锚的喷锚及衬砌主要分为前锚室段、锚塞体和后锚室两个阶段:1)前锚室段:前锚室段的围岩级别为Ⅲ级,初期支护采用?25先锚后灌式中空锚杆,L=3.0m,环纵向间距1 m,梅花形布置,洞壁设E6钢筋焊接网,设置间距为1米的钢格栅拱架。
五、支护技术的优化
1.支护技术存在的问题
在总结分析前人研究成果的基础上,结合大量的现场工程实践,研究认为常规锚杆支护技术主要存在以下几个方面的问题:
(一)常规支护用直径20mm、长2.0m锚杆的长度和刚度不足,从而发挥不出锚杆的支护作用。顶板围岩的松动圈半径一般在2~2.3m,2.0m长的锚杆其不能锚固到围岩的塑性硬化区内,导致锚杆失效不起作用;经常会出现锚杆被拉断的现象,说明锚杆的刚度不够,不能满足巷道开掘初期变形速度快、变形量大的特点。
(二)围岩表面约束能力差。由于高应力或构造应力的影响,使得支护体首先在较为薄弱的地方出现过量变形、岩石松动和破坏,进而形成破碎区,破碎区的发展导致围岩自承圈破坏。如不能及时将破碎区形成一个较为完整的整体,就不能发挥顶板岩石的自稳能力,从而不能有效地遏制围岩的局部破坏和破碎区向纵深发展,进而导致巷道围岩遭到更严重的破坏。
2. 常规支护技术优化
通过以上常规支护技术存在的问题,经本人对工作地点的实际情况了解,我率先提出了新的支护方式,使用直径为22mm、长2.4m取代原有普通锚杆的支护,得到了老工程技术的批准及大力支持。
采用新型直径为22mm、长2.4m的全程锚杆取代直径20mm、长2.0m锚杆,进行巷道顶板支护,使巷道开掘后顶板松动圈形成了一个整体,增大围岩的强度,提高围岩自承能力,控制了顶板的下沉量。采用强度大、长度较长的锚杆能锚固在稳定的岩层内,并适时在巷道关键部位进行锚索加固支护(由于锚索长度较大,能够深入到深部较稳定的岩层中,锚索对被加固岩体施加的预紧力高达200kN,限制围岩有害变形的发展,改善了围岩的受力状态,增加围岩自承圈厚度,实现厚壁支护),很好的解决了巷道顶板下沉、破碎的问题,随着支护强度的增大,有效的控制了顶板岩层的变形,施工的安全也得到了保证,同时一直困扰的进尺问题也迎刃而解。
六、结束语
隧道施工的完成,对于人们的生活具有着重要意义。当今,在修建大型隧道过程中,隧道锚施工还存在着许多技术上的不足,大型隧道工程中隧道锚的施工及支护优化问题必须提上日程,认真严谨的对待与研究。
参考文献:
[1]黄宏伟 越江隧道工程大型泥水进出洞施工风险综合评价 地下空间与工程学报 2012年,23页
[2]张猛 群洞隧道优化施工技术及影响效应研究 山东大学研究论文 2013年5月,18-21页
隧道工程的施工范文4
关键词:公路隧道 施工 质量控制
1概述
我国是一个地域辽阔,多山岭重丘的国家。改革开发以来,我国的公路建设快速发展,公路隧道的建设也越来越多,截至2009年底,全国公路隧道已有6139处、394.20万米,公路隧道正持续不断的向山区、向水下延伸,公路隧道的增长量达每年100余公里。从隧道的形式上看,公路隧道已从以前的两车道隧道,发展到今天的三车道隧道、四车道隧道、连拱隧道、小净距隧道、分岔隧道,公路隧道在建设过程中已取得丰硕的成果。隧道施工,隐蔽工程的工序较多,施工质量的控制是工程建设的关键,为全面提升公路隧道整体施工质量水平,在系统探讨公路隧道施工技术、吸取以往隧道施工中经验教训的基础上,并结合本人对公路隧道施工质量控制要点的认识和体会,进行了如下的整理和归纳,以供隧道施工和质量管理参考。
2隧道工程的特点
公路隧道是一种特殊的工程结构物,具有以下特点:
1)是在已有原始应力场的介质内构筑结构,即“先有荷载,后有结构”。
2)隧道结构受力是不确定的,开挖方法、支护时间和支护结构的刚度对结构受力影响很大。
3)设计是以工程类比为主,计算为辅,不可预见的因素多,实行动态设计。
4)施工作业空间狭小,各工序干扰大。
5)大部分是隐密工程,只有一个可视面,工程质量难以通过表面观察进行评价,工程隐患难以发现,表面显示出来的问题,难以判断问题的实质。
6)工程缺陷返工困难,危险性大,工期长。
3公路隧道施工的质量控制
3.1选择合理的开挖方法
断面开挖尽可能采用全断面开挖,但隧道很大及软弱围岩须采用两断面、多断面开挖。即先挖两侧,待支护稳定后,再挖中间,边挖边作初期支护。只有这样才能少出问题。隧道开挖断面越圆越好,这样受力均匀。
3.2公路隧道施工的监控量测与动态施工设计
监控量测是新奥法施工的重点,是保证隧道现场施工安全和进行信息化设计施工的基础。通过对施工现场量测数据和对开挖面的地质观察以及地质超前预报等预测、预报资料的分析,就可以对隧道围岩力学性能进行评价,进而对隧道施工方法(包括常规的、特殊的、辅助的施工方法)、断面开挖步骤及顺序、初期支护的参数等进行合理调整,真正做到信息化设计施工,保证施工安全、围岩稳定、支护经济、质量良好。
公路隧道施工监控量测的内容主要有:地面变形、拱顶下沉、周边收敛、围岩压力、围岩位移、钢拱架变形、混凝土应变、锚杆内力等。监控量测的主要记录表格有:隧道开挖断面地质监测记录表、隧道周边收敛量测记录表、拱顶下沉量测记录表、隧道周边变形量测数据分析表、洞内观察记录表、施工意外情况(塌方、岩爆等)量测记录表等。
3.3隧道防水系统质量控制
公路隧道的防排水要求高,目前的公路隧道防排水系统多为采用夹在两层衬砌之间的高分子防水卷材防水层,和沿隧道壁环向、纵向、横向设置的排水盲管,将渗水引排至纵向排水管集中排除。防排水系统的质量检测评定尚无统一的行业标准规定。
防水层的质量检验也应分材料检验与施工安装检验两部分进行。对于高分子防水卷材的质量要求主要是抵抗施工破坏能力强,耐老化、耐酸碱、低温柔性好、寿命长等。其材料检测的内容包括长度、宽度和厚度检测,并且还需按照规定的尺寸和形状裁出试件,进行拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度检测、耐老化检测、低温柔性实验等。防水层的安装应检查防水层的接头:质量与吊挂施工。接头宽度应满足要求,采用粘接或焊接,接头应牢固,强度不小于同质材料,不得有气泡、折皱及空隙。焊缝一般采用双焊缝,中间留空腔以便充气检查。防水板的吊挂固定点间距在拱部为0.5m~0.7m,在墙部为1.0m~1.2m。点间防水层不得绷紧,以使防水层在混凝土灌注后与喷射混凝土支护面密贴。检查时主要采用目测观察,用手托起防水层,看是否与喷射混凝土密贴,在拱顶,呈水平状或下垂的范围不得超过1.2m,防水板应无划破现象。
3.4隧道围岩变形的预测和塌方预防
新奥法与矿山法施工限制变形有着本质区别,围岩变形的预测是检验围岩是否稳定的重要手段,防止围岩变形过大失稳、发生坍塌、堵塞开挖断面是质量监控的关键。初期支护完成了不要即刻进行二次衬砌,注意观察初期支护围岩变形情况,二者同时进行也是与新奥法施工原理相违背的。初期支护一旦被破坏,二次衬砌将会产生裂缝和其它不良后果。预防隧道塌方,应严格按新奥法要求做,即深孔确定围岩类别,短台阶开挖,并及时进行初期支护和围岩变形观测。
3.5加强施工现场管理
工程质量是施工单位干出来的,而不是成品后检验出来的。因此施工过程中应加强现场质量管理,加强检测工作是质量管理之重点。隧道施工时应组织逐级技术交底,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。
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。对混凝土采用回弹仪、取芯、试块试压;锚杆做拉拔试验;钢筋网及喷混凝土厚采用开孔检查。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结语
总之,公路隧道施工工程是一项大工程,它的开挖面积大,深度大,在工程施工中很容易发生坍塌的事故,因此工程的质量对施工的顺利完成起着决定性作用。隧道施工中,要严格进行质量控制,确保整个施工安全,同时,由于隧道地质的复杂性和多样性,工程人员一定要认真分析,制定合理的施工计划,做到防范于未然,将危险事故的发生排除到施工之外,加强施工监督,确保隧道施工顺利完成。
参考文献
[1]李之达,黄强.隧道施工数值模拟与监控[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2010,(03).
隧道工程的施工范文5
关键词:隧道工程旁通道;关键风险点;分析;控制;冰冻法施工工艺
Abstract: the freezing method construction technique is used for the side channel in soft soil tunnel construction of the most commonly used method. Taking subway tunnel project as an example, combined with similar projects in the past will appear problem, side channel for freezing method construction the key risk points are analyzed in this paper, by using freezing method to channel near the key risk points for effective control, in order to reach the goal of effective guarantee construction safety and engineering quality.
Keywords: tunnel engineering side channel; The key risk points; Analysis; Control; Freezing method construction process
中图分类号:U45 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
隧道工程旁通道施工概述
在城市地铁的隧道规划设计中,施工者常需要在上下行隧道间来设置联络通道,这些通道常称为旁通道。在地铁的运营过程中,如果一条隧道内发生涌水、火灾或者倒塌等突发性的事件,那么乘客可以从地下车下车,通过旁通道来转移到另外的安全隧道中去,同时向地面来进行紧急疏散。在以往,旁通道的施工断面跨度常采用2.0~3.0m,墙壁高通常设为2.5~3.5m。通道的断面,多为矩形、圆形或者设计成直墙拱形。旁通道的位置,通常设在区间隧道的中部、线路的最低处。在实际施工过程中,可把地下泵与旁通道进行合并建设,在设计时可以结合起来进行考虑。这种设计分为全贯通式、上行侧式、下行侧式、上下行侧式和深井侧式泵站等基本构造形式。关于旁通道的泵站形式,如下图(1)中所示:
旁通道与泵站结合设计形式(1)
2、隧道工程旁通道施工常用方法
与主隧道相比,旁隧道的施工与其既有共同特点,也有其自身的特点和难点。因此在施工的时候,一定要谨慎选择适合旁通道的施工方法,防止出现事故和危害。
从施工的方法上来讲,旁通道施工可以选择明挖法、顶管法、管棚法、土体加固暗挖法、小型盾构法等等。在土体加固暗挖法中,多要求地面无重要建筑物,而且无重要的市政管道从施工地区通过,当旁通道周围的地层透水性太强的时候,比如土层由一些松砂土或饱和软粘土来构成,则必须对施工区域进行加固,这样才能保证施工安全,同时对于周围环境的影响也会减少。对于土体的加固,最常用的方法是水泥搅拌法和冻结法。
对于地铁的隧道联络暗道施工,使用冷冻法来进行加固是最常用的方法。加固的方案一定要经过专家的多次论证来确定,另外,在施工的过程中,要精心施工,一定要达到挡土、止水的作用。
下面举例来进行具体的说明。
上海地铁隧道进行联络通道施工的时候,在地铁一号线人民广场站——新闸路站区间隧道的联络通道处的加固盲区采用了冷冻法来进行加固,并且取得了试验性的成功。接下来,地铁二号线也在整个联络通道 、泵站施工全部使用了冷冻法来进行加固。在施工的过程中,软土地基加固土体采用的是从隧道一侧到另一侧的全断面水平冷冻法。这种水平方向的开挖构筑,已经有了先进的施工经验可以供我们借鉴。可以在同类的施工条件之下全面进行推广。 具体情况可以参考下列旁通道及泵站冷冻管的结构示意图(2)。
旁通道及泵站冷冻管的结构示意图(2)
3、冷冻法加固土体关键风险点的控制措施
纵观旁通道与隧道的关系,可以发现,旁通道、泵站的结构是由与上、下行线隧道正交的水平通道及通道中部的集水井来组成的。集水井常常在施工的过程中采用矩形结构;旁通道则采用直墙圆弧拱结构。在对隧道采用冷冻法加固的时候,一定要做到让的土体冻结,从而形成一层冻土帷幕,达到强度高,封闭性好的效果。接下来,然后可以采用矿山法在冻土帷幕中进行施工,开挖集水井及进行施工的构筑。采用这种方法可以减少地面施工场地的占用,同时控制冷冻和开挖引起的隆沉,从而保障区间隧道的安全。要做到冻土与隧道的管片紧密进行结合,特别是当施工遇到流砂地层的时候,一定严格注意加固和封水。
3.1隧道工程旁通道施工关键风险点的分析
冻结管在施工的过程中很难维持平行,同时,冻结孔的施工也会存在一定的偏差,如果当施工的土层发生变化的时候,必须定会产生不均匀的物理性质,在这种情况之下,热交换界面边际会产生不同的热效应,而且由于不均匀热传递的出现,隧道内会产生空气的流动,在这种情况之下,会让隧道管片附近土层的冻结速度受到影响。这就导致施工过程中关键点出现风险,因此一定要采取相应的控制对策。
3.2隧道工程旁通道施工关键风险点的控制
为了保证施工的质量,在采取冻冻法对于隧道工程的旁通道进行施工的时候,监理人员必须做好关键风险点施工安全和质量保证的控制。要做到这些,就要严格控制好以下几个关键的环节:
(1)对于隧道的施工过程中要保证外界良好的冻结状态,可以采用保温材料来对旁通道来进行隔热。
(2)一定要让喇叭口处的冻结土厚度符合设计的标准,必要的时候,可以根据实际施工的需要来增设冷冻管及缩短喇叭口的施工时间。
(3)谨防冻胀力对于管片进行破坏,合理设定冻结的时间,布置好泄压孔。
(4)对于薄弱位置一定要注意观察分析温度的变化,当温度产生梯度变化的时候,要控制冻土结构交圈厚度,同时冻土帷幕的厚度也不可忽视。
(5)在施工的过程中,一定要注意结合信息化设备来进行地表监测。
3.3采用冷冻法来对加固土体如何预防风险
在采用冷冻法工艺作业时,监理人员必须严格控制好以下几个关键环节:
(1)必须选择具有专业资质的施工队伍
对于冷冻法的实施,需要很强的专业技能。而且进行专业设计的时候,用于旁通道泵站施工的土体加固必须符合施工的要求,以求达到标准的冻结帷幕设计方案。而这项工作必须由具有冷冻冷设计资质的专业队伍才能完成。
从施工的特点来看,一体化工程包括冻结帷幕的施工和旁通道及泵站的开挖,必须连续施工才能保证施工的质量,故最好有一家具有资质的专业单位进行统一的施工,这样才会有利于种个分项工程,比如说冻结帷幕施工,通道开挖、构筑、土体温度控制及解冻、注浆等一体化作业。
(2)必须了解地质水文情况,确保开孔安全和冻结质量
在施工的过程中,旁通道冻结管开孔前,监理人员要熟知地质勘探资料,了解旁通道位置的地质水文情况,对于冻结管所处的土体特性,一定要进行详细分析。不同的土质和含水率对于开孔安全和冻结效果的影响也各不相同,所以需要具体对待。在进行冷冻法施工时,冻结土的性质类似于混凝土,水类似于浆液,土类似于骨料。从性质上来讲,粘性土渗透性差,含水率比砂土低,故而两种土比较起来,砂土的冻结效果远胜于粘土。因此,对于粘土来说,一定要在施工的过程中适当地延长冻结时间。另外,含水率高的砂土层地状不稳定,流动性大,在冻结管开孔时,一定要注意保证孔口管上密封装置到位。否则,将会给施工带来严重的安全隐患。
(3)旁通道泵站实际位置的确定
旁通道泵站位置是由设计里程决定的,而且通道上下行线的隧道无论是同向掘进,还是相向掘进都要对隧道的首环里程和环缝隙进行计算和预估。以使其旁通道泵站二端连接的特殊管片里程误差波动在允许的范围之内。
(4)冻结帷幕的施工和管理
在进行旁通道的施工时,一定要按照预先设定的正确位置来进行。为了防止钻孔的时候出现漏泥冒砂的现象,那么就回在回流旁路上加大压力,钻孔内在保持一定的压力下,才有可能维护孔壁的稳定。其次,还要对于回流量进行控制,以达到采用孔口密封装置的目的。
为了避免影响到冻土交圈和帷幕的质量,一定要利用经纬仪和水准仪来对于开孔前和钻孔时的上下仰俯角及方位角来进行检测,从而将钻孔的偏斜控制在百分之一的误差范围内。同时,要让钻孔的深度与设计的深度相符。为了保证冻结帷幕的可靠,需要根据流量来对去回路温差监控冻结器的盐水流量及均匀性,这样才能让冻结时保持逐步降温的过程。
(5)开挖条件审查
对于专业施工单位提出的土体冻结状况开挖条件分析报告和开挖申请。公司技术领导要组织有部门进行逐项审查。当应急预案措施齐全,材料落实到位,各项条件审查合格之后,才能进行开挖。
4、结束语:
对于隧道旁通道施工的风险分析可知,如果施工不慎,很容易引起极高的风险,这需要各方面必须引起重视,特别是在冷冻阶段,一定要做好冷冻的温度控制。风险的控制与管理是一个动态的过程,这个过程会随着工程建设的发展而发生变化,因此一定要注意风险的发展状态,及时跟踪施工的进程,这样才能实现关于旁通道施工关键风险点的控制,保证施工的安全及施工的质量,以期施工顺利进行。
参考文献:
[1]浅谈隧道工程施工中的风险控制管理 作者:黄森信, 期刊 科技信息SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 2009年 第31期
隧道工程的施工范文6
【关键词】道路;桥梁;隧道;施工;安全
1引言
随着我国社会经济的快速发展,人们对生活质量的要求也越来越高,对社会热点问题的关注较高。近年来,我国的道路桥梁建设施工项目逐渐增加,但是在施工技术和施工安全上的问题却一直没能妥善解决。我国是一个多山地地形的国家,因此,在道路施工中,往往会伴随着隧道、桥梁施工等内容。为了保障整个工作平稳、顺利地进行,就要深入分析道路桥梁隧道施工的难点,以及主要技术和安全监控。
2现阶段道路桥梁隧道施工工程中的难点分析
2.1铺装层极易脱落
作为保护层性质的施工项目,道路铺装层主要起保护路面和桥面板的作用,是施工过程中的重要内容。而且在施工完成后,能有效防止行驶的车辆对路面造成直接磨损,还可以保护路面不受恶劣自然天气的影响。除此之外,还可以有效地分散路面所承受的载荷。但是通过对我国现阶段的道路桥梁隧道工程的施工情况进行分析发现,许多施工单位因为单一追求降低成本,忽视了铺装层的质量,导致出现铺装层脱落现象。
2.2钢筋锈蚀情况频出
钢筋是支撑桥体质量的重要部分,关系到桥梁的建设和安全使用。一旦钢筋出现质量问题,不仅会大大缩短桥梁的使用寿命,还会严重威胁人们的生命安全。因此,我们在进行道路桥梁隧道项目施工时,首先要选择质量较好的钢筋材料,然后在施工中做好钢筋质量防护工作,在道路桥梁隧道的实际使用过程中,做好钢筋质量的维护工作。现阶段,在我国的道路桥梁隧道建设中,常常出现对钢筋材料偷工减料的现象,严重影响了道路桥梁隧道的使用安全。
2.3混凝土裂缝问题突出
在我国的道路桥梁隧道施工过程中,使用得最多的建设材料就是混凝土。由于我国的道路桥梁隧道施工技术还不够完善,因此,在施工过程中,或在运营过程中,常常出现混凝土裂缝问题,主要原因是混凝土的质量不合格,或在对混凝土进行搅拌加工时,采用的力度不够等。因此,除了要在混凝土材料的选择上把好关,还要注重混凝土加工过程的规范性[1]。
3提升我国道路桥梁施工工程质量的策略分析
3.1针对铺装层脱落的解决对策
铺装层脱落是道路桥梁隧道使用中最常出现的问题。要解决这个问题,要做到以下几个方面:(1)要选择质量较好的材料;(2)施工人员要采用先进的测量技术,得出精确的铺装层厚度,运用优质的铺装材料进行加工;(3)对铺装层进行施工的过程中,要注重如何发挥防水材料的价值,延长路面的使用寿命;(4)施工前,要对施工地的地质特征、施工环境等进行深入分析,得出外界环境对铺装层可能造成的影响,并提前做好防范措施。
3.2针对钢筋锈蚀问题的解决策略
我国的道路桥梁隧道施工单位要建立严格的钢筋管理制度,保障市场流通钢筋的质量。严格要求钢筋生产厂家做好质量把关,依法整治“以次充好”的不良市场竞争情况。除此之外,还要要求施工人员严格按照规范进行钢筋涂层,提升施工人员的专业水平,要求施工人员树立先进的安全防护理念。还可以创建施工队伍内部的安全责任制度,保障责任分化到个人。
3.3针对混凝土裂缝问题的解决策略
我国政府及相关单位要将更多的人才和资金投入到施工技术的研究中。为我国的道路桥梁隧道施工做出国家政策层面上的扶持。在国家规范市场秩序的同时,施工单位也要做好材料把关工作,提升施工人员的综合素质。施工人员要严格按照规范进行操作,保障混凝土的质量。
4道路桥梁隧道施工中安全监控手段的运用策略
4.1建立完善的监督管理体系
要实现完善的施工安全保障,必须具备一套完善的施工安全保障体系,国家政府和相关单位要结合实际的道路桥梁隧道施工情况,创建完善的、科学的法律监督管理体系。1)通过道路桥梁隧道施工的法律法规,明确规定各个项目的具体要求。对每个施工部门的实际要求进行明确的规划,并做好职责分工工作。管理部门要做好安全管理、施工规划、施工监督、施工设计等工作。对一些管理漏洞以及管理措施不到位的情况进行严肃处理。对施工单位在施工中展现出的质量安全监管问题,进行明确的责任划分,保障施工各个环节的质量问题。2)在管理体系中,要明确规定施工质量的管理规范。在施工开始前的施工设计阶段,要切实计算施工质量保障费用,再结合实际的施工情况,适当放宽企业的成本控制策略。做好前期的预算工作,明确标记质量监管费用支出。一般情况下,一期道路桥梁隧道施工项目中的质量费用,会占据整体建安费用的0.6%~2.0%。这样的比例分配,一方面保障了较少的资金支出,一方面保障了施工质量。3)要吸纳更多的专业素养较高的施工管理人员。管理人员除了要做好必需的施工监管,还要做好施工质量监管和施工安全监管工作。按照实际的施工规范,施工单位在每个施工项目现场,都要设置2个及以上的管理人员,管理人员必须具备扎实的专业功底以及一定的施工经验。依据之前的施工设计,以及施工前的施工合同,结合丰富的工作经验,对施工中的各项设置和施工行为的合理性进行监管。
4.2严格把控道路桥梁隧道的施工质量
在实际施工中,开展现场安全监控工作,必须同时做好对施工材料质量的监控,以及对施工工序的监控。目前,我国道路桥梁隧道项目施工的质量监管工作,大多采用交由第三方负责的形式。承担质量安全监理的第三方单位,必须在工程施工开展之前,做好工程监理计划,确保监理计划与实际施工条件相符合。在监理计划中,必须做好检点项目规划、检测技术手段规划工作,并做好进一步的细化工作,在实际监理中做好记录。
5结语
我国的道路桥梁隧道工程的施工,关系到人民生活水平的提升和社会经济的进一步发展。因此,道路桥梁隧道的施工数量和施工质量不仅是关系到施工单位经济效益,也是关系到社会民众生活质量和生命安全的大事。因此,它的施工效益和最终的使用价值,是当前需要关注的热点话题。当前,我国的道路桥梁隧道施工技术和管理上,仍存在较大的问题,我们的主要任务就是找出这些问题,并借助国家政策法律的扶持,解决这些问题,提升我国道路桥梁隧道工程施工技术能力和安全监控水平。
【参考文献】