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隧道施工技术指南范文1
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言:高速铁路隧道渗漏水问题,尤其是衬砌施工缝处,变形缝处及仰拱与衬砌之间的连接处等薄弱环节的渗漏水问题是隧道常见的而且很难处理的问题。如何搞好隧道防排水设计及裂缝防水技术,是保证高速铁路隧道行车安全和隧道使用寿命的重要条件。下面以增益1号隧道施工为例讲述高速铁路隧道防排水施工技术。
增益1号隧道位于延边州敦化市大石头镇增益村西侧,隧道进出口处交通情况良好,隧道进口里程DK185+568,出口里程DK187+113,隧道全长1545m。隧道全部位于直线上,洞内纵坡设计为单坡,坡度为13.2‰,坡长1545m。
1 进洞前防排水系统的完善
1.1 地表防排水
首先,在隧道进洞前应对隧道轴线范围内的地表水进行了解,分析地表水的补给方式、来源情况,做好地表防排水工作:用分层夯实的粘土回填设计勘探用的坑洼、探坑。
其次对通过隧道洞顶且底部岩层裂缝较多的沟谷,建议用浆砌片石铺砌沟底,必要时用水泥砂浆抹面;开沟疏导隧道附近封闭的积水洼地,不得积水;在地表有泉眼的地方,涌水处埋设导管进行泉水引排。
1.2洞顶截水天沟
根据地形,提前在开挖线5m以外砌筑洞顶截水天沟,并将水引排至自然排水沟或与路基排水系统连接,防止水流入施工范围。
1.3 边仰坡土体封闭
按照设计要求采用向边仰坡面喷锚支护+挂网喷浆对坡面及时封闭,喷射混凝土厚度不小于10cm,渗水量大时埋入排水管进行引排。
1.4 提前做好洞内水外排系统
开挖至洞口时应着手做好洞内水外排方案,如果洞口向外为下坡,可采用隧道两侧设置排水沟(或埋设水管)排水;如果洞口向外为上坡,可以在洞口一侧设置集水井,采用水泵抽水外排。注意集水井设置安全防护(做好采用井盖封闭),确保安全。增益1号隧道出口为上坡,施工过程中集水井利用仰拱处中心检查井,将掌子面积水通过水泵抽至检查井内部,在通过水泵将检查井内部水集中通过水泵抽至洞外。
2 开挖过程中对涌水地段的防排水处理
增益1号隧道施工至DK186+500处,此处埋设约20米,并且上部为鱼塘,在经过此段掌子面施工过程中,为防止隧道因为涌水产生塌方,施工过程中采用超前小导管预注浆,小导管环向间距30cm,纵向间距1m,钢架间距由设计间距1米每榀调整至0.5米每榀,并在此地段增加2台水泵进行24小时不间断抽水,取得了良好的效果。为施工顺利通过涌水处积累了丰富的经验。
3 洞内设计防排水系统施工技术
增益1号隧道洞内设计防排水系统包括:环向排水盲管、纵向排水盲管、横向排水盲管、中心设置钢筋混凝土排水管、初期支护与二次衬砌之间拱墙设厚EVA防水板+土工布进行防水,隧道两侧设置排水边沟。施工缝处设置中埋式止水带、背贴式止水带、钢边式止水带等,采用以引水为主,防排结合的多重排水系统。排水系统中每一个环节没有做好,都可能造成排水不畅,甚至导致隧道渗漏水。衬砌完成后处理渗漏水是难上加难甚至是亡羊补牢,因此,确保排水系统的封闭完善和畅通是隧道防排水施工的关键所在。
3.1 防水层安装与控制
防排水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。外露的锚杆头及钢筋网应头齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。防水层铺挂结束,监理工程师和现场质检员应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。
3.2 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,采用中埋橡胶止水带+背贴橡胶止水带的组合形式。
(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深入两端混凝土内等项目,做好详细检查记录,如存在问题时,应立即通知施工队伍进行修补,不合格者应坚决要求返工。
3.3混凝土浇筑与控制
衬砌混凝土施工时,应加强混凝土浇筑过程中的质量,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。经验告诉我们,混凝土浇筑至拱腰分界线处,要放慢浇筑速度,并用木槌敲打模板保证混凝土密实,防止混凝土后背脱空。
4二次衬砌渗漏处理与控制
4.1 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。
4.2 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。注浆结束后,其凹坑可按文中上述4.1方法做防水堵漏处理。
5 做好隧道防排水还应注意
明洞衬砌施工后防水处理要严格按照设计要求进行防水处理,尤其注意明暗交接处防水板的搭接质量,确保明洞防水系统无问题在进行回填工程,回填时明洞环向2米范围内回填采用人工回填,防止挖掘机回填造成破坏防水板情况发生。
6 结束语
根据施工增益1号隧道积累经验,每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大影响,施工中的每一点疏忽后可能造成渗漏水隐患。一旦隧道正式通车运营,处理起来将相当麻烦。因此,应加强对每道工序的施工质量控制,改进防排水施工工艺,采用先进的施工机具和施工工艺,避免防水板损伤,严格按规范施工确保施工达到设计效果,使隧道防排水工程质量有保证。
参考文献
[1]高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB 10753―2010
[2]高速铁路隧道工程施工技术指南铁建设[2010]241号
隧道施工技术指南范文2
【关键词】:高速铁路、隧道、V级围岩、光面爆破
【 abstract 】 : introduces the passenger dedicated line into chongqing four party tablet tunnel construction process, the smooth blasting technology of the tunnel grade V rocks in the construction technology of the excavation, determined the grade V of the surrounding rock tunnel excavation smooth blasting scheme, analyzes the advantages and disadvantages in the construction process of, for high speed railway tunnel construction to provide the reference.
【 keywords 】 : high speed railway, tunnel, grade V surrounding rock, smooth blasting
中图分类号:U238文献标识码:A 文章编号:
1 工程概况
1.1 工程简介
中交二航局承建的成渝客运专线CYSG-3标段的四方碑隧道位于四川省内江市境内,隧区属丘陵地貌,地形坡度一般为15~25°,地面高程360~418m,起讫里程DK140+585~DK141+310,全长725m,其中V级围岩有496m,IV级围岩有159m。隧道表层为坡残积层粉质黏土;下伏侏罗系中统沙溪庙组泥岩夹砂岩,单斜构造。地下水水质类型为HCO3-Ca2+,地下水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀,环境等级为H1。洞身泥岩质软,岩层近于水平,节理发育。隧道进、出口岩层风化带厚度较大。
V级围岩地质条件差,是隧道施工的安全高风险地段,因此,V级围岩开挖支护成为了四方碑隧道的施工难点。为保证在隧道V级围岩开挖施工过程中的安全与进度,提高施工效益,采用钻爆法开挖、光面爆破技术,衬砌类型为双线隧道复合式衬砌。
1.2 开挖方案
四方碑隧道V级围岩开挖施工分为台阶法和中壁(CD)法。每步开挖后均及时支护,隧底初期支护后及时施做仰拱,尽早封闭成环。
本文以实际施工中的台阶法开挖为例进行论述。
2 光面爆破施工技术
2.1光面爆破工艺流程
⑴ 确定光爆方案:地质条件调查初步爆破方案光爆参数选择洞眼分布设计。
⑵ 实施起爆作业:测量放样定位开眼钻孔清孔装填炸药起爆通风排烟排险检查光爆效果。
⑶ 参数动态修正:确定爆破设计后,先选取与隧道地质情况近似或一致的围岩进行光爆试验,起爆后根据光爆效果修改设计参数,根据新的设计参数对洞身围岩进行爆破,重复上述工作,不断地根据实际情况对光爆设计参数进行动态修正,保证光爆效果及施工安全、进度。
图1光面爆破施工工艺流程
2.2 确定光爆方案
由于地质情况的多变性和不可完全预见性,在同一断面爆破开挖过程中,可同时出现不同硬度的岩层,为了达到更理想的爆破效果,并不是全隧单一使用同一爆破方案,通常是根据岩层的实际情况调查后来对方案进行调整。
2.2.1地质条件调查
四方碑隧道V级围岩为弱风化泥质砂岩夹泥岩,属于软质岩,洞身整体置于该岩体内。
2.2.2初步爆破方案
根据开挖断面形式及地质情况,爆破器材选用:有水地段周边眼采用防水乳化炸药,无水地段采用2号岩石硝铵炸药,周边眼采用φ25mm规格的光爆专用炸药,人工钻眼,φ32×200规格的炸药,引爆非电毫秒雷管,非电毫秒雷管用1-17段非电毫秒雷管跳段使用,传爆材料采用导爆管、导爆索。
钻眼机具使用YT-28风枪,成孔直径48mm,通风装置为压入式通风机。
围岩每循环进尺3m,炮眼深度根据进尺长度,掏槽眼、底眼按3.1m取值,周边眼、崩落眼、辅助眼按3m取值。
装药结构
2.2.3光爆参数选择
在光爆试验前,通常可根据经验参数或相关技术规范的推荐参数进行光爆参数选择。四方碑隧道在光爆试验参数选择时参考了铁建设[2010]241号《高速铁路隧道工程施工技术指南》中的相关参数,如表1所示。
表1光面爆破参数
岩石类别 周边眼间距
E(cm) 周边眼抵抗线
W(cm) 相对距离
E/W 装药集中度
q(kg/m)
极硬岩 50~60 55~75 0.8~0.85 0.24~0.4
硬岩 40~55 50~60 0.8~0.85 0.15~0.25
软质岩 30~45 45~60 0.75~0.8 0.04~0.15
根据地质条件调查,四方碑隧道V级围岩属于软质岩,初步确定了试验光爆参数,如表2所示。
表2试验光爆参数
围岩等级 岩石类别 周边眼间距
E(cm) 周边眼抵抗线
W(cm) 相对距离
E/W 装药集中度
q(kg/m)
V级 软质岩 40 60 0.67 0.132
对于软质岩,E值应偏小,W值应偏大。
炸药单耗以2#岩石炸药进行经验取值,上台阶断面面积为64.5m2,下台阶断面面积为75.2m2,周边眼经验数据均为0.55kg/m3。通过公式q=QEW计算得到装药集中度分别为0.132kg/m。
2.2.4洞眼分布设计
通过对试验光爆参数的选择,按照光爆参数进行炮眼布置,如图2所示。
图2炮眼布置图
2.3 实施起爆作业
2.3.1 测量放样
使用全站仪确定开挖方向和标高,在掌子面用红油漆标示轮廓线。
2.3.2 定位开眼
按炮眼布置图标示各种炮眼所在位置,控制误差在5cm以内。
2.3.3 钻孔
将风动凿岩机就位,在标示的炮眼位置钻孔。控制各种炮眼位置误差在5cm以内。
2.3.4 清孔
装填炸药前应将炮眼内的岩粉、积水清理干净,并检查炮眼深度、角度、方向,对不符合要求的炮眼进行处理。
2.3.5 装填炸药
分片分组按炮眼布置图自上而下进行装填炸药,周边眼采用小直径药卷连续装药结构,如图3所示。其他炮眼采用连续装药反向起爆装药结构。
所有炮眼都采用泡泥堵塞,周边眼堵塞长度取35cm,其他炮眼堵塞长度不小于1m。
图3小直径药卷连续装药结构示意图
2.3.6 起爆
起爆联接网络采用复式网络,起爆前爆破员对起爆网络进行检查,导爆管不得打结、拉伸,各炮眼雷管连接段数一致,且同一断面起爆顺序应由内向外。
2.3.7 通风排烟
爆破后进行通风,吹散炮烟后,经检查确认空气合格且等待时间在15min以上,准许作业人员进行爆破点进行下道工序作业。
2.3.8 排险
在作业前对瞎炮、残炮进行检查处理,处理瞎炮、残炮在爆破员的直接指导下进行,无擅自处理情况,爆破员做好交接和记录工作。
2.3.9 检查光爆效果
爆破后检查光爆效果,V级围岩无大的剥落、坍塌,轮廓符合设计要求,掌子面平整。
2.4 参数动态修正
在初次试验光爆或每次开挖光爆之后,根据检查记录和实际效果对光爆参数进行修正了改进,以便更好的控制开挖轮廓线、超欠挖以及围岩稳定性,保证施工安全。
根据对现场实际情况的统计,及时正确地修正周边眼参数,更好的控制开挖轮廓线,缩小超欠挖的范围,具体如下:
⑴ 周边眼分布设计完成后,在钻孔过程中注意避免将炮眼布置在围岩薄弱处,个别地点调整周边眼的数量和间距,防止围岩出现坍塌。
⑵ 适当调整周边眼到轮廓线的距离,可以更好的控制软岩地质的光爆轮廓线,一般取值8~15cm较为理想。
⑶ 适当增大周边眼最小抵抗线到70cm,控制相对路基E/W在0.6左右,软岩光爆效果较为理想。
3 总结
V级围岩地质条件较差,在台阶法和中壁(CD)法进行开挖的过程中,光面爆破对开挖轮廓线和围岩稳定性有较大的积极作用,削减了薄弱岩层对钻爆作业的负面影响,通过实际运用光面爆破技术进行开挖作业以后,相比传统矿山爆破技术,光面爆破在很大程度上保证了超欠挖情况符合规范及验标要求,不但提高了安全爆破的稳定性,而且使得在开挖过程中避免了大块岩石难以搬运的情况,使施工进度得到相应提高。光面爆破在客运专线隧道V级围岩开挖的成功应用,标志着软弱围岩施工工艺的提升和进步,对今后隧道软弱围岩开挖的施工有着重要的意义。
参考文献
[1] 铁建设[2010]241号.高速铁路隧道工程施工技术指南[S].
[2] 韦爱勇.工程爆破技术[M].2010.
隧道施工技术指南范文3
关键词: 软岩初期支护注浆防治措施
中图分类号:U45文献标识码: A
1. 概况
赣龙铁路新金华山隧道全长4835m (DK191 + 001~DK195 + 836),其中DK191+815~998段围岩为千枚状页岩夹石英砂岩,岩层软硬不均,地下水发育,最大涌水量4880m3/d, DK191+920~990段为较高应力区,隧道洞轴平行地层走向,部分岩层倾向山体(倾向右侧) ,倾角40°~50°,加之节理切割,右侧边墙、拱脚存在不稳定结构体,围岩属Ⅳ级软岩,在地应力和水作用下易产生岩体内挤,软化崩解而丧失稳定性,如支护不及时或不合理易形成坍塌等事故。
2.施工情况
2013年6月25日新金华山隧道上台阶掘进至DK191+930时掌子面拱顶左右侧出现较大的涌水情况,为确保安全,施工人员退到施工作业区外,现场实测水流量为16 m3/h·m,围岩在水的作用下发生软化,进而出现掉块、坍塌现象,导致DK191+928~930段已经喷锚的二榀钢拱架变形垮塌,掌子面上部掉块形成一个高度3.5米左右,纵向4米,环向10米左右的空洞。为防止坍塌面继续扩大,现场制定了应急处理方案先对掌子面用隧道碴进行回填反压(图1),确保掌子面稳定,对926~928段已经支护的拱架安装4榀Ⅰ20的临时工字钢架进行加强处理。再采用φ42mm的钢管和φ6的钢筋网片对回填渣土进行加固。
图1(回填反压)
喷射15厚度 C30混凝土进行封闭,喷射混凝土之前预埋注浆管和混凝土泵送注浆孔(图2)。
图2(回填渣土封闭)
3. 原因分析
⑴.水量的预先判断、水作用的破坏因素估计不足,设计上对该段做了最大涌水量的预测,实际施工中还需要通过TSP和超前水平钻探综合分析,尽可能精确定位。突发的涌水对围岩破坏较大,特别是片状页岩受水浸泡后软化较快,导致危害进一步加大。
⑵.隧道开挖暴露后,受到岩层产状及构造的影响,岩层产生陡状倾斜,围岩压力增大,在没能尽快封闭围岩的情况下,难以长时间抵抗围岩压力。
⑶.施工过程中虽然通过变更设计对支护措施进行了加强,但由于对隧道围岩特性及构造对工程的影响程度需要一个不断实践过程,故初始的变更设计未能够有效的加强支护措施,特别是超前支护,见表1。
表1设计与施工支护形式对比
4. 解决措施
⑴.精确探测、准确定位:通过TSP和超前水平钻探综合分析,准确判明地质情况,每30米进行一次探孔,开挖25米,保留5米,然后开始下循环的开挖和探水过程,一般设置4~5个探水孔,6月28日,在新金华山隧道DK191+928掌子面采用MKD55进行常规超前探测工作。
1#孔(左上)在钻到1.3米处,钻孔内有涌水量内出现涌水,水量为16.73/h。2#孔(右上)在钻到12.7米处,为20m3/h。
⑵.加强超前支护:根据新奥法,将“先柔后刚,以柔克刚”的理念加强超前支护,在后续的开挖中超前支护采用φ89长管棚配合φ42小导管超前支护。长管棚环向间距0.5m,每环30根,小导管双层布置,间距为30cm。第一层挑脚15o,第二层挑角45o,间距30cm,注浆采用水泥浆~水玻璃(水灰比1:1),注浆压力1Mpa。
⑶.帷幕注浆:施工现场每一循环注浆长度为27m,开挖24米,浆液扩散半径2.5m,孔底间距3m,每一循环设5环79个注浆孔,钻孔和注浆顺序由外向内,同一圈孔间隔施工。岩层破碎容易造成塌孔时采用前进式注浆,否则采用后退式注浆。钻孔遇岩层破碎引起的卡孔时,注浆扫孔后再进行钻进。
⑷.强化初期支护:由于对水的破坏作用认识不足,调整后的支护措施用5m长φ42钢花管径向注浆加固围岩,纵横间距1m,替代原设计系统锚杆。I18工字钢,间距1米调整为I20工字钢,间距0.6m。
⑸.减少对围岩的扰动:施工时尽量减少诱发围岩破坏的不利因素,严格控制爆破参数,采用减弱振动控制爆破技术,减少爆破对围岩的扰动,或者直接采取凿除、机械直接开挖等方式进行掘进。
⑹.短台阶法开挖:上台阶距离下台阶保持在5 m左右,下台阶距离仰拱距离不大于15 m,下台阶掌子面距离二衬施工距离不大于50 m,由于仰拱的及时施作,使初期锚喷支护和钢架能够及早封闭成环。
5. 结束语
⑴.对于富水地区,初期支护不强和施工方法不能完全适应现场需要,需要通过地质预报和水平钻探提前对富水区域进行准确的探明。
⑵.长管棚和小导管超前支护是的重要手段。同时配合双层支护,通过注浆等有效措施,达到了既能释放围岩压力,又能合理控制支护变形的效果。
⑶.帷幕注浆是控制水流量确保安全穿越富水区的主要方法,采取以堵为主,限量排放的原则,保证施工安全实现顺利穿越的目的。
⑷.在富水区软弱围岩施工过程中应注意减少对围岩的扰动、对隧道掌子面及时进行支护,遵循即挖即支、勤量测、早封闭、早成环的原则。
参考文献
关宝树,赵勇.软弱围岩隧道施工技术[M].北京:人民交通出版社,2011.
中铁二局集团有限公司.铁建设[2010]241号高速铁路隧道施工技术指南[Z].北京:中国铁道出版社,2011.
赣龙铁路隧参04.武汉:中铁第四勘察设计院集团有限公司,2010.
隧道施工技术指南范文4
(中交云南高速公路发展有限公司,昆明650000)
(CCCCYunnanExpresswayDevelopmentCo.,Ltd.,Kunming650000,China)
摘要:文章重点就国家“四纵四横”高速铁路网的沪昆客专新吉坪隧道为例阐述了无钉孔防水板挂设、施工缝及沉降缝防止水带安装质量控制和一些简便易行的施工技术的应用以及每板二衬采取135°角弧形弯管连接PVC排水盲管组成独立成环防排水体系,很好的解决了排水不畅,便利了维修和疏通,较好的解决了高速铁路隧道渗漏水,为今后类似高速铁路隧道防排水施工提供借鉴经验。
Abstract:TakingtheShanghai-KunmingpassengerdedicatedXinjipingtunnelof"fourverticallinesandfourhorizontallines"high-speedrailwaynetworkasthecase,thispaperelaboratedthequalitycontrolofnonailholewaterproofboardhangings,constructionjointandsettlementjointwaterstopinstallationandtheapplicationofsomesimpleandeasyconstructiontechnologiesandtheindependentwaterproofinganddrainagesystemwith135°anglecurvedelbowconnectingPVCblinddrainagepipe,whichwellsolvedtheproblemofpoordrainage,wasconvenienttothemaintenanceanddredging,bettersolvedthehigh-speedrailwaytunnelwaterseepage,andprovidedreferenceforthesimilarwaterproofinganddrainageconstructionofhigh-speedrailwaytunnelinthefuture.
关键词 :高速铁路隧道;防排水系统;防水板;排水盲管
Keywords:high-speedrailwaytunnel;waterproofinganddrainagesystem;waterproofboard;blinddrainagepipe
中图分类号:U455.4文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)21-0129-04
0引言
铁路被誉为国民经济的大动脉,铁路建设项目中隧道工程所占的比例越来越大,尤其是近10多年来客运专线、高速铁路发展迅速,隧道所在地的工程地质和水纹情况对隧道的施工进度、施工安全、工程质量和运营安全有着直接的关系,其中水是最重要的影响因素。在施工环节,由于防排水施工没有得到足够的重视,常常会产生一些不利影响,比如出现各种裂缝或者砼空隙中渗入隧道等,进而导致洞内的各项设备(通信、轨道、供电、照明等)处于潮湿的环境,如此容易发生锈蚀,引起电气设备故障出现“红光带”从而造成高速列车停车、晚点和行车安全等情况,因此确保铁路隧道工程的防排水施工质量意义重大。本文就国家“四纵四横”高速铁路网之一的沪昆客专长昆(湖南)段新吉坪隧道为例进行高速铁路隧道防排水系统施工技术浅析,为今后类似铁路隧道防排水施工提供一些借鉴经验。
1工程概述
新吉坪隧道位于湖南省湘乡市潭市镇及棋梓镇境内,隧道起讫里程为DK94+045~DK101+724,全长7679m,是全线第三长度的高风险隧道。该隧道地质情况复杂,地质多为板岩及灰岩,根据地表调绘及物探揭示存在全风化、强风化等多条断层破碎带,并存在多处浅埋地段。隧道地表水主要是水塘和隧道洞身地表山涧溪水,一般常年有水,将于除下渗基岩外,多沿坡面排泄,汇入溪沟。雨季区内各主要冲沟呈现出一个暴涨暴落的急变型动态过程,暴雨过后溪沟水较正常水位高出3~5倍。地下水类型较全,根据地下水赋存条件划分为松散岩类空隙潜水、碳酸盐类岩溶水、碎屑岩类基岩裂隙水及断层构造水四大类型。地下水运移和富集以岩性为基础,受地质构造、地形地貌诸因素的影响,可溶岩与非可溶岩接触面,断裂交汇处,裂隙发育地段等地下水相对较富集。隧道施工导致3村285户1230人畜的生活用水、生产用水,影响极大,故隧道开挖施工应加强封堵措施,以避免或减少地表水、井、泉水的渗漏对周围环境的影响。
2隧道防排水施工原则和设计原则
2.1隧道防排水原则采用“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理”的原则;实现具体情况具体分析,对于隧道穿过断裂破碎带段,由于地下水可能会很大,处理时最好以排为主,对于有可能影响生态环境的情况,应坚持“以堵为主,限量排放”的原则,最大程度地减少对生态环境造成的破坏,并且使经济合理。若地下水对混凝土结构具有侵蚀作用,为保证结构的完整性和安全性,应及时采取有效措施进行防治,防水排水应符合《铁路隧道工程施工技术指南》和环境保护和劳动卫生有关法律、法规的要求。
2.2隧道暗洞采用防水满足一级防水要求,抗渗等级不小于P10;要求敷设防水隔离层在隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间。防水隔离层的选择依据实际情况进行具体分析,比如变形缝填充聚苯乙烯硬质泡沫板并加设中埋钢边橡胶止水带,外缘采用外(背)贴式橡胶止水带,内缘采用双组份聚硫密封膏嵌缝;仰拱环向施工缝设置中埋式止水带防水,钢筋砼衬砌地段施工缝选用橡胶止水带;拱墙环向施工缝采用中埋式止水带加外(背)贴式橡胶止水带防水。
2.3隧道明洞采用C35防水钢筋砼衬砌,防水等级满足一级防水要求,抗渗等级不小于P10。明洞结构采用多组合防水措施,衬砌外缘采用1~2cm厚M10水泥基渗透性防水材料砂浆抹面,外贴防水板加土工布,防水层铺至墙脚泄水孔处,防水板外缘设置3cm厚M10砂浆抹面保护层;拱墙外设置Ф110纵向盲沟,每隔4m采用Ф50竖向盲管引入衬砌侧沟,回填土石顶面设置50cm厚粘土隔水层。
3隧道防水系统施工
3.1基面处理是在铺设防水层前对基面(初期支护表面)的渗漏水、外露的突出物及表面凹凸不平处进行检查处理。可采取锤击声检查,必要时辅以其它物探手段,如有空洞或渗漏水应及时处理。保证初期支护基面无明显渗漏水情况,若出现渗漏水情况,应及时采取有效措施进行处理,比如注浆、引排等。
初期支护基面如果存在外露的尖锐突出物,应立即采取有效手段将其切除,并妥善处理好后续工作。①面对钢筋网等凸出部分,施工步骤是切断用锤柳平抹砂浆找平。②面对注浆钢管头凸出部分,施工步骤是切断用锤柳平用砂浆填平封实。③若锚杆有凸出部位,首先应在螺头顶预留5mm,然后切断,最后用塑料帽遮盖。④通过补喷或凿除使初期支护表面平整圆顺,对不平处用喷砼(或砂浆)对基面进行找平处理,确保初期支护表面平整,无空鼓、裂缝、松酥。
3.2为保证施工前各设备参数正常,符合焊接要求,能满足工程质量要求,在实际的施工前应先做好设备检查和检修调整工作,检查和检修的对象主要是焊接机、射钉枪、电闸箱等。
3.3在清理好的基面上铺设缓冲层土工布垫层。首先在喷射砼隧道拱顶部标出纵向的中心线,然后将裁剪好的土工布垫层中心线与该标志重合,之后进行铺设,铺设顺序是先拱顶部,后两侧,最后用射钉固定垫片将土工布固定在喷射砼面上(详见图1)。
水泥钉长度≥5cm,平均拱顶3~4个/m2,边墙2~3个/m2。
3.4防水板材的铺设与固定缓冲层土工布垫层铺设应超前二次衬砌施工1~2个衬砌段长度,并且为了防止意外的发生,应设置临时挡板,同时要求其与开挖掌子面保持安全距离。
①防水板施工需要使用防水板铺设作业台车,这种台车是由型钢焊制而成,其轨道和模板台车一致,要求轨道标高和轨道的中线误差<±10mm。为了便于相关人员检查初期支护的实际情况,应在台车前段设置与二次衬砌内轮廓一致的钢架和扶梯。台车上配备不同高度的作业平台,台车上配备辐射状的防水板支撑系统,能达到隧道周边任意部位,并配备提升(成卷)防水板的卷扬机和铺放防水板的设施。
②防水板的铺设,第一步是在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线,然后使防水卷材的横向中心线与该标志重合,焊接热融衬垫片与拱顶部的防水卷材,铺设顺序和土工布垫层一致,先拱顶后两侧,边铺边与热融衬垫焊接。根据现场实际情况精确放样后下料,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头。铺设时按照测量基准线铺设防水板,严格依照相关规范标准进行施工,不能太松也不能太紧。在基面上固定缓冲层时,采用专门的工具,即塑料垫和钢钉,焊接固定塑料防水板时应用暗钉圈,最终形成无钉孔铺设的防水层(详见图2)。
③固定防水板时采用专门的防水板融热器,具体操作是使其对准热融衬垫所在位置热合五秒钟。要求两者粘结剥离强度≥防水板的抗拉强度。
④防水板材的焊接采用双缝热熔自动爬焊机焊接,焊接时依据板材的具体情况合理的选择焊接机的速度和焊接温度。焊缝宽度不小于15mm,搭接长度≥150mm,要求设置空气道在焊接完后的卷材表面,有利于焊接质量的检测(详见图3)。
⑤检查方法。具体的检查方法是将5号注射针与压力表相接,然后用打气筒进行充气,若在0.25MPa压力作用下15分钟压力表读数下降在10%以内,说明焊缝合格,反之,说明存在异常问题,需要采取有效措施进行修正。
3.5施工缝处理
施工中经常遇到的问题就是如何处理“三缝”,若“三缝”处理不当,可能会造成结构渗漏水,“三缝”的处理主要有砼界面处理、节点防水材料安装。砼界面处理:加强施工缝处砼振捣,确保浇筑砼界面的密实性,要注意下道工序砼浇注时,将砼基面的松动碴石、浮浆凿除;同时为了增加新旧砼界面层砼的粘接力,清除基面碴屑后应对其表面铺刷一层20~25mm的1:1水泥浆;矮边墙顶面采用人工凿毛,用水冲净,再用掺有界面剂的水泥素浆进行拉毛处理后浇筑砼,并在纵向施工缝处设置Ф12接茬钢筋。节点防水材料安装:加强施工缝中埋式遇水膨胀橡胶、止水带、变形缝中埋式钢边止水带的固定,确保止水带骑缝居中埋设,沉降缝除规范安装止水带外,应加强聚氨酯嵌缝膏、金属盒等密封防水。
3.6砼界面剂涂刷纵向施工缝留设在高出顶面不小于30cm的墙体上,人工将矮边墙顶面凿毛,清除浮粒和杂物,并用清水冲洗干净,保持润湿。将水泥、界面剂按一定的比例放入容器内搅拌均匀,使其成粘稠流动状态。用涂料滚子、毛刷或短笤帚蘸取配置好的界面剂,均匀涂刷于基层材料表面并及时浇筑砼。
3.7止水带安装
①钢模板固定法。
内侧和外侧L形弧形模板组成了仰拱及二衬端头钢模,按照顺序对钢模板进行编号,通过内、外侧L形钢模板将中埋式止水带夹紧固定(详见图4、5)。对于靠近喷射砼侧的缝隙采用木板或其他材料嵌缝固定,要求固定两方表面密贴,如此可有效避免漏浆。同时应在内、外侧弧形板上每隔25cm开一小孔,将纵向钢筋从孔洞穿过,确保纵向钢筋的连接。
对于不同围岩级别衬砌厚度不同,需要配备不同尺寸的端头钢模板,保证中埋式止水带能够安装到设计位置。
止水带安装时,要求伸入模内和外露部分宽度相等,操作规范等。
②钢筋卡固定法。
止水带安装时,沿设计衬砌轴线,每间隔≦0.5m钻直径设置一个?准12mm的钢筋孔,然后把制成的钢筋卡由待灌砼侧向另侧穿入内侧,此时止水带一半均匀平靠在挡头模板上,另一半用钢筋卡紧固定,待砼凝固后拆除挡头模板,并固定未固定的一半止水带(详见图6)。
③安装止水带时最好避免接头,必要的情况下必须进行接头时,用粘结法进行连接。接头时对接头部位有着严格的要求,对连接方式也有着明确的规定,必须严格依照相关的规范标准进行操作,使止水带的安装符合相关设计要求,搭接长度≥10cm,焊缝宽度≥50mm(详见图7)。
④止水带安装施工控制要点。
1)要求科学选择水带埋设位置。
2)固定止水带时,不得损坏止水带本体部分,应采取措施防止止水带偏移,并应使其平展、牢固,如发现有翻折、扭曲不展、松动现象应及时调整加固,以免单侧缩短,影响止水效果。
3)采取有效手段检查止水带安装的纵向位置是否符合相关设计要求,要求止水带纵向偏离中心≦±3cm,环向位置偏差±5cm。
4)检查止水带与衬砌端头模板是否正交,禁止降低止水带的有效长度。
隧道洞内采用双侧水沟及中心排水沟排水,隧道衬砌防水板背后设置环向?准50mm透水管盲沟,环向排水盲沟间距按4m并直接引隧道侧沟,为便于维护排水管道,在隧道两侧边墙墙脚外侧两道环向盲沟之间分段设置纵向?准100mm透水管盲沟,纵向盲沟两端直接与隧道侧沟连通。每段纵向盲沟中部设置一处?准50mm泄水孔连接到隧道侧沟。
4隧道排水系统施工
4.1环向排水盲管安设先在喷射砼面上定位划线,线位布设原则上按设计进行,但依据情况的不同可做必要的调整。沿线两侧钻定位孔,定位孔间距30~50cm,将膨胀螺栓打入定位孔,用铁丝将环向盲管定位于膨胀螺栓上。集中出水点处沿水源方向钻孔,然后将单根引水盲管插入其中,并用速凝砂浆将周围封堵,以便地下水从管中集中流出。
4.2纵向排水盲管安设
4.2.1纵向排水盲管布设于隧道两侧边墙脚侧沟底上方,位置在防水板外侧,设计为?准100mm的双壁打孔波纹管,并用土工布包裹。盲管安设的坡度同隧道纵坡或不小于3‰。纵向分段长度据衬砌台车长度确定,一般为8~12m,两端采用135°角弧形弯管连接至PVC排水管,圆顺过渡至衬砌表面,水沟电缆槽施工时接入侧沟。
4.2.2纵向排水盲管的固定方法有钢筋卡固定法、铁丝悬吊固定法、砼托墙法等,从现场施作情况看,采用砼托墙法效果较好(详见图8)。具体做法是在纵向盲管下部施做宽10cm与二衬同标号的砼托墙。纵向盲管用土工布包裹一圈,先将防水板底边采用压条铆钉在初支喷射砼上,再安装纵向盲管,纵向盲管采用铁丝和膨胀螺栓、或者采用钢筋卡固定在初支表面上,防止浇筑砼时左右摆动。浇筑C15无砂砼后,把防水板反卷上来后与上部的防水板搭接牢固(增加了一条水平搭接缝)。要求采用双焊缝搭接,搭接长度不小于15cm。
4.2.3施工控制要点
①排水盲管的管材、直径、开孔率应符合设计要求。
②托墙顶标高按纵向盲管底设计标高控制,安装前必须测量划线,防止排水盲管安设过高或低于侧沟底。控制标高=侧沟底标高+0.25m+横向管口与盲管水平距离×0.02。托墙采用立模浇筑,禁止托墙侵占二衬空间。托墙砼采用人工插捣,确保砼密实。
③保证排水盲管应与弯管接头之间粘接牢固,除基础粘接措施外,必要的情况下也可以采取用胶带缠绕固定等其他的固定措施,最大限度的避免出现异常情况。
④排水管路系统的连接应牢固、畅通,且各项参数都符合国家相关的设计要求,通向中心排水管(沟)的横向排水管应设置2%的泄水坡。
⑤灌注无砂砼时数量适中,特别注意无砂砼不能散落在排水盲管外侧而侵占二衬空间。
⑥防水板底边采取半包排水盲管的方式,且采取有效措施把防水板底边固定在初支喷射砼上。
4.3边墙泄水管安设
①开始进行边墙泄水管安设前,应先确保模板台车就位,要求在模板台车上对应于泄水管的位置开有与泄水管直径相同的孔,泄水管一端连接在环向盲沟和纵向排水管上固定牢固,另一端安装在模板台车的预留孔上。
②当隧道内有单个漏水点埋设硬塑料管引排至边墙泄水孔处。
③若在开挖过程中发现底部有集中水,应埋设盲沟引排至隧道中心排水沟。
④在施工期间与运营期间,定期对洞内盲沟进行仔细的清洗,严格确保管道的畅通。
4.4洞口排水
①洞门顶部设截水天沟,以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶以外5~10m,其坡度的设置可依据实际情况具体分析,但最好不要<3‰,否则很容易形成淤积。
②对洞口盲沟系统应定期检查其通畅性,当有阻塞时应及时疏通。
5结束语
高速铁路隧道防排水系统是一项施工工序繁杂、技术要求严格、具有极强隐蔽性的工程,施工质量合格与否直接影响到隧道实体质量、施工安全和施工进度,尤其是对竣工运营影安全响更是深远。文章重点就沪昆客专新吉坪隧道施工过程始终坚持高标准、讲科学、不懈怠的要求,以“四化”支撑为手段,强化施工技术管理水平的提升,强化隧道施工过程控制,切实执行标准化管理,对隧道初期支护基面处理、施工缝处理和一系列简便、易行、好操作的防排水施工工艺应用于施工过程中,保证了隧道防排水施工质量,达到设计预期防排水效果,构建了和谐、绿色、合格高铁工程。
参考文献:
[1]高速铁路隧道工程施工技术指南[S].中国铁道出版社,铁建设[2010]241号:110-127.
[2]铁路隧道防排水施工技术指南[S].铁道部经济规划研究院,TZ331-2009:83-101.
隧道施工技术指南范文5
关键词:隧道施工 ,浅埋偏压 ,塌方冒顶
Abstract: to shichang railway building more second line chau tunnel on the shallow buried bias large sections of the landslide construction methods, and puts forward the feasible scheme, and proved the feasibility of the scheme, the technology of similar tunnel construction significance.
Keywords: tunnel construction, shallow buried bias, landslides roof caving
中图分类号:U455文献标识码:A 文章编号:
0引言
随着铁路建设从回归到常态,从高铁到稳步发展,铁路建设已经在安全上加大了管理及投资力度,尤其对在建项目重点工程中隧道风险等级高的控制。在隧道施工中,由于地质条件不同、施工方法和措施不当等各方面的原因而造成塌方的例子屡见不鲜,带来了巨大的生命和财产损失。因此,及早预防和正确处理塌方是保证隧道施工进度和质量的前提,根据隧道工程实际条件研究隧道施工塌方处理技术也就变得十分必要,对同类隧道的施工具有借鉴和指导意义。
1 工程概况
月明洲隧道位于湖南省益阳市桃江县修山镇月明洲村,隧道全长279 m,为双线隧道,隧道进出口里程为DK152+209、DK152+488,隧道所处剥蚀丘陵地貌,地势起伏较大,隧道区段地面标高一般60―86m,山体自然坡度10--40°,植被发育地表覆盖层为粉质粘土厚度为0.5-2.0m。下部为全风化带状板岩,岩体破碎呈碎块状,厚2.1―8.8m;弱风化基岩青灰~灰绿色,局部夹有变质砂岩,锤击反弹,岩质较软硬。丘陵地下水较发育,主要赋存在第四系覆盖层内,仅有少量基岩裂隙水,但在富水条件较好的岩体破碎带,地下水较丰富。地下水埋深7.2―7.6米。隧道偏压浅埋段长约115 m,浅埋段长约78 m。浅埋段最小埋深为2.5米、最大埋深为6.4米,且围岩级别均为Vc,极易发生塌方冒顶等灾害。
2 塌方冒顶情况
DK152+375~DK152+345段围岩为Vb,2010年4月10日下午出渣时发现掌子面上台阶左侧拱部出现了坍塌掉块,现场安全员当即下令立即撤离,约5分钟后开始了大面积的坍塌持续约30分钟塌至DK152+355处。由于当时这里正是下雨,并且DK152+375~DK152+345洞顶就是一个山谷,上面汇水都由此冲沟里通过,直到4月11日已有约9左右的冒顶,上面的雨水一直灌向洞内,抢险形势相当严峻,如果措施不当仍会有塌方甚至冒顶等。坍塌体形状示意图如图1所示。
图1 坍塌体形状示意图
3 原因分析
事故发生后,我部会同业主、设计院、监理进行现场勘察,从多个角度进行了认真仔细的分析,认定此次塌方以至冒顶是由于勘探设计的地质资料与现在的实际地形稍有出入,施工单位又没有去洞顶与图纸设计比对,而一直按照普通的Vc围岩进行开挖加上多雨造成洞顶冲沟积水,当水饱和后围岩的自稳能力受到了极大的消弱,一旦破坏了原有的结构就出现了坍塌。
4 处理方案
经过会议讨论并现场实际情况分析后,决定采取稳中求快即先加固稳定后处理,先护后动。初步分六步实施:
(1)在洞顶用全站仪确定洞顶浅埋位置,拉警戒线挂警戒旗,派专人看防,防止人畜进入;在未塌陷的地方实施地表注浆。该段塌体主要采用普通水泥单液浆注浆,浆液水灰比 W:C=0.6:1~1:1,注浆压力:1~2MPa。进行现场试验确定。注浆前严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度,注浆时随时进行观察,发现问题及时处理,以防压力冲射伤人
注浆过程中,要逐管填写记录,标明注浆压力、注浆量、发生情况及处理过程。
(2)在确定出警戒线外根据实际情况设置截水沟,截水沟采用C20混凝土施作,沟底宽0.6m,沟深0.6m,保证山上流水不通过洞顶,避免二次坍塌。
(3)在洞顶地表设置沉降检测桩,每五米设置一组,每组9个间距为3米,监测频率为每天12次。测量班24小时不间断值班,如有沉降应立即分析查勘并上报分析处理。
(4)分成三台阶进行开挖,开挖采取人工手持风镐进行,上导坑先开挖弧形导坑,预留核心土,开挖后即架立I20b工字钢(50cm/榀)套拱支撑进行支护喷混凝土封闭,随挖随支,弧形导坑超前核心土5~6米,在底部加设I20b工钢临时仰拱,仰拱纵向采用I20b工钢连接,环向间距1m,喷射砼25cm厚。即先施工1、2部开挖支护完后,施工3部及临时仰拱。
图2 临时仰拱示意图
施工中,上导坑每开挖0.5m,必须采用C20混凝土,对塌方体拱部设三层钢筋网片然后泵送砼回填以形成保护层壳,方法及要求同前。
在上导坑全部贯通后进行第二台阶的开挖,开挖采取预留核心土,左右错进的方法,左右错进距离5米左右,核心土与右侧开挖错开3~4米,即施工4、5、6部。在第二台阶开挖至坍方的中段时开始进行第三台阶的开挖,第三台阶采取左右错进的方法进行,错进距离为5米,先进行左边的拱脚开挖,后进行右边的拱脚开挖,即施工7、8、9部。9部施工完毕后进行10部开挖。初期支护采取I20b工钢,间距0.5米,喷砼25cm,φ8钢筋网三层铺设,网格间距20cm×20cm,锚杆L=4m,梅花形布置,间距1.0×1.0(环×纵)。
图3 开挖施工顺序断面图 图4开挖施工顺序平面图
每循环边墙开挖后立即并打设中空注浆锚杆及锁脚钢管(中空锚杆:φ22,L=4m,间距1.2×1.0(环×纵)梅花形布设;锁脚钢管:φ42mm热轧无缝钢管壁厚3.5mm,L=4m,沿拱脚左右错进布设,环向间距0.5m,数量 8根)。
(5)经业主及设计院同意,将原设计小导管变更为长管棚施工,管棚长35m,采用外径89mm壁厚5mm热扎无缝钢管,共计41根,施工时钢花管与钢管间隔施工,先施工钢花管并注浆,然后打设钢管,以便检查钢花管的注浆质量;钢花管上注浆孔孔径为10―16mm,呈梅花型布置,尾部留不钻孔的止浆段150cm。注浆参数为:水泥浆液水灰比1:1(重量比)注浆压力:0.5―2.0Mpa。注浆前应做现场注浆实验,根据实际情况调整注浆参数,取得注浆施工经验。注浆结束后用M10水泥砂浆冲填钢管,以增强管棚强度。
(6)洞顶回填(冒顶处)先用锯末等材料装成袋设置缓冲层,然后用人工回填,待洞内看不到亮光或者漏水,之后用混凝土输送泵将砼打到洞顶。
5 塌方冒顶段二次衬砌
⑴仰拱施工:仰拱尽早封闭成环,使受力均衡,仰拱工字钢施作完毕后及时进行初支混凝土的喷射,然后尽快绑扎钢筋立仰拱模板,搭好栈桥,施作仰拱,然后等仰拱混凝土强度达到设计要求时,立即施作填充。每次进尺严格按照铁道部第120文件规定,施工步距不得超标。
(2)二次衬砌:塌方冒顶段衬砌应在初支完成后,经监测数据分析后尽早施作衬砌,衬砌施工应先施作此模,然后再施作其他。
6 结束语
由于处理及时措施得当,整个浅埋偏压冒顶段施工共计用时55天,既节省了人力、物力和财力,期间又没有出现过二次塌方或冒顶,说明此方案还是可行的。
参考文献:
[1]铁路隧道设计规范(TB10003-2005)
[2]锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)
[3]铁路隧道工程施工技术指南 (TZ204―2008)
[4]铁路隧道设计施工有关标准补充规定(建设[2007]88号文)
[5]铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-2007)
隧道施工技术指南范文6
关键词: 软弱围岩 隧道 施工
1工程概述
八苏木隧道全长8184m,工期26个月,为单洞双线隧道,隧道最大埋深约130m,最大开挖断面达145m2,属特大断面隧道,是京包线集宁至包头段增建第二双线重点控制工程。隧道洞身穿越印河与大黑河的分水岭,洞身穿越区地层岩性复杂,主要有第四系全新统洪积层及坡积层,上第三系上新统玄武岩、泥岩夹砾岩、华力西中晚期花岗岩等。隧道进口段承担的施工任务为4024m,其中Ⅳ、Ⅴ级围岩占进口段施工总长度的49.4%。
2施工方案确定
根据现场围岩岩性,决定采用传统“三台阶七步法”进行软弱围岩易坍塌区开挖。开挖过程中,在认真做好超前地质预报工作的基础上,采用超前小导管预注浆进行超前支护。待开挖完成后,立即对已暴露围岩进行初期支护施工,并根据监控量测结果及时指导二次衬砌施工。
3施工方法及工艺
3.1超前地质预报
根据掌子面围岩揭示的具体情况,采用以地质调查法(洞外地表地质调查、掌子面地质素描)、超前钻探法(30m长超前钻孔)和物探法(TSP)相结合的综合超前地质预报方法对掌子面前方围岩进行超前预报,指导现场施工。
3.2超前预支护
采用Ф42小导管对掌子面前方拱部120°范围内围岩进行超前预加固。小导管施工长度为3.5m,外插角10°~15°,环向间距40cm,纵向间距1.6m。导管从支护工字钢架中间腹板处以钻孔方式穿过,导管外露端与支护钢架焊接成一体,并注单液水泥浆。
3.3开挖施工
根据现场围岩岩性及施工机械配置情况,为充分发挥机械效能,缩短工序操作时间,决定在传统“三台阶七步法”开挖方法的基础上延长阶施工长度到20~25m。
现场具体开挖方式及台阶长度见图1:
3.4支护施工
待分步开挖工序完成后,立即对已开挖暴露围岩进行初喷混凝土支护。初喷完成后,及时进行网片、钢架和连接钢筋施工,最后喷混凝土到设计厚度并在拱部预留注浆孔。
3.4.1支护施工顺序及参数
上台阶支护施工时,先架设I-1钢架,待完成喷混凝土施工后,再行施工I-2钢架;施工I-2钢架时,拱部单元节钢架采用I20b工字钢和垫板支撑与核心土上;待下循环支护施工时,I-1、I-2钢架实行交错支护方式。在中、下台阶支护过程中,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ钢架根据分步开挖顺序不同相互错开进行支护。最后进行Ⅵ钢架支护施工。
支护过程中,全环设置I20b钢架,纵向间距40cm,钢筋网片采用φ8、网孔间距15×15cm,拱墙部位喷混凝土厚度采用28cm。
3.4.2加强初支,扩大拱脚:
为防止拱脚下沉,使初支在环向及纵向形成整体受力结构,采用加密纵向连接钢筋、增加拱脚喷混凝土厚度及锁脚锚杆的方式进行初支加强,中下台拱脚部位喷混凝土加厚至50cm,下台锁脚锚杆施工数量采用4~8根。锁脚锚杆施工时外露端采用“L”型式与钢架翼板面紧密焊接在一起,施工角度视现场围岩情况具体确定。
二次注浆施工目的:减少衬砌施工后产生的“空洞”现象,利于特殊地段衬砌与初支共同作用承担围岩变形压力。
四、施工质量控制要点
1、根据围岩性质认真做好超前支护、加固,注重对围岩注浆效果的检查。
2、围岩分步开挖以机械开挖为主,中下台个别必需采用爆破的以松动爆破控制,以减少对周边围岩的扰动,严格按要求控制开挖进尺。
3、单个分步工序开挖完成后,要及时进行支护,以减少围岩暴露时间。
4、施工过程中应注重对支护结构拱脚的加强处理,以利初支结构稳定。
5、当下台滞后一侧距离仰拱混凝土长度具备下循环仰拱施工条件时,将仰拱便桥移至下台超前一侧放置,进行仰拱隧底支护及混凝土浇注施工,同时只进行上施工;仰拱混凝土浇注完成后,即进行下台滞后一侧开挖支护施工。
五、结束语
通过采取上述措施,在八苏木隧道进口段隧道施工中,我们安全、顺利的通过了软弱围岩易坍塌区,保证了隧道进口段较出口段隧道提前贯通的目标。在软弱围岩施工过程中,我们注意到下列几点对施工的正常进行具有重要意义:
根据超前预报信息,及时、有效对掌子面前方围岩进行预加固。
根据围岩特性,及时调整施工方案,选择适宜的工法进行施工。
充分认识到加强拱脚施工对增强支护整体稳定性的重要作用。
参考文献:
【1】王梦恕等著.中国隧道及地下工程修建技术.北京:人民交通出版社,201.5.
【2】朱汉化、王迎超、祝江鸿等著.隧道预支护原理与施工技术.北京:人民交通出版社,2008.10.
【3】铁道部经济规划研究院.铁路隧道工程施工技术指南.北京.中国铁道出版社.2008.