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隧道洞口施工技术总结范文1
前言:高速公路是现代交通运输业的重要组成部分,并成为经济发展中必不可少的基础设施。在高速公路建设中,隧道是其中最为常见的工程之一,而隧道洞口施工则是隧道建设的中枢环节,同时也是隧道建设施工的难点。随着现代科技水平的不断提高,隧道洞口建设水平也得到一定程度的提高。但隧道工程属于地下结构物,所涉及的工序、技术等均比较多,因而加大了高速公路隧道洞口施工的难度。而要保证隧道洞口施工的安全、顺利进行,就应了解和掌握隧道洞口施工的技术方法。
一、高速公路隧道洞口施工概述
(一)隧道洞口施工的特征
总结高速公路隧道洞口施工的特征主要有以下几点:(1)工序复杂:与露天施工相比,地下施工的难度更大,且工序更为复杂。在有限的空间和相对恶劣的施工环境下,要完成钻孔、防排水水管安设、装药、出渣、爆破、喷砼、安设锚杆、防水板悬挂等工序[1],且这些工序很多都是交叉作业,各工序之间存在相互制约的关系。(2)隐蔽性较大:隧道竣工后,只能看到外观,内部的二衬厚度、防水板、防排水的环向水管、防水板、锚杆、钢拱架等均在隐蔽的地方。(3)受地质环境的影响大:在进行山岭隧道施工时,常遭遇断层、褶皱、节理等地质现象,这些地质因素都是影响岩体稳定的重要因素,并是引发地质灾害的主要原因。而高速公路隧道洞口通常为“U”形,若坡脚、山体存在地形不对称现象,则会造成隧道洞口两端承载压力的不对称,从而易引起偏压、浅埋和坍塌现象。因此,隧道洞口施工受地质环境因素的制约很大,并直接影响施工的难度和进程。(4)施工的动态变化较大:地质条件的复杂性、地质勘探的局限性等使得隧道洞口施工的动态变化较大。如常遭遇突发地质灾害或意外事故(漏水、塌方等),除了影响施工进度之外,原制定的施工方案、施工技术方法也会随之进行调整和修改。
(二)隧道洞口施工的原则及注意事项
进行隧道洞口施工时,应遵循一定的施工原则和注重有关事项。施工原因主要是应遵循浅埋暗挖的原则,即在距离地表比较的近的地下进行地下洞室暗挖施工。同时,执行“管超前、强支护、短进尺、严注浆、勤测、早封闭”措施[2]。其次,进行隧道洞口施工时,应充分保证周围岩石结构的完整性。为此,在洞口开挖时,可适当应用机器进行挖掘或采取人工爆破等辅助方法,保证最大限度降低对山体岩层的干扰和损坏。以充分发挥岩石的承压能力。第三,做好施工前的各项准备工作。包括严密勘查施工地点的地质结构类型、特点,周围地理环境等,特别应对地层、地形等进行详细的研究,充分做好潜在灾害的预防工作。另外,详细罗列施工技术方案,并进行严格的审核。
二、高速公路隧道洞口施工工艺
(一)超前预支护工艺
超前预支护是隧道开挖前所进行的一种支护方法,与超前预加固共同构成超前支护。超前预支护工艺又包括超前小导管法、掌子面喷射混凝土封闭法、管棚法、超前锚杆法。
1.超前小导管法
一般多用于预支护自稳时间比较短的砂层段、浅埋段、软弱破碎带、洞口偏压段、断层破碎带、砂卵石段等地段。破碎或软弱地层凿空后易发生塌孔现象,或者在施作超前锚杆时较为困难等情况下,应用超前小导管支护工艺是首选。但超前小导管支护需要与钢拱架配合使用。注浆加固时,在条件允许的情况下可直接在地面进行注浆加固。若有导洞则可在洞内完成注浆加固。同时,安装导管前应清理干净工作面,并对其进行牢固、严密封闭。加固小导管时,应保证其安装位置的正确性,并留有足够的长度,控制好小导管的钻设角度,以保证工作面的稳定。为提高小导管自身的强度和刚度,可在小导管的钢管处钻设注浆孔。为防止隧道开挖时,小导管在地层压力下出现漏浆现象,可在小导管的尾部设有封堵孔。另外,注浆时,可根据土质条件进行注浆工艺选择。例如,在砂层中可选择劈裂注浆法,在砂卵石地层中可选择渗入注浆法,而在淤泥质软土层中选择高压喷射注浆法等[3]。注浆材料应保证具有较强的稳定性、抗渗性、耐久性等。
2.掌子面喷射混凝土封闭法
隧道洞口岩石的含水量较大或稳定性较差的情况下,一般多采用掌子面喷射混凝土封闭法。该方法对掌子面喷射混凝土能起到暂时密封的作用,从而有效防止岩体由于风化作用而出现坍塌的现象。同时,又能使掌子面保持较好的稳定性。但在进行混凝土喷射前,为确保浆液能够深入岩缝,提高岩石和浆液之间的融合性,可对掌子面进行封闭,使其发挥止浆墙的作用,从而提高灌注的效果[4]。
3.管棚法
管棚法也叫伞拱法,是下地结构工程进行浅埋暗挖时的一种常见支护结构。该工艺是在已经钻好的空洞中,按照设计将钢管安装好,同时对钢管内部进行灌浆,使钢管和钢架构成一个预支护系统,使其能有效承担周围岩石的压力,增加纵向梁、横向的作用,从而提高周岩的稳定性。这对防止地表下沉和土层坍塌有重要作用,并有利于确保后续支护施工的安全进行。管棚法即使在地质比较松软或不完整的地层上也能发挥较强的支护力。
4.超前锚杆法
超前锚杆法也叫斜锚杆法,是沿着开挖的轮廓线,通过比较大的外插角向着开挖面的前方进行锚杆安装,以对前方围岩形成预支护,从而能对出渣、装渣、衬砌、开挖等作业起到良好的保护作用。该工艺一般用于浅埋松散、地下水较少、围岩应力比较小的破碎地层。但应用该工艺时应注意抓住质量控制要点,如锚杆尽量早强,外露长度在10cm之内;锚杆安装后4h内禁止进行爆破作业;锚杆及药包等材料应先进行质量检定;进行洞内作业时保证有良好的照明;废料废气必须在处理合格后再进行排放等。
(二)超前预加固技术
超前预加固技术分为洞内钻孔注浆和地表注浆两种。洞内钻孔注浆是将具有凝胶和填充性能的浆液材料,利用注浆机将其压入地层中,浆液经过凝胶硬化作用,将地层中的缝隙进行堵塞和充填,在隧道开挖时则能起到良好的防渗漏效果。地表注浆则一般应用在地质条件相对较差的地区,但不适合用于粘土土质中。而选择浆液时应注意与周围岩石的性质相适应。注浆时先将带孔的钢管置于围岩当中,然后在密排花管中进行注浆,以提高围岩的承压能力。
三、结语
总之,高速公路隧道洞口施工是隧道建设施工的重点,了解高速公路隧道洞口施工的特征以及相关施工工艺,对提高我国公路隧道工程建设水平具有重要意义,为此,应引起足够重视。
参考文献:
[1]田力.公路隧道洞口工程施工技术研究[J].黑龙江交通科技,2013(10):119-120.
[2]赵翔宇.公路隧道洞口工程施工技术探讨[J].科技创新导报,2012(31):98.
隧道洞口施工技术总结范文2
关键词:公路隧道;大管棚;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A
一、工程的主要情况
承德朝阳高速公路第十五段保神庙隧道左洞的长度是1395米,右洞的长度是1405米。隧道形式是两车道分离式的,两个洞的轴线间距是35米,最浅埋的深度是2.8米,其中四级以及五级的围岩就占一半,这是这个项目中的一个难点。隧道洞口处岩体埋的深度很浅,在对洞口处超前支护时应用的是40米的大管棚。因为隧道洞口覆盖了2米左右的岩体,所以进洞施工是非常困难的,因此设计方案是首先注浆固结洞口,应用的就是大管棚超前支护施工技术,然后在开挖进洞施工,这样维持了稳定的洞口边仰坡,同时在开挖轮廓线外形成了一层混凝土的立柱棚架,大大提高了在洞内施工的安全程度。
二、 设计的参数
首先是钢管的规格:热轧无缝钢管的外径是108mm,钢管的壁厚是5mm,钢管的节长是6.0m,钢管的总长度是40m。其次是管距,环向间的距离是0.4m,一共设置了35根,确立的外插角是1度到2度。最后是管棚注浆应用的水泥砂浆是M30,水和灰之间的比例是1:1。
三、大管棚施工的工艺技术
大管棚施工主要有施作套拱、钻孔、顶进钢管、清孔、注浆几个环节。
(一)施工之前的准备
1.套拱施作
在稳定洞口边仰坡之后,施作套拱,在开挖套拱以后就不能随便的切坡,只能在完成管棚施作以后,才能挖扩。在进行管棚施工的过程中,需要保持稳定的套拱,不能出现偏离或者沉降的现象,在需要的时候要加上一些临时的支撑点,促使管棚的施工更加安全,孔口管的就位更加准确。
2.钢管的施工
根据材质的标准和要求让钢管进入施工现场以后,在制作的时候要依据设计的要求,为了促使接头的质量更好,管口更好,需要用丝扣连接起来,丝扣的长度是15cm,其作用就是连接和导向。为了避免浆液流向外面,要焊接止浆板于每根钢管的尾部,需要注意的是用厚度为2cm的钢板制作止浆板,在止浆板的中间还要钻出外径为20mm的螺纹眼,为注浆做准备。
(二)管棚的施工
1.需要注意的问题
编制详细的专项施工组织和设计为大管棚施工做准备;依照设计图的标准和要求在标识出实地中钻孔的位置;对钻孔的角度要进行严格的控制;在注浆时,对注浆压力的变化要时刻保持注意;在施工的过程中要有专人进行统一的指挥。
2.钻孔的施工
钻孔的施工,一定要夯实钻机的平台,进行牢固的搭设,促使钻机稳定安装,避免在实际作业的过程中发生摆动、下沉或者移动位置的现象。采用的管棚钻机是KR50412-3型号的,钻机到位以后,根据之前标志的实际钻孔位置钻孔,在钻孔的过程中要准确控制钻机立轴方向,同时在钻孔的过程中可以应用导向管,促使其发挥导向的作用,提高钻孔的准确性。在钻孔的整个过程中依据的钻孔原则是由高到低、隔孔钻孔。
3.钻孔的清洁
第一是清除浮渣,应用岩芯钻杆和钻孔配合扫孔,还要应用空压机向钻孔内吹风。
4.将钢管顶进管棚
在专用的管床上加工好钢管的丝扣,然后将钢管打进岩土层,提高钢管在孔口中的稳定性。插入完钢管以后,就要将套管取出。用水泥将钢管口和孔口密封。在进行钢管的连接时,施工人员首先要在第一节钢管上接上后一节钢管,接着进行校正,然后使钻机慢慢的和前一节钢管的端部对准,在这个过程中要对角度进行严格的控制,紧接着施工人员用链钳联接钢管,促使前后两节钢管可以在联接出形成一个整体,最后凿岩机低速度的将钢管顶进,此时应用的是冲击和推进的压力。需要注意的是在一个横断面内的接头数不超过一半。在安装完管棚之后,对钢管以及围岩的紧密度进行检查,如果发现松动的情况,就用锚固剂封闭空隙。
(三)管棚的注浆
首先是施工的程序以及施工方法。第一是对机械的运转情况进行检查,看其是否运转正常、管路是不是顺畅,检查如果是正常的,就要进行压浆的试验,明确正确的注浆参数,接着进行正式的压浆。第二,注浆是从两端管棚的钢管开始进行的,从上到下,然后注浆时是跳孔进行的。第三,拌制均匀的水泥浆,间隔进行注浆,在这个过程中要对孔口、邻孔、其他的坡面进行随时的检查,看是否出现了串浆的现象,如果有,就要将注浆工作停止,封堵孔口,此时使用的是速凝水泥砂浆、锚固剂等。第四,对浆液的配合比进行调试,对注浆的压力以及注浆的量进行控制。第五,对浆液的渗透情况以及固结情况进行检查,然后进行分析判断,其依据就是压力浆的曲线,看这两种情况是否和设计要求相符,如果不相符,就要进行补孔注浆工作,然后在注浆固结后的12小时开始进行下一步的施工。
四、结束语
从管棚施工的实际过程来看,钻眼较深,钻孔工艺要求技术较高,遇到的地质情况复杂,需要不断总结经验,提高成孔率和成孔速度。管棚注浆时,由于地质条件不同,压力控制和注浆量的确定以及注浆终孔的判定比较难,还需要在施工中不断总结、积累经验。大量的实践和实际操作证明,在公路隧道的施工中应用大管棚施工技术是非常关键和重要的,大管棚的超前支护适用于各种地段的围岩,对公路隧道的施工技术进行了改进和完善,为我国的公路事业提供更先进的施工技术和施工方法,促进我国公路事业的全面发展。
参考文献
[1] 贾卫博,寇长海.浅谈管棚套拱复合支护技术的应用[J].中国新技术新产品,2012,(16).
[2] 李福恩,牛紫龙.超前预支护技术在穿河隧道施工中的应用[J].铁道建筑,2012,(8).
[3] 冯勇. 长管棚技术在艺坡岭隧道施工中的应用 [J]. 山西建筑,2009(10).
[4] 季常煦,王凯,王信刚,蔡茂涛. 长管棚超前支护技术在软弱围岩隧道施工中的应用研究 [J]. 国外建材科技,2006(04).
[5] 胡树兵.九岭山特长隧道进口段长管棚预加固施工技术 [J]. 铁道建筑,2008(03).
隧道洞口施工技术总结范文3
关键词: 水利工程;隧洞;隧道; 施工方法
1隧洞施工的方法
隧道施工过程通常包括:在地层中开挖出土石,形成符合设计轮廓的坑道;行必要的初次支护和砌筑最后的永久衬砌,以控制坑道围岩变形,保证隧道长期的安全使用。进行隧道施工时,必须充分考虑隧道工程的特点,才能在保证施工安全的条件下,快速、优质的完成隧道施工。隧道工程有如下特点:工程地质和水文地质条件对隧道施工的成败起着很重要甚至决定性作用;隧道施工过程比较慢,工期也比较长;地下施工环境较差,甚至施工过程中还会恶化;山岭隧道大多穿越崇山峻岭,施工过程中运输不便,供应困难;山岭隧道埋于地下,一旦建成难以修改。
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。其指导思想可概括为:
1)不论何种施工方案都应确保施工的安全,并需制定相应的安全技术措施,以适应隧道施工环境差、不安全因素多的状况。
2)选择施工方法应根据设计文件、施工调查情况、地质、围岩类别、隧道长度、断面、衬砌、工期要求以及施工队伍的技术水平等因素综合考虑。
3)优先选用全断面或少分部的开挖方法,以减少施工工序,便于机械化作业,改善作业环境,利于施工安全。
4)对地质变化较大的隧道施工环境,选择施工方法时要考虑地质变化的适应性,尽量避免变更施工方法打乱工序,影响进度和安全。
5)尽量采用成熟的新技术、新工艺、新设备,积极开拓创新,提高综合施工水平。
2 大跨度水利工程隧洞适用施工方法分析
随着隧道水工隧洞施工实践的积累,以及大跨度隧道施工技术研究的深入和施工设备的革新,尤其是NATM理论的日趋完善在世界各国地下工程中的广泛应用,使大跨度隧道的施工方法较80年代以前有了很大程度的改善。传统的小块、多次分割断面的挖掘方法已基本被摒弃,取而代之的是采用快速、安全、有效及有利于围岩及掌子面稳定的多种施工方法,如:台阶法、CD法和CRD法、眼镜法等。同时辅助工法也有了较大的发展。这些施工技术的改进和发展对大跨交通隧道的建设产生了巨大的影响。
2.1隧道的基本施工方法
通过对隧道基本施工方法的研究以及工程实例的调研,结合目前的施工技术水平,可以认为处于软弱围岩的大跨度隧道的开挖方法主要有下列三类六种基本施工方法。
(1)上半断面台阶法(短台阶法、上半断面临时封闭台阶法)上半断面台阶法由于施工空间大,速度相对较快,适于大型机械开挖,故采用较多,在大部分围岩条件下都可采用。
(2)中壁法(CD法、CRD法)
在掌子面不稳定,不适合使用上半断面台阶法的情况下可使用中壁法。该法可较好的适用与浅埋、围岩特别差、地表沉陷要求严格的工程施工。
(3)双侧导坑开挖法(双侧导坑超前开挖法、眼镜法)在不适合使用上半断面台阶法,承载力不足的地段,可采用双侧壁导坑法。该法可较好的适用于浅埋、围岩特别差、地表沉陷要求严格的工程施工。在洞口段以及未固结围岩、断层破碎带等不稳定围岩中施工时,加之,大跨度隧道施工中拱脚处应力集中、拱顶弯矩大等特点,应尽量控制围岩松弛,防止失稳。对洞口段,由于其地质条件一般较差、围岩较破碎,地表水及地下水较丰富,施工困难、易塌方,因此,在施工前应充分调查,认真核实文件。且宜先修洞外工程,如边、仰坡土石方,路堑挡墙,天沟、边沟等排水工程,以在进洞前修建为宜。这样,可使边坡稳定,隧道开挖得以顺利进行,雨季还可以减少雨水冲刷造成洞口塌方。对不稳定围岩可采取的主要对策有:采
用辅助工法,缩短进尺和分割掌子面等。综上所述,在选择大跨度隧道的施工方法时,除了要考虑现有的施工技术水平和机械设备外,尤其要注重隧道的特定形状,通过洞室形状确定的开挖次序对抑制地层的松动、优化断面闭合时间都有很大的影响。
2 . 2隧洞或隧道的辅助施工方法
大跨度隧道的施工主要应解决两大问题即:掌子面的稳定与合理化施工(安全而快速的施工)。除基本施工方法外,辅助工法的选用是解决上述两个问题必不可少的手段。辅助工法作为基本施工方法的重要补充,在隧道洞口地段、软弱围岩地段的应用是必不可少的。从目前的施工实践情况来看,辅助工法大体分为两类,即超前支护和一般的辅助工法。其中,在大跨度隧道施工中,超前支护是研究的重点。按构造形式、超前支护长度分,超前支护可分为:
(1)超前加固:如插板、注浆锚杆、超前锚杆等,超前长度一般在5m以下。
(2)管棚:管棚是在恶劣条件下能安全开挖、防治地表下沉、防护地中及地上结构物的有效施工方法,其主要适用于软弱、硬质、砂砾地层或软岩、破碎地层带。管棚的布置,管间距及施工区间主要决定于地表及地质条件、施工精度等。另外,插入的钢管周围及内部,也可以压注水泥浆、砂浆,使钢管与围岩密贴并强化管棚的效果。
(3)预衬砌:如预切槽法等,超前长度一般小于5m。
(4)注浆法:如围岩化学注浆等,其超前长度可达几十米。实际应用时,要根据工程情况和地质条件决定注浆范围、注浆压力及浆液配合比。
3 隧道施工方法的选择和新技术
选择施工方案时,要考虑的因素主要有:工程重要性;隧道所处工程地质和水文地质条件;施工技术条件和机械装备情况;施工中动力和原材料供应情况;工程投资与运营后的社会效益和经济效益;施工安全情况;有关污染、地面沉降等环境方面的要求和限制。同时,为了有效、全的进行大跨度隧道的施工,需要进行新技术的开发,这些技术包括:
1)光面爆破、使装药作业省力化。特别是因下半断面和仰拱的开挖部分占的比重增大,有必要开发适合此部位开挖的技术研究。
2)国外工程实践表明:长锚杆的作用是显著的,特别是在孔壁不能自稳的围岩中,长锚杆更为必要。因此,开发在不能自稳的围岩中打设长锚杆的技术也是重要的研究课题。
3)对于大断面隧道工程,喷混凝土的设计厚度和喷射量都变大了,因此,采用高效率的、大容量的机械和高强度混凝土施作,以控制厚度的增加。
隧道洞口施工技术总结范文4
关键词:公路;隧道工程;施工;要点
Abstract: the tunnel structure is take cover engineering, and in the design process is hard to complete control engineering, hydrology geology condition, the objective factors can only exist in construction process to adopt targeted measures. In this paper, the highway tunnel project construction points are discussed.
Keywords: highway; Tunnel project; The construction; points
中图分类号: X734 文献标识码:A 文章编号:
隧道工程往往因地质状况复杂,如围岩软弱、 断层多、 破碎带、 夹泥带、富水;或因施工方法不当;或因片面追求降低施工费用; 或因勘测、 设计估计不足等等,引发隧道施工质量问题。为确保隧道工程施工质量,总结经验,吸取教训, 加强施工管理,把握有关要点做到超前控制尤为重要。
一、公路隧道工程施工准备阶段要点
此阶段工作的重点是熟悉审查图纸、 核查现场、 检查工地实验室及人、 机、 料准备情况、 审批总体及实施性施工组织设计、 控制测量等方面,总的目标是各项准备工作达到要求。
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“十查”, 即地质、 气象、 供水、 排水、 原材料、 动力供应、 运输条件、 弃渣、 场地、 地物的核查和调查。监理工程师必须心中有数, 处于超前状态督促、 指导承包商迅速落实。
3、 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,认可有相应资质的实验检测单位, 为早日备料、 开工奠定基础。
4、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, 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。对地形构造偏压、 断裂带、 冰积层、 膨胀性围岩施工要有具体措施;结合洞口实际地形地质条件决定是否采取喷锚支护、 排除危石、 增加或接长明洞、 卸载反压、 地表预加固、 修筑排水设施等措施。
5、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、公路隧道工程施工阶段要点
1、隧洞开挖过程
(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。
(a)Ⅵ级围岩可不支护,Ⅴ级围岩支护时,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。
(b)Ⅳ~Ⅲ级围岩可采用锚杆、 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。
(c)Ⅱ~Ⅰ级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。
(d)当地质条件差,围岩不稳定时,可采用构件支撑。
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。
(a)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。
(b)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。
(c)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,
(d)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,以确保施工和运营安全。
(3) 洞身开挖
根据围岩级别和设计要求并结合现场实际地质情况采用相应的开挖方法:洞口段采用台阶法预留核心土开挖、Ⅳ 级、V 级围岩一般地段采用台阶法开挖 级围岩地段采用全断面法开挖当围岩条件发生较大变化时, 应适当延长或缩短台阶长度和每循环进尺, 确保开挖 支护质量及施工安全。 a) V级围岩, 采用台阶法预留核心土开挖施工 。b) Ⅳ 级围岩, 采用上半断面长台阶法施工。 c) Ⅲ级围岩, 采用全断面光面爆破开挖 全断面光面爆破采用斜眼掏槽, 保证开挖断面符合施工图要求。
2、 防水
光面爆破是初期支护防水的基础,它虽然不属于防水施工系统的范畴,但与防水施工密切相关,光面爆破可保证防水层基面大体平整,同时保证防水层的松弛预留量做到合理控制,可避免防水层被刺破或拉裂。
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。
3、 隧道排水
关于隧道衬砌外排水系统, 《公路隧道设计规范》 (JTG 070-2004)作如下规定:(1)在衬砌两侧边墙背后底部应设沿隧道的纵向排水盲管(沟),其孔径不应小于80cm。 (2)沿衬砌背后环向应设置导水盲管,其纵向间距不应大于20m,遇水量较大时,环向盲管应加密。环向盲管、 竖向盲管的直径不应小于50mm。 (3)环向盲管、 竖向盲管应与边墙底部的纵向排水盲管(沟)连通;纵向排水盲管(沟)应与横向导水管连通,以形成完整的纵横向排水系统。
4、隧道施工通风
施工通风是使洞内作业面空气达环境标准所采取的主要措施,洞内空气质量的好坏, 直接关系到洞内施工人员的身心健康和洞内工程的施工进度。 目前对于短隧道采取的通风方式主要是压入式通风, 对于长大隧道而言, 前期采用压入式通风, 当隧道掘进至一定长度后, 将采用巷道式通风, 巷道式通风充分利用隧道, 通过将通风机安设于洞内, 并设置风门, 洞内空气在左右线存在压差的情况下形成排风系统, 达到良好的通风功效和通风能力 巷道式通风布置示意图见图 1 。
图1巷道式通风布置示意图
5、竣工验收阶段
(1)评审已完工的分项工程与设计文件的符合程度,是否达到施工及验收规范中所提出的质量要求。 (2)评定已完工的各分项工程质量等级,根据已分项工程竣工验收办法进行质量评定。( 3 ) 以单位工程为基础,按部颁 《公路工程竣工验收办法》 进行质量评定。( 4 )依照合同规定对承包人在质保期的内维护,维修进行监督工作。
隧道属于地下工程, 施工中岩体变化较大, 虽然我们现在可以通过各种先进的科学手段对前方地质进行预判, 可是受各种因素影响, 施工难题也在不断涌现, 因此简单的施工要点难以满足实际施工需求, 还需要我们在施工中进行不断的探索和研究
隧道洞口施工技术总结范文5
关键词:小净距;隧道;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码: A
引言
所谓小径距隧道,其实质指两个挨着的隧道在净距宽度不足开挖断面宽度的一点五倍。在其双洞内部放岩柱,设置间距要在两种形式隧道之间[1]。小净距隧道的施工方法与普通分离式隧道相比差别不大,但由于中夹岩柱体厚度较薄,稳定性较差,因此,在施工中,合理的开挖顺序、加固与支护方案,以及隧道施工过程控制尤为重要。在结合实例的基础上,对于小净距隧道施工过程中涉及的技术问题和施工关键进行分析。
1工程实例
太阳山隧道位于河南省南阳市西峡县太阳山,为左右分离式小净距单向行车直线隧道。隧址区地貌属于褶断侵蚀低山,海拔171~280m,相对高差约110m,山顶尖圆,山势较陡,地表植被发育;进口段地形坡角25~30,出口段地形坡角20~30;山脊走向近东西向,隧道轴线与山脊走向近正交,隧道穿过山脊最大处高程约为268m。太阳山隧道长192m,开挖断面宽14.0m,高(净空断面)8.8m,中间岩柱净宽为6.3~8.5m。
2洞口施工
2.1长管棚施工
以免挖掘洞口中发生事故,隧道中应当运用长管棚进行保护处理,增加稳定性,左边洞口的参数为Ф108x6.0mm,一次支护长度30米;右线(右洞出口)采用φ89x6mm超前大管棚,一次支护长度15米。管子和雨棚之间的距离不超过50厘米,使用896毫米HRB无缝隙钢管制成,管壁厚度15厘米梅花形布局,内径尺寸是8毫米,浇缝时使用水泥和水玻璃混合体为1:0.5。
在长距离管棚的施工过程中,要在隧道的覆盖范围之外0.2米铺设,钻孔保持8°的外角度,在长管棚下面铺设围岩,并且将长管棚和导向管用胶泥进行密封,然后在对其双液注浆处理。注浆初压力为0.5MPa,终压力为1.5Mpa。从两边向中间注浆,当每孔压力逐步升高到设计终压并继续注浆5min以上。
2.2洞口开挖
2.2.1洞口施工原则
洞口开挖遵循“早进洞”原则,减少洞口仰坡扰动,维持仰拱边坡稳定,及时以上至下施作防护,严禁高边坡暴露,提早施作排水系统,形成有组织排水,保持边坡稳定,尽量少用爆破开挖,必要时采取弱爆破方法进行。
2.2.2洞口开挖方法选择
隧道洞口的开挖方法有台阶法、CD法、CRD法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或其它组合开挖方法。其开挖均采用多台阶、分段、预留核心土开挖。根据太阳山隧道的具体情况,选单侧壁导坑法和双侧壁导坑法为预选开挖方案。
双侧壁导坑法优点:(1)由于该方法是将开挖断面分成若干块,变形几乎不发展,安全性高。(2)该方法适用于围岩特别差的地质,可减少隧道坍塌等事件的发生。在该工程中双侧壁导坑法的缺陷是:(1)在隧道的建设中,其它部分都是采用的台阶法,所以用双侧壁导坑法替换台阶法有相当大的困难。(2)若隧底两隅与侧墙联结处开挖不利,容易引起应力集中。(3)施工成本较高。(4)该法工序繁多,工作面较小,不利于机械设备的充分利用,故进度较慢。
单侧壁导坑法针对本工程优点:(1)施工进度较快。(2)较双侧壁导坑法施工,施工成本较低。(3)根据施工安全性也较高。(4)可使用大型施工机具,最大程度发挥劳动力的功效。单侧壁导坑法缺点:施工安全性较双侧壁导坑法施工稍低。
对比两种方案,单侧壁导坑法仅在安全性上较双侧壁导坑法差,但考虑到可以在中间岩柱侧施作侧壁以保护中间岩柱,且已经采用大管棚作为超前支护,因此结合经济效益选择单侧壁导坑法开挖洞口。
3洞身施工
3.1Ⅴ级围岩施工
3.1.1施工方法与注意事项
在施工过程中通常运用超短台阶法完成侧壁导坑,通过开挖各个循环进尺,应对其支护方式。隧道的拱部施工时一般需要留核心土,进行弧形挖土。在施工过程中,对模筑衬砌应该比前后掘进洞已经挖出的大50米。在工程进展过程中必须合理的使用短进尺,强支撑,施工开始就要做好防护,及时的采取封锁,以达到脚踏实地。导坑施工是隧道施工的重要环节,施工时应采用人工开挖或微震爆破,尽量减少对围岩的扰动。必要时,侧壁导坑上半断面掌子面应采用喷射混凝上及时封闭,以保证开挖面的稳定。在完成拱部钢架的架设施工后,并对中部的核心土进行挖土施工之前,需要在外侧拱脚的部位完成对锁脚锚杆的架设。按照规定拱部弧形开挖的循环尺不得超过两米。
3.1.3支护方式
使用小的导管注入泥浆来巩固隧道的超前支护,这导管的材料是用宽50毫米、厚度5毫米、管长5米的热轧没有缝隙的钢筋管,壁间相离40厘米。交错钻眼,眼孔直径8mm,但尾部lm不设压浆孔,加强混凝土锚固端力筋。施工时,小导管与衬砌中线平行,以8仰角打入拱部围岩,前后排导管打入点间距为3.0m,小导管保持1.0m以上搭接长度.开挖时,每循环进尺为0.75m,开挖后及时施作初期支护。初期支护类型18工字钢,间距75cm,直径8mm钢筋网,间距20@20cm,直径25mm锚杆长度4.0m。设计间距75@100。开挖台阶时上台阶高于下一台阶8-10米[2]。
3.2Ⅳ级围岩施工
四级围岩的部分右边的岩洞是使用短台阶方式挖掘的,阶长尽量在10到15米的范畴内,不要忽略了上半部分断面还有基本的锁脚锚杆的质地问题。初期支护类型采用:16工字钢,间距0.9m,直径8mm钢筋网,间距20@20cm,直径25mm锚杆长度3.0m。间距100@100cm。左洞采取超前侧导坑预留光爆层的开挖方法。
4结语
在隧道小净距隧道中成功施工中所遇到的相关问题,主要包括下列收获:一是,在工程设计以及监测过程中,重点问题则是图如何保证在夹岩墙的稳定性,这在小净距隧道施工中非常重要。二是先行修建隧道初期支护的及时跟进,对于保证中夹岩墙的稳定较为有利。三是一般加固采用注浆方式应用在低级别的围岩中,而把预应力锚杆应用在较为高级一点的围岩中,这样能够起到很好的效果。四是监控量测可以预测隧道险情的发生,在施工过程中应该及时的处理监控量测数据用于指导施工。
参考文献:
隧道洞口施工技术总结范文6
关键词:公路工程;隧道施工;技术;分析
中图分类号: U45 文献标识码: A 文章编号:
一、施工实施阶段技术要点
1开挖
1)TBM刀具的破岩机理。滚刀在刀盘上以一定的刀间距分布,掘进时刀盘在驱动装置的带动下匀速旋转,同时启动推进油缸使滚刀以一定的力作用在开挖面的岩面上。滚刀随刀盘的旋转在岩石摩擦作用下在开挖面滚动,当滚刀作用在岩石上的压力大于岩石的强度时,岩石被破坏剥落。岩石在滚刀正应力破坏的同时刀刃沿部分的岩石在应变时产生龟裂,刀盘进一步顶压,使得滚刀更加深入岩层,从而在岩层表面部分产生张力,导致龟裂向更深更远处进一步的增加,使相邻刀具作用轨迹之间的岩石剥落,从而实现TBM 的开挖掘进。
2)盾构的工作原理。现在较常用的盾构为组合盾构,其特点是自身能前进,不需要以衬砌环作后座,不用支配式的衬砌管片,可以用现浇的钢筋混凝土衬砌。它吸取了自进和任意组合灵活性好的优点,克服了体积大、推进较难等缺点。它的工作原理是:滑动护板宽约(坑道的横向)0.8 m~1.2m,长约(坑道的纵向)7m,与护板座组合成基本单元体,护板与护板座只能前后伸缩滑动,根据坑道的形状和大小的需要沿着坑道边界布置,护板座连成一个整体,组成为滑动护板自进盾构体。它是通过每个滑动护板逐个前进而向前推进,当全部护板前进完毕后,再将护板座拉向前进,至此使整个滑动护板盾构体前进一个进程。在它的保护下前部可以挖土并将土运走,而掘进后的尾部空间,此时滑动护板的尾部又是一个外模板,可以在它的保护下绑扎钢筋、立内模和端模并浇筑混凝土。机械掘进速度快、质量好,但成本高,对操作人员及地质条件要求高,其发展前景广泛;目前在我国隧道施工中钻爆法仍占主导地位。
3)钻爆法开挖。隧道钻爆法开挖关键是光面爆破的控制,光爆控制好,可以减少超欠挖,减少对岩体的扰动,减少混凝土回填,节约成本;光爆效果控制的好坏和开挖方式、钻孔设备及爆破参数的设计等因素有关。控制好光爆效果重点应从以下几方面着手。①选择性能良好的钻孔设备;②根据围岩级别综合考虑围岩状况、岩石整体性好坏、节理裂隙发育规律等多方面因素,精确合理设计爆破参数;③对操作人员进行岗前培训。
2支护
支护是安全的保证。隧道支护应根据不同的围岩类别及地质状况进行施作,对洞口存在堆积体、滑坡体、浅埋及软弱地层等不良地质隧道,如某隧道采用了大管棚、小导管注浆超前支护,地表注浆加固及地面旋喷桩加固等措施。部分隧道洞口设置抗滑桩保证坡体的整体稳定,进洞后尽快施作洞门,确保进洞洞口安全;洞内软弱地层地段以锚、喷、网为主要支护手段,必要时加格栅钢架,强化支护措施,同时减少对岩体的扰动,抑制围岩过度松弛变形,确保洞内施工安全。
3通风
1)独头通风。独头通风方式是目前采用的主要通风方式,独头通风又分为压出式通风和压入式通风。①压出式通风(抽出式) 。某隧道引水洞的施工过程中采用了压出式通风。本引水洞全长4000余米,单口长2000余米,无平导,当时采用1m直径的硬质通风管,通风设备采用2×55km 的日产通风机,通风机安装在洞口,爆破后废气从通风管抽出洞外,新鲜空气流经全洞,效果很理想,通风时间由原来的(软质通风管Ф100)210min缩短到30min,不论从施工进度或经济效益方面都取得了满意的效果,仅因通风时间的缩短而节约的电费和软质通风管的费用即可满足购置硬质通风管,同时硬质通风管也有其不便的因素,即制作及安装较困难。②压入式通风。是隧道施工中常用的方式,优点是掌子面空气新鲜,有利于施工人员工作,其关键是计算好通风量及风管、设备等。
2)巷道通风。利用平行导坑作主要回风道,如图1所示。巷道式通风的最大优点是在最短的时间内使正洞空气清新,采用这种方式通风应注意两个问题:①横通道应随导坑的前进及时封闭,一般保留不超过3个。②平行导坑口应设两道风门,横通道设一道风门,风门应保持密封,尽量做到不漏风。渝怀铁路枳城隧道出口采用巷道式通风,效果比较理想。
4道路
道路造环境。仰拱和铺底超前施作可以有效地改善隧道施工环境。首先,可以防止围岩过度松弛变形,对保证施工安全、消除安全隐患起到重要作用;其次,极大地改善了洞内环境,提高了洞内文明施工程度。在施工隧道仰拱和铺底时,铺设10m~12m跳板过渡,既保证了仰拱和铺底的施工质量,又不影响洞内其他工序施工。仰拱和铺底超前是值得推广的施工方案,关键是采取合适的方案避开与其他工序的干扰。
5衬砌
衬砌树形象。衬砌是隧道内最重要的结构。隧道衬砌质量的好坏直接关系到隧道施工安全及运营安全,也是一个单位的形象代表。隧道衬砌根据隧道长度、围岩状况及不良地质存在的情况等因素采用了整体式衬砌、复合式衬砌、抗水压衬砌等多种形式,同时注重施工质量,做到“内实外美,不渗不漏”。衬砌质量和原材料、混凝土配合比、搅拌、运输、浇筑、振捣、模板台车的安装就位等工艺控制及相关参数有关。即衬砌施工以距掌子面不超过200m为限。仰拱超前、衬砌紧跟能在洞内迅速形成闭合环,防止围岩过度松弛变形,保证了施工安全,在软弱地层段其作用更为显著。
二、 施工验收阶段技术要点
(一)从源头上解决隧道施工技术质量的隐患。因隧道工程属隐蔽工程,在目前工程技术条件下,对竣工隧道工程质量的检测,相当一部分检测数据来源于施工或监理记录。所以,严格控制施工过程,力争从源头上把好隧道工程质量关才是保证隧道工程质量的根本手段。
(二)质量检验技术评定的内容。建议从总体上将隧道工程竣工检测划分为两大部分,分别是室外量测部分和室内抽查质量保证资料部分。隧道工程的最终得分为这两部分的加权平均分。室内抽查质量保证资料则主要集中于检查资料的有无和齐全与否。至于隐蔽工程项目,若在施工过程中有具备检验评定资质的检测单位做过详细系统的检测评定,则可以将其结果参与竣工评定,否则不予评定。
三、结语
综上所述,随着公路交通事业的发展,隧道的应用越来越广泛,建设规模越来越大。隧道规模越大技术也相应复杂,因此对公路隧道建设的技术水平要求也相对较高。根据公路隧道的结构特点和运营、养护的要求,隧道的各分部工程中,洞身开挖、支护、防排水、衬砌宜列为主要工程,对其质量应严格控制,以确保隧道的运营安全与结构性能和使用寿命。本文重点对公路隧道施工技术结合自身工作经验进行了探析。
参考文献