隧道工程中浅埋地段的施工技术论文

时间:2022-11-29 09:06:50 作者:張到樂 综合材料 收藏本文 下载本文

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篇1:隧道工程中浅埋地段的施工技术论文

隧道工程中浅埋地段的施工技术论文

0前言

随着社会发展步伐的不断加快,公路隧道建筑规模不断扩大。公路隧道工程向全国各地不断延伸,各地区的地形复杂状况,对施工技术提出了更为严格的要求。在公路隧道浅埋施工中,若施工技术选择不科学、针对性不强,则会使工程质量问题频发,延误工期,给施工单位造成不可估量的损失。以实际工程为例,探究隧道浅埋地段施工方案的选择及施工工序,以便提高施工效率。

1工程基本情况

某公路工程隧道总长度4928m,采取单线隧道建设模式,工程隧道里程为DK140+198~DK145+126m,隧道设计时速160km/h,其中DK144+433~DK144+502m段为特殊地段,地质状况特征表现为沟谷浅埋段,该地段地下水丰富,沟水流量平均在13000~15000m3/d。施工路段建筑房屋集中,而且地表有公路通过。图1所示为浅埋段纵断面图。施工单位通过细致、全面勘察,最终得出此地段土质分布松散,稳定性偏低,洞身地下水发育,为中等富水区,洞身部位使用型号为直径60mm中管棚进行超前支护,预注水泥-水玻璃双液浆,全环设置为16型的钢架结构,各个钢架结构应保持一定的距离。地表部位采用直径70mm钻孔进行注浆加固,以提高施工的有效性,确保工程按期、保质完成。

2选取合理的施工方案

施工中考虑到DK144+433~DK144+502m地段的特殊地质情况,在隧道开挖前主要采取的是注浆加固方式,在线路左右两侧15m区域都需进行注浆处理,待注浆工作完成后使用型号为M10水泥砂浆及时封孔,恢复到原地貌。在实际施工中,受到当地居民的阻挠,给地表加固方案的顺利实施造成重重阻碍。处在这种两难的局面下,采取加强隧道支护参数来实现隧道的安全施工(1)隧道开挖中会占据一些居民的住宅,施工单位与居民达成共识,通过赔偿的方式,来补救居民的损失,确保开挖工作的顺利开展。施工人员还需对地表与村民房屋进行监测,如实掌握地质状况,以便能够积极应对。(2)通过计算将原有管棚进行更换,并对钢架之间的距离进行有效调整。

3技术措施

3.1结构受力分析检算

(1)荷载计算。考虑到施工地段的特殊性,因此在荷载计算时除了要进行水平压力值,而且垂直压力值也必须进行计算,以提高计算的'精确性。(2)结构计算。施工人员首先需对结构体进行受力分析,其次按照围岩级别以及地质状况,以破损阶段理论为基础进行结构计算,最终明确设计参数。

3.24台阶9步开挖法

4台阶9步开挖法主要是基于3台阶7步开挖法为准则所进行的新型开挖模式,各部位的开挖与支护顺着隧道纵向错开,采取平行推进的方式进行施工。施工具体流程:首先将隧道断面分为4个台阶,采取分步的方式进行开挖,借助大管棚进行护顶工作,开挖中应注意各台阶之间应保持一定的距离,同一台阶左右工作面要交互错开,其次进行平行流水作业。施工控制有5个要点。(1)为了提高技术人员的技术水平,确保施工各个阶段顺利实施,在施工初期,建筑单位应组织所有人员进行岗前培训,施工中的安全因素要让每个人员铭记在心。施工单位在工程开始前要对所有的工作人员进行相关培训,让他们对工程内容有一全面的了解,尤其是施工中的关键环节更应引起足够的重视。在施工中应严格按照相关要求进行有效施工,将安全常驻心间,不做危险的行为,确保工程顺利竣工。(2)隧道开挖过程中应对围岩缝隙结构情况进行全面分析,了解围岩的稳定性状态,根据调查结果对施工方案进行及时调整,严禁盲目施工。(3)在实际开挖过程中,应根据各个地区岩体的特征明确中部拉槽的长度与宽度,尽可能防止边墙位移现象的发生。在围岩稳定性符合要求的基础上可将核心土撤离,以加快施工进度[2]。(4)严禁在边墙马口部位对称开挖,应相互交错进行开挖,而且要预留一定的距离。(5)台阶长度进行严格控制,要便于机械操作,一般控制在4m左右为宜。

3.3洞内大管棚小导管施作

洞身拱部设置有型号为直径108mm的大管棚,管棚之间的环向距离为40cm,每环为20根。可事先对洞内进行扩宽开挖,这样可方便大管棚作业的顺利实施;在实际开挖前应将I16型钢架制作完成,待洞室施工结束后,施工人员便可进行断面钢拱架的安装工作。由于浅埋地段的特殊性,可选取偏心锚杆钻机跟管施作108(外径)mm×6mm(壁厚)大管棚,可大大增强施工的效果。

3.4规范监控量测

在隧道施工管理的众多内容中现场监控量测也是其中必不可少的环节,一方面可为施工提供一定的指导,确保各个阶段顺利实施,另一方面也能及时预报险情,杜绝不安全事故的发生。根据庙子沟浅埋地段的地质状况,采取地表量测与洞内量测相结合的方式进行监控。3.4.1洞内观察

(1)对已施工区段以及开挖工作面两部分进行观察,开挖工作面的观察工作主要在开挖结束后进行,观察内容要全面,不仅包括工作面的稳定性状态,而且还包括地表岩石状况等,若地质情况较为稳定,无异常变化时可一天进行一次观察,将观察结果进行全面记录。(2)在观察中一旦发现地质条件异常,应在第一时间采取有效措施加以解决,并持续观察,直至处于稳定状态后,可每天进行一次观察。(3)全部施工完成的区域每天必须进行至少一次的观测,观察的主要内容有锚杆、喷射混凝土等情况是否与规定要求相吻合。

3.4.2对洞外的地表情况也应进行细致全面观察

(1)拱顶下沉与周边收敛量测。结合实际情况,选择同一断面位置对拱顶下沉与周边收敛量进行监测。量测频率见表1,表1中B为隧道开挖宽度。(2)地表下沉量测。在地表测点与拱顶下沉的同一横断面位置设置观测点,这样可准确测量出地表下沉量。(3)测点布置。选择同一水平断面设置拱顶下沉与地表下沉位置,按照测量结果最终选取4条水平测线作为开挖地段[3]。(4)整理资料与数据统计。由于现场量测受各方面因素的影响,比如温度、地质环境等,所获取的数据必然存在一定的离散性,所以应对所获取的数据进行处理,寻求支护系统的受力变化特征,初步判断围岩与初期支护系统的稳定性高低。将所得出的数据经过汇总后上报给专业技术人员进行分析,并绘制成曲线图,以帮助工作人员正确分析现场施工情况,对存在问题部位及时加以改进,提高施工效率。

3.5防排水施工

施工前,需对初支面上残存的水分进行清理,以避免残存的水分对二次衬砌造成侵蚀等不良现象。由于地下水较为丰富,在初期支护工作结束后喷射混凝土表面会有一定的水分渗出,这时施工人员需先将事先设置的半圆管进行引流,使水分有效流出,待水分全部流出后,使用砂浆对出水口进行涂抹,提高其密实性。此外还可使用防水板进行焊接铺挂,每条焊缝应>15mm,而且防水板表面无其他异常现象。严格按照一定的流程进行作业,并使用钢筋卡进行有效固定,提高其防水性能。

4结束语

隧道工程中浅埋地段实施上述施工技术后,取得了显著成效。通过对方案进行优化设计,对原有的设计加固方案进行改进,大大提高了工程进度。采用2台钻机同时工作,在短时间内完成了管棚施工任务。考虑到地层较为松散等特征,施工中采取4台阶9步法进行开挖,提高了施工的安全性。施工中采取的二衬施工法,有效解决了地表水下渗等问题,提高了工程效率。经过全程监测,未发现地表房屋有下沉或者开裂现象。

参考文献

[1]陈涛.合福铁路浅埋偏压隧道溜坍分析及整治方案研究[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2013(2):56-60.

[2]苏永华,梁斌,伍文国.越岭浅埋偏压隧道支护系统承载特性分析[J].湖南大学学报(自然科学版),2012(2):1-6.

[3]叶飞,赵峰,王领战等.公路隧道工程建设质量管理[J].长安大学学报(自然科学版),2007(2):63-66.

篇2:浅埋隧道施工技术浅谈

浅埋隧道施工技术浅谈

结合襄(渝)二线新花园沟隧道下穿G316国道、民房隧道施工,论述了浅埋隧道采用φ51超前小管棚注浆预支护等施工技术,以保证隧道安全通过下穿公路及民房段,从而确保工程施工顺利进行.

作 者:房俊超 FANG Jun-chao  作者单位:中铁十二局第三工程有限公司,山西,太原,030024 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2009 35(18) 分类号:U455 关键词:浅埋隧道   施工技术   设计参数   监测  

篇3:大断面浅埋黄土隧道施工技术

大断面浅埋黄土隧道施工技术

根据大断面浅埋黄土隧道现场施工的经验积累和出现问题的不断改进,对大断面浅埋黄土隧道的施工技术进行了论述,从而有效解决了类似隧道在施工过程中的'安全和进度存在的问题.

作 者:王晓明 WANG Xiao-ming  作者单位:中铁三局五公司,山西,晋中,030600 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2009 35(18) 分类号:U455 关键词:大断面   黄土隧道   施工   开挖  

篇4:浅埋软弱隧道进洞施工技术

浅埋软弱隧道进洞施工技术

根据重庆-利川线土建工程长洪岭隧道进口洞口段的现场控制情况,重点介绍了长大管棚支护在实际施工中的.应用,并对浅埋软弱隧道的进洞施工技术作了筒述,希望能为类似工程施工积累经验.

作 者:师传志 SHI Chuan-zhi  作者单位:中铁隧道集团一处有限公司,重庆,408200 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2010 36(1) 分类号:U455.49 关键词:浅埋软弱隧道   块石土   超前支护   管棚注浆  

篇5:浅埋三联拱大跨隧道施工技术

浅埋三联拱大跨隧道施工技术

结合北京地铁10号线熊猫环岛站-安定路站(含联络线)区间暗挖段三联拱隧道施工,阐述了浅埋三联拱隧道施工方案、工艺流程及操作要点等.

作 者:许新雁 Xu Xinyan  作者单位:中国中铁隧道集团京隧建公司,北京,100022 刊 名:现代城市轨道交通 英文刊名:MODERN URBAN TRANSIT 年,卷(期):2009 “”(2) 分类号:U2 关键词:地铁   浅埋   三联拱   大跨隧道   施工技术  

篇6:富水地段浅埋暗挖地铁隧道施工技术研究论文

富水地段浅埋暗挖地铁隧道施工技术研究论文

摘 要:介绍深圳地铁科学馆―华强北区间隧道施工方法及采取的措施,成功地解决了浅埋暗挖软弱地层区间隧道施工技术难题,所采用的超前引排地下水以及隧道内降水措施,克服了富水软弱地层施工技术难题。

关键词:地铁隧道; 富水软弱地段; 浅埋暗挖; 降水; 超前排水

1 工程概况

深圳地铁科学馆―华强北区间线路自西向东行进于深南中路地下,线间距为13.2 m , 隧道为两单洞结构,全长790.7 m 。在区间隧道中部,深南大道北侧设施工竖井1 座。工程地质情况由上到下为覆第四系全新统人工堆积层、海冲击层及第四系残坡积层,下伏燕山期花岗岩。第四系全新统人工堆积层主要为人工素填粘土,粉质粘土及碎石等;海冲击层为粘土、粉砂、中砂、砾砂及部分透镜体状淤泥;第四系残坡积层为砂质粘性土、砾质粘性土;燕山期花岗岩在工程区域内全部为全风化花岗岩。场区围岩为Ⅰ 类~ Ⅱ 类。地下水埋深1.7~7.4 m , 主要为空隙潜水及基岩裂隙水,地下水水量丰富,降雨量丰富,水源补给充沛。

区间隧道所处位置环境复杂,两侧管线及建筑物密集,地下管线种类繁多,其中纵向18 条、横向27 条,分布复杂,对施工影响较大。区间隧道南北两侧有高层建筑20 余幢,隧道结构边缘距两侧建筑物最近约15 m 。

2 施工技术难点

(1) 环境条件复杂

本工程位于深南大道下,道路两侧管线、建筑物密布,深南大道交通量大。隧道埋深浅,管线、建筑物基础均位于隧道施工扰动范围内,隧道施工不能危及管线及建筑物安全,对施工扰动必须严格控制,但区间隧道所处的地层软弱。而对软弱围岩来说,控制变形扰动极其困难。

(2) 地下水丰富深圳地处亚热带海洋气候区,地下水丰富,降雨充沛,地下水补给充足,这对地下工程施工有很大影响。首先是隧道开挖后,大量地下水渗入隧道,围岩失水固结,地表下沉,对地表路面交通以及两侧刚性管线带来极大的危害。其次是地下水渗透对围岩产生软化作用,围岩由硬塑变为软塑状态,甚至变为流塑状态,产生大变形而丧失稳定性,施工中如何控制地下水是保证顺利施工的关键。由于地下水的渗透作用,地下水控制十分困难。因工程所处位置限制,没有降水作业条件。因而,地下水的控制显得非常重要且极为困难。

(3) 围岩软弱易扰动且稳定性差

区间隧道穿越地层主要为第四系残积层的砂质粘性土、砾质粘性土,局部地段为海冲击砂层,地层软弱。隧道开挖后周边围岩在自重应力的作用下松弛变形, 控制不好易产生变形坍塌。同时,受地下水的作用软化后丧失稳定性,给施工带来困难,特别是由硬塑变为流塑后,随地下水一起涌入隧道内形成大的坍塌涌泥, 严重危及周边结构物及施工安全。施工时,必须采取严格措施控制,防止产生大的变形及坍塌。

3 主要施工方法

根据本工程地质情况,结合地下水发育情况,本工程采用长台阶法施工,上台阶采用弧形开挖留核心土法施工。在开挖前,对开挖体采取超前降排水措施降低地下水位后,再行开挖。其施工程序见图1 。

(1) 上台阶施工

为减少开挖对围岩的扰动,上台阶采用人工风镐开挖,先开挖拱部环行,留核心土,待拱部支护结构完成后开挖核心土。台阶长度510~1010 m , 开挖土方人工装车翻运至下台阶。隧道上台阶开挖循环进尺为110 m , 开挖完成后,立即进行初期支护作业。

(2) 下台阶开挖及支护下台阶采用人工配合机械开挖, 开挖机械选用Ⅰ ―超前小导管施工; ②―上台阶环形开挖; ○注: ○Ⅲ 上台阶支护结构施工,格栅钢架、喷混凝土等; ④―核心土开挖; ⑤― 下台阶开挖; ○Ⅶ ―仰拱及填充混凝土施工; ○

Ⅵ ―下台阶支护结构施工; ○Ⅷ 拱墙衬砌施工。

图1 台阶法施工程序

DH55 -V 小型挖掘机。开挖施工时,机械开挖中央土体,两侧轮廓预留30~50 cm 人工开挖、修整,保证开挖轮廓线圆顺,减少对土体的扰动。隧道下台阶开挖循环进尺为110 m ,开挖完成后, 立即进行支护作业,封闭成环。在开挖施工时,不得超循环进尺开挖,以保证施工安全。

4 隧道支护结构

(1) 支护参数

区间隧道初期支护采用喷锚构筑法施工,不同地质地段采用不同支护参数,少水地段支护设计参数见图2 ,富水地段支护参数设计见图3 。

图2 少水段支护设计参数示意

图3 富水段支护设计参数示意

cm。管棚施工完成后,采用HFV -5D 型双液注浆泵注入水泥-水玻璃双液浆。注浆采用跳一注一后退式进行。浆液水灰比为0.8~1.0 ,水玻璃玻美度为30~35 Be′,注浆压力为0.6~0.8 MPa ,注浆完成2.0 h 后进行开挖。

(2) 支护施工20~ 25 Be′, 双液浆体积比为1 ∶1 。注浆压力为1.2

①超前管棚 本工程在富水砂层地段采用<76 MPa 。mm 管棚超前支护。管棚采用XY-100 型液压钻机成②超前小导管 根据设计情况,小导管在少水段布置在拱部120°范围内;在富水地段,布置在拱部180° 范围内。小导管采用<32 mm 钢管,长3.5 m ,每两循环布置1 组,环向间距为30 cm。小导管采用凿岩机成孔,之后采用凿岩机推管入孔。小导管内注入水泥-水玻璃双液浆,水灰比为0.6~0.8 ,水玻璃玻美度为 ③格栅钢架 钢架分段在洞外加工,洞内拼装,为孔,然后用钻机将<76 mm 钢管顶入孔内。管棚采用防止拱脚下沉,在两侧各设1 根锁脚锚杆,锚杆长3.5 分节组装,每段长度为4~5.0 m ,采用丝扣联结。管m。钢架设置间距在围岩条件好时为1.0 m ,围岩条件棚长1210m ,布置在拱部150°范围内,环向间距为40 较差且地下水量大时为0.75 m。环向采用<22 mm 钢筋、间距50 cm 连接成整体。④ 喷混凝土 喷混凝土采用湿喷工艺,多次复喷至设计厚度。混凝土洞外拌制,经竖井串桶下到料车内运至施工点,喷射作业采用TK-961 湿喷机。

5 隧道施工关键技术

天科区间穿越地层为砾质粘土层及全风化花岗岩层,部分段落隧道拱顶地层中含有透镜体状中砂、砾砂层,隧道上部地层中有市政管线20 条,其中煤气管线2 条,穿越2 座人行天桥。施工中采用了超前小导管注浆、超前排水以及施工监测,保证结构物安全和施工顺利的关键技术。

(1) 超前注浆固结地层

因区间隧道穿越地层为砂质粘土,局部地段为海冲击砂层,地下水丰富。设计采用<32 mm 超前小导管超前注浆固结地层,封堵地下水。小导管长315 m , 在一般地段布置在开挖轮廓线外拱部120°范围内,砂层富水地段采用<76 mm 管棚与<32 mm 小导管共同注浆加固地层,并在开挖面上台阶按1.0 m ×1.0 m 间距布置,注浆作业采用KBY-50/70 及HFV -5D 双液注浆机注浆,注浆压力管棚控制在0.6~0.8 MPa ,小导管控制在1.2 MPa 。注浆作业由下向上后退施工,两侧分别向中间进行,最后完成拱顶注浆。

采用上述注浆后,在开挖时围岩稳定,没有产生坍塌或大变形情况,注浆效果明显。注浆用水泥水玻璃双液浆,配合比经试验确定,其凝结时间、固结强度必须达设计要求,达到固结岩体、提高岩体稳定能力及防水止水的`效果。

(2) 超前引排地下水

区间隧道位于地下水位以下,开挖后大量地下水涌入隧道内,给施工带来很大影响,同时由于地下水的作用,粘土层在地下水的作用下软化,水量大时成流塑状, 造成拱脚下沉、两侧涌泥,支护结构下沉,施工极为困难,为保证施工安全,经多次研究决定采取降水措施。由于区间隧道位于深圳市繁华的深南大道下,两侧建筑物密布,无法进行地面降水,根据现场实际情况,结合地质情况,最后采用隧道内超前排水和隧道内降水两项措施,成功地解决了地下水对施工的影响问题。

① 超前排水 超前引排水在全部区间隧道内采用,排水效果明显,基本保证拱脚至隧道底部以上处于少水状态,改善了施工条件,保证围岩稳定,超前排水设计见图4 。钢管内排引的地下水由排水管道直接排入集水井排出。<108 mm 钢花管采用地质钻机钻孔并推管入孔,仰角为1°~3°,钢管分段组装,分段长度4~ 5 m , 丝扣连接,左右两侧各布置1 个,随着开挖的进行分段拆除。

图4 超前引排水布置示意(单位:m)

② 隧道内降水 在第四系残积砂质粘土地段,由于地层渗透性差,采用超前引排水效果不明显,开挖作业时,地下水仍较大,为保证顺利施工,采用轻型井点降水。轻型井点采用<50 mm 轻型井,井点布置见图5 。井点在下台阶开挖完成地段布置,井点布置斜插角度为20°

~25°,井垂直深度大于3.0 m , 即降水深度大于底板以下3.0 m 。纵向每5.0 m 布置1 组,每组在隧道两侧各布置2 口,用J SJ 30 型射流泵将井点管连接吸排地下水。

图5 隧道内轻型井点降水示意(单位:m)

(3) 监控量测技术

地铁区间隧道埋深浅,隧道施工对周围扰动较大, 特别是地表沉降对地表路面行车以及道路两侧管线影响很大。为减少施工影响,施工中必须进行施工监测工作,信息化施工; 同时,监测信息能及时了解围岩稳定情况,支护结构变形情况,及时修改施工参数及支护参数,切实保证施工安全。

施工监测主要进行地表沉降监测、隧道拱顶下沉、净空收敛、支护结构变形、支护内力等。监测工作严格按照规范要求布设监测断面,按要求频率进行日常监测工作,对监测信息及时分析整理,指导施工。

6 结语

在深圳地铁科学馆―华强北区间隧道施工中,采取了超前支护、超前引排水等措施,保证了隧道施工的顺利进行。现该区间隧道已全部完成,施工进度、施工质量均得到地铁公司的好评,取得的这些经验可为今后类似工程借鉴。

篇7:超浅埋大断面隧道明暗结合施工技术

超浅埋大断面隧道明暗结合施工技术

近年来随着隧道施工技术的发展,隧道断面越来越大,而且地质条件也越来越差,特别是一些超浅埋地段,大断面随道施工不但施工难度大、进度缓慢,而且危险性也高,但并不是说超浅理大断面隧道就无法施工,针对超浅埋大断面隧道施工,结合施工现场实践,总结出明暗结合施工方法,以供参考.

作 者:张振利  作者单位:中交路桥北方工程有限公司,中国,北京,100024 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2010 “”(13) 分类号:U4 关键词:超浅埋大断面隧道   明暗结合   施工  

篇8:浅析古滑坡浅埋段隧道施工

浅析古滑坡浅埋段隧道施工

通过康临高速公路南阳山隧道在穿越古滑坡浅埋段施工方法选择的.工程实践,介绍了该施工方法的技术特点、工艺原理等,对类似隧道施工提供一定参考.

作 者:张成都  作者单位:甘肃路桥建设集团有限公司,甘肃兰州,730030 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2010 “”(13) 分类号:U4 关键词:古滑坡   浅埋段   隧道施工  

篇9:浅埋隧道明洞控制爆破施工

浅埋隧道明洞控制爆破施工

结合连云港东疏港高速公路炮台顶隧道爆破工程实践,介绍了控制爆破各技术参数的选取和施工工艺的`控制,采用文中提出的方法,取得了良好的工程效果.

作 者:陈刚 Chen Gang  作者单位:江苏交通工程咨询监理有限公司,江苏,南京,210000 刊 名:现代交通技术 英文刊名:MODERN TRANSPORTATION TECHNOLOGY 年,卷(期):2010 7(1) 分类号:U455.41 关键词:隧道   施工技术   控制爆破   明洞  

篇10:城市浅埋暗挖隧道施工沉降控制技术

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作 者:周文清 Zhou Wenqing  作者单位:武汉大学土建学院,湖北武汉,430072;中铁十一局集团一公司,湖北襄樊,441104 刊 名:国防交通工程与技术 英文刊名:TRAFFIC ENGINEERING AND TECHNOLOGY FOR NATIONAL DEFENCE 年,卷(期):2009 7(3) 分类号:U456.1 关键词:隧道   浅埋暗挖   沉降   支护   爆破   仰拱   二次衬砌   监测  

篇11:庆兴黄土隧道出口浅埋段施工技术

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结合包西铁路BXS-2标庆兴隧道的施工实践,论述了根据地质条件、水文条件、施工季节,采取有效的公路改移、地表防排水和加强超前支护后,在湿陷性风积黏质黄土、下穿公路隧道浅埋段采用预留核心土三台阶七步开挖法的`施工技术.结果表明,预留核心土三台阶七步开挖法减少了临时支撑的投入,节约了工程材料;可以使用大型机械开挖,各个工序之间衔接紧凑,提高了开挖的速度,缩短了工程工期,降低了工程管理成本,创造了良好的经济效益和社会效益,为以后在湿陷性黄土V级围岩浅埋地段施工提供了宝贵的施工经验.

作 者:吴英明 Wu Yingming  作者单位:中铁十一局集团第二工程有限公司,湖北十堰,442013 刊 名:铁道建筑技术 英文刊名:RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY 年,卷(期):2010 “”(1) 分类号:U453.1 关键词:双线铁路隧道   湿陷性风积黏质黄土   下穿公路   浅埋段  

篇12:蝴蝶谷隧道浅埋偏压段长大管棚施工技术

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介绍了张石公路化稍营-蔚县段高速公路蝴蝶谷隧道采用30 m长大管棚超前支护的施工技术,在工艺参数、施工要点、质量控制方面作了重点介绍,以期为隧道浅埋偏压地段辅助施工提供一些指导.

作 者:程建军 CHENG Jian-jun  作者单位:山西省公路工程监理技术咨询公司,山西,太原,030006 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2010 36(12) 分类号:U455.49 关键词:长管棚   工艺原理   施工要点   质量控制  

篇13:隧道偏压和浅埋及软弱围岩段的施工技术

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本文以高速公路某隧道洞口段施工为例,具体介绍了高速公路隧道偏压、软弱围岩的施工工艺和施工方法,积累了偏压隧道施工经验,为大偏角偏压隧道洞口的'施工提供了很好的借鉴.

作 者:卫晋 WEI Jin  作者单位:中铁十二局集团第三工程有限公司,山西,太原,030024 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2010 36(1) 分类号:U455.4 关键词:隧道   偏压   软弱围岩   施工技术  

篇14:提高施工技术的隧道工程论文

提高施工技术的隧道工程论文

1.高原地质条件对隧道工程施工的影响

高原地理环境对隧道工程的影响主要体现在以下几个方面:其一,对隧道使用功能的影响。当隧道穿越高原当中的富水层或是岩溶裂隙发育地段时,若是防排水措施不当,则会导致衬砌漏水,这样一来不但会对隧道内的通风、照明、监控等电气设备的使用造成影响,而且在寒冷的冬季,还会使隧洞内壁挂冰、路面结冰,运营条件会极度恶化,严重影响了隧道的使用功能;其二,会对隧道的衬砌结构造成影响。在高原地区的隧道工程中,若是围岩中的地下水未能及时排出,当冬季来临时,则会导致水体冻结,从而对隧道衬砌结构带来冻胀破坏,到夏季时冻结融化会使围岩形成浆融圈,这种现象多出现在隧道的洞口位置处,这会对隧道的结构造成严重破坏。所以在高原地区进行隧道工程建设时,必须对各种影响施工的因素进行综合分析,并采取有效的措施加以解决处理,以此来确保隧道工程的整体施工质量。

2.断层破碎带与隧道工程的关系

在对断层破碎带与隧道的关系进行研究前,首先应当对断层的基本类型加以明确,根据断层两盘相对位移的关系,大体上可将断层分为以下三种类型:其一,正断层。此类断层主要是指沿着断层岩石面的倾斜方向下盘相对上升,上盘下对下降的断层。这类断层的形成主要与张拉力和重力有关,其断层面的倾角相对比较陡峭,断层线以平直居多;其二,逆断层。此类断层具体是指下盘相对下降,上盘相对上升的断层,多数都是在地壳挤压作用下形成的,断层的两盘多数都处于闭合状态;其三,平移断层。此类断层则是指两盘沿着断层走向发生相对位移,断层面近乎于直立,倾角较陡,一般都是在地壳水平运动过程中,在受剪切力的作用下而形成的。

2.1断层破碎带

断层破碎带主要是因为断层两盘在相对滑动的过程中,使两侧的岩层遭受挤压作用而破碎,进而形成的长条状且方向一致的破碎带,它的宽度与岩石的性质、断层距离以及断层性质等因素有关。按照破碎带中岩石的破碎程度可将之分为角砾岩、断层泥、磨砾岩等几种类型。2.2断层破碎带与隧道的关系当隧道工程穿越断层地段时,隧道施工难度的大小一般取决于断层的性质、破碎带结构中岩石的破碎程度、含水性以及断层活动性等因素。当施工方法、机械设备等条件相差不大时,断层破碎带与隧道之间的关系直接影响施工难度和工期。通常情况下,当隧道的轴线无限接近于垂直构造的方向时,且断层规模较小、宽度不大、含水量较低时,施工难度较小;如果隧道的轴线与构造方向斜交或是平行时,隧道穿越破碎带的长度会随之增大,并且会伴随出现较为强大的侧压力,为了确保施工安全,此时必须对隧道支护体系进行加强,并及时进行封闭。

3.高原隧道工程穿越断层破碎带的施工技术

在高原隧道工程建设过程中,时常会遇到穿越断层破碎带的情况,为了确保隧道施工顺利进行,必须采取合理可行的施工技术,下面对此展开详细论述。

3.1施工方法

(1)超前地质预报

在隧道开挖穿越断层破碎带时,常常会出现坍塌、突水等问题,为了保证施工安全、有序进行,应当在隧道施工过程中,采用超前地质预报。该方法是确保隧道穿越断层破碎带施工安全的有效途径之一。应当对穿越断层破碎带的隧道进行地质调查,并按照隧道已有的勘察资料和隧洞内开挖作业面的地质描述,借助相关工具,对作业面前方的地质情况进行推测,同时,在隧道开挖的过程中依据超前地质预报的实际情况进行随时补充,借此来了解即将穿越的破碎带的位置、宽度等情况,制定有针对性的`施工技术措施,确保施工顺利进行。

(2)加固圈

这里所指的加固圈就是利用超前小导管+水泥浆液在隧道拱部120度范围内的四周形成强度与厚度足够的加固拱,借此来提高围岩自身的承载能力和稳定性。

(3)正台阶法

这是隧道穿越破碎带时较为常用的一种开挖方法,在开挖过程中,要遵循短进尺、强支护的开挖原则,上下台阶的高度差应当合理,并采取左右交错的方式进行开挖。同时,要控制好两个台阶之间的纵向距离,这样有助于极早落底。此外,开挖之后,要尽可能减少围岩在外界环境中的暴露时间,及时进行初期支护。

(4)初期支护

常用符合设计要求的混凝土对隧道掌子面进行初喷封闭,随后采用工字钢制作钢拱架,并在纵向上用钢筋进行连接。

3.2施工技术要点

(1)导管布设

在施工中,确保小导管的布设位置与角度符合设计要求是比较重要的环节。同时,可采取钻孔打入法对小导管进行施工。

(2)浆液施工

对于岩体破碎程度较为严重、裂隙较为发育、空隙较大的围岩而言,采用超前预注浆的方法进行施工存在一定的难度。在具体施工过程中,预防浆液大量流失、控制注浆液是关键环节,也是确保加固圈安全、稳定、可靠的有效途径。①注浆参数的合理确定。在工程没有特殊要求的前提下,小导管施工的水泥浆液水灰比可以确定为0.8-1.0左右,水玻璃的浓度为30-35左右,两者混合后的体积比为1:0.3-1:0.8,注浆压力最小不得低于0.5MPa,最大不得超过2.0MPa。②注浆准备。在正式注浆前,应当先对注浆管路进行认真检查,借此来确保管路通畅、机械性能良好。当各项准备工作全部完毕之后,应进行现场注浆试验,从而确定最佳的注浆参数,并以此为依据进行施工。③注浆要点。采用液压双液注浆泵将预先配制好的浆液注入到小导管当中,注浆可以采取两次间歇的方式进行。第一次注浆时,应当适当减少水灰比,并增加水玻璃的掺入量,注浆压力应当控制在0.5-1.2MPa这一区间范围内,并在钻孔内有浆液流出时停止注浆,随后间隔3-5h左右,进行二次注浆。在第二次注浆时,应当将注浆压力提高在1.5-2.0MPa,并在浆液注入量低于20L/10min时,停止注浆。

3.3监控量测

隧道穿越断层破碎带的施工中,为了确保施工质量,必须进行监控量测,可将监控的重点放在对拱顶下沉及周边收敛上。对隧道开挖作业面的观测应当在每次开挖完成后进行,当地质情况变化较小时,可每天观测1次;初期支护至少每天观测1次;水平收敛与拱顶下沉的量测可以采用相同的频率,当拱顶的下沉量相对较大时,除了要加强对拱顶下沉的量测之外,还应当对拱腰和基底进行量测。

3.4施工注意事项

为了确保施工质量,应当对如下事项加以注意:其一,在钻孔前,应当对孔位进行精确测定,并对每个测好的孔位进行编号。在钻孔时,为防止孔斜等情况的发生,可以采用测斜仪,并对小导管的打入方向进行严格控制,同时,做好各个钻孔的记录。若是发现某个孔的误差超过设计或是规范标准规定的限值时,必须及时进行处理,如果终孔之后,仍然超限则应当采取注浆封孔的措施,并在其达到一定强度之后,在原位上重新钻孔。其二,注浆时若是发现较大的空洞,应当先注入一定量的水泥浆液,或是混凝土,然后再进行注浆。

4.结论

总而言之,在高原地区进行隧道工程建设时,难免会遇到穿越断层破碎带的问题,为了确保隧道施工安全、有序进行,并保证施工质量,应当采取合理可行的施工技术,并控制好施工质量。只有这样,才能使隧道工程按质按量按时完整,也才能提高隧道的整体稳定性,并延长其使用寿命。

篇15:道路隧道工程中超前支护施工技术论文

摘要:为了进一步证实超前支护施工技术能够有效应用于道路隧道工程中,提高道路隧道工程稳固性,立足于超前支护施工技术,通过结合工程案例,着重分析和探讨道路隧道工程中超前支护施工技术的应用,希望对于高质高效的建成道路隧道工程有所帮助。

关键词:隧道工程,超前支护,应用分析

从近些年道路隧道工程建设实际情况来看,确定超前支护施工技术越来越广泛的应用于道路隧道工程之中,在高切坡开挖之前对工程危险性和稳定性进行评估,进而准确判断高切坡是否危险,之后科学、合理的进行超前支护施工技术设计,以此来保证此项技术充分发挥作用,提高隧道施工的安全性和稳定性,当然,超前支护施工也是有一定难度,尤其与隧道结构相结合。对此,我们应当深入了解超前支护施工技术,进而根据道路隧道工程实际情况,科学、合理的规划与实施此项技术应用方案,包括施工工艺、施工流程等,进而有序施工,稳固隧道。

1超前支护施工技术的概述

超前支护施工技术是针对地形状况比较复杂的道路隧道工程,在工程面开挖施工环节,通过采用锚杆及钢管超前支护的方式,达到对地质围岩进行锚固的目的,从而确保道路隧道在开挖施工过程中的人、物安全。简单来说,就是利用导向架、管棚等设备,围绕道路隧道施工开挖线,借助钢管顶入、锚杆固定等方式对道路隧道的围岩进行预支护,以此来保证道路隧道工作面开挖施工的安全性和稳定性。对于地质条件过于复杂的施工区域,要想保证超前支护施工技术的有效性,一定要做好辅助及支撑,如合理利用钢架等,在具体进行超前支护施工时,首先要做好施工测量及放样,并且做好一系列的施工准备工作;其次,依据施工要求及施工图纸,有序的展开防护道路隧道明洞的开挖,之后针对道路隧道的地质情况、周边环境等,合理规划与设置支护,如管棚、锚杆支护等。最后,检测道路隧道明洞的强度及坍塌等现象发生的可能性,进而再次进行支护和二次衬砌,以此来保证道路隧道施工面平整度及隧道应力[1]。

篇16:道路隧道工程中超前支护施工技术论文

2.1工程概述

计划建设某道路隧道工程,对工程所在地进行了一系列的地质勘查工作,进一步确定了隧道地质状况及地理区位的复杂程度,即隧道的地质构造呈现出松散化特征,土质类型为黄土。通过进一步细致且详尽的工程放样勘测,隧道为上、下行分离的双洞单向行驶2车道隧道。1号隧道上行隧道里程为K0+875~K1+175,长300m,为3.685%上坡;下行隧道里程K0+853~K1+160,长307m,为3.800%上坡,隧道断面开挖面积为160m2。2号隧道上行隧道里程为K1+267~K1+730,长463m,为3.681%下坡;下行隧道里程为K1+240~K1+593,长353m,为2.689%下坡。两隧道设计净宽9.75m,净高5.0m。Ⅱ类围岩最大开挖宽度12.44m,最大开挖高度9.88m。在荷载上,由于隧道开挖施工的跨度达到了20m,有着较大的荷载偏移风险。而对围岩予以分析,确定此类围岩是黄土湿陷性围岩,其具有稳定性不佳等特点,致使其难以有效支撑洞身。面对此种局面,在洞口开挖时就应当且必须运用超前支护施工技术,以此来稳固洞口及洞身,为更好的建成道路隧道工程创造条件。

2.2道路隧道工程中超前支护施工力学模型的分析

基于对以上道路隧道工程实际情况的了解与分析,确定出于保证整个工程坚固性、稳定性及耐用性的考虑,超前支护施工技术的应用是非常必要的。当然,要想使此项技术能够充分发挥作用,在具体应用此项技术之前,需要展开力学模型分析。也就是收集和整理道路隧道工程地质相关数据信息,进而对数据信息进行详细的分析,以此来确定道路隧道工程超前支护施工力学模型,即:明确工程的岩体结构的塑性变形及抗剪切强度表现是否一直均匀;隧道衬砌时注意根据隧道形状特点,设置成圆形;隧道围岩在状态上过于松散,粘结力不强,极易对岩层结构稳定性施加影响。在此基础上,合理规划与设计道路隧道工程超前支护施工方案,也就是以管棚支护和小导管支护结合为主,要求钢管长度为20m,同时配备钻机、测斜仪等设备,并且注意加强小导管支护施工质量控制,如钻孔、钢管加工、注浆施工等[2]。

2.3超前支护施工技术的应用

在确定道路隧道工程实际情况,并制定超前支护施工方案的情况下,施工人员应当分段进行支护施工,即:隧道洞口和隧道洞身的超前支护施工。

2.3.1隧道洞口的施工流程

1)隧道洞口开挖施工。隧道洞口超前支护施工之前,先进行洞口开挖施工作业。也就是按照施工要求及施工流程有序的展开开挖作业,直到达到标准要求。需要特别注意的.是隧道底部及边坡部位的开挖施工,应当先确定预留底部及边坡数据,之后利用石方爆破的方式来进行施工作业,以此来松动底板,之后开挖施工,直到达到标准要求。在此需要说明的是,针对隧道明洞进行开挖施工或拉槽施工,需要先进行截水沟开挖施工,以此保证在后续施工之中能够及时且有效排水,为提高支护施工的有效性创造条件。2)隧道洞口超前支护施工。完成洞口开挖之后,展开支护施工,则需要施工人员先对隧道所在区域的地质状况加以探测,同时注意准确计算隧道围岩,进而展开隧道洞口的地质数据信息分析,构建支护施工力学模型,同时参照施工标准及测量规范,确定钢支撑及支护需求,进而合理利用管棚支护和小导管支护来进行支护,提高隧道洞口的稳定性和安全性[3]。

2.3.2隧道洞身开挖施工及超前支护施工流程

相对来说,洞身支护施工难度更大,为了避免出现施工质量问题,影响洞身支护施工效果,再具体展开洞身开挖施工及超前支护施工时,应当在洞口支护施工后,直接展开现场测控,并利用新奥法来进行隧道洞身开挖及支护施工组织设计,为后续规范化、标准化、合理化施工作业创造条件。按照洞身超前支护施工组织,再具体展开施工作业之中,应当注意做好以下几方面的施工,即:1)围岩稳固施工。工程概述中已经明确工程的围岩强度较差,难以有效支撑洞身,所以稳固围岩施工就显得尤为必要。也就是在隧道洞身开挖施工之中,注意了解地质状况及围岩强度,进而合理规划和布设管棚、导管,以此来设置支护结构,稳固围岩。之后进入核心区域,此时最好采用弱爆破的方式来进行开挖施工,之后合理布设管棚,形成坚固且稳定的支护结构,提高隧道核心区域的坚固性和可靠性。在此需要特别说明的是管棚支护是针对隧道围岩,上部和下部共同支护,形成环形支护轮廓,对围岩进行全方位的支撑,达到稳固围岩的目的。对于本次道路隧道工程来说,管棚支护的上部分最好采用工字钢、锚、喷及网综合支护的模式,同时还要借助钢架、锚杆及混凝土,最终设置成梅花状支护。2)钢筋网布设施工。布设钢架网的目的是再次强化支护围岩工作面,为提高道路隧道工程施工质量创造条件。在具体展开钢筋网布设施工之中,首先是按照施工要求及相关标准,选择最为适合的钢材,按照2m×2m的规格来裁剪方片;其次,采用适合的手段来对钢筋进行除锈、除污施工,提高钢筋的支护质量;再次,紧贴隧道壁展开钢筋网布设,并且注意钢筋搭设长度一定要紧跟混凝土喷射面。最后,利用焊机来焊接钢筋网、钢架及锚杆,从而真正提高钢筋网的稳定性和支护性。3)隧道支护施工。隧道支护施工中注意选择和利用防水卷材来分割锚固层及衬砌层,同时借助盲沟来进行隧道地下水引流,将地下水排除。之后在盲沟的具体方位上,对喷锚层予以加固处理,之后利用防水卷材铺设衬砌层,注意中间加设土工布。4)混凝土喷射施工。出于提高道路隧道施工安全性的考虑,还要严格按照施工要求及相关标准展开混凝土喷射施工,也就是全面且有效的清理隧道围岩岩面上比较松动的岩块,之后利用每间隔1m左右设置一个标准定,以此来确定喷射方位及厚度。在围岩工作面初次开挖施工时,按照施工工艺流程来进行混凝土喷射施工;之后展开钢架、钢筋网及锚杆的布设,待完成以上施工后再次进行混凝土喷射施工[4]。

3结语

在近些年道路工程建设规模不断扩大的情况下,相关部门对道路工程建设提出了更为严格的要求,尤其是含有隧道的道路工程。此种情况下,为了建成高质量的道路隧道工程,在涉及到边坡开挖施工时科学、合理的应用超前支护施工技术是非常必要的,能够最大限度的保证施工进度和施工质量。基于文本一系列分析,确定道路隧道工程中有效应用超前支护施工,应当根据工程实际情况,合理规划洞口超前支护施工流程和洞身超前支护施工流程,有序、合理施工作业,最终提高支护效果,为保证道路隧道工程施工作业的安全性创造条件。

参考文献:

[1]廖泽江.道路隧道工程中的超前支护施工技术探析[J].黑龙江交通科技,2012(4):64-65.

[2]周磊.道路隧道工程中的超前支护施工技术探析[J].建筑工程技术与设计,2015(36):226,201.

[3]李学智,陈时彬.道路隧道工程中的超前支护施工技术探析[J].城市建设理论研究,2014(9):97-99.

[4]贺云仁.道路隧道工程中的超前支护施工技术的探讨[J].山西建筑,2017,43(9):175-176.

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