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中图分类号:P641文献标识码: A
引言
工程勘察是为满足工程设计、工程施工以及维护需要而开设的以研究水文、地形以及地质状况为主的勘探测试工作。其中,水文地质是勘察工作中一项非常重要的内容。是否能够在进行勘探测试过程中准确了解地下水及地下水的变化情况,是否能够掌握水文地质的发展规律,对于工程规划和工程设计施工工作起着直接决定作用。若水文地质勘察工作做不好,那么不仅会影响工程的正常施工,还会直接影响工程的使用功能。本文就水文地质在隧道工程勘察中的技术进行分析与讨论,以促进隧道工程的质量。
一、水文地质评价内容和勘测参数
(一)水文地质评价内容
工程地质勘察中水文地质评估内容在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合工程的设计和工程施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害在很多地区已发生多起因地下水造成工程出现质量问题,发生安全事故的几率较大,总结以往的经验和教训,在今后在隧道工程勘察中,对水文地质问题的评价主要考虑以下内容:
1.掌握隧道工程地下水运动基本情况。具体是指对隧道工程地下水长期的运动情况及其发展变化进行准确探查,然后在此基础上预测隧道工程地下水对人类工程活动产生的影响,尤其是建筑物稳定以及岩土性质的影响。
2.根据掌握隧道工程勘测数据制定科学合理的评价和防治方法。比如分析和总结地基基层压缩层内的松散砂土数据后,依照这些数据预测其可能对工程产生的影响以及影响程度,如是否会出现流砂,程度如何等;又如分析深埋于地下水位之下钢筋腐蚀情况(水的腐蚀),预测腐蚀速度对工程质量的影响。
3.根据隧道工程的施工进程要求,随时提供隧道工程水文地质的数据。
4.特殊情况应区别对待。比如对一些比较大型的,影响力较大的工程,若工程规划和设计过程中发现地下水会对工程产生非常大的影响,那么这种情况下就必须要进行一次专业且全面的水文地质勘察工作。而对于一些因为缺乏水文地质资料而无法判断水文地质具体情况的地区,若需要进行大型工程建设时,必须要首先设置地质勘察专门的观测孔,并在确保得出有效水文地质数据后才能够进行工程建设规划和设计。
(二)勘测参数
1.测量规定
只要观测过程中发现有含水地层,那么必须要测量地下水位;在泥浆钻进背景下,需要把测水管放入含水层大约20cm左右的深度后再测量地下水位;若含水层有不止一层,那么若条件允许且有必要的情况下,可以首先进行止水处理,然后在进行地下水位测量;地下水流向和流速可以分别通过测量不同孔隙水位和采用批示剂方式进行测量。常规的注水和渗水试验不需要深入地下水层去测量,只需要在已经钻好的孔隙或者一些过度基坑中进行即可。而试坑方法则可以根据不同的岩土类型采用不同的方式,通常情况下粘性土和非粘性土(如砂土)可分别采用双环法和单环法进行;进行抽水试验室必须要进行降深处理,且一共需要进行三次。且为了确保水位的准确性,在测试不同水位高度时从始至终均需要使用同一个仪器测量,观测孔和抽水孔的读数要分别精确到毫米和厘米;为了确保压水试验能够顺利进行,压水试验应该严格按照岩层性质进行分级试验。在进行孔隙水压力测量时应该严格按照水文地质的具体概况进行测试点布置和选择合适的测定方法,且所有的测定仪器和工具在安装时必须要按照相关标准规定要求进行安装。对于测试点得出的数据应该及时进行分析和总结,确保第一时间掌握水文地质异常情况,从而能够更快的采取处理措施。
2.常用测量方法
工程勘察中水文地质探测需要测试的项目主要有水位、导水和渗水情况、释水和给水系数、单位的吸水率以及毛细水上升的高度等。通常情况下,在得出这几个项目的数据后就能够较为准确的掌握该工程的水文地质状况。这些测试项目的测量方法均各不相同,其中,水位测试通常采用的是探井观测和钻孔观测两种;毛细水位上升幅度则主要是采用试坑观测的方式;导水和渗水系数的测试方法则主要有注水、渗透以及抽水试验几种;单位吸水率则一般是采用压水和注水两种试验方式测量;释水和给水系数主要以长期观测和抽水试验为主。这些方法均各有针对性,且只要能够按照规范测量步骤进行测量,那么一般情况下测量结果数据都比较精确。
二、重视水文地质勘察,加强新技术运用
在隧道工程中,水害普遍存在工程中,除与隧道工程地质条件复杂及设计、施工等有关外,很大程度上与隧道工程前期地质勘察深度不够有关。目前,部分勘察单位对隧道工程水文地质勘察力度不够,仅作简单调查和钻孔抽水试验,有的隧道工程在勘察的时候甚至连抽水试验都不做,或隧道工程勘察的试验数据失真,隧道工程设计只能凭区域资料和经验定性分析,无法满足隧道工程设计要求。
为了减少隧道工程中存在的=的水害,特别是长大深埋隧道工程,除了要有合理的隧道工程设计、科学隧道工程施工外,应重视隧道工程地质勘察工作,特别是隧道工程水文地质勘察,同时加强科研攻关和理论研究,广泛采用国内外最新科研的隧道工程水文地质勘测成果,为隧道工程设计提供准确的防排水设计参数。
三、水文地质勘察技术方法
在隧道工程工程施工中,隧道工程水文地质勘察应重点查明隧址含水层、井泉分布、隔水层等水文地质条件,判明地下水类型、径流、排泄、补给条件,地隧道工程下水对工程中混凝土和钢结构的腐蚀性和洞身各段涌水量大小,特别对隧道工程中高水位富水隧道,涌水量是隧道工程设计、隧道工程施工非常重要的参数,直接关系到隧道工程建设成木和隧道工程的使用安全。
在隧道工程工程勘测证,常用勘察方法主要为水文地质测绘(包括地表水的调查、地层调查、水井调查、地貌调查、地质构造调查以及泉的调查、水质调查)、水文地质测试、水文地质钻探、水文地质物探等。
在隧道工程勘测中,隧址区水体探测常用的方法有地质雷达技术、红外线技术、水文地质法。隧道工程水文地质法从隧道工程地下水径流、补给排泄通道方而,确定褶皱、裂隙密集带、岩溶发育通道、断层破碎带等地质易发生涌水。地质雷达是探测隧道工程地下水的有效工具,地质雷达预报具有一定的准确度。红外线勘测技术是一种辅助探水地质雷达技术,新型探测手段有激发极化法和瞬变电磁法,瞬变电磁法是远距离探水有效手段,激发极化法是探测富水区有效的工具;比较实用的隧道工程探测手段有综合探测法、EH4电磁成像法等。隧道工程岩体裂隙空间及渗透张量测试,隧道工程洞内和隧道工程地表水涌水量动态测试,富水隧道工程地段涌水预测、预报,水化学测试分析等隧道工程水文地质测试新技术在秦岭隧道工程等勘察中得到成功运用。
结束语
综上所述,水文地质条件测量在隧道工程勘察中占有非常重要的地位,在隧道工程勘察和隧道工程施工建设中起到了极为重要的作用。新形势下随着我国隧道工程勘察技术的不断进步与创新,提高对隧道工程水文地质条件测量的重视度,为了在隧道工程建设前期切实做好水文地质勘察工作,就必须加大隧道工程相关技术人员的水文地质勘察力度,充分发挥水文地质在隧道工程勘测过程中的积极作用,提高隧道工程勘察的质量与效率。
参考文献:
[1]王燕.工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策研究[J].科技致富向导,2012,09:255+277.
[2]张志亮.综合地质勘察方法在黄土梁峁区隧道工程中的应用[J].铁道勘察,2010,02:67-69.
关键词:BIM技术技术;特长隧道;工程;质量管理
1前言
在我国城市化发展的背景下在我国城市化发展的背景下,特长隧道施工可以充分满通行业的发展需求通行业的发展需求。但是,在特长隧道工程中,存在着安全因素较多以及工程质量管理不合理的现象全因素较多以及工程质量管理不合理的现象,这些问题的出现不仅会增加特长隧道的施工难度现不仅会增加特长隧道的施工难度,而且影响工程施工的安全性全性,无法满足行业的可持续发展。对于BIM技术技术,将其运用在特长隧道工程中在特长隧道工程中,可以满足工程质量管理的可视化、自动化的处理需求的处理需求,引导施工人员结合工程项目的特点,确定特长隧道施工的重难点道施工的重难点,有效解决特长隧道施工中的质量管理问题,提高各项信息交互处理的效率提高各项信息交互处理的效率,满足隧道工程施工的质量需求求,为行业的发展提供支持。
2BIM技术及特点
2.1BIM技术
所谓BIM技术技术,主要指通过先进三维数字设计技术的运用用,通过数字化模型的建立,解决建筑工程中的重难点问题。其中的三维模型是BIM技术的主体技术的主体,将BIM技术与地铁隧道工程融合工程融合,可以实现工程项目的数字化、可视化处理,施工人员按照这一优势员按照这一优势,可以结合特长隧道施工的特点,确定施工周期以及施工质量方案管理期以及施工质量方案管理,实现工程全周期信息的共享处理[[1]。
2.2BIM技术特点
在特长隧道施工特点在特长隧道施工特点,BIM技术特点如下技术特点如下:第一,可视化。在特长隧道施工中在特长隧道施工中,通过BIM技术的使用技术的使用,会根据隧道的主体结构结构、附属设施以及周围环境等建立数字模式,施工人员按照各个工程的重难点各个工程的重难点,通过可视化模型以及工程内容的选择,确定具体的施工质量方案定具体的施工质量方案,保证特长隧道各项施工工序的稳步进行进行。第二,信息化。在BIM技术使用中技术使用中,系统会结合特长隧道的工程特点道的工程特点,通过几何尺寸、空间关系以及材料性能等,建立动态化立动态化、全周期的信息化处理方案。第三,协调性。BIM技术系统通过数字模型的构建术系统通过数字模型的构建,不仅可以实现各项数据的信息传输传输、碰撞检测,而且也可以通过各项数据的协同处理,解决特长隧道施工的重难点问题特长隧道施工的重难点问题,以提高BIM技术在特长隧道中质量安全管理的价值质量安全管理的价值。
3工程概况
研究中选择某地区特长隧道施工方案研究中选择某地区特长隧道施工方案,该工程总长度为4040.35km,设计单向分离式三车隧道设计单向分离式三车隧道,由于隧道地质情况复杂,施工中存在着一定的危险性施工中存在着一定的危险性,而且,隧道施工中经常遇到一些不可控因素不可控因素,为了保证施工的按期性,设计了特长隧道施工中的BIM模型模型,并按照系统状况确定质量管理方案[[2]。
4特长隧道工程中BIM技术质量管理方案
4.1明确质量安全评估标识
通过特长隧道工程施工状况的分析通过特长隧道工程施工状况的分析,在质量安全问题评估中估中,相关管理者在BIM技术使用中技术使用中,会根据工程项目的特点以及施工管理状况以及施工管理状况,形成集中化的质量进度管理体系,施工人员按照隧道施工的实际状况员按照隧道施工的实际状况,通过隧道施工前、施工中以及施工后的工程质量工后的工程质量,确定检查方案,及时设定安全性的BIM评价系统系统,展现安全评估标识的设定价值。而且,对于施工安全管理人员理人员,可以结合特长隧道的质量管理状况,建立BIM三维视图图,进行各项施工工序质量的审核,施工人员按照三维视图的数据数据、图片以及文字等,仔细描述质量安全问题,保证各项数据处理的精确性据处理的精确性。特长隧道施工中,BIM技术的质量安全评估标识可以按照特长隧道工区标识可以按照特长隧道工区、资料等,建立层级化的质量资料管理方案管理方案,系统也会根据质量控制标准,对施工质量问题进行评判评判,保证特长隧道工序的稳步进行。
4.2质量安全的进度控制
在特长隧道工程质量管理中在特长隧道工程质量管理中,通过BIM技术的使用技术的使用,应该将质量安全进度控制作为核心将质量安全进度控制作为核心,BIM系统结合各项工程的特点点,会按照工程动态化的质量评价体系,形成集成性的33D模型型,保证各项活动工序在动态化的条件下安全进行。一般情况下况下,特长隧道工程的质量安全进度控制中应该做到:第一,BIM系统通过各项数据的统计系统通过各项数据的统计、分析以及处理,会判断某一时间内的施工组织情况间内的施工组织情况,而且会合理选择质量检查内容,提高施工质量检查以及系统识别的整体价值工质量检查以及系统识别的整体价值。第二,在施工中,BIM技术会按照特长隧道的特点技术会按照特长隧道的特点,合理确定施工工序,施工人员可以按照动态化的模型以按照动态化的模型,进行质量检测方案以及质量检测进度的选择的选择,保证各项施工工程的安全性。例如,在特长隧道施工中中,通过质量安全管理工作的构建,BIM系统会按照材料设备的内容的内容,通过材料名称、材料规格以及材料量的累计,分析施工材料的使用状况工材料的使用状况,并根据材料的使用量设置材料预警阈值,当材料使用状况达到报警状态时当材料使用状况达到报警状态时,BIM系统会向管理者提供指示示,保证材料的及时供给,满足特长隧道施工质量的安全管理需求需求。第三,在特长隧道施工的质量管理中,通过各项活动的构建构建,可以模拟特长隧道施工过程,增强施工人员对安全施工工作的认识工作的认识。
4.3质量内容的协同管理
结合特长隧道工程的特点结合特长隧道工程的特点,在BIM技术使用中技术使用中,施工人员可以按照工程的进度可以按照工程的进度、工程施工的节点,进行质量管理人员的任务分配任务分配,保证各项质量安全管理工作的稳步进行,为信息的协同管理提供参考协同管理提供参考。应该注意的是,在特长隧道质量内容协同管理中应该做到同管理中应该做到:第一,明确派工流程。在特长隧道工程中中,通过BIM技术的使用技术的使用,可以结合工程的状况,设定动态化以及自动化的质量安全管理工作以及自动化的质量安全管理工作,相关的责任人员会按照具体的工作项目体的工作项目,进行材料、机械以及工程的质量管理,满足安全管理工作的协同化处理需求全管理工作的协同化处理需求。第二,特长隧道施工中的BIM技术质量管理中技术质量管理中,系统会结合工程的特点,设定自动化的材料使用清单使用清单,相关质量管理者按照具体的流程进行工作的整合,保证特长隧道施工工序的安全保证特长隧道施工工序的安全、稳步进行,提高隧道工程施工安全管理的整体质量安全管理的整体质量。第三,结合BIM信息集成化的特点信息集成化的特点,系统会结合工程的质量管理工作统会结合工程的质量管理工作,进行安全信息的协同管理,实现各项工作的安全运行现各项工作的安全运行,质量管理者会按照责任、材料使用以及技术交底等内容及技术交底等内容,确定安全施工管理方案,展现特长隧道施工管理的整体价值工管理的整体价值。
4.4质量安全内容的信息
将BIM技术运用在特长隧道工程的质量管理中技术运用在特长隧道工程的质量管理中,可以实现质量安全内容的实时现质量安全内容的实时,有效提高信息管理以及信息的效率布的效率,满足特长隧道工程质量管理工作的稳步进行。因此此,在特长隧道工程中,BIM技术使用中技术使用中,应该明确质量管理内容容,通过质量安全信息的及时,保证安全工作的稳步进行行。第一,BIM移动端在信息处理中移动端在信息处理中,可以根据动态化的数据流程流程,对特长隧道施工现场进行分析,按照特长隧道的实际特点点,确定质量控制方案,而且,系统也会很根据实际施工状况,将安全工作推送给责任人员将安全工作推送给责任人员,保证各项安全管理工作的稳步进行进行。第二,在BIM技术使用中技术使用中,特长隧道的安全管理系统可以设定网页终端服务项目以设定网页终端服务项目,系统按照实际质量问题,进行各项安全工作的审查安全工作的审查、处理以及操作,提高质量安全管理工作的执行效率行效率,避免特长隧道施工中安全隐患的出现。第三,在BIM模型使用中模型使用中,特长隧道的质量管理人员,可以通过系统跨平台台、多媒体等优势系统的运用,对各项数据进行安全处理,提高质量安全管理的效率高质量安全管理的效率,并为质量管理信息的准确定位、实时传送提供支持传送提供支持,使特长隧道的质量管理工作按照协调处理的原则进行传递原则进行传递,满足特长隧道工程的施工需求。
关键词:高速铁路;暗挖隧道;防水施工;变形缝;止水带;穿墙管;空鼓
引 文:高速铁路隧道工程施工中,防水是非常关键的内容。如果防水工程施工效果较差,往往会造成渗漏现象发生,降低隧道工程质量,甚至引起安全隐患,对列车通行带来负面影响。隧道防水工程施工必须把握每个技术要点,预防质量通病,以确保隧道工程防水施工效果,有效保障隧道工程质量。本文通过具体工程案例介绍了高速铁路隧道防水工程施工技术要点,提出质量通病预防对策,希望能够引起人们对高铁隧道防水工程的重视。
1工程概况
某高速铁路隧道工程全长1200m。为保证隧道工程质量,施工单位不仅需做好工程设计工作、加强每个施工环节质量控制,还需采取有效措施,提高隧道防水工程施工水平。该隧道主要防水施工部位为:隧道底板、顶板、侧墙以及相关的细部节点,整个防水工程施工任务量大、工期紧张,仅卷材施工面积就达到156442m2。在整个防水工程建设中,施工单位坚持“预防为主、防治结合、因地制宜、综合防治”的原则,以期实现良好的防水施工效果。该隧道工程防水设计等级为二级,结构不允许渗水,主体结构要求结构自防水,主体混凝土强度等级为C30、抗渗等级为P8。工程通过综合采取有效措施,实现对渗漏现象的有效预防,确保整个隧道施工质量,为列车安全顺利通行提供保障。
2高铁隧道防水工程施工技术
为确保防水效果、提高隧道工程质量,本工程施工单位综合采取了以下技术措施。
2.1暗挖隧道防水施工技术
隧道主体采用混凝土自防水+附加防水层的做法,图1为隧道结构防水构造。隧道底板采用4mm厚双面自粘防水卷材,预铺法施工;侧墙采用3mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材,湿铺法施工;顶板采用4mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材,湿铺法施工。
整个隧道工程,混凝土结构要求自防水,所有阴角做成直径≥50mm的圆弧角,所有阳角做成直径≥20mm的圆弧角。对于卷材铺设的基层表面,要做好相应的处理工作,确保表面基本平整,高低误差严格控制在5~8mm,以保证卷材铺设效果。砂眼、孔洞要用高标号聚合物砂浆修补,剪力墙面钢筋头要割平,墙面用高标号砂浆补平。混凝土基层要浇筑好,确保坚固、平整、洁净,结构顶板混凝土浇筑时,一边浇筑,一边抹平混凝土基面。用湿铺法进行防水卷材施工时,施工前做好基层处理工作,基层含水量控制在12%以内。
湿铺法施工自粘卷材,配制水泥胶时,严格按照要求添加水和水泥用量,并用电动搅拌器搅拌成均匀的腻子状,以确保施工效果。为提高水泥胶配制效果,应把握以下技术要点:1)采用检测合格的水拌合;2)选用标号32.5以上的普通硅酸盐水泥,并添加聚合物建筑胶,添加量为水泥质量的10%~15%;3)保水剂采用108或801建筑胶水,立面水泥素浆要适当增加黏稠度,预防流淌现象发生;4)水泥要在浸透之后才能搅拌,避免出现水泥颗粒现象,有效提高搅拌效果。
2.2止水带施工技术
隧道的不同部位,采用不同形式的止水带进行施工。侧墙、顶板、底板如果采用外贴式止水带,直接安装即可。如果设计采用中埋式止水带,先将中埋式止水带安装好,再根据设计要求,在止水带两侧注浆管内安装注浆导管,要注意成对安装,一根为导浆管,一根为排气管,注浆导管沿止水带纵向设置间距以5~6m为宜。如果是施工缝处的止水带,应采取不同的技术措施:用钢筋将钢板止水带与结构主体主筋焊接,连接点纵向间距在5m以内;施工缝中部设置3mm厚镀锌钢板止水带,电镀锌层厚度为8~10μm,不易施工部位设置缓膨胀型遇水膨胀止水胶;另外,钢板止水环厚度为6mm。
2.3管道部位施工技术
穿墙管道防水做法见图5。管道部位在施工过程中,应该把握以下技术要点:1)排水口及穿墙管道首先施工一道JS防水涂料,JS防水涂料的液料和粉料按适当比例拌合均匀,形成稀糊状混合料,涂刮2mm厚,涂料涂刮时不能涂上管立面,防止污染现象发生,涂层不得堆积,涂刮范围为沿管周边200mm;2)JS涂料层上进行自粘卷材附加层施工,施工范围为沿管道周边250mm;3)然后再进行防水加强处理,排水口及管边涂刮CPS密封胶,穿墙管立面涂刮50mm高、平面涂刮50mm宽(排水口周边涂刮100mm、口内涂进50mm),合理控制密封胶加热施工时间,不能过长,防止起火现象发生,以及避免烫伤和污染其他工作面。
3施工质量通病防治技术
防水施工质量通病防治是隧道防水工程施工中需非常注重的,现将本工程采取的主要防治措施介绍如下。
3.1空鼓防治技术
空鼓是施工中比较常见的质量缺陷。为预防空鼓发生,本工程采取了以下措施:1)确保找平层表面干净、整洁,铺贴卷材防水层前,先对基面进行充分湿润,但要注意不能有明显积水,基层与墙的连接处做成圆弧形;2)立墙卷材精心铺贴,确保卷材铺贴密实和牢固,同时注意施工环境温度不得低于5℃;3)采用水泥砂浆找平层时,当水泥砂浆抹平和收水之后,需进行二次压光,并做好养护工作,防止找平层出现裂缝、酥松、起砂、起皮等现象。
3.2管道周围渗漏防治技术
隧道工程往往会有较多的管道,管道周围防渗漏也是施工的重点。该工程施工中,采取了以下技术措施:1)穿墙管道处卷材防水层铺实贴严,避免出现张口、翘边现象;2)认真、全面清洗穿墙管道的尘垢,确保整个管道清洁、干净,提高卷材防水层与管道的粘结附着力;3)穿墙管道周边找平层施工时,要将管道根部抹成直径不小于50mm的圆角,卷材防水层按照转角要求铺贴严实。
4结束语
该隧道工程防水施工过程中,科学进行了防水设计,合理安排施工材料、施工人员、施工机械设备等,保证施工任务顺利完成。防水工程原计划工期为20d,最终16d就完成了施工任务,为后续工程施工创造了良好条件。施工完成后,由质量检测单位对该防水工程质量进行了检验,最后评定等级为合格。目前该隧道工程已经运营1年多,质量状况良好,没有出现渗漏现象。
参考文献:
关键词:管道建设;衬砌技术;隧道工程
1工程概况
目前,我国经济持续高速发展,能源建设处于转型的关键时期,天然气在能源供应与消费中肩负更加重要的历史使命。为了促进经济社会的低碳绿色的发展,努力建设现代的能源体系,构建布局合理、外通内畅、覆盖广泛、安全以及高效的天然气管道系统十分重要。隧道工程是管网系统建设的重要环节,而衬砌技术是隧道工程质量的重要方面,因此只有重点加强模板施工、模筑衬砌以及衬砌技术施工的质量控制,才能保障隧道衬砌施工的质量。文章以某隧道工程的管道建设为例。该隧道穿越位于两镇之间,进出口的坡度相对比较大。根据这些管线敷设的要求及地形地质条件的状况,确定了隧道的洞门口采用机砖封堵,饰面为砂浆抹面。隧道进口位置离国道较远,需要重新修筑1km施工便道;隧道出口需要整修600m的乡村道路作为施工便道。隧道穿越区属于低山丘陵地貌,地形起伏大,山体地表植被茂盛,主要为灌木林,通视条件较差。
2工程中的问题及对策
隧道位置为低山丘陵地貌,受所在区域有许多的基岩裂隙水,主要是通过降水溶隙和裂隙而形成,并沿裂隙不断地向着岩层的基准面活动。久之,裂隙就变成了地下水的一个巨大的储存空间,同时也是地下水的补给以及移动的通道。受到这些补给方汇水式的制约及这些岩性组合的影响,泉流量一般都小于3.0L/s。隧道所在的位置通过的区域没有发现有地表水的通过,局部的一些山沟地带可能在雨后会形成短暂的水流。受附近构造的相关影响,节理裂隙较发育,岩体较破碎,呈块状的构造,裂隙面较为平直、表面比较粗糙。隧道围岩主要为中等风化-微风化凝灰岩岩体,属于坚硬岩,岩体较破碎-较完整,稳定性相对较好。隧道工程施工的安全问题是所有问题的重中之重,而衬砌技术就为隧道工程的安全提供了强有力的支持。
3衬砌技术
混凝土衬砌采用组合模板全断面衬砌。混凝土采用自拌制的混凝土,利用搅拌运输车进行运输,采用泵送入模的方式灌注,并利用插入式振捣器振捣。在振捣时认真按操作规范进行,并实行定人、定位、定责任,严格控制,避免振捣器直接触动模板、钢筋。施做模筑混凝土前采用浆砌片石填堵躲避洞。工地在现场设有工程试验的中心,同时配备试验所需的技术人员以及设备。技术人员主要负责进场的各种原材料和混凝土等的试验工作,目的就是确保混凝土衬砌的内实以及外美,保证断面的尺寸准确无误,能够一次达标。围岩内部位移和锚杆轴力断面布设以及衬砌施工工艺流程如图1、图2所示。衬砌技术在施工过程中需要重点关注以下内容。第一,在衬砌技术施工时必须严格实行工地工程的检查和签认制度,没有经过监理检人员的签认,施工单位不得灌注混凝土。在衬砌技术施工之前,工程管理部门应该对施工队伍进行施工技术交底,测量人员应该标示出衬砌部分的隧道的中心线以及起拱线的标高。第二,安装排水管、防水板等。以隧道的中心线以及起拱的标高为基准,施工人员需准确地铺设模板,确保衬砌时不侵入这条隧道的建筑限界,放样的时候必须将设计的轮廓按照设计施工的规范布设。第三,混凝土在施工灌筑之前,必须将墙底的虚碴、积水、污物及之前和现在混凝土接头的地方清除干净,清理浮矸直至实底,基础槽内不得有流水或危害砌筑质量的积水。对于安装后的拱架、止水带、立柱以及挡头板等地方检查签字确认完毕,才能够开盘灌筑。在支模之前必须对中、腰线进行检查,严格按中腰线进行支模,墙模板应安设牢固,板面应平顺。第四,模筑衬砌的拱(墙)架的间距,必须根据衬砌的地方隧道的宽度、围岩的情况、模板的长度以及衬砌厚度来确定,一般可取1m,最大不超过1.5m。第五,混凝土所用的运输的设备能够保证混凝土在运输的过程之中不会发生严重泌水、塌落度过多损失以及离漏浆的现象。灌筑所用的混凝土必须水平分层,同时对称地进行实施。当混凝土实施超过衬砌技术设计的拱部的位置之后,此时混凝土的排出管的末端必须埋在混凝土当中,这样就能够保证完全填充。第六,混凝土的灌筑必须保持一定的连续性,如果不得已因故中断,就必须按照工作缝来处理。混凝土的灌筑必须及时振捣,运用插入式振捣器及附贴式振搭配使用,且振捣时必须避免震动头模板面的接触,同时也不能够振动钢筋。第七,衬砌之前必须按照设计做好相关排水盲沟,施工缝、排水管、防水板等施工。拱圈封填必须伴随着拱圈灌筑尽快及时进行。在混凝土的灌筑结束之后,必须及时进行洒水养护,并且当混凝土的强度达到了规范要求时才可以拆模。第八,隧道的掘进是隧道施工安全进行控制的一个重要的环节。隧道在进行开挖时的断面比较大,人员在施工的时候必须严格按照设计的图纸及设计规范采用合理的开挖掘进的方案,严格控制掘进的进尺,同时选择最好的爆破的参数,必须完全地确保施工的安全。不良的地质地段的隧道掘进开挖必须根据现场的实际情况采用短进尺、弱爆破及强支护同时勤测量的现场施工方式。第九,天然气管线隧道断面的支护必须时刻紧跟着开挖掘进的工作面,必须按照设计的要求进行监控,对于那些位于不良的地质地段的天然气管线隧道断面,支护工作必须及时进行封闭。同时,支护要严格的按照设计单位设计的方案进行,利用围岩监控量测资料,对支护方案进行动态管理,以保证安全。第十,天然气管线隧道软弱围岩的施工必须采用多种多样的加固措施,尽可能地提高围岩本身的自承能力。施工过程中的机具设备必须放置在安全的地段,注浆机、喷射机、水箱必须装压力表及安全阀,同时也要定期地进行耐压试验。如果有发生堵管情况,必须及时地进行疏通。在处理这些堵管的过程中,严禁在喷嘴前站人。同时,必须经常检查管道及接头是否存在松脱及击穿的风险,如果发现有问题必须立即进行处理。
关键词:高地应力;隧道;陡倾层状围岩;大变形控制技术
Abstract: According to the tunnel engineering practice of steep layered rock in Lanyu Railway, this paper explains the surrounding rock deformation effect ofconstruction period. Establishing the three-dimensional elasto-viscoplastic finite element numerical calculation model conducts the optimization research on the the conventional control measures of the rock deformation, proposes highlands stress ideas and points of tunnel steep surrounding rock mass deformation control and get a reasonable step length, bolt layout and initial support closing timing,providing reference for the similar engineering practice.
Key words: highlands stress; tunnel; steep layered rockmass; large deformation control technology
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1引言
近年来,随着隧道工程向长大、深埋方向发展,建设穿越高地应力且地质环境恶劣的软弱围岩区的长大隧道工程越来越多,围岩变形控制是最大难题 [1-2]。在建兰渝铁路全线自开工建设以来,有多座隧道变形严重,引起初期支护破坏、侵限等。工程地质调查以及现场围岩变形监测数据表明,兰渝铁路变形严重的隧道,场区地应力水平较高,围岩多以板岩、千枚岩等层状、互层状岩体为主,尤以薄层状岩体变形极为剧烈。板岩分布广泛,在各类工程建设过程中经常遇到。由于具有层状结构,板岩不仅变形和强度性质具有明显的各向异性,其破坏机理及方式也明显不同于其它岩体[3-4],由此引起的隧道围岩稳定性问题给工程建设带来了巨大的挑战。
本文结合兰渝铁路陡倾层状岩体隧道工程实践,考虑隧道施工期围岩变形时空效应,建立三维粘弹塑性有限元数值计算模型,对围岩变形常规控制措施进行优化研究,提出高地应力隧道陡倾围岩大变形控制思路与要点,得到合理的台阶长度、锚杆布设以及初期支护闭合时机,研究结论可为类似工程实践提供借鉴与参考。
2工程概况
毛羽山隧道位于甘肃省宕昌县境内,起讫里程:DK277+312~DK285+816。隧道地处西秦岭高中山区,沿线山高沟深,岸坡陡峻,地面最小高程为1350m,最大高程2980m,相对高差为1630m。隧道全长8504米,为双线铁路隧道,最大埋深约700m。隧道设置斜井一座(长1294米的骆驼下斜井)。隧道洞身原设计为三叠系中统板岩夹砂岩夹灰岩地层,以Ⅲ级围岩为主,Ⅲ级围岩长7073m,占83.19%;Ⅳ级围岩长1280m,占15.05%;Ⅴ级围岩长151m,占1.76%。
所谓围岩是指在隧道工程建设过程中,围绕在隧道周围一定范围内的对隧道质量有着一定影响的岩体。而软弱围岩则是围岩的一种类型,往往与坚硬围岩相对应,一般来说单轴饱和抗压强度低于30MPa的岩石都可以称为是软弱围岩。
1.1软弱围岩的基本特征
软弱围岩是静水或流速过缓水流中的松软悬浮物不断沉积所形成的,因此其主要成分一般是含水量较大的软性粘土和淤泥。而粘土和淤泥的内部结构往往都比较松散使得其间存在着大量的间隙。同时,由于这些粘土和淤泥主要来自于水流,使得其含水量往往较高,因而软弱围岩所具有的透水性能很差,并且固结的速率也相对较慢。一方面,组成软弱围岩的颗粒粒子直径较小,大部分直径都小于0.05mm,而且颗粒之间存在的空隙往往充满水。这使得软弱围岩中的一部分粘土与颗粒间隙内的水结合,整体结构较为紧密,结构外部的水分很难渗透到结构之中,即围岩结构的透水性较差。这种情况下形成的软弱围岩可以极大程度上减少外界环境对其产生的影响,达到一种相对平衡的稳态,在很长的时间内都不会发生变化。而另一方面,软弱围岩中的水分的存在形式基本上都是结合水,也就是说水分大部分都已经和组成围岩的颗粒结合到一起,自由水的含量自然也就比较少。在这种情况下,如果围岩结构受到了外界力的作用,由于内部水分不能移动,无法发生渗透作用,使得大量的水分无法从软弱围岩内部土壤中及时排除,土壤的固结速度从而较慢,使得岩体的硬度和强度都没有办法达到应有的标准。因此,当软弱围岩受到了外界施加的较大的剪应力时,非常容易造成剪应破坏。
1.2软弱围岩的危害
软弱围岩的透水性能较差、固结速率缓慢等特点往往会使施工工程中的路面所具有的稳定性和承载性相对较差。一旦有较大的负载外力施加到路面上时,很容易对路面的质量产生较大的影响,从而危及交通安全。除此之外,软弱围岩所带来的危害还会体现在路堤滑坡和路基沉降这两个方面。首先,由于软弱围岩自身透水性和固结速率的基本特点所产生的影响,往往会导致公路的稳定性较低。尤其是在坡度路面的施工建设中,不稳定的软弱围岩在受到较大强度的外力作用时随时都会发生滑坡,从而产生施工事故。而另一个方面,由于软弱围岩的含水量比较大,而且其内部有着很多的微小间隙,以软弱围岩为基础建设的路面承载力极为有限。而在施工过程中难免会对其长时间持续施加高强度外力,在力的作用下很容易发生路基沉降,更严重的甚至会导致路面坍塌断裂的后果。而这也是绝大多数软弱围岩所带来的最为常见的路面危害。
2软弱围岩隧道工程的安全技术
2.1工程概况
某地铁隧道工程在东风西路的南北两面分别设置有进站口和出站口,为了将二者连接起来,必须在东风西路的地下建设一条连通隧道。该通道宽度为6.5m,拱高为5.8m,隧道拱顶与东风西路的距离为3.0m左右,通过对该区域的地层土壤情况分析,距离地表层1.2m,4.8m和8.0m处属于淤泥质软弱土壤,为了保证隧道工程的质量,在施工过程中必须要采用相关的安全技术。
2.2软弱围岩隧道工程的安全施工技术
软弱围岩隧道工程应采用超前管棚支护、调动围岩自承能力以及二次衬砌等创新工艺,使支护与围岩封闭成环,从而形成相互支撑的联合体系。同时也要采用高科技的测量手段进行施工辅助。具体的操作内容如下:首先,在地铁隧道施工之前必须要对施工位置附近的围岩结构进行提前支护加固操作,然后采用高压灌浆技术,对范围内的围岩结构进行处理,使软弱围岩内部存在的微小空隙被填满。这样可以使地铁隧道在施工之前就拥有一个硬度与强度都相对较高的壳体,大大提高了地铁隧道周围围岩结构的稳定性。其次,在灌浆完成之后,虽然此时软弱围岩结构已经具有一定的承载能力,单位施工人员在挖掘的过程中也应注意操作方式。最好是使用多次开挖的挖掘方法进行地铁隧道的掘进,以这种方式来减少对周围软弱围岩的震动,避免因震动过强而造成的垮塌、断裂等事故。在施工过程中,施工人员也应该时刻注意周围软弱围岩的变形程度,以确定后续所应该采取的操作。最后,施工过程中要对掌子面、围岩强度等地理数据进行量测,掌握实时动态,确保安全。虽然我们在施工之前已经对施工区域附近的软弱围岩采取了一系列的处理措施,但是这并不能够保证在施工过程中不会出现问题。因为在隧道挖掘的过程中,由于地下土层不断被掏空,使得周围的软弱围岩所需要承受的压力越来越大,加之挖掘过程中由于机器运行对软弱围岩造成的震动和压力,如果不进行实时检测并对施工行为进行实时调整,就很容易发生危险。
2.3具体的施工方法
第一,管棚施工。所谓管棚施工便是在地下隧道挖掘之前,先在附近的岩体中钻孔并安装惯性力矩较大的钢管,以此来对周围的岩体进行支撑,防止隧道上方的土层发生沉降、坍塌、断裂等问题。管棚通常采用DN100无缝钢管进行安装,并在钢管内放入直径50的钢筋,然后用普通硅酸盐水泥向钢管中灌浆,注浆压力为0.6MPa~1.0MPa。第二,衬砌施工。衬砌施工是为防止围岩变形或坍塌,沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。为了提高地铁施工面的稳定性,洞口开挖完成之后要立即进行衬砌施工。而衬砌施工在隧道工程中的应用极为普遍。在施工之前,首先要对施工区域进行调查,测量之后便要依据数据进行判断,以确定其是否能够达到施工的标准。如果能够达到施工的标准,才能进行后续的施工。衬砌施工通常分为两个部分,即两侧衬砌和拱顶衬砌,两侧衬砌先用水泥混凝土浇筑,当混凝土强度达到80%后进行横撑工字钢的拆除,每次拆除10m,然后用规格Ⅰ16的工字钢进行模板衬砌,待拆模之后,横撑工字钢竖直连接在衬砌与钢拱架之间。第三,监控测量。监控测量是根据新奥法原理来确定施工区域围岩的状态是否能够满足施工的要求。由此再来制定日后的施工程序,保证施工的安全性。为了减少因隧道施工而带来的路面沉降,在隧道管线之上设立了多个测量观察点,对路面进行实时监控测量,如果发现路面变形,则立即调整施工参数,确保路面形变低于30mm的极限值。通过检测,东风西路路面最大沉降值小于30mm,满足施工要求。
3结语
(江苏海通建设工程有限公司,连云港 222001)
(Lianyungang Haitong Group,Lianyungang 222001,China)
摘要: 近年来,随着经济建设的不断进步和发展,交通运输业也得到了进一步的发展,其中高速公路工程的发展是不容忽视的,尤其是科学技术的发展使得隧道工程有了更好的进步。本文主要就高速公路隧道施工技术及控制要点进行了分析研究。
Abstract: In recent years, with the continuous progress and development of economic construction, transportation industry has got further development, in which the development of expressway engineering cannot be ignored, especially the development of science and technology makes the tunnel engineering has made better progress. This article mainly conducted the analytical study of expressway tunnel construction technology and control points.
关键词 : 高速公路工程;隧道施工技术;控制要点
Key words: expressway engineering;tunnel construction technology;control points
中图分类号:U415 文献标识码:A
文章编号:1006-4311(2015)02-0108-02
0 引言
当前,高速公路工程得到了进一步的发展,为人们的出行提供了便利,尤其是高速公路隧道工程的发展,在很大程度上促进了交通运输的发展。高速公路隧道工程施工难度比较大、工程复杂、隐蔽工程比较多,这就使得在高速公路隧道施工过程中需要高度重视施工技术及其质量水平,为整个工程施工质量提供有效保障措施。因此,本文针对高速公路隧道施工技术要点进行分析研究,对于高速公路的进一步发展有着重要的现实意义。
1 工程概况
本工程为某高速公路隧道工程,该隧道属于南北走向,该隧道进口明洞30m左右位置处的土层以1.5%的坡度下降,需要进行各个方面的综合考虑进行进一步的施工,从而更好地保证该工程的施工质量。
2 高速公路隧道施工的特点
高速公路施工过程中,隧道工程是其重要组成部分,隧道工程的施工难度比较大。高速公路隧道施工的特点具体表现在:①不可预见因素多。在隧道施工的过程中,具有大量不可预见的因素,尤其是地质条件的不可预见性成为隧道施工最显著的特点之一。一般而言,在隧道施工前,对于地质情况掌握的全面性难度比较大,而且也无法预见地下水、泥石流、围岩变化、溶洞以及瓦斯地层等不良的地质情况,这在一定程度上增加了隧道施工的难度。②隧道施工风险性较大。由于无法针对整个隧道工程的地质变化情况实施准确的预测,所以,在隧道施工过程中,非常容易发生塌方事故,这就给隧道工程施工安全埋下了隐患。③隐蔽工程多。隧道工程是地下工程的范畴,而且隧道具有自身的结构特点以及时效性,所以,在隧道施工过程中,后一道工序与前一道工序是环环相扣的,只有前一环节完成后才能实施下一个工序的施工,如此一来就会使得隧道工程中存在比较多的隐蔽工序,一旦这些隐蔽工序出现问题,检验过程中难以及时发现,那么就难以及时采取有效的措施实施补救,最终使得隧道工程的整体质量受到严重影响。④施工具有明显的时效性。在隧道工程施工过程中,围岩的变化性比较大,而且水文地质条件也具有复杂性,因此,在开挖后,应该及时采取措施实施处理,那么就使得隧道施工具有了一定的时效性特点。⑤施工环境恶劣,各工种交叉作业多。通常情况下,隧道施工的作业空间比较狭小,而且施工工序繁多,如开挖、支护、防排水、预埋件等等,而且在施工过程中会出现交叉施工现象,这在一定程度上使得施工难度大大增加,尤其是在隧道围岩条件相对较差的地段,交叉施工的现象尤为突出。另外,隧道工程的施工环境属于半封闭空间,在进行开挖的过程中,污染现象比较严重,在施工阶段即使已经采取相应的通风措施,恶劣的施工环境仍然无法改变。
3 高速公路隧道施工技术要点分析
3.1 明洞与边仰坡开挖施工技术 在明洞与仰坡施工之前,首先需要测量放线,对于明洞边坡、边仰坡坡顶线的放线要准确,还要确定截水沟的位置,施作坡顶截水沟;其次,需要按照设计坡度,采取自上往下的方式,实施分层开挖,分层过程中也应该按照设计,进行施作边仰坡防护,确保边仰坡的裸露时间尽可能的短,按照现场施工的具体情况,加强边坡防护,若有必要,可以适当增加防护面积,提高支护强度(具体方法是调整锚杆间距,加密钢筋网,并加厚喷砼厚度)。开挖过程中,使用土方用挖掘机实施开挖,再以人工配合进行刷坡,软石使用风钻进行打眼,小药量松动爆破开挖,在使用自卸车进行出碴。在边坡与仰坡的适当位置来设置位移与沉降量测点,使得边仰坡稳定性观测得以进一步的加强。
3.2 洞口施工技术 在洞口段的施工过程中,施工人员应该采用边坡、仰坡自上而下的方式,进行分层开挖,施工机械主要是挖掘机,爆破方式尽量不用,确保其原地层不被扰动;洞口场地使用装载机辅以推土机进行整平和压实;若遇到坚硬石质地层,就需采用人工钻眼进行爆破,运输主要使用自卸车,开挖的土方应该运往指定的弃碴场。洞口段开挖过程中要将洞内施工需求充分考虑在内,合理修建和布置供水与供电设施以及材料堆放场地与机械停放场。同时还要确保边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度能够一次整修到位,对于边仰坡挂网喷锚防护则应该分层进行,从而防止围岩的风化以及雨水渗透造成的坍塌。明洞拱、墙和洞内相邻的拱、墙衬砌时,需要与施工相融合;洞门和洞口附近的排水与截水设施要和洞门施工相配合,还要和洞外排水系统相连,防止地表水对坡面的冲刷。在进洞前,应该将洞门仰坡与边坡刷好,坡度施工的偏差允许在5%;洞口土石方应该控制爆破施工,不可采用集中药包进行爆破,防止其对仰边坡的稳定性造成影响。
3.3 初期支护技术 首先是制管。本工程初期支护主要使用的是热轧无缝钢管,管的长度为5m,外径5cm,壁厚0.5cm。将管子的一端制成锥头形状,另一端要焊接钢箍,钻孔需要沿着管壁的四周进行,孔与孔之间的距离需确保在150mm,并将此作为注浆孔。在开挖作业面支撑点最近处,确定孔眼,并依据中导洞3.2m,左右洞2.5m的规格布置小导管的纵向间距。最后安装管道安装并进行注浆。采用高压风清理成孔,安装完小导管之后,使用牛角泵注浆,注浆压力应控制在0.7~1.0MPa的范围内。
3.4 洞身开挖技术 洞身开挖主要包括中导洞和左右开挖洞,具体表现在:①中导洞。中导洞的开挖是在完成成洞面后进行的,开挖过程中需要根据0.5~1.2m的距离实施循环进尺,开挖成型后并且能够通过检查,就要及时浇筑混凝土;然后定位锚杆孔,实施钻孔施工,清孔完成后,注入水泥砂浆;之后使用U型钢筋插接,加强对拱架的对接。本工程的中导洞采用的是两台阶的方式,所以需要加强对上台阶的开挖和支护,然后再实施下台阶的开挖。②左右洞开挖。当中墙混凝土浇筑完成后,确保其强度能够保证在70%以上,就能够实施左右洞的开挖,施工过程中主要是使用两台阶分布平行的开挖方式。具体施工过程中,上台阶需要先挖一个环形导坑,再实施中核开挖,而且中核和拱顶间的垂直距离需要控制在1.5~20m的范围内。
3.5 高速公路隧道施工中防排水技术 隧道施工的防排水工程具有综合性强与技术难度大的特点,是隧道施工中不可忽视的重要方面。结构防水主要是按照水文地质条件、隧道结构特点以及施工方法与要求等来进行设计与施工的,采用“防、排、堵相结合”的方法进行,其中重中之重是要处理好施工缝、变形缝等薄弱环节,加强整体防排水的施工,保证隧道不会出现渗漏水现象。在隧道中设置中心深埋水沟,主要是排泄地下水,中心水沟的顶部标高位于冻结线以下,充分利用地温,从而避免水沟中的水流冻结。
4 结束语
总而言之,随着交通运输业的发展,使得高速公路得到了进一步的发展。而高速公路隧道施工具有其自身的特殊性,施工过程比较复杂、难度比较大,给施工技术提出了更高的要求。因此,在具体的工程施工中,要充分把握高速公路隧道施工技术要点,从而为隧道施工质量提供有效保障。
参考文献:
[1]刘艳林.对高速公路隧道施工技术及控制要点的探讨[J].黑龙江科技信息,2014,01:235,260.
【关键词】柿花树隧道,工程施工,安全风险,管理
中图分类号:U45文献标识码: A
一.前言
随着城市建设与社会经济的快速发展,大量地下隧道工程应运而生。隧道工程是高风险、高技术含量的地下工程。从目前建筑业的现状看,隧道安全事故频发,隧道施工安全关系着人民生命财产的安全和社会的长治久安。隧道在施工过程中的安全事故是隧道最常见的安全事故。因为地下环境的复杂性和地质勘探技术存在的局限性,地质情况难以准确掌握,隧道工程施工存在许多的不确定性因素,本文阐述了有关新生地震带长大隧道施工的安全风险管理。
二.隧道风险管理的内涵
隧道风险管理比较系统,风险评估和风险管理要伴随着隧道设计与隧道施工的全过程,并对可能出现的风险情况进行整体动态的检查,参加工程实施的各方经过对风险进行分析识别、风险评估等手段,来减小和抑制风险的影响,用较少的投资成本来赢得最安全的管理行为。
三.柿花树隧道工程安全风险管理
1.工程概况
柿花树隧道工程位于昆河线玉溪至蒙自段第二标段,本隧道工程处于川滇菱形断块的东南端,地质构造复杂,新构造运动强烈,是我国大陆现今地壳构造运动最强烈的地区。根据勘测资料,柿花树隧道地层岩性复杂,各种地质构造发育,岩体被强烈挤压破碎,施工期间可能会发生断层破碎带及影响带和破碎岩层大规模坍方冒顶与大变形,可溶岩地段较大规模涌水、突泥等重大隧道工程地质问题。
气候的基本特点是亚热带季风气候。夏季,西南季风的控制决定了本区的特点:空气湿度显著增加,温度日夜变幅减少,伴随着云量、雨量的急剧增加,使温度相应降低;冬季,干暖空气的控制决定了本区的特点:湿度和温度显著减少,温度日夜变幅加大,伴随着云量、雨量的急剧减少,绝对最高气温出现在干季末。主要工程地质问题为岩溶及围岩坍塌。
柿花树隧道全长9952m。本隧道位于震动峰值加速度为0.2 g地区。主洞进口采用桩挡式洞门,出口采用桩柱式洞门。洞门结构及洞口段衬砌均以九度地震设防,为加强洞口段的抗震能力,进、出口洞门端墙与预加固桩及洞口衬砌间、进口洞门端墙与挡墙连接处加设连接钢筋。全隧均采用曲墙带仰拱的复合衬砌。
2.为了加快施工进度,方便弃碴,解决施工通风,施工及运营期间排水等问题,柿花树隧道辅助坑道采用“三横一斜一平一引水洞”方案,具体如下:
(1)为加快施工进度,缓解进口工区双线段施工压力,于D2K38+400线路左侧设置1#横洞,横洞与线路前进方向平面夹角135°,洞身纵坡5‰,全长386.89m,采用单车道无轨运输方式。
(2)为加快施工进度,并解决施工通风及弃碴等问题,于D2K42+900线路右侧设置斜井一座,斜井与线路平面夹角90°,井身纵坡11.1%,斜井平长677.8m,斜长681.61m,采用单车道无轨运输方式。
(3)为加快施工进度,尽早实现斜井工区顺坡排水,避免施工灾害发生,并解决施工通风、弃碴、施工及运营期间排水等问题,于D2K45+200线路右侧设置2#横洞,横洞与线路前进方向平面夹角40°,洞身纵坡4‰,全长1336.58m。通过此横洞在线路中线右侧30m处设平行导坑,平导全长1475.75m。平导端头预留设置引水洞条件,根据施工过程中各段涌水情况,最后确定引水洞施作与否以及施作长度,引水洞预设计长832.22m。通过横通道及引水洞将正洞沟水分段引入平导后通过2#横洞排出。2#横洞、平导、引水洞以及所担负施工的正洞段均采用有轨运输,考虑工期、设备布置、运输能力等要求,2#横洞采用双车道,平导采用单车道。
(4)为加快施工进度,并解决施工通风、弃碴、施工及运营期间排水等问题,于D2K47+180线路右侧设置3#横洞,横洞与线路前进方向平面夹角45°,洞身纵坡5‰,全长281.89m,采用单车道无轨运输方式。
四.施工准备
1.技术准备
施工人员进驻现场后,已认真阅读、审核了施工图纸及现场勘察工作,并已编写上报审核报告;现场桩橛交接埋设与测量复测、定位工作已完毕,复测、定位资料已上报;各种工程材料的调查与合格性测试分析并编写实验报告;各种计量仪器设备的测试标定,并办理计量合格证书;采集施工作业中所涉及的各种外部数据。
2.材料准备
施工材料准备工作是保证工程顺利实施的物质基础。施工材料的质量最终决定整体工程的质量,施工材料准备的数量是否充足、供应是否及时是决定工程能否按时完成的关键。
(1)施工材料准备措施
编制材料供应计划,详细列出所需材料的规格、数量、质量和供应时间,以便按进度供应。主、地材等材料合理采购,提前与供应商联系,确定货源的可供材料的数量及月生产能力,按施工进度提前与其分期分批签订供货合同。专业器材设备与有经常业务联系的厂家达成购货意向。
(2)施工材料供应保证措施
根据施工进度计划,制定准确的材料供应计划。合理组织运力,随时调整运力,与运输单位或个人签订好常年运输合同或季节性运输合同。依据施工总体布置,合理布局材料储备仓库,做好防雷、防雨等防护措施,防止因材料的意外损失而打乱材料供应计划,造成待料停工。建立严格的验收、保管、领退及定额核算制度,杜绝人为浪费损失。
3.试验、测量
按照统一的规划布置,在指挥部建立水泥厂试验室,购置、调入施工中必需的试验、测量、测绘仪器及设备,试验人员进场后,进行了2天的短期培训,提高认识,同时熟悉施工图纸及现场。试验室进行钢材、砂石料试验、水质化验,选定混凝土施工配合比,三材复试及土工试验。
派有关技术、测量人员按国家测绘标准和本隧道施工精度的要求,测设用于本隧道施工的控制网,确保定位、过程控制精确。
积极与当地的技术监督部门、质量检验部门及相关机构建立联系,以便其对整个施工过程进行监督、检验及提供相关的技术服务。
通过现场勘察及工艺试验选定前期施工的工艺流程、施工方法,确定施工参数,制定质量控制标准,编制现场工艺试验报告,并将有关材料报送监理审批。
4.现场准备
施工人员已进驻现场并开始了场地清理工作,清理场地的范围为施工需要的范围,作业时要小心谨慎,发现异常情况立即通知监理工程师并遵从其指示,同时处理好与附近地区居民的关系。按照施工总平面图布置要求并结合进度安排做好临时设施布置。
五.风险管理的主要内容
1.技术管理人员仔细、全面地研究施工图纸,核对图纸与现场实际情况是否相符,提出有关风险(特别是安全风险)的质疑,由设计单位在技术交底时解答。
2.建立安全风险管理组织机构,并对相关人员进行培训,增强隧道施工安全的风险管理意识。
1工程意义
蒙西至华中地区铁路煤运通道工程(以下简称为“蒙华铁路”)是中国“十二五”规划纲要中的重大交通基础设施。铁路北起浩勒报吉南站,途经内蒙、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西,南至京九铁路吉安站,共跨越7省区17市,全长1 814.5 km,设计速度120 km/h,为国铁I级重载铁路,规划年输送能力2亿t以上,是中国一次性建成最长的重载铁路。
蒙华铁路连接蒙陕甘宁能源”金三角”地区以及鄂湘赣等华中地区,是“北煤南运”新的国家战略运输通道,也是衔接多条煤炭集疏运线路、点网结合、铁水联运的大能力、高效煤炭运输系统和国家综合交通运输系统的重要组成部分。
蒙华铁路沿线交通重大节点多、通达性好、集聚效应大、市场辐射力强、路网主骨架的整体效应显著,是连接华中腹地与欧亚路桥的便捷通道和“一带一路”的重要后方通道。沿中西部结合地带,贯通西北、华北、华中等区域,与沿线地区的利益汇集点多、战略契合度高,外部效益内部化空间广、潜力大。2隧道工程概况及典型隧道介绍2. 1隧道工程概况 蒙华铁路沿线隧道共有228座,总长529 km隧道左线长469 km ),占线路总长的25 %。其中:黄土隧道63座,共计146 km;全线10 km以上隧道共计10座;最长的隧道为蜻山隧道,长22.7 km o隧道断面形式主要为单线及双线形式,个别隧道为燕尾式或三线形式。单线隧道断面净空面积为31.38 m2,双线隧道断面净空面积为 63.98 mZ0 1 km以上隧道及隧道群采用无作轨道结构形式,以减少运营期间的养护及维修;;1km以下隧道采用有作轨道结构形式,断面净空满足大型养护机械作业空间的要求。
线路穿越地层种类多,从太古界到新生代均有出露,分别为华北地层、秦祁地层、扬子地层和华南地层。部分隧道穿越新黄土、粉细砂地层、软岩、第三系富水砂层、长大断层破碎带、岩溶、煤层瓦斯、膨胀岩土、膏熔角砾岩、软土及松软土、高地温、有害气体、高地应力等地层。
2. 2典型隧道介绍
2. 2. 1白城隧道
全长3 345 m,最大埋深约81 m,为单洞双线隧道。穿越地层以粉细砂、砂质新黄土为主,其中V级围岩地段长2730 m,VI级围岩地段长305 m ,隧道下穿包茂高速公路段埋深仅25 m,采用马蹄形土压平衡盾构施工。
全长7 108 m,最大埋深约213 m,为单洞双线隧道。穿越地层主要为白奎系洛河组砂岩(强风化、全风化),其中约350 m长地段地质为含水全风化砂岩及砂土夹层,采用增加迁回导坑和帷幕注浆(见图5)辅助措施,施工难度及施工风险极大。
2. 2. 3阳山隧道
全长11 668 m,最大埋深约277 m,为单洞双线隧道。隧道穿越地层有土石界面、砂质新黄土、泥岩夹煤地层、湿陷性黄土等,采用三台阶法施工(见图6),部分地段存在软岩大变形,采用可释放能量和允许变形的格栅钢架,施工中及时调整支护参数。
2. 2. 4万荣隧道
全长7 683 m,最大埋深约90 m,为单洞双线隧道。穿越地层主要为砂质新黄土、砂质老黄土、粉细砂,是目前蒙华铁路全线最长黄土隧道。采用全断面或局部水平旋喷桩进行超前加固,水平旋喷桩直径有40 ,50 ,60 cm 3种类型。
2. 5中条山隧道
左线长18 405 m,右线长18 410 m,最大埋深约840 m,为双洞单线隧道(隧道洞口见图8)0隧道穿越8条断层破碎带和第三系承压含水层。现场裂隙涌水情况见图9,日最大涌水量达到50 485厅,需采用反坡排水。隧道通过第三系承压含水层段时,易出现围岩失稳和塌方,可能发生突泥涌水,采用排水洞+超前泄水孔排水减压+超前预注浆+径向注浆的措施通过。隧道基岩区通过断层破碎带和可溶岩地段,地下水丰富,易发生塌方和突泥涌水,采取超前预报、超前支护和超前加固等措施。隧道施工风险极高,施工难度极大。
2. 2. 6蜻山隧道
左线长22 751 m,右线长22 771 m,最大埋深约510 m,为双洞单线隧道(见图10)。设置4座斜井,总长7126mo隧道穿越地层主要围岩为安山岩、大斑安山岩、次流纹斑岩等浅成火成岩,出口附近出露白云岩。隧道段共有断层21条,FS , F6断层破碎带下穿河流,水压力大,极易发生突水涌泥、坍塌及高水压风险。采用三台阶临时仰拱法施工,并采取管棚超前注浆支护和临时支护等措施。