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隧道冬季施工精选(九篇)

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隧道冬季施工

第1篇:隧道冬季施工范文

关键词洞口大跨施工技术 动态调整

中图分类号:TU74文献标识码: A

1工程概述

老安山隧道全长15161m,位于秦岭南麓低中山区,地形起伏较大,平均海拔825~1990m。年平均气温 13.6℃,年平均降水量912.5mm,夏季雨量较为充沛,冬季雨水较少,年平均蒸发量1122.3mm,最大风速28.0m/s,风向N,最大积雪厚度15cm ;土壤最大冻结深度13cm。

老安山隧道出口段线路与站场的过渡加宽段为84m,其中明洞长17m,大跨1长33m(开挖断面12.49m×16.4m),大跨2长34m为双线变4线的过渡段(开挖断面14.42m×20.23m)。大跨2与站台桥椒溪河特大桥相邻,为桥隧相连处。洞口段即为大跨2。该段地质为太古界的片麻岩夹片岩,风化层厚2-5m,全风化-强风化,Ⅳ级软石,无水。

2原设计洞口段结构形式

老安山隧道出口洞门原设计为斜切式洞门,明洞段长度为17米,洞口施工前先开挖边仰坡,并施作锚网喷的临时支护,最后将洞顶回填种植土并施作拱形骨架护坡植草绿化。该段地形起伏较大且为右高左低的形式。两侧边坡开挖的最大宽度达34m,最高高度达20m,仰坡最大高度10 m,纵深8m,且均为二级边坡。

3进洞方案确立

如按照原设计进行施工则施工难度和风险较大,工期较长。由于隧道出口为桥隧相连处,桥隧同时施工干扰大,且该段时间位于9月仍旧有降雨。因此我部决定先施工椒溪河的0#桥台,待桥台的承台施工完毕后暂不施工台身先回填承台基坑,再进行隧道洞门施工。这样一来可避免在雨季隧道施工时发生地质灾害的状况,二来在隧道承台施工时开挖承台基坑后可参考该段土体的稳定情况,进而为隧道进洞方案的确立提供依据。事实证明,在桥台基坑几乎垂直开挖4 m的深度且无任何支护的情况下,施工1多月基坑无任何异常情况。这样就说明明该段土体的稳定性较好,不会轻易出现失稳或坍塌的情况。在桥台承台施工完毕后恰好过了降雨的季节。经项目部、监理、设计的主要领导现场勘查,反复研究后决定变更洞门形式及进洞方案。将原设计的斜切式洞门变更为端墙式洞门,不开挖边仰坡,采用明洞套拱的方法进洞。

4明洞套拱施工

明洞套拱采用钢筋混凝土的结构形式,内外层的环向钢筋采用Φ22螺纹钢,间距20cm,纵向钢筋采用Φ12螺纹间距25cm。由于洞口拱部还设计了62根Φ108mm的超前大管棚,且要施工管棚导向墙。因此将套拱和导向墙合并,在套拱中心埋设I25a工字钢,间距50cm,每榀拱架设置纵向连接筋,连接筋采用Φ22螺纹钢,间距1m。这样一则作为安装管棚导向管的支撑连接点使用,二来作为套拱内侧挂设模板的支撑。同时增加了套拱的整体性及稳定性为日后进入暗洞后的初期支护拱架联成整体提供了有力的安全保障。达到了一举数得的效果。由于大跨段宽度达20米之多,高度为14米,施工明洞套拱时不能按照普通的先拱后墙法施工。必须按照先墙后拱的逆作法进行施工。同时为保证边墙开挖后土体稳定,在施工底部边墙的基础时进行了加宽处理,这样同时起到了挡土墙的作用。在向上部施工时,每向上一节逐步变窄,最后合拢拱部的钢拱架,浇筑拱部的混凝土。形成一个闭合的整体。具体做法如下:

①开挖隧道两侧的边墙

开挖边墙达到设计标高后预埋钢拱架、连接筋、并安装内外层的环向及纵向钢筋,立模板,最后浇筑C20混凝土,宽度3米,高度4米。

②施工上台阶

将明洞内回填石碴,高度达到施工平台的高度,再开挖上台阶的土体,宽度缩小50cm,为2.5m,高度3m,然后按装拱架、连接筋、及内外层的钢筋,并与基础边墙的拱架和钢筋连接牢固。

③合拢拱部钢拱架

合拢拱部钢拱架时先在地面将拱部的分节拱架拼装好,然后采用挖掘机起吊安装,这样施工快速安全且施工误差小。在安装拱部钢架之前仍需回填石碴达到工作平台的高度。

④管棚导向管的安装

安装导向管时需预留一定的高度及外插角。由于大管棚一般较长,在钻进的过程中由于重力因素,钻杆会随着钻进的深度而向下倾斜,形状为向下的曲线。并且在隧道开挖后可能会产生下沉。因此设计上都要预留1°-3°的外插角。但在导向管安装的高度和外插角的选取上仍需结合实际的地质情况而确定。如地质松软则预留高度和外插角都要偏大,这样不仅预留了下沉量,而且管棚以后注浆后的浆液扩散半径也不至于倾入隧道开挖轮廓线内,只需加固隧道周边轮廓即可。反之则取小。由于该段的围岩密实,整体性较好,且注浆压力为0.5-2MPa,注浆类型为固结注浆,并非劈裂注浆。因此导向管的高度选取钢拱架上15cm,外插角为1°。这样在进入暗洞开挖时大管棚下方的土体脱落后,超挖量也就相应的减少。节约了初期支护喷射混凝土的方量。

⑤浇筑套拱拱部混凝土

浇筑混凝土前安装内侧模板,内侧模板与拱架连接牢固,并在下部用钢管及原木支撑牢固,防止跑模。然后安装外侧模板,最后浇筑混凝土,混凝土采用C30泵送混凝土,由汽车泵泵送。厚度为1米。(后附施工照片)

明洞套拱断面示意图

图一 底部基础施工图二 拱部拱架拼装合拢

图三 安装套拱模板并支撑图四安装导向管并浇筑混凝土

5大管棚施工

在施工完毕套拱导向墙后开始实作管棚。管棚钻机采用CM358潜孔钻机,钻孔采用为先高后低,隔孔钻进的方式。成孔后立即下管,以防止塌孔。下管时采用挖机和钻机相配合的方式。在此之前钢管要在专用的管床上加工好丝扣,钢管四周钻设孔径15mm注浆孔,孔间距15cm,呈梅花型布置,尾部留不钻孔的止浆段100cm,管头焊成圆锥形,便于入孔。同时为了提高导管的抗弯能力,在钢管内设置钢筋笼,钢筋笼由四根Φ18主筋和固定环组成,固定环采用短管节,节长5cm,与主筋焊接,按1.5m间距设置。在此要注意接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,浆液由高速制浆机拌制,配合比为1:1的单液浆,水泥采用525号普通硅酸盐水泥。 初压0.5~1.0MPa,终压2MPa,持压15min后停止注浆。

6围岩量测

在注浆完毕后等待浆液凝固的时间内进行地表沉降、洞内的拱顶沉降及收敛点的布设。布设完毕之后采用全站仪读取初始数据。

①布点方式

地表埋设2排沉降观测点,每排7个点,布设宽度范围要在隧道开挖影响范围以外。洞内沉降及收敛点共为11个点。如下图所示:

洞内拱顶沉降及围岩收敛点布设示意图

②量测频率

量测频率在隧道开挖后的前几天加大量测频率,每天2次,待量测数据较为稳定后减少为每天1次,同时按照下表执行。

量测频率 变形速度(mm/d) 量测断面距开挖工作面距离

(1-2)次/d ≥5 (0-1)B

1次/d 1~5 (1~2)B

1次/2d 0.5~1 (1~2)B

1次/2d 0.2~0.5 (2~5)B

1次/周 < 0.2 > 5B

注:B为隧道开挖宽度。

量测频率表

7洞身开挖

由于该段位于洞口段,且跨度较大,设计的施工方法为双侧壁导坑法。根据现场的地质情况,以及设计的支护参数并结合以往的隧道施工经验进行类比。实际决定采用四台阶结合双侧壁导坑的方法进行施工。具体操作方法为上台阶施工时增设两道临时的竖向支撑以及横向支撑,下面的三个台阶类似三台阶七部流水作业法一样,在开挖台阶的马口时都要错开3-5m,防止对称受力。最后进行仰拱闭合。这样的施工方法对工序的调整转换及初期支护的加固支撑具有灵活机动的优点。在围岩量测的基础上一旦发现变形超标立刻对下面台阶的初期支护进行临时的加固支撑,且拆除支撑也较为方便。如变形量在规范允许范围值内则可继续向前掘进。在此还要注意的是在台阶高度的选取上要考虑到安全和施工方便。上台阶的高度要满足的矢跨比大于0.3的要求。中下台阶的高度满足工人的方便操作,不宜太高。底台阶的高度可适当增高。因为整个大断面的石碴都要堆入底台阶,如底台阶的高度不足则石碴的高度将会淹没到下台阶,这样不仅影响了下台阶的施工,还影响了出碴的效率。

老安山隧道出口大跨支护参数表 超前支护 Φ108大管棚 间距40cm,拱部设置,长35m,共62根

Φ42超前小导管 间距40cm,每两根管棚中间设置,长4m,搭接1m

初期支护 Φ22砂浆锚杆 边墙设置,环纵向间距80cm,长5m

拱架 I25a型钢拱架,间距50cm

纵向连接筋 Φ22螺纹钢,环向间距1m

网片 Φ8盘条,网格尺寸20cm×20cm

锁脚锚管 每根长3.5m,每台阶4根

喷射混凝土 标号C30,厚度32cm

预留沉降量 20cm

支护参数表

施工方法及步骤图

事实证明采用这种施工方法,安全,高效。在短短的一个半月之内已经完成出口大跨的34米掘进施工任务。而且地表、拱顶沉降和边墙收敛均在规范允许范围之内。(后附最大变形量点的量测数据)

8结束语

隧道施工是一套综合的体系,在各个环节的认真分析和仔细研究下。将工程地质、支护参数、围岩量测等多方面相结合,制定出安全有效的施工技术方案并在施工中进行不断的动态调整和优化。就能达到缩短工期,创收效益的目的。

参考文献

第2篇:隧道冬季施工范文

关键词:大跨双连拱隧道 重难点分析 三导洞工法 不足改进

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

引言:

双连拱隧道占用土地节省,对于地形变化较大和土地资源匮乏的山岭重丘地区和城市市政工程比较适用;但双连拱隧道的施工工序复杂,所需建设工期相对较长,故只适宜在中短隧道中采用。由我公司承建的贵阳遵义中路隧道为双向六车道连拱隧道,隧道建筑限界宽31.40m,高5.0m,采用复合式曲中墙结构,中隔墙最小厚度140cm。隧道全长485m,隧道最大埋深约51m。隧道平面线形呈S形,隧道纵断面为上坡,坡度为3.66%。

1、大跨双连拱隧道重难点分析及对策

1.1遵义中路为双向六车道隧道,跨度大,围岩以软弱围岩为主,岩体破碎,稳定性极差。合理安排施工顺序、减少相互干扰,安全、快速掘进是本项目的重点;防大变形、防坍方是本工程的难点。相应对策如下:

1.1.1 缩短施工准备期,快速进洞。

1.1.2 采用侧翻装载机装碴,增加出碴运输车辆,缩短出碴时间。

1.1.3 Ⅴ级围岩段采用三导洞工法施工,短进尺,多循环,确保施工安全。

1.1.4 加强现场组织管理,确保各工序之间衔接紧凑,缩短工序循环时间。

1.1.5 隧道左、右线开挖面错开距离大于50m,采取超前预报和现场监测,及早发现及早采取措施,确保施工安全。

1.1.6 及时调整施工方法,采用弱爆破进行钻爆开挖。不良地质段尽量采用人工风钻开挖,短进尺、弱爆破、强支护。做好爆破设计,确保爆破进尺和爆破成形。

1.1.7初期支护紧跟开挖面,回填注浆及时施作,减少隧道围岩的变形。二次衬砌及时跟进,确保施工安全。

1.1.8 加强监控量测,及时进行信息反馈,以利动态设计、动态施工,确保保安全施工。

2、大跨双连拱隧道三导洞施工技术

2.1 施工技术方案的比选

大跨双连拱隧道一般采用中导洞和三导洞的施工方法进行施工。在地质条件复杂,围岩破碎,节理发育、涌水量大以及洞口浅埋存在偏压的情况下一般采用三导洞的方法施工。三导洞的具体做法是先在中隔墙处和上下隧道的两侧各开挖一条侧导洞,再在中隔墙混凝土和边墙混凝土完成后再在上下行线开挖正洞,是先做墙再做拱的施工顺序。采用中导洞开挖的方法要求地质条件相对较好、围岩较好的施工地段,Ⅳ、Ⅴ类围岩一般采用中导洞的方法进行开挖。

原设计开挖施工方案为中导洞法,经过实践,此方法施工进度慢,各工序间的干扰大,无法保证业主提出的工期要求。为此,我们在征得业主、监理、设计院等同意并结合现场的地质情况将原来的中导洞改为三导洞施工技术。

2.2 双连拱隧道三导洞施工技术

2.2.1 三导洞施工顺序

先开挖中导洞,进洞后间隔30~50m再开挖左导洞,左导洞进洞30~50m开挖右导洞,中隔墙衬砌,左、右导洞永久性边墙支护;左、右导洞扩挖,左、右导洞支护成型、衬砌,附属工程,施工结束。

2.2.2 中导洞施工

①确定中导洞的开挖尺寸。中导洞的开挖尺寸要考虑到既有利于进行中隔墙的施工,又利于左、右洞的开挖和减少中隔墙顶部的回填空间。选定中导洞的开挖尺寸为4.4m(宽)×6.2m(高) ,可以保证其净空尺寸在4m(宽)×6m(高)。

②中导洞开挖采用自制简易钻孔台车平台,人工手持凿岩机全断面开挖,光面爆破。出碴用装载机装碴,自卸车无轨运输出碴。

③中导洞的支护。临时支护根据隧道围岩不同类别,采用超前小导管预支护或超前锚杆支护。初期支护为先立钢拱架后湿喷15~25cm 的混凝土,中导洞的支护标准一定要确保左、右洞的扩挖和中导洞的安全。

④中隔墙的衬砌。当中导洞贯通后,从中间向洞口倒退进行中隔墙的衬砌,模板采用厂制定型钢模,混凝土采用自动计量混凝土拌和站拌和,混凝土运输车运输,泵送混凝土入模,插入式振捣器捣固。

2.2.3 左、右导洞的施工

中导洞开挖并支护,当强度达到要求后,进行左导洞施工,左导洞开挖尺寸为4.5m×6m ,左侧的轮廓线和正洞左边墙的开挖轮廓线重合。左导洞进洞30m后进行左侧正洞边墙的永久性支护,右侧边墙和拱部进行锚喷临时支护,喷射混凝土的厚度15~25cm。当左导洞进洞50m后,在同样的部位进行右导洞的开挖,其开挖和支护方法与左导洞相同。左、右导洞每隔50~80m间隔交错开横通道,形成左导洞、中导洞、右导洞相互连通,既有利于通风排烟,还有利于增开工作面,便于交通。

2.2.4 左、右导洞扩挖

当左、右导洞开挖进洞50m左右,便可进行左洞的扩挖。由于已经有了左导洞给扩挖提供了临空面,爆破前药量减少,爆破震动也就减小,扩挖爆破不会对中隔墙混凝土产生损坏。左导洞扩挖时,利用废旧轮胎覆盖中隔墙混凝土表面。由于中导洞支护时已采用了15~25cm 锚喷,这层临时支护挡住了大批的爆破飞石,再用废旧轮胎覆盖中隔墙表面,确保了中隔墙混凝土表面不被损伤。解决左洞扩挖后,围岩产生的压力如何传递到中隔墙上去使左洞支护能形成完整的闭合环,在未扩挖前,中隔墙墙顶部至中导洞拱顶的空间需注1:1水泥净浆挤满之间存在的空洞,然后扩挖,扩挖后围岩产生的压力通过中导洞拱顶传送到中隔墙上。完成了由中导洞支护体系受力到中隔墙受力体系的转换过程。左洞扩挖成型后,及时拆除中导洞边墙支护层,完成左洞拱部锚喷支护。这样左洞支护全部完成,形成了完整的支护体系。右洞支护的方法与左洞相同,但应在左洞衬砌完成一段(一般30~50m) 且混凝土强度>80%才开始右洞扩挖。

2.2.5 防排水的施工

大跨双连拱隧道的防排水以防为主,以排水、堵水、截水为辅的完善的防排水系统。在防水方面,要采用防水等级较高的混凝土来进行浇注。在一些变形缝和施工缝处要做好防水措施,其中在变形缝和环向施工缝处设置橡胶止水带来防水,在纵向施工缝处采用带注浆管和止水条来防水,在初期支护和模筑混凝土之间采用防水板防水。隧道内的防水要求达到的效果为洞室内无渗水漏水,对围岩集中渗水和有泉眼的地方,采用PVC 管引至边墙底排出,在渗水较多的地段设置透水软管将水引至中墙或边墙排出。

2.2.6 二次衬砌施工

当隧道满足以下三个标准:(1)周边水平收敛速度小于0.2mm/d;(2)周边水平收敛速度、拱顶或底板垂直位移速度明显下降;(3)隧道位移相对值达到总相对位移量的90%以上,即可进行洞身的二次衬砌。由于中隔墙衬砌已先期完成,二次衬砌只是除中隔墙以外的其余部分,二次衬砌采用液压大模板衬砌台车和泵送混凝土工艺一次浇注完成。为解决二次衬砌时不对称偏压,需在模板侧墙部分与中隔墙间增设多道对口支撑,在侧墙下端用多台千斤顶支撑侧模,以平衡拱部和侧墙向下的压力等措施。

3、存在的不足及改进意见

由于遵义中路隧道位于贵阳市棚户改造区,周围建筑物及管线相对密集,在施工中容易忽视排水、爆破对周围环境的影响,可能会导致周围路面及建筑物的塌陷。建议在城市密集区进行大跨双连拱隧道设计中,对于施工期间防排水、爆破对建筑物的影响应进行专项设计。

4、结束语

4.1 大跨双连拱隧道三导洞的开挖方法应根据工期和地质情况确定。在地质条件复杂,围岩破碎,节理发育、涌水量大以及洞口浅埋存在偏压的情况下一般采用三导洞的方法施工。

4.2 采用三导洞开挖方法时, 施工过程中尤其要保证中墙的稳定性,尽量减少对中墙的干扰。宜先贯通中导洞, 有利于超前预测地质情况和洞内通风。

参考文献

第3篇:隧道冬季施工范文

Abstract: Based on the feature of tunnel entrance rock,the principles of tunnel entrance construction and the earth surface pre-strengthening technology and its application range are introduced in the paper. The application of tunnel entrance earth surface pre-strengthening technology on a highway dam tunnel achieves the desired results.

关键词:隧道;注浆;喷射注浆;锚杆

Key words: tunnel;grouting;jet grouting;anchor rod

中图分类号:U45 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)21-0131-01

0引言

山岭地区峰谷起伏大,地面横坡陡,隧道洞口处岩性较差,多为强风化岩体或是第四纪土层,易受地表水或地下水影响。隧道洞口的稳定关系到隧道能否顺利进洞并进行施工,是隧道施工各环节的关键。在坡面滑动、崩塌可能性大,偏压严重,或地表可能严重下沉时,在隧道开挖之前需采取地表加固等辅助措施。

1施工原则及地表预加固技术

1.1 隧道洞口工程特点①洞口部位穿过山体表层,山体表层岩石风化较重,稳定性差。如果洞口开挖破坏了原山体坡面的平衡状态,易导致滑坡;如果洞口在山体陡坡或悬崖处,即使围岩条件较好,也极可能出现崩塌,一般在进洞前,需先加固仰坡山体;②洞口处于浅埋地段,并且围岩破碎软弱,隧道口部成洞较困难;③隧道轴线与山体或岩层走向斜交,山体对洞口形成偏压。

传统洞口段工程施工方法的主要弊端是在开挖边仰坡土石方时,难免破坏原山体自然平衡状态,如果洞口地质及水文条件差,山体不稳定,一经施工就会不断出现边仰坡坍塌,顺层滑动,古滑动体复活等工程病害,给施工带来很大的困难。

1.2 隧道洞口施工原则隧道未开挖时,山坡是稳定的,无疑“早进洞、晚出洞”的施工原则有利于稳定。在“早进洞、晚出洞”的施工原则基础上,文献中提出“自然进洞”的施工原则,就是在保持洞口原自然坡面的情况下,借助一些辅助施工措施提前进洞,主要包括:①施工中尽量减小对原地表植被的破坏,以保护土体稳定;②少开挖,特别应避免山体清方大开挖;③采取由下而上的施工方法,先支护、后开挖,以减少高边坡威胁;④隧道洞口存在地层滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害时,应先治理,后进洞。

对于隧道洞口浅埋、地质条件复杂、围岩不稳定、雨季施工等不利条件下,应该推行“自然进洞”的原则。

1.3 隧道洞口施工地表预加固技术根据洞口特点和“自然进洞”的施工原则,借助地表注浆加固等辅助施工措施提前进洞,能有效解决洞口的工程病害问题,保护洞口边、仰坡稳定,降低洞口防护成本。常用的加固方法有深孔注浆、地面锚杆、高压喷射注浆等。

地表注浆应用在地质水文条件复杂,埋深浅,节理发育,地下水丰富或存在偏压的情况,主要适用于无黏性砂及砂卵石、亚黏土地层。当浅埋隧道洞口围岩自稳能力差,甚至没有自稳能力时,可加固地层,同时也起到堵水作用,改善隧道成洞条件,降低地表下沉,减轻偏压和地下水对开挖的影响。目前常选用的注浆材料有单液水泥浆、水泥一水玻璃双液浆。

砂浆锚杆在洞口段预计破裂范围内设置,使其与岩土体结成一体,砂浆锚杆起到“锲子”的作用,抑制隧道开挖后岩土体的移动,防止边、仰坡塌方或滑动。主要适用于洞口浅埋、地面荷载不对称而产生偏压的情况。

地表高压旋喷注浆适用于含水软弱地层,如第四纪的冲(洪)积层、残积层。对于砂类土、黄土等常规注浆难以堵水的地层,采用喷射注浆效果较好。预加固区施工参数应根据实际施工能力和场地条件来确定。对铁路隧道来说,单线隧道地表横向加固取14~22m,双线隧道地表横向加固取24~30m。地表纵向加固范围根据洞口段覆盖层厚度及地质条件决定。

隧道施工地表注浆等加固工程措施的技术优点有六个特点:①提高围岩的自稳时间和自身承载能力,改善岩土体的物理力学性能,缩小开挖变形产生的松弛区范围,减小围岩对初期支护的压力;②锚杆、注浆管可起到悬挂岩土体作用,防止塌方冒顶;③加固充填矿洞及其坍塌体,使围岩整体性得到加强;④封堵地表水下渗通道,防止地表水下渗软化围岩;⑤保证隧道的长期稳定,不留隐患;⑥施工方便,工程造价低。

2地表加固技术的应用及发展

地表加固辅助工法在洞口段施工中得到较多应用。地表注浆愈来愈多地在隧道洞口施工中得到应用,效果良好并对地下水及环境无污染,为“绿色注浆材料”。

3地表注浆工程实例

3.1 工程概况某隧道位全长717m,为单向双车道隧道。隧道口处在一滑坡体前缘,洞口埋深1.5m,至路面标高需下挖9.9m。滑坡体周界明显,略呈环谷地貌。前缘碎石土被山沟水切割成狭沟陡岸,滑坡体中前部有多处出水点,形成软塑状砂黏土。滑坡轴大致与隧道平行,中部宽约50m,下部宽65m,厚8~15cm,属暂时稳定的牵引中型滑坡。洞口段下挖9.9m后,滑坡体易产生新的活动与扩展。经勘察研究,选定地表钻孔注浆加固方案。

3.2 注浆加固效果地表钻孔注浆加固滑坡体工期72d,累计钻孔延长12048m,注双液浆1826m3。经过注浆加固,改善了土体的物理力学性能,经钻孔抽样检查,证明土体空隙已被浆液充填,孔隙率降低,强度提高1~3倍,内摩擦角由注浆前的21°提高为28~31°。洞口段下挖后,围岩稳定,仅有微弱的渗水现象,洞内地层裂隙水明显减少。

4结束语

在隧道洞口段坡面滑动、崩塌可能性大,偏压严重,或地表可能严重下沉时,采用地面加固的方法加固地层是洞口施工的有效方法,常用的方法有深孔注浆、地面锚杆、高压喷射注浆等。通过地表加固措施,可提高围岩的自稳时间和自身承载能力,改善围岩物理力学性能,缩小开挖变形产生的松驰区范围,减小围岩对初期支护的压力;锚杆、注浆管可起到悬挂岩土体作用,防止塌方冒顶;加固充填矿洞及其坍塌体,使围岩整体性得到加强;封堵地表水下渗通道,防止地表水下渗软化围岩。大风坝隧道洞口段经过地表钻孔注浆加固,围岩强度提高了1~3倍,内摩擦角由注浆前的21°提高为28~31°,注浆加固工程取得了理想的技术、经济效果。

第4篇:隧道冬季施工范文

关键词:公路隧道洞口 隧道施工 基础处理 施工措施比较 施工安全

41省道永嘉沙头至上塘段改建工程主线起点为九丈村,起始桩号为K0+000,经渠口乡霞川村、福利村,穿郑家山隧道至沙头镇石埠村、阳岙村、洞岙村和上塘镇敬仁村、陈岙村、河底村、寺前村、石介下村,终点位于上塘镇区鹅浦桥,桩号K15+062.956,接已改建41省道永喜上塘城区段,路线全长15.03公里。郑家山隧道全长1500m,左线出口洞口段位于石埠村山腰处,洞口段明洞桩号为ZK5+415~ZK5+420,在施工图设计阶段工程地质勘察报告中勘察资料勘探资料显示为⑤2层(含粉质黏土碎石Q3+2el+dl)、⑥2层(强风化晶屑凝灰岩J3j)、⑥3层(中风化晶屑凝灰岩J3j)、⑥4层(微风化晶屑凝灰岩J3j),每层厚度3-5m。见图1。

1 施工过程及方案比较

隧道开挖至100m开始施工仰供混凝土,明洞基础开挖时候出露地质分别为第四系上-中更新统系残坡积层(Q3+2el+dl),经地质部门重新钻探后确认,基础依次为第四系上-中更新统系残坡积层(Q3+2el+dl),厚度为30-100cm,③2层(含粉质黏土卵石Q4al+m),厚度100-200cm、⑥3层(中风化晶屑凝灰岩J3j),厚度200-500cm,⑥4层(微风化晶屑凝灰岩J3j)。经设计、监理及业主等有关部门查看后拟采用2个方案进行处理,第一方案,C15混凝土扩大基础结构,基础开挖至中风化1m,由于地层结构为顺坡,基础开挖至呈水平状态,以保证明洞稳定要求。第二方案为开挖至中风化岩石表层,打设φ108×6钢花管并注浆,钢花管长度4-7m,间距1m×1m,入微风化岩石2m再浇筑混凝土基础至仰供底层。经对2个方案比较,方案1造价低,施工工期长,不利洞口安全,方案2造价较高,施工工期短,有利于洞口安全,结合工程实际情况,经比较分析后确定采用第二方案。

2 施工方法

2.1 钢花管施工工艺如图2。

2.2 施工方法

2.2.1 基坑开挖。钻机进场检修好后立即采用挖掘机开挖,开挖时间尽可能缩短,开挖时观察隧道洞门处变形情况。缩短基坑的暴露时间,保证洞口稳定。

2.2.2 测量放线。基坑开挖完成后,利用人工清理多余土石方后,测量放线,测放钻孔位置,并用白灰标记。

2.2.3 安装钻机。钻机要求与已设定好的孔口管方向垂直,必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

2.2.4 钻孔及清孔验收。为了便于安装钢管,钻头直径采用Φ125mm。钻机采用DK-300型钻机钻孔,钻机开钻时,应低速低压,根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为钢花管长度的参考资料。用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径不小于125mm、孔深不小于设计要求,防止堵孔。用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

2.2.5 安装钢护管。钢管四周钻设孔径10~16mm注浆孔(靠孔口1m处不钻孔),孔间距15cm,呈梅花型布置。管头焊成圆锥形,便于入孔。钢花管顶进采用挖掘机压入孔底。接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。

2.2.6 钢筋笼安装。导管插入后立即清孔,再插入钢筋笼后注浆。钢筋笼由四根Φ18主筋和固定环组成。固定环采用Φ38钢管,壁厚4mm,长度为10cm,固定环间距为50cm。

2.2.7 注浆。安装好有孔钢花管、放入钢筋笼清孔后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

①注浆材料:注浆材料为水泥浆,水灰比为0.8:1,必要时掺入速凝剂。单根花纹管注浆量按照下公式计算:Q=π*Rk*L*η。式中Q为注浆量;Rk=0.6Lo,Lo为注浆钢花管中至中的距离;L为钢花管长度;η为围岩孔隙率。根据现场地质条件该值取40%。②采用注浆机将水泥浆注入钢花管内,初压0.5~2.0MPa,终压2MPa,注浆采用双控,即注浆量和注浆压力,当注浆量达到设计注浆量80%以上并进浆速度缓慢,注浆压力达到终压2.0MPa并持续10分钟能够既可停浆。注浆结束后用M5水泥砂浆封堵预留止浆段。③钢管注浆采用双孔注浆,一孔为注浆孔,一孔为透气孔,透气孔深入钢管底部,以排出孔内积水和空气,当透气孔流出与注浆孔相同浓度的浆液时,方可关闭透气孔。注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。

注浆量满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的1.5倍;若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

2.2.8 基础混凝土浇筑。钢花管注浆全部施工完成后,尽快组织基础混凝土施工,经测量放线边线位置,利用20cm胶合板进行立模加固,泵送混凝土浇筑。

2.2.9 钻孔质量控制。①钻机立轴方向必须准确控制垂直,以保证孔口的孔向正确。②钻杆晃动时,应适当降低钻速,防止因扩孔而造成塌孔。③钻进结束后应对孔深进行量测。④孔位偏差不超过±50mm,孔深偏差不超过±50mm。钻头的直径大于钢管直径小于孔口管直径。

2.2.10 注浆质量控制。①严格按照设计配合比配制浆液。②搅拌浆液应随施工不间断进行。③严格保证持压时间。④注浆应连续进行,中途不得间断。⑤施工前对各孔位进行编号,认真作好注浆记录。

3 结语

由上述可知,在不利于明洞基础开挖条件下,利用钢花管+扩大基础加固明洞基础,使明洞与基岩形成整体,对提高基础承载力,改善地质可发挥独特作用。对运行期间避免 洞口“跳车”,提高行车安全,对公路高效运营有着现实意义。

参考文献:

[1]韩海龙,董亚奎.浅埋、偏压四车道隧道洞口加固、处理技术应用[J].科技传播,2011(20).

第5篇:隧道冬季施工范文

关键词:公路工程;隧道洞口;施工技术。

中图分类号:X734文献标识码: A

公路隧道洞口施工是一个系统的工程,需要注意的环节较多,可能受到许多条件的限制。所以在施工时,要重视可能影响到施工质量的一些情况,施工单位在具体施工时要根据工程的特点,采取一定的措施保证施工的顺利进行。

1 公路隧道洞口施工的不利条件

1.1隧道洞口位于偏压、浅埋段

隧道洞口的地理位置因为地貌、地形的限制,一般存在偏压、浅埋的情况,隧道的结构通常呈马蹄形,可能由于地质岩层的因素或地形不够对称,导致隧道的结构两边的负载不对称,就可能形成偏压、浅埋。偏压、埋深较浅都会给施工带来很大的困难,如果在施工时方法不合理,开挖时的支护措施不及时,就可能造成滑坡、洞口垮塌等安全事故。

1.2地下水、地表水的影响

隧道洞口的位置一般选在山凹、沟谷等地方,也通常是地下水和地表水的汇聚之处,地质构造比较破碎软弱。这样就会对后期的施工带来困难,所以在前期设计时,洞口的位置要尽量的避开山凹的中心和山谷,尽可能的选在突出的山坡旁边进洞,还应处理好地表的径流,加强排水的措施,防止地表水对施工现场造成不利影响。

2隧道洞口的施工原则

隧道洞口施工都是在野外进行的,与一般的建筑工程施工不同,所以在施工时要遵循一定的原则。在施工过程中应尽量避免破坏原有的植物和土壤结构,保护水土结构不受破坏;尽量采取少开挖的措施,减少对山体的较大的扰动;在施工时应从下到上进行施工,科学合理的设置支护,并坚持先支护然后再进行开挖,从而减少高边坡的危害;隧道的洞口如果有崩塌的危险,或有滑坡地层,则需要对其进行治理后再进行施工作业。

在施工过程中要根据“自然进洞”的原则和洞口的特点,来进行隧道洞口的加固技术,一般采取地表加固注浆等措施提前进洞,可以有效的解决洞口的病害问题,保护仰坡、洞口边的稳定,减少洞口的维护成本,一般采用的加固方法有高压喷射注浆、深孔注浆、地面锚杆等。这些加固方式都有自身的特点和优势,在具体的工程中,要根据施工现场的地质情况进行全面的考虑,选取合适的加固方法。

3 施工技术

3.1注意环境方面的问题

隧道施工我们应该尽量减少破坏原始的自然环境,避免施工造成的破坏行为,要有工程措施,如边坡植被保护、加强排水等。

隧道钻洞应采用湿法、通风、除尘、去除有害气体,必须考虑到洞口的环境污染。

检查图纸和隧道建设,地下水径流由于可能的形式变化会造成地表沉陷,影响当地居民的生活、生产,承包商应采取必要的预防措施,施工前施工计划报业主批准。

隧道弃渣,特别是长大隧道,应适当放弃压载安排,确保不破坏环境或留下隐患。

隧道施工废水排放,应确保不污染环境。在必要的时候应该设一个沉砂池,污水排放后再重净。

3.2洞口的工程

提倡边坡破坏的范围最小的“环境保护进洞”,不仅能保证洞口的安全,还能减少自然坡面损失。

洞口部分的项目安排应该根据实际施工组织设计,准备好所有的人、机、材料是必要条件。

在必要的时候应检查隧道入口景观、工程地质和水文地质数据;阅读地质勘探数据。如果有疑问应该补充调查或查找问题,避免盲目施工造成的危害。

进洞前必须要完成排水工程,包括截水沟边外,后坡、排水和嘴的排水,排水系统的管道。

洞口形成滑坡、崩塌等可能发生的危险时,应进行调查,必要时填补,找出危害,确定工程措施建设。

明洞、洞口堵住结构基础应根据设计要求,监理工程师检查后才可以进行施工。

为了减少干扰,应确保隧道施工的安全进行、基坑边坡的范围,确保边坡的稳定。环境退化明洞、洞口堵住部分建设项目完成后应该先实现进洞口再挖掘洞,再进行其他项目。

明洞后墙背回填应对称填补。为了避免危害的结构,应该保持砌体强度达到设计强度的结构回填。加强控制的明洞回填,回填边坡表面应光滑,好排水;粘土膜必须确保设计的厚度,回填按照实际根据设计要求进行。

洞口(危害)部分的建设用地滑动经常会发生浅埋和其他问题,应根据地质条件,考虑可能会导致地表塌陷的影响,除了实现根据施工图纸的要求更要加强施工安全。

3.3辅助工程措施和开挖

辅助工程措施包括,推进导管、钻孔注浆、锚杆,表面灌浆加固提前预付等。辅助工程措施的应用如果不是根据设计容易发生隧道坍方,因此要求必须严格根据设计实施,严格检查,详细记录,杜绝发生以坏充好的现象。

反映地质超前预测的地质剖面的不良地质区域如断层、软弱地层或满足膨胀围岩、辅助工程措施应加强。

洞开挖爆破条件根据围岩的设计为爆破设计。在这个过程中,开挖应根据地质超前预报或隧道监控测量调整反馈信息。

严格控制开挖。应该留下足够的变形余量,以确保隧道是清晰的结构尺寸,并应让塌方控制在规范允许的范围。

注意控制导管环提前向间距和灌浆量,以符合设计和规范要求。

3.4初期支护

主要支持即是建设临时支持复合衬里结构,结构的建设是隐蔽工程,施工过程检查和记录是非常重要的,必须严格按照设计图纸的要求和合同文件的要求来进行。实现测试和记录,现场监理工程师应该检查严格,做好监督记录。

钢支撑的基础必须设置规范,设置地脚螺栓,在必要的时候要充分发挥其对围岩的支持效应。钢拱脚虚置或焊上螺栓挂空的时候必须返工。拱脚水平不足,整块石头垫不被使用,必须使用钢板调整或不少于C20混凝土浇灌。钢支架必须到位、准确,垂直的支持,每个横坡应控制在20mm。横向安装偏差不超过±50mm,垂直偏差不低于设计标高安装,安装间距控制在±50mm,申请的期限内的性质,应保证相应的设计数量。严格控制钢支撑防护层厚度。

三个径向和环间距、锚固长度、锚杆和注浆量必须严格控制,符合设计要求。

喷混凝土材料必须满足设计和规范要求。喷混凝土前必须清洁注入井中,解决松散和破碎的井眼,并保持一定湿度让钻孔顺利进行。喷涂混凝土时湿喷是必须使用的,混凝土回弹内容不得重用,喷射混凝土强度和厚度应符合施工规范要求,喷层厚度,应保证整体是平整的。

3.5监控测量和地质预报

考虑到隧道现场监测测量性施工组织设计,认真组织实施,根据要求设计和完善技术规范。第三方监控测量,承包商不得免除施工监理的责任。

造成隧道监控测量反馈信息工程设计变更,需要监理工程师批准。

监控、测量和操作应根据建筑设计和合同技术规范及施工技术规范进行公路隧道施工。

地质预报。隧道施工的,应由专业的地质工作人员密切注意围岩开挖,通过检测手段,预测基坑开挖工作面几米到几十米前方,甚至数百米的工程地质和水文地质条件,结合围岩地质条件的变化,及时提出预测。

4结语

公路隧道施工质量的提高,提高了公路施工技术水平,在今后更加复杂的施工环境中,不断采用先进工艺和施工方法,进一步提高隧道洞口施工技术水平,为我国公路工程的健康快速发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1] 徐华生.浅探隧道工程实例中的施工技术及质量控制[J].科技资讯,2008,(9):63.

第6篇:隧道冬季施工范文

1.公路桥梁涵洞隧道工程施工病害控制和注意事项

1.1公路桥梁涵洞隧道工程施工病害控制

公路桥梁涵洞隧道工程的施工中,会受到诸多层面的因素影响,在施工中存在诸多的质量问题,对此就要能结合实际的病害质量问题,加以针对性的解决。在对公路桥梁涵洞隧道的结构设计过程中,要结合水文资料进行详细的计算,对涵洞的宣泄能力要加强,使得洪水的排泄正常进行。实际的工程施工设计过程中,在结构设计方面还存在着诸多的问题,结构设计没有满足实际的应用标准[1]。在结构设计中,就要按照经验对孔径和形式进行选择,在纵向连接构造方面得以充分重视,不能产生锚口以及沉陷。可通过钢筋混凝土板代替浆砌块石。结合基础抗滑动力作为控制数据,采用简易有效的铺砌方法进行防护。公路桥梁涵洞隧道工程病害控制方面中,对新材料和工艺的应用是比较重要的。可通过耐磨以及抗压橡胶填塞管节接口的缝隙,对缝隙的密实度要能对保证。这是对工程施工中的裂缝病害控制的重要方法。或者是采用涂玻璃纤维布防水层和钢纤维混凝土保护层这些新材料加以应用,在对这一方法的应用下延伸性能比较好,也有着良好的防水性,对裂缝质量病害也能得到有效控制。

1.2公路桥梁涵洞隧道工程施工注意事项

公路桥梁涵洞隧道工程的施工过程中,要充分注重几个重要的事项,在对工程施工的设计方案审查方面要加强重视。具体的工程施工中,都要能够和设计方案相结合,保障施工技术手段和设计方案的需求能得到紧密的结合,保障设计方案的有效落实,在对设计方案的审查工作方面要加强重视。设计方案要和实际的施工状况紧密结合,能充分了解设计方案落实中的一些阻碍因素,针对性的进行解决,保障施工技术的应用效率。公路桥梁涵洞隧道工程施工中,对施工人员的审查工作要得以落实,施工中对各种施工技术手段的应用要加强[2]。在施工人员的审查控制等层面强化实施,保障施工技术人员的施工技术和实际工程的施工要求相契合,对施工技术手段的应用可靠性要能保证。在施工人员的入场方面加强资质审查的力度,对施工人员的高素质以及能力要能保证,避免存在不合格得人员进入到工程施工场地当中。另外,公路桥梁涵洞隧道的工程施工过程中,在施工质量验收等工作环节要加强重视。为能有效保障施工技术的良好应用,发挥其积极作用,就要在施工后的质量验收工作层面加强重视,对技术应用的效果能及时了解,发现质量问题及时的汇报以及解决,避免造成严重的问题影响。

2.公路桥梁涵洞隧道工程施工技术应用方法

第一,公路桥梁涵洞隧道测量放线技术应用。公路桥梁涵洞隧道工程的施工中,会应用到诸多的技术,其中测量放线技术就是比较基础性的应用技术。公路桥梁涵洞隧道工程的施工中,保障前期测量放线的准确性,对施工质量才能得以保证。测量放线技术的应用,不只是要选择合理测量设备加以应用,其中有全站仪和自动安平水准仪等测量设备仪器,在具体的测量放线工作中,选择合适的技术加以应用,保障测量放线的准确性,把握好放线的要点内容,只有在这些基础层面得到了加强,才能真正有助于工程施工的质量保障。第二,公路桥梁涵洞隧道钢筋绑扎处理技术应用。实际的工程施工过程中,对钢筋材料的应用是较为关键的,这也是施工的重点内容。钢筋材料的应用要进行绑扎处理,对钢筋材料的选择也是比较重要的,保障钢筋材料的性能,可通过相应的试验检测来保障钢筋材料的质量。钢筋的绑扎处理过程中,需要进行焊接,这就需要专业人员进行操作,对焊接的环境有效控制,最大化的降低对钢筋焊接的缺陷几率[3]。在对钢筋绑扎的整体结构得到了有效提高后,就能进行下一步的实施。第三,公路桥梁涵洞隧道基础施工技术应用。公路桥梁涵洞隧道工程的具体施工当中,在基础施工技术的应用方面是比较重要的,这也是对整个工程质量有着直接影响的环节。所以在这一施工中,就要充分重视基础的稳定性。在基础施工中所涉及到的应用技术比较多,在基础结构的开挖方面是施工要点,要保证开挖和实际设计的要求能紧密结合,对开挖的准确性和可靠性得意保证。施工中也要能在地基的结构方面充分重视其承载力,保障基础的安全稳定性能满足实际的工程施工需要。第四,公路桥梁涵洞隧道混凝土施工技术应用。公路桥梁涵洞隧道工程的施工过程中,对混凝土施工技术的应用是比较关键的,这也是工程施工中必要的应用技术。在混凝土施工中,对混凝土材料的质量控制,以及施工工序的控制等要充分重视,加强质量的审查力度。在对混凝土的浇筑施工方面,注重浇筑的连续性,避免对工程的结构安全稳定造成影响。混凝土施工的养护处理方面也要充分重视,对混凝土施工的养护周期合理控制,避免出现混凝土裂缝质量问题。第五,公路桥梁涵洞隧道模板施工技术应用。具体工程施工当中,在模板施工技术的应用层面也比较重要,要结合模板的材料加以处理,对其稳定性效果要能得意呈现。在模板施工技术中对脚手架和定型钢模的实际应用要加强重视,做好质量审查的工作,对模板的材料和规格尺寸的把握要严格。在模板的安装应用施工中,可通过合理技术手段实施,如模板吊车吊装,在施工中对精确性要保证,如此就能提高模板施工的质量水平。公路桥梁涵洞隧道工程施工案例:某公路桥梁涵洞隧道工程施工中项目起点与某大道平交,终点桩号ZK15+886.095。全长约1.8km。设有圆管涵88m/4道、箱涵117m/2道、圆管涵倒虹吸62m/1道钢筋混凝土箱涵,本箱涵为过水涵;洞与线路交角90°,涵洞墙身长69m,每隔7—10m设一道沉降缝,进出口形式均为一字进出口。洞身净高3m。洞口采用C30混凝土,洞身垫层采用碎石垫层,洞身采用C30混凝土,基础采用C20混凝土。洞口一字墙采用M7.5浆砌片石砌筑。如在进行混凝土的基础施工过程中,采用商混凝土加以应用,用罐车进行运输,并在途中不断的搅动。在混凝土的浇筑中插入振动器振捣密实。在混凝土的强度达到了2.5MPa之后进行拆模。通过混凝土的基础科学施工方法的应用,就能保障施工的质量。

3.结语

综上所述,公路桥梁涵洞隧道的工程施工过程中,采用科学的方法加以应用,对每个施工环节的质量控制加强重视,就能提高工程施工的效率。通过加强对公路桥梁涵洞隧道工程的理论研究,希望能对实际的工程施工有一定启示作用,从而促进实际施工质量的提升。

作者:刘益 单位:四川路桥桥梁工程有限责任公司

参考文献

[1]赵庆湖.浅谈高速公路隧道施工技术要求[J].江西建材.2015(19)

第7篇:隧道冬季施工范文

[关键词]长大隧道 施工供电 高压进洞 电压降

中图分类号:TS761.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0150-03

1、引言

施工用电为临时用电,周期短,用电负荷大,对供电安全性要求高。而隧洞施工地点多数位于偏僻的山区,需要建设临时变电所为工程施工提供施工电源,工程结束后,为工程施工需要建设的输供电线路及供用电设施都要拆除并恢复原有土地使用功能。我在隧道施工中做出了实用性研究成果。文献[1]介绍了区域性66 kV供电所设备选型和施工技术;文献[2]介绍了车载移动式变电站在长大隧洞施工供电中的应用;文献[3]以拉脊山特长公路隧道为例分析了高原长大隧道的施工资源优化配置。文献[4]结合精伊霍铁路科克乔克三号隧道, 探讨了隧道内施工机具的功率及电压降的计算,同时介绍了隧道的高压进洞技术和线路设计与施工。

在隧道施工中,大功率的用电设备(如空压机、台车、风机、输送泵、水泵、混凝土喷射机、电焊机等) 都会用到电。但随着隧道开挖进尺增加,供电线路加长,电压降低,洞内掌子面出现供电不足[5],供电线路越长,供电不足现象越严重,并影响工程施工的正常进行。

长大隧道施工过程中,需制定先进、合理、经济的洞内供电方案,配置相应的供电设备,克服隧道长距离施工供电难题是实现隧道快速施工的重要保障。

2、工程概况

青藏铁路西格二线关角隧道位于既有青藏铁路西格段天棚车站与察汗诺车站之间,青海省海西州天峻县境内[6]。隧道为两座平行的单线隧道,隧道起止里程为DK280+550~DK313+195,全长32.645km,为I级铁路双线隧道。隧道从青海南山高山区的关角日吉山下面穿过,进口段位于布哈河冲积平原,隧道进口以北为宽阔、平坦的布哈河冲积平原,地形开阔。隧道进口高程为3378.72,出口高程为3324.10,新建隧道为两座平行的单线隧道,位于直线段上,隧道进口段为8‰的上坡,在岭脊设坡度代数差后,以9.5‰的坡度连续下坡。关角隧道正洞及斜井位置平面布置见图1。

3、高压进洞的必要性

由于关角隧道为高海拔特长隧道,其隧道洞内为多工序平行作业,负荷比较集中,供电可靠性要求高,施工用电耗电量大,从而造成掌子面电压降比较大,不能满足现场设备施工需要。针对此情况,通常采用高压进洞技术,即将高压从洞外引人洞内,然后在洞内将高压变为低压来满足洞内施工用电的技术。输电线路中电压降的计算可表示为:

式中:―有效功率;―电流;―电阻;―电抗;―单位长度电阻;―单位长度电抗;―额定电压;―电损常数;―线长。

由上式可看出,电压降与电损常数、有效功率以及线长成比,因此电压降仅可通过改变电损常数来降低,对于确定的线路及导线,随着隧道的掘进电压降不断加大,当达到一定的深度时,部分设备因电压不足而无法正常工作,影响施工进度,从而需采用高压进洞技术来改变这种施工电压不足的现状。

4、线路设计

4.1 用电量估算

隧道用电包括洞口用电、洞内用电、泄水洞用电、泄水洞用电、碎石场用电、备用电源。隧道施工工作面用电按下式计算:

式中:―施工高峰负荷的有效功率(kVA);

―余度系数,常取1.1;

―用电同时系数,常取0.7;

―损耗补偿系数,常取1.06;

―需要系数,常取0.3~1.0;

―额定容量(KW);

―室外照明负荷(KW);

―室内照明负荷(KW);

关角隧道正洞及斜井总用电量具体计算结果详见表1。

4.2 变压器容量确定

为了便于研究长大隧道施工过程高压进洞供电技术,在关角隧道施工中选取最长高压进洞线路,因独头掘进距离长,故洞内供电施工技术是关角隧道施工应解决的重要问题。由关角隧道正洞及斜井位置示意图与斜井参数(见表2)可看出关角隧道进口和斜井掘进长度加上承担正洞任务量独头掘进都大于 2000 m,最长的6号斜井为2824m,加上正洞施工任务达到4800m。故选取6#斜井高压进洞线路进行研究。根据6#斜井估算的施工总用电量来选择变压器,其容量应等于或略大于施工总用电量,且在使用过程中,一般使变压器承受的用电负荷达到额定容量的60%左右为佳。则变压器的容量为:

,则有表1可得,6#斜井变压器容量为:

由上述计算可得,关角隧6号斜井至正洞施工应选取三台1000kVA变压器和一台1000kVA洞内移动变压器。

4.3 线路建设

场内施工用电由架设的电力干线接入后,正洞、斜井按用电量分设变压器和配电盘,再用电缆通向拌合场、空压机站、抽排水机站等用电设备供电。

(1)导线选择

导线通常按经济电流密度法选择,即根据线路所带的最大负荷利用小时以及芯线材质, 然后按现行电能单价和材料价格分析得出经济电流密度,最后计算得出正常运行时的最大负荷电流,经济电流密度见表3[7]。

关角隧道导线采用塑料绝缘铝绞线或橡皮绝缘铝芯绞线架设,开挖、未衬砌地段以及移动式手提灯使用铜芯橡皮绝缘裸铝包电力导线,导线经济合理截面选择见表4。

(2)线路架设

规范[8]规定输电干线或动力、照明线路安装在同一侧时,必须分层架设。架设原则为高压在上,低压在下;干线在上,支线在下;动力线在上,照明线在下。洞内电线路与风水管路不宜架设在同一侧。电线悬挂高度距人行地面:400V以下大于2m;10kV大于3.5m。洞内动力线沿隧道边墙起拱线处明敷,采用120mm2线路,照明线采用16mm2线路,间隔20m设一处100W高效节能灯泡。掌子面及各个地下工作面均采用36V低压照明。

隧道电线路架设分两次进行。进洞初期,先架设临时电路,随着工作面的推进,在成洞地段架设固定线路,换下电缆供继续前进工作面使用。

10kV电缆线路,电缆的终端应装有密闭和绝缘性能良好的接线盒。电缆两端垂直高差大于15m时,应采用不滴流电力电缆。

成洞地段用10kV高压电缆送电以及洞内设置10kV 变电站时,除应符合铁道部现行规范[8]的有关规定外,并应有保证安全的措施。

开挖、未衬砌地段应按移动式线路布置。

不允许将通电的多余电缆盘绕堆放,以免引起电缆过热发生燃烧和增加线路电压降。

关角隧道正洞与斜井的管线布置分别见图2与图3.

5、结语

对于高海拔长大隧道隧道,其隧道洞内为多工序平行作业,负荷比较集中,供电可靠性要求高,施工用电耗电量大,从而造成掌子面电压降比较大,不能满足现场设备施工需要。因此隧道施工正常进行的关键是高压进洞,而确定合理的变压器容量和导线规格是隧道高压进洞技术的关键。隧道高压进洞导线通常采用经济电流密度法与允许电流条件法选择。在关角隧道中应用高压进洞技术不仅施工用电达到预期效果也保证了施工完全和进度目标。

参考文献

[1] 王磊,陈燕.66 kV变电所供电设计[J].通信电源技术,2011,28(6):52 -54,60.

[2] 李奎涛.车载移动式变电站在长大隧洞施工供电中的应用[J].河南水利与南水北调,2015,6:5-6.

[3] 李永.高原特长隧道机电设备选型及配置[J].建筑机械,2014,9:42-45.

[4] 王华.科克乔克三号隧道高压进洞技术[J].山西建筑,2008,34(12):318-319.

[5] 姜保明.特长隧道洞内供电施工技术[J].铁道建筑技术, 2013(8):106-03

[6] 铁道第一勘察设计院.改建铁路青藏线西宁至格尔木段增建第二线施工图设计.关角隧道设计图.西安:铁道第一勘察设计院,2008.

第8篇:隧道冬季施工范文

[关键词] 隧道 跨越溶洞 工艺方案

中图分类号: U455 文献标识码: A 文章编号:

0 引言

广西六寨至河池高速公路三叉岭隧道六寨端位于河池市拔贡镇南华村境内,河池端位于河池镇北西向约1.5km处,穿越三叉岭山体,隧道最大挖深415米左右,岩溶强烈发育,岩溶漏斗、岩溶洼地十分普遍,处理起来存在较大困难,笔者以三叉岭隧道遭遇特大型溶洞为实例,探讨岩溶隧道的处理技术。

1 工程概况

三叉岭隧道为分离式隧道(进口段小净距),上行线隧道长1690米,起终点桩号为YK86+345~YK88+035,纵坡为i1=1.538%,i2=-2.800%;下行线隧道长1669.915米,起终点桩号为ZK86+350.085~ZK88+020,纵坡为i=-2.582%;隧址区位于云贵高原边缘,是云贵高原向广西低山及丘陵的过渡区,地形地貌受地层岩性及构造控制明显,属于溶蚀、剥蚀低山地貌,路线横穿三叉岭脊梁,沿线地形特点为中间高,两侧低,隧址区高程约为317~787m,相对高差约470m,地形起伏较大。全隧采用新奥法施工,采用锚喷支护,复合式衬砌。

2 溶洞的揭示情况

三叉岭隧道ZK86+865~ZK86+938段原设计为Ⅲ级围岩,按S3-B型衬砌进行支护。开挖至ZK86+870,掌子面出现一个大型溶洞。溶洞大厅横穿隧道,与隧道线路有10°左右交角向前延伸(如下图1示)。

图1 溶洞位置平面示意图

隧道拱顶往上约20m为干洞,洞壁稳定性较好,局部有悬挂石块,溶洞顶板产状平稳,局部有剥落现象,往下约30m深,洞底未发现有积水,跨度(隧道掘进方向)约60m。

经查,溶洞处地层为寒武系浅灰色中厚~厚层状灰岩。隧道顶溶洞由于洞壁局部较破碎,有掉块现象,洞底充填物主要为块石、碎石,可判断为充填型溶洞【1】。经探测表明,整个溶洞为无水状态。

3 施工方案比选

溶洞的出现给施工造成了很大困难,溶洞向下形成跨度较大的踩空带,没有施工作业平台,隧道开挖不能够继续前进。另外,溶洞上方剥落掉块,给隧道掌子面施工人员的安全造成威胁。为确保施工进展,避免溶洞出现大面积塌方,施工方对溶洞进行洞碴回填至隧道底部,平整出场地计划进行隧道支护施工。由于隧道洞碴回填高达30m,回填的隧底容易出现较大的沉降,与前后非溶洞区的隧底产生不均匀沉降隐患,会导致溶洞区的隧道结构产生破坏进而影响安全的严重后果。因此,隧道结构下方的基础如何处理成为关键。为此,参建各方对溶洞处治提出两个方案:

方案一:对隧底的洞渣填筑部位进行注浆固结,减少沉降。

对基底进行水泥砂浆注浆,注浆深度取1.5倍隧道深度,即深16m,孔距2.0m,排距1.8m布置。主要工程量为:钻孔进尺4126m,φ75×5mm注浆导管4126m/331根,水泥砂浆注浆量约1200m3。综合造价约为580万元。

方案二:在隧底的洞渣填筑部位进行桩基施工,利用桩基对上方的隧道结构进行支承【2】。

根据该溶洞与隧道有交叉、断面大、上伸高、发展深的特点,采用桩基结合现浇板梁作为隧道结构的基础,进而支承隧道的方案。具体做法是:考虑到隧道衬砌台车每模的长度,在洞渣填筑范围内按照每12m划分一个隧道节段,在每个12米的节段内单排布置两根φ1.8m桩基,间距8m,共12根,按嵌岩桩设计,嵌岩深度≥2.5m。然后于桩基顶设置2.8m×1.5m C30钢筋混凝土纵梁用于承托桩间的混凝土板。横断面方向上两排桩基(或单排桩基与未受溶洞影响的隧底)之间现浇65cm~85cm厚的C30混凝土形成盖板路面((如下图2示)。通过盖板-纵梁-桩基逐一把隧道衬砌结构和行车所产生的荷载传递到岩层。该方案综合造价约为500万元。

图2 结构断面示意图

方案比选:方案一施工工艺成熟,但注浆工艺复杂,注浆量难以控制,施工周期长,造价高,结构稳定性不可测算。方案二考虑到整体受力情况,从保证隧道结构稳定的角度出发,比较系统整体,采用钢筋混凝土板、梁与桩基共同组成支承结构,受力明确、结构稳定方面可控性强,施工质量容易保证,同时造价相对经济。

综上,各方一致同意采用方案二。

4 支承组合结构的施工

支承组合结构施工包括三个步骤:首先进行人孔开挖桩基施工,其次是进行桩基、托梁混凝土施工,最后是对双排桩基之间进行现浇钢筋混凝土盖板施工。总体施工工艺顺序如下:

具体施工要求如下:

4.1 桩基开挖

1)、前期准备

开挖前应平整场地,清除危石浮土,铲除松软的土层并夯实。孔口四周挖排水沟,做好排水系统,及时排水,布置好出渣道路,合理堆放材料和机具,使其不增加孔壁压力,不影响施工。

2)、测量放样、确定平面位置及开挖高程

使用全站仪复核附近控制点、导线点,进行桩位放样,并做好护桩,以备随时复核。随后施工第一节护壁,应高出地面30cm。

3)、桩体开挖

安装提升设备,提升设备必须使用防倒转的电动提升设备,防止砸落伤人。人工自上而下逐层进行,先挖中间部分,后挖周边。每挖深1.0m 左右为一节,每节开挖完成后马山施工砼护壁。挖孔过程中,随时检查孔桩的各项尺寸、圆度、倾斜度、平面位置等情况,有偏差要及时纠正。

4)、成孔检查及下放钢筋笼

挖孔达到设计深度后,检查桩长、桩径、圆度、倾斜度等是否符合要求,并对桩位等进行检查。检查合格后将预先拼装的钢筋笼下放到桩孔内。

4.2 桩身、托梁及盖板的混凝土浇筑

1)当成孔后无渗水采用混凝土运输车配合串筒直接浇筑混凝土的办法施工;当成孔后有地下水渗出且水量较大则采用钢导管灌注水下混凝土,灌注时利用吊车吊斗灌注水下混凝土。为确保工程质量,桩基混凝土施工完毕满足龄期及强度要求后进行桩基检测,确保桩基质量。

2)托梁采用立模浇筑混凝土成型,立模必须封闭严实,预留钢筋处的部位要处理,防止混凝土漏浆。拖梁与桩顶连接的部位,桩基伸出钢筋必须深入托梁中,使托梁与桩基形成整体。其余部位先清理干净基础,在基础上作5cm厚的砂浆垫层,而后再立模。托梁的钢筋绑扎时注意预留与盖板的连接钢筋,之后一次浇筑成型。

3)浇筑盖板

5 仰拱及钢筋混凝土二衬施工

以上组合支承结构施工完成以后,尽早施作仰拱和隧道二次衬砌,将隧道仰拱、二衬拱圈形成封闭的支护圈,通过组合支承结构进行支承,隧道的支护才能稳定。其施工要点在于隧道衬砌支护落于托梁上,由桩基支承受力,为此施工中应注意定位二次衬砌拱脚。隧道仰拱在盖板施工完以后再在其上施作。由于溶洞处隧道无法设置缓冲层,且由于存在掉块等危险现象,人员无法穿入溶洞内进行施工作业,为防止溶洞洞顶落石破坏隧道,初衬型钢拱间距采用I20a型钢,间距50cm,二衬钢筋混凝土厚度加厚20cm,增大其强度【3】。

6 施工处理效果

通过执行对溶洞隧道施工组合支承结构的施工方案,三叉岭隧道特大型溶洞处治顺利完成,顺利穿越溶洞段。经过监测,该溶洞段隧道洞壁稳定,经重车来回碾压行驶后监测显示隧道未见下沉,二衬等结构未见破坏,拱顶无变形,各项监控量测结果均在符合控制要求,说明使用该类型的组合支承结构对该溶洞的处理是成功的。

7 结论

隧道溶洞是常见地质病害。三叉岭隧道特大型溶洞具有隧道溶洞的一般特性,通过比选采用了稳妥可靠的方案。通过本文所述方案,三叉岭隧道采用组合支承结构代替大高度的隧底填充对隧道结构进行支承,保证了隧道结构的稳定性,加强了衬砌设计封闭以抵御拱顶溶洞掉块。该方法跨越隧道溶洞方法简便,技术成熟,所需机具设备也为施工常见设备,是桥梁结构用在处理隧道跨越溶洞的一次结合尝试。由于桥梁结构已经稳定成熟,方案的使用,质量可靠,安全系数大,整个施工过程中未出现塌方和伤人事件,顺利跨越了溶洞段。综述,以上施工方法跨越隧道溶洞可为同类施工问题提供参考。

参考文献

刘志刚,赵勇.隧道隧洞施工地质技术 [M ].北京: 中国铁道出版社 , 2001

第9篇:隧道冬季施工范文

关键词 浅埋偏压 山岭隧道 进洞 施工技术

1工程概述

鲤鱼门隧道位于福建省尤溪县境内,地处剥蚀低山区,地形较陡。隧道设计为双线单洞铁路隧道,隧道线间距4.6m,设计行车速度为200km/h,并预留提速250km/h条件;鲤鱼门隧道全长532m,隧道最小埋深约4m、最大埋深100m。鲤鱼门隧道进口DK400+226~DK400+265段39m,为洞口浅埋、V级围岩,表层Q+(e1+d1)粉质黏土,褐黄色,含少量碎石,硬塑,厚约0~2m,下伏基岩为J〔3〕n(2)凝灰质砂岩,受断裂构造影响,岩石破碎,全风化层厚约22m,强风化层厚度?12m。隧道结构采用Vc型复合式衬砌式施工,隧道开挖宽度14.52m、高度12.38m,采用双侧壁导坑法开挖,初期支护全环采用I20a钢架支护,纵向间距0.6m布置;DK400+226~DK400+246段采用20mφ108大管棚超前支护,环向间距40cm。

2施工方案选择

根据隧道洞口开挖情况揭示,隧道外侧覆盖层薄,该段隧道存在偏压现象,现场开挖揭示,J3n2凝灰岩全风化层厚,且表层为松散坡积碎石土,具体情况见图1隧道洞口位置及地质情况。

综合考虑山岭隧道在浅埋、偏压条件下进洞施工比较复杂,隧道采用双侧壁导坑法开挖,初期支护全环采用I20a钢架支护,纵向间距0.6m布置,进口段20m采用φ108大管棚超前支护措施,环向间距40cm,地表采用长5米Φ50小导管地表注浆,间距1.2m×1.2m梅花型布置。根据现场实际情况,为保证安全进洞,将导向墙右侧延伸至边墙部位并落于稳定岩层之上,以确保基础稳定,导向墙右侧拱脚向下增加6根长20mΦ108大管棚。隧道两侧Φ22砂浆锚杆,改用Φ42小导管注浆支护。

3主要施工技术方法和措施

3.1 大管棚施工技术

大管棚采用Φ108热轧无缝钢管,壁厚6mm,环向间距0.4m,长20m,外插角1~3度,压注水泥浆。施工工艺流程详见图3:

长管棚施工主要工序有施工准备、施作导向墙、搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、安装管棚钢管、清孔、注浆等几道工序。

3.1.1施工准备

在施作长管棚前先进行洞口开挖,设台阶状,方便大管棚钻孔施工和导向墙的施工。

3.1.2施作导向墙

混凝土导向墙在洞身外廓线以外施作,导向墙内埋设两榀I18工字型钢支撑,钢支撑与管棚导向管焊成整体,导向钢管采用φ140壁厚5mm的钢管。导向墙剖面图如图4。

导向钢管用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置,用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角,用前后差距法设定导向管的外插角。导向管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。

3.1.3钢花管制作

钢花管由无缝钢管上钻注浆孔制成,孔径10~16mm,孔间距150mm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段110cm。

3.1.4钻机就位

钻机平台用钢管脚手架搭设,平台支撑落在坚固的基础上,连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。

钻机要已设定好的导向管方向平行,用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与导向管轴线相吻合。

3.1.5钻孔

钻头直径采用φ127mm钻头。开钻时,采用低速低压,待成孔10 m后再根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中确保动力器,扶正器、合金钻头按同心圆钻进。经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进情况及时判断成孔质量,若产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进。认真作好钻进的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。

3.1.6清孔和验孔

用地质岩芯钻杆配合钻头(φ127mm)进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。用高压气从孔底向孔口清理钻渣。验孔允许偏差见表1。

3.1.7安装管棚钢管

钢管在管床上加工好丝扣,四周钻φ10~16注浆孔;管头焊成圆锥形,便于入孔。

管棚顶进采用大孔引导和管棚机钻进相结合的工艺,即先钻大于管棚直径的引导孔(φ127mm),然后反压顶进;也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。

钢管接长满足受力要求,相邻钢管的接头前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头错开1 m。

3.1.8注浆

安装好钢花管后即对孔内注浆,注浆后再施工无孔钢管,无孔钢管可以作为检查管,检查注浆质量。

水泥浆水灰比1∶1,采用注浆机将水泥浆液注入管棚钢管内,初压0.5 mpa~2.0 mpa,终压3.0 mpa,持压15 min后停止注浆。

3.2双侧壁导坑法施工技术

双侧壁导坑法,又称眼镜法,属于新奥法的一个分支,是以新奥法基本原理为依据,把整个隧道大断面分成左右上下6个小断面施工,每一小断面单独掘进,最后形成一个大的隧道,且利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力,采用钢架+网片+喷锚支护形式,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构,且用中隔壁及中隔板承担部分受力。充分发挥围岩自承能力及支护能力,确保围岩稳定。

3.2.1施工工艺流程

双侧壁导坑法施工工艺流程图见图5。

3.2.2施工工序

双侧壁导坑法施工工序见图6。

(1)采用人工或机械开挖① 部喷5cm厚混凝土封闭掌子面施作 ①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架设I20[a]钢架及I18临时钢架,并设锁脚钢管钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

(2)在滞后于① 部一段距离后,开挖 ② 部导坑周边部分初喷4cm厚混凝土架设I20[a]钢架及I18临时钢架钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

(3)利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同① 。

(4)开挖 ④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同②。

(5)利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护弱爆破开挖⑤部喷5cm厚混凝土封闭掌子面导坑周边初喷4cm厚混凝土,架设拱部I20[a]钢架钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

(6)利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护弱爆破开挖 ⑥部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同⑤ 。

(7)弱爆破开挖⑦部安设I18横撑。

(8)弱爆破开挖⑧部导坑底部初喷4cm厚混凝土,安设I20[a]钢架使钢架封闭成环,复喷混凝土至设计厚度。

(9)逐段拆除靠近已完成二次衬砌6~8m范围内两侧壁底部钢架单元。

(10)灌筑 Ⅸ 部仰拱及隧底填充(仰拱与隧底填充应分次施作)。

仰拱施工方法应根据围岩情况,监控量测数据判定,若围岩已完全稳定,主要采用先拆除临时壁墙后再施作。仰拱紧跟着拆除工作面施工,当临时支护完成以后及时施工仰拱,进行封闭。

(11)根据监控量测结果分析,拆除I18临时钢架及临时横撑。利用衬砌模板台车尽早一次性灌筑 Ⅹ部衬砌(拱墙衬砌同时施作)。

3.2.3双侧壁导坑施工方法

鲤鱼门隧道进口开挖采用人工风镐,采用弱爆破+小型挖掘机扒碴开挖。开挖台阶长度2~3m,初期支护分别进行,两侧洞均设临时钢架横撑,做到步步封闭成环。两洞之间的中间部分开挖作业方式同侧洞,并及时架设拱部和临时横撑及仰拱的拱架,使之与两侧洞及时联接成环。二次衬砌采用输送泵浇筑,先施作隧底仰拱,使其紧跟中部下台阶土体的开挖掌子面6~8米;然后施作两侧仰拱,再做两侧拱墙部份,最后施作中部拱圈。该段施工过程中,适时进行初支背后注浆,以控制地表沉降。在施工过程中,加强监控量测,实行信息化施工,并根据监测情况,及时拆除临时钢支撑,施作该段二次衬砌。施工时两侧导坑错开施工,一侧(如③部)的侧导坑落后于另一侧导坑(如①部)3~5m,中间土体部分(如⑤部)开挖初期支护落后最前面侧导坑开挖面6~10m。双侧壁导坑法施工工序间隔如图7。

3.2.3.1两侧导坑上部开挖及支护

(1)上部开挖。大管棚对地层进行加固后,采用人工开挖直接开挖翻碴或弱爆破+小型挖掘机扒碴至下台阶,用翻斗车转运至洞外。每一开挖循环进尺为0.6m,由测量人员控制中线水平,施工时保证不欠挖,控制超挖。开挖轮廓线尽可能圆顺,以减小应力集中,另一侧上部开挖落后3~6m。

(2)上部断面初期支护。

a、初喷:在开挖后立即进行,尽早封闭拱顶暴露面,喷射混凝土厚4~5cm。

b、钢架:钢架制作符合设计规范,满足施工要求;安设时清除浮土,拱脚夯实或设置垫板,钢架纵向间距按设计要求每榀0.6m,纵向设φ22连接筋,其环向间距为1m,交错布置。

c、挂网:单层铺设,采用Φ8钢筋,网格15×15cm,作成1.5m×0.7m的网片,铺设在钢架的背后位置,密贴围岩,并与钢架连接牢固。

d、喷射混凝土:采用TK-961型湿喷机喷护,第一次喷射厚度3~5cm,架立好钢架后,从钢架腹部打入下一循环的超前导管,封好管口,复喷至设计厚度。

e、锁脚锚管:在拱脚处打设两根Φ42锚管,其尾部与格栅钢架焊接牢固。喷砼时注意保护好管口,喷砼结束后,及时压浆。

(3)超前小导管作业。钻孔:超前小导管采用风钻直接顶入,压浆前用高压风清孔。超前小导管选用普通φ42×4mm钢管加工而成,顶部切削成尖靴,尾部焊接垫圈,长度为2.5m或3。超前小导管按设计范围沿拱部周边轮廓线设置,超前小导管从钢架腹部空间穿过,外插角在20°左右,尾部与钢架焊连接成一体。注浆:为保证注浆质量,注浆前孔口处喷20cm混凝土封堵。采用高压注浆泵注水泥、水玻璃浆液,压力控制在0.3~0.5Mpa,浆液配合比视地质情况及现场试验确定,保证浆液扩散互相咬接,以提高围岩的稳定性。

3.2.3.2 两侧下部开挖及支护

两侧下部开挖每循环进尺0.6~1.2m,下部落后上部2~3m。反坡开挖时,在掌子面设集水坑抽排水,集水坑内抽至竖井集水井后排出洞外。永久与临时初期支护同时施作,并及时封闭环状。其余与上部同。两侧下部施工工艺流程为:

一侧侧洞下部开挖落后另一侧侧洞下部开挖5m两侧下部开挖(含两侧仰拱)、每循环进尺0.6~1.2m初喷混凝土4~5cm(包括隧底及中间土体侧面)安钢架、挂钢筋网、焊联接筋(包括中间临时钢架等)二次复喷混凝土达设计厚度进入下一循环。

3.2.3.3中间上部开挖及支护

待两侧洞初支作好一定时间后,开挖中间土体,落后一侧侧洞开挖初支3~5m。中间上部施工工艺流程:施作超前小导管预注浆加固开挖土石方初喷混凝土4~5cm安设钢架,焊纵向联接筋钢架之间安设钢筋网复喷混凝土达设计厚度进入下一循环。

3.2.3.4中间下部开挖及支护

检查中隔板、中隔壁支撑,分析各部开挖支护后的变形收敛情况,处于基本稳定后,开挖中间下部土体,下部开挖落后上部30~50m。施工工艺流程为:中间下部土体开挖中间底部钢架和钢筋网的安装喷混凝土封闭底部仰拱下一循环。

3.2.3.5施工注意事项

(1)隧道施工应坚持新奥法“十”的原则,施工采用分段、分片、分层,由下而上顺序进行。

(2)由于分多次开挖,应加强断面测量工作,防止超欠挖,并配合出碴进行断面检查,清除欠挖,处理危石。临时壁墙的拆除,必须等围岩完全稳定后进行。。

(3)侧壁开挖后,中央部份实际处于悬空状态,这部份围岩经开挖已扰动过二次,中部开挖方法不当,易导致临时壁墙破坏。应采用弱爆破、强支护、勤量测。

(4)隧底两隅与侧墙联结处应平顺开挖,避免引起应力集中,当遇变形很大的膨胀性围岩时,两隅应预先打入锚杆或其他措施加固。

(5)小炮开挖或人工开挖,严格控制装药量。

(6)工序变化处之钢架(或临时钢架)应设锁脚钢管,以确保钢架基础稳定。

(7)导坑开挖宽度及台阶高度可根据施工机具、人员安排等进行适当调整

(8)钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。施工过程中每次拆除临时钢架的长度不能超过10m,以确保施工安全。

(9)施工中,应按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整提供依据。

4施工结论

浅埋、偏压、地质软弱破碎地段的隧道进洞施工,合理选用地表沉降较小的双侧壁导坑法,施工中做到隧道施工的十“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”,保证顺利进洞、保证了施工安全。这对以后类似工程有很好的推广和借鉴意义。

参考文献: