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隧道施工技术

隧道施工技术范文第1篇

关键词:隧道;技术管理;初探

Abstract: Tunnel construction conditions, duration, safety, quality, cost pressures, the tunneling technology is not standardized, often resulting in the phenomenon of burned or small surplus. In this paper, facing the tunnel and underground engineering development opportunities, the emphasis on strengthening the importance of the tunnel construction technology management to strengthen the management of construction technology should raise the level of "fine management, friendly management".

Keywords: tunnel; technology management; the initial detection

中图分类号: U455 文献标识码:A文章编号:

关于隧道施工技术管理是本文论述的话题。首先从隧道施工技术的问题入手,主要了解隧道施工的现状,其次对隧道施工在项目管理中的作用进行阐述,它的主要作用是确保隧道施工安全、实现施工项目管理质量控制、实现施工项目管理成本控制、实现施工项目管理进度控制等几个方面,从而提高隧道施工技术的管理,本文最后提出了隧道施工技术管理存在的问题及解决办法,从而为隧道施工建设提供了更多的技术保障。

1、问题的提出 隧道工程施工条件复杂,工期、质量、安全要求严,成本控制难,竞争激烈,施工风险高。虽然有“金隧银桥”的说法,但在复杂的施工条件下,隧道施工技术管理不规范,常会导致出现大亏或小盈的现象。特别是长、大的复杂隧道,其面临的可变因素更多,工程项目管理难度更大。施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一,对工程项目的施工安全管理、质量控制、进度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。19世纪是高层建筑的世纪,20世纪是桥梁工程发展的世纪,21世纪将是隧道及地下工程发展的世纪,因此,面临21世纪隧道及地下工程发展的重要机遇期,发展隧道工程施工技术,加强隧道施工技术管理势在必行。加强施工技术管理,不断提高施工技术管理的“精细化管理、人性化管理”水平。 2、隧道施工技术管理在项目管理中的作用 隧道施工以流水线作业,各工序依次展开,施工技术管理的好可以起促进作用,反之则起制约作用。在激烈的市场竞争条件下,只有人员、设备、材料等资源优化配置,并不断加强施工技术管理,才能实现高效、优质、低耗工程。实现这一目标也是企业的立足之本。隧道施工技术管理在项目管理中发挥着重要的作用,其主要体现在安全、质量、进度、成本等方面。 2.1 加强隧道施工技术管理是确保隧道施工安全的有效途径 在施工方案制定及技术交底实施过程中,必须充分考虑每道工序潜在的危害,明确危险源,采取有效的预防措施,并制定详细的应急预案。由于设计勘察手段有限,隧道施工中面临的可变因素较多,特别是地质条件复杂的山岭隧道,隧道施工中常面临涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隐患。在施工过程中必须充分利用综合超前地质预报手段,以探测隧道前方地质条件并指导施工,合理规避灾害风险。在长期的施工技术管理中,我们积累了丰富的经验。比如,浏阳河隧道出口在施工人员进洞之前进行安全讲解,并在洞口树立危险源警示牌,时刻提醒进洞人员注意施工安全;此外,每月进行安全质量大检查,综合各部门专业人才,扫除安全质量死角。 2.2 加强隧道施工技术管理是实现施工项目管理质量控制的根本保证。

“安全是天,质量是命”这是不可否认的真理,但在一定程度上来说,确保施工质量是保证施工安全的重要前提。实现施工质量控制要做到:施工工艺要可靠、现场实施要到位、试验检验要及时。隧道施工隐蔽工程较多,如果事后发现问题整改困难,并且依靠雷达检测、声波检测等先进的检测手段,即使施工完毕也能对隧道实体一览无余。因此,施工中必须加强过程控制,并进行必要的检验监测,只有上一工序合格了才能进行下一工序的施工。 2.3 加强隧道施工技术管理是实施施工项目管理成本控制的重要手段。

施工项目成本控制是指项目在施工过程中对影响施工项目成本的各种因素加强管理,并采取各种有效措施,将施工中实际发生的各种消耗和支出严格控制在计划成本范围内,消除施工中的损失和浪费现象。施工技术方案的好坏直接影响项目管理成本控制,施工方案如果制定得合理、可行、科学,可以大大地节省劳动力和降低损耗,使选用的机械设备较为简单;在施工项目建设过程中,施工单位应该在满足用户要求和保证工程质量的前提下,联系项目的主观条件、施工单位自身的技术水平和成熟的施工工艺,对设计图纸进行认真会审,并提出积极的修改意见,在取得用户和设计单位同意后对施工图纸进行某些修改。

2.4 加强隧道施工技术管理是施工项目管理进度控制的有效途径。

施工项目管理进度控制的目标是在保证施工质量、确保施工安全、不因抢工期而增加施工成本的条件下,适当缩短施工工期;影响施工进度的因素主要有:有关单位的影响、意外事件的出现、施工条件的变化、技术失误、施工组织管理不当。其中施工单位采用技术措施不当,造成施工中发生技术事故;应用新技术、新工艺、新材料、新结构缺乏经验;流水施工组织不合理;施工平面布置不合理,这些技术管理措施将影响施工进度计划的执行。实际施工过程中,由于技术管理跟不上而影响施工进度经常遇到,例如我国隧道施工常对“洋技术、洋机械”感兴趣,但是“食洋”不化,没有深入研究,拿来就用,往往对机械设备性能及适应性了解不透,慢慢摸索,既增加了成本,又影响了施工进度。因此,只有在隧道施工项目施工过程中,不断加强隧道施工技术管理,才能使施工项目管理达到高质量、短工期、低成本这一根本目的。 3、隧道施工技术管理存在的问题及解决办法 3.1.1 对于施工技术管理,还不能体现精细化管理的水平,存在粗放型的特点许多项目在建设过程中,施工技术交底或作业指导书不够详细,“纵向没有到底,横向没有到边”,没有真正发挥指导作用,故施工质量及进度的好坏取决于施工队及协作队伍的经验,而不是体现在施工技术管理的水平上。当然这与协作队伍的成员大部分以农民工为主,并且流动性比较大等不利条件有关。这样更应加强现场施工技术管理,加强现场的指导及培训。 3.1.2 我们施工技术管理应该转变理念有人说“三流的企业卖技术、二流的企业卖服务、一流的企业卖管理”,我们施工技术管理不仅要提高施工技术水平,要通过施工技术管理水平提升施工水平。更重要的是,我们要输出我们的施工技术管理及理念,输出可以通过巡回讲学、宣讲团、参与项目管理等来实现。这是国际管理输出比较流行的做法。

3.1.2隧道施工的洞外测量,首先,在进出口以已经纳入洞外平面控制网的两条边作为隧道洞内控制网的联系边,然后在洞内布设支导线点,导线点应布设在施工干扰小、稳定可靠的地方,点间视线应离开洞内设施0.2m以上。用全站仪对水平角和边长同时施测,该导线在实地测设中应十分注意对导线的检测,应为每一步产生的误差都将会影响横向贯通误差,检测方法一般按原有导线最前端的相邻三点点位,通过同精度测角和测边检测。如果角和边的差值均在精度允许范围内,则可以为原导线点的精度和点位均为可信,如超限应沿着原有导线依次倒退检测,直至精度合格为止。这时以合格处导线点作起算点向前建立新导线。同时采用换手复测和隧道中线和坐标法互为复核的方法,以避免出现测设错误。

结束语:

隧道施工技术是现代建筑事业应用的主要技术之一。在施工中,必须加强隧道施工技术管理,从隧道施工安全、实现施工项目管理质量控制、实现施工项目管理成本控制、实现施工项目管理进度控制等四个方面进行论述,不断地提高施工的技术管理工作,保障隧道施工的质量。与此同时,也为隧道施工技术的发展奠定了基础,有利于隧道建筑的持续性发展。

参考文献:

[1]毅.隧道施工技术管理初探[J].科技资讯,2011,(30).

[2]李文彬.隧道施工存在问题及解决途径分析[J].科技信息,2011,(29).

隧道施工技术范文第2篇

关键字:隧道;施工技术;管理

Abstract: This article from the practice of face opportunities for the development of the tunnel and underground engineering, analysis of tunnel construction technology management in the project's importance, and the summary of the technology management methods in order to achieve the tunnel construction, risk control and construction management.Keywords: tunnel; construction technology; management

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

一、隧道施工技术管理面临的问题

19世纪是高层建筑的世纪,20世纪是桥梁工程发展的世纪,21世纪将是隧道及地下工程发展的世纪,因此,面临21世纪隧道及地下工程发展的重要机遇期,发展隧道工程施工技术,加强隧道施工技术管理势在必行。隧道工程施工条件复杂,工期、质量、安全要求严,成本控制难,竞争激烈,施工风险高。虽然有“金隧银桥”的说法,但在复杂的施工条件下,隧道施工技术管理不好,常会导致出现大亏或小盈的现象。特别是长大复杂隧道,其面临的可变因素更多,工程项目管理难度更大。施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一,对工程项目的施工安全管理、质量控制、进度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。加强施工技术管理,不断提高施工技术管理的“精细化管理、人性化管理”水平,从而实现隧道施工的风险控制及施工管理。

二、隧道工程施工技术

总体施工顺序:施工准备测量放样洞口防排水工程施工明洞开挖防护超前管棚施工洞身掘进洞身支护二次衬砌洞内路面整平层洞内路面面层洞内边沟洞门工程墙面瓷砖、拱部内墙喷涂、电器安装等竣工验收。

三、隧道技术管理主要内容:

1、审查设计文件及施工调查。2、交接桩及施工测量。3、编制实施性施组、质量计划、创优规划及科技计划。4、开工报告与审批程序。5、隧道技术交底内容及质量监控办法。6、现场工程数量签证、提供工程量、计价程序、办法及建立工程数量台帐。7、变更设计、索赔、补差内容和方法。8、编写技术总结和编制竣工文件。

四、隧道施工技术管理在项目管理中的作用

隧道施工流水线作业,各工序依次展开,施工技术管理的好可以起促进作用,反之则起制约作用。在激烈的市场竞争条件下,只有人员、设备、材料等资源优化配置,并不断加强施工技术管理,才能实现高效、优质、低耗工程。实现这一目标也是企业的立足之本。隧道施工技术管理在项目管理中发挥着重要的作用,其主要体现在安全、质量、进度、成本等方面。

1、加强隧道施工技术管理是确保隧道施工安全的有效途径。

在施工方案制定及技术交底实施过程中,必须充分考虑每道工序潜在的危害,明确危险源,采取有效的预防措施,并制定详细的应急预案。由于设计勘察手段有限,隧道施工中面临的可变因素较多,特别是地质条件复杂的山岭隧道,隧道施工中常面临涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隐患。在施工过程中必须充分利用综合超前地质预报手段,以探测隧道前方地质条件并指导施工。

2、加强隧道施工技术管理是实现施工项目管理质量控制的根本。

保证“安全是天,质量是命”这是不可否认的真理,但在一定程度上来说,确保施工质量是保证施工安全的重要前提。实现施工质量控制要做到:施工工艺要可靠、现场实施要到位、试验检验要及时。隧道施工隐蔽工程较多,如果事后发现问题整改困难,并且依靠雷达检测、声波检测等先进的检测手段,即使施工完毕也能对隧道实体一览无余。因此,施工中必须加强过程控制,并进行必要的检验监测,只有上一工序合格了才能进行下一工序的施工。

3、加强隧道施工技术管理是实施施工项目管理成本控制的重要手段。

施工项目成本控制是指项目在施工过程中对影响施工项目成本的各种因素加强管理,并采取各种有效措施,将施工中实际发生的各种消耗和支出严格控制在计划成本范围内,消除施工中的损失和浪费现象。施工技术方案的好坏直接影响项目管理成本控制,施工方案如果制定得合理、可行、科学,可以大大地节省劳动力和降低损耗,使选用的机械设备较为简单;在施工项目建设过程中,施工单位应该在满足用户要求和保证工程质量的前提下,联系项目的主观条件、施工单位自身的技术水平和成熟的施工工艺,对设计图纸进行认真会审,并提出积极的修改意见,在取得用户和设计单位同意后对施工图纸进行某些修改。

4、加强隧道施工技术管理是施工项目管理进度控制的有效途径。进度控制的目标是在保证施工质量、确保施工安全、不因抢工期而增加施工成本的条件下,适当缩短施工工期;影响施工进度的因素主要有:有关单位的影响、意外事件的出现、施工条件的变化、技术失误、施工组织管理不当。其中施工单位采用技术措施不当,造成施工中发生技术事故;应用新技术、新工艺、新材料、新结构缺乏经验。

五、隧道施工技术管理办法

1、建立现场管理组

为了加强施工现场管理,加强安全、质量管控,加快施工进度,建立标准化工地,建立现场管理组,进驻各工点施工现场,对架子队实行全过程安全、质量监控;制定质量目标责任制,制定奖罚措施,建立激励制度,制定评比考核办法,调动全员的积极性,对工程项目施行全过程、全方位管理。现场管理组是各工点安全、质量的直接监控机构,也是各工点施工生产活动的协调单位;促进和保障架子队的施工生产有序、协调运作。

2、高度重视技术准备工作

1)、重视图纸审核,争取将不利质量控制的部分进行设计方案的优化。 2)、高度重视施工前洞口地形地貌的测量工作,高度重视洞口段及不良地质段的地质判断。发现与设计不符及时与设计沟通,优化设计方案,从设计上、从源头保证了工程的质量。 3)、编制合理的施工方案 本工程的单位工程项目多,在每项工程开工前,由项目部总工室牵头组织技术、测量部门对各项单位工程的周边的地形地貌、水文气象等自然气候、施工现场的概况、测量控制点的布设、道路、水、电、通讯、物资供应、劳动力、生活供应、医疗条件等进行全面的现场调查,结合工程施工条件编制优化施工方案。4)、加强技术质量培训学习。通过“走出去,请进来”的方式,去别的工地参观学习和邀请资深隧道施工专家进行隧道施工技术的专题讲座。另外通过各种形式的学习,而后进行试卷考核(采取闭卷形式),使全体职工能够基本掌握施工质量技术管理要点,为施工过程的监控管理起到积极作用。 5)、坚持样板引路、建立标准化工地 项目部制定了推行样板工程引路的方针,围绕创优计划制定相应的技术保障措施和质量保证措施,建立目标责任制,由项目分管副经理亲自抓质量、安全、标准化工地建设。

3、加大科技投入,采用新工艺

隧道施工技术管理就是要调动项目的一切技术力量,加大科技投入,认真贯彻执行国家对基本建设的有关技术政策和规定,坚持按科学技术规律办事,讲究技术工作的经济效益,科学地组织隧道各项技术工作,建立良好的施工技术秩序,不断地进行技术革新,采用新技术、新工艺,提高项目的技术水平,为高效优质地完成隧道施工任务提供有力的保障。

六、隧道施工技术管理在工程中的应用

施工过程中的技术管理也就是施工现场的技术管理也就是施工技术管理的主要内容。为了实现质量、工期、成本、安全的预定目标需做到的具体内容包括:

(一)搞好图纸会审坚持按图施工;

(二)编制并优化施工方案或施工措施;

(三)做好技术交底工作严格按照施工组织设计和施工方案施工;

(四)及时检查施工进度和计划执行情况确保工程按期完成;

(五)认真做好施工记录和隐蔽工程检查记录;

(六)做好施工资料的积累和整理确保与施工进度同步。

(七)施工方案制定及技术交底实施过程中,必须充分考虑每道工序潜在的危害,明确危险源,采取有效的预防措施,并制定详细的应急预案。

结语:

隧道技术管理,关系到隧道工程质量和经济效益,关系到项目的信誉与发展,各级领导应充分重视,加强全员技术培训,建立健全各种技术责任制,提高生产技术素质和施工技术管理水平。工程技术人员在执行本办法时,应严肃认真,身体力行。“精心组织、精心施工”,努力学习、精通业务、一丝不苟、勇于承担责任,为项目的建设多做贡献。

参考文献:

[1]梁达宁.浅议技术管理在施工项目管理中的作用[J].广东水利水电,2000.

隧道施工技术范文第3篇

瓦斯隧道在施工过程中会出现大量有害气体(主要成分为CH4),容易引起火灾、爆炸等事故,对隧道施工安全影响极大。同时,在隧道施工过程中,涉及到很多诸如开挖、喷浆等产尘环节,对职工的健康造成影响。因此,在瓦斯隧道施工过程中应特别注意瓦斯的排放及扬尘,保证施工安全及人员健康。瓦斯隧道中,及时的通风是降低隧道内瓦斯含量的最好方法,也是工作人员最常用的降低瓦斯含量的手段。在一般的瓦斯隧道内,最常用的就是压入式和混合式通风。在长度较长的隧道内,为了增强通风效果,往往使用两台风机同时工作,以增强通风效果。对于特长隧道一般在1.5公里以上时,可采取巷道式通风。

2高速公路瓦斯隧道施工技术措施

2.1选择科学合理的施工方案

针对特定的隧道地质及施工情况选择科学合理的施工方法,是对施工单位的综合能力的有效验证,也是隧道安全施工的强有力保障。实践已经证明,绝大多数的隧道塌方都与隧道施工方案制定的不合理有关。比如,当隧道围岩发生变化时,为了不影响施工进度或者节约施工成本,一些现场技术管理人员可能不会及时改变施工方案,而是抱着侥幸心理继续工作,从而造成隧道塌方,严重时甚至会给作业人员带来人身危险。其次,即使一些技术方案制定的很好,在实施过程中也有失败的可能,这主要是因为工程对施工工艺的控制不严。比如,在隧道施工中,超前支护不符合设计规范时,可能会导致掌子面的围岩坍塌和一次衬砌的塌落。这些确实可以归结为质量问题,但细究其根源,还是由于施工时对工艺控制不严。因此,在施工中选择科学合理的施工方案,同时注重工艺控制,才能保证施工的安全.

2.2实施地质预报,预防隧道塌方

隧道地质勘探工作贯穿于隧道的整个施工过程之中,地质状况的好坏会对隧道施工产生很大的影响,对于不良的地质状况尤其需要关注。隧道塌方会影响施工进度、耽误施工进程,甚至形成灾难性事故,导致人员伤亡、影响经济效益。因此应将地质预报工作纳入隧道施工技术管理中来,为隧道施工安全提供有力的制度保证。由于隧道地质具有相当的复杂性,地质预报工作在预测的准确性上尚待提高。但是,随着地质预测预报技术的发展,对隧道的地质状况进行探测的方法越来越多。综合考虑工程设计提供的地质资料以及施工过程中对隧道围岩的观察分析,相关人员可以优化组合预报手段,从而使对地质状况的预测与围岩的实际状况尽量符合。这对于制定合理的施工方案、有效预防及控制隧道塌方、保证隧道施工的安全有很大的作用。

2.3积极应用新奥法

隧道施工技术范文第4篇

关键词:高瓦斯隧道 非煤系地层 治理 施工技术

0 引言

隧道工程瓦斯灾害属于极具危害性的突发事故,具有分散性特点。近几年隧道工程中因瓦斯爆炸事故虽然不多,但其危害相当严重,因而逐渐成为社会焦点。国内曾发生过严重的隧道瓦斯爆炸事故,造成巨大人员伤亡。非煤系地层区瓦斯涌出比较分散,且都是随即发生,隧道施工过程中,若不提前做好防治瓦斯的设计规划,施工中很可能引发瓦斯灾害。鉴于此,研究非煤系地层隧道瓦斯的形成机制以及施工对策具有重要的实际意义。

1 工程简介

某高瓦斯隧道最大埋深248m。隧道开挖采用台阶法施工。全隧穿越岩性为砂岩、泥岩互层;构造位于税家槽背斜西翼,构造简单,岩层倾角4°~5°,节理、裂隙发育一般。

2 瓦斯形成机理分析

综合分析设计提供地质资料,某隧道是由于浅层天然气沿地层的岩体裂隙上逸进入隧道。天然气源自隧道下方2800m三叠系上统须家河煤系地层,它在储存过程中不断随着地质构造的衍变逐渐上移,在侏罗系上统蓬莱镇组地层局部储存封闭或孤立残留在岩石裂隙中,形成以裂隙型游离瓦斯为主的天然气。这类天然气因流量小而相对稳定,但是压力低,分布不均,多数情况下随机涌出,具有良好圈闭条件的与储气层相同且张裂隙或裂隙发育的砂岩透镜体的分布情况对瓦斯储量起着决定性的影响。施作隧道工程时,可能发生瓦斯泄漏的情况通常有三个特点,一是天然气储量大,二是砂岩层厚且孔隙率较大,三是裂隙呈网络系统发育。部分地段的封盖具有良好的圈闭条件,大裂隙发育过程中延伸到了储气层,如果直接挖开封盖,储气层内的瓦斯就会顺着裂隙发育喷涌而出,严重时造成爆炸事故。

3 施工技术

高瓦斯隧道施工管理的重点是防止瓦斯燃烧和爆炸的灾害性事故的发生。根据笔者的经验,当隧道施工现场有充足氧气、一定温度的引火源和一定浓度的甲烷时,发生瓦斯爆炸事故的可能性最大。施工对策的制定就是从这3个条件出发,高瓦斯隧道的瓦斯防治手段主要从4个方面考虑,即:隧道瓦斯的超前预测、通风设备的选定及管理、确定检测和监控系统、施工用机械和电气设备的选用和管理。施工中采取超前钻孔探测、预测隧道前方瓦斯的发育情况,通过加强通风降低瓦斯的浓度,采用有效的瓦斯检测监控系统监控瓦斯的浓度,控制隧道各个不同作业面内的瓦斯浓度在安全作业许可条件内,选用防爆的电气设备控制火源等手段,确保了隧道的安全施工。

3.1 瓦斯的超前预测

隧道施工中瓦斯涌出量与所在工区的围岩性质、地质情况有密切的联系。通过超前水平钻孔探测和预测隧道前方瓦斯的发育情况,为采用合理的施工措施提供依据,防止瓦斯突涌及爆炸事故的发生。瓦斯隧道安全控制的要点即是在隧道正洞开挖前采用超前水平钻孔对前方地质进行探测验证。

超前地质钻孔采用φ89mm多功能轻型钻机水平钻孔进行探测验证,每25m一循环,孔身长度为30m,搭接长度不小于5m,隧道正洞每个断面设置5个探测孔,分别在拱顶一孔,拱腰两孔,拱底两孔。

3.2 通风设备选定及管理

3.2.1 通风设备选定

通风设备选定是结合隧道各工区任务量划分,并根据瓦斯涌出量、爆破排烟、同时间洞内工作的最多人数、洞内施工机械排放废气量等分别计算通风所需风量,并按允许风速进行检验,采用其中的最大值,以确保风量和风速满足瓦斯防治要求。

全隧采用压入式主导通风方式。依据风量计算要求正洞单口选用的型号为: 2台SDF(c)-NO.13(2×132KW)型轴流风机(1台备用)通过2道管路同时供风,可满足隧道需求风量要求,斜井采用一台SDF-NO.11(2×110KW)轴流风机。隧道掘进超过1200m时,在正洞回风区增设SDS-Ⅱ-NO.10射流风机,并在瓦斯易聚集作业面增设局扇以降低瓦斯浓度。正洞通风管选用抗静电阻燃风管,直径为1.5m。风管利用φ1500mm钢筒通过衬砌模板台车。

3.2.2 通风管理

①在隧道开挖阶段,集合通风系统管理的技术工人组成通风班组,建立设备巡检制度,督促技术人员每天坚持检查和记录设备运行情况,按要求进行故障检修,确保管路顺直,无死弯、无漏洞;

②建立瓦斯通风监控机制,负责风量、风速等技术参数的检测工作。指派专人指挥风机系统的启停和变速,全程跟踪记录并签认操控流程。移动模板台车时风机转为低档位连续供风;

③隧道回风风速按0.25m/s设计,在避车洞、模板台车、塌腔和加宽段加设局扇以避免瓦斯积聚。为解决风速低时回风流瓦斯的层流问题,一般地段可用射流风机卷吸升压来提高风速。

3.3 瓦斯检测、监控体系

应用互补互验型监测系统进行瓦斯监测,一方面提高监测精度,另一方面有效弥补单一检测方式的缺陷,提高隧道施工安全系数。全套瓦斯检测、监控体系由KJ90自动监控系统、CJG10型光干涉瓦斯检测仪两种仪器相结合方法检测,以保证瓦斯检测数据的准确,确保施工安全。

3.3.1 人工瓦斯检测

人工瓦斯检测采用光干涉式瓦斯检测仪和便捷式甲烷检测报警仪。CJG10型光干涉瓦斯检测仪精度高,测量瓦斯浓度误差为±0.1%。特点是携带方便,操作简单,检测地点灵活,主要为瓦检员配备。

3.3.2 瓦斯自动监控系统

瓦斯自动监控系统使用KJ90声、光连动自动监控系统,其探头悬挂位置应能反映隧道即时风流中瓦斯的最高浓度。在检测到瓦斯浓度≥0.4%时报警,瓦斯浓度≥0.5%时切断电源实施瓦电闭锁。瓦斯探测器主要设置在掌子面处(开掘处)、衬砌处、加宽带和回风口四类易引起瓦斯发生积聚、且位置相对固定、重要的地方。

3.4 施工机械和电气设备的选用与管理

《铁路瓦斯隧道技术规范》规定:隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备和作业机械必须采用防爆型。瓦斯隧道作业设备选用防爆型不仅装、运机械成本太高,而且对施工工效有较大影响。瓦斯隧道施工设备配置方案是否要全部采用防爆型,不能仅取决于是否为高瓦斯类或瓦斯突出类来定性地决定,而应取决于施工中实测的瓦斯浓度大小来做出科学的选择。

考虑到本隧道瓦斯属于深地层天然气溢出,产量低、而且突出几率小,经充分研究,在加强超前探测、瓦斯检测,加强通风,设立施工许可条件基础上,采用普通的装、运机械完全可以保证作业安全。此外,为杜绝瓦斯燃烧爆炸的条件形成,洞内其他所有电气设备、线路均采用防爆型。

4 瓦斯治理效果

该隧道施工管理采取了上述治理措施,根据KJ90自动检测系统显示,爆破后掌子面的瓦斯浓度和一氧化碳、氮氧化合物浓度在通风5min~8min就降到规范要求的限值以下。洞内环境良好,检测到的瓦斯和有害气体均在允许浓度以下,连续作业8个月,未发生因瓦斯超限造成人身伤亡和设备损坏事故。平均单口月成洞进尺达到了126m/月,说明治理措施是有效的。

5 结语

非煤系瓦斯隧道瓦斯赋存的随机性导致隧道开挖面出现瓦斯没有规律,隧道施工瓦斯的防治应对隧址区地层岩性、地质构造进行全面认识,尽可能掌握潜在的瓦斯来源及运移通道,从而采取排放、稀释、监控等综合措施进行治理。本方法可以起到同类隧道的借鉴作用。

参考文献:

[1]张子敏,张玉贵.瓦斯地质规律与瓦斯预测[M].北京:煤炭工业出版社,2005.

[2]铁建设[2008]105号铁路隧道超前地质预报技术指南[S].北京:中国铁道出版社,2008.

[3]TB 10121-2007,铁路隧道监控量测技术规程[S].北京:中国铁道出版社,2007.

隧道施工技术范文第5篇

关键词:公路;隧道施工技术

隧道工程施工是交通工程建设和铁路建设的一个重要组成部分,在道路施工建设中有着重大的意义。隧道工程一般工程量比较大、施工条件恶劣、工作集中等特点,而且隧道工程施工具有很高的风险,对于技术条件的要求非常高,同时还具有很多不确定因素的存在。是一种特殊的工程建设项目。越岭隧道应进行较大范围的方案选择,进行全面的技术、经济比较,选择在地质条件较好的地段穿越。沿河傍山隧道,其位置宜向山侧内移,避免一侧洞壁过薄产生偏压。选择隧道位置时,应注意洞口位置和有关工程的处理,一般宜采取“早进洞,晚出洞”原则。当地的工程地质与水文地质条件、地形地貌条件、气象条件,一般而言是隧道方案主要考虑的问题。另外,还有工程的难易程度、经济、工期要求,甚至还有政治、经济、军事与地区发展都有关。

1 公路隧道施工技术

1.1公路隧道施工需做好施工方案的制定

在公路隧道施工之前,施工人员需制定科学的施工方案,根据隧道所处的地理环境选定科学的施工方案。隧道进出口的明洞段根据地形、地质情况全部采用明挖法施工,然后进行洞顶截水沟的砌筑,避免雨水对洞门的冲刷,然后进行洞顶仰坡的挂网喷锚护坡作业。进出口洞口加强段的围岩采用正台阶法开挖,必要时留核心土。初期支护采用 Ф25 自钻式中空注浆锚杆、喷射钢纤维混凝土、钢拱架进行。IV 类围岩段采用全断面光面爆破开挖,洞身按新奥法设计,采用复合式衬砌,初期支护采用 Ф25 中空注浆锚杆、喷射钢纤维混凝土进行。初期支护施工中采取短开挖、强支护、早封闭、勤量测,各施工工序紧跟,不能脱节,加强围岩监控量测和超前地质预报,确保施工安全。

1.2 公路隧道施工技术

1.2.1 洞口施工

施工人员在洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖,施工机械以挖掘机为主,尽量不采用爆破,保证不扰动原地层;洞口场地用装载机辅以推土机整平压实;遇坚硬石质地层人工钻眼爆破,运输采用自卸车,挖方弃往指定的弃碴场。洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要,修建供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地,合理布置。边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位,并分层进行边仰坡挂网喷锚防护,以防围岩风化,雨水渗透而坍塌。以稳定边仰坡。刷坡防护到路基面标高。隧道洞门在进洞施工正常后,适时安排施工。综合考虑地形地质条件及洞口美化等条件。进洞施工前,先将洞外排水系统做好,再行进洞,以防对洞门造成威胁。明洞拱、墙与洞内相邻的拱、墙衬砌时,应同施工连成整体;洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好,并与洞外排水系统连通,以免地表水冲刷坡面。洞门仰坡和边坡宜在进洞前刷好,坡度的施工允许偏差为 5%;洞口土石方宜采用控制爆破施工,不得使用集中药包爆破,以免影响仰边坡的稳定。

1.2.2 隧道明洞施工

明洞边墙基础必须置稳固的地基上。遇有地下水时,须将地下水引离边墙基础。凹形地段或外墙深基部分,施工时本着先难后易的原则,可先开挖、砌筑最低凹处,逐步向两端进行,以利用施工查明基础情况。边墙基础挖至设计标高后,核对地质承载力是否与设计要求相符。若地基承载力不足时,可考虑采用沉井基础或挖孔桩基础进行地基加固。明洞开挖采用全部明挖法,若施工需要或工程师要求,也可采用拱上明挖拱下暗挖法进行开挖施工,但无论哪种方法开挖,均实行爆破药量控制。明洞开挖前,预先做好洞顶防水、排水设施,防止地面水冲刷而招致边坡、仰坡落石、塌方。内模采用定型钢模板,外模和挡头板模板采用定制的木模加钉铁皮,挡头板内,外弧线在现场按实际比例放样后,精确加工。泵送混凝土灌注,灌注时其模板支撑必须牢靠,防止跑模造成砌衬侵入限界。施工人员在进行拱圈施工时拱架一般在立柱上架设,立柱基底坚实,若在松软路肩上,则设纵向卧木,并将各立柱纵向联结成整体。拱架采用特制大跨度钢拱架,组合钢模安装拱部内模。

1.2.3 隧道洞身开挖

开挖和二次衬砌可同时施工,控制工期的作业为开挖初期支护,二次衬砌不控制工期。开挖及初期支护每循环进尺 3.0 m,每循环作业时间 25 h。开挖和二次衬砌可同时施工,控制工期的作业为开挖初期支护,二次衬砌不控制工期。开挖及初期支护每循环进尺 4.0 m,每循环作业时间 24 h。每天进度 4.0 m。隧道洞身穿过 III、IV 类围岩,根据围岩类别分别进行爆破设计,为避免对围岩的扰动和对地表的影响,采用微差松动爆破技术施工。施工人员需要做好爆破的准备工作。理论和实践证明,炸药爆速对爆破质点震动速度有直接影响,爆速越高,爆破产生的震动越大,综合该隧道的地质特点,选取用爆速低于 3 000 m/s 的乳化炸药。为实现微差爆破采用国产Ⅱ型系列非电毫秒雷管(15 段)。爆破震动与同段齐爆的炸药用量密切相关,采用非电微差起爆技术,不但控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管的起爆时间,使爆破震动波形不成叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果,又能消除爆破震动的有害效应。在掏槽眼,掘进眼、底眼或周边眼中,每段起爆药量较大的段别雷管,间隔时差设计为 200 ms,即跳段设置。可使爆破震动速度降低 30%。隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键,也是产生最大震动的部位。工程中采用直眼掏槽,Ⅳ类采用楔形掏槽。为了减小震动、飞石,保证洞内初期支护及作业安全,采用降震设计,堵塞长度不小于 20 d(d 为炮眼孔径),并保证堵塞材料质量,避免飞石溢出,降低噪声,减弱震动。放出开挖断面中线水平和断面轮廓线,根据爆破设计图标出炮眼的位置。符合设计要求后进行钻孔,再按炮眼布置图检查合格后装药连线爆破。爆破后由专人进行清理危石,检查开挖面和衬砌地段,如发现险情或隐患,应采取措施及时处理。

1.3 公路隧道施工中支护和防排水技术

在公路隧道洞身开挖施工完成后,施工人员需要进行科学的支护工作,以保证隧道内的安全。然后需要进行防排水施工。隧道施工防排水,其施工综合性强、技术难度大,也是施工的一道关键工序。结构防水是根据工程地质和水文地质条件、隧道结构特点、施工方法和使用要求等因素进行设计和施工,采用“防、排、堵相结合”的综合治理原则。关键处理好施工缝、变形缝等薄弱环节的整体防排水方案,确保隧道不渗漏水。在隧道中设置中心深埋水沟排泄地下水,中心水沟的顶部标高位于冻结线以下,充分利用地温,以防止水沟中的水流冻结。明洞段衬砌采用外贴防水层防水,顶面回填粘土隔水层。洞身段二次衬砌与初期支护之间采用橡胶防水板与土工布复合防水层防水,环向透水软管集引水经由纵向排水管、横向引水管将水引到中心水沟中排出。施工缝、变形缝、沉降缝均设中埋式橡胶止水带止水。洞内两侧布置排水边沟,将路面水排出洞外。隧道中心水沟出水口采用保温包头。洞门上方设置截排水沟,截排地表水。

2 结束语

综上所述,公路隧道施工的新技术和新工艺不断涌现。公路隧道施工人员需要及时采用新工艺结合工程所处地质条件进行科学、高效的施工。通过科学的施工技术利用来保证工程建设的质量和提高施工的效率。

参考文献:

[1] 鲁甲杰.某高速公路长大隧道施工及质量控制技术[J].山西建筑,2010,(19).

隧道施工技术范文第6篇

关键词:公路隧道; 施工技术;新奥法施工; 溶洞处理;衬砌裂拱;防排水

前言

云南省红河州绿春隧道隧道设计1605米,隧道地质条件差,Ⅴ级围岩,且围岩破碎,雨水渗入量大,且进口端初支下沉,二衬结构尺寸不足,处理周期较长。现今的公路隧道施工方法主要可分为明挖法和暗挖法两大类。明挖法是先将地面挖开,在露天情况下修筑隧道结构,然后再覆盖回填。暗挖法是不挖开隧道上面的地层,在地下进行开挖和修筑隧道结构。暗挖法又可分为矿山法、盾构法和隧道掘进机法等。山岭道路隧道一般采用矿山法施工,其中新奥法是矿山法中的最重要、最常用、最有效的施工方法。本文就新奥施工方法进行重点介绍。

1新奥法施工技术问题分析

1.1新奥法的施工顺序

1)当开挖面稳定时,施工顺序是:开挖―柔性衬砌―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。

2)当开挖面不稳定时,施工顺序是:开挖弧形导洞―第1次柔性衬砌(拱)―开挖核心及侧壁―第1次柔性衬砌(边墙)―开挖仰拱部分并修筑仰拱―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。

1 .2新奥法的施工要点

新奥法施工中,围岩被视为承载构件的一部分。因此,施工时可全断面进行掘进,以减少对周边围岩应力的扰动,并采用光面爆破、微差爆破等措施,减少对围岩的震动,以保全其整体性。同时注意围岩表面尽可能平滑,避免局部应力集中。

新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合,形成比较薄的衬砌层,即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩,使喷射层与围岩紧密结合,形成围岩支护系统,保持两者的共同变形。故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力。

新奥法施工必须保护围岩自身的承载能力,可采取构筑防水层、围岩巷道排水;选择合理的断面形状尺寸;给支护留变形余量;开巷后及时做好支护、封闭围岩等措施。新奥法也允许围岩由一定量的变形,以利于发挥围岩的固有强度。同时隧道的支护结构,也应具有预定的可缩量,以缓和隧道压力

2公路隧道开挖中常见的问题与难点分析

2.1穿过断层及破碎带的公路隧道施工

隧道穿过断层及破碎带,给隧道施工带来不小的困难。在施工中遇到断层及破碎带时,首先要查明断层的倾角走向、破碎带的宽度,岩石破碎程度,地下水活动等有关条件。据以正确选择施工方法和制定施工措施,认真分析研究设计地质资料,并在掘进齐头左右两侧用钻孔台车或DK - 100型钻机向前钻水平超前探孔,钻透断层破碎带。如断层破碎宽度大,破碎程度及裂隙充填物情况复杂,且有较多地下水时,可在隧道中线一侧或两侧开挖调查导洞。调查导洞穿过断层破碎带的中线与隧道中线平行,线间距不小于20m,调查导洞穿过断层破碎带后,再掘进在一段距离转入正洞。在处理断层破碎带的同时,在前方开辟新工作面,加快施工进度。具体方法如下。

1)断层宽度较小,岩体组成物为坚硬岩块且挤压紧密,围岩稳定性相对较好。隧道通过这样的断层,可不改变施工方法,与前后段落的施工方法一致,避免频繁变更施工方法,影响施工进度。但过断层带要加强初期支护和适当的辅助施工措施度过断层带。如超前锚杆与径向锚杆配合,增设钢筋网等措施。必要时可增设格栅架。

2)一般断层破碎带,采用径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架等加强初期支护,并在拱部施作超前小导管周壁预注浆,对洞周岩体进行预加固和超前支护。在超前支护下,采用上半断面法或正台阶法开挖。在台阶上部施作超前小导管,上部开挖后及时施作拱部初喷砼,径向锚杆,挂钢筋网,格栅钢架。在做好拱部初期支护后方能开挖台阶下部。

3)断层出露于地表沟槽,具隧道为浅埋,可采用地面砂浆锚杆结合地面加固和排泄地表水及防止地表水下渗等措施。

4)当断层宽度大,岩体极破碎时,可采用注浆管棚和钢架超前支打护,管棚长度一般10一40 m,能一组管棚穿过断层破碎带,则采用一组管棚。但受地质和施工条件限制,断层宽度大时,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3 m。管棚用钢管直径80―150mm,一般多采用¢108厚壁热轧无缝钢管,环向钢管中心间距为管径的2―3倍,即30―40 cm。钢架根据地质情况,可采用型钢或格棚,其间距0.8―1.0m,在管棚支护下,采用上半断面先开挖,在作好上半断面的锚、网、喷、钢架等到初期支护后,才能开挖下部。

2.2穿过岩溶地区的公路隧道施工

在石灰岩地区修建公路时,岩溶问题是不能忽视的。岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。

2 .2 .1岩溶对隧道的危害主要分类

1)洞穴的存在使隧道全部或部分悬空,将极大地降低隧道的使用安全可靠度;

2)岩溶水特别是当CO3等可溶性物质含量增高时,水的流通将给隧道结构带来的侵蚀作用,影响隧道的使用寿命;

3)洞穴堆积物因松软易坍塌下沉,改变洞穴周边的应力分布形态,影响隧道的结构稳定;

4)隧道中地下水流失,使隧道顶部地面岩溶塌陷,导致环境地质被破坏,也是造成隧道结构不稳定的原因。

针对岩溶地区的危害特点,应按具体情况以“避、引、堵、越、绕”的方法处理。

2. 2 .2溶洞处理主要方式

隧道过溶洞处理方式有内增设边墙梁及行车梁、托梁、支墩、悬壁梁承托纵梁、拱桥、加大隧道净空宽度跨度跨越岩溶或对隧道周边岩体进行封闭、注浆加固、支顶加固、加强衬砌等。

1)溶洞跨越处理。

当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软,基础处理工程修建困难、耗资巨大,或者溶洞虽小但水流较大时。可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨等形式跨越岩溶地段。此方式一般采用钢筋混凝土梁跨越,梁体采用抗侵蚀混凝土。

2)封闭处理。

己停止发育的干溶洞,在考虑有效的过水通道后,可采用混凝土、浆砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。

3)锚杆、钢管加固处理。

为防止洞穴岩壁或顶板坍塌,在清除松动岩石困难的情况下,可采用锚杆或大钢管、钢轨加固岩体。此时隧道衬砌应考虑抗冲击措施。一般是采用明洞衬砌,衬砌顶部设置回填体,其表面设置护面结构,回填体以上空间的溶洞洞壁采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土封闭支护;若溶洞较大,可设置横向钢轨横或设人字形钢轨栅架。

4)支顶处理。

当隧道穿过的溶洞由碎块石及淤泥土充填,充填物的松散密实程度不一时,隧道底部应考虑采用钢筋混凝土底板,清除底板下松散体,回填碎石,并在底板下加设钢筋混凝土桩进行支顶。

2 .2.3岩溶水的处理方法

1)泄水洞排水。

当预测到隧道区域的岩溶水量大、水压大,而隧道确实无法避开时。需考虑专门设置排水隧洞,达到排除岩溶水,降低地下水位,保持隧道干燥和施工安全的目的。泄水洞应位于地下水来向的一侧,为防止岩溶水突然袭击,施工中要采用超前钻孔探测,预备足够的抽水设备。泄水洞的设置可能对生态环境有不利影响,是否采用应从施工、环保、安全等多方面进行评价。

2)涵洞、倒虹管吸过水。

隧道断面与岩溶水相交时,为保证岩溶水畅通,在隧道底部设钢筋混凝土圆涵,或倒虹管,同时涵洞出入口周边至隧道边墙外缘采用浆砌片石回填密实。在采用此方案时要正确考虑涵洞过水断面,一般应按丰水季节流量考虑。

2 .2 .4洞穴堆积物及地表塌陷处置

洞穴堆积物的特点是松软、下沉量大、强度低、稳定性差。当隧道必须穿越洞穴堆积物地段时,可采用桩基、换填、注浆等加固岩体的处理措施。

隧道中地下水渗流排泄,导致岩溶地面塌陷,使地质环境遭到破坏,造成隧道开挖时坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。施工中可采用化学注浆和管棚支撑开挖,同时从地表高压注浆,固结塌陷松散体,避免出现突泥现象。

3隧道衬砌裂拱的防治措施

隧道裂拱是围岩工程地质水文地质环境的改变所造成的,泥岩中的粘土矿物遇水膨胀产生巨大的水平侧压力作用,在隧道拱部两侧是发生裂拱的物质基础,水渗流是诱因。对于裂拱,可采取以下措施:

1)由于水渗流是泥岩中粘土矿物膨胀的直接诱因,因而应首先切断渗流水的补给。将山坡上的水沟铲平,用水泥砂浆灌注坡面上的裂缝,最后用砂浆抹平。

2)沿裂缝延仲范围凿楔形槽,槽深8cm。里口宽8cm,外口宽5 cm槽内冲洗干净。槽壁涂刷由环氧树脂、磷苯二甲酸二丁脂、内酮、乙二胺配制成的环氧基液,其配合比为1: 0 .1: 0 .12: 0 .05,槽内嵌补M20彭胀水泥砂浆,配合比为水泥:砂了=1: 2。水泥砂浆中掺JP型膨胀剂,其掺量为水泥重量的10%。

3)沿裂缝两侧施作树脂锚杆,距离裂缝35 cm,锚杆间距1.0m x1 .0m梅花型布置,锚杆材质20MnSi,锚杆直径¢22,上排杆长3. lm,下排杆长3 .9 m,锚杆伸入砂岩50 ―60 cm,树脂以环氧树脂为主要成分,用作锚杆的杆体粘结剂,另外掺加石英砂作为粘结剂填料,掺加聚乙烯聚酞胺作为环氧树脂的固化激发剂。其配比为(重量比):环氧树脂:石英砂:聚乙烯聚酞胺1: 3: ( 0 .25 ―0. 30)。树脂药包分2个塑膜袋,外袋装环氧树脂与填料的胶泥状混合物,内袋装聚乙烯聚酞胺。

4二次衬砌混凝土裂缝的防治措施

隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有:干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占13%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。 对于不同情况的裂缝,可采取以下方法治理:

1)细微裂缝。

经多年的施工经验总结发现,隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝,这种裂缝是稳定的,一般可自愈,不会影响结构的使用和耐久性。从美观考虑,可先清洗干净裂缝表面,然后涂刷环氧树脂浆液二至三遍,最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面,使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。

2)贯通性裂缝。

二次衬砌混凝土贯通性裂缝的危害较大,采取有效的治理方法势在必行。一般可以沿裂缝方向凿成宽5cm、深3 cm的V形槽,在槽内骑缝每隔0. 5 m 钻一孔,孔深为衬砌厚度的1/2或2/3,一般不少于15 cm,并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘,在孔内插入¢10的压浆管,利用环氧树脂水泥砂浆锚固,用灰刀将砂浆压实抹平。环氧树脂砂浆配比,环氧树脂:水泥:细砂:乙一胺:一丁醋=1:1. 6:3 .2:0 .1:0 .12,其中乙二胺是固化剂,二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有一定的强度后,以0.15-0. 2M Pa压力压入水泥,水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在0. 2 M Pa压力下压水检查压浆效果。裂缝表面用刮抹料和调色料处理。

3)密集裂缝。

衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝,必须进行防水和地层加固处理。沿裂缝两侧每隔1.2―1.5m交错布点,凿成10 cmx 10 cm大小深5 cm的方槽,用风动凿岩机钻孔,孔深3m,安装W DT 25中空注浆锚杆,注入水泥砂浆,灰砂比1: (3一5),水灰比1: 1,施工时由下往上逐级注浆,注浆压力以0 .4― 0. 6MPa为宜。注浆结束后,另凿新孔在0. 6―1. 0MPa压力下压入纯水泥浆检查注浆效果,当达到规定压力而砂浆压不进时,即认为己经注满。注浆24 h后安装锚杆垫板,用环氧树脂砂浆抹平方槽,表面用刮抹料和调色料处理。 对于裂缝,完全可以采取措施预防和缓解,可采取的措施包括:提高设计精度,把好材料进场关,严格控制原材料的质量和技术标准,严格混凝土施工工艺等。

5隧道的防排水

公路隧道工作的防排水工程对隧道使用寿命正常运营和安全起着举足轻重作用。要做好隧道防排水,必须从隧道施工过程的每一道工序做起,超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、一次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响。施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患。因此,每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能使隧道防排水工程质量有保证。

隧道工程的防排水具体措施如下:

1)初期支护时通过“引、截、排”相结合作好第一道防排水防线。

2)通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置,形成防排水第2道防线。

3)通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第3道防线。

4)作好排水设施,确保排水畅通。

6结束语

综上所述,公路隧道施工中应做到以下几点:

1)初期支护时通过“引、截、排”相结合作好第一道防排水防线。

2)通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置,形成防排水第2道防线。

3)通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第3道防线。

4)作好排水设施,确保排水畅通。

5)认真观测,收集资料,做好施工质量的信息反馈。

参考文献:

[1]阮建群,段仓林.南风坳隧道施工点滴[J].湖南交通科技, 2005.

[2]廖爱民,巢万里,周利金.谈连拱隧道施工方案的合理选取[J].湖南交通科技,2006.

隧道施工技术范文第7篇

关键词:铁路页岩隧道 施工 三台阶七步法 控制要点

中图分类号:U45文献标识码: A

1.工程概况

兰渝铁路胡家湾隧道为单洞双线隧道,全长2862米。采用复合式衬砌,按新奥法原理设计与施工。

隧道经过区地层主要为:零星分布为第四系全新统坡积黏质黄土、粗角砾土、碎石土以及崩积碎石土,上更新统风积砂质黄土,出露及下伏下第三系泥岩、二叠系上统砂岩夹页岩、下统石灰岩以及断层角砾、压碎岩。隧道通过f7断层及其破碎带,夹有炭质页岩。

2.施工工艺

胡家湾隧道采用新奥法,遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则施工,通过各种技术手段实现“动态施工”,确保施工质量。

IV、V级围岩均采用超前小导管先行,上部弧形导坑法短开挖施作拱部初期支护,再左右错位开挖及施作边墙初期支护,仰拱紧跟下台阶并及时施作,尽早闭合成环受力的三台阶七步法组织施工。

3.施工方法

3.1初期支护

对于软弱围岩,隧道的主要破坏因素就是大变形,当变形量级很大而且延续时间很长时,围岩发生蠕变,产生持续不断的破坏以至深入到围岩内部,围岩的塑性区逐渐增大,隧道衬砌将承受极大的形变压力,如果不能及时控制持续不断的变形和破坏,隧道将发生大面积坍塌。因此,对处于软层或断层破碎带的隧道,衬砌支护设计面临的主要问题是如何处理形变压力。

这就要求支护要及时施作及时封闭,且支护要有一定的柔性和足够的韧性。

3.1.1 喷锚网联合支护

喷混凝土具有及时、密贴、高强、柔性四个特点,当隧道开挖后可及时封闭开挖面,防止局部围岩变形和坍塌,但因喷混凝土抗拉强度较低,不能承受较大的荷载,而锚杆可以起到整体加固围岩的作用,可以使隧道周围形成一个加固环,大大提高隧道的承载能力,为了提高喷混凝土的抗拉强度,并敷设钢筋网,这样由锚杆、钢筋网和混凝同组成喷锚支护是软岩隧道大变形区支护的首要措施。

3.1.2 超前小导管

为把隧道开挖的影响限制在最小限度内,防止围岩的松弛,采用超前小导管法是非常有利的。超前小导管纵向具有梁的作用,横向具有拱的作用,且对岩体具有明显的固结作用,起到了保护围岩的超前支护作用。V级设计采用Φ42钢管,壁厚3.5cm,倾角5~10°,环向间距40cm。

①、小导管安设一般采用钻孔打入法,即先按设计要求钻孔,钻孔直径比钢管直径大3~5mm,然后将小导管穿过钢架,用锤击或钻机顶入,并用高压风将钢管内的砂石吹出;

②、小导管安设后,用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙,必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土,以防止工作面坍塌;

③、隧道的开挖长度应小于小导管的预支护长度,预留部分作为下一次循环的止浆墙;

④、需进行预注浆时,注浆前应进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确,为加快注浆速度和发挥设备效率,可采用群管注浆(每次3~5根);

⑤、注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆;注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化,分析注浆情况,防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录,以便分析注浆效果;

⑥、开挖掌子面根据地质条件可采用喷C20混凝土进行封闭,厚10cm;

⑦、注浆前应进行现场注浆实验,可根据实际情况调整注浆压力等注浆参数。

3.1.3 钢拱架架立

1)钢拱架架立应控制好6个方面的问题:①、钢拱架的标高;②、钢拱架的横向尺寸;③、钢拱架的垂直度;④、钢拱架的连接螺栓;⑤、钢拱架各单元连接处松散物及虚渣的处理;⑥、钢拱架的间距。安装钢拱架必须做到标高、宽度尺寸标准,上中下导钢拱架连接弧度圆顺,架立后技术干部要反复核对,确保各项数据符合设计要求。

2)钢拱架应与围岩紧密相贴,如不能紧贴时,应按规范要求,用高标号混凝土预制块填塞顶实,其点数单侧不得小于8个接触点,以确保其整体受力。钢架之间的纵向连接筋应设于拱架内缘;连接筋环向间距及长度,严格按设计要求施工,便于与下一榀钢架连接,同时要求钢拱架的纵向安装间距误差不超过±4 cm。

3.1.4 锚杆施作

1) 锁脚锚杆

锁脚锚杆在页岩隧道的施工中非常关键,必须按设计长度、数量随钢拱架的作业及时跟进。锁脚锚杆要在端头加工成L型弯钩焊接在钢拱架上,确实起到锁脚作用,防止钢拱架下沉过大。

2) 系统锚杆

为了确保系统锚杆沿法线方向布设,系统锚杆的工作台可放在上导坑核心土的后面,且一定要使用垫板,垫板焊接在钢拱架的腹部,以便加强钢拱架的稳定性,提高其刚度。系统锚杆可以在数量不变的情况下,增大环向间距;减小纵向间距;锚杆必须与钢拱架焊接,系统锚杆的注浆必须按照设计要求达到注浆压力。

3.1.5 钢筋网工程

钢筋网片必须严格按设计要求先在洞外定型加工,在洞内安装,相互之间的搭接长度不应小于20 cm。钢筋网应随受喷面的起伏而铺设,在施作前需初喷4 cm~6 cm厚混凝土形成钢筋保护层。

3.2开挖

3.2.1三台阶七步法开挖步骤

为确保施工安全,V级围岩每循环开挖进尺80cm,IV级围岩每循环开挖进尺120cm,在三个台阶上分七个工作面(见下图),以前后七个不同位置相互错开同时开挖,然后分部及时支护,形成支护整体,缩小作业空间,逐步向纵深推进。洞身采用人工风镐配合挖掘机开挖,各台阶相距6m左右,便于出渣。同时仰拱、二衬紧跟,距掌子面分别为20~30m。

三台阶七步法开挖示意图

1、利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护弱爆破或人工开挖①部,同时,每循环进尺,掌子面喷5cm厚砼封闭 分部施作①部导坑周边的初期支护,即初喷4cm厚砼,架立钢架 锁脚锚杆,钻设系统锚杆 复喷砼至设计厚度。

2、在滞后于①部一段距离后,弱爆破左右交错开挖②、③部

喷5cm厚砼封闭掌子面导坑周边部分初喷4cm厚砼,施作钢架

锁脚锚杆,钻设系统锚杆 复喷砼至设计厚度。

3、在滞后于③部一段距离后,弱爆破左右交错开挖④、⑤部。

导坑周边部分初喷4cm厚砼,施作钢架 钻设系统锚杆复喷砼至设计厚度。

4、分台阶开挖⑥部。

5、开挖⑦部 隧底周边部分初喷4cm厚砼,施作钢架 复喷砼至设计厚度。

6、灌筑⑦部仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施作)。

7、根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性浇筑拱部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。

3.2.2三台阶七步法开挖工艺流程

Ⅴ级围岩采用三台阶七步作业法开挖施工。三台阶七步开挖法工艺流程如“三台阶七步开挖法工艺流程图”所示。

三台阶七步开挖法工艺流程图

1、洞身开挖采用自上而下分三台阶、七步骤,每开挖一步均应及时施作锚喷支护、安设钢架。上台阶分部开挖时,分部施作初期支护。上台阶开挖完成后,滞后3m距离开始第二台阶左、右部开挖及支护,形成左、右两侧开挖及支护相互交叉的情形;同样方法开挖第三台阶。

2、各部开挖时,周边轮廓尽量保持圆顺,减小应力集中。

3、各部的底部高程与钢架接头处一致。

4、后一侧部位开挖后全断面及时封闭。

5、同台阶左、右部纵向间距,适当拉开3m距离。

6、仰拱开挖后,及时施工初期支护封闭,灌筑仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充分次施作)。

7、灌注二次衬砌时,根据围岩监控量测结果,待初期支护收敛后,采用衬砌台车一次性浇筑(拱墙衬砌一次施作)。

3.3仰拱施工

页岩隧道在开挖后受各种因素影响,在前期即开挖后24h内围岩变化较大,根据现场实际施工发现,掌子面距仰拱最大距离不超过30m为宜。据现场施工经验仰拱开挖采用全幅施工,开挖长度以5~8m最为安全,以防止边墙拱脚处内敛,造成喷射混凝土面开裂,拱架失稳等病害。

3.4二衬施工

根据围岩量测结果分析,及时施作二次衬砌,二衬与仰拱最大距离应不超过30m。为确保二衬的密实度和外观质量,在台车上加设12台附着式振捣器,并在拱顶布设纵向注浆花管,紧贴初期支护混凝土面,孔位向上,在二衬混凝土外留注浆孔;为避免二衬混凝土施工中的收缩裂纹,除严格控制混凝土坍落度外,还应对其拌合时间、振捣时间有严格的要求;为防止混凝土离析,混凝土垂直落距控制在1.2m范围内。

4.开挖及初期支护施工要点

a.核心土距掌子面距离应保持3~5m,“宁欠不超”原则进行,核心土应保证其长度和宽度,上弧导开挖5-6m 时,方可开挖核心土。

b.坚持开挖后立即初喷的原则。页岩隧道在开挖后,极易坍塌或出现大面积掉块,采用挂网喷射混凝土的方法,有效地解决掉块问题。

c.严格控制拱顶下沉及围岩收敛。通过拱脚增加锁脚锚杆,扩大拱脚基础,增设支撑垫板来增强拱脚承载力,减小拱顶下沉;通过合理选择预留变形量(V级25cm,IV级20cm),仰拱初喷混凝土增强地基承载力来减小围岩松弛、收敛变形。

d.完善洞内临时防排水系统。通过下导横沟及多种排水管引走掌子面流水方法,来防止地下水对仰拱地基侵蚀。

5 效果及体会

“三台阶七步开挖法”施工的精髓是短进尺、快循环、快封闭、严格工艺、严格标准、严格管理、及时支护、及时量测、及时反馈、及时仰拱封闭和二次衬砌。胡家湾隧道采用“三台阶七步开挖法”进行施工,及时总结反复论证,成功地解决了页岩隧道施工中诸多技术难题,在确保安全的情况下不但克服了页岩隧道地表、拱顶沉降的难题,而且使施工变得有序可控,实现了大断面页岩隧道最高每月80米的快速掘进施工目标,工期进度得到了保证。

参考文献:

[1] 关宝树编著.隧道及地下工程喷混凝土支护技术,人民交通出版社,2009。

[2] 王成编著.隧道工程,人民交通出版社,2009年。

隧道施工技术范文第8篇

关键词:既有隧道、扩挖、双联拱隧道、中导洞、中夹岩柱加固、监控量测

Abstract: through analyzing the hangzhou linping QiuShan tunnel construction summary, introduces the expanding both tunnel dug arch tunnel quality.the drift construction method, of middle wall of casting method, both the tunnel lining and the new tunnel blasting demolition blasting control key working procedure of the key points of construction, for similar arch tunnel quality.the construction to provide the reference.

Keywords: both tunnel dug, thermodynamic, expanding arch tunnel, drift, containing all reinforcement, monitoring measurement

中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:

引言

由于我国正处于经济迅速发展时期,原有城市基础建设设施已渐渐不能满足经济发展的需要,上世纪七八十年代我国修建了第一批城市地下隧道,这批隧道设计标准较低、施工工艺较为粗糙,目前都存在着维护成本较高,有较大的安全隐患等问题,而隧道周边随着城市的发展建筑物密集,征地拆迁困难、费用巨大,双联拱隧道能最大程度的缩短双线隧道的线间距,最大程度的较少拆迁量,工程建设的占地面积随之大大减少,成为既有单线隧道改双线隧道一个首要选择。杭州临平邱山隧道作为国内第一条将既有隧道改扩建为双联拱隧道的施工项目,具有较强的代表性,能为以后类似工程提供借鉴,本文以杭州临平邱山隧道的施工为例,介绍既有隧道扩挖双联拱隧道的施工技术要点。

1工程概况

原邱山隧道南接景星观路、北连星光街,是临平城区南北向交通的一条重要通道;全长约360m,净宽9m,双向两车道,机非混行,两侧设有1m宽的人行道。改扩建后隧道全长395m,采用双连拱整体结构断面形式,双向四车道规模,单侧设置慢行道,新建隧道按城市主干道Ⅱ级标准设计,设计时速40km/h,并按城市三类隧道标准实施。隧道横断面设计图见下图1。

邱山隧道洞身围岩主要为西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩,隧道围岩主要穿越强风化和弱风化石英砂岩,岩石较破碎~较完整,围岩为Ⅳ级。

图1 隧道横断面图

2中导洞的开挖及支护

2.1 横通道进洞

工程初期由于隧道南北口洞口工程未完成,从南北两端向中间开挖掘进中导洞的施工条件不具备,因此为了节约时间、抢抓工期,在工程爆破手续批准下来之后立即施工洞内工程,同时也考虑最大限度的减少爆破震动对南北口居民及建筑物的干扰,考虑在既有隧道中部,即K0+245、K0+440两里程处各增加一处横通道,横通道施工完成后,从横通道处向两边进行中导洞的施工。既有隧道向中导洞轴线施工横通道及横通道的支护的施工示意图见下图2。

横通道进洞之前在既有隧道两边各8m施工支护措施,采用18#工字钢,间距0.5m做临时支护措施,绑扎钢筋网并喷射C25砼进行初支,横通道洞口位置施作注浆小导管加固。

图2 横通道进洞施工示意图

2.2 中导洞施工

中导洞Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工,Ⅲ级围岩采用全断面法施工,中导洞施工时,既有隧道一侧中夹岩柱采用小导管超前注浆进行加固。

Ⅳ级围岩施工顺序为: 中导洞超前预支护中导洞上断面开挖中导洞上断面初期支护中导洞下断面开挖中导洞下断面初期支护中隔墙钢筋砼施工。

Ⅲ级围岩施工顺序为: 中导洞超前预支护中导洞全断面开挖中导洞初期支护中隔墙钢筋砼施工。

图3 中导洞Ⅳ级、Ⅲ级围岩施工示意图

3 中夹岩柱加固处理

由于本工程既有隧道与中导洞之间的中夹岩柱非常薄,厚度均在1.6m左右,最薄处仅有0.8m,中导洞开挖完成后需要对中夹岩柱跟踪注浆,防止中导洞爆破开挖时引起中夹岩柱的失稳坍塌,注浆采用水泥净浆,掺入少量水玻璃溶液。

4中隔墙的施工

中隔墙是双联拱隧道施工过程中两边主线隧道初支结构的受力立足点,直接影响到主线隧道施工过程中的初支变形,因此中隔墙的施工质量双联拱隧道的施工质量和安全至关重要。

根据设计本工程中隔墙底部和顶部均用Φ22砂浆锚杆与中导洞底板和拱顶岩石连接,这样可以防止正洞施工时对中隔墙的偏压造成中隔墙的偏移。由于中导洞的宽度仅为5.7m,中隔墙的形状又不规则,呈弧形,考虑到中隔墙的施工空间极小,形状又不规则,施工时中隔墙钢筋绑扎采用洞外洞外焊接骨架片,洞内绑扎,模板采用小块钢模板人工拼装,支撑采用钢管支架顶撑加固,浇捣采用混凝土泵输送,人工手持振动棒振捣密实。

中隔墙施工完成后要对中隔墙顶部与中导洞拱顶的空隙进行挂网喷砼回填密实,确保在施工主线隧道时隧道结构受力部位的转换。

5既有隧道的扩挖施工

5.1既有隧道二衬拆除施工

既有隧道拱圈砼采取浅孔松动爆破拆除方案,既有隧道边墙为直墙,采取非爆破拆除,即用镐头机直接凿除。每次爆破宽度Ⅲ级围岩为3m,Ⅳ级围岩为1.5m,爆破范围为整个拱圈,由于混凝土拱圈厚度较小,且厚薄不均匀,采用垂直钻孔,炮孔直径42mm。为减少钻孔量,采用条块分割拆除爆破,左右对称布置,顶部大块借自重落下触地解体,炮孔间距a、排距b由公式:a=b=0.5~0.7B(B―拱圈厚度)计算。炮孔纵向间距为0.3~0.4m,环向间距为0.4~0.5m,炮孔深度0.35m,线装药量为0.25~0.5Kg/m。

5.2 既有隧道扩挖

既有隧道扩挖采用上下台阶法开挖,光面爆破,并尽早施作仰拱和二衬,封闭单洞。

施工顺序为:主洞超前预支护既有隧道二衬拆除左洞上半断面开挖左洞拱部初期支护左洞下半断面开挖左洞仰拱施作左洞二次衬砌施作。

既有隧道扩挖施工示意图如下图5。

图5 既有隧道扩挖施工示意图

6新建隧道施工

新建隧道原设计采用右侧壁导坑先行,左侧上下台阶法开挖,其中上台阶开挖时预留核心土。新建隧道洞口段均为Ⅳ级围岩,硬度适中,建议新建隧道Ⅳ级围岩采用右侧壁导坑先行,左侧上下台阶法开挖;Ⅲ级围岩则采用上下台阶法开挖施工。

Ⅳ级围岩施工顺序为: 主洞超前预支护侧导坑超前支护侧导坑开挖侧导坑初期支护左侧上半断面开挖左侧上半断面初期支护左侧下半断面开挖仰拱施工拱墙二衬施工。

Ⅲ级围岩施工顺序为: 主洞超前预支护上半断面开挖上半断面初期支护下半断面开挖下半断面初支和仰拱施工拱墙二衬施工。

新建隧道施工示意图见下图6。

图6 新建隧道施工示意图

7监控量测

地质超前预报、监控量测及信息化施工技术是现代地下工程施工方案的重要组成部分。在本隧道施工过程中,通过对隧道衬砌结构、隧道周围的土体进行全面、系统的监测,对隧道工程的安全性和周围的土体有全面的了解,以确保工程的顺利进行,在出现异常情况时及时反馈,并采用必要的工程应急措施。

本工程实施过程中全程重视用监控量测和信息化指导施工,本工程在施工中的监控量测项目包括:地质和支护状况观察、周边位移、拱顶下沉、边墙底沉、地表沉降、围岩体内位移(洞内设点)、围岩体内位移(地表设点)、围岩压力、锚杆轴力、衬砌内应力、钢支撑内力等,同时对洞口段的爆破进行爆破震速的测量,监控量测运用现代化监测仪器包括:SL-3型钢尺收敛计、GBW-901型多点位移计、振弦式土压力计、GJJ-10A振弦式钢筋测力计、RSM-24FD工程动测仪和TC-4850爆破测振仪。

8结论与讨论