前言:中文期刊網精心挑選了隧道施工總結及其建議范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
隧道施工總結及其建議范文1
[關鍵詞]地質超期預報;掌子面圍巖;涌水;隧道
中圖分類號:U452.11 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)30-0373-02
1.前言
開挖前對地質情況的了解,對于隧洞建設有著十分重要的作用。通過超前預報,及時發現異常情況,預報掌子面前方不良地質體的位置、產狀及其圍巖結構的完整性與含水的可能性,為正確選擇開挖斷面、支護設計參數和優化施工方案提供依據,并為預防隧洞塌方、涌水、涌泥、涌砂、巖爆、瓦斯爆炸等可能形成的災害性事故及時提供信息,使工程單位提前做好施工準備,保證施工安全,同時還可節約大量資金。所以隧洞超前預報對于安全科學施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節約投資等具有重大的社會效益和經濟效益。
目前國內正在進行大規模的水利水電、鐵路和公路工程建設,需要修建大量的隧洞和洞室,而投入合理的超前預報技術將在減少和消除地下工程的災害發揮巨大作用。隧道又是鐵路、公路、水電等建設項目中的重要工程,隨著建設工程規模的擴大,隧道工程的埋深、數量、長度和跨度不斷增加,大大增加了隧道勘察階段工作的難度。因此,地質超前預報擔負著在隧道施工階段開展和地質檢測工作的重要任務。隨著隧道施工技術的提高,對隧道施工期間地質超前預報提出了更高的要求。受地質勘察精度、經費等諸多條件的限制,設計與實際不符的情況屢有發生,由此造成的隧道洞內塌方、涌水、涌泥、涌砂、巖爆、瓦斯爆炸等災害時有發生,給隧道施工造成極大的危害。所以隧道施工期地質超前預報將發揮越來越重要的作用。
2.地質調查法
隧址區地貌類型屬溶蝕構造淺切低中山峰聰谷地貌,隧道走向與山脊走向大角度相交。隧道出口位于凸形坡處,自然坡度相對平緩,坡體自然坡度為20°~30°,附水性能差,坡體植被較發育,基巖大面積出露,微地貌有溶蝕洼地和大口徑溶洞和溶溝。山體處于穩定狀態。
右洞掌子面ZK33+275:強風化白云巖,整個掌子面為鐵銹色,巖體較堅硬,結構面結合程度差且附著有大量棕紅色泥質含細沙粒粘土,局部松散狀,較破碎,形成夾泥層。巖面潮濕,局部有點滴狀水,節理裂隙較發育,多為泥質充填,掌子面中上幅充填裂隙形成泥化夾層,整個圍巖破碎,巖體穩定性差,為碎裂散體結構。掌子面地質描繪見圖1:
3.TGP法
3.1 施工進展情況與預報概況
瓦窯坡隧道出口段左洞超前預報范圍及施工進展如表1:
3.2 本次超前地質預報概況
2010年3月31日,我項目部對汕昆高速貴州境板壩至江底建設項目T9合同段瓦窯坡隧道出口左洞掌子面前方圍巖地質情況進行地質調查并采用TSP法超前預報技術進行了現場測試工作,本次預報采用由北京市水電物探研究所研制的TGP206型隧道地質超前預報儀,其主要目的是探測隧道出口段掌子面前方圍巖地質情況,并提出相應的施工建議,預報時掌子面里程為左洞ZK33+275。
3.3 預報結果分析
TGP探測鉆孔布置與現場探測
左洞本次探測時掌子面里程為ZK33+275,根據現場實際情況,在ZK33+339里程位置的左、左洞壁,據地面1.2m高處布設兩個深2m的水平接收孔;自ZK33+319開始在右洞壁(面對掌子面)距地面1.2m位置處,布置一排間距為2m的激發孔,激發孔下傾15°,止ZK33+261共布置激發炮孔20個,具體見圖2瓦窯坡隧道左洞ZK33+275掌子面TGP探測鉆孔布置剖面圖。
成果分析與解釋所遵循的原則
1)以縱波(P波)信息為主,橫波(SH、SV)信息為輔;
2)以接收與激發同側的信息為主,對側信息為輔;
3)分布位置的判斷以縱波(P波)信息為主,橫波(VH、VZ)信息為輔;
4)地質性質的判斷以縱波與橫波綜合分析的原則;
5)不良地質體的規模遵循接收與激發同側信息與對側信息相結合綜合分析的原則;
6)正反射振幅表明反射界面前方的巖體相對完整新鮮或為相對堅硬的巖體;負反射振幅表明反射界面前方的巖體相對破碎風化或巖性改變為軟巖;
7)強的縱波與橫波的反射,以及強的地震波衰減,表征為張拉性構造,構造帶巖體破碎松散,未充水;弱的縱波與橫波的反射,以及弱的地震波衰減,表征為破碎裂隙閉合。
8)橫波(SH波SV波)反射強,縱波(P波)反射弱,而且橫波反射明顯比縱波反射強,對于張拉性構造帶表明構造帶巖體充水,對于擠壓性構造表明構造帶巖體夾泥夾水;
9)單純利用預報探測結果解釋地質現象,存在多解性的問題,因此預報的分析解釋宜利用既有的地質勘察資料,采用地質理論綜合分析推斷結論。
3.4 探測結果分析
采用地質超前預報TGP206專業數據處理軟件對現場采集的TGP地震波數據進行分析與處理,以提取P波、SH波和SV波三分量的原始波形圖,結合探測布置段的相關參數,經處理可生成偏移與衰減成果圖、構造分布與產狀成果見圖3~4。
左洞:瓦窯坡隧道左洞掌子面ZK33+275,前方圍巖的本次探測成果圖如下:
綜合從圖3~4所揭示的情況和現場地質調查看:從掌子面ZK33+275 ~ZK33+250段與與掌子面圍巖特性一致性較好,圍巖較破碎,呈松散碎裂結構;ZK33+250~ZK33+230段圍巖波速明顯降低,反射異常,有溶洞存在或為溶蝕區,圍巖破碎,松散碎裂結構;ZK33+230~ZK33+195段圍巖較破碎,支護類型采用 S-Ⅳa 支護;ZK33+195~ZK33+170段,在ZK33+195處發現較強的縱橫波反射界面,為巖溶溶洞,溶蝕區范圍較大;ZK33+170~ZK33+155段圍巖較破碎,支護類型采用 S-Ⅳa 支護。
4.結論
左洞:綜合地質調查和TGP探測的分析結果,對本次地質超前預報的結果總結如下:
1)、瓦窯坡隧道左洞ZK33+275~ZK33+250段圍巖狀況(25m)
圍巖特征:強風化白云巖,巖體較堅硬,結構面結合程度差,含細沙粒粘土,局部松散狀,較破碎,形成夾泥層。巖面潮濕,節理裂隙較發育,多為泥質充填,整個圍巖破碎,巖體穩定性差,為碎裂散體結構。
圍巖總體評價:巖體較破碎,完整性差,整體圍巖穩定性較差,建議襯砌支護類型為S-Ⅴb。
2)、瓦窯坡隧道左洞ZK33+250~ZK33+230段圍巖狀況(20m)
圍巖特征:有溶洞存在或處在巖溶溶蝕區,圍巖破碎,有空洞存在,松散碎裂結構。
圍巖總體評價:巖體較破碎,完整性差,整體圍巖穩定性差,建議襯砌支護類型為S-Ⅴa(超前小導管),根據開挖圍巖情況進行相應支護加強。
3)、瓦窯坡隧道左洞ZK33+230~ZK33+195段圍巖狀況(35m)
圍巖特征:強風化白云巖,巖體較堅硬,結構面結合程度差,局部松散狀,較破碎,形成夾泥層。巖面潮濕,節理裂隙較發育,多為泥質充填,整個圍巖破碎,巖體穩定性差,為碎裂散體結構。
圍巖總體評價:巖體較破碎,完整性差,整體圍巖穩定性較差,建議襯砌支護類型為S-Ⅴb。
4)、瓦窯坡隧道左洞ZK33+195~ZK33+170段圍巖狀況(25m)
圍巖特征:ZK33+195~ZK33+170段,在ZK33+195處發現較強的縱橫波反射界面,為巖溶溶洞,溶蝕區范圍較大。
圍巖總體評價:巖體較破碎,完整性差,整體圍巖穩定性差,建議襯砌支護類型為S-Ⅴa(超前小導管),根據開挖圍巖情況進行相應支護加強。
5)、瓦窯坡隧道左洞ZK33+170~ZK33+155段圍巖狀況(15m)
圍巖特征:強風化白云巖,圍巖較破碎,巖體較堅硬,結構面結合程度差,局部松散狀,較破碎,形成夾泥層。巖面潮濕,節理裂隙較發育,多為泥質充填,整個圍巖破碎,巖體穩定性差,為碎裂散體結構。
圍巖總體評價:巖體較破碎,完整性差,整體圍巖穩定性較差,建議襯砌支護類型為S-Ⅳa(超前錨桿)。
圍巖級別判定及建議支護見表2。
5.掌子面開挖資料驗證
通過現場隧道圍巖開挖與地質超前預報結果對比:ZK33+275~ZK33+247、ZK33+247~ZK33+215、ZK33+207~ZK33+170、ZK33+170~ZK33+155均很好的符合超前地質預報的結果,準確率達到85%以上。特別是對ZK33+245 溶洞進行的準確預報,但由于在施工中未遵循“短進尺,強支護,弱爆破”的原則。由于采用強爆破使得拱頂上方的巖體大量塌方,涌出隧道,給施工帶來了很大的困難,所幸未造成人員傷亡。
6.本次預報結論
實施超前預報應首先收集和熟悉已有的資料,提出預報探測的計劃和重點;然后配合施工進程,開展地表補充調查和洞內地質素描,以施工地質調查資料為依據,演繹隧道內需要超前探測段的地質理想模型;接著選擇一種以上對施工干擾少、探測時間短的有望達到預報目標的物探技術,開展室內和現場實測;最后組成地質、物探及相關工程專業人員的分析組,對地質和物探資料進行系統處理和綜合分析,提出預報意見。
7.結束語
目前地質超前預報還有很多不足之處,各種預報的方法也都存在一定的缺陷,所以要想更好更準確的掌握前方巖體的情況,應采用多種預報方法相結合,優勢互補,以達到更準確的預報結果。現階段地質超前預報不可能提出預報掌子面到掌子面前方第一界面間圍巖段隧道工程巖體的分級,只能給出建議級別,所以要求我們應在地質超前預報中開展相應的巖石單軸抗壓強度實驗和巖體初始地應力測試工作。使其發展成為一套完善的技術,更好的服務于施工。隧道圍巖開挖后要及時的對現場進行照相和地質素描,通過與預報資料的對比、驗證,進而在實踐中不斷完善和提高地質超前預報的工作。從而確保施工安全,杜絕安全事故的發生。
參考文獻
[1] 傅良魁.電法勘探[M].北京:地質出版社,1983.
[2] 牛之璉.時間域電磁法原理[M].中南工業大學,1992.
隧道施工總結及其建議范文2
關鍵詞:高溫;地熱;隧道;混凝土;同條件;養護
中圖分類號:U457 文獻標識碼:A
1前言
隧道施工中,混凝土施工質量對整體施工質量占有很大比例。只有混凝土質量控制穩定,強度良好,才能保證混凝土外觀質量優異。在高溫地熱隧道施工過程中,如何控制混凝土質量,是我們施工過程中一直關注并收集、整理相關資料的重點。
2正文
工程概況:大理至麗江高速公路是國家高速公路網橫12杭州至瑞麗高速公路聯絡線,是國家214線西寧至景洪公路云南境內的重要組成部分,是云南省“9210”干線公路骨架網的連接線麗江至南澗公路中的一段。本標段路線內地下水豐富,(含泉水、巖溶水)均對混凝土無腐蝕性;下山口熱泉和牛街熱泉均具有不同程度的H2S氣味,因而可考慮對混凝土具弱結晶類腐蝕,對金屬制品具腐蝕性。
泵送混凝土配合比選配時,考慮到混凝土攪拌、運輸、泵送等因素,坍落度設計為180~200mm,1.5h混凝土坍落度保留值不小于160mm。
高溫地熱隧道施工中遇到的問題及數據分析處理
下山口隧道在施工中因為高溫地熱泉涌問題,導致掌子面施工停頓。在隨后的各項探索解決方案中,我們陸續發現并如實地記錄了如下問題:
地熱
下山口隧道進口端左線:2010年11月07日至2011年08月29日,采集掌子面及掌子面外20m、40m、60m、100m溫度5個施工段落3個時間段各405個,共2025個數據。見表1。
表1下山口隧道進口端左線溫濕度統計表 表2下山口隧道進口端右線溫濕度統計表
下山口隧道進口端右線:2010年12月01日至2011年08月31日,采集掌子面及掌子面外20m、40m、60m、100m溫度5個施工段落3個時間段各372個,共1860個數據。見表2。
溫濕度分析
根據現場施工進度,二次襯砌混凝土所處位置為掌子面外60m~100m范圍,亦即所處溫度范圍為39.6℃~35.1℃,比標準養護溫度高出20~15℃。
圖1 左線隧道溫度曲線圖 圖2 右線隧道溫度曲線圖
抗壓強度
下山口隧道進口端二次襯砌:
2011年03月01日至2011年06月05日,左線二次襯砌共采集7d標準養護、同條件養護試件及28d同條件養護試件各20組,28d標準養護試件40組。28d標準養護試件抗壓強度31.5MPa。
2011年03月04日至2011年05月31日,右線二次襯砌共采集7d標準養護試件、同條件養護試件及28d同條件養護試件各21組,28d標準養護試件42組。
二次襯砌標準養護試件7d抗壓強度約26.0MPa、28d抗壓強度約31.0MPa,同條件養護試件7d抗壓強度約29.0MPa 、28d抗壓強度約37.0MPa。
下山口隧道進口端初期支護噴射混凝土
2011年03月03日至2011年05月29日,左線初期支護共采集7d標準養護試件、同條件養護試件及28d同條件養護試件、標準養護試件各48組。
2011年03月02日至2011年05月29日,右線初期支護共采集7d標準養護試件、同條件養護試件及28d同條件養護試件、標準養護試件各58組。
初期支護標準養護試件7d抗壓強度約25.0MPa、28d抗壓強度約30.0MPa,同條件養護試件7d抗壓強度約28.0MPa 、28d抗壓強度約35.0MPa。
3強度發展規律
由各項數據分析可以得出部分結論:
下山口隧道進口端左右線掌子面平均溫度基本上都在45℃左右,同條件養護試件抗壓強度基本都要高出標準養護試件抗壓強度5.0MPa。
下山口隧道二次襯砌所處區域溫度基本上都在40℃~35℃,28d同條件養護試件抗壓強度平均高出28d標準養護試件抗壓強度5.0 MPa左右。
4養護方式的探討
基本上,現場的實體強度都要偏高,但是在實際施工過程中,還存在部分問題,未能解決。
混凝土尤其是二次襯砌混凝土的養護問題。常規灑水養護方式難以滿足養護要求,即使頻率夠了,在如此高溫情況下,水分也會很快蒸發,不能很好的養護。
在常規養護方式不能滿足混凝土養護的情況下,只能考慮采取其他養護方式,具體建議如下:
薄膜布養護。采用環向粘貼薄膜,覆蓋養護。但工序繁瑣,維護工作量大,性價比不高。
節水保濕養護膜養護。混凝土節水保濕養護膜是以新型可控高分子材料為核心,以塑料薄膜為載體,粘貼符合而成,高分子材料可吸收自身重量200倍的水分,吸水膨脹后變成透明的晶狀體,把液體水變為固態水,然后通過毛細管作用,源源不斷地向養護面滲透,同時又不斷吸收陽護體在混凝土水化過程中的蒸發水。因此在一個養生期內養護膜能保證養護體表面保持濕潤,相對濕度大于等于90%,有效控制微裂縫,保證工程質量。節水保濕養護膜養護也是一種比較可行的養護方式。
薄膜養生液。薄膜養生液養護是將可成膜的溶液噴灑在混凝土表面上,溶液揮發后在混凝土表面凝結成一層薄膜,使混凝土表面與空氣隔絕,封閉混凝土中的水分不再被蒸發,而完成水化作用。但應注意薄膜的保護。工序比較簡單,人力少,維護小,比較適應二次襯砌的養護。
混凝土養護不足,就存在了一個混凝土水化熱散發不及時、不充分的問題。但是在高溫地熱隧道施工過程中,由隧道施工特性決定,隧道內部通風設備必然長時間、大功率運行,導致混凝土表面水分蒸發、散播快,內外部水化熱失調,肯定會導致混凝土細小裂紋、裂隙的產生;只是由于隧道內部照明的不足,初期支護、二次襯砌混凝土會否產生部分細小裂紋、裂隙,肉眼不易發現、更無法進行明晰的考察、確認和分析。
5結束語
總體而言,在下山口地熱隧道施工中,現場實體結構物抗壓強度均略高于標準養護試件的抗壓強度;為避免混凝土溫度裂縫、收縮裂縫及其他形式的開裂,我們一是要從原材料著手,優化混凝土配合比,降低混凝土水化熱,二是要做好二次襯砌混凝土基底的處理,從結構上杜絕開裂,三是必須做好混凝土的養護工作。
現場實際施工過程中,隧道地熱問題對實體結構物強度及其他性能的各種不利影響,需要我們在施工過程中加大監控、檢測力度,不斷總結經驗,方能準確找出規律,切實解決問題。
參考文獻:
西雷 《淺談混凝土的養護與拆模》 《安徽建筑》2003年第02期.
富恩久 《混凝土養護方法的選擇》 《混凝土》2005年第4期(總第186期).
邱玉深《對混凝土養護方法的思考與建議》 《混凝土與水泥制品》2009年第02期.
隧道施工總結及其建議范文3
[關鍵詞]盾構法 地鐵施工 類型 作用 建議
中圖分類號:U452.17 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)01-0000-01
暗挖施工是盾構法的一個重要的特征,這種方法是地鐵施工非常常用的一個方法,其不但安全快捷,而且不會對地面造成很大的影響。所謂的盾構實際上就是防護支撐,材質為鋼鐵,主要是為了支撐地層的壓力,還可以在地層中推進。盾構是一種大型暗挖隧道施工機械,軟弱、復雜地層的隧道施工往往利用這種機械。
1.盾構法施工的類型分析
為了更好地分析地鐵施工中盾構法的應用,就需要對其適于施工的類型進行分析,各種復雜的地質、水文,盾構茍能適應,不論是第四紀淤泥土層,還是風化巖層都可以作為施工的環境。具體的施工中,其不但能夠完成小斷面區間隧道的修建,還可以進行大斷面車站隧道的修建。這種機械對于地面沉降具有很強的把控能力,這主要是其施工的速度比較快,能夠達到5-40m/d,這樣就能減少對土層的影響,保持土層的穩定性。然而,我們必須要看到的是相關的附屬設備需要花費大量的時間、財力來完成設計,初始掘進工作井亦然,這是其一個劣勢。總的來說,和其他的施工方法相比,這種方法安全便捷,能夠以此完成襯砌工作,對圍堰具有較強的依賴性,故而若是需要利用這種施工方式進行工作,需要做好事前的勘探工作,既要弄清楚當地的工程地質條件,還需要了解清楚本地的水文地質條件,在此基礎上根據圍巖的復雜度,完成相應的準備工作。顯然的,城市的地鐵建筑密集、管線錯雜,沉降控制要求高,明挖法不適于在這樣的條件下進行,而利用盾構法則能夠很好地完成使命。
2.盾構法對地鐵建設的重要的作用
分析了盾構法施工的類型,還需要了解到盾構法對地鐵建設的重要作用,以下主要就盾構法施工的重要作用展開了分析:其一,在二環襯砌的以盾構殼體進行支護,這樣就能更好地進行隧道襯砌的裝配以及開挖地層。其二,內部結構是支撐盾構殼體的基礎,為了保障支撐的效力,可以在內部添設水平及豎向隔板,這樣就使得盾構分為了若干部分,這樣不但使其剛度得到了很好地保證,操作起來也更加便利。其三,內部支撐結構并未在盾構后部以及尾部,為此拼裝隧道襯砌的工作可以在其掩護下完成。其四,液壓千斤頂在隧道襯砌推進是盾構掘進的主要方式。具體你來工藝流程可以分為如下幾個方面:其一,在施工之前建立工作井,主要是在起點以及終點部分;其二,將盾構設備安裝在起點工作井內;其三,將起點工作井推出,主要依靠盾構自帶千斤頂;其四,根據設計的要求使盾構設備不斷前進,并完成襯砌管片的安裝工作;其五,襯砌背后空隙的注漿,這樣做主要是對襯砌環的位置進行固定,防止圍巖的移動。
3.盾構法對地鐵施工的影響
在地鐵施工中,盾構法的施工主要存在有利的影響和不利的影響兩個方面,以下分別就這兩個方面進行分析:
3.1 有利影響
盾構法在地鐵施工中比較常見,這主要是因為其具備一些有利的影響,具體來說,主要包括如下幾個方面:其一,安全性高,盾構法屬于暗挖法施工,這種方法具有很好地隱蔽性,受河道、季節潮汐等方面的影響并不是很大,對保障隧道的安全施工有很大的促進作用,相關的開挖、襯砌工作能夠在盾構支護下很好地完成。其二,施工效率高,盾構設備具有很強的先進性,其不但能夠完成開挖、出土作業,還能進行支付以及襯砌等,機械化操作方式,也使其操作簡便、效率較高。其三,環境影響小,無論是產生的振動,還是噪聲,都不會對周圍的環境產生很大的影響,航道的通行、地面建筑使用也不會受到這種方法的影響。其四,經濟適用性高,在不同的顆粒條件下,這種方法都能夠進行施工,可以分期施工多車道的隧道,分期進行運營,這樣一次性的投資能夠很大程度地避免。
3.2 不利影響
在施工的過程中,施工的土體會產生變形,這主要可以體現在如下方面:其一,若是在粘性土層中利用盾構進行施工掘進的話,土體很快就會變形移動;其二,利用盾構進行施工的時候,由于盾構的推進作用,土體會產生水平位移,這使得土體的原始水平應力發生了改變,沉降和水平位移就出現了;此外盾構和土體之間的摩擦也會導致水平位移的產生;若是對地層造成損害的話,就會造成土體卸載,水平位移也會發生。一旦發生水平位移的話,就會對臨近構筑物產生水平荷載力,為此需要對這種影響加以重視,予以減弱。
4.盾構法施工的相關建議
分析了盾構法對地鐵施工的影響,就需要針對其中的不利影響,提出相應的意見和建議,具體來說,主要包括如下幾個方面的內容:
4.1 進行同步注漿
利用盾構法進行地鐵施工,當其推進的時候,會產生“建筑空隙”,所謂的“建筑空隙”產生于推進過程中脫離盾尾管片與土體之間,這里我們需要認識到的是壓入襯砌背面的漿液會有所收縮,理論建筑空隙體積和實際注漿量相比要小,直線隧道漿量一般也要小于轉彎隧道注漿量。在進行時候的時候,要進行同步注漿,保證注漿量、注漿壓力以及漿液配合比,這樣才能達到良好的施工效果。
4.2 完善二次注漿
建筑空隙填補的時候,會產生一定的空隙,注漿隨著收縮會產生一定的地面沉降,為此,我們需要及時對數據進行檢測,對注漿量以及其參數進行調整,對建筑空隙進行二次注漿。在進行二次注漿的時候,需要把握如下幾個方面的要點:其一,選擇注漿孔,在第一階段的時候為了減少沉降,往往會在隧道的頂部、下部安置注漿孔,到了第二、三階段的時候,以頂部、下部為主,可以適當兩側展開,這樣能夠進一步穩定沉降,到了第四階段的時候,可以沿著隧道四周進行注漿孔的布置,采用置換注漿或是土體加固的方式來完成對運營線路的穩定。其二,注漿流量以及壓力控制,在實際的施工過程中,需要密切監控注漿壓力,注漿的量以及速度,這樣才能達到更好地效果。
4.3 監控盾構正面平衡
盾構在推進的時候會對地面產生一定的影響,為了將影響降低,需要對切口平衡壓力、推進力等參數進行必要的監控,以便確定隧道埋深以及地質情況等,進而設定出壓力值,根據實際情況做出相應的調整。
4.4 注重糾偏和進度
在盾構設備推進的過程中,需要進行相應的糾偏工作,需要分片、分段進行,對相關的數據、參數進行密切檢測,減少涂層損失、圍巖干擾,以使得線路能夠避免受到影響,對盾構的姿態不能進行過度的調整。一般來說,進度應該保持在持4R/d。施工中,需要對施工參數進行密切的監控,對最大隆起量限定在一定的范圍內,這樣才能更好地對地鐵隧道的運行進行保護。
5.總結
當前的平面交通已經遠遠不能維持城市的交通運轉,為此,就需要利用地鐵交通來改善當前的狀況,而地鐵施工的工法中,盾構法是一個十分重要的方面,這種方法是地鐵施工非常常用的一個方法,其不但安全快捷,而且不會對地面造成很大的影響。本文對盾構法的施工類型進行了分析,并闡述了盾構法對地鐵建設的重要的作用以及影響,最后提出了利用盾構法進行施工的相關的建議,希望能夠更好的促進盾構法在地鐵施工中的應用。
參考文獻
[1] 黃俊文,胡威東,陳壽根.盾構施工中盾尾偏移影響研究[J]. 四川建筑,2009(02).
[2] 江哲義.盾構法在城市地鐵特殊地段的施工對策研究[J]. 河南建材,2011(02).
隧道施工總結及其建議范文4
關鍵詞:大斷面隧道 水平巖層 光面爆破 超欠挖控制
一、工程概況
貴廣高速鐵路同馬山隧道位于黔南州三都自治縣境內,為全線9座10公里以上特長隧道之一,是貴廣鐵路第四長隧道,全長13931米。隧道穿越地層:①第四系全新統坡殘積(粉質黏土、碎石土)、全新崩積層(塊石土)、洞頂溝溪中覆蓋有全新統沖洪積(卵石土、漂石土);②元古界前震旦系上板溪群清水江組(砂質板巖、絹云母板巖夾凝灰質板巖、變質粉細砂巖),并有斷層帶內物質(斷層角礫夾泥)。斷層破碎帶主要為喬紅1、2#斷層、巫不斷層以、烏紅正斷層段及砂質板巖夾絹云母軟質巖變形段、大埋深巖爆段、一般全風化~強風化砂質板巖Ⅴ級圍巖段外,其余為地質條件較好的Ⅲ級圍巖、Ⅳ級圍巖。Ⅲ級、Ⅳ級圍巖段主要為水平產狀的砂質板巖,受地質構造影響,節理裂隙發育,層狀薄厚不一(約5cm~2m不等)。隧道最大開挖寬度14.06m,邊墻拱腳至拱頂開挖高度9.9m,爆破開挖斷面117.2m2(不含仰拱)。
二、水平巖層光面爆破及超欠挖控制技術攻堅背景
1、該隧道為貴廣高速鐵路控制性工程,且Ⅲ級圍巖長度占到隧道長度85%以上,全斷面光面爆破快速掘進及超欠挖控制是實現整個合同段工期目標和成本目標的關鍵技術措施之一。
2、節理發育的水平產狀巖層,爆破開挖時由于爆能傳遞各向不均勻性,且在重力作用下極容易發生大的巖層掉落、脫落,不易于光爆斷面成型,且易形成超挖。
三、鉆爆設計
1、設計鉆爆單循環進尺4.5m。采用斜眼掏槽,掏槽眼深度由內向外每排分別為2.5m、3.9m、5m,共3排每排5孔。輔助眼深度4.9m;周邊眼間距0.5m,深度4.9m。炮眼總數152孔,每鉆孔耗時25min;每斷面配置24把YT28鑿巖機,配用42鉆頭,每循環鉆孔耗時3.5 h。采用不耦合裝藥,周邊眼不耦合系數1.7,其余炮眼不耦合系數1.33。除周邊眼采用φ25藥卷外,其余采用乳化炸藥φ32藥卷,間隔裝藥,每循環用藥量260~310kg。
2、設計炮眼殘留率85%以上,一般掌子面齊平度不存在內凹或個別突出大于35cm。
3、爆破參數及其選擇
四、光面爆破施工工藝
1.布眼:測量組用全站儀測出隧道中線和開挖輪廓線、周邊眼炮孔孔位,同時用紅油漆標出。
2.定位開眼:由于鉆孔較深,加之受到開挖臺架影響,鉆孔時為了確保孔位方向準確,先采用2m長鉆桿鉆設套孔,退出后再用長鉆桿繼續鉆至設計深度。
3.鉆眼:套孔鉆好后,換5m長鉆桿繼續鉆進至設計深度。現場技術員須對施工操作人員擺鉆角度進行交底和指導,周邊眼開眼誤差3~5cm以內;掏槽眼比其他眼加深10~20cm。
4.清孔:裝藥前,用特制炮鉤將炮眼中殘渣鉤出,再用硬質的PVC高壓風管將炮孔內石屑吹洗出來。
5.裝藥:按鉆爆設計圖確定的單孔裝藥量自上而下裝藥,同時按段位裝毫秒雷管,所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞長度30cm。鑒于水平巖層條件,拱部周邊眼由下往上逐漸減少裝藥量,其減少量視圍巖的軟硬和水平節理的密集度來適當調整。底板眼單孔裝藥量較輔助眼大,便于翻渣。
6.聯結起爆網絡:采用復式網路,使起爆準確、可靠。聯結時導爆管不能打結和拉細,同段炮眼雷管連接段數相同。引爆雷管用黑膠布包纏,距導爆管自由端10cm以上。網路連結好后,由專人負責檢查。
五、確保光爆效果的技術組織措施
1、加強技術交底和培訓,對操作工人實行定崗定人,每個部位孔位固定由相應的司鉆工鉆眼,這樣更便于實行專業化管理和持續改進。
2、需要從合同管理的高度來約束爆破超欠挖,在勞務承包合同中明確超欠挖、循環進尺和月進度等的獎罰條款及計算方法。
3、硬巖開眼位置設在設計開挖輪廓線上;遇到局部地段圍巖變軟或水平節理較密時,開眼位置內收5~10cm。對施工現場司鉆孔位間距由質檢員和爆破班組長用定長的孔距標尺測量,對鉆孔無故超出設計間距的行為予以處罰。
4、技術部門對鉆爆設計爆破效果進行跟蹤評估,持續優化鉆爆參數,為提高爆破效果和效率總結經驗。
5、項目部對各生產相關部門及現場機械設備司機、技術員、施工員及施工班組實行工序循環時間考核,以確保在做好光面爆破、超欠挖控制的前提下提高施工進度。
6、項目部積極采用新技術,采用了一站通STUNNEL南方隧道斷面測設管理系統(win全站儀版)軟件對隧道開挖斷面進行測量放樣,同時對已開挖的循環進尺和斷面超欠挖測量復核。之后進行內業計算,得出每個循環進尺大小及平均線性超挖數據,作為對光爆效果評價和對班組的超欠挖控制效果的獎罰依據。
六、光爆效果評價
根據隧道斷面測設管理系統復測數據進行統計,平均鉆爆循環進尺均在4.3m~4.5m以上;拱部線性超挖基本控制在2~5cm;邊墻線性超挖基本控制在0~3cm。超挖量遠小于施工技術規范對拱部允許超挖不大于15cm,邊墻允許超挖不大于10cm,最大超挖不大于25cm的要求。對于欠挖能控制在每1m2不大于0.1m2,侵入襯砌小于5cm的要求;炮眼殘痕率達到了87%~90%且分部均勻,拱部水平巖層不出現大的掉塊或坍塌現象,取得了較好的光爆效果。見如下圖1所示(光面爆破效果圖)。
七、結論及建議
(1)貴廣高鐵同馬山隧道Ⅲ級圍巖水平產狀巖層段通過設計合理光面爆破工藝,很好的解決了節理發育的水平產狀巖層不易于斷面成型和超欠挖控制的技術難題。
(2)通過采用光面爆破工藝,可以在大進尺條件下較好地控制超欠挖量,節約了施工成本。
(3)通過對光面爆破采取系統化、專業化、標準化管理,在控制好超欠挖的前提下,實現了平均月開挖進度180~210m良好成績,較快的實現了同馬山隧道順利貫通。
參考文獻:
隧道施工總結及其建議范文5
關鍵詞:新奧法(NATM);監控量測;信息
中圖分類號:U448 文獻標識碼: A
一、全新的隧道施工概念
隨著我國改革開放不斷深化,國民經濟蓬勃發展,在山區公路建設中突破過去傳統的修路思想,不采取盤山繞行,不破壞沿線生態環境,不增長公路里程用設置隧道避免因采取高邊坡路基帶來的滑坡、塌方、滾石、泥石流等自然災害,確保了行車的安全可靠,亦縮短了行車時間,同時又適應了建設與自然的和諧發展。新奧法作為一種全新的隧道施工概念,其基本原理是運用各種手段(開挖法――弱爆破,支護形式――早封閉,監控量測――勤量測)抑制圍巖變形,大限度地發揮圍巖自身的承載能力.使隧道施工更安全、更經濟。而隧道經濟性與安全性就是通過現場監控量測所獲得的圍巖、支護系統的應變和應力信息及時反饋并應用于隧道設計和施工中來實現的。
二、隧道施工監控量測
1、監控量測的目的 :
(1)通過施工和環境監測進行信息反饋及預測預報, 優化施工組織設計,指導現場施工,確保隧道施工的安全與質量和工程項目的社會、經濟和環境效益。
(2)掌握圍巖動態,了解支護結構在不同工況時的受力狀態和應力分布,對圍巖穩定性作出評價。
(3)驗證支護結構型式、支護參數,評價支護結構、施工方法的合理性及其安全性,確定支護時間而監控量測是信息化設計與施工的重要內容。
2、監控量測要求
隧道監控量測是“新奧法”的重要組成部分,新奧法中量測工作是監視設計、施工是否正確的眼睛,是監視圍巖是否安全穩定的手段,始終伴隨著施工的全過程。
3、監控量測測點的布設
(1)觀測點的加工及埋設要求
觀測點埋設時間要求:地表沉降監控量測要在開挖前取得觀測點的初始值;凈空收斂、拱頂下沉監控觀測點要在開挖后12小時內按設計斷面要求埋設好,初期支護后且在下一循環開挖前必須取得觀測點的初始值。
1)地表沉降測點預埋件(見圖2-1)采用φ20mm的鋼筋加40mm×40mm鐵片制成,長250mm買點位置低洼處可適當加長鋼筋,以在選定點架設儀器能觀察到為宜;測點埋設:在測點布置的位置挖長、寬、深均為20cm的坑,然后放入地表沉降測點預埋件,測點四周用砼填實,砼固結后即可。
2)拱頂下沉和凈空變化量測點預埋件采用φ8mm的光圓鋼筋加工成三角形焊于φ20mm螺紋鋼筋端頭,三角形為4cm的等邊三角形,φ20螺紋鋼筋長為38cm。(圖2-1)測點埋設:開挖后采用手電鉆,鉆孔10cm,然后將制作好的量測點預埋件插入并用錨固劑錨好,再施做初期支護28cm,將測點預埋件包裹牢固。
(2)測點埋設要牢固可靠,統一制作標示銘牌,標明里程和測點的編號。施工中注意保護,防止機械和人為破壞,量測點上不得懸掛其他任何物品。
4、監控測量測點的觀測
1)洞內觀察:
(1)開挖工作面觀察在每次開挖后進行,觀察內容包括:
圍巖巖質種類和分部狀態,結構面位置的狀態;
巖石的顏色、成分、結構、構造;
節理性質、組數、間距、規模、節理裂隙的發育程度和方向性,結構面狀態特征,充填物的類型和產狀;
斷層的性質、產狀、破碎帶寬度、特征等;
地下水類型、涌水量大小、涌水位置、涌水壓力、濕度等;
開挖工作面的穩定狀態、有無剝落現象。觀察中發現圍巖條件惡化時,應立即采取相應處理措施。觀察后應及時繪制開挖工作面地質素描圖,同時進行數碼成像,填寫開挖工作面地質狀況記錄表并與勘察資料進行對比。
2)對已施工地段的觀察每天至少應進行一次,并做好記錄。主要觀察:
噴射混凝土是否發生剪切破壞;
有無錨桿脫落或墊板陷入圍巖內部的現象;
鋼拱架有無被壓屈、壓彎現象;是否有底鼓現象。
觀察中發現圍巖條件惡化時,應立即采取相應處理措施;觀察后及時繪制開挖工作面地質素描圖、數碼照相,填寫開挖工作面地質狀況記錄表,并與設計地質資料進行對比。
2洞外觀察
洞外觀察重點在洞口段和洞身埋置深度較淺地段,記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩定狀態、地表水滲漏情況,同時對地面建筑物進行觀察。
三、數據評估與分析
1成果分析與信息反饋
(1)每次觀測后現場計算位移發展增量,出現異常情況,重新測量排除操作失誤后立即報告相關部門;
(2)每次測回數據交數據處理員輸入計算機,進行位移增量、位移發展速率的計算,繪制位移~時間曲線(如圖3)和位移發展速率~時間曲線(如圖4),并應用函數擬合和灰色預測等方法進行位移發展短、長期預測;
(3)當隧洞周邊水平收斂速度以及拱頂或底板垂直位移速度明顯下降,隧洞周邊水平收斂速度小于0.1mm/d~0.2mm/d,拱頂或底板垂直位移速度小于0.07mm/d~0.15mm/d,隧道各項位移已達預計總量的80%~90%以上時,向有關部門報送二次襯砌施工報告。
四、總結
由于隧道工程的特殊性、復雜性和隧道圍巖的不確定性,對隧道圍巖及支護結構進行監控量測是保證隧道工程質量、安全的必不可少的手段。通過量測,及時對隧道個別圍巖失穩趨勢的區段提供了預報,為施工單位及時調整支護參數以及合理確定二次襯砌時間提供了可靠的科學依據。通過大量量測發現隧道開挖及初期支護后大約30d圍巖基本上穩定,于是建議施工單位及時施作二次襯砌。同時由于監控措施得當,及時的指導施工和修改設計,從而保證了隧道施工的安全、經濟、收到了良好的效果。但由于監控量測工作是一項具體而又復雜的工作,在實際過程中尚需不斷積累經驗和完善相關理論,因此,對隧道監控量測及數據的整理分析及應用應該做好一下幾點:
1.監控量測內容的選擇,量測斷面位置選擇和量測測點的布置;
2.監控量測數據的采集和施工狀態變化情況緊密結合,分析數據變化和施工狀態的關系;
3.量測數據的應用,量測數據變化的準確分析和判斷,量測的及時反饋,指導設計、施工和修改支護參數;
4.通過監控量測保證隧道安全,預防隧道塌方。
參 考 文 獻
【1】關于進一步明確軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道設計施工有關技術規定的通知 (鐵建設[2010]120號)
【2】鐵路隧道工程施工技術指南 TZ024-800
【3】鐵路隧道監控量測技術規程TB10121-2007
隧道施工總結及其建議范文6
【關鍵詞】高應力;偏壓;軟弱圍巖隧洞;施工
引言
在高地應力作用下的軟弱圍巖中隧道土壓除有松弛壓力外,還有軟巖特有的因隧道開挖及其后隨時間延長、隧道斷面逐漸縮小的“蠕變壓力”。國內外隧道工程中所遇到的擠壓大變形問題較多,如國外奧地利的陶恩隧道,國內烏鞘嶺隧道等,給隧道設計施工帶來了一系列的問題:隧道設計施工中難以控制變形量,洞身開挖后空間效應明顯,產生蠕動變形,引起支護破壞,引發坍塌等。目前,國內外尚未建立高地應力軟巖地質條件下的隧道控制軟弱圍巖大變形機理及處理對策的理論研究體系和施工處理體系。另外,隧道處于軟弱圍巖偏壓地層,國內對偏壓隧道的研究也主要局限于地形引起的偏壓隧道。為此,研究地質構造引起的偏壓隧道的襯砌形式、襯砌結構應力分布特征,提出行之有效的快速施工總體思路、技術方案和工藝方法顯得尤為重要。為此,本文以古城水電站引水隧洞K9+720.00m~K11+815.00m標段為工程背景,對高應力條件下軟弱圍巖施工的關鍵技術發表本人的一些看法。
1工程概況
古城水電站位于阿壩藏族羌族自治州理縣境內的雜谷腦河上。雜谷腦河為岷江干流上游的一級支流___雜谷腦河上的第七級梯級電站。引水隧洞全長16361.744m,開挖斷面為統一馬蹄型斷面,開挖頂拱半徑4.9m。本標段引水隧洞地質主要以V類圍巖為主,巖性為絹云千枚巖,石英含量較大,巖層走向與隧洞軸線大致平行,偏壓極為嚴重,開挖后風化速度較快,遇水迅速泥化,因此自穩性極差。經設計人員踏勘和對隧洞開挖后圍巖變形進行分析后知:(1)水平地應力大于鉛垂地應力,以水平地應力為主;(2)地應力表現為壓應力,實測未發現張應力;(3)地應力分步呈不均勻性;(4)經過設計勘察人員實測,地應力值最高達到26.56MPa,為高應力。
2高地應力順層偏壓地層隧道施工力學行為分析
根據古城水電站引水隧洞的特點和施工重難點,結合總體施工方案,采用PLAXISTUNNEL巖土工程分析軟件進行了數值模擬。分別對高地應力順層偏壓地層的隧洞施工力學行為進行了分析,為施工提供了理論依據。
(1)在高地應力環境下進行隧道施工,由于構造應力的影響,容易產生擠壓變形,在采用臺階法施工時,上臺階的擠壓變形較大。
(2)在高地應力軟巖大變形地段,初期支護結構因承受較大的形變壓力,容易造成初期支護結構破壞,在設計和施工時可考慮將二次襯砌做為部分承載結構通過合理安排支護結構施作時機,使初期支護和二次襯砌均有較高的安全度。
(3)通過對支護結構安全分析,上臺階拱部內力呈現不對稱,且是最容易發生破壞的部位。因此,施工時應加強拱部支護和監測。
3高應力地段施工的關鍵技術
3.1高應力地段施工的基本原則
針對高地應力順層偏壓軟巖大變形隧洞的特點,結合施工力學行為分析高應力隧洞地段施工應遵循“先探測、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、早封閉、早襯砌、勤量測”的原則。以超前預支護及初期支護為施工重點,及時封閉圍巖;加強初期支護的剛度。為達到穩固圍巖的目的,系統錨桿長度應稍大于塑性區的厚度。為了防止噴層變形后侵入二次襯砌的凈空,開挖時即加大預留變形量,另外采取了不均衡預留變形量技術。制定合理的爆破方案和開挖支護工藝,減小對圍巖的擾動。及時封閉底板特別是底板初支,以減小變形、提高圍巖穩定性;另外加大底板厚度,增大底板曲率,全幅底板施工,也有利于改善受力狀況。改善隧道結構形狀,加大邊墻曲率,提高二次襯砌的剛度。全過程實施施工地質超前預報工作。
3.2高應力作用下主要施工控制點
由于隧道開挖中存在空間效應,即隧洞掘進過程中,由于受到開挖面的約束,使開挖面附近的圍巖不能立即釋放其全部瞬時彈性位移,這是在開挖面推進過程中,由于空間變化所引起的一種圍巖變形特性。因此,從開挖、爆破、初期支護到二次襯砌都要嚴格控制,監測反饋對隧道施工的安全及為重要。并且要根據監控量測資料,制定了初期支護施工控制標準。
3.2.1開挖斷面選擇
3.2.2開挖方法
目前軟巖隧道常用的開挖方法主要有:CD法、CRD法、側壁導洞法、三臺階法等,可有效保證施工安全。隧洞的開挖方法對掌子面的穩定性、施工工期等有著重要的影響。采用PLAXISTUNNEL對臺階法、CD法、CRD法這3種方案進行了模擬顯示,臺階法開挖后塑性區分布范圍最大,且掌子面核心存在大片的受拉破壞區,但是由于合同工期不允許延長,同時要確保長系統錨桿(6m)的施工質量,達到既安全又相對快速地組織施工。CD法、CRD法和雙側壁導坑達到了安全施工的目的,但是要求工期較長,并且需要大量的臨時支護,造價高,且適用于大斷面隧道的開挖,對于本隧洞開挖后也無法提供足夠的作業空間以施工6m長系統錨桿。盡管臺階法開挖對圍巖擾動較大,但其工期短、造價低,還能保證后續支護的施工質量,因此,工程確定了采用臺階法的開挖方案,即對掌子面實施預支護后進行開挖,同時做好相關監測數據的及時反饋以指導優化開挖參數,通過試驗段的開挖。
3.2.3掌子面預支護
3.2.4爆破
爆破是隧道施工的重要工序,爆破的效果直接影響隧道開挖質量和進度,同時對圍巖穩定也有較大的影響。根據爆破原理:微差爆破時,地震波具有相互干擾作用,從而使爆破產生的地震波減弱,減少對圍巖的擾動;同樣在開挖鉆孔時增加孔數,減少每孔裝藥量,采取弱爆破技術(防止擾動圍巖誘發坍方而采取的一種輕微爆破方式,即主要是以降低對圍巖擾動和減小松動圈范圍為目的的爆破方式),也可以減輕對圍巖的擾動。因此本引水洞采取微差、弱爆破技術,周邊眼炮孔(光爆孔)深度不超過1.5m,孔距控制在30cm左右;掏槽孔與光爆孔延時控制在9~12毫秒間,以保證臨空面的形成,降低群洞效應,減弱爆破沖擊波對圍巖的擾動。
3.2.5監控技術
4結論及建議
高地應力大斷面軟巖隧道的開挖應重視開挖方法、掌子面預支護、弱爆破、信息監測這4個方面。開挖方法應結合現場施工條件、對圍巖的影響程度、工期及成本等多方面進行考慮,掌子面預支護是保證順利開挖的關鍵,微差及弱爆破是手段,同時在開挖過程中應結合多種監測結果進行對比分析以達到優化開挖參數與完善施工方案的目的。通過本引水隧洞的施工,得到以下幾點啟示,可以給類似地質條件的隧道施工提供一點參考。
(1)可采取在高應力段施做導洞,提前釋放地應力,減小高地應力對施工的影響。
(2)鋼纖維噴射砼柔性較大,抗裂性也比普通噴射砼大,選用鋼纖維噴射砼可以最大限度抵抗圍巖變形,確保初期支護變形在可控范圍內。
(3)高地應力軟巖隧道的支護結構采用剛柔并舉的支護形式,既可以吸收高應力區圍巖的流變變形又具有一定的剛度防止圍巖變開過大。
(4)為了提高隧道施工的安全性,就開挖而言除規范規定的必測項目外,針對軟巖隧道的施工,在條件允許的情況下應進行松動圈檢測、爆破振動監測及斷面掃描量測,確定地下洞室受爆破開挖的影響而形成的爆破松動區的深度,以對圍巖穩定及開挖質量進行評價,驗證支護參數的合理性。
參考文獻:
[1]劉達仁(譯).阿爾貝格公路隧道掘進中的支護問題[J].隧道譯叢,1980(5).
[2]張祉道.關于擠壓性圍巖隧道大變形的探討和研究[J].現代隧道技術,2003(4).
[3]姜云.隧道工程圍巖大變形問題研究[J].測繪技術裝備,2003(增刊).
[4]鐘新樵.土質偏壓隧道襯砌模型試驗分析[J].西南交通大學學報,1996(6).
[5]楊小禮,李亮,劉寶琛.偏壓隧道結構穩定性評價的信息優化分析[J].巖石力學與工程學報,2002(4).
[6]朱合華,姜勇.巖石隧道偏壓成因分析與荷載反演研究[J].現代隧道技術,2002,(增刊).