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赣鄂隧道快速施工的关键技术

赣鄂隧道快速施工的关键技术
赣鄂隧道快速施工的关键技术

控制赣鄂隧道快速施工的关键工序

庄全贵

[摘要]赣鄂隧道通过合理的钻爆设计、混合式的通风方案及优化二次衬砌施工方法等措施,创造了隧道连续8个月成洞米超过200米的成绩。文章着重介绍了开挖钻爆、通风排烟、二次衬砌等控制长大隧道快速施工的关键工序。

关键词:隧道快速施工关键工序

一.工程概况

赣鄂隧道是江西省重点建设项目武吉高速公路的重点工程,地处江西武宁县与湖北阳新县交界处,穿越幕阜山脉。设计为分离式四车道高速公路隧道,其中江西境内左线隧道长3886m,右线隧道长3917m 。江西段设计未设竖井、斜井、平导等辅助坑道,采用单口掘进施工。江西境内位于江西省九江市武宁县罗坪镇,地形复杂。。隧道设计为净跨10.75m,净高6.5m的三心圆曲墙半圆拱,二次衬砌混凝土厚度0.3m~0.5m。洞口段为裸露强风化岩石,洞身围岩以较坚硬花岗岩为主。

在赣鄂隧道施工中,洞身段采用了全断面新奥法施工原理,充分利用机械配套设施,通过科学组织与管理,实现了快速施工。由于隧道的开挖、初期支护、二次衬砌、路面施工及附属施工等均影响着隧道施工的整体进度。针对赣鄂隧道的实际围岩情况,保证开挖和衬砌的相辅相成,及时地跟进二次衬砌,就成了保证隧道掘进持续和整个施工良性循环的关键。通过合理的钻爆设计缩短施工时间、压入式和射流风机结合的通风方案减少排烟通风时间及优化二次衬砌施工方法加快二衬循环等措施,创造了双洞连续8个月成洞米超过200米的成绩。

二、控制赣鄂隧道快速施工的关键工序

(一)、赣鄂隧道的钻爆

1、光面爆破的特点

隧道工程在爆破时往往不能得到表面平整的坑道轮廓线,由于施工时不愿欠挖而常造成较大超挖,欠挖也难免产生,因而给施工带来了困难和加大了工作量。为使开挖轮廓表面平顺,减少超欠挖、减小爆破对围岩的扰动,以及喷锚支护等的需要,可采用光面爆破,避免补炮造成开挖时间的延长。

2、光面爆破方案的确定

目前,较大断面公路隧道光面爆破施工一般有两种方法:预留光爆层法和全断面开挖法。根据本合同段施工现场的实际条件及本隧道围岩情况,采用全断面开挖法(图1)。遵循“新奥法”原理,为了提高传爆的可靠性,爆破网路采用复式爆破网路,通过非电毫秒雷管微差爆破技术从而分层次引爆炸药,最终形成隧道开挖轮廓。

3、爆破方案设计

3.1 爆破参数的选择

光面爆破参数选择主要与地质条件有关,其次是炸药的品种与性能,隧道开挖断面的形状与尺寸,装药结构与起爆方法。控制周边眼的实际装药量,采用比较合理的装药结构,尽可能使药沿炮眼长均匀的分布,这是实现光面爆破的重要条件。

3.1.1 最小抵抗线(V)

根据围岩特点合理选择周边眼间距和周边眼最小抵抗线。光面爆破法的主要要点:周边眼间距一般比其他的爆破间距小,周边眼的最小抵抗线也相应减小。对于坚硬和破碎岩石亦取较小的E值;为保证周边眼孔之间贯通裂缝优先形成,须使周边眼的最小抵抗线大于炮眼间距。赣鄂隧道确定最小抵抗线(V)为50~80cm。

单位:厘米

图1 全断面开挖炮眼布置示意图

3.1.2 相对距系数(K )

相对距系数是周边眼间距(E )与最小抵抗线(V )的比值,是影响爆破效果的重要因素。

K= E/V

3.1.3 装药量计算

光面爆破装药量的计算,主要是确定周边光爆孔炮眼装药集中度,即以kg/m 表示,一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。本隧道通过现场试验和施工经验数据,用计算法进行校核,确定q=0.16~0.26kg/m 。

3.1.4 装药结构和起爆方式

光面爆破采用不耦合装药,一般不耦合系数为1.5~2.0,炮眼装药按装药集中度计算出的药量均匀装入炮眼内。本隧道施工中采用如下(图2)装药结构:①1/2普通标准药卷(?32)起爆;②小直径药卷(?25)空气间隔装药。

导爆管

竹片支架

1/2φ32

起爆药卷φ25药卷

堵塞物导爆索

图2 周边眼装药结构示意图

3.1.5 光面爆破的起爆顺序

起爆顺序为:掏槽眼——辅助眼——底板眼——二周边眼——周边眼。采用多段微差起爆(由内向外),其中主爆区的周边眼比辅助眼眼跳2段起爆,并用同一段雷管。

4、钻爆作业

采用钻孔台架配手持式风动凿岩机钻孔,人工装药起爆。钻爆作业必须按照爆破设计方案进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时,由现场技术主管确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接,均由经培训、考核合格的爆炮工负责。

(1)、测量:测量是能否保证开挖轮廓精确度的关键。每循环都由测量技术人员通过隧道断面激光测量仪在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。并循对上次爆破断面进行检查,及时调整爆破参数,以达到最佳爆破效果。(2)、定位钻孔:机械人员就位后按炮眼布置图正确钻孔,对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比较高,误差要控制在3~5cm以内。钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵机械,特别是钻周边眼,一定要丰富经验。

(3)、装药:钻孔完成后,用高压风吹孔,经检查合格后方可装药。装药分片分组专人负责,自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。

(4)、炮眼堵塞所有装药的炮眼均应及时用炮泥堵塞、密封,周边眼的堵塞长度不宜小于20cm,其余炮眼的堵塞长度都不宜小于35cm,严禁用纸箱等易燃物进行堵塞。

(5)、处理瞎炮:如若发现瞎炮,应首先查明原因,如果是孔外的线路

损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接线路即可,但此时的接头应尽量靠近炮眼,如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应按《爆破安全规程》有关条款处理。

5 光面爆破实施效果

5.1 爆破后周边炮眼痕迹保存率达80%~90%,两茬炮衔接台阶最大尺寸为8cm,超欠挖量仅为5%左右,比非光面爆破要低得多,每循环清理危石或补炮缩短约20分钟。

5.2 岩碴块度较小亦均匀,利于装碴,节省装运时间,每循环装碴及出碴缩短约20分钟,并方便了后续工作的施工。。

5.3 减少支护投入,降低工程造价。光面爆破减少超挖量约15%,按现行规范标准平均超挖值为10cm,结合本隧道的断面尺寸,每延米减少开挖约2.1m3。减少喷射混凝土超挖回填量约2.1m3,同时也节省了火工品。

5.4 岩面平整,每循环初期支护缩短约20分钟,应力集中小,减少安全隐患。

(二)、赣鄂隧道的通风排烟

合理的通风系统、理想的通风效果是实现长大隧道快速施工、施工人员身心健康及施工安全的重要保证。

1、通风排烟方案的确定

通过大量的调研分析,确定了赣鄂隧道钻爆法施工的通风参数,提出了分阶段采用压入式、射流风机辅助的混合方式通风方案。该方案的主要优点是:1)新鲜空气经管路由风机压送开挖面,施工工作面环境好,污染少;2)左右线不同阶段各自形成独立的通风系统,洞内风流易于控制。

第一阶段系统配置为:洞口外安装1台SDF(B)-N016三级调配式风机(参数为:风量2088m3/min~4500 m3/min;风压618Pa~4049Pa;转速980r/min;电机功率110X2kW),配备1.8m软风管,进行单机单管压入式通风。新鲜空气自洞外经风机风管压入开挖面,污浊空气沿洞身排出。

第二阶段掘进到2km以上时开始在洞内设置射流风机辅助混合方式通风,射流风机在成洞段每隔1.5km设一组,每组2台,间距200m。此方案施工方便,集压入式和吸出式的优点于一身,通过风管将新鲜空气送入掌子面,污浊空气从洞内沿洞身吸出洞外。

2、防漏降阻防尘措施:

在管路的防漏降阻研究方面,赣鄂隧道有新的发展,体现在以“长、大、直、新”管路替代以往的“短、小、弯、旧”管路。采用了高强度低摩阻维纶塑胶软风管,风管接头以气密式拉链结为主,部分为包覆捆绑结构。风管节长由以往的20~30m加长至50~100m,减少了接头数量,进而减少了漏风量。在净空允许的前提下,尽量采用较大直径的风管。风管安装前,先按5m间距埋设吊挂锚杆,并在杆上标出吊线位置,再将φ8mm盘条吊挂线拉直拉紧并焊固在锚杆上,而后在吊挂线上挂风管。这样可使风管安装到达平、直、紧、稳,无褶皱、不弯曲,从而减少通风阻力。

为控制粉尘的产生,隧道施工防尘采取综合治理的方案。钻眼作业必须采用湿式凿岩钻孔,必须先送水后送风进行钻眼。新鲜风连续经过几个

工作面时,在两个工作面间和混合式通风系统中两组风管交错的距离间,根据防尘效果,适当增设喷雾器净化风流中的粉尘。

3、通风效果

(1)、在10分钟内解决掌子面通风,方便出渣。

(2)、在21分钟内解决集中作业区通风,提供良好的作业环境

采用合理通风排烟措施,集中作业区,创造良好的作业环境,缩小管理区的空间范围,提高了管理和作业的功效,利于快速施工。

(三)二次衬砌的施工

隧道施工在掘进进度动态目标实现的前提下,能否及时地跟进衬砌,就成了保证长大隧道掘进持续,是整个施工良性循环的关键。

1、确定二次衬砌的方案

通过分析赣鄂隧道施工设计的特点,以左洞为例,在3886m长度范围有1个变电横洞,4个紧急停车带,4个行车横洞与8个行人横洞,是施工主洞衬砌时需要花费工时的区域,上述部位共长360延米,为争取作业时间,二次衬砌配备二台衬砌台车,1#台车在距掌子面200m~260m的范围内作业,2#台车靠后处理横洞口与紧急停车带,1#台车跳跃未施工段主洞衬砌。

1#台车循环时间

①移动就位②浇注混凝土③强度增长④拆模维修打油⑤

8小时 10小时 10小时 5小时

即单循环时间为33小时,月进度262m,按 223 m计,正规循环率85%。

2、加快二次衬砌循环的几个措施

(1)在衬砌台车前距掌子面230m~180m范围内提前施工矮边墙,方便台车就位,缩短立模时间;

(2)二衬混凝土中适当掺加混凝土外加剂,保证混凝土入模后10小时

内强度达到3.0Mp,以便尽快拆模,缩短循环时间。

3、效果

衬砌的及时跟进减少了洞内空气流通的阻力,缩短了隧道通风时间,改善了洞内的作业环境,提高了作业工效。将90%以上的作业集中到距掌子面260m的范围内,作业区域集中,方便了现场作业组织检查与管理,提高了现场管理效果。

三.结语

高速公路上长大隧道都是控制工期的重点工程,隧道掘进工序的快慢直接影响着工程的总工期,而隧道的开挖,二次衬砌等工序直接影响着隧道的整体进度。钻爆法开挖是否经济、高效,关键是控制好超欠挖,赣鄂隧道通过合理的钻爆设计组织施工,有效的控制了超欠挖,大大节省了时间和材料;进一步丰富和发展了“合理布局,优化匹配,防漏降阻,严格管理”的通风管理技术内容,大大减少了通风排烟时间;通过有效措施加快二次衬砌的施工,使二次衬砌及时跟进,方便了电动力及照明线路的正规架设,增强了洞内照明亮度,加快出渣的速度。取得了较好的直接的经济效益和间接的社会效益。

浅析隧道施工新技术

浅析隧道施工新技术 发表时间:2017-09-28T10:31:55.953Z 来源:《基层建设》2017年第14期作者:李中山[导读] 摘要:改革开放以来,我国经济发展迅速,城市规模不断扩大,城市人口剧增,许多城市不同程度地出现了建筑用地紧张中铁十二局集团第一工程有限公司广西桂林 541200 摘要:改革开放以来,我国经济发展迅速,城市规模不断扩大,城市人口剧增,许多城市不同程度地出现了建筑用地紧张,生存空间拥挤,交通堵塞等问题。这些问题给人类居住条件带来很大影响,阻碍了现代城市的可持续发展。为了缓解以上问题,我国及世界上其他各国都开始向地下空间发展,隧道工程便是对地下空间利用的一种体现。与西方发达国家相比,我国隧道建设起步较晚,存在施工经验不 够丰富、设计理念不够先进等问题。不过,改革开放以后,我国隧道工程发展迅速,各种隧道工程的建设为我国隧道理论的发展、完善提供了宝贵的经验。 关键词:隧道施工;低温、负温混凝土技术;机械手湿喷混凝土技术 1、隧道工程理论 1.1“松弛荷载理论” 二十世纪20年代提出传统的“松弛荷载理论”,其核心内容是:稳定的岩体有自稳能力,不产生荷载;不稳定的岩体则可能产生坍塌,需要用支护结构予以支撑。这样,作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。 1.2“围岩承载理论” 二十世纪50年代提出的现代支护理论,即“围岩承载理论”(简称“岩承理论”),其核心内容是:围岩稳定显然是其自身有承载自稳能力;不稳定围岩丧失稳定确实有一个过程的,如果在这个过程中提供必要的帮助或限制,则围岩仍然能进入稳定状态。这是一种比较现代的理论,它已经脱离了地面工程考虑问题的思路,而更接近于地下工程实际,半个世纪以来已被工程界广泛接受和推广应用,并且表现出了广阔的发展前景。 2、隧道保温防寒技术 在隧道开挖后,施工破坏了冻土区原有的稳定热力条件,被开放通风的对流所取代,这时衬砌后面的围岩会形成季节性融化圈。产生一种对隧道衬砌支护不利的反复作用的冻涨力。冻涨力加之其他作用力共同作用于隧道衬砌上将会造成隧道的剥落和开裂,会使隧道出现裂缝、漏水等情形,对隧道的正常运行产生危害。为了使冻害对隧洞的不利减少到最低,在隧道口采取了敷设隔热的保温层来减弱洞内外空气与岩层间的热交换,从而使得冻融圈的范围得以减小,采用聚氨酯的保温层,敷设型式主要采用硬质泡沫型以及喷涂型材料。 3、低温、负温混凝土的施工技术 在低温以及负温的条件下,混凝土中的水化速度较慢,混凝土的强度得不到快速的提高,隧洞施工从以下几个方面着手,解决了混凝土施工中出现的问题。 3.1对原材料进行加温 建造位于拌合场内的预热棚,搅拌站布置在棚内,利用热风机以及蒸汽对砂石料进行加热。 3.2混凝土外加剂以配合比的选取 选取降低混凝土水灰比干硬性混凝土,同时也添加低温的减水剂以及早强剂。 3.3混凝土的搅拌与运输 现将骨料加热以及将水搅拌均匀,然后再添加水泥,这样能减少热量损失。运输车上采用PU聚氨酯板保护层,并覆盖塑料保温膜在保护层上,确保了混凝土的入膜温度。 3.4混凝土的养护措施 在隧洞的进口设置密闭的保温门,阻止洞内外的热量交换,并设置2个保温加热的混凝土拌合站及风机,使混凝土出炉的温度确定不低于15℃。采用保温的混凝土运输车,缩短混凝土运输的时间,以及保证混凝土入模的温度不会低于5℃。 4、机械手湿喷混凝土的技术 4.1喷射原理 混凝土通过喷射泵的吸、送柱塞缸连续不断地输送凝土流经输送管路,与液体速凝剂混合后在自带空气压缩机的帮助下,喷向受喷面。 4.2工作性能 ①全液压伸缩和回转的混凝土喷射机械手,施工范围大,最高可达17m,宽20m,深8m的区域。②液压驱动喷射臂和喷头能轻易完成仰俯、伸缩、回转、摆动、扇动等全部喷射动作。③大小臂可相互或独立完成动作,简化操作。④独特的转台系统可完成270°的回转施工范围。臂架可缩回与底盘平行,运输尺寸小。⑤喷头有锥形回转、法向摆动、轴向转动三种方式动作,240°球面全方位转动。 4.3施工工艺流程 湿喷混凝土过程中根据喷射效果即时调整风压、分层厚度、喷头距受喷面距离、喷头角度等参数。从而得出喷射混凝土满足表面平整、喷射过程中不掉皮、喷混凝土密实等规范要求指标的相关施工参数。 5、机械手湿喷混凝土的技术优势 隧道施工对环境和人员劳动保护的要求越来越高,混凝土湿喷支护技术改善了工作面的作业环境。 5.1提高混凝土质量 干喷混凝土过程中不易控制拌和用水量、外加剂量,导致配合比在施工过程中被改变,喷射混凝土强度得不到保证;新型智能一体化混凝土湿喷台车混凝土由搅拌站严格按配合比生产,混凝土强度稳定可靠。 5.2提高工效 隧道常用普通干喷机,每台需要4~5人配合每循环3台作业至少需要12人,普通湿喷机需要约7人,每小时作业能力约6m3;而新型智能一体化混凝土湿喷台车正常施工中仅需要3人配合,作业能力约为每小时8~20m3;且相对施工准备及撤离时间更少更节约时间。 5.3提高安全系数,保障施工安全

浅析隧道施工新技术 赵晋升

浅析隧道施工新技术赵晋升 发表时间:2017-12-04T10:10:39.090Z 来源:《基层建设》2017年第25期作者:赵晋升 [导读] 摘要:近年来,我国经济取得了飞速发展,科学技术水平也与日俱进,在这种形势下,公路等基础建设得到了高速发展,隧道工程做为公路施工不可分割的一部分,也因此得以愈加重要。 重庆田都建筑工程加固技术有限公司重庆市 400000 摘要:近年来,我国经济取得了飞速发展,科学技术水平也与日俱进,在这种形势下,公路等基础建设得到了高速发展,隧道工程做为公路施工不可分割的一部分,也因此得以愈加重要。基于此,文章探讨分析了隧道施工新技术,以供参考。 关键词:隧道施工;喷射混凝土技术;新技术;措施 引言 在交通运输与社会经济不断发展的促进下,高速公路自身优越性日益显现,正从交通基础设施演变为国民经济发展命脉。而高速公路数量、里程的增大,使得桥梁、隧道等特殊设施被大量应用,隧道也因此成为高速公路的象征,如何做好隧道施工,在满足通行需求的同时,适应交通运输业发展,是广大隧道建设者关注的焦点问题。 1公路隧道施工的特征分析 作为高速公路施工中的重点与难点,隧道施工直接影响到工程的整体质量。通常高速公路隧道施工具有如下特点:门)实效性强:在隧道施工中,围岩的主要特点就是变化性较大,地质水文的条件相对复杂,在隧道开挖施工后需采取合理的措施与利一学的技术进行作业,因此隧道施工在实效性方面具有较高的要求;(2)隐蔽工程多:隧道工程作为地下工程,各施工环节的联系卜分密切,不能打破各环节的施工顺序,因此施工中会存在许多隐蔽工序,极易影响隧道施工的安全及质量;(3)施工环境恶劣:施工人员在隧道施工中要进行地下施工操作和交叉作业,但由于施工工序较为繁琐,作业空间l一分狭窄,在很大程度上增加了施工的难度,如支护、开挖、防排水、预埋件等环节的施工质量与规定标准不相符,则会影响工程整体质量和人员的人身安全;(4)风险大:在预测隧道施工现场的地质变化时,如果施工人员操作不当,则可能引发塌方事故。 2公路隧道施工要点 2.1隧道开挖 不同类型的隧道围岩需要采用不同的开挖方法。一般来说,条件比较差的Ⅴ级围岩,在开挖前应该先施作超前管棚支护,然后留核心土进行分部开挖。按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤测量”的原则一步一步完成各项操作。先施作管棚超前支护,然后再对上部环形部进行开挖,完成上部初期支护后顺势开挖核心土,最后进行下部和支护结构的施工。开挖完成后及时喷射混凝土封闭围岩、打锚杆、挂网并完成钢拱支撑,按照设计要求的厚度分层喷射混凝土。针对Ⅳ级围岩,多采用上下台阶法作业,上断面围岩支护基本稳定后开外边墙和底部,开挖过程中随时根据现场条件调整施工参数。在实施光面爆破时注意对装药量的控制,尽量确保光面爆破达到预期效果。 2.2 仰拱技术 在隧道下程的初期支护以及二次衬砌的具体衔接施下下序中隧道仰拱这一施下技术将会对公路隧道的下程质量以及施下下序的安全步距产生最为直接的影响。现如今的公路隧道施下中由于缺乏科学的施下技术以及先进的施下设备,在进行仰拱施下时为了保证施下进度常常通过多开下作面或者是进行增加仰拱在具体施下中的长度这一方法。但是,当前二者都难以保证仰拱的施下质量,并且施下时间长,成本耗费大。 2.3隧道防排水层施工 防水工程:采用专用防水卷材铺贴在衬背,将土工布铺设在原衬砌层与防水卷材之间用作衬砌背缓冲层及排水层。排水工程:在喷锚层和衬砌之间设置隧道专用复合防水卷材,隧道渗水通过衬砌背面的排水滤层渗透到墙角处,再顺着墙角的衬背的纵向排水盲沟和横向排水管道排到指定位置。该工序中需要注意一点:衬背纵向盲沟一般是用100mmHDPE打孔波纹管敷设在防排水层外围并固定于喷锚层上。原衬砌与衬背土工布排水层之间需要用50mmHDPE打孔波纹管环向布置一条排水盲沟,一般间距为V级围岩2m,IV级围岩5m,III级围岩10m。 2.4隧道二次衬砌 为了进一步提高施工效率,确保二次衬砌不开裂,建议连续浇筑施工,并且采用全断面自行式钢模台车配砼输送泵泵送入模,台车外挂高频振捣设备再配合插入式振捣器将混合料振捣密实。除此以外,为了避免柔性防水层受到施工活动的影响而导致局部防水效果出现问题,建议使用低碱性膨胀水泥砼将衬砌做成具有防水功效的衬砌结构。 2.5仰拱、铺底等施工 仰拱、铺底施工会在一定程度上干扰道路的正常行车秩序,建议采用液压式钢结构栈桥,也可施作一个简易的过渡通道来保证正常通车。施工中必须尽快完成仰拱并铺底,做好洞内防排水沟渠以防隧道基底软化,早闭合,以早日恢复正常的通行秩序,防止隧道塌方。 3隧道施工新技术 以某工程实际为例,分析隧道施工新技术要点如下: 3.1强风化、极破碎板岩隧道快速掘进 随着隧道进深不断增加,电力供应、通风排烟也越来越困难,安全风险越来越高,工人作业环境也越来越恶劣,很大程度上制约了掘进速度,为解决这一问题,我部强化洞内通风排烟措施。在洞内通风方面,我部采取了洞内二次送风的措施。即在洞口段各设置一台 2×110kW轴流风机,在隧道1500m位置再次各增设一台2×110kW轴流风机,用于洞内纵深的通风排烟,此外还成立通风排烟管理小组,加强通风的日常管理,开挖过程中能够做到爆破以后20min之内保证隧道内的空气质量满足要求。 3.2洞内极软岩段的支护工艺 左右线隧道在K11+010-K10+750段的开挖揭示地质为极破碎软岩,开挖的渣体如粉末状,遇水成泥、手握即碎,毫无自稳能力,按照原设计的方案进行开挖支护没有可能,处理不当很可能造成掌子面大规模塌方甚至冒顶,支护面大面积出现拱架扭曲,断面侵限,对隧道的施工质量和施工安全带来极大隐患。针对这种特殊地质,我部召集年轻技术骨干,集思广益,经商讨决定在超前导管加强注浆稳定开挖

地下空间施工新技术

2地下空间施工新技术 随着我国城市化进程的加快,城市建设快速发展,城市规模不断扩大,城市人口急剧膨许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病,给人们的居住生活带来很大影响,也严重制约了城市经济与社会的进一步发展,成为我国现代城市可持续发展的障碍。因此,地下空间在城市可持续发展中的作用与地位日益凸显,越来越得到人们的重视。在国际上,1991年,《东京宣言》 提出“21世纪是人类地下空间开发利用的世纪”,国际隧道协会也提出了“为了城市的可持续发展,更好地利用地下空间”的口号。 目前,我国已经开始大规模地利用地下空间进行地下铁道、地下停车场、地下仓库、地下商场等地下结构的建设及热力管道、电力管道、通信电缆、给排水管道、燃气管道各种管道的铺设。 在地下空间的开发利用过程中,地下结构施工技术也得到了长足的发展。其中具有代表性的是: (1)明挖技术。即各种形式的基坑支护开挖技术。 (2)暗挖技术。暗挖技术是与明挖法相对的、各种非敞开或小部分敞开的开挖技术。 (3)托换技术。托换技术是解决对原有建筑的地基需要处理和基础要加固的问题,以及解 决在原有建筑基础下需要修建地下工程和邻近需要建造新工程而影响到原有建筑物的安全等问题的技术总称。 本章主要对目前采用的各种新型的地下空间结构施工新技术作简单介绍。 2.1暗挖法 2. 1.1新奥法 1.概述 所谓新奥法,即“新奥地利隧道施工法”(New Austrian Tunnelling Method),国际上简称为NATM,是一种在岩质、土砂质介质中开挖隧道,以使围岩形成一个中空筒状支撑环结构为目的的隧道设计施工方法。新奥法采用的主要支护手段是喷射混凝土结构和打锚杆。 新奥法基本原理:施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力,即洞室开挖后,利用围岩的自稳能力及时进行喷锚支护(初期),使之与围岩密贴,减小围岩松动范围,提高自承能力,使支护与围岩联合受力共同作用。 新奥法适用于具有较长自稳时间的中等岩体、弱胶结的砂和砾石以及不稳定的砾岩、强风化的岩石、刚塑性的黏土泥质灰岩和泥质灰岩、坚硬黏土及在很高的初应力场条件下的坚硬和可变坚硬的岩石。 新奥法与传统施工方法的区别:传统方法认为巷道围岩是一种荷载,应用厚壁混凝土加以支护松动围岩;而新奥法认为围岩是一种承载机构,构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构(以喷射混凝土、锚杆为主要手段)并使围岩与支护结构共同形成支撑环来承受压力,并最大限度地保持围岩稳定,而不致松动破坏。 2.新奥法施工技术 (1)施工工序 新奥法施工工序可以概括为:开挖→一次支护→二次支护。 1)开挖作业的内容依次包括:钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。 2)开挖作业的方法有:①全断面开挖法,即一次完成设计断面开挖,再修筑衬砌,是在稳定的围岩中采用的方法;②台阶开挖法,即将设计开挖断面分上半部断面和下半部断面两次进行开挖,或采用上弧形导坑超前开挖和中核开挖及下部开挖;③侧壁导坑环型开挖 法,多用于不良地质条件下,也是城市隧道抑制下沉时常用的方法。

千枚岩隧道快速施工技术概要

乌鞘岭隧道千枚岩地段快速施工技术 摘要:本文主要阐述了乌鞘岭隧道千枚岩区地段快速掘进技术,从地质构造、围岩特性及地下水等方面论述了施工方法根据围岩情况而动态调整。 关键词:隧道开挖千枚岩地质施工技术 1. 工程概况 1)地理位置及设计概况. 乌鞘岭隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间,设计为两座单线隧道,隧道长20050m,隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上,右、左缓和曲线伸入隧道分别为68.84 m及127.29m,隧道其余地段均位于直线上,线间距40m,两隧道线路纵坡相同,主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56~0.73m,洞身最大埋深1100m左右。隧道左、右线均采用钻爆法施工,右线隧道先期开通。隧道辅助坑道共计15座,其中斜井13座,竖井1座,横洞1座。 乌鞘岭隧道地层岩性复杂,沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有,且以沉积岩为主,其分布主要受区域断裂构造控制。区内出露地层主要有第四系、第三系、白垩系及三叠系沉积岩、志留系、奥陶系变质岩,并伴有加里东晚期闪长岩侵入体。隧道横穿祁连褶皱系的北祁连伏地褶皱带和走廊过渡带两个次级构造单元, 褶皱及断裂构造发育。主要不良地质为有害气体,湿陷性黄土和膨胀岩。隧道预计最大涌水量为9621.81m3/d,施工中可能发生围岩失稳,突然涌水涌泥、岩爆、热害、含煤层有害气体等地质灾害情况。 乌鞘岭隧道九号斜井工程井口位于天祝县垛什乡龙沟村石头沟组,距312国道约12公里,洞口海拔高度2802米,常年气候寒冷、干燥,冬季及夏季多雨雪,最高峰终年积雪,雨雪天气约占40%,春季多风沙,最大阵风达到12级,历史记录最低气温为零下30度。 9号斜井井口标高2804.20米,井底标高2525.23米,高差278.97米,综合坡度11.9%,扣除会车道的影响,坡度达到13.5%,为尽量减少F7断层的影响,并便于在正洞开设两个工作面,经设计院勘查,斜井在1000米处转向,转向后斜井长达24 29米,是乌鞘岭隧道无轨运输辅助导坑中坡度最大的斜井。 九号斜井所承担的区段是控制工期的重点。 2. 千枚岩围岩的施工特点 1)地质情况 志留系板岩、千枚岩,以千枚岩为主,局部夹有石英脉,板岩薄层状,层理不明显,节理、裂隙发育,呈薄层状角砾结构,产状不稳定,围岩破碎,局部结构面充填泥质物,面光滑、稳定性较差;千枚岩挤压揉皱,松软破碎,其中石英脉多呈酥碎砂状,以散体结构为主。开挖后呈碎石、角砾状,掌子面无明显渗水,但开挖后有少量渗漏水、滴状及面状洇湿,量小,拱部有掉块、坍塌现象。围岩整体稳定性较差。为V级围岩。

我国地下工程施工新技术综述

《施工技术》原作者:张希黔; 周敬; 张利 [摘要]总结了近年来我国一批大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等地下工程施工中所采用的新工艺和新技术。 [关键词]地下工程;冻土;水下工程;隧道;施工技术 青藏铁路的开工建设和顺利实施,为解决高原冻土区地下工程的施工提供了良好的试验基础;同时,城市地铁工程的建设也对解决复杂城市地质环境条件下地下工程施工提出了新的挑战;而大型桥梁、跨江隧道和海上设施的建设使水下的地下工程施工面临更高的技术要求。一系列大型基础设施的建设并完工极大地促进了地下工程施工技术水平,及时总结和完善这些地下工程施工新工艺和其他技术成果将为今后的地下工程施工提供良好的技术支持和保证,对推动我国地下工程的施工带来巨大的促进作用。本文结合近年来我国一些大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等施工过程中取得的地下工程施工技术成果,对新工艺进行介绍,以便为今后类似工程的施工提供借鉴。 1冻土区地下工程施工新工艺 青藏铁路格尔木至拉萨段全长1100多km,穿越世界海拔最高、有世界屋脊之称、施工条件恶劣的青藏高原。在高海拔多年冻土区修建铁路在世界上也是第1次,无成熟的施工 经验,技术含量高。 1.1 多年冻土区钻孔灌注桩施工工艺 其关键工艺是减少施工过程产生的各种热量,如钻孔的摩擦热、回填料的热量、灌注桩混凝土的水化热等,避免桩周地基土温度场急剧变化,引起桩周地基土一定范围升温和融化。同时由于冻土区有季节的变化,表层的季节融化层随季节的变化将产生冻胀力,消除这些 冻胀力也是钻孔灌注桩的一个重点。 为减少施工热量对冻土区的影响,尽快形成新的热平衡状态,多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土浇筑后,须经过一个阶段的热交换过程后方可进行承台以上部分施工,一般热交换的时间为60d,60d后方可认为桩基已基本稳定。 桩基在使用过程中由于冻土季节的变化将产生冻胀力。根据冻胀力作用于基础表面的部位和方向,可划分为3种:切向冻胀力、水平冻胀力和法向冻胀力(见图1)。水平冻胀力相互抵消,对工程造成破坏的主要是冻胀产生的切向力和法向力。在工程建设中,采取以下措施可以防止桩基础冻胀:①为避免桩基础受到法向冻胀力,将桩基础嵌入多年冻土天然上限以下一定深度;②将钢制扩筒埋入多年冻土上限以下至少0.5m,护筒内径比桩径大10cm,并于护筒外围涂渣油,成桩后不拆除护筒,减少外表面的亲水程度;③尽量采用高桩承台,冻胀严重地区采用钻孔扩底桩;④在护筒外侧、低桩承台底部采用渣油拌制粗颗粒土回填。以上措施能有效地减小切向冻胀力,降低冻土对护筒的上拔冻胀力(见图2);⑤钻孔采用旋挖钻机干法成孔保证孔位置正确和钻孔的垂直度;⑥采用低温早强耐久混凝土,避免了混凝土低 温浇筑带来的强度增长慢的问题。

隧道工程施工记实及关键技术总结

隧道工程施工记实及关键技术总结 1 概述 武汉三阳路隧道:采用复合式泥水平衡盾构,总长约4.6km,盾构直径15.76m、隧道外径15.2m。隧道上层设双向6车道,下层则铺设地铁7号线轨道,是长江中上游第1条超大直径盾构法隧道、国内第1条公路及铁路合建的超大型盾构法隧道。 2 施工涉及的关键技术 隧道设计方面:盾构隧道防水设计、盾构隧道间的最小距离、隧道的通风防火设计。 盾构开挖:长距离掘进、小净距施工及近距离侧穿建筑物等技术,进出洞土体加固、盾构进出洞施工。 超大直径盾构机械制造技术。 3 施工难点 本工程场地环境及地质条件复杂,隧道主要穿越粉细砂、中粗砂、粉砂质泥岩以及胶结砾岩等地层;江中段约1100m遇到基岩,其中在前后共600m长范围内盾构1/2截面切入基岩,为半软半硬复合地层。存在以下难点: (1)姿态控制,盾构机穿越软硬不均的地质,掘进姿态难以控制; (2)高水压,江水的压力极大,防止隧道透水是最大难点; (3)强透水,隧道两岸大部分为粉细砂地层,一旦透水,后果不堪设想; (4)长距离掘进,由于地质变化大,盾构机必须一次性成功穿越2600多米。

该隧道为超大直径盾构隧道,超大断面盾构的制造难点主要有: (1)外圈刀头和内圈刀头速度差增大,开挖面的稳定困难,需确保开挖土砂流动性及防止内圈土砂堵塞; (2)现场组装问题; (3)生产设备问题,刀盘直径受制造厂家大型立式车床的限制; (4)刀头驱动电机及千斤顶等高液压设备制造困难。 4 主要创新技术内容及特色 特色:汉口侧三阳路道路宽度较窄,为了避让两侧建筑桩基及地下室,减少拆迁,从汉口工作井到汉口江滩长550m范围内左西线盾构隧道线间距20m,盾构隧道净距仅4.8m。根据盾构法隧道施工经验,两管隧道净距小于1.0D时,应该考虑后行隧道掘进时会对先行隧道产生不利影响,而本工程小净距并行段间距不足0.35D,两隧道间的相互影响将更为突出。

隧道工程施工工艺

隧道工程施工工艺 一、总体方案 (一)施工原则 采用大型施工机械配套施工,开挖出渣机械配套作业线、初期支护砼机械配套作业线与二次衬砌砼施工作业线相配合一条龙作业。软弱围岩坚持“短进尺、弱(不)爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”的原则,开挖后仰拱及时跟上封闭成环。施工中进行超前地质预报,采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断,拟定相应的施工方案。 (二)施工布置 隧道根据施工现场场面状况,采用单向掘进,隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。隧道路面待贯通后从洞口反向施工。根据地形地貌及工期要求,本隧道不设施工支洞。 (三)总体方案 根据磐南隧道围岩情况、及断面设计,结合本承包人现有技术装备力量和多年的隧道施工经验,确定Ⅲ类围岩采用正台阶开挖法施工,Ⅳ类采用全断面开挖法施工。隧道出渣采用侧翻装载机装车,自卸汽车运输。初期支护施作及时可靠,衬砌砼采用机械化作业,二次衬砌采用砼输送车、输送泵和全断面液压衬砌台车相配合的方案。施工过程中加强监测,及时处理分析数据,高速支护参数。开挖前做好超前地质预报、探测工作,根据围岩情况采取相应的施工方案。 二、隧道施工测量控制 为保证隧道贯通精度,拟定如下测量控制方案: 1、地表平面控制 (1)为保证洞口投点的相对精度,平面控制网根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网,并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。(2)地表控制网经过多次复测,复测无误后方可引线进洞的测量工作。 2、洞口联系测量 为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内,采用如下洞口控制测量方案:(1)在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后,在洞口埋设二个稳固的导线控

隧道施工新技术

隧道施工新技术 目录 第一节概述 (2) 一、地下空间的利用与发展 (2) 二、隧道工程概述 (5) 第二节开挖及支护技术 (7) 一、开挖技术 (7) 二、支护技术 (27) 三、辅助施工措施 (41) 第三节监控量测技术 (50) 一、量测的地位及其发展 (50) 二、现场监控量测设计 (50) 三、现场监控量测 (53) 四、监测数据的分析、反馈 (57) 第四节隧道施工通风降尘技术 (60) 一、山岭隧道施工通风技术 (60) 二、山岭隧道施工集尘技术 (69) 三、山岭隧道的冬季施工 (70) 第五节盾构法概述 (71) 一、基本概念 (71) 二、盾构的基本类型 (72) 三、盾构法施工 (72) 四、地表下沉和建筑物防护 (74) 第六节沉管隧道概述 (77) 一、沉管法的特征 (77) 二、沉管法的施工方式 (77) 三、沉管隧道施工 (79)

第一节概述 一、地下空间的利用与发展 人类在地球上出现以来,已有300万年以上的历史,在这段漫长的时期内,地下空间作为人类防御自然和外敌侵袭的防御设施,而被利用。随着科学技术的发展和人类文明的进步,这种利用,也从自然洞穴的利用向着人工洞室方向发展。到现在,地下空间利用的形态,已千姿百态,远远超出为个人生活服务的利用领域,而扩大到作为集团的生活需要空间。尤其是现代,人口向城市集中,使城市人口密集,城市功能恶化。为了保持城市功能及交通所需的空间,也开始求助于地下空间。预计地下空间,作为人类在地球上安全而舒适生活的补充空间,在经济可持续发展的战略中,将占据重要地位,其利用和规模将会日益扩展。科学预测指出,21世纪将是大力开发地下空间的世纪。 (一)地下空间利用发展的时代划分 地下空间利用的发展过程与人类的文明历史是相呼应的,大致可以分为4个时代: 第一个时代是原始时代。从人类出现开始到纪元前3000年的新石器时代,是人类利用地下空间防御自然灾害威胁的穴居时代。这个时代主要用兽骨等工具开挖出洞穴而加以利用。 第二个时代是古代时期。从纪元前3000年到5世纪,是为城市生活而利用的时代,也就是所说的文明黎明时代。例如,在修建埃及金字塔时就开始了地下空间的建设。纪元前2200年间的古代,巴比伦王朝为了连接宫殿和寺院修建了长达1km的、横断幼发拉底河的水底隧道。在罗马时代也修筑了许多隧道工程,其中有的至今还在利用。 第三个时代是中世纪时代。约从5世纪到14世纪的1000年左右的时期,这个时期正是欧洲文明的低潮期,建设技术发展缓慢,但由于对铜、铁等金属的需求,开始进行矿石的开采和利用。 第四个时代是近代和现代,也就是从16世纪以后的产业革命开始的时代。这个时期由于炸药的发明和应用,加速了地下工程技术的发展。例如,有益矿物等地下资源的开采和应用,运河隧道的修建以及随着城市的发展开始修建地下铁道,上下水道等,使地下空间利用的范围迅速扩大。 80年代后期,国际隧协提出“大力开发地下空间,开始人类新的穴居时代”的倡仪,得到了广泛的响应。日本也提出了利用地下空间,把国土扩大10倍的设想。各国政府都把地下空间的利用,作为一项国策,来推进其发展,使地下空间利用获得了迅速的发展。地下空间的利用,已扩展到各个领域,发挥着重要的社会、经济的效益,成为国家重要的社会资源。 (二)地下空间的利用形态 地下空间的利用形态是多种多样的,归纳起来,大致有以下几种: 1、为人类生存,确保安全的:如粮食的地下仓库,地下式住宅等;

特长隧道施工技术难点和解决措施

特长隧道施工技术难点和解决措施

特长隧道施工技术难点和解决措施 叶俊豪 摘要:随着社会发展,隧道施工技术不断更新,如何在特长隧道施工中快速施工,防止涌水、塌方、爆炸等恶性事故发生,就特长隧道施工技术难点和解决措施进行阐述。 关键词:特长隧道施工,技术难点,措施 一、引言 随着国家基础设施建设的不断深入,高速公路建设重心已由沿海发达地区向西、北部,平原地带向山岭重丘地带转移,这就意味着高速公路建设隧道密集程度的加大,出现的特长隧道越来越多,且地质条件越来越复杂,可能出现的地质灾害越来越多。在此,以我单位承建的中条山隧道为例,中条山特长隧道是运城至灵宝高速公路的一部分,隧道全长9670米,左右分离式路基,复合式衬砌结构,地质设计上以Ⅲ级围岩为主,但施工过程中围岩变化复杂,各类型围岩交替出现,地质条件较为复杂,因此以中条山隧道施工为例,对于熟悉掌握特长隧道施工要点,如何确保特长隧道施工安全,防止涌水、塌方、岩爆等恶性群死群伤事故的发生,又获得应有的经济效益,值得深入思考。 二、特长隧道的突出技术难点 1、隧道长,地质更加复杂,施工通风更加

困难,通风方案的选择成为控制安全及进度关键技术。 2、特长隧道施工中,工期往往成为关键,进度压力通常较大。 3、岩爆 特长隧道由于贯穿山体比较长,因此埋深普遍较深,可能存在岩爆,岩爆的发生主要由地应力和岩性两个决定因素,在埋深大于200米的地段,在混合麻岩段,极其容易形成岩爆,岩爆对施工人员的安全威胁较大,其中爆炸抛射型岩爆对机械和施工人员的安全威胁较大,对隧道的破坏也有一定的影响。 4、塌方 这是任何隧道施工中,在不良地质段极其容易发生的施工,造成的群死群伤的事故教训的比较多。 5、涌水 特长隧道在施工过程中可能存在涌水现象,对施工人员安全威胁较大。 6、车辆伤害 因特长隧道施工作业面路线长且集中,施工车辆较多,且因路线过长驾驶员极容易形成视

隧道工程施工控制的关键技术

隧道工程施工控制的关键技术 摘要:本文首先分析了进行隧道施工的光面爆破、洞身开挖、暗洞进洞法等技 术关键,指出要加强隧道洞口施工管理,落实初期施工中的支护控制,在开挖洞 身中要注意对渗水涌水的控制,要及时采取措施防止渗漏和坍塌等隧道工程的重 点控制要点。我们认为,隧道施工要防止安全事故的发生必须保证每个环节的严 密实施,从设计到施工的每一个环节的工作都要做好,并在施工过程中加强管理,确保安全。 关键词:隧道工程;施工控制;技术;分析 一、前言 隧道通常指在地下建造的,作为通道使用的工程建筑物。一般可分为岩石隧 道和软土隧道。过去在隧道工程施工时,一般对隧道的贯通测量,进行放样,通 过对轮廓进行开挖而达到对衬砌的厚度、强度的控制和回填密实度,随着技术、 设备、方法的进步,控制爆破的普遍采用,检测、试验设备、技术的提高对于前 述的质量通病,大都得到了有效控制。 二、进行隧道施工的技术关键 (一)光面爆破 在隧道施工过程中,光面爆破是“新奥法”的关键技术,在这个过程中,爆破 效果直接影响了施工费用、质量、进度。隧道开挖过程中,有必要针对围岩性质 和工程地质条件组织相关的工程技术人员进行现场观察,并且对各项爆破参数进 行讨论、初定。对炮眼位置进行合理安排,调整好炮眼的装药方式、孔距和角度,对不同的开挖进尺进行试验性的爆破,对爆破参数不断地进行优化、调整;现场 试验周边炮眼的爆破,以现场不同的围岩为依据来制定周边炮眼的最佳抵抗线, 这样就可以获得最佳的光面爆破效果。要想确定一个合理科学的光面爆破设计方案,就必须进行若干次的通过多次的参数调整,同时还要进行爆破试验。 (二)洞身开挖 在开挖Ⅱ级以下的围岩时,可以将整个隧道断面进行分割,分别进行断面开 挖的方式,这种做法能够降低围岩开挖的变形风险、减少隧道的开挖跨径,从而 能够确保隧道施工的安全。隧道小断面划分完成之后,就开始了排在最前面的“突前导坑”的开挖,整个隧道向前施工控制的关键程序就是对这项工程的开挖,之后的所有工序都是按照开挖突前导坑的进度进行确定,在突前导坑的引导下,各个 后续工序依次有序、平行交错的推进向前。 (三)暗洞进洞法 使用暗洞进洞法进行施工,就是采取护拱及大管棚的设施进行洞内作业,完 成洞口排水系统后,进行边仰坡防护的加固,在完成这些准备工作之后,才能进 行暗洞进洞。此过程就是,开挖明洞及洞口的土石方,加固完成边仰坡后,再施 工护拱,这需要采取钢管支架法完成,值得注意的是施工过程中要准确定位预留 管棚孔口定位管的位置,此后,便可以利用管棚钻机进行钻孔,并且需要人工配 合钻机,顶进安装钢花管棚。 三、对隧道工程进行重点控制 (一)隧道洞口 隧道的咽喉是施工洞口地段,在此处进行施工时会产生负面影响。其特点为:在隧道的洞口,地层往往比较破碎,岩层往往出现风化或者裂隙发育,具有很低 的稳定性;当岩层层面坡度与洞门主墙开挖坡度一致时,容易产生纵向推滑力;

乌蒙山2号隧道工程施工记实及关键技术总结 - 郭春俊-31403072

20 16 -20 17 学年第1 学期 CDIO项目报告 实验课程名称地下建筑施工 姓名郭春俊 专业班级道桥1401 学号31403072 同组人员独立撰写鉴定报告 指导教师王新泉 成绩 浙江大学城市学院 2016年11月

乌蒙山2号隧道工程施工记实及关键技术总结 摘要:贵昆铁路六盘水至沾益段乌蒙山二号特长隧道位于云贵山区,是目前世界第一跨铁路交通隧道。乌蒙山二号隧道全长12260米,是六沾复线工程中最长隧道。乌蒙山二号隧道工程规模宏大,施工任务繁重,岩溶发育,土体松软,地质条件复杂。在施工过程中极易发生坍塌、突水突泥等事故,给安全施工带来很大的困难,是六沾复线重点控制性工程、高风险隧道。施工难度大,需攻克的关键技术如施工工法、体系转换、变形控制等关键技术较多,采用较多较新的关键技术问题,高标准,严要求,大型机械化配套施工解决各项难题,顺利建成,顺利的实现了Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩中进行特大跨度超大断面隧道的修建施工,填补了世界同类隧道施工的空白。研究开发的“山区软岩四线大跨大断面铁路车站隧道施工新技术”科技成果,经过专家鉴定:整体达到国际领先水平,具有广泛推广应用前景。 关键词:双侧壁导坑法井字型工法交叉中隔壁法超大断面体系转换变形控制施工难点关键技术经验教训 1.概述 乌蒙山二号隧道中心里程为DK282+219,全长12258m,为六沾全线最长的隧道,是全线的控制性工程和高风险隧道之一。本隧道自DK278+224.06至隧道出口DK288+350段10126m,按四个工区展开施工,分别为中部平导工区、通风道工区、出口平导工区、出口大跨工区。隧道出口DK287+740~DK288+350段610m位于扒挪块车站内,为四线大跨隧道。三叠系下统飞仙关组T1f泥岩、页岩夹砂岩,地表风化带较厚、岩质软。弱含水层,地下水主要为基岩裂隙水。隧道出口开挖可能有T1f地层顶部薄层灰白色缅状或细晶灰岩,可能遇溶洞、暗河、突水、突泥等灾害。隧道围岩级别为Ⅴ级浅埋、Ⅴ级和Ⅳ级。此处围岩破碎,开挖断面超大,达354 m,开挖跨度达28.42m,本段围岩均为泥岩、砂岩、页岩、页岩夹砂岩,泥质灰岩,岩质软,节理裂隙极发育,表层为全风化、强风化层,厚15~25m,洞口端因地层风化,土体松散,有流塌现象。通过对出口平导的施工,可知大跨段洞身岩体极破碎,基岩裂隙水丰富。本段地表水为季节性水流,水量受季节影响较大,地表水不发育。地下水类型有岩溶裂隙水、构造裂隙水和基岩裂隙水。主要为基岩裂隙水,设计正常涌水量Q=7900m/d。为满足工期要求,乌蒙山二号隧道出口四线大跨工区自两个方向展开施工。 2.施工涉及的关键技术 (1)喷锚构筑法支护,双侧壁导坑分部开挖法(见图1-2)、井字型支撑双侧壁导坑法(见图1-3)、交叉中隔壁法(见图1-4);

隧道快速施工技术经验交流材料

隧道快速施工技术管理经验交流 中铁隧道集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 我公司承建的沪昆客专长昆湖南段Ⅵ标,正线全长27.8km。主要工程有隧道4.5座、桥梁5座、站场1座、涵洞1座、路基434.2m,其中隧道全长25.8km,占线路长度的92.72%。本标段处于雪峰山地区,地形复杂,隧道以长大隧道为主,长度超过6千米的隧道有4座,辅助坑道多,管理跨度大,均是全线工期控制性工程。为顺利实现标段总工期目标,项目部致力于隧道快速施工技术管理,在确保安全质量的前提下,使得施工进度快速推进。截至4月底,我标段完成隧道成洞14556米,其中单工作面最大月进尺231米,平均月进尺185米。现将我项目部的一些做法介绍如下: 一、合理资源配置是基础 1、根据隧道特点合理机械化配套和辅助生产设施配套 合理进行机械设备选型配套,提高机械化和自动化程度,提高施工工效。在隧道六条主要生产线上,基本推行设备标准配套作业。一是配置多功能作业台架及气腿式凿岩机组成开挖作业线,二是配置大吨位装载机及 自卸汽车组成装运作业线,三Array是配置喷射混凝土机械手或 湿喷机、气腿式凿岩机及多功 能作业台架组成喷锚支护作 业线,四是配置防水板铺挂机 或多功能作业台架组成防水 层作业线,五是配置全自动计 量混凝土拌合系统、混凝土运 输车、泵送系统与液压模板台车相结合组成衬砌作业线,六是配置移动式

仰拱栈桥或简易式仰拱栈桥、挖掘机、自卸汽车相结合组成捡铺底作业线, 实现了施工作业安全、有序、 快速。特别是湿喷机械手的 应用大大缩短了喷射混凝土 的时间;而液压自行式仰拱 栈桥的应用不仅节约了仰拱 捡铺底的时间,而且减少了 对掌子面运输的干扰,大大 提高了施工工效。 配足配强高压风、水、电,通风降尘及反坡排水设施等辅助生产配套系统。高压风、水、电是隧道施工生产顺利进行的动力之源,高压风必须保证风动凿岩机和喷浆机同时使用,并考虑一定的风损和备用。高压水主要考虑喷射混凝土水压及施 工用水量的需求,高位水池 的高度和容量必须根据隧道 内最高点水压和高峰期的用 水量设计,一般容量60方, 高差40m 能满足要求。若地 形受限,无法满足高差要求, 必须采用增压泵加强水压。高压电总功率以所有用电设备的功率之和,乘以同步系数进行配置。 隧道施工场地是一个狭长、封闭的空间,作业环境相对恶劣,加强通风能给作业人员提供相对较好的作业环境。单口掘进通常采用压入式通风,洞身开挖在500米以内时,配置功率为55KW 的通风机;大于500米,增至110KW;大于1500米,增至220KW。 加强设备的维护和保养,是机械化作业能够持续高效推进的保证。建立“管、用、养、算”的设备管理运行机制,对机械设备进行统一管理。一是建立设备管理资料库,对机械设备、配件统一编号并建帐立卡, 定期

赣鄂隧道快速施工的关键技术

控制赣鄂隧道快速施工的关键工序 庄全贵 [摘要]赣鄂隧道通过合理的钻爆设计、混合式的通风方案及优化二次衬砌施工方法等措施,创造了隧道连续8个月成洞米超过200米的成绩。文章着重介绍了开挖钻爆、通风排烟、二次衬砌等控制长大隧道快速施工的关键工序。 关键词:隧道快速施工关键工序 一.工程概况 赣鄂隧道是江西省重点建设项目武吉高速公路的重点工程,地处江西武宁县与湖北阳新县交界处,穿越幕阜山脉。设计为分离式四车道高速公路隧道,其中江西境内左线隧道长3886m,右线隧道长3917m 。江西段设计未设竖井、斜井、平导等辅助坑道,采用单口掘进施工。江西境内位于江西省九江市武宁县罗坪镇,地形复杂。。隧道设计为净跨10.75m,净高6.5m的三心圆曲墙半圆拱,二次衬砌混凝土厚度0.3m~0.5m。洞口段为裸露强风化岩石,洞身围岩以较坚硬花岗岩为主。 在赣鄂隧道施工中,洞身段采用了全断面新奥法施工原理,充分利用机械配套设施,通过科学组织与管理,实现了快速施工。由于隧道的开挖、初期支护、二次衬砌、路面施工及附属施工等均影响着隧道施工的整体进度。针对赣鄂隧道的实际围岩情况,保证开挖和衬砌的相辅相成,及时地跟进二次衬砌,就成了保证隧道掘进持续和整个施工良性循环的关键。通过合理的钻爆设计缩短施工时间、压入式和射流风机结合的通风方案减少排烟通风时间及优化二次衬砌施工方法加快二衬循环等措施,创造了双洞连续8个月成洞米超过200米的成绩。 二、控制赣鄂隧道快速施工的关键工序 (一)、赣鄂隧道的钻爆

1、光面爆破的特点 隧道工程在爆破时往往不能得到表面平整的坑道轮廓线,由于施工时不愿欠挖而常造成较大超挖,欠挖也难免产生,因而给施工带来了困难和加大了工作量。为使开挖轮廓表面平顺,减少超欠挖、减小爆破对围岩的扰动,以及喷锚支护等的需要,可采用光面爆破,避免补炮造成开挖时间的延长。 2、光面爆破方案的确定 目前,较大断面公路隧道光面爆破施工一般有两种方法:预留光爆层法和全断面开挖法。根据本合同段施工现场的实际条件及本隧道围岩情况,采用全断面开挖法(图1)。遵循“新奥法”原理,为了提高传爆的可靠性,爆破网路采用复式爆破网路,通过非电毫秒雷管微差爆破技术从而分层次引爆炸药,最终形成隧道开挖轮廓。 3、爆破方案设计 3.1 爆破参数的选择 光面爆破参数选择主要与地质条件有关,其次是炸药的品种与性能,隧道开挖断面的形状与尺寸,装药结构与起爆方法。控制周边眼的实际装药量,采用比较合理的装药结构,尽可能使药沿炮眼长均匀的分布,这是实现光面爆破的重要条件。 3.1.1 最小抵抗线(V) 根据围岩特点合理选择周边眼间距和周边眼最小抵抗线。光面爆破法的主要要点:周边眼间距一般比其他的爆破间距小,周边眼的最小抵抗线也相应减小。对于坚硬和破碎岩石亦取较小的E值;为保证周边眼孔之间贯通裂缝优先形成,须使周边眼的最小抵抗线大于炮眼间距。赣鄂隧道确定最小抵抗线(V)为50~80cm。

千枚岩隧道快速施工技术样本

乌鞘岭隧道千枚岩地段快速施工技术 摘要: 本文主要阐述了乌鞘岭隧道千枚岩区地段快速掘进技术, 从地质构造、围岩特性及地下水等方面论述了施工方法根据围岩情况而动态调整。 关键词: 隧道开挖千枚岩地质施工技术 1. 工程概况 1) 地理位置及设计概况. 乌鞘岭隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间,设计为两座单线隧道, 隧道长 0m, 隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上, 右、左缓和曲线伸入隧道分别为68.84m及127.29m, 隧道其余地段均位于直线上, 线间距40m, 两隧道线路纵坡相同, 主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56~0.73m, 洞身最大埋深1100m左右。隧道左、右线均采用钻爆法施工, 右线隧道先期开通。隧道辅助坑道共计15座, 其中斜井13座, 竖井1座, 横洞1座。 乌鞘岭隧道地层岩性复杂,沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有,且以沉积岩为主, 其分布主要受区域断裂构造控制。区内出露地层主要有第四系、第三系、白垩系及三叠系沉积岩、志留系、奥陶系变质岩, 并伴有加里东晚期闪长岩侵入体。隧道横穿祁连褶皱系的北祁连伏地褶皱带和走廊过渡带两个次级构造单元, 褶皱及断裂构造发育。主要不良地质为有害气体, 湿陷性黄土和膨胀岩。隧道预计最大涌水量为9621.81m3/d, 施工中可能发生围岩失稳, 突然涌水涌泥、岩爆、热害、含煤层有害气体等地质灾害情况。 乌鞘岭隧道九号斜井工程井口位于天祝县垛什乡龙沟村石头沟组, 距312国道约12公里, 洞口海拔高度2802米, 常年气候寒冷、干燥, 冬季及夏季多雨雪, 最高峰终年积雪, 雨雪天气约占40%, 春季多风沙, 最大阵风达到12级, 历史记录最低气温为零下30度。

盾构穿越建构筑物施工的新技术

盾构穿越建构筑物施工的新技术 【摘要】城市轨道交通的快速发展,使得盾构法隧道施工所处的环境条件日益严峻,建、构筑物与施工隧道的位置关系越来越近,要求对于控制盾构施工影响的要求也愈加严格。该文描述上海地区盾构上穿地铁线、侧穿保护建筑物和切削穿越地下障碍物的施工案例,简要阐述了盾构施工中运用的新技术。 【关键词】桥梁;盾构;穿越;浅覆土;隔离桩;爆破;新技术;上海 前言 我国城市交通基础设施建设和地下空间开发和利用,使得盾构法施工水平得到了大幅度的提高。上海在盾构法技术的应用及发展方面走在前列,特别是近年间盾构法隧道得到了飞速发展,仅2008年,实现盾构推进里程达139km,使用盾构机台数达100台,进出洞达360次。同时,盾构法隧道施工环境条件日益严峻,建、构筑物与施工隧道的位置关系越来越近,盾构穿越建、构筑物施工时对于控制盾构施工影响的要求也愈加严格。众多的施工隧道与建、构筑物特殊工况成为盾构穿越施工所面临的问题,其中比较具有代表意义的是盾构浅覆土穿越、盾构近距离穿越,以及盾构直接切削穿越。本文也将结合工程实际案例,对上述三类工况时的盾构穿越施工技术进行介绍。 1、盾构浅覆土施工技术 1.1 隧道浅覆土工况 上海轨道交通9号线徐家汇站-肇嘉浜路站区间工程中,施工盾构顶覆土最小厚度仅4.2m的超浅覆土工况条件。施工隧道所处土层为③1灰色淤泥质粉质粘土和④灰色淤泥质粘土层。工程选用Ф6340mm国产863土压平衡盾构机。在超浅覆土推进段,位于衡山路下方有运营中的地铁1号线徐家汇站-衡山路站区间隧道和Ф900mm雨水管;天平路下有Ф1600mm雨水管和Ф1200mm上水管;天平路西侧为2~3层居民房;居民房西侧为国妇婴医院。如图1、图2所示。

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