极小径距隧道开挖技术研究
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小净距隧道爆破开挖技术摘要:在城市小净距隧道爆破施工中,中夹岩柱多次受到爆破扰动,容易发生破坏失稳,本文以深圳地铁5307标太~怡区间隧道施工为例,对隧道开挖成形效果及中夹岩柱保护技术进行阐述。
关键词:城市小净距隧道爆破施工0 引言在城市繁华地区或一些特定地段,受既有建筑物或地质条件的限制及地下空间综合开发利用的影响,隧道间距或隧道与其他结构物间的距离变得越来越小,为了适应这种发展,小净距隧道的修建也越来越多。
太~怡区间小净距隧道,隧道距离近,地质条件又相对较差,隧道间相互影响,这类隧道的施工仍然十分的困难。
1 工程概述深圳地铁5号线太~怡区间隧道包含5号线和7号线接入段,均为矿山法施工的暗挖区间隧道。
其中,5号线右线长1799.934m;左线长1743.967米。
5号线区间共设置2个施工竖井:分别为1、2#竖井。
区间隧道设计共分为11种断面,2#竖井往怡景方向依次为5-5、6-6、7-7、8-8(C)、8-8(A)断面。
其中5-5、6-6及7-7断面设计为单洞双线大断面隧道,8-8断面为单洞单线小断面隧道。
8C-8C断面为小净距隧道,全长70.26m。
左、右线净距由317mm逐渐增大至2500mm,设计支护形式为格栅拱架+喷射混凝土(先行洞设置临时格栅仰拱+喷射混凝土),格栅拱架间距75cm,喷射混凝土厚度20cm,强度C25。
施工采用上、下台阶爆破法开挖。
2 工程地质及水文地质根据地质详勘资料,7-7及8-8(C)断面均属于微风化段,岩质新鲜坚硬,节理较发育,岩石较破碎,岩石质量等级为Ⅳ级。
地下水为基岩裂隙水赋存于微风化混合岩中,稳定地下水位埋深 1.8~36.2米,水位高程9.35~67.86m。
地下水总的径流方向为由北向南。
地下水的排泄途径主要是蒸发。
主要补给来源为大气降水。
3 超前注浆小导管施工3.1 设计参数隧道Ⅳ类围岩浅埋段开挖采用超前注浆小导管加固拱部围岩,小导管采用Φ42×3.5㎜热轧无缝钢管制作,单根长度3m,环向间距330mm,排间距1.5m。
公路隧道工程中的小净距隧道施工技术摘要:小净距隧道是一种新型的隧道结构,具有边坡规模小、展线自由度高、成本低等优点。
这种隧道结构的净距较小,可以有效地缩减隧道所占用的土地面积,适合在山区等用地有限的地区进行建设。
随着公路建设的不断发展和完善,隧道结构也在不断地探索和改进。
小净距隧道作为一种新型的隧道结构,将为公路建设带来更加创新和高效的解决方案。
关键词:公路;隧道工程;小净距隧道;施工技术小净距隧道是一种相邻隧道之间的最小净距不能满足设计规范的隧道工程。
此类隧道工程施工难度大,工程造价高。
因此,研究和实践小净距隧道施工技术,可以提高施工质量,降低施工难度,降低工程成本。
小净距隧道在交通工程中的应用也有着广阔的前景。
这种类型的隧道工程可以有效解决城市交通拥堵问题,提高道路通行能力,改善城市交通环境。
此外,小间距隧道还可以广泛应用于水利、矿山、地铁等领域,为这些行业的发展提供有力支撑。
进一步发展小净距隧道在交通工程中的应用,将为城市交通发展提供新的支撑,促进交通发展。
1概述小净距隧道施工技术是一种能够提高隧道施工效率、降低成本的技术,其应用带动了公路行业的快速发展。
该技术在施工过程中不需要使用大量的支撑结构,从而减少了施工时间和成本。
同时,小净距隧道的施工技术在保证隧道结构稳定性的同时,还可以提高施工效率,提高隧道施工质量。
2小净距隧道的设计首先,隧道入口位于强风区,围岩风化严重,相对脆弱。
同时,它们之间夹着一层土,覆盖层相对较弱,使土壤难以拱起。
这给隧道建设带来了重大挑战。
为了解决这个问题,我们可以采取施工方法和逆向施工方法相结合的方法。
这种方法可以提高隧道支护的强度和稳定性,从而保证施工的顺利进行。
其次,在设计小净距隧道时,需要考虑地质条件、施工条件、断面尺寸、地下水分布等。
这是因为隧道施工需要考虑各种因素的综合影响,以确保隧道的安全稳定。
在设计过程中,我们采用了相应公路隧道工程技术标准的要求,确定了隧道断面的设计方案。
公路小净距隧道施工技术探讨摘要:与连拱隧道相比,小净距隧道具有施工工序更简、工期更短、造价更低、防渗漏水等优点。
为确保小净距开挖过程中的围岩稳定,本文介绍了公路小净距隧道施工技术的原理及施工中开挖工序、爆破作业、中间岩体加固、锚喷支护及监控量测等关键技术措施,以期为同类工程的施工提供参考。
关键词:小净距;公路隧道;施工技术1.引言在工程应用中,传统分离式隧道常受特殊地质和地形条件的限制,连拱隧道虽能克服地形的不利,但却存在施工工序繁琐、工期长、造价高、防水性差及中墙开裂等问题,为避免以上缺点,产生了小净距隧道。
它的提出以充分利用中间围岩的自承、自稳能力为基点,对中间岩柱进行加固,可减小隧道间距、减少隧道两端接线工程的规模并增加隧道工程的自由度。
严格意义上讲,此种隧道形式属于狭义的小净距隧道,在工程中更具现实应用价值。
目前,小净距隧道已成为我国山区特殊地质和地形条件下修建公路的主要新型隧道结构形式,已有的成功范例如:京福高速公路上的金旗山隧道、都汶高速公路上的紫坪铺隧道、宁波镇海的招宝山隧道等。
根据笔者多年在小净距施工建设的经验,本文就公路小净距施工的原理及关键技术做了相关介绍,以期为同类工程的施工提供参考。
2技术原理由于小净距隧道中夹岩柱体较薄、稳定性不好,因此,在施工中需要合理掌握隧道开挖工序、爆破作业、中夹岩加固、锚喷支护及监控量测等关键措施。
施工时注重科学利用隧道周围岩层的自我承载、自我稳定的能力,可确保隧道开挖过程中周围岩层的稳定,以此保障隧道的合理经济安全建设。
3 技术流程及要点3.1开挖工序为避免因爆破震动所导致的施工中周围岩层的不稳定或因隧道净距小而造成的周围岩层变形,施工时应坚持“短进尺、弱爆破、早支护、快衬砌、勤检查、稳前进”的原则,并对不同围岩类别的小净距隧道采用不同的施工工序:3.1.1 I类、II类围岩施工工序由于这两类围岩土层相对较松软,可采用正向单侧壁导坑法开挖。
施工顺序如图1所示。
浅谈双洞小净距隧道的开挖[摘要] 小净距隧道的中夹岩是开挖后应力集中最大的地方,开挖方法选择的合理与否将直接影响到中夹岩的稳定性,本文通过对京福高速公路小净距隧道群的开挖施工总结就双洞小净距隧道的开挖方法按照不同的围岩级别逐一进行了介绍,同时,提出了钻爆开挖过程中的测试、计算方法及降震措施。
[关键词] 施工顺序施工要点震动测试降震措施1 前言《公路隧道设计规范》JTJ D70-2004第4.3.2条对并行公路隧道的净距作出如下规定:高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。
分离式独立双洞的最小净距,按对两洞结构彼此不产生有害影响的原则,结合隧道平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸、施工方法等因素确定,一般情况可按下表取值。
分离式独立隧道双洞间的最小净距表1注:B—隧道开挖断面的宽度隧道间的中间岩柱厚度小于表1建议值的隧道称之为小净距隧道。
小净距隧道是介于普通分离式双洞隧道和连拱隧道之间的一种结构形式,工程应用中它有以下优点:(1)其造价和施工工艺同普通分离式双洞隧道相比差别很小;(2)同连拱隧道相比,它的造价低得多,同时施工工艺也简单;(3)有利于公路整体线型规划和线型优化。
基于上述因素,该结构形式在中、短隧道设计中被广泛采用。
但由于小净距隧道的中夹岩的厚度远比普通双洞隧道要小(一般只有5m~8m),所以小净距隧道的围岩稳定与支护结构受力要比普通分离式隧道要复杂,同连拱隧道相比,它有其自身的特点。
为了保证该结构形式成功地应用于公路建设中,需要采取一定措施以保证围岩稳定与支护结构的安全。
小净距隧道的围岩力学特点表明,隧道在施工中必须慎重对待中夹岩的稳定性,应采取必要的设计、施工措施,确保小净距隧道施工安全。
本文通过对京福高速公路三明至福州段上多座小净距隧道施工资料的分析以及施工经验总结和对国内多座小净距隧道施工文献的调研,提出并行双洞小净距隧道开挖方法。
2 开挖顺序及施工要点小净距隧道施工的难点、重点是合理选取开挖顺序、控制爆破作业,确保隧道开挖过程围岩的稳定,减小两隧道之间由于净距较小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素。
文章编号:167320836(2005)0620952204小净距隧道建设的关键技术及其应用研究Ξ刘明高,高文学,张飞进(北京工业大学建筑工程学院,北京 100022)摘 要:结合国内小净距隧道建设现状,笔者认为其设计施工关键技术主要在于小净距隧道的合理净距、支护参数、施工方法、中夹岩加固技术等。
由此,本文总结了小净距隧道建设的研究现状及取得的研究成果,对有待解决的问题进行了分析。
关键词:小净距隧道;关键技术;综合分析中图分类号:U455 文献标识码:AR esearch on K ey Construction Technologyand Application of Small I nterval TunnelLI U Ming2gao,G AO Wen2xue,ZH ANG Fei2jin(College o f civil engineering,Beijing Univer sity o f Technology,Beijing100022,China) Abstract:C ombined with the engineering practice of small interval tunnel in China,this paper points out its five key technology problems:its concept,reas onable clear interval,support parameter,construction method and strengthening techn2 ology for the shared surrounding rock.This paper summarizes the actuality and success in construction of such tunnel and has an analysis on problems to be s olved.K eyw ords:small interval tunnel;key technology;synthetically study1 引言小净距隧道是近几年在我国高速公路隧道施工中兴起的一种特殊隧道布置形式,尤其是在福建京福高速公路一、二期工程中得到了充分的运用。
高速公路隧道工程中的小净距隧道施工技术摘要:隧道施工中受到地形因素的影响,经常会遇到小净距浅埋隧道,该类型隧道施工安全风险大,应加强控制。
为此,结合具体工程实例,分析了工程主要特点、难点,对隧道施工中的洞口段、洞身工程开挖与支护、中岩柱加固等技术要点展开探讨,同时采取了合适的技术措施,有效保证了隧道掘进、支护等施工的推进。
关键词:隧道工程;浅埋小净距;大断面;施工技术;在建设高速公路时,经常可能需要建设隧道,但隧道施工地质环境特殊,易受到水文、线形等因素的影响,大多会选择设计小净距隧道。
但是,很多小净距隧道的技术仍处在实践检验和理论摸索的阶段,尚未形成统一的结论和认识,研究小净距隧道的施工技术具有重要意义。
1工程概况巫溪—开州高速公路WYKTJC2项目起讫里程分别为K99+780、K118+369.408,项目全长超过18km,主要涉及路基、桥涵、隧道、改路改沟等方面的施工。
本项目处于四川盆地东侧的川东平行岭谷区域,项目中,横梁子隧道被设为小净距段隧道,左、右两幅的桩号分别为ZK103+626—ZK104+032、K103+618—K104+026,长度分别为406m、408m,最大埋深分别为118m、121m。
2工程主要特点及难点(1)隧道使用了Ⅳ、Ⅴ级围岩进行建造,该隧道属于典型的软弱围岩结构,由于其开挖断面可达106~113m2,属于典型的大断面隧道。
因此,在本项目施工的时候,尤其需要关注结构的稳定性和安全性。
(2)本隧道属于小净距隧道,中岩柱厚度维持在1.28~2.63m 范围内,考虑到隧道左、右洞的施工会互相干扰,因此,中岩柱的稳定性将对施工安全有着直接的影响。
(3)隧道地质条件特殊,地质中包含了煤地层、瓦斯,施工过程中隐藏了较大的安全风险。
(4)勘测发现该隧道埋深较浅,出口端出现明显偏压,周围还分布了村庄、建筑、公路等,来往车辆频繁。
测量得该项目最大埋深达38m,施工过程中极有可能会造成坍塌、开裂和沉降等问题。
公路隧道工程中的小净距隧道施工技术摘要:小净距隧道一般是指在进行隧道规划时,由于受到地形限制,导致相邻隧道的最小净距无法达到设计规范的基本要求。
这样的隧道工程具有较高的施工难度,不论是工程造价还是施工周期,都会比普通的隧道工程要高。
因此,对小净距隧道施工技术进行研究,可以提升小净距隧道的施工质量,促进小净距隧道在交通工程中的运用和发展。
关键词:公路隧道工程;小净距隧道施工;技术1小净距隧道施工技术的含义小净距隧道施工技术是指在建造隧道时,采用一种能够最大限度地减少隧道截面尺寸并保证施工安全的技术。
这种技术通过采用一些先进的施工工艺和材料,来降低隧道的截面尺寸,从而达到减少隧道对地下空间的占用以及减轻地表振动和地下水位变化等不利影响的目的。
同时,小净距隧道施工技术还能够提高隧道的承载能力和安全性,使得隧道的使用寿命更加长久。
这种技术在城市地下铁道、水利工程、公路隧道等领域得到了广泛应用,成为了现代隧道工程的一项重要技术。
2工程概况某高速公路工程全长12.5km,穿越山区、盆地等复杂地形,设置有隧道、桥梁等项目,其中隧道属于小净距隧道,左右洞长度相近,分别为416m和120m,洞口间距为12~34m,最大埋深分别达到了120m和125m。
隧道设计行车速度为100km/h,隧道的净高度5.6m,设计使用年限为100a。
对工程整体进行分析,隧道围岩的级别为Ⅳ和Ⅴ级,岩体较破碎,以软岩为主,整体性能和硬度略低,而从满足通车需求的角度,隧道断面达到了110~115m2。
因此,在进行隧道设计以及施工的过程中,结构整体的稳定性和安全性时需要关注的核心内容。
隧道属小净距隧道,中岩柱体的厚度需要维持在一定范围内(1.30~2.82m),同时必须借助相应的支护措施等,保障中岩柱整体的稳定性,确保在隧道左右洞施工干扰下的施工安全。
3小净距隧道施工技术3.1洞口开挖在项目施工中,洞口的开挖需要尽量减少各种因素的干扰,保障施工作业的安全性和可靠性,确保所有工序都能够得到有效落实,优化资源配置。
文章编号:1009-6582(2003)02-0039-04小净距隧道开挖方法浅论秦 峰 吴存兴(重庆交通科研设计院,重庆400061) (三明市高速公路责任有限公司,福建三明365500)摘 要 小净距隧道是介于普通隧道和连拱隧道之间的一种隧道结构形式,正以其独特的优点引起了隧道界的关注。
文章论述了间距为5m 左右的小净距隧道的围岩特点、开挖方法及工程实例。
关键词 公路隧道 小净距 开挖方法中图分类号:U455.4 文献标识码:A1 问题的提出在《J T J -026-90公路隧道设计规范》(第2.6.3条)中有这样的规定:高速公路、一级公路一般应为上、下行分离的两座独立隧道。
两相邻隧道最小净距视围岩级别、断面尺寸、施工方法、爆破震动影响等因素确定,一般情况下可按规定(表1)选用。
表1 两相邻隧道最小净距T able 1 The least clear spacing betw een tw oadjacent tunnels围岩级别ⅥⅤ~ⅣⅢⅡⅠ净距/m(1.5~2.0)B (2.0~2.5)B (2.5~3.0)B (3.0~5.0)B>5.0B 注:B ———隧道开挖断面的宽度(m ).由于有了这样的规定,在通常情况下,公路隧道的形式主要有两隧道间距符合规范要求的隧道(下称普通隧道)和连拱隧道两种结构形式。
随着我国公路建设的不断发展,隧道间的最小净距所带来的选线、土地征用、环境保护等多方面的矛盾日益突出,两隧道间间距小于规范规定的小净距隧道的兴建成为高等级公路建设中的必然,小净距隧道的设计、施工方法的研究工作也正在开展。
单纯从定义而言,净距小于规范规定的隧道均可称为小净距隧道,但从替代连拱隧道而言,净距为5m 左右的隧道具有很高的经济和工程价值。
为此,在京福高速公路福建段上,用“小净距”代替“连拱”的隧道共10座,其净距多为4.8~5.2m ,最小间距为3.2m 。
通过这10座隧道的建设,我们获得了大量小净距隧道的施工经验。
大断面小净距隧道施工技术小净距隧道双洞的中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间,一般小于1.5倍隧道开挖断面的宽度。
位于南充西山风景区的西山隧道最小净距为4m,隧道内轮廓净宽13.16,属于典型的双线、双洞、小净距隧道。
地质钻探资料揭示该隧道岩石条件较差,以泥岩、砂岩为主。
隧道岩层近于水平,受西山向斜影响,局部存在小扭曲,褶皱现象,主要泥岩构成,易吸水软化,失水开裂,相对于上、下层位的泥质砂岩,便形成了“泥化软弱夹层”。
此隧道以Ⅳ~Ⅴ类围岩为主。
隧道左线长1140m,右线长1151m,围岩情况为:左线Ⅳ类围岩480m,Ⅴ类围岩660,右线Ⅳ类围岩480m,Ⅴ类围岩671m。
该隧道支护和衬砌共有5种类型:Ⅳ2型衬砌适用于车行横道与隧道交叉口段的Ⅳ级围岩段、Ⅳ1型衬砌适用于非车行横道与隧道交叉口段的Ⅳ级围岩段、Ⅴ1型衬砌适用于地表无建筑物且隧道净距大于18m的Ⅴ级围岩段、Ⅴ2型衬砌适用于地表存在建筑物且隧道净距为5~18m的Ⅴ级围岩段、Ⅴ3型衬砌适用于隧道净距小于5m的Ⅴ级围岩段,洞门结构16m。
西山隧道是四川南充市市政隧道中典型的小净距隧道。
本文以该隧道为例,介绍小净距隧道关键的施工方法和技术要点。
1 超前支护1.1 超前大管棚为了防止洞口开挖时坍塌,隧道洞口浅埋段采用注浆大管棚超前支护。
大管棚采用Ф127×8mm热轧无缝钢管,环向间距为40cm,进口大管棚长25m,出口大管棚长40m。
大管棚定位采用长度为2m的Ф140×5热轧无缝钢管,大管棚管身按梅花形布设注浆孔,间距15cm~20cm,孔径Ф10~Ф16。
水泥砂浆注浆,水灰比:0.8:1~1:1。
超前大管棚结合导向墙施工,导向墙采用C20混凝土截面尺寸为1.2m×2m(高×长),导向墙中预埋Ф140导向管,外插角为3°。
通过导向管将大管棚打入围岩,注浆前将导管口外径与孔口周边密封,预留一小通气孔。
浅谈小净距隧道开挖和支护的施工方法中铁十九局集团金成哲摘要通过采用此施工方法,确保开挖过程中围岩的稳定性,减小因隧道间净距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素的影响,满足小净距隧道中夹岩特有的加固要求,加快了工程施工进度。
关键词小净距隧道开挖支护施工方法小净距隧道是指并行双洞公路隧道间夹岩石厚度较小,一般小于1.5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊隧道结构型式。
本方法适用于隧道开挖断面宽度小于13m的并行双洞隧道。
通过对京福高速公路南平段NA3合同段的南洲Ⅰ、Ⅱ号隧道的施工,本人总结出来了以下的开挖和支护的施工方法。
一、I、II类围岩段根据隧道围岩变形特点,在正常情况下,在I、II类围岩段采用正向单侧壁导坑的开挖方法。
施工工序以左洞先开挖制定,当右洞先开挖时,则将左、右洞施作顺序对调即可。
1.1 左洞按下列开挖顺序施工:(1)上台阶1超前支护(φ50小导管注浆);(2)上台阶1开挖;(3)上台阶1初期支护(含侧壁临时支护,临时支护有3.5m长φ25系统锚杆和25号U型钢);(4)下台阶1小导管超前支护(5)下台阶1开挖;(6)下台阶1初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护);(7)上台阶2超前支护(含侧壁临时支护);(8)上台阶2开挖;(9)上台阶2初期支护;(10)下台阶2 超前支护;(11)下台阶2 开挖;(12)下台阶2初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护);(13)拆除侧壁临时支护;(14)仰拱回填砼施工;(15)防水层及拱墙二次衬砌施工。
其示意图见下图。
初期支护先掘进洞后掘进洞1.2 右洞施工工序同左洞,但下台阶开挖以后多一道工序,即水平贯通锚杆—预应力锚杆施工。
1.3 工序安排注意事项:(1)右洞(后掘进洞)上台阶1的开挖一般应落后于左洞下台阶1(先掘进洞)5~10米。
当左洞(先掘进洞)出现围岩稳定性较差、监控量测数据收敛性不好的情况时,右洞上台阶1宜滞后于左洞下台阶2进行。
同理,此时右洞上台阶2宜滞后于左洞二次衬砌完成后进行。
公路小净距隧道施工方法优化研究摘要建立平面弹性模型,模拟分析了小净距隧道在不同开挖方法下,结构的应力场和围岩位移场的变化规律。
得出了小净距隧道较好的开挖方法是双侧壁导坑法关键词小净距隧道中夹岩位移场引力场数值模拟1 前言公路隧道其常用的结构形式主要有双孔分离式隧道、小净距隧道、连拱隧道三种。
小净距隧道结构介于独立双洞和连拱隧道之间,能够充分发挥两洞间围岩的自承能力,完全符合新奥法的设计思想。
较独立双洞隧道,小净距隧道具有连线难度小、占地少等特点;和连拱隧道相比,小净距隧道具有工期短、施工质量易控制以及造价低等优点,目前国内常用的双洞小净距公路隧道的施工方法主要有单侧壁导坑法、双侧壁导坑法和超前导洞预留光爆层法以及台阶法等。
中夹岩的加固是小净距隧道施工中的关键技术,也是小净距隧道设计理念的精髓,中夹岩的稳定性直接控制小净距隧道设计的成败【28】,因此,设计时保证中夹岩有足够的强度和稳定性,尽可能维持两个隧道围岩、衬砌承载体系的独立性和完整性。
小净距隧道开挖方法直接影响到中夹岩稳定性、隧道施工安全、工程进度和工程费用,设计中如何选择合适的施工工序是每位设计者必须慎重面对的问题。
本文以二类围岩浅埋,两洞净距10米为例,对小净距隧道开挖方法单侧壁导坑法、双侧壁导坑法以及台阶法进行数值模拟,探讨采用不同方法开挖小净距隧道围岩位移场和结构的受力变化规律,以期找到修建小净距隧道的合理开挖方法。
2 开挖方法介绍2.1单侧壁导坑法单侧壁导坑法施工工序如图3-1所示:左洞右侧支护;(3)左洞左侧开挖;(4)左洞左侧支护;(5)左洞仰拱浇注;(6)左洞防水板铺设二衬浇注;(7)右洞左侧开挖;(8)右洞左侧支护(9)右洞右侧开挖;(10)右洞右侧支护;(11)右洞仰拱浇注;(12)右洞防水板铺设二衬浇注。
图12.2双侧壁导坑法双侧壁导坑法施工工序如图3-2所示:(1)左洞右侧导坑开挖;(2)左洞右侧边墙支护;(3)左洞左侧导坑开挖;(4)左洞左侧边墙支护;(5)左洞中槽开挖;(6)左洞拱部支护;(7)左洞仰拱浇注;(8)左洞防水板铺设及二衬浇注;(9)右洞左侧导坑开挖;(10)右洞左侧边墙支护;(11)右洞右侧边墙开挖;(12)右洞右侧导坑支护;(13)右洞中槽开挖;(14)右洞拱部支护;(15) 右洞仰拱浇注;(16)右洞防水板铺设及二衬浇注。
浅谈小净距隧道开挖施工胡文华欧阳景峰(江西省高等级公路管理局南昌 330046)摘要:本文以泰井高速公路的石狮隧道为例,介绍小净距隧道在开挖施工时应注意的相关事项及技术要点。
关键词:隧道工程;小净距;开挖;中夹岩柱;注浆;0 前言小净距隧道是指双洞间中夹岩柱的宽度介于连拱隧道和普通双线分离隧道之间、一般小于1。
5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊结构形式隧道.位于泰井高速公路江西井冈山市境内的石狮隧道,其双洞中轴线间距为20.16m,隧道开挖断面宽为10.676m,中夹岩柱净宽为9.63m,属于典型的双洞小净距隧道.石狮隧道是江西省山区高速公路第一座小净距隧道,该隧道全长690m,地质钻探资料揭示该隧道洞口段岩性主要为Ⅱ类围岩,以薄层状泥岩、炭质板岩为主,风化程度高,洞身主要为Ⅲ—Ⅳ类围岩,以石英砂岩、碳质板岩为主,岩性较硬,但裂隙较发育,构造裂隙、风化裂隙中夹泥较多,且存在软弱夹层。
围岩分类情况为:Ⅱ类围岩48m,Ⅲ类围岩680m,Ⅳ类以上围岩652m.小净距隧道与普通双线分离隧道最大的区别是中夹岩柱的宽度,由于小净距隧道中夹岩柱的宽度较小,而所受围岩压力大,因此,可以看出,小净距隧道施工的关键是加固中夹岩柱.如何确保中夹岩柱的稳定,事关隧道施工的成败。
为确保开挖过程中围岩的稳定性,减少因隧道间距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素,石狮隧道在开挖施工时,针对不同的围岩采用了不同的开挖方法,Ⅱ类围岩段开挖时,采用了正向单侧壁导坑施工方法,Ⅲ类围岩段开挖时,采用了上下短台阶施工方法,Ⅳ类围岩段开挖时,采用了超前导坑预留光爆层施工方法。
1 洞口施工为减少对洞口仰坡的扰动,隧道洞口石方段开挖采用弱爆破及预裂爆破的施工方法.洞口刷坡时,为保证中夹岩柱的稳定,两隧道中夹岩柱坡口处原地面土体暂时予以保留,以支挡坡面.洞口仰坡采取锚杆、挂网、喷混凝土加固。
同时为防止洞口开挖时坍塌,隧道洞口处加设锁口导管进行超前支护。
区域治理综合信息浅谈极小净距隧道施工技术王福军中铁十一局集团第三工程有限公司,湖北 十堰 442012摘要:宜宾至毕节高速公路威信至镇雄段以头隧道是一座双向四车道高速公路,隧道左右线净距12~25m,为极小净距+小净距组合隧道。
本文以以头隧道为例,介绍极小净距段开挖和施工顺序以及爆破要求、减震措施、中夹岩体加固、监控量测等施工方法和技术要点。
其资料对以后的类似工程有很好的借鉴和指导意义。
关键词:极小净距;技术措施;监控量测极小净距隧道是指并行双洞公路隧道间夹岩厚度较小,一般小于1.0B隧道开挖断面宽度的一种特殊隧道结构形式,是近年来公路隧道发展过程中出现的一种新型隧道结构。
极小净距隧道的危险是由于两座隧道中夹的岩墙窄、薄,必然导致岩墙和其他一些岩体容易破坏。
开挖爆破对邻近的隧道必然有影响,特别是后开挖的隧道,开挖爆破对已开挖隧道的振动会影响先开挖隧道的支护、衬砌;开挖爆破对两侧岩体的冲击力,将有可能破坏两隧道中夹的岩墙,必须采取相应措施。
一、工程概况宜宾至毕节高速公路威信至镇雄段TJ-4标段的以头隧道位于昭通市镇雄县境内,左洞长905m,右洞长875m,属中长隧道;隧道左右线净距12~25m,为极小净距+小净距组合隧道,其中ZK89+525~ZK89+680、K89+525~K89+690结构形式为极小净距。
ZK89+525~ZK89+680、K89+525~K89+690为V级围岩,围岩主要为强-中风化粉砂岩、强风化碎石夹粉质黏土。
左右线隧道之间中夹岩体受左右线隧道两次爆破开挖影响,岩体承载能力下降,同时该部位岩体受力复杂且围岩压力大,极易受施工扰动二失稳形成较大的安全事故,施工中必须采取控制爆破震动措施及初衬加强措施,减少对中夹岩体的扰动和破坏,保证施工安全。
本文以以头隧道为例,介绍Z K89+525~Z K89+680、K89+525~K89+690极小净距段关键工序的施工方法和技术要点。
小净距隧道建设的关键技术综述摘要:小净距是有别于连拱隧道和分离式隧道的一种特殊的隧道的结构形式,是从工程实践中衍生出来的一种新的结构形式,特别适合于中短隧道。
研究表明,对于两隧道间距较小的小净距隧道,中夹岩墙的受力、变形极为不利,是设计、施工和监控测量的关键部位。
所以,中夹岩墙的稳定是小净距隧道建设成功的关键。
小净距隧道的优点是对路线、路基影响较小,且其造价较低,但其施工方法和中岩柱加固技术还处于研究发展阶段。
文章从一些典型双洞小净距隧道施工等多方面入手,总结了小净距隧道设计和施工各方面经验,其中包括合理净距取舍、超前支护、开挖方法、中夹岩加固等。
同时对小净距隧道施工中的几个重要方面做出了比较全面的经验总结,并提出了建议。
关键词:小净距隧道;超前加固;中夹岩;合理净距Abstract: the small interval is different from multiple-arch tunnel and separate tunnel a special kind of tunnel structure form, derived from the engineering practice of a new form of the structure, especially for short tunnel. Research shows that, for the two tunnels spacing of smaller small interval tunnel, containing the stress of the wall rock, deformation is harmful, is the design, construction and monitoring of the key parts of the measurement. So, in the stability of rock wall with small interval tunnel construction is the key to success. Small interval tunnel of merits of the route, roadbed less influence, and the cost is low, but the construction method and basis in strengthening technology is still in the development stage. The article from some typical double hole small interval tunnel construction of ring-spuntechnique, summarizes the small interval tunnel design and construction experience in all aspects, including reasonable interval choice, advance, excavation method, supporting the clip rock reinforcement, etc. At the same time for small interval tunnel in the construction of several important has made quite comprehensive experience, and puts forward some Suggestions.Keywords: small interval tunnel; Advanced reinforcement; Containing rock; Reasonable interval0引言[1、2]在日本及欧美等隧道修建技术比较发达的国家,从20世纪70年代就开始了小净距隧道的相关研究。
极小径距隧道开挖技术研究
杨毅辉、雷阳传
(中国建筑第六工程局有限公司,天津,300457)
摘要:重庆市江津区粉房湾长江大桥项目打雷嘴轻轨隧道设计为双洞,中隔岩厚度大于1m,为极小径距隧道。
按照常规施工方法,采用中导洞法施工。
由于轻轨隧道图纸下发较晚,为了保证上面公路隧道能及时施工而不影响整体项目进度,通过理论对比分析研究,我们总结出一种极小径距隧道开挖技术,并且在实践应用中取得了成功。
关键词:先行洞开挖、后行洞开挖、减震孔、偏心爆破、周边爆破、注浆小导管、注浆加固。
1工程简介
重庆市江津区粉房湾长江大桥接至打雷嘴隧道,打雷嘴隧道进口端上层为公路隧道,下层为轻轨隧道。
轻轨隧道与公路隧道同期实施,隧道围岩等级为Ⅳ级,结构支护型式采用复合式衬砌。
2极小径距隧道开挖技术研究现状
目前国内对于中隔岩厚度小于2米的极小径距隧道开挖施工工艺一般为中导洞法施工。
即首先在两洞中间先开挖一个小洞(中导洞),然后对中导洞进行支护,然后施工中隔墙,最后开挖主洞。
主洞开挖分先行洞和后续洞,先行洞和后续洞开挖面间距保证25米以上。
开挖方法采用钻爆法。
开挖工期较长,成本增加较多。
3极小径距隧道开挖技术
极小径距隧道开挖施工分为先行洞开挖施工和后续洞开挖施工。
隧道开挖采用上下台阶法开挖施工。
并且先行洞和后续洞沿线路方向间隔50米以上,并且不能同时进行爆破。
3.1先行洞开挖技术
先行洞采用常规法开挖,即采用钻爆法。
3.2后续洞开挖技术
在靠近中隔岩部分,通过钻机纵向钻两排孔,爆破分两次爆破,即先掏心爆破,爆破震动波通过纵向两排孔减震,最大限度减小爆破对中隔岩的震动影响(掏心爆破掏槽向外侧适当偏移);然后进行周边爆破,最大限度保持中隔岩受力结构。
3.2.1 钻设减震孔
⑴减震孔布置
减震孔在靠近中隔岩部分,距离开挖边线1米和2米的位置分别布置两排减震孔,布孔高度从底部开挖边线开始至拱顶开挖线范围,孔距30厘米,如下图1所示:
⑵施工准备
为了加快施工进度,准备两台XY-2PC地质钻机,钻头采用Φ150直径,人工在掌子面处靠近中隔岩边布孔位置搭设钢管脚手架,横向三排,间距60cm,纵向搭设至轴线中心位置,间距80cm,靠近外侧搭设一排斜撑。
⑶钻孔
架设两台钻机从最高空位处开始钻孔,每完成一排孔后,同时向下降脚手架,直至钻孔完毕。
现场施工照片如下图所示:
图1:减震爆破施工方案图及注浆加固孔布置图
后续洞设计轴线
上台阶
下台阶
掏心爆破
中槽爆破
周边孔爆破
边墙爆破
150减震孔
内轨顶高程
内轨顶高程
I-I
I
I
中隔墙注浆小导管
中隔墙注浆导管布置图
3.2.2 分次爆破
按照爆破方案先进行掏心爆破、出碴,然后再进行周边爆破。
爆破后由专业爆破人员进行哑炮检查及围岩排查,确认安全后由喷砼班人员进行初喷,最后进行出碴。
分次爆破后现场照片如下图所示:
3.2.3 支护
由支护班组人员按照设计方案及技术交底进行支护作业。
中隔墙预留注浆管现场照片如下图所示:
3.2.4 中隔墙注浆加固
⑴注浆管布置
隧道洞身近接段围岩采用Φ42小导管(壁厚3.5mm),每根长度比对应中隔柱岩体的厚度长出0.5m,环向间距0.5m,纵向1m,注浆管向洞顶仰2~5度,断面注浆范围如上图1所示。
⑵注浆导管结构
导管前端加工成锥形,以便插打,并防止浆液前冲。
导管中间部位钻φ6~8mm的注浆孔,注浆孔呈梅花形布置(防止注浆出现死角),间距为15mm,尾部1m范围内不钻孔以防漏浆,末端焊直径为6mm的环形箍筋,以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管联接。
加工成形后的小导管构造详见下图2。
图2:注浆小导管构造图
⑶导管安装方法
在预定的位置用风动凿岩机钻孔。
把管子插入孔内,带好丝扣保护帽,专用顶头顶入到要求的深度,使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧。
然后再用CS胶泥填充孔口。
注浆管外露
30cm,以便连接孔口阀门和管路。
顶管时注意保护钢管尾部不被损坏,以便与高压注浆管连接。
⑷导管注浆
导管注浆工艺流程见“图3:导管注浆施工工艺流程图”。
a浆液的选择
浆液采用水泥浆,水灰比不小于0.5:1(重量比),施工配合比由试验室通过试验选定。
小导管注浆施工见“图4:小导管注浆施工示意图”。
b注浆量
为了获得良好的固结效果,必须注入足够的浆液量,填实空洞部分,确保有效扩散范围,并且让浆液在裂隙中均匀扩散、填充。
注浆量主要由压力控制,达到结束标准后,关闭止浆阀停止注浆。
注浆量根据实际,现场签证,但单孔不能超过单孔设计注浆量,当超过设计量而压力达不到要求时,可停止注浆,请业主、监理及施工单位共同商定下一步工作。
浆液单孔注入量Q和围岩的孔隙率有关,根据扩散半径及岩层的裂隙进行估算,其值为:Q=ηSL(m3)
式中:S—单孔所占面积;
L—压浆段长度(m);
η—扩散系数,取0.4。
图3:导管注浆施工工艺流程图
c 注浆压力
注浆压力为1~2Mpa ,施工中根据施工现场试验确定较合理的注浆参数。
d 注浆注意事项
注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度,防止浆液冲出伤人。
注浆时密切监视压力变化,发现异常及时处理。
注浆时注意防止串浆和跑浆,若发生串浆和跑浆要停止注浆,分析原因随时解决。
做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。
3.3主要机械设备 注浆桶进浆管注浆泵压力表高压胶管
注浆嘴
止浆塞小导管
3.4过程控制
在开挖过程中主要过程控制有四点:一是超前地质预报测量;二是开挖前后洞内初支面变形测量;三是地表沉降测量;四是爆破后排危。
通过以上四点过程控制保证隧道结构的安全和质量。
通过过程控制可以提前预测方案的可行性,并且提前做好预防措施,使问题在发生之前很好的解决。
4极小径距隧道开挖技术特点
极小径距隧道开挖技术和中导洞开挖技术相比较有以下特点:
⑴施工工艺简单,施工所占用时间较少。
⑵适用于IV级及以上围岩地质。
⑶投入成本少。
5结束语
对轻轨隧道极小径距段采用减震爆破+注浆加固的施工技术,至少提前工期一个月,为上面公路隧道施工提前提供了工作面;并且同时人工费、材料费和机械费可节约40%左右;工序安排方面更加便于衔接。
通过实践应用,本极小径距隧道开挖技术可应用于IV级及以上围岩极小径距隧道开挖施工中。
作者简介:杨毅辉,男,1979年~,陕西咸阳人,中国建筑第六工程局有限公司,30983283@,研究方向:隧道结构。