富水隧道施工技术
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高速铁路富水岩溶隧道掌子面预加固施工工法高速铁路富水岩溶隧道掌子面预加固施工工法一、前言高速铁路建设是我国基础设施建设的重点项目,而岩溶地质条件下的隧道工程施工始终是一个难题。
富水岩溶隧道的掌子面预加固施工工法是一种能够解决这一问题的新型施工方法。
本文将对该工法进行分析和介绍。
二、工法特点富水岩溶隧道掌子面预加固施工工法的特点主要体现在以下几个方面:1. 强大的防渗性能:该工法通过改善隧道掌子面地质条件,提高地层的固结稳定性,从而有效地防止水和渗流的侵蚀。
2. 高效的施工速度:采用该工法后,可以大大缩短施工周期,提高施工效率,节约人力和物力资源。
3. 经济性高:该工法所需的材料和设备相对简单,使用寿命长,能够降低施工成本,提高工程的经济效益。
4. 高度的适应性:该工法适用于各种地质条件下的隧道工程,可以根据实际情况灵活变通,提高施工的适应性。
三、适应范围该工法适用于各种特殊地质条件下的隧道工程,尤其适合于岩溶地质条件下的富水区域。
在岩溶地区,地下水和渗流是常见问题,而该工法能够通过预加固掌子面,有效地防止水和渗流的侵蚀。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要分为两个方面:一是通过加固掌子面,提高地层的固结稳定性,从而防止水和渗流的侵蚀;二是通过采取一系列的技术措施,如注浆、灌浆等,使加固掌子面的效果更加显著。
五、施工工艺该工法的施工工艺主要分为以下几个阶段:1. 掌子面的清理和准备工作:清理掌子面上的杂物和垃圾,进行强度检测,为后续的加固工作做好准备。
2. 掌子面的预加固处理:通过注浆、灌浆等技术手段,对掌子面进行预加固处理,加强地层的固结稳定性。
3. 施工前的准备工作:对施工现场进行清理和整理,进行机具设备的检查和调试等工作。
4. 掌子面的加固施工:按照预定的方案和工艺,对掌子面进行加固施工,保证加固层的强度和稳定性。
5. 施工后的处理工作:对施工现场进行清理,保证施工质量和安全。
六、劳动组织该工法的劳动组织主要包括施工人员的组织和培训,施工队伍的管理和协调等方面。
富水复合地层盾构法隧道施工及其装备优化关键技术与应用1. 引言1.1 概述在现代城市化进程中,地下交通系统的建设一直是解决城市交通拥堵问题的关键所在。
然而,在许多城市建设过程中遇到了一个共同的挑战,即复杂多变的地质环境和大量富水地层给隧道施工带来了很大困难。
为了克服这些困难并提高施工效率,富水复合地层盾构法应运而生。
1.2 文章结构本文旨在全面探讨富水复合地层盾构法隧道施工及其装备优化关键技术与应用。
文章分为五个部分:引言、富水复合地层盾构法隧道施工技术、富水复合地层盾构法隧道装备优化技术、富水复合地层盾构法隧道施工技术在实际工程中的应用以及结论与展望。
1.3 目的本文的目的是系统阐述富水复合地层盾构法隧道施工及其装备优化关键技术,深入分析该方法在实际工程中的应用,并总结经验教训,为相关领域的从业人员和研究者提供一些有价值的参考和借鉴。
通过本文的撰写,旨在促进富水复合地层盾构法隧道施工技术的发展和应用,为城市交通建设贡献力量。
2. 富水复合地层盾构法隧道施工技术:2.1 背景介绍:富水复合地层指地下水位高、土层较软或含有水化岩等条件下盾构施工的特殊地质环境。
在传统的盾构施工中,遇到富水复合地层往往会面临一系列挑战,如泥浆稳定性差、密封性要求高、洞口控制难度大等问题。
2.2 工程实施步骤:针对富水复合地层盾构法隧道施工,通常需要进行以下关键步骤:(1) 前期调查:对目标区域进行详细勘察和调查研究,获取地下水位、土壤类型、岩性等相关信息。
(2) 支护设计:根据调查结果,结合盾构机的特点和隧道设计要求,进行支护结构设计,确保在施工过程中维持良好的围岩稳定性和密封性。
(3) 泥浆系统优化:针对富水条件下泥浆稳定性差的问题,可以采用添加剂提高泥浆的黏度和稳定性,并进行系统优化,保持泥浆的持续循环和净化。
(4) 泥水平衡控制:通过合理设计盾构机的喷注量、螺旋输送机的送料速度等参数,实现泥水平衡控制,防止因过量输入或排出导致隧道内外水压差大。
富水地层隧洞施工方案1. 引言富水地层隧洞施工是在富含地下水的地质条件下进行的隧道施工工程。
由于地下水的存在,施工过程中可能会遇到一系列的技术难题和安全风险。
因此,为了保证施工的顺利进行以及工程的安全性,制定一套科学合理的施工方案至关重要。
本文将从地质条件分析、施工方法选择、安全措施等方面,详细阐述富水地层隧洞施工方案。
2. 地质条件分析在制定富水地层隧洞施工方案时,地质条件是考虑的首要因素。
通过对工程所处区域的地质情况进行详细分析和评估,可以为施工方案的制定提供依据。
2.1 地层情况地层主要由含水层和围岩组成。
含水层的特点是地下水位高、水压较大、水量充沛。
围岩常见为砂岩和泥岩,具有较强的透水性和可塑性。
2.2 地下水条件地下水是富水地层隧洞施工中最主要的难题之一。
需了解水位、水压、水质等信息,以便选择合适的施工方法和控制水流。
3. 施工方法选择基于地质条件的分析,可以选择适应于富水地层隧洞施工的合适方法。
3.1 排水方法对于含水层丰富、水位较高的地段,需要采取有效的排水措施。
常用的排水方法包括水泵抽水、降低地下水位、凿井拦水等。
3.2 工法选择根据地质情况,选择合适的工法进行施工。
常见的工法有顶管法、盾构法和先明洞后暗洞法等。
需要在施工过程中密切监测地下水情况,及时采取应对措施。
4. 安全措施在富水地层隧洞施工中,安全是首要考虑的因素。
以下是一些常见的安全措施:4.1 施工生命安全施工人员需要配备合适的防护设备,如安全帽、防滑鞋、防水服等。
同时,施工现场需设置明确的警示标识,并指定专人负责安全管理。
4.2 地质灾害防治根据地质情况,采取相应的防治措施。
对于易发生地质灾害的地段,应进行加固支护,如喷射混凝土支护、锚杆支护等。
4.3 环境保护施工过程中应做好环境保护工作,避免污染地下水和土壤。
如合理规划施工区域,设置沉淀池和固液分离设备。
5. 施工管理施工管理是富水地层隧洞施工的关键环节,包括施工进度管理、质量管理、安全管理等。
富水红黏土隧道施工工法富水红黏土隧道施工工法一、前言隧道作为重要的交通和工程建设的基础设施,对于连接城市以及运输货物和人员都具有重要意义。
富水红黏土是一种常用的隧道施工中的重要土层,而其特性对隧道施工产生了一定的挑战。
因此,本文将介绍富水红黏土隧道施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等。
二、工法特点1.富水红黏土隧道施工工法是基于富水红黏土的特性和工程要求而发展的一种施工工法。
2.该工法采用了先进的施工技术和设备,能够有效应对富水红黏土的工程问题。
3.工法中充分考虑了施工过程的安全性和质量控制,能够保证施工过程的安全和稳定。
三、适应范围富水红黏土隧道施工工法适用于富水红黏土隧道的施工,特别适用于土层较软、富含水分的情况。
该工法在具有一定经济性和技术可行性的基础上,可广泛应用于不同地质条件和工程要求的隧道施工项目中。
四、工艺原理1. 施工工法与实际工程的联系:工法通过对富水红黏土的性质分析,结合实际工程的要求,制定了相应的施工工艺。
2. 采取的技术措施:工法利用先进的工艺和技术手段,如土体加固和排水处理等,控制富水红黏土的液化和塌陷等问题。
五、施工工艺富水红黏土隧道施工工艺包括准备工作、土体加固、导坑施工、顶进段施工、仰拱施工等多个阶段。
在每个阶段中,都有详细的施工步骤和要求,确保施工进展顺利、质量可控。
六、劳动组织富水红黏土隧道施工工法要求合理组织人力资源,包括施工人员的配备和培训、施工队伍的协作和合理分工等。
同时,还需要科学安排施工进度,确保工期的合理控制。
七、机具设备该工法所需的机具设备主要包括挖掘机、钻探机、塔吊、土方车辆、排水设备等。
这些机具设备具有一定的专业性和技术要求,在施工过程中能够提高施工效率和质量。
八、质量控制富水红黏土隧道施工工法对质量控制非常重视。
通过严格的质量检查和测试手段,确保施工过程中的质量符合设计要求。
隧道富水施工技术要点及难点摘要:通常在隧道施工过程中,所遇到最大施工难点是地下水的处理方法,这是由于一旦在隧道工程施工中出现富水突发问题,将会给隧道工程进度带来极大的影响。
但是由于施工现场水文地质条件和土层围岩特质都并不完全相同,因此在实际施工中很难完全进行富水预防工作,所以,如何高效地采取有效及时的措施来对突发富水进行治理就显得非常必要。
关键词:隧道;富水;施工技术1隧道富水的影响与危害在隧道开挖施工的过程中,常常会出现地下水位高于所挖隧道基层的现象,或者是地下水位与隧道基层标高基本在一个水平面上,则在施工中发生富水现象就是很难避免的。
当隧道施工出现涌水现象时,会造成一些不利的影响,主要有以下几类:(1)伴随涌水,掌子面的稳定性降低;这种问题尤其是在采用矿山法进行隧道施工中最易发生,因为矿山法是以掌子面自己稳定为基础的,然而在存在裂缝的土砂围岩与薄弱围岩中,涌水会减弱掌子面的稳固性,较易致使掌子面坍塌。
(2)随着涌水,隧道的支护功能减弱;涌水导致围岩和喷混凝土的附着减低,锚杆的锚固材料较易丧失,导致支护成效减弱。
(3)基底泥泞化;作业过程中,隧道底部水分占比较大,施工设备的行进对基底产生影响导致其泥泞化,致使施工速度与安全水平下降。
泥泞化突出的地方同样会致使支护下降,对隧道稳固性所产生的影响是不可小觑的。
(4)由于地下水位下降导致底层沉降:地下水位下降会导致地层下降,同时在很大程度上影响地表的构筑物。
地下水位下降由于比地表下降的范围大,不但在隧道周围,乃至100米之外的地方,在粘性土位置,同样会产生地层沉降问题。
(5)地下水位下降导致水井干枯。
2.隧道富水区域施工2.1工程概况太焦高铁太谷隧道全长11497m。
位于太岳中低山区,沿线地形起伏较大,地形陡峻入口,隧道最大埋深约383.41m。
隧道区属汾河水系,主干支流为乌马河,乌马河为太谷县内第一大河流,根据地下水赋存条件,含水介质及水力特征有第四系松散岩类中的孔隙水、基岩浅部的裂隙水以及构造破碎带中的构造裂隙水。
富水隧道超长距离反坡排水施工工法富水隧道超长距离反坡排水施工工法一、前言富水隧道是一种地下通道工程,其施工过程中遇到排水问题是常见的挑战。
为了解决这个问题,富水隧道超长距离反坡排水施工工法应运而生。
该工法通过采取一系列技术措施,有效地解决了隧道施工过程中的排水难题,提高了施工效率和质量。
二、工法特点富水隧道超长距离反坡排水施工工法具有以下几个特点:1. 高效: 工法采用连续排水的方法,可以快速且稳定地排除水分,提高施工效率。
2. 灵活: 工法适用于各种土质和地质条件,可以根据不同情况进行调整和改进。
3. 节约成本: 工法采用简化的施工工艺,减少了成本投入和材料浪费。
4. 质量可控: 工法结合了现代技术和工艺原理,确保了施工质量能够达到设计要求。
三、适应范围富水隧道超长距离反坡排水施工工法适用于地下水位较高的情况下,特别适用于需要进行大量土方挖掘和边坡开挖的工程,如城市地铁、高速公路等。
四、工艺原理富水隧道超长距离反坡排水施工工法的核心原理是通过反向坡度排水,即在隧道坡道上设置反向坡度,使富水得以自然排出。
同时,还采取了地下排水系统和防渗措施来增加排水效果和保持施工场地的稳定。
五、施工工艺1. 地面准备工作: 对施工场地进行清理和平整,确保施工平台的坚固和稳定。
2. 前期排水工程: 在施工前期,先进行地下排水系统的布置,包括排水管、井和泵站的建设。
3. 施工坡道开挖: 采用挖土机进行坡道开挖,并在坡道上设置反向坡度。
4. 地下水位控制: 根据地下水位的情况,决定施工过程中的排水泵的使用和泵站的设置。
5. 防渗工程: 在坡道开挖过程中,对施工场地进行防渗处理,以保持施工场地的稳定。
6. 施工完工: 完成坡道开挖后,进行相关的边坡处理和补强工程。
六、劳动组织针对富水隧道超长距离反坡排水施工工法的劳动组织,应设立专业的工程团队,包括施工队、技术人员和管理人员。
同时,需要根据具体工程的情况,合理安排和调整人力资源,确保施工进度和质量。
高压富水断层隧道施工风险与关键技术摘要:近年来,随着城市发展的迅速扩张,更多的地铁线路延伸到郊区,出现了越来越多的山区地铁隧道,隧道跨越高压断层区恶劣地质和富含水的缺陷的情况也在增加。
富水高压断层区具有松散岩体、自我稳定能力差、开发的地下水、结构裂缝、地表水和地下水之间良好的水力连接等特点。
高水压下突泥涌水地质灾害的高概率对施工安全有重要影响。
关键词:高压;富水断层;隧道;施工技术引言近年来,随着社会的发展和交通建设水平的不断提高,特别是地下工程施工技术的不断突破,在复杂的地质条件下修建长大隧道是可能的。
当隧道穿过富含高压水的断层时,频繁的涌水和泥浆爆炸往往会严重影响施工,造成严重的安全事故。
如何成功突破富含高压水的缺陷结构,是对所有工程师和技术人员的考验。
全面预注浆是一种加固地层、重叠水源的方法,对保持围岩稳定性,提高隧道施工安全性具有积极作用。
1、高压富水断层产生的原因岩石受力产生变形,当力达到或超过岩石的抗压强度时,其连续性和完整性被破坏,其中沿断裂面存在明显的剪切滑动和位移的破坏为断层构造。
断层,作为在隧道开挖的过程中一种最为常见的不良地质现象,是隧道围岩最不稳定的区段之一。
隧道突水突泥的主要源泉在于赋存于断层及其破碎带中的岩溶、暗河及淤泥带;同时,断层破碎带也是引发瓦斯爆炸等地质灾害的最为关键的地质因素之一。
2、施工工法选择根据断层区的工程和水文地质特点,将断层区放回原位,经各方论证后,根据"拦截与排水相结合"的原则,决定采用"高级水平探井+全断面水泥浆WSS +两阶段临时反转开挖拱"的施工方法。
开挖支护措施包括改进的中间管道仓库和泥浆段改进的小管道,以及无泥段改进的小管道。
开挖过程中应采取堵水、疏水减压和排水措施。
开挖后,倒拱和辅助熔覆要及时激活,必须加强监测和测量,以指导结构。
通过上述方法的实施,可以保证水充足、通过高压缺陷区的安全顺利通过。
隧道富水、软弱破碎围岩地段施工措施(1)富水、软弱破碎围岩隧道的开挖应符合下列要求:
1)采用超前地质预测预报手段,提前了解开挖工作面前方地质、地下水情况,采取有效的预防措施。
2)施工中宜采用注浆堵水结合超前钻孔限量排水。
3)当地下水与地表水连通时,宜采用注浆堵水措施。
4)宜采用短台阶预留核心土环形开挖法。
5)掘进循环进尺宜为0.5~1.0m。
(2)富水、软弱破碎围岩隧道的支护应符合下列要求:
1)采用超前小导管注浆、管棚、钢架、钢筋网、喷射混凝土等多种支护手段,构成强支护体系。
2)根据支护的位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全。
(3)富水、软弱破碎围岩隧道施工时应加强防排水,防排水系统施工应符合下列要求:
1)衬砌混凝土应按防水混凝土要求施工,施工缝、变形缝的防水处理必须满足质量要求。
2)防水层铺设前应对喷射混凝土基面作平整和清除浮碴处理。
3)防水层铺设应平顺,并密贴喷射混凝土基面,接缝应采用常规法、充气法或真空法检查,确保严密可靠。
4)必须先进行注浆并达到止水目的后,方可铺设防水层。
防水层铺设后,严禁在铺设防水层范围内注浆。
5)排水盲管安装前应对岩面进行平整,纵横向排水管和水沟应在衬砌施工前完成,基底应清理干净,确保排水顺畅。
(4)富水、软弱破碎围岩隧道的衬砌施工应符合下列要求:1)复合式衬砌应根据监控量测结果确定施作时间。
2)仰拱必须及早施作,形成封闭结构。
某隧道6#斜井及出口富水段施工方案编制:审核:00八年七月某隧道6#斜井及出口富水段施工方案一、目的为了确保隧道施工安全与质量,防止重大安全事故发生。
通过提前制定富水段施工方案以应对涌水的出现,及时调整施工方案,确保工程顺利进行。
二、编制依据1、《铁路隧道施工规范》(TB10204—2002)2、《铁路隧道设计规范》10003—20053、《某铁路某隧道设计图纸》三、适用范围某隧道6#斜井及正洞DK31+655〜DK35+750富水段。
四、劳动力及机具设备配置每班钻孔及注浆施工人员12人。
每班施工机具配置如下:TXU-100超前水平地质钻机一台,KBY-50 注浆泵2台,YT-28风钻3台,气焊机1台,电焊机1台。
五、施工工艺及方法1、超前地质预报采用超前水平钻孔,根据钻孔地质取芯进行分析前方围岩地质情况,并结合对涌水量及水压测量,水质化验等进行探测分析,核实地质情况,做好超前预报。
2、涌水处理工艺及方法人、径向注浆堵水⑴注浆方案采用在洞室开挖,初期支护成型后,再进行径向注浆。
借助初期支护作为注浆封闭面层,以减少围岩裂隙涌水。
每循环长度:纵向间距2.6m。
注浆参数:单孔有效扩散半径2m,孔底间距3m;预注浆范围为隧道开挖轮廓线外3.0m;预注浆终止压力为静水压力的2〜3倍。
注浆压力控制在0.5—1.0Mpa。
单孔注浆量:综合预计为0.95m3,以实际注浆量为准。
注浆方式:单孔采用一次注浆,全段采用间隔为1、2分序,先1序后2序,先底部,再边墙,后拱部的顺序进行。
注浆浆液:材料采用P.O42.5水泥,水灰比1: 1。
注浆孔布置:正洞每环设15个注浆孔,6#斜井每环设14个注浆孔,孔口间距2.6m。
梅花型布置。
注浆孔直径:注浆管直径50mm,壁厚3.5mm,钻孔直径52mm。
注浆顺序:先底部再边墙后拱部,先1序后2序。
径向注浆施工工艺框图(2)钻孔注浆施工方法①钻孔初期支护时按照设计布置图,用测量仪器放出注浆孔的准确位置,喷砼前采用①70mm长20cm圆木,按照注浆孔设计位置,用①8 钢筋井字型做固定,喷射砼后取出预埋圆木。
富水软弱地段大跨度隧道初支变形控制施工工法1前言大跨度隧道遇富水软弱地段,容易出现初支变形甚至开裂的情况,处理难度大、耗时费力,且往往导致掌子面停工,影响隧道内正常掘进流水作业,从而大大增加成本,如果处理不当,甚至可能产生较大安全隐患。
午塘头隧道长266m,隧道类型为连拱隧道。
隧道处于剥蚀丘陵区,地形坡度约20-30度,山体植被较发育,隧址区地面最高点高程约为175m,属越岭隧道,洞口段为V级围岩,洞身段穿越中风化岩,为IV级围岩,土层均匀完整,无地下水渗出,采用台阶法施工。
但施工完初期支护后,遭遇连续暴雨,致使此段初支出现较大下沉变形,局部甚至开裂掉块。
因该段初支背后及拱脚均为软弱土层,传统的架设锁脚锚杆和加大拱脚效果有限,为解决该问题,在吸取各方面专家的经验建议下,采用“套拱+临时仰拱+周边径向注浆”的方法,并坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、衬砌紧跟”的原则,施工取得了成功,在未影响后续掌子面开挖施工的前提下,简便快速地对初支变形进行了有效控制,安全、质量、工期均得到了有效保证。
经总结形成本工法,并已授权实用新型专利:一种隧道水压光面爆破施工安全防护装置(专利号:ZL202020032460.3)和一种软弱围岩偏压连拱隧道初期支护装置(专利号:202110517046.0)。
经查新,国内尚无此工艺和工法。
2工法特点2.0.1施工效率高。
在富水软弱地段,周边围岩软弱,在锁脚锚杆及大拱脚作用有限的情况下,采用在变形段初支内侧增设临时套拱的方式,可实现对初支下沉变形的快速有效控制,避免了因初支变形过大造成严重侵限需换拱或返工的情况,同时增加了一道施工人员安全防护保障,且钢拱架套拱拆除方便,降低施工难度,减少软弱围岩变形大对现场施工循环流水作业的影响,有效提高施工效率。
2.0.2安全性更高。
通过在台阶底部设置临时仰拱,大大加强套拱受力性能的同时可作为施工临时通道,满足后续掌子面开挖施工需要,改善洞内作业条件,保证施工更加安全可靠。
铁路富水隧道技术规程标题:铁路富水隧道技术规程一、前言随着我国铁路建设的飞速发展,隧道工程技术在其中发挥着至关重要的作用。
尤其是在地质复杂、地下水丰富的地区,隧道工程的设计和施工难度大大提高。
因此,对于富水隧道的技术规程的研究与制定显得尤为重要。
二、富水隧道的概念及特点富水隧道是指在地质条件复杂、地下水丰富的情况下进行挖掘的隧道。
这类隧道具有以下特点:1. 高风险性:由于地下水丰富,隧道挖掘过程中容易发生涌水、塌方等事故。
2. 技术要求高:需要对地质条件有深入理解,采用先进的施工技术和设备。
3. 环境影响大:隧道施工过程中的废水排放、噪音污染等问题需要妥善处理。
三、富水隧道技术规程为了保证富水隧道的安全施工,我们需要遵循以下技术规程:1. 地质调查:在隧道设计阶段,必须进行全面的地质调查,了解地下水分布、岩石性质等信息。
2. 施工方案:根据地质调查结果,制定科学合理的施工方案,包括开挖方法、支护方式、排水措施等。
3. 安全管理:建立健全安全管理体系,严格执行各项安全规定,预防各类安全事故的发生。
4. 废水处理:采取有效的废水处理措施,减少对环境的影响。
5. 监测与预警:通过安装监测设备,实时监控隧道内的各种参数,及时发现并处理问题。
四、结论富水隧道技术规程是保障隧道安全施工的重要依据。
只有严格按照规程进行设计和施工,才能确保隧道工程的质量和安全,同时也能最大限度地降低对环境的影响。
以上只是初步的技术规程,具体的实施还需要根据实际情况进行调整和完善。
我们期待更多的人参与到这个领域中来,共同推动我国铁路隧道工程技术的发展。
富水软弱破碎围岩隧道施工安全技术与风险控制一、风险分析富水软弱破碎围岩的特点是岩体结构松散、稳定性差,在施工过程中极易发生严重的坍塌事故。
在富水软弱破碎围岩隧道施工中,为减少对围岩的扰动,常用办法是先对隧道进行支护而后开挖,然后密闭支撑,边挖边封闭。
在富水软弱破碎围岩隧道施工中,除了具有一般隧道所具有的风险外,还主要存在以下风险:(1)隧道施工前,若未进行必要的注浆加固、降低水位等技术措施,可能造成隧道坍塌冒顶事故。
(2)施工过程中发现异常时,若未立即停工处理,可能造成严重的隧道坍塌事故。
(3)若监控体系失效、支护参数调整不及时,可能造成坍塌冒顶事故。
(4)衬砌背后的排水盲管(沟)未作顺畅导流,地下水可能在衬砌背后积聚对其形成压力,从而造成坍塌事故,也可能损坏衬砌。
(5)若隧道内排水设施不完善,洞内积水不能及时排出,在隧道内积聚易造成洞内道路泥泞,甚至浸泡损坏施工设备;积水可能对供电线路造成影响,易漏电导致施工人员触电。
(6)向岩体插入钎、管等构件对隧道进行超前支护时,若正对构件,钎、管突然折断或崩出的岩石可能对施工人员造成打击伤害。
(7)隧道内焊接设备若安放不当,因淋水短路可能损坏设备,甚至造成施工人员的触电伤害。
二、风险控制重点(1)隧道施工前,严防不进行注浆加固、降低水位等不安全行为。
(2)施工过程中发现异常时,杜绝不立即停工处理的不安全行为。
(3)严防监控体系失效的不安全状态。
(4)杜绝对衬砌背后的排水盲管(沟)不作顺畅导流的不安全行为。
(5)超前支护时,杜绝正对构件的不安全行为。
三、风险控制技术措施(1)隧道施工前,必须根据地质条件、埋深及地下水情况,选用地表注浆、超前帷幕注浆、降低地下水位等技术措施进行处理,评估达到要求后方可开挖。
(2)在隧道掘进过程中如果遇到承压水地段,可以在衬砌背后修建排水管道,管道需顺畅地连接排水沟,防止地下水在衬砌背后聚集对衬砌形成压力导致衬砌坍塌引发事故;若不容许衬砌排水,可以修建抗水压衬砌,保证衬砌不致坍塌、漏水。
富水隧道施工技术研究
胡伟,男,1983年生,湖南益阳人, 中铁十九局集团有限公司,技术员
摘要:新浴龙山隧道在大丽铁路的建设中具有举足轻重的作用,关系着整个工程施工的安全性及进度控制,本文将以新浴龙山隧道的施工为例来谈一下个人关于富水隧道施工技术的看法。
本文首先介绍了新浴龙山隧道的相关条件,其次介绍了施工采用的主要技术措施及施工方案的选择,最后介绍了隧道施工所采用的具体技术措施。
关键词:富水、隧道、施工技术
abstract: new bath longshan in big beautiful railway tunnel construction of the vital role, relates to the whole engineering safety of the construction and schedule control, this paper will take new bath longshan tunnel construction as an example to talk about personal about rich water tunnel construction technical point of view. this paper first introduced the new bath longshan tunnel related conditions, secondly introduces the construction of the main technical measures and construction scheme selection, at last, the paper introduces the tunnel construction of the concrete measures.
keywords: rich water, tunnel, construction technology
中图分类号:tu74文献标识码:a 文章编号:
1. 新浴龙山隧道的相关条件概述
大丽铁路是建设西南通道的重要一段,它的建设对于完善云南铁路网和扩大我国与东南亚、南亚国家的联系具有重要意义。
新浴龙山隧道是大丽铁路重难点控制工程,位于大理市凤仪镇,施工里程为dk2+602~dk5+218,全长2616米。
该隧道处于中亚带湿润区,是典型的高原季风气候。
由于自然环境奇特,地质情况差异很大,因而形成了“一山分四季,十里不同天”的独特气候。
大理市凤仪镇的雨季主要是在每年的5至10月份之间,风速通常是在8至9级之间,有时可以达到11或12级。
该隧道地质复杂多变,地下水极其丰富。
地貌类型是中低山剥蚀构造,最上面覆盖的是第四世纪滑坡堆积层粉质黏土(残余积粉质黏土),厚度约在0至15米之间,下层是由断层角烁、砂石夹泥岩和烁岩堆积而成的基石。
地下水是孔隙潜水和基岩裂隙水,岩石的破碎程度大,裂隙水比较多,这主要是由区域性断裂和层间褶曲所造成的。
围岩比较差,水比较大,隧道里每天都要抽水,施工难度很大,本文将以大丽铁路建设中新浴龙山隧道的施工为例来分析一下富水隧道的施工技术问题。
2.施工采用的主要技术措施
2.1全隧均按台阶法开挖,锚网喷支护,拱墙一次衬砌。
施工坚持“短开挖、少扰动、强支护、严治水、早封闭、勤测量”的原则,
认真进行组织管理,稳步有序的进行施工。
2.2如果出现喷水泥石流等危险情况时,施工人员应该先用素喷混凝土固定掌子面,将工作人员和设备疏散到安全的地方,想方设法使排水通畅,在掌子面以外42米区域内用ⅳ级围岩进行固定作为初期支护,并且应在2或3个时辰进行检测和回归分析一次,以确保掌子面以外的区域没有遭到损坏,在充分固定后,调整简易钻孔台架为分台阶挖掘上导坑做好前期工作。
2.3施工过程中应当采取加固围岩的措施,比如双排超前小导管、锁脚砂浆锚杆、格栅钢架、钢筋网及喷射混凝土等,这样做是为了减轻弱围岩的承载压力,避免围岩坍塌损坏。
2.4实行科学的动态管理技术,对围岩的状况时时刻刻进行监测,以便了解支护结构的稳定性,一旦出现什么问题可以第一时间内找到解决的措施,从而将损失降至最低,保证施工的顺利进行。
2.5施工中采用“以排为主,防、排、堵相结合”的原则治理富水问题,防止富水将围岩损坏和造成环境污染等现象的发生,确保工程在计划时间内完成。
3.施工方案的选择
由于新浴龙山隧道的围岩条件比较差,施工单位在弱围岩隧道施工经验的基础上,并结合实际情况,最终确定了最优的开挖方案——台阶法开挖,并要求周边位移、拱顶下沉的测点应在同一个截面上。
因为隧道口的围岩破损易落,为了避免出现围岩塌落及施工的顺利进行,工程运用双排超前小导管预注浆加强支护围岩,开挖完立刻
进行初期支护,并用锁脚锚杆加固初期支护。
严格规定每一次开挖的深度,以便确保施工过程的安全。
为了使隧道口稳固,应在明洞衬砌外围建设2米的套拱,从而减少仰坡承受的应力,避免塌落。
因此,新浴龙山隧道的施工方案是“封闭掌子面、打超前管棚、注浆固结围岩、台阶法开挖、排水设计及时封底、二衬紧跟、围岩量测”。
4.施工的具体技术措施
4.1使用先进的钻孔设备并科学预报地质情况
该隧道工程所使用的是当前比较先进的xy-1 型地质钻,首先在掌子面上导坑布置2孔超前钻探孔,其次依照开挖面3至5米的大小进行依次开挖。
将开挖面的地质情况绘制成图并抽样检测钻探孔的情况,对所绘图和抽样检测的结果进行分析,从而能够为施工人员提供科学合理的地质预报。
4.2 双排超前小导管预注浆加强支护
通过充分考虑超前长大管棚施工设备的购置、导向墙施工断面的大小、施工进度滞后等问题后,最终选定加固超前支护的方式是双排小导管超前预注浆方法。
小导管采用φ42.5mm(内径42.5mm,外径48.5mm),l=3.6米,小导管前端2.5米带梅花型5~8mm间距15cm 注浆孔。
在设置双排小导管时,每排24根,环向间距39.8cm,每2.5m作为一个循环,并且45度角布置和2度左右的角布置交替进行。
注浆使用的材料是水泥单液浆,水与石灰的比例是0.45,注浆压力大约是0.6至1.1mpa之间,注浆的顺序应是先上后下。
注浆
在填塞导管与造孔孔壁间隙及喷射混凝土凝固后进行,避免浆液流动、破坏钻孔。
4.3上导坑开挖和初期支护施工
上述施工方案中已经提到了台阶开挖法,开挖时应严格遵守“短进尺、弱爆破”的原则。
根据实际情况,该隧道施工使用非电毫秒雷管光面爆破法,由于围岩比较弱,还应分段爆破,以免将围岩振坏,保持围岩的完好无损。
周边眼相隔40.5~45.5厘米,用导爆索将炸药连接起来装入药筒。
为了避免围岩暴露在空气中的时间过长而膨胀开裂,施工人员应在挖掘后及时对围岩喷射混凝土以将围岩封闭起来。
在安装格栅钢架之前应先检查其规格和质量是否满足施工要求,锚杆施工拱部应该使用直径为25的中空注浆锚杆,长约3米,注浆使用水泥单液浆,水与石灰的比大约0.46,注浆压力应在0.2至0.5mpa之间,还应保证止浆塞和垫板的规格质量,边墙采用直径为22 的砂浆锚杆。
因为大多数结构面都比较隐蔽,锚杆应以隧道中心呈放射状布置。
砂浆锚杆的尾端应呈l形并与格栅钢架之间焊接牢固。
网片使用直径为8、按面积为250乘以250毫米的尺寸制作,网片间用1.1~1.6倍的网格尺寸连接。
纵向应使用直径为22的钢筋连接。
因此格栅钢架、网片、纵向连接筋及锚杆就共同成为了应力的承载对象。
因为富水现象严重,喷射混凝土应该是由干喷或潮喷方式掺和乙烯微纤维制作而成,并时常使用qj-85型坑道周边收敛计、精密水平
仪、水平尺以及钢尺等进行监测。
在喷射混凝土施工后大约2小时应对初期支护和围岩情况进行监测,了解其收敛变形状况,如出现问题应采取相应的补救措施。
4.4下导坑开挖和初期支护施工
下导坑开挖应该两边墙交替开挖,每次错开2.1~4.1m以确保施工的安全,底板格栅钢架与边墙格栅钢架之间应使用直径为28的槽钢连接,从而以最快的速度建设马蹄形封闭受力环。
4.5仰拱和二次衬砌施工
仰拱和二次衬砌施工应遵守“仰拱超前,二衬紧跟”的原则。
钢筋混凝土仰拱每一次的施工长度应在3.5至5.5m。
对用于二次衬砌的钢筋进行绑扎前,应使用直径为100毫米的纵向盲管对衬砌背后的防水层优化,每隔5m布设一根直径为50毫米的透水盲管,并布设防水板,应确保防水板焊接质量,布设防水板应按1:1.11~1.21密集度。
二衬墙拱纵向和环向施工缝应用预埋橡胶止水带填塞。
4.6重视施工过程中的监测
要想了解隧道结构的安全、围岩的稳固、初期支护及二次衬砌的凝固等情况,施工单位必须时时刻刻进行监测,监测所得的资料将是最切合实际、最有用的,如果把监测结果反馈设计、指导施工,将为优化施工方案、辨清围岩级别、调整支护设计参数等提供依据。
参考文献
[1]姜振龙.浅埋富水软弱围岩隧道施工[j].科技信息,2009(1).
[2]陈广柏,庞文林.浅埋富水特软围岩隧道施工技术[j].西部探矿
工程,2003(4).
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。