隧道浅埋段设计分析与探讨
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浅埋偏压隧道进洞支护技术研究隧道进洞支护技术是指在隧道掘进过程中,为保证施工的安全、稳定和顺利进行,采取一系列的措施来加固和保护隧道,以克服地质条件的不利影响。
浅埋偏压隧道是指埋深相对较浅、地应力较大的隧道,在隧道进洞时,由于地下水位高,土体存在较大的水压力,对隧道的稳定性造成威胁。
本文将对浅埋偏压隧道进洞支护技术进行研究。
1.地质条件分析2.进洞掘进方法选择根据地质条件和隧道设计要求,选择合适的掘进方法进行进洞。
常用的掘进方法包括顶部开挖法、底部开挖法、全断面开挖法等。
在浅埋偏压隧道中,应根据地下水的压力和地应力的大小,选择合适的掘进方法,以保证施工的安全和顺利进行。
3.支护结构设计根据进洞隧道的地质条件和设计要求,设计合适的支护结构。
浅埋偏压隧道的支护结构应包括初期支护和永久支护两个阶段。
初期支护包括钻孔桩、喷射混凝土等方法,用于抵抗地下水的压力和土体的裂缝。
永久支护包括钢支撑、喷射混凝土衬砌等方法,用于增强隧道的稳定性和承载能力。
4.水封技术应用由于浅埋偏压隧道存在地下水的压力和水流,需要采用水封技术来控制地下水的流动和压力。
水封技术包括水封帷幕、水平水封、垂直水封等方法。
水封帷幕是通过在洞口周围钻孔注浆,形成一个密闭的水封帷幕,阻止地下水的进入;水平水封和垂直水封是在洞口周围进行加固,以防止地下水的渗透和压力对隧道的影响。
5.监测和控制在隧道进洞支护过程中,需要进行监测和控制,及时发现和解决问题。
监测内容主要包括地下水位变化、地表沉降、应力变化等,通过监测数据,及时调整施工方案和支护结构,确保施工的安全和稳定。
总结:浅埋偏压隧道的进洞支护技术是一项复杂的工作,需要综合考虑地质条件、工程要求和施工方法等因素。
通过详细的地质条件分析,选择合适的掘进方法和支护结构,采用水封技术进行地下水的控制,进行监测和控制,可以提高隧道的稳定性和施工的安全性。
然而,由于不同地区的地质条件和工程要求不同,针对具体情况进行深入研究和探索,以寻找更加有效和经济的支护技术,提高隧道的建设质量和效率。
公路隧道洞口浅埋段施工技术探析摘要:在公路的建设过程中,难以避免的是隧道的建造问题,这存在于中国一半以上的公路中。
在这些隧道的施工过程中,洞口浅埋段的地质条件往往很差,且稳定性不好,这就致使在施工的过程中会有很多的难题需要解决,尤其在当今时期,我国的公路发展迅速,为使各地区之间都可以实现高速通车,就需要建造更多的隧道。
在这些隧道的建造过程中,可以应用一系列的加固技术来保证施工的安全。
关键词:公路隧道;洞口;浅埋段;施工技术一、工程概况某工程项目位于广东清远某段,工程全长42km,该隧道工程为三车道大断面隧道,隧道全长4.2km,本工程由于洞口浅埋段地质条件非常差,因此,在施工过程中存在各种难题,在结合工程实际情况分析后,决定采用加固技术结合开挖技术进行施工。
二、浅埋段洞口加固技术1、预注浆技术在施工前,针对隧道洞口围岩位置,采用加固方式,对稳定性较差的区域进行加固。
首先,将隧道洞口顶部开挖成拱壳状,然后,再使用全孔注浆的方式,对地表进行一次注浆施工。
该技术目的在于减少塌方出现。
以分段浇筑的方式进行施工,本工程的水灰比为1∶1。
在施工中,针对地表注浆难度大的施工区域,可以采用帷幕注浆方式进行区域施工,即在地面处开挖2m2左右的面积,然后对洞口进行浆墙浇筑。
在完成施工后,可以采用混凝土封闭注浆口,使其呈现环形向外的状态,并且根据地表水下降实际情况,测量孔与孔之间的距离。
另外,在完成地表注浆施工后,需要在施工面设置二次注浆孔,从而增加施工面的稳定性。
在设置注浆孔时,需按照梅花形的方式进行布置,长与宽的距离设定为1.5m。
在灌孔时控制好岩土深度与浆面深度的一致性,从而提升挖面的稳定性,在连接处采用锚固的方式对地层进行连接,使其工作面性能提高。
在完成上述的施工步骤后,需要修建洞门。
在施工过程中,由于隧道的仰坡和边坡不太稳定,因此,需要额外增加其稳定性;在洞口施工完成后,要及时修筑排水系统,在操作过程中,假如采用超前预支护方式,不能确保整体稳定性能,则需要通过混凝土开挖并结合掌子面喷封闭的方式进行施工,或是增加水平旋转喷射超前支护装置。
浅埋隧道主要施工方法及开挖影响因素的探讨发表时间:2019-06-20T09:28:40.177Z 来源:《建筑细部》2018年第24期作者:杨小龙[导读] 因此,有必要研究隧道施工的主要方法、开挖影响因素,以对浅埋隧道有个初步的概念认识。
中交远洲交通科技集团有限公司云南分公司摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,中国的城市化进程也大大的加快,人口的不断膨胀和自然资源的减少的问题也就暴露无疑。
城市化建设开始密集化,大量的建筑开始向高空和地下发展,而地下洞室是工程中建筑最多的地下构筑物,比如城市地铁、公路和铁路隧道等。
隧道的开挖使其周边的岩(土)体产生应力重分布,从而引起地层的下沉及变形,威胁到地面建(构)筑物、地下管线、城市道路等的安全。
因此,有必要研究隧道施工的主要方法、开挖影响因素,以对浅埋隧道有个初步的概念认识。
关键词:浅埋隧道;施工;沉降。
一、浅埋隧道的概念隧道结构设计中有关隧道埋置深度的区分有很多种,如深埋隧道、浅埋隧道、超浅埋隧道等。
隧道的埋置深度的深浅将直接影响到隧道衬砌结构的设计和施工。
所谓隧道深埋或浅埋,是结合隧道断面上覆地层的工程地质特性和水文地质情况,围岩的构造特征,土层的松散状况,隧道断面周边土层的风化、破碎、断层影响的程度与隧道衬砌结构强度以及隧道结构断面所处水位等因素综合进行判定,而不是简单的以隧道断面以上的土层厚度来划分的。
当然,洞顶是否稳定与现场的施工方法有着直接的联系,所以要直接判定深埋和浅埋的界限是不切实际的,也是非常困难的。
通过对在建隧道施工过程中的裂缝情况的研究发现,隧道衬砌的裂缝大多发生在浅埋段,裂缝发生的规律为拱腰部位;浅埋、超浅埋隧道;衬砌与地层不密贴隧道;无防水隔离层的隧道;先拱后墙法施工的隧道;全断面一次模筑衬砌的隧道;养护不好的隧道;刚性大、衬砌厚的隧道;按矿山法施工的隧道;小断面开挖施工的隧道等。
在实际工程中判断隧道埋深是否合理是比较困难的,而对既有隧道裂缝的调查和研究就成为一个很有参考价值的研究。
浅埋段隧道施工技术探讨摘要:在隧道施工中,特长浅埋段且地质条件差的隧道施工是一个难点。
本文介绍了河北省张涿高速公路南峪隧道浅埋段的施工关键技术问题,通过详细对现场发生的典型坍塌分析、研究,得出特长浅埋段隧道砂砾胶结地质施工应把握的关键问题。
关键词:特长浅埋段砂砾胶结地质技术问题塌方分析Abstract: in the tunnel construction, specialty in the shallow section and geological conditions of the poor tunnel construction is a difficulty. This paper introduces the ZhangZhuo in hebei province highway tunnel south valley in the shallow part of the construction key technical issues, through the detailed the typical collapse happened to analysis, research, and concludes that the shallow buried tunnel gravel for specialty construction should hold the cementing geology of the key problem.Keywords: specialty in the shallow period cemented gravel geological technical problems landslides analysis1、前言我国是一个多山区国家,山区面积占全国陆地面积的2/3,随着我国交通事业的不断发展,越来越多的公路、铁路需要穿山越岭,难免会涉及到隧道的施工,而在隧道施工中,特长浅埋段且地质条件差的隧道施工是一个难点。
隧道浅埋暗挖施工方案设计1. 引言隧道是一种在地下或水下开挖的通道结构,用于连接两个相距较远或难以直接连通的地区。
隧道施工是一项复杂的工程,涉及到地质勘测、设计、施工等诸多环节。
本文将以浅埋暗挖方式为例,介绍隧道施工的方案设计。
2. 方案设计原则在进行隧道浅埋暗挖施工方案设计时,应遵循以下原则:2.1 安全性原则隧道施工是一项高风险工作,安全应放在首位。
方案设计要保证施工过程中的施工人员的安全,并确保隧道的结构安全。
2.2 经济性原则隧道施工需要消耗大量的人力、物力和财力。
方案设计应在保证施工质量的前提下,尽量减少成本,提高施工效率。
2.3 环境友好原则隧道施工可能对周围环境产生一定的影响,方案设计应采取措施减少施工对环境的影响,保护生态环境。
3. 方案设计步骤隧道浅埋暗挖施工方案的设计包括以下步骤:3.1 地质勘测地质勘测是隧道施工方案设计的基础,通过对地下岩土、地下水等地质条件的调查和分析,确定施工方案设计的具体参数。
地质勘测应包括地质地貌、岩土层分布、固结模量等方面的内容。
3.2 设计方案制定设计方案制定是根据地质勘测结果,确定隧道施工的具体方案。
包括隧道的纵、横断面设计、施工工艺、支护结构设计等。
3.3 施工方法选择根据地质勘测和设计方案,选择合适的施工方法。
常见的施工方法包括钻孔爆破法、盾构法、顶管法等。
3.4 施工过程控制施工过程控制是确保施工质量和安全的关键环节。
应制定详细的施工计划和控制措施,加强现场监督和管理。
同时,应定期进行施工质量检查和安全检查,及时纠正存在的问题。
3.5 环境保护措施在施工过程中,应采取措施减少施工对周围环境的影响。
包括噪音、振动、扬尘等方面的控制措施。
4. 方案设计要点在隧道浅埋暗挖施工方案设计过程中,应关注以下要点:4.1 地下水处理地下水对于隧道施工有着重要的影响。
应对地下水进行充分的调查和分析,确定合适的地下水处理方法。
4.2 施工用材选择隧道施工需要大量的材料。
隧道浅埋暗挖法开挖方案的优化分析摘要:随着社会的不断进步和经济的不断发展,人们对隧道施工的要求越来越高,加强了对浅埋暗挖法的优化分析。
因此,在隧道整个施工过程控制的核心目标,采用浅埋暗挖法进行穿越施工,加强对变形规律和可能的破坏模式的研究,弄清楚新线施工对既有结构的影响方式和影响程度,这样不仅能保证结构的安全使用,还能保证使隧道穿越于构筑物的工程中。
本文主要结合实例,阐述了隧道浅埋暗挖法开挖方案的优化分析。
关键词:浅埋暗挖法;开挖方案;优化分析1引言随着我国城市地铁修建的发展,其规模越来越大,周边环境及各种制约施工的因素也越来越苛刻,再加上施工技术不断进步,不断创新,致使地下空间的利用范围不断缩小。
因此,要加强对隧道新的施工方法的研究,浅埋暗挖法就是其中具有代表性的方法。
浅埋暗挖法施工技术在隧道开挖中大量应用,具有不拆迁、不破坏环境、不影响交通、综合造价较低、隧道支护结构强度高等优点,由于工作面存在很大的应力释放,开敞式开挖,进而导致围岩变形、沉降,波及其上方已有的隧道,无法正常使用甚至发生安全事故,使既有隧道结构发生剪切、拉伸和扭转变形,严重者使结构破坏。
对浅埋暗挖法开挖方案的优化分析,是一个不断发展和完善的进步过程,要严格控制沉降和施工安全,如管井降水、小导管注浆、大管棚、环形开挖留核心土等,改进传统的浅埋暗挖分部法,根据现场实际情况,研究浅埋暗挖不同开挖方法优化问题以及对周边环境的影响规律,这样不仅有利的控制了沉降,还保证了施工安全。
b5E2RGbCAP2工程简况某隧道的扩大基础上为独立桥墩,两相邻桥墩上有盖梁相连。
区间起点里程左线为K13+902.747、右线为K13+903.000,隧道埋深17.9m,两隧道中心间距为8.0m,终点里程为K15+125.853,左线全长1224.066 m、右线全长为1222.853 m。
高梁桥上部结构为跨度23mX 3的预应力简支T梁;下部为厚2m 的扩大基础,分两层浇筑,基础埋深 4.874 m,底层面积5.5m x 5.5m,上层面积3m x 3m隧道正线于桩号K14+00旷K14+104段穿过高梁桥基础,设计过桥段长104m。
浅埋暗挖法隧道施工技术的发展分析1. 引言1.1 背景介绍浅埋暗挖法隧道施工技术是指在地下隧道开挖过程中,采用地表覆盖浅埋的方式进行施工,不需要大规模地面开挖,减少对地表环境的影响。
随着城市化进程加快,城市地下空间的利用需求不断增加,浅埋暗挖法在城市地下综合管廊、地下铁路、地下公交等项目中得到广泛应用。
在过去,传统的隧道施工技术往往需要大面积地面开挖,给周边环境造成严重破坏,且施工周期长、成本高。
而浅埋暗挖法隧道施工技术的出现,有效解决了这些问题,成为现代隧道工程的重要发展方向。
浅埋暗挖法隧道施工技术在地下工程领域的应用范围不断拓展,同时也面临着一些挑战和问题。
对浅埋暗挖法隧道施工技术的发展进行深入研究和探讨,有助于进一步完善该技术,提高施工效率和质量,实现隧道工程的可持续发展和城市地下空间的合理利用。
1.2 问题意义浅埋暗挖法隧道施工技术是隧道工程中常用的一种施工方法,具有一定的发展历史和技术原理。
在现代化城市建设和交通基础设施建设中,隧道工程的施工技术一直是一个备受关注的话题。
浅埋暗挖法隧道施工技术的发展与现代化城市建设的需求密切相关,对于解决城市交通拥堵、促进经济发展、改善居民生活等方面具有重要意义。
随着城市化进程的加快和人口增长,城市交通压力日益加大。
浅埋暗挖法隧道施工技术的应用可以有效缓解城市道路拥堵问题,提高交通效率,为城市发展提供便利。
隧道工程在地下开发利用空间,可以更好地保护地面环境和建筑物,减少对城市景观的影响,保护城市生态环境。
隧道工程在地质复杂区域的施工中具有独特的优势,可以有效应对地下水、岩层等多种挑战,保障隧道工程的安全和稳定。
研究浅埋暗挖法隧道施工技术的发展,既能满足城市交通建设的需求,又能提升隧道工程的质量和效率,具有重要的现实意义和实用价值。
通过对浅埋暗挖法隧道施工技术的分析和研究,可以为提高城市交通建设水平、改善城市生活环境、推动城市可持续发展提供技术支撑和解决方案。
2246018_隧道浅埋段处置方案及安全要点分析隧道是一种贯穿山体、地下河道等障碍物的人工通道,为了保证隧道的施工和运营安全,对于浅埋段的处置方案和安全要点分析尤为重要。
本文将针对浅埋段(埋深小于等于30米)的隧道进行分析,提出处置方案,并重点阐述安全要点,以确保隧道的施工和运营安全。
一、浅埋段处置方案:1.地面补偿:对于浅埋段的隧道,可以选择地面补偿的方式进行处置。
地面补偿是指利用弹性材料(如弹簧、橡胶垫等)对隧道周围地面进行支撑和补偿,以减小地面沉降和隧道结构的变形。
2.强夯加固:对于较为松软和不稳定的地质情况,可以采用强夯技术进行加固。
强夯是指利用冲击力将砂土、黏土等松软土层进行挤密和加固,提高地基的承载力和稳定性。
3.隧道片基加固:对于河道、湖泊等水域隧道,可以选择片基加固的方式进行处置。
片基是指在隧道底部设置一层混凝土基础板,通过与地下层或沉积物相结合形成一个整体,提高隧道的稳定性和抗浮力能力。
以上是针对浅埋段隧道的常用处置方案,具体的方案选择需要根据实际地质情况、施工条件和运营要求等综合考虑。
二、安全要点分析:1.地质勘测:在进行隧道工程前,需要进行详细的地质勘测,了解地质条件、地下水情况等,以便选择合适的处置方案,并进行必要的预测和预警。
2.施工工艺:在施工过程中,要严格按照设计要求和施工规范进行操作,采取科学合理的施工工艺,确保施工质量和安全。
3.施工监控:在施工过程中,要进行实时监控和数据采集,对隧道的变形、沉降等监测指标进行实时跟踪和分析,并及时采取相应的措施进行处理,确保施工安全。
4.强度和稳定性分析:在隧道的设计和施工过程中,要进行强度和稳定性分析,确保隧道的结构强度和稳定性满足要求,并考虑到可能的地震、泥石流等外力因素。
5.设备检测和维护:在隧道运营过程中,要进行定期的设备检测和维护,确保设备的正常运行和安全使用。
6.紧急预案和应急措施:在隧道运营过程中,要制定完善的紧急预案和应急措施,明确责任和流程,以应对可能的事故和突发情况。
公路隧道工程中的超浅埋段施工技术探讨近年来,我国的公路、铁路建设得到了很大程度的发展。
在进行隧道施工的过程中,经常会由于施工浅埋段附近地质环境较差,而对施工带来较大的影响,从而引起冒顶、塌方等一系列安全事故的发生。
而如何能够以良好的施工技术对隧道浅埋段的施工进度以及施工安全进行保障,则成为了目前行业人员需要重视的问题。
标签:公路隧道工程;超浅埋段;施工技术某高速公路隧道于2007年建成通车,随着社会经济高速发展,该高速交通量大大增加,为了确保该高速运营安全便利,开始对该隧道进行扩建,改扩建方式为在原旧隧道两侧各新建一座隧道,此举在该地尚属首例。
新建右线隧道RK42+090~RK47+120穿越山间谷地浅埋段,隧道拱部露空。
受断层破碎带影响,洞身围岩主要为中~微风化花岗岩,裂隙发育,岩体略破碎,洞壁稳定性较差,需要特殊处理后方可进行后续施工。
一、超前地质预报在工程未进展之前,应对该段的地质地貌做一个充分的预测,需要检测的地质信息主要有破裂地带和发生断层地带的具体位置,围岩的级别,富水的程度等,这些参数的获取是为保证整个施工工程的顺利开展,以及工程开展的进度。
因此段隧道在进行开挖之前应该使用相应的超声波地质勘探技术,对其做超前的地质预测工作,检测出的结果应用TSPwin软件进行处理。
从处理的结果中得出,浅埋段围岩没有呈现出程度较恶劣的地质结构,围岩被风化的情况也很较为普遍,缝隙较为杂乱,节理密度的大干为461条/m。
隧道覆盖有铜川组砂岩和黄土形成的分化地层,岩性主要是三叠纪的铜川组砂岩。
围岩的颜色为灰黄色,呈现出碎裂的镶嵌症状,岩石的完成性表现较差,而且及孔隙和裂缝较多。
由于岩石被风化的情况较为严重,在对其做相应的力学检测后发现其指标下降比较明显,实地测量出的波速为1200~1560m/s,因此变形现象出现的几率相对较高。
基于这些检测结果,此地段在进行施工时采用施工规范应是V级围岩的支护标准进行工程的开展。
0引言岩溶地貌在我国西南地区分布广泛,随着国家经济的飞速发展,下穿岩溶发育、特殊地质地貌的隧道数量激增,导致隧道工程施工中面临的岩溶地质灾害概率大大提高。
隧道施工过程中,常遇到突泥涌水、岩溶坍塌等突发性事故,造成人员伤亡、财产损失的不良后果,也严重影响了隧道施工、营运的安全[1-3]。
根据路线要求,部分隧道处在浅埋、冲沟位置,地质结构较为松散,自稳定较差,隧道掘进时极易出现坍塌、冒顶。
为尽可能地降低隧道施工的风险、确保工程按期完成、保障隧道施工及营运安全,冲沟段进行超前地质预报、洞周隐伏岩溶的探测,辅助隧道安全预警工作显得十分重要。
已有众多学者分别采用超前地质预报、数值模拟、新型支护方法等手段对此类问题进行了研究[4-7]。
隧道洞身浅埋区的冲沟段施工过程中通常存在较大的风险,本文以武忻高速良塘3号隧道为依托,通过冲沟段实际地质工况进行分析,提出详细的处置方案,并利用FLAC3D有限元软件进行数值分析,总结冲沟段施工主要安全技术措施成套技术,可为本工程的安全施工提供技术指导,为施工方案优化提供理论依据,保证施工进度,提高工程施工的经济性和安全性,为同类工程的设计与施工提供有益参考。
1工程概况武忻高速公路起点位于武宣县二塘镇渠盏村附近,接柳武高速公路,整体由东向西,终点位于忻城县古蓬镇板桑屯附近,接宜上高速公路(规划);其中,良塘3号隧道位于来宾市兴宾区来国镇境内。
设计隧道为分离式隧道,左线起止里程为ZK69+442~ZK69+955.5,长度为513.5m,右线起止里程为YK69+ 435~YK69+960,长度为525m。
良塘3号隧道纵断面中间处于冲沟段,中心桩号为K69+740,隧道冲沟段范围为YK69+660~YK69+ 800(ZK69+660~ZK69+800)。
该路段为隧道洞身浅埋区,隧道穿越段岩性主要为角砾土、局部为中风化灰岩。
角砾土厚度大,钻孔揭露最大厚度约20m,为残坡积层,结构松散,自稳定性较差,围岩等级为V级,自稳定性极差,隧道掘进时极易出现坍塌、冒顶,因此应加强超前支护。
浅谈公路隧道工程中的超浅埋段施工技术改革开放以来,我国的公路交通行业飞速发展,目前已经发展成为重要的公路陆上交通方式之一;公路交通作为一个独立的运输体系,在使用过程中不仅灵活机动、方便快捷,而且还能够提供“门到门”的物流服务,所以近些年来深受人们的喜爱。
随着我国公路交通的不断发展,许多山区的隧道建设工程也逐渐发展起来,而且浅埋和超浅埋隧道在隧道工程中的建设频繁出现,所以,隧道施工过程中的防塌施工技术就变得至关重要。
下面,本文就对超浅埋隧道下穿公路施工技术进行研究。
标签:公路隧道工程;超浅埋施工;技术研究0 引言进入21世纪以来,社会水平迅速提高,为了满足经济发展的需求,交通体系也变得越来越复杂。
特别是对于山地地区,经常会出现隧道下穿公路的现象,而该类工程的施工质量有著较高的要求,特别是对于超浅埋段的隧道,只有做好基坑方案的设计,并且按照严格的技术手段进行操作,才能从根本上避免各类危险事故的发生。
下面,笔者首先介绍了公路隧道工程中做好超浅埋段施工的重要性,然后对超浅埋地段隧道施工工艺和关键的施工环节进行深入分析。
1 公路隧道工程中做好超浅埋段施工的重要性首先,在公路隧道工程中,保证超浅埋段的施工质量是确保交通安全的重要条件;随着交通体系的迅猛发展,我国的交通结构逐渐复杂化,而且越来越朝着立体空间的方向发展。
与此同时,公路上的车流量也迅速增大,为了满足交通需求,许多类似于超浅埋施工的隧道工程下穿公路的工程也越来越普遍。
在该类工程中,隧道拱部是公路的地表负载和围岩压力的主要集中区域,为了更好的疏散压力,避免因压力过大而造成的隧道拱部下沉过多的现象,应该设计人员应该结合实际的工程现状做好下穿方案,这是防止路面发生坍陷,保证行车安全的重要举措。
此外,对于山地丘陵地区的施工工程,与其他普通的施工技术相比,存在着较大的施工难度,如果不能保证超浅埋段的施工质量,其地表下沉现象会经常发生。
而且如果设计方案不够合理,或者施工方案选择不当,那么隧道开裂、沉陷的现象会经常发生,更有甚者还会造成通天陷坑,这不仅会延误工程的工期,而且还会对人们的交通安全造成威胁。
软岩浅埋段的设计探讨软岩浅埋隧道的设计,在不同地区、不同岩性各不相同。
该隧道进口段所处软岩浅埋的特点:一是土石分界带在洞身的分布凹凸不平起伏较大,有的地段全处于亚粘土层,有的地段上软下硬,有的地段右软左硬;二是土石分界带存在一层软~流塑状亚粘土。
对软硬不均的地段,硬岩部分必须进行爆破,产生的震动又扰动软岩,如果支护不力就会造成坍塌。
针对以上问题采取了相应措施。
3.1 设计原则采用新奥法原理进行设计。
根据实践证明,软岩浅埋隧道施工开挖后拱部围岩首先发生变形,如果对变形控制不力,将出现围岩迅速松动,产生拉裂破坏,导致坍塌直通地表。
因此采取了相应设计原则:(1)胡加固地层。
改变软岩的物理力学性能,提高其自稳能力,控制变形速度。
(2)抑制围岩变形。
选用足够刚度和早强的支持凹凸不平起伏变化大,而且还有2—4 m软一流塑状亚粘土层,地下水来源又丰富,该段划为1类围岩,长度约200m;从地形上分析,有的地段(沟谷地段)又存在偏压。
浅埋、软岩、偏压三大难点同时存在,给设计和施工带来一定困难。
本文针对三大难点进行了设计和施工方案的研究分析。
口段地质剖面措施。
(3)及时施作二次衬砌,形成闭合环受力结构.(4)加强施工措施。
采用超前支护的辅助施工措施。
(5)监控量测。
采用监控量测手段修改和完善设计与指导施工。
3.2 衬砌类型的确定软岩自稳能力差,隧道支护体系除必须考虑施工过程中的受力状态外,还应考虑隧道建成后衬砌的受力状态及运营中车辆振动对支护体系的影响。
因此,该隧道采用复合衬砌,该衬砌能较好的保证隧道在上述应力尹的长期稳定。
3.2.1 初期支护设计根据以上设计原则,初期支护采用下列技术参数:喷射20号混凝土,厚度27~30㎝;采用中8双层钢筋网,间距20㎝× 20㎝;采用刚度较大的20 6轻型工字钢钢架,间距0cm一,纵向连接筋为~D22钢筋,长60cm,间距100 cm;拱脚锁脚锚固采用小导管(~P42X 3.5 mm)注浆代替锁脚锚杆,长3.5 m;加固围岩措施:采用小导管周壁注浆,同时也代替径向系统锚杆.技术参数:中42X 3.5 mm热扎无缝钢管,长3.5 m。
隧道浅埋段设计分析与探讨
摘要:针对隧道出口段埋深较浅且存在偏压、围岩破碎、节理裂隙发育、稳定性能等特点,对隧道洞口浅埋段采取地表预注浆设计进行加固,阐述注浆施工工艺,改善软弱围岩成拱稳定条件.
关键词:地表预注浆,洞口浅埋,软弱围岩,隧道设计
【中图分类号】u459.3
0 引言
随着社会经济发展,人们对工程建设环保要求越来越高,尤其是对隧道洞口段的环保要求,相关设计施工规范均作了洞口位置规范性要求,强调早进洞、晚出洞,即适当延长洞vi和隧道长度,提倡零开挖洞口.让隧道洞口周围的植被、建筑物得到妥善保护,洞口段围岩一般比较破碎、地质条件较差,如何遵循尽量减少对岩体扰动原则提高洞口段岩体和边、仰坡稳定性,确保安全、环保进洞方式值得研究,本文通过对到溪隧道口浅埋段地表预注浆软弱围岩预加固措施作简要介绍以供同行交流学习.
1 工程概况
该隧道位于改建工程kl+364-ki+474段,隧道出口紧邻村庄,距离民房约30m.隧道全长110m,整个隧道位于r=350圆曲线上.为降低公路建设对隧道附近居民带来影响,避免原设计方案进洞深挖方造成环境破坏,着力保护山区村庄周围原始风貌,采用隧道早进洞、晚出洞环保设计理念达到零开挖进洞要求,隧道出口端洞口浅埋偏压段衬砌长度达56 m.隧道位于两大山脉间,地形起伏大,沟壑纵
横.隧道轴线海拔高程介于241.2m-268.1m,隧道最大埋深31.3m,山体地势陡峭,中部起伏不平,植被发育,隧道洞口段风化非常严重,为角砾粉质粘土及强-中风化千枚状板岩,稳定性极差,洞口段均为v级围岩.
2 洞口浅埋段衬砌结构及施工方案设计
2.1衬砌结构设计
隧道洞口浅埋段衬砌形式采用v级围岩加强段复合式衬砌支护设
计断面,针对隧道洞口段软弱围岩、浅埋偏压特点,结合地表预注浆加固对超前支护、初期支护及二衬进行加强设计,支护参数如下. 1)钢架,采用i18工字钢弯制而成,接头形式为垫板加高强螺栓,考虑到浅埋偏压等多种不利因素,拱架设计间距取0.8m一榀,纵向采用担2钢筋连接,环向间距取1.0m.
2)系统锚杆,采用l=4.0m25mm中空注浆锚杆,拱部及侧墙设置,环向间距0.8m,纵向间距配合钢拱架使用取0.6m,锚杆呈梅花形布置,锚杆尾部与钢拱架连接,锚杆必须设计钢垫板.
3)喷射混凝土,采用25cm厚c25网喷射混凝土,钢筋网间距20cm ×20cm,钢筋网焊接钢拱架.
4)二次衬砌,采用50cm厚fs型c25钢筋混凝土,主筋采用22钢筋,纵向间距20cm,构造筋采用12钢筋,环向间距25cm.洞口范围20m内超前支护采用注浆长管棚,设置范围为拱部120.,环向间距40cm,管棚采用108×6cm热轧无缝钢管,每节长4m-6m,管棚注浆采用1:1水泥浆,注浆压力0.5mpa-2.0mpa.
2.2施工方案设计
v级围岩加强段采用台阶分部法开挖,要求先进行上弧形导坑开挖,留核心土支挡开挖工作面,有利于及时施作拱部初期支护以加强开挖工作面稳定性,核心土以及下部开挖在初期支护保护下进行,施工安全性好,一般环形进尺0.5m-1.0m,下台阶长度为开挖毛洞径1.5倍,为避免初支拱脚下沉,隧道下部断面开挖时上部断面初期支护每榀钢拱架增加4根锁脚锚杆.隧道施工开挖时少扰动岩体,严格控制超、欠挖,用风镐修边,修去欠挖部分,钢筋网和钢支撑密贴围岩面,支撑紧密,再加c15混凝土预制垫块楔紧使初期支护及时可靠.二次衬砌采用混凝土运输车、输送泵和衬砌模板台车机械化配套施工方案确保混凝土质量达到内实外光.
3隧道地表预注浆加固处理
根据隧道洞口段地形地貌以及地质特征,结合工程本身特点,通过分析确定洞口段软弱围岩加同采用水泥-水玻璃双液注浆,注浆从施工作用上看施工工艺属于静压注浆之固结注浆,在注浆理论上属于渗透注浆,主要通过注浆管将浆液均匀注入地层中,利用浆液速凝且凝固时间可控、浆液结石率高、结合体早期强度大特征,在相对较高灌浆压力,浆液以充填渗透和挤密等方式,赶走碎石土及岩体裂隙中水分和空气后占据位置使双浆液在劈裂孔隙或裂隙中混
合并迅速凝结,形成结合体使原来松散围岩胶结成一个整体,改善隧道成拱稳定条件,保证工程安全顺利掘进.
3.1 地表预注浆方案设计
隧道出口洞门左侧发育有洼地,右侧地形陡峻,洞口段浅埋偏压较明显,隧道洞口处为河流.隧道出口k1+429-k1+464浅埋暗洞段隧道轴线位置埋深仅7m-9m,为确保施工安全顺利进洞,通过分析需要对隧道进洞段地表软弱围岩进行地表注浆预加固,即开挖进洞前在洞身轴线两侧各8m范嗣地表进行竖向钻孔分段注入l:1水泥-水玻璃双浆液,将松散围岩胶结成足够强度复合围岩,保证隧道安全顺利进洞.注浆需要在原地面清表及整平后方可进行.注浆管采
用妒5×5mmpvc打孔塑料管,间距2.0mx2.0m,梅花形布置;塑料花管段埋入原地面不小于1.5m,管壁每隔15cm交错布孔眼,孔眼直径10mm,详见图1.
3.2注浆参数
注浆浆液采用水泥-水玻璃浆液,浆液为水灰比l:l水泥浆,水泥砂浆粘结剂采用42.5普通硅酸盐水泥,注浆压力为0mpa-2.0mpa,水玻璃按照水泥重量3%掺入起到速凝作用,水玻璃模数m=2.5-3.0,浓度be=43-45.注浆浆液的浓度由稀到浓,注浆压力由低到高进行.注浆量根据浆液扩散半径计算确定.考虑注浆范围相互重叠的原则,扩散半径rk按rk=(0.6-0.7)r计算,注浆采用分段后退式注浆,一阶段为1.5m-2.0m,注浆次序为由外而内,先形成止浆帷幕然后纵横向每隔3个孔依次注浆至注满所有孔;施工时注浆孔不得加水并要求加设止浆措施防止浆液外泛.
3.3施工工艺及注意事项
到溪隧道洞臼浅埋段软弱围岩注浆主要采用帷幕注浆法,纵向由隧
道口向进口方向按顺序进行,注浆时采取先外后内形成止浆帷幕.后纵横向每隔3个孔错开依次注浆,具体单孔又采取分段式注浆方式,施工次序主要有:
1)清表,清除地表植被,整平施工现场.
2)钻孔,注浆采取自上而下分段后退式注浆,注浆孔需一次成孔至设计孔底便于自上而下分段式注浆.
3)清孔,采用高压风吹尽孔内泥浆杂物.
4)下管,钻孔内放入75×5mm pvc塑料管,塑料管下半段设置成打孔注浆花管.
5)封孔,为f确保注浆压力及注浆效果,需要对地表下1.5m孔深范围用水泥砂浆密封.
6)压浆,采用压浆机将配制好双浆液压人孔中.
4结论
通过对隧道洞口浅埋段软弱围岩预注浆处理,极大改善洞口段围岩岩土力学指标,提升围岩成拱稳定条件.为基于环保理念隧道“早进洞、晚出洞”零开挖进洞实施提供有力保障.
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