软弱围岩隧道施工安全质量控制要点
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谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术隧道开挖是铁路建设中的重要环节,而软弱围岩对隧道开挖的安全施工造成了一定的挑战。
软弱围岩的特点是岩体强度低、渗透性大、易塌方等,因此在软弱围岩中进行隧道开挖需要采取一系列的安全施工技术措施。
一、软弱围岩特性分析软弱围岩是指岩土体强度较低,易发生破坏和变形的岩土体。
软弱围岩的特点主要有以下几个方面:1.强度低:软弱围岩的抗压强度和抗拉强度很低,岩体容易发生破裂和变形。
2.渗透性大:软弱围岩中的孔隙和裂缝比较发育,渗透性大,地下水迅速渗透,容易引起地下水涌入和地表沉陷。
3.易塌方:软弱围岩的岩层结构相对疏松,容易发生塌方和滑坡,严重危害施工现场的安全。
软弱围岩对隧道开挖的安全施工提出了严峻的挑战,施工单位在实际工程中需要根据软弱围岩的特性,采取有效的安全施工技术措施,确保隧道开挖的安全和顺利进行。
1.岩体勘察与预测在软弱围岩的隧道开挖前,需要对岩体进行详细的勘察和预测,了解软弱围岩的具体情况和特性。
通过岩体钻探、岩芯取样、地质雷达、地下水位监测等手段,获取软弱围岩的地质信息、构造特征、水文地质条件等,为隧道开挖的施工方案设计提供科学依据。
2.合理的开挖工艺针对软弱围岩的特性,需要采用合理的隧道开挖工艺。
可以采用分段开挖、切坡开挖、钻爆掘进等方式,减小开挖面积,降低软弱围岩的应力,减少岩体破坏和变形发生的可能性。
3.支护结构设计软弱围岩的隧道开挖需要进行严密的支护设计。
支护结构主要包括锚杆、钢架、注浆固化、喷锚等,可以通过加固岩体、加强隧道结构的稳定性,防止塌方和滑坡的发生。
4.监测预警系统在软弱围岩的隧道开挖施工过程中,需要建立完善的岩体监测预警系统,对软弱围岩的变形、位移、渗水、应力等进行实时监测和预警。
一旦发现岩体出现异常变化,能够及时采取措施,并对施工人员进行预警和疏散,确保施工现场的安全。
5.施工方案优化软弱围岩隧道开挖的施工方案需要不断优化,根据实际施工情况进行调整,及时解决施工中遇到的问题和难点。
隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案隧道施工中遇到软弱围岩和断裂带是常见情况,这些地质条件都会给工程施工带来一定的危险性。
为了保障隧道施工的安全,必须采取相应安全措施。
本文将针对隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案进行详细介绍。
一、软弱围岩施工安全措施方案1. 确定软弱围岩区域。
通过对隧道周边地质进行勘探,找出软弱围岩区域,以便在施工时有针对性地采取安全措施。
2. 加强支护。
软弱围岩容易发生塌方现象,因此,在施工时必须加强支护。
可以采用钢筋混凝土喷射支护、搭设钢架支撑等方式,以增强围岩的稳定性。
3. 加强测量监控。
通过安装位移仪、测斜仪等设备进行监控,随时掌握软弱围岩的变形情况,及时采取措施保证施工安全。
4. 确定安全堵头范围。
软弱围岩区域容易发生塌方、滑坡等安全事故,因此在施工前必须将安全堵头范围确定,并在该范围内采取相应的堵头措施。
5. 加强作业人员安全教育。
对于处在软弱围岩区域工作的人员,必须进行安全教育,提高其安全意识,同时配备必要的安全防护用具。
二、断裂带施工安全措施方案1. 确定断裂带位置。
通过勘探分析,确定断裂带的具体位置,以便在施工时采取相应的安全措施。
2. 加强围岩加固。
断裂带处的岩石往往较松散,容易发生崩落。
因此,在施工时,必须加强对岩石的加固,以增强其稳定性。
3. 加强支护。
有些断裂带比较深,施工时要加强支撑。
在深度较大的断裂带处,可以采用搭设钢架、钢筋混凝土衬砌等方式加强支护。
4. 及时排水。
一些断裂带处可能十分潮湿,需要进行排水处理,以防止水流侵蚀岩石,导致其稳定性下降。
5. 实施岩锚技术。
岩锚是一种固结性支撑技术,可以增强断裂带处的承载能力,提高其稳定性。
因此,在一些较深断裂带处可以采用岩锚技术进行支撑。
6. 加强作业人员安全教育。
由于断裂带处的岩石较松散,对施工人员的个人安全造成威胁,因此在施工前必须对所有人员进行安全教育,强化安全意识,安排必要的防护措施。
总之,在施工过程中遇到软弱围岩和断裂带,必须认真采取相应安全措施,以确保施工安全。
隧道工程质量控制要点隧道工程是一项复杂且具有挑战性的基础设施建设项目,其质量控制至关重要。
良好的质量控制不仅能够确保隧道的安全使用,还能延长其使用寿命,降低维护成本。
以下将详细阐述隧道工程质量控制的要点。
一、工程地质勘察在隧道工程建设之前,全面、准确的工程地质勘察是质量控制的基础。
这包括对隧道沿线的地形、地貌、地层结构、岩石性质、地质构造、地下水文等进行详细的调查和分析。
通过地质勘察,能够了解隧道所穿越的地层是否稳定,是否存在断层、溶洞、滑坡等不良地质现象。
对于可能出现的地质问题,应提前制定相应的处理方案,以避免在施工过程中因地质条件变化而导致的工程质量问题。
二、设计质量控制合理的设计是保证隧道工程质量的关键。
设计单位应根据地质勘察资料,结合工程的使用要求、施工条件等因素,进行科学、合理的设计。
在设计过程中,要充分考虑隧道的结构形式、衬砌类型、支护方式、排水系统等方面的问题。
确保设计方案具有足够的安全性、稳定性和耐久性。
同时,设计文件应清晰、准确,便于施工单位理解和执行。
对于设计中的关键部位和技术难点,应进行详细的说明和标注。
三、施工准备阶段的质量控制1、施工组织设计施工单位应根据工程特点和设计要求,编制详细的施工组织设计。
施工组织设计应包括施工方案、施工进度计划、质量保证措施、安全保障措施等内容。
施工方案应具有可行性和针对性,能够指导施工顺利进行。
2、材料和设备准备严格把控施工所用材料的质量,如水泥、钢材、砂石料等,确保其符合设计要求和相关标准。
对于重要的材料,应进行检验和试验。
同时,要保证施工设备的性能良好,能够满足施工的需要。
定期对设备进行维护和保养,确保其在施工过程中正常运行。
3、人员培训对施工人员进行技术培训和安全教育,使其熟悉施工工艺和质量要求,提高其质量意识和安全意识。
四、施工过程中的质量控制1、开挖质量控制隧道开挖是施工的关键环节之一。
开挖方式应根据地质条件和设计要求选择,如钻爆法、盾构法、掘进机法等。
顺层偏压软弱围岩隧道施工关键技术摘要:顺层偏压、软弱围岩严重影响着隧道的施工进度、施工安全及营运安全,并且极容易产生病害。
在施工时,应以施工安全和进度为前提,选择合适的开挖、支护方法。
综合考虑隧道水文地质条件、断面尺寸、施工机械、工期的可行性。
同时还应考虑围岩变化时施工方法的适用性。
施工以大断面少分块的方法,以减少对围岩的扰动。
本文以郑万高铁干溪沟隧道为例,对顺层偏压软弱围岩隧道施工技术稍作探讨。
关键词:三台阶法;软弱围岩;控制爆破;减振1.项目背景郑万高铁被誉为目前在建铁路标准最高、风险最大、地质最复杂的高速铁路,其中干溪沟隧道为Ⅱ级风险隧道。
干溪沟隧道既是全线重难点工程,也是全线控制性工程,主要难点为全隧共计5处浅埋、上跨沪蓉高速公路凤凰梁隧道施工、顺层及顺层偏压[1]、岩堆、滑坡等,安全风险极高。
干溪沟隧道位于重庆市奉节县白帝镇和朱衣镇辖区内,起讫里程为DK705+425~DK717+308,全长11883m,其中Ⅴ级围岩1353m、Ⅳ级围岩8210m、Ⅲ级围岩2320m,最大埋深约515m。
为满足施工工期、防灾救援、施工通风及排水等需要,设1#横洞、2#横洞、3#横洞和洞口段共四个工区组织施工。
隧址区不良地质为顺层及顺层偏压、岩堆、岩溶、滑坡等,特殊岩土为人工填土。
针对该隧道的具体情况,现场采用三台阶加临时仰拱开挖技术、控制爆破技术、大直径直线掏槽减振技术等技术组织施工。
技术特点:综合多种因素,在本隧道Ⅴ级围岩软质岩、顺层偏压、一般断层级破碎带、接触带、浅埋及上跨沪蓉高速段等地段选择了三台阶+临时仰拱[2]法+控爆开挖,该方法主要具备以下优点:①施工利用空间大,便于机械操作,可以多个作业面同时施工;②可以统筹安排施工,工效较高;③当地质条件发生变化时,可以及时转换施工工序,调整施工方法,避免窝工;④软弱围岩下利用上台阶预留核心土法开挖施工,利于减小对围岩的扰动,保证开挖作业面稳定;⑤在围岩变形较大或突变时,保证安全和满足设计要求的前提下,可尽快缩短施工时间,为初期支护工序在时间和空间上创造了条件。
软弱围岩隧道安全施工技术摘要:介绍软弱围岩对隧道施工的影响,结合工程实践,详细地介绍了隧道安全施工控制的方法和措施,阐述了施工方法的特点、施工工艺等,对类似隧道施工有一定的参考价值。
关键词:软弱;隧道;施工abstract: the weak surrounding rock of tunnel construction, engineering practice, and detailed description of the tunnel construction safety control methods and measures, described the characteristics of the construction methods, construction techniques, etc., similar to the tunneling of some reference value.key words: weak; tunnel; construction中图分类号:文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)1.前言软弱围岩由于其本身的地质特性,一般力学指标低,岩性松散、承载力差,压缩性高,遇到有岩隙水的作用时,就容易引起隧道施工时产生较大的沉降变形,造成安全隐患。
同时,工后沉降过大也会对运营使用和处理带来很大的困难。
所以,在软弱围岩地段时,需要特别注意隧道施工方法的选择和正确的处理措施。
软弱围岩隧道的施工方法,主要有台阶法和双侧壁导坑法、crd法、环形开挖留核心土法等。
双侧壁导坑法和crd法限制了大型施工机械的使用,降低了工效;工序多,相互干扰大,施工进度缓慢,且临时施工支护多,投入大,不经济,但是在处治软弱围岩隧道沉降变形控制方面还是有其明显的安全效果和保障。
2.工程概况某公路双线隧道,位于云南省昭通市,隧道设计为两座独立的分离式隧道,两座独立隧道的轴线间距为30米,其中隧道右线长850米(yk30+960~yk31+810),左线长870米(zk30+960~zk31+830)。
软弱围岩隧道大变形施工控制技术摘要:在我国西部山区,分布有大范围的软岩地层,其中千枚岩的分布极为广泛,如兰渝铁路线上的木寨岭隧道,318线上的鹧鸪山隧道以及在建的九绵高速等多条高速公路隧道等。
该类岩体具有强度低、性状差、遇水易软化等特点,加之穿越高地应力、高烈度区软岩隧道建设过程中大变形灾害问题凸显,严重危及了隧道施工安全。
因此,开展软弱围岩隧道施工技术与支护技术的深入探讨,对于保证工程施工的安全性与质量的来讲非常重要。
本文以白马隧道为例,通过对该隧道的施工总结分析了一套软岩大变形隧道施工控制方法,并进行了理论和实地测试,对其在变形地段中的运用进行了探讨。
关键词:软岩隧道;大变形;施工控制措施引言:当前,业界对软弱围岩隧道的受力机制和技术仍处在探索性和探索性试验中,对其进行大变形特性的分析和找出行之有效的防治技术是非常必要的。
根据隧道的实际监测和理论研究,对白马隧道的大变形进行了研究,并给出了相应的技术措施。
一、软弱围岩大变形控制理念(一)刚性控制采用刚性控制理念法,通过大钢拱架、大厚度喷射混凝土、超前大管棚、掌子面长锚等措施,采用“以刚克刚”的方法克服了隧道的围岩变形。
该技术主要用于在埋深浅、地应力较小的情况下,对围岩的变形进行了有效的处理。
适合于围岩破碎、力学性能较低、地表沉降和隧道变形要求较高的地区。
(二)柔性控制柔性控制理念主要是利用增大预留变形,使隧道产生位移,使围岩体的应力得到最大程度的缓解,从而使支护体的受力最小化。
其控制手段主要有分段综合控制、伸缩支护和多重支护等。
在地应力较小、埋深较小的情况下,采用刚性支撑理论进行围岩变形的方法是切实可行的。
但对于地下工程中的大深度和高地应力,宜采用柔性支护技术。
(三)刚柔结合控制理念刚柔结合的控制理念是以刚性的预支护法来有效地控制掘进过程中的围岩体的应力释放速率;采用柔性初期支护对早期隧道的早期变形进行了抑制,同时采取了超前和早期支护措施,使围岩的变形保持在一个较好的水平。
隧道工程施工安全控制要点一、隧道工程施工安全总体控制要点(一)、隧道工程施工一般安全措施1、隧道施工应做好施工前期准备,正确选用施工方法,结合地形、地质等实际情况,编制施工组织设计,向施工人员进行技术交底,合理安排施工。
2、隧道施工各班组,应建立完善的交接班制度。
交接班内容包括施工情况及有关安全事宜及措施,并记载于交接班记录本上.每班开工前未认真检查工作面安全状况,不得施工。
3、在软岩或不良地质的隧道中,施工前必须制订切实可行的施工安全措施,并遵守弱爆破、短开挖、强支护、早衬砌、先护顶等小循环的施工原则.4、施工中应加强对围岩及支护的检查和监测,如发现险情,必须在危险地段设置明显标志或派专人看守,并迅速报告施工现场负责人,及时采取措施处理,情况危险时,应将工作人员全部撤离危险区,同时立即向上级报告.5、进入隧道工地必须按规定配带好安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。
6、进洞前应做好边仰坡防护和排水设施。
(二)、临时及辅助设施安全要求1、临时设施平面布置应满足消防安全要求,布置科学,间距合理,交通便利,施工、生活区域明显分开,在容易发生火灾的地方设置适用足够的灭火器材.2、临时道路在险峻处应设立防护石墩和安全标志.3、临时供电设施及线路应满足用电规范要求,主线、支线走向流畅,电线接头、闸刀应安装牢固,禁止使用裸线和裸体开关,动力机械应设立安全防护,电动工具应加强检查.彻底杜绝非电工私拉私接电线、电器现象。
4、压力容器的安装和使用应符合国家有关规定。
(三)、消防安全措施1、施工现场防火设备布置满足消防安全要求。
2、对易燃易爆物品的运输、贮存和使用制定严格的规章制度和安全防范措施,非专职人员不得接触此类物品,防止发生人为事故。
3、生活区及工地机电设施,设置接地避雷击装置,每年雷雨季节来临前进行接地检查。
4、定期进行防火教育,杜绝职工使用电炉,乱扔烟头等不良习惯.5、定期组织消防安全检查,及时更换消防器材,消除火灾隐患。
软弱围岩隧道变形特性及控制措施发表时间:2020-01-02T09:18:47.723Z 来源:《基层建设》2019年第27期作者:侯磊[导读] 摘要:软弱围岩一般指结构面切割、胶结程度差、强度低、围岩孔隙度大、围岩胶结不良、风化等复杂变化形成的岩土层。
中国水利水电第三工程局有限公司陕西西安 710000摘要:软弱围岩一般指结构面切割、胶结程度差、强度低、围岩孔隙度大、围岩胶结不良、风化等复杂变化形成的岩土层。
在软弱围岩环境中开展施工工作非常困难。
施工结束后,隧道仍可能变形,对隧道后期安全运营的隐患影响很大。
在施工阶段,软弱地质条件下,当隧道变形达到一定值时,可能会发生隧道失稳和支护结构严重损坏。
软弱围岩隧道大变形的防治已成为当前隧道工程界最重要的问题之一。
基于此,本文对软弱围岩隧道变形特性及控制措施进行研究,以供参考。
关键词:软弱围岩;隧道支护;变形控制引言在有些地区开展软弱围岩隧道施工具有较大的难度,对施工人员水平要求相对较高。
相关人员在实际施工前要先了解周围的地质特点和自然条件,结合实际情况有针对性地制定施工方案,选用施工技术,提出优化对策。
同时还要在实践中加强学习,汲取经验教训,以保证工程质量和效益的提升。
1隧道软弱围岩变形破坏的原因 (1)隧道工程的进口处于黄土陡坡的位置,出口处的岩石完全暴露,研究其岩石学主要是白垩系下通洛江成分砂岩,基层形成的自然倾斜角约为78,其中153∠80°和250∞60组的关节对隧道洞新岩板的稳定性产生不利影响,并会继续发展到卸货结构不稳定的面,或者会出现崩塌的落石等安全问题。
白垩质砂岩风化特性大,施工时应充分考虑对其边坡的加固支撑,尤其应防止暗半球长期暴露在空气中。
(2)特殊地面的影响,砂质新黄土等特殊地面大部分位于隧道入口和洞穴天花板上,呈浅黄色,稍微密集~密集,表现出相对较强的沙感,气孔大,处于可折叠的优秀位置;隧道入口处沙子的新黄土湿陷系数δs属于0 . 015至0 . 043之间的中间湿陷黄土,平均湿陷深度达10米,是ⅱ级中间重叠的结构。
隧道工程施工安全控制要点1.隧道施工应做好施工前期的准备工作,制定隧道施工安全技术方案,对危险源和重大危险源进行辨识和全过程的跟踪、监督、检查。
结合地形、地质等实际情况,编制施工组织设计,长度大于l000m时,还应制定地质超前预报方案和实施细则,并向作业人员进行安全技术交底,合理安排施工.2.必须制定发生紧急情况时的应急救援预案,建立完整的应急救援小组,配备应急救援人员和必要的应急救援器材,并定期进行救援演练。
3.必须实行隧道工程安全目标管理,项目经理为安全生产第一责任人,对隧道施工安全生产全面负责,建立相应的安全保证体系和管理网络,健全安全机构,责任到人。
4.进入隧道施工现场的各类人员必须经过专门的安全知识教育,接受安全技术交底,在采用新工艺、新技术、新材料、新设备时,应对相关人员进行安全技术培训。
5.隧道施工各班组间,应建立完善的交接班制度。
交班人应将本班组的施工情况、有关安全事宜和措施向接班负责人详细交代,并记录于交接班笔记本上,项目负责人和现场技术人员应认真检查交接班执行睛况。
6.隧道施工现场按规定配备必须的安全装置和设施。
所有进入隧道施工现场人员必须佩戴好安全防护用品,并接受现场管理人员的指挥。
7.隧道施工现场应作详细的安置和部署,出碴、运输、材料堆放场地布置妥当,弃碴场地应设置在地质稳定,不堵塞河流,不污染环境,不毁坏农田的地段。
对水、电、路、通风等设施进行统一安排,并在正式掘进前完成。
8.掘进前应先做好隧道洞口工程,做好洞口边坡,仰坡及天沟,边沟等排水设施,确保地表水不危及隧道施工安全。
洞口路基及边坡、仰坡断面应自上而下开挖,一次把土石方工程做完,开挖人员不得上下重叠作业。
边坡、仰坡以上山坡发现松动危石必须立即清除。
地质不良时,边、仰坡应采取加固措施。
9.在软弱围岩地段施工时,应按照“短进尺、弱爆破、早喷锚、勤量测、紧封闭"的原则稳步前进,若遇不良地质情况,必须进行超前地质预报,提前采取预防措施。
隧道工程安全技术控制要点安全施工是衡量隧道工程管理水平的主要标示。
隧道施工属地下作业,存在很多不安全因素,使隧道施工伤亡事故频率比较高。
因此,我们要掌握好隧道施工安全的规律,必须建立和健全安全管理的规章、建立安全保证体系,隧道工程的伤亡事故是可以避免或减少到最低程度的。
隧道施工安全工作涉及工程管理、规章制度、纪律教育、技术培训、附属设施、机械设备的运用和保养、安全管理与宣传、环境保护法规、公路工程安全技术规范、爆破安全规程等各个方面,综合性很强,需有关部门协同努力。
一、安全管理总要求隧道施工应在公路总体施工规划下,在认真贯彻执行隧道施工组织设计的同时,必须贯彻“安全第一、预防为主”的方针。
深刻认识“隧道施工质量问题也是安全问题”的含义。
如隧道施工开挖后喷锚支护质量就直接威胁施工安全,故要把质量与安全同等重视起来。
提高施工技术管理水平,加强监控量测。
根据围岩情况,彩适当的开挖方法,合理安排工序进度和关键工序的作业环节,随时掌握围岩变化情况,以便及时采取相应措施,严防安全事故的发生;“密切注意围岩及地下水等的变化情况,当施工方法或支护结构不适应于实际围岩状态时,必须采取应急措施,并经技术负责人批准后及时采用合适的施工方法或支护结构”。
应设专职人员配置专用仪器,对围岩变形进行监控量测,指导现场施工;及时加强初期支护或二次衬砌,防止出现较大的坍塌方等工程事故;认真做超前钻孔,探清地质情况,做好隧道施工中地质预测预报工作。
发现地质条件与设计不符时,及时与监理工程协商,采取变更设计方案,保证隧道施工安全,组织均衡生产,及时解决生产中的进度与安全的矛盾,统一指挥,避免忙中出错,抢进度忽视安全而发生事故;必须遵守有关施工规范、安全技术规范、安全操作规程、工程质量检验评定标准等。
做好施工技术交底工作,进行技术、质量、安全教育;加强通风、照明、防尘、降温及防水和防止有害气体的工作,严防坍塌事故,保护施工人员身体健康和安全,从而提高劳动生产率和企业的经济效益。
浅析软弱围岩隧道施工技术摘要:本文介绍了软弱围岩的特点及软弱围岩隧道工程的特性,分析了软弱围岩隧道施工方法,并探讨了软弱围岩隧道施工技术的重点控制,供大家参考借鉴。
关键词:软弱围岩;隧道;施工技术;防水中图分类号:u455 文献标识码:a文章编号:软弱围岩隧道施工对技术的要求比较高,而且会影响整体施工的质量,成本也比较难控制,时施工过程中的一大难题。
但是,如果在施工过程中,充分了解地质情况,采用灵活的施工方法,加强各阶段的技术指导,严抓质量,问题也会慢慢的得以解决。
施工的过程中,最重要的就是安全和质量,要在确保施工人员安全的前提下,尽可能发挥机械的作用,保证过程的质量,同时还要兼顾工程的经济效益。
1 软弱围岩隧道地质工程特点软弱围岩隧道是一项重难点控制工程,影响着施工的安全、质量、进度以及效益。
隧道围岩的划分,无论是铁路隧道、水工隧洞,还是公路隧道的围岩类别划分主要是根据围岩结构完整状态及其稳定性为基本因素,结合考虑围岩岩石强度、地下水作用及风化程度等因素,将围岩划分成不同的等级,编制成具有定性定量指标的隧道围岩分类表。
实际施工中,通过各种地质勘探手段取得的资料,与围岩分类表比较以确定围岩类别。
1.1地质特点。
软弱围岩,主要是指第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分,范围包括江河湖岸及池塘冲积、淤积层,人工杂填土、溶洞充填物、水田、风积砂及新老黄土等。
软弱围堰的特点有:内磨擦角小粘聚力弱;容易产生不稳定情况,比如蠕变、流滑、湿陷或者膨胀等。
南北方地区的软岩的特点也各有不同,北方地区的软岩含水量比较小,浸水后饱,失水后呈固态状流动,所以很容易崩塌,失去应有的承载力;而南方软土的含水量比较大,扰动后容易液化,呈液态状流动。
1.2工程特性。
根据软弱围岩的特点,相应的隧道工程也比较特别,容易出现问题,这类工程的特性主要表现在四个方面:第一方面,由于软岩的稳定性比较差,容易崩塌,在洞口的施工容易引起牵连性的滑动,很难接近仰坡,所以进洞比较困难;由于软岩地区的承载力比较弱,在洞内施工时支护结构容易下沉收敛,很容易发生危险;第二,由于软弱围岩扰动后自稳能力比较差,需要采取分步施工和化大为小的施工方法,但是由于工序繁多,形成封闭环的时间长,可能会影响工程的进度;第三方面,由于软岩一般都处在地质比较复杂比较多变的地带,很难一次就摸清地质,导致施工的方法和设计参数也会随之改变,增加了施工的困难;第四方面,施工时遇到了软弱围岩,施工的危险系数就会增加,这无疑会给企业的管理者以及作业人员带来比较大的压力,考验着施工的技术和施工的质量。
幻灯片0软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术铁道部工程管理中心二○一○年八月幻灯片1前言目前在建隧道6600公里,已规划建设隧道7600公里,隧道呈现“三多”特点(隧道数量多、长大隧道多、风险隧道多)。
其中软弱围岩隧道占有相当大的比例。
软弱围岩隧道施工,除地质条件差,还会遇到断面大、埋深浅、下穿公路或建筑物等情况,从而使施工更加复杂,难度更大。
目前,由于技术措施不合理、施工方法不当、施工工艺不到位、现场管理薄弱等环节的诸多问题,造成了大量的隧道变形和坍方事故,损失巨大,教训深刻。
幻灯片2如何提高软弱围岩隧道施工水平,预防变形和坍方,确保施工安全,其核心是抓住软弱围岩隧道工程特点,落实好“三超前、四到位、一强化”施工技术关键环节。
●三超前:超前预报、超前加固、超前支护●四到位:工法选择到位、支护措施到位、快速封闭到位、衬砌跟进到位●一强化:强化量测幻灯片3目录1 软弱围岩隧道变形、坍方事故案例2 软弱围岩隧道地质特征和工程特点3 软弱围岩隧道施工技术幻灯片41 软弱围岩隧道变形、坍方事故案例幻灯片51.1事故案例郑西客专南山口隧道大坍方(2007年7月15日发生)。
坍方段埋深86米,地质为强风化粉砂岩及卵石土,采取台阶法施工。
掌子面初期支护首先出现掉块、开裂,3天后发生大坍方,坍方长度146米,洞内初期支护全部破坏,造成地表房屋开裂,经济损失较大。
坍方原因:快速封闭不到位、衬砌跟进不到位、量测未到位。
(上台阶开挖83米,仰拱距掌子面126米,二衬距掌子面146米)。
幻灯片6南山口隧道大坍方照片幻灯片7幻灯片8●贵广铁路东科岭隧道涌砂坍方(2010年1月19日发生)。
坍方段埋深21m(属浅埋),地质为向斜构造全风化花岗岩,呈砂状,开挖扰动后呈流塑状,地表为水田和常年流水水沟。
进口开挖到398米处,掌子面施作超前小导管时,突然发生涌砂坍方,涌砂量约800立方,随后地面出现坍陷,坍坑直径约35米。
涌砂坍方原因:未进行超前预报、未进行超前加固、未进行超前支护幻灯片9东科岭隧道涌砂坍方照片幻灯片10东科岭隧道地面坍坑照片幻灯片11●张集铁路旧堡隧道初期支护开裂变形(2010年2月26日发生)。
软弱围岩隧道施工安全质量控制要点
【摘要】由于工程周边地质岩层复杂多变,地形和水文自然气候条件也变化
较大,山区铁路隧道建设通常被认为是困难的。
在当前正在建设和计划建设的铁
路建设项目中,有相当一部分涉及软岩隧道,有些隧道在施工过程中也存在一定
的风险,如高地应力、大变形、穿越地层断裂带以及高地温和岩爆等,建设过程
施工的中安全质量风险比较大。
加强安全和质量控制在软岩隧道施工中尤为重要。
本文以夏里隧道为例,讨论并总结了软弱围岩隧道施工的安全和质量管理。
【关键词】铁路隧道;软弱围岩;安全控制;技术要领
引言
目前正在建设的铁路隧道涉及许多长大隧道,地层结构相对复杂,其中相当
一部分是软岩施工。
软岩中的隧道施工自然会受到地质情况的限制,大断面、浅
埋和下穿现有的道路和建筑物等情况使施工变得复杂和困难。
由于技术方案不完善、施工方法选择不当、施工过程控制不力、现场管理不到位等原因,在已经建
成或正在施工的隧道中发生了许多隧道变形和坍塌事故,造成了重大损失,教训
十分深刻。
1.工程概况
夏里隧道设计为单洞双线隧道,全长12760m(长链53.47m),起讫里程:
DK960+465.3~DK973+171.8,全隧设置1号斜井、2号横洞和3号斜井三座辅助
坑道。
隧址位于昌都市八宿县同卡镇夏里乡,地处藏东南怒江流域高山峡谷地区,隧道进口高程3651m,出口高程3361m,最大埋深1110m。
该隧道出口端受夏里车
站影响,732m为分离式小间距隧道,含单线、双线、三线。
图1夏里隧道纵断面图
2.软岩大变形
2.1软岩大变形破坏特点
周围岩体力学性能以及地面荷载和隧道所处的技术因素的制约都是软弱围岩隧道出现变形破坏的因素。
在中国的许多隧道施工过程中,在地质情况较好掘进深度较浅的情况下,隧道的变形破坏并不是很大,用传统的衬砌方法可以保持隧道的稳定性,但是随着进尺越来越深,伴随着地层结构复杂多变,围岩变差、地层应力增大及穿越断层等因素影响,隧道的稳定性趋于下降,变形破坏也越来越严重,传统的衬砌方式很难维持隧道的稳定性。
一般来说,软岩隧道的破坏有以下特点。
2.1.1变形损坏形式多
一般隧道除了常见的拱顶下沉、坍塌的变形破坏方式外,还会出现周边围岩破裂等情况,隧道整体呈现出强烈的收敛和破坏。
对于软岩隧道而言,出现的变形破坏主要有结构面控制型和应变控制型两种,其中应变控制型占主导地位。
(1)变形程度大
软弱围岩隧道中出现变形可能会使拱顶下沉10厘米以上,有的甚至会达到五十厘米,两带推力在二十到八十厘米之间,底鼓很强。
在传统的无背式拱架的情况下,强大的底鼓往往会把整个隧道封闭。
(2) 高变形率
软岩隧道的初始收敛率非常高,即使在应用常规锚杆注浆后,软岩隧道的收敛率也非常高,而且应变收敛率下降缓慢,短期内应变收敛率非常高,隧道可以在几个月内,甚至一年内关闭。
在夏里隧道软弱围岩施工中,正洞软岩大变形的数据统计如下:
表1 夏里隧道正洞软岩大变形统计表
3.软岩大变形施工方案
Ⅰ~Ⅲ软岩大变形段落夏里隧道长度达4900m。
总体施工遵循“短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的理念。
3.1软岩大变形隧道控制措施
采用微台阶法开挖+径向注浆加固,局部地段采用三台阶临时横撑法+帷幕注浆加固,针对不同等级的大变形采用对应的预设计衬砌支护措施。
表2 夏里隧道支护控制措施(双线)
开挖后及时施做长锚杆(低预应力锚杆)、加大锚杆密度、严格注浆等措施,加固围岩使加固圈形成的自然拱圈整体强度提高;监控面及早封闭,根据情况对
掌子面喷早高强钢纤维砼进行加固,抑制纵向岩体变形;调整预留变形量,达到
允许变形、控制变形、利用变形的目的。
采用数码成像技术进行洞壁变形实时监测,对软岩的矿物组成、含水率、自由膨胀率、单轴抗压强度等进行系统地测试,根据实测参数,进行数值模拟分析,必要时进行模型试验,经综合分析后进行预报。
参考有关资料,可采用表3经验值进行超前初步判定隧道围岩是否发生变形。
表3 软岩大变形经验判断
4.结语
软岩隧道在施工过程中,为了使整个施工过程的安全质量处于可控状态,现场施工要严格执行设计文件相关参数,随时关注掌子面围岩变化情况,可采用地质雷达扫描、TSP、瞬变电磁、地质素描及超前水平钻孔等手段进行超前地质预报,及时探明前方地质情况,采用合理的施工工艺并及时调整支护参数,加强施工过程管理,确保施工安全质量始终可控。
为满足安全要求,必要时可采用智能化机械设备进行作业,满足洞内施工少人化的要求,安全高效的完成施工任务。
因此,结合施工实际采用各种先进的超前地质预报手段,并根据预报结果及时调整施工参数,是保障软岩隧道施工安全的重要手段之一。
参考文献
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