偏压隧道零开挖进洞施工技术
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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。
朔州隧道浅埋偏压地段进洞施工技术浅析针对隧道洞口存在浅埋、偏压、围岩破碎、稳定性差等不良地质情况,以朔州隧道工程为例,对隧道洞口施工过程中的围岩变形情况进行分析,提出了隧道洞口施工的技术措施,总结了黄土地段浅埋偏压隧道的进洞经验,确保了依朔州隧道工程进洞的安全及隧道施工质量。
标签:浅埋,偏压,进洞,施工技术一、朔州隧道工程概述(一)工程简介新建铁路大准至朔黄铁路联络线朔州隧道,位于山西省西北部,行政区隶属朔州市,隧道起讫里程为DK128+662~DK139+955全长11293m,为双线隧道,隧道最大埋深约563m。
洞身左线DK139+602.33(右线为DK139+612.33)至出口段位于R=1200m(右线R=1204.19m)的曲线上,其余段落均位于直线上,洞内纵坡为3.0‰/5488m、-7.0‰/5800m、3.0‰/5m,基本呈对称的人字坡。
朔州隧道工点位于基岩裸露的山区,各山脉海拔多在2000m之上,海拔最高处为区内的龙霸山,高程为2147.2m,最低海拔位于小北岔村东,高程为1444m,最大高差703.2m,一般相对高差300~400米,属中低山地貌。
山势陡峻,坡陡沟深,多呈“V”型谷。
仅北部平鲁区的黄石崖村、打鹰沟村等附近地貌为黄土台塬及山间河谷区,地形较平坦开阔。
(二)工程地质及水文情况隧道围岩由石灰岩、石灰岩夹页岩、石灰岩夹白云岩组成,进口段为黄土,浅黄~灰黄色,土质均匀,大空隙发育,是垂直节理,发育虫孔及植物根孔,易产生陷穴,含少量零星分布的小型钙质结核砾分布砂质黄土,具湿陷性,湿陷性等级为I级(轻微)非自重湿陷性场地。
隧道区位于朔州市西侧管涔山大同盆地南西端,东麓属海河流域桑干河水系,西侧群山区为黄河流域朱家川河水系,基岩大面积出露,为地下水补给区。
二、浅埋偏压地段进洞施工(一)浅埋偏压洞口段现状分析[1]1、进洞地段受偏压荷载影响,黄土粘结力差,受力不能相互传递,造成地表裂缝。
偏压、小净距隧道进洞该如何施工?
发育、突泥突水安全风险高的Ⅰ级风险隧道。
因此根据围岩特点,结合超前地质预报和监控量测反馈信息,进行隧道出入口相向平行施作,左右洞进出口相对施作,即四个工作面。
隧道出口属小净距,为确保施工安全,暗洞首先施工右洞,待掌子面掘进2倍开挖跨度后左洞方可进洞。
引言:
中山顶隧道因地址地形原因,穿越区域虽岩层单薄,岩性单一,构造简单,但为高度角逆断层,破碎带中以碎裂岩为主体。
受断裂构造带及影响带的影响较大,岩体破碎,裂隙发育,因此工程地质条件较差,开挖易失稳。
且中山顶隧道左右洞进口均位于直线上,隧道内纵坡基本为单向坡,坡率为0.94%,仅出口段140米为逆向-0.5%坡。
这就使隧道在开挖时容易造成洞口坍塌等安全问题。
在隧道施工中,如何开展安全、快速、经济的偏压、小净距施工方案,已成为高等级公路建设的重大课题。
1.工程概况
1.1设计概况
中山顶隧道左右洞进口都位于直线上,左洞出口位于半径1800m。
浅埋偏压隧道“零开挖”进洞施工技术作者:罗兵王刚来源:《名城绘》2017年第05期摘要:本文以对某一实际项目开展的施工建设为例,归纳出对隧道洞口实施“零开挖”施工时最优进洞方式,借此方式降低对隧道洞口区域开展施工过程中,对其该部位自然生态产生的不利影响,达成保护仰坡部位稳定性与生态环境的目的。
关键词:浅埋偏压隧道;零开挖;进洞;施工技术本文所述的“零开挖”进洞施工方式,能够减小对山体以及植被造成的破坏程度,提高洞门部位和周边区域地形的协调性以及统一性,最终实现施工的安全、美观以及环保。
一、施工原理及优缺点介绍(一)介绍施工原理为了减少因大刷、大挖及大范围回填对山体及植被造成破坏,同时保证施工安全,可通过砌筑挡墙的方法处理隧道偏压,并利用地表回填注浆待软弱围岩与山体固结稳定成形后,再采取“零开挖进洞”的开挖支护方案进行施工。
(二)介绍优缺点1.优点降低了洞口部位对土石方实施开挖施工的实际方量,降低了人力和物力方面的投入,以及洞口区域的实际开挖量和对山体当中的植被产生的破坏,保证洞口位置呈现出自然以及美观的施工效果,收获明显的环保效益[1]。
2.缺点由于洞顶区域的覆盖层十分薄,导致拱部区域实际开展开挖操作期间频繁出现掉土块的问题,极易导致冒顶现象的发生。
二、项目简介拟修建的石子崎隧道坐落在广东省河源市连平县隆街镇松岭乡长沙村南侧山脉上,进口以及出口位置位于隆街镇松岭乡长沙村南侧山脉,该隧道的施工设计是主线分离形式和小净距离隧道(长度大小是100km/h、该线路上的车道为双向六车道),洞室当中的净空面积大小是14.75×5.0m,隧道部分的净宽尺寸是:0.75+0.25+0.50+3×3.75+1.0+1.0=14.75m;净高尺寸是:5.0m。
起讫桩号当中:左线部位的桩号是ZK358+497~ZK359+156,长度尺寸是659m;右线部位的桩号是YK358+480~YK359+100,长度尺寸是620m,其方向的展布方式为183°;进洞口部分施工设计左线部位的实际标高尺寸是274.8m、右线部位的实际标高尺寸是273.8m,出洞口部分施工设计左线部位的实际标高尺寸是287.2m、右线部分施工设计左线部位的实际标高尺寸是284.5m;隧道部分的最大埋深施工尺寸大概是126.2m,是一类中隧道[2]。
隧道零开挖进洞施工三维图解一看就会!下面是下面给大家带来关于隧道零开挖进洞施工的相关内容,以供参考。
在早期的公路隧道施工中,常常遵循晚进早出,缩短隧道长度,节约工程造价的原则,在洞口坡面大挖大刷,这样不仅破坏了原生态,使得原地貌很难恢复,对自然景观也造成无法挽回的创伤。
随着隧道建设的环保、安全日益受到社会和隧道工程建设单位的重视,隧道的零开挖进洞已经成为隧道施工的主流趋势。
在隧道进洞的浅埋及软弱围岩地段,如何进行零开挖进洞施工才能确保隧道的安全、少开挖、环保进洞呢?传统开挖方式对比实际施作情况:零开挖进洞零开挖进洞施工总体要求:先支护后开挖,控制洞口仰坡开挖高度、控制洞口开挖范围。
零开挖进洞施工工序:右洞施工槽开挖零开挖进洞施工现场:零开挖进洞施工要点:1.洞口超前管棚、控制仰坡开挖高度采用超前管棚可克服洞口段围岩自稳条件差,仰坡滑坍的不良现象,是减少仰坡开挖、控制开挖高度、保护坡面植被的有效措施。
采用超前管棚对洞口仰坡预支护。
2.反压回填、克服洞口偏压隧道轴线与地形等高线斜交,隧道洞口段形成偏压时,为克服偏压,充分利用地形,有条件时,采用先反压回填,再开挖隧道。
这种方式,可减少对边仰坡的开挖,减少对原山体的破坏,同时也改善了原山体的稳定条件。
(1)隧道傍山斜交进洞,山坡不稳,形成严重偏压,隧道开挖进洞非常困难。
采用了先反压回填,改善坡脚条件、稳定山体。
(2)隧道洞口受不良地质等危害,采用了先回填后开挖的方式方案处理。
防止落石、坍塌危害、抑制滑坡。
隧道顺沟谷进洞,洞口引线分布于自然冲沟两侧,设路基将形成俩侧高边坡,诱发滑坡,采用明洞,利用洞顶回填,消除了病害。
浅谈隧道零开挖进洞施工技术魏强德摘要:在隧道施工中,若是开挖洞口,不但容易破坏洞口周边生态,而且还容易引发环境污染问题,为了避免这一问题,就需要借鉴发达国家在隧道施工方面的技术和经验,同时通过具体实践来对前置式洞门这一施工技术进行充分运用,如此不仅能够达到零开挖目的,同时还能够优化和发展施工技术及手段。
本文根据隧道施工经验来对隧道施工中,洞门前置这一施工技术的特征和优势等进行研究。
关键词:隧道施工;零开挖;洞口一、隧道零开挖进洞施工技术的产生当前随着经济发展水平的进一步提升,我国交通网络开工建设迅速展开。
通过分析我国地形能够发现,很多地区山区较多,所以在建设公路以及铁路项目时必须开掘隧道。
而在具体施工期间,因为施工手段以及技术方面的原因,所以不管是选择短距离爆破方式开掘隧道,还是选择机械设备来开掘隧道,都会产生废石和扬尘,同时破坏周边生态,并形成环境污染。
为了避免这一问题,工程技术施工人员在对国外施工经验和技术进行借鉴和引进的同时,也对我国环保和项目建设要求进行了充分分析,然后选取前置式洞门这一施工技术来实现零开挖目标,如此不但有利于项目施工的开展,同时也能够维护好隧道周边的环境。
二、隧道零开挖进洞施工技术应用和发展在我国公路以及铁路工程建设中,施工公司以及施工人员为了在确保项目顺利开展的同时做好环境保护工作,因此长期以来都积极研究和探索零开挖技术,希望通过这一技术来令隧道施工尽可能少受到破坏以及污染。
然而,在实际项目施工期间,因为施工技术较为落后,施工手段并不科学,从而导致零开挖设想不但未能实现,反而增加了开挖量,形成了更大破坏以及污染面,同时在辅助工程里,也导致投资成本显著提升,出现的施工风险也变得更多。
为了改变这一状况,真正实现零开挖目的,技术人员在对工程实践的不足进行总结和归纳的同时,也对国外优秀经验和技术进行了借鉴,然后经过一次次实践,终于对前置式洞门这一施工技术进行了充分掌握。
从而令山体避免了生态破坏问题,也有效防止了环境污染问题的出现。
1 工程背景简介及基本资料某浅埋偏压隧道穿过山地丘陵,半路半隧,长104米,隧道埋深最大约20米,为单洞两车道,设计行车速度80km/h,位于直线上,地震动峰值加速度系数为0.1g。
隧道净宽1 0.25m,建筑限界高5m,内轮廓净高6.97m,内轮廓净宽10.86m。
地处山地丘陵,山体走向总体呈近东西向,地面标高230.3~268.9m,丘陵脊线明显,山体地形陡峻,南西高,北东低,进口端坡度32°~37°,坡向近东;出口端坡度30°~35°,坡向近北东。
隧道施工区无断层出露,隧道区岩体片理化发育,片理产状270-300°∠75-82°。
隧道围岩地下水与上覆盖层分布和厚度及构造裂隙发育有关,山体范围内地下水的主要类型有坡残积层中的第四系松散层孔隙水和岩石裂隙中的基岩裂隙水。
2 浅埋偏压隧道洞口施工技术方案2.1 施工测量2.1.1 洞口开挖工程开工之前,测量方面做好如下准备工作:①洞口地表复核;②洞口刷坡线放样。
2.1.2 地表沉降观测预埋在靠近截水沟顶选择一个断面通视条件较好、测量方便处预埋牢固的基准点。
测点沿地面布置在隧道轴线及其两侧各4个点。
测量放线定位,用水准仪量测,隧道开挖开始量测,隧道开挖超过测点30m、并待沉降稳定以后停止量测。
2.2 洞口工程2.2.1 进口端洞口隧道进口端洞口工程施工顺序为:洞顶水沟、截水沟→洞口边、仰坡开挖→洞门挡墙→长管棚。
根据洞口的地形及地质条件,进口端洞门采用端墙式。
由于洞顶覆盖较薄,采用30m 长管棚超前支护,保证安全进洞。
设长管棚的地段加设钢插管。
洞口位置边坡外露面均应进行绿化。
2.2.2 隧道出口端洞口工程施工顺序大边墙→回填水泥混合土→洞口边坡开挖→洞门挡墙→长管棚→反压护拱。
出口端洞口地段严重偏压,避免大刷大挖,体现零开挖理论。
采用“明洞暗进”工法,不刷仰坡。
出口端洞门采用端墙式。
先施工大边墙,在大边墙与地表间隙全部回填水泥混合土,再进行反压护拱施工,洞口35米长管棚超前支护。
浅埋偏压隧道进洞施工技术及应用摘要:浅埋偏压隧道由于其浅埋偏压的不利因素,在施工和后续的运营中极易产生病害,造成人身财产的损失。
本文对施工过程中遇到的问题、处理方法及爆破施工技术进行了探讨。
关键词:浅埋偏压;隧道;进洞;施工中图分类号:u455文献标识码: a 文章编号:1.工程概况西源隧道工程,为双线隧道,最大埋深约35.34m,平均埋深约18m,ⅳ级围岩占17.1%,ⅴ级围岩占82.9%,部分地段地下水较发育。
隧道进出口桩号分别为k101+762、k102+230。
本隧道地层岩性自上而下为第四系残坡积层粉质黏土,下伏基岩为二叠系上统p21炭质页岩、粉砂岩及二叠系下统p1q灰岩。
围岩破碎,节理裂隙发育,空隙潜水较发育,多处浅埋,沟谷。
隧道围岩较差,遇水极易软化,施工安全风险极大。
2.设计施工方法衬砌及施工辅助措施情况见表1。
表1西源隧道正洞衬砌与施工辅助措施一览表管棚采用φ108mm×108m热轧无缝钢管,外插脚为3□,压注水泥浆液。
3.施工过程中遇到的问题及处理方法(1)在洞口边仰坡开挖过程中,隧道进口右侧坡体上有滑坡现象出现,滑坡面光滑。
处理方法:在滑坡体处加设锚杆、再挂网喷(2)在洞口长管棚施工时,发现导向墙右侧下沉,但导向墙整体完好,导向墙上部土体有开裂现象。
经各方现场勘查研究,一致认为施工恰处梅雨季节,隧址处围岩孔隙水发育,导向墙两基脚地基为炭质页岩,遇水后承载力急剧下降造成导向墙下沉,经检测实际地基土承载力只有40kpa左右,远小于设计显示的200kpa。
处理方法:将导向墙两基脚从设计上的120°改为180°,并增大基脚尺寸,同时采用小导管注浆加固导向墙基脚(采用ф42小导管,l=4~5m,左、右两侧纵横向各设置12根)。
对基脚下岩体进行注浆板结加固,以满足导向墙地基承载力的要求。
加固处理完5天开始连续观测7天,导向墙平面位置无变化,没有水平位移。
(3)采用设计图纸推荐的六步cd法施工,在6步cd第3步开挖时,发现6步cd第1步与6步cd第2步连接处中隔壁9榀钢架出现了变形,介于此情况,现场马上进行6步cd第3步回填,并及时开挖了6步cd第4步和6步cd第5步,减少了右侧土体对中隔壁的侧压力,避免中隔壁垮塌。
韩村隧道洞口偏压段地表回填注浆及开挖技术《江苏交通科技》2011年第6期韩村隧道洞口偏压段地表回填注浆及开挖技术李建民李晓梦陈金玉(江苏交通科学研究院股份有限公司南京210017)摘要在西商高速公路韩村隧道左线进口浅埋段施工中,为减少洞口边仰坡刷坡方量,尽可能地保护植被,实现零开挖进洞,在洞口明洞段采用水泥稳定碎石土分层回填浅埋及拱部外露部位,并进行地表注浆加固,然后采取~b108管棚支护,单层导管注浆超前支护,单侧壁开挖,围岩量测等技术措施进洞.施.Y--~明上述施工技术能够安全,有效地解决进洞问题.并达到保护环境的目的.关键词浅埋偏压回填土注浆管棚开挖支护1工程概况西商高速公路U一20标段韩村隧道工程为分离式双线隧道,左线长267m(ZK97+141~ZK97+408),右线长221m(K97+160一K97十381),进口左右线间距16m,为双向6车道隧道.隧道进口位于板桥河左岸河湾处,地形较陡,坡角40.~50.,植被茂盛.进口基岩为强风化一中风化片岩,山体表部坡残积碎石土发育,发育3组节理,程度相近,岩体破碎,呈碎石状,地下水为基岩裂隙水,水量贫乏.该隧道左线西安端进口位处沟谷,有34m的V级围岩浅埋偏压段,几乎无埋深,设计为明洞.浅埋偏压段横断面示意见图1.图1横断面示意图2施工方案选定2.1明洞施工方案该隧道ZK97+141~ZK97+175段原设计为明洞,即该段明洞开挖后先进行仰拱边墙施工,再进行全断面衬砌以及洞门和洞顶回填土.其优点是对地表地层不需预加固,临时支护工程量小,施工速度(收稿日期,编号:2011—05—29/6029)?22?快,成本低.但该段地势左高右低,左侧边坡高达32m,若按明洞施工将形成高边坡,对山体边坡稳定和隧道洞门结构安全极为不利,且对洞口生态环境影响也很大,这与甲方要求的隧道零开挖进洞,尽可能大地保护环境相矛盾.2.2明洞暗作方案根据现场地形地质勘测,洞口位置地面线高度不能覆盖衬砌,暗洞成不了洞.鉴于洞口虽处偏压地形,但位处沟内,沟两侧边坡都高于隧道拱顶,有条件先做覆土回填再开挖,故为保证施工安全,拟采取"早进晚出"的进洞方案,对洞口明洞段采用水泥稳定碎石土分层回填至一定高度后进行地表注浆加固,待暗洞开挖条件形成后再采取管棚进洞,导管注浆超前支护,单侧壁分步开挖,围岩量测等技术措施进行施工.依地形,洞口段覆土注浆后可极大改善偏压状况.经与甲方,设计单位协商对该段方案按明洞暗作优化.3施工过程及采取的措施3.1清除表土沟谷地表有约1m厚的腐殖土及茂盛的松林,腐殖土松软,其中夹杂大量的树根,不利于地表加固及开挖施工,为此,在地表加固前首先将其清除直至基岩面,并将树根挖除,地表挖成台阶状.3.2水泥稳定碎石土回填夯实水泥稳定碎石土采用厂拌法施工,拌合均匀后,沿山坡分台阶分层碾压回填夯实,分层厚度不大于《江苏交通科技》2011年第6期40cm,碾压采用小型振动压路机,回填压实度不小于85%.填料采用稳定良好的碎石土,水泥掺量为7%一9%,拱顶覆土厚度保证不小于3m.回填到顶层后要进行调坡并进行封面,保证设计坡度,确保山上的水能顺坡而流,在浅埋段不积水.水泥稳定碎石土回填范围见图2.面图2水泥稳定碎石土回填范围示意图3.3地表注浆及封面地表回填夯实达到设计厚度后,用潜孔钻进行钻孔.钻孔前,首先进行布孔,布孔范围为隧道开挖外轮廓线两侧各5m,拱顶以上4m,底部至设计标高,布孔间距为200cm×200cm,呈梅花形布设,具体布置范围见图3.图3地表注浆预加固范围示意图注浆管采用60×5mm无缝钢管,管壁每隔15em交错布眼,孔眼直径为6IIIlTI,顶端1.5m管身不打孔.打好扫孔后,开始下管,管口设置C20砼止浆塞,尺寸为60C1T/x60cmx30em,管口高出止浆塞顶面30em.注浆时除采用少量双液浆封堵地表处止浆塞口或管口,钢管注浆材料采用水泥浆, 分次间歇式注入.注浆应先注边孔,形成止浆墙,然后横向每隔3个孔注1个孔,纵向每隔2个孑L注1 个孔,依次而注,最后注满所有孑L.注浆初压在0.5 ~1MPa,超过2MPa可终止压浆.3.4布置地表位移观测点在地表注浆完成后,在拱顶依设计埋设观测桩,在顶面刻出"+"字丝,以供全站仪进行地表位移观测.3.5洞口开挖在地表位移观测点读取初始值后,开始洞口开挖.洞口开挖采用分层式进行,边开挖边进行边仰坡防护,根据地表位移观测结果调整边仰坡防护参数,以确保边仰坡的稳定.3.6超前支护当洞口拉槽至起拱线时停止开挖,开始施作导向墙及大管棚.在洞口明暗交界处设60C1TI厚C25 钢架混凝土导向墙,导向墙纵向长2.0m,导向墙内设置I20a型钢钢架和140导向管.大管棚采用l08无缝钢管制成,设计参数:长度L=40m,节长6m,两节之间用套管进行连接,用"V"型对焊,环向间距(1r=40cm,共37根.管棚支护见图4.O浆砌片石图4管棚施工示意图(1)打人管棚采用KRB801412管棚钻机钻孔,考虑钻进中的下垂,钻孔方向应较钢管设计方向上偏1.~2.进行控制.当钻孔深度达到40m时,将套管留下钻杆取出.在套管的护壁作用下用高压水清孔,清孔完毕后将制好的有注浆眼的管棚用钻机顶入,同时将套管拉出,管棚外露50cm.为增强钢管的刚度,注浆前在管棚钢管内部安设3根2钢筋制成钢筋笼,然后在管口焊接止浆阀.(2)管棚注浆在钢管中压水泥一水玻璃浆(其水灰比为1:1),水泥浆:水玻璃体积比为1:0.5;水玻璃模数为2.4~2.8,浓度为30~45波美度.由TBW50/15混?23?《江苏交通科技》2011年第6期浆机拌制,采用KBY一51/70双液注浆机进行注浆, 注浆时采取隔孔注浆法,注浆初压0.5—1.0MPa;终压1.5~2.0MPa.压浆结束后,用M20号水泥砂浆填充钢管形成钢管砼.洞身V级加强围岩地段采用0热轧无缝钢管注水泥一水玻璃双液浆进行超前支护,导管长4.5m,环向间距40cm,注浆压力为0.8MPa.(3)注浆效果现场控制注浆作业中,浆液注入压力是一个最为关键的现场控制因素.根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况,并及时采取相应措施.①压力逐渐上升,但达不到设计要求的压力.原因分析是:浆液浓度低,凝胶时间较长,浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出.此时应适度加大浆液浓度,间隔注浆.②注浆开始后压力不上升,甚至离开初始压力呈下降的趋势.原因分析是:浆液已经外溢.此时应该采取大浓度浆液和较低注入速度,如果情况无改变,则应先停止注浆.③注浆压力上升后突然下降,表明浆液从注浆管周围溢走,或者是注入速度过大,扰动碎石岩层, 或遇到空隙薄弱部位.此时应适度降低注入速度.④压力反复升降,但总趋势呈上升态势.原因分析:由于注浆浆液的凝胶时间较短.此时应该适度调长浆液凝胶时间.⑤压力上升很快,而注入速度上不去.原因分析:表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短.⑥压力有规律上升,即使达到容许压力时,注浆速度也比较正常,这表明注浆施工作业是成功的.⑦压力上升后又下降,然而后来压力又再度上升,并达到设计的要求值.这可以认为该种情况的空隙部位已被浆液填满,此种情况也是成功的. 3.7洞口段暗洞施工待超前支护注浆强度达85%后,在大管棚的保护下进行洞身开挖.因断面较大,采取CD法即单侧壁法开挖方法,其施工工序见图5.开挖时以人工风镐作业为主,局部遇到坚石时,为减少对周边围岩的扰动,采用弱爆破将坚石震裂后用风镐开挖,每循环进尺控制在0.8Ill以内.开挖完毕后进行初喷砼,初喷后立即进行I20a钢拱架及WTD系统锚杆施作;钢架间距75cm,用qb22钢筋环向联接,钢筋间距100cm;WTD25系统锚杆左侧长3.5m,右侧.24?加长至4.5m,全部系统锚杆与钢拱架焊接牢固,并在拱脚处增设2根锁脚锚杆.在锚杆施作完毕后, 即进行C20喷射砼作业.为了抵抗偏压,在洞口10m加大了右侧开挖轮廓,将喷射砼加厚至40cm. O图5CD-r法施工工序图CD工法施工顺序:(1)利用上一循环的钢架施作部分主洞侧壁超前导管预支护;(2)导洞上半断面开挖;(3)初喷4cm砼后,导洞及部分主洞上半断面初期支护;(4)导洞下半断面开挖;(5)初喷4 cm砼后,导洞及部分主洞下半断面仰拱初期支护;(6)利用上一循环的钢架施作主洞侧壁超前导管注浆预支护;(7)主洞上半断面开挖;(8)初喷4cm砼后,主洞上半断面初期支护;(9)主洞下半断面开挖;(10)初喷4cm砼后,主洞下半断面仰拱初期支护;(11)浇注仰拱;(12)根据监控量测分析,待初期支护收敛后,拆除临时钢架及临时支撑,敷设防水板,采用模板台车全断面一次模筑二次衬砌砼. 3.8监控量测结果分析根据新奥法施工原理,在洞口段暗洞施工过程中,进行了地表位移观测及洞内拱顶下沉,周边收敛观测.对围岩的监控量测的目的:(1)掌握围岩动态.对围岩稳定性作出评价;(2)确定支护形式,支护参数和支护时间;(3)了解支护结构,受力状态和应力分布;(4)评价支护结构的合理性和安全性.经观测,到2010—07—05施工洞El第1板二次衬砌,地表位移观测点最大水平位移值仅为16mm,最大垂直沉降值仅为18mm,洞内拱顶下沉累计值仅为21mm,周边围岩收敛累计值仅为12mm.见图6,图7.监控量测结果证明韩村隧道左线进口的进洞方案是科学合理的.3.9环境保护洞口边仰坡刷坡与环保一直有着较大矛盾.经过实地勘测及洞内围岩量测结果的反复分析表明, 《江苏交通科技》2011年第6期新方案的实施可将边仰坡原设计面积缩小1/3.由此一来,坡面植被及初始围岩状态所受到的扰动均大大减小.喜星蠢日期图6周边位移总收敛值一时间关系曲线图日期图7拱顶下沉累计值一时间变化图4结语该段隧道施工证明,采用水泥稳定碎石土分层回填明挖段拱部及地表注浆加固,大管棚超前支护, CD法开挖,围岩量测等技术措施进行浅埋隧道的施工,能够保证偏压隧道浅埋及软弱围岩隧道施工期间及后期安全,取得了良好的效果.施工中还应注意以下几点:(1)施工前应进行方案比选,制定详细的施工jIL龇王-舢—止'方案,选择可靠技术,确定合适的进洞里程,处理好偏压问题,尽量减少偏压对隧道施工的影响.(2)地表回填注浆应严格按照工序施工,注意注浆饱满度,保证松散部位与山体形成稳定的骨架结构,为安全开挖提供前提条件.(3)开挖要遵循"管超前,短进尺,弱爆破,勤量测,强支护"的原则.(4)施工中,应将超前支护与锚喷支护紧密结合,超前长管棚,小导管均应与型钢钢架联接成整体,才能更好地发挥联合支护作用.(5)环境保护作为今后建筑施工所必须考虑的一项工作,应切实引起重视.韩村隧道的施工,遵循"零开挖"理念,在该方面做出了努力,取得了成果.但如何保证既能快速安全施工又能对周边环境做到保护仍有待研究.参考文献[1]中交公路规划设计院有限公司.沪陵线西安至蓝田至商州高速公路秦岭南段韩村隧道两阶段设计施工图[R].2009.[2]黄成光.公路隧道施工[M].北京:人民交通出版社.2001.[3]梁炯.锚固与注浆技术手册[M].北京:中国电力出版社.2002.[4]梅文勇.双线软岩浅埋隧道施工地表沉降预测及控制[J].长沙铁道学院,2003,21(2):36—39.[5]李国峰,丁文其,李志厚,苏生瑞.特殊地质公路隧道动态设计施工技术[M].北京:人民交通出版社,2005.[6]孟令东.地表注浆及超前管棚注浆在隧道中的应用[J]. 北方交通,2010(5):137—139.[7]李寿福,展宏跃,王起才.新宝塔山隧道浅埋偏压段施工及监控量测分析[J].铁道建筑技术,2010(3):69—74.4L.''L也.善屯'—止.''.址(上接第l6页)积极作用,裂缝数量明显减少,这样既节约施工成本,降低工程造价,又对防止雨水对路面的损害起到积极作用.水泥稳定碎石施工裂缝的控制关键在于控制石料和水泥的质量,是水泥稳定碎石施工成败的重要因素之一.施工级配的合理调整和原材料的控制是体现项目施工管理水平的决定因素.它的后期效果和施工的外观质量是评价水泥稳定碎石施工质量的重要环节.—止—;也.j也.{止.舢L—也参考文献[1]江苏省高速公路水泥稳定碎石路面基层施工指导意见(修订版)[R】.2007.[2]湖北省沪蓉西高速公路水泥稳定碎石路面基层施工指导意见[R].2008.[3]JTGE42--2004公路工程集料试验规程[s].[4]JtIBE51--2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程[s].[5]JTGF_30---2(1~公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[s】.[6]JTGE30--2005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[S].?25?。
浅埋及偏压隧道洞口段进洞施工技术摘要:本文主要以实例对浅埋及偏压隧道洞口段进洞施工技术进行了详细分析,以期能够为类似工程提供更多可借鉴经验。
关键词:浅埋偏压;隧道洞口段;进洞;施工技术一、工程概况某隧道全长388m,出口段有1lm明洞,全隧均为v级围岩,属浅丘地貌,地形起伏不大,高程160-225m,相对高差5-65m。
最大埋深55m,隧区山体较缓。
在边坡顺层段设置两根预加固桩,桩截面为2m×3m,桩长分别为21m和23m。
自然坡度为100-340,坡面植被多为灌木,植被发育。
二、浅埋及偏压隧道洞口段进洞施工方案(一)洞口段施工顺序施做洞口的2根预加固桩;严格按照相关设计标准和要求,监理洞口天沟和排水系统;对洞口段的上半断面到明暗的交界处进行开挖,并对临时边仰坡和直立开挖面进行有效防护;同时还要进行暗洞大管棚施工;对明洞的下半断面到明暗分界位置进行合理开挖,并进行临时有效防护;施做明洞段衬砌;在明洞衬砌符合设计要求和强度之后,进行回填层施工;施做暗洞段。
(二)采取的加固措施在出口的右侧边坡地段,合理利用预加固桩,有效避免边坡发生滑坡现象。
在洞口段,隧道的拱顶覆土相对较薄,在开挖之前,利用水泥土进行回填反压,回填到隧道衬砌外轮廓,应该大于2m。
在拱部合理设置大管棚,即108×6mm的,在管内部,适当增加安置钢筋笼。
三、浅埋及偏压隧道洞口段进洞施工技术(一)预加固桩施工预加固桩施工工艺流程为:施工准备→锁口护壁→开挖土体或岩石,同时进行护壁施工→桩体钢筋邦扎→浇注桩体混凝土→制作砼试件→混凝土养护。
在开挖之前,应做好地面排水和锁口。
两根桩应该严格遵循既定顺序进行开挖,在第一根桩关注24h之后,桩身的混凝土强度达到设计要求的80%后,才能够进一步开挖。
在进行开挖的时候,必须按照相关要求进行分节开挖,而且每一节都不能超过2m,还不能在土石变化位置滑动面位置发生分离,在开挖一节后,及时浇筑护墙。
偏压隧道零开挖进洞施工技术
发表时间:2019-05-17T16:16:15.613Z 来源:《防护工程》2019年第3期作者:刘伟杰[导读] 本文结合青海省S102大湟平公路红崖隧道出口的地质条件,成功对原设计进行了优化,通过适当延长暗洞长度,避免边仰坡开挖,采用零开挖方法进洞,避免了对原地貌破坏,保护了地方生态环境,并对类似工程可作借鉴作用。
中交三公局桥梁隧道工程有限公司北京 101100
摘要:随着社会发展施工工艺在不断的改进,在隧道的洞口施工过程中逐步的杜绝大面积开挖的做法,对洞门形式则是注重与地方自然环境协调,对环境保护的要求越来越高。
本文结合青海省S102大湟平公路红崖隧道出口的地质条件,成功对原设计进行了优化,通过适当延长暗洞长度,避免边仰坡开挖,采用零开挖方法进洞,避免了对原地貌破坏,保护了地方生态环境,并对类似工程可作借鉴作用。
关健词:偏压隧道;零开挖;半明半暗进洞;施工工艺
1 前言
隧道传统的进洞方法基本上是采用高刷坡的方式,在洞口及明洞范围内自上而下刷边仰坡,对边仰坡进行喷锚等临时支护措施进行防护,在保证洞口边仰坡稳定和洞顶具备一定覆盖层厚度的情况下进行暗洞开挖。
隧道传统的进洞方法破坏了原山体自然平衡稳定体系;大面积的边仰坡开挖造成防护工程的增大,还可能引发边仰坡坍塌等工程病害。
随着社会发展,对环境保护要求越来越高,公路建设应最大限度的降低对周边自然环境的影响,对线路设计要求也越来越高,由于线路受很多因素及山体的影响,修建的隧道与山体斜交及存在偏压的情况不可能避免。
青海省西宁绕城环线S102大湟平公路的红崖隧道出口也遇到同样的情况,地方生态环境脆弱,为了不破坏生态环境,保护原有植被,对原设计进行了优化采用零开挖半明半暗进洞的施工方法。
2 工程概况
2.1设计概况
S102大湟平公路红崖隧道为单洞两车道长隧道,起止桩号:K176+665—K179+130,全长2465m;设计行车速度60Km/h;建筑限界:净宽(10.5m)×净高(5.0m);坡度%/坡长:-2.29/2503;隧道进、出口洞门均为端墙式洞门。
隧道围岩级别为IV级和V级,最大埋深230m,其中,V级围岩长1451m,占隧道总长58.9%,IV级围岩长1014m,占隧道总长41.1%隧道出口原设计洞口里程为K176+130,明洞长度为3米。
洞口段隧道围岩主要是强风化粉砂岩,自然坡度为40。
~60。
,原设计为减少对洞口围岩的扰动和控制边仰坡的刷坡高度,采用半明半暗的方式进洞,本洞口段为偏压,总体施工顺序为:洞口截水沟→刷坡防护→浇筑偏压挡墙→水泥稳定碎石土回填→施作管棚套拱→施作大管棚→暗洞开挖进洞→施作洞门端墙。
洞口超前支护采用套拱长度2米,35m长?108长管棚注浆辅助。
2.2设计方案优化
红崖隧道出口位于海东市平安区内,生态环境敏感,生态环境保护工作要求高,在施工进场后对地形的考察,按设计图纸对出口进行测量放样,发现实际地形与原设计不符,现场实际边坡陡峭,原地貌生态植被较好,边仰坡土石方开挖较大,且边仰坡较高,对边仰坡植被破坏严重。
若按设计开挖高边仰坡存在很大安全质量隐患,开挖破坏了原生态植被,且不利于边仰坡稳定;洞门墙紧挨高、陡山体,有落石危险,对隧道后期运营安全不利。
为避免对原地貌破坏,隧道与原自然景观和谐,确保施工安全及后期运营安全。
与业主、监理、设计协商后决定红崖隧道暗洞加长6m,偏压挡墙随之加长6米,出口明洞移至K179+133-K179+136,零开挖进洞。
3 偏压隧道零开挖进洞施工工艺及控制要点
在传统的洞口工程施工过程中,为了保证洞身有足够的覆盖厚度情况下进洞,在洞口位置进行大面积的边仰坡开挖,对洞口的位置的生态环境造成了较大的破坏,同时也增加了施工的成本,隧道“零开挖”的关键技术是遵循“早进晚出”的原则,尽量少或不扰动边坡,尽量少破坏生态环境。
利用原来地形地貌长期稳定的特点,采用套拱外移,对原需明挖段实施半明半暗挖进洞。
3.1偏压隧道零开挖进洞施工工艺流程
总体施工方案为修筑偏压挡墙,为抵抗洞口段偏压,偏压段明挖部分初期支护尺寸加大架立工字钢按套拱施作,与套拱同时施工,施作大管棚,回填水泥稳定碎石土,使套拱及偏压挡墙形成整体共同承担偏压力,暗洞开挖支护进洞。
洞顶截水沟→修筑偏压挡墙→管棚套拱→施作大管棚→回填→暗洞开挖支护
3.1.1修筑偏压挡墙
按图纸位置测量放线修筑偏压挡墙,确保地基承载力满足要求及挡墙基础埋深。
3.1.2刷坡
根据现场实际情况,将隧道进洞位置定为K179+133,提前6m进洞,从K179+123~K179+133处采用半明半暗的方式进洞,隧道左侧为明作部分,右侧为暗挖部分。
将洞口边仰坡稍作修整,以能施作长管棚套拱即可。
孔口管安装及浇筑套拱混凝土,按设计要求在拱部范围内每隔40cm安装一根孔口管,隧道左侧明挖部分孔口管最长12m,抵至K179+123处仰坡面,孔口管长度渐变至右侧K179+123处仰坡面处2m长,然后关模浇筑55cm厚混凝土。
3.1.4长管棚施作
按设计图纸施作Φ108长管棚,因洞口存在偏压及地质情况,设计采用辅助措施长管棚进洞,长度35m。
原设计进洞里程为K179+094,现提前到K179+100提前6m进洞,明挖部分与暗挖部分的差别是每根管棚少钻孔平均约8m。
因管棚的施工方法大家都比较熟悉,这里不再表述。
3.1.5水泥稳定碎石土回填
套拱及大管棚施作完毕后按要求对洞顶进行回填,压实度不的小于90%。
3.1.6进行洞内开挖支护
在长管棚施作以后,对洞顶回填抵挡偏压力然后进行进洞开挖,因暗挖开挖部分较少,故采用上、下台阶法,上台阶采用环形开挖预留核心土,下台阶左、右错开开挖支护,每循环开挖不超过0.5m,即一榀拱架位置。
核心土采用机械开挖。
下台阶采用机械开挖,先挖左侧,每次开挖不超过1m。
为了保证洞口安全及时施作仰拱和二衬。
3.2偏压隧道零开挖进洞施工控制要点
①必须保证钢拱架置于稳固的基础上,或钢拱架基脚基础铺设纵向钢槽,必要时套拱及护拱基础采用片石砼基础。
②套拱的钢架及与暗挖部分连接接头必须牢固增强整体稳定性。
拱脚部位容易发生塑性剪切破坏,完成接头栓后还应进行四面帮焊,确保接头刚度和强度。
③偏压回填质量必须保证,使之护拱挡墙共同承担偏压力,且必须在回填完成后进行暗洞开挖。
④控制好长管棚施工质量,长管棚与套拱形成棚洞效应,承担部分偏压力。
⑤施工中加强监控量测管理,及时报告监测结果,确保施工安全。
结束语:
随着社会的发展,生态环境保护成为尤为重要的一项工作,而隧道零开挖进洞的施工方法是以保护生态环境为前提的,是将隧道洞口的施工对自然生态环境的破坏减到最小。
并尽量使隧道洞口及与自然环境相协调。
零开挖隧道进洞使周围原生态植被得到了最大限度的保护,生态效益显著,尤其是在风景区及干旱生态环境脆弱的大西北地区。
因此,该施工方法有较为广阔的推广潜力。
参考文献:
[1]王梦茹.地下工程浅埋暗挖法技术通论[M].安徽:安徽教育出版社
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