不良地质隧道施工论文
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隧道不良地质专项施工方案一、前言在隧道工程建设中,不良地质是常见的问题之一。
不良地质意味着隧道施工过程中面临的地质和工程问题更加复杂,可能会导致工程周期延长和预算超支等问题。
为了有效应对隧道不良地质,必须采取专门的施工方案。
本文将介绍一种隧道不良地质专项施工方案,以帮助工程师更好地解决这个问题。
二、隧道不良地质的特点在隧道工程中,不良地质的表现形式非常多样化。
其中一些特点可能会对施工造成重大影响。
以下是一些典型的不良地质的特点:1. 岩层不规则在某些情况下,隧道工程需要穿过多个不同的岩层。
由于每层岩石的属性和结构都不同,因此在施工过程中需要特别小心谨慎。
某些岩层可能会更加不规则,因此需要特别关注这些问题。
2. 高风险地区在某些地质区域中,地震和干旱等自然灾害的风险更高。
如果隧道施工过程中面临这些自然灾害,将会无法避免的导致工程延误或者停工。
3. 压力 sensitive有些岩层对压力比较敏感。
这种情况下,施工队伍必须小心处理,以免在施工过程中岩层塌方导致事故的发生。
4. 水问题水是隧道工程中必须处理的重要问题之一,有些地质区域上水会更严重。
这种情况下施工队伍必须特别小心,以免在施工过程中发生水灾。
三、不良地质专项施工方案1. 人员要求首先,需要确保施工前准备充分,吸取前人经验教训,通过制作隧道不良地质预测分析报警和应急预案,为施工工作提供保障。
然后,需要确保隧道专业人员具备一定的技术能力和经验,以免在施工过程中出现难以预料的问题。
这种情况下可以采用人员培训和技术交流等方式,以提高整个团队的应变能力。
2. 施工设备在不良地质的施工过程中,特别是对于那些对岩层压力比较敏感的地质结构,需要采用非常精准的施工设备。
这种情况下,铣孔机、超大口径钻机以及大型切割机可能是更好的选择。
此外,施工队伍还需要有足够的备件和备用机器,以免在施工过程中因为设备故障导致的延误。
3. 物料管理物料管理在隧道工程中非常重要。
不良地质条件对隧道施工的影响在隧道施工的过程中,不良地质条件往往成为一个不可忽视的障碍。
想象一下,工人在一片岩石和泥土的混合物中作业,外面是轰鸣的机器,里面却暗潮汹涌。
这样的场景,给人带来了一种紧迫感和无奈感。
一、地质条件的复杂性1.1 岩层的变化地质条件复杂,尤其是岩层的变化,简直让人心惊胆战。
有些地方,岩层一层接一层,像洋葱一样剥开;而有些地方,却是软弱的泥土,根本没有支撑力。
你说施工队怎么能放心地挖呢?这样的环境中,真是“行百里者半九十”。
一不小心,隧道可能就会发生坍塌,损失惨重。
1.2 地下水的影响再说地下水。
它就像一个无形的敌人,时刻在作祟。
施工队往往低估了水的威力。
水位突然上升,整个施工现场就成了一片汪洋。
挖掘机在水中挣扎,泥土变得松软,甚至根本无法继续作业。
这时候,工人们只能感叹:“事与愿违啊。
”更糟糕的是,地下水带来的土壤侵蚀,可能导致后续的地基不稳。
二、施工安全的隐患2.1 事故频发在这种不良地质条件下,事故频发。
有时候,工人们一不小心就可能被掉落的石头砸到,或者被滑坡掩埋。
伤亡的消息屡屡传来,让人心痛。
每当想起这些,施工队的心里都像压了一块巨石,沉重得喘不过气来。
为了安全,施工方案得不断调整,工人们也不得不提高警惕,生怕下一个受害者就是自己。
2.2 施工进度的延误施工进度也是一大问题。
不良地质条件不仅影响安全,施工效率也受到严重制约。
原本规划好的工期,常常因为地质变化而一拖再拖。
这样一来,预算就得重新计算,费用也随之水涨船高。
对于施工单位来说,这简直是“雪上加霜”。
原本希望能够如期交工,现在却不得不面对各种压力。
2.3 成本的增加说到成本,不良地质条件无疑是一大“黑洞”。
为了应对复杂的地质情况,施工队不得不投入更多的人力和物力。
额外的设备、材料,甚至是加班的工人,都是成本的源头。
等到最后结算的时候,往往让人心疼。
为了生存,施工队只能咬牙坚持,努力减少损失。
三、对策与建议3.1 充分的前期勘察面对不良地质条件,前期勘察是必不可少的环节。
不良地质条件对隧道施工的影响在隧道施工过程中,地质条件是影响工程质量和安全的重要因素。
不良地质条件会对隧道施工产生诸多不利影响,如塌方、地裂、地下水突涌等,这些都会给工程带来严重的安全隐患。
本文将从理论和实践两个方面,详细分析不良地质条件对隧道施工的影响。
一、理论分析1.1 不良地质条件的定义不良地质条件是指在隧道施工区域存在一定的地质问题,这些问题可能会对隧道施工产生不利影响。
常见的不良地质条件包括:地层不稳定、地下水丰富、地震活动频繁等。
这些问题在隧道施工过程中可能会导致地面塌陷、地下水突涌、地裂等灾害事故的发生。
1.2 不良地质条件对隧道施工的影响(1)地面塌陷:不良地质条件中的地层不稳定可能导致地面塌陷。
地面塌陷会对隧道施工现场造成严重破坏,同时还可能威胁到施工人员的生命安全。
因此,在施工前应对地层进行详细的勘察和评估,以便采取相应的措施降低地面塌陷的风险。
(2)地下水突涌:地下水丰富的地区,在隧道施工过程中容易出现地下水突涌现象。
地下水突涌会导致地面湿滑,增加施工难度,同时还可能引发地面塌陷等事故。
因此,在施工过程中应加强对地下水的监测和控制,以确保施工安全。
(3)地裂:地震活动频繁的地区,地裂现象较为常见。
地裂会导致地面破碎,给隧道施工带来极大的困难。
地裂还可能引发地面塌陷、泥石流等灾害事故。
因此,在施工前应对地裂进行详细的勘察和评估,以便采取相应的措施降低地裂风险。
二、实践案例分析2.1 中国某高速公路隧道施工案例在中国某高速公路建设过程中,由于地处地震活跃区,地裂现象较为严重。
为了解决这一问题,工程师们采用了先进的地质勘探技术,对隧道施工区域进行了详细的勘察。
通过勘探,工程师们发现该区域存在一处较大的地裂缝,宽度约为5米。
为了确保施工安全,工程师们采取了以下措施:对地裂缝进行了加固处理,采用注浆的方式填充裂缝;调整了隧道的施工方向,避免直接穿越地裂缝;加强了对地下水的监测和管理,防止地下水突涌引发地面塌陷等事故。
隧洞不良地质处理方案论文隧洞是很多建筑工程中常见的一部分,例如高速公路、铁路、地铁等等。
但是在施工过程中,由于隧洞穿越的地质环境比较复杂,不同地区的隧洞施工也面临不同的困难和挑战。
尤其是在不良地质条件下,隧洞施工的难度更加高涨,需要探索出一些有效的处理方案来降低隧洞施工的风险和难度。
一、不良地质条件下的隧洞施工难点在不同的地理环境下,隧洞施工的难度和风险各异。
具体来讲,不良的地质条件会增加隧洞施工的难度和风险,这些情况包括但不限于:1. 岩层破碎、压裂:部分地区的岩石破碎、压裂现象比较严重,这会增加隧洞施工时岩石的塌方、崩落等风险;2. 水文地质条件:一些地区的地下水较为丰富,隧道施工时易发生渗水、冒水、涌水等现象,而且这些水有时还会携带沉积物等杂质,进而影响施工安全;3. 地震地貌条件:地震地貌条件较差的区域,因为地震震动和地表下塌陷等因素,往往令隧道施工时面临更高的地质灾害和风险;4. 软弱地基条件:一些地区的地质条件偏软弱,如泥石流、软土等情况,这会在隧道施工过程中增加隧洞立面、钻爆难度。
二、处理方案针对不良地质条件下的隧洞建设,我们需要从以下几个方面着手来找到应对方案:1. 地质勘探在隧洞建设前,我们要进行客观、全面、科学的地质勘探,了解该地区的地质环境特征,掌握隧洞的地质构造、岩层、水文环境等基本信息,以便制定出准确的隧道施工方案。
2. 预处理在正式施工前,我们可以对隧洞周围结构进行预处理,例如在隧洞周围施工绞刀桩、灌注桩,这样可以降低隧洞施工时的应力,减少隧道塌方、渗水等不良现象的发生,有助于满足隧道施工的安全性和稳定性。
3. 加强措施在施工过程中,我们还应加强隧洞施工的安全措施,采取一些防止崩塌、落石、涌水等措施。
例如可以使用螺旋钢管桩、地下预应力锚杆、喷锚网等技术手段来加强隧洞稳定性。
此外,针对地下水丰富的情况,可以在隧道出口处设置排水设备,对出现的水进行及时排泄,保证施工安全性。
不良地质隧道施工安全管理引言:隧道施工作为一项极具挑战性的工程,其安全管理尤为重要。
然而,一些隧道施工工地往往面临不良地质条件,如岩体松散、岩溶地质等,给隧道施工安全造成较大的威胁。
本文将重点探讨不良地质隧道施工安全管理的重要性以及应对策略。
一、不良地质隧道施工安全管理的重要性1.1 隧道施工安全风险的加剧:不良地质条件下的隧道施工面临着更大的安全风险,如地层塌方、岩爆、水涌等,这些风险对施工人员的生命财产安全造成严重威胁。
1.2 施工周期延长和成本增加:不良地质条件下的隧道施工往往面临困难重重,施工周期会因此延长,而且施工成本也会因为需要采取更多的安全防护措施而增加,对工程经济造成不利影响。
1.3 对周边环境的影响:不良地质隧道施工可能导致地表沉降、地下水位变化等问题,给周边环境造成不良影响,甚至引发环境污染和地质灾害,因此,隧道施工安全管理不仅关乎工程的安全和质量,还关系到周边环境的可持续发展。
二、应对不良地质隧道施工安全管理的策略2.1 完善的设计方案:针对不良地质条件,设计方案应作出相应的调整,包括减小隧道横断面、增加支护措施等,以增强隧道的稳定性和安全性。
2.2 强化施工监理:对于不良地质隧道施工,施工监理应加强对施工质量的监控,及时发现并处理施工过程中的不安全因素,确保隧道施工的安全可靠性。
2.3 加强施工安全培训:对参与隧道施工的工人进行安全培训,提高他们的安全认知和应急处理能力,减少事故的发生概率。
2.4 设立安全检查制度:制定和执行严格的安全检查制度,对施工现场进行定期检查,及时发现并排除施工安全隐患。
2.5 加强沟通与合作:隧道施工涉及多个专业和部门,需要加强各方之间的沟通与合作,建立健全的施工调度和协调机制,确保施工的顺利进行。
2.6 配备专业鉴定人员:施工过程中,可能需要进行地质勘察和地质鉴定,应配备专业的地质鉴定人员,及时判断和评估施工面临的风险,并提出相应的防治措施。
不良地质条件下公路隧道施工安全性研究肖明1何涛2(1.湖北省武汉绕城高速公路管理处阳逻大桥管理所,湖北武汉430415;2.中铁九局集团有限公司广州分公司,广东广州510802)工程技术H商耍】公路隧道施工的不可预见}生因素很多,特别是在不良地质条件下修建公路隧道更应加强施工安全l生分析研究,保.i【i E隧遗酌施工安全。
分析了在不良地费务件下修建公路隧道的安全洼,阐述了安全施工的相关注意事项,为其它公路隧道的安全施譬提供了参考铱糖。
缓撬阑]隧道;施工;安全}生;参考依据随着我国基础建设的快速开展,公路隧道的建设进入了一个崭新阶段。
据相关资料显示,中国在21世纪前20年要建设约6000km隧道,其中许多是长、大、深埋隧道,而且很多隧道是在不良地质条件下修建的。
公路隧道施工有以下问题:围岩稳定性差,施工机械化程度低,施工环境条件恶劣,职工素质低等。
特别是在不良地质地段修建隧道工程时更应时刻注意观察,及时发珊口消除施工中的安全隐患,以确保隧道施工的安全。
本文从事故原因分析夕'.--T-,从施工技术和组织管理的角度阐述了如何加强隧道施工安全技术控制和安全管理工作,该研究对预防和减少不撇条件下公路隧道施工安全事故提供了参考依据。
1发生公路隧道施工安全事故的原因众所周知,隧道工程具有地质复杂多变,作业空间狭小,不可预见性因素多,因此施工风险极高,安全I生事故屡见不鲜。
一般来说,发生公路隧道施工安全事故的原因主要有以下几个方面:1)突发性的地质灾害。
当隧道穿过断层、岩溶、破碎带及其他不良[也质段时,由于对工程地质、水文地质勘察不力,认识不足,施工方案选择不合理、支护不及时或支护偏弱等,在开挖后潜在应力释放,承压快,围岩易失稳而发生塌方、透水、突泥等突发性灾害事故目难于治理。
2)施工方法不当,初期支护措施的力度不能满足围岩稳定的要求。
很多隧道在施工时,没有严格按照设计文件的要求采取工程措施,有的隧道是擅自改变工法,有的是施工工序质量不合格,有的是偷工减料,有的是施工方法不当。
浅析三种不良地质地段的隧道施工方法【摘要】随着科学技术的快速发展,隧道施工的质量越来越受到关注。
要采取适当的方案来对不良地质地段进行合理而有效地施工。
本文详细地介绍了黄土、断层、溶洞三种不良地质地段隧道施工方法,有一定的实用价值和借鉴意义。
【关键词】隧道施工;不良地质;技术要求引言隧道施工是建筑工程中最普遍最常见的一种施工。
工程量巨大,安全性较低,然而隧道工程数量居多,并且在建筑施工中占有举足轻重的地位。
隧道施工的质量直接影响隧道的耐用性,寿命以及结构安全性。
在施工中除了在技术上要注意之外,在做好防治工作也固然重要。
以下是对隧道工程施工进行了探索。
1 不良地质黄土隧道施工方法及技术要求1.1 黄土隧道施工方法(1)黄土地层隧道施工,应做好黄土中构造节理的产状与分布状况的调查。
对因构造节理切割而形成的不稳定部位,在施工时应加强支护措施,防止坍塌,保证安全施工。
(2)黄土围岩开挖后不能暴露时间过长,否则围岩周壁风化至内部,围岩体松弛会加快,进而造成坍塌。
因此,宜采用复合式衬砌,在开挖时应少扰动,开挖坑道后及时喷射混凝土,并以锚杆、钢筋网和支撑作初期支护,以快速形成严密的支护体系。
必要时可采用超前锚杆、管棚预支护加固围岩。
并应在初期支护基本稳固后,进行永久支护衬砌的施工。
衬砌背后尤其是拱顶回填要密实。
(3)做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程,并妥善处理好陷穴、裂缝,以免地面积水浸蚀洞体周围,造成土体坍塌。
在有含水的黄土地层中施工时,洞内应做良好的排水设施。
当地下水量较大时,应在洞内采用井点降水法,将地下水位降至隧道衬砌底部以下,以改善施工条件,加快施工速度;在干燥无水的黄土层中施工,应管理好施工用水,不使废水漫流。
1.2 黄土围岩隧道施工技术要求应认真调查黄土地层中节理的产状与分布状况,紧凑施工工序,精心组织施工。
开挖方法宜采用短台阶开挖方法或分部开挖法(留核心法)。
初期支护应紧跟开挖面施作。
做好洞口、洞门及洞顶的排水系统,并妥善处理好陷穴、裂缝,以免地面积水浸蚀洞体周围,造成土体坍塌;施工中如发现坑道有失稳现象,应及时用喷射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护;施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面。
浅谈隧道施工中如何处理不良地质隧道工程项目施工建设过程中,滑坡、松散地层、岩堆以及软土地段和岩溶等不良地质环境是最为常见的,在该种不良地质环境条件下,隧道工程项目建设安全事故频发,而且表现出一定的不确定性、或者突发性,因此实际施工过程中应当做好支护、衬砌等方面的工作,以确保隧道工程施工质量及其安全性。
1、特殊地质条件及应对策略在特殊地质条件下,尤其是高原地质环境,对隧道工程施工建设产生的影响更大一些。
近年来,随着社会经济的快速发展,西北地区的高原地带隧道工程项目日渐增多,因其所处的位置,受自然环境以及气候条件等因素的影响非常的严重,所以高海拔地带隧道工程项目给施工建设带来了很大的影响。
第一,海拔高原地区气候比较寒冷、昼夜温差较大,使得该地区的隧道每年施工时间只有短暂的八个月时间。
加之高原地区严重缺氧、而且气候环境非常的恶劣,以致于人、机工作效率非常的低,这给隧道工程施工建设带来了严重的影响,尤其是施工工期可能会拖延;第二,高原地区的生态系统非常的脆弱,而且受到破坏后难以及时的恢复。
因此,在隧道工程施工建设过程中,应当充分考虑到周围环境条件的影响;隧道所处位置海拔相对较高,而且气温比较低,如果隧道出现渗、漏水病害,则水会在很短的时间内结冰,甚至形成严重的冻胀现象,对隧道工程结构造成非常严重的破坏。
针对以上问题,特殊地质条件下的隧道工程施工建设过程中,建议采取以下对策。
对于在高海拔地带的隧道工程而言,其施工建设过程中,不仅要严格执行隧道现行规范、验收标准,而且还应当严格执行国家及相关部门做出的高海拔地带隧道工程施工技术规范;同时,还要严格按照相关设计要求,施工标准,对高原地带的生态环境加强保护,做好当地土地复耕以及复平和喷播草籽工作。
保护生态环境、野生动物,并且对施工废碴、废水以及废液和废气等进行严格控制,将施工建设对环境条件造成的影响有效地减小到最低;在隧道工程施工建设过程中,防水标准应当达标,即不淌、不滴、不漏,保持洞中干燥;隧道衬砌工程施工建设过程中,应当选择有效的速凝剂、防冻剂以及早强剂,根据施工材料的具体性能,确定现场试验掺入量,从而使混凝土速凝、早强。
隧道施工常见不良地质及处理方法【摘要】近年来,随着经济的发展,特别是随着改革开放的不断深入,我国的经济建设取得了巨大的进步,同时隧道工程也在快速的发展。
在隧道工程施工中,经常会遇到不良的地质,这就需要良好的地质处理方法,从而促进隧道工程的正确施工。
笔者结合自己的研究,对隧道施工常见的不良地质及处理方法进行分析。
【关键词】隧道施工不良地质处理方法一、前言通过加强对隧道施工常见的不良地质及其处理方法的分析,可以不断的促进隧道施工的顺利进行,提高隧道施工的质量和进度,这对于我国的隧道施工具有十分重要的意义,因此,需要不断的加强对这方面的研究。
二、前期对隧道围岩结构类型的分析认识常见的不良地质类型有膨胀围岩、岩溶地段、破碎断层、涌水涌泥等。
而大量的工程实践表明,导致大量隧道工程施工方案不合理和工程事故的发生原因就是与前期对隧道围岩结构类型的分析认识不清有密切关系。
1.进行不良地质分析的重要性各项工程建设在设计和施工之前,必须按基本施工建设程序进行岩土工程勘察。
岩土工程勘察应按工程建设各勘察阶段的要求,正确反映工程地质条件,查明不良地质作用和地质灾害,精心勘察、精心分析,提出资料完整、评价正确的勘察报告。
这样才有利于下一步开展施工,制定切实可行的施工支护方案。
三、几种不良地质对隧道围岩稳定性影响1. 涌水对隧道围岩稳定性影响。
在隧道工程施工中,地下水的作用非常活跃。
本身可造成隧道涌水,可软化泥化岩石,增大围岩的变形;降低结构面的内聚力,造成不利组合岩块的塌落甚至引起大的坍方;加剧构造岩、风化岩、破碎岩、粘土砂及泥夹块石类岩溶填充物活动性,引发隧道内坍方、泥石流、岩溶涌突水泥灾害。
隧道开挖,破坏和改变了隧道所在地区水文地质条件,隧道成为新的地下水排泄的通道。
隧道施工揭穿含水构造,直接导致了隧道内涌水灾害的发生(揭穿型隧道涌水);而隧道周边与含水构造(体)间隔岩体厚度的过薄或含水构造(体)水压上升,导致了隧道施工期间的突破型涌水;由于涌水速度的降低,涌水中携带的泥砂沉积堵塞涌水通道,当通道地下水位上升水压力达到一定值时,水突破堵塞造成重新涌水,即形成隧道施工期间隧道内的间歇型涌水。
不良工程地质影响论文5000字摘要:工程地质是近年来不太景气的一门学科,尤其在我国迅速城市化的沿海地区,环境对工程地质提出了更高要求,我们要尽量协调环境与工程地质之间的关系。
更为可悲的是在大学生泛滥的今天,真正的人才很难找到,这就要求我们要抓住机遇迎接挑战。
一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。
工程地质研究的主要内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。
随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。
除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。
但是随着我国经济的迅速发展现代化建设与环境存在冲突,而且现在大学生虽多,但真正的人才却少之又少,因此我们要抓住机遇,迎接挑战,正确处理工程地质环境人才机遇之间的关系,总之工程地质与人类的生活密切相关。
工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门科学。
20世纪初,为了适应兴建各种工厂、水坝、铁路、运河等工程建设的需要,地质学家开始介入解决工程建设中与地质有关的工程问题,不断地进行着艰苦的工程实践和开拓性的理论探索,并出版了《工程地质学》专著,工程地质学开始成为地球科学的一个独立分支学科,并成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。
不良地质条件隧道施工技术论文论文名称:隧道洞口段2013年10月20日隧道洞口段要摘:隧道洞口段施工是整个隧道工程施工的关键。
针对隧道洞口的特点,如何做到超前思维,制定出切实可行的进洞施工方案,使其既能减少隧道洞口边坡开挖和防护工程量,同时也能加快洞口段的施工进度,确保施工安全,对此进行施工技术研究。
结论:隧道洞口施工应根据现场地形、地质、水文条件,从环保角度出发,制定出科学合理的进洞方案,采用合理的施工技术、方法和步骤开展施工。
关键词:洞口段特点位置的选择支护技术开挖技术Tunnel portal sectionAbstract:Tunnel portal construction is the key to the whole tunnel engineering construction. According to the characteristics of the tunnel portal, how to do forward thinking, to develop a feasible construction plan into the hole, make it can not only reduce the tunnel entrance slope excavation and protection of quantities, at the same time also can accelerate the construction of the hole section, to ensure the construction safety, construction technology research. Conclusion: the tunnel portal construction should according to the site topography, geology, hydrology condition, from the perspective of environmental protection, formulate scientific and reasonable solution into the hole, adopting reasonable construction technology, method and steps to carry out the construction.Key words: the mouth of the cave the characteristic location choice supporting excavation technology1 引言在隧道开挖和衬砌施工过程中,围岩、衬砌的受力和变形情况难以获得确定解答,施工中开挖方法和支护形式是隧道施工中的关键技术,如何选择合理的开挖方法和支护形式是隧道工作者要考虑的。
在隧道现场施工中,一般根据上部地质情况、土层覆盖厚度、结构受力特征、隧道开挖的时空效应及施工各工序间的相互影响等因素而决定施工方法,精简施工工序,提高施工效率,一般情况下,还要对经济情况、工期的影响进行分析,同时结合数值分析来综合考虑。
2 隧道洞口段特点(1)洞口段部位穿过山体表层,而山体表层岩石风化程度高,稳定性差。
(2)洞口段处于浅埋地段,并且围岩破碎软弱,隧道口部成洞比较困难。
(3)隧道轴线与山体或岩层走向斜交时,山体对洞口段易形成偏压在隧道工程中,洞口段埋深小,难以形成载拱;洞口段围岩一般较为破碎,地质条件差,而边仰坡开挖又将破坏山体原有平衡。
因此洞口段往往是地质条件最为复杂的地段,如果设计方案考虑不周,或施工方法选用不当,会导致隧道进洞困难,出现坡面崩塌、滑动,偏压,地表下沉,基础承载力不够现象,影响邻近建筑物。
2 隧洞洞口段位置选择洞口位置选择是否合理,将对隧道的施工工期、质量和安全有重大的影响。
所以在隧道路线设计中,洞口位置的选择是一项很重要的工作。
理想的洞口位置应该选择地质条件良好,地势开阔,施工方便,施工造价合理之处。
但在实际工程中难以完全满足要求,在选择隧道洞口位置时应该综合考虑以下几个原则。
(1)洞口尽可能设在山体稳定、地质条件好、地下水不太丰富的地方。
(2)洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底洼处,不要与水争路。
(3)洞口应尽可能设在路线与地形等高线相垂直的地方。
(4)洞口高程应在洪水水位以上。
(5)洞口边坡及仰坡均不宜开挖过高。
(6)洞口不宜设在有水沟或者水渠横跨线路上。
洞口开挖尽量不刷动原生坡面。
(7)洞口宜有一定的施工场地。
3 常用开挖方法根据我国目前施工实际情况和国外经验,将常用的五种公路隧道施工中的开挖方法简述如下:3.1全断面法全断面法是指将隧道的断面一次开挖成型,或钻爆或掘进,开挖后统一进行支护衬砌的施工方法。
它适用Ⅰ~Ⅲ级整体性较的围岩,有时也用于IV级围岩,前提是在开挖过程中这种围岩能自稳。
它的特点是:工序少,对施工组织和管理有利;开挖断面大大,可以采用深孔爆破,加快开挖进度;轮廓一次成型,扰动围岩次数少;作业空间大,有利于大型机械作业。
3.2台阶法台阶法也叫半断面法,将断面一分为二进行开挖,是全断面法的变化方法,它使用的前提是围岩能在短期内自稳,被国内绝大多数隧道所采用。
台阶法包括长台阶法、短台阶法和微台阶法等三种,其划分是根据台阶长度确定。
采用哪种台阶法,选择原则有两个:初期支护从施作到基本能自稳的时间长短;上部台阶施工时所需要的空间大小。
对岩性较差的围岩,主要考虑第一个原则;对岩性较好的围岩,主要考虑第二个条原则。
3.2长台阶法长台阶法上下两断面相距较远,一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞宽。
在上下台阶上可同时进行平行作业,也可以先在上断面开挖一个进尺,瑞在下断面开挖一个进尺,当隧道长度较短时,也可以先将上断面全部挖通后,再进行下断面开挖,相对于全断面来说,长台阶法一次开挖的断面和高度较小,只需配备中型钻孔台车即可,而且对于维持掌子面的稳定也有利。
它适用范围较全断面法广泛,一般适用I-V级围岩。
3.3短台阶法短台阶法志长台阶法类似,只是两个断面相距较近,一般上台阶长度小于5倍洞宽且大于1~1.5倍洞宽,上下断面采用平行作业,Ⅱ-Ⅴ级围岩都能采用,是新奥法中采用的主要方法之一。
短台阶法施工中,当初期支护变形、下沉显著时,要提前闭合,保证在施工机械正常工作的前提下下台阶的最小长度。
3.4微台阶法微台阶法是全断面开挖的一种变异形式,适用于V-VI级围岩,一般台阶长度为3~5m,台阶长度小于3m时,无法正常进行钻眼和拱部的喷锚支护作业;台阶长度大于5m时,利用爆破将石碴翻至下台阶有较大的难度,必须采用人工翻碴。
微台阶法上下断面相距近,应注意开挖工作面的稳定,必要时进行加固和支护。
3.5保留核心土法这种方法使用中主要指环形开挖留核心土法,它将开挖断面分为环形拱部、上部核心和下部台阶三个部分,由短台阶法发展而来。
先用人工或小型掘进机开挖环形拱部,进行拱部锚喷;再开挖上部核心土和下部台阶土体,进行边墙和底部初期支护;向前推进继续重复开挖上中下部土体;待围岩和初期支护的变形基本稳定后,施作二衬。
这种方法优点是施工步骤简单,在遇到短距离围岩变化时可优先使用,能较快地提高施工的进度;不足是这种方法一次开挖的进尺较短,一般在1m左右,而且顶部空间较小,不易于拱顶部的支护实施。
3.6中隔壁法这种方法是将断面从中间隔开,分为两侧,先沿一侧自上而下分为二或三部进行,再开挖另一侧。
断面每块开挖和支护后形成闭合单元,有利于围岩稳定,减小净空位移及地表深陷。
各分块纵向间隔距离视围岩变形情况,参照短台阶法决定。
中隔壁法适用于断面跨度大,地表沉陷量要求较小的软弱围岩中的浅埋隧道。
3.7交叉中隔壁法交叉中隔壁法也是将断面从中间隔开,分为两则,先开挖一侧的上部,再开挖另一侧的上部,左右两侧交叉进行开挖和支护。
在所有支护中,中隔壁及交叉临时支护在在灌注二次衬砌时逐段拆除。
它适用于软弱围岩浅埋的双线或多线隧道。
4 支护形式分析在早期,隧道是为矿山为服务的,那时候支护是主要是用钢木构件支撑,其中木支撑主要用圆木,它可以构成矩形或扇形支撑,不能较好适应隧道断面形状,且磨损率高,耐久性差,安全性也不高,一般属临时支护,在进行模筑混凝土后需要拆除,现在很少采用。
钢支撑,主要以工字型钢,钢筋和旧钢轨为主,可以构成拱形支撑,可较好适应隧道断面形状的要求,且具有较大的承载能力和很好的耐久性,可作永久支护,施工较木支撑简便且安全。
随着社会的发展,现在的新奥法主要以喷锚支护为主要手段,这种支护不像早期的刚性支护,它是一种柔性支护,允许围岩有一定的变形。
在现代隧道支护理论中,也将隧道支护他为永久支护和临时支护。
这两种支护并没有严格上材料和形式的区别,只是在于临时支护一般在施作永久支护后在拆除。
隧道洞口段的支护,有超前管棚支护、超前小导管注浆、超前锚杆预支护、钢拱架、喷射混凝土、钢筋网。
临时支护是为了确保施工安全面设置的支护,其设置情况随开挖后隧道围岩的稳定情况而定,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩为先开挖后支护,Ⅳ、Ⅴ级围岩是边开挖边支护,Ⅵ级围岩是先支护后开挖。
永久支护是隧道支护中必不可少的,不像临时支护需要时才用,因此永久支护的重要性较高,其结构形式也较多,一般来说主要依据围岩条件而定,Ⅰ、Ⅱ级围岩中进行局部锚杆支护,Ⅲ、Ⅳ级围岩中主要采用锚喷支护,Ⅴ、Ⅵ级围岩中多采用锚、喷、网支护,必要时加设钢拱架。
在新黄土隧道施工中洞口段施工,洞外边仰坡防护方案该隧道进口段土质系新黄土类,含水量较大,水分蒸发后很容易变为松散土体,因此洞顶土体极为松散,而且在隧道拱口右侧土体内还存在落水洞,施工难度极大。
为了保持洞口山体稳定,在尽量不伤及坡面原状的情况下,先对洞口段洞顶及隧道右侧的落水洞进行综合治理:首先对落水洞进行分层压实回填,并且落水洞顶部扩大Im范围内用C15砼进行回填,回填50cm厚,防止雨水渗入落水洞,影响隧道拱部土体的承载力,二是尽早完成洞口排水系统,并清除洞口上方可能滑塌的表土,采用网喷进行封闭,网喷参数:锚杆为 22砂浆锚杆,L一4m,钢筋网为 6钢筋@20cm,喷射砼为8cm 厚的C20砼.保证边坡稳定,为下一步洞身开挖创造条件。
5 洞口段加固方案和洞身开挖方案的调整(1)针对洞内地质情况,以及落水洞与隧道的位置,结合小导管地表注浆的实验结果,最后确定采用长度为20m的大管棚进行超前支护,以确保隧道施工安全。
(2)根据新奥法的基本原理,软岩隧道开挖后及时支护,严格控制变形,尽早封闭成环。
原设计隧道采用上下导坑进行开挖,由于一次开挖面积较大,影响隧道洞身的稳定,并且很容易产生大的变形,为了确保安全,把隧道洞身开挖调整为三步开挖,采取短进尺,少扰动,强支护的施工方案。