复杂地质条件下隧道施工技术
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复杂地质条件地铁盾构施工技术要点及安全影响因素地铁是现代城市中不可或缺的交通方式,其建设需要克服复杂的地质条件,因此盾构施工技术应运而生。
盾构施工技术是以盾构机为工具,利用土压平衡原理,沿着预定线路将地下隧道掘进而成的技术。
本文将探讨复杂地质条件下的盾构施工技术要点及安全影响因素。
一、复杂地质条件下的盾构施工技术要点1.岩溶地层的施工岩溶地层是一种特殊的地质条件,在施工过程中容易发生地面塌陷和井下涌水等问题。
此时,应在进入岩溶地层前进行详细的地质探测和覆盖层的评估,并选择合适的环保型泡沫封闭液进行封闭,防止盾构机挖掘的物质对周围地下水体和生态环境造成污染。
2.软土地层的施工软土地层会出现洞落和塌陷的情况,因此需要采用泥水平衡掘进法和注浆加压掘进法等技术,保证在土体稳定的情况下进行施工。
另外,在施工过程中需要注意使用浅层隆起和内撑等技术,避免导致地面下沉和建筑物倾斜等问题。
3.高风险地质条件下的施工高风险地质条件包括地震、断层和活动构造等,这些地质条件容易导致隧道发生破裂或坍塌,因此在施工前需要进行详细的地质勘测,选择合适的隧道路线,并采用先进的地震监测技术和现代的地震隔震技术,从而确保隧道在地震情况下的稳定性和安全性。
二、复杂地质条件下的盾构施工安全影响因素1.地下水体地下水体是盾构施工中的主要安全问题之一。
地下水体的污染和渗漏会对隧道的安全性和周围环境造成巨大影响。
因此,在施工过程中需要采用有效的隔离措施,如膨润土墙、注浆和管道封堵等。
2.建筑结构盾构施工会引起周围建筑物的振动和沉降,可能会影响到建筑物的稳定性和安全性。
为此,在施工前需进行全面评估和分析,采用行之有效的监测技术和控制措施,避免对周围建筑物造成不可逆转的影响。
3.管线盾构施工对周围的电力、燃气、自来水等管线造成的损害是不可忽视的。
在施工前应充分掌握周围管线的位置和布局等信息,并进行详细的管线保护措施,避免对管线的损害和断裂。
结论盾构施工在复杂地质条件下的技术和安全影响因素是十分复杂的,要做好盾构施工的技术要点和安全措施,需要充分的经验和技术积累。
关键词:复杂地质环境;高速公路;隧道;施工技术隧道工程已经成为高速公路工程建设中不可缺少的一部分,但是隧道施工过程中因为项目规模大、工期长、工序多、不可预见的因素多等特点,增加了隧道施工的安全隐患以及难度。
所以与一般工程项目相比,隧道工程施工风险很大,必须综合考虑,保证施工方案的合理性和安全性,引入先进的施工技术与工艺,提高隧道施工技术水平。
在本文中主要针对复杂地质环境下隧道施工技术进行研究,解决复杂地质环境对于隧道工程带来的影响,促进隧道工程的健康发展,切实提高我国隧道施工技术水平。
1隧道施工方法及其特点1.1隧道施工方法近年来,我国隧道施工技术伴随着高速公路工程建设的发展得到进一步提升,各种新的隧道施工技术不断涌现,对提高隧道施工技术水平起到了重要作用,而且每一种隧道施工技术都有其自身的特点,比如一些隧道施工技术的工期比较短、隧道施工技术的造价比较低,有的隧道施工技术安全性比较高等,可以根据隧道工程实际情况选择施工方法[1]。
同时,不同的隧道施工方法之间有着一定的联系,可以根据不同的隧道技术设计施工方案并从中选择经济性、安全性等比较好的方案。
1.2不同隧道施工技术的优缺点隧道工程中已经形成了比较完整的隧道施工方案体系,施工方法多种多样,常见的施工方法包括全断面法、台阶法以及分部开挖法三个大类,不同施工方法的综合比较见表1,对这三大类施工方法的优缺点进行了如下分析。
首先是全断面开挖法,是按照设计的隧道轮廓采取一次爆破形成的施工技术,在爆破后进行全方位支护然后再修建衬砌。
该施工方法需要达到I~IV级围岩,比如针对IV级围岩,围岩必须具备采取全断面开挖法时的初期到支护这一过程中能够保持稳定良好状态的条件,对施工安全很重要[2]。
同时,在隧道工程中有钻孔台车或者自制作业台架和高效率装运机械设备的条件下也可以采取该施工方法,但是需要注意的是在采用全断面施工方法时隧道的长度不宜太短,至少在1km以上,这是从经济性角度考虑的,因为大型机械设备施工需要投入大量的成本。
复杂地质条件下铁路隧道修建技术与对策肖广智(中国国家铁路集团有限公司工程管理中心,北京100844)摘要:结合既有铁路隧道工程经验,针对高地应力软岩大变形、岩爆、活动断裂带、高地温、高压富水断层等典型复杂地质条件,分析其特点并提出修建技术对策。
高地应力软岩的特点是围岩变形量大、变形速率高、变形持续时间长,主要对策为主动控制围岩变形、机械化施工、优化工艺工法、快速封闭成环等;岩爆的特点是预测难度大、对施工安全和工效影响大,主要对策为微震监测、释放地应力、加强支护、设备和人员防护等;高地温的特点是恶化作业环境、降低工效,主要对策为按照温度分级采取洒水、加强通风、冰块或机械制冷等降温措施;活动断裂带的特点是地质破碎、断裂带错动直接破坏结构,主要对策为大刚度环形衬砌、预留变形及补强空间、组合宽变形缝等;高压富水断层的特点是施工易产生突泥突水,主要对策为加强超前地质预报、超前泄水、加固地层、加强支护等。
相关修建技术对策可为川藏铁路隧道建设提供借鉴。
关键词:川藏铁路;高地应力;软岩;岩爆;高地温;活动断裂带;高压富水断层;修建技术中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:1001-683X(2020)12-0035-08 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.12.0350引言近年来,随着铁路隧道建设数量和规模的不断扩大,铁路隧道修建技术也在逐步提高,我国已成为名副其实的隧道大国和隧道强国[1]。
赵勇等[2-3]通过工程试验和现场实践研究提出软岩大变形铁路隧道的变形机制和处治措施,在贵广铁路天平山隧道得到成功应用;韩侃等[4]依托拉林铁路巴玉隧道分析岩爆典型特点,确定防治岩爆的动态施工技术;雷俊峰[5]从拉日铁路吉沃希嘎典型地热隧道产生高地温的原因与特征着手,从多个方面制定工程对策;耿萍等[6-7]通过数值计算和工程试验,研究穿越活动断裂带的隧道响应特性和设防措施;张金夫等[8]在大瑞铁路大柱山隧作者简介:肖广智(1964—),男,正高级工程师。
复杂地质条件下道路桥梁隧道施工技术摘要:在道路桥梁隧道施工中,容易遇到复杂多变、风险系数高的地质条件,如软弱破碎带、岩溶、特殊岩层等,容易导致变形、坍塌等危险。
如果我们在施工过程中不重视,就很难保证隧道施工的顺利进行。
因此,工作人员必须结合工程实践,灵活应用相关技术,在复杂地质条件下修建道路桥梁隧道,确保道路桥梁隧道施工的质量和安全。
基于此,本文对复杂地质条件下的道路桥梁隧道施工技术进行了研究,以供参考。
关键词:复杂地质条件;道路桥梁隧道;施工技术引言迅速的社会经济发展提高了人民的生活水平,增加了道路运输需求。
由于道路桥梁隧道施工技术对整个道路桥梁项目的施工至关重要,有必要对道路桥梁隧道施工技术进行系统研究,以确保道路桥梁隧道施工质量更好地满足实际需要。
道路桥梁隧道施工期间采用了一些先进的隧道工程技术,这些技术对于有效克服非常复杂的地质条件和确保道路桥梁隧道工程完成后的实际应用安全至关重要。
1道路桥梁隧道施工中常见复杂地质类型1.1岩溶地质在岩溶地质条件下修建道路桥梁隧道也是一项挑战,特别是在作业地区的水受到侵蚀的情况下。
在施工前没有对岩溶地质条件进行全面深入的研究,对地下水的运作情况缺乏深入的了解,对"区域"内不利因素缺乏了解,也没有事先进行有针对性的处理,隧道施工质量以及施工期间人员、设备和财产的安全高级地质预报方法在岩溶地质条件下广泛应用,以进行道路桥梁隧道施工,对执行区200米范围内的所有情况进行综合研究,了解执行区内的安全风险,并制定相应的处理计划,以确保道路桥梁隧道施工的顺利开展。
1.2流沙地质道路桥梁隧道施工中流沙地质较为常见。
流沙地质中最大的问题是缺乏稳定性,在道路桥梁隧道施工过程中很容易倒塌和变形,这将导致严重的安全事故。
因此,必须对该地区的所有水文地质特征进行全面研究,以确定该地区的流沙层以及流沙颗粒大小、塑料指数等。
在正式实施前对"区域"内实施的关键点和困难进行分析的基础上,制定科学实施计划,以确保隧道实施的质量和安全。
浅谈复杂地质条件下隧道施工技术和安全管理摘要在隧道施工中,经常会遇到复杂的地质条件,为确保安全、快速、优质完成隧道施工任务,必须要采取安全有效、切实可行的技术措施,以某工程为例,介绍瓦斯、石膏、岩溶地质条件下的隧道施工技术。
同时,介绍加路隧道安全管理的几项工作。
关键词隧道;地质条件;施工技术;安全管理1隧道施工技术1.1瓦斯地层1)设置平行导坑。
隧道出口于线路左侧(线路前进方向)30m设180m长的平行导坑,进行地质超前预报、改善施工通风及排水条件、开辟工作面。
竣工后,平行导坑作为消防、救援、检修通道。
2)降低瓦斯压力。
根据实际情况采用钻孔排放的方法降低瓦斯压力,排放范围为隧道开挖轮廓以外5m。
3)安全揭煤。
严格按设计要求沿隧道纵向每隔1.0m设1榀拱墙格栅钢架,拱部设f42超前注浆小导管(长3.5m,纵向间距2.0m/环,环向间距0.4m/根,前后环搭接长度不小于1.0m),加固煤体,封闭开挖范围以外煤体裂隙,缩小围岩松驰区,防止大变形发生,减少瓦斯涌入坑道的数量,严格按流程进行揭煤作业。
加强通风,保证洞内风速(0.25m/s)和开挖面风量(4m3/人分钟),使洞内瓦斯浓度不超过0.3%。
4)加强检测。
a用光学瓦斯测定仪,按检测流程,设专职安全员若干名,24小时不间断进行瓦斯浓度检测,随时随地抽检洞内瓦斯浓度,认真执行瓦斯浓度一炮三检制度,即在钻孔前、装药前和起爆前均要进行检查。
5)严格标准,强化管理。
①洞内瓦斯浓度>1.5%时,开挖面自动发出警报,必须撤出施工人员,停止一切作业,加强通风,同时打开掌子面的高压风。
②洞内瓦斯浓度在1.0%-1.5%时,进行警戒预防,指挥员、安全员随时检测瓦斯,禁止放炮,切断掌子面电源,加强通风。
③洞内瓦斯浓度在0.5%-1.0%时,发出一次警报,加强检测和通风。
④洞内瓦斯浓度在0.3%-0.5%时,正常通风。
⑤洞内瓦斯浓度在0.3%时,正常通风和作业。
1.2石膏地层1)超短台阶开挖。
复杂地质条件下的隧道施工技术在现代交通基础设施建设中,隧道工程扮演着至关重要的角色。
然而,当面临复杂地质条件时,隧道施工面临着诸多严峻的挑战。
复杂地质条件包括但不限于软弱围岩、断层破碎带、岩溶地质、高地应力、富水地层等,这些因素极大地增加了施工的难度和风险。
为了确保隧道工程的安全、质量和进度,必须采用一系列先进、科学的施工技术。
软弱围岩是隧道施工中常见的复杂地质情况之一。
在这种条件下,围岩的自稳能力差,容易发生变形和坍塌。
为了应对这一问题,通常会采用超前支护技术,如超前小导管、超前管棚等,预先对围岩进行加固,提高其稳定性。
同时,在开挖过程中,应遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的原则,尽量减少对围岩的扰动。
采用台阶法、环形开挖预留核心土法等较为稳妥的开挖方法,能够有效地控制围岩的变形。
断层破碎带是另一个让施工人员头疼的问题。
断层带内岩石破碎,裂隙发育,岩体强度低,且常常伴有地下水的涌出。
在穿越断层破碎带时,首先需要进行详细的地质勘察,准确掌握断层的位置、规模和性质。
施工中,可以采用超前地质预报技术,如地质雷达、TSP 等,提前探测前方的地质情况,为施工提供依据。
对于断层破碎带的处理,一般采用注浆加固的方法,将破碎的岩体固结起来,提高其整体性和强度。
在开挖时,要严格控制开挖进尺,加强支护措施,如采用钢拱架、锚网喷联合支护等,确保施工安全。
岩溶地质也是隧道施工中不可忽视的复杂情况。
岩溶地区可能存在溶洞、溶腔、暗河等,给施工带来很大的不确定性。
在施工前,要进行充分的岩溶探测,了解岩溶的分布和发育情况。
对于规模较小的溶洞,可以采用回填、跨越等方法处理;对于规模较大的溶洞或暗河,需要采取特殊的处理措施,如架桥、改道等。
在施工过程中,要加强对地下水的监测和处理,防止突水、突泥等事故的发生。
高地应力条件下,隧道围岩容易产生岩爆等现象。
为了降低岩爆的危害,一方面可以通过优化开挖方法和支护参数,改善围岩的受力状态;另一方面,可以采取喷水、钻孔卸压等措施,释放围岩内部的应力。
论复杂地质条件下隧道公路施工技术【摘要】公路覆盖范围的扩大使得隧道公路施工所面对的地质环境呈现出多样化、复杂化的发展趋势,如何采取相应的施工技术手段加以应对就成为了摆在相关人员面前的一道亟待解决的问题。
本文在简单介绍复杂地质条件的基础上,对复杂地质条件下隧道公路施工的技术应对方法进行了讨论。
【关键词】隧道;公路;复杂地质条件;施工技术1 引言所谓复杂地质条件,就是指地下工程在进行开挖之后,围岩原有的力平衡状态受施工的影响而遭到破坏,并在地下水的作用下产生膨胀、滑坍、过度变形的地质现象。
复杂地质条件会对隧道公路施工造成不利影响,多表现为施工经费的增加、工期的延长,严重时甚至会使工程难以继续进行,所以必须要通过相应的技术手段予以避免和消除。
2 流沙岩层、含水层的技术处理方式沙砾、破碎岩层的稳定性会随着含水量的增加而大幅度下降,在对这一问题进行处理时,应将重点放在对地下水的处理上。
在隧道公路的施工过程中,工作人员应坚持排水、堵塞相结合的原则,首先在开挖面上钻进深孔,使水分能够迅速排出,待水流减弱后,再进行超前注浆小导管的设置,按照梅花型完成钢管预钻孔的布置,直径和间隔宜为5mm和50cm,注入浆液的水灰比宜为0.8:1,并保证排水钻孔的深度超过注浆孔2m以上。
具体方法如下:2.1 排、防水由于隧道公路项目中的人员、车辆往来频繁,所以在进行排水系统的设置前,一定要充分考虑到这方面的因素,在不影响施工正常进行的前提下,尽可能多的将围岩内的水分排除。
一般来说,整个隧道出水量的70%为上导坑的初出水量,为了解决水泵集中难的问题,可以采用两侧稍高、中间稍低的开挖方法,将上下导坑设置成缓、长的下坡。
在进行下导坑的开挖时,可在二次衬砌段设置集水池,以便使抽水作业更容易进行。
另外,就是要确保掌子面部分的干燥程度,使施工能够顺利进行。
2.2 支护和加固水分的流失会导致围岩应力的重新分布,所以在进行一段时间的排水后,要及时完成初期支护,并将水流封闭。
复杂地质环境下G0611张掖至汶川高速扁都口(甘青界)至门源(克图)段公路工程BMTJ-SG5标隧道施工技术分析发布时间:2022-11-28T03:01:45.065Z 来源:《工程建设标准化》2022年第7月第14期作者:刘海洲[导读] 在G0611张掖至汶川高速扁刘海洲青海第二路桥建设有限公司青海省西宁市 810000摘要:在G0611张掖至汶川高速扁都口(甘青界)至门源(克图)段公路工程BMTJ-SG5标隧道(以下简称“扁门5标)”建设过程中,由于工程规模大、工期长、工序多、不可预见因素多等特点,增加了隧道建设的隐患和难度。
因此,与一般工程项目相比,隧道施工风险很大,必须综合考虑,确保施工方案的合理性和安全性,引进先进的施工工艺和技术,提高隧道施工的技术水平。
本文对复杂地质环境下的隧道施工技术进行了研究,提出了复杂地质环境下高速公路隧道施工技术的优化措施,解决了复杂地质环境对隧道工程的影响,促进了隧道工程的健康发展,切实提高了我国隧道施工的技术水平。
关键词:复杂地质环境下;高速公路隧道;施工技术引言公路工程中的隧道多用于穿越山川河流,工程所经过的不同路段的地理环境导致了工程量大、隐蔽范围广的特点。
虽然地质勘探技术日益进步,但不同地段的地质条件相对复杂多变,受勘探设备、技术和频率的影响,地质揭露数据不够准确。
因此,根据工程实际情况,深入分析复杂地质环境下的高速公路隧道施工技术具有重要意义。
1隧道施工特点1.1未知地质条件:穿越岩层过程中的未知地质条件可能导致意外情况和安全事故,如勘测数据不完整,勘测设备、频率和勘测技术相对落后,可能导致无法准确掌握地质条件,或因局部工程地质条件而存在安全隐患。
1.2山体开挖扰动:隧道施工过程中,需要各种机械设备进行山体开挖。
在开挖过程中,山体基岩会受到压力的影响,局部地质结构会发生一定程度的变化;因此,必须根据具体的施工条件及时调整技术措施。
本工程的特殊性增加了隧道施工的难度。
复杂地质条件下隧道施工技术和安全管理摘要:近些年,随着我国社会经济的不断发展和交通压力的不断增大,公路建设行业发展迅速,隧道工程施工项目不断增加。
由于隧道施工具有施工区域地质条件复杂、施工空间狭窄、隐蔽工程多等特点,我国对隧道工程提出较高的安全管理要求。
因此,探讨隧道施工安全管理技术及其应用,对保障隧道施工安全和提升隧道施工质量具有重要的促进作用。
关键词:复杂地质条件;隧道建设;施工技术;安全管理引言在进行隧道施工的过程当中,对于安全管理工作一定要重视起来,安全管理工作需要贯穿在隧道施工的每一个环节,无论是一开始进行设计准备环节的时候,还是在隧道施工的过程当中,或是在隧道已经施工完毕以及运营的过程当中,安全问题及安全隐患都是无处不在的,因此工作人员需要不断地注重隧道的维修以及保养,在源头上掐灭危险源,确定隧道工程整体的状态都能够更加符合安全规定,防止出现事故。
1复合地质条件下隧道施工技术分析隧道施工在复杂地质条件下,面临着一定的挑战,为了提高隧道施工质量,必须抓住各种地质条件的具体情况,科学、合理地进行施工技术审查和分析,不同地质类型需要有针对性的施工技术,能体现因地制宜的思想,具体问题要有针对性地解决方案。
为了提高隧道施工的质量和效率,隧道施工技术应以实际地质条件为基础,西南地质条件多为断层或中间地层,由于地质地层稳定程度不高,隧道施工时应先加强岩层处理,增强地面强度,以确定地质是否有丰富的煤炭资源,由于长期煤网破碎,若施工前检查瓦斯浓度在标准范围内,为保证施工人员的安全,在岩溶形式比较复杂的情况下,必须全面控制岩溶地质。
首先,要全面检查洞穴整体内部,了解洞穴中物质的组成,清洁软石表面,清理或填充不平整的部分。
填方时,应充分利用固体材料,使其完全进入洞室,洞室墙可采用锚杆砌筑,增加洞室的稳定性,减少对洞室的破坏,具体施工可采用钢筋混凝土设备。
同时,可采用专业机械设备,加强洞室内的地基基础,并对地基进行特殊处理,使其防水。
复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术研究随着我国高铁建设的不断发展,铁路隧道施工技术也日益受到人们的重视。
复杂地质条件下的铁路隧道施工一直是工程领域中的一个难题。
为了解决这一问题,相关领域的专家学者一直在进行技术研究和实践探索。
本文将重点介绍复杂地质条件下铁路隧道施工的关键技术研究情况。
一、复杂地质条件下的挑战在一些山区或地质条件复杂的地区,铁路隧道的施工面临着许多挑战。
地质条件的不确定性使得工程施工难度加大。
地质构造复杂、断裂带多、岩体结构不稳定等问题都会给施工带来很大的困难。
地下水的问题也是铁路隧道施工中不可忽视的因素。
复杂地质条件下隧道施工过程中,地下水的渗透和涌水问题往往成为制约隧道施工的主要难题。
地质灾害风险也在一定程度上增加了隧道施工的复杂性,如地质泥石流、滑坡、地下水涌出等灾害,往往会给施工带来不小的困扰。
针对上述挑战,专家学者们进行了大量的研究和实践,提出了一系列关键技术,旨在解决复杂地质条件下的铁路隧道施工问题。
1. 地质勘察与监测技术地质勘察是铁路隧道施工的第一步,也是最为关键的一步。
在复杂地质条件下,准确了解地质情况对于后续的隧道设计和施工具有重要影响。
专家学者们提出了一系列先进的地质勘察技术,如遥感技术、地球物理勘探技术、地下水勘察技术等,以提高地质勘察的准确性和全面性。
地质监测技术也日益受到人们的关注,通过实时监测隧道施工现场的地质情况,及时发现问题并进行处理,可以有效减少施工中的地质风险。
2. 隧道支护技术在复杂地质条件下,隧道的支护技术显得尤为重要。
专家学者们提出了一系列创新的支护技术,如喷射混凝土支护、锚杆支护、预应力锚索支护等。
这些支护技术在提高隧道施工的安全性和稳定性的也为后续的隧道设计和使用提供了有力的保障。
在复杂地质条件下,隧道掘进技术也是铁路隧道施工中的一个难点。
针对这一问题,专家学者们提出了一系列先进的隧道掘进技术,如盾构隧道掘进技术、硬岩隧道掘进技术、软岩隧道掘进技术等。
复杂地质环境下高速公路隧道施工技术一、复杂地质环境下的隧道施工特点复杂地质环境包括地质构造复杂、地表地下水文地质条件复杂、岩土工程地质条件恶劣等情况。
这些特点给隧道施工带来了诸多挑战,主要表现在以下几个方面:1. 地质构造复杂:复杂地质构造是指在施工区域内存在多种不同的地质体,如断层、岩溶、褶皱等,使得地层结构复杂,地层变化大,地下水情况难以预测。
2. 地表地下水文地质条件复杂:地下水渗流对隧道施工有着重要的影响。
在复杂地质环境下,地下水压力较大、水位变化较大、水质较差等情况十分普遍。
3. 岩土工程地质条件恶劣:隧道施工面临的地质条件差,岩土工程难度大、施工风险高等问题。
在面对复杂地质环境下的高速公路隧道施工时,需要采用一系列先进的技术和方法来应对挑战,确保施工的顺利进行。
以下是在复杂地质环境下高速公路隧道施工中常用的技术和方法:1. 地质勘察技术地质勘察是隧道工程的前期准备工作,也是保障隧道施工安全的首要步骤。
在复杂地质环境下进行隧道施工前,需要对勘察区域进行详细的地质勘察,以获取地质构造、地层分布、地下水情况等信息,为隧道设计和施工提供依据。
可以利用先进的地质勘察技术,如地质雷达、地震勘探、电法勘探等,对复杂地质环境下的地下情况进行精准探测,确保勘察数据的准确性和全面性。
2. 隧道设计技术在复杂地质环境下进行高速公路隧道的设计需要考虑地质条件的复杂性和不确定性,充分考虑地质风险,制定相应的设计方案。
可以采用合适的隧道结构形式、合理的支护方式、防水排水措施等,以适应不同的地质条件,提高隧道工程的抗风险能力。
在复杂地质环境下进行高速公路隧道施工需要采用先进的隧道施工技术和方法。
可以采用TBM(隧道掘进机)等先进设备和技术,提高施工效率和安全性。
可以采用地面注浆、预应力锚杆支护、岩石冷冻等先进支护技术,以提高隧道支护的稳定性和安全性。
在复杂地质环境下的隧道施工中,需要采用先进的隧道监测技术对施工现场进行实时监测,及时发现并处理地质灾害和工程异常情况。
104YAN JIUJIAN SHE复杂地质条件下铁路隧道施工难点与解决措施Fu za di zhi tiao jian xiatie lu sui dao shi gong nan dian yu jie jue cuo shi胡伟一、复杂地质条件下铁路隧道施工难点分析铁路隧道施工难度较大,尤其是当地质环境比较复杂的时候,更增加了施工中的不确定因素,如覆盖层较浅、岩石层受力不均匀和周围岩石软弱等。
因此我们有必要分析复杂地质条件下铁路隧道施工面临的难题,具体分析如下:1.覆盖层较浅若是覆盖层较浅,将造成浅埋偏压隧道,围岩无法独立成拱,容易引起地表沉陷或塌方。
如果出现上述现象,除了会给铁路隧道施工造成严重威胁以外,还将影响到周边环境。
常见的有支护、开挖、排水和衬砌等施工环节,由于出现了浅埋偏压,因此容易引发地质灾害,既为正常施工带来不利影响,还难以保证施工质量。
基于此我们应该从浅埋偏压地质条件进行深入分析,有针对性采取应对措施,最大限度消除地质灾害造成的损失。
2.岩石层受力不均匀岩石的包围让铁路隧道有了一道屏障,岩石层将为铁路隧道带来一定压力,若是工艺选择不够科学与合理,将导致这一自然保护层出现岩石受力不稳定的情况,并引起偏压隧道的问题。
出现该情形后将带来巨大安全隐患,极易引起铁路隧道内出现塌方事故,严重威胁着施工人员生命安全,在通车后也严重威胁着铁路运营安全。
在发生偏压隧道现象后,地层将大幅度变形,导致隧道支护结构被破坏,造成施工人员伤亡和设备损毁,因此在复杂地质条件下铁路隧道施工中要重视偏压隧道施工技术。
3.周围岩石软弱对复杂条件下铁路隧道施工来说,岩石结构以云母片岩为主,尤其是对风化后的岩石层而言,自然状态下这种岩石层容易出现断裂现象。
随着施工强度的增加,且在重力、风化等作用影响下,抗水抗风化能力将逐步减弱,从而在完成铁路隧道掘进以后,岩石层容易发生变形,松散破碎的岩石会引起支护失效问题。
此外,一般来说软弱岩石同时伴随着浅埋隧道、偏压隧道等问题,也让地质条件变得更为多变与复杂。
复杂环境下隧道爆破施工控制技术隧道爆破工程是隧道施工的重要环节之一,隧道爆破施工控制技术对爆破效果和安全保障起着至关重要的作用。
尤其是在复杂环境下的隧道爆破工程中,由于地质条件复杂、工作空间狭小、周围环境敏感等因素,施工难度较大,需要运用先进的技术手段和综合考虑各种因素,确保施工安全和工程质量。
本文将就复杂环境下的隧道爆破施工控制技术进行探讨与分析。
1. 地质条件复杂:复杂环境下隧道的地质条件可能较为复杂,包括岩溶地质、软弱地质、脆性地质等,这些地质条件对爆破施工过程中的岩体破裂和爆破效果会产生影响。
2. 工作空间狭小:一些隧道可能处于狭小的地下空间中,施工作业面积有限,机械设备和人力操作空间受到限制,增加了施工操作的难度和风险。
3. 周围环境敏感:有些隧道施工地点附近可能有河流、居民区、交通要道等敏感地域,爆破施工对周围环境的影响需要得到合理控制,以避免引发安全事故和次生灾害。
以上特点使得复杂环境下的隧道爆破施工面临更大的挑战,需要运用更为精细和安全的施工控制技术。
1. 地质勘察与评估:在进行隧道爆破施工前,需要对隧道地质条件进行全面勘察和评估。
利用地质雷达、地震波动等技术手段,对地层结构和岩体性质进行检测和分析,提前发现可能存在的岩层断裂、岩体空蚀、裂隙等情况,为爆破设计和施工方案提供依据。
2. 爆破设计与模拟分析:根据地质条件和工程要求,进行爆破设计和模拟分析。
利用三维数字模拟软件,对爆破参数、爆破孔位、装药量等进行合理规划和模拟,预测爆破效果、岩体破裂情况和爆破振动对周围环境的影响,确保施工过程中的安全性和效果。
3. 精准钻孔技术:采用精准钻孔技术,确保爆破孔位的准确度和一致性。
通过引进GPS定位技术、激光测距仪等高精度定位设备,实现爆破孔位的精确控制和实时监测,避免由于孔位偏差导致的爆破效果不理想和施工安全隐患。
4. 爆破参数实时调整:在爆破过程中,根据实际岩体情况和周围环境反馈信息,对爆破参数进行实时调整。
复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究发布时间:2022-12-21T01:42:41.781Z 来源:《工程管理前沿》2022年16期作者:宋文学[导读] 本文对复杂地质条件下铁路隧道施工技术进行了研究,针对浅埋偏压、膨胀性、岩溶等不同地址条件的铁路隧道施工技术分别进行了论述。
宋文学中国水利水电第三工程局有限公司陕西西安 710024 摘要:本文对复杂地质条件下铁路隧道施工技术进行了研究,针对浅埋偏压、膨胀性、岩溶等不同地址条件的铁路隧道施工技术分别进行了论述。
关键词:复杂地下;铁路隧道;施工1 引言我国拥有十分多样的地形类型,地质条件较为复杂,存在显著的多元性与差异性,极易对铁路隧道施工造成很大的负面影响,主要影响因素为施工现场地质条件的脆弱性(岩石硬度过低、地质运动频繁且活跃等)与地质条件的特殊性(存在暗河、地下洞穴等地质结构)[1]。
基于此,为能够有效降低复杂地质条件对铁路隧道施工的负面影响,相关参建各方必须充分明确铁路隧道施工现场的地质条件,采取对应的施工技术,并加强相关的施工管理,从而确保整个工程施工的安全性与有效性[2]。
2 浅埋偏压地质条件下铁路隧道施工技术在实际的铁路隧道施工过程中,浅埋偏压地质是导致工程施工困难的关键因素之一。
当遇到浅埋偏压地质情况时,为了可以更好地改善铁路隧道的安全性与可靠性,在极大程度上消除由于掩埋而产生的潜在安全风险,施工人员在施工过程中应做到以下几点[3]:(1)全面掌握浅埋偏压地质条件的具体特点,有针对性地提出铁路隧道施工方案;(2)科学整合特定的结构系统与施工过程,对浅埋偏压地质结构的变形进行有效监测,且对地质变形程度与速度进行充分评估,从而尽最大可能降低安全施工造成的不良影响[3];(3)由于浅埋偏压隧道施工中存在较为浅薄的覆盖层,这就很难独立成拱,也会出现地表沉陷、滑坡、地表失稳等问题,大大降低了总体铁路隧道工程的质量,影响周围环境,故而施工单位需要结合浅埋变形隧道的具体情况,构建科学合理的管理机制,建立完善的施工监督与技术控制机制,并结合具体的地质条件来编制出切实有效的施工方案,还应结合施工现场土壤含水率建设完整性的排水工程,保证岩层的可靠性,对发生的裂缝与塌陷区进行及时填补,从而确保地基的稳定性。
复杂地质条件下隧道施工技术和安全管理摘要:随着我国相关经济的发展,使得隧道施工保护的措施愈加完善,为有效提高复杂地质条件下隧道施工措施的实际应用效果,需对目前所存在的隧道施工环境类型进行分析,包括滑坡、泥石流等可预测的自然灾害,并针对性地制定出更加适合有效防治的应用措施,以提升施工技术的应用效果,并将原有的施工局限性进行有效完善,从而提高其在复杂地质条件的实际应用效果。
本文就复杂地质条件下隧道施工技术与安全管理进行简单的分析与讨论,希望能为接下来的相关研究提供一定的帮助与参考。
关键词:复杂地质条件;隧道施工;技术与安全管理由于经济的高速发展,使得对交通工程的施工效率得到稳步提升,但也意味着施工技术需结合复杂地质条件随机应变,提高整体隧道施工的安全系数,不同类型的地质条件对于隧道施工造成了严重的影响,施工技术不当可能会使岩体地质表层出现坍塌等较为严重的状况,由此,根据隧道施工的成因进行有效分析,并从中制定相对应的解决措施,建立健全管理体系,才能够有效降低由于自然灾害而引起的经济损失,达到保护我国隧道施工工程和国家财务的目的。
1复杂地质条件与隧道施工的简要分析1.1复杂地质条件的简要讨论从我国相关地质勘察部门发觉过度开采对沿途自然环境的破坏可能会影响今后的人类发展,有效促使中国复杂地质条件研究得到有力发展。
虽然在研究体系形成的过程当中已经建立了部分完整的管理体系,但时代变化对自然环境的保护以及复杂地质条件的研究领域都提出了更高的要求和标准,若仅是采用传统的地质勘察措施,将无法使复杂地质条件的信息进行最大化呈现。
通常而言,复杂地质条件主要分析为对岩土层的相关参数进行采取并对该环境进行建模分析,利用专业软件工程来对其进行进一步的模型完善。
在现阶段,复杂地质条件的研究可分为两大类,其一为自然灾害,其二为人为引起的灾害。
不可预测的自然灾害所,此类灾害发生快速而迅猛,无法做到准确预测,只能采取相应的解决措施来进行有效防范。
浅谈复杂地质条件下隧道施工技术摘要:随着我国隧道工程施工水平的不断提高,克服各种复杂地质条件的技术也逐步得到提高。
文章结合作者自己的工作实际,重点介绍了锚索、抗滑桩、钢花管注浆技术在隧道边仰坡处理中的应用,大管棚、小导管在隧道超前支护中的应用及分区防水在隧道防水中的应用,以供参考。
关键词:双联拱隧道;复杂地质;施工技术
随着国家基础设施建设的蓬勃发展,高速公路、铁路数量日趋增多,为了缩短距离、穿越地貌,修建了许多各种各样的隧道。
隧道工程与其他工程相比,具有其隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境的不确定性等突出特点,从而加大了施工技术的难度和施工风险性,同时也对现场的施工管理提出了更高的要求。
目前双联拱隧道的埋深多数不大,而且双联拱隧道进出口段因地质条件差,左右洞相互靠近,施工工序多,施工难度也比较大,采用合理的施工技术对隧道质量及安全具有极其重大的意义。
一、工程概况
湖南张花高速公路第25合同段马步冲双联拱隧道位于湖南省保靖县迁陵镇境内,隧道起止桩号k108+157~k108+415,全长258m。
隧道所处高程360.0m~410.0m,相对高差50m。
该工程地层单斜产出,区内小型压缩性错断、节理、裂隙比较发育,在隧道进口中导洞顶部至出口左洞边缘附近有一顺层挤压带,带宽2m~3m,两侧岩层产状在挤压带内逐渐渐变,裂隙产状平行仰坡。
隧道轴线上强风
化层深度20m~30m,横断面上左距轴线5m附近强风化深度均有较大的突变。
二、施工技术在隧道施工中的应用及研究内容
根据该隧道施工中所揭露的岩层看,该隧道所处地质条件差,造成施工工序转换频繁,多次扰动结构和围岩,对隧道的稳定和安全造成很大影响。
由此确定了主要研究内容为:(1)锚索、抗滑桩及钢花管注浆施工技术在隧道边仰坡处理上的应用;(2)大管棚在隧道超前支护中的应用;(3)小管棚在隧道超前支护中的应用;(4)分区防水在隧道防水中的应用。
三、主要项目的研究和实施
(一)锚索、抗滑桩、钢花管注浆施工技术对隧道进口顺层及偏压处理
由于隧道进口仰坡及中导洞开挖后,k108+167~k108+230段坡顶地面变形开裂,进口段由于顺层及偏压,顶部出现开裂,其形成机理主要受控于挤压带下部泥化夹层及反倾向裂隙,由于雨季降水降低了夹层的力学指标,加上隧洞仰坡及中导洞开挖导致隧洞塌顶而使地面开裂,以及中导洞下部挤压塌顶拉裂。
1.k108+151~k108+219段设桩板墙,抗滑桩采用14根2.5m ×3.0m方桩,桩间距5m,桩长27m,28m,29m,30m,34m五种,抗滑桩桩身采用c25号混凝土浇筑,一根桩连续浇筑,避免施工缝,抗滑桩护壁采用c20混凝土,护壁厚为30cm,一次现浇深度不得大于100cm,桩间板采用现浇钢筋混凝土板,板厚60cm,板高8m,10m
两种,桩板墙内回填m7.5号浆砌片石与明洞顶回填相接,要求回填密实。
2.k108+160~k108+190段隧道顶地表采用φ70mm×7mm热轧无缝钢花管进行注浆固结,钢管每25cm钻φ8mm注浆孔,钢花管长4m~15m,注浆采用m30水泥浆注浆,注浆压力0.5mpa~1.0mpa,最后用m30水泥砂浆封头。
3.k108+174开始隧道中线以左25m至隧道中线设预应力锚索,预应力锚索采用井字形锚座,共7片,预应力钢铰线采用国家标准1×7标准型-15.2-1860-ⅱ-gb/t5224-1995,预应力锚索打设方向为:水平方向与隧道前进方向为45°,俯角为20°,锚索锚固段长10m,自由段长25m~35m,张拉控制力p=1000kn。
预应力锚索张拉分两次张拉,第一次张拉50%×p=500kn,待隧道初期支护完成后浇筑二次衬砌前进行第二次张拉至设计值。
(二)大管棚在隧道超前支护中的应用
该隧道进出口段围岩属ⅲ加类,围岩为强风化板岩,岩体破碎,节理裂隙发育,根据实际地质情况,进口k:108+162~k108+199段主洞上导坑开挖超前支护采用φ108mm×6mm超前大管棚施工,出口k108+380~k108+415段采用大管棚套小管棚超前支护。
大管棚主要工序叙述如下:
1.明洞边仰坡开挖支护。
边坡防护应与明洞开挖同步进行,及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土,及时封闭坡面。
2.施作套拱。
a.混凝土套拱作为长管棚的导向墙,套拱在明洞外廓线以外施作,套拱内埋设4榀工字形钢支撑,钢支撑与管棚孔口管焊成整体。
b.孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。
3.钻孔。
a.为了便于安装钢管,钻头直径采用115mm。
b.岩质较好的可以一次成孔;钻进时产生塌孔、卡钻,需补注浆后再钻进。
c.钻机开钻时,可低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
d.钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
e.认真做好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。
作为开挖洞身的地质预探预报,指导洞身开挖的依据。
4.安装管棚钢管。
a.钢管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周钻φ8出浆孔(靠掌子面40cm的棚管不钻孔);管头焊成圆锥形,便于入孔。
b.棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺,也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。
c.接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。
同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。
5.注浆。
a.注浆参数:水泥浆水灰比1∶1;也可加入一定水玻璃,水泥浆与水玻璃体积比例为1∶0.5;水玻璃模数2.4。
b.采用dkjb-3型注浆机将浆液注入管棚钢管内,初压0.5mpa~1.0mpa,终压2mpa,持压15min后停止注浆。
c.注浆结束后及时清除管内浆
液,并用30号水泥砂浆充填,增强管棚的刚度和强度。
(三)小导管在隧道超前支护中的应用
该隧道小导管主要用于v级围岩上导坑中。
1)小导管及注浆设计布设在拱部120度,φ42mm小导管长4m/根,外插角6°~8°,环向间距50cm,纵向环距2.5m,即每施作一排小导管,开挖支护2.5m;压注1∶1水泥浆液,采用32.5号普通硅酸盐水泥,浆液中也可掺水泥用量3%~5%的40be水玻璃,以缩短浆液的胶化固结时间,控制浆液的扩散范围。
2)注浆选用dkjb-3型注浆泵注浆,采用浆液搅拌桶制浆。
注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。
通过现场试验确定拱脚终压为1.2mpa,拱腰范围为1.0mpa,拱顶为0.8mpa,注浆时相邻孔眼需间隔开,不能连续注浆,以确保固结效果,又可达到控制注浆量的目的。
(四)分区防水的应用
该隧道防水施工采用分区防水施工技术,即每模二次衬砌为一个防水分区。
在隧道初期支护与模筑混凝土衬砌之间铺一层eva防水板和400g/m2的无纺布,采用无钉工艺铺设,铺设范围为拱顶至中、边墙脚泄水孔位置,隧道衬砌外的水经衬砌背面环向设置的mf7塑料盲沟,由衬砌背后边墙底的纵向φ100的波纹管汇集,最后通过横向φ50的pvc管排入两侧水沟到洞外,环向mf7盲沟按8m一环设置。
在两种围岩交接处及结构变化处设置沉降缝,沉降缝处中埋式橡胶止水带,在施工缝和伸缩缝的位置安装背贴式止水带。
其连续、突出的止水功能深深嵌入二次衬砌混凝土中,即使防水板存
在渗漏,地下水也不会在二衬与防水板间大范围流动,只有二次与防水板在同一区域漏水时,隧道结构才会产生漏水现象。
分区防水一方面使衬砌渗漏几率大大降低,另一方面又使得衬砌漏水位置与防水板的漏水位置相对应,有利于后期整治。
施工工艺:(1)固定pvc防水板。
每环pvc防水板拱部与边墙分别铺设,先将拱部pvc防水板中线重合隧道中线,并及时在pvc 防水板两边进行固定,边墙铺设从起拱线开始向下展开。
防水板当中的锚固点布置:沿横断面方向间距为40cm~100cm,沿隧道轴线方向为100m,梅花形布置;(2)焊接pvc板搭接缝。
搭接缝的焊接工作要超前于另一边;(3)焊缝补强。
焊缝有不符合质量要求时,及时进行修补处理。
参考文献
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施工[j]. 湖南交通科技,2005,03.
[2]魏利韧. 地铁大跨度双联拱隧道施工技术[j]. 广州建
筑,2005,4.
[3]钱大桐. 双联拱隧道施工技术[j]. 山西建筑,2006,32(9).。