浅埋铁路隧道下穿高速公路技术分析
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论铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术摘要:随着我国经济建设的飞速发展铁路工程建设的速度、数量以及规模也在不断的上升,随着交通网的不断完善往往会出现公路与铁路工程相交叉的情况。
而施工环境会变得十分复杂。
铁路施工方一般在这种情况下会选择铁路下穿或者上跨公路的方法进行施工。
施工形式会因为隧道的作业状况受到各种条件的干扰而有所不同。
本文结合某段铁路隧道施工的具体情况,简明的概括了铁路隧道下通浅覆高速工程方法中的暗掘段施工策略,如提前支撑保护、开挖进程、早期支撑保护、明掘施工技术,挖掘高速路面、安排暂时作业部件、柱基作业、支撑梁等,为从事铁路工程建设的单位提供一些基础的参考与实例。
关键词:铁路工程,隧道浅埋;下穿高速;施工研究1深掘段工程技术1.1提前支撑保护在隧道施工过程中一般会于隧道口处设置阔道顶,在一些特殊情况下,施工部门需要在隧道内设置小通道来取代阔道顶。
在隧道下穿高速公路段应该配置拱顶部长度19.5米,拱顶的直径为161单位的大阔道,阔道应该配置的链接长度3.4米,分布为每米4根。
为了不使由于隧道上方覆盖物厚度过小而造成穿顶情况,阔道在施工过程当中应当将钻孔外倾角严格控制在3度左右。
由于铁路浅埋工程的各项外界因素限制,有的铁路隧道在施工建设中会去选择超前管棚方案。
棚架由超前阔道顶和钢曲梁共同组合后构成,能够有效预防隧道拱部施工时出现塌方情况,并能够有效控制施工作业对高速公路地表造成的沉降情况。
在设置大管棚的过程中需要在其两个脚手架之间设置直径38的超前小通道,强化支撑保护力度,再实施注浆,加固地层[1]。
1.2开挖过程隧道的上通槽在进行开挖作业时,设备的循环的前进速度必须保持在1品钢结构架间距15厘米左右,上通槽的下方在开挖时,需要参照上通开挖拱形架构相互间的距离进行控制措施,保障隧道施工作业的安全性。
在对中间的防护系统进行拆除时,如果围沿的变形程度可以保持在工程设计所允许的范围内,经过技术人员的严格检测实地考察确认可以安全拆除后,才能同时配合后续作业进行拆除工作。
2019年29期技术创新科技创新与应用Technology Innovation and Application铁路隧道下穿高速公路施工技术朱胥仁(中铁五局集团第一工程有限责任公司,湖南长沙410117)1工程概况1.1概况下坂隧道位于福建省宁德市蕉城区漳湾镇下坂村附近。
设置为单线隧道,建筑长度2149m ,隧道长度2144m ,在SDK388+375~SDK388+413段下穿沈海复线高速公路共38m ,交叉点高速公路设计桩号为DK10+273.442,道路宽度33.5m ,隧道拱顶距离路面垂直距离约15m 。
交叉段采用地表注浆加固处理,作业平台采用C30钢筋混凝土厚60cm ,顶面在高速公路路面以下77cm 处。
隧道通过为剥蚀丘陵区,地形呈波状起伏,地势平缓~较陡峭,自然坡度约为10~45°,相对高差最大约为30~100m ,植被发育,局部极发育,多辟果树、灌木、蕨类、高禾杂草等,交通不便。
隧址区出露的地层岩性主要为第四系残坡积土层(Qel+dl )、碎石土(Qel+dl )、燕山早期第二次侵入(ηrb5(2)3)中粗粒二长花岗岩。
1.2下穿高速公路段情况简述隧道距在建沈海高速2*40米分离式桥桥台距离29.8米。
施工工法为三台阶临时仰拱法,隧道洞身采用Ⅴc 复合型衬砌,全段超前支护采用φ89mm 长管棚,环向间距40cm ;初期支护为单层喷射混凝土,厚25cm ,采用I18工字钢架加强支护,钢架间距60cm/榀;二次衬砌采用C35钢筋混凝土,厚度50cm 。
沈海高速计划2016年10月1日通车,需确保通车前完成下穿段二次衬砌,时间紧、任务重。
隧道下穿沈海高速公路的位置关系见图1、图2。
另外,与其他隧道下穿高速公路实例不同的是,本隧道是与在建高速公路交叉,为确保施工过程顺利进行,在下穿高速公路40m 范围内采用地表注浆,横向加固范围为隧道中线两侧各15m ,竖向加固范围为深入基岩弱风化层以下1m 。
摘要:隧道下穿高速公路,下穿段覆土层厚度约13.0m厚度的页岩层。
为确保高速公路正常运行,隧道开挖时主要控制地表沉降,隧道开挖前在下穿段设计超前大管棚;采用双侧壁导坑法开挖,拱部120°内系统锚标采用中空注浆锚杆,边墙采用普通砂浆锚杆,采用间距50cm的Ⅰ20a钢架支护,全环封闭,钢筋网片的参数为φ8@15x15,喷混凝土厚度25cm。
关键词:浅埋隧道破碎围岩双层管棚双侧壁导坑1工程概况新建沈阳至丹东铁路客运专线大顶山隧道DK77+660—DK77+760段下穿沈丹高速公路,隧道下穿高速公路段全长140m,纵向轴线与高速公路纵轴线交角为交角60°。
该段隧道围岩为Ⅴ级,工程地质为页岩、强风化、岩体破碎,节理发育、岩体条件差,雨季有基岩裂隙水;高速公路宽度约40m,沥青路面顶标高179.44m,隧道开挖轮廓线顶面到沥青路面顶面的距离为13.2m。
2施工方案根据大顶山隧道下穿高速公路处的围岩实际情况,按照“管超前、短进尺、强支护、勤量测、快衬砌、早封闭”的方法组织施工。
隧道下穿高速公路段采用双层φ159大管棚超前支护,双侧壁导坑法开挖,双层初期支护,隧道开挖后及时施作钢拱架、锚喷支护、混凝土衬砌紧跟开挖面;并根据量测结果及时指导施工。
与高速公路管理单位联系对高速公路通行采取限速、限吨位、分道通行的交通管制措施。
2.1双层大管棚施工方案管棚设计为双层φ159mm大管棚,两环管棚中至中间距为0.4m,每环管棚62根,管棚长度为100m,内环管棚布置在隧道开挖轮廓线外0.3m弧线上,管棚钢管采用无缝钢管,壁厚为8mm,钢管内安装钢筋笼,注入1:1水泥浆液,一般注浆压力为0.5-2.0MPa,注浆终压注浆量小于0.1L/min,钢管内注浆回填密实。
2.1.1施工工艺流程三通一平→人员设备进场→铺设“H”钢轨道→设备组装调试→空压机安装调试→调试钻机(方位、倾角)→钻具组装进孔→钻进→回次加尺→钻进→直至设计深度→回取钻具、锤头→送管棚钢管并测量→回次加尺→送管棚钢管并测量→直至设计深度→终孔及环状间隙注浆→移至下一孔位。
下穿铁路超浅埋暗挖隧道“双侧壁六部正台阶留核心士法”施工工法下穿铁路超浅埋暗挖隧道“双侧壁六部正台阶留核心士法”施工工法一、前言在城市化进程中,交通建设不可避免地需要穿越已有的铁路线,这就需要采用特殊的施工工法来确保施工的顺利进行和施工质量的高标准。
下穿铁路超浅埋暗挖隧道“双侧壁六部正台阶留核心士法”施工工法作为一种先进的、安全的施工方法得到了广泛的应用。
二、工法特点“双侧壁六部正台阶留核心士法”是指在穿越铁路线时,采用挖掘双侧壁,逐级向下留核心的方法,在施工过程中保证了施工的安全和有效性。
三、适应范围这种工法适用于需要在城市中穿越铁路线的隧道建设,特别适用于超浅埋暗挖隧道。
四、工艺原理该工法的原理是通过留核心的方法来保证施工的稳定和安全。
在施工前,先挖掘出双侧壁,然后采用逐级向下留核心的方式进行施工。
该方法通过留核心来克服侧壁土体的塑性变形和失稳,从而保证了施工过程的稳定性。
五、施工工艺1. 前期准备:进行地质勘察和设计,确保施工过程中的安全和稳定性。
2. 确定施工范围:根据工程要求和实际情况,确定隧道的起止位置和尺寸。
3. 确定施工参数:根据地质条件和隧道长度,确定施工参数,包括挖掘深度、留核心尺寸等。
4. 挖掘双侧壁:采用逐级向下挖掘的方法,逐步挖掘双侧壁。
5. 留核心施工:在挖掘双侧壁的同时,采取逐级留核心的方式进行施工,确保施工过程的稳定性。
6.施工完工:完成留核心施工后,进行收尾工作,确保施工质量达到设计要求。
六、劳动组织根据具体工程条件和施工规模,合理组织劳动力,在施工过程中协调各个施工环节,确保施工进度和施工质量。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括挖掘机、装载机、破碎机等。
这些机具设备具有高效、安全、稳定的特点,能够满足施工的需求。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量达到设计要求,需要采取以下质量控制措施:1. 对施工过程进行全程监控,及时发现问题并进行处理。
2. 对留核心的尺寸进行精确测量,确保施工质量的一致性。
隧道下穿高速公路施工技术摘要:近年来,随着我国公路,特别是高速公路的迅速发展,公路隧道建设己经进入大发展的新时期,城市周边地区日益增多的浅埋隧道建设己经对施工技术提出了更高的要求。
本文在现有隧道工程施工过程数值模拟的基本理论和分析方法的基础上,应用平面应变弹塑性以及三维弹塑性模型和有限单元法研究了浅埋隧道施工过程中围岩及支护结构力学行为变化过程,并将其应用于实际工程,取得良好效果。
关键词:高速公路下穿隧道施工技术随着科技的进步与经济的发展,人民日益增长的物质文化需要,不论是在交通运输、水利还是在地下交通或空间利用方面,人们对隧道工程的要求也越来越高,从数量、质量及难度方面都提出了很高的要求。
特别是当前铁路公路相互交叉、公路公路相互交叉,高速公路下穿隧道建设越来越多,如何在隧道所处的相当复杂的地质条件的条件下保证高速公路安全正常运行同时要严格控制路面沉降,是许多专家和学者研究的问题,这也成为高速公路下穿隧道施工技术中的难点问题。
本文将从具体的近距离浅埋暗挖施工入手,探析目前高速公路下穿隧道施工中需要注意的几个方面。
1、浅埋暗挖施工介绍浅埋暗挖技术,是属于隧道施工的一种技术。
所谓浅埋暗挖法,即在距离地表较近的地下进行地下隧道暗挖施工的一种方法,该法沿用了新奥法(New Austrian Tunneling Method)的基本原理,初次支护按承担全部基本荷载设计,二次模筑衬砌作为安全储备;初次支护和二次衬砌共同承担特殊荷载1984年,王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功,1986年,北京复兴门地铁折返线工程也成功应用该法,并创造地提出了在软弱地层快速施工的概念,浅埋暗挖法在实践中也得到了成功的应用。
浅埋暗挖法在设计和施工时,需要多种方法并驾齐驱,在施工的过程中优化设计实现不塌方、少沉降、安全施工等。
一般而言,采用浅埋暗挖法施工方法,其隧道具有以下几个特点:首先,具有埋深浅,最小覆跨比可达0.2;其次,地层的岩性比较差,存在地下水;最后,周围的环境比较复杂。
铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术浅析隧道是铁路建设中必不可少的一部分,它为铁路的运输提供了便利,同时也对地形地貌进行了一定的改变。
在现代铁路建设中,隧道的施工技术也得到了不断的改进和完善。
铁路隧道的浅埋下穿高速公路施工技术是一项技术难度较大的工程,需要综合考虑地质条件、施工工艺、安全防护等多方面因素。
本文将对铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术进行浅析。
一、地质勘察在铁路隧道浅埋下穿高速公路之前,必须对地质条件进行详细的勘察和分析,以确定地质构造、地下水情况、地层稳定性等因素。
在潜孔灌注桩法下穿高速公路时,还需要对地下管线、桥梁、高速路基等附属设施进行勘察,了解其位置、深度、结构等信息,为设计和施工提供准确的数据支持。
只有通过科学合理的地质勘察,才能为隧道的安全施工奠定坚实的基础。
二、设计方案在进行地质勘察的基础上,需要对铁路隧道浅埋下穿高速公路的设计方案进行详细研究和论证。
设计方案应充分考虑地质条件、施工工艺、安全防护等各方面因素,确保隧道的施工安全和运营稳定。
在设计方案中,还需对隧道的结构形式、支护措施、施工工艺等进行合理选择和优化,以提高工程质量和效率。
三、施工工艺在确定了设计方案之后,需要制定详细的施工工艺方案。
在铁路隧道浅埋下穿高速公路的施工中,常采用的方法包括盾构法、潜孔灌注桩法等。
盾构法是一种先进的隧道掘进技术,可以在复杂地质条件下进行高效快速的隧道掘进;而潜孔灌注桩法则是通过先行施工潜孔灌注桩的方式,在隧道下方打通空间,然后进行隧道开挖和支护。
在施工过程中,需要严格按照工艺要求进行操作,确保施工质量和安全。
四、安全防护铁路隧道浅埋下穿高速公路的施工过程中,需要严格遵守相关的安全规定和标准,做好各项安全防护措施。
在施工现场,需要设置完善的安全警示标识,实行24小时值班巡查制度,确保施工人员和设备的安全。
还需对施工区域进行周边围护,避免对周边环境和设施造成损害。
五、环境保护铁路隧道浅埋下穿高速公路的施工过程中,还需注意环境保护工作。
浅埋铁路隧道下穿高速公路技术分析
发表时间:2019-03-28T11:59:15.673Z 来源:《基层建设》2019年第1期作者:卢国军
[导读] 摘要:随着城市交通的快速发展,城市中的铁路、高速公路和高架桥等交通设施越来越多。
中铁十一局集团第一工程有限公司陕西咸阳 712000
摘要:随着城市交通的快速发展,城市中的铁路、高速公路和高架桥等交通设施越来越多。
为了有效利用城市交通用地,公路和铁路项目的交叉口出现了,因此建设情况更加复杂。
正常情况下,建设单位会选择穿越公路或穿越铁路的方式。
然而,由于各种因素对隧道施工的影响,施工形式会有所不同。
因此,本文将从铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术中存在的难题进行探讨和研究,为从事铁路建设的人员提供一定过得参考与借鉴。
关键词:浅埋;铁路隧道;下穿高速公路;技术分析
1 浅埋暗挖施工技术
浅埋暗挖施工技术是一种隧道施工技术,主要是在地表附近进行各类地下洞室的地下开挖施工。
浅埋开挖主要适用于以下环境:主要适用于不适宜采用掏挖覆盖和盾构法的情况,如埋深(最小跨度比可达0.2),地层岩性差(通常为第四系软弱地层);地层岩性相对较差,有地下水。
周围的环境更加复杂。
在市中心或特殊的地质区域,那里的人口、交通和管道很少,或者建筑物密集地区,比如北京长安街下的地铁修建工程,浅埋暗挖法显示了巨大的优越性。
随着浅埋暗挖的实践探索的过程中,不断扩大了应用范围,现在适应的地质环境范围越来越广,到非第四纪地层、超浅埋(埋深已缩小到0.8m)、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层及环境条件下的地下工程中都能适用。
随着信息技术的发展,浅埋地下开挖方法的优势得到了进一步的发展。
浅埋地下开挖技术兼容性强,可与其他施工技术相结合。
目前,浅埋暗挖法在实践过程中形成了一套有效的设计和施工力量,在施工中优化了设计,实现了不坍塌、沉降少、施工安全等。
,提高施工质量和速度,减少地层流失引起的地表移动和变形等环境问题,并将施工对周围环境的影响降至最低。
这种施工方法为城市地下工程设计提供了良好的设计施工方法,不仅在地铁修建中有着显著的优越性,在铁路隧道下穿高速公路施工中也有重大的社会效益和环境效益。
2 浅埋暗挖施工技术适用范围
对于浅埋地下开挖技术,是指离地表不远的不同类型地下洞室的地下开挖施工。
在以下环境中,更适合浅埋和地下开挖施工:(1)地层岩性差,有地下水;(2)周边施工环境相对复杂,施工过程中需要考虑多种因素;(3)当切割和覆盖或屏蔽方法都不合适时。
随着浅埋暗挖施工技术的不断探索和研究,其应用范围也在逐步扩大,适用的地质环境也越来越广。
计算机技术的发展是浅埋地下开挖施工技术的一个非常重要的辅助工具。
同时,浅埋地下开挖技术可以与其他技术很好地结合。
目前,在实际施工中,浅埋开挖技术可以在提高施工质量和施工速度的基础上,确保安全施工,最大限度地降低施工风险,同时可以减少地层流失引起的地表移动和变形等一系列问题。
浅埋暗挖施工模式是城市地下工程设计的优秀设计和施工模式,在穿越高速公路的铁路隧道施工中具有重要意义。
3 浅埋暗挖施工技术施工步骤
3.1超前支护
在一般隧道施工中,将在隧道入口处安装一个大管棚,在少数情况下,将在隧道中安装一个小管来代替大管棚。
由于浅埋的各种因素,隧道施工中选择了先进的管棚方案。
超前大管棚与钢拱架组合后,形成棚架,可防止隧道拱坍塌,有效控制高速公路地表沉降。
隧道下高速公路段,拱部设置一个φ159 mm、长18m的大型管棚,密度为每米3根,搭接长度不小于3m。
管棚施工过程中钻孔外插角控制在2°左右,避免因隧道覆盖层厚度较小而穿顶。
在设置大管棚的过程中,在其两个钢管之间加强设置Φ42的超前小导管,强化支护力度,再实施注浆,加固地层。
3.2开挖
为了确保施工安全,在开挖下部时,应与上导开挖拱架间距,进行控制。
开挖仰拱之前,需要考察地质、测量监控等,一次开挖长度控制在三米内。
对中间支护系统进行拆除时,如果能够在设计允许的范围内保持围岩的变形,再确认安全性后,可进行拆除,同时开展后续作业。
若围岩的稳定性符合相关设计标准,可一次性拆除临时支撑。
按照由上至下的顺序使用风镐逐个拆除各个钢支撑间喷射混凝土,其中包括连接初期支护结构位置的喷射混凝土,以及附着于临时支护中钢架的喷射混凝土。
4 明挖段施工技术
4.1开挖高速公路路基
隧道中心下方约1.5m的位置可设定为灌注桩顶面的标高,从桩顶面的位置,即垂直于隧道轴线的方向进行开挖,开挖宽度通常设定为18.67 m..至于开挖边线的设置,应根据高速公路路基中1:0.5的坡度比例来设置合适的开挖边线。
在混凝土开挖中,为了便于后期护拱的挂模施工操作,需要预留一定量的核心土,也可以作为护拱混凝土浇筑过程中的临时支撑点,每次开挖进度需要控制在7m左右。
4.2临时施工平台的设置
作为施工过程中的必要设施,临时施工平台也可用于施工完成后的各种后续工程,如顶梁施工和桩基施工。
施工平台应保证紧凑,自然沉降时间短。
本工程施工采用密排碾压法,挖掘机进行碾压、瓶料、板材等。
单点碾压次数控制在20次以内,确保压实度,层厚控制在30cm左右,避免平台明显不规则沉降。
如果没有专业的压实设备,就会存在一定的压实限制,继而出现沉降,对此,将一定的沉降量,预留于填筑平台的顶面。
4.3桩基施工
为了防止各种因素影响桩基的扩孔和孔偏差,最好在施工前准确测量桩位。
测量桩位时,应适当增加到隧道轴线的距离,桩长应与桩顶标高和原始地面标高相结合,注入桩的稳定性测定应与原状土深度相结合。
钢筋搭接和损耗需要足够的钢筋材料。
主筋与箍筋的距离为20 cm,预留钢筋搭接长度以保证焊接质量。
4.4压顶梁
压顶梁即为条形承台基础煤气施工工艺类似与桥梁承台的施工。
基本流程为先测量防线,再开外基坑并剔凿桩头,进行浇筑混凝土垫层,实施钢筋绑扎,并架立模板,最后浇筑混凝土,成型后,后期还需要注意保湿养护。
压顶梁属于隧道初期支护的重要构成部分,在进
行内侧模板定位时,需要准确定位,到隧道轴线的距离需要经过计算后确定,即为隧道净空半径+衬砌厚度+预留变形量。
如果距离较小,其会侵入二衬,如果较大,其则无法顺利与护拱拱架连接。
4.5护拱施工
首先是拱门。
选择122 a工字梁,现在它是弯曲的和成形的,内径为7.25 m,并选择合适的拱长。
然后通过核心土壤操作平台安装拱。
应该注意的是,与顶梁连接的拱应该先固定,然后再与拱连接。
连接工作完成后,需要适当调整拱的位置和角度,最后拱连接板和预埋钢板通过全焊接连接。
第二,拼接拱门。
拱与钢筋纵向连接,间距保持在50 cm。
第三,护拱。
先将木模板固定在拱架之上,拱架内侧和外侧皆需要从压顶梁向上延伸至三分之一弧长的位置,并且将内外模之间的间距控制在高于60cm。
第四,混凝土的浇筑施工。
为了进一步增加拱架稳定性,需要通过钢管支撑。
选择强度为c30的混凝土,将其水灰比和坍落度控制为输送混凝土临界点12cm左右,并强化振捣。
结语
铁路隧道在路线的设计上,会出现与高速公路相交的情况,因此需要下穿高度公路线。
该类施工由于受到高速公路及各项地质因素的影响,施工工艺较为特殊。
在实际施工中还需要施工人员全面把握各项施工条件,探索出适合于具体情况的施工方式,保障施工质量。
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