大断面隧道超欠挖产生的原因及控制措施
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隧道开挖超挖的控制措施在隧洞开挖过程中,底板断面的检查也是非常重要的。
测量人员应根据设计要求,对底板进行测量,并将实际开挖断面与设计轮廓进行对比,及时发现超欠挖情况。
如发现超挖现象,应及时采取措施进行修补,确保底板的平整度和强度。
二)钻孔精度控制钻孔精度对于隧洞开挖的质量和进度都有着非常重要的影响。
在施工过程中,应严格控制钻孔的位置和方向,确保钻孔精度符合设计要求。
同时,对于不同围岩类型的钻孔,应采用不同的钻孔技术和钻孔参数,确保钻孔质量和效率。
三)爆破技术控制钻孔的精度和爆破的技术都是控制隧洞超欠挖的关键。
在施工中,应根据不同围岩的特点和地质条件,采用不同的爆破技术和参数,确保爆破效果和安全性。
同时,爆破后应及时进行检查和处理,确保洞身的平整度和强度。
综上所述,控制隧洞超欠挖是一项综合性的工程技术和管理工作。
在施工过程中,应严格按照规范要求进行检查和处理,同时采用科学的技术和管理手段,确保隧洞开挖的质量和进度,为工程的顺利完成提供保障。
为了控制隧道开挖过程中的超欠挖问题,需要采取一系列的控制措施。
首先,在底板清理过程中,测量人员应在边墙上标定腰线,距离底板开挖轮廓1m,以便控制高程。
针对欠挖问题,可以通过红油漆标注并采用风镐或电钻进行处理。
对于较大的欠挖问题,可以采用风枪钻眼爆理。
在爆破过程中,需要及时调整爆破参数,根据围岩地质条件和现场试验进行调整。
同时,需要实行动态交底,观察围岩节理裂隙的变化并对下一循环的爆破设计进行相应的调整。
为了提高钻孔精度,可以对司钻人员进行培训,严格按照操作细则和设计要求进行钻孔,并由技术熟练的操作工进行周边眼和掏槽眼作业。
在钻周边孔时,可以通过钻孔位置少量内移来减少外插角的影响。
测量放线的精度也是控制超欠挖的关键。
测量人员需要熟悉设计文件,掌握设计开挖断面各部位的尺寸,并采用较先进的仪器进行测量。
定期到技术鉴定部门进行仪器标定。
最后,采用合理的爆破技术也是控制超欠挖的重要手段。
隧道施工中超欠挖的有效控制隧道施工中,超欠挖控制一直是施工作业中的难点,它的产生直接影响了隧道的经济、工期效益。
现以隧道施工控制为例,讲述原因和方法,望同行各位予以点评指正。
谢谢!(关键词:内外插角起爆顺序装药结构)1、要点:超欠挖原因超欠挖原因分析E/W的分析炮眼布置钻爆设计起爆顺序预防超欠挖的措施影响因素分析结果引导校正2、论述:开挖过程中,由于地质情况及工人操作不规范,不按设计用药量作业等原因,造成的超欠挖现象是常常出现的,经常出现的断面形式如下:一、通过对本隧道500个断面测量分析,造成超欠挖的原因有以下几点:1.钻孔精度2.爆破技术3.组织管理4.测量放样5.地质条件二、原因分析1、改变宁超勿欠的观念,将施工规范应用到施工中。
每一循环考核,每一断面比较、分析。
2、提高钻孔技术水平钻孔技术的高低影响超欠挖,周边炮孔的内、外插角θ、开口e和钻孔深度L,预留变形量M,超欠挖高度h有如下关系:h=e+L*tg(θ/2)+ M随着外插角θ和钻孔深度L、预留变形量M的增加,h增大。
L可以根据围岩类别适当控制,深孔爆破的装药量大,对周边围岩损伤也较大。
θ和L主要取决于司钻工的操作水平和钻具性能,开挖中应根据钻机的外缘高度,即超挖控制下限。
θ θ 放样线e=0a)e θ θ 放样线e>0 超挖b)e θ θ 放样线e<0 欠挖e/tgθ c)e为开口位置; θ钻机仰角铁路隧道的容许超挖一般为15cm。
L=3-3.5m时,外插角θ=4.5°L=4.5-5m时,外插角θ=2.6°一般的司钻工很难做到,只能是靠及时引导指正,测斜仪辅助定向,尽量用凿岩台车来钻孔。
爆破方法的比较爆破方式效果比较三、E/W的分析周边孔的布置,在其它因素一定时,超挖高度h随着周边眼间距的增大而增加,而最小抵抗线W也与超挖高度h有近似抛物线的关系。
较小的有助于减少超挖,W是控制的关键,要想彻底控制就必须使相对间距E/W处于合理的范围内。
隧道十大典型病害原因分析及防治措施1 隧道掘进中的超欠挖1.1 现象隧道在掘进开挖过程中,发生上、下、左、右轮廓超标。
1.2 原因分析测量不准,放线偏差较大;布孔位置偏差较大;炮孔钻眼过程中孔眼不直发生斜孔超限;爆破参数选择有误,装药量过多或不合理。
1.3 防治措施保证测量工作的换手复核制;精确计算爆破参数,正式进洞前进行工艺试验,地质条件变化时及时调整有关参数;钻孔过程中控制孔眼位置及其方向。
2 隧道喷射砼脱层隆起2.1 现象砼喷射层与岩面不粘结,砼喷层之间粘结不好。
受喷面松动岩石未清除;受喷岩面浮碴杂物未用压力风、压力水冲洗或冲洗不彻底;受喷面滴水、淋水、集中出水点未处理;间隔喷砼前一层喷面未用风、水清洗浮碴。
风压与喷射距离不协调。
2.3 防治措施清除松动岩石,清除受喷面浮碴杂物;对喷水、淋水、集中出水点的受喷面采用凿槽、埋管进行引导疏干处理;喷射砼前进行试喷,确定风压与喷射距离之间的协调关系。
3 隧道锚杆拉力不足3.1 现象锚杆安装不牢固、抗拔力不够。
3.2 原因分析锚固长度不够;砂浆灌注不饱满;砂浆包裹锚杆厚度不够或根本没有;孔眼内杂物没有处理干净;孔眼深度同锚杆长度不配套。
3.3 防治措施钻孔直径应与锚杆直径相配套;严格按设计孔深钻孔;压浆前用压力风及压力水冲净孔眼;锚杆除锈、矫直,安装时确保锚杆与孔眼中心线在同一直线上;孔内注浆从孔底开始,均匀连续进行,中途不得中断;采用早强药包裹锚杆时,处理后的锚杆外径应与孔眼直径配套。
4 隧道衬砌砼麻面4.1 现象砼表面缺浆、粗糙、凸凹不平,但无钢筋和石子外露。
模板表面在砼浇筑前未清理干净,拆模时砼表面被粘损;未全部使用钢模板,夹杂其他类型模板;模板表面脱模剂涂刷不均匀,造成砼拆模时发生粘模;模板拼缝处不够严密,砼浇筑时模板缝处砂浆流走;砼振捣不够,砼中空气未排除干净。
4.3 防治措施模板表面认真清理,不得沾有干硬水泥砂浆等杂物;全部使用钢模板;砼脱模剂涂刷均匀,不得漏刷;振捣必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏捣,振捣手在振捣时掌握好止振的标准:砼表面不再有气泡冒出。
隧道超欠挖原因及有效控制策略超欠挖的现象在隧道工程中是无法避免的,但是在隧道施工过程中,可以看到通过合理的方法可以减小超欠挖所带来的影响。
同时加强现场管理能力,从而把超欠挖的现象以及影响减到最小,同时使得施工效率更高且更安全。
减少工程的成本,为企业争取最大的经济效益。
一、隧道超欠挖的原因分析1、地质原因在隧道施工中,地质原因也是造成隧道超欠挖的重要原因,受到了围岩的裂隙、节理等非主观因素影响。
具体说来,隧道围岩有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,全隧均采用复合式衬砌,具体可细分为二次衬砌、防水隔离及初期支护,其中的Ⅲ~Ⅴ级围岩采用曲墙加仰拱结构形式,由于围岩存在明显的软弱夹层、裂隙等,使得施工较为困难。
基于围岩不沿周边炮孔的切割线破坏的现状,会在一定程度上破坏结构面,最终造成难控制的超欠挖,隧道施工中,一方面是由于自身能力所限,缺乏对隧道内部地质条件及相应施工的认识和及早发现,也没有采取针对性的措施去对其进行预防和加固,最后,在检测方面,因为存在不真实及不及时性,使得一些问题没有得到及时的解决。
2、测量放样结合隧道的施工设计及施工过程来看,由于控制点的不正确,会造成放样错误,最终形成了超欠挖,此原因外,因为测量操作的失误,也会形成超欠挖,且这种失误一旦出现,其下一循环在前一循环欠挖未处理的基础上,及有可能再次出现欠挖的现象,这势必会影响到隧道整个施工的进行和成本。
3、爆破技术在隧道施工中,Ⅴ级围岩以人工配合机械开挖为主,有时也辅以弱爆破,而Ⅲ、Ⅳ级围岩开挖采用光面爆破,通过此种方式来控制超欠挖,结合其实际实施情况来看,由于弱裂爆破技术还处于摸索阶段,缺乏完整理论的推广,除此之外,虽然光面爆破已经在全国范围内取得了推广应用,但其涉及到的爆破参数选择方面存在很大的不确定性,一般都是根据施工人員的经验去确定相关参数,这种方式的运用过程中,由于缺乏专业爆破技术人员的参与,极易产生超欠挖难以控制的因素,影响了隧道施工的进行。
隧道施工双超问题及其优化控制措施摘要:隧道施工中经常出现超挖及欠挖问题。
如果问题得不到有效控制,并持续发展和扩大,将在施工过程中造成安全、质量风险,同时造成严重的成本浪费。
关键词:隧道工程;施工“双超”问题;优化控制;引言随着我国高速公路建设的不断发展,隧道施工技术的不断成熟,加之山区高速公路的不断增加,为了克服地形高差的影响,隧道就成了必要的选择方式之一,特别是近几年随着车流量加大,大断面隧道成为今后必然选择的趋势。
开挖作为隧道施工的重要工序,直接关系到隧道的安全、质量及成本情况,现阶段,隧道开挖作业中普遍存在超挖和欠挖现象,这不仅降低了施工功效,同时增加了安全、质量风险及成本投入,为了改善隧道开挖的现状,工程师们越来越重视隧道开挖,并加大了对超挖和欠挖的研究力度。
1.围岩概况设计隧道围岩由侏罗系上统飞天山组,小坝组粉砂岩、粉砂质泥岩组成。
薄~中厚层状构造,中风化,属较软~较硬岩,较破碎,节理裂隙发育,围岩稳定性一般,岩层产状平缓,洞顶无支护时易发生较大规模坍塌,埋深较大可能发生底鼓,侧壁稳定性一般,开挖前应预支护,开挖后应及时支护,地下水较发育,洞内一般呈淋雨或大雨状。
2.双超整治现场存在的问题1.隧道劳务协作队管理人员以及施工班组人员,超欠挖质量控制意识淡薄,存在宁超勿欠的思想;2.现场开挖进尺较大,开挖时周边眼钻孔外插角度控制不严,导致超挖越大;3.未进行每循环开挖断面放样,开挖工按照上循环钢拱架为标准进行施钻,导致超挖较大;4.未根据围岩变化进行爆破设计优化调整,导致超挖较大;5.未及时进行配合比优化、速凝剂掺量控制方式欠妥,导致回弹量较大;6.湿喷机械手操作技术较差,人员变化频繁,未严格按交底工艺操作,导致回弹量较大;7.过度找顶,导致局部超挖较大,造成喷射混凝土超耗较大;8.没有及时的根据监控量测结果对预留沉降量进行动态调整,导致初支喷射混凝土超耗;9.超前小导管施工角度偏大,对围岩造成环向切割,导致超挖较大;10.对混凝土拌合、运输、补方过程管理松懈,造成混凝土浪费,导致混凝土超耗;11.在超前地质预报实施过程中,由于受洞内设备及周边环境影响,导致围岩预测不准,未能根据围岩状况及时调整开挖工法;12.除了上面讨论的基本因素外,还有大量不可控因素,如洞内渗、滴水,掌子面坍塌、掉块及设备故障等均会增加隧道超挖的概率。
隧道工程中超欠挖控制技术发表时间:2019-04-02T11:44:34.173Z 来源:《基层建设》2019年第1期作者:于亮[导读] 摘要:交通运输业的发展带动了道路、桥梁建设。
中铁隧道集团四处有限公司广西壮族自治区南宁市 530007摘要:交通运输业的发展带动了道路、桥梁建设。
在进行道路、桥梁建设时难免会遇到山石等地形的阻碍,对这些地形的工程建设就是隧道工程建设。
为了保证隧道工程建设的效率,在施工过程中,需要不间断实施挖掘、爆破等技术作业。
在进行挖掘、爆破作业时,很容易出现一种现象--超欠挖现象。
超欠挖现象对隧道工程有很大影响,不仅影响施工质量、妨碍施工进度,还会破坏地质环境。
本文以超欠挖控制技术为中心,分析了隧道工程中出现超欠挖的原因,提出了一些有效的控制措施。
关键词:隧道工程;超欠挖;控制措施我国交通部于2005年发布的《公路工程质检评定标准》有明确的规定。
规定中写到:隧道工程中部位围岩级别为I〜IV,V〜VI时,拱部平均的线性开挖为一组数据,最大超挖为另一组数据,两者之比不超过10%,两边边墙的线性超挖为10,10,10,也就是说隧道顶部、底部的平均线性开挖为10,最大超挖25。
还有另一种情况,当隧道的石质坚硬完整且岩石具有一定的抗压性,强度能够不小于30MPa时,如果不影响到衬砌的结构稳定性。
那么,就允许个别岩石凸出部分凸入衬砌断面。
两边的拱脚、墙脚以上lm内严禁超挖[3]。
这种规定适用于炮眼深度不大于3.0m的隧道。
可根据实际炮眼深度的不同,另行规定。
1超欠挖控制技术的意义在隧道工程施工中超欠挖现象极其常见。
对超欠挖现象进行分析,发现它对隧道施工危害非常大。
不仅影响隧道施工的效率,为施工人员带来更多工作量,还破坏隧道的施工质量,很容易导致隧道的变形、坍塌,严重时还有可能影响工人的人身安全。
隧道施工中超欠挖现象的出现,破坏了隧道中的围宕,违背了“爱护围宕”的施工原则。
超欠挖现象导致隧道中出现大量凹凸不平现象,降低了围宕的结构强度,破坏了围宕的稳定性。
隧道超欠挖原因分析及控制措施在隧道開挖施工过程中,隧道超欠挖现象不可避免,这不仅造成了人力、机械、财力的巨大消耗,而且还降低了围岩稳定性、降低了工程质量,延误了工程进度。
有的甚至影响人身安全,超挖部分回填大量混凝土,影响工程的经济效益和社会效益。
因此,严格控制隧道超欠挖是隧道工程施工质量控制及成本控制的重点。
1 隧道超欠挖原因分析公路隧道超欠挖是以隧道轮廓线为依据,超过开挖轮廓线为超挖部分,侵入开挖轮廓线为欠挖部分,隧道超挖不仅造成弃渣方量增多,增加机械燃料费用,而且增加了衬砌混凝土方量,导致施工成本增加,而且会导致山体围岩应力集中,影响围岩稳定性,为以后施工及隧道运行留下安全隐患。
隧道欠挖会导致二衬厚度不足,不满足设计要求,以后整改时会造成巨大人力、财力、物力的浪费。
故在隧道施工过程中我们要加强隧道超欠挖控制,减少隧道超挖,杜绝隧道欠挖。
1.1 爆破方法及爆破参数选择不合理目前,我国光面爆破及预裂爆破技术虽日趋成熟,但由于每个隧道围岩状况都不一样,故在爆破参数选择上要根据实际情况选择合理的爆破参数。
施工人员不按设计的装药结构装药,错误地认为只要加大药量就可以提高炮眼利用率,就能得到较好的爆破效果,从而产生超挖。
为了使超挖得到有效控制又盲目地减少装药量,从而又导致了欠挖。
爆破网路连接不规范,使得爆破未能按设计的次序起爆,导致局部欠挖。
在隧道爆破过程中爆破能量越大,超挖产生的可能性越大,快速、高强度、高密度的爆破方式都能导致岩体的破坏,高强度系数导致超挖,低强度系数导致欠挖。
1.2 隧道轮廓线放样不准确测量技术人员对开挖轮廓线及爆破点位置、间距放样的准确性决定了爆破效果,测量技术人员责任心不强,每次测量未进行复核,换手测量,不能够根据地质情况选择合适的炮眼间距及炮眼深度。
测量技术人员对开挖轮廓线及爆破点位置、间距放样的准确性决定了爆破效果。
1.3 施工管理存在漏洞施工人员质量意識较差,对隧道超欠挖未能高度重视。
大断面隧道超欠挖产生的原因及控制措施超欠挖使隧道产生局部应力集中,使围岩的塑性区显著增大,开挖后洞身变形较大。
欠挖超过允许限度而要求再次开挖导致围岩的受扰动次数增加,超挖后回填不密实,使结构受力处于不利状态,并且容易积水,造成病害。
1.超欠挖的产生的原因
在钻爆法施工中钻孔、爆破和围岩地质条件均能影响超欠挖的产生。
⑴测量画线与钻孔技术
周边炮眼应布设在设计轮廓线上,测量画线偏差直接影响超欠挖;由于受到拱顶和边墙壁的阻碍,钻眼时不得不向上(拱部)或向外(边墙)甩出一个小角α,为方向偏差;此外还有开眼偏差,岩石内的附加偏差。
方向偏差多半是引起超挖的主要因素,这种偏差随钻孔越深而越大。
⑵爆破技术影响
周边眼装药量过大,爆破时产生围岩大块坍落,引起超挖,周边眼炮孔间距或装药结构不合理,产生超挖或欠挖。
⑶地质条件
围岩因节理发育、断层、地下水发育等地质因素,会造成爆破达不到预期目的,或因爆破后经排危石造成局部超挖。
2.超欠挖控制措施
提高画线、钻眼精度,尤其是周边眼的精度,是直接影响超欠挖的主要因素,因此要认真测画中线高程,准确画出开挖轮廓线。
断面轮廓检查及信息反馈:了解开挖后断面各点的超欠挖情况,分析超欠挖原因,及时更改爆破设计,减少误差,配专职测量工检查开挖断面。
根据不同地质情况,选择合理的钻爆参数,选配多种爆破器材,完善爆破工艺,提高爆破效果。
提高装药质量,杜绝随意性, 防止雷管混装。
在节理发育的地段采用超前支护等辅助施工手段来嵌固围岩,以防止超欠挖的产生。
建立严格的施工管理:在解决好超欠挖技术问题的同时,必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施,为此,从进洞前,制定严格的奖罚制度,用经济杠杆来调动施工人员的积极性,造成人人关心超欠挖,人人为控制超挖去努力。