浅析隧道施工技术中七步平行流水作业法的应用
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三台阶七步法在浅埋隧洞中的应用引言隧洞开挖工法的选择需综合考虑工程地质、水文地质条件、开挖断面大小、隧道埋深、结构形式、隧道长度、工序转化、机械设备配置、工期要求以及环境保护等,隧道开挖工法有全断面法、台阶法、中隔壁法、双侧壁导坑法。
三台阶七步法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。
三台阶七步法开挖法自确立以来以不需要临时支护、方便机械化施工、利于施工工序转换等特点在Ⅳ、Ⅴ级围岩,黄土和强风化岩层等地质较差的隧洞运用越来越广。
随着高铁铁路的迅速发展,三台阶七步开挖工法在隧道应用中也不断发展。
1、工程概况由水电建设集团路桥公司承建的贵广铁路十标段线路位于广东省肇庆市怀集、广宁县境内,线路全长58.436km。
标段隧道位于剥蚀低山丘陵区,地形绵延起伏,沟谷深切。
丘坡自然坡度25~40°,植被发育,相对高差100~7O0m。
区域地质构造单元属于新华夏构造体系和中华夏构造体系影响带。
隧道穿越的地层主要有第四系残坡积层粉质黏土和寒武系八村群第二、三亚群砂岩、泥质砂岩、粉砂岩、页岩及白垩系红层粉砂岩、砂砾岩、泥岩等,寒武系与白垩系地层呈角度不整合接触。
隧道地质条件复杂。
王布一号隧道、坳仔三号隧道、旧屋一号隧道、坳仔四号隧道为其中的4条。
铁路等级:I级;正线数目:双线;设计速度:300km/h;隧道的开挖断面为140m2。
2、三台阶七步法开挖的应用王布一号隧道、坳仔三号隧道、旧屋一号隧道不管是从地址条件复杂多变、断面大小等方面考虑三台阶七步法都是不错的选择。
而标段能保证超前地质预报和监控量测的进行等保证三台阶七步法的施工安全和工程质量。
2.1隧道工程概况王布一号隧道隧道全长181m全部为Ⅴ级围岩,的起讫里程为DK670+366~DK670+547。
坳仔三号隧道隧道全长174m全部为Ⅴ级围岩,起讫里程DK676+280~Dk676+454。
三台阶七部法在浅埋隧道施工中的应用摘要:文章以杭州市灵隐路~梅灵北路下穿隧道公路施工为例,介绍了浅埋暗挖三台阶七部法的施工技术,探讨了施工关键和技术难点,并提出了相应的解决措施。
关键词:公路地下隧道;浅埋暗挖;三台阶七部法;隧道施工:U45:A:1009-2374(2009)08-0170-02随着公路隧道施工技术的不断进步,地下工程施工方法不断创新,提出了许多浅埋暗挖施工方法,其中“化整为零”的三台阶七部法就是很有代表性的一种工法。
该方法以地层预加固(处理)为前提,每台阶预留核心土,以锚、网喷支护为基础,充分发挥加固后的地层与初支体系共同受力,承受外部荷载,以监控量测手段指导施工,控制初支结构的拱顶沉降和收敛,确保开挖洞室和地面建筑物的安全。
与明挖法和盖挖法相比,三台阶七部法的最大优点是避免了大量拆除工作。
因此在地质条件允许情况下,考虑采用三台阶七部法施工对加快施工进度及节约施工成本有显著成效。
一、工程概况杭州市灵隐路—梅灵北路下穿隧道公路工程位于杭州市西湖灵隐景区内,线路北起灵溪隧道南接线距南洞口305m处,隧道往南下穿灵隐路交叉口,穿越梅灵北路西侧小山包后,再下穿普福岭路交叉口,终于吉庆山隧道北接线距洞口170m处。
本隧道工程隧道为单洞双向两车道,采用明挖、暗挖法相结合施工;其中K0+305~K0+440、K0+865~K1+038段为明挖法施工段(合计308m);K0+440~K0+865段为浅埋暗挖CRD法施工段(计425m)。
隧道净宽:2×0.75m(检修道)+8m(行车道),隧道净空4.5m。
隧道围岩为V级,地质复杂,以含碎石亚粘土、碎石混亚粘土为主,上软下硬。
沿线地下水主要为孔隙性潜水及岩溶水,地下水丰富。
施工区管线密布,局部管线渗漏水严重。
K0+440~K0+510过灵隐路段隧道覆盖层薄,最小覆盖层厚1.76米,上部车流量大、载重大。
二、三台阶七部法施工方法原设计暗挖隧道采用CRD工法施工,全部为人工手持风镐开挖,施工进度不能满足工期需要,在施工至山体中间覆盖层较厚部位,为加快施工进度,采用了三台阶七部法施工,遵循“小分块、短台阶、多循环、快封闭”的施工原则,自上而下步步为营,随挖随撑,及时做好初期支护。
到底什么是隧道三台阶七步流水作业法隧道三台阶七步流水作业法,似乎不讲隧道三台阶七步流水作业法不足以体现施工水平,其实真正的施工水平是根据隧道围岩、断面,灵活选择隧道施工方法,而不是只会一种方法,或者将隧道三台阶七步流水作业法看作是万能的,适合于各种围岩和隧道断面,这显然是不合理的。
而事实上某些隧道所发生的问题正是应用了流水作业法。
实际上隧道三台阶七步流水作业法是上世纪九十年代,几位隧道先辈勇于探索隧道施工技术的成果,它具有当时的社会、技术、管理、设备等背景的。
据我了解,中铁十二局集团于2001年十二月在深圳召开隧道技术研讨会,在本次会上分别由十二局二公司的李永亮工程师和雷军工程师就靠椅山隧道技术总结,提出七步开挖作业法和七步平行流水作业法的概念,但这两个概念是有差别的,李永亮工程师所提七步开挖作业法是指拱部上台阶1步,中台阶左、右、中3步,下台阶左、右、中3步,以上共七步。
而雷军工程师所提七步平行流水作业法是指拱部上台阶1步,中台阶左、右2步,下台阶左、右2步,仰拱1步,二次衬砌1步,以上共七步。
从隧道施工技术原理讲,所谓隧道分步重点指从拱部首先开挖到初期支护闭合成环之前隧道开挖以及支护步骤,开挖与支护合算一步。
这样看李永亮工程师所提七步开挖作业法由于仰拱未包括在内,技术原理上有缺陷,而雷军工程师所提七步平行流水作业法相对来说较为合理,也符合实际施工情况,只是在讲这个工法区别于其它工法如CD 法、CRD法时,二次衬砌不宜包括在内。
而李永亮工程师所提七步开挖作业法之中、下台阶分三步开挖(即中、下台阶预留核心土)与施工实际不符,技术上也不需要在这个部位预留核心土。
所以,按照目前的技术要求来讲,应为隧道三台阶六步流水作业法,而非七步。
而且隧道三台阶六步流水作业法只在隧道围岩正常的情况下应用,当遇到特殊地质如浅埋、偏压、断裂、穿越结构物等时,应采取顺序作业法而非流水作业法。
当前有一种现象:隧道采用三台阶法施工出现了问题,就否定三台阶法,实际上是流水作业造成的问题,而非三台阶的问题,新奥法22条原理中讲,隧道分部越少越好,这是从应力状态和隧道稳定的角度讲,从施工角度讲,三台阶法可以应用大型施工机械,可提高作业效率,当然可以使支护更及时。
隧道三部开挖七步流水作业指导书1目的明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,尽可能地减少超挖,保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。
2 编制依据⑴《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)⑵《达陕高速公路招标文件技术规范》⑶《达陕高速公路两阶段施工图设计文件》⑷公司相关隧道施工经验3 适用范围适用于达陕高速公路D10合同段金竹山隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段开挖施工。
4 隧道开挖施工4.1 金竹山隧道概况4.2方案设计要求本隧道按新奥法原理组织施工,并要根据不同围岩级别及周边环境可以选择性的预留核心土,应根据监控量测结果,适时施作二次衬砌。
隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。
隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。
洞口明洞采用明挖法施工,注意开挖至明暗分界线后,先施做护拱混凝土,然后施做暗洞超前大管棚或超前小导管,随后立即做好明洞衬砌,随后进入暗洞施工,待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。
暗洞开挖根据围岩情况Ⅴ级浅埋地段及Ⅴ级围岩地段采用三台阶预留核心土法施工,Ⅳ级采用超短三台阶法或正台阶法施工。
每循环进尺控制在1m以内。
施工通风采用管道压入式通风。
在施工过程中应不断总结经验,优化工艺。
加强超前地质预测、预报,加强围岩监控量测管理。
根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数,适时施作二次衬砌,确保隧道安全。
4.5 弧形导坑预留核心土法先开挖上部导坑成环形,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的施工方法。
主要应用于Ⅳ级围岩、岩质较好地段的施工。
4.5.1岩石隧道弧形导坑预留核心土法工艺流程见图7, 施工工序见图8。
岩石隧道弧形导坑预留核心土施工工序说明:弧形导坑预留核心土法,将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工。
上部宜超前中部3~5m,中部超前下部3~5m,下部超前底部10m左右。
隧道施工开挖三台阶七步流水开挖法摘要:在公路建设工程中,隧道施工属于公路施工中重要环节之一,对于隧道施工安全及施工方法都是直接影响到整个工程的进度及费用。
处理的好坏直接决定工程质量的高低。
然而三台阶七步流水开挖法对隧道工程施工过程中的安全起到了决定的保障,对工程质量起到了可靠的保证;对工程进度的顺利进行起到积极推进作用;从而保证隧道工程项目的顺利实施。
关键词:隧道施工;三台阶七步流水;开挖法在隧道施工组织设计技术方案中,隧道的施工开挖方法和进尺直接影响到隧道的施工安全,特别是施工人员的生命安全隧道的施工安全,直接影响到工程进度、费用,处理不好还会给工程质量带来终身的隐患。
因此,隧道的科学施工开挖方法和精细化的管理对工程施工安全、质量和进度都能得到可靠的保证,经济上也能得到一定的效益。
我就三台阶七步流水开挖法施工工艺流程总结如下:(一)施工作业要求(1)采用三台阶七步开挖法施工,将超前地质预报纳入施工工序,并根据工程水文地质变化情况,及时调整各部台阶长度或施工方法,采取相应的技术措施,及早封闭成环,保证施工安全。
(2)采用三台阶七步开挖法施工,根据工程水文地质条件,按设计要求做好超前支护,防止围岩松弛,保证隧道开挖安全。
在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中,超前支护应按设计要求进行加强。
(3)三台阶七步开挖法施工应符合下列要求:(1)以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破。
(2)弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时支护。
(3)其他分步平行开挖,平行施作初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环。
(4)仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系。
(5)施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。
(6)完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
(二)三台阶七步开挖法施工步骤第1步,上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3~5m,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。
三台阶七步流水作业法在软弱围岩隧道施工中的应用三台阶七步流水作业法在软弱围岩隧道施工中的应用摘要:介绍了软弱围岩隧道采用三台阶七步流水作业法开挖的施工方法,重点阐述了三台阶七步流水作业法施工特点、施工工艺、施工组织安排及施工控制要点,为类似地质的隧道施工提供一定经验。
关键词:软弱围岩;三台阶七步流水作业法;施工特点;施工工艺;施工组织安排;施工控制要点Abstract: The weak surrounding rock tunnel excavation construction method using three-step seven-step flow process, focusing on the characteristics of a three-step seven-step assembly-line method of construction, construction technology, construction of organizational arrangements and the construction control points, a similar geological tunneling experience.Keywords: soft surrounding rock; three-step seven-step flow process; the construction characteristics of the construction ;the process of construction organization arrangements ;the construction of the control points中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)1、工程概况由中铁十二局集团承建的贵广铁路GGTJ-6标田坝岭隧道位于桂林市灵田县境内,隧道全长6470m,其中Ⅲ级围岩3880m,Ⅳ级围岩1500m,Ⅴ级围岩1044m,隧道开挖断面大、埋深浅、偏压严重。
隧道软弱围岩三台阶七步开挖施工工法浅析提要:本文主要在台阶开挖法的基础上,通过实践总结,介绍大断面软弱围岩三台阶七步开挖施工工法的内容,用以指导现场施工。
关键字:大瑶山1#隧道、三台阶七步开挖Abstract: this paper mainly on the basis of steps excavation method, through the practice, this paper presents the section weak rock three steps seven steps excavation construction methods of the content, in order to instruct on-site construction.Key words: data to 1 # tunnel, three steps seven steps excavation乐昌至广州高速公路大瑶山1#隧道为分离式双洞单向行驶隧道,单洞长4220m,隧道穿过保护区的核心区,按双向六车道高速公路标准建设,主线设计速度100Km/h。
通过对其开挖工法不断的总结和优化,加快了施工进度、提高了经济效益。
一、概述三台阶七步开挖法施工是指在隧道开挖过程中分七个开挖面,前后七个不同的位置相互错开同时开挖,然后分部同时支护,形成支护整体,缩短作业循环时间,逐步向纵深推进的作业方法。
二、适用范围三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100~180m2,具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。
在断层带、破碎带及富水地层中,采取大管棚、迈式注浆锚杆和小导管预注浆固结、止水等技术措施后亦可适用。
采用三台阶七步开挖法,应遵循“先预报、管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则,尽量缩短台阶长度,确保初期支护尽快闭合成环,仰拱和衬砌及时跟进,及时形成稳定的支护体系。
三、工艺原理三台阶七步开挖法是采用3层短台阶,分步平行流水作业。
公路三线大跨隧道三层七步正台阶平行流水作业施工工法公路三线大跨隧道三层七步正台阶平行流水作业施工工法一、前言:随着公路建设的快速发展,大跨度隧道作为公路交通的重要组成部分,也越来越受到关注。
为了提高隧道施工效率和质量,针对公路三线大跨隧道,提出了三层七步正台阶平行流水作业施工工法。
这种工法以其高效、快速和安全的特点,在实际工程中得到了广泛应用。
二、工法特点:该施工工法的主要特点如下:1. 运用三层七步正台阶平行流水作业方式,使施工流程紧凑,减少了施工周期;2. 通过合理的劳动组织和机具设备配置,实现了高效施工和省时省力;3. 严格的质量控制和安全措施,保证了施工质量和施工安全;4. 具有较高的经济效益,施工成本相对较低,使用寿命长。
三、适应范围:公路三线大跨隧道三层七步正台阶平行流水作业施工工法适用于公路三线大跨隧道施工,尤其适用于地质条件较好、施工难度较低的隧道工程。
四、工艺原理:该工法通过对施工工法与实际工程之间的联系进行具体的分析和解释,采取了一系列的技术措施,使读者了解该工法的理论依据和实际应用。
其中,主要包括以下几个方面的内容:1. 施工工法与实际工程的联系分析;2. 采取的技术措施和控制原理。
五、施工工艺:该工法的施工过程主要包括以下几个阶段:1. 工地准备阶段;2. 掘进阶段;3. 支护阶段;4. 下部结构施工阶段;5. 上部结构施工阶段;6. 收尾阶段;7. 完工阶段。
六、劳动组织:针对该工法的特点,合理的劳动组织是保证施工效率和质量的基础。
在施工过程中,需要合理配置人力资源,统筹协调各个施工班组的工作。
七、机具设备:该工法所需的机具设备包括掘进机、支护设备、运输设备、混凝土施工设备等。
这些机具设备的特点、性能和使用方法需要在施工前充分了解,并确保其正常运转。
八、质量控制:为了确保施工过程中的质量达到设计要求,需要采取一系列的质量控制方法和措施。
包括施工过程中的质量检测,质量评估等。