软弱围岩隧道安全施工技术
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隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案隧道施工中遇到软弱围岩和断裂带是常见情况,这些地质条件都会给工程施工带来一定的危险性。
为了保障隧道施工的安全,必须采取相应安全措施。
本文将针对隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案进行详细介绍。
一、软弱围岩施工安全措施方案1. 确定软弱围岩区域。
通过对隧道周边地质进行勘探,找出软弱围岩区域,以便在施工时有针对性地采取安全措施。
2. 加强支护。
软弱围岩容易发生塌方现象,因此,在施工时必须加强支护。
可以采用钢筋混凝土喷射支护、搭设钢架支撑等方式,以增强围岩的稳定性。
3. 加强测量监控。
通过安装位移仪、测斜仪等设备进行监控,随时掌握软弱围岩的变形情况,及时采取措施保证施工安全。
4. 确定安全堵头范围。
软弱围岩区域容易发生塌方、滑坡等安全事故,因此在施工前必须将安全堵头范围确定,并在该范围内采取相应的堵头措施。
5. 加强作业人员安全教育。
对于处在软弱围岩区域工作的人员,必须进行安全教育,提高其安全意识,同时配备必要的安全防护用具。
二、断裂带施工安全措施方案1. 确定断裂带位置。
通过勘探分析,确定断裂带的具体位置,以便在施工时采取相应的安全措施。
2. 加强围岩加固。
断裂带处的岩石往往较松散,容易发生崩落。
因此,在施工时,必须加强对岩石的加固,以增强其稳定性。
3. 加强支护。
有些断裂带比较深,施工时要加强支撑。
在深度较大的断裂带处,可以采用搭设钢架、钢筋混凝土衬砌等方式加强支护。
4. 及时排水。
一些断裂带处可能十分潮湿,需要进行排水处理,以防止水流侵蚀岩石,导致其稳定性下降。
5. 实施岩锚技术。
岩锚是一种固结性支撑技术,可以增强断裂带处的承载能力,提高其稳定性。
因此,在一些较深断裂带处可以采用岩锚技术进行支撑。
6. 加强作业人员安全教育。
由于断裂带处的岩石较松散,对施工人员的个人安全造成威胁,因此在施工前必须对所有人员进行安全教育,强化安全意识,安排必要的防护措施。
总之,在施工过程中遇到软弱围岩和断裂带,必须认真采取相应安全措施,以确保施工安全。
软弱围岩隧道安全施工要点引言软弱围岩是指在地下工程施工中遇到的,强度低、稳定性差的岩体。
软弱围岩隧道的施工对于保障工程的安全和质量至关重要。
本文将介绍软弱围岩隧道安全施工的要点,旨在提高施工人员的安全意识和施工质量。
施工前准备1.地质勘察:准确了解软弱围岩的地质特征和力学性质,提供科学的施工方案和安全措施。
2.施工方案:制定合理的施工方案,包括支护措施、爆破方案等,确保施工过程安全可控。
施工过程安全控制1.预支护:在施工前进行预支护措施,包括锚杆、喷射混凝土等,提高软弱围岩的支护能力。
2.开挖控制:采用适当的开挖方法,避免过度压实和挖掘过深,避免引起围岩塌方和地面沉陷。
3.通风排水:保持隧道内的空气流通和干燥,排除地下水,避免因积水和潮湿导致的围岩松软和不稳定。
4.安全监测:随时监测围岩的变形和裂缝情况,及时采取措施防止事故发生。
5.安全设施:建立完善的安全设施,包括警示标志、安全防护网、紧急避险通道等,确保施工现场人员的安全。
支护与加固措施1.锚杆支护:在软弱围岩中设置合理的锚杆支护体系,提高围岩的稳定性。
2.喷射混凝土:采用喷射混凝土增加围岩的强度和稳定性。
3.钢拱架支护:设置钢拱架等钢结构支护,增加围岩的承载能力。
4.土壤固化:采用灌浆、冻结等方法对软弱围岩进行固化处理,提高围岩的强度和稳定性。
事故预防和应急处理1.事故预防:加强安全教育培训,提高施工人员的安全意识和施工技能;充分了解预警信号,及时采取安全措施。
2.应急预案:制定详细的应急预案,包括灾害事故的识别、报警、疏散等步骤,确保施工人员的生命安全。
结论软弱围岩隧道的施工对于工程的安全和质量具有重要的影响。
本文介绍了软弱围岩隧道安全施工的要点,包括施工前的准备工作、施工过程的安全控制、支护与加固措施以及事故预防和应急处理。
只有加强安全意识,科学规范施工,才能保证软弱围岩隧道的施工质量和工程安全。
注意:以上文档仅供参考,具体操作须根据实际需要进行调整和变更。
软弱围岩隧道爆破施工技术方案完成一、前言随着城市化的快速发展,地下交通建设已经扮演了越来越重要的角色。
然而,在隧道建设的过程中,软弱围岩被认为是施工难度最大的问题之一。
其强度低、稳定性差等特点,常常会导致隧道开挖进度受限,甚至会出现灾难性的倒塌事故。
因此,在软弱围岩区域开展隧道爆破施工,将是一项非常具有挑战性的任务。
本文将探讨在软弱围岩隧道爆破施工中的关键技术方案。
二、方案设计2.1 工程准备工作在开始爆破施工前,需要进行一系列的工程准备工作,包括:2.1.1 详细地质勘探:需要对软弱围岩的性质、厚度、岩性进行详细的勘探,以便确定最合适的爆破方案。
2.1.2 环境治理:爆破施工会产生较强的噪音、振动和扬尘等环境问题,需要提前进行综合治理,保证施工过程中的环境污染控制和环保安全。
2.1.3 安全管理:对施工现场进行安全评估和危险预警,建立安全施工预案和应急预案等,以便应对突发事件。
2.2 爆破设计软弱围岩隧道的爆破设计是施工中的关键问题之一,下面将对爆破设计过程中的几个方面进行详细探讨。
2.2.1 岩体分区分段:通过分析不同区域的软弱围岩特性,将整个隧道划分为若干个岩体分区,以便针对不同岩体采取不同的爆破方案。
2.2.2 确定爆破参数:根据分区分段的结果,合理设计爆破参数。
在软弱围岩区域,爆破参数的设计需要考虑以下因素:使用的炸药种类、药量、起爆方式、爆破序列等等。
2.2.3 预测振动和噪音:在软弱围岩区域进行爆破时,振动和噪音是很难避免的。
因此,在设计爆破参数的同时,需要考虑隧道周围的环境是否会受到影响,以便降低施工过程中的环境影响。
2.3 施工管理在软弱围岩隧道爆破施工中,需要注意以下几个方面:2.3.1 实施有效油泥墙:由于软弱围岩的特殊性,很容易导致土样流失和滑坡等问题。
因此,需要通过实施有效的油泥墙来维护施工安全。
2.3.2 实施高精度控制技术:为确保爆破施工的精度和效果,需要对相关设备和技术进行高精度控制。
谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术随着隧道工程的不断发展,软弱围岩铁路隧道的开挖施工技术得到了日益广泛的应用。
然而,软弱围岩的存在也给隧道开挖带来了很多安全隐患,比如塌方、冒顶等问题。
因此,针对这些问题,软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术显得尤为重要。
软弱围岩指的是在开挖隧道时,对于硬度不足、致密度不高的地质体进行开挖施工,隧道围岩的稳定性受到影响的情况。
软弱围岩的存在给隧道开挖带来危害主要表现为以下几个方面:1. 塌方风险:软弱围岩通常是用边坡斜率过陡、采用开挖过浅的方法,也就是说,多为易塌、易发生坍塌意外的岩层,对隧道开挖带来了安全隐患。
2. 冒顶风险:软弱围岩的稳定性差,在隧道开挖中,容易发生突泥、突涌现象,严重影响隧道的开挖进度和施工效率。
3. 地面沉降风险:隧道开挖过程中,由于软弱围岩自身的强度不足,破坏了围岩的连续性,会导致上方地面沉降。
面对上述软弱围岩铁路隧道开挖的安全隐患,开挖施工技术也需要做出调整。
下面,我们将从几个方面介绍此类隧道施工的安全技术:1. 正确选择开挖方法和支护体系对于软弱围岩的开挖过程,需要合理地选择切削方法和支护体系。
针对该类隧道施工,一般采用拆分法、分段法、埋穴法等方法,以及衬砌、锚杆、钢支撑、注浆等支护体系,可以有效减少隧道安全风险。
2. 加强围岩预处理工作软弱围岩隧道的预处理工作非常重要。
目前,广泛采用的预处理方法有注浆加固、压实、冻结、松动注浆等等。
这些预处理工作可以在开挖前就将软弱围岩的强度提高,减少塌方、冒顶的风险,同时对后续的隧道施工工序也有着积极的作用。
3. 加强监测在软弱围岩的铁路隧道开挖中,监测工作是必不可少的。
在隧道开工前建立周全的监测系统,监测施工过程中的围岩稳定性、地表沉降、竖向变形等现象,及时进行控制和处理,确保施工安全。
4. 安全教育和培训工作对于从业人员,必须严格遵守施工规程和安全标准,做好着装和保护措施,同时进行相关的安全教育和培训工作,提高从业人员对于隧道施工安全的意识和素质。
BUILDING & T RA FFIC 丨建筑交通摘要:随着高速公路建筑项目的不断增加,其中产生的工程问题也越发频繁,尤其是针对地形复杂的隧道洞口地段。
文章就软弱围岩隧道洞口施工问题进行全方位分析,并给出对应解决方案,进而保障工程的高质量。
关键词:软弱围岩:隧道洞口 :双液注浆法I软弱围岩隧道洞口施工特点及技术■文/尹启波现如今,高速公路的隧道洞口大多分布于风化严重或者 堆积层损坏的软弱围岩处,隧道洞口的围岩强度弱且损坏严 重,因而导致后期进洞、开挖操作难以顺利开展,甚至会引 发工程安全问题。
为了加快工程进度,同时保障施工的安全 性和准确性,在软弱围岩隧道洞口施工时会借助新奥法施工 技术,进一步实现隧道“早进晚出”的施工目标。
目前,我 国软弱围岩隧道洞口的施工加固技术主要分为双液注浆法、地表砂浆锚杆预加固法以及小导管超前预注浆法3种,本文 将重点对这3种施工技术进行阐述分析。
1. 3种洞口施工技术的工作原理对比分析1.1双液注浆法针对风化程度严重且渗水较多的软弱围岩隧道,在洞口 加固时通常会选择双液注浆法。
双液注浆法指的是将水泥-水玻璃按照标准比例配制,然后在隧道的全断面处进行注浆,注浆的过程中浆液会逐步扩散至软弱围岩的各个破损部位,加固各破损岩块,最终保障隧道洞口满足设计强度,方便后 期的隧道进洞和开挖操作。
1.2地表砂浆锚杆预加固法该施工方法的工作原理是在软弱围岩隧道洞口段的破损 部位,通过砂浆锚杆来加固岩石土体,确保岩石土体和砂浆 锚杆成为一个整体,其中砂浆锚杆相当于一个“楔子”,一 方面预防了后期隧道开挖过程中岩石土体的松动,另一方面 也高效避免了隧道仰坡出现坍塌或者移动现象。
1.3小导管超前注浆法与前两者不同的是,该加固方式是在隧道外部具体展开,借助小导管和注浆机将浆液注入隧道地层,确保浆液充分渗 入到地层各空隙处。
小导管超前注浆法能够有效改良隧道土 体物理力学性能,加强开挖地层的稳定性,同时高效抑制隧 道地层出现变形松动问题,需要注意的是,在小导管超前注 浆时一定要选取最佳角度,保障浆液全部流入地层裂缝空隙 处,进而加强洞口的强度。
铁路隧道软弱围岩施工安全控制措施摘要:铁路工程施工过程中常需要穿越山体、地下结构,隧道开挖是常见的施工方法。
在隧道施工过程中,经常会遇到软弱围岩等不良的地质情况,软弱围岩隧洞的施工质量不仅影响着隧洞的稳定性,还会影响隧道施工安全和工程进度。
基于此,文章重点分析了铁路隧道软弱围岩施工安全控制措施,以供参考。
关键词:隧道围岩;不良地质;安全质量;技术配合引言软弱围岩具有施工不稳定、力学性能差、变形不易控制等特征,在隧道工程施工中需要引起足够的重视。
深埋的软弱围岩,由于周边围岩提供的拱形受力特点,软弱围岩的突出问题可以采用一定的措施进行控制,而如若软弱围岩同时属于浅埋特征时,大跨度隧道的施工条件则变得更加复杂,需要对浅埋隧道下的软弱围岩特性进行足够了解[1][2],并制定相关的施工技术方案和措施,保证隧道施工的安全和稳定性能。
1 铁路隧道软弱围岩一般岩质软弱、承载力低、结构破碎节理裂隙发育的围岩被称为软弱围岩。
软弱围岩有以下特点:一是,岩体破碎且松散,粘结力差。
通常为岩体或土层的全风化层、挤压破碎带等构造而成的围岩。
这种性质的围岩,因为结构松散、破碎,岩体间粘结力差,在隧道开挖时,成拱能够依靠的只能是颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用,极不稳定,特别是在浅埋地段发生塌方冒顶事故的概率很高。
二是,强度低,遇水容易软化。
这种性质的软弱围岩以页岩、泥岩、炭质岩、片岩等为代表,强度低、稳定性差,隧道开挖后岩层容易风化,遇水还会出现软化,在深埋地段会受到高应力影响容易发生塑性变形,形成洞室内挤。
三是,结构面软弱,容易滑塌,这种类型的软弱围岩在结构面切割影响大的块状岩体中比较常见,在开挖隧道时,结构面粘结强度低,周边岩体极其容易沿结构面产生滑塌等破坏现象。
常见的软弱围岩包括变质岩体和煤系地层,浅埋性质的软弱围岩则进一步放大了软弱围岩的影响,因其上覆土层或者土体没有形成很好的土拱受力特性,即上部土体基本以荷载的形式存在,对隧道的约束嵌固效应有限,因而力学特性更差。
由于软弱围岩的存在,开挖隧道时易发生各种地质灾害,如地面沉降、塌方、地裂缝等。
为了确保隧道安全贯通,可采用以下方法:
1. 掌握围岩变形的实时信息:在隧道开挖的过程中,需要保持对围岩的实时监测,对岩石变形的实时信息进行分析和评估,以及时发现隧道安全问题,并采取相应的处理措施。
2. 采用爆破及防护措施:在隧道挖掘过程中,可采用爆破技术来控制施工面。
同时,还需配合采取钻杆固结、锚杆支护、喷射混凝土等措施来保护隧道的围岩,以减少因围岩松散而产生的地质灾害。
3. 选择合适的开挖方式:对于软弱围岩,应该根据实际情况,选择合适的开挖方式。
应该尽量避免一次性开挖较大断面,而采取分段开挖的方式。
同时,各分段的开挖应严格控制开挖面和周边埋深,充分发挥支撑结构的作用,减少围岩后退和破坏的风险。
4. 选用合适的施工设备:在施工隧道时,可根据软弱围岩的特点,选择合适的施工设备,如温控盾构机、掘进机等,以确保施工效率和质量。
在实际的施工中,还需根据实际情况对以上措施进行细化和定制化处理。
尤其是在软弱围岩区域的隧道施工过程中,应该注重实时监测和及时处理,提高安全贯通的可靠性和可控性。
软弱围岩隧道安全施工要点引言隧道工程是利用地下空间的重要组成部分,为了确保隧道工程的安全和顺利进行,软弱围岩隧道的施工是一个关键的环节。
软弱围岩的特点是地质结构较差,抗压强度低,易发生塌方、滑坡等灾害。
因此,在软弱围岩隧道的施工过程中,需要采取一系列的安全施工要点,以保障工人的安全和工程的顺利实施。
本文将介绍软弱围岩隧道施工的关键要点。
1. 前期勘察和设计阶段在软弱围岩隧道施工前,必须进行详细的勘察和设计工作,以评估围岩的稳定性和施工风险。
这一阶段的工作包括但不限于以下几个方面:•彻底的地质勘察:对围岩的物理力学性质、水文地质条件和岩体构造进行详细的调查和研究,了解软弱围岩的特点和变形规律。
•结构设计:根据地质勘察结果,结合隧道的使用目的和设计要求,制定合理的岩体支护方案和施工方法。
•预留施工空间:根据软弱围岩的特点,合理预留施工空间,以方便后期施工和支护措施的进行。
•施工监测体系:建立完善的地质灾害监测体系,实时监测围岩变形和施工安全情况。
2. 施工方法和技术软弱围岩隧道的施工方法和技术应根据具体的地质条件和隧道要求进行选择和应用。
以下是一些常用的施工方法和技术:•预拓孔爆破法:对软弱围岩进行预削弱处理,然后采用爆破或冲击炮的方式进行开挖。
•先导隧道法:在软弱围岩上方先开挖一条导坑,使用导坑作为工作面,通过地质爆破或其他开挖方式逐渐将整个隧道开挖完毕。
•挖掘加固法:采用先进的挖掘技术和工艺,结合支护材料和方法,对软弱围岩进行加固和支护,确保隧道的稳定性和安全性。
•前作法与后支法:先开挖一部分隧道,然后进行支护,在支护完成后再继续开挖其他部分。
3. 支护材料和措施为了保障软弱围岩隧道的稳定性和安全性,必须采用适当的支护材料和措施。
以下是常用的支护材料和措施:•钢筋混凝土衬砌:在隧道壁和顶部进行钢筋混凝土衬砌,增加围岩的抗压强度和稳定性。
•锚杆支护:通过钢筋锚杆将围岩连接起来,形成整体支护结构,增加围岩的抗拉强度和稳定性。
铁建设[2010]120号关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知各铁路局,投资公司,各铁路公司(筹备组):为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施,确保软弱围岩及不良地质铁路隧道施工安全,针对当前隧道施工存在的突出问题,现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定,请认真贯彻执行。
以前所发有关规定、规范与此有矛盾的,以本规定为准。
一、洞口工程1.隧道洞口应严格执行“早进晚出”的原则。
加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计,埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。
2.隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口仰坡加固、防护及防排水工程。
3.隧道洞口应按设计院完成超前支护后,方可开始正洞的施工。
洞口段应及时形成封闭结构,严禁采用长台阶施工。
二、超前地质预测4.施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道,超前地质预报的责任主体单位为设计单位,其超前地质预报工作由设计单位负责组织施行。
其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位,超前地质预报由施工单位专业人员实施。
5.岩溶及富水破碎断层隧道,超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。
6.软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预报设计,及时收集分析预报材料,完善设计方案并指导施工。
三、隧道开挖7.隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破,或采用非爆破方法。
8.软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时,应符合一下规定:(1)上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架距离,Ⅳ围岩不得大于2榀钢架距离。
⑵边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。
⑶仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每开挖进尺不得大于3m。
⑷隧道开挖后初期支护应及时施做并封闭成环,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。
软弱围岩隧道初期支护施工技术方案1. 初期支护施工⑴系统锚杆初期支护布置锚杆,采用Φ22的砂浆锚杆,菱形布置。
在每次循环出碴完毕并初喷砼之后,开始布设锚杆。
施工方法:首先,根据设计资料,将锚杆孔位准确设在设计位置,然后采用凿岩机钻孔,用高压风清孔,用高压注浆泵向孔内注水泥砂浆。
往锚杆孔内注浆是否饱满是保证砂浆锚杆质量的关键,注浆时将拌好的砂浆装入注浆器,一人操纵手把和进风阀门,另一人将注浆管插入眼中,使管口离眼底10厘米间隙,待砂浆注入孔眼后,注浆管逐渐被砂浆向外挤,此时可将注浆管均匀向外退出,注到眼底的2/3以上时停止注浆,由插入的钢筋将孔内砂浆挤出填满为止。
注浆完成后,向孔内插入锚杆钢筋,锚杆钢筋在插入前除锈,并用水湿润,以保证和砂浆紧密结合,插入钢筋时不可左右摇晃,沿孔轴线缓缓推入。
如遇插入阻力大,可用锤子轻轻打入。
砂浆锚杆质量的关键是注浆要密实,尤其是拱部。
锚杆的外露长度与喷射砼厚度相等,作为喷砼厚度的标志。
钢筋锚杆施工工艺流程见下图35示。
图15 锚杆施工工艺流程⑵挂钢筋网①施工方法针对开挖断面的形状,确定场外制作或现场制作网片,若断面形状较规则,平整,采用场外制作网片,然后现场拼接;若断面形状不规则,起伏较大,则采用现场制作网片,现场拼接,与岩壁紧贴安装。
挂网利用简易台车进行。
②工艺流程③施工要求a.按图纸标定的位置提供钢筋网。
b.钢筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于100mm。
c.钢筋网使用前清除锈蚀。
d.钢筋网绑扎固定于先期施工的锚杆上,并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间,以保证钢筋和岩面之间保持30-50mm的间隙。
e.制作网片:有钢支撑的地段,网片的宽度按钢支撑的间距预制;其他地段宽度根据径向锚杆布置情况确定。
网片重量控制在100kg左右,用在墙部的网片上侧带钩,以方便挂设,将钢筋网焊接在锚杆上(如下图37所示)。
④作业组织网片制作(每班):电焊工1人,钢筋工3人,合计4人。
软弱围岩隧道的施工技术摘要:在山区为了满足交通运输需要,通常需要挖掘隧道。
由于山体的岩石特性不同,山区的地质也有差异,所以隧道挖掘是一项复杂的高难度施工项目。
隧道挖掘常见的难点是软弱围岩。
由于该岩体隧道的挖掘难度系数大,常阻碍施工正常运作,所以,本文主要针对软弱围岩隧道的挖掘技术攻坚进行了阐述,以供相关技术人员借鉴。
关键词:软岩;隧道施工;围岩1、前言软围岩由于施工难度大,常常延误工期,浪费资金。
为了解决这一技术难点,本文针对软围岩的特性,提出了相应的技术攻克措施。
以供相关的技术人员在以后的工作中进行借鉴。
2、软岩隧道地质工程特点2.1 地质特点软岩。
主要是指第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分。
范围包括江河湖岸和池塘冲积、淤积层。
人工杂填土、水田、溶洞充填物、新老黄土、风积砂等。
普遍具有内磨擦角小,粘聚力弱及流滑、蠕变、膨胀、湿陷等不稳定的特点。
2.2 工程特性2.2.1 软岩扰动后,自稳能力下降,松动圈不断扩大。
围岩压力逐渐增加,再次稳定的时间很长。
支护及衬砌结构承受围岩压力,极易引起支护结构变形、收敛、下沉和衬砌结构开裂等事故和病害,同时往往伴随地表下沉,失水等环境问题。
2.2.2 软岩由于具有稳定性差,易崩塌溜滑等特点。
洞口段拉槽施工极易引起大范围牵连性滑动,因而难以接近仰坡,进洞困难。
隧道挖掘工程是一种洞内作业,挖掘过程中,局部力量承受减弱可能引发隧道坍塌,提高工作难度,增加施工成本,威胁作业人员的人身安全。
2.2.3 软岩自稳时间短,一般采取化大为小,分部施工的方法.所以隧道施工的程序比较复杂,为了保证工程质量就会出现工程进度缓慢,为了保证质量也会相应的降低施工速度,因此矛盾重重。
2.2.4 软岩常处于地质变化复杂的地带,因此一次的实地考察往往是不准确的,因而,考察人员应该根据施工的实际需要,制定相关的工程计划和工程步骤,而已适当的结合施工实际进行调整,不必拘泥于传统模式。
2.2.5 软岩隧道施工风险大,因此可能给施工人员,工程领导等全体作业人员带来不同程度的心理负担,所以施工作业之前应该对所有工作人员进行必要的上岗前培训,保证每一个作业人员都具备良好的业务素质。
软弱围岩隧道安全施工技术
摘要:介绍软弱围岩对隧道施工的影响,结合工程实践,详细
地介绍了隧道安全施工控制的方法和措施,阐述了施工方法的特点、施工工艺等,对类似隧道施工有一定的参考价值。
关键词:软弱;隧道;施工
abstract: the weak surrounding rock of tunnel construction, engineering practice, and detailed description of the tunnel construction safety control methods and measures, described the characteristics of the construction methods, construction techniques, etc., similar to the tunneling of some reference value.
key words: weak; tunnel; construction
中图分类号:文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)
1.前言
软弱围岩由于其本身的地质特性,一般力学指标低,岩性松散、承载力差,压缩性高,遇到有岩隙水的作用时,就容易引起隧道施工时产生较大的沉降变形,造成安全隐患。
同时,工后沉降过大也会对运营使用和处理带来很大的困难。
所以,在软弱围岩地段时,需要特别注意隧道施工方法的选择和正确的处理措施。
软弱围岩隧道的施工方法,主要有台阶法和双侧壁导坑法、crd法、环形开挖
留核心土法等。
双侧壁导坑法和crd法限制了大型施工机械的使用,降低了工效;工序多,相互干扰大,施工进度缓慢,且临时施工支
护多,投入大,不经济,但是在处治软弱围岩隧道沉降变形控制方面还是有其明显的安全效果和保障。
2.工程概况
某公路双线隧道,位于云南省昭通市,隧道设计为两座独立的分离式隧道,两座独立隧道的轴线间距为30米,其中隧道右线长850米(yk30+960~yk31+810),左线长870米(zk30+960~
zk31+830)。
软弱围岩地段隧道长115米。
隧道建筑限界宽为10.25米,在主洞与行车横洞交叉处设置紧急停车带,其断面比正常断面加宽2.5米,高仍为5米,正常隧道建筑内轮廓采用单心圆断面,半径为r=5. 80米,最大埋深为128米。
2.1地形地貌
隧道洞址区区属丘陵地貌,由于长期风化、剥蚀作用,山体较陡峻,沟谷较发育,沿山体残坡积物及风化层覆盖普遍,植被生长较茂盛。
隧道穿越丘陵分水岭地带,左侧被207国道二级公路呈弧形围绕,南西侧为安平侵蚀山间盆地,地势较为开阔平缓。
隧道轴线地段山脊分水岭高程约320~340米,两侧洞口端地面高程约210~226米,相对高差约110米。
进洞口自然坡的坡角约25°~35°。
山体发现两处小型滑坡,主要为覆盖层的浅层滑坡。
该地形地貌给软岩段施工增加了较大难度。
2.2地层岩性
根据地质调查、物探(初勘)和钻探资料,勘察区地层由第四系覆盖层(q)和奥陶系中统缩尾岭组(02s)的碎屑岩组成。
红~黄
色素填土,稍湿~湿,顶部成分以砂岩碎石为主,含少量粘土和细砂,结构较紧密,底部以细砂、粘性土为主,结构较松散,为207国道二级公路路基填土,主要分布于隧道进口zk1和zk5孔附近一带,厚8.00-17.80m。
该段含水量较大,主要以砂粘土(砂岩全风化物)和碎石土为主,结构构造全部被破坏,矿物成分除石英外,大部分风化成土状,含水量较大无承载能力。
地下水出水状态少数地段呈淋雨状或涌流状出水,大部份地段呈潮湿或点滴状出水。
在开挖过程中洞壁岩体位移持续时间长,成洞性差,无自稳能力。
2.3水文地质条件
隧道经过地段地势较陡峻,均为非可溶岩岩层,以侵蚀地貌为主,沟谷较发育。
大气降水呈短小径流由分水岭向两侧排泄,隧道经过地段的基岩透水性差,为弱透水一相对隔水岩层,加之山坡(体)上普遍覆盖植物和残坡积物,大气降水多沿山坡流走,故地下水不丰富,有限的地下水主要埋藏在近地表风化、半风化基岩和残坡积层中,为浅层孔隙、裂隙潜水,一般在山沟较高部位以下降泉形式排泄,涌水量在0. 3~0. 6l/s,其动态变化较大。
地下水为大气降水补给,地形陡峭的地段,自然排泄不通畅,地下水对该段隧道施工影响很大,特别在冲沟地段,常年有水,涌水量在10~20l/s隧道上覆围岩破碎及土层薄,易渗水,其间的山沟地表水和地层中的孔隙裂隙潜水可能对隧道掘进带来较大困难。
2.4结构设计
隧道ⅰ类围岩段采用洞口加强衬砌,超前支护为φ89×4大管
棚、长10米,环向间距为30cm;初期支护为rd25n中空注浆锚杆,长3.5米,梅花型布置间距80cm;c25喷射混凝土,厚25cm;20
×20cm的φ8钢筋网;钢拱架采用i20a工字钢,间距50cm,全环设置;二次衬砌及仰拱采用模注钢筋混凝土,厚60cm,主筋为φ25钢筋,间距25cm。
2.5隧道沉降变形处理
2.5.1沉降变形情况
根据隧道洞口段的地质情况,洞身结构设计,采用下行线采用上下半断面环行开挖施工,在开挖之前先进行长45米,φ89超前管棚预支护,边坡采用φ42×4的长5米小导管和挂网喷混凝土进行封闭。
套拱施工完成即进行下行线洞身开挖。
在zk30+960~zk30+977段采用半断面环行开挖,开挖后初期支护变形大,拱顶沉降最大值达到15厘米,收敛值达到6厘米;地表出现较大裂缝,裂缝最大宽度5厘米,地表严重被破坏,由于该段隧道埋深较浅,从起拱线开始开挖轮廓线以外的45°线以内的土体自重基本由初期支护承担。
变形过大严重影响隧道衬砌厚度,隧道安全。
从施工情况看,在ⅰ类围岩段采用半断面环型开挖,初期支护变形大,地表被严重破坏,在埋深较浅的地段初期支护,变形虽然较大,但还不至于被破坏,但在施工此段时对施工安全已经构成一定的威胁。
2.5.2沉降变形处理
由于隧道沉降变形较大处理较困难,根据施工进展情况,相邻
标段均没有开工,给降坡提供了条件,因此采用降坡的方法处理下沉过大。
将原设计0.9%的坡度调成0.87%,即改变坡度和坡长。
3.隧道开挖分析
3.1讨论采用双下侧导坑施工方案的可行性
隧道左线出口洞口ⅰ类围岩施工中,隧道拱顶下沉大,地表出现不同程度的下沉及开裂现象,拱脚局部有开裂的现象。
通过对左线施工情况及右线地质资料的分析,洞口段(即yk30+960~
yk31+075段)隧道位于堆积土中,隧道斜穿沟心,且土层松软、松散、含水,地基承载力低,较左线地质条件更差。
同时隧道埋深浅,极难形成自拱度,靠调动围岩自身无法控制围岩变形,必须采取主动支撑措施,而基础承载力是主动支撑有效的前提和保证,为此,为确保安全通过二级路,必须要超前探明地质情况,并进行基础处理。
采用台阶法施工,无法在有效的时间内通过基础处理提供足够的承载力,控制围岩变形。
采用超前小断面双下侧导坑方案可先行探明地质条件,并为处理基础提供空间,进行基础处理,为隧道的开挖提供足够的基础承载力,从而达到控制围岩变形的目的。
导坑断面小,易于操作和控制变形,导坑底板支护(需进行软弱层处理)提供足够地基承载力抵抗拱脚的垂直压力,隧道垂直压力是通过拱架传至整体的条形基础,从面大大减少拱架及地表下沉的可能性;隧道的侧压力通过条形基础底部传至下部原状土再传至另一侧的条形基础,形成了一个封闭的结构,侧位变形也因此大大改善。
下部中心土开挖时因设计
有底部仰拱,所以结构仍是封闭成环的。
侧压力问题也由于水平仰拱的及时封闭支护得以解决。