2-复杂地质条件下的隧道设计与施工(关宝树)
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复杂地质条件下大断面隧道施工技术研究报告评审技术文件之一复杂地质条件下大断面隧道施工技术研究总报告集团有限公司二00 年月一、概述1、工程简介某市地铁某号线第七合同段全长1.834公里。
由某路站~某某站区间、某地铁站、某地铁站~环岛站区间三部分组成。
设施工竖井3座。
区间隧道均为暗挖,由于设计与3号线联络线、存车线和交叉渡线的需要,区间隧道断面复杂多变,共设计13种断面。
其中某路站~某某站区间右线325m范围内集中设计11种断面形式(见表1)。
复合式衬砌,大管棚和小导管超前支护,格栅钢架、钢筋网、喷混凝土初期支护,C30钢筋混凝土二次衬砌。
区间隧道埋深8~10m,穿越城市公园,隧道边界距城市小河0.5~9.0m,隧道经过地段下穿5处建构筑物:新江南大酒店、加油加气站、车辆管理所办公楼、机械研究所的索塔拉锚基础和河道疏浚工程暗河。
3、地质情况区间隧道地层主要为粉细砂层和粉质粘土层,根据铁路隧道设计规范,为Ⅺ级围岩,属于松土和普通土。
4、地下水情况地下水有台地潜水和层间潜水,水位较高,接近自然地面。
施工时采取降水措施,水位降至隧道底板1.0m以下,确保隧道在无水状态下施工。
二、工程特点1、区间设计断面多达13种,属典型的大断面洞群段落,采用6种施工方法,不同施工方法间转换多,断面间接口多。
2、区间1-1断面为三连拱隧道,埋深浅,跨度达22.5m,施工步序多,施工难度大。
3、区间下穿多种建筑物和管线,要求地面沉降量控制在30mm内,地表沉降要求严格。
隧道隆起量控制在10mm内。
三、关键技术1、地铁三连拱浅埋隧道施工效应分步模拟分析技术区间1-1断面为三连拱隧道,结构扁平,处于浅埋粉细砂地层,施工中隧道结构所受荷载加大,结构应力集中比较单拱隧道更趋复杂化,隧道成型和围岩稳定性控制的难度增大,稍有不慎,极易造成围岩过度变形,威胁区间管线和地表建筑物安全,甚至坍塌,严重影响施工进度和质量,因此选择合理的开挖方式和支护参数,保证围岩和结构的稳定极其关键。
隧道修建需着重关注的工程地质条件作者:陈树峰胡鹏来源:《武汉科技报·科教论坛》2013年第07期【摘要】围岩地质条件对隧道建设有着重大影响,隧道在开挖过程中会遇到滑坡、崩塌、泥石流、岩爆、岩溶。
综合阐述公路隧道施工过程中的常见地质灾害及其防治措施。
【关键词】公路隧道;工程地质条件及预防措施随着我国经济的迅速发展,隧道建设也进入了一个新的发展时期,隧道在规模和技术水平上都上了新的台阶。
大量的隧道工程投入建设,许多地质问题也集中的爆发出来,工程建设带来很大影响。
因此针对不良地质条件隧道的设计与施工显得越来越重要。
不良地质条件有指滑坡、崩塌、岩堆、偏压地层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土地段等不利于隧道工程施工的不良地质环境。
本文主要阐述这些问题的现象及特点,以便定性地辨别地质灾害;同时也列举了灾害的防治及处理措施,为隧道设计施工提供参考依据。
一、滑坡、崩塌、泥石流(一)现象及特点滑坡是指山坡在河流冲刷、降雨、地震、人工切坡等因素影响下,土层或岩层整体或分散地顺斜坡向下滑动的现象。
这种灾害的特点是瞬间性,面积大,动量大,破坏性极强。
泥石流是指在降水、溃坝或冰雪融化形成的地面流水作用下,在沟谷或山坡上产生的一种挟带大。
量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流,其比重大,冲击力大,能移动并携挟巨石,冲击山体,形成巨大的破坏。
有些公路隧道难以避开滑坡、崩塌发育地区或泥石流沟。
滑坡、崩塌和泥石流对隧道的施工和隧道的稳定都构成了威胁。
(二)防治措施若滑坡为坡残积土沿基岩顶面滑动,滑坡后基岩裸露,且处于暂时稳定状态,推断进一步发展与扩大的可能性甚小,边坡不高,则宜以路堑方案通过。
采用抗滑桩和挡护结合整治的措施,并设天沟与渗沟拦截地表水和排除地下水。
如果滑坡沿开挖临空的坡脚滑出,滑面随开挖深度而变化,说明岩性软弱,不宜继续下挖,宜改用隧道和明洞通过。
如果滑坡地段是由于开挖失去平衡,加之雨水下渗,古滑坡复活,产生顺层推移式滑坡,则宜采用在滑体上部清方减载,回填反压,在滑体下部增加抗滑力。
《隧道施工技术》教学大纲课程编号:631052课程名称:隧道施工技术课程英文名称:Tunneling excavation Technology课程类别:专业教育课课程性质:必修课学时(理论):48学分:3开课学期:五选用教材:《隧道施工技术》,代树林等,自编教材主要参考书:1.陈建平、吴立,地下建筑工程设计与施工,中国地质大学出版社,2003.1 ;.关宝树、杨其新,地下工程概论,西南交通大学出版社,2001.6 ;2.黄成光,公路隧道施工,人民交通出版社,2001.8 ;.陈韶章、陈越、张弥,沉管隧道设计与施工,科学出版社,2002.5 ;3.井巷工程施工手册,煤炭工业出版社,1979.11 ;.曹善华主编,建筑施工机械,同济大学出版社,1991年。
4.倪寿璋编,工程机械基本知识,人民交通出版社,1984年。
5.《隧道施工》于书翰、杜谟远,人民交通出版社,1999.6一、中英文课程简介:中文:本课程为隧道与地下工程研究方向主干专业课程,内容包括各种隧道工程的施工方法、施工技术和施工管理方面的理论、基础知识和专业技能。
通过本课程的学习,使学生掌握山岭隧道开挖方法、钻眼爆破设计理论和施工技术、初期支护类型和施作方法、二次衬砌施作方法、施工过程的通风和压缩空气供应、不良地质地段和特殊地质地段施工方法和技术、地铁的主要施工方法和技术、水底隧道施工方法等。
本课程的授课对象为掌握一定的基础和专业基础课程理论知识的隧道与地下工程研究方向的本科生。
学生掌握这些技能后,可在矿山、基础工程、隧道与地下工程领域施展自己的才华。
英文:This course is for tunnel and underground engineering research direction of backbone of the professional courses, including a variety of tunnel engineering construction method, construction technology and construction management theory, basic knowledge andprofessional skills. Through the studying of this course, make students master the mountain tunnel excavation method, drilling and blasting design theory and construction technology, the initial support types and construction method, two lining construction process, the construction process of ventilation and the compressed air supply, adverse geological sites and special geological section, construction method and technology of subway main the construction method and technology, underwater tunnel construction method. This course is designed for grasping some basic and professional basic course of theory of knowledge in the tunnel and underground engineering direction of undergraduates. Students to master these skills, can display their talent in the mines, foundation engineering, tunnel and underground engineering.二、课程目的、性质与任务《隧道施工技术》课程是联系设计蓝图与实体工程间的纽带和桥梁,是以教会学生将设计图表转化为隧道与地下工程实体工程的各环节施工方法、施工工艺和施工组织为其教学目的的专业主干课程。
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。
复杂地质条件下铁路隧道工程施工技术探讨摘要:铁路隧道工程是我国经济社会发展中的基础性工程。
城镇化背景下,城市人口数量增加,城市规模扩大,城市与城市间的交流日益密切。
其中,铁路隧道工程是城市建设和区域联系中的重要基础设施,需保证铁路隧道工程的质量。
具体来看,铁路隧道工程施工中一般会面对很多复杂的地质条件,包括但不限于软弱围岩、岩堆、滑坡、顺层、顺层偏压、特殊岩层等,严重影响了铁路隧道工程的质量和安全性。
当务之急需针对性做好施工技术的创新,提高解决复杂地质条件问题的能力。
关键词:复杂地质条件;铁路隧道工程;施工技术1复杂地质条件对铁路隧道施工的影响我国南北方差异大,地形地貌不一,形成了差异性较大的地质条件,给铁路隧道施工造成极大影响,不仅需要跨越山峰、峡谷等各类高程障碍,还需要跨过河流、湖泊等平面障碍,施工周围的地质条件差,需要面对高温、熔岩、放射性气体、滑坡、特殊岩层等不良地段,施工过程中很容易出现高地温灾害、塌方、围起岩变形甚至瓦斯爆炸等各类突发性工程灾害,引起安全事故。
与此同时,事故周边地质环境特殊,需要下穿多种地段,易发生施工坍塌、地表结构破坏等,引起人员伤亡,造成施工停滞,导致大量的人力物力财力的耗费,造成经济损失,并造成不良的社会影响,如此风险性高、突发性强的复杂地质条件下施工,施工技术尤为重要。
2隧道施工经常出现的地质情况2.1大型裂隙地段在实际工程中,隧道工程的地质情况十分复杂,尤其大断层是相当常见的。
通常,由于受到地基塌方、结构渠道涌水、水力等多种外界条件的影响,导致结构破裂失效的可能性增大。
尤其是在隧洞开挖过程中,出现了大量的断层问题,这种断层的地质结构和情况较为复杂,存在着很大的危险性,在实际中不仅会对工程的整体安全带来极大的威胁,也会从某种意义上影响项目的整体进度。
由于大断裂区的地质结构范围很广,岩体具有丰富的水特性,因此在工程建设中极有可能出现涌泥、涌水等问题。
而在这样的地质结构中,由于地下的活动较为活跃,使得整个隧道的内部结构更加难以进行。