双连拱公路隧道合理施工方法研究
- 格式:pdf
- 大小:271.44 KB
- 文档页数:2
双连拱公路隧道施工技术双连拱公路隧道施工技术曾恕辉付超(中铁十一局集团有限公司湖北襄樊441104)摘要结合云南一座高速公路、双连拱隧道施工,介绍了中隔墙顶部防水和出口半明挖半暗挖段施工时遇到的技术难题及其解决办法,通过监控量测分析,取消两侧壁导坑。
关键词公路连拱隧道中隔墙施工1 工程概况老苍坡3#隧道位于云南省元(江)磨(黑)高速公路K296+150~K296+360,全长210m,直线纵坡-3%。
地面横坡陡,为典型的山岭隧道,线路在此分离不开,因此设计为带中墙的整体式双跨连拱结构。
单跨净宽10 24m,净高7 2m。
单跨采用单心圆,边墙侧为曲线,中墙为直线,中墙厚2 5m。
隧道净宽22 98m,最大开挖跨度24 58m(见下图)。
此主题相关图片如下:①—中导洞;②—中隔墙;③—中导洞临时支护;④—正洞;⑤—正洞衬砌;⑥—仰拱;⑦—正洞初期支护;⑧—混凝土图1 隧道及中导洞断面(单位:cm)该隧道Ⅴ级(Ⅱ类)围岩110m,Ⅳ级(Ⅲ类)围岩100m,分别为侏罗系景星组、和平组砂岩、粉砂岩、泥岩及碎石土,围岩节理发育。
地下水主要为裂隙水及孔隙水,雨季涌水量较大。
地表植被茂盛。
2 施工工序贯通中导洞→中隔墙混凝土灌筑→洞口管棚施工→正洞上台阶掘进及初期支护→中隔墙顶防排水处理→正洞下台阶开挖及初期支护→正洞边墙基座衬砌,封闭仰拱→正洞二次衬砌3 施工方法3 1 总体原则由于隧道围岩软弱,地质条件复杂,埋深浅,跨度大,在施工中严格采取弱爆破、短进尺、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭的技术措施。
3 2 施工步骤(1)贯通中导洞为确保工期及施工安全,遵循“早进洞、少扰动、强支护”的方针,先进行洞口防排水处理,再在进出口各衬砌长5m护拱进洞,边仰坡尽量不扰动,这样做既保护环境又确保施工安全。
进洞口拱部打设超前小导管注浆,先开挖中导洞上半断面进洞。
依据中隔墙设计尺寸,并考虑施工作业空间,开挖断面定为宽5 0m,高6 0m,拱部为R=2 5m的半圆弧;支护后断面宽4 6m,高5 8m(图1)。
高速公路连拱隧道施工方法优化探究摘要:连拱隧道在高速公路隧道中占据着重要地位,因占地面积较小、线性顺畅、便于管理等优点,其在高速公路隧道建设中所占的比例越来越大。
本文对连拱隧道施工的各个环节进行了优化探讨,希望能为今后的施工能够些许理论借鉴。
关键词:高速公路;连拱隧道;施工优化近年来,我国高速公路建设得到了快速发展。
尤其是在山区,公路隧道方式得到了广泛应用。
在遇到一些山岭重丘区,穿过小垭口或埋深不大、小山鼻等情况时,选择双连拱隧道的施工方式比选择路堑或小间距分离式的隧道方案要合适的多。
与分离式隧道相对比,连拱隧道对两端连接地形的要求不高,进而可节约很大一部分占地面积,接线工程量相对较小,且接线线形较为顺畅;在遇到软弱围岩(Ⅱ、Ⅲ类)的情况时也能克服困难;若采用小间距分隔式隧道方式,其岩柱处理技术和施工工艺也较为复杂,所以采用连拱隧道较为可靠。
一、连拱隧道施工简介在进行高速公路连拱隧道施工时,一般先对中导洞进行施工,然后是侧导洞和主导洞。
在隧道衬砌设计上则以新奥法原理作为指导,采用复合式衬砌方式。
目前,我国高速公路双连拱隧道在施工中多采用整体直中墙式与分片中墙式(又名曲中墙连拱式)。
具体采用哪种施工方式还要针对具体的地形和地理环境而定。
二、连拱隧道施工过程及优化(一)做好施工前的准备工作连拱隧道施工所需设备与一般隧道施工基本相同,施工前必须要做好边仰坡的临时防护与排水工作,在洞口地表沉降观察点布设埋置完成后测量初始数据。
因连拱隧道具有围岩差、埋深浅、跨度大、隧道短等特点,所以在施工中一定要做到环环相扣,每道工序紧跟,从而确保隧道的安全与质量。
为确保施工过程的安全,在每步开挖后都要及时进行初期支护,每步工序要紧跟。
两侧主洞开挖时,只有当一侧主洞二衬砼强度达到100% 时,另一侧主洞的开挖方可进行。
(二)中导洞施工中导洞的超前施工,是连拱隧道施工的关键工序之一。
其一是便于探明地质情况,以便做好记录,为确定主洞施工的方案提供依据;其二是通过初期支护和中隔墙施工,提前对导洞上部围岩进行支护,加强围岩的稳定性,以充分利用围岩自身的自承力,来抑制围岩在主洞开挖时所产生的过大变形。
双连拱隧道施工方案一、工程概况(一)隧道概况南安Ⅰ号隧道位于安徽省东至县马坑乡南安村,起讫桩号为K71+760.00~K71+956.00,全长196m,为整体式连拱隧道,曲线短隧道。
单洞建筑限界净宽10.25m,净高5m,进出口设计标高分别为94.878m和98.404m,隧道最大埋深50.4m。
隧道平面线型为直线接圆曲线,曲线半径为R=2700m(左偏),曲线处不设超高,路面横坡为2%。
隧道线路纵坡为+1.78%,由安庆端向景德镇端上坡。
隧道洞内结构概况详见表3-1《南安Ⅰ号隧道工程概况表》。
南安Ⅰ号隧道工程概况表表3-1隧道形式里程桩号长度(m)围岩级别及长度(m)明洞ⅤIV III整体式连拱隧道 K71+760~K71+956 196 20 29 121 26所占比例(%) 10.2 14.8 61.7 13.3衬砌内轮廓设计衬砌结构类型Ⅴ级加强Ⅳ级加强Ⅲ级明洞一般内轮廓形式:单心圆内轮廓半径:5.45m净高:7.14m净宽:10.61m 初期支护主洞:Ф50超前注浆小导管;Ф25中空注浆锚杆;Ф8钢筋网;I20工字钢拱架;喷C25早强砼25cm中导坑:Ф50超前注浆小导管;Ф22早强砂浆锚杆;Ф8钢筋网;I16工字钢拱架;喷C25早强砼20cm侧导坑:Ф22早强砂浆锚杆;Ф8钢筋网;I16工字钢拱架;喷C25早强砼20cm主洞:Ф42超前注浆小导管;Ф25中空注浆锚杆;Ф8钢筋网;I16工字钢拱架;喷C25早强砼22cm中导坑:Ф22超前砂浆锚杆;Ф22早强砂浆锚杆;Ф8钢筋网;I14工字钢拱架;喷C25早强砼16cm主洞:Ф22早强砂浆锚杆;Ф6钢筋网;喷C25早强砼15cm中导坑:Ф22早强砂浆锚杆;Ф6钢筋网;I喷C25早强砼10cm二次衬砌C25钢筋砼50cm厚(设仰拱)C25钢筋砼50cm厚(设仰拱)C25钢筋砼50cm厚C25钢筋砼70cm厚(设仰拱)(二)地形、地貌隧址区地貌单元属构造剥蚀低山丘陵,隧道穿越段地面标高在80~153m之间,地形最大切割深度约70m,地形上表现为山顶坡度较缓,山坡较陡,地形坡度20~35°,山体植被发育,水土保持较好,多生长灌木、竹林。
施工工艺(一)工艺原理双连拱隧道施工以新奥法的基本原理为依据,以“短开挖、快封闭、强支护、勤量测”为指导。
首先开挖中导洞并灌注中墙混凝土,然后开挖右洞,贯通后再进行左洞施工。
两洞在开挖中可根据不同的地质条件分成若干单元,分步开挖及时施作工字钢支撑、锚喷混凝土等初期支护,与围岩共同组成承荷系统,协同变形一承荷,充分利用围岩自承能力。
建立监控量测体系,实施信息化管理,根据反馈信息及时指导施工,确保安全、稳定。
(二)工艺流程(三)施工方法1、开挖及支护步骤II类围岩采用中导坑加侧壁导坑法开挖,先墙后拱法衬砌。
开挖以中导坑超前并灌注中墙混凝土,然后侧壁导坑推进,衬砌边墙混凝土,上半断面开挖采用环形留核心土的方法,最后施作拱部二次衬砌,具体步骤见图。
III类围岩中导开挖并灌注中墙混凝土,正洞上下台阶法开挖(上下台阶相距不小于10m),全断面二次衬砌,具体步骤见图。
W、V类围岩中导先行,正洞全断面开挖、全断面衬砌,具体步骤见图。
2、开挖及运输方法开挖I类围岩主要以风镐为主,人工装碴,1t四轮翻斗车运碴,开挖ni、W、V类围岩用简易钻孔台车人工操纵7655型凿岩机钻孔爆破,ZL40B装载机配合8t自卸汽车运碴。
简易钻孔台车是自行研制的能供20人同时钻孔的工作平台,钻架的高度、宽度可根据开挖面的不同加以调整,它固定于东风车底盘上,进出方便,不必拆卸,操作安全可靠。
3、控制爆破及中墙防护在双连拱隧道正洞开挖过程中,因中墙混凝土已灌注,开挖时必须考虑爆破振动和飞石对中墙混凝土的影响,中墙混凝土厚度只有1.4m,且初期支护的工字钢支点已作用于中墙顶面,所以在施工中必须有严格保护措施,不得有任何影响和扰动。
办法是,111类围岩上下断面开挖,采用火雷管分段分区爆破,以减小爆破振动的叠加,把振动降低到最小程度。
具体见图。
W、V类围岩采用全断面光面爆破,但在靠中墙一侧预留1.0m保护层进行二次切割预裂爆破,具体爆破设计见图。
高速公路隧道施工技术探讨摘要:本文结合工程实际,对高速公路双联拱隧道施工技术进行探讨。
关键词:高速公路;双联拱隧道;施工技术一、工程概况某双连拱隧道处于广西西北部山区,地势高差较大,构造为剥蚀丘陵。
内断裂构造极其发育,岩层为花岗岩、千枚岩、粉砂质页岩、石英砂岩等,隧道不良地质为破碎断裂带及煤层为主,地表水较发育,地下水为岩层裂隙水。
本隧道长450m,为双向6车道,设计行车速度80km/h,连拱隧道总开挖跨度达33.5m,设计施工难度相对复杂。
二、施工技术方案确定目前,国内的双联拱隧道所采用的施工方法大多为中洞法施工,即三导坑先墙后拱法。
在施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针。
(一)施工特点其特点为:1.采用超前水平预注浆小导管、径向系统锚杆、锁脚锚杆、挂网和格栅喷混凝土等支护手段,加之开挖后立即封闭,形成受力封闭环,能有效的控制围岩变形和地表下沉,大大提高了施工的安全度。
2.其支护系统能很好地适应围岩的变形,与围岩形成一个整体,故能充分发挥围岩的自撑能力。
3.能应用量测监控等信息化管理方法指导施工,使整个施工过程均处于受控状态。
4.施工作业简便,不需要特殊的施工机械和设备,容易推广使用。
5.采用分部开挖,其超前中洞可起到探测和预报地质情况的功能。
6.中洞法施工减少了两个边导洞的施工,拱墙采取整体一次或分次衬砌,具有工序较简单、机械化程度较高、临时初期支护量小、施工进度较快、节约成本的特点。
(二)工艺原理所谓中洞法,就是在地下工程掘进中,通过临时支撑将开挖断面分成几个部分,中洞初支先行施工,待中洞贯通后施工中墙顶部和底部防水,再施工中墙结构;然后利用中墙结构作为侧洞施工的支撑点,再根据围岩情况进行其它部分的开挖与支护、防水层及侧洞结构。
此工法是以新奥法的基本原理为依据,在开挖中尽量减少对围岩的扰动,通过超前管棚、锚(网)喷洞壁、钢拱架或格栅拱架支护系统和临时支撑联结,使断面及早闭合,控制围岩变形,并使之趋于稳定。
大跨双连拱隧道三导洞施工技术探讨摘要:大跨双连拱隧道相对于其他形式的隧道,有占地面积小、拆迁量小、接线容易、线行流畅美观等优点,在交通工程建设中得到了广泛的应用。
但是由于双连拱大跨度隧道在受力分析上存在许多不利因素,在设计和施工方法上还不完善,尚处于摸索和积累经验阶段,因此其施工难度很大。
本文主要对大跨双连拱隧道三导洞施工技术进行了分析探讨。
关键词:大跨双连拱隧道重难点分析三导洞工法不足改进引言:双连拱隧道占用土地节省,对于地形变化较大和土地资源匮乏的山岭重丘地区和城市市政工程比较适用;但双连拱隧道的施工工序复杂,所需建设工期相对较长,故只适宜在中短隧道中采用。
由我公司承建的贵阳遵义中路隧道为双向六车道连拱隧道,隧道建筑限界宽31.40m,高5.0m,采用复合式曲中墙结构,中隔墙最小厚度140cm。
隧道全长485m,隧道最大埋深约51m。
隧道平面线形呈S 形,隧道纵断面为上坡,坡度为3.66%。
1、大跨双连拱隧道重难点分析及对策1.1遵义中路为双向六车道隧道,跨度大,围岩以软弱围岩为主,岩体破碎,稳定性极差。
合理安排施工顺序、减少相互干扰,安全、快速掘进是本项目的重点;防大变形、防坍方是本工程的难点。
相应对策如下:1.1.1 缩短施工准备期,快速进洞。
1.1.2 采用侧翻装载机装碴,增加出碴运输车辆,缩短出碴时间。
1.1.3 Ⅴ级围岩段采用三导洞工法施工,短进尺,多循环,确保施工安全。
1.1.4 加强现场组织管理,确保各工序之间衔接紧凑,缩短工序循环时间。
1.1.5 隧道左、右线开挖面错开距离大于50m,采取超前预报和现场监测,及早发现及早采取措施,确保施工安全。
1.1.6 及时调整施工方法,采用弱爆破进行钻爆开挖。
不良地质段尽量采用人工风钻开挖,短进尺、弱爆破、强支护。
做好爆破设计,确保爆破进尺和爆破成形。
1.1.7初期支护紧跟开挖面,回填注浆及时施作,减少隧道围岩的变形。
二次衬砌及时跟进,确保施工安全。
公路双连拱隧道工程施工的技术探讨摘要:本文结合某双连拱隧道的工程概况,介绍了连拱隧道在不同围岩类型下的开挖方法、衬砌施工、超前支护和初期支护技术,并指出双连拱隧道施工中问题的处理。
关键词:双连拱隧道;施工技术中图分类号:tu74文献标识码:a 文章编号:隧道类围岩段开挖方法1.1ⅱ类一般,ⅲ类,ⅳ类围岩段ⅱ类一般,ⅲ类围岩段采用小导管超前支护,台阶法开挖、锚网喷钢架联合支护。
ⅳ类围岩段采用台阶法开挖、锚网喷钢架联合支护。
1)中导坑开挖,并施工导坑临时支护,中导坑开挖采用台阶法。
2)浇筑中墙,在右侧安装临时横向支撑,并采用7.5号浆砌片石进行回填。
3)错开2倍洞径进行主洞开挖,并施工主洞临时支护,主洞开挖采用分步台阶法。
4)开挖左洞拱部围岩,并施工支护和及时架设钢拱架,同时对中墙顶部进行回填,此时应严格控制开挖循环进尺和及时支护,并注意量洞内、地表的变形。
5)错开2倍洞径开挖右洞拱部围岩,并施工支护和及时架设钢拱架。
6)开挖左洞侧壁围岩,并施工支护和及时架设钢拱架。
7)错开2倍洞径开挖右洞侧壁围岩,并施工支护和及时架设钢拱架。
8)左洞下部围岩开挖,施工左洞防水层及模筑混凝土。
9)错开2倍洞径右洞下部围岩开挖,施工右洞防水层及模筑混凝土。
二、施工方法及要点2.1开挖施工根据围岩情况的不同,目前双连拱隧道开挖施工主要有中导洞与三导洞两种施工方法。
2.1.1中导洞施工法中导洞施工法就是首先在隧道的中隔墙处贯通一条小断面导洞,并施工中隔墙,然后再开挖上下行线正洞的施工方法。
导洞开挖及初期支护施工;①——中隔墙混泥土施工;②——正洞拱部开挖及初期支护施工;③——正洞下部开挖两侧开槽及初期支护;④——中间部分开挖。
根据隧道进出口地形条件及施工场地的实际情况,中导洞开挖可以从隧道两端同时施工,在隧道中间贯通,也可以从隧道一端开始施工,在另一端贯通。
根据地质条件的不同,中导洞开挖分全断面和短台阶两种施工方法,在围岩整体性较好、节理不发育的地段采用全断面法开挖中导洞可以加快施工进度;在围岩破碎、节理发育以及洞口地段,采用短台阶法开挖中导洞可以保证施工安全。
双连拱隧道施工技术引言隧道是一种人工地下通道,可以用于交通运输、水利工程、矿井等领域。
隧道施工技术一直是工程建设领域的重要研究内容之一。
双连拱隧道是一种常见的隧道结构形式,本文将介绍双连拱隧道施工技术的基本原理、施工方法和实施过程。
双连拱隧道的基本原理双连拱隧道是一种由两个弧形拱构成的结构形式。
其基本原理是通过设置两个拱顶,以增加隧道的稳定性和承载能力。
拱顶主要承受隧道地表和车辆荷载的压力,通过拱脚将这些压力传递到地基上,从而保证隧道的安全运行。
双连拱隧道的施工方法地下开挖方法地下开挖是双连拱隧道施工的关键步骤之一。
一般采用的地下开挖方法有爆破法、隧道掘进机法和手开法等。
其中,爆破法是传统的开挖方法,需要先进行爆破设计,然后使用爆破装置将硐室内的岩石炸碎。
隧道掘进机法是一种高效、安全的方法,可以保证快速完成开挖工作。
手开法适用于小型工程,施工人员需要使用手工工具逐步开挖隧道。
支护与衬砌方法在进行地下开挖时,需要采取支护措施来保持隧道的稳定性。
双连拱隧道的支护方法包括喷射混凝土衬砌、钢筋混凝土拱洞支撑、锚喷等。
喷射混凝土衬砌是一种常用的支护方法,可以在地下开挖时迅速喷射混凝土来固定土壤和岩石。
钢筋混凝土拱洞支撑适用于较大跨度的隧道,可以提供更好的承载能力和稳定性。
锚喷以钢筋混凝土锚杆为主要支撑形式,通过在隧道边坡和拱顶设置锚杆来增加隧道的抗滑稳定性。
排水与通风方法在隧道施工过程中,需要进行排水与通风来保证工作面的安全与稳定。
排水方法包括地下水的抽排和排水沟的设置等。
通风方法包括自然通风和机械通风两种。
自然通风是通过设置入口和出口来实现气流循环,机械通风则通过风机等设备来实现更大范围的通风效果。
双连拱隧道施工实施过程双连拱隧道的施工实施过程主要包括以下几个阶段:1.预期规划:确定隧道的设计参数、施工方法、施工时间和投资预算等。
2.启动准备:组织施工队伍,采购施工所需材料和设备。
3.地下开挖:按照设计要求进行地下开挖,采取相应的支护与衬砌方法。
浅谈双连拱的隧道施工技术摘要:本文只要论述了双连拱隧道处于软弱地段的施工方法,根据各种不同围岩类别选择不同的施工方法,积累经验,保证安全,提高施工进度。
关键词:软弱围岩连拱隧道施工技术一、工程概况某隧道是一座上、下行合建的四车道联拱高速公路短隧道,长200m,隧道建筑限界净宅22m,净高5m,最大埋深45m。
隧道平面线型为曲线,曲线半径为r=300m(左偏),竖曲线半径r=3000m,路面超高横坡进口为双向坡2%,出口为单向坡5%;纵面线型为人字坡,进口纵坡i=+2.0%,出口纵坡12=一1.305%,变坡点拉号ak0+180。
隧道进、出口地层为残破积的硬塑砸粘土及强风化的粉砂岩、角砾岩,掘进较容易,但易出现滑动和坍塌。
隧道出口已经爆破取土,并没作防护,坡面极陡,入口为两小山合会处,坡面陡峭并面凹形。
隧道进口采用削竹式洞门,出口喇叭型削竹式洞门。
二、隧道支护设计某隧道是按新奥法理论进行围岩压力和支护设计方法进行设计,新奥法设计思路是最大限度发挥围岩的自承能力,在施工过程中尽可能保持围岩的原始状态,把隧道围岩和各种支护结构作为一个共同的承载体系,控制围岩变形的发展,由于受地质条件的影响较大,隧道的支护形式也随之变化,共有3种支护形式。
三、洞口施工1.进口端洞口施工洞口工程施工时,在做好洞顶截水沟的开挖及施工后;自上而下开挖,挖至起拱线标高。
在开挖过程中,根据仰坡开挖总高度及挖掘机有效工作高度确定开挖台阶数量,准确按边桩开挖,以真正实现从上而下开挖;按设计刷坡,边刷坡边打锚杆、挂网及喷射混凝土防护,每次工作高度2m左右,避免搭架作业。
不论土层或软岩一次修刷出设计边坡。
2.出口端洞口施工出口端洞口由于受爆破取土影响,坡面陡峭并现凹形反坡,进洞20m埋深只有1.5m,施工时在洞顶截水沟挖通以后,使用挖掘机按自然坡直接刷坡并防护,严禁爆破开挖。
在松动地段用小导管代替锚杆注浆。
3.出口端洞口进洞准备由于受爆破取土影响,坡面陡峭并面凹形反坡,进洞20m长埋深只有1.5m,为了保证进洞安全。
双连拱隧道中导洞施工技术研究摘要双连拱隧道的结构形式比较新颖美观,但其施工工序较分离式隧道多,结构特殊且复杂,多次爆破扰动,受力状态变化频繁,中导洞初支完成后立即施工中隔墙,并在中隔墙顶埋设预埋钢板,后期主洞的钢拱架焊接于钢板上,通过对双连拱隧道中导洞施工问题进行分析,对同类隧道的施工起到一定的借鉴作用。
关键词双连拱隧道;中导洞;中隔墙;预埋钢板1 工程概况阳左高速公路ZB2合同段的王家山隧道为一座上、下分离式的四车道高速公路连拱隧道,位于昔阳县王家山村和建都村之间,隧道总体走向141度,洞口底板设计高程925.55米,隧道最大埋深91.3米,隧道净宽(10.25+2.5+10.25)m,内轮廓采用三心圆,半径R1=5.43m、R2=7.93m,建筑限界高度5.0m。
隧道起讫桩号为K17+854~K18+290,全长436m,其中洞身Ⅳ级围岩426m,Ⅴ级围岩10m,属于短隧道,根据地形经过试设,左线平面线位于阳泉端处不能满足隧道线形3s行程的要求,同时鉴于本路段纵坡较大(洞口小桩号前3%,隧道2.5%,洞口大桩号后3.5%),及K18+400、K18+500左侧设左线后填筑较高,为行车安全性考虑故设计为双连拱隧道[1]。
2 双连拱隧道中导洞施工工艺2.1 总体施工概述中导洞施工根据新奥法原理,采用光面爆破开挖,使用锚、喷、网、钢拱架和超前导管及超前管棚等支护手段,开挖贯通中导洞,浇筑中隔墙基础、埋设好预埋钢板浇筑中隔墙墙身。
2.2 施工工艺(1)中导洞施工顺序开挖中导洞,并做中导洞临时支护直到贯通,然后铺设中隔墙顶防水材料,安装中隔墙钢筋,采用两个台车由隧道中点往进出口两个方向同时浇筑中隔墙混凝土直到全部完成。
(2)中导洞开挖采用钻爆法施工,遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的方针,按照上下台阶施工,台阶长度3~5m,出渣采用装载机倒运至洞口,再由翻斗车运输到指定弃土场。
①技术要求。
a.根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽眼加深20cm。
双连拱隧道合理施工技术于波(辽宁驰通公路工程监理事务所,辽宁沈阳110005)脯耍】我国在高等级公路的建设中,在特殊地质及地形条件的地区,为获得良好的技术经济效果,大量选择了连拱隧道方案。
但在特殊地质及地形条件的地区,从线桥隧衔接方式、总体路线线型、工程造价等因素综合考虑,双洞分离式方案往往受到较大局限,为获得良好的技术经济效果,连拱及小间距隧道方案则成为重要的可选方案,尤其对于中短长度的隧道,在许多场合己成为首选方案。
巨键词]双连拱;隧道;施工技术;分析1国内外双连拱隧道建设现状我国在己建成的高等级公路中,遇到各类隧道时,主要采用了双洞分离式方案修建,在此方面已积累了丰富的实践经验。
但在特殊地质及地形条件的地区,从线桥隧衔接方式、总体路线线型、工程造价等因素综合考虑,双洞分离式方案往往受到较大局限,为获得良好的技术经济效果,连拱及小间距隧道方案则成为重要的可选方案,尤其对于中短长度的隧道,在许多场合己成为首选方案。
目前在Eg)l l、重庆、云南、贵州、江苏、浙江、福建等省市在建及拟建的高速公路及市政道路的建设中,大量采用了连拱及小间距隧道。
日本及欧美等公路隧道修建技术发达的国家,连拱及小间距隧道的出现的历史较我国要长,也已有相当的设计施工经验,但因其结构的特殊性和设计施工技术的复杂性,一直是各国隧道工程领域的重点研究对象。
如日本道路公团近期针对在建中的第二东(京)名(古屋)名(古屋)神(户)高速公路等重要干线高速公路及中心城市周边公路中出现的大量连拱隧道,结合各自的特殊地质及地形条件,采用多种新的研究手段,正在对施工期间的开挖支护方法、监控量测基准、支护参数、衬砌结构的安全性等多项内容进行大规模技术研究。
从目前国内已建成的为数不多的连拱隧道工程来看,在施工中均不同程度地出现了开挖过程中围岩坍塌、衬砌产生大面积裂缝、衬砌接头处严重漏水等问题。
随着连拱隧道的大量出现,对连拱隧道的综合修建技术分析是非常重要的。
双连拱隧道无导洞法施工的研究现状及发展前景摘要:双连拱隧道无导洞法施工作为一种新型的施工方法,其施工过程简便,减少了开挖导洞的临时支护数量,降低了工程造价,各工序间干扰小,提高了工效,适合长大隧道的施工。
本文主要介绍了国内关于无导洞法施工的研究现状以及其施工工序,客观地分析了该方法的优缺点,并阐述了未来的发展前景。
关键词:无导洞施工方法双连拱隧道研究现状发展前景abstract:double-arch tunnel construction method without the guide hole as a new construction method,its’ construction process is simple , reduced the excavation of the temporary support guide hole number and the project cost, little interference between the various processes, improved efficiency, suitable for long tunnel construction. this paper describes the domestic non- hole lead on the construction method of the research status and its construction process , objective analysis of advantages and disadvantages of the method, and describes the future development prospects. keywords: no drift construction methoddouble multiple-arch tunnelresearch statusdevelopment prospect中图分类号:u455文献标识码: a 文章编号:1 引言目前连拱公路隧道多采用三导洞或中导洞超前的施工方法,实践表明三导洞方案能确保施工的安全,取得了较丰富的经验。
双连拱公路隧道合理施工方法研究
发表时间:2014-11-27T09:28:54.653Z 来源:《价值工程》2014年第6月上旬供稿作者:赖可勇
[导读] 研究方法在对地下进行施工时,要先对地下工程进行设计计算,它的计算过程中存在着结构模式和共同作用模式。
Research on Reasonable Construction Method for Double Multi-arch Highway Tunnel
赖可勇LAI Ke-yong(武平县交通运输局公路管理站,武平364300)(Wuping Transportation Department Highway Management Station,Wuping 364300,China)
摘要院由于连拱隧道有着独有的优点,因此在许多公路建设过程中被广泛应用。
本文根据所查资料和一些数据,简要介绍下双连拱公路隧道的施工方法。
Abstract: Due to its unique advantages, multi-arch tunnel is widely used in road construction. According to related materials andsome data, this article briefly introduces double multi-arch highway tunnel construction method.
关键词院双连拱;公路隧道;施工方法;研究Key words: double multi-arch;highway tunnel;construction method;research 中图分类号院U455.4 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)16-0164-020
引言在我国高等级的公路和市政道路的建设过程中,为了在一定程度上能够获得良好的经济效益,工程技术人员从公路的整体路线、工程的造价等因素进行综合考虑,施工过程中大多都采用了双连拱隧道方案。
根据我国目前设计施工技术的研究现状得知:施工中不同程度地出现过开挖过程中的围岩坍塌,建筑墙面出现大面积裂缝,工程造价难于控制等问题。
因此,针对这些方面,在双连拱隧道建设过程中实施合理的施工技术成了重要问题。
1 研究背景在我国目前已经建成的公路中,在关于隧道问题的解决上,主要采用了双洞分离的方案进行建设整修,在这方面的经验是十分丰富的,但是在那种比较特殊的地区,通过对实际的线型、造价和连接方式进行综合分析,继续采用双洞分离的方案进行施工是不可取的,因此,为了在一定程度上获得良好的经济效果,双连拱隧道成了重要的方案,目前在四川、重庆等许多省市在建的公路中,大多都采用了双连拱隧道。
据调查得知,正在修建中的浙江省金丽温高速公路主要在地质及地形条件十分复杂的山岭重丘区通过,为了在一定程度上能够获得良好的经济效果,对其实际情况进行综合考虑后,采用了连拱隧道的方案,由于它的总长度为90 公里,因此,连拱隧道就有20 座之余,同时,连拱隧道建设过程中的规模和难度更是公路建设中前所未有的。
为很好的解决连拱隧道施工过程中的相关技术问题,对建设中的金丽温进行直接指导,经过许多人员的共同研究,终于找出了最佳方案。
对此,下面就针对双连拱隧道施工工程中的合理方法进行系列研究。
2 双连拱隧道工程的发展现状及研究方法2.1 发展现状国外的许多国家在修建过程中都采用连拱技术,并有着相当丰富的施工经验。
就拿日本来说,它在高等级公路隧道和城市隧道中也采用了连拱隧道,主要的施工方法有以下几种:三导洞全断面施工方法、三导洞半断面施工方法、三导洞CD 施工方法等,现阶段对连拱的研究主要是:对于那种不良地质条件下的地层处理、开挖方式和方法以及超大断面隧道的开挖方式和方法的研究。
2.2 研究方法在对地下进行施工时,要先对地下工程进行设计计算,它的计算过程中存在着结构模式和共同作用模式。
结构模式比较简单,是长期以来的主导方法,缺点主要是将围岩和结构进行一定程度上的割裂,使其无法真正对施工过程中的围岩力学进行描述,包括地表及地中的位移。
共同作用模式主要是对连续介质力学的研究,目前对单孔隧道研究的比较多。
隧道研究过程中最好用的方法是现场原型试验,它通过在一定程度上对现场的数据进行研究,不仅可以为施工提供很好的依据,还能在一定程度上做到直接指导工程。
目前,国内外的许多大型工程都采用这种现场试验的方法。
现场试验主要包括:周边位移测量、围岩深部位移测量、地质观察等,对连拱隧道来说,它的研究成果主要体现在:通过这种现场原型试验,可以取得围岩的动态特征,判别它的实际受力情况,及时建立现场监控,并提出解决过程中出现不良情况时的应对措施。
隧道过程中使用最多的一种方法是模型试验,它具有非常全面的优点,还可以在一定程度上满足别的方法所不能满足的条件,模型试验可以说是一种定性实验,也可以是计算结构时的辅助工具,它还可以作为独立工具。
对模型试验进行准确分析是技术人员需要重视的,国内外利用模型试验对施工过程中的结构研究有着非常多的案例,也可以说,用模型试验的方法对隧道及地下工程进行系列研究,国内外已经取得很大的成绩,并且它的理论已经日益完善。
据调查得知,随着计算机的不断引入,在1962 年的岩土力学研究上取得了很大的进步,特别是针对岩土力学的数值和模拟方面,它的这一研究成果为以后的进一步研究提供了有利条件,数值模拟的方法有:边界元法、有限元法、无单元法等,这些方法的相继出现,在科研方面有着举足轻重的作用。
在隧道的研究过程中,如果只是单纯的采用一种方法,在一定程度上很难做到得出正确的结论,如果在分析过程中,稍微出现点问题,就会产生很大的影响。
如果运用上面的方法,就有可能避免分析中的错误。
下面,就简要介绍一下双连拱公路隧道的施工方法。
3 施工方法3.1 三导洞施工法三导洞施工法除了在墙的位置开挖一个导洞外,还要在上、下两侧进行导洞的开挖,当中墙混凝土和边墙混凝土施工完成后再进行正洞的开挖施工,这属于先墙后拱法。
方法原理主要是把一个大洞分成多个小洞,然后再利用小洞的有利特点,构成稳定的支护。
两侧的导洞主要是为了解决侧墙的支撑,中导洞则是为了为其提供支撑点。
这种施工方法的优点是:工期短,成本低;安全可靠,在处理过程中进行了结构的转化,可以保证施工过程中的安全性;工序简单,拆除量小等。
当然,它也存在着一定的缺点,那就是:渗水现象发生的比较频繁,在一定程度上加大了成本,造价高,施工断面比较小。
3.2 中导洞施工法中导洞施工就是先把中间的洞穿透,并在此基础上砌筑中墙和左右洞,其他部分按单洞掘进。
相对于三导洞的施工方法,这种中导洞施工方法的优点是:工序比较简单、机械化程度也比较高;初期进行支护施工时工作量小、施工进度快,在一些方面节约了成本;对中导洞进行施工,主要就是为了能够为后面的洞提供条件。
缺点是:由于该地地质条件比较复杂,因此围岩地段不利于施工的开展,会导致安全问题的发生;先对中间进行施工,会导致过程中中墙变形、渗水等问题的出现。
3.3 无导洞施工法双连拱隧道按两个单独的单洞进行考虑,也就是这两个洞是独立的,各个形成系统结构。
开挖过程中要结合相应的地形条件,严格按照单洞开挖方式进行,在开挖时尽量避免对先行洞的破坏。
无导洞的优点是:通过所采取的单洞排水系统,可以在一定程度上提高工程质量;在一定程度上减少了工序,缩短了工程时间;在减少开挖支护的同时,也降低了施工过程中的工程造价;进度快,工期短。
无导洞施工过程中要确保注意一下几点:对于那种过程中先施工的单洞,中墙也应该和它们一起进行支护保护,为了保持结构的平
衡性,中墙应根据施工的实际情况进行支护的加强,比如,可以在中墙把锚杆和围岩进行连接,为先施工的单洞在一定程度上提供支撑;后施工的洞应该格外注意对称性,以免受到不对称受力的影响,从而造成不可避免的破坏。
由于双连拱隧道是由两座隧道通过相同的墙连接在一起的双洞隧道,因此它是一种具有发展前景的结构隧道。
因此,它的施工方法可以总结为以上三种,在对双连拱隧道进行开挖过程中要格外注意中墙的安全性,避免施工过程中出现坍塌,在一定程度上影响着施工的进度。
4 结语综上所述,进行双连拱施工过程中应该时刻注意方法的选取,因为,好的方法决定好的未来,就好比说:好的学习方法,可以更快速地促进一个人的发展。
在建设行业也是一样的道理,经济的快速发展,带动着产业链的扩大,当然,这是需要一定的条件为其提供相应的基础,只有在好基础上开展工作,才能更好的进步。
本文通过相关资料对双连拱隧道进行了系列讲解,主要是希望借此告诉大家:在对公路隧道进行施工时,对方法的选取是非常重要的,但是,并不是所有的方法都是固定的、一成不变的,这需要在以后的生活中工程师们的不断创新和实验,从而更好的为我国的建筑事业发展作出贡献。
参考文献院[1]王昌胜.浅埋偏压连拱隧道施工顺序及支护结构力学行为研究[D].中南大学,2012.[2]王世远.双连拱公路隧道防排水施工研究———以新房子双连拱高速公路隧道为例[J].河南科技,2012.[3]宁鹏.浅埋偏压连拱隧道施工方案比选及结构优化[J].长安大学,2012.作者简介院赖可勇(1972-),男,福建龙岩人,工程师,研究方向为公路管理。