公路黄土隧道施工技术要点
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浅谈黄土隧道施工要点技术控制黄土地区众所周知是施工难度较高的地区之一。
由于黄土地貌独特,地质条件和地下水状况复杂,建设隧道时必须要有一定的技术掌握和控制。
如何在黄土地貌中顺利建设隧道,避免施工过程中的各种问题和风险,在这里,我们来简单谈一下黄土隧道施工的要点技术控制。
一、黄土的分类和性质黄土是指自然界中的一种土壤类型,它通常是由黏土或细砂粒子、石灰石等颗粒混合而成。
黄土的性质因地域而异,但是一般都具有较大的颗粒度、较高的含水量、相对稳定的结构等特点。
黄土的黏性较高,易与水发生作用,同时黏性较大的黄土还容易引起侵蚀和塌陷等问题。
二、黄土隧道施工的特点黄土隧道施工的特点主要有以下几点:1. 风险高:黄土地貌地区地下水位较高,长时间排水,会对隧道的建设带来许多不利的影响。
2. 透水性大:黄土地貌属于弱透水性地区,地下水位波动较大,要特别注意水分压力对隧道地质构造的影响。
3. 复杂地质情况:建设隧道时需要特别注意黄土地貌的地质构造,重点关注地层、缝隙、强度等问题。
4. 施工难度大:由于黄土的黏性和含水量较大,影响了施工的效率和速度,同时需要特别关注施工队伍的安全和健康问题。
三、黄土隧道施工的基本步骤黄土隧道的施工需要严格按照工艺流程进行,包括以下几个基本步骤:1. 前期准备:包括开展地质勘察、设计隧道方案、进行地质调查等。
同时还需要建立施工队伍,配备先进的施工设备和工具。
2. 隧道开挖:开挖时必须对适当的施工工艺和方法进行选择和掌握,同时要对隧道地质构造进行严格的监测和控制。
3. 衬砌施工:隧道衬砌施工是黄土隧道施工的重点,要注意衬砌的材料选择、施工工艺、施工方式等问题,同时对隧道地质结构进行严格的监测和控制。
4. 施工质量控制:在施工过程中,必须要严格执行施工质量监测和控制程序,以确保施工的效率和质量,减少施工过程中的风险和故障。
四、黄土隧道施工的技术控制方法黄土隧道施工的技术控制方法包括以下几个方面:1. Ground Treatment:通过地面处理技术,对路基地面进行强化加固,以提高隧道的安全性和稳定性。
公路工程施工安全技术规范知识点学习(6)(隧道工程)本文介绍了《公路工程施工安全技术规范》中与隧道工程相关的知识点,包括一般规定、洞口与明洞、开挖、装渣与运输、支护、衬砌、辅助坑道、防水和排水、通风防尘及防有害气体、风水电供应、不良地质和特殊岩土地段、盾构施工、水下隧道、特殊地段、小净距及连拱隧道、附属设施工程、超前地质预报和监控量测、逃生与救援等十八部分内容。
在第一部分一般规定中,要求在隧道施工前进行安全风险评估,制定安全防护措施,并对隧道工程实施动态风险控制和跟踪处理。
此外,隧道施工应按设计文件规定的施工方法制订施工方案,并在地质条件发生变化时及时进行设计变更。
施工现场布设安全要求包括避开高边坡、陡峭山体下方、深沟、河流、池塘边缘等区域设置临时设施,弃渣场地应设置在不易溃塌、不产生滑坡的安全地段,隧道内供风、供水、供气管线与供电线路应分别架设,供电线路架设应遵循一定原则。
在隧道洞口管理安全要求中,要设专人负责进出人员登记,建立洞内外通信联络系统,并在长、特长及高风险隧道施工中设置稳定可靠的视频监控系统、门禁系统和人员识别定位系统。
在多个单位同时施工或不同专业交叉作业时,应共同制定现场安全措施。
需要设置警示标志的危险区域包括隧道洞口、开关箱、配电箱、台车、台架、仰拱开挖等危险区域,洞内施工设备均应设反光标识。
此外,应根据危险源辨识情况编制应急预案并应配备相应的应急资源。
最后,在高压富水隧道钻孔作业中,需注意一些事项。
第三部分:隧道开挖1.隧道开挖爆破作业安全要求在隧道开挖中,爆破作业是必要的一步。
然而,为了确保爆破作业的安全,需要遵循以下几点要求:1)对于长度小于300米的隧道,起爆站应设在洞口侧面50米以外,对于长度大于300米的隧道,洞内起爆站距爆破位置不得小于300米。
2)装药、起爆、通风、盲残炮处置等应符合现行《爆破安全规程》(GB 6722)的有关规定。
3)爆破后应按先机械后人工的顺序找顶,并应进行安全确认。
黄土双连拱隧道施工技术要点浅析中铁十一局集团四公司夏伟云摘要:双连拱隧道因具有其不可替代的优点而越来越普遍,但双连拱隧道的施工技术还很不完善。
本文阐述了黄土双连拱隧道的一些重要施工工序,分析了黄土双连拱隧道在施工过程中应特别注意的诸如施工用水的控制、开挖方式及开挖机具的选择、中隔墙施工、监控量测等施工技术要点。
[关键词]黄土双连拱隧道施工技术要点浅析1 概述1.1 工程概况王家会连拱隧道位于山西省柳林县境内,是青岛至银川国道主干线山西省离石~军渡段高速公路的一项重点工程,起讫里程K3+590~K3+802.5,全长212.5m,属双连拱隧道,是目前国内最长的黄土双连拱隧道之一,设计车速80Km/h,隧道建筑限界净高为10.25m,行车道宽为7.5m,限高5m。
中隔墙的断面结构形式采用经改进和优化的复合式曲中墙,中隔墙厚 2.6m;隧道衬砌为曲墙式复合衬砌,初期支护采用喷、锚、网、钢拱架支撑、格栅钢架支撑;并增加超前小导管或超前锚杆预加固措施,隧道洞口浅埋段采用Ф108长管棚超前支护(见复合衬砌支护参数表)。
复合衬砌支护参数表1.2 地质概况隧址区位于晋陕黄土高原吕梁山脉中低山区,基岩全被黄土覆盖,隧址区地层主要为第四系上更新统马兰组(Q3m),浅灰黄色黄土(亚砂土),中更新统离石组(Q2L ),浅棕红色黄土(亚粘土、亚砂土)组成,硬塑~坚硬状,柱状节理发育,夹古土壤层及钙质结核层;微地貌为黄土梁、陡坎、冲沟,冲沟多呈“V”字型;地表水主要为大气降水,地下水埋藏较深。
1.3 施工工序简介本隧道采用最为安全的三导洞法施工方案,即中导洞先行,进行超前开挖,双侧导洞随后跟进的方案。
主要施工工序如下(见施工工序示意图):(1)中导洞施工:○1开挖中导洞;○2施工中导洞初期支护;○3浇筑中隔墙;(2)左侧主洞施工:○4开挖左侧导洞;○5施工左侧导洞初期支护;○6回填中隔墙右侧;○7开挖左侧主洞上半断面;○8施工左侧主洞顶部初期支护;○9开挖左侧主洞下半断面;○10浇筑仰拱及二次衬砌;(3)右侧主洞施工:○11开挖右侧导洞;○12施工右侧导洞初期支护;○13开挖右侧主洞上半断面;○14施工右侧主洞顶部初期支护;○15开挖右侧主洞下半断面;○16浇筑仰拱及二次衬砌;123645791010811121315161614施工工序示意图2 施工技术要点2.1 施工用水的控制施工用水的控制贯穿在施工的全过程,对黄土隧道而言,黄土的含水量大小对施工的影响很大,直接影响围岩稳定、开挖安全、初期支护稳定以及二次衬砌的变形。
黄土地质的隧道施工技术分析摘要:隧道是公路工程结构的主要组成部分,而在黄土地质上进行隧道施工难度极大。
本文首先探讨了地质隧道施工的难点问题,然后通过工程案例具体分析了其施工技术:洞口段施工、洞身开挖、开挖支护和洞内路面施工的主要技术和措施。
关键词:黄土地质;隧道;施工中图分类号: u45 文献标识码: a 文章编号:1 黄土地质隧道施工的难点问题黄土地质一般位于我国西北与北部地区,广泛分布与山西、陕西、内蒙古等地区【1】。
这些地区隧道施工中环境条件对工程的影响极大,黄土地区温度变化快、气候环境恶劣给隧道施工造成了很不利的影响【2】。
(1)工作效率低:由于昼夜温度变化大,风沙大,缺少,在黄土地质施工必须坚持按《黄土地质保障指导意见及保障措施》的要求安排工作强度、作息时间、劳动保护以及“机械施工为主”的原则组织施工生产,因此工人劳动效率大大降低【3-4】。
(2)施工技术要求高:黄土隧道施工极易产生垮塌问题,因此必须坚持以保护地质出发、合理安排进度和工序、做好各工序的衔接为原则,综合考虑隧道掘进、防排水、防寒保暖、低温砼施工、施工机械配套、通风、施工人员安全防护、新材料的运用等一系列技术问题【5-6】。
2 黄土地质的隧道施工的案例分析2.1 工程概况某某高速公路是国家规划的西北高速公路的重要一段,途径陕西、山西、甘肃等12个县市区,地质多为黄土台塬、黄土梁峁、黄土沟壑区,某某隧道为上、下行分离式隧道,长度为1385m。
隧址区分布土体主要包括q1del土体、q4pl亚粘土、q3eol黄土、q2eol 黄土,其中q2eol黄土属于老黄土,为低压缩性土,为构成隧道围岩的唯一土体。
隧道地段基岩内发育有三条正断层,但均对隧道基本无影响。
隧道洞口地区地表发育有垂直节理,密度1条/3-5m,2-3mm,有粉土质充填,对洞口浅埋段影响较大。
2.2 施工措施2.2.1 洞口段施工某某隧道上行线分别在进口设8m、出口设20m的明洞,下行线分别在进口设10m、出口设10m的明洞,明洞施工均采用明挖法。
黄土隧道施工技术要点隧道是一种人工开凿的地下通道,被广泛应用于交通、水利、矿山等领域。
黄土隧道是指在黄土地质条件下进行的隧道施工工程。
黄土作为一种常见的土壤类型,在隧道施工中常常遇到。
为了确保黄土隧道施工的顺利进行,需要掌握一些关键的技术要点。
本文将重点介绍黄土隧道施工的技术要点,以便工程师和施工人员能够更好地理解和应用。
1. 黄土隧道勘察黄土隧道的勘察是施工前必不可少的工作。
隧道勘察包括地质勘察和水文勘察两个方面。
地质勘察主要是了解黄土的性质、分布和变形特征,以及地下水位和地下水流情况。
水文勘察则是为了了解黄土中的水文参数,如渗透系数、饱和含水量等。
通过详细的勘察,可以为后续的施工工程提供准确的数据和参考。
2. 黄土开挖与支护在黄土隧道施工中,开挖和支护是至关重要的环节。
黄土的开挖主要采用传统的爆破和机械开挖方法,但需要注意控制开挖的深度和速度,防止坍塌。
在支护方面,黄土隧道常采用的方法包括钢筋混凝土衬砌和喷射混凝土支护。
钢筋混凝土衬砌可有效地增加隧道的强度和稳定性,同时还可以防止水流进入隧道。
而喷射混凝土支护则可以加固黄土并增加其抗渗性。
根据具体的工程要求,选择合适的支护方法十分重要。
3. 地下水处理由于黄土地质条件的特殊性,地下水问题是黄土隧道施工中常见的难题。
地下水的渗入会对施工进度和施工质量造成很大的影响。
因此,在施工前需要进行合理的地下排水设计,并采取相应的措施来控制地下水位。
对于黄土隧道,通常采用的地下水处理方法有降水井、排水沟和地下水处理站等。
通过这些措施,可以在一定程度上控制地下水位,为施工提供良好的工作环境。
4. 地表沉降控制黄土隧道施工会对地表产生一定的沉降和变形。
为了保证隧道施工对周围环境的影响最小化,在设计和施工过程中需要注意地表沉降的控制。
通常,地表沉降的控制可以通过合理的支护设计和监测系统来实现。
在支护设计上,可以选择较为柔性的支护结构,以减小对周围土体的影响。
同时,还需要建立完善的监测系统,对地表沉降进行实时监测,及时采取相应的措施。
公路黄土隧道施工技术要点及注意事项黄土具有垂直节理发育、透水性好、遇水易软化变形等特性,含水量的变化对围岩的强度影响很大.同时,黄土隧道一般埋深较浅,浅埋、偏压问题普遍存在,在雨季施工和施工方法不当的情况下,极易导致施工安全质量事故的发生.为确保公路黄土隧道的施工安全及工程监理质量,现将黄土隧道的施工技术要点予以下发,请各相关单位遵照执行.一、前期设计过程中应注意的事项1、结合外业勘测情况,优化隧道线型设计,不应设计黄土连拱隧道,尽可能少采用小净距隧道.2、黄土隧道设计中,要进行细致的现场踏勘,并加强隧址区域的地质勘察工作,以便于掌握详细的隧址区的工程地质和水文地质条件.3、设计要有效地查明确黄土隧道洞顶陷穴、冲沟、裂缝和落水洞等的位置,分析对隧道施工及运营的影响,并提出处治范围和处治措施.4、设计图纸要明确隧道地基承载力的要求,承载力不足时应提出相应的处治措施.5、设计阶段要对黄土隧道进行安全风险评估.6、设计单位应做好设计服务工作,开工前应进行详细的技术交底,强调施工必须注意的事项.二、安全评估及施工准备1、隧道施工前,应由建设管理单位组织相关专家结合设计单位编制的“隧道安全风险评估报告”对施工单位编制的施工组织及施工安全风险评估报告进行审查.监理工程师论坛http://bbs.job2299.co米/2、施工单位必须认真进行地表普查,对隧道上方及周围对隧道施工及运营有影响的冲沟、陷穴、落水洞、地裂缝等进行处治.3、在隧道进洞前,建设管理单位应组织设计、施工、监理单位核定洞门位置,明确进洞方案.4、隧道进洞及施工过程中应准备必要的足够数量的应急抢险物资,以确保在隧道出现险情时可及时组织抢险,如备用工字钢、方木及成品钢拱架等,数量必须满足二排扇形排架支撑和掌子面支撑所需材料.5、认真贯彻落实施工组织设计方案的各项保证措施.6、衬砌台车、仰拱栈桥应在进洞前制作、拼装完毕.衬砌台车长度一般不大于9米,栈桥长度一般为5米.7、制定合理的隧道施工工期,不得随意压缩工期.9、隧道内必须在施工掌子面设置逃生通道.通道可采用长度大于50米、直径大于600米米的钢管,壁厚不小于10米米.三、隧道施工技术要点把握“一短、两快、三严、四及时”的施工要点.即短进尺;快循环、快封闭;严格工艺、严格标准、严格管理;及时支护、及时量测、及时反馈、及时二次衬砌;用双控法保证隧道施工早成环,确保黄土公路隧道施工安全和施工质量.1、洞口边坡及仰坡应自上而下开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖.当地质条件不良时,应采取稳定边坡和仰坡的措施并加强监控量测,发现不稳定迹象时,及时采取措施,保证施工安全.2、套拱应按设计施工,一次性开挖到设计标高,底部应采用扩大断面,并保证一定厚度.(二)开挖1、根据黄土隧道的地表、围岩情况,科学制定隧道开挖方法.开挖方式宜采用三台阶法、CRD法以及环向开挖留核心土法等.2、在施工中尽可能保持周围原状土体的稳定.采用台阶法施工时,对于正面土体加固采用留核心土的方法,核心土的留设可使工作面前方土体处于三向应力状态,以缩小工作面土体的松弛范围.核心土长度可在0.5D左右(D为隧道开挖宽度).3、施工应采用机械配合人工开挖,严禁爆破,每循环进尺宜控制在1榀拱架距离(0.5~1.5米).4、对小净距隧道,左右洞掌子面施工应错开一定的距离,其距离应大于3D,尽量减轻两洞施工期间干扰,确保施工安全.5、三台阶法中下台阶拉槽开挖或双侧壁导坑、CRD法左右侧中、下台阶的左右错开开挖,应特别注意未开挖侧保护土体的宽度不小于2.5米.6、土石交界处根据围岩级别明确过渡段长度,初期支护与二次衬砌应作加强处理,并增设变形缝.1、喷射混凝土严格按照规范要求施作,施工不得采用干喷工艺,应采用湿喷工艺.2、锚杆施作宜采用矿用螺纹钻干钻成孔,宜采用药包式锚杆.3、设计图中设计有锁脚锚杆时,按设计要求执行,如果设计图纸中没有设计锁脚锚杆时,可以把部分系统锚杆移作锁脚锚杆用,锁脚锚杆长度应不小于3.5米,数量一般应不少于3根.4、严格控制锁脚锚杆施工质量,并且与拱架同时施作.锁脚锚杆的设置要保证一定角度,锚杆和钢架的连接必须用U形钢筋焊接.5、三台阶开挖时,如围岩变形较大时可在上台阶加设临时仰拱.6、钢架拱脚应采用整块刚性材料支垫,且面积应大于拱架连接板面积,并保证连接板固定牢固.拱脚下的虚渣及其他杂物应清除干净,超挖部分应用喷射混凝土填充.7、严格控制钢拱架间距,禁止钢拱架间距出现正偏差.(四)仰拱1、地基承载力不得小于设计值,仰拱地基承载力不足时,应采取加固处理.2、仰拱距掌子面的距离不得超过30米,掌子面开挖后15天内必须闭合成环.仰拱每次开挖的长度不超过三榀钢拱架间的距离.3、仰拱混凝土应整体浇注一次成型.(五)二次衬砌1、黄土隧道二次衬砌应尽早施作,在隧道进、出口50米范围内,二次衬砌距掌子面的距离:老黄土不大于35米,新黄土不大于25米.2、洞内二次衬砌距掌子面的最大距离不得超过60米;拆模要三天以上,混凝土强度达到70%以上后方可拆模.3、严格控制二衬厚度,二衬厚度不得小于设计值.四、特殊路段施工(进出洞口、浅埋段、冲沟、偏压)注意事项(一)进出洞口施工1、尽量结合实际地形施工,避免对仰坡进行大开挖,特别是不能挖除洞口两翼的山体.2、加强对洞口段地表沉降和拱顶下沉的监控量测,频率可适当增加.3、当洞口前路基需要特殊处治时,如强夯,应先将路基段处理完毕,避免隧道先施工,路基处治时对隧道洞口土体的扰动,而诱发坡体失稳.4、洞门一般应尽早施作,明洞或洞门在进洞达15~20米后施作,以保证洞口的安全.(二)偏压浅埋段施工1、在隧道穿越偏压、浅埋段时,应采取卸载,反压回填,抗滑桩,砌筑工程或地表预加固等综合处治措施.2、进洞时宜采用管棚进洞,当隧道洞口围岩差而导致进洞困难时,可根据实际情况妥善制定进洞方案.3、对于进出口段、冲沟段等事故易发地段要采取加固措施,二衬及时施作.(三)地质不良段施工1、湿陷性黄土隧道施工时需进行地基处理,消除黄土的湿陷性,提高地基的整体承载力.2、对土质松散的围岩、含水量较大的围岩或严格控制地表沉降的地段应分部开挖、分部支护,严禁各台阶都进行开挖后再一起锚喷支护.五、加强并重视监控量测工作1、重视黄土隧道的监控量测,必须严格按照规范和设计要求的项目和频率进行;在浅埋、偏压路段可增加选测项目的量测,量测数据应及时做好回归分析.2、根据监控量测数据合理调整开挖预留变形量.3、监控量测点应严格按照设计及有关规范布设,特殊地段做加密处理,间距不大于5米.4、不良地质地段施工,必须设专人随时检查,当发现量测数据有不正常变化或突变,洞内拱顶下沉或地表下沉位移值大于允许位移值,洞内或地表出现裂缝以及喷层出现异常裂缝时,必须立即组织人员撤离现场,并及时上报.5、要重视开挖掌子面的地质编录工作,重视地质超前预报,加强地质观察,尤其注意随时观察土体含水量的变化,如有异常应及时反馈,加强支护.6、对于围岩稳定性差的特殊地段,二次衬砌变形也需进行监测.7、为保证监测的质量,确保施工安全,监控量测工作宜由具有相应资质的专业机构进行.8、建立及时、有效、完善的监控量测预警机制.当围岩变形速率大于10米米/d或累计变形值大于10厘米时,必须按照预案措施进行处理.六、管理措施1、建设管理单位在开工前要制定隧道施工安全责任制,明确责任人,以每个隧道为单位,组织施工单位的全体人员进行不少于3天的技术交底和安全培训.2、建设管理单位必须制定明确的隧道施工奖罚制度,对于不按规定施工的单位和个人必须给予处罚,对于严格执行规定的单位和个人给予奖励.3、抓好制度的落实工作,把各项制度落实到每个施工环节中.4、建设管理单位要认真贯彻交通运输厅的有关规定,对于执行不力的单位要提出批评警告,对屡教不改的单位根据情况给予经济处罚和红牌警告.5、要认真落实施工单位信用评价工作,把评价工作落实在施工过程中,用过程的记录评价施工单位的信用,对没有按交通厅强制规定施工的单位每发现一次就记录一次,累计三次者,在信用评价时适当扣分.。
公路黄土隧道施工技术要点一、地质勘察地质勘察是黄土隧道施工的基础,需要对黄土的层位、结构特征以及黄土下的岩石等情况进行详细的调查和分析。
根据勘察结果,可以确定合理的路线及隧道断面形式,并为后续的施工设计提供准确的数据。
二、洞身施工1.开挖方法:黄土隧道的挖掘可采用机械开挖、爆破开挖和动力冲击开挖等方法。
机械开挖是常用的方法,可以采用推土机、挖掘机等设备进行开挖,但需要注意控制挖掘速度和均匀开挖,以免发生坍塌。
2.顶拱施工:隧道顶拱施工需要注意添加控制性爆破,控制爆破的主要目的是保证施工过程中的稳定性,避免塌方。
在顶板施工过程中,要合理安排人员进入洞内,确保安全。
3.支护结构:黄土隧道的支护结构主要包括锚杆支护、喷射混凝土支护、钢壳支护等。
其中,锚杆支护是较常用的方法,通过在洞穴内部打入锚杆来增强黄土的抗压性能。
喷射混凝土支护可增加洞体的整体强度,提高其稳定性。
三、隧道衬砌1.材料选择:黄土隧道衬砌的材料一般选择混凝土或砖石等。
混凝土衬砌是一种常用的方法,它可以根据隧道的断面形式进行浇筑,提高隧道的整体强度。
砖石衬砌可采用砖石垒砌的方式,但需要注意材料的质量和施工的精度。
2.施工工艺:黄土隧道衬砌的施工需要根据具体情况选择合适的工艺。
一般情况下,采用随洞进度推进的方法施工,即先进行周边环形灌浆,然后结合钢筋搭设模板,最后进行混凝土浇筑。
四、排水防渗黄土隧道的施工过程中,排水和防渗是非常重要的一环。
黄土隧道存在水稻土脆弱易湿润的特点,因此需要采取有效的排水和防渗措施。
可采用挖设排水沟、设置排水孔等方法来排除隧道内的积水,并运用加固防渗材料来提高洞室的防渗能力。
综上所述,公路黄土隧道施工技术的要点包括地质勘察、洞身施工以及支护措施等方面。
只有在充分了解黄土地质条件的基础上选择合适的开挖方法,并结合合理的支护和衬砌措施,才能保证黄土隧道的施工质量和施工安全。
同时,排水和防渗技术的应用也是确保黄土隧道稳定性和安全性的重要手段。
浅谈黄土隧道施工技术与注意事项摘要:我国黄土分布地域较广,主要集中在西北、华北、东北的广大地区,近年来在公路、铁路工程建设中黄土隧道的施工份额也不断增加,其设计与施工难度也渐趋复杂。
黄土隧道有其自身的特点,如易塌方,遇水产生湿陷性,预注浆困难,锚杆施作不成功等,同时,黄土隧道造价高昂,修建小净距和连拱隧道的经验非常少,这些都制约着黄土隧道向更高层次大规模发展。
关键词:富水黄土隧道施工技术1隧道工程施工方法1.1洞口段施工施工前,依照设计图纸测量放线,确定边仰坡顶线,测设截排水沟轴线,进行截排水系统施工,将地表水引离洞口。
从填挖分界点起,先采用拉中槽的方法接进洞口,中槽采用纵向台阶法施工,中槽终点为明洞与暗洞的分界点。
中槽开挖至明暗分界点后,进行边坡及仰坡开挖。
边仰坡开挖时,预留整修层,由人工从上而下刷坡至设计坡面。
在明暗分界面上沿暗洞开挖轮廓线挖凹槽架立型钢钢架,沿钢架外缘施作进洞管棚,并注浆加固地层,施工时将管棚尾端与型钢钢架焊接牢固。
明洞基坑在原拉槽的基础上扩挖,采用机械开挖,人工配合整修,满足明洞施工需要,明洞仰拱基坑采用挖掘机开挖,人工配合,人工整修。
明洞衬砌分两步进行,先进行仰拱施工,再进行边墙及拱部施工。
仰拱衬砌采用人工支立端头模板,人工绑扎钢筋,泵送混凝土入模,插入式振捣器振捣。
为保证仰拱顶曲线符合设计要求,施工中,在两端头模间相应点挂设多道控制线进行曲面控制。
上行线隧道出口、下行线隧道进口明洞边墙及拱部衬砌采用衬砌台车做内模,钢拱架、组合钢模板做外模;上行线隧道进口、下行线隧道出口明洞边墙及拱部内外模均为钢拱架及组合钢模。
明洞衬砌完成后,及时施作防水层并进行明洞内填。
1.2土石交界面施工在施工中应先进行注浆试验,并可对设计浆液配比做调整,以确保注浆效果。
对于岩石开挖应采取“密布孔、少装药、弱爆破”,并注意对已做初期支护的保护。
土石交界面设变形缝。
同样当隧道通过两种不同土层的接触带时,由于两种土层物理力学特性不同,往往造成接触带土的工程特性较差,开挖后可能产生较大应力调整,产生挤压变形,在施工中应予以重视,初期支护与二次衬砌做加强处理,并增设变形缝。
工程技术研究2021年第6期112黄土公路隧道修建技术分析景国旭甘肃省公路建设管理集团有限公司,甘肃 兰州 730000摘 要:黄土广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区,多具湿陷性,因此对黄土公路隧道水的处理贯穿于设计、施工、运营等各个阶段,对隧道的质量和安全具有重要的意义。
文章从陇东地区黄土公路隧道修建实际出发,对黄土公路隧道技术进行了分析和探讨,旨在为相关工作人员提供参考。
关键词:黄土;隧道;渗水;防排水;支护中图分类号:U455 文献标志码:A文章编号:2096-2789(2021)06-0112-021 黄土的特性黄土是工程建设过程中经常遇到的一种特殊岩土。
根据黄土的形成年代,一般将黄土分为老黄土(Q1、Q2)和新黄土(Q3、Q4)两种。
新黄土具有浸水湿陷性,对工程极为不利。
中更新统(Q2)黄土一般无湿陷性,但在高压下仍具有一定湿陷性;下更新统(Q1)黄土质地密实,强度较大,防渗功能相对较好,无湿陷性,对工程比较有利。
黄土的工程特性相对于石质围岩一般表现为空隙大、质地疏松、节理发育、自稳能力差、变形大等特点,尤其湿陷性黄土受水浸湿后,黄土的结构易受到破坏而发生显著下沉。
2 黄土公路隧道勘察设计注意事项目前黄土隧道工程的设计基本以新奥法原理为主导,采用超前大管棚或小导管进行超前支护,采用工字钢拱架、钢筋网及喷射混凝土进行初期支护,采用模筑混凝土进行二次衬砌,共同组成永久性承载结构。
2.1 地质勘察中的注意事项(1)做好外业调查工作,尤其要详细调查清楚隧道所处山体一定范围内地表裂缝发育情况及黄土陷穴分布情况。
(2)做细地质勘探工作,对于隧道洞身钻孔,要将钻孔至少钻至黄土与基岩交界面以下,摸清黄土以下基岩岩性及界限分布情况。
(3)预判地下水分布情况,建议对洞身钻孔进行长时间地下水监测,同时根据钻孔的季节等因素判断隧道开挖后是否会因“负压效应”产生地下水汇集情况。
(4)准确判定隧道围岩类型,建议对隧道围岩级别及地基承载力情况进行动态评估,可分为开挖前自然工况、施工开挖工况、运营工况等各种情况。
黄土及砂砾层隧道长大管棚施工技术(土胎法、潜孔钻、锤击法)(李绍先中交隧道工程局有限公司第四工程公司双槐电厂项目经部重庆市合川地区双槐镇双槐村中国路桥 401536)内容提要:在施工中遇黄土及砂砾层隧道经常会考虑采用跟管钻机施工长大管棚的方法,所应用的专用设备(如:水平地质钻机、跟管地质钻机)价格昂贵、体积笨重、操作困难、成功率偏低。
在赛-果高速公路将军沟隧道、康-临高速公路南龙山隧道的实际施工中,我们通过工程实践总结了采用“土胎法”施作导向墙、“潜孔钻机”钻进深孔、“钻机顶进棚管配合锤击法”的施工方案。
该方案对“土胎法”、“潜孔钻钻孔”、“锤击法”施工长管棚进行了详细的描述,结合施工实践,简便实用、快速高效、效益显著,为黄土及砂砾层隧道长大管棚的施作提供了有效的借鉴方案。
关键字:黄土及砂砾层,管棚,施工方案1.管棚注浆方法的作用超前长管棚是为了保证隧道开挖的安全,利用隧道管棚机在隧道拱顶区域钻设水平孔,打设超前支护钢管,并进行注浆固结围岩,使隧道拱顶预先形成一“伞状”保护环。
此结构的抗弯、抗剪功能可有效承载局部松驰的地层荷重,适时提供隧道开挖后尚未施作或发挥作用前这一空档所需的支撑力,使隧道开挖面得以稳定安全,并同之后的初期支护和结构等形成系统支护,达到“三度空间”支撑功能。
超前长管棚适用于自稳时间短的软弱、破碎及含水等不良地质围岩地段。
具有以下显著功能:1.1锚杆作用钢管起到普通锚杆的功用,加强整体性,使围岩形成较强的围岩壳。
1.2“梁”的功能钢管内部形成的钢管砼及钢管自身,起到棚支撑的作用。
钢管具有“梁”的功能,在满足最小搭接长度的要求下,能够承担一定的荷载。
1.3固结作用通过钢管预注浆,浆体通过管壁钻孔在钢管周围形成“放射状”扩散,使围岩固结形成整体,可减少隧道开挖引起的地表沉降。
1.4超前预报作用通过钻机成孔,能够起到超前预报的功用,从而判断未开挖段围岩的地质情况,有效的对未施工段的破碎、软弱及含水围岩采取预防措施,防止较大超挖及塌方。
公路黄土隧道施工技术要点山西省交通运输厅二〇一一年九月前言我省地处黄土高原,随着高速公路建设的迅速发展,黄土隧道的设计较为常见,由于施工管理经验较为欠缺,建设过程中存在不少安全和质量方面的问题。
为了切实解决当前黄土隧道施工中存在的问题,省厅在部颁规范的基础上组织编写了《公路黄土隧道施工技术要点》。
该要点是在现行隧道工程设计、施工规范的基础上,结合我省黄土地区地质特点编制而成,主要对现行规范未包含的内容结合我省实际进行了补充和完善,要点明确,指导性强,强化了黄土隧道施工组织的薄弱环节,要点的出台将对提高黄土隧道的工程质量和施工安全性具有非常重要的意义。
黄土具有垂直节理发育、透水性好、遇水易软化变形等特性,含水量的变化对围岩的强度影响很大。
同时,黄土隧道一般埋深较浅,浅埋、偏压问题普遍存在,在雨季施工和施工方法不当的情况下,极易导致施工安全质量事故的发生。
为确保公路黄土隧道的施工安全及工程质量,现将黄土隧道的施工技术要点予以下发,请各相关单位遵照执行。
一、前期设计过程中应注意的事项1、结合外业勘测情况,优化隧道线型设计,不应设计黄土连拱隧道,尽可能少采用小净距隧道。
2、黄土隧道设计中,要进行细致的现场踏勘,并加强隧址区域的地质勘察工作,以便于掌握详细的隧址区的工程地质和水文地质条件。
3、设计要有效地查明确黄土隧道洞顶陷穴、冲沟、裂缝和落水洞等的位置,分析对隧道施工及运营的影响,并提出处治范围和处治措施。
4、设计图纸要明确隧道地基承载力的要求,承载力不足时应提出相应的处治措施。
5、设计阶段要对黄土隧道进行安全风险评估。
6、设计单位应做好设计服务工作,开工前应进行详细的技术交底,强调施工必须注意的事项。
二、安全评估及施工准备1、隧道施工前,应由建设管理单位组织相关专家结合设计单位编制的“隧道安全风险评估报告”对施工单位编制的施工组织及施工安全风险评估报告进行审查。
2、施工单位必须认真进行地表普查,对隧道上方及周围对隧道施工及运营有影响的冲沟、陷穴、落水洞、地裂缝等进行处治。
3、在隧道进洞前,建设管理单位应组织设计、施工、监理单位核定洞门位置,明确进洞方案。
4、隧道进洞及施工过程中应准备必要的足够数量的应急抢险物资,以确保在隧道出现险情时可及时组织抢险,如备用工字钢、方木及成品钢拱架等,数量必须满足二排扇形排架支撑和掌子面支撑所需材料。
5、认真贯彻落实施工组织设计方案的各项保证措施。
6、衬砌台车、仰拱栈桥应在进洞前制作、拼装完毕。
衬砌台车长度一般不大于9m,栈桥长度一般为5m。
7、制定合理的隧道施工工期,不得随意压缩工期。
9、隧道内必须在施工掌子面设置逃生通道。
通道可采用长度大于50m、直径大于600mm的钢管,壁厚不小于10mm。
三、隧道施工技术要点把握“一短、两快、三严、四及时”的施工要点。
即短进尺;快循环、快封闭;严格工艺、严格标准、严格管理;及时支护、及时量测、及时反馈、及时二次衬砌;用双控法保证隧道施工早成环,确保黄土公路隧道施工安全和施工质量。
(一)进洞1、洞口边坡及仰坡应自上而下开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖。
当地质条件不良时,应采取稳定边坡和仰坡的措施并加强监控量测,发现不稳定迹象时,及时采取措施,保证施工安全。
2、套拱应按设计施工,一次性开挖到设计标高,底部应采用扩大断面,并保证一定厚度。
(二)开挖1、根据黄土隧道的地表、围岩情况,科学制定隧道开挖方法。
开挖方式宜采用三台阶法、CRD法以及环向开挖留核心土法等。
2、在施工中尽可能保持周围原状土体的稳定。
采用台阶法施工时,对于正面土体加固采用留核心土的方法,核心土的留设可使工作面前方土体处于三向应力状态,以缩小工作面土体的松弛范围。
核心土长度可在0.5D左右(D为隧道开挖宽度)。
3、施工应采用机械配合人工开挖,严禁爆破,每循环进尺宜控制在1榀拱架距离(0.5~1.5m)。
4、对小净距隧道,左右洞掌子面施工应错开一定的距离,其距离应大于3D,尽量减轻两洞施工期间干扰,确保施工安全。
5、三台阶法中下台阶拉槽开挖或双侧壁导坑、CRD法左右侧中、下台阶的左右错开开挖,应特别注意未开挖侧保护土体的宽度不小于2.5m。
6、土石交界处根据围岩级别明确过渡段长度,初期支护与二次衬砌应作加强处理,并增设变形缝。
(三)支护1、喷射混凝土严格按照规范要求施作,施工不得采用干喷工艺,应采用湿喷工艺。
2、锚杆施作宜采用矿用螺纹钻干钻成孔,宜采用药包式锚杆。
3、设计图中设计有锁脚锚杆时,按设计要求执行,如果设计图纸中没有设计锁脚锚杆时,可以把部分系统锚杆移作锁脚锚杆用,锁脚锚杆长度应不小于3.5m,数量一般应不少于3根。
4、严格控制锁脚锚杆施工质量,并且与拱架同时施作。
锁脚锚杆的设置要保证一定角度,锚杆和钢架的连接必须用U形钢筋焊接。
5、三台阶开挖时,如围岩变形较大时可在上台阶加设临时仰拱。
6、钢架拱脚应采用整块刚性材料支垫,且面积应大于拱架连接板面积,并保证连接板固定牢固。
拱脚下的虚渣及其他杂物应清除干净,超挖部分应用喷射混凝土填充。
7、严格控制钢拱架间距,禁止钢拱架间距出现正偏差。
(四)仰拱1、地基承载力不得小于设计值,仰拱地基承载力不足时,应采取加固处理。
2、仰拱距掌子面的距离不得超过30米,掌子面开挖后15天内必须闭合成环。
仰拱每次开挖的长度不超过三榀钢拱架间的距离。
3、仰拱混凝土应整体浇注一次成型。
(五)二次衬砌1、黄土隧道二次衬砌应尽早施作,在隧道进、出口50m 范围内,二次衬砌距掌子面的距离:老黄土不大于35m,新黄土不大于25m。
2、洞内二次衬砌距掌子面的最大距离不得超过60m;拆模要三天以上,混凝土强度达到70%以上后方可拆模。
3、严格控制二衬厚度,二衬厚度不得小于设计值。
四、特殊路段施工(进出洞口、浅埋段、冲沟、偏压)注意事项(一)进出洞口施工1、尽量结合实际地形施工,避免对仰坡进行大开挖,特别是不能挖除洞口两翼的山体。
2、加强对洞口段地表沉降和拱顶下沉的监控量测,频率可适当增加。
3、当洞口前路基需要特殊处治时,如强夯,应先将路基段处理完毕,避免隧道先施工,路基处治时对隧道洞口土体的扰动,而诱发坡体失稳。
4、洞门一般应尽早施作,明洞或洞门在进洞达15~20m 后施作,以保证洞口的安全。
(二)偏压浅埋段施工1、在隧道穿越偏压、浅埋段时,应采取卸载,反压回填,抗滑桩,砌筑工程或地表预加固等综合处治措施。
2、进洞时宜采用管棚进洞,当隧道洞口围岩差而导致进洞困难时,可根据实际情况妥善制定进洞方案。
3、对于进出口段、冲沟段等事故易发地段要采取加固措施,二衬及时施作。
(三)地质不良段施工1、湿陷性黄土隧道施工时需进行地基处理,消除黄土的湿陷性,提高地基的整体承载力。
2、对土质松散的围岩、含水量较大的围岩或严格控制地表沉降的地段应分部开挖、分部支护,严禁各台阶都进行开挖后再一起锚喷支护。
五、加强并重视监控量测工作1、重视黄土隧道的监控量测,必须严格按照规范和设计要求的项目和频率进行;在浅埋、偏压路段可增加选测项目的量测,量测数据应及时做好回归分析。
2、根据监控量测数据合理调整开挖预留变形量。
3、监控量测点应严格按照设计及有关规范布设,特殊地段做加密处理,间距不大于5m。
4、不良地质地段施工,必须设专人随时检查,当发现量测数据有不正常变化或突变,洞内拱顶下沉或地表下沉位移值大于允许位移值,洞内或地表出现裂缝以及喷层出现异常裂缝时,必须立即组织人员撤离现场,并及时上报。
5、要重视开挖掌子面的地质编录工作,重视地质超前预报,加强地质观察,尤其注意随时观察土体含水量的变化,如有异常应及时反馈,加强支护。
6、对于围岩稳定性差的特殊地段,二次衬砌变形也需进行监测。
7、为保证监测的质量,确保施工安全,监控量测工作宜由具有相应资质的专业机构进行。
8、建立及时、有效、完善的监控量测预警机制。
当围岩变形速率大于10mm/d或累计变形值大于10cm时,必须按照预案措施进行处理。
六、管理措施1、建设管理单位在开工前要制定隧道施工安全责任制,明确责任人,以每个隧道为单位,组织施工单位的全体人员进行不少于3天的技术交底和安全培训。
2、建设管理单位必须制定明确的隧道施工奖罚制度,对于不按规定施工的单位和个人必须给予处罚,对于严格执行规定的单位和个人给予奖励。
3、抓好制度的落实工作,把各项制度落实到每个施工环节中。
4、建设管理单位要认真贯彻交通运输厅的有关规定,对于执行不力的单位要提出批评警告,对屡教不改的单位根据情况给予经济处罚和红牌警告。
5、要认真落实施工单位信用评价工作,把评价工作落实在施工过程中,用过程的记录评价施工单位的信用,对没有按交通厅强制规定施工的单位每发现一次就记录一次,累计三次者,在信用评价时适当扣分。
附图1 CRD法施工工艺流程图11附图2 CRD法施工工序示意图1423566养护3天以上,强度达到70%以上后方可拆模注:1——左侧拱部超前支护及左侧上台阶开挖;2——左侧下台阶边墙一侧开挖及支护;3——左侧下台阶中隔壁一侧开挖及支护;4——右侧拱部超前支护及右侧上台阶开挖;5——右侧下台阶开挖及支护;6——仰拱开挖及填充12附图3 三台阶七步开挖法施工工艺流程图1314附图4 三台阶七步开挖法施工工序示意图123456667养护3天以上,强度达到70%以上后方可拆模注:1——上部弧形导坑环向开挖,施作拱部初期支护;2——中台阶左侧开挖,施作初期支护;3——中台阶右侧开挖,施作初期支护;4——下台阶左侧开挖,施作初期支护;5——下台阶右侧开挖,施作初期支护;6——开挖上、中、下台阶预留核心土;7——施作仰拱。