隧道仰拱开挖连续监测施工工艺
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2024年一级建造师-铁路工程管理与实务考试历年真题摘选附带答案第1卷一.全考点押密题库(共100题)1.(单项选择题)(每题 1.00 分) 隧道初期支护仰拱施工必须严格执行每循环进尺不得大于3m,非爆破开挖初期支护仰拱应最迟在()h内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业。
A. 8B. 10C. 12D. 152.(单项选择题)(每题 1.00 分)配制厚大体积混凝土时,应优先使用的水泥品种是( )。
A. 硅酸盐水泥B. 普通硅酸盐水泥C. 快硬硅酸盐水泥D. 矿渣水泥3.(单项选择题)(每题 1.00 分) 桥台的加高施工中,加高量小于()时,可利用托盘加高。
A. 5cmB. 10cmC. 15cmD. 20cm4.(单项选择题)(每题 1.00 分) 双壁钢围堰一般由内外壁板、竖向桁架、水平环形桁架、刃脚组成。
适用于()的地层。
A. 流速较小、水位较深、承台较浅B. 流速较大、水位较深、承台较浅C. 流速较大、水位较浅、承台较浅D. 流速较大、水位较深、承台较深5.(单项选择题)(每题 1.00 分)在水泥使用中,对其质量有怀疑时应采取的措施是()。
A. 退货B. 报废C. 复验D. 降低等级使用6.(单项选择题)(每题 1.00 分) 对于新建250~350km/h髙速铁路轨道工程,在施工前按要求应建立()轨道控制网。
A. CP0B. CPⅠC. CPⅡD. CPⅢ7.(单项选择题)(每题 1.00 分) 垛码混凝土枕应上下同位,层间承轨槽处应垫以小方木或其他材料,其顶面应高出挡肩或预埋件()。
A. 顶面50mmB. 顶面40mmC. 顶面30mmD. 顶面20mm8.(单项选择题)(每题 1.00 分) 在营业线改造施工测量时,并行地段测设中线应该首先满足()的要求。
A. 设计中心B. 设计高程C. 线间距D. 站台边距9.(单项选择题)(每题 1.00 分) 拋填应自地基()进行;有横坡时自()进行。
隧道施工技术规范一、工程概况...略…二、施工原则施工前软弱围岩现场进行认真调查、深入理解设计意图,根据不同地质情况编写切实可行的施工方案,施工中严格遵守"重地质,管超前,严注浆,短进尺,强支护,勤量测,早封闭”的原则,严格执行隧道施工有关规定。
三、施工工艺及施工方案隧道皿级围岩地段采用全断面法施工,IV、V级围岩地段采用台阶法开挖。
采用锚、网、喷初期支护,仰拱超前,拱墙一次衬砌,活动断裂带地震设防衬砌地段采用拱墙全环格栅钢架及拱部双层屮42小导管超前支护,洞内衬砌采用衬砌台车。
施工时,进行隧道超前地质预测预报,加深炮孔探测,红外探测法,进行超前地质确认,是否存在在设计差异。
对图纸提到重点地质危险段采用超前水平钻探,认真做好测量工作,分析沉降观测。
四、洞身开挖与支护第1页共21页洞身开挖采用新奥法施工。
V级围岩地段采用三台阶七步法开挖。
V级围岩浅埋段位于隧道入口,超前地质预报,短进尺,弱爆破,早封闭,勤量测,确保施工安全。
施工作业流程:超前导管支护-上台阶开挖-初喷-安设格栅或型钢钢架-拱部组合中空锚杆-挂网-复喷-开挖中台阶-初喷-立边墙格栅钢架-挂网-边墙径向锚杆-复喷-开挖下台阶-初喷-立边墙格栅钢架-挂网-边墙径向锚杆-复喷。
IV级围岩地段采用弧形导坑台阶法开挖。
施工作业流程:超前导管支护-上台阶开挖-初喷-安设格栅或型钢钢架-拱部组合中空锚杆-挂网-复喷-开挖下台阶-初喷-立边墙格栅钢架-边墙径向锚杆-复喷。
III级围岩地段台阶法开挖。
施工作业流程:上台阶开挖-初喷-拱部组合中空锚杆-挂网-复喷-开挖下台阶-初喷f边墙径向锚杆f复喷。
五、IV、V级围岩台阶法施工IV、V级围岩采用台阶法开挖,上、下台阶保持距离不大于1.5倍的开挖宽度,拱部预留沉降量5~10cm(根据量测做适当调整)。
上、下台阶均采用凿岩台架配合人工手持YT-28凿岩机钻孔,光面爆破,非电毫秒雷管网络起爆。
围岩松软地段采用挖掘机配合人力开挖。
运营高速公路隧道仰拱二衬拆换施工技术随着我国在基础设施建设领域投资规模的不断扩大和投融资形式的创新,山区高速公路建设、运营里程快速增长。
隧道作为山区高速公路的重要组成部分,在不良地质条件、设计施工缺陷等多种因素综合作用下,随着时间的推移,越来越多的高速公路隧道出现病害,其中以衬砌开裂、渗漏水、变形侵限、路面起拱等最为常见,严重影响了隧道的交通安全运营。
在此,以某运营高速公路特长隧道病害处治为例,探讨仰拱、二衬拆换施工技术。
标签:公路隧道;仰拱二衬;拆除施作;施工技术0 引言某运营高速公路特长隧道单洞长约七公里,系高瓦斯隧道,左、右洞内均不同程度出现了二衬混凝土腐蚀粉化、开裂、渗水,仰拱隆起、电缆沟错台等严重病害(部分段落仰拱、二衬均有严重病害),病害呈不连续分布状态。
考虑社会影响和经济收益,采取单向封闭、逐一处治的交通组织形式,始终保持一侧正常通行。
重难点在于仰拱、二衬拆换施工技术安全。
1 病害成因分析1.1 特殊的地形、地质原因:隧址区为“三山夹两槽” 的地貌形态,地表溪沟发育,多条溪沟横穿隧道顶部;岩层陡倾,洞身发育3 处断层,节理及小褶皱发育,岩层破碎,岩体渗透系数大。
1.2 水文条件影响:隧址区岩溶溶洞水、岩溶裂隙水、孔隙裂隙水等地下水都较丰富。
经检测,隧址区地下水携带硫酸盐腐蚀性介质,混凝土结构抗渗性能较低,在干湿交替以及地下水压高的特殊环境下,腐蚀作用加快。
1.3 岩溶空洞及坍塌影响:施工过程中,洞身附近可能存在未揭露的岩溶空洞,隧道建成后,随着地下水通道的调整,部分岩溶空洞可能坍塌或重新填充;另外,施工过程中部分段落曾发生塌方或超挖过大,虽施工进行回填、注浆等加固措施,但在隧道运营过程中因围岩压力的重新调整使得衬砌受压不均,产生裂缝。
1.4 质量缺陷原因:1.4.1 二次衬砌混凝土厚度不足,背后存在空洞、不密实等现象。
隧道建成后,地下水需重新寻找新的排泄通道,在应力釋放和地下水的作用下,围岩可能产生松弛荷载,增大衬砌压力,导致衬砌开裂及渗水。
关于进一步加强隧道施工安全管理的通知各项目单位:近期某项目发生一起隧道塌方事故,因处置及时,未造成人员伤亡。
为有效强化隧道施工安全管理,落实隧道施工安全措施,有效预防类似坍塌事故发生,现就相关要求通知如下。
一、强化问题导向,迅速开展隧道施工专项整治行动。
各项目要迅速开展隧道施工专项整治行动,坚决整治隧道施工不按照设计图或专项方案施作、隧道掘进及仰拱开挖违反规定、安全步距超标、监控量测流于形式等四个方面的主要问题。
对全线进行拉网式逐一排查.检查应严格落实国家、行业主管部门及集团公司的隧道施工要求,建立检查台账,明确整改要求,逐一进行闭合销号。
二、加强施工过程管理,提高隧道施工本质安全。
分析近年隧道坍塌事故原因及近期隧道专项检查发现,部分项目隧道施工存在开挖超限、支护不及时、锚杆或小导管施作数量和长度与设计不符、格栅钢架连接不牢固、间距不合规、通风不规范、未设置逃生通道等突出问题,各级各部门应高度重视,充分吸取事故教训,举一反三,抓牢抓实隧道施工过程管理。
(一)加强超前地质预报和监控量测工作。
将超前地质预报工作纳入工序管理,科学制定方案并严格执行,强化监控量测管理工作,按设计及方案要求(频率、点位、断面)布点量测,一旦发现异常或超过预警值时,立即停止施工,待查明原因及采取措施后方可进行施工。
(二)严格按设计方案开挖与支护。
施工单位要严格落实设计方案的开挖要求,加强光面爆破管理,减少超挖和围岩过度扰动,杜绝擅自更改隧道开挖方式的行为.要严格按设计要求预留超前支护施工的空间,在进行超前支护和预加固处理后方可进入下一步工序.要动态完善初支方案,软弱围岩初支须紧跟掌子面.锚杆、垫板、钢拱架及锁脚锚杆施工须符合设计要求,拱脚基础应设置牢固,喷射混凝土应采用湿喷工艺,保证强度、厚度和均匀性.(三)严抓安全步距控制。
要将隧道二衬和仰拱安全步距作为隧道施工的红线,纳入重大安全隐患严格进行管理.公路隧道安全步距严格按照《公路工程施工安全技术规范(JTG-F 90-2015) 》执行.针对铁路工程,建设单位应会同专家、设计院共同制定本项目隧道施工安全步距红线文件及相关工作要求,施工单位严格执行.(四)加强瓦斯隧道安全管理。
交通运输部关于进一步加强隧道工程质量和安全监管工作的若干意见文章属性•【制定机关】交通运输部•【公布日期】2013.09.16•【文号】交质监发[2013]549号•【施行日期】2013.09.16•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】质量管理和监督正文交通运输部关于进一步加强隧道工程质量和安全监管工作的若干意见(交质监发[2013]549号)各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团交通运输厅(局、委),天津市市政公路管理局、北京市路政局:近年来,我国高速公路隧道工程建设成就显著,相继建成了秦岭终南山隧道、厦门翔安海底隧道、上海长江隧道等一大批公路隧道工程。
目前,随着我国高速公路建设重心逐步向中西部地区转移,隧道工程数量不断增多,全国仅高速公路在建特长隧道就达160余座,建设任务更加艰巨,地质条件愈加复杂,工程管理难度明显增大,质量安全管理工作面临严峻挑战。
隧道工程施工环境封闭,隐蔽工程较多,工程质量安全隐患易发难控。
部分地区和项目隧道工程地质勘察不详、设计深度不足;建设管理制度不健全、措施不落实、管理不到位;现场施工组织不力、设备简陋、工艺落后,野蛮施工、偷工减料等现象屡禁不止;施工管理和现场监理缺位,隐蔽工程质量管控薄弱,工程实体质量和结构耐久性受到影响。
为切实规范隧道施工质量安全管理,提升工程质量安全管理水平,现提出以下意见:一、强化隧道工程技术保障措施(一)推动隧道工程标准化施工。
运用现代工程管理技术和方法,从强化设计、工法、施工组织、工艺流程等标准化入手,规范隧道施工主要环节质量管理行为;坚持因地制宜,推行隧道施工钢筋加工、混凝土拌合、构件预制“三集中”和衬砌模板、二衬台车“两准入”管理,提升隧道工程质量保障能力。
(二)推动隧道工程信息化施工。
针对隧道施工的不确定性和高风险性,加强施工信息化系统建设,实行围岩与支护结构监控量测信息化、人员定位与安全管理信息化、施工质量管理信息化,及时有效指导和控制施工,降低质量安全风险。
环形开挖预留核心土法施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0103-2011第五工程有限公司李阳刚1.前言工艺工法概况环形开挖预留核心土法施工,可以有效地避免洞身开挖造成较大的收敛和下沉,为近早突破软弱围岩地段加快了进度。
该工法在我国郑西客专秦东隧道、浙赣复线新羊石大跨软岩隧道、深圳盐坝高速公路B段溪涌隧道、宁夏沙坡头水利枢纽北干渠输水隧洞等工程中都得到广泛应用。
工艺原理按照“新奥法”原理,遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”原则,着眼于“如何开挖,才能更有利于洞室的稳定和便于支护”:一方面,“环形开挖”将“面”拓展到“点”,减少软弱围岩大范围开挖而引起的扰动,加之利用“预留核心土”来支顶工作面,从而达到充分保护岩体的目的;另一方面,按照洞室开挖后岩体受力特点,利用环形开挖预留的作业空间及时进行支护,充分利用支护结构来限制岩体的变形,保证岩体不致过度松弛而丧失或降低岩体的承载能力。
2 工艺工法特点施工难度小。
由于“化面到点”,工序简单,各部位开挖及初支较容易控制,施工难度降低。
降低施工成本。
与双侧壁导坑、CRD工法相比,大大节省了临时钢架和临时喷射混凝土,省工省料。
施工安全有保障。
核心土支顶工作面,稳定性好;开挖均在支护的保护下进行;短进尺及设备的利用缩短了围岩的暴露时间;工序少、工序之间距离短,能尽早使初期支护封闭成环,发挥支护效应。
加快了施工进度,容易转换工序。
与双侧壁导坑、CRD工法相比,无临时支护,节省了拆除临时支护的时间,所以当围岩变化时候,容易转换工序。
本工法可灵活应用。
单独使用时,错台的高度可根据实际围岩情况,进行灵活调整,其工法核心内容之一“预留核心土”亦可广泛应用在台阶法、双侧壁导坑法、CRD法等工法的分部施工中。
3 适用范围本工艺工法适用于黄土隧道、隧道洞口、具“浅埋、富水、偏压、大跨”特征和典型的Ⅳ、Ⅴ级围岩软弱地段,对其他类似地下工程亦有借鉴意义。
4 主要引用标准《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设【2010】241号)、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204)、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)、《铁路工程测量规范》(TB10101)、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1)。
施工组织设计(方案)报审表编号:012隧道监控量测及超前地质预报方案复核:目录一、超前地质预报、监控量测实施的重要性 0二、总体规划及组织布置 02.1 组织机构规划 02.2 人员规划 (1)2.3 时间规划 (1)三主要工作内容 (1)3.1 隧道监控量测 (2)3.2 超前地质预报 (2)四监控量测方案 (3)4.1 隧道监控量测的意义 (3)4.2 监测断面布置 (3)4.3 监控量测方法 (3)4.4 监控量测频率 (10)4.5 量测数据的传输与处理 (11)4.6 隧道监控量测资料提交 (12)4.7 监控量测质量评定 (13)五超前地质预报工作方案 (16)5.1 超前地质预报工作目的、意义 (16)5.2地质预报方法 (17)5.3 超前地质预报工作方案 (21)5.4 信息反馈及成果提交 (22)5.5 超前地质预报工作质量评定 (23)六工程质量管理体系 (23)七保证措施 (24)7.1 监控工作及时到位 (24)7.2 监控数据和结果准确可靠 (24)7.3 按时提交成果 (25)一、超前地质预报、监控量测实施的重要性根据广东省珠海市横琴新区市政道路隧道工程的设计文件可知,该工程隧道有两座,分别为一座连拱隧道及分离式隧道。
次干路市政道路DX—17#路设SD—2隧道,隧道为双向四车道小净距隧道,两洞之间净距为15~30m,其中左洞平曲线半径为4800m,右洞平曲线半径为5000m,长约2320m。
环岛西路南段设SD—1隧道,长约580米,为双向四车道的连拱隧道。
该工程区隧道地质条件主要有断层破碎带、浅埋带等地质灾害,稍有不慎,将大变形、塌方等安全事故。
因此,为降低工程施工风险,提前做好防范措施,降低施工风险,提高工程质量,做到信息化施工,对该隧道进行超前地质预报与监控量测工作主要有以下几个方面的价值:1.提前探明前方不良地质,为采取相应的施工措施及方案提供支撑与依据。
2.预测隧道掌子面前方围岩含水情况,探明地下水的具体位置及范围,防止出现涌水、突泥等地质灾害,减少施工盲区。
目录
隧道仰拱开挖连续监测施工工艺 (2)
1、工艺概况 (2)
2、工法特点 (2)
3、适用范围 (2)
4、工艺原理 (3)
6、监测方法 (5)
7、工艺优点 (6)
8、工艺缺点 (7)
隧道仰拱开挖连续监测施工工艺
1、工艺概况
隧道施工由于地质情况变化的不可预见性,经常出现掌子面坍方,甚至是距离掌子面一定距离关门坍方的现象。
而仰拱在施工的过程中出现坍方的现象最多,其危害性也是最大的。
隧道以往的预防措施是通过合理调整施工工序,控制仰拱到掌子面、二衬到掌子面的安全步距。
在初期支护前按监控量测实施细则和规范要求布设监测断面,采用传统的边墙水平收敛量测及拱顶下沉连续量测作为预防手段,技术人员现场跟踪按测量规范要求频率进行量测,适时采集数据、分析数据绘制变形收敛曲线,指导现场施工。
同时要建立变形收敛警戒值预警机制,及时按照应急预案程序反应,确保现场施工安全。
传统的监控量测方法需要的测量技术人员多、观测条件差、占用工序时间长、数据处理繁琐等不足,往往采集数据、分析数据不及时,观测结果没有及时指导施工,预警机制和应急响应成了一纸空谈,施工安全得不到及时保障。
因此,推广一种仰拱开挖连续监测施工工艺显得势在必行。
在本工艺中,应用房屋红外报警系统,采用镭射红外线系统,预防效果及时准确,预防能力显著提高。
2、工法特点
(1) 镭射红外线监控系统设备简单,易购买。
(2) 安装简单易行,不影响其他工作正常进行。
(3) 预警及时准确。
(4) 应用性广泛。
3、适用范围
本工艺适用于隧道仰拱开挖连续量测,初支变形侵限处理等需要及时反映初期支护位移变化的工作。
4、工艺原理
4.1监控仪器
激光接收器+12V报警器+12V直流电源各一台
激光接收器尺寸:60*35*25.5mm 12V
报警器尺寸:122.5*73*43.5mm 12V
直流电源尺寸:90*53*35mm
4.2监测原理
发射器:激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点:即三好(单色性好、相干性好、方向性好)一高(亮度高)。
利用激光的定向性好和高亮度,可用作远距离发射。
接收器:无激光照射时接收器闭合报警器持续报警,接收激光信号后接收器断开报警器不工作;接收器相当于一个开关作用;接受范围为直径为1cm 的白色圆圈。
报警器:报警器工作电压为12V直流。
激光接收器可接收全系列波段的激光,接收距离跟激光发射部分有关,可接收范围:0-200米。
图1:接收时报警器不工作图
5.1施工工艺流程
5.2操作要点
5.2.1施工准备
1)在使用前将报警器与接收器进行连接。
2)准备好连接电源插头及洞内使用的防潮插座。
3)洞外试拼装并进行调试看是否正常工作。
5.2.2洞内安装
洞内将接收器安装在仰拱开挖段的边墙上,注意安装时确保接收器牢固不松动。
发射器安装在已施工好的仰拱方向,注意安装时确保发射器牢固不松动。
接收器和发射器最好距离在5~10m左右。
5.2.3调试对中
安装好后接通电源,发射器发出的镭射红外线要与接收器的中心点对中,不要出现偏移现象。
对中的目的是无论出现任何角度的位移变化,都能后准确的进行报警。
对中后对红外线进行中断,测试报警器是否正常报警。
6、监测方法
6.1监测仪器安装位置
图4 洞内安装示意图
如图所示:红外线发射器安装在仰拱已施作段中部位置,接收器安装在仰拱开挖段中部位置。
6.2监控仪器安装时间:在本次仰拱开挖前安装完成,在下次仰拱开挖前拆除。
6.3量测原理:在仰拱开挖过程中,如果存在围岩变形到一定的范围,红
外线光束脱离接收器1cm的白色圆圈内,报警器将持续报警。
6.4使用方法:在仰拱开挖过程中,当第一次报警器报警,现场监控人员将对发射器的角度进行调整,重置正确位置(报警器停止报警);当第二次报警器报警,现场测量人员将对其围岩面进行量测,及时掌握围岩收敛数据,反馈并指导仰拱开挖长度和跟进距离。
以便有针对性地改进施工工艺和施工参数,减小岩体变形,保证工程安全。
图5 现场施工示意图
6.5报警处理:当在连续量测过程中发生报警时,首先停止施工,技术员采用水平收敛仪对净空收敛进行复测,并将发射器红外线与接收器再次对中,确认是报警原因是发生了收敛还是监控设备被碰撞出现偏离。
复测若真的发生了收敛,应立即停止施工,根据设立的警戒值预警,及时上报上级单位进行现场核对,制定处理措施和加固措施。
7、工艺优点
7.1节约人员
使用镭射线红外线系统对仰拱开挖进行连续的监测,从准备到安装调试到过程的监督只需要一名技术人员即可完成,减轻了测量人员的劳动强度。
7.2成本低廉
此套监测系统在市场上很容易找到,每套价格在300元左右,可循环利用,设备价廉适用。
7.3预报及时
此套系统接收器中线触发区域是直径10mm的圆,红外线束光直径是4mm 的圆,也就是说红外线束光的边到触发区的边只有3mm,束光一旦出了触发区就会立即报警。
7.4全方位预报
接收器的触发区和发射器的中外线束光均为圆形,接收器的位置无论发生任何方向的位移,都会导致束光脱离触发区,从而导致报警器报警。
真正的做到了不仅对边墙的水平收敛进行监测,同时对边墙的下沉也进行了监测。
8、工艺缺点
采用本工艺对拱顶沉降进行连续量测时,前期准备工作时间过长约 1.5小时,影响其他工序施工,拱顶的沉降连续量测还得采用全站仪量测。
在实施过程中还要积极的想办法,争取采用简单易行、提高工效的办法对拱顶下沉进行连续量测。
建议性措施:将发射器改装为便于安装和拆卸的设备,类似于锚杆拉拨仪上套筒和夹片固定的原理,设备靠高能锂电池冲电后可24小时发出光束,安装用的锚杆在下台阶喷射砼前预留锚杆即可。