贵广铁路软弱地层浅埋隧道施工方法对比与探索
- 格式:pdf
- 大小:249.44 KB
- 文档页数:3
浅谈软弱围岩浅埋隧道进洞施工方法【摘要】铁路、公路等工程建设中,经常会遇到软弱围岩浅埋隧道。
然而,进洞作为隧道施工的关键环节,洞口的顺利快速完成是暗洞施工的前提。
在我国,随着技术的完善,目前,大多采用超前管棚支护、网喷混凝土等前期支护措施,增强了软弱围岩的稳定,保证施工安全,然后进行后期的三台阶开挖预留核心土工作。
文章将结合昆明南至昆明东官山隧道实例,浅谈软弱围岩浅埋隧道进洞支护、和后续开挖等具体施工方法。
推荐我工程如何做到快速施工,提高施工进度。
【关键词】软弱围岩、浅埋、超前支护、三台阶开挖预留核心土1.前言隧道施工中洞口段施工受外界环境气候影响,施工进度缓慢。
由于覆盖薄弱,常年风雨吹刷,风化侵蚀严重,地质不易形成拱抵抗围岩压力,让洞口施工难度进一步增加。
随着隧道进洞施工技术的日渐成熟,洞口支护、及开挖出现了很多形式,昆明官山隧道在进行施工过程中,提出管棚超前支护、三台阶开挖预留核心土方法施工。
2.工程概况官山隧道位于昆明南至昆明东区间,隧道通过地段地形起伏不大,山顶基岩零星出漏。
本隧道为双线隧道,线间距4.000~4.354m,设计最高旅客列车行车速度是120km/h;为单面下坡,坡度为5.5‰(南宁至昆明)。
隧道全长3105m,我标段负责隧道出口施工,属上坡掘进施工,担负施工长度为1570m(暂按总长度一半考虑),其中明洞长度20米,IV围岩400m,V级围岩1135m3.施工方案昆明南至昆明东官山隧道山顶基岩零星出漏,洞口围岩软弱破碎,在进行讨论决定,在隧道出口仰坡里程D2K748+832,距初期支护外轮廓线3m处设置大管棚导向墙,在D2K748+832~+782施作φ108大管棚,对暗洞开挖进行超前加固支护,大管棚设置35根,环向间距0.4m,每根长50m。
为方便施工,同时减轻对隧道衬砌的影响,大管棚采用简易导向方法进行施工,即安装钻孔机时将机械向前仰斜1°~3°,并用型钢焊接牢固的导向架子导向钻杆方向,不至于钻杆摆动幅度过大。
浅埋偏压软弱围岩高铁隧道施工技术初探发表时间:2018-09-12T15:26:32.587Z 来源:《基层建设》2018年第20期作者:王猛[导读] 摘要:浅埋偏压软弱围岩隧道是一种常见的工程,但是在施工的过程中,由于土质层结构排列不紧密且围岩没有好的稳定性,导致经常会出现塌方等事故。
同济大学上海 200092摘要:浅埋偏压软弱围岩隧道是一种常见的工程,但是在施工的过程中,由于土质层结构排列不紧密且围岩没有好的稳定性,导致经常会出现塌方等事故。
为了保证工程的施工质量,要根据不同的工程的情况选择合适的施工技术。
本文以某高铁工程为例,简单介绍了浅埋偏压软弱围岩高铁隧道施工技术。
关键词:浅埋偏压软弱围岩高铁隧道施工技术随着社会的不断发展,高铁建设也得到了快速发展,从而高铁隧道建设的经验也越来越多,但是在高铁隧道建设的过程中,还是要考虑减震、空气动力、运动舒适度等各方面更多的因素。
在高铁隧道施工中越来越多用到浅埋偏压软弱围岩技术,不仅可以提高施工效率还可以提高工程质量。
一、浅埋偏压软弱围岩技术的概述(一)内涵分析在传统的隧道施工技术上进行浅埋偏压软弱围岩技术,在施工的过程中要结合施工设计规划,对隧道挖掘的过程中要分明洞和暗洞,在挖掘的时候要按照图纸设计的重点进行,将隧道的最终挖掘点归结在基础起点上,使得在隧道挖掘的时候能够形成完整的挖掘结构[1]。
对浅埋偏压软弱围岩技术进行分解分析,在隧道挖掘的时候采用这种挖掘技术可以使技术结构应用更加明确,从而使得隧道挖掘的时候浅埋层、岩石层、地下水和地层架构之间具有一定的联系,同时也提高了隧道整体挖掘的安全性。
在隧道挖掘的过程中,浅埋偏压软弱围岩技术是在应用的过程中表现的形式是数学数据计算,给隧道挖掘工作提供了可靠的数据信息,是现代隧道挖掘技术当中比较先进的一种技术[2]。
(二)技术外延探究通过上面对浅埋偏压软弱围岩技术的综合分析,有效的分析出浅埋偏压软弱围岩技术在隧道挖掘的过程中的一些应用特征。
铁路隧道浅埋软弱围岩塌方处理方案铁路隧道建设是一项受到广泛关注的基础设施建设,其中涉及到的问题非常多,例如地形复杂性、地质条件复杂性、地下水分布等等。
其中,隧道软弱围岩塌方问题是非常普遍的一种情况。
为了能够有效地解决这个问题,我们需要采用一些有效的方案进行处理。
解决问题的一般步骤隧道软弱围岩塌方问题的解决,需要考虑以下几个方面:1. 地质勘探:在隧道工程设计之前,应对周边地质情况进行全面的勘探,特别是对软弱围岩地质进行详细的分析和评估。
2. 监测:在隧道建设过程中,应设立完善的监测体系,对隧道周边地质监测,及时发现隧道软弱围岩的变化。
3. 强化支护:针对软弱围岩进行相应的加固和支撑,强化隧道结构的稳定性,防止地质灾害的发生。
针对不同的问题情况,具体的处理方案如下:对于轻度塌方的情况为了能够有效地应对轻度塌方的情况,我们需要首先进行勘探,评估软弱围岩的情况,以此判断隧道工程的建设方案。
在工程建设过程中,应加强隧道结构的加固和支持。
具体方案包括:1. 对软弱围岩进行喷射加固,使用钢筋网格、喷锚、水泥等方式加固围岩,使其能够承受轻度塌方的压力。
2. 开展水泥悬浇节点固结,加强隧道结构的稳定性。
3. 做好排水系统的建设,确保隧道内外的水流畅通,降低软弱围岩灾害的风险。
对于重度塌方的情况重度塌方的情况更为复杂,需要更为完善的方案来进行防治。
具体方法包括:1. 运用有限元数值模拟技术,对盾构隧道进行系统仿真,预测软弱围岩的强度和位移变化。
2. 加强支撑体系的建设,使用锚杆、杆索、喷锚等方式,加强隧道结构的支撑力,以提高隧道结构的抗震与抗震能力。
3. 使用预留孔洞、垂直注浆、混凝土填埋技术进行加固,强化围岩的支撑压力,提高抗地震能力。
4. 开展隧道采光系统和排水系统的建设,使隧道内外的水流畅通,减少塌方风险。
总结在对铁路隧道浅埋软弱围岩塌方问题进行解决时,我们需要从多个方面进行考虑,针对不同的情况进行对应的处理。
隧道浅埋软弱围岩施工技术浅谈1工程简介某隧道属于单洞双线的铁路隧道,全长1914m,其进口里程是DK172+370,出口里程是DK174+284。
进口段的覆盖层厚度多为2~4m,覆盖材料可以是堆积土、碎石土、松散砂黏土和严重风化岩的地层等。
洞身处于剥蚀低山区,地势高低起伏,植被发育。
进口浅埋段的地质条件很差,呈Ⅴ级围岩。
隧道进口处易现左侧偏压,出口处是右侧偏压的原因是隧道沿坡脚穿行的地段较长。
进口洞口的最浅埋深是2m,不易成拱;偏压导致隧道受力不均匀。
因围岩松散、浅埋偏压、地层富水、基底软弱同时存在加大了施工难度。
怎样安全穿过浅埋偏压段是此工程的难点。
2施工措施总施工预案是:超前支护,分部开挖,地表固结,增强施工支护,早封闭围岩,坚持监控量测。
为了保证此段隧道的结构和施工安全,需对下面方案实施筛选。
第一:在浅埋的偏压段进行开挖路堑施作明洞;第二:先设挡土墙用于地表回填,接着开挖;第三:在洞口设立长管棚。
方案一的缺点:需要进行额外的开挖面边仰坡的防护且隧道开挖和明洞段的施工造成排水不够畅通。
方案二的不足:此地的浅埋偏压是个冲沟,回填对冲沟和地表排水的影响很大。
综合分析几种方案的特征,联系现场的实际状,决定使用洞口长管棚,对洞身的双层小导管实施超前支护,详细施工方案如下:(1)地表注浆的固结对DK172+370~DK172+410段的隧道地表堆积体实施注浆固结,注浆孔φ=108mm,间距为1m×1m,布置成梅花形,注浆管为φ=89mm钢花管,水泥:42.5级,水灰比例为0.5:1~2:1,注浆压力不小于2MPa。
施工需注意:①控制钻孔的深度,位于洞身两侧的钻孔须嵌入岩层,拱顶部位须防止侵入开挖的轮廓线;②注浆顺序:先两侧后中间,开始注浆的水灰比略大,之后减小;③注浆时应该观察边、仰坡和洞顶的排水系统,尽可能的减少破坏,同时完成修补。
(2)洞口的清理地表固结7d以后,实施洞口段清洁,整平场地、边和仰坡支护,同时马上设立场地排水系统。
软弱围岩浅埋隧道开挖支护施工关键技术摘要:以软弱围岩浅埋隧道工程实例为背景,结合施工现场的地质条件,重点对其开挖支护施工关键技术展开探讨,以保证施工的安全性,在良好的环境下高效完成隧道的建设工作。
关键词:软弱围岩;围岩变形;开挖支护;1 工程概况贵州省都匀至安顺公路T29标段工程,沿线共建设4个分离式双向双洞隧道,单洞总长约2000m。
各隧道的地质条件各异,围岩等级不尽相同,分别为Ⅳ级和Ⅴ级。
考虑到施工现场V级围岩的特殊性,拟通过预留核心土的方法组织开挖作业。
2 水文地质概况2.1 自然地理条件隧道建设区域属丘陵地貌,沿线地形存在较明显的起伏,植被茂密。
山体起伏较大,高程在1264.96~1381.76m,相对高差约116.8m。
地表水较发育,集中在洞身K90+330周边,属山润溪流,自西向东在K190+330附近折向南从丘陵流向平原,枯水季节,流量较小;丰水季节,溪水流量较大。
2.2 水文地质条件及评价从含水组地层岩性、水动力性质等角度展开分析,可将隧址区的地下水分为2类:(1)松散岩类孔隙水,集中在丘陵山体表部以及局部坡麓地带,该部分地下水的覆盖岩性以含碎石粉质黏土、含黏性土碎石居多,厚度不均,富水性差,通过大气降水和基岩裂隙水2种途径实现雨水的补给,基于此特点,地下水存在较明显的时段性,雨季迅速向低洼处排泄或补给。
(2)基岩裂隙水,以风化带网状裂隙水为主,集中于丘陵深部。
风化带网状裂隙水的富水性由岩性、地形地貌、风化程度与风化带厚度及植被发育程度等因素决定,一般含水性、透水性较差。
隧道区水文地质条件较简单,水量总体较为贫乏,隧道开挖有可能出现滴水或淋雨状出水的现象。
2.3 工程地质条件隧址区为丘陵地貌,覆盖层厚度较薄,以残坡积的含碎石粉质黏土为主。
下伏基岩的岩质坚硬,绝大部分为白垩系下统朝川组含角砾凝灰岩。
3 围岩变形预测3.1 无支护下围岩变形预测考虑无支护的施工工况,利用模型展开计算与分析,以确定具体位移变形量。
软弱围岩浅埋偏压隧道施工与方案优化探讨摘要:软弱围岩浅埋偏压隧道施工一直是隧道工程领域的难点和热点问题。
本文通过对软弱围岩浅埋偏压隧道施工的特点进行分析,探讨了目前常用的施工方法以及存在的问题,并在此基础上提出了一些施工方案的优化措施,希望能够为这一领域的研究和实践提供一些参考。
关键词:软弱围岩;浅埋;偏压隧道;施工方法;优化措施1. 引言软弱围岩浅埋偏压隧道工程是一种常见但又非常具有挑战性的工程类型。
由于软弱围岩导致的地层不稳定性和较小的覆岩深度,使得这类隧道施工难度较大,工程风险较高。
如何选择合适的施工方法,并对其进行方案优化,是当前该领域的一个重要研究方向。
本文将先进行软弱围岩浅埋偏压隧道工程特点的分析,然后对现有的施工方法进行评述,最后提出一些施工方案的优化措施。
2. 软弱围岩浅埋偏压隧道工程特点(1)地层不稳定性:软弱围岩在地层稳定性方面表现出较差的特点,容易产生滑坡、塌方等地质灾害。
在软弱围岩浅埋隧道施工中,地层的稳定性问题是一个关键的难点。
(2)覆岩深度较浅:软弱围岩浅埋偏压隧道的覆岩深度一般在10米以下,甚至更浅。
这种较小的覆岩深度在一定程度上增加了隧道施工的难度,容易导致地表沉降、建筑物受损等问题。
(3)偏压效应:由于软弱围岩具有一定的可塑性,因此隧道开挖过程中容易产生偏压效应,给围岩带来一定的变形和应力的增加,从而影响了隧道的稳定性和安全性。
软弱围岩浅埋偏压隧道施工面临着地层不稳定性、覆岩深度较浅和偏压效应等多方面的挑战,因此需要针对这些特点采用有效的施工方法。
3. 现有施工方法评述目前,软弱围岩浅埋偏压隧道施工常用的方法主要包括:开挖支护法、冻结法、地面注浆法、地下爆破法等。
这些方法各有优缺点,需要根据具体的工程情况进行选择和应用。
(1)开挖支护法:开挖支护法是一种常见的隧道施工方法,其基本原理是在进行隧道开挖的采用支护结构对围岩进行加固和支护。
这种方法的优点是施工周期短、经济性好,但缺点是对围岩的破坏较大,不利于地质环境的保护。
浅埋偏压软弱围岩高铁隧道施工技术探索引言软弱围岩的稳定性较差,容易引发塌方事故的发生,但是施工技术的不合理,也会对隧道施工的质量造成影响,所以需要对地质情况进行详细的勘察分析的基础上,选用合适的施工技术,增强围岩的稳定性,以提高施工的安全和保障隧道结构的稳定、施工的效率以及安全性。
1 病害常见表现围岩条件和地层的偏压会导致隧道变形、坍塌,隧道如果处于严重偏压的状态,甚至隧道结构会发生病害和失稳。
喷射混凝土会产生开裂、掉的快的情况,严重的话,也会发生坍塌。
针对浅埋偏压软弱围岩隧道施工,传统的施工技术方法,是把木支撑作为临时的支护手段,运用上下导坑、上导坑、导坑棚架等方式进行开挖,但是这种施工下,拱圈容易下沉开裂,有一定的施工风险,而且施工质量无法得到保障,实际施工进度也较为缓慢。
2 产生病害的原因产生偏压的主要原因有三点,第一点是由于地形的不对称,第二点是地质岩层,第三点是施工的原因。
产生的偏压也有所不同,一种是由于地形因素造成的地形偏压,还有施工方法和施工顺序造成的施工偏压。
而且本身浅埋隧道在开挖的过程中,由于有软弱围岩、风化带等各种影响因素,与深埋隧道相比,更容易在开挖工程中以及开挖完成之后发生拱顶下沉、隧道净空收缩等情况。
比如浅埋隧道的掌子面前方会先行下沉,造成地表下沉,所以需要采取相关的施工措施,以保证前方地层的稳定、施工的安全。
3 相关施工技术(1)预支护加固。
由于浅埋偏压软弱围岩没有很强的承载力、稳定性较差,所以需要进行超前预支护和预加固,可以增强围岩的稳定性,加快施工的进度,也能保障施工的安全以及质量。
超前小导管注浆加固,主要是沿着隧道拱部轮廓外侧布置超前小导管,选用焊接钢管或者无缝钢管作为超前小导管,长度应该大于循环进尺的两倍。
小导管从钢格栅的腹部穿过,后端支承在钢格栅上并焊接牢固,前端镶嵌在地层中。
把小导管的端头制成锥状并进行封闭,尾端设置钢筋加强箍,管身布置溢浆孔。
在小导管加固底层的时候,应根据现场试验和地质情况确定注浆浆液,并根据浆液的类型,确定注浆压力和注浆设备。
软弱地层大断面浅埋暗挖隧道施工技术探讨作者:蒙秀林来源:《科技资讯》2012年第33期摘要;本文以广州地铁二号线大断面浅埋暗挖施工为工程背景,讨论了广州地铁二号线开挖跨度21.6 m的三线大跨度隧道的施工技术,阐述了城市地铁大跨度隧道的施工方法及施工控制要点,对软弱地层大断面浅埋隧道双侧壁导坑施工技术进行了深入分析,对大跨度隧道施工及软弱围岩隧道施工具有很强的参考价值。
关键词;隧道工程施工技术双侧壁导坑施工中图分类号;U455.4 文献标识码;A 文章编号;1672-3791(2012)11(c)-0040-03隧道城市地铁工程在我国的蓬勃发展,预计21世纪初至中叶将是我国大规模建设地铁的年代,与此相关,也会涌现出大量的岩土工程技术问题需要解决。
三线大跨度车站隧道跨度大,围岩应力重分布情况复杂,围岩变形难控制,设计施工技术较复杂,并且在国内外没有可供借鉴的系统性的成熟资料,所以进行大跨度隧道围岩施工过程和最终状态研究是非常重要的,特别是在软土等不良地质条件下的大跨度隧道施工。
由于软土特有的性质使其工程特性在很大程度上有别于其他类土。
尽管近几年随着上海、杭州、广州等城市地铁的大量修建,学者们对软弱地层地铁隧道掘进力学特性和空间效应已进行了大量的研究[1~5],这些研究所获得的经验参数和地层变形规律较好地应用于工程实践,为软土地区或类似土质地区后续设计和施工提供了指导和参考,但对大断面软弱地层地铁隧道施工方法和施工技术要点的研究还需要深入研究[6~7]。
1 工程概况广州地铁二号线公纪区间因公园前站是一、二号线的换乘站,出站后线路较复杂,在右线隧道YDK14+095处开始出现渡线,在左线隧道ZDK14+210处与左线存车线相交,因此在YDK14+180~YDK14+209.5处形成左线、右线、存车线三线并存段,从而形成了长度为29.5 m,开挖跨度达21.6 m大跨度隧道。
这样跨度的隧道在国内是首座,渡线隧道位于广州市连新路与府前路交叉口,市政府院内。
铁路隧道浅埋软弱围岩塌方处理方案近年来,随着中国高铁建设的加速,铁路隧道的建设也日新月异。
由于我国地形复杂,不同地区的隧道施工面临的围岩情况各不相同,其中一种特殊情况就是“浅埋软弱围岩”的存在,这种围岩的特点是固结性能差,极易发生塌方。
为了保证铁路隧道的安全通行,需要采取相应的处理方案。
一、围岩钻孔灌注法治理浅埋软弱围岩的方法之一是采用围岩钻孔灌注法。
该方法是通过钻孔将混凝土灌注到软弱围岩中,将其强化和加固,增加其稳定性。
具体实施时,首先需要对隧道周边的软弱围岩进行勘测和分析,确定固化混凝土的灌注层数和间距等参数。
随后,对预先规划好的钻孔位置进行钻孔,钻孔深度和直径根据围岩的情况进行调整,然后在钻孔中注入混凝土,使得软弱围岩得到加固。
这种方法的优点是施工简单、效果较为明显,但是需要考虑土质状况和施工质量,以免造成二次塌方。
二、锚杆加固法另一种解决浅埋软弱围岩塌方的方法是采用锚杆加固。
该方法是钻孔后将锚杆埋入围岩中,然后注入砂浆,以增加锚杆和围岩之间的摩擦力和黏结力,从而增加围岩的承载能力,防止其发生塌方。
锚杆加固法的优点是施工方便,同时还可以针对不同的围岩性质进行选择锚杆的类型和规格。
但是需要注意,当锚杆的数量和长度超过一定范围时,需要对隧道进行重新设计和加固,以保证隧道的安全。
三、开挖框筒法除了以上两种方法外,还可以采用开挖框筒法加固浅埋软弱围岩。
该方法是在开挖时使用钢筋混凝土框架将周围的围岩夹紧,使得围岩受到一定的约束,从而增强其稳定性。
该方法的优点是相对而言施工难度较小,且适用于软弱的围岩。
但是需要注意的是,这种方法安装框筒的长度和密度需要根据围岩等级和稳定性进行调整。
同时,在进行隧道开挖前,也需要对围岩进行充分的勘测和分析,以确定其稳定状态。
综上所述,当遇到铁路隧道建设中出现浅埋软弱围岩的问题时,可以采用围岩钻孔灌注法、锚杆加固法和开挖框筒法进行处理。
需要注意的是,每种方法都有其优缺点,具体选择方法需要根据当地的围岩情况和技术条件进行选择和调整,以保证隧道的安全和畅通。