双连拱隧道中导洞正台阶法施工技术
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中导洞进洞施工作业指导书(作者:行云流水)1.适用范围适用于浅埋、偏压双连拱隧道。
2.作业准备2.1内业技术准备编制上报施工方案和开工报告。
认真审核图纸,分析地质勘查资料,对施工中可能出现的困难,预先制定处置措施。
对施工人员进行技术交底,对参加施工的人员进行岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备施工作业层所需的各种外部数据的收集。
修建生活用房,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公的需要。
3.技术要求3.1根据双连拱隧道的断面形式及隧道的围岩情况,采用台阶法形式进入中导洞,施工作业人员应严格按要求进行施作。
钢架的加工需按本作业指导书的要求制作并试拼,施工时应按要求的步骤进行作业。
3.2中导洞进洞开挖施工前,完成边仰坡防护与排水沟施工。
3.3布置监控量测点位,加强导线控制点复核完成。
3.4施工中应预留变形沉降量,过程中加强初期支护强度。
3.5超前小导管注浆要求饱满。
4.施工程序与工艺流程4.1施工程序为:临时设施修建施作洞顶截水沟测量放线洞口边仰坡开挖及支护中导洞洞身开挖及支护循环4.2工艺流程4.3施工步骤4.3.1临时设施修建,风、水、电等的准备工作完成。
4.3.2因中导洞设计标高低于与其相接的路基标高,防止洞口开挖后,山顶雨水流入洞内,施作洞顶截水天沟。
4.3.3首先进行边仰坡开挖与防护,施工方案为在洞口段路基开挖过程中设置斜坡道,长度40m,底口宽度10m,顶口宽度24m,采用拉T形槽的方法,达到提前进入中导洞开挖的目的。
4.3.4因隧道出口洞口处围岩很好,单轴抗压强度在75KPa以上,且无滴、渗水等不良现象,所以采用双层超前小导管的超前支护形式。
4.3.5在中导洞进洞之前,在洞口处1m长度内明洞暗做,目的为超前小导管施工起到导向墙的作用。
4.3.6采用“短进尺、弱爆破”的原则进行开挖施工,采用台阶法开挖。
4.3.7在开挖过程中加强初期支护,加强监控量测工作,根据量测数据,及时调整初期支护参数。
双连拱隧道正洞台阶开挖施工工法引言双连拱隧道是一种采用双向拱形构造的隧道结构,在支撑结构上具有一定的优势。
本文将介绍双连拱隧道正洞台阶开挖施工工法。
工程背景该工程位于山西省某地,是一根长度为6.4km的双连拱隧道,挖掘施工将采用分段施工的方法,工程预计耗时3年。
施工方案工程准备在正式施工前,需要进行相关的准备工作。
包括:1.常规勘探工作,了解隧道地质情况。
2.制定施工方案,根据隧道地质情况和技术要求,确定施工工艺和施工方案。
3.装备和材料进场,包括钻机、爆破器材、测量设备等。
施工流程1.按设计要求,进行洞口开挖和爆破,将洞口开大,使得施工设备可以进入隧道内进行施工。
2.进行初始支撑。
通过安装锚杆、钢网片等方式进行隧道支护。
3.开挖台阶部分,需要使用特殊的开挖工具进行挖掘。
这些工具可以进行自动控制,确保挖掘的质量和精度。
4.施工设备进出口的建立。
为了方便施工,需要在隧道内设置进出口。
这些进出口需要符合规范,保证施工安全。
5.继续进行支护,保证隧道的稳定性。
此时需要进行超前支护,通过铁路、隧道灌浆等方式进行支护。
6.按照设计要求,进行隧道墙、顶的开挖和固结。
这个过程需要使用锚杆、钢筋网等材料进行支撑。
安全措施在施工过程中,需要注意安全事项。
包括:1.在洞口区域设置安全围栏,防止人员误入。
2.保证施工现场通风。
3.施工人员穿戴好安全装备,保护好眼睛、呼吸道等器官。
4.对于施工设备进行定期检查,确保设备安全使用。
通过对双连拱隧道正洞台阶开挖施工工法的介绍,可以看出,这是一个比较复杂的工程,需要进行细致的规划和施工。
在施工过程中,需要加强安全管理,保证施工人员的安全。
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。
高速公路双连拱隧道中导洞法施工关键技术研究分析摘要:中导洞法是先开挖隧道中导洞,必要时施作中导洞四周初期支护及临时支护,然后再根据中洞距扩挖断面距离、断面大小,对剩余周边岩体采用全断面开挖的施工方法。
本文根据作者多年工作经验,对高速公路双连拱隧道中导洞法施工关键技术进行了详细的分析,提出了作者一些作者自己的观点和看法,共大家学习和参考。
关键词:高速公路;双连拱隧道;中导洞法;施工技术;分析1工程概况某高速公路为连拱隧道,隧道轴线略带弧线形展布,隧道进口走向约265°,出口走向约245°。
隧道全长405m,隧道最大埋深约74m,进口端采用削竹式洞门,出口端采用端墙式洞门。
隧道横断面采用分离式路基、双连拱断面。
单洞净宽10.75m,横断面组成为:(1.00+1.00+3.75×2+0.5+0.75),限界高度5.0m。
双侧设检修道,衬砌断面内轮廓采用三心圆。
围岩级别分为Ⅴ~Ⅲ,共分为7个围岩段,根据围岩类别和洞室埋深条件共设计了六种衬砌形式:明洞衬砌;路堑式明洞;复合衬砌:Ⅴ浅、Ⅴ、Ⅳ浅、Ⅳ、Ⅲ。
图1 开挖步序图2高速公路双连拱隧道中导洞法施工关键技术2.1洞口段明洞及洞门施工隧道洞口段开工前首先做好洞口地段施工场地的平整和风、水、电等临时设施的准备工作,为整个隧道的全面展开施工创造条件。
洞口开挖前先修建、拓宽施工便道,完成洞口段截水沟。
洞口土石方以挖掘机辅以松动爆破的方法自上而下分层开挖,边、仰坡采用预裂爆破,减少对边坡的扰动,开挖后及时采用锚喷网做好边、仰坡防护。
明洞在隧道主洞进洞后,采用明挖顺做法施工,液压模板台车整体浇筑。
明洞衬砌分两部分施工,先施工仰拱及墙角钢筋混凝土,后进行拱墙衬砌施工,仰拱及边墙混凝土采用组合钢模板人工浇筑,拱墙采用模板台车作内模,大块木模内钉PVC板作挡头板,组合钢模板组拼外模,明洞拱墙衬砌与洞门范围内衬砌用同一种材料整体浇筑。
在洞门端墙及衬砌混凝土浇筑且达到一定强度后,外贴防水板,并设水泥砂浆保护层。
大跨度双连拱隧道施工技术【内容摘要】结合承唐高速TJ12标安子岭二号双连拱隧道设计与施工,对连拱隧道主要施工内容进行了说明,其中重点概述了大管棚施工工艺、中导洞-正台阶法施工工艺、隧道衬砌以及沉降量测等一系列施工技术措施,为今后复杂地质条件下大跨度双连拱的施工积累了宝贵的经验。
【关键词】大跨度双连拱大管棚中导洞-正台阶衬砌沉降量测1工程概况长(春)深(圳)高速公路承德至承唐界段安子岭二号隧道位于河北省兴隆县安子岭乡境内,隧道起止点桩号为K65+334~K65+533,全长199米,位于R=1000m,Ls=135m的曲线上,设计纵坡为-2.5%(单向坡)。
本隧道采取双洞线连拱型式布置,两隧道轴线距离为17.236米,中隔墙最小厚度为2.5米。
断面类型为三心圆曲拱曲墙形式。
隧道设计有效净宽14米,即0.75m(检修道)+0.5m(侧宽)+3.75m×3(行车道)+0.75m(检修道)=14m。
净高为7.605米。
采用单向行车三车道布置,设计车辆时速为80km/h 。
隧道穿越微风化灰岩,深灰色,隐晶质结构,中~薄层构造,坚硬,岩体较破碎。
隧道所处区域基本无地表水,未发现泉水等地下水出露,隧道顶部均覆盖有微风化灰岩,岩体较完整。
雨季有基岩裂隙水,水量有限,水文条件单一。
根据设计地质勘测,隧道围岩分类为Ⅲ~Ⅴ级,其中Ⅲ类围岩96米,Ⅳ类围岩48米,Ⅴ类围岩为44米,明洞11米。
隧道洞口ⅴ类围岩段为亚粘土、碎石及微风化灰岩结构,岩石呈碎粒、碎块状,开挖难度较大。
针对双连拱跨度大、地质条件复杂的特点,该双连拱的施工方法采用三导洞法(洞口段)以及中导洞+正台阶法开挖。
并且提前施作大管棚施工确保开挖安全。
2大管棚施工方法2.1 基本原理管棚支护是隧道开挖通过软弱破碎岩体,流塑状黏土,岩体充填流泥,流沙等不良地质地段时的一种超前支护。
它是开挖前沿隧道开挖轮廓线外缘,每间隔一定的距离,用大型水平钻机钻孔,然后将加工好的钢花管压人已钻好的孔中,沿隧道开挖轮廓线外排列形成钢管棚,开挖后将支架设于拱形钢架上,形成牢固的棚状支护结构。
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。
中导洞—正洞法在双连拱隧道中的应用发表时间:2015-12-03T14:50:46.910Z 来源:《工程建设标准化》2015年8月供稿作者:蔡正荣[导读] 贵州路桥集团有限公司近年来,我国基础设施建设发展迅猛,双连拱隧道作为一种新的隧道形式。
蔡正荣(贵州路桥集团有限公司,贵州,贵阳,550000)【摘要】本文结合某一黄土山区高速双连拱隧道,对中导洞正洞法施工工法及要点做简要介绍,希望给连拱隧道的施工起到一定的指导意义。
【关键词】双连拱隧道;中导洞施工引言近年来,我国基础设施建设发展迅猛,双连拱隧道作为一种新的隧道形式,在高速公路隧道建设中出境的频率越来越高,特别是在山区短途隧道中较为常见,且理念设计与施工工法也越来越成熟。
所谓双连拱隧道是指两座隧道连成一体的单线双洞隧道,也就是共用一个中隔墙的隧道,可形象的称为“m”式隧道。
与分离式隧道相比,双连拱隧道长度比较短,多数在600米以内,占地面积少,最大限度的保护自然、路桥隧相连的线性理想等优势。
虽然双连拱隧道具有很大优势,解决了分离式单洞隧道所存在的问题,但是由于断面比较大,开挖与支护相互交错,围岩受到多次扰动,应力变化复杂,加大了施工难度。
1.工程概况该连拱隧道位于黄土高原地区,双向四车道,起止桩号K176+160—K176+380,长度220米,其中暗洞200米,明洞20米,左右洞轴距13.46米,中隔墙宽2.6米,单洞总宽度10.86 米,开挖断面总宽24.5米。
从隧道所在的地形地貌来看,隧址区黄土大面积覆盖,地形起伏大,沟壑纵横。
微地貌表现为黄土梁,黄土冲沟,黄土陡坎、黄土缓坡等。
地势中部高,东西低,右洞地表最低海拔1183米,最高海拔1183米,相对高差约72米。
从水文地质来看,隧道两端洞口均位于黄土冲沟,沟内只有雨季时有暂时性水流汇集,一般时节干涸无水,根据地质调查和钻探显示,隧道洞体埋深范围内未见地下水位,隧址周围坡麓地带及冲沟内亦未发现有泉水出露,隧道洞体埋深范围内富水性弱。
双连拱隧道施工具体施工方案XX双连拱隧道V级围岩、IV3级围岩浅埋段施工方案详见“连拱隧道三导洞法施工作业程序图”,IV级(除IV3级浅埋外)围岩段施工方案详见“连拱隧道中导洞法台阶分部开挖施工作业程序图”,中导洞法开挖与三导洞法开挖的区别在于不需要施工侧导洞,中隔墙施工完毕后直接施工主洞。
具体施工方案为:隧道开挖①中导洞先贯通:根据隧道整体式双跨连拱设计断面和洞所具备的施工条件,在隧道出连拱部位进行中导洞开挖并使其贯通,中导洞采用全断面法开挖,中导洞开挖V级围岩临时支护参数:4)22砂浆锚杆长2m、4)8钢筋网20*20cm、每60cm—116型钢拱架、喷射20cm厚C25混凝土。
IV级围岩临时支护参数622砂浆锚杆长2m、68钢筋网25*25cm、每75cm- 116型钢拱架、喷射20cs厚C25混凝土。
超前支护均用4.Im长642小导管,每3米一环。
②中隔墙浇筑:中隔墙衬砌钢筋用现场绑扎,自制整体式液压钢模台车整体衬砌,按每两天一循环,每循环12m施作。
台车就位后,利用中导洞钢架支护,对衬砌台车稳定性定位加固后,进行浇筑施工。
中导洞贯通后,自隧道进向出方向进行中隔墙浇注。
③侧导洞施工:侧导洞断面形式采用弧型,在洞超前长管棚施工完毕后,首先进行隧道左侧导洞开挖施工,左侧导洞开挖进尺超过30m后,进行隧道右侧导洞开挖施工;侧导洞开挖采用全断面法施工,V级围岩和IV3级围岩地段每循环开挖进尺均按一钢架间距进行,IV级(除IV3级浅埋外)围岩地段每循环开挖进尺均按两棉钢架间距进行;侧导洞开挖内侧壁临时支护与中导洞临时支护相同,侧导洞钢拱架支护注意与主洞边墙钢拱架的连接方式和连接部位。
④主洞施工:XX隧道首先进行隧道左侧主洞开挖,隧道左侧主洞开挖进尺超过30m后,再进行隧道右侧主洞施工隧道主洞用台阶法施工方案,在左侧隧道主洞开挖前,对中导洞右侧进行单侧加横向支撑,确保中隔墙不被破环隧道主洞V级围岩和IV3级围岩地段用上台阶留核心土分部开挖,每循环开挖进尺按一钢架间距进行;IV级(除W3级浅埋外)围岩地段用上下台阶开挖方案,上台阶预留核心土,每循环开挖进尺按两钢架间距进行;每循环开挖后立即进行初期支护施工。
连拱隧道正洞上下台阶开挖施工工法工法编号:GGG(鄂)D1 —2011王慧胡勇马佛领中天路桥有限公司1 前言近年来,随着我国公路建设的快速发展,连拱隧道作为公路隧道的一种结构形式,由于其平面线型顺畅、占地面积小、便于运营管理等优点,尤其是在山区高速修建短隧道(隧道长≤500m)中,具有较大优势而常被采用,但由于受结构形式所限,连拱隧道施工工序较复杂,导致施工工期较长,且质量难以控制,因此根据不同的工程情况选择技术可行、经济合理的开挖方法显得尤为重要.目前连拱隧道的主要施工方法分为导坑施工法和正洞施工法两大类,早期的连拱隧道多采用导坑法施工,施工工序多,对围岩扰动频繁,施工周期长,工效慢、工期长、成本高,不利于隧道防水。
宜巴高速第三合同段的毡帽山隧道设计的施工方案为导坑法,考虑到隧道围岩情况较好,工期短等实际情况,后采用正洞上下台阶法施工,取得了较好的经济效益和社会效益。
据此总结完成连拱隧道正洞上下台阶开挖施工工法。
2 工法特点1、先组织进行中导洞开挖、支护,直至贯通,可以改善后期隧道内的通风环境,也起到地质超前预报的作用。
2、正洞上下台阶法是连拱隧道的一种高效施工方法,采用新奥法施工,减少了对围岩的扰动,并充分保护和利用围岩的自承载能力,提高隧道结构的整体安全;3、施工工艺及条件相对简单,质量容易控制;4、与导坑法相比,减少了两个侧壁导洞的开挖及临时支护,且工序简单,有效地降低了对围岩的扰动,缩短了施工周期,降低成本。
3 适用范围本工法可适用于公路、市政、铁路连拱隧道的IV类围岩,II、III类围岩也可参照本工法。
4 工艺原理本工法的基本理论基础为新奥法。
根据新奥法原理,采用光面爆破大断面开挖,使用锚、喷、网、钢拱架和超前导管及超前管棚等支护手段,先开挖贯通中导洞,浇筑中隔墙混凝土,然后采用上下台阶法开挖左右正洞,左右洞围岩经多次扰动,应力重新分布均衡后进行主洞二次衬砌.施工过程中加强对围岩和支护监控量测,以量测信息反馈来指导施工。
双连拱隧道施工技术摘要:宛坪高速公路是国家重点公路上海至武威国家重点干线公路的重要组成路段,b12标共有4座隧道总长783m,为关键和难点工程。
本文结合现场施工的经验就公路双连拱隧道施工中的技术难题及其解决办法发表点看法。
关键词:公路连拱隧道中隔墙施工1 总体施工方案隧道采用先中导洞法进行施工,中导洞贯通、中隔墙衬砌完成后进行其余部分开挖作业。
ⅱ类、ⅲ类围岩采用双侧壁导坑法施工;ⅳ类围岩采用台阶法施工,台阶长度15-20m;左右洞开挖距离控制在30m以上;利用新奥法原理,开挖后及时施做初期支护,量测紧跟,以量测数据分析确定加强初期支护及二次衬砌时间,衬砌台车进行全断面衬砌。
明洞采用明挖明做的方法施工,在确保洞口边仰坡稳定的条件下,然后就地模筑全断面整体式砼衬砌。
2 施工工艺与施工方法2.1 施工工序ⅱ、ⅲ类围岩:中导洞开挖及支护→中隔墙衬砌→左、右洞侧壁导坑开挖及支护(两洞相距30m)→中隔墙加固→左右洞上半断面开挖及支护→左右洞下半断面开挖及支护→仰拱开挖→仰拱衬砌→二次模筑砼施工。
ⅳ类围岩:中导洞开挖及支护→中隔墙衬砌→中隔墙加固→左、右洞上半断面开挖及支护→左右洞下半断面开挖及支护→仰拱开挖→仰拱衬砌→二次模筑砼施工。
2.2 中导洞施工及中隔墙衬砌2.2.1 导洞开挖及支护。
开挖断面宽度为5.96m,高度为7.74m,中导洞采用全断面开挖,人工钻眼,采用光面爆破,装载机配合自卸车出渣。
中导洞的支护:ⅱ类围岩超前支护采用φ50注浆小导管,小导管长度5m,间距40cm,角度5~7°,搭接长度1m,注浆材料采用水泥浆,水灰比一般为0.5:1~2:1,注浆压力为0.5-1.0mpa,必要时在孔口处设置止浆塞。
2.2.2 ⅲ类围岩。
超前支护采用rdn25中空锚杆,锚杆长度3.5m,环向间距1m,搭接长度1m,锚固砂浆达到设计强度的70%后再进行开挖。
2.2.3 中隔墙衬砌。
中隔墙衬砌开挖支护完成后统一衬砌,从中间向两侧同时进行,衬砌用墙架选用14#工字钢制作,模板采用组合钢模板,混凝土集中拌合,混凝土运输采用泵送,插入式振捣器振捣。
高速公路双连拱隧道中导洞——主洞施工工法高速公路双连拱隧道中导洞——主洞施工工法一、前言高速公路的建设已日益成为现代城市发展的重要标志之一。
隧道作为高速公路的重要组成部分,不仅可以节省地面用地,还可以减少对交通的干扰,因此得到了广泛的应用。
而高速公路双连拱隧道作为一种特殊形式的隧道,具有结构稳定性强、通行能力大、施工工艺复杂等特点,对于施工工法的选择和实施要求较高。
本文将介绍一种适用于高速公路双连拱隧道中导洞主洞施工的工法,并对工法的特点、适应范围、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍,以期为相关工程的实施提供参考。
二、工法特点该工法采用双连拱结构,具有结构稳定性好,承载能力强的特点。
通过合理设置导洞,可以有效地保证施工过程中的施工安全和施工质量。
同时,该工法还具有施工速度快、对地质条件要求较低、对交通影响小、施工时间短的特点,可适用于不同地质条件、不同交通环境的高速公路隧道项目。
三、适应范围该工法适用于双连拱隧道中导洞主洞的施工,可用于不同地质条件下的岩石或土质隧道,适用范围较广。
四、工艺原理该工法的施工工艺与实际工程之间存在紧密的联系。
施工过程中,首先进行导洞的布置和开挖,然后在导洞内进行主洞的施工。
在施工过程中,采取了一系列的技术措施来确保施工的顺利进行,如设立施工平台,进行导洞的细分施工,合理处理导洞与主洞之间的连接等。
五、施工工艺施工工法的各个施工阶段包括导洞布置、导洞开挖、主洞施工和导洞与主洞连接等。
导洞布置阶段,根据实际情况对导洞位置进行定位,并计算出导洞的尺寸和位置。
导洞开挖阶段,根据导洞布置的位置,采用爆破、掘进等方式进行导洞的开挖。
主洞施工阶段,根据导洞的位置和尺寸,进行主洞的掘进、锚杆注浆等施工工序。
导洞与主洞连接阶段,根据导洞和主洞的位置和尺寸,采用灌浆或打钢板等方式进行连接,确保两者之间的结构稳定。
六、劳动组织在施工过程中,需要配备专业的施工人员和管理人员,以保证施工的质量和进度。
双连拱隧道中导洞-正洞施工工法前言中导洞-正洞施工工法是双连拱隧道施工的一种高效施工方法。
它根据新奥法原理,采用光面爆破大断面开挖,使用锚、喷、网、钢拱架和超前导管及超前管棚等支护手段,先开挖贯通中导洞,浇筑中隔墙混凝土,然后采用上下台阶法开挖左右正洞,最后进行全断面二次衬砌。
早期的双连拱隧道多采用三导洞法施工,对围岩扰动的次数多,施工周期长,工效慢、工期长、成本高,不利于隧道防水。
同三线浙江省境内的岵岫岭隧道设计的施工方案为三导洞法,后采用中导洞-正洞台阶法施工,效果良好。
一、工法特点(一)采用新奥法施工,尽量减少对围岩的扰动,充分保护和利用围岩的自承载能力,提高隧道结构的整体安全度。
(二)与三导洞法相比,减少了两个侧壁导洞,施工干扰少、临时支护量小,有效地降低了对围岩的扰动,缩短了施工周期,降低成本,减少工程投资。
二、适用范围本工法适用于双连拱山岭隧道的各种围岩情况,隧道的开挖方式则根据具体的情况来选择。
正台阶二步开挖法是全断面一次开挖法的改进方法,多用于围岩能短期内处于稳定的地层中。
台阶法根据台阶长度的不同,可划分为长台阶、短台阶和超短台阶三种,在IV类以上的围岩中一般采用长台阶,对于III、IV类围岩多采用短台阶,而对于II类以下的软弱中围岩则常采用超短台阶开挖法。
对于V、VI类整体性好的围岩,可采用全断面法;而对于土质围岩及软弱围岩则采用台阶分部开挖留核心土法。
三、工艺原理(一)本工法的基本理论基础是新奥法。
开挖后允许围岩有一定的变形,从而释放部分·1·地应力;通过监控量测和适时支护来控制围岩变形,使围岩不会失稳;围岩与锚喷等支护共同作用形成复合承载结构。
(二)中导洞-正洞法根据新奥法的基本原理,简化施工工序,采用薄膜支护,减少了开挖数量及衬砌圬工数量。
四、施工工艺(一)施工方法及顺序采用中导洞-正洞法施工,其步骤为先开挖中导坑,并做导坑临时支护直到中导洞贯通,然后由内向外浇筑中隔墙直到全部完成,铺设中隔墙顶防水材料,并将中隔墙相同标号的砼回填,打设长管棚注浆,然后开挖右洞上拱及初期支护,同时做好围岩的变形观测。
双连拱隧道中导洞正台阶法施工技术作者:张宝明来源:《价值工程》2020年第17期摘要:本文以高速公路双连拱隧道施工为例,介绍了连拱隧道中导洞-正台阶法施工工艺和监控量测技术,提出了双连拱隧道中导洞施工关键技术及质量控制措施,以期为类似工程提供借鉴和参考。
Abstract: This article takes the construction of a double-arch tunnel on a highway as an example, introduces the construction technology and monitoring measurement technology of the middle guide tunnel-positive step method in the double-arch tunnel, and proposes the key technology and quality control measures for the construction of the middle guide tunnel in the double-arch tunnel, with a view to providing reference for similar projects.关键词:连拱隧道;中导洞-正台阶法;中隔墙;监控量测Key words: double-arch tunnel;middle guide tunnel-positive step method;middle partition wall;monitoring measurement中图分类号:U455.1 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码:A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文章编号:1006-4311(2020)17-0131-031 ;概述双连拱隧道由于具有占地面积较小、功能性强、环保等优点,在公路隧道中普遍应用,相比单洞隧道施工难度较大。
与分离式隧道相比,双连拱隧道是一种上、下行线连体设置,中隔墙分离隧道。
双连拱隧道修建过程中由于双拱相互影响、初期支护受力不明确,开挖和支护难度大、干扰因素多,施工方法选择尤为重要,决定了连拱隧道的施工安全、质量。
闻家铺子隧道长170m,最大埋深45m,围岩主要以强风化泥质板岩为主且稳定性差。
根据连拱隧道地形、围岩条件及结合工期要求,采用中导洞三台阶预留核心土法施工。
2 ;中导洞台阶法施工工艺2.1 隧道施工方法隧道围岩分别为Ⅳ和V级围岩,根据复合式衬砌类型、工期要求、地质条件等因素,经过对三台阶、侧壁导坑等方案比选,采用中导洞三台阶预留核心土法施工。
先进行中隔墙施工,再进行后两侧主洞的施工。
开挖过程尽量减少对围岩扰动降,同时利用初期支护封闭成环,以控制围岩变形量。
同步加强对围岩支护结构变形监测,掌握圍岩实时动态变化,精准把握工序施做时机、调整施工工艺和支护设计参数。
2.2 中导洞三台阶法施工工序中导洞必须先期施工,中导洞主要施工工艺流程如下:中导洞掘进(台阶法)→中导洞支护施工顶部锚杆→ 隧道底部加固锚杆→中隔墙基础、浇筑墙身施工→中隔墙回填(与两侧主动开挖同步)。
中隔墙回填后才能进行两侧主洞交替开挖作业,主洞开挖应结合中隔墙侧面回填顺序,利用中隔墙回填进行反压,保证主洞开挖面稳定。
两侧主洞施工工艺流程:先开挖侧洞施工:开挖先行施工侧主洞上台阶,同步超前支护施工→初期支护施工→开挖中台阶核心土→初期支护施工→开挖下台阶→临时支护拆除→初期支护施工→施作仰拱及矮边墙→浇筑二次衬砌。
后开挖侧洞施工与先开挖侧洞施工工艺相同,仅开挖时间适当滞后。
3 ;施工重难点①由于闻家铺子隧道围岩结构自稳定性较差,中导洞开挖工艺采用上下台阶法。
中导洞空间狭小,大型机械难以展开,主要采用人工辅助小挖掘机掘进工艺,是该隧道的施工难点。
②一般中隔墙顶和中导洞初期支护存在空隙,中隔墙墙顶不能一次性浇筑到位。
③主洞开挖过程中受力的转换。
连拱隧道上、下行线路间距小,先行洞和后行洞受力体系平衡是重点,主洞开挖时是连拱隧道最不利稳定状态,如何采用合理的施工措施确保左、右洞初支拱圈、围岩及中隔墙之间受力体系的转换是施工控制的关键技术。
④两侧主动开挖打破原有土体结构平衡,应力分布变化复杂,如连拱隧道两侧主洞的开挖距离短,两侧主动开挖互相影响,加剧围岩结构变形,影响隧道的施工安全。
因此连拱隧道两侧主动施工,两侧主动开挖距离必须严格按照规范要求控制,先行施工主洞围岩稳定初期支护及时施工后方可进行后行段主动开挖施工。
⑤主洞施工时初支沉降控制,采用三台阶工法施工初支工字钢落地成环周期长,在施工过程中初支钢拱架的拱顶和侧边拱腰的沉降是不可避免的,如何有效控制初支沉降是保证后期二衬正常施工的关键。
4 ;施工质量控制措施4.1 中隔墙顶注浆前期中隔墙施工时中隔墙顶部混凝土浇筑密实度不佳,后续主洞施工前,需对中隔墙顶部采用水泥浆液进行注浆,一般注浆压力0.25~0.3MPa。
注浆管分布示意图见图1。
4.2 微震控爆和中隔墙保护措施4.2.1 爆破设计4.2.1.1 炸药品种的选择由于炸药爆速对爆破震动有直接的影响,爆速越高爆破产生的震动越大,针对本隧道围岩情况,在掏槽眼和崩落眼中选用2#岩石乳化炸药,在周边眼中选用直径20mm的低爆速光爆炸药。
4.2.1.2 炮眼布置在爆破工程中,掏槽眼是产生最大震动速度的部位,因此选用减震效果较好的单楔形掏槽,炮眼水平倾角70度,循环进尺0.6~0.8m,周边眼间距45cm。
4.2.1.3 装药结构为达到光面爆破效果,周边眼采用空气柱间隔式装药,炮眼同时爆炸,激起相向传播的空气冲击波,增高应力值,利用冲击波反射合碰撞,提高作用范围,从而减少对周围岩体的破坏。
对于软硬岩层相间应力场分布不均地段,采用相邻炮眼正反向起爆,从而达到最佳控爆效果。
4.2.1.4 炮眼单孔装药量掏槽眼单孔装药量q=0.55,崩落眼和周边眼q=0.35。
4.2.2 爆破过程中对中隔墙的保护①爆破设计中对于邻近中隔墙的炮眼,采用密封布置,减少装药量,分段爆破的方式,从而减少爆破叠加抛石。
②为避免爆破作业对中隔墙混凝土表面产生破坏,施工过程中距离掌子面20m范围内的中导洞初期支护保留,用作对中隔墙的隔离屏障以阻挡爆破抛石。
4.3 施工过程中受力体系的转换隧道施工中因正洞的开挖将拆除中导洞临时支护,同时由于先施工右洞,右洞初期支护拱圈和左洞围岩将分别对中隔墙和中导洞临时支护产生偏压力,施工中围岩结构体系发生变化,安全稳定的转换结构的受力体系是双连拱隧道施工的重点。
受力体系转换方法如下:右洞开挖前在中隔墙左侧完成中隔墙的回填,同时完成中隔墙顶部防水施工,并对中隔墙顶部中夹岩注浆加固。
4.4 先行洞和后行洞的合理间距主洞施工步距控制是确保连拱隧道结构受力平衡,确保施工安全和围岩的稳定的主要施工措施。
根据闻家铺子隧道施工经验,施工过程中,后行洞仰拱施工应超前先行洞,一般控制在10m左右,且超前先行洞二次衬砌。
根据新奥法原理,后行洞需經监控量确保测初支沉降基本稳定后,才能施工二衬,二衬施工采用左右洞对称同步向前推进。
在开挖控制方面,后行洞的掌子面一般要超过先行洞二衬,一般不低于20m。
4.5 主洞初支沉降控制措施主洞隧道应严格遵循“弱爆破、短进尺、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的施工原则。
根据监控量测分析结果合理调整开挖工艺及围岩支护设计参数。
施工过程中应适当预留初期支护变形量,预留变形量参数以同类监控量测数据为依据,对于围岩变形较大地段,应该适当加强锁脚锚杆的数量,必要时设置临时仰拱和临时支撑结构,以防止围岩大变形造成隧道支护结构破坏失稳。
4.6 施工过程中的监控量测双连拱隧道主要量测项目:拱顶下沉、初支收敛、地表下沉、仰拱隆起。
施工过程中按设计要求及施工工艺布置测量点,测点布置见图2。
通过观测数据分析,绘制出位移(μ)-时间(t)和位移(μ)-距开挖面距离(L)的关系曲线,当隧道净值收敛值的速度明显下降时,收敛已达总收敛值的80~90%且水平收敛速度小于0.2mm/d和拱顶下沉速度小于0.1mm/d时可认为围岩基本稳定,即可进入二衬施工工序。
当隧道喷混凝土出现明显裂缝或隧道支护表面任何部位的实测收敛值达到抗限标准的70%且收敛速度明显下降时,应由回归方程推算出最终位移值,若最终位移值超限,应立即采取补强初期支护措施,并改变支护参数。
5 ;结语通过正台阶法施工技术在双连拱隧道施工中的应用,得出如下结论:①软弱围岩的连拱隧道施工采用中洞坑-正台阶法施工可行,中导洞施工施工优势体现在三个方面:一是超前地质预报;二是作为通风通道改善主洞施工作业环境;三是改变围岩应力分布状态,确保施工安全。
②动态调整的支护手段及现场监控量测系统的应用,能有效的监控洞室周边岩体及支护结构的安全,保证连拱隧道的正常开挖及受力体系转换。
③在软弱围岩中双连拱隧道两侧正洞应保持安全施工距离,先行施工的洞室要及时支护、衬砌及时封闭成环,后施工的洞室要在先施工洞室主体结构完成后及时跟进,以确保隧道安全。
④连拱隧道施工,中隔墙的稳定是重中之重。
中隔墙施工完毕后才能进行后续两侧主洞施工,因此中隔墙是双连拱隧道施工的核心,中隔墙是整个隧道体系转换过程中的有效支撑点,在主洞施工中必须保证其稳定性,做好中隔墙反压回填,保证中隔墙自身体系稳固,是后续主洞施工的关键。
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