隧道洞口浅埋段地表拱顶下沉分析控制
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洞口浅埋段土质隧道地表及拱顶下沉控制措施【摘要】根据国内隧道施工案例,在浅埋软弱土质地层的施工中,地表及拱顶下沉量大,容易侵入二衬结构、影响二衬厚度,严重的导致隧道坍塌。
因此为了保证本隧道施工安全与结构质量,避免塌方等事件产生,有效控制洞口浅埋段土质隧道地表及拱顶下沉。
【关键词】浅埋段土质下沉控制措施一、工程简介虎形山隧道为双向四车道高速公路分离式隧道,左线全长1015m,隧道底板最大埋深约180m;右线全长985m,隧道底板最大埋深约170m,;隧道左右线间距在30~40m之间。
隧道地处湖南郴州丘陵地区,地表黄土冲沟发育。
该隧道处于红粘土,强风化石灰岩、页岩、破碎带、断层地段,溶洞、溶槽极其发育,地质条件复杂。
隧道进出口段落内均为红粘土地层,洞口洞顶粘土覆盖层为2~20米,属于浅埋地段,围岩级别设计均为ⅴ级(实际为ⅵ级)。
虎形山隧道的施工方法除明洞采用明挖法施工外,其余采用人工风镐、钻爆法施工。
隧道左右线共有ⅴ级围岩686m,主要采用留核心土环形开挖法施工,18#工字钢拱架+锚喷支护;ⅳ级围岩1069m,主要采用上下断面正台阶开挖法施工,钢格栅拱架+锚喷支护;ⅲ级围岩245m,主要采用光面爆破全断面开挖法施工,锚喷支护。
二、资料搜集整理根据虎形山隧道的施工施工情况,收集了国内类似地质条件在建的或是建成的隧道施工资料,特别是对郴州至宁远段高速公路4标段芒头岭隧道、5标段万华岩隧道等进行了细致的调查,这些隧道洞口均属于浅埋红粘土土质地层,与我标段虎形山隧道洞口段地质及地形条件极为相似,芒头岭隧道、万华岩隧道分别于2009年4、5月份从进口进洞,最初采用两台阶法或预留核心土开挖,主要的支护参数:18#工字钢(纵向间距0.5m);双层超前注浆小导管,上层为φ50*5mm,下层为φ42*3.5mm,间距均为60cm,上下层交错布置;φ25mm中空注浆锚杆,φ8mm双层钢筋网,c20喷射砼厚度为25cm。
浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制本文主要针对于浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制进行了研究,希望通过对文章的探讨,能够为相关方面的研究提供理论性的参考。
标签:浅埋暗挖法;隧道施工技术;地面沉降控制随着我国经济的不断发展,我国城市化进程持续向前推进,使得城市土地资源越来越紧张,如何保证地下空间得到合理利用,已成为许多城市面临的重要课题,城市隧道在城市基础设施建设领域得到广泛应用,主要体现在水务、电力、热力、地铁、公交等方面。
作为城市隧道施工的重要方法,浅埋暗挖施工技术日益成熟,将会被广泛应用于城市基础设施建设中。
一、浅埋暗挖法隧道施工技术概述1、浅埋暗挖法施工原理浅埋暗挖法采用复合衬砌,初期支护承担全部基本荷载,二衬作为安全储备,初支、二衬共同承担特殊荷载;采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩自承能力,采用不同开挖方法及时支护封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系;采用信息化设计与施工。
2、浅埋暗挖法施工基本原则(1)隧道施工前和施工中必须做好水文、地质勘查工作。
(2)务必遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18字方针。
(3)隧道洞身开挖一般采取环形开挖留核心土方法。
(4)隧道开挖应在无水条件下作业。
如有地下水,应选择人工降水或堵水措施,提供无水作业条件。
(5)隧道开挖和衬砌施做过程中通过必要的辅助加固措施来稳定洞体,确保施工安全。
(6)隧道支护常规采用复合式衬砌,同时在衬砌中间加设防水层。
(7)施工全过程均需进行监控量测。
3、浅埋暗挖法施工技术要点3.1开挖方法浅埋暗挖法施工过程中,要针对工程特点、环境要求、围岩情况和施工单位的自身情况等,合理选择开挖方法和掘进方式,在一定情况下,要开展试验段加以验证。
在施工过程中一般使用台阶法和满足特殊条件的各类型分部开挖方法。
大断面的城市及山岭隧道一般选择中隔墙台阶法、单侧壁导坑法或双侧壁导坑法施工;通常山岭隧道选择正台阶法施工;城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法、侧洞法或中洞法施工;城市及附近地区的一般隧道选择上台阶分部开挖法或短台阶法施工。
隧道浅埋段初期支护沉降分析和处理措施摘要:本文通过遵义县南白至楠木渡二级公路寒婆岭隧道浅埋暗挖隧道穿越污水方涵时产生涌水,淹没整个已完隧道工程的工程事故分析及处理情况介绍,使建设者从中得到一些教育。
关键词:暗挖隧道涌水事故处理Abstract: this paper ZunYiXian south white to nanmu with secondary roads were crossing the tunnel dug tunnels through the shallow tunnel FangHan generated when the sewage water gushing and flooded the whole has ended tunnel project engineering accident analysis and processing is introduced, make builders get some education.Keywords: underground tunnel gushing water accident treatment一、工程概况遵义县南白至楠木渡二级公路寒婆岭隧道(K8+750~K9+620)全长870米,布置方式为单洞双车道,建筑限界净宽、净高分别为10米和5米,半径5.3米,按公路-I级荷载进行设计,设计应用新奥法原理,采用复合式衬砌。
进口浅埋段长57米设计为V级围岩,顶板厚0~14米,于2009年12月20日进洞开挖,27日掘进尺9米后发现套拱与初期支护环向连接处有变形裂缝,且变形越来越大,项目业主和监理单位现场查看后,及时召开了现场工地会议,作出立即停工并加强监控量测的决定,到2010年1月7日,地表累计下沉量为0.13米、拱顶累计下沉量为0.23米、水平收敛0.08米。
二、成因分析裂缝出现后,项目业主在要求施工、监理单位加强监控量测的同时组织咨询、设计、地勘以及上级交通主管部门的专家到现场踏勘,并召开了技术论证会,认真分析了沉降的原因,认为隧道地表下沉及洞内收敛是由于地质情况发生变化,围岩为软弱粘性土,遇水软化,呈流塑状,承载能力差,采用台阶开挖后,基底承载力不能满足设计要求造成的。
超浅埋市政隧道下穿快速路施工沉降及控制摘要:随着经济和社会的不断发展,我国市政道路建设的进程不断加快。
为了有效利用地下空间,解决我国土地使用紧张的局面,国家积极发展超浅埋隧道。
但是,在超浅埋隧道施工过程中,需要对岩土体进行开挖施工,必然会造成地表变形和沉降,当地表沉降到达一定的临界点,会对道路的安全构成一定安全隐患,影响地下管线和地面建筑物的使用安全。
因此,针对管网和建筑密集的城市及复杂交通状况的路面,施工单位要采取切实可行的措施,有效预防和降低隧道出现地表沉降和变形的概率。
保护好道路周边的建筑群。
文本旨在分析超浅埋市政隧道下穿快速路施工沉降问题,对处理方法提出一些思考,以供参考。
关键词:超浅埋市政隧道;施工沉降;问题;前言随着我国城市化进程的不断加快,为了更好综合利用地下空间,增加城市土地使用面积,为了突破城市中心的地质环境、建筑物的限制,保证城市道路的高效顺畅运行,国家越来越多的城市建造采用穿越公路的超浅埋市政隧道。
但是,由于地下工程的建造,必然会改变原有的地表结构,造成地表变形和沉降,当地表变形和沉降超过安全临界点,一定会影响到建筑物的使用安全。
因此,必须要采取切实可行的措施来应对施工沉降问题。
1浅埋市政隧道下穿快速路建设的概述在城市下穿快速路进行超浅埋市政隧道建设,通过建设符合使用标准和要求的超浅埋市政隧道,能有效降低城市的交通事故发生率,提高驾驶员的行车舒适度,保证车辆的行车安全。
而且超浅埋市政隧道的建设也能丰富我国交通系统,优化交通结构,保证城市建设向立体空间方向发展。
开展超浅埋市政隧道建设,必须处理好地表荷载和承载围岩压力的问题,要控制好隧道拱部的压力问题,必须在施工初期就确定好下穿施工方案,通过有效的施工组织设计方案,预防地表沉降以及路面坍塌,保证行车安全。
而且,如果超浅埋市政隧道在下穿快速路地区进行施工,施工难度会更高,如果超浅埋段的施工质量不过关,或者施工人员所制定的施工方案缺乏科学性和合理性,会为隧道带来安全隐患,造成隧道开裂、沉陷等一系列问题,甚至可能会造成陷坑,一旦出现以上问题,会造成工期的延长,增加施工成本,大大增加施工工程的危性。
浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及控制摘要:地表塌陷是严重影响浅埋暗挖隧道工程施工质量的常见问题,加强对该类问题的防控具有很大现实意义。
文章结合具体工程案例,分析诱发浅埋暗挖隧道施工期间出现地表塌陷的具体成因,并结合工程实践提出几点控制措施,以超前支护、格栅钢架支撑、仰拱与优化土体质量等为主。
关键词:浅埋暗挖;隧道施工;地表塌陷;成因分析;控制措施浅埋暗挖隧道施工,具有施工造价成本低、工艺流程简单等优势特征,逐渐演变成当下隧道工程施工中的一类较常见类型,但在技术水平、土质条件等因素的影响,在现实施工中经常诱发地表塌陷的问题,以致对隧道工程施工质量与施工单位效益获得情况均造成影响。
故此,加强地表塌陷原因分析,制定相关防控措施具有很大现实意义。
1工程概况某公路隧道地处郊区,隧道进口地形较为平缓,覆盖层普遍较薄,自体稳定性相对较差,加大了地表沉降现象发生的风险。
公路级别:高速公路-I级,建筑限界净宽、净高分别为10.30 m、5.2m。
隧道支护拟应用大管棚、系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土等,二次衬砌施工预使用模筑混凝土。
应用环形开挖预留核心土法对隧道进行开挖,以上操作有助于在支护早期维护开挖面结构的稳定性,在具体施工期间应控制环形开挖深度,通常为1.5~1.0 m。
隧道浅埋段开挖施工作业主要穿行粘土层与风化层,拱部上端的1.5 m是风化层,围岩呈现出上软下硬状态,围岩渗水性相对较强。
当挖掘深度达到20 m时,产生了地表塌陷现象[1]。
2地表塌陷原因分析2.1地层条件面对隧道工程施工期间出现的地表塌陷问题,建议技术人员应用高精密仪器对塌陷所处土体的力学性质、微观结构进行整体分析。
在以上过程中还需参照工程勘探人员提供的地质条件报告资料。
综合分析后发现,该隧道工程所处地层地下含水量相对较高、淤泥质粉土广泛分布、透水性高且工程性质普遍偏低。
因为在施工期间未能科学处理地下水活跃问题,进而引起了流沙管涌现象。
当隧道工程开外施工高度<17.5m,就形成不稳定的压力拱,在到达17.5m时,压力拱就会在下一级施工作业中被破坏,进而诱发了地表塌陷问题[2]。
隧道拱顶下沉处置措施方案隧道拱顶下沉问题是隧道工程中常见的问题,尤其是深埋软土地区更加严重。
下沉一方面会对隧道的稳定性造成影响,另一方面也会对车辆和行人的安全带来潜在的危险。
因此,下沉问题需要得到合理的处置,下面我们来介绍一些针对隧道拱顶下沉的处置措施方案。
客观分析问题原因做好处置措施的第一步是要了解问题的原因,才能更好地制定对策。
下沉原因主要有以下几种:1.地质原因。
隧道直径过大、直线距离过短、强冻土区等因素造成地质环境恶劣,导致隧道沉降加剧;2.施工不当。
施工地质勘查不充分、地质预报不准确,施工进度过快、施工工艺不科学、技术人员素质低等因素都有可能导致隧道下沉;3.环境影响。
外力因素,如地震、洪水等环境因素也有可能导致隧道下沉。
针对不同的原因,需要采取不同的处置措施。
措施方案地质原因1.加固地基。
采用灌浆加固和捣密加固等方式,加强隧道地基的承载能力。
2.使用抗沉降支架。
钢抗沉降支架的应用,可以抵消掉地基沉降的影响,从而降低对隧道结构的影响。
施工不当1.使用精密仪器进行施工。
重视地质环境勘查,根据环境条件确定合理的施工方案并使用精密仪器进行施工,避免过早进入到全面施工中,从而降低了出现问题的风险。
2.人员培训。
提高技术人员的素质和管理水平,使得每个工人能准确地掌握施工方案的每个步骤,减少人为失误的发生。
环境影响1.安装隧道变形监测系统。
利用科学的测量手段,对隧道结构的安全状态进行实时监测,及时发现问题并采取措施。
2.动态排水技术。
对于软土地区的隧道,采用动态排水技术可以有效地降低软土环境下隧道触水的可能性,减少隧道沉降的风险。
结论隧道拱顶下沉是一个复杂的问题,其原因和治理方法各异。
对于不同原因导致的隧道下沉问题,需要采用不同的处置措施。
在工程施工过程中,应重视地质情况的调查,制定详细的施工方案,并采用精密仪器进行施工,加强管理,减少人为因素对工程施工的影响。
同时,动态监测隧道变形,及时采取措施,以保证隧道的安全运行。
浅析浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降的原因及控制措施发表时间:2016-07-15T10:26:33.257Z 来源:《工程建设标准化》2016年5月总第210期作者:罗小怡[导读] 在渗透系数小的粘土层中,固结时间较长,沉降较慢。
反之,在空隙比与渗透系数较大的砂土层中,固结时间较短,沉降较快。
罗小怡(西安市地下铁道有限责任公司,陕西,西安,710016)【摘要】由于浅埋暗挖法施工过程中不可避免的会对地层产生扰动,必然会引起地表发生不同程度的沉降,从而对施工区域周边管线、道路及建筑物的安全性产生不利影响。
因此,科学合理的设计及施工组织管理,对减少和控制地表沉降产生的不利影响是十分必要的。
【关键词】地铁隧道;地表沉降;原因分析;控制措施区间浅埋暗挖隧道施工影响下的地层变形规律及控制措施是近年来工程界关注度比较高的话题,隧道施工引起的地表沉降,受地质条件、跨度、埋深、开挖方法、支护时间与刚度,以及施工管理技术水平等诸多方面因素的影响。
然而,大量的工程实践表明,隧道施工影响下的地表沉降是有规可循的。
以西安地铁三号线区间隧道施工为例,简要分析地表沉降的原因及控制措施。
1.地表沉降的原因分析1.1 降水对地表沉降的影响浅埋暗挖隧道施工中一般要采取降低水位的措施来达到作业面无水作业的目的。
由于降水会产生土体固结沉降,采用井点降水引起的地表沉降,涉及到井点降水的漏斗曲面范围,其沉降量和沉降时间与土的空隙比及渗透系数有关,在渗透系数小的粘土层中,固结时间较长,沉降较慢。
反之,在空隙比与渗透系数较大的砂土层中,固结时间较短,沉降较快。
1.2 施工速度对地表沉降的影响地表沉降发展规律随着开挖面所处位置的移动过程改变而变化,表现出明显的时空效应。
时间与空间的交叉相互作用反应了隧道施工引起地表沉降的一般规律。
1.2.1 地表沉降的时间效应。
浅埋暗挖隧道开挖后引起的地表沉降是逐渐累加起来的。
根据现场监控量测数据显示,单个地表点的沉降过程经历三个阶段:前期沉降、施工沉降和后续沉降。
浅埋暗挖法隧道施工引起地面沉降的原因及控制措施本文整理分析了浅埋暗挖法隧道出现地表沉降的原因,并就这些原因提出了切实可行的控制措施,供浅埋暗挖法隧道施工控制地表沉降进行参考。
标签:浅埋暗挖;隧道; 沉降控制1 引言在我们国家,山区占了国土面积的大部分,在进行基础建设铁路,公路的修筑的时候,经常需要修筑隧道。
隧道修筑过程中,随着地层物质被挖出,自洞室临空面向四周一定范围内地层应力场也将发生调整,地表则必将发生或大或小的沉降。
对城市来说,过大的地面沉降和地层变位将直接危及地面建筑物的正常使用,进而危及施工安全,因此施工中必须对有害沉降进行控制。
本文分析了引起浅埋暗挖隧道沉降的主要因素,提出控制地层变形和地表沉降可以采取的对策和措施。
以供暗挖隧道参考。
2 沉降原因浅埋暗挖法隧道施工造成地面沉降的原因主要有以下几个方面:2.1 地下水的影响根据经典土力学理论,天然土体一般是由矿物颗粒组成骨架体,再由孔隙水和气填充骨架而组成三相体系。
土颗粒的压缩性很小,一般认为是不可压缩的,。
因此,土体的变形是孔隙流体的流失及气体体积的减小、颗粒重新排列、粒间间距缩短、骨架体发生错动的结果。
随着隧道的开挖引起地下水的流失, 颗粒重新排列,在宏观上的表现就是地层出现沉降。
2.2地层上覆体特性的影响上覆体本身力学特性对沉降也有比较大的影响。
有些土如枯土、粉质枯土及强风化泥质粉砂岩等一些土的承载能力差,无法形成自然载拱;而有些如硬质岩、极硬质岩可以形成自然拱。
能否形成自然拱,成拱的质量如何,对于地表出现的沉降有很大的影响。
2.3地层应力的影响隧道开挖的过程也是地层内应力重新分布的过程。
隧道开挖形成空洞,周围会产生急剧的变形与应力重新分配与调整的一个过程,应力的重新分布改变了土体颗粒的流动方向,从而引起隧道周围一定范围内土体产生一定量的移动,而引起地面沉降。
2.4爆破施工的影响由于地质条件的复杂多变,各段的地质条件不同,部分施工段可以进行机械挖掘,但有部分施工段需要爆破松动。
浅谈浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制摘要:通常情况下,在一些地层柔软的区域,对浅埋暗挖隧道施工技术进行应用具有较强的优势。
在软弱土层的围岩承载力比较差,需要对地面沉降进行有效防范。
同时需要对工程项目的实际情况进行全面掌握,要对施工区域的地质地形条件、气候条件、水文条件等进行深入研究,才能够保证浅埋暗挖隧道施工技术有效应用。
除此之外,要利用科学合理的措施对施工过程中的地面沉降问题进行严格控制,确保工程项目的整体施工质量。
因此,需要对浅埋暗挖法隧道施工技术进行深入研究,探讨在隧道施工过程中地面沉降的具体情况,从而制订科学合理的沉降地面沉降量控制方案,确保施工作业顺利进行。
关键词:浅埋暗挖法;隧道施工;地面沉降;控制框架1 .工程概况国内某隧道浅埋地段分为两段,左幅50m,右幅100m。
其中右幅浅埋段,全长共30m,最浅埋深3.022m,地表覆盖均为碎石土,根据设计要求采用明挖法进行施工;其余浅埋段落层主要为页岩,多呈薄层构造、层间结合一般、多泥质充填、片理明显、岩体破碎,按设计要求采用暗挖法进行施工。
2 .隧道施工过程中地面沉降概述该隧道出口自进洞后的不良地质情况有:富水软弱围岩、溶洞、不明巷道、断裂带和浅埋偏压等,进洞时边仰坡多次失稳变形,暗洞段开挖出现多次掉块等情况。
并且在施工过程中存在比较明显的地面沉降情况。
因此,需要根据工程实际情况制订安全高效的施工方案。
为了保证隧道出口端洞口边仰坡稳定,需要采取以下措施。
(1)边仰坡顶裸露土体(已清表)全部挂设20 cm×20 cm 6钢筋网片,喷射6 cm厚C20混凝土。
(2)对左右幅之间中隔岩柱已垮土体进行卸载修坡,修坡后及时进行边坡临时支护,支护形式参照某隧道出口端边坡临时支护形式。
(3)沿左右幅之间中隔岩柱边开挖修整后,坡脚设置横向挡土墙。
(4)洞口排水沟必须施工,保证不积水。
(5)为确保明洞口安全,在明洞口外侧边坡坡脚提前设置拱脚隔墙,脚下设置双排4 m长I16工字钢,纵向间距1.2 m,排间距0.6 m,梅花形布置,植入深度3.5m,外露0.5m浇入隔墙体内形成整体。
隧道控制拱脚下沉的技术
隧道控制拱脚下沉的技术主要是为了防止隧道地基发生下沉和
沉降,保证隧道的结构稳定和安全。
以下是一些常见的技术手段:
1. 基础处理:在隧道施工前,可以对地基进行加固和处理,以提高地基的承载能力和稳定性。
常见的方法包括土体加固、土钉墙、混凝土浇注等。
2. 增加支撑:在隧道内部或周围设置支撑结构,如钢架、钢筋网、锚杆等。
这些支撑结构可以通过吸力或抗压作用来增强隧道的稳定性,抵御地基下沉的力量。
3. 地下水控制:合理控制和管理地下水的水位,避免过高或过低的水位对隧道地基造成不利影响。
这可以通过排水井、隔水墙等方式实现。
4. 监测系统:安装地表和隧道内的监测仪器,实时监测隧道的变形和下沉情况。
当监测数据超过预设阈值时,及时采取相应的补救措施。
5. 施工控制:在隧道的施工过程中,严格控制施工工艺和质量,避免施工误差和不合理操作导致地基下沉。
6. 工程设计:在隧道设计阶段,根据地质勘察和工程要求,合理设置拱脚支撑和结构形式,以确保隧道的稳定性和安全性。
需要指出的是,隧道控制拱脚下沉的技术应根据具体的工程情况和地质条件进行选择和应用。
因此,在实际工程中,需要由专业的工程师和相关技术人员进行详细的设计和方案制定,以确保隧道的结构
安全和稳定。
浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制随着我国经济的飞速发展,我国的城市化进程也在不断地提高,大多数城市出现了交通拥挤、人口过多、绿化减少、建筑空间拥挤等问题。
而解决城市空间受限问题的重要途径就是加大开发和利用地下空间的力度。
现在,城市地下空间主要用于建设地下人行通道和地铁。
这些地下工程一般在城市的比较繁华的地方施工,这些地方人口比较密集,所以在施工时应在确保工程质量的前提下,还要注意尽量减少对城市秩序的影响。
本文通过对浅埋暗挖法隧道施工技术和地面沉降控制的介绍,提出了以后可以工作和研究的方向。
标签:浅埋深挖法;隧道施工;地面沉降;控制浅埋暗挖法就是指有时由于周围环境等因素的影响,在修建浅埋地段隧道时就必须运用暗挖法进行施工的一种施工方法。
浅埋暗挖法借鉴新奥法作为基本原理,在开挖的过程中为了加固围岩运用了多种辅助措施进行施工,开挖过程中及时支撑,封闭成环状,与围岩联合作用加固,形成支撑保护的体系,使围岩的自承能力得到了充分的利用。
1 浅埋深挖法隧道施工技术1.1 浅埋深挖法的原理浅埋暗挖法借鉴了新奥法的原理,运用复合衬砌,全部的基本荷载由初期支护来承担,二衬是安全准备,工程的特殊荷载由初支和二衬共同来承担;并且在施工的过程中运用多种辅助施工的措施,提前支护,完善围岩的加固,充分发挥围岩的自承能力,使工程更加的坚固。
浅埋暗挖法将现代的信息化设计和施工融合在了其中。
通过多次的对实际工程中的浅埋暗挖法进行分析,许多工程都是在地下较软的地层进行施工的,同时这些地方的围岩的自承能力也不如别的地层好,因此要加大初期支护的刚度才能控制好地层的沉降。
1.2 浅埋暗挖法的施工原则浅埋暗挖法的施工原则有很多,主要的有运用快速、经济的施工方法并且对施工地面的影响要尽量的小,在那些断面较大的地方和较差的地层处可以采用一些辅助措施进行施工,而对于那些断面较小的地方和较好的地层处就可以采用全断面的挖掘方法。
在施工的过程中有许多的地方会用到一些辅助措施进行施工,所以一定要重视选择辅助施工措施,在选择时要科学、合理,尤其是在那些地层情况较差、地面不稳的地方,虽然选好了辅助施工的措施,但是还是要先考虑使用大断面的挖掘方法。
浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制发布时间:2022-09-22T03:26:03.562Z 来源:《科学与技术》2022年5月10期作者:郭赟[导读] 随着城市轨道交通网络的不断完善,地铁临近建筑及构筑物的情况愈发普遍郭赟身份证号:62242119870522****中铁上海工程局集团第六工程有限公司云南昆明 650000摘要:随着城市轨道交通网络的不断完善,地铁临近建筑及构筑物的情况愈发普遍。
地铁施工会对周边建构筑物的受力和变形产生很大影响,甚至会导致建构筑物产生差异沉降、倾斜和破坏。
浅埋暗挖法在技术研究持续深入以及工程实践活动逐步开展的情况下已经取得突出的发展成果,其施工技术日益成熟,常应用于城市轨道等工程的建设中。
初期支护用于承受基本荷载,并修筑合适规格的二次衬砌,增强支护效果。
在应用浅埋暗挖法时,常辅以超前支护等相关方法,用于加固围岩,连同支护结构共同受力。
关键词:浅埋暗挖法;隧道施工技术;地面沉降控制引言交通基础设施建设直接关系到国家的经济发展,因此各国都在积极开展交通建设。
隧道因具有便利通行、节约时间等优点,在我国获得大力发展。
然而我国地质条件复杂,因此对隧道设计与施工的探讨变得十分必要和迫切。
在及时支护、尽快封闭成环的施工方法下,构成完整的联合支护体系。
实际施工中,依托于全方位的监控量测手段,及时掌握施工现场的实际情况,采取针对性的控制措施,以免发生塌方、沉降等异常情况,或是将突发事件造成的影响降到最低。
1浅埋暗挖法原理分析根据浅埋暗挖施工效率分析,浅埋隧道主要是通过进行洞顶埋设深度没有达到隧洞跨2倍的隧道或者某个结构部分,在施工中,其主要是因为受到标高限制的一些城市轨道、山区隧道出口、水利工程下部的结构等。
浅埋暗挖施工技术以新奥法为指导思想,在施工环节需要应用多种施工技术进行围岩部分的加固处理,保证围岩具备较高的承载性能,隧道开挖前进行支护处理,封闭形成稳定的结构形式,组合形成联合支护体系,实现综合配套使用,达到技术标准和要求。
浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析与控制作者:曾英军来源:《科技创新导报》 2015年第5期曾英军(中铁十二局集团海南振海工程有限公司海南海口 570100)摘要:当前我国城市交通压力越来越大,出行人口也越来越密集,尤其是城市上班交通上下高峰拥堵期更是司空见惯,为缓解交通压力,减轻人们出行负担,城市在进行各种天桥架设工程的同时,还会采取浅埋暗挖隧道施工来扩大交通通行潜力,然而后者在施工过程中容易引起地表塌陷,从而给城市交通建设造成恶劣的影响和严重的经济损失。
因此该文主要对引起地表塌陷的工程施工地表沉降地质状况进行分析,然后提出了有效预防控制地表塌陷的施工技术和措施。
关键词:浅埋暗挖隧道施工地表塌陷分析控制方法中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)02(b)-0072-01在我国城市地下施工工程中,目前较为普遍和广泛的就是工程暗挖施工,里面包括盾构法和浅埋暗挖法,后者适用于含水松散层底层状况下,依照新奥法原理来实施。
浅埋暗挖隧道施工贮备量测多、支护强、管超前;开挖短、注浆严、封闭快等特点,其中超前支护能够预防围岩松弛坍塌,从而确保其掌子面稳定,而导管超前支护后进村压住砂浆,填充到会周围岩石空隙并形成强度高的壳体,能够增加隧道围岩自我稳定性。
为降低其地下围岩松弛性,必须要多次开挖、一次注浆,其浅埋松软层施工时要具备牢固的、刚度强的支护,预防开挖初期变形现象。
采用台阶法施工方法,台阶过长会易导致变形,因此就要对其围岩采取临时仰拱封闭措施,开一环、闭一环,有利于掌握隧道施工动态,确保施工支护承载性满足要求。
可以说浅埋暗挖隧道施工必须要经常量测其围岩和底层数据,及时掌控工程地质概况,并严格做好所有预防控制措施,这样才是确保该工程顺利开展完工的前提和关键。
1 浅埋暗挖隧道施工地表沉降分析一般城市地下浅埋暗挖隧道施工会因其埋深浅,施工导致地层位移并使得地表沉降,这也会导致其工程围岩产生变形,这种现象主要就是因为隧道施工过程中影响了其围岩的稳定性,地层结构也会受到破坏损失,然后剪切破坏过大岩土体再自行固结就会导致地表塌陷和沉降。
高速公路浅埋隧道的施工沉降分析摘要:随着经济的发展,我国高速公路逐步走向了快速发展阶段,针对高速公路隧道下穿施工现状,分析其施工的沉降程度具有非常重要的作用。
依托某工程隧道,开展浅埋下穿隧道优化施工技术研究.工程采用CRD法施工,在未进入隧道下穿段的地表沉降和拱顶下沉等现场监控数据表明,进入下穿段时,因不能有效的控制地表沉降和无法满足下穿段的设计标准以及确保施工安全要求,希望能够通过本次研究,为更多的人提供丰富的参考依据。
关键词:高速公路;浅埋铁路;隧道;施工沉降;技术1导言当地下隧道要在岩土体内部开挖时必然会在掌子面附近引起土体的扰动,容易导致地表沉陷,从而导致地表建构筑物及地下管线产生变形。
其中铁路隧道下穿已有高速公路时若导致附近地面沉降,将会对已有高速公路的运营产生不安全的影响。
2工程概况陈家山隧道是杭绍台高速公路绍兴至金华段控制工程,位于浙江省绍兴市新昌县境内,属于低山丘陵及玄武岩台地区。
隧道设计为特长分离式隧道,双洞单向交通,设计时速100km/h,在隧道中部位置设置通风竖井1座。
隧道区域地形复杂,两洞净距约28m,最大埋深约280m,最小埋深1.6m。
出口端右线645m(K94+428~K095+073)、左线643m(ZK94+429~ZK095+072)位于浅埋段。
3浅埋隧道下穿高速公路施工沉降的原因3.1施工地质表面湿陷性明显在实际的施工中,施工地区地质表现出现湿陷性明显是导致沉降的重要因素。
在对浅埋铁路隧道下穿高速公路进行施工的过程中,往往会遇到多种不同的地质,如动身地层等,地层的表面都是以黄土为主,黄土的地表形式都是以横向发展为主,其地质构造相对复杂,土壤的稳定性很差,导致土壤的承载能力比较低,再加上外力的作用以及潮湿天气的影响,从而导致出现沉降的现象,最终影响高速公路的质量。
从项目的特点可以看到,项目是在土层底下进行的,出现沉降也是很常见的现象。
3.2施工的开挖面积相对过大在进行断层面的开挖过程中,其隧道的整体施工结构还不够完善。
隧道洞口浅埋段地表及拱顶下沉分析与控制摘要:洞口段围岩一般较为破碎,地质条件差,开挖边仰坡又破坏了山体原有平衡,因此洞口往往是地质条件极为复杂的地段。
在浅埋软弱土质地层的施工中,地表及拱顶下沉量大,容易侵入二衬结构、影响二衬厚度,严重的导致隧道坍塌。
采取有效的施工方法控制洞口浅埋段土质隧道地表及拱顶下沉,对于确保隧道施工和运营安全具有至关重要的作用。
关键词:浅埋段;下沉;沉降控制措施
一、工程概况
某隧道为双向四车道高速公路分离式隧道,左线全长1015m,隧道底板最大埋深约180m;右线全长985m,隧道底板最大埋深约170m,;隧道左右线间距在30~40m之间。
隧道地表黄土冲沟发育。
该隧道处于红粘土,强风化石灰岩、页岩、破碎带、断层地段,溶洞、溶槽极其发育,地质条件复杂。
隧道进出口段落内均为红粘土地层,洞口洞顶粘土覆盖层为2~20米,属于浅埋地段,围岩级别设计均为ⅴ级(实际为ⅵ级)。
隧道的施工方法除明洞采用明挖法施工外,其余采用人工风镐、钻爆法施工。
隧道左右线共有ⅴ级围岩686m,主要采用留核心土环形开挖法施工,18#工字钢拱架+锚喷支护;ⅳ级围岩1069m,主要采用上下断面正台阶开挖法施工,钢格栅拱架+锚喷支护;ⅲ级围岩245m,主要采用光面爆破全断面开挖法施工,锚喷支护。
二、资料搜集整理
根据隧道的施工施工情况,收集了国内类似地质条件在建的或是建成的隧道施工资料,特别是对某远段高速公路4标段芒a隧道、5标段b隧道等进行了细致的调查,这些隧道洞口均属于浅埋红粘土土质地层,与我标段隧道洞口段地质及地形条件极为相似,a隧道、b隧道分别于2009年4、5月份从进口进洞,最初采用两台阶法或预留核心土开挖,主要的支护参数:18#工字钢(纵向间距
0.5m);双层超前注浆小导管,上层为φ50*5mm,下层为φ42*3.5mm,间距均为60cm,上下层交错布置;φ25mm中空注浆锚杆,φ8mm双层钢筋网,c20喷射砼厚度为25cm。
通过对以上两座隧道一个月内的监控量测数据表明:两座隧道地表及拱顶下沉量均较大,其中a隧道zk127+622隧道拱顶最大下沉量22cm,b隧道k129+610隧道拱顶最大下沉量17cm,均侵入二衬结构,最终导致a隧道左洞zk127+609~zk127+643、b隧道右洞k129+580~zk129+621出现大面积换拱现象,同时隧道地表及洞内初期支护出现较多的裂缝、初期支护表面脱壳。
我标段于2009年4月23进行出口左洞开挖,监测数据也出现拱顶沉降量过大的问题,最大沉降zk116+908为19cm。
三、原因分析
根据出现的上述情况,2009年6月16日业主召集设计院、监理处、隧道施工方并聘请相关隧道专家到现场勘察各隧道标段实际情
况后,针对出现的问题进行专家讨论会,共同分析,分析认为导致地表及拱顶下沉过大主要有以下几个方面的原因:
1、开挖方式不当。
对洞口土质浅埋隧道,通常的台阶法或预留核心土法开挖并不完全适合;
2、初期支护没有及时跟进进行有效约束,导致土层拱圈松弛过大,增加了对隧道结构的荷载;
3、拱架拱脚没有落于坚硬的地基上或拱脚处理不当;
4、超前支护做得不到位,尤其是注浆效果较差,没有真正起到固结土层的效果;
5、仰拱闭合不及时,不能及时约束周边土层
四、制定对策
针对上述确定的原因,结合专家会提供的意见,经过大家共同研究讨论,制定了如下的对策。
1、根据地质条件,适当改变工法,如可采取crd工法或cd工法;
2、及时跟进初期支护,隧道开挖后立即进行素喷3cm砼,并加强后续工序衔接控制;
3、拱脚处采用小导管垂直打入作钢架支垫;
4、加强超前支护注浆效果控制,针对土质底层普通注浆效果差的情况,采用劈裂法注浆;
5、及时闭合仰拱成环,仰拱施工采用全断面法。
五、对策实施
针对制定的对策,根据工程进展状况对隧道进出口土层浅埋地段陆续开展工作,具体桩号如下:进口端:zk115+932~ zk115+957,k115+902~k115+933;出口端:zk116+872~zk116+900,k116+810~k116+846。
对策实施1:加强拱脚支垫处理
隧道四个洞口开挖后路面标高以下约2米均为红色粘土,呈胶泥状,工字钢拱脚无法落于坚硬处,针对此种情况项目部起初用水泥垫块及双排工字钢在拱架处做支垫,但由于压力太大,无法满足沉降要求,后改用钢管,其方法是在拱脚处竖向打入一定长度的钢管(采用核心土开挖,钢管长度基本达到5米),管端焊接钢板做钢架支垫,分布开挖施工到此处时割除去掉,尽可能做到刚性支撑减少下沉。
对策实施二:改变开挖方法及支护方式
采用crd工法,将整个隧道断面分为六部分开挖,根据地形条件,先施作山体覆盖层较薄一层,并进行永久及临时支护,设临时仰拱,根据分块左右交错推进,施工中需立即用砼素喷封闭掌子面,同时加强开挖后各道支护工序的衔接,做到稳中求快,该工法工序,各道施工工序相互干扰大,进度很慢,出口端k116+836~k116+846由于土层中饱水,极其不稳定,采用了此工法。
对策实施三:加强超前支护的监管,规范注浆流程,加强注浆效果
先护后挖超前支护是针对软弱地层及土质层普遍采用的隧道施工方法,能有效控制隧道掌子面前方围岩变形,并防止隧道掌子面坍塌。
常用的超前支护有:超前锚杆、超前小导管注浆、超前大管棚。
本隧道四个洞口土层段均采用纵向20m大管棚及双层小导管作超前支护,超前支护特别重要的一点是要保证注浆效果,真正起到固结作用。
在本次活动展开前,由于项目部和劳务队之间认识上的差距及注浆机性能方面的局限,出口左洞注浆效果较差,没起到固结作用,出现大面积沉陷,基于此,经多方讨论作出决策:针对土层地段吃浆较少、注浆效果差的特点更换性能较高的注浆机具,改进普通注浆工法,采用劈裂法注浆。
劈裂灌浆原理是向土体内的孔内灌浆时,作用在孔壁上的径向压力引起孔的扩张,使孔壁土体受劈裂挤应力,而当这些应力超过土体的抗拉强度时,就会在土体
内产生一些裂缝,最大限度的注入水泥浆,达到固结效果。
注浆主要基本参数水泥水重量比为1:1,注浆压力为1~1.5mpa,注浆过程中应注意压力表达到上述值是单孔注浆量是否与计算注浆量有较大的偏差,若偏差太大,远少于计算注浆量,应进一步分析土层性质,调整压力,否则注浆效果是不佳的。
对策实施四:加强各道工序衔接,尽早支护,快速封闭成环在软弱围岩施工中,隧道仰拱是隧道初支的重要组成部分。
隧道初支是否成环封闭,决定着它的受力方式,二者着力点的受力大小相差极大。
及时的施工仰拱,使隧道初支尽早封闭成环可以有效的减少初支着力点的受力大小,减少拱顶沉降,稳定隧道。
六、总结
通过检测数据和现场观察,控制沉降量在预定的目标之内,初期支护表面没有发现有明显的裂缝现象,因此达到了很好的效果,但在今后隧道施工遇到类似地质情况时需要强调:对洞口浅埋地段土质底层,并不是以上所有的控制措施要一哄而上,因为这些措施总的说来各工序相互干扰交大,制约了工程的进展,大大提高了施工成本,因此应根据不同的底层地质条件选择一种或几种,确定最合理的措施,以加快工程进度和节约施工成本。
本隧道各个区段正是基于这种指导思想,例如crd工法、劈裂注浆、由于进展缓慢、劈裂注浆工艺不完全成熟、施工成本过高等问题,有针对性选择区段进行,拱脚处理拱脚如不是落于潮湿处也改用砼垫块处理,但是一定要注意初期支护及时跟进,仰拱要尽早闭合呈环。
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