浅谈富水黄土隧道施工技术
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166交通科技与管理工程技术1 工程概况 大潮高速公路东溪山隧道为小净距分离式双向隧道,净空尺寸11 m×5.0 m,单洞面积84.17 m 2,左线长1 800 m,右线长1 810 m。
洞内设行人横洞2个、行车横洞1个。
东溪山隧道是大潮高速公路的重难点及关键工程。
大潮高速东溪山隧道裂隙水发育,设计在隧道整平层设纵向盲沟3道,横向盲沟:洞口段3 m/道,洞身9 m/道,东溪山隧道共计盲沟长度16 000延米。
2 机械刻槽工艺原理 对轮式小型铣刨机进行改装,安装符合沟槽设计宽度的铣刨鼓,同时,对设计沟槽位置进行标记,先初步铣刻一定深度的沟槽,第二次再复铣到设计要求的深度,改装后的小型铣刨机见下图1,铣刨过程中,为减少扬尘,边铣边对刀头处喷水。
沟槽铣刨到位后再按设计要求埋设盲管,之后再填筑碎石,覆盖土工布并固定,最后再施工路面基层混凝土,使富水段地下水经盲沟流出[1]。
图1 改装后的小型铣刨机3 机械刻槽工艺3.1 工艺流程 隧道碎石盲沟机械刻槽工艺流程为:沟槽放样→铣刨机改装→铣刨机定位→初次铣刨→复铣→清洗沟槽→沟槽检查→验收→安装盲管→填筑碎石→覆盖土工布并固定[2]。
3.2 操作要点3.2.1 施工准备 (1)沟槽按设计位置进行放样,以白线沿隧道标记; (2)隧道路基面清扫干浄,确保无杂物、杂料等阻挡铣刨机行进; (3)对铣刨机油料、水、油路等进行检查,并携带备用刀头以备更换。
3.2.2 铣刨机改装 因隧道内空间狭小,隧道内基层混凝土硬度也远大于正常沥青混凝土层及水稳层,而且盲沟刻槽深度较大(6 cm),因此,铣刨刀盘采用一体式,刀头必须加大、加密且错开排列[3],同时在铣刨机刀盘上安装了简易吸尘器与储水桶,以抑制扬尘及给刀头降温[4]。
3.2.3 铣刨机定位 刻槽位置放样完成后,启动轮式铣刨机,铣刨机延一侧就位,摆正位置,使机身及刀盘与槽位平行。
3.2.4 初次铣刨 (1)铣刨线路。
黄土隧道塌方原因分析及预控措施中交一航局铁路工程分公司周杰摘要:本文就黄土本身的特性及施工管理方面的因数分析,浅析黄土隧道塌方的预控措施。
关键词:黄土隧道塌方预控措施一、黄土自身的特性造成黄土隧道塌方的主要因素1.黄土节理黄土常具有各方向的构造节理,有的原生节理呈X型,成对出现,且有一定的连续性。
在隧道开挖时,土体容易顺着节理张松或剪断。
如果此种地层位于隧道顶部,则极易产生“塌顶”;如果位于侧壁,则易出现侧壁掉块,若施工中处理不当,可能会引起较大的塌方。
2.黄土冲沟在黄土冲沟或源边地段施工时,往往由于受冲沟构造和地表水侵蚀影响较严重,当隧道覆盖层较薄或存在较大偏压时,容易发生较大的坍塌或滑坡现象。
3.黄土洞穴与陷穴黄土洞穴与陷穴是黄土地区经常出现的不良地质现象。
当隧道位于其上方时,可能出现基础下沉的危害;当隧道位于其下方时,可能会出现冒顶的危险;当隧道位于其邻侧较近时,则可能因承受较大偏压而出现坍塌。
4.地下水的影响黄土在干燥时一般具有较高的强度和承载力,但当其受水浸湿后,则强度会急骤下降,出现不同程度的湿陷性,产生下沉,极易导致坍塌。
5.湿陷性黄土对隧道最不利的影响是其湿陷性,遇水后黄土的强度显著降低,并产生湿陷性,极易导致隧道基础沉降,引起衬砌开裂等病害。
二、施工管理造成黄土隧道塌方的主要因素1、未能按三台阶法施工目前黄土隧道施工采用的方法一般为三台阶七步流水法和三台阶临时仰拱法,对于湿陷性黄土及富水黄土隧道,需采取三台阶临时仰拱法施做,施工过程中要严格控制施工步距,如果不能严格施工工法,采用长台阶法施工,作业循环时间长,土体暴露时间过长,容易造成仰拱到掌子面之间出现塌陷。
2、未能按设计要求进行超前支护掌子面开挖前应按设计要求进行超前支护,超前小导管或大管棚必须施做,如果未能按照设计要求施做,容易造成掌子面开挖过程中掉块、坍陷现象。
3、仰拱一次开挖过长、未能及时封闭黄土隧道施工中要严格仰拱开挖进尺,一次开挖长度为2--3米,并及时做好初期支护,使仰拱开挖后尽早成环,如果一次开挖过长或开挖后未能及时成环,会造成已开挖仰拱部位不能承受土体压力而塌陷。
1工程概况1.1工程简介西宁隧道为兰新铁路第二双线的重难点工程。
位于青海省西宁市,全长5750m,全隧围岩软弱,被铁路总公司列为一级风险隧道。
DK192+120~DK193+490段共1370m为Ⅵ级围岩浅埋段,全部为双侧壁导坑法施工,开创了全国在同一隧道双侧壁施工长度之最,实际开挖断面面积约为170㎡。
浅埋段为全隧施工重难点段落,分别下穿兰西高速公路、城东区新村、林家崖村、中庄灌溉水渠、小北川河等,洞顶覆土厚度为6~27m;浅埋段上方有学校、厂矿、密集的回族居住区等建筑物,需拆迁住户1400多户、厂矿企业8家、改移水渠约500m,施工难度极大。
1.2地质情况浅埋段地质主要为第四系新统冲积砂质黄土、细圆砾土、粗圆砾土、卵石土。
冲积砂质黄土具有湿陷性,湿陷土层厚度约5~10m。
该段位于湟水河阶地,地下水埋深一般为2.8~24.9m,水量较丰富,地下水具有侵蚀性。
该段地质条件差,全部由Ⅵ级围岩组成,隧道上半断面处于湿陷性黄土中,下半断面处于砂卵石层中,砂卵石层厚度3~5m。
仰拱处于泥岩中。
地下水水位处于内轨顶位置,水量丰富。
2双侧壁导坑法的施工特点及适用范围2.1双侧壁导坑法的施工特点①浅埋黄土隧道采用双侧壁导坑法施工,主要特点就是能很好地解决大断面双线隧道开挖的安全性问题。
在初期支护施工过程中,采用临时支护将初期支护牢牢地撑住,待仰拱封闭成环后再进行临时支护拆除,有效防止开挖过程中初期支护发生突变而影响二衬的净空。
②浅埋黄土隧道采用双侧壁导坑法施工,可以有效控制洞内初期支护的沉降及侧向位移,避免因洞内沉降突变导致地表下沉而影响地表建筑物的稳定。
对于下穿人员居住密集的居民区、对地表沉降要求较高的高速公路等尤为重要。
2.2适用范围①适合于大断面,主要为砂质黄土、砂砾石层等掌子面长时间不能自稳的地质的隧道。
②适合于浅埋、暗挖、偏压地段V~VI级围岩地层的隧道。
③适合于地下水较丰富的隧道。
3双侧壁导坑法施工工艺原理双侧壁导坑法原理是把整个隧道大断面分成左右上下若干个小断面施工,每一个小断面单独掘进,最后形成一个大的隧道。
隧道穿越大区域富水断层破碎带施工工法隧道穿越大区域富水断层破碎带施工工法一、前言隧道施工中,遇到大区域富水断层破碎带是一种常见的情况。
为了确保隧道施工的稳定性和安全性,需要采用特殊的施工工法。
本文将介绍一种用于隧道穿越大区域富水断层破碎带的施工工法,并对其工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍。
二、工法特点本工法的主要特点是采用“先封顶后掏底”的施工方法,即先对断层带进行封顶处理,然后再进行底部的施工作业。
这种工法能够保护隧道的地表沉降稳定,保证隧道施工过程中的安全性。
三、适应范围这种工法适用于富水断层破碎带比较宽且水位较高的情况,能够有效地控制隧道沉降和断层水的涌出。
四、工艺原理该工法通过对富水断层破碎带进行封顶处理,阻止水流向地面渗透,从而减少隧道施工过程中的水压力。
具体来说,该工法通过施工前的地质勘探,确定破碎带的位置和范围,并针对实际情况采取相应的技术措施,如注浆、封孔等。
施工过程中,通过合理的施工工艺和施工顺序,保证隧道的稳定性和安全性。
五、施工工艺施工工艺包括以下几个阶段:勘探阶段、预处理阶段、暂时封堵阶段、底部施工阶段和封顶处理阶段。
具体地,勘探阶段进行地质勘探和实验室测试,预处理阶段进行地下水抽排和巩固处理,暂时封堵阶段对断层进行暂时封堵,底部施工阶段进行掏底工程,封顶处理阶段对断层带进行封顶处理。
每个阶段都有详细的工序和施工要求,以确保施工进度和质量。
六、劳动组织该工法在劳动组织方面需要合理安排工人的数量和工作流程。
根据不同阶段的施工需要,合理分配人员,确保施工作业的连续性和高效性。
七、机具设备为了完成该工法的施工任务,需要使用一些特殊的机具设备,如注浆设备、封堵材料输送机、巩固材料搅拌车等。
这些机具设备具有一定的技术特点和性能要求,施工人员需要熟悉其操作方法和维护要求。
八、质量控制质量控制是保证施工工程质量的关键。
对于该工法,需要进行地质勘探、实验室测试和工程检测等工作,以确保施工的质量达到设计要求。
黄土隧道施工防止坍塌措施正式版隧道工程施工中,黄土隧道的坍塌是一项非常常见且严重的问题。
为了确保施工过程中的安全性,需要采取一系列的措施来防止黄土隧道的坍塌。
以下为黄土隧道施工防止坍塌的正式版措施,总计1200字以上。
一、黄土隧道施工前期准备阶段措施1.地质勘探:通过地质勘探,了解黄土的分布、性质和稳定性,并根据勘探结果进行施工方案的制定。
2.地下水处理:对于高涨的地下水位,采取抽水处理措施以减少地下水对黄土的影响。
3.坍塌区划定和排除:根据勘探结果,确定坍塌区域,并及时进行排除,避免黄土坍塌对施工过程的影响。
二、黄土隧道施工过程中的控制措施1.地表支护措施:在施工区域的地表,采取合适的支护措施,如搭建临时支护结构、增加表土厚度等,来减少地下黄土的变形和坍塌。
2.导流排水措施:对于地下水位较高的施工区域,采取导流排水的方式,降低地下水位,减少黄土活动性。
3.节拍控制措施:合理安排施工节拍,避免过快或过慢的施工速度,控制黄土活动性和变形的机会。
4.开挖斜坡措施:根据隧道设计要求,合理设置斜坡,防止黄土坡体的塌陷和崩塌。
5.填筑与加固措施:为了增加黄土的稳定性,采取填筑和加固措施,如加固桩、注浆加固、土工格栅等。
6.监测措施:对施工过程中的黄土进行实时监测,包括地表沉降、地下水位变化、土体活动性等,及时发现问题并做出相应调整。
三、黄土隧道施工后期管控措施1.覆盖层保护:对于开挖的黄土区域,进行覆盖层保护,以减少外界因素对黄土的影响。
2.泄水排水措施:在施工结束后,根据黄土的性质,采取适当的措施对黄土进行排水处理,减少地下水对黄土的影响。
3.稳定措施的修复和加固:对于在施工过程中可能受到破坏的稳定措施,进行修复和加固,确保施工后的黄土稳定性。
4.监测和检测:对黄土隧道的施工后期进行定期监测和检测,以及时发现和解决隧道变形和稳定性问题。
总结:黄土隧道施工过程中的坍塌措施非常重要,涉及到施工人员的生命安全和隧道的工程质量。
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。
富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法一、前言富水破碎段隧道是指遇到高水位时,隧道内地质条件不稳定,出现土质破碎,导致隧道变形、破坏的情况。
针对这种情况,采用水泥基抗分散材料注浆技术,可以解决破碎段隧道的稳定问题,并提高隧道的防水性能和使用寿命。
二、工法特点富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法具有以下特点:1. 施工简单方便,适用于各种地质条件下的破碎段隧道。
2. 抗分散材料具有优异的抗压强度和防水性能,能够有效加固隧道破碎段的地质结构。
3. 施工过程中使用的材料环保无毒,对环境无污染。
4. 施工周期短,可以大幅度缩短施工工期,节省施工成本。
三、适应范围富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法适用于以下情况:1. 遇到高水位且地质条件不稳定的隧道。
2. 土质破碎且需要增强隧道地质结构的稳定性。
3. 需要提高隧道的防水性能和使用寿命。
四、工艺原理富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法的原理是通过注浆材料填充破碎段隧道的土层空隙,固化土体,增强土体的稳定性和抗分散能力。
具体工艺原理如下:1. 注浆材料的选择:根据破碎段隧道的地质条件和工程要求,选用适当的水泥基抗分散材料,具有良好的抗压强度和防水性能。
2. 施工工法的设计:根据隧道的破碎段情况,设计合理的施工工法,包括注浆孔的布置和注浆方案的确定。
3. 施工工艺的控制:在施工过程中,严格控制注浆材料的用量和注浆压力,确保注浆材料能够充分填充土层的空隙,并与土体形成一体化。
五、施工工艺1. 准备工作:清理隧道内的杂物和水,检查地质情况,并确定注浆孔的布置。
2. 注浆孔的布置:根据地质构造和注浆方案,确定注浆孔的布置位置和间距。
3. 注浆材料的配制:按照注浆方案,准确配制水泥基抗分散材料,并进行质量检验。
4. 注浆施工:采用注浆机具设备对注浆材料进行注入隧道内的注浆孔中。
逐渐注入,确保注浆材料充分填充土层的空隙。
浅议高风险黄土隧道施工安全控制施隧道工程是现代基础设施建设中的重要组成部分,而黄土地区的隧道工程则是最需要关注的。
黄土地区的黏土、砂土等土质条件特殊,此外高地应力和低自然渗透性也极大降低了黄土隧道工程的安全性。
因此,高风险的黄土隧道施工,需要各种安全控制施。
一、地质勘探地质勘探是黄土隧道工程建设的基础。
在黄土地区,岩石缺少,黄土层结构复杂,如果不进行细致的地下勘探,就很难保证隧道工程安全。
地质勘探必须考虑隧道施工对黄土地质条件的影响,通过专业技术手段对黄土地区的隧道工程施工安全进行预测和评估。
二、预处理在进行黄土隧道施工前,需要进行预处理,减轻黄土地下应力和压力,提高黄土稳定性。
预处理通常包括多种措施,如锚杆支护、爆破瓦斯抽放等,根据黄土地质条件的不同,预处理方案也要有所不同。
三、明确施工方案从开挖方案到顶板支护,从排水系统到通风系统,从运输设备到照明设备……每一个施工细节都需要谨慎地考虑。
施工方案不仅需要充分考虑黄土地质条件,还要根据地形、气候等多方面环境因素进行评估,选择最佳方案,保证施工安全。
四、合理配置施工人员黄土隧道施工需要合理配置施工人员。
施工前,应对施工人员进行全面培训,提高他们的安全意识,使他们能充分认识高风险黄土隧道施工的危险性。
在施工过程中,应严格执行安全操作规程,遵守安全操作流程。
五、大数据监控为了保证黄土隧道施工的安全性,需要利用大数据技术进行监控。
这里的大数据毫不夸张,隧道工程中需要监测的数据类型非常多,包括地质数据、地形数据、声音数据、振动数据等等,需要将这些数据进行分析、整合和反馈,及时制订应对措施,确保隧道工程安全完成。
总之,黄土隧道施工的安全控制必须得到充分重视。
只有通过有效的控制措施,才能保障隧道的施工安全,并保证隧道工程高质量地完成。
富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法一、前言富水破碎段隧道是指在一定水压作用下,隧道围岩存在较大变形和破裂的情况。
由于围岩条件的复杂性,传统的注浆施工工法已经不能满足富水破碎段隧道的施工需求。
本文将介绍一种新的施工工法——富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法。
二、工法特点富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法具有以下特点:1. 能够有效抑制围岩裂隙的扩展和变形,提高围岩的整体稳定性;2. 具有较好的抗分散性能,能够在高水压作用下保持注浆材料的均匀分布;3. 施工过程简便,操作方便,适用于各种复杂地质条件下的隧道施工。
三、适应范围富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法适用于富水破碎段隧道施工,特别适用于以下情况:1.围岩存在较大的破碎和变形;2. 富水隧道,需要进行有效的防水处理;3. 隧道地质条件复杂,需要提高隧道围岩的稳定性。
四、工艺原理富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法的工艺原理是通过注浆材料的性能,形成一层均匀、致密的抗渗浸保护层,从而提高围岩的整体稳定性。
实际施工中,通过以下技术措施实现工艺原理的落地:1. 选用合适的水泥基抗分散材料;2. 通过注浆设备将水泥基抗分散材料注入隧道围岩的裂隙中;3. 控制注浆材料的流量和压力,保证注浆材料的均匀分布;4. 注浆材料固化后形成坚硬的抗渗浸保护层。
五、施工工艺1. 准备工作:清理隧道施工现场,准备好所需的材料和设备;2. 注浆设备安装:安装注浆设备,检查设备的工作状态;3. 材料配制:按照规定配制水泥基抗分散材料,确保材料的质量和浓度;4. 注浆施工:根据施工图纸要求,选择合适的注浆点和注浆顺序,逐步进行注浆施工;5. 注浆监控:通过测量注浆点的压力和流量,监控注浆施工的情况;6. 注浆结束:等待注浆材料固化后,结束注浆施工。
六、劳动组织在富水破碎段隧道水泥基抗分散材料注浆施工工法中,需要组织的劳动力包括注浆设备操作人员、施工监理人员、质量检测人员等。