湿陷性黄土隧道施工技术[全面]
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湿陷性黄土围岩隧道施工方案摘要:隧道开挖施工受地质条件影响较大,尤其是风化破碎带或软弱岩层使隧道的开挖和支护显得更为困难。
本文针对具有湿陷性的上覆黄土层隧道开挖及支护方案进行研究。
结果表明,湿陷性黄土中隧道开挖前使用管棚和小导管的预支护方式可以有效加强上覆岩层的强度和稳定性,保证工程顺利完成。
关键词:湿陷性黄土;隧道开挖;预支护;小导管1 引言地质条件是影响隧道施工进度、质量的重要因素之一。
针对不同的地质条件,在隧道开挖与支护时,其方案虽会有所不同,但隧道在修建时如何克服可能遇到的上覆岩土层问题却是共同的任务,尤其如何破解岩层风化破碎比较严重和软质岩土加大隧道口施工难度矛盾更是如此。
实际施工表明,开挖后如何减少围岩松动,控制围岩的稳定性对于解决上述问题至关重要。
张咪等[1]利用数值模拟的方法对深埋软岩的开挖及支护方案进行研究,得出应力重新分布后的应力集中区,为支护方案的制定提供了参考。
徐成明[2]研究证明针对明垭子隧道的软弱围岩,CRD法开挖使围岩的变形量最小。
张天奇等[3]砂土隧道开挖引起围岩变形进行研究,并对其造成的地表沉降进行分析。
娄志峰[4]对湿陷性黄土隧道开挖的控制要点进行了总结。
刘继南[5]探讨了隧道仰拱施工技术问题,并对可能出现的问题提出应对措施。
本文在上述学者研究的基础上,结合工作实践深入理性思考,形成并提出隧道在湿陷性黄土中施工方案,该方案经实际工程证明能够有效地控制围岩的稳定性,确保工程安全顺利完成。
2 工程概况新建某隧道位于甘肃省,属黄土台塬区,地形西高东低,地面最大相对高差250 m。
隧道为双线单洞,最大埋深102 m,全长6 782.45 m。
该隧道所处地段水文地质条件复杂,地下水埋深50~70 m。
隧道进口段顶部围岩具有湿陷性,湿陷等级为Ⅲ级,土层厚度在17~20 m 之间。
围岩含水率实测高达22%~31%,呈软塑状态,开挖后围岩强度降低,稳定性很差,极易崩解、掉块,形成垮塌,施工风险高、难度大。
湿陷性黄土二次模筑混凝土隧道施工工艺发布时间:2021-06-04T10:49:37.383Z 来源:《基层建设》2021年第2期作者:俞荣荣[导读] 摘要:岗家营隧道位于甘肃省兰州市郊外,地理位置及施工条件较好,隧道整体围岩均为湿陷性黄土Ⅴ级围岩,围岩一般呈黄褐色,局部略显红色,土质不均匀,孔隙含量较少,可见黑色斑点,局部可见白色钙化粉末,有粘土及粉细砂夹层,具水平层理,硬塑。
中铁四局集团有限公司第七工程分公司 230051摘要:岗家营隧道位于甘肃省兰州市郊外,地理位置及施工条件较好,隧道整体围岩均为湿陷性黄土Ⅴ级围岩,围岩一般呈黄褐色,局部略显红色,土质不均匀,孔隙含量较少,可见黑色斑点,局部可见白色钙化粉末,有粘土及粉细砂夹层,具水平层理,硬塑。
局部地段分布软土和人工填土。
不良地质主要有滑坡、黄土崩塌、不稳定体等。
主要采用换填和强夯等处理方式。
隧道洞门形式缓坡段采用削竹式,陡坡段采用端墙式两种,整体效果美观。
关键词:湿陷性黄土、一次模筑、经济、环保一、引言随着我国基建领域突飞猛进,一座座隧道从山林中露出,不同区域的地质均有很大差异,导致隧道施工工艺也有所不同,各种工法层出不穷,其中西北地区大多为湿陷性黄土,土体自稳能力极差,在这种地质情况下选对隧道施工工艺工法尤为关键。
经各方面比选认为二台阶六步预留核心土开挖法最为合适,无论小断面还是大断面均能适用,支护形式再配成模筑混凝土,既能体现隧道内的安全文明施工,又能提高经济效益。
二、工程概况隧道位于甘肃省兰州市郊外,交通较为方便运输条件较好。
施工用水利用当地居民自泵站水。
线路沿线电网丰富,工程施工用电方便,可就近申请接取。
隧道名为岗家营隧道围岩级别为Ⅴ级,洞身围岩以湿陷性黄土为主,洞顶埋深5m~127m。
洞身半径1601m的曲线上,曲线总长度为1271m,洞身纵坡为2.34%/120m、-2.0%/2120m的单面下坡。
洞身K26+300~K27+100为洞顶浅埋段。
黄土隧道施工技术要点的探讨1、黄土隧道湿陷性质1.1黄土隧道地基湿陷倒塌处理法根据湿陷性黄土隧道地基特点处理的法则:里外兼顾,先保护地基外层然后在加固。
然而水就是造成黄土隧道湿陷倒塌的主要原因。
黄土隧道湿陷性地基处理法的设计,最先要考查水对湿陷性黄土隧道的影响,一定要做好黄土隧道工程自身的系统排水与防水疑点;然后就是做好湿陷性黄土隧道基底土的处理,加强基底承载力。
对黄土隧道而言,基底处理的目的就是为了修善黄土的工程性质,避免黄土的渗透性,控制湿陷性的产生。
通过加密或更换土壤等各种地基处理方法来牢固湿陷性黄土隧道地基,也可说是解除黄土隧道地基的全部湿陷倒塌量,使抢修后的地基转变为不具有湿陷倒塌性。
1.2黄土隧道地基湿陷倒塌加固处理技术大多数黄土隧道湿陷倒塌性经过地层外部为第四纪冲积黄土质粘砂土和松散风积粉细砂,垂直有条理的黄土隧道底层自身湿陷性黄土层很浓厚,黄土隧道基底基本承载力低,围岩情况差。
按照《铁路隧道设计规范》规定,应用荷载——结构模型计算,地基所受的压力也就是基底应当承受的承载力,计算得出了隧道地基所需承载力,与原先基底承载力进行比对,大部分湿陷性黄土隧道在仰拱及墙拱脚区域的基底承载力远远满足不了隧道地基所需的承载力。
目前得出地基不满足于隧道施工要求的结论,应当对此隧道区域基底进行加固处理。
就黄土湿陷性地基处理而言,我国现有成熟的技术和实践经验,主要的处理方法有:高压灌浆、高压旋喷桩、强夯、CFG桩、换填、动力/振动挤密桩、注浆、碾压、静力挤密(预制)桩等。
等等方法是在黄土隧道以外的土木工程中形成,并得到广泛的应用,但是还是缺乏在黄土隧道开挖后洞内处理施工的实例。
黄土隧道湿陷性基底处理施工场地牵扯黄土隧道洞室的限制以及对掌子面开挖的影响,断面开挖、断面稳定、基底加固在空间上和时间上互相影响和干扰。
黄土隧道湿陷性基底处理经常使用的方法有树根桩和水泥挤密桩等。
树根桩可用作承受垂直荷载支承桩、侧向支护桩、抗渗堵漏墙和托换加固。
湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制湿陷性黄土是指土壤在含水量变化时会发生较大塑性变形的黄土。
在道路填筑中,湿陷性黄土是常见的路基材料,其填筑施工技术和质量控制对保障路基工程的安全和稳定具有重要意义。
本文将就湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制进行详细介绍。
一、湿陷性黄土特性分析1.湿陷性黄土的特点湿陷性黄土是一种含水量变化敏感的土壤,其主要特点包括干湿变形大、抗剪强度小、干湿变形差异较大、容易发生流变性变形等。
在填筑过程中,由于湿陷性黄土的这些特点,容易出现塑性沉降、变形大、稳定性差等问题,因此需要采取一定的施工措施和质量控制措施来保证路基填筑的安全和稳定性。
湿陷性黄土的抗剪强度通常较低,塑性沉降较大,干湿状态的变形差异也比较明显。
因此在填筑施工中需要考虑黄土的力学性质,在填筑厚度、均布度、压实度等方面进行合理的设计和控制。
二、湿陷性黄土路基填筑施工技术为了保证湿陷性黄土路基的填筑质量和稳定性,施工时需要按照以下工艺进行填筑:(1)路基表层处理:对湿陷性黄土路基表层进行掏挖、修整和加固处理,以确保路基表层的平整度和稳定性。
(2)填料的选择:选择适宜的填料材料,根据湿陷性黄土的特性,选用合适的填料对路基进行填筑。
(3)压实施工:采用适当的压实设备和工艺,对湿陷性黄土路基进行压实施工,确保填筑层的均匀密实。
在填筑施工过程中,需要特别注意以下几个方面:(1)水分控制:控制填料水分含量,避免填料水分含量过高导致填充层塑性沉降过大。
(3)填土均布:保证填土料的均匀分布,避免填土料的局部集中或偏斜,导致填充层的不均匀密实和变形。
1.填土料的质量控制在填土施工过程中,需要对填土料的质量进行控制,包括填料的质量检验、水分含量测定、密度检测等,以保证填土料的质量和性能符合设计要求。
2.施工质量检查3.填土层的厚度控制根据路基设计要求和填土料的特性,进行填土层的厚度控制,以保证填土层的稳定性和均匀性。
在实际工程中,针对湿陷性黄土路基填筑施工,我们可以结合具体案例来进行说明。
黄土隧道施工工艺工法摘要:近年来,国家的发展速度越来越快。
随着国家基本建设力度的增强和西部大开发的深入,国家交通的需求标准也越来越高了。
越来越多的公路,铁路要经过黄土地区,所以黄土隧道的施工显得尤为重要。
本文所阐述的就是一些关于黄土隧道施工的工艺工法,使得黄土隧道建设能更加的完善,为国家的发展做出更进一步的贡献。
关键词:黄土隧道施工工艺工法流程措施我国黄土地区的地形比较复杂,在施工方面存在着这样或那样的问题。
但鉴于我国道路的发展,我们由不得不对黄土地区进行开发。
现在,越来越多的公路、铁路贯穿黄土,更是出现了隧道,这都表明了我国在大跨度黄土隧道施工技术取得突破性进展。
在建设隧道的过程中,会有一系列的技术要求和限制,我国运用的施工工艺工法就在一定程度上解决了一些问题,降低了风险。
黄土的特质黄土的一般地质特征:1、黄土的基本色调为黄褐、淡黄、棕黄等颜色。
2、组成物质以粉粒(0.05~0.005 毫米)为主,约占60%,粘土粒( 0.005 毫米)含量次之,占据20% 左右。
大于0.25毫米的颗粒少见。
3、结构疏松、无层理、具有肉眼可见的孔隙、垂直节理发育。
4、含易溶盐类,主要矿物组成有:石英、云母、碳酸盐类胶结物及粘土矿物。
5、抗性极差,易于崩解、潜蚀、冲刷。
6、新黄土多具有湿陷性。
不同地质时代特征为:黄土堆积时代主要在第四系,包括老黄土和新黄土,老黄土是下更新统的区城黄土(Q1)和中更新统的离石黄土(Q2)的统称,其大孔结构多经压密,一般没有湿湿陷性或仅在Q2黄土的上部有轻微湿陷性。
覆盖老黄土上部及阶地上的上更新统马兰黄土(Q3)及全新统的新近堆积黄土(Q4),称为新黄土,土质均匀,较疏松,孔隙率大,节理发育,具垂直节理,有较严重的湿陷性。
二、关于工艺工法黄土隧道的施工按照“新奥法”基本原理,遵循“早预报、管超前、非爆破、短开挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则稳步前进。
通过对黄土隧道的开挖、支护及衬砌的工艺控制,使隧道各部尺寸达到设计要求,保证永久衬砌厚度。
湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固与施工工法湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固与施工工法一、前言湿陷性黄土隧道软弱围岩是隧道施工中常见的问题之一,对隧道的稳定性和安全性造成了威胁。
为了解决这一问题,锁脚加固工法应运而生。
本文将介绍湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固与施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固工法采用混凝土锁脚,通过强化围岩的支护能力来提高隧道的整体稳定性。
该工法具有以下特点:施工周期短、成本相对较低、施工安全性高、施工效果明显。
三、适应范围湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固工法适用于围岩的湿陷性较强、抗剪强度较低的情况下。
适用于中、小型隧道施工,尤其适用于需要短期施工周期和较低施工成本的情况。
四、工艺原理湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固工法的基本原理是通过混凝土锚杆或钢筋混凝土锁脚将隧道围岩与坚硬的地层连接起来,形成一个耐久性较好、承载力较高的坚固支撑体系。
通过对施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施进行分析和解释,使读者了解该工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固工法的施工过程包括分解锚杆、钻孔锚固、注浆灌注以及混凝土浇筑等多个阶段。
详细描述每个施工阶段中的各个细节,使读者了解施工过程中的每一个环节。
六、劳动组织湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固工法涉及到多个施工工种,如钻孔工、注浆工、混凝土浇筑工等。
根据施工工艺的要求,组织合理的劳动力队伍,确保施工工序之间协调配合,提高施工效率。
七、机具设备湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固工法所需的机具设备包括钻孔机、注浆设备、混凝土搅拌站等。
对这些机具设备的特点、性能和使用方法进行详细介绍,使读者了解这些机具设备的使用情况和所需注意事项。
八、质量控制湿陷性黄土隧道软弱围岩的锁脚加固工法的施工质量是保证隧道稳定性和安全性的关键。
公路黄土隧道施工技术要点及注意事项黄土具有垂直节理发育、透水性好、遇水易软化变形等特性,含水量的变化对围岩的强度影响很大.同时,黄土隧道一般埋深较浅,浅埋、偏压问题普遍存在,在雨季施工和施工方法不当的情况下,极易导致施工安全质量事故的发生.为确保公路黄土隧道的施工安全及工程监理质量,现将黄土隧道的施工技术要点予以下发,请各相关单位遵照执行.一、前期设计过程中应注意的事项1、结合外业勘测情况,优化隧道线型设计,不应设计黄土连拱隧道,尽可能少采用小净距隧道.2、黄土隧道设计中,要进行细致的现场踏勘,并加强隧址区域的地质勘察工作,以便于掌握详细的隧址区的工程地质和水文地质条件.3、设计要有效地查明确黄土隧道洞顶陷穴、冲沟、裂缝和落水洞等的位置,分析对隧道施工及运营的影响,并提出处治范围和处治措施.4、设计图纸要明确隧道地基承载力的要求,承载力不足时应提出相应的处治措施.5、设计阶段要对黄土隧道进行安全风险评估.6、设计单位应做好设计服务工作,开工前应进行详细的技术交底,强调施工必须注意的事项.二、安全评估及施工准备1、隧道施工前,应由建设管理单位组织相关专家结合设计单位编制的“隧道安全风险评估报告”对施工单位编制的施工组织及施工安全风险评估报告进行审查.监理工程师论坛http://bbs.job2299.co米/2、施工单位必须认真进行地表普查,对隧道上方及周围对隧道施工及运营有影响的冲沟、陷穴、落水洞、地裂缝等进行处治.3、在隧道进洞前,建设管理单位应组织设计、施工、监理单位核定洞门位置,明确进洞方案.4、隧道进洞及施工过程中应准备必要的足够数量的应急抢险物资,以确保在隧道出现险情时可及时组织抢险,如备用工字钢、方木及成品钢拱架等,数量必须满足二排扇形排架支撑和掌子面支撑所需材料.5、认真贯彻落实施工组织设计方案的各项保证措施.6、衬砌台车、仰拱栈桥应在进洞前制作、拼装完毕.衬砌台车长度一般不大于9米,栈桥长度一般为5米.7、制定合理的隧道施工工期,不得随意压缩工期.9、隧道内必须在施工掌子面设置逃生通道.通道可采用长度大于50米、直径大于600米米的钢管,壁厚不小于10米米.三、隧道施工技术要点把握“一短、两快、三严、四及时”的施工要点.即短进尺;快循环、快封闭;严格工艺、严格标准、严格管理;及时支护、及时量测、及时反馈、及时二次衬砌;用双控法保证隧道施工早成环,确保黄土公路隧道施工安全和施工质量.1、洞口边坡及仰坡应自上而下开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖.当地质条件不良时,应采取稳定边坡和仰坡的措施并加强监控量测,发现不稳定迹象时,及时采取措施,保证施工安全.2、套拱应按设计施工,一次性开挖到设计标高,底部应采用扩大断面,并保证一定厚度.(二)开挖1、根据黄土隧道的地表、围岩情况,科学制定隧道开挖方法.开挖方式宜采用三台阶法、CRD法以及环向开挖留核心土法等.2、在施工中尽可能保持周围原状土体的稳定.采用台阶法施工时,对于正面土体加固采用留核心土的方法,核心土的留设可使工作面前方土体处于三向应力状态,以缩小工作面土体的松弛范围.核心土长度可在0.5D左右(D为隧道开挖宽度).3、施工应采用机械配合人工开挖,严禁爆破,每循环进尺宜控制在1榀拱架距离(0.5~1.5米).4、对小净距隧道,左右洞掌子面施工应错开一定的距离,其距离应大于3D,尽量减轻两洞施工期间干扰,确保施工安全.5、三台阶法中下台阶拉槽开挖或双侧壁导坑、CRD法左右侧中、下台阶的左右错开开挖,应特别注意未开挖侧保护土体的宽度不小于2.5米.6、土石交界处根据围岩级别明确过渡段长度,初期支护与二次衬砌应作加强处理,并增设变形缝.1、喷射混凝土严格按照规范要求施作,施工不得采用干喷工艺,应采用湿喷工艺.2、锚杆施作宜采用矿用螺纹钻干钻成孔,宜采用药包式锚杆.3、设计图中设计有锁脚锚杆时,按设计要求执行,如果设计图纸中没有设计锁脚锚杆时,可以把部分系统锚杆移作锁脚锚杆用,锁脚锚杆长度应不小于3.5米,数量一般应不少于3根.4、严格控制锁脚锚杆施工质量,并且与拱架同时施作.锁脚锚杆的设置要保证一定角度,锚杆和钢架的连接必须用U形钢筋焊接.5、三台阶开挖时,如围岩变形较大时可在上台阶加设临时仰拱.6、钢架拱脚应采用整块刚性材料支垫,且面积应大于拱架连接板面积,并保证连接板固定牢固.拱脚下的虚渣及其他杂物应清除干净,超挖部分应用喷射混凝土填充.7、严格控制钢拱架间距,禁止钢拱架间距出现正偏差.(四)仰拱1、地基承载力不得小于设计值,仰拱地基承载力不足时,应采取加固处理.2、仰拱距掌子面的距离不得超过30米,掌子面开挖后15天内必须闭合成环.仰拱每次开挖的长度不超过三榀钢拱架间的距离.3、仰拱混凝土应整体浇注一次成型.(五)二次衬砌1、黄土隧道二次衬砌应尽早施作,在隧道进、出口50米范围内,二次衬砌距掌子面的距离:老黄土不大于35米,新黄土不大于25米.2、洞内二次衬砌距掌子面的最大距离不得超过60米;拆模要三天以上,混凝土强度达到70%以上后方可拆模.3、严格控制二衬厚度,二衬厚度不得小于设计值.四、特殊路段施工(进出洞口、浅埋段、冲沟、偏压)注意事项(一)进出洞口施工1、尽量结合实际地形施工,避免对仰坡进行大开挖,特别是不能挖除洞口两翼的山体.2、加强对洞口段地表沉降和拱顶下沉的监控量测,频率可适当增加.3、当洞口前路基需要特殊处治时,如强夯,应先将路基段处理完毕,避免隧道先施工,路基处治时对隧道洞口土体的扰动,而诱发坡体失稳.4、洞门一般应尽早施作,明洞或洞门在进洞达15~20米后施作,以保证洞口的安全.(二)偏压浅埋段施工1、在隧道穿越偏压、浅埋段时,应采取卸载,反压回填,抗滑桩,砌筑工程或地表预加固等综合处治措施.2、进洞时宜采用管棚进洞,当隧道洞口围岩差而导致进洞困难时,可根据实际情况妥善制定进洞方案.3、对于进出口段、冲沟段等事故易发地段要采取加固措施,二衬及时施作.(三)地质不良段施工1、湿陷性黄土隧道施工时需进行地基处理,消除黄土的湿陷性,提高地基的整体承载力.2、对土质松散的围岩、含水量较大的围岩或严格控制地表沉降的地段应分部开挖、分部支护,严禁各台阶都进行开挖后再一起锚喷支护.五、加强并重视监控量测工作1、重视黄土隧道的监控量测,必须严格按照规范和设计要求的项目和频率进行;在浅埋、偏压路段可增加选测项目的量测,量测数据应及时做好回归分析.2、根据监控量测数据合理调整开挖预留变形量.3、监控量测点应严格按照设计及有关规范布设,特殊地段做加密处理,间距不大于5米.4、不良地质地段施工,必须设专人随时检查,当发现量测数据有不正常变化或突变,洞内拱顶下沉或地表下沉位移值大于允许位移值,洞内或地表出现裂缝以及喷层出现异常裂缝时,必须立即组织人员撤离现场,并及时上报.5、要重视开挖掌子面的地质编录工作,重视地质超前预报,加强地质观察,尤其注意随时观察土体含水量的变化,如有异常应及时反馈,加强支护.6、对于围岩稳定性差的特殊地段,二次衬砌变形也需进行监测.7、为保证监测的质量,确保施工安全,监控量测工作宜由具有相应资质的专业机构进行.8、建立及时、有效、完善的监控量测预警机制.当围岩变形速率大于10米米/d或累计变形值大于10厘米时,必须按照预案措施进行处理.六、管理措施1、建设管理单位在开工前要制定隧道施工安全责任制,明确责任人,以每个隧道为单位,组织施工单位的全体人员进行不少于3天的技术交底和安全培训.2、建设管理单位必须制定明确的隧道施工奖罚制度,对于不按规定施工的单位和个人必须给予处罚,对于严格执行规定的单位和个人给予奖励.3、抓好制度的落实工作,把各项制度落实到每个施工环节中.4、建设管理单位要认真贯彻交通运输厅的有关规定,对于执行不力的单位要提出批评警告,对屡教不改的单位根据情况给予经济处罚和红牌警告.5、要认真落实施工单位信用评价工作,把评价工作落实在施工过程中,用过程的记录评价施工单位的信用,对没有按交通厅强制规定施工的单位每发现一次就记录一次,累计三次者,在信用评价时适当扣分.。
湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制湿陷性黄土是一种常见的路基填筑材料,由于其含水量较高,在施工过程中容易出现塑性变形和沉降,因此对施工技术和质量控制要求较高。
本文将重点介绍湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制。
一、湿陷性黄土的特点湿陷性黄土是由于黄土中具有较高的含水量,以及其颗粒板结构紧密,容易受水浸泡而产生明显的变形和沉降。
因此在填筑过程中容易出现均匀沉降和不均匀沉降的现象,给路基填筑施工带来了一定的难度。
二、湿陷性黄土路基填筑施工技术1. 土壤改良技术为了提高湿陷性黄土的承载能力和稳定性,常常采用土壤改良技术,通过添加适量的石灰、水泥、矿渣等材料,使土壤的含水量和塑性指标得到改良,从而提高其抗压强度和抗变形能力。
2. 路基填筑施工工艺在湿陷性黄土填筑施工中,需要控制填筑工艺,采用分层填筑、夯实和及时排水的方式来减少土壤的沉降和变形。
合理控制填筑层数和夯实次数,确保土壤的均匀压实和密实。
3. 排水措施在施工过程中,需要针对湿陷性黄土的特点,加强排水措施,确保填筑过程中土壤含水量的控制。
采用排水管道、排水井等措施,及时排除路基内的积水,防止土壤软化和沉降。
4. 施工管理和监测施工管理和监测是湿陷性黄土路基填筑中至关重要的环节。
严格按照设计要求和施工规范进行施工,对填筑过程进行实时监测和记录,及时发现问题和进行调整。
1. 技术试验和成熟度检验在填筑前,需要对湿陷性黄土进行技术试验和成熟度检验,检测土壤的物理力学性质和技术指标,确定土壤改良的方式和方法。
2. 施工过程质量控制在填筑过程中,需要严格控制土壤含水量和夯实度,确保土壤的稳定性和承载能力。
对填筑层进行分层检查和夯实质量检验,及时调整填筑工艺和方法。
3. 监测和验收填筑完成后,需要对路基进行监测和验收,检测路基的平整度、密实度和承载能力等指标,确保填筑质量达到设计要求和规范要求。
四、结论湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制是一项复杂的工程,需要充分考虑土壤的特性和填筑条件,合理选择施工方法和工艺,严格控制施工质量,确保路基填筑的稳定性和安全性。
湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制湿陷性黄土是一种常见的土壤类型,具有较高的含水量和较差的工程性质,对黄土路基填筑施工提出了一定的要求。
本文将介绍湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制。
湿陷性黄土的工程性质差主要表现为强度低、可塑性大、渗透性差等。
在施工时,首先需要对黄土进行湿陷性判定,判断土壤的湿陷性程度,然后根据不同的湿陷性程度选择合适的施工工艺。
1. 原地加固:对于湿陷性黄土,一种常见的处理方法是原地加固。
通过加入适量的填充料和水泥,形成加固层。
加固层的厚度和含水量应根据黄土的湿陷性程度进行调整。
2. 压实处理:黄土路基填筑后,需要进行压实处理。
压实作业应按照规定的层数、层厚和压实能力进行,力求达到规定的压实密度。
对于湿陷性黄土,压实后要进行湿陷试验,以检测压实的效果。
3. 排水处理:湿陷性黄土的渗透性差,容易产生积水。
在填筑过程中,应采取有效的排水措施,确保黄土路基的排水能力。
常见的排水措施包括设置排水管道、挖设排水沟等。
4. 沟槽处理:湿陷性黄土填筑后,容易出现沟槽病害,如龟裂、沉陷等。
为了防止沟槽病害的发生,可以通过设置沟槽来进行补偿,提高路基的稳定性。
在湿陷性黄土路基填筑的质量控制中,需要注意以下几个方面:1. 原料质量控制:选择合适的填充料和水泥,确保原料的质量符合设计要求。
要进行原料的试验,确保原料的质量稳定。
2. 施工工艺控制:按照设计规定的施工工艺进行施工,并进行相应的质量检测。
对于湿陷性黄土,要根据不同的湿陷性程度调整施工工艺。
4. 排水质量控制:排水设施的设置要合理,确保排水能力满足要求。
要进行排水设施的质量检测,确保排水质量符合要求。
湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制包括原地加固、压实处理、排水处理和沟槽处理等步骤。
在施工过程中,需要控制原料质量、施工工艺、压实质量和排水质量等方面的质量,确保湿陷性黄土路基填筑的工程质量。
湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制湿陷性黄土是一种在水分含量变化下易产生塑性变形的土壤,其在路基填筑中容易引起变形、开裂和沉降等问题。
为了保证湿陷性黄土路基填筑施工质量,必须严格控制施工工艺和质量,下面将就湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制进行详细介绍。
一、湿陷性黄土特性分析湿陷性黄土在路基填筑中的主要问题是塑性变形大,吸水膨胀性强。
这种土壤在吸水后容易发生体积变化,导致路基变形、开裂等问题。
在进行填筑施工前,必须对湿陷性黄土的特性进行详细的分析,了解其吸水膨胀性和塑性变形特点。
二、湿陷性黄土路基填筑施工工艺1、路基平整:在进行湿陷性黄土路基填筑前,必须先进行路基的平整处理,确保路基表面平整、无坑洼和凹凸。
2、加固处理:针对湿陷性黄土的特性,可以采用加固措施来增强路基的承载力和稳定性。
常用的加固措施包括土工格栅、地膜等。
3、填筑施工:填筑施工前需根据设计要求确定填筑层厚度,然后采用机械设备进行填筑,严格控制填筑层厚度和均匀性。
4、压实处理:填筑完成后,对路基进行压实处理,确保填筑层的密实度和稳定性。
1、原材料质量控制:对用于填筑的黄土材料进行质量检测,确保其符合设计要求。
2、施工工艺控制:严格按照施工工艺要求进行操作,确保填筑层的均匀性和密实度。
4、加固层质量控制:如果采用加固措施,需对加固层进行质量检测,确保其加固效果和稳定性。
5、监测和检测:填筑完成后,需要对路基进行定期监测和检测,及时发现并处理问题。
四、常见问题及处理方法1、路基变形:如果发现路基填筑后出现变形问题,需及时对其进行整治,如加固处理或重新压实等。
2、路基开裂:湿陷性黄土容易产生裂缝,对此需及时修补和加固,同时进行下次施工时加强控制。
3、沉降问题:部分湿陷性黄土路基填筑后会产生沉降,需对其进行整治,恢复路基稳定性。
湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制至关重要,只有严格遵守施工工艺要求,加强质量控制,及时处理问题,才能保证填筑路基的稳定性和耐久性。
湿陷性黄土隧道施工技术
1、湿陷性黄土的成因
解决黄土的湿陷性问题是在我国西部修建铁路的第一要务,湿陷性黄土俗称大孔土,它是一种在第四纪时期形成的、颗粒组成以粉粒为主的黄色或褐黄色粉状土,属于非饱和欠压密的土,具有较大的空隙率和较低的干密度 ,是产生黄土湿陷性的根本原因.在土体的自重应力和附加应力共同作用下受到水的浸湿时将发生急剧而大量的附加下沉,这种现象称为湿陷性.湿陷性黄土土质松软、不稳定、孔隙大 ,承载力极低,遇水沉落,而且黄土湿陷变形具有突变性,非连续性和不可逆性,施工中易产生变形和坍塌.当湿陷性黄土受到水的浸湿后在自重应力作用下即产生湿陷,称为自重湿陷性黄土.
2、施工方案的选定
在湿陷性黄土隧道施工时,有两大特点:一是湿陷性黄土地基的处理;二是黄土隧道开挖后,拱顶及局部应力集中过大 ,拱顶沉降较大 ,造成隧道结构易失稳.施工中严格按照“先探测、管超前、严控水、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工.根据黄土的特性,为确保该段隧道施工顺利安全地穿过湿陷性黄土地段,采取了以下施工措施:针对湿陷性黄土在干燥状态下黄土围岩由于粘滞作用整体稳定性较好,不易掉块,不易在短时间内产生大的崩塌,同时湿陷性黄土怕水,塑性变形较大的特性.确定了隧道开挖有以下施工方案:①首先对洞门段仰坡洞穴进行封闭处理,同时施作边坡两侧及洞顶截水沟,防止雨水对土体的浸蚀.②隧道洞口浅埋段采用WTD27超前锚杆配合全断面钢拱架支撑支护,双侧壁导坑先墙后拱法开挖.③洞身深埋段采用WTD27超前锚杆配合拱部钢拱架支撑支护,拱部采用双眼镜法开挖,墙部采用左右错开式双侧壁导坑法开挖.
3、施工方法
3.1洞顶陷穴处理
湿陷性黄土隧道施工时,为了保证隧道安全施工,在隧道开挖前,对洞顶周围陷穴进行处理目的是防止雨水从陷穴渗入隧道引起隧道坍塌.首先将陷穴中的杂物清理干净,然后将陷穴修整,使之成为比较规则的几何形体,以便于回填处理.夯实陷穴底部,用三七灰土逐层夯实回填,在距地面约1米处,扩大陷穴顶口尺寸(沿周边各扩大1米),用三七灰土继续回填,三七
灰土要高于地面30厘米.距陷穴周边2米以外,挖临时排水沟,表面用砂浆抹平,沟底纵坡不小于5%,使排水沟畅通不积水.
3.2 洞口防护及地表加固
在隧道的洞口边、仰坡及地表应进行加固,采用喷锚网+土钉防护,清理地表,用木桩标示出锚杆孔位.然后开始钻孔,孔深小于5米时用YT-28风枪施钻,孔深大于5米用TA米ROCKI 钻孔钻机施钻.钻孔完成后安装锚杆,根据所钻孔深、孔径来安装锚杆后安装锚垫板.最后挂网、喷砼:锚固后,在上铺8钢筋网,间距20厘米×20厘米,并同锚杆顶部焊于一体,后喷射C20厚度25厘米砼.上部采用人工刷坡, 下部采用机械开挖人工配合修整, 一次开挖至明暗洞分界处.进洞前, 首先采用R27 自进式锚杆对洞口进行加固.每个洞口采用98 根( 每根长8米) , R27 自进式锚杆分三环布设, 第一环沿开挖轮廓线布设, 锚杆间距为25厘米; 第二、三环间距50厘米, 二三环的锚杆间距为50厘米; 锚杆钻进、安装采用风动凿岩机, 锚杆采用连接套接长, 锚杆端头设有止浆塞、垫板、螺母, 锚杆外露端头用φ22 钢筋相互焊接, 连成网状, 网片与土体之间的空隙采用5厘米厚的木板塞紧.在此基础上用φ48 注浆导管对设计以外2米范围土体进行了加固, 切实达到稳定加固边仰坡的目的.
3.3 洞身开挖
湿陷性黄土隧道洞身开挖的施工流程:①拱部开挖:人工开挖拱部周边土体,中间预留核心土,核心土长度应保持在5米左右,其三个侧面适当放坡,增加土体自稳,并利用核心土作为一衬砼施工时的平台.②墙部开挖:先用挖掘机开挖中间土体,仅在墙边预留约1米宽的土体,再用人工四步跳跃开马口开挖边墙土体.根据施工经验,黄土隧道开挖一个循环进尺应控制在1~1.5米.这样既安全又方便操作,同时还能缩短施工周期,加快施工进度.
其施工要点包括:①开挖方式以机械开挖和人工开挖为主.②开挖中、下台阶时,左右侧应错开3 米及以上.③工序变化处之钢架设锁脚锚管,以确保钢架基础稳定.④钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固.⑤仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系,仰拱开挖长度不大于 3 ~5 米.⑥施工过程进行监控量测,完善洞内临时防排水系统.
3.4 小导管预超前支护施工
隧道洞身每开挖一段距离,就必须要进行超前支护,每两段搭接长度不小于50厘米.小导管预超前支护施工流程为:①小导管加工及孔眼定位:小导管采用42×3.5米米无缝钢管加工,长为3.5 米,在拱部140°范围内沿设计开挖轮廓线布置小导管定位孔,间距40 厘米,数量38 根.②钻孔:采用YT-28 风枪钻孔后并插入小导管,外插角控制在5°~10°孔径50 米米.③小导管安装:用风枪或大锤直接将小导管送入,纵向相邻两排小导管水平搭接长度不小于1 米.施工要点为:①小导管外露端部同型钢拱架焊接牢固.①每一循环小导管之间保持不小于1 米的搭接长度 .
3.4 隧道局部小体积坍塌处理
在隧道施工过程中,难免会发生局部小体积坍塌,发生坍塌时, 应及时采取以下方法进行控制:①浆砌片石法:对坍塌处采用简易支撑,待砼浇筑至此处时, 去掉支撑, 用浆砌片石砌筑起来,以保证土体的稳定.②锚杆加固法: 对坍塌处打设锚杆进行加固.③加沙石袋法:将砂与石的混合料按砼配合比装入水泥袋中,在土体坍塌处垒起,并在每个水泥袋上开口,砼浇筑时,此处预留注浆孔,待砼凝固后,对坍塌处的砂石袋注浆.④用同标号砼回填:用强支撑将土体保护起来,待周边砼凝固后,去掉支撑,用同标号砼对坍塌处进行回填,捣固密实.⑤木棒方格布设法.将木棒方格状一层层叠起,加固,直至顶死土体,以免土体再次坍塌,砼灌筑完毕拆模后进行注浆.
3.5 初期支护
为了保证湿陷性黄土地段顺利施工,消除湿陷性,开挖后及时施工初期支护.支护措施采用型钢拱架、锚喷网砼及锁脚锚管联合支护.①初期支护::紧随开挖进行,开挖一环衬砌一环.初期支护采用工字钢拱架、小块钢模板.砼由洞外拌合站拌合,自卸车运输,人工上料浇注砼.
②小边墙、中心水沟、仰拱填充施工: 一衬边墙施工完毕后,应尽快施工小边墙,仰拱,使衬砌尽快封闭成环,限制围岩收敛变形.中心水沟开挖与仰拱开挖同时进行,挖掘机开挖人工配合修整成设计形状.注意超挖,严禁欠挖.按设计先施工中心水沟及检查井基础,再施工仰拱.待仰拱砼强度达到设计的50% 时,再施工片石砼填充.因洞内工作面较多,相互干扰较大,为了不使开挖掘进因仰拱填充施工而中断,仰拱填充采用半幅施工.
3.6 监控量测
监控量测是施工过程中必不可少的一道施工程序.在隧道施工过程中,通过对围岩支护体系稳定状态的监测和评价,为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据,从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的.
3.7 对施工单位要求
施工单位应针对湿陷性黄土段的特征,采取合理的施工措施,防排水坚持防排结合、综合治理的原则,采取合理的加固措施,确保隧道安全顺利通过湿陷性土地段,施工单位要做到:①施工前要对洞口基地作进行湿陷性试验,以便确定是否需要处理,确保洞口稳定.②开挖前进行超前小导管支护,同时利用型钢拱架同锚喷砼联合支护,监控量测同步等技术措施,为隧道施工提供了安全保障.③正确施作锁脚锚管对控制拱架沉降及周边收敛起到很大作用.
④施工中做好洞口防排水及洞内施工用水管理工作,防止黄土受浸而湿陷,对湿陷性黄土段施工是尤其重要的,施工中应高度重视.
4、结语
在当今西部地区铁路建设项目多、隧道比重大、施工难度大、时间紧的情况下,湿陷性黄土隧道的施工面临着诸多难题,因此合理的施工技术对隧道的发展具有重要意义.。