公路隧道陡坡长距离通风斜井抽排水施工技术_李建军
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引水隧洞施工排水及通风技术探讨本文引用案例对引水隧洞施工排水和通风技术进行了探讨。
标签:引水隧洞;排水;通风1 工程概况本论文主要是探讨山西省中部引黄工程中的西干13-18#引水隧洞的排水及通风问题。
2 引水隧洞施工排水技术目前常用的隧洞施工排水技术有土工布排水、纵向透水管、横向盲沟、纵向中央管沟和路缘边沟等方法。
根据本隧洞内涌水情况推测,洞内涌水是随着岩层变化而变化,遇到岩层出现裂隙就会出现承压水,由于洞内坡降大涌水沿着底板流到掌子面给现场施工带来一定干扰,鉴于一年多的施工实践经验和其他支洞好的排水方案,本支洞在施工治水方案主要采用“防排截堵结合、因地制宜、综合治理”的原则,以引排水为主。
2.1涌水引排洞内涌水一般均以散状流水和集中涌水形式出现,结合目前现场施工经验,洞内拱部有大面积散状流水时喷锚支护混凝土很难直接喷射到位,为保证开挖支护断面质量和安全,施工时在钢筋网片后面涌水较集中部位铺设防水板并设引水软管,将散状涌水集中引排至一侧排水沟内;集中涌水部位直接设置排水软管,将涌水引流至排水沟内,保证喷锚支护混凝土能够及时足量的喷射到位。
2.2集水井设置在洞內反向平坡段每隔60m位置右侧设置集水井,集水井成型尺寸:长2.5m,宽1.2m,深1.0m,集水井净空高1.0m左右,确保操作人员能够进去作业,支护采用支洞支护形式,集水井井身表面与相邻斜井铺地面标高保持一致,集水井四周设置0.5m宽人行操作平台,集水井洞顶设置2×I16工字钢横梁,用于吊装固定水泵,集水井靠近支洞侧采用红砖砌筑,人行平台采用工字钢和钢筋搭设,井底采用C20混凝土找平,混凝土平均厚度不得小于5cm。
2.3水沟设置在每个集水井上游0.5m处设两道2%反坡的截水沟,集水井另一侧的渗水由截水沟15×15(宽×高)流至集水井,集水井一侧设置一条纵向排水沟20×20(宽×高)让每个集水井相连接,防止水量过大渗水溢出集水井。
62交通科技与管理工程技术浅谈山岭地区特长隧道斜井施工通风技术朱增奎(中交二公局东萌工程有限公司,西安 710119)摘 要:“十三五”以来,随着国家经济的快速发展,人民群众对交通条件的需求不断提升,公路工程建设的步伐不断加快,平原地区的公路网络已趋于完善,工程建设的重心逐渐向地质情况复杂的山岭地区转移,在山岭地区的公路工程建设中受地形地质条件的制约,长、特长隧道工程设计所占比重不断提高。
关键词:长、特长隧道;斜井;通风技术中图分类号:U455.4 文献标识码:A0 引言长、特长隧道工程大多为线路的重要控制性工程,在设计时为了平衡工期、降低造价,长度大于3 000 m 的特长隧道大多设计横导洞、斜井、平导洞、竖井等辅助导洞,辅助导洞承担开辟工作面或运营期通风功能。
如何解决长、特长隧道施工期的通风问题成了施工过程中的面临的技术难题,所以研究隧道施工通风技术对山岭地区的隧道工程建设意义重大[1]。
文章结合自己在贵州省都匀至安顺高速公路T11标毛尖特长隧道施工过程中斜井施工通风的工程实例,就山岭地区特长隧道斜井施工通风技术做简单探讨。
1 工程背景贵州省都匀至安顺高速公路T11标毛尖特长隧道,为全线的控制性工程,左洞长5 247 m,右洞长5 222 m,后半段1 400 m 为低瓦斯隧道,在隧道距离进口3 400 m 处设置一施工斜井,斜井长度571 m,围岩为中风化灰岩夹薄层页岩、炭质页岩、砂岩,属硬质岩夹软岩,节理裂隙较发育,最大埋深174 m。
斜井宽度7.39 m,高度6.25 m,纵坡-1.559%,本斜井转入正洞后同时辅助左右洞进入双向施工,左右洞之间以联络通道相接,需开辟4个工作面,同时满足3个工作面的物料运输、照明、通风需求(如图1、图2)。
2 斜井转正洞交叉口施工组织安排隧道斜井段施工采用普通钻爆法施工,开挖掘进至距离正洞(右洞)25 m 处采用“小导洞爬坡”工法,逐拼渐变至联络风道设计轮廓,联络风道施工完成后分三步实施,逐一开辟正洞工作面,共开辟4个工作面,高峰期共3个工作面同时施工。
0引言通风斜井是公路特长隧道最常设置的辅助通道之一,它不仅可以实现施工、运营期间通风,还可以在施工期间增加工作面,缓解主线隧道工期压力。
隧道正洞及斜井洞身均为常规断面,三台阶、全断面等施工工法已比较成熟,而斜井与主线隧道衔接联络段,则因不同设计院所,会有不同的设计形式,比如辅助通道与主线隧道的相对位置。
有的会设计同一条斜井通过设置中隔墙向同一条主线隧道进行送、排风,有的则会设计不带中隔墙的斜井,同一条斜井同时向2条主线隧道送风,另一条斜井则同时向2条主线隧道排风,有的可能会设计竖井与斜井协同进行送排风。
在公路特长隧道的通风设计中,一般会按分区段送排风进行设计,并根据远期交通量计算结果实施近、远期通风计划。
设计形式不同,施工方法也会不同,同时也会存在不同的施工技术难题。
普遍地,在各联络风道与主线隧道交叉口都存在共性问题,如交叉口拱部弧线段位置存在较为突出的应力集中问题[1],围岩越差问题越显著,联络风道进正洞挑顶施工难题[2]等等。
另外,因主线隧道间距离一般不超过30~50m ,基本辅助通道都设置在主线隧道的外侧,所以还会存在联络风道上跨主线隧道的施工难题,如果联络风道底部距主线隧道拱顶围岩厚度设计过大,则联络风道纵坡则会较陡,联络风道开挖、二衬等工序施工难度将大大增加;如果围岩厚度设计过小,联络风道、主线隧道两条上、下十字交叉的通道爆破施工则可能破坏该厚度层围岩[3-4],后施工通道爆破期间,有可能损坏先施工通道已形成的初支、二衬结构,产生结构裂缝,甚至垮塌。
本文依托彭水隧道通风斜井,进行了联络风道施工技术攻关,基于与主线隧道正交的联络风道施工,提出了排烟道进正洞挑顶技术、上跨段爆破减震等施工技术,实现了交叉段联络风道安全、快速施工,丰富了隧道通风斜井施工技术。
1工程概况渝湘高速公路复线(巴南至彭水段)巴彭路彭水隧道斜井位于武隆区文复乡楠木村,斜井设计为双车道通风斜井,起讫桩号XJK0+000~XJK1+925,全长1925m ,位于右线隧道右侧,斜井内轮廓宽8.5m ,高6.65m ,综合纵坡9.83%,每隔270m 设纵坡为3.0%的30m 长休息平台,运输方式为无轨运输。
隧道工程中的排水施工方法一、引言隧道工程中的排水施工方法对于确保工程的安全和可持续发展至关重要。
本文将探讨在隧道建设中常见的排水施工方法,以及它们的应用和优缺点。
二、隧道排水施工方法1. 钻孔排水法钻孔排水法是隧道工程中最常用的排水施工方法之一。
该方法通过在隧道地表或侧墙钻孔,并向孔内注入排水剂,以提高地下水位以下的地层排水能力。
通过钻孔排水法,可以降低隧道周围水位,减少渗流压力,提高工程的稳定性。
优点:技术成熟、应用广泛,对地下水位控制效果好。
缺点:成本较高,施工时间较长。
2. 排水沟排水法排水沟排水法是一种通过排水沟将进入隧道的地下水引流出来的方法。
在隧道挖掘过程中,可以开挖并设置排水沟,通过排水沟将地下水引流至隧道外部。
这种排水施工方法适用于地下水位较浅的情况。
优点:施工简单、成本较低。
缺点:只适用于地下水位较浅的情况,隧道深部排水效果较差。
3. 洞室排水法洞室排水法是指在隧道内部设置排水管道,通过管道将地下水引流出隧道。
这种排水施工方法适用于隧道工程中洞室较多的情况。
通过洞室排水法,可以有效地控制地下水位,保持隧道的稳定性。
优点:排水效果好,适用于洞室较多的情况。
缺点:施工较为复杂,需要进行周密的设计和布局。
4. 排水孔排水法排水孔排水法是一种通过设置排水孔来排除隧道内的地下水的方法。
在隧道施工过程中,可以在隧道内挖掘排水孔,并通过设置孔网和过滤层,将地下水引流出隧道。
这种排水施工方法适用于隧道地层较湿润、渗水性较强的情况。
优点:适用于渗水性较强的隧道地层,排水效果显著。
缺点:施工难度较大,需要密切监测孔网和过滤层的状态。
三、隧道排水施工方法的选择与综合应用在实际隧道工程中,常常需要综合运用以上不同的排水施工方法。
根据工程的具体情况和地下水的特性,选择合适的排水施工方法进行综合应用,以达到最佳的排水效果和工程稳定性。
同时,隧道排水施工方法的选择还需考虑施工时间、成本和工程可行性等因素,以确保施工顺利进行。
长大公路隧道通风斜井地下风机房洞室瓦斯地层施工技术摘要:白云隧道地下风机房穿越煤系地层,施工中所有平巷均存在瓦斯。
简介了白云隧道通风斜井地下风机房洞室在瓦斯地层中施工所采用旳综合治理措施:超前预注浆防护、加强初支、改善通风、实行瓦斯监测等,施工经验可供同类工程参照。
关键词:瓦斯隧道;施工监测;通风斜井地下风机房洞室;超前预注浆;初期支护1 工程概况白云隧道是一座长大公路隧道,设计为上下行分离双洞四车道高速公路隧道,左、右线隧道长度分别为7 097.897 m和7 120 m,位于重庆市武隆县与水江镇之间,是渝湘高速公路旳重、难点工程。
隧道运行通风采用斜井分段式通风,左、右线各设一座斜井,斜井倾角23°,长度分别为1 024.49 m和1 056.26 m。
斜井下面旳地下风机房设在隧道中部,纵向长度121 m,横向最大联接长度150 m。
地下风机房内布置有送风道、排风道、联络风道、运送通道、人行通道、设备房等洞室,其中送、排风道旳最大开挖跨径18.56 m、设备房旳最大开挖高度13.38 m,两个风机房建筑净面积分别为4 222 m2和4 342 m2。
风机房洞室平面布置见图1。
白云隧道地下风机房所处地层为二叠系吴家坪组P2W煤系地层,围岩岩性为硅质灰岩、粉砂质泥、页岩、炭质页岩旳不等厚互层,炭质页岩中夹有几层煤线和薄煤层,煤层厚度38~45 cm,风机房外围岩岩体完整性较差,岩层间旳结合也较差,并且风机房平巷与地层小角度相交,顺地层走向延伸,开挖过程中拱顶易坍塌。
平巷围岩类别为Ⅳ类,局部薄层状夹煤层旳炭质页岩段为Ⅲ类。
2008年5月26日,当左线风机房排风道横向开挖至55 m时,爆破后岩堆发生燃烧现象,掌子面拱腰部位见一条煤系夹层,厚度38~45 cm,产状N112°E∠29°,掌子面瓦斯气体检测最大浓度到达4.5%,底板积水中多处冒泡,并伴有咕噜咕噜旳响声。
同步左线送风道掌子面(横向开挖长度58 m)超前探孔内检测出瓦斯气体,浓度到达3.8%,左拱脚见一片10 m2左右旳炭质页岩破碎带,部分已经做好旳锚网支护开裂剥落。
反坡排水方案一、工程概况本斜井长689米,纵坡8.2%,落底与斜井口高差约50米.斜井落底与正洞相交于DK88+200。
隧道地下水的形成受地形地貌、岩性、构造、降水量等多种因素控制和影响,特别是在构造作用下,断层破碎带,岩性接触带为地下水的储存和运移创造了有利条件。
根据各种资料,最大涌水量10000m3/d。
二、综合方案本斜井抽排水的组织安排,主要考虑抽排水和备用电源方案,抽排水方案主要根据排水量和扬程选择抽排水设备和泵站的建设;备用电源主要根据用电负荷经济合理的选择供电设备。
三、抽排水方案建井期间泵站建设按照斜井辅助正洞施工时最大涌水量一次性建设到位,按10000m3/d设计总排水系统。
(一)水泵选型1、水泵选型依据水泵必须有工作水泵和备用水泵,工作水泵按20h排出斜井24h的正常涌水量配备,备用消耗的能力应不小于工作水泵能力的70%。
(参考煤矿标准)2、水泵的选型计算(1)水中含泥砂较多,选准方案。
Q总=10000m3/d,按20h内排出24h的正常涌水量,相当于500m3/d.(2)水泵所需的扬程H B=250×82%=20。
5m(3)根据Q总=500m3/h,H B==20。
5m,选淄博博山涛晟水泵厂生产QW400—23—45单级泵,H B为23m,额定流量Q e为400m3/h,功率为55KW。
工作泵台数n1≥Q总/Q e=500/400=1。
4,取n1=2台备用泵台数n2≥0。
7n1=0.7×2=1。
4 取n2=2台实际考虑2台工作,1台备用,能满足需要。
(二)管道选择选取DN200钢管,按2。
5m/s的经济流建,换算流量282.6m2/h所需根数500/282。
6=2根,备用1根。
验算:据经验公式h f=6.35×16×n2×Q2×L/(3。
142d16/3)[h f水头损失,n为糙率,Q流量,L为管线长度,d管内径]计算,H f=6。
抽水蓄能电站斜井和平洞施工关键技术摘要:斜井施工作为工程中比较重要且难度较大的部分,一直是施工单位比较困扰的地方。
本文探讨了抽水蓄能电站斜井施工的关键技术。
关键词:抽水蓄能电站;关键技术;注意事项抽水蓄能电站枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房、下水库等组成,输水系统和发电厂房为复杂的地下系统工程,包括通风隧道、交通隧道、排水隧道等。
地下洞室尤其是竖井和斜井,施工难度大,安全风险高,一直是抽水蓄能电站施工中的重点。
一、抽水蓄能电站简介抽水蓄能电站又称蓄能式水电站,它是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。
我国在上世纪60年代后期才开始研究抽水蓄能电站的开发,于1968年和1973年先后建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站。
上世纪80年代中后期,随着改革开放带来的社会经济快速发展,我国电网规模不断扩大,广东、华北和华东等以火电为主的电网,由于受地区水力资源的限制,可供开发的水电很少,电网缺少经济的调峰手段,电网调峰矛盾日益突出,缺电局面由电量缺乏转变为调峰容量也缺乏,修建抽水蓄能电站以解决火电为主电网的调峰问题逐步形成共识。
随着电网经济运行和电源结构调整的要求,一些以水电为主的电网也开始研究兴建一定规模的抽水蓄能电站。
到1991年,装机容量270MW的潘家口混合式抽水蓄能电站首先投入运行,从而迎来了抽水蓄能电站建设的第一次高潮。
上世纪90年代,随着改革开放的深入,国民经济快速发展,抽水蓄能电站建设也进入了快速发展期。
二、关键技术1、斜井开挖方法1)小断面斜井开挖方法。
对断面较小的斜井在开挖时需按从上到下的施工顺序,使用全断面的开挖方式,坡度不能超过25度,利用机械设备进行人员的运输,这时使用的是斗车将废渣运出,若坡度超过25度,需要使用簸箕进行运输废渣。
通常,施工顺序是:完成洞口支护-安装提升设备、出渣道-自上向下开挖。
若斜井坡度超过42度,一般会使用全断面爬罐法进行施工,此时斜井并没有挖出通道,所以需将爬罐作为主要工具,进行相关的运输和爆破。
长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法一、前言隧洞工程在现代交通、水利、能源等基础设施建设中占据重要地位。
长距离大坡度隧洞的施工面临着诸多挑战,如地质复杂、工期紧张等。
为了满足这些挑战,长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法具有以下特点:1、高效快速:TBM采用现代化设备和自动化技术,能够实现连续掘进、支护和后续施工工序,施工效率高,工期可缩短。
2、安全可靠:TBM作业面封闭,能够有效控制尘埃、噪音和恶劣环境对施工人员的影响,提供安全保障。
3、质量可控:TBM采用先进的定位和导向系统,能够准确控制隧道的偏差和纵横断面的尺寸,保证施工质量。
4、环保节能:TBM施工过程中产生的废弃物、尘埃等污染物能够得到有效管理,节约能源。
5、适应性强:TBM可以适应各种地质条件和施工要求,可用于挖掘各种断面形状的长距离大坡度隧洞。
三、适应范围长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法适用于以下场景:1、交通隧道:如公路、铁路、地铁等。
2、水利隧洞:如水库溢洪道、输水隧洞等。
3、电力隧道:如输电隧道、升压站隧洞等。
4、资源开发隧道:如矿山开采、石油、天然气等。
5、城市地下综合管廊。
四、工艺原理长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施:1、地质调查和分析:通过地质调查了解隧洞工程的地质条件,包括地层分布、岩石性质、巷道构造等,为施工工艺的确定提供基础。
2、设备选型:根据隧洞工程的长度、倾角、断面形状等特点,选择合适的TBM型号和配套设备。
3、开始施工:首先进行掘进端的开挖和初期支护,然后启动TBM掘进,控制进尺和隧道纵横断面的尺寸。