隧道工程的施工要點(diǎn)范文

時(shí)間:2023-12-04 18:02:11

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隧道工程的施工要點(diǎn)

篇1

關(guān)鍵詞:隧道工程施工;影響因素;監(jiān)理;控制要點(diǎn)

我國的交通事業(yè)在近年來快速發(fā)展起來,公路建設(shè)不僅關(guān)乎到民生,還是推動國民經(jīng)濟(jì)增長的重要支柱。為了促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,很多地區(qū)克服了地理環(huán)境限制建設(shè)公路,隧道工程是其中的重要施工環(huán)節(jié)。隧道工程往往處于地理環(huán)境非常復(fù)雜的區(qū)域,包括地質(zhì)條件和地形等等,都不具備公路建設(shè)的條件,就會采用隧道工程施工技術(shù)。隧道工程作為大規(guī)模的工程,不僅施工技術(shù)多而且復(fù)雜,對專業(yè)技術(shù)也具有很高要求,特別是隧道工程環(huán)境中存在諸多的影響因素,就必然會使得隧道修建中產(chǎn)生各種質(zhì)量問題。為了保證施工質(zhì)量,根據(jù)隧道工程實(shí)際需要將監(jiān)管措施制定出來是非常必要的。

1隧道工程施工所具備的特點(diǎn)

1.1隧道工程施工具有隱蔽性。隧道工程屬于是隱蔽性的工程,隧道工程施工也必然帶有隱蔽性的特點(diǎn)。施工中,往往可視面只有一個(gè),其他的施工都是隱蔽性的,這就必然會存在很多難以預(yù)見的狀況。即便工程施工中留下隱患,也難以及時(shí)發(fā)現(xiàn),也無法做出判斷。1.2隧道工程施工具有動態(tài)性。隧道工程所在環(huán)境往往地址環(huán)境復(fù)雜而多變,施工中,這種變化必然會產(chǎn)生各種偶然因素,導(dǎo)致施工設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場不相符合。這就說明,對隧道工程進(jìn)行設(shè)計(jì),不僅要進(jìn)行施工現(xiàn)場勘察,還要對當(dāng)?shù)氐膰鷰r狀況充分了解,以使得隧道設(shè)計(jì)具有動態(tài)性,以便于施工現(xiàn)場條件產(chǎn)生變化時(shí)便于對初始設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。1.3隧道工程施工具有風(fēng)險(xiǎn)性。隧道工程施工所在區(qū)域往往環(huán)境條件惡劣,多數(shù)的施工都是在山洞中或者在地下展開的。即便是在同一個(gè)環(huán)境空間中展開作業(yè),也會對各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的技術(shù)要求有所不同,包括掘進(jìn)技術(shù)、支護(hù)技術(shù)以及通風(fēng)技術(shù)等等,都要根據(jù)施工實(shí)際需要進(jìn)行選擇,保證各個(gè)施工環(huán)節(jié)之間密切相連,這就必然會使施工環(huán)境局促,而且不同的施工技術(shù)之間相互干擾,其中必然會存在風(fēng)險(xiǎn)因素[1]。另外,隧道施工中,惡劣的環(huán)境條件對施工人員會產(chǎn)生不良的心理影響,還會造成生理問題。特別是隧道施工所在區(qū)域的地質(zhì)條件多變,缺乏穩(wěn)定性就必然會存在風(fēng)險(xiǎn),使得隧道施工中隨時(shí)都有危險(xiǎn)事故產(chǎn)生。

2隧道工程施工中所存在的影響因素

2.1影響隧道工程施工的人為因素。隧道工程施工中,人是最為活躍的因素,也是缺乏穩(wěn)定性的因素。要對隧道工程施工以有效控制,就要對施工各個(gè)環(huán)節(jié)所存在的安全隱患予以詳細(xì)分析,將具有針對性的控制措施制定出來,用于施工中發(fā)揮管理作用。參與施工活動的工作人員要對施工中的基礎(chǔ)性工作予以控制,基于此分析各種干預(yù)形式。由于施工中會存在見利忘義的現(xiàn)象,即施工人員從個(gè)人利益出發(fā)而忽視了工作中所應(yīng)履行的責(zé)任,就會存在施工管理程序調(diào)整的問題,這必然會影響隧道施工質(zhì)量。2.2影響隧道工程施工的硬性因素。影響隧道工程施工的硬性因素包括材料因素和設(shè)備因素,貫穿整個(gè)的隧道施工過程。隧道工程施工質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)就是材料。要確保施工材料符合相關(guān)規(guī)定,就要對影響材料質(zhì)量的各種因素進(jìn)行考慮[2]。這些因素往往是導(dǎo)致材料問題的重要影響因素,也是影響隧道工程質(zhì)量的基本因素。隧道工程施工中,施工設(shè)備是不可或缺的,也是施工安全管理中的主要對象。要對施工設(shè)備進(jìn)行控制管理,就需要施工人員重視設(shè)備檢查工作[3]。但是,由于施工人員忽視了設(shè)備的日常保養(yǎng)工作,就必然會對隧道工程的施工造成負(fù)面影響。2.3影響隧道工程施工的技術(shù)控制措施。隧道工程施工中,采取科學(xué)合理地技術(shù)控制措施是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。但是,進(jìn)入到具體操作中,就會受到多種因素的影響,導(dǎo)致技術(shù)控制措施難以發(fā)揮作用,通常會體現(xiàn)在施工程序改變或者對施工程序作出調(diào)整,這就必然會對后續(xù)的施工造成不良影響。要在隧道工程施工中做好技術(shù)控制工作,就要對各種影響因素進(jìn)行分析,提出科學(xué)有效的干預(yù)措施,以使得技術(shù)控制發(fā)揮時(shí)效性。

3隧道工程施工的監(jiān)理控制要點(diǎn)

3.1隧道工程施工中開挖現(xiàn)場的監(jiān)理控制。隧道工程施工對開挖現(xiàn)場會存在超挖和欠挖的問題,監(jiān)理人員進(jìn)行開挖質(zhì)量檢查要按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范中所規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行。對于欠挖現(xiàn)象,如果巖層完整,襯砌的強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)都不會擾,當(dāng)巖石抗壓強(qiáng)度超過30兆帕,個(gè)別地方的欠挖幅度要界定在0.1平方米以內(nèi),隆起量不超過5米。包括隧道的拱頂?shù)陀?米的位置以及墻角都不可以欠挖,以避免因此產(chǎn)生危險(xiǎn)事故。對于超挖現(xiàn)象,在隧道工程施工技術(shù)規(guī)范中已經(jīng)明確規(guī)定。由于圍巖地質(zhì)環(huán)不同,對超挖也會有所不同要求。3.2隧道工程施工中錨噴支護(hù)的監(jiān)理控制。隧道工程施工中,錨噴支護(hù)是不容忽視的。監(jiān)理人員驗(yàn)收隧道工程的過程中,要根據(jù)隧道工程施工的實(shí)際情況制定驗(yàn)收方式,并提前通知施工方[4]。對于隧道工程施工中的每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都要進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后才可以開展后續(xù)工作。在驗(yàn)收錨桿施工質(zhì)量中,要注重檢查鎖角錨桿。在驗(yàn)收注漿施工中,監(jiān)理人員要高度重視這道工序,因?yàn)檫@道工序不僅技術(shù)難度大,而且對注漿的程序也有嚴(yán)格要求。3.3隧道工程施工中噴射混凝土的監(jiān)理控制。隧道工程施工中噴射混凝土的過程中如果出現(xiàn)疏漏,不僅會產(chǎn)生裂縫,甚至?xí)霈F(xiàn)滲水現(xiàn)象,對施工造成不良影響。監(jiān)理要對噴射混凝土施工嚴(yán)格把關(guān),要求施工人員采用先進(jìn)的技術(shù)措施,以使隧道工程質(zhì)量有所保證[5]。3.4隧道工程施工中仰拱的監(jiān)理控制。隧道工程施工中,仰拱是重要的施工部位,關(guān)乎到整個(gè)隧道的穩(wěn)定。如果仰拱施工存在質(zhì)量問題,就會影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,特別是墻角與仰拱之間的交接部位,需要做好清理工作后進(jìn)入到施工環(huán)節(jié),以避免由于該部位存在雜質(zhì)使得仰拱不牢固而產(chǎn)生不均勻沉降。

綜上所述,隧道工程施工中對施工技術(shù)有很高的要求,主要是由于隧道工程屬于是隱性工程,存在質(zhì)量隱患很難發(fā)現(xiàn)。這就需要對隧道工程施工中可能存在的影響因素進(jìn)行分析,針對技術(shù)方法進(jìn)行探索,并采取符合施工實(shí)際的監(jiān)督管理控制措施,以避免施工中產(chǎn)生質(zhì)量問題,確保隧道工程施工順利展開。

作者:樊 明 單位:甘肅省交通工程建設(shè)監(jiān)理有限公司

參考文獻(xiàn)

[1]丁維揚(yáng).淺談高速公路隧道工程施工管理的注意事項(xiàng)[J].黑龍江交通科技,2015(1):107.

[2]高尚勇.隧道工程施工中常見質(zhì)量問題及現(xiàn)場監(jiān)管措施[J].山西建筑,2013,39(3):47.

[3]陳建平.隧道工程施工監(jiān)理工作要點(diǎn)分析[J].交通建設(shè)與管理,2014(6):21-22.

篇2

關(guān)鍵詞:隧道工程施工要點(diǎn)

中圖分類號: U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

近年來,我國公路建設(shè)取得了很大成就,為經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展做出了貢獻(xiàn),公路建設(shè)工程一直處于增長中,隧道工程是公路建設(shè)中的難點(diǎn)工程,它具有隱蔽性的特點(diǎn),在隧道工程設(shè)計(jì)之初雖然進(jìn)行地質(zhì)、水文等情況的勘察,但是很難完全掌握這些情況。公路隧道工程與其他隧道工程也有所不同,其開挖面積大, 深度大,對一些客觀存在的因素只能在施工過程中采取有針對性的措施,所以塌方、淋水等事故時(shí)有發(fā)生。如果勘測、設(shè)計(jì)估計(jì)不足或是施工時(shí)有些注意事項(xiàng)沒有做好可能影響隧道的安全性,也無法使工程正常進(jìn)行下去。所以,進(jìn)行隧道施工時(shí),要了解施工要點(diǎn),針對每個(gè)要點(diǎn)嚴(yán)格控制質(zhì)量, 加強(qiáng)管理,確保安全,以下將解析公路隧道工程施工要點(diǎn)。

一、公路隧道施工的基本特征

公路隧道施工不同于路基、橋涵的施工,有許多很難掌握的水文、地質(zhì)情況,涉及的細(xì)節(jié)也不同,其施工有以下特點(diǎn):

1、隧道工程施工有很強(qiáng)的隱蔽性。公路隧道施工中的隱蔽工程很多,大多數(shù)的工程都是在隱蔽的環(huán)境下進(jìn)行。

2、設(shè)計(jì)方案與實(shí)際施工差異性大。隧道設(shè)計(jì)時(shí)會勘探地質(zhì)情況,但是由于其隱蔽性強(qiáng),開挖隧道內(nèi)的地質(zhì)條件千變?nèi)f化,初始的設(shè)計(jì)文件可能不符合施工需要,施工設(shè)計(jì)方案必須隨著圍巖的實(shí)際狀況作出變更或修改。

3、高度的施工安全要求。隧道的施工要求高于路基和橋梁工程,隧道施工均在洞內(nèi)進(jìn)行,自然環(huán)境十分多變,施工危險(xiǎn)程度隨著洞身的延長不斷增加,許多危險(xiǎn)源是不可預(yù)見的,如:瓦斯、溶洞、涌水、暗河、松散堆積層等,因此,隧道施工必須更加細(xì)致、更加嚴(yán)格。

4、隧道施工作業(yè)面少,工序環(huán)環(huán)相扣,施工作業(yè)要求高效、連續(xù),因此對組織管理水平的要求很高。

5、隧道工程質(zhì)量監(jiān)控難度大。隧道施工工程質(zhì)量是否優(yōu)良不能僅從外觀或有無滲漏水來判斷,因其隱蔽性施工過程還容易偷工減料,監(jiān)控起來非常困難。

6、技術(shù)要求高、投資大。隧道工程的施工有很多技術(shù)性難點(diǎn),施工人員必須有很強(qiáng)的專業(yè)性。此外隧道施工有許多輔助設(shè)施,每個(gè)隧道需投入200萬~400萬元,因此要絕對保證質(zhì)量,保證投資回報(bào)。

二、公路隧道施工要點(diǎn)

隧道工程的大致施工流程是:施工準(zhǔn)備洞口防排水施工明洞開挖防護(hù)洞身掘進(jìn)二次襯砌洞內(nèi)路面面層墻面瓷磚、拱部內(nèi)墻噴涂、電器安裝,最后是竣工驗(yàn)收。

1、洞口施工

洞口施工是機(jī)械化作業(yè),有多種方法,根據(jù)不同的施工部位采用不同的方法,石方爆破用淺眼臺階爆破法,底部和邊坡爆破用小炮。洞口施工也包括明洞洞口施工,拉槽開挖前要考察路基,整理水文資料、制定防水、防水措施,做好排水工作。

2、洞身開挖

洞身開挖方法有多種選擇,但是要依據(jù)盡量利用圍巖自承能力的原則進(jìn)行開挖,主要有全斷面法、臺階法、環(huán)型留核心土法。還要選擇合適的爆破方法,正確炸藥用量,進(jìn)行試爆破時(shí),要注意觀察圍巖,根據(jù)其擾動程度設(shè)計(jì)合理參數(shù)。Ⅴ級圍巖可以采用留核心土分部開挖法。要注意施工工序,先進(jìn)行管棚超前支護(hù),然后進(jìn)行上部環(huán)形部開挖,接著進(jìn)行核心土開挖,最后進(jìn)行下部開挖。開挖完成后要噴射混凝土封閉圍巖,這時(shí)還要注意質(zhì)量檢查、強(qiáng)度檢查,保證每一施工環(huán)節(jié)的安全可靠,分層噴射混凝土直至設(shè)計(jì)厚度。Ⅳ級圍巖采用上半斷面長臺階法,施工過程中視實(shí)際情況進(jìn)行一定調(diào)整。

3、防排水層施工

防水工程:事先割除外露的錨桿,初期支護(hù)的平整程度要達(dá)到用2m直尺測量超過90%在5cm。設(shè)置隧道專用防卷材,原襯砌層與防水卷材之間要設(shè)置土工布。

排水工程:CPE防水板的安裝必須采用熱熔焊接法,且其抗拉強(qiáng)度不能低于母材。此外,搭接寬度大于lOcm。淋水程度大的層段組合使用排水板、防水板、YAS排水半管,這樣能達(dá)到更好的防水、排水效果。YAS半管處須沿洞身環(huán)向打眼以實(shí)現(xiàn)集中排水。

4、隧道二次襯砌

二次襯砌既滿足內(nèi)在質(zhì)量,又要保證外觀質(zhì)量,為了保證二次襯砌的質(zhì)量,襯砌臺車的尺寸要符合設(shè)計(jì)要求。為了防止因施工不當(dāng)?shù)纫蛩貙?dǎo)致局部防水失敗,二次襯砌要做成自防水砼結(jié)構(gòu),最好采用低堿性膨脹水泥砼。此外,圍巖條件差的地段要增加參照明洞的受力鋼筋進(jìn)行加密。

三、公路隧道施工的質(zhì)量控制措施

1、公路隧道開挖質(zhì)量控制

公路隧道與其他隧道相比斷面較大,開挖斷面的尺寸一定要特別注意。在圍巖松軟且地層壓力較大的情況下,隧道開挖對圍巖的擾動大,圍巖會發(fā)生較大變形,產(chǎn)生圍巖塊體的不利切割,所以要保證足夠的預(yù)留變形量及支撐沉落量。公路隧道通常采用扁平斷面型式以防止凈空不夠。為保證開挖質(zhì)量必須根據(jù)圍巖類型選擇合適的開挖方法、施工工藝,使得拱頂圍巖處于良好的應(yīng)力狀態(tài)。

2、隧道支護(hù)質(zhì)量控制

隧道開挖后要及時(shí)支護(hù)。進(jìn)行噴射混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)、強(qiáng)度檢驗(yàn)。錨噴支護(hù)的強(qiáng)度檢驗(yàn)時(shí)進(jìn)行劈裂法測試,另外要注意檢驗(yàn)安裝質(zhì)量、混凝土的原材料質(zhì)量。錨桿加工質(zhì)量的檢驗(yàn)包括抗拉強(qiáng)度、彈性、延展性等的檢測。錨桿拉拔力測試通過千斤頂加載測試,注漿飽滿程度、桿長可通過超聲檢測儀檢測。

3、隧道防水系統(tǒng)質(zhì)量控制

防水系統(tǒng)質(zhì)量檢測其材料檢測非常重要,包括長度、寬度、厚度檢測,當(dāng)今,高分子防水卷材防水層有耐老化、耐酸堿、壽命長的優(yōu)點(diǎn)而受到公路隧道防水、排水系統(tǒng)施工的最佳選擇。

4、隧道襯砌質(zhì)量控制

隧道施工中圍巖很容易松動,常常導(dǎo)致二次襯砌產(chǎn)生裂縫,所以要采用塞尺或刻度放大鏡觀測其深度及寬度,還可以用超聲波或雷達(dá)探測技術(shù)進(jìn)行更加精確的檢測。

四、結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,公路隧道工程的需求量越來越大,一些新的技術(shù)也不斷出現(xiàn),但是隧道施工依然是路橋建設(shè)的難點(diǎn),隧道施工對安全程度、地質(zhì)、水文等要素要求很高,其特點(diǎn)是隧道施工比其他工程控制起來也難得多。公路隧道斷面大,運(yùn)營環(huán)境要求高,隱蔽性強(qiáng),投資大,附屬設(shè)施多,從開始的原材料配比、人員設(shè)備、施工方案的審查和確認(rèn)到施工過程中洞口施工、洞身開挖、防水排水系統(tǒng)、二次襯砌都需要嚴(yán)格控制質(zhì)量,遇到問題及時(shí)處理。了解隧道施工的要點(diǎn)以后,才能針對這些要點(diǎn)制定措施,預(yù)防可能出現(xiàn)的事故,保證隧道施工的安全和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]田辰光.公路隧道施工要點(diǎn)解析.城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(24).

[2]賀敏.論公路隧道工程施工要點(diǎn). 城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(7).

[3]盧媛媛.論公路隧道工程施工要點(diǎn).山西建筑,2012,38 (7).

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關(guān)鍵詞:公路隧道;施工;技術(shù)要點(diǎn);

一、施工準(zhǔn)備期的技術(shù)準(zhǔn)備

(一)施工環(huán)境的勘測

1.根據(jù)地質(zhì)鉆探資料審查圍巖分類,分析工程地質(zhì)特征,特別對巖層走向、褶曲、斷層、地下水、特殊土可能對施工造成的不良影響有充分的預(yù)估,以書面形式提出問題,要求承包商有充分的處治措施。

2.有針對性的對施工現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)、氣象、供水、排水、原材料、動力供應(yīng)、運(yùn)輸條件、棄渣、場地的核查。特別是洞口及淺埋段風(fēng)化堆積層可能的滑動及偏壓;通過溝谷的發(fā)育、沖刷、淤積情況;洪水最高位;砂石集料的蘊(yùn)藏量及質(zhì)量;供電及運(yùn)營期配電方案;運(yùn)輸便道的修筑:棄渣與環(huán)保、農(nóng)田補(bǔ)償?shù)确矫妗?/p>

(二)施工材料設(shè)備和方案的準(zhǔn)備

1.業(yè)主與承包商簽定合同后,監(jiān)理工程師就依據(jù)合同督促承包商按合同承諾的人員設(shè)備到位,開展臨建、控制測量等籌備工作。要求工地實(shí)驗(yàn)室限期達(dá)到質(zhì)監(jiān)站臨時(shí)資質(zhì)審批的軟硬件要求,包括齊全的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、技術(shù)人員及完善的管理制度;標(biāo)準(zhǔn)及原材料實(shí)驗(yàn)超前進(jìn)行,為早日備料、開工奠定基礎(chǔ)。

2.承包商及時(shí)按合同規(guī)定的日期上報(bào)總體、階段性進(jìn)度計(jì)劃和實(shí)施性施工設(shè)計(jì),監(jiān)理工程師在調(diào)查、分析后提出問題與承包商討論、澄清、修改,主要針對工期和時(shí)間安排的合理性、施工準(zhǔn)備的可靠性、計(jì)劃目標(biāo)與施工能力的適應(yīng)性。

3.開工前監(jiān)理工程師對兩端反外控制點(diǎn)復(fù)測、聯(lián)測,增設(shè)的所有基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行檢查并復(fù)測,每個(gè)洞口附近設(shè)不少于三個(gè)平面控制點(diǎn)和兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)以及控制隧道中心線的方向樁。

二、施工實(shí)施階段技術(shù)要點(diǎn)

(一)隧道開挖技術(shù)要點(diǎn)。隧道開挖必須按照設(shè)計(jì)文件、施工技術(shù)規(guī)范和有關(guān)規(guī)程、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求施工。例如,對鋼架支立徑檢查合格后方可進(jìn)行掛鋼筋網(wǎng);鋼架、錨桿及鋼筋網(wǎng)檢查合格后方能噴射砼;初期支護(hù)全面檢查無問題后方可掛防水板;防水板檢查合格后方能進(jìn)行二襯砼的澆注。與鐵路隧道相比,公路隧道的斷面較大,對圍巖的擾動大。同時(shí),為了滿足公路建筑界限的要求,公路隧道多采用扁平的斷面型式,使得拱頂圍巖處于不利的應(yīng)力狀態(tài)。因此,公路隧道的開挖施工不利因素多,難度大,應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)控制,開挖施工的質(zhì)量好壞直接影響著隧道的穩(wěn)定和工程造價(jià)。

(二)隧道支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)。按照新奧法理論,隧道開挖后要及時(shí)支護(hù),限制圍巖的變形,似減小荷載并發(fā)揮其自承能力。目前公路隧道施工多采用錨噴支護(hù),在圍巖較差的地段可采用鋼支撐,包括鋼格柵及型鋼支撐。對于鋼支撐的施工質(zhì)量要檢測其加工質(zhì)量和安裝質(zhì)量。加工質(zhì)量檢測包括加工尺寸、鋼支撐的強(qiáng)度和剛度以及焊接質(zhì)量。安裝質(zhì)量的檢測包括安裝尺寸,包括標(biāo)高和間距;安裝傾斜度,包括平面和縱面,平面檢測可用直角尺,縱面檢測可用坡度規(guī);還有鋼架的連接與固定質(zhì)量檢測,鋼架應(yīng)有牢固的基礎(chǔ),并與圍巖密貼,與錨桿通過焊接有效連接,形成一個(gè)承載整體。

(三)防水排水技術(shù)要點(diǎn)。防水工程貫穿公路隧道施工過程,從材料進(jìn)場、技術(shù)交底、員工培訓(xùn);防水板場地選擇硬化、防水板焊接或粘接移動、防水層掛板臺車的設(shè)計(jì)、安裝、就位、公路隧道光面爆破、初期支護(hù)、基面檢查處理、掛防水板、二次襯砌混凝土澆筑等工序都必須嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范施工,否則將會造成防水層的破裂,從而使公路隧道滲漏水。

關(guān)于隧道襯砌外排水系統(tǒng),必須認(rèn)真學(xué)習(xí)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG 070-2004)的有關(guān)規(guī)定。做到各類排水管之間應(yīng)順直銜接對于隧道的集中排水管,可按照管涵的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對其管節(jié)預(yù)制、基礎(chǔ)、管節(jié)安裝進(jìn)行檢驗(yàn)。

(四)隧道襯砌技術(shù)要點(diǎn)。施工中由于圍巖松動或其他原因會導(dǎo)致二次襯砌產(chǎn)生裂縫。對于裂縫的檢查可采用塞尺或刻度放大鏡觀測其深度及寬度,并根據(jù)情況采取處理措施。要根據(jù)檢測的目的選擇合適的頻率,然后沿隧道斷面布置測線,做好隧道襯砌質(zhì)量控制。

(五)隧道通風(fēng)技術(shù)要點(diǎn)。隧道通風(fēng)方式主要有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。豎井工程主要功能是通風(fēng)換氣,根據(jù)檢測隧道內(nèi)空氣質(zhì)量、廢氣濃度參數(shù)、含氧濃度等指標(biāo)信息,進(jìn)行自動調(diào)節(jié)開啟。對風(fēng)機(jī)房設(shè)備采用遠(yuǎn)程控制,控制中心在20公里以外。假若隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi),布設(shè)于隧道頂部的感溫光纖感知到溫度變化后,監(jiān)控中心進(jìn)行自動識別、檢測和判斷,通過距火災(zāi)點(diǎn)最近的豎井排風(fēng)口及時(shí)向隧道外強(qiáng)制排煙,減小煙霧對隧道內(nèi)人員的傷害。3座隧道豎井啟用后,將大大改善隧道的通風(fēng)狀況,滿足通風(fēng)換氣需求。

三、施工驗(yàn)收階段技術(shù)要點(diǎn)

(一)從源頭上解決隧道施工技術(shù)質(zhì)量的隱患。因隧道工程屬隱蔽工程,在目前工程技術(shù)條件下,對竣工隧道工程質(zhì)量的檢測,相當(dāng)一部分檢測數(shù)據(jù)來源于施工或監(jiān)理記錄。所以,嚴(yán)格控制施工過程,力爭從源頭上把好隧道工程質(zhì)量關(guān)才是保證隧道工程質(zhì)量的根本手段。

(二)質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)評定的內(nèi)容。建議從總體上將隧道工程竣工檢測劃分為兩大部分,分別是室外量測部分和室內(nèi)抽查質(zhì)量保證資料部分。隧道工程的最終得分為這兩部分的加權(quán)平均分。室內(nèi)抽查質(zhì)量保證資料則主要集中于檢查資料的有無和齊全與否。至于隱蔽工程項(xiàng)目,若在施工過程中有具備檢驗(yàn)評定資質(zhì)的檢測單位做過詳細(xì)系統(tǒng)的檢測評定,則可以將其結(jié)果參與竣工評定,否則不予評定。

四、結(jié)束語

通過對公路隧道不同施工階段的施工技術(shù)總結(jié),使我們在以后隧道工程施工中對以上技術(shù)問題的處理有了更廣泛的思路。做好這些技術(shù)要點(diǎn),將使公路隧道的施工進(jìn)度、環(huán)保、安全和經(jīng)濟(jì)效益的得到最大限度的發(fā)揮。

參考文獻(xiàn):

[1]關(guān)寶樹.隧道工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)集[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]劉承宏.淺談軟巖鐵路隧道控制爆破設(shè)計(jì)[J].山西建筑,2008,34(7):323-324.

篇4

關(guān)鍵詞:隧道工程;新奧法;施工技術(shù)

0引言

近年來隨著我國公路建設(shè)的快速發(fā)展,由8.5萬公里構(gòu)成的“7918”高速公路網(wǎng)已經(jīng)建成。而我國人口較多,有關(guān)部門正在規(guī)劃和完善國家高速公路網(wǎng)絡(luò),以滿足人們出行和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。由于高速公路線形的技術(shù)指標(biāo)高,當(dāng)其進(jìn)入山區(qū)或重丘區(qū)時(shí)就不可避免地需要采用隧道來穿越山嶺。因此,在我國中西部山區(qū)修建高速公路,通常橋梁和隧道所占的比例較高,而且建設(shè)難度較大。

1隧道工程特點(diǎn)

在進(jìn)行隧道施工時(shí),必須充分考慮隧道工程的特點(diǎn),才能在保證隧道安全的條件下,快速、優(yōu)質(zhì)、低價(jià)地建成隧道建筑物。隧道工程的特點(diǎn),可歸納如下:

(1)整個(gè)工程埋設(shè)于地下,因此工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件對隧道施工的成敗起著重要的、甚至是決定性的作用。不僅要在勘測階段做好詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查和勘探,盡可能準(zhǔn)確地掌握隧道工程范圍內(nèi)的巖層性質(zhì)、巖體強(qiáng)度、完整程度、地應(yīng)力場、自穩(wěn)能力、地下水狀態(tài)、有害氣體和地溫狀況等資料,并根據(jù)這些原始材料,初步選定合適的施工方法,確定相應(yīng)的施工措施和配套的施工機(jī)具[2]。

(2)公路隧道正常情況下只有進(jìn)、出口兩個(gè)工作面,相對于橋梁、線路工程來說,隧道的施工速度比較慢,工期也比較長,往往使一些長大隧道成為控制新建公路通車的關(guān)鍵工程。因此,要求施工中加強(qiáng)管理、合理組織、避免相互干擾。洞內(nèi)設(shè)備、管線路布置應(yīng)周密考慮,妥善安排。隧道施工機(jī)械應(yīng)當(dāng)結(jié)構(gòu)緊湊,堅(jiān)固耐用。

(3)地下施工環(huán)境較差,甚至在施工中還可能使之惡化,例如爆破產(chǎn)生有害氣體等。必須采取有效措施加以改善,使施工場地合符衛(wèi)生條件,并有足夠的照度,以保證施工人員的身體健康,提高勞動生產(chǎn)率。

(4)公路隧道大多穿越崇山峻嶺,因此施工工地一般都位于偏遠(yuǎn)的深山狹谷之中,運(yùn)輸不便,供應(yīng)困難,這些也是規(guī)劃隧道工程時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的問題之一。

(5)公路隧道埋設(shè)于地下,一旦建成就難以更改,所以除了事先必須審慎規(guī)劃和設(shè)計(jì)外,施工中還要做到不留后患。

當(dāng)然,隧道工程也有很多有利的方面,例如施工可不受或少受晝夜更替、季節(jié)變換、氣候變化等自然條件改變的影響,可以竟日終年、穩(wěn)定地安排施工。

2新奧法

新奧法即新奧地利隧道施工方法,原文是New Austrian Tunneling Method,簡稱為NATM。它與法國稱收斂約束法或有些國家所稱動態(tài)觀測設(shè)計(jì)施工法的基本原則一致。

目前新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修建隧道的一種基本方法,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益是明顯的。新奧法的基本要點(diǎn)可歸納如下:

(1)巖體是隧道結(jié)構(gòu)體系中的主要承載單元,在施工中必須充分保護(hù)巖體,盡量減少對它的擾動,避免過度破壞巖體的強(qiáng)度。為此,施工中斷面分塊不宜過多,開挖應(yīng)當(dāng)采用光面爆破、預(yù)裂爆破或機(jī)械掘進(jìn)。

(2)為了充分發(fā)揮巖體的承載能力,應(yīng)允許并控制巖體的變形。一方面允許變形,使圍巖中能進(jìn)行承載環(huán);另一方面又必須限制它,使巖體不致過度松弛而喪失或大大降低承載能力。

(3)為了改善支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力性能,施工中應(yīng)盡快閉合,而成為封閉的筒形結(jié)構(gòu)。

(4)通過施工中對圍巖和支護(hù)的動態(tài)觀察、量測,合理安排施工程序、進(jìn)行設(shè)計(jì)變更及日常的施工管理。

(5)為了敷設(shè)防水層,或?yàn)榱顺惺苡捎阱^桿銹蝕,圍巖性質(zhì)惡化、流變、膨脹所引起的后續(xù)荷載,可采用復(fù)合式襯砌[3]。

(6)二次襯砌原則上是在圍巖與初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定的條件下修筑的,圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體,因而提高了支護(hù)體系的安全度。

上述新奧法的基本要點(diǎn)可扼要的概括為“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉”[1]。

新奧法施工按開挖斷面的大小及位置,基本上又可分為全斷面法、臺階法、分部開挖法三大類及若干變化方案,其優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件如下:

(1)全斷面法:適用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級較完整的堅(jiān)硬圍巖,必須具備大型施工機(jī)械。優(yōu)點(diǎn):工序少,相互干擾少,便于組織施工和管理,工作空間大,便于組織大型機(jī)械化施工,因此施工進(jìn)度高。

(2)臺階法:臺階法中包括長臺階法、短臺階法和超短臺階法三種。

①長臺階法。適用條件:凡是在全斷面法中開挖面不能自穩(wěn),但圍巖堅(jiān)硬不用底拱封閉斷面的情況。

②短臺階法。適用條件:Ⅰ-Ⅴ級圍巖,尤其適用于Ⅳ、Ⅴ級圍巖。優(yōu)點(diǎn):可縮短支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合的時(shí)間,改善初期護(hù)的受力條件,有利于控制隧道收斂速度和量值。缺點(diǎn):上臺階出碴時(shí)對下半斷面施工的干擾較大,不能全部平行作業(yè)。

③超短臺階法。適用條件:適用于膨脹性圍巖和土質(zhì)圍巖,要求及早閉合斷面的場合。優(yōu)點(diǎn):初期支護(hù)全斷面閉合時(shí)間更短,更有利于控制圍巖變形。缺點(diǎn):上下斷面相距較近,機(jī)械設(shè)備集中,作業(yè)時(shí)相互干擾較大,生產(chǎn)效率較低,施工速度較慢。

(3)分部開挖法:臺階分部開挖法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。

①臺階分部開挖法。適用條件:適用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖中。優(yōu)點(diǎn):與超短臺階法相比,臺階長度可以加長,減少上下臺階施工干擾;而與下述的側(cè)壁導(dǎo)坑法相比,施工機(jī)械化程度較高,施工速度可加快。

②單側(cè)壁導(dǎo)坑法。適用條件:適用于斷面跨度大,地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中。

③雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。適用條件:當(dāng)隧道跨度很大,地表沉陷要求嚴(yán)格,圍巖條件特別差。優(yōu)缺點(diǎn):雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖然開挖斷面分塊多,擾動大,初期支護(hù)全斷面閉合的時(shí)間長,但每個(gè)分塊都是在開挖后立即各自閉合的,所以在施工中間變形幾乎不發(fā)展。

4結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,隧道建設(shè)也發(fā)展的越來越快,這必然會對隧道的施工技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)和完善的機(jī)遇。本文根據(jù)我國隧道發(fā)展的現(xiàn)狀探討了隧道施工的種類、特點(diǎn)及其適用條件,對隧道施工等方面具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn):

[1]王成,隧道工程[M].北京:人民交通出版社,2009,8.

篇5

關(guān)鍵詞:高速公路;隧道工程;機(jī)電系統(tǒng);施工要點(diǎn);施工控制

近些年,我國交通事業(yè)發(fā)展迅速,高速公路的覆蓋范圍不斷擴(kuò)大、路線長度不斷增加,在方便人們出行和貨物運(yùn)輸方面發(fā)揮著越來越重要的作用。但是在高速公路工程建設(shè)中,仍然存在較多的施工問題,尤其是隧道運(yùn)行中的機(jī)電系統(tǒng),因?yàn)闄C(jī)電安裝需要進(jìn)行交叉作業(yè),所以整體施工往往缺乏有效的協(xié)調(diào),經(jīng)常出現(xiàn)工程遺漏現(xiàn)象,在降低機(jī)電系統(tǒng)施工質(zhì)量的同時(shí),還會對高速公路隧道的正常使用和安全運(yùn)行造成影響。如何保證高速公路隧道工程中機(jī)電系統(tǒng)施工質(zhì)量,已經(jīng)引起了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注和重視。

1.高速公路隧道工程中的機(jī)電系統(tǒng)施工簡要介紹

高速公路隧道環(huán)境的復(fù)雜性以及機(jī)電系統(tǒng)施工技術(shù)的綜合性和專業(yè)性,都使得機(jī)電安裝難度較大,同時(shí),施工人員的頻繁流動以及較短的作業(yè)時(shí)間,都對施工管理提出了更高的要求,很容易因施工管理不善降低整體施工質(zhì)量,所以就需要針對其中的施工要點(diǎn)制定科學(xué)的施工方案,并加強(qiáng)施工控制力度,以此來保證施工質(zhì)量。高速公路隧道工程中的機(jī)電系統(tǒng)主要是由監(jiān)控、通風(fēng)、照明、供配電以及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等幾部分組成的,任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會對整體系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成影響,所以,便需要對施工要點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)討論,將缺陷解決在各道施工環(huán)節(jié)內(nèi),提高機(jī)電系統(tǒng)整體施工質(zhì)量。

2.高速公路隧道工程中的機(jī)電系統(tǒng)施工要點(diǎn)

某高速公路隧道全長1880m,施工環(huán)境復(fù)雜、作業(yè)線較長、施工周期較短,并且涉及的人員數(shù)量和物資種類較多,為確保機(jī)電系統(tǒng)施工的順利完成、保證施工質(zhì)量,施工單位對其中的重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)分析,并制定了科學(xué)可行的施工組織計(jì)劃。

2.1監(jiān)控系統(tǒng)施工

利用監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對高速公路隧道內(nèi)部情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測,為管理人員進(jìn)行車輛指揮提供可靠信息,及時(shí)處理隧道內(nèi)部的突發(fā)事件,確保高速公路運(yùn)行的通暢性和安全性。隧道監(jiān)控系統(tǒng)是由閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、指示燈系統(tǒng)、車輛檢測裝置、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等幾部分組成。監(jiān)控系統(tǒng)可以利用監(jiān)控?cái)z像頭以及各種監(jiān)測裝置,完成對隧道內(nèi)交通流量、氣候、路況等各項(xiàng)基本信息的采集,然后通過通信系統(tǒng)完成監(jiān)控信息的傳輸、處理、保存及分析,并根據(jù)分析結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的指令,對車輛進(jìn)行指揮。

2.2通風(fēng)系統(tǒng)施工

通風(fēng)系統(tǒng)的主要作用是保持高速公路隧道內(nèi)空氣流通的通暢性,及時(shí)排除隧道內(nèi)的煙塵、汽車尾氣等。通風(fēng)系統(tǒng)是由風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)控制裝置、軟啟動裝置等幾部分組成。在該高速公路隧道工程中的通風(fēng)系統(tǒng)中,所選用的風(fēng)機(jī)類型為縱向射流風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率為及規(guī)格分為60kW和1300mm,根據(jù)隧道長度,確定風(fēng)機(jī)總數(shù)量為16臺最為合適。風(fēng)機(jī)的安裝位置為隧道頂部,因?yàn)轱L(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中處于懸空狀態(tài),所以,在具體施工過程中,為確保預(yù)埋鐵鉤能夠承受風(fēng)機(jī)自身重力,在安裝之前需進(jìn)行載荷試驗(yàn),其他預(yù)埋也需要進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性測試,只有達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)后,才可以正式開展安裝、焊接作業(yè)。

2.3照明系統(tǒng)施工

照明系統(tǒng)是保證高速公路隧道內(nèi)具有良好光線的系統(tǒng),系統(tǒng)組成設(shè)備包括隧道燈、廣場燈、高桿燈、照明開關(guān)控制裝置等。不同照明裝置的具體功能是不一樣的,安裝高度及安裝方式也存在一定的差異性。該工程中的照明系統(tǒng)分為入口段、過渡段、基本段及出口段四部分設(shè)置,所用照明裝置以LED等為主,以隧道中線為基準(zhǔn),對稱分布于兩邊。安全通道照明采用LED燈拱頂安裝方式布置。同時(shí),在設(shè)置應(yīng)急照明時(shí),是以基本照明的1/4為基準(zhǔn)的。在鋪設(shè)線纜時(shí),應(yīng)根據(jù)照明功能區(qū)的分布情況,設(shè)計(jì)更加合理的鋪設(shè)路線,嚴(yán)格按照施工圖紙上標(biāo)注的位置準(zhǔn)確布設(shè)照明裝置,最后對燈具的安裝角度及投射效果進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.4供配電系統(tǒng)施工

供配電系統(tǒng)的主要作用是為高速公路隧道中機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行提供所需電能,是確保機(jī)電系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ),包括變電站、變壓器、配電柜、應(yīng)急電源等幾部分。施工單位在對高速鐵路隧道運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行全面勘察、分析之后,決定采用雙路外電供電方式,以此來確保供電系統(tǒng)的可靠性,將變壓器側(cè)饋線柜安裝在變電站處,設(shè)備數(shù)量為兩臺,并且都是獨(dú)立運(yùn)行方式,兩者的變壓器容量可以互為備用。同時(shí),供電系統(tǒng)中還增設(shè)有EPS電源,專門為應(yīng)急照明設(shè)備提供電能,確保應(yīng)急照明設(shè)備可以連續(xù)工作。

2.5火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)施工

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是通過對高速公路隧道運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患并發(fā)出警報(bào),以便管理人員迅速采取針對性措施排除火災(zāi)隱患,避免火災(zāi)事故的發(fā)生,在確保高速公路隧道運(yùn)行安全方面起到了重要作用?;馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要組成包括火災(zāi)報(bào)警按鈕、監(jiān)控設(shè)備、信息傳輸系統(tǒng)、滅火設(shè)備等幾部分。當(dāng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)測出火災(zāi)隱患時(shí),會迅速啟動火災(zāi)報(bào)警按鈕,并通過信息傳輸系統(tǒng)將火災(zāi)隱患的準(zhǔn)確地點(diǎn)及時(shí)傳遞到中心控制室,中心控制室在確認(rèn)信息的真實(shí)性之后,及時(shí)制定針對性的解決措施,開啟通風(fēng)系統(tǒng)和滅火設(shè)備,并發(fā)出火災(zāi)警報(bào),引導(dǎo)施工人員與設(shè)備安全有序撤離隧道。

3.高速公路隧道工程中的機(jī)電系統(tǒng)施工控制

在明確高速公路隧道工程中機(jī)電系統(tǒng)施工要點(diǎn),并制定科學(xué)、可行的施工方案后,施工單位又從施工準(zhǔn)備工作、施工質(zhì)量、施工進(jìn)度以及施工安全四方面入手,加強(qiáng)對機(jī)電系統(tǒng)施工的控制。首先,在正式開展施工之前,應(yīng)根據(jù)施工組織方案,確定所需設(shè)備、材料類型技術(shù)數(shù)量,保證各項(xiàng)物資的及時(shí)到位,選擇信譽(yù)度良好的專業(yè)施工隊(duì)伍,確定最為合適的施工技術(shù)。其次,加強(qiáng)施工現(xiàn)場監(jiān)督和指導(dǎo),安排專職人員進(jìn)行巡視,各施工環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)人應(yīng)做好施工記錄和匯報(bào)工作,組織專家對施工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行研討,制定解決方案。同時(shí),施工管理人員應(yīng)做好各階段施工驗(yàn)收工作,加強(qiáng)不同工種施工人員之間的協(xié)同性,并根據(jù)實(shí)際施工效果對施工方案做出適當(dāng)調(diào)整,在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,加快施工進(jìn)度,確??梢栽谝?guī)定日期內(nèi)完成施工。最后,還需要提高對施工安全的重視力度,設(shè)置各種安全防護(hù)措施,并要求施工人員佩戴安全帽,在危險(xiǎn)地方貼出反光標(biāo)識,確保通風(fēng)系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)工作性能的良好性。

結(jié)語

高速公路隧道工程機(jī)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能是確保隧道正常、安全運(yùn)行,機(jī)電系統(tǒng)施工質(zhì)量會直接影響到整條高速公路的使用性能,所以就需要以高質(zhì)量水準(zhǔn)完成機(jī)電系統(tǒng)施工。在機(jī)電系統(tǒng)實(shí)際施工過程中,要對監(jiān)控、通風(fēng)、照明、供配電、火災(zāi)報(bào)警等五大系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)考慮,并采取科學(xué)、有效的措施加強(qiáng)施工控制,保證機(jī)電系統(tǒng)施工的高效、有序進(jìn)行,提高機(jī)電設(shè)備安裝施工質(zhì)量,更好的服務(wù)與高速公路隧道的正常、安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]李智榮.高速公路隧道通風(fēng)工程機(jī)電系統(tǒng)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)及管理[J].山西電子技術(shù),2012(3):91-91.

篇6

Abstract: Min-Gan part of Hefei-Fuzhou passenger line through the east of Jiangxi provinc and the northeast of Fujian Province, with the largely undulating terrain and complexly geological conditions, the tunnel proportion is up to 59%, and construction safety risk is high. The combination hollow bolt applied in tunnels, this article based on the many craft trials, summarized the workflow of construction technology, craft points and quality control points. Drilling used HD110Z at the scene, compact structure, conveniently and quickly,accurately and efficiently, improved the operating environment, has a certain effect on stipulating the construction operations of combination hollow bolt and controlling the quality.

關(guān)鍵詞: 合??蛯i}贛段;隧道;組合中空錨桿;施工工藝;質(zhì)量控制

Key words: Min-Gan part of Hefei-Fuzhou passenger line;tunnel;combination hollow bolt;construction technology;quality control

中圖分類號:U238 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)10-0094-02

0 引言

近些年,隨著鐵路工程建設(shè)的快速發(fā)展,錨桿作為隧道工程施工中維護(hù)圍巖穩(wěn)定,確保施工安全質(zhì)量的重要支護(hù)手段之一已得到了迅速的發(fā)展,組合中空錨桿以其良好的質(zhì)量安全、可靠性及適用性已在越來越多的隧道工程中開始應(yīng)用,因此如何準(zhǔn)確鉆孔、安裝、注漿、封錨成為組合中空錨桿施工控制的關(guān)鍵問題。

錨桿作為主動支護(hù)形式的一種,已廣泛應(yīng)用于隧道、巷道、基坑及高邊坡防護(hù)。陳玉祥等通過對國內(nèi)外錨桿支護(hù)理論的論述,詳細(xì)闡述了不同錨桿圍巖支護(hù)理論的機(jī)理、適用條件、優(yōu)缺點(diǎn),提出了錨桿支護(hù)機(jī)理的發(fā)展趨勢和方向[1],但在以往的隧道工程施工中,其拱部常采用普通砂漿錨桿或普通中空錨桿支護(hù),其注漿施工由下往上灌注,常常導(dǎo)致漏漿或注漿不飽滿等質(zhì)量通病,給鐵路施工及營運(yùn)帶來安全隱患[2、3]。而組合中空錨桿從改進(jìn)注漿施工工藝出發(fā),改進(jìn)了以往錨桿漏漿、注漿不飽滿等質(zhì)量通病。謝敏從隧道工程施工實(shí)際出發(fā),深入探討了中空注漿錨桿施工的常見的質(zhì)量通病及管控措施[4];夏志杰等通過組合中空錨桿在錦赤鐵路隧道施工中的應(yīng)用,證明其能有效的解決隧道拱頂錨桿注漿不飽滿問題[5];張世平等采用理論分析及室內(nèi)試驗(yàn)的方法對錨桿體中導(dǎo)波規(guī)律的研究,探討了更為簡單有效的錨桿錨固質(zhì)量及完整性檢測方法[6]。經(jīng)過多年的應(yīng)用,目前已廣泛運(yùn)用于隧道工程中,文章以合??蛯i}贛段隧道組合中空錨桿施工為研究對象,探討了組合中孔錨桿施工工藝流程、工藝要點(diǎn)、質(zhì)量控制要點(diǎn)及鉆孔設(shè)備等,以其方便快捷、安全有效的應(yīng)用于隧道工程施工。

1 結(jié)構(gòu)及支護(hù)原理

1.1 結(jié)構(gòu) 組合中空錨桿是由中空錨桿體、鋼筋、連接套、墊板、螺母、止?jié){塞、錨頭、排氣管等組成的錨桿體。組合錨桿體有中空錨桿體連接套與鋼筋連接組合而成,連接套上應(yīng)徑向均勻布設(shè)出漿口,且不少于2個(gè),直徑不應(yīng)小于16mm。注漿時(shí)水泥漿液經(jīng)中空錨桿體的中空內(nèi)孔從連接套上的出漿孔進(jìn)入錨桿孔,錨桿孔內(nèi)的漿液由外向里充盈,錨桿孔內(nèi)的空氣從排氣管排出,注漿完成后應(yīng)立即安裝堵頭封堵[3],如圖1所示。

1.2 支護(hù)原理 組合中空錨桿主要用于拱部或錨桿孔向上傾斜的巖層中,依賴其粘結(jié)作用將圍巖與穩(wěn)定巖體結(jié)合在一起而產(chǎn)生懸吊效果、組合梁效果、補(bǔ)強(qiáng)效果,以達(dá)到支護(hù)的目的。具有成本低、支護(hù)效果好、操作簡便、使用靈活、占用施工凈空少等優(yōu)點(diǎn)[2]。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)

合??蛯i}贛段全長466Km,隧道全長275Km,隧道比高達(dá)59%,以Ⅲ級圍巖為例,組合中空錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)為:

①材料為Φ22組合中空錨桿,全長3.0m,其中空部分長0.5m、鋼筋長2.5m,材質(zhì)為HRB335、Q345鋼;錨桿體屈服抗拉力≥127KN,最大拉力≥172KN。②墊板規(guī)格:Q235熱軋鋼筋,尺寸為150mm×150mm×6mm。③施工范圍:拱部140°。④錨桿孔深度:大于錨桿長度10cm。⑤水泥標(biāo)號:P.O 42.5普通硅酸鹽水泥,注漿應(yīng)飽滿密實(shí)。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程 隧道組合中空錨桿施工工藝流程見圖2。

3.2 施工工藝要點(diǎn)

3.2.1 施工準(zhǔn)備

①機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備妥當(dāng),如錨桿鉆機(jī)(HD110Z潛孔鉆車,技術(shù)參數(shù)為鉆孔氣壓0.7~1.4MPa、自動履帶式行走系統(tǒng)、施工范圍縱向200°、水平45°、最大鉆孔深30m、施工高度10~11m)、空壓機(jī)、攪拌機(jī)、鑿巖機(jī)和注漿泵等,并確認(rèn)可用。

②錨桿體配件、水泥等材料準(zhǔn)備充足。

③測量、試驗(yàn)、鉆孔、注漿及輔助人員準(zhǔn)備就緒。

3.2.2 鉆孔 測量人員按設(shè)計(jì)圖紙對錨桿孔孔位進(jìn)行準(zhǔn)確定位,梅花形布置并標(biāo)識,采用Φ42mm鉆頭開鉆。錨桿孔應(yīng)與圍巖壁面或巖層的主要結(jié)構(gòu)面垂直,孔位允許偏差±15cm,孔深度大于錨桿設(shè)計(jì)長度10cm,允許偏差為±50mm。

3.2.3 清空 成孔后利用噴射混凝土臺車采用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔,至孔底鉆碴徹底清干凈為止。

3.2.4 安裝

①組裝組合中空錨桿,并檢查確認(rèn)各環(huán)節(jié)擰緊。

②排氣管通長順直用膠帶固定于錨桿體上,其一端與錨頭齊平,并采用外套細(xì)格鋼絲網(wǎng)防堵,另一端經(jīng)止?jié){塞穿出,并預(yù)留1m左右的富余長度。

③將組裝好的錨桿體緩慢送入錨桿孔內(nèi)并旋轉(zhuǎn),要求插入孔內(nèi)的長度不得短于設(shè)計(jì)長度的95%,且位于孔的中心[7]。

④檢查排氣孔是否通暢,堵塞時(shí)可采用清孔用高壓風(fēng)排堵。

⑤套入止?jié){塞,敲緊、宜深入巖面不小于2~5cm,并應(yīng)滿足不小于1MPa注漿壓力的使用要求。

3.2.5 注漿 注漿管連接、旋緊,連接注漿機(jī)注漿,待排氣管有漿液溢出時(shí)且注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí),停止注漿安裝堵頭進(jìn)行封堵。待砂漿體強(qiáng)度達(dá)到10MPa后安裝墊板,墊板應(yīng)用螺帽擰緊并與噴層緊貼,未接觸部位必須楔緊[8]。

3.2.6 錨桿外露端頭處理 為保證端頭不刺破防水板,影響防排水效果,安裝螺帽后的錨桿尾部外露部分不得大于5mm,割除多余部分,并用砂漿抹平順,滿足初期支護(hù)表面平整度D/L≤1/10的要求。

3.3 施工工藝特點(diǎn)

①HD110Z潛孔鉆車設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、工作靈活,自帶履帶式走行系統(tǒng),移動方便,工作范圍大,不需要專用鉆孔臺架,通過調(diào)整滑架傾斜角度使鉆孔角度垂直巖面,有效解決了隧道拱部140°范圍內(nèi)錨桿施工角度不垂直巖面的問題,如圖3所示。

②中空設(shè)計(jì)使錨桿體實(shí)現(xiàn)了注漿管的功能,避免了傳統(tǒng)施工工藝注漿管拔出時(shí)造成的漿液流失。

③安裝方便,不需現(xiàn)場加工螺紋,就可方便地安設(shè)墊板、螺母。

④改善了施工人員作業(yè)環(huán)境,取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

4 質(zhì)量控制要點(diǎn)

①組合錨桿體的內(nèi)外表面不應(yīng)有裂縫、折疊、軋折、離層、結(jié)疤和銹斑等缺陷。

②鉆孔方向宜盡量與巖層結(jié)構(gòu)面垂直,鉆好后用高壓風(fēng)將錨桿孔沖洗干凈。

③排氣管應(yīng)與錨頭齊平,通長順直固定在錨桿體上,并具有防堵措施,確保排氣通暢。

④錨桿體應(yīng)具有居中措施,安裝時(shí)可利用錨頭和止?jié){塞控制錨桿居中,錨桿插入孔內(nèi)的長度不小于錨桿長度的95%。

⑤注漿作業(yè)施工控制

1)注漿材料采用水泥凈漿,漿液配合比為1:1,注漿過程應(yīng)連續(xù)。2)注漿孔口的壓力不大于0.4MPa。3)注漿過程中要重點(diǎn)觀察孔口,應(yīng)有漿液流出,暫定注漿時(shí)孔口擠漿現(xiàn)象消失、不再漏漿,否則說明止?jié){效果不滿足要求,注漿不飽滿密實(shí)。4)注漿量略大于設(shè)計(jì)值,注漿完成后按注漿量進(jìn)行初步檢驗(yàn)。5)注漿強(qiáng)度未達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí),不得隨意碰撞,一般規(guī)定三天內(nèi)不得懸掛重物,錨桿安設(shè)好后,不得隨意敲擊。

5 結(jié)論

①組合中空錨桿由于各配件的作用,錨桿體的居中性很好,漿液可以將錨桿體全長包裹,避免了銹蝕的危險(xiǎn),達(dá)到長期支護(hù)的目的。

②由于其注漿飽滿密實(shí),并實(shí)現(xiàn)了有壓注漿,能有效控制圍巖變形,保證圍巖穩(wěn)定,確保施工安全,提高了工程施工質(zhì)量,已越來越多地應(yīng)用于隧道工程施工。

③HD110Z潛孔鉆車設(shè)備在現(xiàn)場的應(yīng)用,設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、工作靈活,自帶履帶式走行系統(tǒng),移動方便,工作范圍大,不需要專用鉆孔臺架,通過調(diào)整滑架傾斜角度使鉆孔角度垂直巖面,有效解決了隧道拱部140°范圍內(nèi)錨桿施工角度不垂直巖面的問題。

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[6]張世平,張昌鎖等.注漿錨桿完整性檢測方法研究[J].巖土力學(xué),2011,(11):3368-3372.

篇7

關(guān)鍵詞:隧道工程 施工管理 探討

作為我國公路工程中的一個(gè)重要組成部分,隧道工程因其施工地質(zhì)條件復(fù)雜、施工工藝?yán)щy等因素,施工質(zhì)量較難控制。這就要求廣大隧道施工單位要進(jìn)一步強(qiáng)化質(zhì)量意識,加強(qiáng)施工精細(xì)化管理,確保實(shí)現(xiàn)科學(xué)、安全施工。本文分析了影響隧道工程施工質(zhì)量的主要因素,提出了強(qiáng)化隧道工程施工管理控制的主要措施,供業(yè)內(nèi)同行參考借鑒。

一、影響隧道工程施工質(zhì)量的主要因素

1、隧道工程的地質(zhì)條件比較復(fù)雜。隧道工程施工前,要通過地面測繪、物探、少量的槽探和鉆孔,查清工程區(qū)的地質(zhì)背景、地質(zhì)構(gòu)造和主要的水文地質(zhì)條件。要盡量避開大斷層,大滑坡、大溶洞、松軟地層等不良工程地質(zhì)體。一般來說,由于地質(zhì)體的復(fù)雜多變,施工前所做的地質(zhì)工作還不能完全滿足施工要求。隧道工程施工前,地質(zhì)工作的重點(diǎn)是查清大的地質(zhì)構(gòu)造和工程區(qū)的工程地質(zhì)條件,但是花巨額投資挖眾多的探洞,鉆數(shù)千米鉆孔,全面弄清細(xì)微的地質(zhì)條件是得不償失的,也是不可能的。由于經(jīng)歷了各種各樣的自然和人為因素作用,地質(zhì)特性表現(xiàn)出很大的隨機(jī)變異性。地層中存在大量水的活動與作用,如地表徑流、地下潛水和承壓水等。由于地質(zhì)勘察、現(xiàn)場和室內(nèi)試驗(yàn)等設(shè)備條件的限制,只能通過個(gè)別測試點(diǎn)的現(xiàn)場試驗(yàn)來作近似的估計(jì)。大量的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,巖土體的水文地質(zhì)參數(shù)是十分離散、不確定的,具有很高的空間變異性,這些復(fù)雜因素的存在給隧道及地下工程的建設(shè)帶來了巨大的本質(zhì)上的風(fēng)險(xiǎn),如地震、滑坡、洪水、雷擊、嚴(yán)寒、高溫、雨季等,以及開挖造成的圍巖擾動,巖體內(nèi)有毒氣體釋放,影響地下水流,引起噪音、廢氣、廢渣污染等。所以,在隧道施工中,不但要了解宏觀的地質(zhì)構(gòu)造,還要了解巖體的結(jié)構(gòu),不但要了解全隧道的地質(zhì)條件,還要知道其出現(xiàn)的位置及穩(wěn)定程度。

2、制定施工方案的難度較大。在隧道工程建設(shè)中,施工隊(duì)伍、機(jī)械設(shè)備、施工操作技術(shù)水平等對工程的施工質(zhì)量都有直接的影響。由于工程施工技術(shù)方案與工藝流程復(fù)雜,且不同的工法又有不同的適用條件,如果采取某種方案、技術(shù)和設(shè)備勢必會產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),整個(gè)工程的建設(shè)周期長、施工環(huán)境條件差,這些對施工單位人員都很容易產(chǎn)生不良影響,容易導(dǎo)致出現(xiàn)各種意外風(fēng)險(xiǎn)事故。施工過程中,地質(zhì)資料的不確定性、工作面塌方、密封漏損、巖爆、瓦斯爆炸、有毒氣體釋放、巖溶、突涌水、洞外危崖落石、危石、洞口滑坡、施工用電事故、通訊不暢以及安全措施不力等隱患也很大。

3、工程施工的周邊環(huán)境比較復(fù)雜。隧道工程周圍的地面構(gòu)筑物和周圍環(huán)境設(shè)施一般都很復(fù)雜,尤其是城市繁華地帶,臨近的建筑物的結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)類型,周邊道路及管線的類別等。在隧道工程的建設(shè)過程中,無論采用何種工法或工藝都很難避免的對以上這些構(gòu)筑物,造成直接的影響或一定程度的破壞。

二、強(qiáng)化隧道工程施工管理控制的主要措施

1、要加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管理。隧道施工要具備良好的施工便道和場地條件,便于各種施工機(jī)械、設(shè)備、車輛進(jìn)場和工程材料的運(yùn)輸、存放等。施工便道和場的建設(shè)要求,要嚴(yán)格按照施工規(guī)范有關(guān)條款辦理。施工單位投標(biāo)文件和施工組織中承諾的主要施工機(jī)械設(shè)備要及時(shí)足額到位,并且應(yīng)滿足現(xiàn)場需要。施工單位要在隧道洞口醒目位置設(shè)立施工標(biāo)志牌、隧道出入人員管制牌、施工場地平面布置圖、安全生產(chǎn)警示牌和宣傳標(biāo)語等。隧道工地需設(shè)置砼拌和站、鋼筋棚、材料庫等,生產(chǎn)生活設(shè)施必須滿足施工要求。嚴(yán)禁在洞內(nèi)存放和加工工程材料,以確保施工安全。

2、要做好防滲漏、防坍塌技術(shù)措施。隧道二次襯砌中,要摻加抗裂防水混凝土膨脹劑,以提高混凝土的抗?jié)B性能,防復(fù)合防水板局部破裂等原因而造成的滲水。 要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)布設(shè)盲溝,根據(jù)水量適當(dāng)增加盲溝數(shù)量,以利于排水。防水板施工時(shí),要嚴(yán)格檢查焊縫,防止漏焊;鋪設(shè)時(shí)避免刺破。對于施工縫、變形縫,要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施作,確保不滲不漏。同時(shí),坍方是隧道施工中的大害。防止坍方是確保隧道施工順利進(jìn)行及保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在。要認(rèn)真做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和地質(zhì)描述以及監(jiān)控量測工作,預(yù)測地層變化情況,根據(jù)探測情況制定相應(yīng)施工方案。選用合理的施工方法。在不同地質(zhì)條件下選用合理的施工方法是防坍的重要手段。采用減震爆破時(shí),要盡量減少對圍巖的擾動。開挖成型后及時(shí)施作噴砼等初期支護(hù),使圍巖盡早達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。 對圍巖自穩(wěn)能力較差地段,要采用超前支護(hù)或超前加固前方圍巖,堅(jiān)持先護(hù)頂后開挖的原則組織施工。當(dāng)初期支護(hù)變形出現(xiàn)異?,F(xiàn)象且無收斂趨勢時(shí),采取初期支護(hù)加強(qiáng)措施,并提前施做二次襯砌。在二次襯砌中,采取增設(shè)鋼筋和提高混凝土強(qiáng)度等措施。要加強(qiáng)施工過程控制:開挖過程中配備有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)工程師輪流值班,及時(shí)監(jiān)控地質(zhì)變化情況,指導(dǎo)現(xiàn)場施工。軟弱不穩(wěn)定圍巖地段,主要領(lǐng)導(dǎo)輪流值班,強(qiáng)管理,嚴(yán)要求,及時(shí)處理緊急問題。

3、要抓好施工質(zhì)量檢驗(yàn)、評定。隧道工程施工質(zhì)量的梭驗(yàn)和評定是建立在對項(xiàng)目進(jìn)行單位、分部、分項(xiàng)工程劃分基礎(chǔ)之上的,以各分項(xiàng)工程作為質(zhì)量檢驗(yàn)控制的單元,為提交竣工質(zhì)量驗(yàn)收評定提供依據(jù)。在施工準(zhǔn)備階段,要按照建設(shè)任務(wù)、施工管理的特點(diǎn)將隧道建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行逐級劃分。隧道項(xiàng)目逐級劃分的合理與否直接影響到對隧道施工質(zhì)量的控制力度。合理的劃分可以明確隧道質(zhì)量控制的層次、控制的重點(diǎn),使質(zhì)量控制工作有明確的目標(biāo)和指導(dǎo)。因此,工程的劃分要結(jié)合隧道設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),切合施工工藝、技術(shù)要求進(jìn)行,并且注意要符合運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)管理對施工質(zhì)量的要求。隧道的分部工程按照結(jié)構(gòu)部位、施工的特點(diǎn)及任務(wù)劃分,一般包括隧道總體、洞身開挖、支護(hù)、防排水系統(tǒng)、二次襯砌、明洞、洞口、路基路面、以及通風(fēng)、照明附屬設(shè)施等。其中錨噴初次襯砌、模筑混凝的施工相對獨(dú)立,工序不搭接,因此宜分開作為獨(dú)立的分部工程。由于隧道透水對安全運(yùn)營和隧道結(jié)構(gòu)都具有較大的危害,隧道的防排水問題受到越來越多的關(guān)注,故為保證工程質(zhì)量,宜單獨(dú)列為分部工程進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)控制。洞口以外的排水工程可列入洞口工程,也可以歸人整個(gè)隧道的防排水系統(tǒng)中。高等級公路的長大隧道常設(shè)有通風(fēng)、照明、供配電、監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)等附屬設(shè)施,應(yīng)按照其安裝施工及功能等特點(diǎn)劃分為獨(dú)立的分部工程,參照相關(guān)專業(yè)的技術(shù)規(guī)范制定質(zhì)量檢驗(yàn)控制標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行質(zhì)量控制。洞口工程包括洞口的開挖、洞門翼墻的砌筑等分項(xiàng)工程,可按照路基土石方、擋土墻工程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制。

三、結(jié)語

總而言之,隧道工程的建設(shè)實(shí)施,可以有效的降低占用耕地和林地?cái)?shù)量,提高運(yùn)行速度,減少運(yùn)營期間的養(yǎng)護(hù)、維修工作量,確保運(yùn)營安全、暢通。只有充分認(rèn)識影響隧道工程施工質(zhì)量的主要因素,同時(shí)加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管理,做好防滲漏、防坍塌技術(shù)措施,抓好施工質(zhì)量檢驗(yàn)、評定,才能確保隧道工程的質(zhì)量和效益。

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篇8

關(guān)鍵詞:隧道;海底隧道;設(shè)計(jì)與施工

中圖分類號:U455 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

隧道工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

隧道工程的發(fā)展

隧道工程根據(jù)其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道三大類。山嶺隧道技術(shù)在我國已經(jīng)發(fā)展迅猛,像廣東的白云山隧道工程、青藏鐵路關(guān)角鐵路隧道工程、京廣鐵路衡韶段大瑤山雙線隧道等。水下隧道在我國發(fā)展還不是很快,但應(yīng)卻達(dá)到了世界先進(jìn)水平,像廈門翔安海底隧道、香港海底隧道、大連灣海底隧道工程、膠州灣隧道工程。我國是一個(gè)臨海大國,海岸線長達(dá)3.2萬多公里,較大海灣有150個(gè),島嶼眾多,有三大海峽(瓊州海峽、渤海海峽和臺灣海峽)。因此,修建海底隧道加快我國沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常必要。

2.隧道工程的施工方法

目前,海底隧道的施工方法主要有兩種。

一種是采用盾構(gòu)作為施工機(jī)具的隧道施工方法。現(xiàn)在較常用的盾構(gòu)為組合盾構(gòu), 盾構(gòu)與TBM技術(shù),其特點(diǎn)是自身能前進(jìn),不需要以襯砌環(huán)作后座,不用支配式的襯砌管片,可以用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土襯砌。1825年在倫敦泰晤士河水下隧道首先試用盾構(gòu),并獲得成功。此后,松軟地質(zhì)多采用盾構(gòu)法開挖。盾構(gòu)是一種圓形鋼結(jié)構(gòu)開挖機(jī)械,其前端為切口環(huán),中間為支撐環(huán),后端為盾尾。開挖時(shí),切口環(huán)首先切入地層并能掩護(hù)工人安全地工作;支撐環(huán)是承受荷載的主要部分,其中安設(shè)多臺推進(jìn)盾構(gòu)的千斤頂及其他機(jī)械;盾尾隨著上述兩部分前進(jìn),保護(hù)工人安裝鑄鐵管片或鋼筋混凝土管片。盾構(gòu)法適用于松軟地層,施工安全,對地層擾動少,控制圍巖周邊準(zhǔn)確,極少超挖。日本丹那鐵路隧道曾采用盾構(gòu)法施工。在海底的地面以下,采用鉆機(jī)在海床上鉆洞,英吉利海峽的海底隧道和日本的青函隧道就用這種施工方法建成的。

另一種是管道沉埋法,就是將預(yù)制好的鋼筋水泥管道敷設(shè)于海底,用特制的鋼架將其固定在海床上,在外部用混凝土封上接頭處,將內(nèi)部海水抽干,然后在內(nèi)部做好加固襯里,我國香港與九龍之間的海底隧道就是采用此種方法施工建成的。

自20世紀(jì)60年代以來,隧道機(jī)械化施工水平有很大提高。全斷面液壓鑿巖臺車和其他大型施工機(jī)具相繼用于隧道施工。噴錨技術(shù)的發(fā)展和新奧法的應(yīng)用為隧道工程開辟了新的途徑。掘進(jìn)機(jī)的采用徹底改變了隧道開挖的鉆爆方式。盾構(gòu)構(gòu)造不斷完善,已成為松軟、含水地層修建隧道最有效的工具。

3.隧道工程施工設(shè)計(jì)與工藝

道路隧道的建設(shè)過程主要為隧道規(guī)劃、勘測、設(shè)計(jì)、貫通控制測量和施工等工作。

3.1隧道勘測為確定隧道位置、施工方法和支護(hù)、襯砌類型等技術(shù)方案,對隧道地處范圍內(nèi)的地形、地質(zhì)狀況,以及對地下水的分布和水量等水文情況要進(jìn)行勘測。在隧道勘測和開挖過程中,須了解圍巖的類別。圍巖是隧道開挖后對隧道穩(wěn)定性有影響的周邊巖體。

3.2隧道設(shè)計(jì)包括隧道選線、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、輔助坑道設(shè)計(jì)等。

選線根據(jù)線路標(biāo)準(zhǔn)、地形、地質(zhì)等條件選定隧道位置和長度。選線應(yīng)作多種方案的比較。長隧道要考慮輔助坑道和運(yùn)營通風(fēng)的設(shè)置。洞口位置的選擇要依據(jù)地質(zhì)情況??紤]邊坡和仰坡的穩(wěn)定,避免塌方。

3.3隧道貫通控制測量隧道測量是為了保證測量的中線和高程在隧道貫通面處的偏差不超出規(guī)定的限值。

3.4隧道的施工全斷面開挖法和分部開挖法是鉆爆法開挖常用的方法,但隧道施工很復(fù)雜,時(shí)常遇到各種困難情況,如大斷層、流沙、膨脹地層、溶洞、大量涌水等,尚需采取相應(yīng)措施。

隧道襯砌隧道開挖后,為使圍巖穩(wěn)定,確保運(yùn)營安全,需按一定輪廓尺寸建造一層具有足夠強(qiáng)度的支護(hù)結(jié)構(gòu),這種隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)稱為隧道襯砌。常用的襯砌種類有就地灌注混凝土類、預(yù)制塊拼裝、噴錨或單噴混凝土、復(fù)合式襯砌。在巖石地層中采用全斷面開挖及噴混凝土襯砌,其質(zhì)量好壞首先取決于光面爆破。運(yùn)用新奧法原理,考慮圍巖自身承載能力,可在坑道爆破后盡早采用單噴或噴錨作初期支護(hù),隨即連續(xù)量測位移,判定圍巖基本穩(wěn)定時(shí)間,再進(jìn)行二次支護(hù),這樣可以建成較經(jīng)濟(jì)的襯砌結(jié)構(gòu)。

隧道工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究

1 .施工準(zhǔn)備期的技術(shù)準(zhǔn)備

1.1施工環(huán)境的勘測

在海底隧道工程的設(shè)計(jì)施工前,應(yīng)對相應(yīng)的地質(zhì)、水文進(jìn)行勘測和研究特別是海床地質(zhì)勘測信息和相應(yīng)的技術(shù)數(shù)據(jù)報(bào)告。只有根據(jù)這些可行性的報(bào)告和實(shí)際狀況,通過地震測試法對海底巖層進(jìn)行分析、研究找出不良缺陷和基巖界限,通過聲納法探測海底地形沉積物,分析其厚度對水文地形地質(zhì)進(jìn)行綜合預(yù)測。

1.2施工材料設(shè)備和方案的準(zhǔn)備

1.2.1施工中地質(zhì)的監(jiān)測

在隧道施工中,對相應(yīng)的地質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測預(yù)報(bào)能夠保證海底隧道工程進(jìn)行的順利,是一種補(bǔ)充勘察的手段。對不良地質(zhì)的預(yù)報(bào)分析,可以對服務(wù)隧道進(jìn)行調(diào)整和修正。因此施工中的地質(zhì)監(jiān)測是海底隧道預(yù)測和控制的重要手段。

1.2.2要做好對最小巖層和厚度的綜合分析

在海底隧道中,對最小覆蓋層的厚度進(jìn)行預(yù)測是有必要的,在隧道設(shè)計(jì)中一旦選定了隧道設(shè)計(jì)路線方案,就需要對巖石覆蓋的厚度進(jìn)行相應(yīng)的分析,畢竟海底隧道的剖面設(shè)計(jì)是以巖石覆蓋層厚度為依據(jù)的。當(dāng)巖石覆蓋層比較薄的時(shí)候,海底隧道的施工面就可能失去穩(wěn)定性,甚至?xí)霈F(xiàn)海水涌入危險(xiǎn)。雖然很多時(shí)候可以用其他的方法進(jìn)行彌補(bǔ),但是會增加隧道施工工程成本;當(dāng)覆蓋層過厚的時(shí)候,就會襯砌結(jié)構(gòu)上的水壓力帶來一定的影響,會使其水壓增大。水壓增大,海底隧道的長度也會隨之變大,同時(shí)也會增加海底隧道施工工程成本。對于覆蓋層厚度而言,其是沒有技術(shù)限度的,不管最小巖石的覆蓋厚度薄,還是厚,都不會影響海底隧道的修復(fù)工作,但其卻要用開挖支護(hù)技術(shù)或是投入較高的費(fèi)用才能修復(fù);要想確定合適的覆蓋層厚度,可以根據(jù)流入水量進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測。當(dāng)最小巖層的厚度下面,流入水量增加的時(shí)候,最小巖石覆蓋厚度就會達(dá)到一個(gè)極限,這時(shí)這種最小巖石覆蓋厚度是海底隧道工程設(shè)計(jì)施工技術(shù)中首選。

1.2.3對水壓力值進(jìn)行分析

在海底隧道中,不僅要考慮最小巖石覆蓋厚度,也要考慮海水的壓力。最小巖石覆蓋層的荷載可能會被地層的拱現(xiàn)象降低,但是水壓力荷載并不受地層拱壓的影響。因此,在海底隧道施工設(shè)計(jì)中,海水水壓值的大小與對隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是有一定影響的。其不僅與相應(yīng)的水源有一定關(guān)系,與排水方式也是有一定關(guān)系的。為了防止水源進(jìn)入隧道,可以對相應(yīng)的防水方式和排水方式進(jìn)行相應(yīng)分析,并從中選取最優(yōu)方案。在采用全堵水方式的時(shí)候,襯砌背后的水壓力是不能減少的,采用附加法,水壓也不會減少;在采用排導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行排水的時(shí)候,可以相應(yīng)的降低水壓力,但是必須保證其在排水的過程中沒有盲管堵塞。一旦有盲管堵塞,即使有出水孔,也是沒有作用的,但是這種排水系統(tǒng)是可以進(jìn)行修復(fù)的??梢姟E潘到y(tǒng)在海底隧道施工中是有一定作用。在排水的時(shí)候,圍巖的滲透系數(shù)與襯砌上的水壓力是有一定關(guān)系的。同種排水系統(tǒng)參數(shù)下,圍巖滲透系數(shù)越小,襯砌上的水壓力也會隨之降低。

1.2.4對襯砌面和防排水進(jìn)行設(shè)計(jì)

在對襯砌面和防排水進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,要考慮海水的深度及最小巖石覆蓋厚度,并以此為依據(jù)采取全封堵方案或是排導(dǎo)方案。在采取全封堵方案的時(shí)候,水壓力對襯砌結(jié)構(gòu)是有一定影響的,要想選擇這種方案,就要考慮其成本問題,最好是選擇一種隧道結(jié)構(gòu)受力和開挖面積較小的斷面形式;在選擇排導(dǎo)方案的時(shí)候,需要對注漿加固圈和滲透系數(shù)的大小進(jìn)行相應(yīng)的分析,畢竟注漿加固圈和滲透系數(shù)的大小與水壓力的大小是有關(guān)系的。當(dāng)這種設(shè)計(jì)無法滿足相應(yīng)需求的時(shí)候,注漿加固圈就會失去原有的穩(wěn)定性,其排放量也不能得到有效的控制,甚至?xí)o隧道帶來一定的安全隱患。在這種情況下,可以采取限量排水方式,對加固圈的厚度及相應(yīng)的滲透系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的分析,并在此基礎(chǔ)上確定出合理的加固范圍。在采用限排方案的時(shí)候,最好對隧道周圍的注漿效果及注漿加固圈的厚度進(jìn)行相應(yīng)的研究,以便更好的進(jìn)行海底隧道工程設(shè)計(jì)施工技術(shù)的順利進(jìn)行。

2 .施工實(shí)施階段技術(shù)要點(diǎn)

2.1開挖

2.1.1TBM刀具的破巖機(jī)理。

滾刀在刀盤上以一定的刀間距分布,掘進(jìn)時(shí)刀盤在驅(qū)動裝置的帶動下勻速旋轉(zhuǎn),同時(shí)啟動推進(jìn)油缸使?jié)L刀以一定的力作用在開挖面的巖面上。滾刀隨刀盤的旋轉(zhuǎn)在巖石摩擦作用下在開挖面滾動,當(dāng)滾刀作用在巖石上的壓力大于巖石的強(qiáng)度時(shí),巖石被破壞剝落。巖石在滾刀正應(yīng)力破壞的同時(shí)刀刃沿部分的巖石在應(yīng)變時(shí)產(chǎn)生龜裂,刀盤進(jìn)一步頂壓,使得滾刀更加深入巖層,從而在巖層表面部分產(chǎn)生張力,導(dǎo)致龜裂向更深更遠(yuǎn)處進(jìn)一步的增加,使相鄰刀具作用軌跡之間的巖石剝落,從而實(shí)現(xiàn)TBM 的開挖掘進(jìn)。

2.1.2盾構(gòu)的工作原理

現(xiàn)在較常用的盾構(gòu)為組合盾構(gòu), 盾構(gòu)與TBM技術(shù),其特點(diǎn)是自身能前進(jìn),不需要以襯砌環(huán)作后座,不用支配式的襯砌管片,可以用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土襯砌。它吸取了自進(jìn)和任意組合靈活性好的優(yōu)點(diǎn),克服了體積大、推進(jìn)較難等缺點(diǎn)。它的工作原理是:滑動護(hù)板寬約(坑道的橫向)0.8 m~1.2m,長約(坑道的縱向)7m,與護(hù)板座組合成基本單元體,護(hù)板與護(hù)板座只能前后伸縮滑動,根據(jù)坑道的形狀和大小的需要沿著坑道邊界布置,護(hù)板座連成一個(gè)整體,組成為滑動護(hù)板自進(jìn)盾構(gòu)體。它是通過每個(gè)滑動護(hù)板逐個(gè)前進(jìn)而向前推進(jìn),當(dāng)全部護(hù)板前進(jìn)完畢后,再將護(hù)板座拉向前進(jìn),至此使整個(gè)滑動護(hù)板盾構(gòu)體前進(jìn)一個(gè)進(jìn)程。在它的保護(hù)下前部可以挖土并將土運(yùn)走,而掘進(jìn)后的尾部空間,此時(shí)滑動護(hù)板的尾部又是一個(gè)外模板,可以在它的保護(hù)下綁扎鋼筋、立內(nèi)模和端模并澆筑混凝土。機(jī)械掘進(jìn)速度快、質(zhì)量好,但成本高,對操作人員及地質(zhì)條件要求高,其發(fā)展前景廣泛;目前在我國隧道施工中鉆爆法仍占主導(dǎo)地位。

隧道施工的發(fā)展

現(xiàn)代高度競爭的地下采礦與隧道工程要求成本集約,安全開鑿與巖石加固等程序步驟。采礦的機(jī)器設(shè)備必須安全可靠,并緊密跟隨工業(yè)持續(xù)提高的生產(chǎn)力與飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)步伐。掘進(jìn)機(jī)開挖法正在不斷研究改進(jìn),并生產(chǎn)出各種新機(jī)械,其應(yīng)用有廣闊前景。液壓鑿巖機(jī)不斷更新完善,使隧道開挖進(jìn)度大大提高。光電測量儀器和激光導(dǎo)向設(shè)備的使用,使長隧道施工精確程度有所提高。目前,航空勘測、遙感技術(shù)、物探技術(shù)、巖層中應(yīng)力應(yīng)變的量測技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等的廣泛應(yīng)用,使隧道勘測設(shè)計(jì)技術(shù)水平也有很大提高。精確爆破技術(shù),水平鉆探技術(shù)和預(yù)灌漿技術(shù)的不斷提高,有可能提高隧道開挖過程的安全性,并能保證隧道工程的質(zhì)量。

隨著隧道交通業(yè)的發(fā)展,,建設(shè)規(guī)模越來越大。隧道規(guī)模越大技術(shù)也相應(yīng)復(fù)雜,因此對隧道建設(shè)的技術(shù)水平要求也相對較高。根據(jù)隧道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)的要求,隧道的各分部工程中,洞身開挖、支護(hù)、防排水、襯砌新設(shè)備、新材料、新工藝、新技術(shù)研究及應(yīng)用,隧道監(jiān)控量測技術(shù)研究及配套技術(shù)研究;宜列為主要工程,對其質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制,以確保隧道的運(yùn)營安全與結(jié)構(gòu)性能和使用壽命。

參考文獻(xiàn):

[1].王夢恕 中國隧道及地下工程修建技術(shù)

篇9

【關(guān)鍵詞】隧道;施工技術(shù);管理要點(diǎn)

1引言

隨著改革開放與經(jīng)濟(jì)全球化的深入發(fā)展,我國社會主義經(jīng)濟(jì)也得到了快速發(fā)展,與此同時(shí),給國家各個(gè)領(lǐng)域帶來了發(fā)展機(jī)遇和契機(jī),特別是交通工程的發(fā)展,其中,隧道施工占據(jù)主要地位,對整個(gè)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。為此,應(yīng)加強(qiáng)對隧道施工建設(shè)的重視,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行科學(xué)合理的施工,發(fā)揮隧道工程的作用。

2隧道施工技術(shù)存在的問題

2.1技術(shù)裝備落后,影響施工效率

雖然我國隧道施工技術(shù)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展和總結(jié),取得了很大的進(jìn)步與提高,但就目前的施工水平而言,我國隧道施工還屬于勞動密集型行業(yè),機(jī)械化的引進(jìn)與使用率不高,大多依賴于傳統(tǒng)的開挖和支護(hù)方式,因?yàn)榧夹g(shù)裝備沒有得到及時(shí)的更新,導(dǎo)致施工進(jìn)度受到嚴(yán)重的影響,不僅施工效率得不到有效提升,甚至?xí)碣|(zhì)量和安全方面的問題。

2.2工人技術(shù)水平有限,施工工作開展難度大

盡管我國的隧道建設(shè)水平在經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展的同時(shí)有所提高,但是仍存在很多問題,例如,在施工人員方面,他們大多是外來務(wù)工人員和農(nóng)民工,具備的技術(shù)水平有限,文化水平不高,對隧道施工的認(rèn)識也相對淺顯;就隧道施工本身來說,存在施工難度大,施工環(huán)境惡劣,甚至可能會對施工人員造成人身安全威脅等問題。無論是工人還是隧道本身都給隧道施工增加了難度,影響了隧道施工的順利進(jìn)行。

2.3混凝土施工的滲漏水通道

在隧道混凝土施工過程中,隧道滲水現(xiàn)象往往會受建筑材料的滲水性、隧道縫隙填補(bǔ)情況以及雜物含量等方面的影響。首先,如果建筑材料含水量過高,會導(dǎo)致其滲水能力加強(qiáng),不能有效攔截滲漏的水分,如混凝土配比失調(diào)導(dǎo)致水灰比過大而形成的毛細(xì)型滲水。最后,混凝土材料中的雜質(zhì)含量也會影響隧道的滲漏水問題,如果混凝土中有大量的雜質(zhì),會導(dǎo)致隧道出現(xiàn)大量縫隙,為通道的滲漏水提供可能[1]。

2.4隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損問題

隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損容易導(dǎo)致隧道內(nèi)部出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,而隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損主要是由于設(shè)計(jì)因素、施工因素以及地質(zhì)環(huán)境等造成的,影響了隧道施工的順利開展。為此,相關(guān)施工單位在施工時(shí),要格外注意隧道襯砌結(jié)構(gòu)的破損問題,合理分析隧道結(jié)構(gòu)的各類因素,充分考慮厚度、強(qiáng)度、模板變形以及澆筑時(shí)機(jī)等因素對隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,設(shè)計(jì)科學(xué)合理的整治方案,做好預(yù)防工作,有效解決隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損問題。

3隧道施工技術(shù)管理要點(diǎn)

3.1隧道洞口施工技術(shù)管理要點(diǎn)

隧道施工必須從山坡巖石穩(wěn)固度、天氣情況、施工破壞程度等方面入手,切實(shí)做好隧道洞口施工管理工作。首先,施工前要先檢測山坡上巖石的穩(wěn)定性,做好防護(hù)工作,為了防止地表水過度下滲或沖刷表面,可以在護(hù)面種植綠化植物,確保洞口的穩(wěn)定性。然后根據(jù)山坡巖石的穩(wěn)定程度進(jìn)行洞口施工方案設(shè)計(jì),要做到科學(xué)合理,同時(shí)還要修建排水系統(tǒng),降低雨季到來時(shí)事故的發(fā)生率。其次,要選擇合適的天氣進(jìn)行施工,避免寒冷或雨雪天氣,盡可能地降低隧道洞口施工的安全隱患。最后,還要充分考慮施工對環(huán)境的破壞程度,始終堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境的理念,降低開挖過程對山體的破壞,避免水土流失的產(chǎn)生。

3.2隧道明洞施工技術(shù)管理要點(diǎn)

對于隧道工程項(xiàng)目,隧道明洞施工是整個(gè)施工過程的關(guān)鍵步驟。因此,必須結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨福⑶覈?yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行明洞施工,加固隧道底層,依據(jù)仰坡靠綠地種植維持穩(wěn)定的原理,對有支護(hù)措施的部位采用分層開挖的施工方式修建明洞,這也充分表明了隧道明洞施工技術(shù)的重要性,并且其必須達(dá)到相關(guān)規(guī)定的要求。

3.3做好隧道的施工支護(hù)

隧道施工安全與否同施工支護(hù)工作密不可分,為了確保隧道的施工安全,施工單位必須注重施工支護(hù)工作的開展。按照所在位置以及作用可以把施工支護(hù)分為超前、初期以及二次支護(hù)3類。就作用而言,超前支護(hù)是為了避免塌方事故的發(fā)生,可以有效應(yīng)對地質(zhì)中存在斷層、褶皺和較寬軟弱帶的問題;初期支護(hù)是為了對大型斷層帶進(jìn)行邊墻穩(wěn)定性處理;二次支護(hù)可以起到預(yù)防滲漏、加強(qiáng)支護(hù)能力的作用,提高圍巖的穩(wěn)定性。根據(jù)所在位置,超前支護(hù)一般在隧洞開始成型時(shí)發(fā)揮作用;初期支護(hù)位于隧道內(nèi)部;二次支護(hù)則是對初期支護(hù)的補(bǔ)充,著重關(guān)注隧道襯砌結(jié)構(gòu)的安全。施工支護(hù)的初期支護(hù)常采用工字鋼架、鋼纖維混凝土噴射以及錨桿等工具,為了達(dá)到良好的支護(hù)效果,每個(gè)工具都有最佳長度或厚度等,工字鋼架一般有0.5~0.8m的間距,并且預(yù)留好8~18cm的變形量;鋼纖維混凝土保持35kg/m3鋼纖維量,并且留有18~22cm的噴射厚度;錨桿長度以3.5~6m為宜,可以起到良好的錨固作用[2]。為了確保隧道施工安全,需要施工方做好施工過程中的防排水處理。施工單位首先要建立2道防水帶,做好防水混凝土的施工,為了防止水分滲漏,可以設(shè)置相應(yīng)的引水管,這樣可以獲得良好的防護(hù)效果。當(dāng)然,還要在初期支護(hù)、二次襯砌之間使用防水袋處理施工縫,安置EVA復(fù)合土工防水板,這樣可以有效起到防排水的作用。

3.4自動化監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

在隧道施工過程中,因?yàn)榇嬖诤芏嗖淮_定因素和自然環(huán)境的影響作用,做好施工監(jiān)測管理工作非常重要,利用現(xiàn)代化先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)和自動化監(jiān)測技術(shù)可以有效避免施工過程中安全事故的發(fā)生,具體監(jiān)測措施主要從以下幾個(gè)方面予以體現(xiàn)。

3.4.1反射棱鏡

一般而言,在地鐵隧道中,采用膨脹螺絲在軌道道床、拱頂?shù)忍幇惭b棱鏡,且將反射面對準(zhǔn)工作基站,便于徠卡TS30全站儀自動識別目標(biāo)當(dāng)作監(jiān)測標(biāo)志。

3.4.2計(jì)算機(jī)設(shè)備

徠卡TS30全站儀和計(jì)算機(jī)設(shè)備以EDGE/CDMA/GPRS信息鏈相連,借助專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行自動化監(jiān)測,同時(shí)還包含電源組、電纜等設(shè)備,自動監(jiān)測和存儲有關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息,同時(shí)分析處理監(jiān)測數(shù)據(jù)形成監(jiān)測報(bào)告。3.4.3Smart監(jiān)測軟件通常情況下,Smart監(jiān)測軟件和徠卡TS30全站儀相配套進(jìn)行地鐵隧道施工的自動化監(jiān)測,同時(shí)將數(shù)據(jù)儲存在SQL數(shù)據(jù)庫之中,可按初始設(shè)置時(shí)間和周期進(jìn)行對應(yīng)監(jiān)測。除此之外,可結(jié)合具體要求增加各循環(huán),若是某臺設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測,則各循環(huán)時(shí)間不可重疊,盡量確保循環(huán)起始時(shí)間在另一循環(huán)停止時(shí)間后。

4結(jié)語

總體來說,隧道工程建設(shè)對施工技術(shù)要求較高,為了在節(jié)約生產(chǎn)成本的同時(shí)確保整個(gè)隧道的質(zhì)量安全,需要施工技術(shù)人員充分利用施工經(jīng)驗(yàn),做到具體問題具體分析,以施工設(shè)計(jì)方案為前提和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)的施工。

【參考文獻(xiàn)】

篇10

關(guān)鍵詞: 公路隧道工程;地質(zhì)圍巖特征;開挖施工技術(shù)

當(dāng)前社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)新時(shí)期,公路交通作為有效促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)工程設(shè)施,得到規(guī)模性開發(fā)和建設(shè)?,F(xiàn)代道橋工程多樣性的功能建設(shè)需求,導(dǎo)致公路隧道的施工技術(shù)應(yīng)該具有良好的適應(yīng)性。面對變幻復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,隧道開挖施工過程中的技術(shù)安全和質(zhì)量性能要求相對較高。本文針對隧道工程不同的圍巖結(jié)構(gòu)所實(shí)施的開挖技術(shù)進(jìn)行了簡要分析和闡述。

1.公路隧道及其開挖的基本原則

公路隧道通常是指在山體巖層中或地面以下開鑿的狹長型通道工程,受地應(yīng)力、地下水、地質(zhì)斷層等天然地質(zhì)狀態(tài)和人工開挖支護(hù)方式等因素影響很大。

隧道開挖的基本原則是在保證隧道圍巖穩(wěn)定的前提條件下,根據(jù)隧道圍巖地質(zhì)條件及其變化情況,結(jié)合隧道巖體結(jié)構(gòu)的堅(jiān)硬程度,選擇能快速掘進(jìn)并能減少對圍巖擾動的選擇恰當(dāng)?shù)拈_挖技術(shù)和掘進(jìn)方式,對隧道工程實(shí)施開挖施工。

2.常用的公路隧道開挖技術(shù)分析

隧道開挖技術(shù)實(shí)際上是指隧道的具體施工成形方法。由于隧道所處地質(zhì)環(huán)境條件往往復(fù)雜多變,其圍巖結(jié)構(gòu)的軟硬程度和穩(wěn)定性能也不盡相同,因此在施工過程中所實(shí)施的的開挖技術(shù)也就不一樣。目前施工技術(shù)條件下,根據(jù)隧道開挖的斷面分部情形,常見的隧道的開挖方式主要有全斷面開挖法、臺階式開挖法、臺階分部開挖法、導(dǎo)坑法、側(cè)壁導(dǎo)坑法等技術(shù)形式,不同的開挖技術(shù)具有不同的施工適應(yīng)特性。

全斷面開挖技術(shù)又稱全斷面掘進(jìn)法。是按隧道設(shè)計(jì)開挖斷面,一次開挖到位的施工方法。使用移動式鉆孔臺車鉆孔并進(jìn)行裝藥連線,一次爆破成型,出渣后循環(huán)作業(yè).同時(shí),施作初期支護(hù),鋪設(shè)防水隔離層,進(jìn)行二次筑模襯砌.適用于Ⅳ~Ⅵ類圍巖。

臺階開挖法,一般是將設(shè)計(jì)斷面分上、下半斷面兩次開挖成型,也有采用臺階上部弧形導(dǎo)坑超前開挖的。臺階式開挖往往適用于III,IV級圍巖且含軟弱夾層帶或節(jié)理發(fā)育地段。根據(jù)圍巖的破碎程度,臺階法又可分為長臺階法、短臺階法、超短臺階法。由臺階法變化而來,上臺階超前開挖,主要應(yīng)用在采用短臺階法開挖遇到土質(zhì)、涌水、掌子面坍塌等段落。

分部開挖法是將隧道斷面分部開挖逐步成型,且一般將某部超前開挖,故可稱為導(dǎo)坑超前開挖法。常用的有上下導(dǎo)坑超前開挖法、上導(dǎo)坑超前開挖法、單(雙)側(cè)壁導(dǎo)坑超前開挖法等。分部開挖法適用于一級圍巖,一般環(huán)形井挖進(jìn)工序安排緊湊,能保證施工安全。單雙側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于圍巖較差、沉降需要控制的隧道。

3.公路隧道開挖的技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 洞口開挖

隧道洞口邊坡、仰坡的開挖范圍及尺寸應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)要求以及環(huán)境保護(hù)規(guī)定,開挖前要進(jìn)行嚴(yán)格定點(diǎn)和放線,采取有效安全環(huán)保技術(shù)措施及時(shí)進(jìn)行防護(hù)施工,嚴(yán)禁隨意開挖。及時(shí)設(shè)置排水系統(tǒng),路基及仰坡應(yīng)自上而下開挖,地質(zhì)條件良好時(shí)宜將土石方工程一次做完,否則應(yīng)采取安全技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)定加固。

隧道洞口段施工,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)圍巖條件及施工安全保障等因素,優(yōu)化開挖支護(hù)技術(shù),針對不良地質(zhì)工況進(jìn)洞前加強(qiáng)地表仰坡的超前支護(hù)加固。洞口鄰近建筑物時(shí),應(yīng)控制爆破施工效果,并對建筑物下沉、傾斜、裂縫以及振動等情況作實(shí)時(shí)監(jiān)測,洞口段開挖后應(yīng)盡快施作支護(hù)及襯砌技術(shù)加固,加強(qiáng)對地表下、拱頂下沉的監(jiān)控量測,保障隧道巖壁安全性能。

3.2 明洞開挖

明洞地段的土石方開挖以及坡壁的坡度選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形工況、地質(zhì)條件、坡壁穩(wěn)定程度以及施工技術(shù)特征具體確定。石質(zhì)地段開挖時(shí),應(yīng)防止爆破影響邊坡和仰坡的穩(wěn)定性;松軟地層開挖時(shí),宜邊支護(hù)邊開挖,盡量避免在雨季施工,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測防護(hù),開挖的土石方應(yīng)棄置在不影響邊坡及其他建筑物穩(wěn)定的地點(diǎn),保障山體巖坡的穩(wěn)定。

3.3 洞身開挖

隧道的洞身施工應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造,巖體覆蓋厚度、結(jié)構(gòu)斷面及地面環(huán)境條件,科學(xué)擇取施工技術(shù),隧道開挖應(yīng)根據(jù)采用的施工技術(shù)和機(jī)械,選擇開挖方式和步驟,優(yōu)化施工工序,確保施工安全和工程質(zhì)量。隧道洞身開挖斷面應(yīng)以襯砌設(shè)計(jì)輪廓線為基準(zhǔn),及時(shí)測量貫通誤差和施工誤差,應(yīng)根據(jù)圍巖級別、隧道寬度、埋置深度、施工方法和支護(hù)情況等采用工程類比法綜合確定開挖預(yù)留變形量。

洞身開挖時(shí)應(yīng)減少對周圍巖層的擾動,隨時(shí)監(jiān)測開挖面及未襯砌地段的安全穩(wěn)固性。隧道洞身開挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)。隧道拱腳和墻腳以上1m內(nèi)嚴(yán)禁欠挖。采用分部開挖時(shí),應(yīng)在初期支護(hù)噴射混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后方可繼續(xù)開挖。

洞內(nèi)開挖土石方的棄置不應(yīng)影響周邊建筑安全,減少自然環(huán)境影響。

3.4 隧道底部開挖

隧底底部開挖高程應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)要求,要嚴(yán)格控制隧道底部巖石的局部突出量,侵入斷面不大于5cm。隧道邊墻基礎(chǔ)及底部地質(zhì)應(yīng)進(jìn)行加固處理,保障基底內(nèi)無積水浮渣。排水水溝應(yīng)與邊墻基礎(chǔ)同時(shí)一次性開挖成型。隧道底部最大平均超挖值為10cm,保障隧底輪廓符合設(shè)計(jì)要求。

3.5 鉆爆開挖

隧道巖壁爆破開挖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格設(shè)計(jì)爆破程序方法,根據(jù)爆破效果及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)??茖W(xué)設(shè)置炮眼布置,嚴(yán)格裝藥定量和裝藥結(jié)構(gòu),起爆方法和起爆順序,采用光面爆破或預(yù)裂爆破技術(shù),采用非電毫秒雷管、導(dǎo)爆管和導(dǎo)爆索起爆。爆破作業(yè)后檢查其效果,保障隧道圍巖的安全爆破質(zhì)量。

3.6 裝碴運(yùn)輸

隧道開挖施工中的裝碴運(yùn)輸應(yīng)根據(jù)隧道斷面大小及施工進(jìn)度等要求綜合研究可行方案,選擇裝碴運(yùn)輸設(shè)備,采用無軌運(yùn)輸或有軌運(yùn)輸方式,保障裝碴、運(yùn)輸與開挖能力相適應(yīng),施工中宜科學(xué)工程運(yùn)輸調(diào)度,采用仰拱先行方法,改善洞內(nèi)環(huán)境,提高運(yùn)輸效率。卸碴時(shí)應(yīng)根據(jù)地形條件、妥善布置卸碴線路和設(shè)備,提高卸碴速度。嚴(yán)禁汽油車進(jìn)洞,內(nèi)燃機(jī)械宜采用尾氣凈化裝置并加強(qiáng)洞內(nèi)通風(fēng)設(shè)置。