峡口隧道进口段高地应力隧道施工技术
隧道高地应力的特点分析以及处理建议
隧道高地应力的特点分析以及处理建议摘要:针对工程施工中的隧道高地应力的力学进行了探究和分析,并针对隧道高地应力的挤压变形之特性,对隧道施工的过程中高地应力引起的隧道变形进行了详细分析。
介绍了大变形的机理,另外,对典型的地段也进行了清晰的研究,并确定出了大变形地段合理、安全、经济的支护参数。
以宜巴高速公路的峡口隧道段为例,详细的介绍了应对隧道高地应力特点的有效的施工措施和技术对策等,可确切保证隧道施工的安全性。
峡口隧道高地应力的施工实践给隧道高地应力区域的施工保留了有意义和价值的技术经验,可供类似的隧道工程借鉴。
关键词:隧道高地应力力学分析大变形施工技术abstract: based on engineering construction of the tunnel of high geostress mechanical study and analysis, and in the light of the tunnel of high geostress extrusion of the characteristics of tunnel construction process of the high ground stress caused by the deformation are analyzed in detail. introduces the mechanism of the large deformation, in addition, the typical area were also clear research, and determine the large deformation area the reasonable, safe and economic support parameters. with appropriate and highway tunnel segment of the throat for example, detailed introduces the characteristics of the high geostress tunnel to effectiveconstruction measures and technical countermeasures, and so on, can guarantee the safety of the exact tunnel construction. the throat tunnel construction practice of high geostress for tunnel construction of the regional high geostress have retained the meaning and value of technical experience, the reference for similar tunnel engineering.keywords: tunnel high geostress large deformation mechanics analysis of construction technology中图分类号: tu74 文献标识码:a 文章编号:峡口隧道是瓦斯、高地应力隧道,这种隧道的构造应力容易引起对隧道的挤压使之大变形,因此,高地应力隧道施工过程中相关的特殊技术的使用尤为重要。
关口垭隧道施工方案
关口垭隧道施工方案一、工程概况与目标关口垭隧道是本工程的重点项目,隧道穿越山区,地质条件复杂。
工程的目标是确保隧道安全、快速地掘进,保证工程质量,并尽可能减少对环境的影响。
隧道的设计长度为XX公里,预计施工周期为XX个月。
二、施工前准备工作对隧道施工地点进行详细的地质勘察,了解地层结构、岩石性质、地下水状况等。
编制详细的施工组织设计方案,明确施工顺序、方法、人员配置等。
准备施工所需的设备、材料,如掘进机、支护材料、通风设备等。
对施工人员进行安全教育培训,确保他们熟悉隧道施工安全操作规程。
三、隧道掘进技术方法根据地质勘察结果,选择适合的掘进技术方法,如钻爆法、盾构法等。
在施工过程中,根据实际情况及时调整掘进参数,确保掘进进度和质量。
四、支护与加固措施在掘进过程中,根据岩石的稳定性和变形情况,选择合适的支护方式,如喷射混凝土支护、钢拱架支护等。
对关键部位进行加固处理,如增加锚杆、注浆等,提高隧道的整体稳定性。
五、排水与通风设计设计合理的排水系统,确保隧道内积水能够及时排出。
根据隧道长度和掘进进度,设计相应的通风系统,保证隧道内空气流通,减少有害气体的积聚。
六、安全管理与监控制定严格的安全管理制度,明确各级人员的安全职责。
安装监控设备,实时监测隧道内的安全状况,如气体浓度、温度、湿度等。
定期进行安全检查,发现隐患及时整改,确保施工安全。
七、质量控制与检验制定详细的质量控制标准,对施工过程中的各个环节进行严格控制。
对施工完成的隧道段进行质量检验,确保隧道质量符合设计要求。
八、环境保护与治理施工过程中尽量减少对环境的影响,如合理堆放材料、减少噪音和粉尘污染等。
施工结束后,对施工现场进行恢复治理,确保环境整洁美观。
本施工方案是关口垭隧道施工的基本指导文件,施工过程中应根据实际情况进行调整和优化,确保工程安全、顺利地进行。
隧道进出口施工方案
隧道进出口施工方案1. 引言本文档旨在提供隧道进出口施工的详细方案,以确保施工过程安全、高效,并满足相关法规和标准的要求。
隧道进出口施工是隧道建设的重要环节,涉及到施工区域的交通管理、土方开挖、支护结构、排水系统等多个方面。
根据现场条件和项目要求,我们提出以下施工方案。
2. 施工区域交通管理在隧道进出口施工期间,需要对施工区域进行交通管理,确保施工现场的安全和交通的顺畅。
具体措施如下:•设立临时交通标志和标线,指示施工区域和交通通行路线;•设立临时围栏和隔离设施,将施工区域与通行道路分隔开来;•指派专人负责交通管理工作,协调施工期间与道路通行相关事宜。
3. 土方开挖隧道进出口施工涉及到土方开挖工作,主要目的是为隧道的进出口提供足够的空间。
下面是施工方案的主要步骤:1.地质勘探:通过地质勘探获取土层情况和地下水位信息,以便确定开挖方式和支护结构;2.掘进机械选择:根据土质情况和开挖要求选择合适的机械设备,例如挖掘机、推土机等;3.开挖过程控制:根据设计要求,分段进行土方开挖,控制开挖进度和土方的顺利运输。
4. 支护结构为了保证隧道进出口的稳定性和安全性,需要进行支护结构的设计和施工。
支护结构主要包括锚杆、喷射混凝土、预制构件等。
以下是支护结构施工的主要步骤:1.支护结构设计:根据土质条件和设计要求,确定支护结构的类型和尺寸;2.材料准备:准备好支护结构所需的材料,包括锚杆、钢筋、混凝土等;3.支护结构施工:按照设计要求,进行支护结构的安装、固定和浇筑混凝土等工作。
5. 排水系统隧道进出口施工需要考虑排水系统,以确保施工过程的排水畅通。
以下是排水系统施工的主要步骤:1.排水设计:根据施工现场地势和地下水位情况,设计合理的排水系统;2.排水设施安装:根据设计要求,安装排水井、排水管道等设施;3.排水系统测试:完成排水设施的安装后,进行测试和调试,确保排水系统正常运行。
6. 施工风险评估和预防措施在隧道进出口施工过程中,可能存在一些风险,如施工现场安全问题、地质灾害等。
隧道进口洞口进洞专项施工方案
湖南省高速公路隧道进口龙山端进洞专项专项方案第一章编制依据本专项方案作为指导施工的依据,编制时对目标工期、工程质量、项目管理机构设置、劳动力组织、施工进度计划控制、机械设备及周转材料配备、主要分部分项工程施工方法、安全保证措施、文明施工及环境保护措施等诸多因素尽可能充分考虑,突出科学性及可行性。
本专项方案依据以下几项编制:1、高速公路项目土建工程施工招投标文件、图纸、勘察地质资料、施工合同、公司、总监办下发的有关文件等资料2、高速公路第合同段两阶段施工图设计3、施工招标文件指定的设计规范、施工规范和相关专业的施工规范4、通过现场调查、采集、咨询所获取的资料5、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)6、《湖南省高速公路施工标准化管理指南》7、《隧道专项施工方案》第二章工程概况一、设计概况1、隧道概况隧道设计为双向四车道高速公路分离式长大隧道,左右洞测设间距9.8~31m,进口端位于龙山县农车乡,进口段属于小间距隧道。
隧道平面左洞龙山段位于R=1000m、A=400、Ls=160的圆曲线及缓和曲线内。
右洞龙山段位于R=1300m、A=450、Ls=155.77的圆曲线及缓和曲线内。
左右洞路面最大横坡均为3%。
隧道起讫桩号:右线:YK55+535~YK56+850,长1315m,隧道净空:10.25×5m;左线:ZK55+535~ZK56+846,长1311m,隧道净空10.25×5m。
2、地形地貌隧址所在地属龙山县与永顺县交界处,沿隧道左侧处有G209经过,交通条件方便。
隧址所在地属中亚热带山区季风湿润气候区,四季分明,热量较足,雨量充沛,水热同步,温暧湿润;夏无酷暑,冬少严寒,垂直差异悬殊,立体气候明显,小气候效应显著。
隧址属低山地貌,山坡上植被发育。
隧道纵向地形起伏大,进口地段山坡坡度约30~35度,出口地段山坡坡段约为30度,为一穿越山岭的隧道。
在隧道左线进口段附近存在偏压现象。
隧道进口开挖及边仰坡防护专项施工方案
隧道进口开挖及边仰坡防护专项施工方案1. 项目背景本项目位于某海拔较高山区,是一条高速公路隧道工程。
隧道采用双向四车道设计,全长约12.5公里,预计通车后将为当地经济发展带来巨大的带动作用。
然而在隧道施工过程中,由于该区域的地质条件较为复杂,进口开挖及边仰坡的防护施工工程面临着一系列困难和挑战。
2. 工程概况2.1 进口开挖进口开挖的总长度为500米,其中,进口50米处有一辆已停放多年的旧型挖掘机,需特别加以处理。
进口开挖的最大深度为15米,要求边仰坡稳定,能够承受较大的自然风化和人类活动影响,保证隧道施工和日后的使用安全。
当前,该区域存在的主要问题包括:土壤层次不稳定,周边存在多个溶洞和坑洞,存在地下水渗透等。
2.2 边仰坡防护进口开挖后,需进行边仰坡防护工程。
边仰坡总长度为800米,地表坡度为1:1.5,坡面倾斜度不超过70度,左右边坡均设置有排水沟。
由于该地区地质情况较为复杂,存在较大的地震和地表沉降风险,仰坡防护工程需要考虑到地质灾害风险系数、重力惯性等多种因素,严密计算并制定合理的施工方案。
3. 施工方案3.1 进口开挖1.进口开挖前,需要对周边地质情况进行全面的勘探和检测,综合考虑各种因素确定出切边坡的形状和倾斜度,并在进口的特殊处理处对旧型挖掘机进行清理和搬运。
2.正式进入开挖工程后,需要严格按照工程设计的要求对进口进行分段开挖,每段长度不超过100米。
开挖时,应该将土方清理干净,将坑内的水泵出,用大型机械进行开挖。
3.在开挖过程中,需要及时进行喷混凝土支护,确保边坡面稳定不崩塌。
每段开挖工程完毕后,应及时对坡顶进行清理,构筑排水沟,并进行变形观测。
如发现问题需要及时采取措施加以解决。
3.2 边仰坡防护1.根据地质勘探结果和目前常用的边坡防护方法,结合地形和地质条件,选用预制混凝土、防护网等防护措施。
采用机械挖掘、加固加密钢筋混凝土边坡护坡和预制块相结合的工法进行,其稳定性和成本方面都具有很大优势。
隧道施工方案及技术措施
隧道施工方案及技术措施1. 背景本文档将详细介绍隧道施工方案及技术措施。
在进行隧道施工时,为确保工程质量和安全性,需要制定合理的施工方案和技术措施。
本文档将涵盖隧道施工的各个方面,包括施工方法、土方开挖、支护结构等。
2. 施工方案2.1 施工方法我们将采用先进的现代施工方法进行隧道工程的建设。
具体施工方法将根据隧道的设计要求和地质条件而定。
我们将充分利用机械化设备和先进技术,以提高施工效率和质量。
2.2 土方开挖在进行土方开挖时,我们将进行必要的地质勘察和分析,以确定土体的性质和稳定性。
根据分析结果,我们将选择适当的土方开挖方法,并采取相应的安全措施。
2.3 支护结构为确保隧道的稳定和安全,我们将采用合适的支护结构。
具体的支护结构方案将根据地质条件和设计要求而定。
我们将使用高强度材料和先进的支护技术,以增强隧道的稳定性和承载能力。
3. 技术措施3.1 风险评估在施工前,我们将进行详细的风险评估,以确定可能存在的施工风险和安全隐患。
根据评估结果,我们将采取相应的技术措施和预防措施,以降低风险和保障工人的安全。
3.2 环境保护在进行隧道施工时,我们将注重环境保护。
我们将采取措施减少噪音、粉尘和振动对周围环境的影响。
我们将合理利用资源并进行垃圾分类和处理,以最大程度地减少对环境的负面影响。
3.3 通风系统为保障施工人员的安全,我们将建立完善的通风系统。
通风系统将确保施工现场空气的流通和新鲜,以减少有害气体和粉尘对工人的影响。
4. 结论本文档详细介绍了隧道施工方案及技术措施。
通过合理的施工方案和技术措施的制定和实施,我们将确保隧道施工的质量和安全性。
希望本文档对隧道工程的相关人员有所帮助。
[注:以上内容为模板示例,实际情况需根据具体隧道工程的要求进行调整和补充。
]。
复杂高地应力区软岩隧道大变形控制技术研究
性 不利 。隧道 区 地 应 力 等 级 为 高 、 极高地应力 ( 主 要
结 果见 表 1 ) , 属 高应 力 区 , 隧道 极 易 产 生 大 的位 移 和
题 一 。
能 力差 , 易垮 塌 ; 围岩 在水 平地 应力 挤压 作用 下产 生弯 曲变形 , 形成 褶 曲。 根 据埋 深 2 4 0 m 的 隧道 现 场 断 面 测试 结 果 , 洞 身
最 大水 平应 力 为 1 3 . 0 6 MP a , 横 断 面最 大初 始 应 力 为
复 杂高 地应 力地 区且 工程 地质 环境 恶 劣 的软弱 围岩 的
理 设计 , 采 用复 合式 衬砌 , 初期 支 护采用 挂 网喷混 凝 土 和钢 拱架 , 二次 衬砌 为模 筑混 凝土 或钢 筋混 凝土 。
根据地 质 勘察 资料 , 隧 洞进 口段 围岩 分 级 为 Ⅵ类 围岩 。掌 子面 揭露 围岩 情况 显示 , 洞段 岩体 节理 、 裂 隙 遍布 , 岩体 非常 破碎 , 岩层 呈 薄层 、 交互 状 , 开挖后 自稳
变形。
工 过 程 中合理 的变 形 控 制 技 术措 施 , 以 期 为该 类 隧道 工 程 问题 的设 计 与施工 提供 理论 依 据 。
隧 道开挖 后 , 进 口段 围岩变 形强 烈 , 监 测数 据显 示
局部 最 大 拱 顶 下 沉 量 累计 达 到 了 6 4 c m, 两 侧 拱 腰 收
架现 扭 曲变形 成 “ S ” 状 或 麻 花状 , 对 隧 洞 安 全 十 分 不
高地应力软岩隧道大跨至连 拱过渡段施工工法(2)
高地应力软岩隧道大跨至连拱过渡段施工工法高地应力软岩隧道大跨至连拱过渡段施工工法一、前言高地应力软岩隧道大跨至连拱过渡段施工工法是为了解决地质条件复杂、地应力高的软岩隧道建设问题而提出的一种施工方法。
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、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点该工法采用了大跨度连拱结构,能够有效地提高隧道的稳定性和承载力。
同时,通过合理控制拱圈缓倾斜角度、使用防腐涂料和加固材料,能够延长结构的使用寿命。
此外,该工法还具有施工周期短、工程量小、经济效益好等优点。
三、适应范围该工法适用于软岩地质条件下的隧道建设,尤其适用于地应力较高且地质条件复杂的区域。
同时,该工法适用于大跨度连拱隧道,可以应用于铁路、公路、地铁等不同类型的隧道工程。
四、工艺原理该工法的理论依据是通过调整拱圈结构和采取一系列技术措施,使隧道在地质条件复杂且地应力高的情况下仍能保持稳定。
具体包括选择合适的温度调整方案、控制拱圈缓倾斜角度、使用防腐涂料和加固材料等。
五、施工工艺施工过程中,首先进行现场勘察和测量,确定隧道的设计参数。
然后进行地表预处理和支护工程,以保证隧道的稳定性。
接下来进行拱圈结构的施工,包括模板安装、混凝土浇筑等。
最后进行防水、防腐等工程,并进行隧道的检测和验收。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织施工人员,确保施工进度和质量。
根据施工计划和工期安排,分工明确,协调配合,做好各项工作。
七、机具设备施工过程中需要使用的机具设备主要包括挖掘机、起重机、混凝土搅拌站等。
这些设备具有高效、稳定性好的特点,能够满足施工需要。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量,需要采取一系列措施进行质量控制。
包括严格按照设计要求施工、使用高质量材料、加强施工监督等。
九、安全措施施工中需要注意的安全事项包括安全教育、安全警示标志的设置、施工人员的安全防护等。
特别是对施工工法的要求,需要加强施工现场的安全管理,确保施工过程中的危险因素得到有效控制。
高地应力隧道井底交叉口施工技术
1 , 工程概 况 库拉 米 隧 道位 于乌 兹 别 克 斯 坦 联 邦 共 和 国 纳 曼干 省 巴比 斯 科 区域内, 为单线铁路隧道 , 全长1 9 . 2 k m, 平行于主洞设安全洞 , 为
中亚第一长隧 。 井身共设置3 座斜井, 其中2 #斜井全长3 5 0 0 m, 位于
线 路 右 ̄ l S 0 m位 置 , 与 主洞 平 行, 综 合纵 坡 l 1 . 1 2 %, 井 底埋 深 9 4 6 m,
安装 。 现 场 对 主洞 拱 架 与托 梁 连 接 时 , 根 据 现场 情 况 对 富余 的工字 钢托 梁 和 主洞 拱 架 进行 割除 即 可。
( 作者单位: 中 铁隧道集团一处有限公司)
辫 饺 缸, t k 1 6 3
距 为l m的 锁 脚锚 杆 固定 拱 架 。 对 托 梁 背后 超 挖 部 分 喷射 混凝 土 回 填密实。 如下图:
4 . 小结 由于高地应 力地质存在自稳能力较差 , 应力释放时 间长, 施 工 存在极大的安全隐患。 本文介绍的交叉口施工技术存在如下特点: 1 . 在 施 工 至 交叉 口 主洞外侧时, 能 及 时 将 主洞 拱 架 进 行安 装 , 保证 施 工安全 。 2 . 交 叉 口拱 架均 为斜 井 、 主洞 正常尺寸 拱 架 , 拱 架尺 寸统 一 , 便于 加工 。 3 . 主 洞 拱架 与工 字钢 托 梁连 接 精度低 , 便 于现 场
起 支护 破 坏 , 主要 采 取 的 支 护 措 施 如下 : 1 . 交 叉 口区域 及 1 0 m范 围 装 间距 为 l m的 2 1 2 1 8 钢架。 4 . 凿岩 台车 开挖 主 洞 交 叉 口的 下台阶 , 并 5 . 主 洞 下台阶 开挖 至 与上 台阶 掌子 面平 齐 后 , 内, 安装间距为 I m的I l 8 工字钢拱架进行支护。 2 . 斜井、 支洞及对应 及 时 进行 拱 架 支护 。
高地应力软岩隧道合理施工工法研究
表2 围岩 、 锚杆 、 混凝土计算参数
弹性模 量/ G P a
3 . 0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
泊松比
0 . 3
密度/ k g・ r l f - 3
2 6 8 5
厚度/ c m
锚杆 材料名称
混 凝 土
2 l O 弹性模 量/ G P a
2 8
0 . 2 泊松 比
高 地 应 力 软 岩 隧 道 合 理 施 工 工 法 研 究
何 小 龙
( 中铁十七局集团有限公司勘察设计院 , 山西 太原 0 3 0 0 3 2 )
摘
要: 以宜 昌一 巴东段的几座软岩特长隧道为例 , 针对隧道埋深大 、 围岩超过 5 0 %为软 弱易流变的粉砂 质泥岩 、 泥质灰岩 、 页岩
0 引言
近年来 , 随着我 国交 通事 业 的不 断发 展 , 穿越 高地 应力 区软
2 施工方 案
目前 , 我 国高地应力软岩隧道的开挖 主要以微 台阶法 和分部
岩隧道越来越 多 , 特别是我 国西部地 区 , 由于西部地 区 山高谷 深 , 开挖为主 , 在 围岩严 重变形 和断 面较大 等情况 下 , 可 以采 用 中隔 地势异常陡峻且具有全球最强烈的现代地 壳活动 , 因此地应 力场 壁法 、 交叉 中隔壁法 、 双侧壁导 坑等 分部开 挖方 法。根据 本项 目 普遍较高 , 高地应力 给这 些隧道 的施 工带来 了新 的挑 战 , 而 软岩 施工的实际情 况 , 本文选择三 台阶法 、 C D工法和双侧 壁导坑 法三
1 工 程概 况
宜 巴高速 公 路是 湖 北省 “ 六 纵五 横 一 环” 公 路 主 骨架 中黄
梅一 巴东“ 一横 ” 的重 要组 成 部分 , 项 目东起 宜 昌市夷 陵 区龙 泉
峡口隧道高地应力软岩大变形施工控制技术
峡口隧道高地应力软岩大变形施工控制技术马军山(中铁二十局集团第三工程有限公司重庆401121)【摘要】湖北宜巴高速公路峡口隧道进口段穿越薄层碳质页岩地层,在隧道区范围内,侧压系数均大于1,隧道区的水平地应力以构造应力为主,同时表明地应力场以水平应力为主导;最大水平主应力与隧道轴线交角较大,对隧道围岩的稳定性不利;地应力量值对碳质页岩而言为极高应力。
在隧道施工过程中,通过采取提高支护体系刚度、合理预留变形量,以及采用长锚杆、短进尺预留核心土和二次衬砌跟近、提高二衬混凝土强度等常规措施控制了围岩变形,保证隧道顺利施工。
【关键词】峡口隧道碳质页岩高地应力大变形控制措施1 引言随着我国铁路、高速公路建设的不断发展,隧道工程已经向长大、深埋方向发展,建设穿越高地应力且地质环境恶劣的软弱围岩区的长大隧道工程不可避免[1]。
例如兰新复线乌鞘岭隧道、二郎山隧道、宜万铁路堡镇隧道、兰渝铁路毛羽山隧道等在施工过程中都存在高地应力软岩大变形.在高地应力区修建的地下工程,最大的难题就是软岩大变形的控制问题[2].目前,关于围岩大变形还没有一个明确的和清晰的定义,在理论上缺乏系统研究,在工程实践中,围岩大变形至今未列入设计规范。
国内外许多专家对高地应力软岩隧道修建技术进行了大量研究,分别从支护措施、开挖方法等方面提出相应观点和解决办法.在建湖北宜巴高速公路峡口隧道,隧道区的水平地应力以构造应力为主,同时表明地应力场以水平应力为主导;最大水平主应力与隧道轴线交角较大,对隧道围岩的稳定性不利;地应力量值碳质页岩而言为极高应力。
隧道初期支护后出现严重的大变形情况.本文结合峡口隧道进口高地应力软岩大变形工程实例,研究薄层碳质页岩地层大变形的发展规律和力学机理,在施工过程中探求合理的治理措施,达到有效控制围岩变以及快速掘进的目标,从而保证工程的顺利施工;同时,进一步深化并丰富软岩隧道大变形研究,为该类隧道工程设计施工控制提供理论研究.2 工程概况在建的峡口隧道位于兴山县峡口镇境内,为路线穿越一近南北走向山岭而建设.隧道采用分幅式,其左幅起讫桩号ZK104+214~ZK110+670,总长6456.0m,右幅起讫桩号YK104+223~YK110+710,总长6487。
隧道工程施工方法与技术措施
隧道工程施工方法与技术措施摘要本文介绍了隧道工程的施工方法和技术措施。
隧道工程是一种复杂的工程,施工过程中需要采取合适的方法和措施,以确保施工质量和工期。
本文从隧道工程的布置、开挖、支护和排水等方面,详细介绍了相应的施工方法和技术措施。
1. 引言隧道工程是一种在地下或水下开挖通道的工程,常用于铁路、公路和地铁等交通系统中。
隧道工程的施工对于交通运输的顺利进行起着重要的作用。
本文旨在介绍隧道工程施工中需要注意的方法和技术措施,以提高施工效率和质量。
2. 隧道工程施工方法2.1 布置在隧道工程施工前,需要进行合理的布置工作。
布置包括选址、平整场地、规划施工区域等内容。
合理的布置可以减少施工过程中的调整和变动,提高施工效率。
2.2 开挖隧道工程的开挖是施工的核心环节。
常用的开挖方法包括顺作法、先进法和逆作法等。
在选择开挖方法时,需要考虑地质条件、工期和安全性等因素。
2.3 支护隧道工程施工过程中需要进行支护工作,以确保施工的安全性和稳定性。
支护方法包括钢支撑、混凝土衬砌和喷射混凝土等。
支护工作需要根据地质条件和施工进度进行合理选择。
2.4 排水隧道工程施工过程中,排水是一个重要的环节。
合理的排水可以减少地下水的影响,保障隧道的稳定性。
常用的排水方法包括泵站排水和管道排水等。
3. 技术措施3.1 安全措施在隧道工程施工过程中,安全是重中之重。
施工单位需要制定详细的安全工作方案,包括施工人员的培训、安全设备的配置和安全操作规程等。
3.2 环境保护措施隧道工程施工过程中,需要采取环境保护措施,减少对周围环境的影响。
施工单位应当进行环境评估,制定相应的环境保护方案。
3.3 质量控制措施施工单位需要进行严格的质量控制,确保施工质量符合相关标准和要求。
质量控制措施包括材料检测、工艺控制和施工质量验收等。
4. 总结隧道工程施工方法和技术措施的选择对于施工质量和工期具有重要影响。
本文介绍了隧道工程施工中常见的方法和技术措施,希望能对相关从业人员有所帮助。
实用的隧道施工方法(一)
实用的隧道施工方法(一)引言概述:隧道施工是现代工程建设中的重要环节之一,随着城市化进程的加快和交通需求的增加,隧道工程在城市交通和基础设施建设中起到了不可替代的作用。
本文将介绍五种实用的隧道施工方法,旨在为工程建设者提供参考和指导。
正文内容:1. 隧道顶进法- 前端法:在隧道进尺的前方,先进行顶部爆破开挖,然后利用起重设备逐渐推进隧道;- 后推法:先进行尾部爆破开挖,然后再逐渐推进隧道前进;- 卧铺法:将施工装备安装在铺设的工字钢上进行挖掘,将土石方就地处理。
2. 盾构法- 液压盾构:利用液压系统推进盾构机前进,同时通过锚杆控制土层;- 全断面盾构:全断面盾构机在隧道断面形成前进行壁土的掘进和支护;- 分割盾构:在露天施工区域使用分割机进行隧道的开挖和支护。
3. 高架法- 高架浇筑法:在陆地或水中先钢管架设,然后再进行模板支撑,浇筑混凝土;- 混合结构法:在陆地或水中采用预制构件以及钢结构和混凝土相结合的方式搭建;- 快速支架法:采用快速支架设备进行隧道的快速搭建,提高施工效率。
4. 土压平衡法- 推进法:通过推进机械设备控制土层,使其保持平衡,然后进行隧道的开挖;- 土层控制法:利用支护措施对土层进行控制,防止土层坍塌;- 排土转运法:使用转运机械设备将挖掘出的土石方及时转运出隧道。
5. 悬索吊篮法- 悬挂式吊船法:通过悬挂式吊船进行地下空间的施工,同时也可以用于材料及工人的运输;- 吊篮滑行法:使用吊篮在斜坡上滑行进行空间的高效施工;- 导向设备法:利用导向设备对吊篮进行控制和定位,确保施工的准确性。
总结:本文介绍了五种实用的隧道施工方法,包括隧道顶进法、盾构法、高架法、土压平衡法、悬索吊篮法。
每种方法都有其适用的场景和特点,工程建设者可以根据实际情况选择合适的施工方法,提高工程的质量和效率。
随着技术的不断进步和创新,隧道施工将会有更多新的方法和技术应用于实践中。
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峡口高地应力软岩隧道施工技术作者李晓燕(中铁二十局集团第三工程有限公司,重庆,401121)摘要:高地应力隧道施工技术是目前该领域关注的热点和难点问题,结合峡口复杂地质隧道高应力地段的施工实践,针对砂质粉砂质页岩、碳质页岩、砂质泥岩、炭泥岩等软岩地层,在高应力作用下的变形特征,采用综合超前预报技术、环向台阶法开挖、微振控制爆破技术以及多种支护技术组合,摸索出一套相对有效的应对复杂地质高应力隧道施工技术措施。
根据现场监控量测试验结果验证了本工程高地应力隧道设计的科学合理性,这对类似条件的隧道施工具有一定的参考借鉴价值。
关键词:高地应力;围岩稳定;超前预报;施工技术措施;监控量测Study on construction technology of high stress softrock for Xiakou tunnelAbstract:Construction technology of High stress tunnel is a hot and difficult problem in this field at present. Combined with the construction practice of complex geological for Xiakou tunne in high stress section, According to the deformation characteristics of sandy silty shale, carbonaceous shale, mudstone, sandy mudstone, carbon in soft rock strata under the action of high strain and used Integrated advance forecasting techniques, the hoop step method excavation, fretting the Controlled Blasting technology and a variety of supporting technology portfolio to explore a set of relatively effective technical measures to deal with the complex geological high stress tunnel construction. Based on the test results of ield monitoring measurement verify that he design of tunne with high stress in this engineering is rationable, which has certain reference value for similar condition of tunnel construction.Key word: high ground stress; stability of surrounding rock; advanced prediction; construction technology; monitoring and measurement0引言随着我国铁路公路建设的不断发展,隧道工程已向长大深埋方向发展,特别是穿越高地应力区且地质环境恶劣的软弱围岩,施工极易出现松弛大变形[1]。
在山岭深埋隧道施工设计中,一般只考虑了与埋深无关的松弛压力,但在高地应力作用下的软弱围岩还需考虑“蠕变压力”作用[2],此状态下软弱围岩自稳能力差,成洞后易发生挤压大变形,严重破坏隧道支护体系,尤其在深埋或地下水等因素影响下,常规支护方法及工艺无法有效遏制其变形发展,需开展非常规的、特殊的开挖和支护方法研究[3]。
目前,国内外尚未建立高地应力软岩地质条件下的隧道控制软弱围岩大变形机理及处理对策的理论研究和施工处理体系[1]。
本文通过对峡口隧道施工技术系统研究,采取喷射混凝土、锚杆、钢筋网、可伸缩性U型钢架、仰拱、二次衬砌等初期组合支护措施,采用综合超前地质预报、围岩监控测量及超前支护等综合技术手段,有效控制了高地应力段中、高烈度岩爆和软岩挤压大变形,对国内外同类工程施工具有较强的理论意义和借鉴价值。
1工程概况峡口隧道是宜巴高速公路重点控制性工程,位于湖北省兴山县,具有“高地应力、顺层、软岩、断层、深埋、大变形”等特点,地层岩性主要为砂质粉砂质页岩、碳质页岩、砂质泥岩、炭质泥岩、碳质页岩,岩体较破碎、拱顶易顺层片落。
地下水以基岩裂隙水为主,偶有线状渗水现象,隧道最大埋深1480m,围岩内部地应力较大。
根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94),场区地应力等级为高、极高地应力,主要结果如表1:表 1 不同岩体地应力等级的划分名称饱和抗压强度/MP a R c/σmax备注灰岩54.8 4.20 高应力砂岩31.4 2.40 极高应力页岩41.0 3.14 极高应力现场断面测试结果[4]显示,洞身最大水平应力为13.06MP a,横断面最大初始应力σmax为12.37 MP a,对应岩体(炭质页岩、砂质页岩、砂质泥岩、粉质泥岩)的单轴抗压强度为Rc为2.5~8.7 MP a,Rc/σmax为0.2~0.7,属高应力区,隧道极易产生大变形。
2 综合超前地质预报目前国内外超前预报主要采用TSP超前预报系统、围岩地质素描和超前水平钻孔[5]等方式。
在峡口隧道超前地质预报中主要采用综合超前地质预报技术,包含隧道主要不良地质和施工地质灾害宏观预报、隧道洞身主要不良地质体中长期超前地质预报、超前钻探和围岩地质素描,具体工作流程见图1:图1峡口隧道超前地质预报工作流程3 高应力段主要施工措施3.1 超前支护因围岩破碎,地应力高,围岩开挖后不能自稳,在掌子面掘进前采用Φ42mm 小导管注浆预加固。
小导管采用外径42mm 、壁厚3.5mm 热轧无缝钢管制作,前端成尖锥状,以减少入孔的阻力,注浆压力0.5~1.0Mpa 。
小导管2.9m 范围内管壁四周钻6mm 压浆孔,梅花型布置。
间距15m ,尾部有1m 不设压浆孔,焊上Φ6的箍筋。
通过小导管将水泥浆强制注入至拱部岩石裂隙内,极大的提高开挖安全性,有效的防止了塌方。
3.2 隧道开挖方法及钻爆技术峡口隧道的开挖实践证明高地应力软岩段采用环向台阶法开挖是可行的。
此方法可减少一次性开挖面积,各部分均错开开挖有利于减少掌子面高度,增强其稳定性,同时可以缩短开挖和支护的时间间隔,减少每次支护量,缩短每部分支护的工作时间,使开挖部分能及时支护。
具体的开挖顺序和台阶长度如图2所示:图2 环形台阶开挖法采用微振控制爆破技术,严格控制装药量和延期时差,达到控制爆破振速的目的,最大限度地减少对周边围岩的扰动和破坏。
峡口隧道高地应力段主要是IV 级围岩,IV 级围岩每循环进尺控制在2-2.4m, 周边眼线装药密度控制在0.075~0.1kg/m ,平均装药量单耗控制在0.55~0.65kg/m ,周边眼环向间距控制在25~30cm ,外插角控制在1.5~2º。
3.3 初期支护初期支护采用锚、喷、网联合支护结构,按初喷混凝土、立U 型钢架、打锚杆、挂网、复喷混凝土至设计厚度的顺序紧跟开挖面进行施工。
本隧道高地应力段采用的初期支护参数为:喷射砼26cm ,Φ8钢筋网(间距25×25 cm )全断面布置,钢架采用U29型钢,间距1.2m ,型钢间采用Φ22纵向连接筋连接成整体,锚杆采用Φ22砂浆锚杆,长4m ,纵环向间距120×120cm ,梅花型布置。
初期支护安装见下图3:图3 初期支护安装图3.3.1 喷射混凝土峡口隧道高地应力软岩大变形施工中,喷射混凝土强度等级为C20,喷射厚度为26cm ,施工时分为初喷和复喷两个阶段,初喷4cm ,复喷22cm 。
初喷混凝土作为围岩的第一层支护,可以有效的防止新出露的洞壁围岩风化、崩落,从而最大限度的减少围岩自承力的降低;可以填平围岩开挖轮廓的不平顺,可以减少或者消除局部应力集中,从而提高围岩的稳定性;通过封闭围岩,可以提高下一步施工工作的安全性。
初喷完后,立即施工系统锚杆,钢筋网和型钢钢架,并及时进行复喷混凝土施工。
复喷完后,才允许进行下一循环开挖施工。
喷射混凝土早期强度高(速凝剂的作用),与围岩黏结较牢固,能在短时间内与围岩形成一个拱形整体,共同承受荷载,从而起到加固围岩、提高围岩的自承能力和稳定性的作用。
3.3.2 锚杆锚杆施工在初喷混凝土后进行。
锚杆杆体采用Φ22mm ,螺纹钢,单根长度4m,环向、纵向间距为1.2m,梅花型布置,锚杆方向与岩面垂直。
锚杆端头设铁垫板,施工时垫板用螺母拧紧,使之紧贴岩面。
锚杆杆体插入孔内长度不小于设计长度的95%,外露长度不大于喷射混凝土厚度。
3.3.3 钢筋网钢筋网采用Φ8mm钢筋焊接而成,网格间距25cm。
为了提高施工速度,钢筋网先在加工棚内焊接成2.4m×2.0m片状,现场再进行安装、焊接。
现场施工时,利用已施工的锚杆作为钢筋网的支承点,与钢筋网焊接在一起。
3.3.4可伸缩性U型钢架可伸缩性U型钢架是本隧道高地应力段为抑制隧道变形而采用的加强支护措施,每榀骨架由5个基本构件构成,一根半径为6.21m的拱顶弧形梁,两根半径为6.21m的拱腰弧形梁,两根半径为2.71m 的立柱弧形梁,一根半径为9.21m底部弧形梁,整个U型钢钢架形成一个三心拱,其中拱腰弧形梁与拱与立柱弧形梁、立柱弧形梁与底部弧形梁均采用摩擦连接,搭接长度为50cm,该处使用两个卡箍固定(每个卡箍包括一个U型螺杆和一块U型垫板,两个螺母),连接处采用两根4.0锁脚锚杆,可更好的抵抗围岩应力,其余部分连接采用180×180×16mm的钢板作为连接板。
安装示意如图4所示:图4 可伸缩性U型钢架安装图骨架的可缩性是用卡箍的松紧程度来调节和控制的,骨架在围岩的作用下,构件开始变形,当围岩地应力达到某一程度后,摩擦搭接部分开始产生微小的相对滑移,骨架下移,从而缓解围岩对骨架的压力,可缩性耗尽后钢架成为钢性支架承载。
和其它钢架相比,该骨架可缩性大,加工、制作、安装简单,当其成为钢性支架时,其抗压、抗扭能力高于普通工字钢骨架。
3.3.5仰拱及时施工仰拱是高地应力隧道施工的一项重要措施。
高地应力软岩变形地段,仰拱紧跟开挖面。
仰拱距开挖面下台阶长度一般不超过15m。
每环仰拱开挖长度不超过4m,开挖后立即用U型钢架、钢筋网、喷混凝土进行支护,使整个支护系统封闭成环,并及时施工仰拱混凝土,以利于整体受力。