黄土隧道工程施工方案
黄土隧道施工方案
黄土隧道施工方案1. 引言黄土隧道是一种在黄土地质条件下施工的地下通道,对于交通运输的便利和经济发展具有重要意义。
本文将介绍黄土隧道施工的基本方案和相关工程措施。
2. 黄土特性分析黄土是一种常见的土壤类型,具有以下特性:- 水分敏感性:黄土吸水性较强,含水量变化会对隧道工程产生影响。
- 孕露性:黄土的强度低,易受外界环境条件影响。
- 膨胀性:黄土易膨胀,会产生变形和松散区域。
3. 施工步骤3.1 勘查设计阶段在施工前,需要进行详细的地质勘查和设计工作,包括: - 土质勘查:采集样本进行实验分析,了解黄土的物理和力学特性。
- 隧道线路设计:确定隧道的线路、断面和坡度等参数。
- 支护设计:确定支护方式和结构,保证施工过程的安全。
在施工前,需要进行以下准备工作: - 施工队伍组织:组织施工队伍,包括工程师、技术人员和施工人员等。
- 施工设备调配:调配所需的施工设备和机械,包括掘进机、运输车辆等。
- 施工材料准备:采购所需的支护材料和黄土处理药剂等。
3.3 掘进施工阶段黄土隧道的掘进施工主要包括以下步骤: - 掘进方法选择:根据地质条件,选择合适的掘进方法,如开挖法、冻结法或管片法等。
- 地下水处理:处理施工过程中出现的地下水问题,如排水、抽水或冻结等措施。
- 拆除松散黄土:对于松散和不稳定的黄土,采取相应的处理方式,如灌浆、喷浆或加固等。
- 支护结构施工:根据设计要求,进行隧道的支护结构施工,如钢筋混凝土或预制拱架等。
- 掘进工程管理:控制施工进度,保证工程质量和安全。
隧道掘进施工完成后,需要进行验收工作: - 工程质量检测:对隧道结构进行质量检测,检查施工是否符合设计要求。
- 安全评估:评估施工期间的安全措施和施工质量,确保使用安全。
- 施工档案归档:整理施工过程中的各类档案和资料,建立完备的档案系统。
4. 施工注意事项在黄土隧道的施工过程中,需要特别注意以下事项: - 地下水环境控制:严密监测地下水位和水质,采取适当的措施控制地下水。
黄土地区隧道施工工法
黄土地区隧道施工工法班级土木0905姓名张子朋学号090210510黄土地区隧道施工工法目录前言 (3)摘要 (3)关键字 (3)第一章隧道的施工工法 (3)第二章黄土的性质 (3)第三章黄土地区隧道施工工法 (4)黄土地区隧道分类 (4)黄土地区隧道施工注意要点 (4)黄土地区隧道施工主要方法与工法 (5)第四章总结 (7)参考文献 (8)黄土地区隧道施工工法前言西安地铁2号线的通车,在十一期间大大缓解了西安交通压力,西安土质为湿陷性黄土,开凿隧道时采用的施工工法值得研究。
摘要针对黄土隧道黄土本身的特性,探究这种土质的隧道适应于哪些施工方法。
通过分析黄土本身地质条件,对黄土隧道矿山法施工原理、技术及工法选型进行分析,供类似黄土隧道工程施工参考。
关键字黄土隧道施工工法台阶分步开挖法保留核心土法双侧壁导坑法第一章隧道的施工工法隧道施工法分为山岭隧道施工法,浅埋及软土隧道施工法,水底隧道施工法。
其中山岭隧道施工法包裹矿山法(钻爆法)(其中包裹传统法和新奥法),掘进机法。
浅埋及软土隧道施工法有明挖法,盖挖法,浅埋暗挖法,盾构法和地下连续墙法等。
水底隧道施工法有沉埋法和盾构法。
第二章黄土的性质黄土的性质大多由黄土微观结构所决定。
黄土微观结构简称为黄土微结构,是在显微镜下观察到的黄土微观结构,包括单一矿物颗粒、多矿物组成的集合体、胶结物质、孔隙等结构单元。
黄土的微结构是在黄土堆积后,经过成岩作用过程中形成。
不同地区在不同地质环境下形成的黄土微结构特点不同。
黄土的特殊工程地质性质湿陷性与黄土的微结构有密切关系。
黄土湿陷现象的发生,土体破坏,实质上是黄土的微结构破坏的结果。
同其他土体一样,黄土的三相组成及其之间的重量和体积的比例关系,是其物理性质的主要方面,它包括土的粒度成分、可塑性、含水量和孔隙比等。
黄土的物理性质指标与湿陷性质有很大关系,对工程有一定实际意义。
黄土是一种特殊性质的土体,土体性质不同(如新老黄土)、含水量不同,其力学指标差异较大,而且随隧道跨度和断面大小不同,围岩所表现出的力学行为也不一样。
黄土浅埋隧道安全快速施工技术
钢 架安装采取分部安装 ,钢架底采取枕木或砼预制块支
垫密实 ,防止钢架下沉 。钢架每个分部单元采取锁脚锚管 固
定 ,锁脚锚管施作时往下呈3 一4 。 ,锚管与钢架的连接要 O 5 采取 “ '形卡线焊连接 ,不能采取点焊 ,确保锚管 与工字 U- 钢架整体 受力。 钢架的连接采用钢筋纵 向连接 ,在进行钢架连 接时 ,关
但如 果采取有效的技术措施 ,黄土浅埋隧道快速施 工的难题 是可 以解 决 的 ,通过 实 践表 明 ,月进 度 指标 可达 到 1 o - O_
1 0 月。 2 m,
1 . 工程鼍况 六狼 山隧道是新 建铁路准 朔线的控 制工程 ,位 于山西省
朔 州 地 区 , 为 单 线 隧 道 , 起 讫 里 程 为 改 D(0 5 5 改 I + 7_ 2 资 源 配 置 :作 业 人 员 6 8 、挖 掘 机 1 、 出 碴 车 3 — 人 台 —
开挖步骤见图一 ,开挖顺序为 :上 台阶 、中台阶左侧和 下 台阶右侧 、中台阶右侧和下 台阶左侧 、核心土 、隧底 。共 五个步骤 ,人工环 形开挖 ,中间核 心土及隧底采取挖掘机开 挖 ,人工修整 ,提高工作效率。
键要注意 ,纵 向连接筋必须保证每个安装单元的焊接要满足
焊缝长度 要求 ,另外纵向连接筋按内外交错布置 ,提高整体 稳定性。 24 -喷砼 开挖后先进行初喷封闭 ,初喷厚度控制在3 mm左右 ,待
l 字钢端头采用焊接 ,焊缝高度不小于6 mm。
21 .超前支护
拱部1 0 2 度范围设长3 巾4 无缝钢管,环 向间距03 m 2 . m的 超前 小导管支护 ,黄土地段小导管不注浆 ,间隔一榀 施作 一 环 ,纵 向水平搭接不小于1 m。 将小导管钢管项入端I T成 圆锥形 ,因为不注 浆 ,不需 J 0 要制作成钢花管 ,沿钢架外侧直接人工锤入黄土 中 ,往 隧道
黄土隧道工程施工方案
一、工程概况本工程位于我国某地区,隧道全长5.6公里,采用单洞双线布置,设计速度为80公里/小时。
隧道地质条件复杂,主要地层为黄土,部分段落存在软弱围岩,施工难度较大。
为确保工程质量和安全,特制定本施工方案。
二、施工准备1. 施工组织成立黄土隧道施工项目部,负责工程的组织、协调和管理工作。
项目部下设工程部、质量部、安全部、物资部、技术部等部门,确保工程顺利进行。
2. 施工人员组织专业技术人员和施工队伍,对施工人员进行岗前培训,提高施工人员的技能和安全意识。
3. 施工设备根据工程需求,配置挖掘机、装载机、自卸车、盾构机、钻机、混凝土搅拌站等施工设备。
4. 施工材料选用合格的黄土、水泥、砂、石子等原材料,确保材料质量符合设计要求。
三、施工工艺1. 隧道开挖(1)采用新奥法施工,根据地质条件,分段开挖,分段支护。
(2)采用三台阶七步法开挖,上台阶预留核心土,中台阶和下台阶采用台阶式开挖。
(3)开挖过程中,严格控制爆破,确保爆破效果和施工安全。
2. 隧道支护(1)初期支护:采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土等材料,对隧道进行初期支护。
(2)二次衬砌:采用混凝土浇筑,确保二次衬砌的强度和稳定性。
3. 隧道排水(1)设置排水沟、排水孔等排水设施,确保隧道内水流畅通。
(2)对排水设施进行定期检查和维护,防止排水不畅。
4. 隧道通风(1)采用机械通风,确保隧道内空气质量符合标准。
(2)加强通风设备的维护和管理,确保通风效果。
四、施工质量控制1. 材料质量控制:严格按照设计要求,选用合格的施工材料,确保材料质量。
2. 施工过程控制:加强施工过程的质量监控,确保施工质量符合规范要求。
3. 隧道内观测试验:对隧道内观测试验数据进行收集和分析,及时发现和解决问题。
4. 施工记录:详细记录施工过程中的各项数据和情况,为工程验收提供依据。
五、施工安全措施1. 施工人员安全培训:对施工人员进行安全培训,提高安全意识。
2. 施工现场安全管理:加强施工现场的安全管理,确保施工安全。
黄土隧道施工工艺
出露地 层 主 要 为第 四系 新 黄 土 、 黄 土 。其 中马 兰 组 新 黄 土 3 2 关 于进 洞 方 式 老 .
( ) Q 主要覆 盖在梁状塬浅表 , 土质均匀 , 孔隙发育 , 湿陷性 ; 具 离 1 坡面防护。在施工 中须确保锚杆 内浆 液饱满 , 注意锚杆 ) 并 当有必要时 护拱 石组 老黄土 ( ) 构成梁状 斜梁 谷坡 , Q 则 表部有少 量 的坡积物覆 与钢筋 网焊接成整体 。仰坡锚杆长 度采用 4m, 排 以稳 固坡脚 。边仰坡 开挖 盖, 土质较均 , 含棕红色古土壤 , 局部见钙 质结核。进 口局部见崩 上方可打设长 1 ~2排 6m长锚杆 , 应尽 可能保护土体原状结构 。当持续下 积 黄 土状 亚 黏 土 。 C地 质 构造 : 址 区地 质 构 造 单 元 属 鄂 尔 多 斯 与锚 喷支护应紧密衔接 , . 隧 ) 台地的一部分 , 下伏三叠系砂岩 、 泥岩 , 南北走 向, 产状平缓 , 为一 雨时可考虑采用塑料布对 坡顶 作必要 的保 护。2 开 挖方式 。隧 严禁放炮 。施 工 中, 在保 证土体 向西缓倾的单斜构 造 , 新构造运 动 以振 荡性上 升为 主, 侵蚀 切割 道开 挖应采用机 械或人 工开挖 , 应 减 强烈 , 地形 破碎 , 质构造较简 单。隧址 区地震 动峰值加速 度为 相对稳定 的前提 下 , 尽量缩 短各工 序间距 , 少开挖暴 露时 间 地 和施工对土体的扰动 , 并尽早成环 。对 于洞 口段 应控制地层初期 0 0 g地震基本烈度为 6度。d 水文地质 : .5 , . 隧址 区属黄土梁分 水 限制变形量 , 防止黄 土崩解 而形成破 裂面。3 长管棚 ) 岭地段 , 地下水主要为赋存 于第 四系黄土层 中的孔 隙水 。隧址 区 变形速度 , 0 或地形 陡峻( 导致 主要接受大气 降水 的垂直入渗补给 。由于地形有利 于 自然排水 , 及小 导管超前预支 护。对 于含水量 超过 2 %,
黄土隧道专项施工方案
一、工程概况本项目位于我国某山区,隧道全长5000米,其中黄土段约3000米。
黄土隧道地质条件复杂,施工难度大,为确保隧道施工安全、质量及进度,特制定本专项施工方案。
二、施工原则1. 严格遵循国家相关法律法规和行业标准,确保施工质量、安全、环保。
2. 采用先进的施工技术和设备,提高施工效率。
3. 加强施工管理,确保工程进度。
4. 严格控制施工成本,提高经济效益。
三、施工工艺及方法1. 隧道开挖(1)采用台阶分布开挖法,即环形开挖留核心土法,减少对土体的扰动。
(2)上半断面人工用风镐及电铲掏槽,掏槽宽度约1m,纵向掏槽深度每次约0.8m。
(3)开挖后立即喷射4cm厚的20号砼封闭断面,防止孔隙水渗出。
2. 支护及衬砌(1)采用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等加强土体强度及限制围岩应力重新分布。
(2)钢拱规格为20a,按设计断面计算用量。
拱架之间间距依每次开挖长度约为0.8m,每榀钢拱纵向用20钢筋连接,钢筋间距1.2m。
(3)管棚尾端焊接于拱架腹部,增强共同支护作用。
(4)喷射砼填充钢拱间空隙,确保拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实。
3. 施工组织与控制(1)隧道根据施工现场场面状况,采用单向掘进,隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。
(2)洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。
(3)隧道路面待贯通后从洞口反向施工。
(4)根据地形地貌及工期要求,本隧道不设施工支洞。
四、施工进度安排1. 隧道开挖:计划工期为12个月。
2. 支护及衬砌:计划工期为6个月。
3. 隧道验收:计划工期为2个月。
五、施工安全及环保措施1. 施工安全:严格执行《隧道施工安全管理规定》,加强施工现场安全管理,确保施工人员安全。
2. 环保措施:严格控制施工现场扬尘、噪音、废水等污染,采取有效措施减少对周边环境的影响。
六、施工质量保证措施1. 严格执行国家及行业标准,加强施工过程质量控制。
2. 对关键工序进行严格检验,确保工程质量。
黄土隧道施工方案
黄土隧道施工方案黄土隧道施工方案一、隧道概况黄土隧道是一种常见的隧道类型,主要用于山区或者丘陵地带的交通建设。
黄土隧道施工方案的编制是为了确保施工过程中的安全和顺利进行。
二、前期准备工作1. 调查勘察:对隧道附近的地质、水文等情况进行详细调查,获得准确的地质资料,为后续的设计和施工提供依据。
2. 设计方案:根据调查勘察的结果制定隧道的设计方案,包括隧道的纵横断面、稳定性分析等内容。
3. 材料准备:根据设计方案的要求,选购适当的材料和设备,保证施工过程所需。
三、施工方案1. 掘进施工:根据设计方案,选择适当的掘进方法进行施工。
常见的掘进方法包括顺施法、先掘侧墙再掘大体积法等。
在掘进过程中要注重地质变化的探测和处理,及时采取相应的支护和加固措施。
2. 支护加固:隧道施工过程中,为了保证施工的安全和稳定性,需要进行支护和加固工作。
常见的支护方法包括钢筋混凝土支护、喷锚支护等。
同时,需要根据现场情况,选择合适的材料和设备进行加固。
3. 施工安全:在施工过程中,要加强对安全问题的重视,制定合理的施工方案,并严格执行。
要配备专业的施工人员,进行必要的培训和指导,确保施工过程中的安全。
四、施工过程控制1. 质量控制:对于隧道的施工质量要求,制定相应的监管措施,确保施工过程中的质量符合要求。
同时,要做好施工过程中的质量检查和巡视工作,及时发现和处理问题。
2. 进度控制:根据施工方案,制定合理的进度计划,明确各个工序的完成时间,并进行相应的监督和管理,确保施工进度的顺利进行。
3. 成本控制:根据施工方案,做好施工预算,合理安排资源和投入,控制施工成本。
同时,要做好施工材料和设备的监管工作,避免浪费和资源损失。
五、环境保护1. 施工区域的环境保护:在施工区域内,要设置相应的防尘、防污染措施,保护周围环境的清洁和卫生。
2. 水土保持:要做好水土保持工作,对施工过程中产生的土方和水方进行妥善处理,避免对水源和水土环境的污染。
湿陷性黄土隧道基底水泥土挤密桩施工工法(2)
湿陷性黄土隧道基底水泥土挤密桩施工工法一、前言湿陷性黄土是一种常见的土壤类型,其含水量较高、结构不稳定,给隧道基底挖掘和施工带来了困难。
为了解决湿陷性黄土隧道基底施工问题,发展出了湿陷性黄土隧道基底水泥土挤密桩施工工法。
本文将介绍该工法的特点、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、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点湿陷性黄土隧道基底水泥土挤密桩施工工法具有以下特点:1. 适应性强:该工法适用于湿陷性黄土隧道基底,能够有效解决湿陷性黄土的承载力不足和沉降问题。
2. 施工速度快:采用机械化施工,能够快速完成桩基施工。
3. 成本较低:相比其他加固方法,工艺简单,投资成本低。
4. 施工过程稳定:桩身挤密过程中,由于桩尖先富集土体,在桩身运动中挤压固结周围土体,形成高密度桩身,保证了施工质量和桩身的稳定性。
三、适应范围湿陷性黄土隧道基底水泥土挤密桩施工工法适用于湿陷性黄土隧道基底,特别适合于沉降较大、承载力较低的情况下的隧道施工。
该工法广泛应用于交通、水利、建筑等领域的隧道工程。
四、工艺原理湿陷性黄土隧道基底水泥土挤密桩施工工法的工艺原理是通过挤密桩来改良湿陷性黄土的力学性质。
具体而言,施工过程中,先进行桩基承载层的开挖,并设置导管,再通过导管注入水泥浆料,挤压土体,形成水泥土挤密桩。
五、施工工艺湿陷性黄土隧道基底水泥土挤密桩施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 桩基准备:分别开挖桩基的顶部和底部准备开展施工工作,清理桩基。
2. 钻孔:通过钻机将桩基的墙体挖掘出来,形成桩身。
3. 桩身加固:在钻孔中加入导管,并使用水泥浆料进行注入,以挤压土体并形成水泥土挤密桩。
4. 填土:在桩身施工完毕后,对桩基空间进行填充,恢复地面平整。
六、劳动组织湿陷性黄土隧道基底水泥土挤密桩施工工法需要组织的人力资源包括工程师、技术工人、机械操作工、检验人员等。
根据工程规模和时间计划,进行合理的劳动力调配和工作安排。
黄土隧道施工技术
作① 部周 边的初期 支护 : 喷混凝 土 , 初 挂设 钢筋 网 , 立 钢架 , 架 并
打设 锁脚锚管 , 钻设径 向锚杆 , 复喷混凝 土至设 计厚度 , 并根 据实
若 钢架 发生明显 内移 , 必要 时架设 临时横撑 , 以确保施工安全 。 际开挖情 况 , I 施作 临时竖撑 。2 在滞 后① 部一 段距 离后 , ) 开挖 ② 通过对开挖掌子面的地质观察 , 以及对 已经施工 的隧道初 期 部, 掌子面喷射 8c m厚 混凝土封闭 。3 在滞 后②部一 段距离后 , ) 支 护的稳定 性能判别 , 选择 的支护 参数及 施工 措施 较为 合理 , 所 开挖③ . 部一施作③. 部边 墙初 期支 护 , 即初 喷混凝 土 , 铺设 钢筋 能确保 隧道施工安全和结构安全 。
向 ) )Il 。6 6临 时竖撑连 接处 或与钢 架连 接处 均设 钢垫板 。7 )
为了避免 隧道开挖的过程 中岩体垮 塌掉落 现象 , 各部位 开挖
间距在不 相互 干扰影 响的情况 下应尽 量缩 短 。上部 环形 开挖 进
尺必须控 制在 12m( . 两榀钢 拱架 ) 内, 以 具体 施工 工序如 下 ( 见
少量零 星分布的小 型钙质 结核 砾分 布砂 质黄 土, 具湿 陷性 , 湿陷 性等级 为 I级( 轻微 ) 自重湿 陷性场地 。进 口段 属 于典型 的湿 非 陷性 黄土隧道 。隧道工程采用新奥法设计 与施工 。
2 施工 方 案
结合 本隧道工程特点及开挖后揭示 的地质 情况 , 土质属 砂质
选择支 护参 环形 法开挖预留核 心土法 , 少掌 子 面岩体 的临空 面 , 减 核心 土便 确保施工安全的重要手段 。所 以在 实际施工过 程 中, 数 时依 据“ 宁强勿弱 ” 的原则 , 具体参数及施工方法 如下 : 于支 撑 , 能保证 围岩稳定 , 避免塌方 , 工安 全 。 施
黄土隧道开挖施工技术措施
黄土隧道开挖施工技术措施针对黄土基底承载力低、侧应力较大、湿陷性及埋深浅等特点,施工时严格执行“管超前、短进尺、强支护、勤量测、早成环”的施工原则,确定黄土隧道总体施工方案采用分台阶环形预留核心土无爆破开挖方法,即洞身分上下台阶,上导坑采用环形预留核心土开挖初期支护紧跟,下导坑左右边墙跳槽开挖支护,仰拱紧跟下导坑施工,施工中初期支护及早封闭成环,并进行持续的监控量测,数据指导现场施工。
黄土隧道施工要点:⑴浅埋段和含水量较大地段设置超前小导管,根据开挖情况可减小环向设置间距直到消除拱部开挖掉块现象为止。
深埋和地质情况较好地段开挖无掉块现象可不设。
⑵锁脚锚管是保证初期支护安全的重要措施,根据实际变形情况除认真施做锁脚锚杆保证质量外,在每分节处可增设2根,即由原设计的2根增为4根,根据监控量测资料该措施对控制初支变形效果显著。
⑶扩大拱墙脚是较少拱顶下沉量的有效措施,扩大拱墙脚增大承压面积,既有利于施工过程中竖向压力的传递,也有利于该节点横向受力的稳定。
采用在拱墙脚下垫设槽钢或混凝土垫块,以增大地基承载力,减小初期支护闭合前的整体下沉量。
⑷加密初期支护钢架的纵向连接钢管,提高钢架间的整体受力能力。
⑸开挖时严格控制超欠挖,若钢架背后与围岩不密贴可采用同级混凝土垫块添塞密实或采用注浆保证初期支护钢架背后无空洞以利于钢架和围岩形成联合支护体共同受力。
⑹严格控制钢架的加工和安装质量,使其线性圆顺避免应力集中,另外钢架间连接牢固必要时可加焊钢筋。
⑺仰拱紧跟是确保初期支护安全的根本措施,仰拱及回填混凝土要紧跟掌子面施做,一般距离控制在30m以内,以利于尽早形成完整的筒形封闭环。
⑻机械开挖时预留30cm由人工开挖,较少对围岩的扰动,并保证岩面圆顺,及时初喷混凝土以封闭暴露围岩,增强岩体的整体性,为初期支护的后续工作争取安全时间。
⑼合理控制步长,上中下三部分的步长控制在3~5m,上导坑每次开挖一榀钢架的距离,中下部根据地质情况可一次开挖1~2榀钢架的间距,仰拱开挖控制在3~5m。
关于黄土隧道的施工方法
1 黄土隧道开挖a.隧道开挖施工工艺流程图管棚作业一洞室开挖——初喷4—6cm厚混凝土一铺设钢筋网一架立钢拱架一锚杆作业一喷射混凝土至设计厚。
b.隧道开挖严格按预留核心土七步流水作业法施工,上导坑开挖进尺以1—2榀钢拱架间距为宜。
上半断面开挖应预留2-3m的核心土,并严格控制拱部开挖,严禁欠挖,避免超挖。
下半断面开挖应采用先拉中心槽(中心槽不宜超过10m),在没有施做中导支护前,坚决不允许拉中槽;左右侧马口开挖交错施工距离应大于5.0m;并严格控制开挖进尺,严禁长距离开挖。
c.刷坡进洞阶段,在满足正常施工空间和土体自身稳定的情况下,拱顶以下曲墙之外应保留一部分土体,作为仰坡挡土平衡块,有利于洞身安全稳定;d.对于掌子面出水量大,超挖较严重的情况应采取下述措施解决上述隐患:在开挖结束之后,立即在岩面敷设一层钢筋网,钢筋网紧贴岩面设置,用钢管、方木等临时性支撑顶紧,然后初喷混凝土,达到初喷设计厚度,然后再立钢拱架,施作初期支护。
e.掌子面距仰拱最大距离不超过30m,仰拱距二衬最大距离不超过30m(如果地质条件变差,则施工步距须进一步缩短)。
f.临近贯通时,一侧须停止向前掘进,掌子面后面设扇行工字钢支撑;同时,仰拱及衬砌要抓紧跟进(在未跟进的情况下,坚决不允许贯通);贯通前最后一个循环要达到1.5m左右,不致贯通时土体过薄,出现坍塌,造成安全事故;在剩余3m左右时,在拱部开挖通气孔,缓慢释放能量,转移受力。
2 初期支护2.1 超前管棚a.超前大管棚作业前,应先标出开挖线,并对管位按设计要求进行布眼。
超前大管棚的连接,优先考虑丝扣连接,也可以采用套管焊接,不允许对焊后直接使用。
b. 为确保管棚的外插倾角能满足规范要求,第二循环管棚需预留工作室。
具体为:距第二循环管棚末端4m处,开始将钢拱架按0-30cm线形逐渐抬高,这样给第二循环管棚作业创造一个4m长、0.3m高的三角形空间,便于钻机作业。
在两环节接头处设计高度上增设一榀钢拱架与管棚尾端焊接,前后两循环管棚搭接应满足设计要求直径89的管棚搭接长度不小于1.5m,预留工作室先以喷射混凝土喷成弧形面,其余部分待二衬时用衬砌混凝土补平。
铁路工程黄土隧道施工方法及施工工艺标准(标准做法)
铁路工程黄土隧道施工方法及施工工艺标准目录1.工程概况 11.1工程概况 (1)1.1.1工程项目概况 (1)1.1.2工程地质、水文条件 (1)1.1.3编制依据 (2)1.2主要工程数量 (2)1.3工程特点、施工难点、重点 (3)1.3.1工程特点 (3)1.3.2施工难点、重点 (3)2.黄土隧道专项施工方案概况32.1黄土隧道专项施工方案总体概况 (3)2.2施工方案的安全性能 (4)3.专项施工工艺及主要施工方法 43.1主要施工方法及施工工艺标准 (4)3.1.1施工测量 (4)3.1.2洞口工程 (14)3.1.3 洞身开挖 (16)3.1.4超前支护施工 (22)3.1.5初期支护施工 (27)3.1.6仰拱及铺底施工 (31)3.1.7防水板施工 (33)3.1.8隧道防排水系统施工 (35)3.1.9二次衬砌施工 (37)3.2重点部位及特殊的施工技术保证措施 (39)3.2.1洞口浅埋段、土质围岩地段施工 (39)4.方案所需的特殊机械、材料、劳力计划434.1劳动力组织计划 (43)4.1.1项目总需求劳力计划 (43)4.1.2主要工装及检测设备 (44)5.施工进度计划及工期保证措施455.1工期目标 (45)5.2施工进度计划 (46)5.3进度保证措施 (47)6.质量保证措施487.施工安全保证措施548.特殊条件、环境下的施工措施589.施工环保、水土保持和文物保护技术措施591.工程概况1.1工程概况1.1.1工程项目概况新建隧道5199.66延长米/5座,占管段长度的40.9%,前岭隧道长1807m,是管段内控制性工程;1.1.2工程地质、水文条件1.1.2.1工程地质条件1)地层岩地表为厚度不等的Q1~3的黄土质土,硬塑,局部可见成层分布的姜石。
本段下伏为E 泥质粉砂岩及含砾砂岩,其下为Z细晶白云岩,细晶~中晶结构,薄~中厚层,夹有燧石条带,产状较为稳定。
黄土隧道施工方法
(1) 采用三维弹塑性模型数值计算软件,模拟计算弧形导坑法、CD 法、CRD 法施工过程,进行各施工阶段黄土地层与支护的静力计算,分析围岩和支护体 系的应力场与位移场,对支护进行优化设计,优选最佳施工方案,对设计和施 工提出指导性建议。
and the range of grouting, the length of excavation and the thickness of shotcrete, etc.)
are analyzed precisely, and the appraisement of the effect of heterotaxy control is
Chinese loess distributing. The mileage of all the tunnels those crossed loess belt is as
much as 65km. All the tunnels on the special railway line are twin-track tunnels, their excavation area reached 174m2 which is the biggest in our county’s loess tunnels at
1.1 引言··························································································································································1 1.2 黄土隧道的研究现状及存在的问题·········································································2 1.3 本文的主要研究内容···············································································································6 2 黄土隧道的基本力学原理研究·······························································································7 2.1 概述·························································································································································7 2.2 黄土隧道围岩压力分析········································································································7 2.3 黄土的弹塑性本构关系·····································································································14 2.4 本章小结··········································································································································18 3 黄土隧道施工方法的三维弹塑性有限元分析·······················································19 3.1 有限元法基本思想·················································································································19 3.2 三维等参单元有限元计算模型··················································································19 3.3 施工过程有限元仿真的实现························································································21 3.4 不同施工方法的有限元模拟························································································23 3.5 本章小结··········································································································································36 4 黄土隧道开挖过程中的地层响应······················································································37 4.1 MIDAS/GTS 软件简介········································································································37 4.2 模型建立说明······························································································································37 4.3 开挖引起地层变位效应数值分析·············································································40 4.4 不同施工措施对控制变形的影响·············································································43 4.5 本章小结··········································································································································47
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5.6清除拱脚积水与淤泥,通过打拱脚锚杆或扩大拱脚认真加固拱脚,加强纵向联结等,使初期支护与围岩形成完整体系。
5.7尽量单侧落底或双侧交错落底,避免上半断面两侧拱脚同时悬空;控制落底长度,视围岩情况采用1-3m,不大于6m。
5.8减少上、下台阶施工的相互干扰,并及时封闭成环。
1.1根据工地实际情况,设计并施打超前管棚。钢管真径一般为ф60 mm,长4.5m,间距30cm,外插角20,首尾相接长度不少于1.5m。钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。
1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。掏槽宽度约1m,纵向掏槽深度每次约0.8m。
1.3开挖后立即射砼封闭断面。喷射4cm厚的20号砼,封闭开挖断面,以免孔隙水从断面处渗出,而使土体失稳。
1.4架钢拱及挂网。钢拱规格为Ⅰ20a,按设计断面计算用量。拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m,每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接,钢筋间距1.2m。管棚尾端焊接于拱架腹部,以增强共同支护作用。ф8钢筋网格间距为20cm×20cm。
1.5喷射砼填充钢拱间空隙。拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实,先喷拱架与轮廓之间空隙,再喷拱架,然后再喷拱架之间,直至喷到规定的厚度。
在砂层有中渗水时,严格控制每循环0.6m 进尺,月进度可达成洞20-26m以上。
4.主要施工机械
4.1采用国产WES-12A型煤电钻改制成开挖风镐10台。
4.2自制砼衬砌台车1台。
4.3 PC-200挖掘机2台。
4.4其余如手持风钻(锚杆)、砼喷射机、电焊机、钢筋切割机、砼搅拌机、出碴车辆、装载机、注浆机、空压机、变压器等按常规隧道施工配置。
6.2在含有地下水的黄土层施工时,洞内外排水沟应进行铺砌,必要时应配合井点降水等将地下水位降至隧道衬砌底部以下,以保施工顺利进行。
6.3在干燥无水的黄土层中施工,应管理好施工用水,不使废水漫流。
6.4如发现工作面有失稳现象,应及时用喷砼封闭,加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。
6.5 施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面,如超挖过大,应用浆砌片石回填,如发现该处土体承载力不够,应立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。
黄土隧道工程施工方案
为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题,采用台阶分布开挖法(又称环形开挖留核心土法),结合喷射砼及时封闭开挖面,用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布,实施短开挖,快循环来减少对土体的扰动,是目前黄土隧道施工的较完整的方法。
施工方法及工艺要点
5.质量控制要点
5.1严格控制管棚角度
5.2严格喷射砼工艺,按配合比拌制砼料,特别要严格控制外加剂掺量。新旧砼面要清洗至露出砼的本色,没有泥土或杂物。分层喷射,以保证喷射砼的质量。
5.3保证立拱质量。注意螺栓松紧程度和连接筋的焊接质量。
5.4确保钢筋网与围岩紧密相贴,钢筋网必须连接牢固,否则喷射砼时会振动钢筋网,从而降低喷射砼质量。
6.9钻锚杆孔时,宜采用干钻,锚杆采用药包式或早强砂浆式锚杆。
6.10施工中如发现不安全因素时,应暂停开挖,加强临时支护,以便取适应性的工序安排。
6.6在开挖与灌筑仰拱前,为防止边墙向内位移,宜加设横梁顶紧。
6.7喷射机所用的压力,一般以不超过0.2Mpa为宜。
6.8若拱部位于砂层时,为防止喷砼层塌落,可用Ф4mm的密钢丝网紧贴开挖面作为固定初喷砼用。密网用两根Ф8mm,长35cm的锚钉加以固定;也可用2根Ф22mm的环向钢筋将网压紧在开挖面上,以防喷砼时钢丝网脱落。
5.9找出每道工序的合理施工时间,各工序严格按标定时间进行控制,从而缩短循环作业时间,减少开挖面土体的暴露时间。
5.10及时监控量测围岩,观察拱顶,拱脚的收剑情况,据此调整初期支护参数。
6.安全及环保措施
6.1首先做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程,并妥善处理好陷穴、裂缝,以免地面积水浸蚀洞体周围,造成土体坍塌。
2.施工工艺流程图
3.劳动力组织及进度指标
管棚及锚杆安装 3-5人
开挖工 8-12人
喷砼 13人
架钢拱及挂网 8人
出碴 10人
砼衬砌 16人
管棚、锚杆、钢拱制作 4人
在砂粘土层无渗水时,采用每循环1.0m 进尺,月进度可达成洞36m以上。
在砂粘土层有渗水及砂层中无渗水时,采用每循环0.8m 进尺,月进度可达成洞30m。以上。
1.6按上述1-5的方式开挖5m左右后,开挖支撑掌子面的核心土支持部分。
1.7在上半断面初期支护稳定的条件下,开始开挖下半断面:首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆,以防止拱架及围岩变形与下沉。钻进后进行注浆,两侧以等间距各打5根锚杆。经过做试验,这样的锚杆与黄土结合后,抗拨力可达8t以上。
1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩,然后架钢拱支撑和挂网,经分层喷射砼直到设计厚度。再铺设土工布防水板,做二次衬砌。