浅谈大跨度超浅埋隧道下穿高速公路施工技术
关于隧道下穿既有国道施工方法的探讨
关于隧道下穿既有国道施工方法的探讨松林湾隧道位于北碚区复兴镇境内,全长1219米,全隧浅埋,最大埋深约37m。
隧道DK142+310~DK142+390段下穿既有公路云汉大道以及周边匝道,下穿长度80m,交叉中心里程为DK142+345,拱顶距离路面埋深14~17m。
下穿段云汉大道处于路基挖方段落。
一、工程地质隧区属丘陵地貌,丘坡基岩出露良好,沟内分布2~8m厚的洪坡积黏土层,洞身穿越侏罗系中统沙溪庙组泥岩,砂岩地层,地质构造简单,为单斜构造,岩层产状N20°~27°E/5°~12°NW,砂岩段节理裂隙较发育,进口及部分洞身段为厚层砂岩,地下水较发育,一般为滴侵为主,局部小股状出水,预测最大涌水量820m3/d,地下水无侵蚀性,拱顶基岩约3~5m。
二、设计概况DK142+290~DK142+425为穿越云汉大道段落及影响段,采用机械非爆开挖,衬砌类型全部为Ⅴ级特殊衬砌,台阶法+临时仰拱法施工。
支护参数为:27cm厚C25喷射混凝土;φ8钢筋网,网格间距20×20cm;I20b工字钢拱架,纵向间距60cm;4米长锚杆,间距1.2m×1.0m(环×纵); 70cm厚C35钢筋混凝土衬砌,有仰拱。
DK142+290~DK142+405段全长设置管棚,其中DK142+290~DK142+345为60m通长Φ108大管棚,DK142+345~DK142+405为65m通长Φ108大管棚。
DK142+405~DK142+425为超前小导管注浆加强支护。
下穿段前后左右各50m范围内,设置监测区域,断面测点间距5m,并应包括结构基础、路面及边坡等位置。
三总体施工方案隧道施工至DK142+270段掌子面围岩为砂岩,节理不发育,岩质坚硬,岩体整体性较好,地下水不发育。
施工前进行TSP探测前方150m范围内围岩情况,同时经调查被下穿段落范围内的云汉大道为挖方段落,施工过程中揭示岩石整体性较好。
论铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术
论铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术摘要:随着我国经济建设的飞速发展铁路工程建设的速度、数量以及规模也在不断的上升,随着交通网的不断完善往往会出现公路与铁路工程相交叉的情况。
而施工环境会变得十分复杂。
铁路施工方一般在这种情况下会选择铁路下穿或者上跨公路的方法进行施工。
施工形式会因为隧道的作业状况受到各种条件的干扰而有所不同。
本文结合某段铁路隧道施工的具体情况,简明的概括了铁路隧道下通浅覆高速工程方法中的暗掘段施工策略,如提前支撑保护、开挖进程、早期支撑保护、明掘施工技术,挖掘高速路面、安排暂时作业部件、柱基作业、支撑梁等,为从事铁路工程建设的单位提供一些基础的参考与实例。
关键词:铁路工程,隧道浅埋;下穿高速;施工研究1深掘段工程技术1.1提前支撑保护在隧道施工过程中一般会于隧道口处设置阔道顶,在一些特殊情况下,施工部门需要在隧道内设置小通道来取代阔道顶。
在隧道下穿高速公路段应该配置拱顶部长度19.5米,拱顶的直径为161单位的大阔道,阔道应该配置的链接长度3.4米,分布为每米4根。
为了不使由于隧道上方覆盖物厚度过小而造成穿顶情况,阔道在施工过程当中应当将钻孔外倾角严格控制在3度左右。
由于铁路浅埋工程的各项外界因素限制,有的铁路隧道在施工建设中会去选择超前管棚方案。
棚架由超前阔道顶和钢曲梁共同组合后构成,能够有效预防隧道拱部施工时出现塌方情况,并能够有效控制施工作业对高速公路地表造成的沉降情况。
在设置大管棚的过程中需要在其两个脚手架之间设置直径38的超前小通道,强化支撑保护力度,再实施注浆,加固地层[1]。
1.2开挖过程隧道的上通槽在进行开挖作业时,设备的循环的前进速度必须保持在1品钢结构架间距15厘米左右,上通槽的下方在开挖时,需要参照上通开挖拱形架构相互间的距离进行控制措施,保障隧道施工作业的安全性。
在对中间的防护系统进行拆除时,如果围沿的变形程度可以保持在工程设计所允许的范围内,经过技术人员的严格检测实地考察确认可以安全拆除后,才能同时配合后续作业进行拆除工作。
高速公路连拱超浅埋隧道下穿104国道施工技术
马艳春
( 中铁十八局集团有限公 司上海分公司 ,20 7 ,上海 ) 00 1
摘
要: 宁杭高速公路梯子山隧道为大跨度 、 超浅埋、 连拱隧道 , 且工程下穿国道 , 施工设计采用暗挖 、 三导
洞 先 行 的 施 工方 案 , 先 开 挖 左 、 、 即 中 右三 导 洞 , 临 时 支 护 , 施 工 中隔 墙 , 后 开挖 主洞 , 做 再 然 主洞 开挖 也分 左右 洞 , 及 时 浇筑 仰拱 以形 成封 闭结构 , 后二 次 衬砌 , 防拱 顶 下沉 。实践 证 明 , 程施 工 方 案 可行 , 类似 隧 道 并 最 以 工 为
EX ES W AY AS I PR S P S NG HROUGH T UNDE 1 4 NAT ONAL HI R 0 I GHW AY
MA n h n Ya -c u
( hn ala 8h C nt c o ueu C . t. 00 1 S a ga,C ia C ia R i y 1 t o s ut n B ra o, d,20 7 , h nh w r i L i hn )
灰 为主 , 为路 基 填 土 ; 四 系含 碎 石 粉 质粘 土 ( ,: 第 Q )碎 量减小对现况1 国道交通的影响 , 4 0 决定采用暗挖法施
石呈棱 角状 , 可塑 , 于山体顶部 , 位 对隧道影响不大 ; 第 四 系碎 石 土 ( 。)碎 石 直 径 一 般3 1 c 棱 角状 , Q : — 0 m,
隧道下穿高速公路施工技术
隧道下穿高速公路施工技术摘要:近年来,随着我国公路,特别是高速公路的迅速发展,公路隧道建设己经进入大发展的新时期,城市周边地区日益增多的浅埋隧道建设己经对施工技术提出了更高的要求。
本文在现有隧道工程施工过程数值模拟的基本理论和分析方法的基础上,应用平面应变弹塑性以及三维弹塑性模型和有限单元法研究了浅埋隧道施工过程中围岩及支护结构力学行为变化过程,并将其应用于实际工程,取得良好效果。
关键词:高速公路下穿隧道施工技术随着科技的进步与经济的发展,人民日益增长的物质文化需要,不论是在交通运输、水利还是在地下交通或空间利用方面,人们对隧道工程的要求也越来越高,从数量、质量及难度方面都提出了很高的要求。
特别是当前铁路公路相互交叉、公路公路相互交叉,高速公路下穿隧道建设越来越多,如何在隧道所处的相当复杂的地质条件的条件下保证高速公路安全正常运行同时要严格控制路面沉降,是许多专家和学者研究的问题,这也成为高速公路下穿隧道施工技术中的难点问题。
本文将从具体的近距离浅埋暗挖施工入手,探析目前高速公路下穿隧道施工中需要注意的几个方面。
1、浅埋暗挖施工介绍浅埋暗挖技术,是属于隧道施工的一种技术。
所谓浅埋暗挖法,即在距离地表较近的地下进行地下隧道暗挖施工的一种方法,该法沿用了新奥法(New Austrian Tunneling Method)的基本原理,初次支护按承担全部基本荷载设计,二次模筑衬砌作为安全储备;初次支护和二次衬砌共同承担特殊荷载1984年,王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功,1986年,北京复兴门地铁折返线工程也成功应用该法,并创造地提出了在软弱地层快速施工的概念,浅埋暗挖法在实践中也得到了成功的应用。
浅埋暗挖法在设计和施工时,需要多种方法并驾齐驱,在施工的过程中优化设计实现不塌方、少沉降、安全施工等。
一般而言,采用浅埋暗挖法施工方法,其隧道具有以下几个特点:首先,具有埋深浅,最小覆跨比可达0.2;其次,地层的岩性比较差,存在地下水;最后,周围的环境比较复杂。
浅谈静力爆破在浅埋大断面隧道双侧壁导坑法下穿高速公路施工中的应用
浅谈静力爆破在浅埋大断面隧道双侧壁导坑法下穿高速公路施工中的应用随着交通体系的不断发展和完善,新建交通线路和既有交通线路呈现立体交叉结构,即浅埋下穿或桥梁上跨既有线路,浅埋大断面隧道下穿既有高速公路施工技术成为重点研究对象。
隧道开挖一般采用钻爆法,根据围岩情况,调整炮孔间距、炮孔深度、装药量完成围岩爆破施工。
但常规爆破会产生振动冲击波,在一些离周围建筑物非常近、不能产生大的震动的地方,使用炸药爆破就存在较大的风险,因此这些特殊环境下需要一种更安全可靠的施工方法——静力爆破。
本文结合鼓楼隧道实例重点阐述静力爆破技术在浅埋大断面隧道双侧壁导坑法下穿高速公路施工中的应用,减少对隧道初期支护的破坏和爆破振动对地层的不利影响,确保高速公路绝对行车安全。
1 依托工程简介1.1 基本概况唐山市中心城区环线(二环路)工程B-13标鼓楼隧道位于唐山市开平区境内,下穿唐津高速及开凤路,交叉处唐津高速公路桩号为K9+540,与唐津高速交叉角度约为53°,隧道内顶至唐津高速路面高度14.95m,下穿高速段开挖断面为164m2,为浅埋大断面该隧道。
该隧道为分离式隧道,两洞测设中心线距离为46m,其中南侧隧道长390m,北侧隧道长365m。
鼓楼隧道下穿唐津高速段北侧隧道里程桩号为NK0+800-NK0+925,南侧隧道里程桩号为SK0+850-SK0+975;唐津高速公路既是连接我国东北地区与华东、华南地区的快速通道,也是天津市东部和天津港对外的高速公路通道。
工程处在十分敏感的地段,高速路上车流量大、车速快,为保证下穿段隧道施工期间高速路的绝对行车安全,因此必须降低隧道开挖期间及道路运营后高速公路路面绝对沉降值。
1.2 地质情况下穿唐津高速段隧址范围内围岩为强风化泥岩,风化强烈,呈角砾碎石状,岩层倾向155°,倾角38°,组织结构大部分破坏,风化裂隙很发育。
隧道位于原不明矾土矿露采、洞采老采区,根据物探报告隧址范围内共发现3处采空区,均位于隧道上覆唐津高速两侧,不能排除采掘巷道的分布。
特大跨超浅埋隧道施工技术
第 卷 第 3期 20 02年 9月
地
下
空
间
Sp 20 e 02
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UNDERGR0UND PACE S
文 章 编 号 :0 18 1 2O )30 1—7 10 —3X{O 20 —240
特 大 跨 超浅 埋 隧 道 施 工 技 术 。
过多 , 及地 表 建 筑 物 的 安 全 , 施 工 中 采 用 以 控 危 在 制 隧道 拱部 下 沉 变形 为 主 的开 挖方 式 , 考 目前 国 参 内外 类 似 大跨 地 下工 程 实例 及 以往 的施 工 经验 , 针 对重 庆 轻轨 大 坪 车 站 隧 道 超 浅 埋 围 岩 特 点 和 确 保 地 表 建筑 物 的安全 , 采用 上半 断 面 双 侧壁 导 坑 正 台
() 2 上半 断 面左 右 导 坑 采 取 正 台 阶 分 部 开 挖 。 先 作左 右 导 坑上 半 断 面超 前 中 空锚 杆 , 进行 左 右 再
度 为 2 .MP , 体 完 整 性 系 数 为 0 8 ; 道 涌 水 8 3 a岩 .3 隧
量 为 19n/ 。 5 r d 3
2 施 工 方 案 确 定
4 a 饱 和 强 度 为 9 9 P ; 岩 的岩 石饱 和抗 压 强 MP , . M a砂
3 施 工 方 法 与 施 工 工 艺
3 1 施 工 工艺流 程 ( 图 1 . 见 l
( ) 沿 隧道 拱 圈 外 侧 施 作 大 管 棚 , 大 管 棚 1先 在
预 支 护和 小 导管 注 浆条 件 下 , 开 上半 断 面左 右 两 展 侧 壁导 坑 的掘 进 , 尽 量 减 少对 围 岩 的 扰 动 , 侧 为 右 壁 导 坑滞 后左 侧 壁 导坑 1 5~2 m。 0
探析高速公路下穿隧道施工技术
( 山西 路 桥 第 - m程 有 限 责 任 公 司 )
摘 要 : 目前 , 随着我 国经济飞速发展 , 高速公路施工行业也在不 断发展 、 壮大 , 并且 公路 隧道施 工也 得到 了 很好发展 。随着城市 附近浅埋隧道工程 的不 断增 多 , 其对公路 隧道施工技 术要求 也变 得更为严 格。主要从
中 图分 类 号 : U 4 4 5 文 献标 识 码 : C 文章编号 : 1 0 0 8— 3 3 8 3 ( 2 0 1 3 ) 1 2— 0 1 3 7一 O 1
1 分析浅埋暗挖施工手段 这里所说的浅埋暗挖施 工技 术是 开展隧 道工 程建设 的 施 工技术 之一 , 其是指在 离地 面相对 比较近 的地下开展 隧道 暗挖操作 , 这种施工方法 利用 了新奥 法原 理 , 其 英文 简称 是 N A T M, 第一次支护根 据 承担 所有 基 本荷 载作 用进 行设 计 , 而二次模 筑衬砌施 工在 隧道施 工整 体结构 中是充 当完全 储 备作用。二次衬砌 以及第 一次支 护结构 可 以共 同分 担特 殊 荷载作用 , 这一施工技术效果得到 了证 明。在进行设计浅埋 暗挖方式 以及 实际施工过程中 , 需要 综合利用不 同施工技术 帮助解决 施工中存 在的问题 , 并 且在隧道修建 中不断优化施 工技术 , 从而逐渐实现 高速公 路元沉 降现 象 、 不 出现塌方 情 况, 确保施工安全等 。通 常情况 下 , 利用 浅埋 暗挖施 工技术 手段 , 施工 隧道 工程 需要 具 备 三 方 面特 征 。( 1 ) 存 在 埋深 浅, 并且覆跨 比值最小可 以达 到 0 . 2 。( 2 ) 施工 场地 中地层 岩石性质相对 比较 差 , 而且含 有地 下水。 ( 3 ) 施工 场地周边 环境 条件相对来说 比较 复杂 , 地质 条件 差。现今 , 采 用浅 埋 暗挖施工技术在实 际工作 中 , 可 以适 当扩大该施工技术 的应 用范围 , 可 以扩大至超前 埋工 程 , 此时埋 深深度 已经 减小 为 0 . 8 m, 或者是扩大至非第 四纪地层 、 高水 位地层 、 大 跨度 等
超大断面公路隧道浅埋段施工技术
T c n lg e h oo y& Ec n my i e so C mmu iai n o o n Ara f o nc t s o
超 大 断 面 公 路 隧 道 浅 埋 段 施 工 技 术
林 万福
( 福建省第一公路 工程公司 , 福建 泉州 3 20 ) 6 0 0
关键词 : 路隧道 ; 大断 面; 公 超 双侧 壁 导坑 法 ; 埋段 浅
中图分类号 : 5 . U4 92
文献标识码 : A
文章编号 :08—5 9 107 0 —0 1 —0 10 6 6 2 0 )5 0 1 2
Co sr c i n t c ni u fs lo b re e m e ti u e i r s e to g wa u n l n t u to e h q e o ha l w— u id s g n n s p r b g c o ss i n hi h y t n e c
lre g n e i g c n tu t n a n i e rn o s r c i . o
Ke r s hg wa u n l u e i rs e t n;d u l ied i eh d;s alw— uid sg e t ywo d : ih y tn e;s p rbgco ss ci o o besd r t t o fm hl o b r e e m n
摘
要: 随着公路建 设规模 日益扩 大, 3车道 、 4车道 的超 大断 面公路 隧道越 来越 多。隧道 浅埋段 覆盖层 薄、 围岩稳
定性差 , 开挖 时 易出现坍 塌等 工程 事故 , 是超大断面隧道施工技术的重点和难 点。结合深圳 盐排 高速公路 盐田隧道 的施 工实践 , 绍浅埋段施 工的一 些经验和技术体会 , 介 可为类似工程施工提 供参考。
大跨度浅埋黄土隧道下穿高速公路的施工技术
随着我国国民经的路 网建 设 规 模 也迅 速扩 大 , 种 公 跨铁 、 跨公 、 穿 铁 或 各 铁 公
D 2 8 9 0两环 8 m 长 管棚 ,施 工 方 向 为 进 口到 出 口方 向 ; K9+6 0
D 2 9 0 0~D 2 8 9 0一 环 8 m 长管 棚 , 向 为 出 口到 进 口 , k9 + 3 k9 + 5 0 方 管
大跨度浅埋黄土隧道 下穿高速公路 的施工技术
郭慧珍 陈建平 ( 四 大 锦 学 ; 中 八 团 筑 程 公司 1 川 学 城 院 2 铁 局集 建 工 有限 ) . .
摘要 : 本文以郑西客运专线阌 乡隧道 为例 , 介绍了大跨度浅埋黄 土隧道 时 ,掌 子 面 拱 部 边 缘 加 设 由5 0超 前 小 导 管 加 固土 体 。 小 导 管 长 下穿正在 运营的高速公路时所采取的超前支护、 掌子面预加 固、 初期 支护 、 临 35 , 25 施作 一环 , 向 间距 为 04 , 环 4 .m 每 .m 环 .m 每 6根 。 由于 本 隧道 时支护等关键施工技术 , 并对双侧壁导坑开挖 过程 中的拱顶沉降 、 内收敛 地 质 为 新黄 土 , 规 的湿 式 钻 进 方 法会 使 黄 土 变 得 松 软 、 陷 , 此 洞 常 塌 因 和地表沉降等变形规律进行 了归纳总结, 为类似工程的设计和施工提供了可 采 用 “ 向跟 管 钻 进 ” 施 工 。 导 法 管棚 采用 首尔 跟 管钻 机施 工 , 作 三 环 施 靠 的 实 践 经验 。 大 管 棚 , 分 别 为 DK 9 + 1 一DK 9 + 9 、 2 8 8 0 一 2 8 8 0 2 8 8 0 Dk 9 + 8 关 键 词 : 跨 浅埋 黄 土 隧 道 下 穿 公路 施 工 技 术 大
浅埋隧道下穿高速公路施工技术
浅埋隧道下穿高速公路施工技术摘要:隧道下穿高速公路,下穿段覆土层厚度约13.0m厚度的页岩层。
为确保高速公路正常运行,隧道开挖时主要控制地表沉降,隧道开挖前在下穿段设计超前大管棚;采用双侧壁导坑法开挖,拱部120°内系统锚标采用中空注浆锚杆,边墙采用普通砂浆锚杆,采用间距50cm的ⅰ20a钢架支护,全环封闭,钢筋网片的参数为φ8@15x15,喷混凝土厚度25cm。
关键词:浅埋隧道破碎围岩双层管棚双侧壁导坑1 工程概况新建沈阳至丹东铁路客运专线大顶山隧道dk77+660—dk77+760段下穿沈丹高速公路,隧道下穿高速公路段全长140m,纵向轴线与高速公路纵轴线交角为交角60°。
该段隧道围岩为ⅴ级,工程地质为页岩、强风化、岩体破碎,节理发育、岩体条件差,雨季有基岩裂隙水;高速公路宽度约40m,沥青路面顶标高179.44m,隧道开挖轮廓线顶面到沥青路面顶面的距离为13.2m。
2 施工方案根据大顶山隧道下穿高速公路处的围岩实际情况,按照“管超前、短进尺、强支护、勤量测、快衬砌、早封闭”的方法组织施工。
隧道下穿高速公路段采用双层φ159大管棚超前支护,双侧壁导坑法开挖,双层初期支护,隧道开挖后及时施作钢拱架、锚喷支护、混凝土衬砌紧跟开挖面;并根据量测结果及时指导施工。
与高速公路管理单位联系对高速公路通行采取限速、限吨位、分道通行的交通管制措施。
2.1 双层大管棚施工方案管棚设计为双层φ159mm大管棚,两环管棚中至中间距为0.4m,每环管棚62根,管棚长度为100m,内环管棚布置在隧道开挖轮廓线外0.3m弧线上,管棚钢管采用无缝钢管,壁厚为8mm,钢管内安装钢筋笼,注入1:1水泥浆液,一般注浆压力为0.5-2.0mpa,注浆终压注浆量小于0.1l/min,钢管内注浆回填密实。
2.1.1 施工工艺流程三通一平→人员设备进场→铺设“h”钢轨道→设备组装调试→空压机安装调试→调试钻机(方位、倾角)→钻具组装进孔→钻进→回次加尺→钻进→直至设计深度→回取钻具、锤头→送管棚钢管并测量→回次加尺→送管棚钢管并测量→直至设计深度→终孔及环状间隙注浆→移至下一孔位。
浅谈高速公路浅埋下穿大跨度黄土隧道施工措施
解析超浅埋大跨度暗挖隧道施工方法
解析超浅埋大跨度暗挖隧道施工方法随着隧道施工的不断发展,下穿既有建筑物和线路的隧道越来越多,施工难度越来越大,施工方法的选择显得尤为重要。
深圳市红棉路市政隧道下穿机荷高速公路段就是上述复杂隧道工程中的典型。
该隧道开挖断面大、埋深浅、围岩十分软弱。
本文在对隧道施工方法进行研究选择。
虽然构筑物类型、变形和受力模式存在差异,但都面临相似的问题,即隧道施工方法的选取、施工对地层、构筑物保护等系列问题,各种下穿类型的隧道技术研究成果可以为彼此提供借鉴。
在隧道下穿既有高速公路施工方面,许亚军[2]分析了洛阳新区东干渠下穿洛界高速公路段采用CRD分部开挖法的施工安全性。
张鹏,谭忠盛[2-3] 采用数值计算方法对闺乡隧道下穿施工工法进行了优化,并提出根据路面平整度和行车舒适性两个角度确定下穿隧道地表沉降的控制基准。
此外,王志[4]、马占荣[5]、王成[6]等都对下穿高速公路隧道的施工方法和沉降控制技术进行了总结,为下穿高速公路的工程施工提供了宝贵经验。
2.工程概况红棉路求水山隧道下穿机荷高速段,是目前国内下穿高速公路最长的隧道,为双向六车道大断面隧道,其中,左线长163m,右线长177m,隧道中线与高速公路约45°~58°夹角斜交,中心线间距约为43.5m(如图1-1所示),隧道下穿段的开挖跨度约16.0m,高度为11.7m,开挖断面总面积约163.4m2,埋深6m~8m,覆跨比(H/D) 0.43,为大断面超浅埋隧道,隧道采用大管棚和小导管注浆进行超前支护。
地质及水文情况,隧道穿越地层,围岩主要为人工素填土、第四系冲洪积淤泥质土、粉质黏土、粗砂及残积黏土、强风化泥质砂岩、松散或松软结构,地下水呈小股流水或可出现股状流水,并有少量渗水,围岩开挖后无自稳能力。
图1-1 隧道下穿机荷高速段平面布置图3.工程特点隧道断面跨度大、埋深浅、穿越地质多为富水软弱围岩,跨越长度长,施工过程受高速公路强动载影响,开挖极易坍塌,隧道容易变形,施工风险极高,属于国内施工难度罕见的隧道。
铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术探讨
其 上 导 坑 在 进 行 开 挖 时 ,循 环 的 进 度 保 持 在 1榀 钢 架 间 距 压 顶 梁 即 为条 形 承 台基 础 煤 气 施 工工 艺 类 似 与 桥 梁 承 台 的 施 O 1 5 m左右, 下部在开挖时 , 需要结合上导开挖拱架的间距实施控制 工 。 基 本 流程 为 先测 量 防线 , 再 开外 基坑 并 剔凿 桩 头 , 进 行 浇筑 混 凝 措施 , 保 障施 工 的安全 性 。在 仰 拱 开挖 前 , 需 要 进行 监 控 测量 、 考 察 土 垫层 , 实 施钢 筋 绑扎 , 并 架立 模 板 , 最 后浇 筑 混凝 土 , 成型后 , 后 期 地 质情 况 等 , 以便 确 认一 次 开挖 长度 , 一般为 3 m 以内 。在拆 除 中 问 还需要注意保湿养护 。压顶梁属于隧道初期支护 的重要构成部分 , 支 护 系统 时 , 如果 围岩 的变 形 能够 保 持 在 设 计 允许 的范 围 , 经过 严 在进行内侧模板定位时 , 需要准确定位 , 到隧道轴线 的距离需要经 格测考察 确认拆除较为安全后 , 才能实施拆除 , 并 同步配合后续作 过计算后确定 , 即为隧道净空半径+ 衬砌厚度+ 预 留变形量 。如果距 业 。如 果 围岩 的稳 定 性达 到 了 相 关 的设 计标 准 , 可 以在仰 拱 混凝 土 离较小, 其会侵人二衬 , 如果较大 , 其则无法顺利与护拱拱架连接。 浇 筑前 将 临 时支 撑一 次性拆 除 , 结 合 仰拱 浇 筑 的 长度 决 定一 次 拆 除 2 . 5设 置 护拱 的长度 , 一 般 情况 下 2 m左 右 。拆 除 中隔 壁混 凝 土 的过程 中 , 应使 用 设 置 护拱 的过程 包括 以下几 个部 分 : ①拱 架 施工 。 先将 1 2 2 a 工 风 镐 按照 由上至 下 的顺 序 , 将 各个 钢 支 撑之 间 的 喷射 混 凝 土逐 个 拆 字钢 一 次弯 曲成 型 , 并 保 持 弯 曲 内径 为 7 . 2 5 m, 适 当选 择 拱 架 长 度 。 除, 包 括 临时 支 护过 程 中 附着 于钢 架 的 喷射 混 凝 以及 初 期支 护 结 构 利用 核心 土操 作 台将 拱 架进 行 安装 ,压顶 梁 连 接 的有 两 节拱 架 , 需 连 接 部位 的喷射 混 凝 土 。 对 于临 时 钢构 件可 以利用 气 焊 的方 式将 其 要先将其进行简单固定 ,再利用螺栓将其与中间节拱架连接起来 , 烧断 , 整个 过 程应 避 免 干扰 到 对初 期支 护 系统 l I l 。 两 片连 接 板 间加 入 橡 胶 垫 片 , 该 三节 拱 架 及 完成 连 接 , 再 适 当调 整 1 . 3初 期 支 护 拱架 的位置和角度 , 使两拱脚顺利的接触到压顶梁预埋钢板 , 最后 初期支护所使用的构件包括工字钢架支撑 、 喷射混凝 土 、 钢筋 把预埋钢板与拱架连接板采用满焊的方式进行连接 ; ②拱架之间拼 网、 系统锚杆 等 , 其能够组成复合式初期支护系统。其 中边墙使用 接 。拱 架 之 间先 利 用钢 筋 纵 向连 接 , 连 接筋 环 向 间距 一 般 为 5 0 c m。 4 m砂 浆锚 杆 , 内径 为 2 2 m m。 拱 架 之 间 的距离 为 5 0 e a。钢筋 网的规 并 于两 榀拱 架 中 间设 置布 垂适 当规格 的环 向钢 筋 , r 从 而 构成 大 格 钢 格 为 8 , 其 间距 为 2 0 c m x 2 O c m, 混 凝 土 的 厚 度应 保持 在 3 0 m。为 了 筋 网 , 再 敷挂 钢 筋 网片 , 网 片 间搭接 长 度应 超过 网格 的两 倍距 离 。 ③ 提 高 初期 支 护 体 系 的 支撑 强 度 , 保 障施 工 的 安全 性 , 该 段 支 护参 数 护拱 施 工 。 该 施 工一 般 选择 木模 板 。 先利 用 钢拱 架 较为 稳定 的性 质 , 在设 置 时需 要 高 于其 它 隧道 同 等级 围岩 的参 数 。在 设 置 支垫 时 , 拱 使 用钢 筋 、 扎线 等 , 把模 板 固定 于拱 架 上 。 拱 架 内侧 及拱 架 外侧 均 需 部 钢架 应 使用 纵 向托 梁 3 2 槽 钢 ,可 以有 效 扩大 钢 架 底脚 外 力 的受 从 压顶 梁 向上 延伸 至 弧长 的位 置 , 且 内外 模 的 间距 超 过 6 0 c m。 如 力面积 , 并使用锁脚锚管固定钢架的两个地脚 , 避免两底脚回收 , 或 果 安 设模 板 时 出现 较大 的缝 隙 ,应 使 用 锚 固剂 或 水 泥 砂 浆 将 其 封 者 钢架 下 沉 。另 外还 可 以在 仰 拱施 工 之 前设 置 临 时仰 拱 , 防止 初期 堵 ; ④浇筑混凝土 。在进行混凝土浇筑前 , 需要进行钢管支撑 , 将其 支 护 系统 变形 。 设 置 于拱 圈 内侧 , 提 高拱 架 的稳 定性 。 混凝 土 强度 一般 为 C 3 0 。 所 使 2 明挖段 施 工技 术 用 的 混 凝 土 ,水 灰 比 及 塌 落 度 需 要 控 制 在 输 送 混 凝 土 临 界 点 的 2 . 1开 挖 高速 公 路路 基 1 2 c m左 右 , 并 强 化振 捣[ 3 1 。 3结 束语 隧道 圆心 下 方 1 . 5 m左 右 的位 置 可 以 设 置 为灌 注桩 顶 面标 高 , 从 桩 顶 面 的 位 置实 施 开 挖 , 即垂 直 隧 道轴 线 的方 向 , 开 挖 宽 度 一 般 铁路 隧道 在 路线 的 设计 上 ,会 出现 与高 速 公路 相 交 的情 况 , 因 设置为 1 8 . 6 7 m。在 开 挖边 线 设置 方 面 , 埋深 在 高速 公路 路 基需 要 根 此需 要 下穿 高度 公 路线 。 该类 施 工 由于受 到 高速 公路 及 各项 地 质 因 据 1 : 0 . 5 坡 比放 出适 当 的开 挖边 线 。具 体 开挖 实施 中 ,为 了便于 后 素 的影 响 , 施 工工 艺 较 为特 殊 。在 实 际施 工 中还 需 要施 工 人 员 全 面 期 护拱 的挂 模 施 工操 作 , 需要 预 留一 定 的 核心 土 , 其还 能 够 作 为 护 把握各项施工条件 , 探索出适合于具体情况的施工方式 , 保障施 工 拱混 凝 土 浇 筑 过程 中 的 临时 支撑 点 ,开 挖 的 进度 需 要 控 制 在 每 次 质量 。
浅埋小近距大跨度隧道施工方案浅析
6 安全保 证措 施
与垫 石密贴 ; ) 斤顶 顶升过程 中一定要 同步进行 。 4千 1在距 离作业 点两侧 2 k 处设 两 名安 全防 护员 , 在更 换 参 考 文 献 : ) m 如 过 程中有列 车经过 , 马上发 出停车信 号 , 并通 知作业 区负 责人 ; ) [ ] 陈书平, 2 1 李传 习. 新建桥 梁支座 的 常见 病 害分析 [] 山西建 J. 更换作业属于高空作 业 , 期间严禁 墩下站人 ; 作业 作业 人员要 系好
4 顶升 系统 布置 及投 入 的机械 设 备
主要施工机械设备见表 2 。
安全带 ;) 3 在便道 两侧设安 全防护 员 , 严禁 人员 、 车辆在 作业期 间
进入现场 , 作业前检查设备的性 能 , 确保性能 良好方可开始作业 。
5 劳动 力组 织
1 现场操作 技师 3人 , ) 管理 人员 3人 ;) 2 配合 更换工 作 的其
2N 0e 0C b 5的 T 6 倾角 9左右 , 。 岩层层 问结合 一般 。地下 水贫 乏 , 道 出水 形式 以 R 5 中空 注 浆 锚 杆 并 挂 设 两 层 2 m ×2 n( . 钢 筋 网 片 隧 潮湿或滴水为主 。 进 行 支 护 , 角 处 喷 射 混 凝 土 呈 圆 弧形 过 渡 , 倒 防止 应 力 集 中 。管 棚
1 概 述
由于朝阳寺隧道 为大跨 度 、 近距 、 小 超浅 埋 下穿 既有 高速 公 路 。因此 , 防止洞顶 地表沉 降 、 减小爆 破震 动对渝 邻高 速公路 的
工作 室扩挖完毕等管棚施工完成后及时施作钢格栅 喷射混凝土。
3 钻孔施工 。采用 隔孔 施钻方法 , ) 在先行孔 完成 注浆 后再进 行后续孔 的施工 。钻孔施 工时 , MG 一0型锚 固钻 机安装在施 将 Y8
浅谈隧道下穿运营高速公路管棚施工技术
浅谈隧道下穿运营高速公路管棚施工技术发布时间:2022-08-17T03:42:05.953Z 来源:《工程建设标准化》2022年37卷4月7期作者:第五康乐张永喜[导读] 隧道穿越区域的地质条件非常差,处于软弱地层的集中区,而国内对软弱地层暗挖地下工程的技术研究在城市地铁施工中研究较多,在铁路及公路隧道工程研究较少,且在结合水文条件及环水保要求非常高的情况下,对软弱地层铁路隧道施工的关键技术研究必要性变得越来越强。
第五康乐张永喜中铁隧道集团三处有限公司广东深圳 518000摘要:近年来随着铁路工程不断发展,正逐步向城市中心发展与城际铁路工程接轨,城市周边自然环境复杂,设计为地表构筑物形成的征拆工作推进较为困难,特别在我国的中东部地区经济较发达区域表现更加明显,因此大多情况采用地下隧道下穿的方式通过,而往往受地形和地质条件的影响,隧道穿越区域的地质条件非常差,处于软弱地层的集中区,而国内对软弱地层暗挖地下工程的技术研究在城市地铁施工中研究较多,在铁路及公路隧道工程研究较少,且在结合水文条件及环水保要求非常高的情况下,对软弱地层铁路隧道施工的关键技术研究必要性变得越来越强。
关键词:隧道;浅埋;管棚施工。
引言本文依托铁路隧道下穿运营公路项目,所穿越道路为主干线,车流量大,且载重汽车通行频繁,要确保在不影响既有公路通行的条件下进行隧道暗挖施工技术难度非常大。
因此,就管棚施工技术做以研究。
1 工程概况XX位于广州市白云区太和镇境内,出口位于黄埔区境内,线路东西走向。
隧道最大埋深约87m,隧道于XX段下穿公路,公路宽约38m,双向6车道,沥青砼路面,系G324国道,车流量较大,小车时速限制80Km/h,货车时速限制60Km/h。
下穿地段公路为路堤形式,路堤高约6m,隧道拱顶位于原地表土下方,公路路面距隧道拱顶埋深约15m。
公路与线路大里程方向的平面夹角约为43°,该段最小埋深约为7.8m。
2 地质概况该段表层为第四系全新统残坡积Q4el+dl粉质黏土,下伏基岩为震旦系(Z)花岗片麻岩的风化层,洞身基本位于W4全风化地层中。
梅林隧道浅埋大跨下穿梅观高速公路施工技术
当地 主管部 门协 商 , 隧道施工 不允许 影 响路 面正 常行 车 , 必须保 证路 面不沉 降。这就要求必须对隧道 洞内施工下 足功夫 , 保证 隧
道及路 面安全 。
方案 2 洞 内施 工采 取大管棚 超前支 护 , : 台阶法施 工 , 内超 洞 强支护 , 路面设 点密 切监控 等措施 , 以有 效 的安 全顺利 通过 该 可
Ha a d a a y i fo e la o h g wa en o c d c n r t e m rd e z r n l s o v ro d t i h y r i f r e o c ee b a b i g s
YANG a f n Hu -a g
起路面下沉或坍塌 ; 4 隧道开挖断面大 , ) 开挖 面积 达 10m , 4 容易 引起隧 道和公
施工难度大 ; 86 7 6 是厦 ( 一深 ( ) 0 .7m, 门) 圳 铁路重点控 制性工程 。隧道行车 路路面大变形或坍塌 , 5 施工工期短 , ) 该段需要快速 、 安全通过。 速度设计 为 2 0k h及 以上 , 0 m/ 客货共 运双线 隧道设计 , 隧道 开挖 由于梅林 隧道下穿梅观高速公路具 有上述特 点 , 梅林 隧道 下 面积 10m , 内采用双块式无碴轨道结构 , 4 洞 总工期 2 2个月 。 穿施工 时必须遵循 “ 谨慎施工 、 方案科学 、 快速支护 、 密切 监控 、 预 梅林 隧道在 D 5 5+30一D 5 5+ 0 K0 0 K 0 4 0段下 穿 深圳 梅观 高 案充分 ” 的原则 , 实现梅观公路路面零沉 降 目标 , 实现 梅林 隧道 安 速公 路 , 梅观高速与梅林隧道左 线空间相交 于 D 5 5+ 4 , K 0 3 0 线路 平面夹角 3 。 见 图 1 。梅观高速公路是进入 深圳关 内特 区的主 0( ) 行车设计时速 为 10k / 。隧道下穿梅观高速公路段 , 0 m h 围岩地质
大跨度浅埋黄土隧道下穿高速公路的施工技术
前言 公路交 通事业 建设 规模 的扩大 , 与建筑 用地 的缩减 是 不可调 和的 个 矛盾。 随 着 科学 技 术的 发展 和 建筑 材 料 的革 新 , 逐 渐出现 了各种 交叉 式 的交通 建设 模式 。 新隧 道下穿 既有 隧道 就是 交叉模 式的 一个典
一
4 . 3 初 期支 护。 支 护是 隧道 施工 中不 可缺少 的一 个环 节, 支 护架能 够起 到固定 的效果 , 减 少施 工危险 , 提 高施 工安全性 。 初期 的支护 工作
5 下 穿 段施 工 监 控量 测 变 形规 律 5 . 1 洞 内拱顶 下沉 规律 。 挖 掘隧道 后, 受 到重力系数的影 响 , 拱 顶必
度1 5 . 6 m, 开 挖 高度 1 3 . 6 m, 开 挖 断面 积 1 6 4 m , 为双 线 黄土 隧 道 。 隧 然 出现下沉 。 只要对下沉 的数值和 下沉 的速 度进行控 制, 就 能够保证 施 道进 口位于R-1 0 0 0 0 m的 曲线地 段 上 , 进 口段洞 身 纵坡 为8 . 6 % o , 出口 工建 设 的安 全。 通常来说拱 顶的下沉是 有规律 的, 规律 范围内的数 值变 段洞身 纵坡 为1 2 . 9 % o 。 隧道位于黄 河二级 阶地 后缘 , 高。 侧导 洞从掌 子面开挖 到侧导初 支仰 拱封 闭期间 , 下沉 量 相对 高差 约3 0 m。 隧 道顶 部是 平坦 的农 业用 地 , 主 要是 果农 经营 的 果 比较 显著 , 平 均3 5 mm/ d , 之后下沉 量逐 渐减小 , 平均 r2 mm/ d 。 侧 导 园。 出 口位于 交 通 比较便 利 的 交通枢 纽 地带 。 计 划 两个 隧道 的 交角 为 洞洞 室落底 及侧导初 支仰 拱封 闭作业期 间下沉 量 明显 , 平 均为4 6 mm/ 1 5 。 3 4 1 2 , 立交段 隧道覆 盖层厚l 0 . 3 m, 属 浅埋 隧道 。 d 。 中间导坑 洞 室从 开挖 到施 作大仰拱 前 下沉较 为均 匀 , 平 均l 2 mm/
大跨度浅埋黄土隧道下穿高速公路的施工技术
水化 而 发生 坍 塌 。 隧 道初 期 支护 是确 保 施 工 安全 的关键 ,运输便利 。阌 乡隧道设计在某段下穿连霍高速公路,属浅
埋隧道 。连霍高速公路正在运营 ,且属河南 省东西走向运输大动脉之一 ,车流量大 ,重 载车多 ,交通繁忙 ,施工 中对沉降控制要求 高,保证行车安全的责任重大。 2 、 郑西客运专线 阌乡隧道工程质地和建 设中的疑难问题 2 . 1工 程 质 地 该路段隧道施工区域 内局域黄土陷穴 、 黄土冲沟及水源抽水井等许 多不好 的地质现 象 ,甚至还有湿陷性黄土 、松软土及弃填土 等特殊岩石 。该路段黄土成分主要是粉粒 ,
是 隧道 浅 埋 暗挖 旌 工 中 的 技 术 难题 , 因 施 工 措 施不 当等 原 因引起 路面 大量 沉 降甚至 坍 塌,造成交通中断的工程事故时有发生,这 将 直接 导致巨大的经济损失和不 良的社会影 响。大跨度浅埋黄土隧道是近距离隧道施工 中最为重点关注 的问题 。 现 以郑西客运专线阌乡隧道为例,介绍 了大跨度浅埋黄土隧道下穿正在运营的高速 公路时所采取的超前支护、掌子面预加固 、 初 期支护 、临时支护等关键施工技术 。 1 、郑西客运专线阆乡隧道工程简 述 郑 西 客运 专线 阌 乡隧道 为 双线 黄土 隧 道 客 运专线 包含大 量 的大断面黄 土隧道 , 其开挖面积达 1 7 0 m2 以上, 并 由于黄土特殊 性, 隧道变形难 以控 制, 工程难度极大 。其中, 阌乡 隧道属 于浅埋 隧道, 并下穿重 要 的公路 连霍高速 。 且该路段正在 开通运行 ,因此 对工程的控制要求十分突出 。隧道位于黄河 二级阶地后缘 ,高程某米一 某米,相对高差约 很大。隧道顶部地形较为平坦,进 口段位于 冲沟内,出 口位于阌乡村附近,地表多为耕 地及果园。进 出口及洞身有多条乡村公路与
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建 筑 工 程
39
INTELLIGENCE
浅谈大跨度超浅埋隧道下穿高速公路施工技术
中铁四局集团有限公司第七分公司 曹 盈
摘 要:为适应社会发展的要求,交通体系日益复杂化,隧道下穿问题日益增多,隧道下穿高速公路的问题非常常见,对基坑方案设计和施工技术要求越来越高,本文就大跨度超浅埋隧道下穿高速公路施工技术进行研究。
关键词:超浅埋隧道 下穿 施工
随着社会交通体系的迅猛发展,现在的交通结构呈现出立体空间网络格局,超浅埋盾构隧道下穿高速公路越来越多,下穿高速公路地表外荷载和围岩压力主要集中在隧道拱部,为避免隧道拱部垂直压力过大,造成隧道拱部下沉过多,危及高速公路的行车安全,需要我们根据实际情况设计好下穿方案,施工过程中采用以控制隧道拱部下沉变形为主的开挖方式,避免基坑产生较大的变形,确保地上、地下空间交通的安全性。
下面笔者就自己的实践所得谈谈大跨度超浅埋隧道下穿高速公路的施工技术。
一、常用大跨度超浅埋隧道施工方案
超浅埋盾构隧道下穿高速公路越来越多,可以借鉴成功的案例就越来越多,施工方法得到沉淀,在隧道施工方案的设计上常见的并有成功案例的方法,如重庆轻轨特大跨、超浅埋车站隧道采用的是双侧壁导坑法;如武广客运专线浏阳河隧道下穿京珠高速公路地段所采用的是分部台阶法;在北京轨道交通工程大兴线土建某标施工中,采用浅埋暗挖法等等。
细致地分析和对比,从经济和保护围岩的角度选择合适的施工方案是保证施工安全和缩短工期的前提。
二、根据工程概况,进行方案的比选
超浅埋盾构隧道下穿高速公路越来越多,每条隧道所遇到的情况不可能完全一样,工程线路的不一样,线路的平面和纵断面可能不一样;隧道所在地区的地貌、土层、岩溶、风化程度、裂缝发育等各种情况也不一样,同时,下穿高速公路施工中不能发生公路地坪开裂甚至坍塌等隐患,因此了解工程概括,根据工程概括通过比选确定施工方案显得很重要。
大跨度超浅埋隧道下穿高速公路,跨度大,地表外荷载和围岩压力主要集中在隧道拱部。
参考目前国内外类似大跨地下工程实例及以往的施工经验,为避免隧道拱部垂直压力过大,造成隧道拱部下沉过多,危及上层公路交通的安全。
针对隧道超浅埋围岩特点和确保地表公路交通的安全,在施工中应采用以控制隧道拱部下沉变形为主的开挖方式,采用上半断面双侧壁导坑正台阶法下半断面分部台阶法相结合的施工方法,能最大限度地减少对围岩的扰动,减少地面沉降,保护围岩的天然承载力,控制围岩变形的程度。
对于盾构穿越范围连续墙钢筋采用易于盾构切削的玻璃纤维钢筋(GFRP 钢筋),因此,需要对玻璃纤维钢筋连续墙的力学性能有深刻的认识,其特性是抗拉性能较好,但弹性模量及抗剪性能都小于普通钢筋,破坏前无明显的塑性变形,具有尺寸效应,
主要计算参数如下表。
三、施工方法和施工工艺分析
一般的施工工艺流程如上图所示:
1、先沿着隧道拱圈外侧施作大管棚,在大管棚预支护和小导管注浆条件下,展开上半断面左右两侧壁导坑的掘进,实际施工时,右侧壁导坑滞后左侧壁导坑一段距离,控制在15~20m 内,以尽量减少对围岩的扰动;
2、采取正台阶法分部开挖上半断面左右导坑。
先作左右导坑上半断面超前中空锚杆,再进行左右导坑上半断面环形土开挖,在施作环向锚杆、挂网和初喷混凝土以及左右导坑下半断面超前中空注浆锚杆后,开挖左右导坑两侧壁土石方和施作初期支护,凭借中隔壁临时钢拱支撑和左右导坑拱部初期支护,开始开挖导坑上半断面核心土;
3、等导坑掘进一定距离(15~20m)后,进行中隔壁正台阶上半断面土方开挖;
4、在中隔壁拱部断面锚喷支护基本稳定后,立模衬砌拱部混凝土;
5、在拱部混凝土保护下,进行上半断面中隔壁正台阶下部核心土开挖;
6、在隧道上半断面掘进一段距离(30~35m)后进行下半断面施工。
在认真加固拱脚,打设拱脚锚杆,加强型钢的钢架纵向连接,使上部超前和初期支护与围岩联成完整体系;下部开挖后必须立即喷射混凝土,支护紧跟,尽量单侧落底或双侧交错落底,避免上部断面两脚的拱脚同时悬空;落底长度选择要合理长度。
四、实时监控量测,控制风险
根据新奥法的基本原理,必须对下穿范围围护实行监控
量测,测点如下图布置。
监控量测的目的在于掌握围岩动态,对围岩稳定性作出评价;确定支护结构形式、支护参数和支护时间;了解支护结构的受力结构和应力分布;评价支护结构的合理性及其安全性,以确保施工安全和防止地表下沉。
监控量测是能及时发现问题的重要手段。
通过监控量测取得数据,对数据进行处理确立信息反馈
建 筑 工 程
40
INTELLIGENCE
孤东油田大型防砂施工油气层
损害分析及保护措施
长江大学工程硕士 魏 嵬
摘 要:在大型防砂施工中,所用携砂液与储层不配伍抑或现场所采用的施工参数不当,防砂后对储层造成损害,使供液能力下降,影响油井产量。
通过对防砂过程的分析,找出损害储层的主要因素,通过优化作业用料及作业参数达到防止储层污染的效果。
关键词:防砂 大型施工 携砂液 储层损害
引言
孤东油田主要以砂岩油藏为主,出砂问题最为严重,故防砂作业频繁。
防砂工艺本质上是一种油层保护手段,但现部分油井防砂后反而出现产量下降的现象。
以GO7-47-125井为例,该井在2009年8月29日-2009年9月22日进行地填防砂作业,其防砂前后生产数据如下表1所示:
表1 GO7-47-125井防砂前后生产数据
泵径mm
泵深m 冲程m 冲次次/min 液量t/d 理论排量t/d 泵效%防砂前70602.443772.3116.362.2防砂后
70
754.3
3
5.5
35.1
91.4
38.4
由此而知:在生产参数基本不变的前提下,防砂后泵效不但没有提高,反而有所下降,而泵效在生产工具无问题的情况下只受储层产能的影响,也就是说这次防砂作业对储层造成了一定的损害,影响了储层的供液能力。
储层供液能力不足的主要原因就是储层的渗透率下降,防砂过程采用不恰当的作业施工参数以及不合格的施工材料都有可能对储层造成损害。
因此如何进行有效的防砂污染控制和油层保护,减少油井的防砂作业污染,最大限度地提高防砂效果,提高原油产量,已成为当前油田开发的一项重要工作。
在常用的防砂方法中高压充填防砂、储层充填防砂、涂料砂充填防砂、固结砂防砂、低密度颗粒防砂、化学防砂等属于大型防砂施工,这种防砂对储层的损害最大。
因此减少大型防砂施工中对储层的损害,是防砂的重中之重,只有做到保护储层才能保证储层的供液能力,不影响防砂后产量的稳定。
污染因素分析
防砂作业过程中,任何能引起油气层微观结构和流体原始状态改变,并使油气井产能降低的外部作业条件,均为油气层损害的外因。
它主要指入井流体性质、压差、温度和作业时间等可控因素。
通过分析防砂原理,可以分析其作业过程中对储层的伤害机理。
防砂原理
防砂的基本原理就是利用流体携带石英砂或其他防砂材料进入储层,将松散的砂岩储层压紧、压实或者胶结在一起,达到防砂的目的。
只有携砂液携防砂材料进入储层,分析其防砂过程可知,防砂对储层易造成损害的因素主要有以下几方面:
a、携砂液中固相颗粒堵塞孔道、孔隙;
b、砾石或防砂颗粒中的微粒堵塞孔道、孔隙;
c、携砂液与储层或储层流体不配伍;
d、高速流体产生的压差造成速敏损害;
e、温度变化造成储层性质的变化。
损害机理
防砂作业对油气层的损害机理,就是防砂过程中引起油气层损害产生原因和伴随损害发生的物理、化学变化过程。
通过研究其损害机理可以为制定各项保护油气层和解除油气层损害的技术措施提供科学依据。
油气层损害的实质就是有效渗透率的下降。
有效渗透率的下降包括绝对渗透率的下降(即渗流空间的改变)和相对渗透率的下降。
渗流空间的改变包括外来固相侵入、水敏性损害、酸敏性损害、碱敏性损害、微粒运移、结垢、细菌堵塞和应力敏感损害;相对渗透率的下降包括水锁、贾敏、润湿反转和乳化堵塞。
1. 现场防砂过程中由于携砂液自身所带杂质、施工管线不净以及充填砂筛选不均导致其中存在微小颗粒等原因,当携砂液进入储层时,固相堵塞物就会随液相一起被压入油气层,从而缩小油气层孔道半径,甚至堵死孔喉造成油气层损害。
2. 携砂液的不配伍性表现在与储层不配伍和与储层流体不配伍两个方面。
(1)砂岩胶结分为泥质胶结和钙质胶结,由于砂岩泥质胶结物中存在某些敏感性矿物,如粘土矿物,且多数位于孔喉处,因此它们必然优先与外界流体接触。
当携砂液与储层中粘土矿物不配伍时,携砂液侵入储层,必然会引起油气层的敏感性损害。
(2)当携砂液与储层水不配伍时将生成无机盐垢、有机盐垢和细菌团,堵塞孔道,造成储层损害。
由于携砂液中往往含有氧气,为腐生菌创造了良好的繁衍繁育条件,各类微生物间产生的协调作用还会产生二氧化硫腐生菌、铁细菌、硫细菌等,它们混合在一起形成了难以处理的堵塞物,造成储层严重损害。
另外当携砂液与储层原油不配伍时,油水乳化后形成稳定的油水乳化液,乳化液粘度一般都高,尤其是资料,将现场测量结果与预测值相比较,以判别前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,以便确定和优化下一步施工参数,从而指导现场施工,做到信息化施工,只有当隧道周边收敛量超过总收敛量的80%,而且速度出现明显减慢,收敛速度小于0.15mm/d 时,说明围岩和初期支护结构基本稳定,才可以停止量测。
五、结语
随着交通体系的迅猛发展,地铁建设项目的日益增加,网络系统化的交通体系逐渐完善,开发地下空间,大跨度超浅埋隧道下穿概率将大幅增加,如何保证下穿范围段的围护的安全性将是以后工程中面临的一个课题和重点,本文仅是笔者部分实践的总结,望能对今后的工程建设起一定的作用。