饱和性黄土隧道施工工法(技术研究报告)
黄土公路隧道施工工法研究
黄土公路隧道施工工法研究摘要:研究针对黄土公路隧道的特殊性,对黄土公路隧道的施工工法进行了详细的分析,提出了黄土公路隧道施工的注意事项,并主要针对黄土公路隧道的开挖方法及隧道支护方法提出了相应的施工工法改善措施。
关键词:黄土隧道;施工工法;改善措施中图分类号:u455文献标识码: a 文章编号:0引言黄土是在干旱气候条件下形成的特种土,一般为浅黄、灰黄或黄褐色,具有目视可见的大孔和垂直节理。
在中国,黄土主要分布在北纬30°~48°间自西而东的条形地带上,面积约64万平方公里。
其中山西、陕西、甘肃等省,是典型的黄土分布区,分布面积广,厚度大,各个地质时期形成的黄土地层俱全。
黄土的厚度各地不一,从数米至数十米,甚至一、二百米。
由于黄土的特性,对公路隧道的施工影响巨大,处理不当就会引起巨大的灾难1黄土底层对公路隧道施工的影响黄土的原生节理呈x型,成对出现,具有一定的延续性,在公路隧道的开挖进程中,黄土容易沿着节理张松或间断,比如“塌顶”就是这种底层位于坑道顶部造成的,又如这种土层位于公路隧道的侧壁上,常会引起较大的坍塌。
此外黄土冲沟地段也是严重影响公路隧道是施工安全的重要因素,常常在较长范围内沿着冲沟或塬边平行走向,同事覆盖较薄或偏压很大的情况下发生坍塌或滑坡现象。
黄土溶洞和暗穴常会造成公路隧道施工过程中基础下沉、隧道冒顶或侧壁承受偏压等。
在含有地下水的黄土层中修建公路隧道时,由于黄土不同程度的湿陷性,常会造成下沉现象,这会造成公路隧道开挖后围岩迅速丧失自稳能力,极易造成坍塌。
2黄土公路隧道施工注意事项黄土公路隧道由于黄土围岩的特殊性质,所以在施工过程中需要主要以下问题:做好洞口、洞门、及洞顶的防排水系统,妥善处理裂缝、陷穴等;干燥的黄土层中施工需要严格控制施工用水;在开挖与灌筑仰拱前,加设横梁顶紧,防止边墙向内位移;在含有地下水的黄土层中进行公路隧道施工时,洞内排水沟进行铺砌,配合井点降水等方法降低地下水位于隧道衬砌底部以下;若有工作面失稳,应迅速喷混凝土封闭、架立钢支撑、加设锚杆等加强支护;钻锚杆孔时,适宜采用干钻,锚杆适宜采用早强砂浆式或药包式;若拱部位于砂层,可用4mm的密钢丝网紧贴开挖作为固定预喷混凝土用,以此防止喷混凝土层塌落;喷射机压力一般不超过0.2mpa;施工中有不安因素应暂停开挖,加强临时支护,以便采取适应性的工序安排。
在黄土性质下隧道施工工艺工法
在黄土性质下隧道施工工艺工法(二)5、主要技术对策5.1拱部沉降和拱脚收敛的控制黄土隧道与石质隧道的不同点就是拱部沉降和拱脚收敛较大,针对这种情况我们采取了以下措施。
5.1.1监控量测在隧道施工过程中,从第一组衬砌开始,一个断面内在拱顶和2个拱脚处埋设3个观测点,用收敛计和水平仪分别观测拱脚水平收敛值和拱顶下沉值。
随着隧道施工的前进,每隔10m作一个观测断面,最前端的一个断面紧跟掌子面。
前7d每天观测1次,以后1个月内3d观测1次,之后每月观测1次。
通过观测发现在拱部一次衬砌施工完毕至边墙开挖前,拱顶下沉6-8cm,拱脚收敛1-2cm。
在边墙开挖后拱部发生第二次下沉,下沉量为6-8cm,收敛量基本不变。
根据观测结果及时反馈至施工中去,将原有预留沉降量15cm变为17cm。
有效地保证了二次衬砌的厚度。
5.1.2及时封闭xx据量测,在一次混凝土初期支护完成后,隧道拱顶下沉约12-16cm。
为避免继续变形,应及时封闭仰拱混凝土。
仰拱与马口之间的距离保持20cm为宜,不能偏大。
仰拱采用半幅施工法,保证上下导坑作业的进行。
当半幅施工30cm 左右,再换至另外半幅。
5.1.3及时封闭二次衬砌永久支护一次衬砌封顶时,受工作面的限制,可能造成封顶混凝土不密实。
而两侧拱腰处向内挤的压力很大。
如果不及时施作二次衬砌永久支护,容易在拱顶造成裂缝。
针对以上情况我们在施工中每个洞口配备了1台边顶拱式混凝土衬砌钢模台车,二次衬砌施工与上下洞口同时作业。
5.1.4加设锁脚锚杆在拱脚处每侧加设2根锁脚锚杆,锚杆为φ40钢管,长2m,垂直于拱脚外侧面打入土中1.5m。
剩余0.5m与一次衬砌混凝土浇筑在一起。
5.2预防塌方在开挖过程中,应遵循短开挖、强支护的原则,随时观察土质情况,发现土质疏松、节理发育时,加设调整循环进尺,同时加密管棚钢管数量,及时跟进一次衬砌,缩短开挖与衬砌之间时间间隔。
如发生塌方,必须用同强度等级的混凝土填塞密实。
饱和性黄土隧道施工工法
饱和性黄土隧道施工工法引言隧道是一种在地下或水下开挖构筑物的工程,是现代交通和城市建设中不可或缺的一部分。
饱和性黄土层作为一种特殊的地质环境,对隧道施工具有挑战性。
本文将介绍饱和性黄土隧道施工的工法,包括用于处理黄土渗水问题的预处理工序、开挖方法和支护措施等。
1. 饱和性黄土的特点饱和性黄土是指在水分饱和状态下具有较高液塑性指数和较低强度的黄土。
其主要特点包括: - 高含水量:饱和性黄土中的水分含量较高,导致黄土流动性和粘塑性增加。
- 低强度:饱和性黄土的抗剪强度较低,容易发生失稳和塌方。
- 易液化:在地震等外力作用下,饱和性黄土容易发生液化现象,造成严重的安全隐患。
2. 饱和性黄土隧道施工的预处理工序为了应对饱和性黄土层的特殊情况,隧道施工中通常需要进行预处理工序,以提高施工效率和保证施工安全。
主要的预处理工序包括: - 土体固结处理:通过固结处理,降低黄土的含水量,提高其强度和稳定性。
常用的固结处理方法包括加固桩、排水井点固结等。
- 渗流控制措施:采用地下压力法、水平冻结法等渗流控制措施,减少黄土渗水流量,提高施工安全性。
3. 饱和性黄土隧道施工的开挖方法根据饱和性黄土的特性,选择合适的开挖方法对保证施工进展和安全至关重要。
常用的开挖方法包括: - 盾构法:盾构法是一种利用隧道掘进机进行开挖和支护的方法。
通过盾构机的推进,同时进行土层的挖掘和隧道的支护,有效地减少了对周围环境的扰动。
- 分段法:分段法是将隧道划分为若干个较小的段落进行开挖,每个段落都需要进行支护,以保证施工安全。
可以采用顶管法、侧壁冻结法等支护措施。
- 预制法:预制法是在地面先制造预制隧道壁板,然后将其安装到预先挖好的土体中,形成隧道结构。
预制法适用于较小规模的隧道,可以减少对周围环境的影响。
4. 饱和性黄土隧道施工的支护措施饱和性黄土隧道施工过程中,为了保证施工的安全和稳定,需要采取一系列的支护措施。
常用的支护措施包括: - 土体加固:通过使用加固桩、锚杆、喷射混凝土等方法,增加土体的强度和稳定性。
浅谈富水黄土隧道施工技术
上 台 阶施 l T至 D K 1 2 2 + 3 5 0 . 4时 , 在 D K 1 2 2 + 3 8 4 处 初支 混凝 土 出现 环 向裂 纹 , 最 宽达 5 a r m, 根 据监 控 量测 数据 反 映结果
发现 D K 1 2 2 + 3 7 0 一 D K 1 2 2 + 3 9 4 段 量测 速率
摘 要: 富 水砂 质黄 土 隧道 , 裂 隙水发 育 , 地 质条 件极 差 , 围岩呈 流~ 软 塑状 , 施 工 难度 大 , 风险 等级 高 , 为 了预 防 富 水黄 土 隧 道 施 工发 生大 变形和 坍塌 问题 , 在 高压旋 喷桩 加 固地层 的基 础上 , 采用 C R D法开挖 , 做 好 防排 水 和 井点 降水措 施 , 开挖 中采 用侧壁 大 管棚加 固预 防垮 帮。 同 时做 好监 控 量测 工作 , 及 时反 馈 数据 , 验证 支护结 构效 果 , 确 认 支护参 数 和施 工 方 法的 准确 性, 为调 整 支护 参数和 施 工方 法提 供 有 力依据 。
2 Q 1 盟 Q : Q ( )
工 程 技 术
Ch i na Ne w T e c h n o l o g i e s a n d P r o d uc t s
浅谈富 水黄土 隧道施工 技术
曹 利
( 神华 包神铁路公 司塔韩铁路项 目部 , 内蒙古 鄂 尔多斯 0 1 7 0 0 0 )
关 键词 : 隧道 ; 富水黄 土 ; C R D法 ; 井点 降水 ; 高压旋 喷桩
中图分 类号 : U 4 5
文献 标识 码 : A
1工程概 况 面立 即封 闭 , 并 对 洞 内初 期 支护 设 置 临时 施 工 中遵 循 “ 管超 前 、 少扰动 、 短 进 某 隧道起讫 里程 改为 D K1 2 1 + 8 2 5 ~ 竖 向支 撑 进行 加 固 , 同时 仰拱 跟 进 至掌 子 尺 、 强支 护 、 早 封闭 、 勤量测、 严治 水 、 紧衬 D K 1 2 2 + 4 2 2 , D K1 2 1 + 8 2 5 一 D K 1 2 1 + 8 8 2由 V 面附 近 , 随后 进 入 冬 歇 期 , 对 洞 内渗 水 继 砌 ” 的施 工 原则 , 紧凑施 工 工 序 , 精 心组 织
大跨度黄土隧道施工工法
大跨度黄土隧道施工工法工法编号:GZSJGF07-04-07一、前言目前,铁路单线黄土隧道施工已有工法,而公路大跨度黄土隧道在国内外还没有工法。
该工法通过黄延线山神庙隧道的施工,取得了满意的效果。
其工艺合理,经济高效,安全可靠,该工法适用性较强,可推广应用。
二、工法特点1、黄土隧道开挖通过科学的试验、监测、勘探收集数据,对黄土隧道围岩的应力-应变特征及其稳定性进行分析,作到动态施工。
2、正常地段采用台阶法、环行开挖预留核心土,以挖掘机开挖为主,人工配合。
3、应急停车带宽度为15.76米,传统的单侧壁导坑法,工序多且繁杂,本工法予以修正,方案可行。
三、适用范围本工法适用于Ⅰ~Ⅱ类黄土为主的双线铁路隧道工程和大跨度公路隧道工程。
四、工艺原理1、正常地段采用台阶开挖法,即环行开挖预留核心土,人工配合挖掘机开挖,应急停车带变传统的单侧壁导坑法为分部开挖法。
2、以岩体力学理论为基础,充分利用黄土自稳能力强的特性,以监控量测为依据,采用新奥法原理组织施工。
五、施工工艺(一)、开挖施工步骤开挖施工步骤见图一、图二。
图一:Ⅰ、Ⅱ类围岩施工方法示意图①、超前支护;②、上部弧形导坑开挖、初期支护;③、核心土及中槽开挖;④、下部左右两侧交错开挖落底,边墙初期支护,回填至中槽底面;⑤、仰拱及边墙基础开挖,模筑混凝土,仰拱回填;⑥、全断面模筑二次混凝土衬砌。
隧道中线③④⑤①②④⑥①、超前支护;②、左侧及拱部弧形导坑开挖、初期支护;③、核心土及中槽开挖;④、右侧拱腰开挖、初期支护;⑤、下部左右两侧交错开挖落底、初期支护,回填至中槽底面;⑥、仰拱及边墙基础开挖,模筑混凝土,仰拱回填;⑦、全断面模筑二次混凝土衬砌。
图二:应急停车带施工方法示意图(二)、施工工艺流程(参见图三)Array图三施工工艺流程图(三)、施工重点及注意事项1、施工准备作好施工场地的“三通一平”工作,隧道洞门因处于林区,植被茂密,本着“早进晚出”的原则,尽量少破坏植被,减少刷方工程量和护坡工作量。
关于黄土隧道的施工方法
关于黄土隧道的施工方法第一篇:关于黄土隧道的施工方法黄土隧道开挖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。
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。
在黄土性质下隧道施工工艺工法(一)
在黄土性质下隧道施工工艺工法(一)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。
1.施工方法及工艺要点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ф60mm,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。
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。
2.施工工艺流程3.劳动力组织及进度指标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。
黄土地区隧道施工工法
黄土地区的隧道施工工法【摘要】隧道的施工办法有常见的 CD 法、CRD 法、双侧壁法、台阶法和全断面法等。
但是在黄土地区进行隧道施工就要充足考虑黄土特殊地区特性对施工办法的影响,拟定最有利的利于施工又高效的施工办法对于整个工程的实用性、经济性、环保性等都含有重要意义。
文章通过黄土地形土质对隧道施工法的影响,列举出几个惯用的施工办法并对多个工法的具体环节及其优缺点进行叙述。
核心词:黄土地区隧道 CRD 法双侧壁导坑法弧形导坑法引言要在黄土中优质、快速的修建隧道,必须理解黄土地层对隧道施工的影响,从而对症下药,采用对应的技术方法。
首先,含有柱状节理和垂直节理,直立性强,土体易顺着节理张松或剪断。
另首先,黄土的冲沟地段,由于有偏压现象存在,容易发生较大的坍塌或滑坡。
再次,因黄土含有湿陷性,水对黄土隧道施工成败起到决定性作用。
黄土隧道因特殊的工程性质,研究和总结其施工办法含有十分重要的意义,我们既要解决好黄土的湿陷性,还要优质、快速的施工,因此必须采用科学合理的施工办法,有效的技术方法。
才干确保在湿陷性黄土段隧道的施工安全和施工进度,避免隧道的坍塌,控制拱顶及地表下沉,控制边墙收敛等。
正文一.黄土地区隧道施工的不利因素在黄土地层中进行隧道施工,重要影响以下:1.黄土地层洞穴不同生成时代的地层,其工程性质有很大差别,成洞条件也大不相似。
黄土洞穴与陷穴是黄土地区经常出现的不良地质现象。
当隧道位于其上方时,可能出现基础下沉的危害;当隧道位于其下方时,可能会出现冒顶的危险;当隧道位于其邻侧较近时,则可能因承受较大偏压而出现坍塌。
2.黄土节理与构造黄土常含有各方向的构造节理,有的原生节理呈 X 型,成对出现,且有一定的持续性。
在隧道开挖时,土体容易顺着节理张松或剪断。
如果此种地层位于隧道顶部,则极易产生“塌顶”;如果位于侧壁,则易出现侧壁掉块,若施工中解决不当,可能会引发较大的塌方。
黄土地层中的节理与工程关系亲密,它含有双面性。
客专富水黄土隧道施工技术
客专富水黄土隧道施工技术摘要西北地区的黄土地质分布较广泛,在个别沟谷、坡脚平台等浅埋段,隧道洞身正好位于砂质黄土与黏质黄土的分界面,洞身地层富水和夹砂层透镜体,土体含水率高,土体软弱变形量大甚至发生涌砂突泥,隧道施工具有较大难度,安全风险等级高。
本文通过宝兰客专上庄隧道过富水黄土地层段采用超前大管棚、帷幕注浆等加固技术的效果分析,论证了高含水率段落采用帷幕注浆加固确保开挖安全的必要性和可行性,同时本文就富水黄土隧道帷幕注浆钻孔、压浆、效果评定等进行了总结,对注浆工艺难点及采取的对策进行了阐述,对操作注意事项进行了介绍,对类似地下工程施工具有一定参考和借鉴意义。
关键词富水黄土隧道加固预防施工技术1工程简介宝兰客专上庄隧道位于甘肃省兰州市榆中县甘草店镇,全长4064m,单洞双线,洞身纵坡为4‰及3‰的单面下坡。
洞身通过主要地层为第四系上更新统冲积砂质黄土(Q3al3)、中更新统风积黏质黄土(Q2eol3)和第三系上新统泥岩(N2MS)。
隧道拱顶最大埋深203m,最小埋深19m,洞身于DK980+430、DK982+095处两次浅埋下穿黄土冲沟,拱顶埋深均为34m。
隧道Ⅴ级围岩长1574m,占总长的39%,Ⅳ级围岩长2490m,占总长的61%。
隧道采用进出口双口掘进,洞身于DK980+700处设一长370m的1号斜井辅助施工。
后因隧道地质变化,增设2#、3#斜井辅助施工。
图1 宝兰客专上庄隧道地质断面图隧道区内地下水主要为黄土孔隙裂隙水,赋存于第四系砂质黄土的孔隙裂隙中,地下水接收大气降水的季节性补给。
沟谷内汇水条件较好,雨水多以面流形式沿地面顺斜坡汇聚于冲沟内形成地表径流,地表水沿砂质黄土孔隙裂缝下渗补给深部地下水。
2上庄隧道出现的主要不良地质情况(1)1#斜井80m洞身通过29~31.2%高含水率浅埋黄土地层1#斜井井身于2013年7月中旬施工至XK2+42时,掌子面揭示上台阶第四系上更新统冲积砂质黄土,下台阶中更新统风积黏质黄土,掌子面渗水,水量约60m3/d,土体呈软塑-流塑状,无自稳能力(见图二)。
饱跟性黄土隧道施工工法
饱和性黄土隧道施工工法一、前言在土体中修建隧道通常会发生塌方、漏水等事故,施工难度远远大于岩石隧道。
我国西北地区分布着大范围的黄土层,与岩体相比,土体不仅强度低、变形大、自撑能力小、工程性质差,而且受水的的影响特别强烈,干的老黄土十分坚硬,一旦被水浸泡,达到饱和状态,其强度大大降低,饱和性黄土属于隧道中最软弱、稳定性最差的不良地层,施工难度很大。
我们以新树湾隧道为列总结出本工法,分析饱和性黄土地质队洞室开挖控制的影响因素,确定科学合理的施工方法和先进技术的应用,掌握隧道土体变形破坏的基本规律,寻求出了适合富水黄土质隧道的合理开挖方式、开挖循序和支护形式,保证了隧道施工安全,同时为富水土质隧道的修建积累了经验,为同类地下工程施工提供技术参考,取得了显著成效,研究开发的《富含水黄土质隧道综合施工技术》分别获得了中铁十四局集团科技进步特等奖、中国建筑总公司二等奖,该隧道《加强防水板施工工艺控制,预防新树湾隧道渗漏病害》QC小组分别获得了铁道部、山东省“优秀质量管理小组”称号,该隧道被业主兰州铁路局评为“优质示范工程”,施工现场被评为“安全文明标准化工地”,隧道被中铁十四局集团评为了优质工程,正申报铁道部优质工程。
二、工法特点1、安全性能可靠:该工法能有效控制饱和性黄土地层洞室开挖的安全。
2、技术先进,可行,工序紧凑,施工组织简便。
3、施工快速:掘进速度可达140多米/月,为同类地质条件隧道施工的先进水平。
4、经济性良好,通过配套技术措施的合理采用和先进控制技术的保障可实现良好的经济性,保证工程项目效益。
5、适用性强:可灵活应用于不同地质情况的纯土质类隧道。
三、适用范围本工法适用于含水量较大的黄土地质洞室开挖,可为其他类型软土地下工程提供借鉴。
四、工艺原理典型的富含水(饱和土)纯土质隧道,土体的稳定性极差,开挖后自稳能力极差,对开挖控制极为不利,同时黄土地层内土体具强崩解和弱膨胀性,开挖一经暴露表层土体即变松软,卸荷后有回弹松胀现象,加之水的不良作用,松动圈组建变大,极易造成大的塌方事故。
黄土隧道施工技术小结
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------黄土隧道施工技术小结黄土隧道施工技术小结一、前言大部分的黄土具有湿陷性,下沉稳定的黄土在受水浸湿后,土结构迅速破坏,并产生显著下沉,对隧道施工产生巨大的威胁。
因此,选择怎样的施工工艺、工法,这个将直接关系到黄土隧道施工的安全、稳定,而我局晋中南项目部大部分隧道恰好为黄土隧道,本文结合历年来前辈们对黄土隧道施工的经验及作者在工作、学习中的一些认识,总结出一些黄土隧道的施工方法及工艺要点,希望能给正在施工的黄土隧道的施工员一点点启示和帮助。
图 1 三台阶七步流水法动画效果图图 2 三台阶七步流水法现场效果图1/ 10目前,黄土隧道开挖一般采用三台阶七步流水法(图 1、图 2)。
该方法由中铁十二局集团首创,广泛的应用在黄土隧道施工中,能很好的满足黄土隧道的施工要求。
开挖顺序如图 2 中数字所示。
其中第 1 步为上台阶环形土开挖,留核心土。
2 与3 错开 2~3m,4 与5 错开 2~3m。
第 6 步为依次开挖上、中、下核心土,第 7 步为隧底开挖。
黄土隧道施工的原则:管超前,短进尺,强支护,严治水,早封闭,勤量测。
下面将从以上 6 个方面对黄土隧道施工技术进行总结。
二、详细论述 1.管超前 1.管超前 1.1 超前管棚管棚法被认为是隧道施工中解决冒顶最有效最合理的方法。
黄土隧道进洞和出洞必须设置超前管棚。
掘进过程中根据实际情况选择是否需要打超前管棚。
超前管棚的设置需要把握的主要是管棚的布眼、外插角和环向间距。
管棚的直径按设计选取。
如需连续设置管棚,管棚的搭接长度不小于 1.5m。
如果管棚长度不够需连接加长,优先考虑螺纹连接,也可以采用套管焊接,但不允许对焊后直接使用。
黄土隧道施工工法
中隔壁法开挖修建黄土大断面双线铁路隧道施工工法中铁三局运输工程分公司机械工程段张华修建大断面浅埋黄土铁路双线隧道,是隧道施工中的一项新的课题,也是隧道施工的一个难题,其难点是隧道开挖断面大,土质松散,整体性差,拱顶下沉量大,开挖后变形量大。
由中铁三局运输工程分公司机械工程段承建的石太客运专线Z9标段牛家滩2号隧道,全长500米,其中暗洞300米,穿越Ⅳ、Ⅴ级黄土,洞顶埋深浅,围岩软弱,变形不宣控制。
为确保施工安全和质量,施工中利用中隔壁法施工,使支护结构快速封闭成环,同时以监控量测数据信息为指导施工的重要手段,有效控制了地表沉降、拱顶下沉、净空收敛,使隧道已开挖段在处于稳定状态的前提下快速有效的开挖,取得良好的效果,经总结形成本工法。
一、工法特点1、综合新奥法与矿山法的施工特点,实施分部开挖,分块成环,快速有效地控制隧道变形,并使之处于稳定状态。
2、严格控制地表及隧道内部的变形,确保变形值在规定范围之内。
3、以超前注浆小导管、型钢及格栅钢架、钢筋网片、锚喷混凝土、中隔壁以及临时仰拱辅助构件形成封闭支护结构,保证施工安全可靠。
4、施工过程中全程进行量测监控,并将监控信息进行总结分析,据此对开挖及支护等方案进行调整,使施工全程处于受控状态。
5、在Ⅳ级黄土段使用格栅钢架进行支护,分四部进行开挖,Ⅴ级黄土段使用型钢钢架进行支护,分六部开挖。
作业简便,不需使用特殊的施工机械,易于应用推广。
二、适用范围本工法适用于围岩软弱,覆盖层薄,围岩稳定性差。
基底承载力低,需严格控制地表沉降和洞体变形的大跨度隧道和类似地下工程。
三、工艺原理中隔壁施工法的工艺原理即在隧道断面中部设置中隔壁支撑及横向支撑,利用横向支撑及中隔壁支撑将断面分为多个小的部分,降低开挖跨度及开挖高度,开挖时掘进面由上至下,由左至右分部交叉开挖,以尽量减小对周围土体的扰动,通过使用超前小导管,挂网锚喷,型钢或格栅钢架、中隔壁、临时仰拱将各分部依次及时成环,环环相接,将整个断面的各分部开挖部分封闭成环(图示见附录Ⅰ),以控制主体变形,并使开挖完毕的洞体处于稳定状态。
富水黄土隧道施工技术研究中国新技术新产品
富水黄土隧道施工技术研究曹利(神华包神铁路公司塔韩铁路项目部内蒙古鄂尔多斯017000)摘要:富水砂质黄土隧道,裂隙水发育,地质条件极差,围岩呈流~软塑状,施工难度大,风险级别高,为了避免富水黄土隧道施工发生大变形和坍塌问题,在高压旋喷桩加固地层旳基本上,采用CRD法开挖,做好防排水和井点降水措施,开挖中采用侧壁大管棚加固避免垮帮。
同步做好监控量测工作,及时反馈数据,验证支护构造效果,确认支护参数和施工措施旳精确性,为调节支护参数和施工措施提供有力根据。
核心词:隧道富水黄土 CRD法井点降水高压旋喷桩1工程概况某隧道起讫里程改为DK121+825~DK122+422,DK121+825~DK121+882由V级围岩暗洞变为明洞。
洞身最大开挖高度10.39m,最大开挖宽度11.56m,洞身穿越自稳性差旳第四系上更新统风积砂质黄土地层及强风化砂岩夹泥岩构造地层,第四系上更新统系砂质黄土为特殊岩土,出口端洞身DK122+305~DK122+422段重要位于含砂量较高旳砂质黄土地层,且两侧存在较为发育旳两大冲沟,隧道洞身通过富水性地段,地下水重要为基岩裂隙水,水位较高。
2施工中遇到旳问题2.1施工过程隧道从出口端开始进洞,按原设计方案采用三台阶法施工,支护参数为:拱部超前支护采用φ42超前小导管,每根长4.5m,环向间距40cm,纵向每四榀钢架施作一环,钢支撑采用I18型钢钢架,间距0.8m,结合喷射混凝土及钢筋网片、径向锚杆进行联合支护。
在施工至DK122+384时,发现中台阶左侧拱腰部位渗水严重,地质条件恶化,监控量测速度达到-2.43~-6.46mm/d,合计变化量达到-7.87~-13.43cm。
对DK122+370~DK122+305段进行变更,支护参数由V级围岩复合式加强衬砌调节为VI级围岩复合式衬砌,同步在隧道内每隔5米设立一处直径为50cm旳渗水井,边墙拱腰部位每隔3~5米预埋3根PVC排水管,将地下水抽排至洞外。
黄土隧道施工方案研究
黄土隧道施工方案研究作者:王健来源:《珠江水运》2014年第17期摘要:通过对化林隧道的地质环境和地质构成成分进行分析,根据化林隧道黄土梁处的具体情况,对化林黄土隧道的主体工程、洞口和动身的施工进行方案设计介绍,提出加强化林黄土隧道施工质量控制的措施,保证化林黄土隧道施工的安全性和质量。
关键词:黄土隧道施工方案质量控制防震抗震1.黄土隧道工程概述1 . 1工程概况距离山西省吕梁市临县境内化林村北部大约1300m处的化林隧道,隧道设计属于分离式,左右两洞之间距离中间处具有25.5m的距离,左右两洞之间剩余的纯距离大约为13m。
左边洞全长距离为238m,右边洞全长距离为285m,左右两洞的隧道线都属于短距离隧道,其总体的走向为160。
1 . 2工程的地质构成环境化林隧道所处的地域属于黄土土质的丘陵区内,其属于比较细致的中缓坡地形地貌,隧道内所具有的围岩主要是属于第三系的粉质粘土和第四系的粉土。
由于第三系的粉质粘土所具有的质地比较平均,土质颜色呈现褐红色,在少部分的土质中还包括了钙质的结核性质,导致工程性能和质量相对来说比较差;而第四系的粉土属于风积和冲洪积的粉土,包括了少数的小钙质性质结核,粉土的质地较为平均,土质颜色呈现褐黄色,其自重的湿陷性质达到Ⅱ级程度,也造成了工程性能和质量变得比较差。
化林隧道内拥有的土质围岩按照室内要求的试验标准、原处位置的检测、地下水的影响程度和地质的构成成分等各种不同条件对隧道的围岩类型进行了综合性的区分,以下为隧道工程的地质面的围岩级别区分表,如表1,表2所示。
2.黄土隧道的施工方案设计2 . 1隧道平纵面设计由于化林隧道进行平面布置的时候必须要根据隧道总体的走向路线进行,因此对隧道工程的投入成本和隧道的线性标记要进行充分的综合性分析。
必须对隧道所处的地质环境、进口出口环境和隧道的运输设备场地和管理等各方面的因素进行侧重分析考虑。
同时,在设计隧道纵断面的时候,要对隧道进行施工的主要方向、长度、隧道进口出口需要接线和洞口所处地方、排水通风等各种因素进行综合考虑。
黄土隧道施工技术探讨
黄土隧道施工技术探讨随着各种基础建设不断增加,各种隧道施工是越来越多。
在各种隧道施工中,相比难度较大的是大断面黄土的隧道施工,如果施工不严格按照方案实施,就可能给隧道工程留下安全隐患。
随着我围高速铁路线的迅速发展,在黄土地区修建的大断面黄土隧道的工程实例也较多。
在黄土地区采用何种开挖方式,何种支护形式来保证施工的安全进行,地表沉降在控制范围内以及施工风险小和施工进度快,是目前迫切需要解决的问题。
一、工程简述某黄土隧道净空跨度13.5m,高度9.1m,纵向坡度13.2‰,设计时速300KM/h。
黄土隧道的整个长度为8645m,其中黄土段长3200m,黄土段的隧道施工是整个工程难度系数最大的,所以,我们目前首要任务就是加强大断面黄土隧道施工技术,保证整个工程的顺利进行。
二、黄土隧道开挖施工工艺1、施做超前支护首先施做拱部超前小导管,范围为拱部120。
范围,环向间距不大于30cm,每根长度2.5m,外插角3~5°。
纵向间距按设计钢架间距每2榀施工一环,保证两环小导管搭接至少1米以上,完全起到超前支护的效果。
2、开挖上导坑土体及钢架施工上导坑开挖高度包括预留变形量一般不得大于 3.6m,开挖时采用开挖周边预留核心土的方法。
环形开挖尺寸只要能保证架立钢架人员施工即可,即拱顶开挖控制在1.8米高,预留心土的高度控制在1.8米左右。
开挖长度根据设计钢架间距确定以一榀为宜,核心土预留面积不得小于开挖上导断面1/3。
核心土纵向长度以3-5m 为宜,起到抵抗掌子面围岩的推力及周边围岩土压力作用,确保掌子面稳定,开挖完成后初喷3-5cm 混凝土后按设计要求施作上导初期支护。
3、开挖中导坑土体及钢架施工上台阶进洞5-8m 后开挖中导土体,开挖时采取两侧土体错位开挖,预留中心土体,左右侧错位2米。
开挖时可视现场条件将部分上导核心土取掉。
中导开挖高度宜控制在3.7米以内。
开挖后初喷3-5cm 混凝土后按设计要求施作中导初期支护。
饱和黄土软基隧道处理方法的研究
饱和黄土软基隧道处理方法的研究饱和黄土软基隧道处理方法的研究引言:随着城市建设不断扩大,越来越多的人工地下结构,如管道、地铁和隧道,被修建于不同地质条件的软基地面上。
其中,饱和黄土软基作为一种常见的软土类型,由于其较高的含水量和低的强度,给隧道施工和使用带来了许多挑战。
本文将对饱和黄土软基隧道处理方法进行探讨,以期提供有效的解决方案。
一、饱和黄土软基特性分析饱和黄土软基地层通常具有较高的含水量和低的强度。
其水分含量通常超过液性限度,使得土体呈现均匀饱和状态。
此外,饱和黄土的颗粒骨架较为松散,含有较多的粘土颗粒。
因此,在地下水位变化较大的地区,饱和黄土常会发生液化现象,导致地层可塌陷性增加。
二、饱和黄土软基隧道处理方法综述1. 土体改良饱和黄土软基的处理方法中,土体改良是其中一种常见的方式。
通过使用化学药剂或物理手段,改变土体内部的结构,以提高其工程性质。
例如,可以使用水泥或石灰对饱和黄土进行固化,提高土体的强度和稳定性。
此外,使用机械方法加固土层,如钻爆法或动力加固方法,也是常见且有效的土体改良手段。
2. 隧道支护设计在饱和黄土软基隧道设计中,科学合理的支护措施是保证隧道稳定和安全使用的关键。
在选择支护形式时,应根据具体情况考虑地质条件、隧道尺寸和施工方式等因素。
常见的隧道支护形式包括钢支撑结构、预应力混凝土和喷射混凝土等。
3. 排水系统设计隧道地下水位的控制对饱和黄土软基隧道的稳定性至关重要。
通过设计有效的排水系统,可以降低地下水位对土体稳定性的影响。
例如,可以设置排水孔或开挖排水槽,以加快地下水流动,控制水位。
此外,合理的排水系统还可减少液化现象的发生。
4. 监测与维护隧道的监测与维护是确保隧道安全运营的重要环节。
通过安装合适的监测设备,如应变计、沉降仪和裂缝计,可以实时监测隧道周边土体变形和应力变化。
并采取相应的维护措施,如填充沉降区域、加固支护结构等,以保障隧道的运行安全。
结论:饱和黄土软基隧道的处理方法应根据具体情况选择,采取综合措施以提高隧道的稳定性和安全性。