软弱围岩及不良地质铁路隧道施工技术的探讨
探讨隧道工程地质不良地段的施工技术
受拉 强度低 的缺 点和发挥 了混凝土受压强度高 的特点 。
2 . 3预 应 力 混凝 土监 控
监控 技术 中还有 一项不可或缺 的工作 ,在 浇筑没 开始之 前在 ,结 构 内部埋 设应 力应变 片 ,在应变分 析仪 中,能准 确
的 读 出预 埋 应 变 片 的 编 号 、 应 变 大 小 和 温 度 。 高 铁 中采 用 的
以达到保护 混凝土不 变形 的 目的。另外 ,在拆 卸模板 的时候 也要对温度 有相应 的要求,控制 好拆模温度 。水泥材料 的特
性 是水泥越 细 ,产 生的热量就越 高 ,发热 的速 度越快 ,通过 对 这 个 经 验 的 了解 , 就 可 以很 好 的 控 制 水 化 热 的影 响 , 对 我 们的持续监控有着很大的帮助。 2 . 2张拉时对温度 的监控
是预制箱 梁可 以在 固定的时 间内测 出混凝土 内部 的温 度,温 度超 出了正常值的范围就要采取 相关 的处理 。 当高铁 中使用 悬臂浇筑 的方式 ,就必须 在每块混 凝土浇 筑前测 定预先埋 设应变片产 出的应变和 温度 ,作 为对 比,在 每块 完成浇筑后 ,再次对上述 的两个数值进 行测 定,根据计
含 量 。在 外 部 温 度 过 高 时 ,要 经 常 进 行 浇 水 养 护 。 在浇筑完成后 , 要在新浇的混凝土表面铺上一层保护层,
监控 的方法 ,可 以有效 的控 制温度应 力,埋设应变 片是对监 控 起 到 了很 好 的效 果 。
3 . 结 束语 高 铁 项 目建 设 如 火 如 荼 , 保 证 箱 梁 的 坚 实 也 是 保 证 高 铁 安全 的重要 手段 。箱梁在 施工 中会 因温 度 的变 化产生一 定的
中图分 类号 :T U 4 7 1 . 6 文献标识号 :A 文章编号 :2 3 0 6 - 1 4 9 9( 2 0 1 3 )0 3 - 0 0 5 4 — 2
软弱围岩中隧道施工技术论文
软弱围岩中的隧道施工技术探讨摘要:本文通过工程实例分析了软弱围岩隧道的施工技术,阐述了软弱地质围岩地段隧道的施工方法、技术要领,为类似情况下的隧道施工标准提供参考和借鉴。
关键词:软岩隧道支护abstract: in this article, through the analysis on the actual case the weak rock tunnel construction technology, expounds the geological location of surrounding rock is weak tunnel construction method, technology essentials, for similar tunnel construction to provide reference for the standard.keywords: soft rock tunnel support中图分类号:tu74文献标识码:a文章编号:1 前言隧道和地下工程施工,遇到软弱围岩,通常是施工组织者和技术人员感到持久压力和伤脑筋的一件事。
软弱围岩隧道通常被列为重难点控制工程,对工期、安全、质量、投资均产生重大影响。
如何根据工程实际拿出最佳方案,是攻克软岩隧道施工的关键和前提,本文根据工程实例总结归纳,提出不同软岩特点不同地形条件针对性的施工方法,以供同行参考。
2 软岩隧道地质工程特点2.1 地质特点软岩,主要是指第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分。
范围包括江河湖岸和池塘冲积、淤积层,人工杂填土、水田、溶洞充填物、新老黄土、风积砂等。
普遍具有内磨擦角小,粘聚力弱及流滑、蠕变、膨胀、湿陷等不稳定的特点。
一般南方地区软土含水量偏大,扰动易液化呈液态流动,北方地区软土含水量较小,失水后易呈固态流动,扰动易崩坍。
北方地区软土浸水饱和,极易流失并很快失去承载力。
2.2 工程特性某隧道施工区位于陕北黄土高原沟谷区,冲沟发育,植被稀疏,地形起伏较大。
地铁隧道下穿不良地质反台阶开挖技术研究
文章编号:1009—4539(2021)增1—0209—04地铁隧道下穿不良地质反台阶开挖技术研究寇海军(中铁十九局集团第五工程有限公司辽宁大连116100)摘要:结合青岛地铁暗挖隧道下穿复杂环境特殊不良地质段的施工技术探索及实际操作,系统阐述针对特殊地质情况尤其上软下硬围岩地层內的“反台阶”开挖控制爆破施工关键技术。
首先对上台阶软弱围岩采取预加固措施,优化隧道开挖工序为下台阶先于上台阶开挖,从而达到安全施工的目的。
现场采用反台阶控制爆破法进行开挖施工,下台阶先行控制爆破,上台阶逐层剥离控制爆破。
该施工技术在青岛地铁1号线开胜区间特殊不良地质段得到成功应用并申请了国家发明专利。
关键词:城市地铁复杂环境特殊不良地质预注浆反台阶中图分类号:U231+.文献标识码:A+B DOI&10.3969/j.issn.1009-4539.2021.S1.050Study on Reversu Step Excavation Technology of Subway Tunnel PassingBeneath Unfavorable Geological ConditionsKOU Haijun(China Railway19th Bureau Group5th Engineeyng Co.Lth.,Dalian Liaoning116100$China)Abstract:In combination with the construction technology exploration and practical operation of Qingdao subway tunnel under complex environment and special unfavorable geological section,this paper expounds the key construction technology of“reverse step"excavation controlled blasting under special geological condition,especialla in the stratum of upper soft and lower hard surrounding rock.In this technique,the tunnel excavation procedure is optimized to excavate the lower step bDtoe thDuppDestp atteadoptingthDpe-stengthDningmDasuestoethDsottsu e o undingeock otthDuppDestp,soasto achieve the purpose of sie construction.The excavation construction is carried out by the method of reverse step controlled beasting.Theeoweestep isconteo e d beastingiest,and theuppeestep ispeeeed o M conteo e d beastingeayeebyeayee.This consteuction technoeogyhasbeen successu e y appeied in thespeciaebad geoeogicaesection o KaishengeegionaetunneeoM Qingdao Metre Line1and applied for the national invention patent.Key words:citu subway;complex environment;special bad geology;pre-grouting;reverse step1引言随着城市综合体量不断扩大,地面交通能力受到越来越严峻的挑战[1],更多城市在建造地铁,以缓解市政地面交通拥堵。
不良地质地段隧道的施工技术要点浅析
不良地质地段隧道的施工技术要点浅析1974年,日本的伊祖隧道首次应用了双连拱隧道施工技术,为世界隧道施工技术的发展变革翻开了崭新的一页。
顾名思义,双连拱隧道由两座隧道共用的中墙连接而成,是当前各国隧道工程中应用较为广泛的一种新型隧道[1]。
这种结构形式接线容易、施工简单,能够最大程度地减少隧道的占地面积,提升地下空间的资源利用率,既为施工方节省了隧道工程项目的成本,又能将施工活动对城市生态环境的破坏控制在一定的范围内,是当前我国隧道工程落实贯彻可持续发展战略的重要表现。
迄今为止,我国已经成功建成双连拱隧道二百余座,是世界双连拱隧道应用最为广泛的国家之一。
一、不良地质地段双连拱隧道的施工要点(一)灵活应用非对称施工技术当双连拱隧道周围岩层的地质条件达到了III类及以上,或隧道两侧正洞的开挖条件差异较大时,隧道施工团队应采取二导洞的开挖技术。
这种不对称开挖方法的安全性虽稍逊于三导洞开挖法,但贵在施工方便,可以有效地缩短隧道施工的周期。
在施工中,隧道施工团队应当尽最大努力增加开挖断面的面积,在最大程度上减少隧道周围岩层受到的扰动,从而确保隧道围岩自身的承受能力不会超出负荷。
举例说来,如果双连拱隧道的左洞靠山且埋入山体的程度较深,或周围岩层地质条件达到了III类及以上时,这部分山体的施工环境明显好于右洞。
在这种条件下,为将施工作业活动对隧道周围岩层的扰动降至最低,也为提升隧道工程项目的整体施工效率,施工团队应取消该隧道左导洞的施工计划,将左侧正洞的施工方案改为上下半面正台阶施工法,保证隧道右洞的开挖进度延后左洞至少80米。
具体说来,施工团队应先进行双连拱隧道中导洞的开挖工作,待完成中导洞的支护工作后浇筑隧道中墙、回填隧道中墙顶;随后,施工团队开始隧道右侧导洞的开挖工作,完成右导洞的临时支护工作与隧道正洞右侧墙体的初期支护工作;其后,施工团队开挖隧道的左上半断面、进行左侧拱部的初期支护工作,继而开挖左洞下半断面,进行左侧墙体的支护工作与隧道仰拱的浇筑工作,同时做好隧道左洞的二次衬砌浇筑;此后,施工团队进行隧道右洞上台阶开挖工作,待右洞拱部的初期支护完成后开挖隧道右洞下部的核心土,最后,完成右洞仰拱的施工工作与右洞的二次衬砌浇筑[2]。
软弱围岩条件下新建隧道换拱施工技术
■路桥工程2020 年软弱"件TfirSK 道换拱施工技术杨小玉(陕西铁路工程职业技术学院,陕西渭南714000 )摘要换拱是对铁路隧道在施工中和营运后发生的危及安全、侵入建筑限界、影响使用功能等较为严重隧道病害的一种较为彻底的病害处治措施,其荷载有较大的不确定性,设计、池工难度较大,技术流程较为复杂。
依托某软弱围岩新建隧道工程,对换拱施工方案、具体施工方法和工艺流程、质量标准和质量安全保证措池等进行了研究,以保障隧道的顺利贯通,为同类工程提供借鉴。
关键词 不良地质隧道;软弱围岩;换拱;池工技术1工程概况某铁路隧道出口段起讫里程为DK348+920 ~DK351+235,长度2315m,围岩岩体节理、劈理及裂隙发育,完整性较差;地下水较发育,砂岩储水性较好,含水带范围广 阔,隧道开挖时有较大的渗水。
标段设计时速调整为250m/h , 线间距为4.8m,缓和曲线长度为470m,隧道向线路右侧偏移1.18m 。
工程已施工上台阶174m,下台阶60m;仰拱及仰拱填充6m;V 级II 型、V 级I 型加强复合式衬砌采用大拱脚台阶法施工,V 级复合采用上下台阶法开挖。
2换拱部位支护參数隧道出口为V 级围岩II 型、I 型加强复合式衬段及V 级围岩加强复合式衬段,其里程分别为DK351+175 -DK351+160、DK351+216 ~ DK351+175、DK351+160 -DK351 +090,设计参数见表lo表1换拱部位支护参数部位原设计参数换拱设计慈导管采用超前小导管042钢花管,壁厚3.5mm,环距40cm,排距2.4m采用©42径向注浆导管,间距1.0m x 1.0m,呈梅花型布设,車根长3.5m钢筋网采用08@2OOmm X 200mm 钢筋网,搭接长度为1〜2个网格采用原设计参数拱部系统锚杆采用022组合式中空注浆锚杆;边墙支护采用022全长粘 结型螺纹钢筋砂浆锚杆,钢垫板尺寸150mm x 150mm X 6mm,锚杆长废4.6m ,环角间距120cm,纵向间距150cm在原设计参数基础上,将锚杆长度调整为4.0m,环向间距120cm,纵向间距100cm,呈梅花型布置钢架支撑采用I 刑工字钢,V 级围岩II 型加强复合式衬段,V 级围岩I型加强复合式衬段,间距60cm;V 级加强复合式衬段,间距 为 80cm采用原设计参数喷射混凝土 采用C25,厚度28cm ,抗渗等级P83换拱施工3.1总体施工(1)隧道换拱由洞口向掌子面向前掘进,沿隧道中线向 右侧直接突变偏移1.18m (见图l )o采用原设计参数~~(2)掌子面掘进一段距离后,从突变处向洞口方向逐棉进行换拱(见图2、图3)。
软弱围岩隧道不良地质段施工安全隐患预防措施
软弱围岩隧道不良地质段施工安全隐患预防措施摘要:随着高速铁路蓬勃发展,高速铁路施工中隧道比例占全线工程达到80%以上,其中软弱围岩不良地质情况频频发生安全事故,本文介绍了软弱围岩不良地质段相关不同风险类型的围岩情况的处理措施,总结不良地质产生对隧道施工的影响,通过不同措施顺利通过不良地质段。
关键词:软弱围岩、不良地质、预防措施1、引言为提高铁路软弱围岩隧道不良地质段在大断面建设中的施工质量,杜绝施工安全隐患,加强不良地质段风险源管控措施,总结在施工中的管理经验,需充分发挥施工管控措施的优势,使工程最终交付使用能达到预期效果。
2、不良地质情况现阶段铁路通过长大隧道一般采用多个工作面同时施工,施工组织难度大;单工作面掘进长度大,通风困难。
一般不良地质段主要分为:①地质构造复杂,存在承压水,产生突泥涌水地段;②断裂破碎带,基岩裂隙水较发育地段;③隧道洞身埋深超过200m,发生岩爆的可能性较大地段;④隧道地质条件复杂多变,多次穿过断层破碎带,地质风险高,隧道开挖极易发生坍塌、落石等。
3、水文情况沿线地下水类型主要有孔隙潜水及基岩裂隙水、裂隙岩溶水三种类型。
除此之外,雨季或冰雪融化时,在土、石界面以上,常存在暂时性上层滞水,软化了界面附近土层,直接影响堑坡稳定。
一般隧道沿线河流密布,个别较大河流常年有水外,其它河流均为季节性河流,一般水量受季节影响较大。
隧道沿线地下水及地表水的侵蚀性以设计图纸为准,一般在以硫酸盐侵蚀为主,环境作用等级H1~H2,局部地段地下水具有氯盐侵蚀性,环境作用等级L1。
4、软弱围岩隧道不良地质段施工措施4.1岩爆地段采用喷雾和高压水进行冲洗岩壁,进一步释放岩爆应变能量。
1、在施工时,一方面可直接根据施工掌子面的地质条件,如岩体结构面产状、岩体的破碎程度、岩石的变质程度、岩体强度及地质应力等,再结合设计岩爆地段,对掌子面前方的岩体条件、产状及完整性进行预测,用以指导采取预防措施。
另一方面,按设计要求,采用超前探测孔和TSP地质预报对前方地质进行探测,得出数据后,进行地质预测,在开挖中结合掌子面地质情况应证和纠正;并不断提高预测水平。
铁路隧道软弱围岩施工技术(20180716)
褶曲
1.3、褶曲分类
按轴面的产状 分类:平卧褶皱、 倒转褶皱、斜歪褶 皱和直立褶皱。
褶曲
1.4、褶曲的工程性质
褶皱在形成的过程中,因地层受到强烈的拉伸和 挤压,岩体一般较破碎;背斜顶部常发育一组张裂隙, 利于地下水下渗,向斜核部的碗状构造利于地下水储 存,因而褶皱部位地下水一般较发育;褶皱的形成往 往伴生有断层;灰岩地区,褶皱核部岩溶往往也较发 育。 另外岩层褶皱时,由于层间滑动(如同一本书挤 压弯曲时,页与页间产生相对滑动),在上下层转折 端部位容易形成空隙,常为矿质填充提供条件,因而 褶皱也是重要的储油、储气构造。
沉积岩 沉积岩是母岩(岩浆岩、变质岩和早已形 成的沉积岩)在常温、常压条件下,由风化作 用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬 运、沉积和成岩等一系列地质作用形成的,在 地球表面分布面积占75%,大洋底部几乎全部 为沉积岩或沉积物所覆盖。
沉积岩
沉积岩 沉积岩的原始状态近于水平,由于地壳运动 的影响,改变了原始状态,部分岩层形成了倾斜 岩层,我们习惯上把倾角小于5°的岩层称为水 平岩层;把倾斜岩层中向一个方向倾斜,倾角又 近于相等称为单斜岩层。
完整程 碎石状结构
碎石角砾状结构
0.55≥Kv>0.35
破碎
0.35≥Kv>0.15
极破碎
散体状结构
Kv≤0.15
(三)隧道围岩分级
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
2、隧道围岩基本分级
岩体特征 极硬岩,岩体完整; 极硬岩,岩体较完整; 硬岩,岩体完整 土体特征 围岩弹性纵波速度 Vp(km/s) >4.5 3.5~4.5 2.5~4.0
(二)地质构造
地质构造包括褶曲、断裂。
褶曲
千枚岩(软弱围岩)隧道施工开挖支护探讨
千枚岩地质隧道穿越断层、破碎带,受 断层、破碎带影响,千枚岩质岩体整体破碎 ~ 较破碎,岩体甚至呈绕曲、扭曲变形,岩体结 构以碎裂状 ~ 中、薄层状为主,这些岩质软、 岩体完整性差的围岩段落均属于 V 级围岩。 同时断层带、破碎带内也是地下水较富集区域。 因此受围岩上伏岩体应力、地下水影响及岩石 软 ~ 极软,遇水后易软化变形等特点,掘进时, 由于应力出现集中,进而导致隧道的围岩出现 迅速形变,并且形变常常能够达到数十厘米, 且时间能够持续十几天到数百天不等,继而发 生流变,更会延续几年之久。所以在进行此类 隧道施工及运营上,要预防隧道支护出现损坏。
(二)初期支护 在初期进行支护的过程中,选择的是钢 支撑或者是锚杆,也会利用钢筋网或者是喷射 混凝土。根据千枚岩遇水后易软化变形,并且 形变常常能够达到数十厘米,且时间能够持续 十几天到数百天不等的特性。复合衬砌的结构 之中,有两个部位承担了隧道的大部分荷载: 围岩和锚喷,在这过程中,二次衬砌承载的量 比较少。在隧道施工的过程中,由于开挖之后 围岩稳定性比较差,为了确保这个部位的稳定 性清空隧道的断面。就需要一些架能力比较强 的材料进行支护。一般会选择钢架,细分为两 种一种是型钢架,一种是格栅钢架。这两种材 质都能够提供较为有力的支护作用。 第二种格栅钢架,在使用的过程中,不会 因为受力而断裂,或者是脱离,能够承受较大 的围岩压力,而且还能够和喷射混凝土紧密的 黏在一起。这种材质整体比较轻,施工过程中 比较方便简单。但是独立的承载能力比较差。 而刚度比较强,就能够弥补这个缺点产生较好 的支护作用。而第一种型钢架,安装过程中有 一定的困难需要花费较长的时间。而且和第二 种相比,实用性更差。 单层钢架进行支护可能无法限制千枚岩 地质条件围岩大变形。此时需要更强的支护参 数进行支撑,加设锚杆、注浆小导管等措施可 能也无法起到效果的情况下,采用双层拱架进 行支护。第一层拱架采用格栅钢架,利用格栅 钢架与喷射混凝土的粘结握裹好,喷射混凝土 能与围岩紧密粘结,可以很好的传递剪应力、 拉应力和压应力,改变围岩表面的受力状态。
高速铁路软弱围岩短隧道施工技术要点探讨
1m一8m; 页岩夹砂岩呈褐黄色 、 青灰色 , 薄层 状 , 粉砂质结 构 , 页 理极 发育 , 节理 裂隙发育 。
岩 , 8 % 的区段埋 深在 3 以下 , 且 5 0m 存在偏压和顺层 。
丘陵地貌 区, 然坡 度 1。 4 。地面绝对 高程 10m一 5 绝 砌 。监控量测要 作为 一道 工序纳 入施工 的全 过程 。特 殊季 节如 自 O一 0 , 2 10m, 要密切注意地 表水 和地 下水 的贯通情 况 , 地下水 位 的升 降 对 高差 3 坡面植被较发育 , 0m; 多为果树 及荒地 ; 大埋深 3 雨季 , 最 0m。 地层 岩性为上覆第 四系全新 统坡 残积层 粉质黏土 , 下伏 基岩石 为 变 化等 , 提前做好洞 内外截 排水 措施 , 采取 预注 浆加 固等手 段对
1 工程 概况
核 心是 “ 控制 变形 , 防止塌 方 ” 。要 在施 工 准备 阶段 做好 施 工调
利用综合超前地质预报 , 提前判明不 良 质情况 , 地 与相关 单位 云桂 铁路是西 南 至华 南 沿海 地 区铁 路 通 道 的骨 干 线路 , 跨 查 , 从源头人手强化设计支 护措施 。开挖时 根据实 际情况 云、 桂两省 区。我 公 司 承担 其 中 l 座 隧道 的施 工 , 为 V级 围 进行沟通 , O 均 采取 “ 预加固 、 短进尺 、 弱爆破 、 护、 强支 早封闭 、 量测 ” 勤 的施 工原 则, 浅埋或软弱破碎 围 岩条件下 隧道 开挖宜 采取 分部开 挖方 法 , 按 2 0k / 5 m h高 速 铁 路 双 线 隧 道 设 计 , 设 Ⅲ 型 轨 枕 及 铺 缩短 安全 距离 , 及时 施作 仰 拱、 次衬 二 6 sm钢轨 , 计轨面至道床底面 高度 为 76m 。隧道范 围属 同时缩 短工序转 换 时 间 , 0k/ 设 6 m
浅谈软弱围岩隧道变形施工控制技术
4 . 3 做 好排 水 措施
3 软 弱 围岩变 形 的原 因
通 过1 年 多的施工跟踪 观测发现 , 一般 随隧道 的掘进 , 变 形 也 随 之 加 快, 局部 l O d 水平收敛超过 2 2 0 a r m, 3 0 d 累计 变 形 量 超 过 5 6 0 m m。 隧 道 普 遍 存
软 弱 围岩 隧道 预 留变 形 量 一般 是 3 0 e a r ,根据 炭 质 片岩 隧 道 变形 严 重 、 未 到 施 作 二次 衬 砌 时 已 经严 重 侵 限 的情 况 ,地 质均 匀 段 左 右 两 边 预 留 变 形量 4 0 e m, 拱 顶 根据 实 际情 况预 留3 0 - - 4 0 e a。 r
日团四
施工技术与应用
浅谈软弱 围岩 隧道变 形施工控制技术
摘要 : 隧道施工中的不 良地质, 尤其软弱围岩区段, 大变形问题 比较突出, 本文结合某个软 弱围岩隧道工程 , 对软弱围岩变形施
工控 制 技术 的特 点 进行 分 析 , 并 从施 工 控制 方 面提 出 了软 弱 围岩 隧道 变 形 的施 工控 制技 术 , 以供 参考 。 关键 字 : 软 弱 围岩 ; 隧道 施 工 ; 控 制技 术
炭 质片 岩岩 体 的抗 剪强 度 低 , 呈粉 末 状 ,隧道 内部 分 岩 体夹 杂 云母 等 岩 质, 遇水 后 极 易 减 弱 围岩 粘 结 力 , 在云 母 等 滑 动结 理 面 影 响下 , 围岩 的 自持 力 减 弱, 初期 支 护要 承 受更 大 的 围岩压 力 。 因此 , 洞 内上 台阶 采 取初 期 支 护 背后 埋 设 钢 管 引 排 和壁 后 注 浆 , 设 小 型
铁路建设120号文
铁道部文件铁建设(2010)120号关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知各铁路局、投资公司、各铁路公司(筹备组):为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施;确保软弱围岩及不良地质铁路隧道跑施工安全,针对当前隧道施工存在的突出问题,现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定,请认真贯彻执行。
以前所发有关规定、规范于此有矛盾的,以本规定为准。
一、洞口工程1、隧道洞口应严格执行“早进晚出”原则。
加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计,埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。
2、隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口边仰坡加固、防护及防排水工程。
3、隧道洞口应按设计完成超前支护后,方可开始正洞的施工。
洞口段应及时形成封闭结构,严禁采用长台阶施工。
二、超前地质预报4、施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道,超前地质预报的责任主体单位为设计单位,其超前地质预报工作由设计单位负责组织实施。
其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位,超前地质预报由施工单位专业人员实施。
5、岩溶及富水破碎断层隧道,超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。
6、软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预报设计,及时收集分析预报资料,完善设计方案并指导施工。
三、隧道开挖7、隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破,或采用非爆破方法。
8、软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时,应符合以下规定:(1)上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。
(2)边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。
(3)仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循环开挖进尺不得大于3m。
(4)隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。
谈谈目前软岩隧道施工存在问题与对策
斜570
斜590 斜615 斜620
位移(mm)
斜795 斜805
斜785
斜555
斜625
斜585 斜720 150 100 50
时间
斜735
斜575
0 6 月22 日 6 月27 日 7 月2 日 7 月7 日 7 月12 日 7 月17 日 7 月22 日 7 月27日 8 月1 日 8 月6 日 8 月11 日 8 月16日 8 月21 日 8 月26 日 8 月31 日 9 月5 日 9 月10 日 9 月15 日 9 月20 日 9 月25 日 9 月30 日 10 月5 日
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于此同时,近几年隧道施工的安全事 故也频频发生,造成了较多的人员伤亡和 较大的经济损失,严重影响了工程的工期, 这不得不引起隧道建设者和广大管理、技 术人员高度重视。
一、部分隧道塌方示例 二、软岩隧道施工的问题与对策
三、软岩隧道事故案例分析及安全技术
四、大断面隧道三台阶七步法施工技术
一、部分隧道塌方示例
1、软岩隧道的概念
一般情况下,将抗压强度小于30MPa 的围岩称为软岩,抗压强度小于5MPa的围 岩称为极软岩。如土质、泥岩、页岩、砂 岩、千枚岩、板岩等。 在断层破碎带和风化带地质条件下, 由于构造原因,造成岩体极其破碎,围岩 自稳能力极差,因此,将断层破碎带和风 化带地层也纳入软岩隧道范围。
2、软弱围岩隧道的工程特性
复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究 毛仲举
复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究毛仲举摘要:近年来,我国的铁路隧道工程越来越多,但是在复杂地质条件下我国的铁路隧道施工技术还存在一些问题。
如何在复杂的地质条件下建设高质量的铁路隧道,是现代铁路建设重点关注的问题之一。
本文针对复杂地质条件下,铁路隧道建设的施工技术进行研究,并提出相应的参考建议。
关键词:复杂地质;铁路隧道;施工技术引言:隧道开挖过程中,岩体原有的三维应力在施工过程中均会受到破坏,并且在该空间上的建筑物及岩层中的水体都会受到不同程度的影响。
由于弱质的岩层结构松散且自我稳定能力差,因此,这种影响在岩层中的表现更为明显。
由于岩层结构千差万别,有些岩层吸水后会产生很大的压力,对隧道施工技术具有较高的要求。
1.影响铁路隧道建设的主要地质因素1.1不良地质因素任何地面建筑都需要地基,其主要目的是通过土壤或岩石的应力,加强建筑的稳定性,铁路隧道的建设也一样。
但在实际施工过程中,往往会因为不良的地质条件,使工程难以开展,其主要形成原因是地球的外动力、太阳能等不可控力的影响。
常见的不良地质包括云母片岩、泥石流、滑坡、岩溶等,此类地质具有一定的松散性和危险性,未经过处理不能直接进行工程建设。
1.2特殊地质环境除了天然形成的不良地质,还有部分不良地质被称为特殊地质,其主要形成原因在于人类的行为,例如,矿物采集的空洞区域等。
在此类地质条件下进行铁路隧道建设,很容易引发坍塌、变形、下沉等安全事故,并且一旦发生事故,很可能是大型的、大规模的安全事故,严重威胁着列车运行的安全性以及人们的生命安全。
2.复杂地质条件下的几种地质问题2.1软弱围岩问题软弱围岩的特点是破碎松散、裂痕明显、抗压性能很差。
软弱围岩的抗风化能力、自稳能力以及抗水软化能力都是比较弱的。
根据资料显示,之前在对具有此问题的隧道进行施工时,洞室出现了很大的塑性变形,这种变形情况一般在浅埋地段都会出现,在施工过程中,使用了6 t炸药,爆破30次,爆破总体积达12500 m³。
软弱围岩隧道施工技术研究
2深孔注 浆
为 了 防 止 或 减 轻 地 下 水 对 施 工 特 别 是 对开挖的影响 , 必须 对 地 下 水 进 行 处 理 。 近 年 来 , 浅 埋 偏 压软 弱 围 岩 隧 道 施 工 中 探 在 索 出许 多 行 之 有 效 的 办 法 , 这 些 隧 道 的 使 施 工 得 以 正 常 进 行 , 加 快 了施 工 进 度 , 并 提 高 了工 程 质 量 , 保障 了施 工 安 全 。 孔 注 浆 深 适 用 于 断 层 破 碎 带 、 弱 破 碎 围 岩 , 下水 软 地 特 别 发 育 , 形 成 涌 水 以 及 因地 下 水 而 造 易 成 特 大 坍 方 的 隧 道 。 孔 注 浆 分 为 深 孔 充 深 填注浆和深孔 劈裂注浆 。 2 1准备工 作 主 要 是 对 工 程 地 质 进 行 分 析 , 集 分 收 析 钻 孔 的排 碴 ; 录 分 析 钻 孔 的推 进 压 力 , 记 钻 速 以 及 钻进 不 同长 度 时 出 水 量 的 大 小 , 推 断 开 挖面 前 方 的地 质 构 造 、 岩性 、 源 位 水 置及水量大小 。 2 2止浆墙 由于 开 挖 面 围 岩 软 弱 , 浆 时 有 较 高 注 的压 力 , 引起 开 挖 面 垮坍 , 重影 响注 浆 易 严 效 果 和 施 工 安 全 , 此 开 挖 面 必 须 设 置 止 因 浆墙。 2. 3钻 孑 作业 L
工 业 技 术
S C CNE&TCNLG E EHOOY
皿圆
软 弱 围岩 隧道 施 工技 术研 究
梁 飞
( 中铁 第五 勘测 00 6 ) O
摘 要: 本文基 于笔者 多年从 事铁路 隧道施 工的相关 工作 经验 , 以软 弱围岩隧道施工 为研 究对象, 分析探讨 了施工 中应该注意 的相关环 节, 论 文主要从超 前支护 , 深孔注浆 , 隧道开挖 和监控 量测 四个 方 面进行 了分析探讨 , 全文是 笔者长期工 作实践基 础上 的理论 升华 , 相信对从 事 相 关 工 作 的 同行 有 着 重 要 的 参 考 价 值 和 借 鉴 意 义 。 关 键 词 : 埋 偏 压 隧 道 施 工 软 弱 围 岩 注 浆 浅 中 图分 类号 : B 1 T 2 文 献标 识码 : A 文 章 编 号 : 7 —3 9 ( 0 ) l b一o 3 l l 2 l2 l l ( ) 1 一o 6 7 o 0 浅埋隧道 与深埋 隧道相 比 , 主要 是 难 以 形 成承 载 拱 。 埋 隧 道 多数 有 地 形 偏 压 、 浅 表 层软 弱堆 积 物 、 化 带 、 弱 围岩 等 对 隧 风 软 道 开 挖 有很 大 影 响 的 特 殊 地 形 、 质 问题 。 地 在 开 挖 过程 中和 开 挖 完 成 后 会 出现 拱 顶 下 沉急剧增大 、 道 净空收缩 、 表 开裂等 , 隧 地 有 时 也 会 出现 掌 子 面 失稳 。 所 以 , 这 种 情 况 下 , 采 取 掌 子 面 稳 在 要 定 措 施 和 控 制 地 表 下 沉 措 施 。 表 下 沉 与 地 埋 深 有 密 切 关 系 。 深 大 时 , 隧 道 横 断 埋 在 面 内 形 成 了承 载 拱 , 挖 引起 的 下 沉 局 限 开 在 隧 道 周 边 , 埋 深 浅 时 , 有 形 成 承 载 而 没 拱 , 挖 下 沉 会 直 接 达 到 地 表 面 。 这 种 开 在 情 况 下 , 深 小 的 隧 道 , 不 能 期 待 形 成 埋 因 承 载 拱 , 为 防 止 支 护 下 沉 、 强 支 撑 力 故 增 而 应 采 取 必 要 的 措 施 , 研 究 采 用 药 液 压 并 注 、 直 锚 杆 等 辅 助 施 工 方 法 。 埋 隧 道 垂 浅 掌 子 面 前 方 的 先 行 下 沉 很 大 , 造 成 很 大 会 的 地表 下 沉 , 因此 , 究 前 方 地 层 的 改 善 、 研 管 棚 、 平 高 压 旋 喷 等 辅 助 方 法 是 必 要 水 的 。 浅 埋 偏 压 软 弱 围岩 隧 道 施 工 时 , 在 为 了 保 证 安 全 及 工 程 质 量 , 约 投 资 、 快 节 加 进 度和 保 证 运 营 期 间 的 安 全 , 须 采 用 一 必 定 的技术 措施 , 括正 确 的施 工方法 , 包 合 理 的支 护 形 式 等 。 此 浅 埋 偏 压 软 弱 围岩 因 隧 道 施 工 一 直 是 隧 道 施 工 过 程 中 需 要 面 临和解 决的重要 课题之 一 。 外 插 角 d=l ”~l ” 0 。 5 3隧道开挖 在 软 弱 围岩 地 段 , 了防 止 坍 方 , 为 必须 锚 杆 一 般 采 用 普 通 砂 浆 锚 杆 , 殊 情 特 采取 正 确 的开 挖 方 法 , 短 台阶 法 、 部 开 如 分 况下可采用药 包锚杆或迈式锚杆 。 挖法 等 。 隧 道 开 挖 过 程 中 , 在 突然 遇 到 了较 1 2小导 管注 桨 小 导 管 超 前 注 浆 , 在 地 基 灌 浆 法 基 大 的 涌水 、 沙 、 洞 、 层 及破 碎带 时 , 是 流 溶 断 必 增 以 础 上 发 展 起 来 的 一 项 围 岩 加 固止 水 技 术 , 须及 时 改 变 施 工 方 法 , 强 支护 参数 , 及 它 同 时 具 有超 前 支 护 作 用 , 不 良 地 质 隧 其 他 的 必 要 的 技 术 处 理 手 段 。 了尽 量 利 是 为 减 应 道 与地 下 工程 施 ] 常 用 的 一 种 开 挖 辅 助 措 用 围岩 的 自承 能 力 , 少对 围岩 的 扰 动 , 二 施 。 隧 道 开 挖 掌 子 面 上 , 设 计 开 挖 轮 廓 尽 可 能 地 采 用 全 断 面 的光 面 爆 破 技 术 , 在 沿 对 线以 外0 2 ~0 3 钻 孔安装 小的钢 花管 , 于地 质条 件 较 差 者 , 采用 半 断 面 , 时采 .m . m, 可 同 对 应 然 后 进 行 高 压 注 浆 加 固 , 浆 液 达 到 一 定 用弱 爆 破 技 术 , 于大 断面 和 特 大 断 面 , 等 强度后再进行开挖 。 主 要参数为 : 其 采用分部开挖 法进行 , 侧壁导坑 法 、 如 CD 小导 管 的直 径 -4 rm~6 rm; 0 a 0 a 法, CRD法 等 。 开挖 手 段 上 , 采取 两种 方法 , 长 度 1 3.m ~5.m ; 0 O 是 在 特 别软 弱 的 围 岩 段 , 用 非 钻 爆 措 采 间  ̄ d=O 3 ~1 0 。 E .m .m 施 ; 是 在 一 般 软 弱 围 岩地 段 , 用 松 动爆 二 采 破 , 振 动爆 破 。 两种 方 法 的 目的是 一 致 微 这
大跨度软弱围岩隧道施工技术研究
关键词 : 隧道工程 ; 软弱围岩 ; 大跨度隧道 ; 浅埋隧道 ; 监控量测
中图分 类号 :U7 1 T 5 文献 标 识 码 : B 文章 编 号 :0 0 4 2 (0 2 0 — 19 0 10 — 7 6 2 1 )2 07 — 3
第 4 卷 第 2期 2 1 2月 3 0 2年
Vo .3 No2 1 . 4 Fb 02 e .2 1
建 ie筑 e h o o v 技 术 Ar ht cu e T c n l z c tr
・7 1 9・
大 跨 度 软 弱 围岩 隧道 施 工 技 术研 究
吕 永 军
sa e e e tg s v n—se e c v t n tp x a a i meh d Th e gn e ig o sr cin s u c s fly o ltd h o g mo i rn o to . e n i e rn c n t to i s c e sul c mp ee t ru h u n ti g o a d o to o me s r me t r d cin f n c nr l f a u e n , e u to o wal o k x o u e u a in, a p iain f d a c d u p r a d l r c e p s r d r t o p lc to o a v n e s p ot n prtcin a d we k e p o in oe to n a x l so . K e wo d : y rs
37 l宽1. 。隧道地处汉江河谷区 , 2 n, 1 6n 6i 线路于汉江 最大2 , 9 一般为1~ 0 ; n i 5 2 部分地区为裸露 云母片岩 n i
软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知[2010]120号
铁建设[2010]120号关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知各铁路局,投资公司,各铁路公司(筹备组):为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施,确保软弱围岩及不良地质铁路隧道施工安全,针对当前隧道施工存在的突出问题,现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定,请认真贯彻执行。
以前所发有关规定、规范与此有矛盾的,以本规定为准。
一、洞口工程1.隧道洞口应严格执行“早进晚出”的原则。
加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计,埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。
2.隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口仰坡加固、防护及防排水工程。
3.隧道洞口应按设计院完成超前支护后,方可开始正洞的施工。
洞口段应及时形成封闭结构,严禁采用长台阶施工。
二、超前地质预测4.施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道,超前地质预报的责任主体单位为设计单位,其超前地质预报工作由设计单位负责组织施行。
其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位,超前地质预报由施工单位专业人员实施。
5.岩溶及富水破碎断层隧道,超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。
6.软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预报设计,及时收集分析预报材料,完善设计方案并指导施工。
三、隧道开挖7.隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破,或采用非爆破方法。
8.软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时,应符合一下规定:(1)上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架距离,Ⅳ围岩不得大于2榀钢架距离。
⑵边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。
⑶仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每开挖进尺不得大于3m。
⑷隧道开挖后初期支护应及时施做并封闭成环,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。
关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知
关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知铁建设[2010]120号各铁路局,投资公司,各铁路公司(筹备组):为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施,确保软弱围岩及不良地质铁路隧道施工安全,针对当前隧道施工存在的突出问题,现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定,请认真贯彻执行。
以前所发有关规定、规范与此有矛盾的,以本规定为准。
一、洞口工程1、隧道洞口应严格执行“早进晚出”原则。
加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计,埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。
2、隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口边仰坡加固、防护及防排水工程。
3、隧道洞口应按设计完成超前支护后,方可开始正洞的施工。
洞口段应及时形成封闭结构,严禁采用长台阶施工。
二、超前地质预报4、施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道,超前地质预报的责任主体单位为设计单位,其超前地质预报工作由设计单位负责组织实施。
其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位,超前地质预报由施工单位专业人员实施。
5、岩溶及富水破碎层隧道,超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。
6、软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预报设计,及时收集分析预报资料,完善设计方案并指导施工。
三、隧道开挖7、隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破,或采用非爆破方法。
8、软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时,应符合以下规定:(1)上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。
(2)边墙每循环开挖支护不得大于2榀。
(3)仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循环开挖进尺不得大于3m。
(4)隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。
铁道部120号文
关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知铁建设【2010】120号各铁路局,投资公司,各铁路公司(筹备组):为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施,确保软弱围岩及不良地质铁路隧道施工安全,针对当前隧道施工存在的突出问题,现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定,请认真贯彻执行。
以前所发有关规定、规范与此有矛盾的,以本规定为准。
一、洞口工程1、隧道洞口应严格执行“早进晚出”原则。
加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计,埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。
2、隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口边仰坡加固、防护及防排水工程。
3、隧道洞口应按设计完成超前支护后,方可开始正洞的施工。
洞口段应及时形成封闭结构,严禁采用长台阶施工。
二、超前地质预报4、施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道,超前地质预报的责任主体单位为设计单位,其超前地质预报工作由设计单位负责组织实施。
其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位,超前地质预报由施工单位专业人员实施。
5、岩溶及富水破碎层隧道,超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。
6、软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预报设计,及时收集分析预报资料,完善设计方案并指导施工。
三、隧道开挖7、隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破,或采用非爆破方法。
8、软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时,应符合以下规定:(1)上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。
(2)边墙每循环开挖支护不得大于2榀。
(3)仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循环开挖进尺不得大于3m。
(4)隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。
试论隧道不良地质段施工技术及其管理
1 . 隧 道不 良地 质 段概 述 要素 到位后再开挖进洞 。 在 进行 洞身施工时 需要在超 前锚杆 的支护下, 随 着经济的快 速发展 , 我国基础建设 的规模 和力度不 断加大 。 在 进 采用超 短台阶法光面爆 破 施工 , 塑料 导爆管非 电起爆 系统 , 毫 秒微 差有 行 隧 道施 工中可 能会 遇到 不 良地 质段 。 不 良地 质现 象是 对工程 建设 不 序 起爆 。 由挖 掘机 或装 载机 装碴 , 自卸汽车 运输 ; 钻孔 采用掘进 台车 , 利或 有不 良影 响的动力地 质现 象。 它泛指 地球 外动力作用为主引起 的各 上台阶开挖超前 3 5 m, 隧道开挖 后及时施 工喷锚支 护, 下半 断面开 挖支
开2 ~ 3 m。 仰 拱超 前, 衬砌 紧跟 。Ⅲ级 围岩 地段采 用上下半断 面法光 爆施 工, 塑料导爆 管非 电起 爆 系统 , 毫 秒微差 有序起爆 。 由挖 掘机 或装 载机 装碴 , 自 卸汽 车运输 ; 钻 孔采用简易钻孔台车 , 上台阶开挖 超前5 3 0 m。 在爆 破作业 中, 采用水 幕降尘 , 确保 作业面粉 尘含 量达 到标 准 。 施 工中
用 国内外 隧道 施工 的新技 术 、 新工 艺 , 投 入一流 的钻爆 、 装运 等大 型机 护全 断面施 作完成后 , 紧跟开 挖工作面超前 混凝 土衬砌 , 及 时开挖并 灌
Z
术
试论隧道不 良地质段施工技术及其管理
蒋航程 浙 江公路水运工程监理有限公司 3 1 1 8 0 0
【 摘 要】随着经济和 社会 的快速 发展 , 我 国的基础建设项 目 工程数 量和建设范 围 越 来越 大。 在 不良地 质段 进行隧道施 工中, 施工人 员 需要根
据科 学的施工技 术和方法进行合理 、 高效的施工 , 从 而保 证施工人 员的生
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软弱围岩及不良地质铁路隧道施工技术的探讨
赵小朋
(中铁二十局集团第五工程有限公司云南昆明 650200)
摘要:软弱围岩及不良地质铁路隧道施工中受地质特性影响易出现变形、塌方等问题,导致施工质量、进度、安全性受到干扰,要围绕预防与塌方做好施工技术管理,以保证铁路隧道施工的安全与顺利。
本文在分析了软弱围岩及不良地质特性的基础上,对铁路隧道中软弱围岩与不良地质施工工艺及施工控制重点进行了探讨,希望能为铁路隧道施工提供参考。
关键词:软弱围岩;不良地质;铁路隧道;施工技术
铁路隧道施工过程中遇到软弱围岩或者不良地质均会严重影响施工,影响施工安全性的同时增加施工难度,现场施工技术管理中要针对不良地质情况设计合理施工方案,在保证施工安全性的同时应用合理技术保证施工进度与质量,减少后续隧道质量问题与安全事故的发生。
软弱围岩及不良地质铁路隧道施工中涉及施工工艺与技术较多,下面结合南宁铁路枢纽花油山隧道案例隧道对施工技术做简要探讨。
1.软弱围岩及不良地质特性分析
软弱围岩及不良地质一般岩石强度偏弱,根据我国相关工程规定,工程岩体标准中抗压强度<30MPa的岩石都属于软岩,这类岩石本身具有膨胀性强、强度弱、流滑、内摩擦角小等特征,一般而言由于含水量的变化会出现固态崩塌、液态流滑等问题,严重影响施工。
不良地质主要是指各种易受外力影响发生动力地质严重影响施工进度与安全的情况,比如泥石流、岩溶、崩塌、河流冲刷、渗透变形、滑坡等情况,都会对施工产生不良影响。
软弱围岩在外力影响下或者剧烈震动后容易发生构造变化,出现裂隙、断层、滑坡、崩塌等多种情况,从而成为不良地质,导致岩层本身的稳定性下降,若周围施工环境存在含水量高、地应力不良等情况,更是容易引起崩塌、滑坡、泥石流、涌水等自然灾害,干扰施工,是铁路隧道施工中必须加以重视的施工问题。
铁路隧道施工中软弱围岩与不良地质的存在较容易导致变形问题,以弹性变形、塑性变形等为主导致出现断裂、损伤等情况干扰施工。
软弱围岩与不良地质变形量大且速度快,一旦施工中未做好防护举措很容易出现工程质量问题或安全事故,导致进度拖延。
由于软弱围岩变形本身持续时间长、范围大,因此必须做好结构强度强化与支护,避免扰动范围得进一步扩大。
2.铁路隧道中软弱围岩与不良地质施工工艺分析
软弱围岩与不良地质进行铁路隧道施工,要考虑到施工环境围岩稳定性差、强度低等特性,对隧道开挖后地应力的变化进行深入分析与探讨,避免因施工方法或施工举措不当造成失误,导致工程事故、拖延工程进度、影响工程质量。
软弱围岩及不良地质隧道施工的核心是做好变形控制,提前预防变形侵限或塌方,比如花油山隧道出口(DK30+935~DK30+965)段施工初期支护后,未能按照要求进行监控两侧,导致30m范围的拱顶下
沉侵限,后期处理造成经济损失不算,更是严重影响是施工进度。
铁路隧道开挖过程中,围绕控制变形、预防塌方设计施工方案,。
隧道开挖中要做好超前支护,应用超前小导管或者超前管棚等对掘进前方的围岩进行专门支护,对开挖底层进行专门坚固,以保障地层施工的稳定性。
要积极应用强锁脚对软弱围岩隧道施工中地基软化问题进行预防处理,利用强锁脚及大拱脚高效处理开挖后台阶悬空引起的沉降与台阶支护沉降问题。
比如花油山隧道在出现软弱围岩的地段,因为拱顶下沉难于控制,设计单位给出的处理方案中,均增加了调整锁脚锚杆为锁脚锚管(Φ42甚至Φ60锚管)的加强措施,现场实施后,控制下沉效果明显。
为扩大地基受力情况,加大拱脚(或对拱脚基础进行处理),提升拱脚在竖向上的承载力,尤其对开挖初期的围岩变形控制效果较好。
同时加强纵向连接槽钢,通过焊接槽钢与工字钢提升整体受力作用,从而加强对软弱围岩变形的控制,预防下台阶开挖时出现拱架悬空的安全风险。
针对施工中变形问题较为严重的施工地段,要及早完成闭合操作,必要时,及时调整开挖工法,变台阶法为CD法、CRD 法甚至双侧壁导坑法等,利用临时仰拱、临时竖撑提升整体结构承载力,在控制变形的同时预防塌方,提升施工稳定性与安全性。
为进一步发挥支护结构的预防变形与支撑作用,要采用均衡推进上下台阶施工法,确保支护能在半月内完成封闭成环,强化对变形的控制,做好不良地质情况下施工安全、质量、进度的强化控制。
软弱围岩与不良地质隧道施工中因多数伴有地形较缓、较浅等情
况,因此在地形条件许可情况下,可以根据地质情况采用地面注浆、旋喷桩等方法加固开挖范围的土体,增加土体自稳能力。
如花油山隧道DK26+300-DK26+380段洞顶埋深在10m以内,采取地表注浆以及旋喷桩进行加固,顺利通过。
3.铁路隧道中软弱围岩与不良地质施工控制重点
由于软弱围岩及不良地质铁路隧道施工中较容易出现塌方问题,因此施工控制工作要重点关注预防塌方问题,避免因塌方导致严重的安全事故,影响隧道施工质量与质量。
隧道施工过程中,要对软弱围岩及不良地质情况做细致勘查(包括地质素描、地质超前钻孔等),在全面且深入了解地质情况的基础上合理安排施工技术与方法,配合施工进度对塌方、变形等情况做全面预防。
施工人员要事前进行专门安全培训,施工现场要做好监控量测管理,坚持严格按照施工流程与规范进行操作,在安全第一施工原则指导下做好施工控制与技术交底等工作。
花油山隧道4#斜井进入正洞30m处,出现小股渗水,未引起足够重视,仅采取了加强支护(超前小导管、超前中管棚)以及埋管引水措施,继续开挖后,掌子面出现突水突泥情况,导致隧道拱顶大面积的塌陷,工期延误超过3个月。
根据勘探及设计资料中的风险地段建立专门的安全管理体系,提升施工安全敏感性,尤其对于软岩、断层、黄土、岩溶发育等复杂地质的隧道施工做好管理,提前做出风险控制预案,如提升初期支护强度、做好及时封闭举措、快速跟进二衬、严密监测变形量、提前进行地质预报等,配合施工地段的地形变化动态调整施工方案,确保施工
质量与安全性。
考虑到软弱围岩隧道容易引起地表水下降导致岩体稳定性下降出现塌方问题,要做好防水板以及排水盲管等施工,比如对施工现场渗水量大的地段增加环向盲管,对于明显的出水点应该单独施作引水导管等。
4.结束语
综上所述,软弱围岩及不良地质铁路隧道施工中容易因变形与塌方问题影响施工质量、进度与安全,现场施工中要做好软弱围岩与不良地质的施工处理,构建安全施工环境,以减少各类施工问题与事故的发生,保证铁路隧道施工的顺利进行。
【参考文献】
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