三断岭浅埋偏压隧道施工技术
探讨浅埋偏压隧道施工技术
探讨浅埋偏压隧道施工技术摘要:浅埋偏压隧道施工技术作为地下建设的关键技术,现阶段已较为成熟,在国内已得到了大范围推广,文章通过对浅埋偏压隧道基本原理、施工工艺等进行探究,为同类似工程提供经验参考。
关键词:浅埋偏压隧道、隧道施工、施工技术1 浅埋偏压隧道施工技术的概述浅埋偏压隧道施工技术是一种用于地下建设的工程技术,其主要目的是在地下较浅的位置,通过施加压力和变形来实现隧道的开挖和支护。
这种技术常用于城市地下交通、地铁施工等项目中,它能有效减少地表兴建所带来的影响和隐患,提高地下空间的利用率。
2 基本原理浅埋偏压隧道施工技术的基本原理是通过在地质固结带、土体变形区和地下水位上方施加压力,控制土体的变形和沉降,以确保隧道施工的安全和稳定。
这种技术主要运用了地下支护结构的原理,通过合理的预应力施加和土压平衡的方式,实现了隧道的稳定性。
在浅埋偏压隧道施工过程中,首先需要对地质情况进行详细的勘察和分析,确定隧道施工的区段和特殊地质条件。
然后,根据地质情况和所采用的隧道施工方法,选择合适的支护措施和施工机械设备。
再通过对土体的预应力施加和变形控制,确保隧道的稳定性和安全性。
这种技术的关键在于对变形控制的把握和施工工艺的合理调整。
通过对施工过程的监测与调整,及时发现并解决施工中可能出现的问题,确保施工质量和工期的达到预期目标。
3 主要施工方法浅埋偏压隧道施工技术涉及多种施工方法,根据具体的地质条件和工程需求选择合适的方法进行施工。
以下是一些常用的主要施工方法:(1)顶管法顶管法是一种常见的浅埋偏压隧道施工方法,适用于地质条件较好的地区。
该方法通过从地表开始,不断向下推进构件,同时进行隧道开挖和支护。
施工过程中,通过预制的构件来支撑和固定隧道结构,有效控制土体的变形和沉降。
(2)盾构法盾构法是一种在地下开挖隧道的常用方法,适用于地质条件较复杂的地区。
该方法采用盾构机进行隧道的开挖和支护,同时进行土体的排出和预应力的施加。
隧道浅埋偏压段施工处理方案
隧道浅埋偏压段施工处理方案隧道左洞出口浅埋偏压段施工处理方案隧道浅埋偏压,采取加强施工辅助措施,以确保工程安全。
一、浅埋偏压情况勘察进出、口端覆盖层埋深较浅,并且岩体空隙裂隙水发育,下雨时容易形成洞内拱部淋雨状,极易产生冒顶坍塌现象,隧道出口端山坡自然坡度较陡,洞身段围岩级别低,易产生滑坡或崩塌现象。
整个隧道全长范围勘察分析,山体坡度向线路右侧倾斜,左侧偏压。
洞口浅埋段处理方案1、对山体表面植被清理,进出口地段纵向25米,横向左洞拱脚至右洞拱脚范围内,进行山体注浆加固,采用ф89钢管压浆,管身按梅花状布眼。
间距1米,按梅花形布置。
注浆压力2.0~2.5mpa,钢管端部插入初期支护范围,隧道开挖施工时与钢支撑施焊连结。
确保洞内施工安全,施工中,短进尺,强支护。
2、同时洞内施工加强辅助措施,在原设计的基础上采用双层超前小导管加强,钢支撑间距调整至50cm。
3、偏压对洞身影响由于隧道洞身受到承载力相差较大,特别是左洞室,整个洞室受力不对称,支护结构承受显著不对称的围岩压力,将造成支护结构开裂,整个隧道净空断面变形。
4、偏压对中隔墙的影响中隔墙浇筑后,由于整个山体全部作用于隧道左洞室,且围岩较差,那么整个山重荷载作用在支体上,即中隔墙上。
左侧剪应力相对较大,中隔墙受力不平衡,中隔墙会失稳,将导致中隔墙开裂,或中隔墙倾陷。
中隔墙在连拱隧道施工中起到关键作用,一旦中隔墙出现问题,整个隧道将受到致命的影响,而且中隔墙质量问题是无法弥补的。
因此偏压处理是一个关键,将关系到整个隧道质量能否达标的关键。
采取措施a、长管棚超前支护通过管棚花管扩散注浆可以改变岩体结构,使破碎岩体固结,钢管注浆,可以提高管棚抗剪切能力,整个管棚通过洞口承重墙来减轻山体对围岩的压力,从而改变偏压造成不利影响。
b、隧道的开挖方式三车道双连拱隧道,跨度大,埋深浅,洞身受压不平横,围岩级别低,所以采取三导坑开挖法,先开挖中导坑,再开挖侧导坑,在中隔墙施工结束后,由于隧道左洞偏压,所以及时对隧道中隔墙右侧进行架设水平支撑,防止左侧偏压对中隔墙产生向右的推力,导致中隔墙倒塌。
谈浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术
谈浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术摘要:本文以厦蓉高速公路格龙段摆牛隧道施工为实例,具体介绍了高速公路浅埋、偏压、软弱围岩隧道的施工工艺、施工方法,并提出了“亲嘴”进洞方案,此方案可减少对山体及植被的破坏,同时更有效地保证施工安全。
关键词:浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术在浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工中,由于施工技术运用或处理不当,经常会造成较大面积的坍方,由此带来人身伤害、财产损失及工期延误等是无法估量的。
整座隧道均处于严重浅埋偏压段,其中靠水格端98米围岩极其软破碎,且该隧道有效施工时间仅五个月,本标段所有的梁板都要经过隧道远输,如何保证施工工期成为整个高速公路能否按期实现通车的关键。
1 工程概况摆牛隧道为连拱式的四车道高速公路隧道。
隧道最大埋深约22m。
隧道起止桩号右线K78+580~K78+750,长170m。
隧道左右测设线间距440cm。
摆牛隧道位于从江县停洞镇摆牛村境内,为线路穿越摆横一近南北向的凸脊地带而建设。
隧道进口段处摆牛村境内,该侧主沟谷呈直线展布,谷底较缓,隧道进口即位于冲沟谷西南岸凸脊边缘,凸脊呈近南东向展布,坡面较陡,坡角在26°~30°之间,坡顶一带则呈平缓状,坡面植被较发育,以灌木为主。
洞身段穿越凸脊处,凸脊进南北展布,脊顶宽缓,坡角22°~30°;隧道出口处凸脊西坡,坡面朝西,地形较陡,坡角32°,坡面植被发育,水土保持较好。
该隧道段原设计为高达120m路堑高边坡,在第四、五级及第三级上半阶边坡防护施工完毕、开挖平台距路基设计标高最大为40m时,因地质条件复杂,为保证该处施工及运营安全而将该段路基变更为连拱式隧道(表1)。
根据地质调绘、钻芯取样、物探资料,摆牛隧道围岩地层岩性主要为寒武系水石群(∈3)变质岩性,岩性主要有以下两种。
①变质砂岩层:青灰色—灰黑色,厚层状构造,局部夹粉砂质千枚状板岩,硅质砂岩,岩性坚硬致密,饱和单轴抗压强度60~80Mpa,抗风化强,主要分布于K78+580~K78+670,为Ⅴ、Ⅳ级围岩。
偏压、浅埋隧道施工方案
偏压、浅埋隧道施工方案近年来,城市交通建设日益发展,隧道施工作为重要的交通基础设施之一,具有较高的需求和重要性。
在城市建设中,由于地理环境、土地利用等因素的限制,偏压、浅埋隧道的施工方案备受关注。
本文将探讨偏压、浅埋隧道施工方案的设计原则、工程施工技术以及应注意的问题。
设计原则偏压、浅埋隧道的设计应考虑以下几个原则:1.安全性:隧道设计施工必须保证施工过程中的安全,包括人员和设备。
2.经济性:施工方案要尽可能节约成本,提高工程的投资效益。
3.环保性:减少对周围环境的影响,降低施工过程中的污染。
4.施工效率:合理安排施工进度,保证工程的顺利推进。
5.工程质量:确保隧道的使用寿命和安全性。
工程施工技术1.隧道开挖:采用机械化设备进行开挖,根据实际情况选择适当的开挖方式,如盾构法、爆破法等。
2.支护结构:根据地质条件选择合适的支护形式,如拱壳支护、锚杆支护等。
3.排水系统:建立有效的排水系统,防止地下水涌入导致隧道施工中断。
4.供电通风:确保施工现场的供电和通风条件,保障施工人员的安全。
注意问题1.地质勘察:充分了解工程地质情况,根据地质报告制定合理的施工方案。
2.设计方案优化:在施工过程中,根据实际情况及时调整设计方案,保证工程的顺利进行。
3.施工人员培训:对施工人员进行专业培训,提高工作效率和安全意识。
4.施工监管:加强对施工现场的监管,确保施工质量和安全。
通过合理的设计与施工方案,偏压、浅埋隧道的建设将更加顺利、高效,为城市的交通发展提供坚实的支持。
结语本文介绍了偏压、浅埋隧道施工方案的设计原则、工程施工技术和注意问题,希望能对相关领域的人士提供一定的参考和指导。
在未来的城市交通建设中,偏压、浅埋隧道将扮演重要的角色,带来更加便利和高效的交通环境。
试析浅埋偏压隧道施工技术
试析浅埋偏压隧道施工技术浅埋偏压软弱围岩隧道的施工,七十年代以前,国内基本上沿用传统的上导坑、上下导坑和导坑棚架等分部开挖方法,木支撑是主要的临时支护手段,导坑采用框架式支撑,拱部扩大采用扇形支撑,先拱后墙法施工衬砌,这种施工方法安全威胁大,拱圈下沉、开裂等质量问题较多,进度缓慢。
网喷混凝土等快速有效的支护措施,增强围岩自稳能力,大大加快了施工进度,同时安全、质量也得到强有力的保障。
1、浅埋偏压隧道的特点浅埋隧道与深埋隧道相比,主要是难以形成承载拱,浅埋隧道多数有地形偏压、表层软弱堆积物、风化带、软弱围岩等对隧道开挖有很大影响的特殊地形、地质问题。
在开挖过程中和开挖完成后会出现拱顶下沉急剧增大、隧道净空收缩、地表开裂等,有时也会出现掌子面失稳,所以,在这种情况下,要采取掌子面稳定措施和控制地表下沉措施。
浅埋隧道掌子面前方的先行下沉很大,会造成很大的地表下沉,因此,研究前方地层的改善、管棚、水平高压旋喷等辅助方法是必要的。
在浅埋偏压软弱围岩隧道施工时,为了保证安全及工程质量,节约投资、加快进度和保证运营期间的安全,必须采用一定的技术措施,包括正确的施工方法,合理的支护形式等。
因此浅埋偏压软弱围岩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。
2、浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术2.1超前支护及预加固2.1.1超前支護在软弱破碎地质隧道施工中,虽然采用深孔注浆达到了止水固结的目的,但固结范围有限,加上地质及注浆有些不确定因素,为保障施工万无一失,一般在开挖前均采取超前支护,超前支护一般采用超前锚杆或超前小导管。
对掌子面稳定性起重要作用的超前支护,是确保掌子面前方稳定不可缺少的手段。
从作用效果看,超前支护可有以下几方面作用:梁效果:超前支护的结构可视为一个沿隧道纵方向的梁结构,发挥一个刚性梁的效果;壳效果:超前支护可在掌子面前方形成一个壳结构,以其厚度和刚性来保证隧道掌子面及其周边围岩的稳定;改良效果:把隧道周边围岩的强度加以改善,这是注浆法的主要效果。
浅埋偏压隧道施工技术
浅埋偏压隧道施工技术浅埋偏压隧道施工技术摘要:随着现代科学技术的逐步完善,在不断进步的经济社会对现代交通运输行业高标准要求的推动下,浅埋偏压性隧道进洞交通建设工作正面临着前所未有的发展空间与潜力。
本文对某隧道浅埋偏压段的处理进行了分析,并对地面注浆加固、超前管棚及锁脚钢管的施工工艺进行了探讨。
Abstract: with the gradual improvement of modern science and technology, in the economic and social progress of modern transportation industry to promote the high standard requirement, shallow buried bias into the hole of the tunnel traffic construction work are facing unprecedented development space and potential. In this paper a tunnel of shallow buried bias segment of the treatment was analyzed, and the ground grouting strengthening, lead tube tent and lock the construction process of the steel tube feet are discussed in this paper.中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:一、工程概况某隧道全长648m,该隧道属于典型的浅埋偏压隧道,且围岩松散,溶槽、裂隙发育,充填大量的碎石土和黄粘土,地质条件较差,对开挖带来很大的安全隐患,极易出现塌方甚至冒顶事故。
为保证施工质量、安全以及运营的安全,我们在浅埋偏压地段施工时采取必要的加固措施。
浅埋、偏压隧道综合治理施工技术
浅埋、偏压隧道综合治理施工技术摘要:随着经济的发展,路桥工程建设越来越多,其中,隧道工程也至关重要,本文以某隧道工程为例,介绍了在特殊复杂地质条件下,如何进行地表注浆、大管棚施工、超前小导管配合系统支护,准确把握岩土应力变化的情况下适时控制,合理释放。
成功地实现了该隧道进口偏压、浅埋段的开挖和支护,并在工艺上加以细化,总结出了该类围岩的施工方法,施工工艺,供相似施工行业借鉴和参考。
关键词:浅埋;偏压;软弱围岩;地表注浆;大管棚;联合支护工程概况及设计意图该隧道按左、右线分离式设计。
其中左线进口桩号K55+185,出口桩号K56+035,隧道长850m,其中Ⅲ级围岩580m,Ⅳ级围岩190m,Ⅴ级围岩88m,明洞22m;隧道洞口仰坡岩体的稳定性差,开挖施工时极易形成工程滑坡或较大坍塌。
进口段山体较单薄, 岩石较破碎,岩质极软弱,高差起伏大,近100埋深不足30米,并且严重偏压,最小埋深仅有0.7米,据野外钻孔和探坑详细勘察后对20米浅埋偏压段暗洞地表施工采用竖直锚管,注浆预加固。
暗洞进洞开挖时先施工Φ108无缝钢管,配合以超前小导管注浆。
洞内以间距60㎝的工字钢架全环封闭,钢架接头处施工锁脚小导管控制围岩变形。
一、浅埋、偏压段综合施工方案1、传统的处理方案对于偏压传统的处理方法一般采用在地势低的一侧修筑挡墙后回填土石反压,并对反压土进行注浆处理。
对于浅埋一般采用大管棚进洞加强支护。
统统方法施工的优缺点:A.受地形影响较大,本工程中地势较低一侧为一水库,修筑挡土墙难度较大,基础稳定性较差。
B.工期长,一般修筑挡墙、回填土石及注浆要60天以上.C回填土石难度大,隧道工程施工原则是尽量减少对山体的扰动.回填土石时要开辟施工便道,对山体影响较大.D回填土压实度难以控制.对于偏压、浅埋段回填土石大型压实机械无法施工,只能运用小型夯实机械施工,施工时费时费力,压实度又难以保障.2、实施行处理方案针对传统施工方法的缺点,我们在开挖前认真审阅设计文件,并邀请设计单位及地质专家对本段地质进行讲解和分析,基本理解了该种地质的特性,确定了基本的施工方法,于是采取立足实际,根据设计意图对地表先进行了预加固(见图1)代替修筑挡墙反压回填处理偏压。
浅埋\偏压隧道施工技术
浅埋\偏压隧道施工技术以鸭咀岩1号隧道为例介绍偏压、浅埋隧道施工工法及施工工藝。
根据施工过程中偏压、浅埋隧道出现问题说明处理措施,提高偏压、浅埋隧道施工工效。
标签:偏压浅埋隧道三台阶临时仰拱施工工法浅埋段施工侵限段处理方案1 工程概况鸭咀岩1号隧道全长570m,埋深在1.9~20.16m,设计纵坡为8.4‰的上坡。
隧道位于低山丘陵区,沟谷切割发育,地形起伏较大。
隧道进口自然坡度15°~20°,出口自然坡度20°~25°。
围岩地质情况:V级围岩415m、Ⅳ级围岩155m。
经变更隧道全为V级围岩。
地质情况:地质条件复杂,隧道区有区域性向斜通过、断层、煤层、岩溶。
隧道穿越废弃的挖煤巷道,具体位置不详。
2 主要施工工法三台阶临时仰拱适用于V级围岩,开挖步骤为:超前支护-开挖上台阶-初期支护-施做临时仰拱-中台阶开挖-施做两侧初期支护-施做仰拱临时仰拱-开挖下台阶-施做下台阶两侧初期支护-仰拱开挖-施做仰拱初期支护-施做仰拱及仰拱填充-施做拱墙二次衬砌。
■2.1 超前支护拱部150°范围内采用φ42超前小导管进行支护,小导管参数如下:①导管规格42mm,壁厚满足设计要求;②管距:环向间距30cm;③倾角:外插角10°~15°为宜,可根据实际情况作调整;④注浆材料:1:1水泥浆;现场施工中,一般采用小导管与钢架顶部紧贴(在钢架中钻孔导向),先用风钻打孔,然后插入小导管,在钻孔时控制钻孔的角度及深度。
2.2 开挖施工①开挖施工严格按照铁道部[2010]120文要求,Ⅴ、Ⅵ级围岩上台阶每循环开挖进尺不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距,边墙每循开挖进尺不得大于2榀,隧底开挖每循环进尺不得大于3m。
隧底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。
②浅埋段开挖,根据围岩情况尽量采用机械开挖,尽量避免爆破开挖。
浅埋偏压隧道进洞施工技术
东 、孟 获 河 右 岸 ,为 雅 泸 高 速 公 路 的 重 点 控 制 性 工 程 , 也是世界首创小半径双螺旋曲线隧道 。 隧道左 洞 长 2 792 m , 右洞长 2 940 m , 进口端处于 孟获河 右岸洪坡积形成的平地上 ,轴线方向地势较平缓 ,坡 度 20° 左右 。 隧道紧贴山脚洞口段围岩为第四系全 新统洪坡积层 ,主要由块石夹碎石土组成 ,中密或密 实 状 , 最 大 厚 度 大 于 36.6 m , 岩 体 多 成 散 体 结 构 或 碎裂结构 ,稳定性极差 ,地下水十分发育 。 覆盖层极 薄 ,无支护时易产生大塌方 ,严重时可能导致地表塌 陷 , 且进口端洞门距区域活动断裂 — —— 安宁河断层 约 2.5 km ,故需考虑安全 、稳妥的进洞方案 。
Fig.2
图2 明拱开挖及边仰坡防护示意
Schematic showing the open-cut arch and the protection of front and side slopes
(3 ) 施作 2 m 管棚套拱 紧靠掌子面 立三榀上台 阶 工 字 钢 架 , 间 距 90
cm /榀 , 将拱架与边仰坡锚杆焊接固定 , 在每榀拱架 的拱脚处施作 4 根 R32 自进式锁脚锚杆 , 然后在拱
Vol . 46 , No . 3 , Total . No . 326 Jun . 2009
现代隧道技术
浅埋偏压隧道进洞施工技术
MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY
⑥ 在管棚的支护下 , 采用短台阶法进行隧道开 挖 , 大管棚搭接长度不小于 2.0 m 。
(5 ) 施作剩余 7 m 明拱 长 管 棚 施 工 完 后 ,施 作 剩 余 7 m 明 拱 ,施 工 方 法同上述 2 m 套拱 。 由于拱脚岩石软弱 , 全为砂土层 且浸水加重易沉降 , 所以为防止拱架下落侵入净空 , 在明拱拱脚设置临时混凝土基座以增加基脚受力 。 (6 ) 拱下暗挖 拱部混凝土达到一定强度后 , 拱下暗挖在拱部 混凝土保护下进行开挖 , 采用短台阶法 , 分中下台阶 左右错开分部进行开挖和初期支护 , 各部分每循环 进尺控制在 1.0 m 以内 。 为防止砂层突然失稳坍塌 , 开挖时若遇大孤石不得放炮 , 采用打眼静态破碎剂 破碎 , 并要及时进行初喷混凝土 , 控制围岩变形 , 并要 严格控制系统锚杆的施工质量及注浆质量 , 以防侧 压力导致围岩变形塌方 。 (7 ) 仰拱施作 下台阶施工 10 ~15 m 后 , 及时进行仰拱混凝 土施工 。 由于洞口断面大 、 围岩软弱 、 侧压力较大 , 所 以仰拱每次施工长度控制在 5 m 以内 , 用栈桥全断 面施工尽早使初期支护封闭成环 。 (8 ) 仰拱填充
隧道浅埋偏压段施工方法
隧道浅埋偏压段施工方法摘要:本文主要围绕着隧道浅埋偏压段施工展开分析,论述了施工的要点和施工的主要技术措施,以及可以为今后的相关施工工作提供参考。
关键词:隧道;浅埋偏压段;施工方法一、前言在隧道浅埋偏压段,施工工作必须要更加有效,必须要首先制定科学的施工方案,进而不断提升施工的水平,保证施工的质量,减少施工的错误出现。
二、引发隧道偏压的原因隧道之所以会发生偏压是由于围岩因压力分布不均匀而导致支护受偏压荷载,究其根本原因是:施工方法不当,导致开挖断面发生坍塌,使得围岩压力的稳定性受到破坏,最后因应力集中导致隧道偏压。
要是采取适当的处理措施,才能确保施工的正常进行。
地质围岩发生产状倾斜,导致节理发育不良,其中的软弱结构面稳定性不够,一旦施工受到阻碍,就会导致岩体顺着层理面滑动。
隧道依山而建,所以,地面倾斜性大,产生很大的侧压力,隧道属于浅埋。
三、偏压隧道的研究方法为了对偏压隧道提供设计依据及施工安全保障,针对各种场地的环境,中外学者和技术人员对此进行了多形式和多渠道的研究与探讨。
对于偏压隧道的研究目前常使用以下几种途径:理论研究、模型试验以及数值模拟研究。
1、偏压隧道的理论研究现状理论分析是从已有的结论出发,经过复杂的理论推导、证明,得出新的结论。
鉴于地下工程应力场的复杂性,这种方法使用十分有限。
在这方面,安永林结合偏压隧道围岩压力的理论公式,分析了偏压隧道的围岩压力分布规律;吴红刚等提出了基于“隧道-边坡体系”概念的变形机理分析方法。
理论公式虽然有可靠的理论基础和无懈可击的推导过程,但往往由于预设过多假设,导致其考虑的因素较单一,形式较简单,只能为设计给出定性的指导。
2、偏压隧道的模型试验研究现状模型试验是根据相似原理和相似准则,制造缩尺实物模型,用于预测原型工作性态,验证设计和计算结果的测试技术。
通过物理模型试验方法来研究不同地质和地形条件下的偏压隧道能较好地反映实际情况。
在这方面,刘凤宣等从事了浅埋偏压软岩隧道的合理开挖方法及围岩的锚杆加固模型试验研究,根据试验研究结果,提出在浅埋偏压隧道的设计和施工中应遵循下述原则的建议:钟新樵通过模型试验研究了土质隧道形成偏压的5大影响因素,即围岩状况、地表坡率、覆盖厚度、洞室尺寸及形状、施工方法。
偏压、浅埋、破碎、软弱夹层围岩隧道施工及技术处理2
偏压、浅埋、破碎、软弱夹层围岩隧道施工及技术处理2浅埋、软弱围岩隧道施工的技术处理中铁十七局第六工程有限公司闫晓峰、杨家卫摘要:介绍在青荣城际铁路QRZH-Ⅵ标韩家隧道的施工过程中,针对浅埋、破碎围岩段施工等采取的技术处理措施。
关键词:隧道施工;浅埋;围岩;中管棚;处理1.工程概述荣城际铁路QRZH-Ⅵ标段韩家隧道位于荣成市境内低山丘陵区,沟谷发育,海拔高度一般为86.5~185.7m,最高山峰为隧址区北部的立架山,海拔185.7m,隧道最大埋深85.5m,最浅埋深4.42m。
区内植被发育,以灌木为主。
本区属暖温带亚湿润季风气候区,降水集中于夏秋,年平均气温11.1℃,年平均降水量805mm。
隧道区除进口沟谷地段发育有第四系全新统冲洪积层粉质粘土层外,其余洞身范围穿越地层主要为中生代燕山期石英二长岩。
本隧道起迄里程为DK298+110~DK300+555,全长2445m。
隧道位于半径为4500m的左偏曲线上;纵向上坡,进口至DK299+100段坡度为3‰,DK299+100至出口段坡度为25‰。
本隧道为单洞双线隧道,内轮廓为曲墙带仰拱衬砌,净高9.2m,净空面积为92㎡,毛洞最大开挖跨度为14.58m。
本隧道在DK298+875~DK299+040段为隧道浅埋段,埋深最大为17.3m,埋深最小仅4.42m,且在DK298+930处(最低点)穿越地表水塘,该处设计围岩等级为Ⅴ级,巨斑角闪石英二长岩,强风化,岩体极破碎,裂隙水丰富,容易发生坍塌、冒顶,存在极大安全隐患,严重威胁到工程的质量和安全。
2.隧道浅埋段的支护衬砌设计及主要处理措施⑴本隧道DK298+875~DK299+040段浅埋段采用Ⅴ级围岩加强复合式衬砌。
初期支护以喷射混凝土、型钢架、锚杆、喷锚钢筋网为主要支护手段;当隧道仰拱及仰拱填充施工完毕,且二衬距掌子面距离不大于规范要求的隧道施工安全距离时,根据量测反馈沉降、收敛信息,若洞内围岩稳定,及时施作二衬混凝土,以确保已施工完成的初期支护洞段安全牢固,具体支护参数见表1。
浅埋偏压溶蚀隧道三台阶临时仰拱法开挖施工工法
浅埋偏压溶蚀隧道三台阶临时仰拱法开挖施工工法浅埋偏压溶蚀隧道三台阶临时仰拱法开挖施工工法一、前言浅埋偏压溶蚀隧道是一种在工程中常见的隧道类型,为了满足施工的需求,需要采用合适的施工工法。
本文将介绍一种适用于浅埋偏压溶蚀隧道开挖施工的三台阶临时仰拱法工法。
本工法具有工程实用性,经过实践验证,在实际工程中具备可行性和可靠性。
二、工法特点该工法的特点在于使用临时仰拱进行开挖支护,通过三台阶的形式,将施工过程分阶段进行,以确保施工的稳定性和安全性。
该工法适用于浅埋深度和较松软地层的情况下,能够减少地面沉降和地面微震的影响。
三、适应范围该工法适用于浅埋偏压溶蚀隧道的开挖施工,特别是在地表存在建筑物或其他重要设施的情况下。
它可以有效地保护地面结构和设施,减少对周边环境的影响。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过使用临时仰拱和分阶段开挖的方式,保证施工过程中的稳定性和安全性。
在施工过程中,根据地层条件和开挖深度,采取相应的技术措施,包括临时仰拱的设计和施工、开挖的分阶段进行等。
五、施工工艺1. 施工准备:确定施工区域和开挖起点,组织相应的劳动力和机具设备。
2. 地面平整:对施工区域进行地面平整处理,确保施工安全和施工设备的稳定。
3. 临时仰拱搭设:根据设计要求,搭设临时仰拱结构,包括横拱和纵拱。
确保临时仰拱的稳定性和承载能力。
4. 第一台阶开挖:从隧道起点开始,进行第一台阶的开挖,同时加固临时仰拱结构,确保施工安全。
5. 第二台阶开挖:在第一台阶完成后,进行第二台阶的开挖,同样要加固临时仰拱结构。
6. 第三台阶开挖:在第二台阶完成后,进行第三台阶的开挖,同样要进行临时仰拱结构的加固。
7. 拱脚处理:对开挖完成后的临时仰拱进行处理,包括拆除或保留,根据实际需求进行决策。
六、劳动组织施工过程中需要有专业的施工队伍组织工作,包括工程师、技术人员和操作工。
根据施工进度和工程量的大小,确定合适的劳动力规模和施工队伍的组织架构。
高速公路浅埋、偏压、软弱围岩隧道施工技术
高速公路浅埋、偏压、软弱围岩隧道施工技术摘要:根据上莲山隧道出口小净距浅埋偏压段施工情况,介绍通过规范施工、合理组织确保安全情况下加快施工进度的施工方法,总结相关施工经验,为今后同类隧道施工提供借鉴。
关键词:浅埋偏压、超前支护、初期支护、监控量测1、概述1.1隧道总体概况上莲山隧道左线全长425m,隧道净宽13m,隧道出口位于一呈北东-南西向山脊的北东侧半山坡部位,左右线中心线相距13~19m。
左线纵向坡度约为15-25°,右线纵向坡度约为30-45°,横向坡度约为5-15°。
隧道的右线出口段位于一略呈近南北向的舌状伸出的山脊的北东侧半山坡部位,东低西高,隧道出口为浅埋偏压。
出口段山坡自然坡度较陡,围岩为残坡积土、强风化花岗岩,局部少量围岩为中风化岩,顶板厚度较小,同时受F16断层影响,岩体破碎,松散结构。
地下水量中等,呈淋雨状出水,长期暴露,拱部和侧壁易坍塌,附近边坡岩土体由第四系坡残积、下伏燕山早期花岗岩及其风化层组成。
第四系坡残积土根据土工试验结果为高液限土,可塑-硬塑;全风化云母石英片岩呈砂土状,硬塑~半坚硬,开挖时极易产生浅层滑坡或大的塌方。
1.2出口浅埋偏压段隧道情况上莲山隧道出口端右洞YK19+260~YK19+285为浅埋偏压隧道。
左洞埋深最薄处为2.4m。
右洞浅埋偏压代表性断面见图1。
图1 左洞浅埋偏压代表性的断面出口浅埋偏压段围岩为Ⅴ级残坡积粉质粘土和全风化、强风化云母石英片岩,呈散体状结构。
地下水饺贫乏,开挖中地下水多呈面状渗透。
全风化岩易彭解,无自稳能力,初期支护不及时拱部易发生坍塌,甚至地表出现下沉、冒顶等现象。
2、进洞施工技术措施2.1明洞开挖方法处理明洞开挖之前,首先施工洞顶截水天沟,以避免雨水冲刷边坡造成落石、滑坡、坍塌等现象,严格按设计坡率进行边仰坡施工,开挖完成后,立即采用“锚杆、网片、喷锚”进行支护,确保施工过程中边仰坡的稳定及安全。
浅埋偏压隧道施工技术(下)
浅埋偏压隧道施工技术(下)隧道位置及规模狮公岩二号隧道为武广客运专线双线铁路隧道,行车速度目标值为350km/h。
双线隧道净空有效面积100m2,设计为无碴轨道。
该隧道全长392m,隧道进口里程为DK1985+162,出口里程为DK1985+554。
隧道最大埋深约22m,全隧道均为浅埋大断面隧道。
其中隧道进口明挖段长17m,其余均为暗挖法。
隧道围岩为IV级、Ⅴ级。
在DK1985+280~DK1985+340线路左侧约15m有一孤立山头,高约10m,山顶为一信号塔,在施工过程中应注意保护。
隧道围岩情况统计表狮公岩二号隧道平面图狮公岩二号隧道纵断面图2工程特点(1)隧道断面大。
最大开挖面积达156.62m2,最大开挖跨度14.96m,最大开挖高度12.84m。
(2)浅埋偏压明显。
狮公岩二号隧道最大埋深22m,均为浅埋,Ⅴ级围岩占隧道长度的91%。
另外,隧道大部分地段均处于山坡边缘,从而因地形原因而造成偏压。
(3)地质条件差。
隧道全长392m,其中Ⅳ级围岩35m,Ⅴ级围岩357m,围岩软弱破碎,特别是全风化泥岩、灰岩,上部硬塑,下部多呈软塑,浸水极易软化。
且大部分均处于浅埋偏压状态,围岩自稳能力差,开挖易坍塌。
所以,该隧道虽长度较短,但围岩软弱破碎、自稳能力差、浅埋偏压状态明显、施工难度大,在隧道施工过程中如何保证施工安全和工程质量成为该隧道建设主要问题。
3总体施工方案根据施工场地条件和运输条件,隧道开挖从出口往进口方向单向掘进。
由于隧道出口覆土浅,地形复杂,因此计划采用三台阶法结合30m长大管棚进洞。
进口段地形开阔,覆土埋深无法满足暗挖施工要求,根据地形情况,在进口段17m范围内,采用明挖施工。
洞门按设计进口采用斜切式,出口采用端墙式。
洞身段各级围岩全部采用三台阶法施工,在Ⅴ级围岩及其加强段须结合小导管注浆技术进行开挖施工,以确保工程安全。
4出口段暗挖施工出口采用三台阶法配合30m长管棚联合套拱辅助工法进洞5洞身段施工技术洞身均采用三台阶法弧形导坑法施工在洞身显著偏压地段,隧道实际施工过程中,曾发生严重变形,支护最大侵限达85cm。
浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术应用要点
浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术应用要点工程施工建设过程遭遇富水、粉砂岩和炭质泥岩段,在地质构造方面:隧道工程所处的地层走向近东西或北西,倾角中等~较陡。
岩层挤压褶皱强烈,次级褶皱和断层发育,背向斜构造形迹不完整。
且标段隧洞穿越较大断层有F72、f3等,压、压扭性,走向为近E-W向和NW向,倾角较陡。
在水文方面,断层破碎带的破碎分布,使上第三系(Nl+2)岩层中含有多层承压含水层,水头高,部分砂岩、砂砾岩呈松散状,部分泥质岩呈士状,断层带、古风化壳等岩石破碎,隧洞施工存在高压力涌水、涌砂、涌泥等问题。
第三系(N1+2)泥岩、泥质砂岩、砂砾岩等为软岩,强度低,部分呈松散砂状、土状,并具有弱~中等膨胀性。
另外,断层带、古风化壳等部位,岩石破碎。
因此,本隧道施工段的围岩结构处在,严重~极严重挤压变形的条件下。
因此,该隧洞围岩具有较大变形特征,严重影响了施工技术应用效果控制。
为此,工程建设人员应采用浅埋偏压软弱围岩施工技术进行优化控制。
(1)浅埋偏压软弱围岩施工技术人员在采用超前支护技术锚索墩位的调整进行钻孔施工时,先要对钻机的施工作业平台进行搭设,即采用脚手管,以由上到下、从两边到中间的顺序方式,来提高平台搭设的安全稳定性。
(2)在完成钻机平台搭设后,还要做好脚手管连接的牢固控制工作,以避免进行钻孔作业时产生钻机摆动,并对钻孔的质量造成影响。
(3)钻孔所采用的设备是潜孔钻机钻孔,为避免钻机在作业的过程中导致钻孔出现偏差,就要严格控制好钻机立轴所在位置,确保钻孔的位置准确。
钻进的时候,要对钻进的角度进行测量,观察使用测斜仪的测量结果,如果发现有偏斜的现象,就要予以纠正。
值得注意的是,还要对钻孔进行清理与检验控制,即当钻孔的设计深度已经达到要求后,就要对钻孔的质量进行检查,确定质量合格后,才能着手进行管棚的安装施工。
(4)制作管棚过程主要采用的材料为:热轧无缝钢管。
在对管壁进行打孔的时候,要呈现出梅花形且钻孔间隙应结合工程建设的实际情况预留出一定距离。
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三断岭浅埋偏压隧道施工技术
摘要:本文详细介绍了盖挖法在浅埋偏压隧道工程中的成功应用,井根据实际情况总结出浅埋偏压隧道的施工技术和施工工艺.
关键词:浅埋偏压隧道施工方案措施
1 工程概况
三断岭1号隧道是广东省梅(州)河(源)高速公路的重点控制工程,隧道右线K25+420一K25+470段地表有一冲沟,覆盖层薄,埋深浅,其中K25+435、K25+440断面隧道埋深分别为30cm、50cm,且处于严重偏压状态。
穿越地层为强风化粉细砂岩,松散结构,遇水软化。
洞顶易产生大规模坍塌和侧壁失稳。
围岩VP=1.6km/s,属II类围岩.如何安全通过浅埋偏压段成为全线关注的焦点。
2 施工方案
为了确保该段隧道结构及施工安全,拟采用以下三种方案:A、设置档土墙进行地表回填,然后开挖方案;B、在浅埋偏压段开挖路堑施作明洞方案;C、设置偏压墙加盖、护拱方案,D、盖挖方案.对于A方案,由于该处浅埋偏压为一冲沟,纵、横向自然坡度较陡(35°一40°),回填工程量不仅大,而且需要增加运料便道,另外回填对冲沟以及地表排水不利,对于B方案,除了增加开挖面的边仰坡防护外,隧道开挖与明洞段的施工排水非常不利,C方案偏压墙加盖、护拱暗挖方案,原则上避开前两方案的缺陷,但施工工艺相对要求较高,特别是靠山体一侧护拱脚需要细致处理,犹如在微型钢花管上置底粱,施工稍有不慎,后期隧道开挖则会出现护拱倾覆、塌落现象.综合考虑上述各个方案的优缺点,根据本工程的特点,决定采用地表竖向注浆预加固并设置钢筋混凝土盖板方案,即盖挖方案。
具体施工方案简述如下:
2.1 加固范围
通过工程类比以及本段隧道的地形、地质条件,确定该地表竖向注浆预加固的范围为
K25+420--K25+470,长50m,横向范围按隧道开挖中线左侧20m,右侧14m计。
施作钢筋混凝土盖板纵向范围为K25+425--K25+460.5,长35.5m。
2.2竖向钢管注浆设计
a.钢管直径为89mm,壁厚为5mm,间距为150*150cm和200*200cm,梅花形分片区布置。
b.钢管按盖板范围分为I类管和Ⅱ类管:I类管布置于钢筋混凝土盖板范围以外,管口设置C20混凝土止浆塞,尺寸为60*60*30cm。
管口高出止浆塞顶面30cm.止浆塞底面以下150cm范围以内管身不设钻眼,注浆段管身按梅花形间距钻孔,孔径6mm,孔距30cm。
II类管布置于钢筋混凝土盖板范围
以内,管口高出盖板顶面30cm,盖板顶面以下150cm范围以内管身不钻孔,注浆段管身按梅花形布孔,孔距3cm,孔径6mm。
c.钢管打入深度分段进行控制
隧道开挖轮廓线以外范围:K25+420一K25+425段打入深度按抑拱开挖线底线以下100cm;
K25+F425-K25+465段打入深度按仰拱开挖底线以下200cm,右侧按仰拱开挖底线以下100cm;
K25+465--K25+470段打入深度按仰供开挖底线以下lOOcm~同时根据钻芯情况,管底应按进入弱风化岩层l00cm或最深不得超过仰拱开挖线底线以下450cm。
隧道开挖轮廓线以内范围:K25+420一K25+470隧道范围内打入深度至隧道圆心水平
线。
d.注浆采用少量双液浆封堵地表处止浆塞口或按照管口一注水泥浆液一双液浆封口的程序。
注水泥浆初压为1MPa,终压应稳定在2MPa,采用水灰比0.45—1.2。
双液注浆水玻璃浓度为29—35Be,水泥浆与水玻璃浆的体积比1:0.5—1:1。
2.3 钢筋混凝土盖板施工
a.混凝土标号采用C25,厚度为50cm
b.纵、横向钢筋采用直径20,间距每米5根,并与钢花管露出段通过三角筋焊接牢固:盖板边缘架立筋采用直径8;
c.盖板浇注时,应预留排气孔进行有效封堵。
3 施工方法及施T顺序
3.1 钻孔
准确定位钢花管孔位及孔深。
根据设计图进行测量放样,首先实测每个孔位的孔口标高,再根据设计孔底标高计算钻孔深度,最后依据混凝土的厚度和钢管高出混凝土顶面30cm的原则确定钢花管长度。
确认后的钻孔深度及钢花管长度进行施工。
为了防止出现钻孔深度与钢管长度出现交叉错误,测量孔位时,按同一里程自山上向山下编号,在孔位上钉木桩并写上孔号,同时.在钢管加工厂一一对应挂标签,安装钢管时对号入孔,确保无误。
采用8台XY—100型钻机钻孔。
由于施工场地位于高陡边坡上,为了保障施工安全,确保施工质量和施工进度,钻孔的总体施工安排是;“由上向下,由两头向中间”.即钻机首先搬运至施工范围的两端,并由偏压侧最高点向下布置,从梅州端和河源端同时向中间推进,每台钻机一次施工两排,先施工偏压一侧的钻孔,然后施工另一排钻孔.详见钻孔施工顺序示意图.钻孔采用小循环钻进施工方法,终孔孔径为直径130mm.钻至设计标高后,需对孔内泥浆进行洗孔,然后下入钢花管。
3.2 钢花管人孔安装
安装钢花管分为两类,一类为混凝土盖板以外的部分,钢管高出地面或止浆塞顶面30cm另一部分为混凝土盖板以内的部分,钢管高出混凝土顶面30cm。
由于山坡地表不平整,加之钻孔时开挖钻机平台,导致孔口标高不一,故钢花管高出地面的具体长度要根据现场实际情况确定。
3.3 认真做好各项施工记录
钻机机长要做好钻孔班报表,由现场施工员签字,确认孔深、孔号无误后方可终孔下钢管。
注浆要详细记录清楚每个孔、每个段次的注浆量、注浆压力、注浆时间,地表冒浆的位置、形状、冒浆量大小。
图1 钻孔施工顺序示意图
3.4 工地设专职质检员
专职质检员负责检查督促钻孔孔径、孔深,钢花管长度,焊接质量,胶带密封质量,注浆配合比、注浆压力、注浆量等要满足设计要求.
3.5建立注浆站
使用高压注浆专用设备注水泥浆,在山坡脚平坦地段设注浆站,集中安装注浆泵,注浆泵型号为3SNS 和BW—150型,用高压注浆管向施工点输送浆液,孔口与注浆站使用对讲机进行联系.用42.5R水泥制作净水泥浆,水泥浆配合比为水泥;水;1:0.8—1:1.2。
采用灰浆搅拌机搅拌,先倒水,然后边搅拌边加水泥.搅拌均匀并经过滤网后倒入水泥浆池,并不停的搅动,避免水泥浆沉淀离析。
3.6 注浆方法及注浆顺序
钢花管注浆的目的就是通过向孔内注入水泥浆,水泥浆在一定的压力下渗透到地层中,对地下裂缝、空隙进行充填、挤密、加固,从而改善土体的自身性质,增加土体强度.在钢花管群桩作用下,形成加筋土,对隧道的偏压起抵抗作用.因此,注浆工艺是这一工程措施中的关键环节。
根据现场实验和经验总结,钢花管注浆方法是;在钢花管人孔时,用一根PVC软管随钢管伸入孔底,钢管下到孔底后,即进行第一次注浆。
由于钻孔时孔底有残渣和水,水泥浆从孔底向上反向压浆,将残渣和水挤出孔外,使钢管与孔壁之间全部充填净水泥浆,从而保证钢管周围有一层水泥浆保护层,水泥浆凝固后便形成钢管
水泥体复合群桩。
一次注浆后,在管口设置止浆塞,其目的是防止浆液从管口部位冒浆.当第一次注浆后10—l4h,即进行二次劈裂注浆,使钻孔周围的水泥浆进一步扩容增大,同时充填第一次注浆产生的收缩空隙,再一次增加土体的强度,劈裂注浆达到设计压力后即封孔。
3.7 注浆顺序
注浆顺序“先周围,后中间”,“间隔跳孔注浆”.其中有混凝土盖板部分的I类孔,在施工盖板前也要进行二次注浆。
3.8 注浆压力
一次注浆为常压,二次劈裂注浆压力1MPa左右.注浆压力与注浆量通常呈反向变化,即注浆压力大时,表明地层密实度高,注浆量则小;反之,地层松散时,注浆压力小,而注浆量大。
图2 现场注浆示意图
当注浆压力始终在0.5MPa以下且注浆量异常时,要暂停注浆,查明原因再确定是否继续注浆。
施工工艺流程框图如图3。
4 方案实施效果
从2004年3月11日开始钻孔,到4月20日完成钻孔,4月25日全部完成钢花管注浆,共计完成钻孔273个;总钻孔5460m.钻孔及注浆完工后,紧接着进行混凝土盖板施工,河源端第一段于2004年5月3日浇注完成,5月8日开始恢复洞内开挖(里程为K25+478),到6月12日止,已顺利完成浅埋偏压段的开挖。
开挖过程中掌子面局部可见地表混凝土盖板底,但没有发生坍塌现象.监控量测也表明洞内收敛变形正常,混凝土盖板没有出现异常情况,地表亦未发现异常裂缝及变形迹象.实践表明,钢花管注浆与混凝土盖板(盖挖法)方案是成功的,浅埋段地表预加固处理达到了预期目的。
5 体会
a.注浆前要先进行注浆试验,试验孔按三角形布置,详细记录浆液扩散半径、注浆量等参数。
b.一次注浆后方可作止浆塞,以免先作了止浆塞后将泥浆污水堵入孔内,影响注浆效果。
c.I、II类桩成孔后就应马上进行一次注浆,下钢管时PVC管同时下至孔底,将泥浆排除孔口外(反向注浆),确保管内是纯水泥浆。
d.II类管在施作混凝土盖板之前也要进行二次劈裂注浆,若待混凝土盖板施工完后再进行二次劈裂注浆,则一次注浆与二次劈裂注浆的时间间隔太长(15—20d),劈裂效果差或者无法劈裂(一次注浆与二次劈裂注浆的最佳时间间隔一般不超过24h)。
e. 钢管注浆顺序严格按照由外向内,即先I类管后II类管注浆。
图3 施工工艺流程框图。