富水凝灰岩小断面水工隧洞快速施工技术研究

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小断面水工隧洞穿越断层破碎带施工技术研究

小断面水工隧洞穿越断层破碎带施工技术研究

小断面水工隧洞穿越断层破碎带施工技术研究摘要:断层破碎带属于不良地质,在隧洞施工中比较常见,断层破碎带的施工技术直接影响到隧洞施工安全以及施工工期。

本文依托滇中引水工程昆呈隧洞穿越Ⅱ级断层破碎带施工,通过对施工工法以及支护参数的优化,确保安全快速的通过断层破碎带,有效的避免了坍塌、涌水突泥的发生,在实际施工过程中取得了较好的效益。

关键词:水利隧洞;小断面;断层破碎带;一、工程概况昆呈隧洞Ⅱ级断层长度183米,埋深285~365米之间,该段围岩挤压揉皱强烈,多由碎裂岩、糜棱岩及断层角砾岩组成,胶结差,该洞段位于地下水位以下,掌子面整体以线状流水为主,局部股状涌水,顶拱多呈淋雨状,该段隧洞总体涌水量达到1500m³/d,断层风险等级为A级,涌水突泥风险等级为B级,昆呈隧洞断面为马蹄形,开挖断面面积为77㎡,断面较小,断面开挖后净空8.8×9.4m,衬砌后净空为7.6×8.2m(宽×高),为降低临空面高度,保证施工安全,该断层破碎洞段施工分四台阶,上台阶面积为15.5㎡,中1台阶面积为22.6㎡,中台阶及下台阶面积为19.6㎡。

图1-1 四台阶开挖台阶布置图二、小断面水工隧洞断层破碎带施工技术(1)超前预报、超前钻探技术1)隧洞施工遵循“凡挖必探、有疑必探”的施工原则,坚持全洞段、全覆盖预报。

2)为安全通过断层破碎带,断层破碎洞段预报按照长短结合,物探和钻探结合的原则,在距设计断层带50米时采用TSP预报,根据TSP或地质雷达预报结果在距断层带15米时进行超前水平钻钻探, 钻探深度为30米。

3)分四台阶施工时共打设超前水平钻孔7个,每孔长度30m,并且打设加深炮孔,每孔深度 6.0m。

以此来掌握掌子面前方水文地质情况,确定超前注浆方案。

4)施工技术控制要点:1.打设超前超前水平探孔及加深炮孔应保证3-5°的外插角,确保开挖后洞顶及边墙围岩稳定可靠。

2.物探预报及超前水平探孔搭接长度应符合要求。

11-小断面隧洞施工技术探讨

11-小断面隧洞施工技术探讨

小断面隧洞施工技术应用探讨摘要:本文主要结合某小断面隧洞施工实例就小断面隧洞的施工技术的应用做了进一步的分析探讨。

关键词:小断面;隧洞;施工技术小断面隧洞施工常见于油气管道工程隧道及跨越工程,由于开挖断面小,工作空间有限,在装渣及运输机械配型困难,各个工序施工相互干扰,如开挖支护与二衬施工。

此外,如若遇到地质条件复杂,如富水、高地应力、溶岩等施工难度更要加大,一些隧道多级边坡,陡坡斜井施工长度长,使得小断面隧洞施工技术的应用必须更有针对性。

本文将结合某小断面隧洞施工实例就小断面隧洞的施工技术做进一步的探讨。

一、工程概况隧洞断面Ⅳ、Ⅴ级围岩为3X3.8m的直墙单心圆拱,Ⅵ级围岩为3.0×3.8m 加仰拱的三心圆曲墙断面。

为利用隧道转弯来实现跨越管道补偿,隧道采用折线型平面布置,纵向采用多级斜下坡,进口高出口低,坡度分别为24.9%(14.0°)、0.3%(0.17°)、166%(59°)和0.3%(0.17°)。

隧道穿越处天然气管道设计压力为10Mpa,采用X80直缝埋弧焊钢管,钢管规格:D1016X22.9;石油管道设计压力为14.7MPa,采用X70直缝埋弧焊钢管,钢管规格:D813X28.6。

天然气管道和原油管道并行共用同一隧道,气、油管道同时敷设施工。

隧道围岩等级主要为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,各级围岩累计长度及所占比例如表1:隧道围岩统计一览表。

表1隧道围岩统计一览表围岩等级长度/m 所占比例Ⅳ级1029.3 52.5%Ⅴ级502.2 25.6%VI级429.3 21.9%合计1960.8 100%二、主要施工作业对策1、开挖作业由于隧洞断面小,多功能作业平台无法施展,风钻作业考虑两套应对方案:(1)爆后碴堆可供蹬碴打上部眼。

即爆破排烟后,先找顶,然后开始出碴,当出碴约一半时适当修整余碴碴面,开始上半断面支护作业,完成后紧接着打上部炮眼,打完眼再将这一循环的碴出完,然后开始下半断面的支护和打眼作业。

小断面隧洞开挖施工技术研究与应用

小断面隧洞开挖施工技术研究与应用

小断面隧洞开挖施工技术研究与应用摘要:某导流兼深孔泄洪洞宽×高为4.0×6.0m,开挖断面20.48m2;断面为城门洞形,顶拱半径2.267m,顶拱圆心角123.86°。

关键词:断面;隧洞开挖;技术;研究。

一、隧洞开挖施工技术概述隧洞开挖的施工方法由岩体质量、洞室断面的大小等因素决定,不同围岩类别、断面大小的洞室开挖方法不一样。

对于小断面围岩较好的情况,一般选用全断面开挖;对于中小断面围岩差的洞室,采用短台阶法开挖;大断面较好围岩长台阶,采用分层分部开挖;大断面较差围岩,采用超前导洞法或者留核心土法施工。

对于不同围岩条件开挖,采用喷混凝土、挂网锚喷、超前锚固、管棚、钢支撑等措施进行加固围岩。

岩石走向、倾向、倾角“三要素”组成岩石产状。

洞轴线与岩层走向的关系,是决定塌方部位的首要因素。

围岩类别不同,自身承载时效也不同,超过自身承载时效就塌方,这是塌方发生的客观条件和规律。

选用适宜的开挖方式与安全支护措施是确保安全、经济的关键。

二、工程概况某水电站隧洞是以导流兼深孔泄洪为主的工程,全长475.72m,尺寸4.0×6.0m,顶拱半径2.267m,顶拱圆心角123.86°,开挖断面面积为20.48m2。

洞身段由渐变段、A型断面、B型断面、B1型断面、C型断面、C1型断面段组成,其中,渐变段长10m,洞形由方型渐变为城门洞形,A型断面为城门洞形,长度为140m,B、B1型断面为城门洞形,长度为295.72m,C、C1型断面为城门洞型,长度为30m。

洞顶上覆岩体厚17~90m,岩性为黑云母花岗岩,洞身段处于微风化~新鲜岩体内,岩体多呈块状构造,纵波波速4500~6000m/s,岩石中硬~坚硬,大部分岩体完整性较好,洞身段断裂构造不发育,节理裂隙局部较发育。

该洞身段处于地下水位(基岩裂隙水)以下,局部地段沿断层及节理裂隙面有渗水现象,围岩局部稳定性差,需喷锚或挂网喷锚支护,洞室施工需考虑施工排水。

小断面水工隧洞全环衬砌施工工法研究

小断面水工隧洞全环衬砌施工工法研究

小断面水工隧洞全环衬砌施工工法研究发布时间:2021-09-08T09:07:12.185Z 来源:《建筑实践》2021年第40卷第4月第12期作者:蓝庭华[导读] 由于小断面的空间小,许多工程施工的具体工作只能进行周期性的调配安排,然后轮流进行。

蓝庭华中国能源建设集团广西水电工程局有限公司广西南宁 530001摘要:由于小断面的空间小,许多工程施工的具体工作只能进行周期性的调配安排,然后轮流进行。

混凝土衬砌的过程中,其相关的工序也因为受到了空间限制,无形中增加了其工作难度。

另外,大型的运输设备、机械设备无法进入,同时也对工程内的各个相关管线的铺设造成了麻烦,整体上说,小断面隧洞的工程施工难度较大,整体施工质量和进度都会造成影响。

基于此,以下对小断面水工隧洞全环衬砌施工工法进行了探讨,以供参考。

关键词:小断面水工隧洞;全环衬砌施工工法;研究引言水利工程基础设施规模不断地增大,对隧道衬砌的质量要求也不断地升高,作为预防施工时期的重要组成结构,隧道衬砌的质量一直是水利工程技术部门重要的质量监测对象,为此针对隧道的组成结构,设计一种衬砌质量检测方法。

综合已知的衬砌问题可知,衬砌结构在外部环境的影响下,受力点产生一定的隧道病害,甚至是产生工程坍塌的危险1全环衬砌施工工法研究全环衬砌施工工法要解决的技术问题是,提供一种小断面隧洞混凝土运输及衬砌施工方法,以克服现有技术存在的混凝土运输设备费用高、混凝土供应不连续、混凝土浇筑质量差、工效低、衬砌成型尺寸较难控制等问题。

混凝土衬砌采用全圆针梁式钢模台车一次衬砌成型(每仓9m),从隧洞中间部位向隧洞洞口位置逐仓衬砌,隧洞衬砌钢模台车设计总长9.2m,每段搭接长度20cm,每一循环台车衬砌有效长度为9m。

衬砌混凝土在洞外拌合站统一集中拌制,混凝土运输方式为利用拖拉机头牵引混凝土罐、U型车轴等设计组装,并进行创造后的3辆2m3混凝土罐车,将混凝土从拌合站运输至洞内作业面,使用HBT40型混凝土泵泵送入仓,混凝土使用钢模台车附着式振捣器振捣密实。

富水粉细砂层小断面隧洞暗挖施工工艺探讨

富水粉细砂层小断面隧洞暗挖施工工艺探讨
根 据 工程 的基 本 介绍 及地 质 情 况分 析 , 施 工单 位 决 定采 用 暗 挖法 进 行工
程 施工 。
2 . 洞 内真 空降 水法 在 进行 断 面 挖掘 的 过 程 中 , 一 旦 出 现地 层 含水 量 过 大 , 很容 易 导致 垂 直 注浆 效 果不 佳 , 在 出现 水 较多 的情 况 下 , 可 以在 隧洞 之 内采 用 分 断封 闭 , 进 行
降 水施 工 —— 超 前 小 导管 注 浆 水 施工 工艺 — —二 次 衬砌 。
( 一) 降水施 工
在富水粉细砂层小断面地质条件下进行隧洞暗挖施工 , 必须提前做好降 浅黄色 , 属于风成交错层理 , 松散未胶结。在这种地质情况下进行开挖工作 , 降水 , 是 为 了保 证 暗挖施 工 工作 的 正 常进行 , 将 施 工地 质环 境 中 的水 很容 易 出现 坍 塌现 象 , 如 果 遇水 则容 易 出现 流砂 现 象 。粉 质 细砂 层 水 下天 然 水 工 序 。 其具 体 操作 方法 包 括地 面 井点 降 水及 洞 内 休止角达到了2 5 。, 水上天然休止角则是3 O 。, 其渗透系数为1 O .4 m/ d , 既 位 降到开 挖 隧洞 底板 之 下 的位置 , 1 .2×1 0 c r l l /s , 属 于 强透 水 的地 质层 。该工 程 地段 地下 水 主要 为 孔 隙潜水 , 真空 降水 两 种方 法 。 主要水源补给为地表水 、 灌溉 回归水 、 侧向径流水与大气降水 。 地下水位不均 1 . 地 面井 点 降水 衡, 呈现出波浪状 , 最高水位高程为1 1 5 4 .8 5 i r l 。在归化桩号0 + 5 4 0 - - - - 0 + 6 8 范 地 面井 点降 水 的方 式 , 是 通过 降水 井 引导 水位 下 降 。降 水井 建 立 于有 水 围内 , 出 现 了2 .9 6m 洞 底 最大 水 头 , 在 归化 桩 号0 + 7 6 2— 0 + 8 5 4 .9 的范 围 内 , 地段并沿着水体结构在两侧 l O m 外布置降水井 ,纵向间距为l O m 进行间隔布 出现 了1 1 .1 3 m的 洞底 最 大 水头 。对地 下 水 水质 进 行分 析 获 知 , 地 下 水 对混 置 , 降水井深度需要根据隧洞底板进行设计 , 其深度要在底板7 m以下或进入 岩层3 m, 井管直径为2 7 3 m m, 井身开孔的直径为6 0 0 mm。 凝土及混凝土内钢筋不存在腐蚀性。

浅谈凝灰质板岩地区隧道富水断层破碎带施工技术

浅谈凝灰质板岩地区隧道富水断层破碎带施工技术
性质 、 稳定性 、 富 水 悄 等 , 根 据 超 前 地 质 预 报 资 料 确 定 采 用 超 前双 层 僻 棚 +超 前 小 导 篱 颓 加 同 , 初支 采用 I 2 2 b 铡架 、 格栅双层 支护 , 向小 导 管 注 浆 加 固施 工 。 2 _ 1 旋 工 前 准 备 工作
c 1 。 t; I t U m1 …‘ ’ 、 、 i t h t he pr i m i p l e s of ’ L ’ Ol / S t r u c t i on ,s ho r t f o ot a g e s t r o ng s u pp or t .s t e e l a t ( h+ s t e e l g r i d r e i nf or c e d s u pp or t C X { ' i ’ t ‘ i l l e l , , ’b , 。 , , k e n i n h i g h l 4 t e r p r e q s t i l ‘ a nd l a r g e n . i t - e l ’ ; i l i a “wk t i I l d e r t h e c on d i t i o n o f " e ns ur i ng t he t ' Ot l S l - r t i c t i on s a f e t y a l l d L 1 i 1 】 l r 、 c t l 1 l l i 。 c t o a ‘ I ’ i e V e t he( 1 【 ] l e t - t j v e s. 1 I 1 d t a s k s ,、 、 r hi 【 h h 1 1 c e r t a 1 I 1 l 。 c f e r e i 1 【 c f br t he s d n 1 e t y pe Of " t t l l i l l e l ( 、 Oi l s t un ne l of t u f f a c e ous sl a t e a r ea wa t e r r i c h f a ul t f r a c t u r e z one c on s t r u c t i on t e chn i que

小断面引水隧洞施工分析

小断面引水隧洞施工分析

小断面引水隧洞施工分析摘要:引水隧洞是输水工程的主要组成项目之一,特别是小断面引隧洞更是常常成为项目方案比选的重点,也是输水工程施工的控制点。

小断面引水隧道,顾名思义就是其断面小,通风出碴困难,往往会给施工造成一定的困难,因此本文提出工程实例,从多方面对此类隧洞施工中的技术方案选择以及施工的关键技术进行详细探讨。

关键词:小断面;引水隧洞;施工技术引言本文主要概括的是一项小断面、长距离的引水隧洞施工工程,这项工程由引水的路线(主要包括管道和隧洞)、曲水枢纽以及调节水库所组成,主要是解决一部分地区的饮水资源严重缺乏的引水工程。

该工程的关键控制工程为引水隧洞,此引水隧洞工程全长约10km,断面为2.5m×2.5m,该隧洞身段为完整的花岗岩体,需要采用钻爆法对隧洞进行施工,根据对施工地点的考察情况再投入相应的设备进行作业,以实现小断面引水隧洞施工的完成。

1 施工工期与工程特点本工程施工工期由于距离较长,施工时间定为30个月,工程比较紧,任务也很重。

此工程施工有多个特点需要注意,由于距离较长,断面较小,使得通风比较困难,机械化作业的程度变低。

因为施工距离较长,施工时间相对较短,施工干扰严重,很难形成干扰作业,又由于施工地段地下有丰富的地下水而导致在施工作业时难度较大。

2 确立本工程施工隧洞的施工改进2.1基础的隧洞施工设计在各种类隧洞当中,施工难度比较大的一种施工隧洞就是本工程的小断面长距离隧洞,机械化程度比较高的施工机械并不能对小断面隧洞进行洞内作业,只能够由人工开采的方式为主,小机械为辅进行洞内作业,较长的距离对排水、通风、运输、供电等多个方面都会造成一定的困难,这样会给作业带来特别大的困难,对于隧洞的设计同样也会带来一定的难度。

在小断面的引水隧洞中,在2m×2m以下的开挖断面并没有任何实例,距离是10km以上的也比较少,所以就要求对这种工程设计出合理又科学的施工方案,以满足小断面引水隧洞的施工方案。

小断面输水遂洞钻爆法快速施工技术

小断面输水遂洞钻爆法快速施工技术
[ 摘 要 ] 着 重从 多功能 简 易钻 孔 台架 的应 用 , 小断 面输 水 遂洞 光 面爆 破 、 设备 配套 、 工 通风 、Ⅱ 类 、 类 围 施 Ⅲ
岩 全 断 面 开挖 等 方 面 介 绍 输 水 遂 洞 快 速 施 工 中取 得 的 一 些 经 验 和 技 术 。 最 后 得 出要 实 现 小 隧 洞 快 速 施 工 需 要 从 技 术 革 新 、 备 配 套 、 全 文 明 施 工 努 力 , 外 提 高 管 理 人 员 和 技 术 人 员 的 业 务 水 平 , 以相 应 的 措 施 和 辅 助 工 具 , 设 安 另 辅 进 行 施 工过 程 中的 严 格 监 控 , 是 重要 的 因 素 。 也
21 0 0年 3月
地 下 水
Grun tr o d wae
第3 2卷
第 2期
M a .. 0 r 201 V0. 2 N 2 13 0.
小 断 面 输 水 遂 洞 钻 爆 法 快 速 施 工 技Байду номын сангаас术
姜 长 杰 门 玉 华 , 晓 燕 张 颖 , 师 ,
( .辽 宁省 白石水 库管 理局 , 1 辽宁 朝 阳 1 2 0 2 2 0 0; .辽宁 省水 文水 资源 勘测 局朝 阳分 局 , 宁 朝 阳 1 2 0 ) 辽 2 0 0
隧洞掘进 施工 主要 有两 种 方法 : 种是 近 几 年 从 国外 引 一 进的 T M 掘 进 。T M 掘进 机施 工速 度快 , 由于其 成本 高 , B B 但 且 对地 质变化 适应 性差 , 以其 发展 受 到 各 方 面 的限 制 。另 所

种就 是钻爆 法 , 钻爆 法 由于 其灵 活 多变 , 应 性 强 , 用 较 适 应

小断面引水隧道施工技术探析

小断面引水隧道施工技术探析
(三)通风和除尘。长距离隧道的通风和粉尘治理是施工中的一大难题,在施工中我们采用压入式通风,根据施工人员、爆破散烟所需风量和风管损失等确定隧道通风所需的最大风量,然后选择通风机和风管。由于管道通风的压力损失与风管直径的五次方成反比,实现长距离通风较有效的措施是采用大直径风管,这样既可以延长通风距离,又可以降低通风能耗。风管加工时应尽量增加节长,安装时要做到整条管路平直、无扭曲、无褶皱以便减小风阻。在施工中我们选用塑料编织布自行加工500mm、节长30m的风管,悬挂于洞内左侧距地面2m处,这样既有效地利用了空间,又取得了满意的通风效果。炮眼钻孔采用湿法钻进,出渣时喷水等方法降低粉尘,使施工环境尽量符合国家标准规定的洞内粉尘允许浓度,给施工人员创造一个较好的施工环境,保护工人的身心健康。
一、概述
小断面引水隧道施工项目区域往往位于山岭地势复杂、水文条件多变的区域。除此之外,它还具备施工输水隧道狭窄、施工方案复杂的特点。随着水利工程的发展,水利水电工程中隧道布置越来越多,有导流隧道、引水隧道、泄洪隧道、尾水隧道等。小断面引水隧道也将成为普遍现象,熟练掌握此类型隧道开挖支护合理的施工方法及程序,为以后做好同类工程取得实际经验及经济效益将有积极意义。
(二)小断面隧道出渣。隧道出渣是隧道爆破之后的一道工序,如果隧道出渣工作没有做好,会影响到后期的施工。过多的渣堆放在隧道中占用大量的空间,会影响到其他项目的正常施工。由于隧道施工的地质条件不稳定,且隧道工程的区域较小,因此大型的挖装机无法进入,导致出渣相对困难,如果仅仅依靠人力或者是小型机械则很难在短期内清理完毕。
(二)施工布置。根据设计衬砌后的隧道宽度仅为1.6m,由于断面狭小,可利用空间极为有限,在施工时要保证工程进度和安全,必须合理布置施工用管线等。在洞口及明渠处接甲方提供的动力电,在下杆线处设置配电盘,用四芯电缆将动力电送至洞内并设置配电箱;用胶质线将配电盘的220V变为36V的安全照明电送至掌子面照明,输电线路整齐地排列于右洞壁,悬挂高度1.5m,距洞壁10cm。压缩空气用1.5无缝钢管沿洞的左侧固定送至工作面,管间采用法兰盘连接,在距工作面20m处设置压力表和开关;施工用水根据当地地理条件直接取用山间泉水,使输入洞内的水压不小于0.3MPa。出渣用轻轨安装于底板略靠右侧,在轨道中间挖沟,让上游的地下水自流从腰洞排出,对于下游的裂隙水,采取隔段(距离根据实际情况选择50~150)开挖集中井,用污水泵逐级送至腰洞排出。

小洞径隧洞间断性混凝土衬砌快速施工技术

小洞径隧洞间断性混凝土衬砌快速施工技术

第40卷第1期红水河Vol.40No.12021年2月HongShuiRiverFeb.2021DOI:10.3969/j.issn.1001-408X.2021.01.012小洞径隧洞间断性混凝土衬砌快速施工技术覃海明(中国能源建设集团广西水电工程局有限公司,广西㊀南宁㊀530001)摘㊀要:泉州市惠女至菱溪㊁黄塘引调水工程C1标段引水隧洞洞径小,且仅对不稳定的Ⅳ类㊁Ⅴ类围岩洞段进行间断性混凝土衬砌,原采用针梁式模板衬砌台车方案,施工难度较大㊂通过方案分析比较,提出采用组合式轻型桁架㊁散装模板结构的混凝土衬砌施工方案,并详细介绍混凝土衬砌施工工艺㊂采用该施工方法,可快速㊁高质量地完成隧洞混凝土衬砌,为小洞径隧洞的混凝土衬砌施工提供参考㊂关键词:小洞径隧洞;混凝土衬砌;施工技术中图分类号:TV554.9文献标识码:B文章编号:1001-408X(2021)01-0048-04RapidConstructionTechnologyforDiscontinuousConcreteLininginSmallDiameterTunnelQINHaimingChinaEnergyEngineeringGroupGuangxiHydroelectricConstructionBureauCo. Ltd.Nanning Guangxi 530001Abstract ThediversiontunnelofC1bidsectionofHuinv-LinxiandHuangtangwaterdiversionprojectinQuanzhouCityhassmalldiameter andonlyintermittentconcreteliningiscarriedoutforunstableclassIVandclassVsurroundingrocktunnelsection.Theoriginalschemeofneedlebeamformworkliningtrolleyisadopted sotheconstructionisdifficult.Throughschemeanalysisandcomparison theconstructionschemeofconcreteliningwithcombinedlighttrussandbulkformworkstructureisproposed andtheconstructiontechnologyofconcreteliningisintroducedindetail.Usingthisconstructionmethod thetunnelconcreteliningcanbecompletedquicklyandwithhighquality whichprovidesareferencefortheconcreteliningconstructionofsmall-diametertunnels.Keywords smalldiametertunnel concretelining constructiontechnology1㊀工程概况泉州市惠女至菱溪㊁黄塘引调水工程C1标段工程主要永久建筑物由进水口闸室㊁输水隧洞㊁输水管道㊁出水口及交通工程等组成,输水线路总长18.4km,隧洞开挖断面均为平底圆形㊂其中,惠女至佘格寮输水干线长6.523km,开挖洞径为4.0m,开挖底宽3.0m,衬砌后洞径为3.2m;佘格寮至山边输水支线长2.722km,开挖洞径为2.8m,开挖底宽2.4m,衬砌后洞径为2.0m;佘格寮至内山输水支线长9.154km,开挖洞径为4.0m,开挖底宽3.0m,衬砌后洞径为2.4m㊂混凝土衬砌均为圆形断面㊂2㊀隧洞原混凝土衬砌方案隧洞开挖后成为马蹄形断面,混凝土衬砌成型后的圆形断面直径为3.2m㊁2.4m㊁2.0m㊂原计划采用针梁式模板衬砌台车全断面一次衬砌成型,计划投入3套针梁式模板衬砌台车[1]㊂针梁式模板衬砌台车由滑架㊁支撑系统㊁针梁㊁液压系统㊁模板㊁传动行走系统㊁电器系统和附件等组成,是一种使全断面衬砌混凝土一次浇筑成型的模板体系[2]㊂针梁式模板衬砌台车在洞身衬砌前由专业的台车生产厂家统一制作,试拼装验收合格后,分㊀㊀收稿日期:2020-12-31;修回日期:2021-01-15㊀㊀作者简介:覃海明(1973),男,广西都安人,工程师,从事水利水电工程建筑施工管理,E-mail:276363811@qq.com㊂84覃海明:小洞径隧洞间断性混凝土衬砌快速施工技术㊀解运输至施工现场,在隧洞进出口位置再拼装,自行进入洞内后进行洞身衬砌㊂采用针梁式模板衬砌台车方案,对于本工程隧洞施工存在的不利因素如下:1)混凝土衬砌断面小,施工空间小,针梁式模板衬砌台车组装部件多,经多次对方案进行研究调整,针梁式模板衬砌台车组装非常困难㊂2)针梁式模板衬砌台车组装后,隧洞断面几乎全部被封住,对钢筋㊁混凝土等材料的运输,混凝土入仓设备的布置,以及施工人员的施工操作,均造成极大影响㊂3)本工程仅对不稳定Ⅳ类㊁Ⅴ类围岩洞段进行间断性混凝土衬砌施工,不利于针梁式模板衬砌台车连续施工㊂4)混凝土衬砌成型后的圆形断面直径为3.2m㊁2.4m㊁2.0m,按原计划需投入3套针梁式模板衬砌台车,需要一次投入的成本大,性价比较低㊂3㊀隧洞新混凝土衬砌方案1)经过方案比较,决定选用组合式轻型桁架㊁散装模板结构进行隧洞混凝土衬砌施工㊂2)组合式轻型桁架㊁散装模板断面结构如图1所示㊂图1㊀组合式轻型桁架㊁散装模板断面结构示意图㊀㊀①组合式轻型桁架采用C12槽钢+直径为48mm的排架管支撑焊接而成:圆弧段采用C12槽钢按混凝土衬砌洞径弯制,内支撑桁架采用直径为48mm的排架管焊接而成㊂②单品桁架由底部桁架段㊁左右对称桁架段㊁拱顶楔形块4部分组成㊂拱顶面板开设斜角,方便拆模㊂③单品桁架各部分之间采用120mmˑ200mm钢板连接,连接板布设2个螺栓孔㊂④采用的螺栓直径为12mm㊁L=50mm㊂⑤采用2515定制圆弧模板,模板厚54mm,由国内厂家定做㊂模板中自带下料振捣窗口㊂模板采用A3钢钢板,钢板厚度4mm,每环中有6块模板开250mmˑ500mm的下料振捣窗口㊂⑥面板之间通过 U 形卡或螺栓连接㊂⑦每套长度(单仓长)12m㊂每750mm设一品桁架,每套共17品桁架,每品桁架由4个部件组装而成㊂单件最重为46kg㊂3)组合式轻型桁架㊁散装模板结构对比原针梁式模板衬砌台车,其优点如下:①组合式轻型桁架结构简单,单件重量较轻,组装和拆除均非常方便,有利于隧洞内各工作面之间模板及桁架的转运,可利用小型无轨矿车运输或人工直接搬运;②轻型桁架㊁散装模板组装后,隧洞中间部位可有较大的施工操作空间,有效解决了钢筋㊁混凝土等材料的转运和施工操作困难的问题;③组合式轻型桁架结构不需要特殊的配套设备和器具,制作材料简单易得,制作桁架也不需特殊设备及工艺,成本较低㊂4㊀隧洞混凝土衬砌施工[3]4.1㊀基层面清理钢筋㊁埋件安装前,先测量基础面,排除工作面的积水,欠挖部位用风镐进行处理,人工清除表面松散砂浆㊁碎石块等杂物,施工缝用人工凿毛,并用高压水枪冲洗干净㊂4.2㊀钢筋㊁预埋件安装钢筋㊁预埋件由钢筋加工厂统一加工,加工完的成品钢筋按图纸对应编号,洞外采用5t载重平板汽车运输至隧洞口,洞内转运采用无轨矿车运输,在工作面附近按钢筋编号有序堆放,人工搬运入仓㊂现场技术员按照施工图纸指导工人进行钢筋绑扎㊂经验收合格后,方可进行组合式轻型桁架及模板安装㊂4.3㊀组合轻型桁架㊁散装模板安装堵头模板采用木模板封堵;隧洞底㊁边㊁顶模板采用全断面组合轻型桁架㊁散装模板安装㊂在钢筋绑扎完成㊁经验收合格后,开始安装桁架,每品桁架经测量调整至设计位置后固定㊂组合轻型桁架安装顺序为:先安装底部桁架 再安装左㊁右对称94㊀红水河2021年第1期桁架 最后安装楔形块㊂组合轻型桁架拆除顺序正好与安装相反㊂安装完后的模板表面光滑㊁接缝严密,不漏浆㊂浇筑前模板内侧涂刷脱模隔离剂,以保证混凝土外表光滑平顺㊂4.4㊀仓面清洗混凝土浇筑前,人工清理仓面内的杂物,用高压水对仓面进行冲洗,清除仓面内积水,测量检查验收模板㊂仓面验收合格后,可进行混凝土浇筑施工准备㊂4.5㊀原材料与配合比设计1)原材料㊂混凝土原材料由水㊁水泥㊁砂石骨料㊁外加剂㊁掺合料组成㊂混凝土拌和用水直接取用市政管网供水;水泥采用福建省当地生产的P㊃O42.5普通硅酸盐水泥;砂石骨料利用隧洞开挖洞碴加工,以花岗岩为主,质地坚硬,含泥量小,人工砂细度模数2.8,碎石粒径为5.0 31.5mm;外加剂使用福建省科之杰厂生产的Point-800s缓凝高效减水剂;掺合料为粉煤灰和矿粉,粉煤灰使用福建新源生产的F类二级灰,矿粉采用福建三安生产的S95矿粉㊂2)混凝土配合比㊂水胶比为0.46,掺和缓凝高效减水剂㊁矿粉,初凝时间为360min,坍落度为150ʃ30mm㊂4.6㊀混凝土拌和混凝土采用HZS150混凝土搅拌站拌和,拌和时间60s,混凝土搅拌站位于引水隧洞中部,混凝土运输至各支洞口时间均小于30min㊂4.7㊀混凝土运输本工程隧洞衬砌最大仓段混凝土用量为56m3,拌和站到隧洞口采用9m3混凝土搅拌车运输,从拌和站到各隧洞口的运输时间均小于30min㊂洞内采用经改制的2m3混凝土搅拌车运输至浇筑地点㊂改制的2m3混凝土搅拌车主要由行走车架及混凝土搅拌罐两部分组成,行走车架利用了隧洞开挖使用的出渣矿车,混凝土搅拌罐由厂家特制,经由厂家改制组装㊂经改制成的小型混凝土搅拌车,均有运输和搅拌功能,与大型混凝土搅拌车无异,可满足小洞径隧洞运输需要㊂洞外运输与洞内运输的转料方式:在隧洞口修筑高差为1.5m的卸料平台,洞外运输混凝土搅拌车置于较高平台上,可直接卸料至低路面上的小型混凝土搅拌车的搅拌罐㊂单台搅拌车洞内运输和卸料约20min可完成㊂根据运输距离,洞内运输配备3 4台运输车,可在1h左右卸完洞外的1车混凝土料㊂工作面采用ND-50型电动混凝土输送泵泵送入仓,混凝土输送能力为40 50m3/h,允许骨料最大粒径为40mm㊂4.8㊀混凝土浇筑每环中有6块模板开250mmˑ500mm的下料振捣窗口:底部㊁拱顶各设置1排,两侧各设置2排㊂排间高度不大于1m,排间混凝土分3层下料,层厚约30cm㊂底层135ʎ弧段范围的混凝土量最大,约22m3,隧洞两侧每层混凝土量约1.50m3㊂边顶拱混凝土对称均匀下料,混凝土面均匀水平对称上升,隧洞两侧混凝土面高差不大于30cm,仓内用插入式振捣器振捣密实,采用退管法或垂直法封拱㊂本工程隧洞混凝土衬砌施工仓面小,分层混凝土量小,混凝土的运输时间和浇筑时间短,均可在前一层混凝土初凝前实现完全覆盖,保证了混凝土的浇筑质量㊂4.9㊀拆模㊁养护本工程位于福建省东南沿海地区,气候温润,加之隧洞内保温自然条件较好,常年在20ħ左右,有利于混凝土强度增长㊂混凝土浇筑结束24h,经终凝后已形成强度,圆形断面受力较好,可拆除组合轻型桁架和模板,新浇筑的混凝土洒水养护时间不少于14d㊂拆除组合轻型桁架和模板后,应进行检查和清理干净,即可转运至下一段工作面使用㊂4.10㊀回填灌浆本工程的回填灌浆,须在隧洞衬砌混凝土达到设计强度后,方可施工㊂4.10.1㊀钻孔安装钢筋的同时,预埋回填灌浆孔孔口管,隧洞衬砌混凝土达到设计强度后,利用台车分段分序进行钻孔,孔深深入岩石10cm㊂灌浆孔纵向间距2m㊂隧洞拱顶45ʎ范围内,采用梅花形布置灌浆孔,钻孔时保证孔向准确,孔位与设计位置的偏差不得大于10cm[4]㊂4.10.2㊀灌浆1)回填灌浆作业分区段进行,每50m为1个灌浆区段(不足50m的混凝土衬砌段按1个灌浆区段处理),区段两端设混凝土止浆塞封堵严密㊂每一灌浆区段内,先施工位置较低的孔位,由低向高推进施工,同一排孔分两序作业㊂2)灌浆设备采用KBY50型三缸柱塞式灌浆泵㊂灌浆泵㊁进浆管路和灌浆孔口处安装压力表,05覃海明:小洞径隧洞间断性混凝土衬砌快速施工技术㊀使用前进行检定,压力表和管路之间设隔浆装置㊂3)灌浆作业按划分的灌浆区段分序加密进行,同序孔一次钻出,然后由较低的一端向较高的一端推移灌浆㊂4)将最底端的1个孔作为进浆孔,临近的孔作为排水㊁排气用,待排出最稠一级浆液后,立即将其堵塞,再改换进浆孔,直至全序孔灌到结束标准㊂5)回填灌浆的压力按施工图纸的要求,采用0.2 0.3MPa㊂6)浆液水灰比:I序孔可灌注水灰比为0.6ʒ1㊁0.5ʒ1两个比级的水泥浆,Ⅱ序孔可灌注0.6ʒ1和1ʒ1两个比级的水泥浆㊂对大空洞或空隙部位,灌注水泥砂浆㊂7)回填灌浆在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆后,再继续灌注5min即可结束㊂8)灌浆结束后,将孔口闸阀关闭㊂5㊀隧洞混凝土衬砌施工效果本工程于2020年9月开始隧洞混凝土衬砌施工,通过施工过程检验,组合桁架㊁散装模板施工方法适合于本工程㊂单仓混凝土浇筑长度为12m(可按施工条件加长),单仓混凝土浇筑完成仅用2d时间,施工速度快,完全满足施工总进度要求;衬砌混凝土设计强度为C25,经现场取样试验,混凝土最小强度为27.8MPa,最大强度为33.6MPa,混凝土配置质量稳定,混凝土外观光滑㊁平顺,满足设计及规范要求;组合桁架㊁散装模板结构简单,单件重量小,安装方便,施工安全风险小㊂隧洞混凝土衬砌施工效果见图2㊂图2㊀隧洞混凝土衬砌施工效果6㊀结语隧洞工程混凝土衬砌施工的成败,最关键因素在于模板及支撑体系方案的选择㊂泉州市惠女至菱溪㊁黄塘引调水工程C1标段引水隧洞工程的隧洞洞径小,仅对不稳定的Ⅳ类及Ⅴ类进行支护,属间断性混凝土衬砌,采用原方案的施工难度较大㊂经分析研究,果断改用组合桁架㊁散装模板施工方案,可安全㊁快速㊁高质量地完成隧洞混凝土衬砌㊂本施工方案可为小洞径隧洞工程的混凝土衬砌施工提供参考㊂参考文献:[1]㊀SL303-2017,水利水电工程施工组织设计规范[S].[2]㊀冯荣球.新疆大山口二级水电站Ⅱ标段引水隧洞施工技术[J].广西水利水电,2014(1):44-47.[3]㊀SL677-2014,水工混凝土施工规范[S].[4]㊀DL/T5148-2012,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].(责任编辑㊀秦凤荣)㊀㊀㊀㊀㊀㊀‘红水河“杂志刊登文章下载,投稿结果查询,请扫描咨询电话:0771-5699109㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀HONGSHUIRIVER15。

富水粉细砂层小断面隧洞暗挖施工工艺研究

富水粉细砂层小断面隧洞暗挖施工工艺研究

具有可操作性 的施工方案 、 制定 合理 的施工工 艺 、 合理 安排 施工 源有大气降水 、 向径 流、 溉 回归水和地 表水 。本段 地下水 位 侧 灌 工 序 , 确 保 隧 道 穿 越 富 水 粉 细 砂 层 地 段 暗 挖 施 工 安 全 、 证 工 呈 波 浪 形 , 位 最 高 处 高 程 为 114 8 是 保 水 5 . 5m。 归 化 桩 号 0+50— 4 程质量与施工进度的基础。
陕 西省神木县应 急供水工程输水隧洞进 口砂层段 , 里程 为归 2 技术 难点及 应对 措施 小断面隧洞位 于富水粉 细砂层 中 , 洞条 件差 , 成 施工难 度极 化桩号 0+ 6 0+84 9m, 2 2m一 5 . 工程 内容包括长 5 29m 的流砂 9 .
隧洞 横断 面参数 见 图 段平洞和位于 0+52处 2 .5m深 的临时施工 竖井。隧洞在里 大。本工程针 对此难 点 的应对 措施 如下 ( 9 5 0 ) 1 考虑 到 结 构 的 受 力 合 理 和 施 工 便 利 , 挖 隧 洞 采 用 城 门 洞 暗 程 为 0+ 6 0+ 4 洞 纵 向坡 度 为 33 0在 里 程 为 0+72~ 1 : ) 22~ 72隧 .% , 4
工 安全 , 证 工程 质 量 。 保
关 键词 : 洞 , 水 粉 细 砂层 , 挖 施 工 隧 富 暗 中 图分 类 号 :4 5 4 U 5 . 文 献标 识 码 : B
隧道 暗挖 法 施 工 具 有 对 周 边 环 境 影 响 较 小 、 干 扰 交 通 、 不 工 号 0+72— 84 9段从 粉质细 砂层过渡 到岩石层。粉质细砂 4 0+ 5 .
程造价相对较低、 施工设备简单 等优点 , 被广 泛应用于过街 通道 、 层 为浅 黄色 、 具风成交 错层理 , 质地 均一 , 呈稍 密 ~中密状态 , 松 地铁等工程建 设施 工 中。因施工 条件 的 限制 , 在交 通 繁忙 的路 散未胶结 , 开挖 中极 易坍塌 , 遇水 易形成 流砂。水上 天然休 止角

小断面输水隧洞开挖及支护施工技术分析62

小断面输水隧洞开挖及支护施工技术分析62

小断面输水隧洞开挖及支护施工技术分析摘要:在我国改革开放以来,科学和经济都实现了巨大的发展,同时推动着工程施工技术的不断进步提高。

在中小型水利工程中,小断面输水隧洞被广泛应用,但由于隧洞的断面较小,使得施工难度增大。

因此,实施小断面输水隧洞的开挖和支护施工技术是输水施工项目的重点,对推动输水工程建设具有重要意义。

本文主要根据输水隧洞建设为主要内容,对小断面输水隧洞开挖和支护施工的技术进行研究。

关键词:小断面;输水隧洞;开挖;支护施工在我国经济发展中,输水工程是水利工程建设的重要内容之一。

输水隧洞的开挖和支护施工过程中,小断面隧洞开挖和衬砌是施工的重点和难点。

在输水隧洞施工的过程中,需要对隧洞进行先行的开挖和初期的支护,待隧洞贯通后,再进行洞内的衬砌作业。

因此,文章在进行输水隧洞工程的研究中,介绍了小断面输水隧洞开挖和支护施工的相关技术方法,对施工的主要问题和解决措施进行了探讨,以实现不断提高施工质量,推动小断面输水隧洞开挖以及支护施工技术的不断发展。

一.工程概况介绍(一)工程概况在进行小断面输水隧洞开挖及支护施工过程中,需要对输水工程的概况进行了解。

根据输水隧洞洞长、临时支洞和进出口进行设计,并对施工的内容进行科学、合理的安排。

其中,小断面输水隧洞开挖、支护施工的主要内容包括石方洞挖、锚杆、钢筋挂网、喷射混凝土、超前导管等。

在输水隧洞开挖过程中,需要进行施工道路的布置、开挖施工设备的选择、施工供风供电以及开挖工作面等内容进行安排,以提高施工安全、进度、质量,使得施工工程符合设计要求,促进施工技术水平的不断进步。

(二)施工工程的地质状况在小断面输水隧洞开挖、支护技术施工中,需要对施工工程的地质状况进行详细分析。

首先,对隧洞施工地段的岩石性质进行了解。

另外,对隧洞内部的围岩性质、类别进行研究,以选择合适的隧洞开挖的方式。

二.隧洞开挖(一)隧洞供电在小断面输水隧洞开挖的过程中,洞内供电、通风以及除尘是影响隧洞开挖进程的重要因素。

隧道浅埋富水段施工技术研究

隧道浅埋富水段施工技术研究

隧道浅埋富水段施工技术研究针对我公司隧道施工技术和管理现状,通过对石磨岭隧道进口端浅埋富水段软弱围岩加固措施作研究,结合实际情况对施工方案等进行优化,最后总结隧道浅埋富水段围岩加固设计与施工经验,并对同类工程提供有价值的参考。

二、背景工程简介工程背景为广西贺州至巴马高速(昭平至蒙山段)一分部石磨岭隧道。

隧道进口位于贺州市昭平县城郊,长度为4067m分离式越岭特长隧道;隧道最小覆土层11.5m,且跨越冲沟。

隧道净空为11m×5m。

石磨岭隧道进口端左洞距洞口220m处下穿一处集水冲沟,冲沟最低处距洞顶11.5m,左右线河床区域岩层以漂石层为主,下伏强风化泥质粉砂岩。

该岩层极破碎,遇水易软化,丧失自稳能力,2018年8月12日6点左线掘进至ZK57+680河床区域发生溜塌,溜塌土体为松软粉砂砾石土,为拱顶偏左2米至拱腰,环向宽度约8米,往大桩号方向塌方长度约6米,塌方深度约5米,塌方量约240m3。

8月13日10点塌至地表,地表形成半径约4m,深3.5m。

三、具体研究内容1隧道冒顶处理加固方案及技术研究1.1塌方原因分析(1)工程地质原因:该段为全风化粉砂岩,岩层极破碎,开挖后遇水易软化,丧失自稳能力,且埋深较浅,只有11.5m。

开挖后,粉砂土层及漂石层发生流塌难以稳定,造成塌方冒顶。

(2)施工方面原因:没有根据该段围岩实际情况采取有力的施工保证措施,存在侥幸心理,监控量测数据未能及时反馈,地表监测点未能及时布设;超前支护未严格按照设计要求注浆;上导开挖进尺过大,地表没有进行封闭及地表水未引流,地表水下渗严重,拱顶漂石砂砾石层不能自稳,从而造成流塌;围岩开挖爆破,震动引体岩体的层理分裂。

1.2处理方案该浅埋段塌方虽然已冒顶,但塌方体积不大,所以在处理上相对简单。

具体处理的原则是:首先治塌先治水,先进行引排水,然后防止塌方范围继续扩大,再进行加固。

处理时采取由外向内,由上而下。

具体措施如下:(1)为防止塌方面积进一步扩大,洞内回填洞渣反压至ZK57+675桩号,喷射混凝土封闭掌子面,同时做好洞内临时排水工作。

浅谈小断面供水隧洞施工技术

浅谈小断面供水隧洞施工技术

浅谈小断面供水隧洞施工技术【摘要】小断面长隧洞具有断面小、距离长的特点,在施工中存在空间有限和大型高效机械无法运用等问题,施工难度大、工期紧张。

本文探讨了小断面隧洞的常用施工方法,希望本文能对以后的小断面隧洞工程的施工有所帮助。

【关键词】隧洞;小断面;供水;施工技术随着近几年规模型水电工程、引水工程、排污工程等在水电建筑市场中所占的份额越来越大,而小断面隧洞则是以上工程中必不可少的工程项目。

随着经济的发展,对供电和供水的需求越来越大,水利电力工程将会越来越多的修建,则小断面隧洞在未来几十年里也会随着不断的发展。

1.重点工程部位的施工方法及工艺1.1土石方明挖隧洞进出口洞底高程低于原地面高程,采用基坑式洞口进洞,在开挖前挖好地面截水沟,同时做好基坑内排水设施。

洞口开挖由外向里,从上向下分台阶开挖,分层分段开挖、分层分段支护。

根据图纸要求进行洞脸边坡的削坡,并及时进行洞脸边坡的喷锚支护,再进洞开挖。

1.2洞内V类围岩开挖洞内V类围岩,主要为全~强风化破碎凝灰岩、玄武岩等,自稳能力差,裂隙解理发育严重,并且又是地下水积聚的地段,涌水量大,为了保证不产生塌方和施工安全,施工中按照“微台阶、短进尺、不(弱)爆破、强支护、早封闭、勤测量,必要时二次衬砌紧跟”的施工原则施工。

并采取如下技术措施:利用地质钻钻20~30m深孔作为超前地质预报和降排水措施,以便采取相应的安全施工措施。

为防止塌方采用钢插管注浆做超前支护和加固围岩,必要时可用大管棚或水平施工喷桩。

用1榀/0.6~1m钢格栅拱架加强初期支护,使其有足够的强度和刚度,能控制围岩变形,保持围岩稳定。

采用短进尺(循环进尺控制在0.6~1.0m左右),控制爆破规模,减少对围岩的扰动。

断层破碎带、溶洞、涌泥、突水等特殊地质段地下水富集,必要时采用双液注浆堵水,缩短钢格栅间距,增加喷锚厚度加强初期支护强度,衬砌紧跟。

加强监控量测,掌握围岩变化动态,监视险情,及时做出预报,制定正确对策指导施工。

小断面引水隧道施工技术探析

小断面引水隧道施工技术探析

小断面引水隧道施工技术探析摘要:引水隧洞是输水工程的主要组成项目之一,长期以来由于输水隧洞断面小,长隧方案难以实施,常成为项目方案比选的重点,也是项目施工的控制点。

本文结合杭州市闲林水库小断面引水隧道施工的实例,详细探讨了小断面引水隧道施工中技术方案的选择,及施工的关键技术。

关键词:小断面;引水隧道;掘进;开挖;通风Abstract: the water conveyance project of diversion tunnel is one of the main component project, for a long time because of the water conveyance tunnel cross section is small, ChangSui scheme is difficult to implement, often become the focus of the project scheme is selected, and the project construction of the control points. Combining with hangzhou xianlin Lin small reservoir section of diversion tunnel construction as an example, discusses in detail the technical scheme of the small section of diversion tunnel construction, and the construction of the key technologies.Key words: small section; Water diversion tunnel; Tunneling; The excavation; ventilation工程概况(一)工程简介杭州市闲林水库坝址位于闲林镇朱田坞村,主要建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、补水建筑物以及库区水环境改善工程等。

小断面水工隧道软弱围岩土工掘进方法探讨

小断面水工隧道软弱围岩土工掘进方法探讨

小断面水工隧道软弱围岩土工掘进方法探讨Small section hydraulic tunnels weak rock soil tunneling method is discussedZhejiang city development group Co., LTD. Chiang lingYangzhou four dimensions engineering management Co., LTD GuYongMing绪言水工隧洞土层掘进具有相当的危险性和施工技术难度较大的特点。

因土层全风化或弱风化,残积层土堆积,隧洞土工开挖面附近产生应力重分布,土体抗剪力内切角与胶体凝结强度小,在渗漏裂隙水的作用下,块体失重,极易坍塌、掉块;土洞在交接渐变段地质变化情况大,往往土石交替较复杂,使掘进难度加大。

本文通过亲身实践之台州马鞍山土洞掘进,总结支护、管棚钢拱架施工工艺的特点,阐述土洞施工挖掘应遵守的原则与注意事项,有利同行借鉴。

工程概况地貌地质特点马鞍山形似马鞍,海拔87m,地貌类型属丘陵斜坡坡麓,进洞口地形坡度为10°-25°,附近为残坡积土。

因居民取土形成一面积达500平米的取土场,取土坡高达3-7m,近洞口段设为明洞。

西麓山体表面为厚达5-26m残坡积土层及全风化基岩,粘塑性较好,结构较松散,旱季上层稳定性好,雨季饱水后土体强度低,稳定性差,洞口附近下部为强一中等风化的下白垩统朝用组(K1C)紫红色粉砂岩,产状280-290°<15 -20°,薄层状一中厚层状。

为软质岩,强度低,稳定性差,向东为侵入岩体辉长辉绿岩及粉砂岩接触带,风化强烈岩体破碎,稳定性差。

本隧洞掘进为V类围岩,亦可称为土洞。

地下水的第四系孔隙潜水为主,接受大气降水补给,渗透性差,水量较丰富,组降水对土体稳定性影响极大。

该隧洞进口起始桩号为长台K16+293.631m,出口桩号长台K17+342.736m,长台K16+5515.853之上游土洞段隧洞纵坡为1%,开挖洞径为3.9m,洞型马蹄形。

富水残坡积粉质粘土地层长距输水隧洞洞挖施工技术

富水残坡积粉质粘土地层长距输水隧洞洞挖施工技术

富水残坡积粉质粘土地层长距输水隧洞洞挖施工技术【摘要】为解决在饱和含泥砂层和富水残坡积粉质粘土地层中进行洞挖时,掌子面土体自动涌出所导致的隧洞坍塌问题,依托工程实例,区分不同水文地质情况,主要在洞挖轮廓线处预设密排小导管拦挡流砂、大管棚超前支护、设置钢管锚钉群稳定掌子面土体、预留核心土分区洞挖及掌子面快速封闭措施中,优选具有针对性的措施组合,保证洞挖安全顺利进行,在实践检验的基础上,总结出一套成熟的技术措施成果,以期对类似工程能有所启迪和借鉴。

【关键词】饱和含泥砂层;富水残坡积粉质粘土层;超前密排引言:海口南渡江引水工程输水隧洞出口段围岩为呈散体结构的残坡积粉质粘土、饱和含泥砂层,水泥浆可灌性差,地下水位高,掌子面揭露后遇水会很快发生液化、泥化,掌子面土体在地下水作用下自动涌出,造成洞内围岩失稳垮塌,致使地面塌陷,导致洞内施工存在巨大安全隐患,施工进度异常缓慢。

对在富水残坡积粉质粘土地层易产生涌土洞段,进行安全快速洞挖施工的研究,本身在国内也是需持续研究的课题之一,具有技术前沿性。

通过研究和实施,探索出一种成熟的工艺措施,不但能保证本工程施工安全顺利进行,而且随着国家地下空间、城市管廊工程项目的日益增多,难免会遇到类似情况,其成果对今后类似工程也具有借鉴和指导作用,具有较好的市场前景。

1、所依托工程项目简介海口南渡江引水工程是国家172个节水供水重大水利工程项目之一,也是海南省海口市2015年重点中央投资的水利项目。

工程建设内容主要包括取水首部枢纽、水源提水泵站、分水泵站、灌溉泵站、输配水工程(含箱涵、渡槽、隧洞、输水管道)等,其中位于中西部城市供水线路上的输水隧洞工程为本工程施工的关键线路。

输水隧洞全长12.960km,其纵坡坡比为1:6000,设计输水流量为8.2m3/s,全程為无压城门洞型,全断面采用40cm厚钢筋混凝土衬砌后,断面尺寸为3.2m×3.6m(宽×高)。

隧洞出口段288m和中间约998m段围岩为呈散体结构的残坡积粉质粘土及饱和含泥砂层,属Ⅴ类围岩,洞挖断面尺寸4.4m×4.6m (宽×高),洞身位于地下水位之下,水量丰富,预计涌水量845m3/h,洞挖时掌子面土体自动涌出,致使洞壁失稳垮塌、冒顶,是本工程施工的重难点之一。

输水隧洞小断面综合快速施工技术总结

输水隧洞小断面综合快速施工技术总结

输水隧洞小断面综合快速施工技术总结1 工程概况xx市xx调水工程输水隧洞全长18.045公里,是xx市xx县境内xx上游部分富裕水量穿xx调入xx市xx区境内xx,受水区为xx市城区,该工程是xx市2010年前建设的城区六大水源工程之一。

对解决xx市水资源短缺,改善生态环境,保障和促进城市建设和经济社会的可持续性发展具有重要意义。

此项工程由xx调水工程建设管理处建设,铁道第一勘察设计院设计,西北水利水电工程建设监理中心监理。

合同工期18个月。

该工程位于xx公路xx 特长公路西线隧道西侧,与xxxx公路隧道相平行,中线间距20米。

断面设计采用直墙半圆拱形断面形式,内轮廓净宽2.5米,净高3.05米,设计最大输水流量8m3/s。

2 影响掘进速度的因素分析2.1爆破进尺不理想,炮眼的利用率低,并造成较严重欠挖现象,现场重新补眼装药处理,增加了循环时间,对工程进度和企业效益产生一定的影响。

2.2 在作业空间(平均断面7.833m3)受到限制的条件下,出碴运碴组织困难。

工序间无法平行作业。

合理组织车辆运碴,将影响工序循环时间,有利于加快施工进度。

2.3 随着隧洞向纵深拓展,长距离的通风排烟又是一个关键问题,小隧洞通风目前还没有经验可以借鉴,通风不能满足要求,对现场施工造成一定程度的影响。

由此,重点对开挖、出碴、通风进行技术研究,以期实现快速掘进,并对后期同类工程的施工起到积极的指导作用。

3 光面爆破技术光面爆破质量的有效控制,对于提高工程质量,降低成本,节约材料有着重要的意义。

水利水电工程有关施工规范中明确的对输水隧洞的开挖质量定出了量的要求。

规范规定隧洞径向平均超挖量≤20cm;糙率要求:平整的锚喷浆面达到0.016。

这都对光面爆破质量提出了要求。

3.1 输水隧洞光面爆破标准3.1.1残留炮孔痕迹应在开挖轮廓线上均匀分布,炮孔痕迹保存率:完整岩石(相当于Ⅰ、Ⅱ围岩)≮80%,较完整和完整性差的岩石≮50%,较破碎和破碎岩石≮20%;3.1.2相临两孔间的岩石平整,孔壁不应有明显的炮裂痕;3.1.3相临两茬炮之间形成的台阶不应小于20cm;3.1.2爆后岩面的不平整度不应大于15cm。

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富水凝灰岩小断面水工隧洞快速施工技术研究发表时间:2019-03-01T10:35:49.353Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:刘建[导读] 水利水电项目具有无污染、收益广的特点,发展态势良好,而水工隧道占其中的比例较大,隧道一般是项目的控制性工程,其工期直接决定项目的总工期,快速施工是方法。

中铁建大桥工程局集团第六工程有限公司吉林长春 130031水利水电项目具有无污染、收益广的特点,发展态势良好,而水工隧道占其中的比例较大,隧道一般是项目的控制性工程,其工期直接决定项目的总工期,快速施工是方法。

摘要:结合具体的工程实例,针对富水凝灰岩小断面水工隧洞的超欠挖、塌方、支护形式、止水等常见病害及处理方法进行分析和研究。

结论证实,引排水、快速封闭、强支护是开挖富水凝灰岩隧洞的关键。

关键词:富水;凝灰岩;快速封闭引言凝灰岩属于火山碎屑岩,火山碎屑物质组成颗粒直径小于2mm,比例为50%,凝灰岩的主要成分是火山灰,比较疏松或致密,这样的层里的称为层凝灰岩。

根据其含有的火山碎屑成分,可以分为:玻屑凝灰岩、岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩。

凝灰岩特性为细粒之火山碎屑沉积物,由火山喷出之灰、砂胶结而成。

其中岩屑凝灰岩具有遇水易坍塌的特性,故对岩屑凝灰岩隧道施工的要求及难度比较大。

1.工程概况某水利隧道位于长白山脉,其中大部分岩层为岩屑凝灰岩,施工过程中出现涌水,涌水量为40m³/h,且为有压水;掌子面出现坍塌现象,拱顶坍塌高度为3米,岩层及不稳定;并且此隧道断面为10㎡,属于小断面隧道,大型机械很难进入施工,一般适用于大断面隧道的处理方法在此很难实施。

2.涌水处理因为掌子面围岩比较破碎不稳定,岩层暴露后容易变性风化,围岩的强度降低,围岩自稳能力变弱,有压水比较容易渗透。

涌水补给有两个方面:1)地表水通过断层处进入隧道。

2)断层间沟壑、溶槽等。

可通过超前地质预报来进行提前探测。

2.1超前地质预报针对涌水需要采取的超前地质预报主要分为两种方法:钻探法和物探法。

其中钻探法采用水平地质钻机,在掌子面选择3个点进行钻孔,例如采用TKL-100型钻机可以在4个小时内钻孔50米,利用超前钻探可以非常直观的观测到地质情况及是否有涌水。

物探法主要有红外探水、地震波法。

红外探水的作用:①.探测地下温度的变化;②.判断地下水带、水体等位置;地震波法包括折射波法、反射波法、散射波法。

折射波法:①.根据波形判断围岩级别;②.纵波值的测定反射波法:①.划分地层界线;②.探测断层带;③.探测空洞;④.测定含水层分布散射波法:①.划分地层界线;②.探测隐伏断层、破碎带;③.探测地下洞穴2.2处理方法针对此种围岩一般采取超前小导管注浆方案,注浆液一般采取水玻璃和水泥浆混合液,以水玻璃模数M=2.8-3.1,水玻璃溶液浓度Be’=35-40,水泥浆水灰比W/C=0.75:1-1.0:1,水泥浆:水玻璃=1:0.5-1:1.0,注浆压强为0.6-3.5MPa,浆液扩撒半径为0.5-1.3m。

3.爆破开挖3.1爆破参数的选择凝灰岩隧道开挖及支护要本着“短进尺、弱爆破、速封闭”的原则进行施工,采用钻眼爆破法施工,多台气腿式凿岩机打眼,光面爆破,耙装机出渣的方法施工。

此种围岩稳定性较差,应采用欲裂爆破的开挖方法。

当开挖工作面爆破时,周边眼采用爆速、猛度、密度低、高爆力炸药。

孔深大于2.5米时,内圈炮眼与周边眼的斜率相同。

具体实验方法和参数如下一、掏槽方式:楔形掏槽法二、炸药、雷管:使用岩石乳化炸药、毫秒电雷管(表3-1)。

三、装药结构:反向装药。

四、起爆方式:使用MFd-100型发爆器全断面大串联一次起爆。

五、炮眼布置图:如图3-1试炮用的爆破参数如下设置表3-1注释:1、炮眼深度1-2.5m。

2、炮眼直径40-50mm,药卷直径20-25mm。

3、装药集中度适用于岩石乳化炸药。

炮眼布置图3-1注释1:掏槽眼、2:辅助眼、3:底眼:、4:周边眼断面爆破参数3.2开挖方法小断面隧道采取全断面开挖,如有必要可采取台阶法开挖。

当爆破后如果发现掌子面不太稳定可采取喷射混凝土的方法,加强稳定,出渣一般采取有轨出渣,降低洞内空气污染。

4.支护4.1砂浆锚杆⑴锚杆及砂浆等原材料经检验合格后才能投入使用。

⑵锚杆直径、长度、材质和锚孔的孔深、孔斜、孔径、间距均严格按设计要求控制。

⑶锚杆注浆采用专用注浆设备,注浆前用水润滑注浆机管路,检查注浆器工作状态。

砂浆要搅拌均,不能混入石块等杂物,即拌即用,水泥浆初凝前要全部使用完。

⑷砂浆锚杆要先进行孔内注浆,注浆完毕后再插入锚杆,安装后必须保证孔内砂浆饱满,孔口采取止浆塞止浆。

4.2喷射混凝土⑴在喷射前做好准备工作:把开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物清理干净;安设工作平台;岩面采取用高压水枪冲洗或者采用高压风清扫;埋设喷射混凝土厚度控制桩。

⑵现场喷射混凝土的施工配合比必须按照质检单位通过试验所得配合比,不得擅自更改。

⑶当遇到涌水地段时采取以下措施:当涌水不多时,在涌水处埋设导管排水,导水性差的岩石可以采用盲沟、导水槽进行排水,大面积滴水处可以设置防水板挡水;当地下水的流量较大时可以埋设导流管来进行引导,喷射混凝土应该在保证施工准备完毕的情况下再进行施工。

4.3钢拱架(格栅)⑴钢拱架(格栅)的原材料符合设计及规范要求。

安装前检查钢拱架(格栅)制作的质量满足设计要求。

⑵每榀钢拱架(格栅)通过纵向连接件连接成整体,并与锚杆头焊接,拱架施工完成后要按设计施工锁脚锚杆,然后喷射混凝土,覆盖后最少4h后方可进行爆破作业。

初期支护能迅速控制或限制围岩松驰变形,充分发挥围岩自身承载能力,是“新奥法”施工的重要环节。

4.4超前小导管施工:一般拱顶范围内采用直径为42的钢花管,长度一般为3米,钢管前端1.5米范围内梅花状打孔,孔距为30-50cm,钢管末端止浆塞堵孔。

5、监控量测5.1地质状态、支护状态观察掌子面的状态和已支护状态观察,随时在每个开挖面进行,每天至少进行一次。

在围岩完整性不好的条件下,出渣完毕后需进行地质素描,以地质素描图的形式展现。

在观察中若出现塌方、涌水等不正常现象,现场看护人员应立即撤出洞外,通知施工负责人采取必要的处理措施。

①无支护围岩的观测涌水的部位,涌水量大小,是否为有压水等。

掌子面是否稳定,边墙和顶板是否掉块、坍塌现象。

②对开挖后已支护地段围岩动态的观测:检查锚杆状态,是否被拉断或者有位移现象。

喷混凝土是否开裂,脱落等现象。

③围岩危险征兆形态分析:危险性较小,不会发生大面积破坏。

采取临时支护措施后可以保证安全的情况。

危险性较大。

如喷射混凝土产生裂缝的情况。

5.2围岩压力监测①测点布设:围岩压力的量测是测量围岩与拱架间的接触压力。

其测点按有代表性地段一个断面确定,为了全面了解支护背后的压力情况,该项量测在横断面上布置较多的测点,一般每断面布置5~7个测点,测点布设于支护的关键受力部位(按三点法布置)。

采用钢架地段,把压力盒安装在围岩与拱架之间。

②监测方案:采用预埋设的频率接收仪、土压力计及电阻应变仪进行监控量测。

根据监测计划,定期监控量测,绘制压力曲线,通过计算取得石压力值,根据计算结果调整支护参数等。

5.3拱顶下沉量测①测点布设:在喷锚时,按纵向间距15m~60m一个断面设1~3对测点。

②监测方案:拱顶下沉量测,采用精密水平仪,水准尺等仪器,按期定时量测,通过数据了解围岩的下沉、位移等变化情况。

拱顶下沉量测结果,最能直观反映施工安全程度,它是最重要的量测监控项目之一。

拱顶绘制下沉回归曲线,通过计算结果调整支护参数。

5.4水平收敛量测①测点布设:洞内净空水平收敛测点,按纵向间距15m~60m布置一个断面,每断面布设两个测点。

测点布设断面与拱顶下沉测点断面相一致(二者处于同一断面上)。

测点要在喷射混凝土前及时埋设。

②监测方案:采用收敛定时量测,记录数据,了解围岩收敛状态。

通过记录的数据绘制水平收敛-时间曲线,了解围岩变化情况,计算最终位移值。

5.5锚杆抗拔监测①测点布设:锚杆抗拔力监测仅在必要时进行。

测点布置在隧道拱顶、左右拱腰、左右墙中位置处,共设五个监测断面,锚杆内力测点15个,锚杆抗拔力测点15个,对锚杆抗拔力进行测试。

②监测方案:锚杆抗拔力采用锚杆测力计进行量测。

在隧道锚杆施作并达到规定时间后,及时进行量测。

通过实测值与锚杆设计抗拔力的对比,掌握锚杆的施工质量,对锚杆施工起信息反馈和指导作用。

5.6测量结果的处理与应用①依据现场量测的数据结果,绘制时态曲线和空间关系曲线。

②对初期的时态曲线进行数据处理,回归分析,计算位移量,了解位移的变化规律。

并与隧道设计规范的洞室允许变形值进行比较。

③在开挖面通过量测断面前后的1~2m以外,当位移-时间曲线出现反弯点时,表明围岩出现危险性征兆,此时增加量测频率,安排专人监视围岩变化状态,如有特殊情况可以暂停开挖,制定专业的处理方案。

④根据开挖面的状态,净空水平收敛值,拱顶下沉量及地表下沉量的大小和速率综合判断围岩及支护的稳定性,并及时反馈于施工中。

结语由于隧道施工具有极大的不确定性,很难对各种地质条件等作出准确的判断,所以在施工时要严格按照施工步骤、技术参数等施工。

本文针对富水凝灰岩小断面隧道容易出现的问题进行系统的分析,结合工程实例,阐述施工方法及处理问题方法,为类似的隧道工程提供参考。

参考文献:[1]徐庆.软弱土层开挖施工方法的研究.南昌大学2015.12.05。

[2]温定煜. 软岩隧道施工技术方法.山西水利科技2010.04.25。

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