富水粉质粘土隧道施工
富水粉质泥岩地质隧洞悬臂式掘进机开挖施工工法
富水粉质泥岩地质隧洞悬臂式掘进机开挖施工工法一、前言富水粉质泥岩地质隧洞悬臂式掘进机开挖施工工法是一种在富水粉质泥岩地质条件下进行隧洞开挖的工法。
富水粉质泥岩地质条件下隧洞工程施工困难,传统的施工方法难以应对地下水涌流、泥岩塌方等问题。
而悬臂式掘进机则具有适应富水粉质泥岩地质条件的能力,可以提高施工效率和工程质量。
二、工法特点1. 高效率:悬臂式掘进机利用机械的力量进行钻掘和开挖,施工速度快,可大幅度提高开挖效率。
2. 灵活性:悬臂式掘进机具有灵活性,可以适应不同地质条件下的开挖需求。
3. 安全可靠:悬臂式掘进机配备了多项安全保护措施,可以保证施工过程的安全。
4. 节约成本:悬臂式掘进机运行成本相对较低,可以节约人力和物力。
三、适应范围富水粉质泥岩地质隧洞悬臂式掘进机开挖施工工法适用于富水粉质泥岩地质条件下的隧洞开挖工程,可用于城市地铁、水利、交通等领域。
四、工艺原理悬臂式掘进机通过机械力量从地下向上进行掘进,开挖施工过程中采取了多项技术措施。
首先,通过液压顶钻挤压泥岩,形成钻眼。
然后,液压顶钻通过钻眼将水泥浆注入地下,形成地下固体结构,以防止地下水涌入。
同时,钻眼部分还设置了排水设备,以及喷射深地层灌浆设备,来控制地下水位和固结土层。
最后,悬臂式掘进机进行回填等工作,完成隧洞的开挖施工。
五、施工工艺施工工艺分为准备工作、主要施工和收尾工作三个阶段。
1. 准备工作:包括施工现场的清理和平整、机具设备的安装和调试等。
2. 主要施工:通过悬臂式掘进机进行隧洞钻掘和开挖,同时进行地下固结结构的建设,控制地下水位和固结土层。
3. 收尾工作:包括拆卸机具设备、清理施工现场、整理施工记录和资料等。
六、劳动组织施工过程中,应根据施工工艺和工期制定相应的劳动组织计划。
包括人员组织安排、施工班次、交接班记录等,以确保施工进度和质量。
七、机具设备悬臂式掘进机是该工法使用的关键设备,其他机具设备包括液压顶钻、注浆设备、排水设备等。
富水粉砂地层盾构下穿既有铁路施工关键技术
富水粉砂地层盾构下穿既有铁路施工关键技术1 引言盾构法施工作为城市轨道交通建设的主要施工工法,具有效率高、速度快、对环境影响小、地质适应性强等优点。
通过数值计算和模型分析,得出土压平衡盾构在配合适当的辅助措施的情况下完全可以下穿既有铁路的结论。
根据目前的施工技术,盾构在复杂环境中掘进对隧道上方既有运营铁路稳定性影响较大,若无完善可靠的处理措施,其安全及使用功能无法得到保障,将造成巨大损失和不良社会影响。
如何控制隧道开挖对既有铁路稳定性的影响,是近年盾构法隧道施工面临的一个重要问题。
针对盾构长距离下穿既有铁路,大多采用超前预加固、铁路轨道预加固等措施,但存在工程界面协调难度大、工期长、沉降值不易控制、工程造价高等问题。
论文以天津地铁10 号线龙图道至方山道区间盾构穿越京山铁路及京津城际工程为背景,通过数值模拟软件计算,找出两者相互影响关键点,结合实际监测数据提出富水粉砂地层盾构下穿铁路的施工关键技术,以期最大程度地减少盾构施工对运营铁路稳定性及地表沉降的影响。
2 工程概况2.1 区间设计及穿越铁路情况概述本区间线路自龙图道站始发,途经石油公司东郊油库、津山铁路、津秦高铁及京津城际延伸线高铁、最后到达方山道站。
左线单线全长约612m,右线单线全长约607m。
区间隧道纵坡为“v”字形,最大纵坡为34‰,最小纵坡为32‰,线间距约为15~17m,区间隧道顶埋深10~20m,隧道开挖直径6.34m,采用两台中铁装备土压平衡盾构机进行施工[1]。
盾构机始发后196m 下穿普速津山铁路,隧道与铁路的交点中心里程分别为DK25+933.771、DK25+928.589;再掘进26m 后依次下穿津秦高铁、京津城际延伸线高铁范围,左、右线穿越长度分别为13m、16m,铁路群区域穿越长度共计约49.4m(包含两铁路之间的相邻段),穿越角度均基本为正交。
隧道与既有铁路平面位置关系如图1所示,隧道与既有铁路剖面位置关系如图2、3 所示。
富水粉细砂地层铁路隧道降水施工技术
富水粉细砂地层铁路隧道降水施工技术隧道是在铁路建设过程中经常会遇到的建设工程,而在富水粉细砂地层的隧道施工中,由于开挖面经常出现涌水、涌泥、涌砂等现象,存在着塌方的风险,严重影响施工安全、进度、工期,在这种地质条件下做好降水成为工程施工的关键。
标签:隧道;降水;富水粉细砂;CRD工法前言隧道是在铁路建设中经常遇到的建设工程,而在一些富水粉细砂地层开挖隧道,开挖面涌水涌泥涌砂等会破坏围岩的稳定性,这就需要做好地下水降水,文章将就如何做好铁路隧道的降水施工进行介绍。
1 富水粉细砂地层简介在隧道施工中,富水粉细砂地层是一种施工难度较大的地层,这种地层围岩的成岩性较差,围岩在土质较为干燥时,土质的情况较为稳定,而当施工路段处于地下水较多的地段时,由于其长期受到地下水的浸泡侵蚀,再加上施工作业时会造成一些扰动,容易产生塌方的危险,同时由于地下水的原因会造成施工路段出现涌水、涌泥、涌砂的现象,对于在此地层上进行隧道施工造成了极大的困扰,而且在这种地质条件下,其他措施如管棚,注浆等,效果都不太理想,工法大都采用六部CRD法。
2 第三系富水粉细砂地层施工中需要注意的问题在第三系富水粉细砂地层进行隧道施工时会面临着如下地层状况:富水粉细砂地层隧道施工的围岩质地较软,其所含有的土质多为泥质弱胶结整体的岩石性不高、渗透系数小、地下水的水位较高,土层中的含水率为4%-19%之间,含水率较高。
由于此种土层的地质结构不均匀,造成土层中的地下水的渗透以孔隙渗水为主,使得整段的土层结构较为复杂。
粉细砂岩中的土层结构、胶结以及土壤中的含水情况各部分各不相同,同时当进行铁路隧道施工时,由于受到地下水的渗透浸泡影响以及其他因素的影响,使得铁路隧道的开挖面的土壤的稳定性随着时间的持续而显著降低,极大的增大了铁路隧道的难度。
同时在此种土层中进行施工时会面临着以下问题:(1)由于受到地下水的浸泡导致铁路隧道施工时的围岩出现一定程度的软化,从而造成铁路隧道在进行施工的过程中由于围岩层之间的粘性层层缺失而导致土层的粘性下降,从而造成在施工的过程中导管的上方以及拱脚背后出现脱空,从而造成铁路隧道的上断面出现沉降变形致使隧道变形以及拱架接腿等地方无法进行施工。
富水炭质泥岩大断面隧道快速施工工法(2)
富水炭质泥岩大断面隧道快速施工工法富水炭质泥岩大断面隧道快速施工工法一、前言富水炭质泥岩是一种特殊的岩层,在隧道施工中常常遇到。
传统隧道施工以及常规的工法往往难以适应这一特殊岩层的特点,导致施工效率低下。
因此,针对富水炭质泥岩大断面隧道施工,研发出了一种快速施工工法,能够有效提高施工效率和施工质量。
二、工法特点富水炭质泥岩大断面隧道快速施工工法的特点主要体现在以下几个方面:1. 高效快速:通过优化施工流程和采用先进的设备,能够大幅度提高施工速度,缩短施工周期。
2. 灵活适应:能够根据实际情况进行调整和变化,适应不同地质条件和隧道断面要求。
3. 节约资源:通过合理的施工工艺和准确的质量控制手段,能够大幅度减少资源的浪费,实现节约和可持续发展。
4. 保障安全:针对施工中可能出现的危险因素,采取有效的安全措施,保障施工人员的安全。
三、适应范围富水炭质泥岩大断面隧道快速施工工法适用于以下情况:1. 隧道开挖规模较大,断面较宽,特别是在水质较高的地区。
2. 复杂地质情况,如炭质泥岩等具有明显软弱性的地层。
3. 对施工时间有较高要求的隧道,如交通要道等。
四、工艺原理富水炭质泥岩大断面隧道快速施工工法的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。
施工工法主要包括钻爆法、机械掘进法和先掘后支护法。
针对富水炭质泥岩的特点,采取了以下技术措施:喷射泥浆预先加固地层、挖孔进行坑内爆破、控制施工水位、快速施工支护等。
五、施工工艺富水炭质泥岩大断面隧道快速施工工法的施工工艺可以分为以下几个阶段:1. 前期准备:包括勘察设计、施工方案编制、机具设备准备、材料准备等。
2. 地层加固:采取喷射泥浆预先加固地层,以提高地层的稳定性。
3. 爆破挖掘:通过钻孔爆破的方式进行挖掘,快速开挖隧道。
4. 支护衬砌:在开挖后迅速进行支护衬砌工作,确保隧道的稳定性和安全性。
5. 后期维护:进行巡检、维护和保养工作,确保隧道的正常使用。
富水粉砂地层盾构穿越城市快速环路施工技术
北京地铁某标段工程包括2站2区间,区间线路整体呈东西走向,区间总长度近5 km,采用盾构法施工,在区间盾构始发后需垂直下穿东五环城市主干道路。
穿越地层主要区间隧道涉及穿越粉砂粉土、粉砂、粉砂夹粉土层及粉质粘土层,以上地层承压含水层分布连续,水头高5~6 m。
隧道衬砌环采用外径6 000 mm、内径5 400 mm、厚300 mm、宽1 000 mm 的预制钢筋混凝土管片衬砌。
北京东五环路为南北走向,道路编号S50,穿越位置段原为高速公路,现道路等级为城市快速路。
三上三下六车道,两侧设应急车道,路面宽35 m。
路基结构为填方路基,穿越区域路基高约2 m。
盾构区间垂直下穿东五环路基,区间拱顶距路面约8.5 m。
1、施工难点盾构隧道下穿环路段为粉砂地层,刀盘刀具极易磨损,且在水动力条件和盾构推进作用下自稳能力较差,易产生管涌、流砂现象,对盾构的选型和施工过程中地层稳定的控制要求十分严格。
既有环路上交通繁忙,必须严格控制盾构施工参数,确保道路变形沉降满足要求。
环路及周边市政管线错综复杂,盾构穿越施工时须降低重叠风险源带来的风险。
2、穿越前的技术措施2.1 盾构机选型盾构机选型需遵循技术先进、安全可靠、环保经济等原则,根据工程地质特点和穿越风险源控制要求,需具备防喷涌、耐磨及土体改良的能力。
在螺旋机出口设2道液压闸门和一道手动闸门防止喷涌,确保在紧急情况下能将地下水阻挡在盾构外;采用3道盾尾刷,施工前用高质量盾尾油脂满嵌盾尾刷,保证盾尾密封效果;配置加泥加水系统,对土仓、螺旋机进行土体改良;配置施维英注浆泵泵送“厚浆”浆液,可进行4点注浆;配备高精度测量导向系统。
通过专家论证,最终选择加泥式土压平衡盾构机进行掘进施工。
2.2 对环路进行工前检测、设置试验段施工前对道路及周围建(构)筑物、管线进行调查、摸底及评估,并做好现状鉴定及留证。
专业机构工前检测结果显示,东五环路及匝道路面下方0~5 m范围内未发现空洞及不密实区域。
粉质黏土隧道地层中水平旋喷加固施工技术
1 工程概 况
后精 确定 位施 作预 导孔 , 导孔 打设 到设 计长 度后 旋转 回撤 钻 预
在 用 0 MP 一4 a的压力 , 配制好 的 将 京福铁路 客专闽赣 Ⅵ标屏 山二号 隧道 全长 3 14 m, 1 . 隧道 起 杆 , 回撤 钻杆 的同时 , 3 a 0MP 止里程 为 : K 3 +7 8 3 D 6 1 0 .3一D 6 2+ 1 .3 K 3 0 9 7 。隧道表层为残坡积 水泥浆液通过钻杆 喷射 到土 体 中。喷射 流 以巨大 的冲击 力切 削 粉质黏土 , 硬塑 , 下伏 基 岩 为云 母石 英 片 岩 , 风 化 , 湿 , 土 土体 , 全 潮 呈 强制土体颗粒 与水 泥浆 液搅拌混合 , 在胶 结硬化后 , 形成 水
粉 质 黏 土 隧 道地 层 中 水 平 旋 喷 加 固施 工 技 术
罗 国 喜
摘 要: 以京福客运专线屏 山二号 隧道 出口为依 托 , 分析 了水平 旋喷 加 固关键 技术要 点 , 定 了粉 质黏 土隧道地层 中水 制
平 旋 喷 加 固施 工 方 案 , 功 应 用 了 水 平 旋 喷 桩 预 支护 施 工 技 术 , 证 了施 工质 量 , 成 保 取得 了 良好 的 经 济 效 益 和社 会 效 益 , 对
挖隧道 流塑状黏性土 中的应 用施工 技术 ; 文献 [ ] 7 介绍 了 隧道施 地层 、 方地段 的拱顶 预支护 , 塌 在隧道 暗洞开挖之前完成 。 工 中水平旋 喷桩加 固富水砂层 的施 工工艺及方法 。 施工前首先喷射混 凝土 封闭 掌子面 , 后搭 设钻 机平 台 , 然 最
圆形式在隧道拱顶及周边形成封 闭的水平旋喷 帷幕体 , 起到 防流 近些 年来 , 随着 经济 和社会 的发 展 , 国修 建 的隧道 工程 数 砂、 我 抗滑移 、 防渗透 的作用 。 量越来越 多 , 相应施 工难度也越来越 大 。国内隧道工程 在浅埋 条 3 2 水 平旋喷 桩加 固特 点 . 件或复 杂地 层施工 中造成施工 事故 的教 训不少 , 能否安 全通 过浅 1 可控性 。水 平旋 喷桩 的浆 液局 限在 土体 破坏范 围内 , 液 ) 浆 埋或复杂地 层段关 系 到隧道 工程 施工 的成败 。浅埋 或 复杂地 层 注入部位和范围可以控制 , 可通过调 节注入参数 ( 削土体压力 、 切 段施工是 隧道施工技术发展 的一个 重要 方 向, 同时施工 中面 l 临的 固化材料注入速度与配 比、 注入量 等 ) 获得满 足设计 要求 的 固结 安全风 险也越来越大 , 给予了我们更严峻 的挑 战。 体 。2 均 匀性。喷射流在能量衰减前交汇 , ) 切削 能量 在碰撞点 相 以往对水平 旋 喷桩 施工 技 术 已做 了 大量 的研究 工 作 : 献 互抵消 , 文 在桩 心距 碰撞 点距 离大的地方 , 喷射流无 能力切 削土体 , [] 1 对水 平旋喷法施工关键技术 进行 了全面论述 ; 文献 [ ] 2 介绍 了 加固体均匀程 度好 。3 成 本低 、 ) 效率 高 。由于 限定 注入范 围 , 注 在软弱 围岩隧道施工 中, 水平旋喷桩注浆工法 ;c [ ] 3 献 3 研究 了水 入量大幅减少 , 水泥用 量仅 为 10 k/ 0 g m~10k / 施工 速度 比 5 gm, 平旋喷桩 止水技术措施 ; 献 [ ] 文 4 总结 出在风 积砂 地 区隧道施 工 大管棚或深孔注浆提高 2倍 ~3倍 。4 具 有提 高复合土 体强度 、 ) 中, 采用水平旋 喷桩 +三 台阶临 时仰拱 法施 工技 术 , 适用 于对 地 防渗 、 抗滑 、 预支撑等多重效果 。 表沉降有严 格控制要求 的场合 ; 文献 [ ] 5 研究 了富水 砂 层隧道 中 3 3 总体 施 工方 案 . 水平旋 喷桩 加固施工技 术 ; 文献 [ ] 绍 了水 平旋 喷桩 在地铁 暗 6介 水平定 向旋喷桩适 用于 富水 软弱松 散土 层 、 淤泥 质土 、 质 砂
211026781_上第三系富水粉细砂地层隧道综合施工技术
Value Engineering0引言随着我国基建的快速扩张,西部地区交通建设也随之越来越多,地下工程设计选线不可避免地要穿越不良地质,隧道工程的施工难度较以往加大[1]。
上第三系中新统砂岩,粉细粒结构,局部为中细粒结构,泥质胶结,遇水易软化,为极软岩,产状平缓,节理发育,呈粉砂状松散结构,易坍塌[2]。
苏辉[3]针对隧道第三系富水粉细砂层,采用洞内注浆和降水等措施解决工程难题;王怀正[4]将地表降水或隧道内超前降水应用于隧道富水地层,取得了较好处治效果;牛斌[5]基于理论模型、试验数据等,分析验证富水隧道注浆加固可行性;刘鹏飞[6]介绍了富水隧道超前帷幕注浆的施工技术,并对注浆加固效果进行详细评价,可以达到隧道安全施工的目的。
上述相关研究为富水粉细砂层中隧道施工提供了一定的技术参考。
富水粉细砂层自稳性差,遇水极易产生溜塌,导致掌子面失稳。
目前上第三系富水粉细砂层的综合施工技术研究较少。
本文以某铁路隧道为例,详细介绍了“地表降水+帷幕注浆”超前支护综合施工技术,以期为类似工程地质隧道施工提供经验借鉴。
1工程概况1.1工程地质某隧道位于宁夏回族自治区中卫市境内,起讫里程为DK39+990~DK57+753.3,全长17763.3m,隧道最大埋深约380m。
DK43+925~DK44+515段位于低中山区,地面高程约+1527.50m~+1575.0m,地表沟谷发育,围岩岩性为上第三系中新统砂岩,粉细粒结构,局部为中细粒结构,泥质胶结;泥岩呈泥质结构,易软化和风化,为极软岩,产状平缓,节理发育,呈粉砂状松散结构,易坍塌。
地下水位高程在+1453.40m~+1480.85m,地下水位埋深约60.2~73.6m,隧道洞身位于地下水位线以下约49m,为弱富水区。
土体及结构物理力学参数如表1所示。
1.2水文地质为评价地表降水方案的可行性,以查明该段地层含水率、渗透系数等水文地质条件,在该段补充4个水文地质勘察孔,分别位于线路中线左侧8m、右侧12m,孔深64.7-120.09m。
富水红黏土隧道施工工法(2)
富水红黏土隧道施工工法富水红黏土隧道施工工法一、前言隧道作为重要的交通和工程建设的基础设施,对于连接城市以及运输货物和人员都具有重要意义。
富水红黏土是一种常用的隧道施工中的重要土层,而其特性对隧道施工产生了一定的挑战。
因此,本文将介绍富水红黏土隧道施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等。
二、工法特点1.富水红黏土隧道施工工法是基于富水红黏土的特性和工程要求而发展的一种施工工法。
2.该工法采用了先进的施工技术和设备,能够有效应对富水红黏土的工程问题。
3.工法中充分考虑了施工过程的安全性和质量控制,能够保证施工过程的安全和稳定。
三、适应范围富水红黏土隧道施工工法适用于富水红黏土隧道的施工,特别适用于土层较软、富含水分的情况。
该工法在具有一定经济性和技术可行性的基础上,可广泛应用于不同地质条件和工程要求的隧道施工项目中。
四、工艺原理1. 施工工法与实际工程的联系:工法通过对富水红黏土的性质分析,结合实际工程的要求,制定了相应的施工工艺。
2. 采取的技术措施:工法利用先进的工艺和技术手段,如土体加固和排水处理等,控制富水红黏土的液化和塌陷等问题。
五、施工工艺富水红黏土隧道施工工艺包括准备工作、土体加固、导坑施工、顶进段施工、仰拱施工等多个阶段。
在每个阶段中,都有详细的施工步骤和要求,确保施工进展顺利、质量可控。
六、劳动组织富水红黏土隧道施工工法要求合理组织人力资源,包括施工人员的配备和培训、施工队伍的协作和合理分工等。
同时,还需要科学安排施工进度,确保工期的合理控制。
七、机具设备该工法所需的机具设备主要包括挖掘机、钻探机、塔吊、土方车辆、排水设备等。
这些机具设备具有一定的专业性和技术要求,在施工过程中能够提高施工效率和质量。
八、质量控制富水红黏土隧道施工工法对质量控制非常重视。
通过严格的质量检查和测试手段,确保施工过程中的质量符合设计要求。
浅谈富水、黄土状粉质壤土隧洞大断面开挖施工技术
验。
关键 词 : 富水 ; 井真 空降 水 ; 型 井点 降水 ; 时仰拱 ;R 深 轻 临 C D法
中 图 分 类 号 :U7 文 献 标 识 码 : T 4 B
兰
: C ia N w e h oo isa d P o u t h n e T c n l ge n r d cs
工 程 技 术 工 技 术
翟 斌 刘 万 荣
( 中国水 电第十一工程局有限公 司, 河南 郑 州 4 0 1 ) 50 6
每层 c 喷层 总厚度 7m, 于洞底 板 2m, 降水 井均为 真空 降 射砼 分层进 行 , 厚度 5 m左右 , 7 低 5 所有 水井 ,L 60 m, 中井底 ( 程 : ~ 2 为 要求 达到 2c 。 孑径 0m 其 高 7 8m) 7 0m —.......... N ...。。,.,. .[ n ..n.... ... .... . — ... n .∞ . 0n . .. n 0 n m 2 12 ② 上导洞侧墙 开挖支 护。开挖 高度 3 采 m, 穿黄 隧 洞进 口段 位 于 隧洞 进 口建 筑物 以 5 沉 淀 管 ,高 程 8 ~ 1m 为 无 砂 管 段 , 1m 16 16 为砼 实管 段 , 之上 安 装 钢 用 小 型反 铲 (2 0 m) n —. 开挖 , 型 自卸汽 车 运 5 小 北 , 所处位 置分 A、 根据 B两洞 ( 左侧为 A洞 , 右 l2 ~ 2m(3m) 输 。 侧交 错开挖支护 , 双 先侧墙 , 中隔墙 。 再 每次 侧为 B ) 洞 , 两洞结 构形式相 同。隧洞分两期成 管 。 型 ,一期结 构尺寸按满 足盾构完成亡 山隧洞 掘 () 2水平井 。沿隧洞下半洞 开挖线外侧 布置 开挖进尺原则 为 1 榀型钢间距 , 免拱架 同时 避 尽 拱脚 进后 出邙山要求设 计 ,二期结构 尺寸按隧洞 过 水 平 降水 井 , 井深 5m, LL 14 m, 悬 空。每侧开挖 完成后 , 决接 长钢拱架 , 水平 0 成孑 孑径 m 1 流要 求设计 。本方 案主要叙述 穿黄隧洞进 口 段 孔 内安装软式 透水管及钢花 管 ,孔 口密封后 使 部位仍然垫预 制砼块及 安装锁脚锚杆 ,然后挂 用 真空抽水 , 以降低地下水位 。 A洞布置 1 孔 , 网喷射砼 。 8 期施 工的方法与措施 。 2 ③临时仰拱 封闭 。每榀钢拱 架接长 至隧洞 穿黄 隧洞 进 口段长 3m, 5 纵坡为 4 1 . %。隧 .B 布置 l 孔 。 9 洞 洞衬 砌后断面 为圆形 , 口渐 变段长 1m, 直 进 5 洞 (j型井点 :残余 底下水位在 洞 内采 用轻 腰线后 , 3圣 ) 底部及 时做临时仰拱 封闭 , 仰拱 采用 I 2a 0 工字钢 , 间距与 洞身拱 架一致 , 洞身拱 并与 径 由 1m 渐变 至 9 m,洞 身段 长 2m,直 径 型井点辅助降水 。 l . 4 0 3C . RD法 2 架焊接为—个整体 。仰 拱间使用 I 6 工字钢连 1 9 m, 砼衬砌厚 度均为 0 m, . 两段 4 . 洞身段末端 另 8 接, 间距 3 仰拱 之间喷 1c m, 0m厚 C 0 。为改 2砼 设l m厚 砼堵 头。 善支护结构受力 , 上导洞底部两 侧做 I 6 倒角 。 1 1 2 地质 睛况 —、 ④ 轻型井 点降水 。 在上导洞底板实 施降水 , 穿黄 隧洞进 口段 位于 黄河南 岸邙 山岭 , 原 始地表高程 为 15 10 , 6~ 7 m 经开挖后 形成 10 、 5 m 采用轻型井点 , 根据开挖进 尺向前推进 。 导洞 左 卫 、 井 点布 置左右 两排 ,距 边墙 3c 0m,纵 向 间距 10 10 10 四级 马道 , 坡坡 比分 为 1 4m、3m、2m 边 : 1m . 。井管 采用 中3. m钢管 , 度 5 6 外 0 2r 5 a 深 - m, 0 和 11 . 7 :两种 , 马道宽度 2 2 m不等 。根据招 -3 倾 1。 , 5 底部 3 m钻花 管 , 管孔 径 8 m, 孑 花 a r 开 L 标文件提供 的地质资料 ,结合我部在 隧洞 进 口 率不低 于 1%, 5 外包 10目 网。 型井 点采用 0 滤 轻 区开挖情况 , 隧洞进 口区地 质情况如下 : 地层结 构上部 为 a 3 土( l 黄 Q ⑥层 、 层 ) 2. m 浅 ⑦ , 55 , 厚 6 JJ 6 型真空泵抽水 。右侧 导洞仅布置外 侧墙 S一 0 排轻型井点 。 层黄土具 有弱湿 陷性 , 随深度的增大 , 陷性 降 湿 CRD 法施 工顺 序 图 3 2 2.下导洞施工 工艺 低 , 中等压 缩 , 剪强度 较 高 , 具 抗 发育 有垂 直节 施 工顺序说 明 : 上导洞 12 左右 、 部开挖 , 再 0 T半洞侧墙 开挖支护 。下 导洞施工 实际 ) 理 。中下 部为 a 3 l 黄土状 粉质壤 土 ( Q ⑨上 、 ⑨ 进 行下导洞 34 、 部开挖 , 成后开 挖仰拱 , 完 完成 为台阶开挖。 开挖 高度 3 m, 5 舡 工艺 同上 。 采 1⑨夹 、 一 、 下层 ) 厚 2. m, 中⑨ 仰拱 后 , 、 ⑨ 2⑨ , 层 53 其 2 暂停开挖 , 子面进行封 堵加 固。然 对掌 0 ~. 2 5 开 小 l 一 两层 为饱 和软 黄土 状粉 质 壤土 , 、 2 ⑨ 抗剪 后 进行砼 内衬 , 前一段砼衬 砌至上半洞 后 , 用小 型反 铲 (. 0 m ) 挖 , 型 自卸 汽 车运 完成 双侧交错开挖 支护 , 先侧墙 , 中隔墙 。 再 每次 强度低 。隧洞 围土 由 O 黄 土状 粉质壤土 组成 , 恢 复开挖施工 , 复上述步骤 。整体推进 至终 输。 3 重 榀型钢 间距 ,避免拱架 同时 夹有⑨一 黄土状粉质壤 土软层 , 2 强度较 低 ; 隧洞 点 ,对掌子面进 行钢筋砼 衬砌 ( 度 l 封 开挖进尺原则 为 1 砼厚 m) 悬空 。每侧开 挖完成后 , 陕接 长钢拱架 , 尽 拱脚 底部 为 a 2 质壤 土 , l 粉 Q 土体致 密 , 承载力较 高 , 堵 。 部位仍然 垫预制砼块 及安 装锁脚锚杆 ,然后挂 耐水 性较好 。隧洞进 口区地下 水位约 10 高 4m, 3 1 2.上导洞施工工艺 为确保 台阶以上洞体稳定 , 每榀钢拱 出 隧洞 底 板 约 3m,围 土 渗 透 系 数 为 1 7 .x 0 ①左 ( ) 右 拱部开挖 及支护 。在支护范 围拱 网喷射砼 。 1— c /~ .X 0 4ms具弱透水 性。 0 5m s 1 1— c /, 0 架接长至 下导洞底板后 , 部及时做 临时仰拱 底 部 15 3o范 围 ,采用 K Y 15 B型 电动变速 H D 5A 仰 a 2 仰 1 13施工特点 —、 岩石钻机 干法钻孔 , 欠『导向跟管钻 进 , 一7 生 管棚 封 闭 , 拱采用 I 0 工 字钢 , 拱 间使 用 I 6 () 1隧洞开挖 断面超过 10 , AB洞 净 钻进到位 后注浆 。注浆浆 液采用水泥一 水玻璃 工字钢 连接 , 2m2且 、 间距 3 仰拱之 间喷 1c m, 0m厚 C 0 2 砼 。同时 , 据地下水位 情况和开挖 进尺 , 根 确定 间距 仅约 1m, 6 施工难度大 。 双液浆 , 管棚支护范 围以外的洞周拱 部及洞 在 () 2渐变段顶 部覆 盖层薄 , 属浅埋 黄土隧洞 , 内临时导坑拱 墙布置超 前锚杆 , 杆采用 2 在下导洞底板 两侧布置轻型井点 。 锚 5 ②仰拱 开挖支护 。仰拱 分左右 两侧分别 开 对洞身变形控制要求高 ; 钢筋 , 长度 2 m, . 间距 2c 拱部开挖断面 为半 5 0m。 先 逐榀进行 。采用小 型反铲结合 人 () 身低 于原始地下水位 近 4m,受地下 环形 , 心土 , 工开挖 , 分发挥 掌子 面 的 挖 , 左后 右 , 3洞 0 留核 人 充 工 快速开挖 , 完成后立 即施作钢拱 架 、 隔墙 立 中 水影响 ; 约束作用 , 增强开挖 后的土体 自稳能力 。 拱部 台 柱 、 杆 、 等支护 , 右形成 封闭后 , 除下 锚 喷砼 左 拆 2施工方案 、 阶超前上 导洞 下部 2 3 。 - m 并且每次开挖进 尺与 根据 以上施 工特点 , 结合 本工程实 际情况 钢拱架 间距 相匹配。 每次进尺开 挖完 毕后 , 即刻 导 洞临时仰拱 。中隔墙及上 导洞仰拱在开 挖完 待砼 目的一是 以及借鉴 类似本工程 的成功经验 ( 西客运专 快 速进 行钢拱架 及中隔墙立 柱支立 ,钢拱架 采 成 后不予拆 除 , 衬砌完成后 拆除 , 郑 二是作为砼衬砌施工平 台。 线等大 断面黄土 隧道施 工 ) 定穿黄 隧洞方案 用 I 0 工字钢 弯制 , 段加工 , , 确 a 2 分 拱架采 用螺栓 稳定洞室 , 4隧洞砼衬砌 。 、 隧洞衬砌分段进行 , 在设计 为 : 降水 ( 井真空 降水 , 施工 深 轻型井 点降水 ) 结 连 接或钢板焊接 。 拱脚部 位矧 则 两根 2 锁脚 5 两段基础上分 段 , 口渐变段 分两段 , 段长度 进 每 合 C D法开挖 。 R 锚 杆 , 外露部 位与钢拱架焊接 。 锚杆 钢拱 架
浅埋、富水土质隧道施工研究
第 l 期 1
。建筑与工程 0
科技信. I
浅埋 、 富水土质隧道施工研究
刘 立 国 ( 中铁二 十局 集团第 四工程 有 限公 司 山东
I 摘
据 。
青岛
2 66 ) 6 0 1
要】 在隧道施工的异常地形 中, 粉质粘土地质是难 以处理的一种特殊情况, 本文结合新张家沟 1 隧道施 工中所采 用的方 法, } ≠ 总蛄在
超 前 地质 钻 探 钻 孔 示 意 图
11 .. 信 息 整 理 2
1 . 开 挖 施工 注 意 事 项 .4 2 1 严 格 控制 开 挖 断 面 , 量 减少 超 欠 挖 。 ) 尽
2 上台阶开挖前 , ) 先进行超前支护施工 , 保证施工质量 , 保障施工
安全。 3上 中下 台 阶 开 挖 施 工 时 , 格 控 制 循 环 进尺 , 用 短 进 尺 、 循 ) 严 采 多 根 据 勘 测 资 料 以及 超 前 地 质 预 报 工 作 和 实 施 的洞 内外 监 测 所 获 得 的资 料 , 行 综 合 分 析 。 隧道 内可 能 发 生 的 大规 模 涌 水 、 泥 等不 环 的 方案 。 进 对 突 4 支 护 施 工 紧 跟 开挖 。 部 及 边 墙 在 开 挖后 及 时 进 行 。 ) 拱 良地质情况的断层破碎带应增加探测力度 , 采用超前钻孔 、 地质 雷达 5 上 中下 台 阶开 挖 支 护 完 成 后 , 据 监 测 情 况 , 时 安 排 衬 砌 施 ) 根 适 和 红 外 线 探 测 仪 进 行 联 合 地 质 预 报 , 认 真 作 好 地 质 素 描 , 高 预报 并 提 工 , 保安全。 确 的准确性 , 为安全穿越断层带提供第一手资料。 6 7作人员进入掌子面 。 )- 应先检查 安全状态 , 并将危石清除、 支护 1 . 洞 身开 挖 2 完 成 后 , 可进 行 其他 作 业 ; 方 1 . 总 体 施 工 方 法 .1 2
#世界性难题#隧道第三系富水粉细砂施工资料
#世界性难题#隧道第三系富水粉细砂施工资料兰渝铁路重点工程双线大断面隧道,施工难点第三系富水粉细砂VI级围岩段落水位高、水量大,围岩渗透系数小并伴有板结夹层,降水难度大;围岩开挖后汗状渗水较为普遍、核心土崩塌,基底软化,有时形成突水涌砂。
隧道第三系富水粉细砂为“国内罕见,世界性难题”。
【工程概况】铁路双线大断面隧道,全长13611m,开挖断面约135m2。
设计为客货共线双层集装箱,开通时速160km/h,为双线大断面隧道,原设计地质以泥岩、砂岩夹泥岩、砾岩为主,设有4座斜井,施工揭示正洞3250m为第三系富水粉细砂地层VI级围岩,其中140m 下穿水库、99m下穿河流、180m处于埋深浅地段,该地层自稳能力极差,围岩层层坍塌现象严重,由于地质变化原因,进度滞后,先后增加了5#、8#斜井和7#竖井。
【施工困难】第三系富水粉细砂VI级围岩段落水位高、水量大,围岩渗透系数小并伴有板结夹层,降水难度大;围岩开挖后汗状渗水较为普遍、核心土崩塌,基底软化,有时形成突水涌砂,是隧道的难点。
隧道第三系富水粉细砂为"国内罕见,世界性难题"。
【工艺试验】超前大管棚、密排超前小导管、插板试验、轻型井点降水、重力真空深井降水、超前水平真空降水、地表深井降水、超前水平旋喷桩、大口径超长距离辐射状降水+水平旋喷桩、垂直旋喷,常压单液注浆、双液注浆、高压单液注浆、双液回退劈裂注浆、高分子化学注浆,竖向排桩试验等多种工艺试验。
【施工方案】在开挖工法上,选择CRD工法和双侧壁工法,辅以密排小导管超前预支护,钢架、锚网喷、单(双)层初支体系。
在降水方面,井深100m以内,采用地表重力深井降水;洞内采用轻型井点降水、超前水平真空降水和重力真空深井降水技术,来解决渗透系数小,降水困难问题。
在注浆技术上,探索到"常压浅孔双液回退劈裂注浆"加固该套地层中流塑状部位的施工技术。
【质量管理措施】⑴、PDCA循环控制质量⑵、三阶段控制质量⑶、"三全"质量控制⑷、质量管理三大标准和八项制度⑸、三大标准⑹、八项制度……共计93页(2014年编制)临时仰拱开裂、隆起斜井围岩涌水涌砂斜井施工中遇到的不利情况现场施工情况管棚注浆六部CRD工法示意图上部注浆布置示意图帷幕注浆纵断面图正常段开挖示意图周边旋喷桩开孔布置图周边旋喷桩终孔位置图具体分部断面示意图。
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。
粉质黏土地层富水深基坑施工工法(2)
粉质黏土地层富水深基坑施工工法粉质黏土地层富水深基坑施工工法一、前言粉质黏土地层富水深基坑施工是一种专门应用于粉质黏土地层富水层基坑施工的工法。
该工法通过采取一系列技术措施,能够有效处理粉质黏土地层的水分问题,确保基坑施工的安全和质量。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
二、工法特点粉质黏土地层富水深基坑施工工法具有以下特点:1. 处理水分问题:针对粉质黏土地层富水问题,采用有效的水密封措施,确保基坑内部水分控制在可控范围内。
2. 提高开挖效率:采用抢控循环开挖技术,根据实际情况合理调整开挖深度和速度,提高开挖效率并保证开挖安全。
3. 加固基坑壁:在开挖过程中,结合注浆技术对基坑壁进行加固,提高基坑的稳定性和承载能力。
4. 监测与调整:对基坑施工过程进行实时监测,并及时调整施工方案和措施,确保施工过程的稳定和安全。
三、适应范围该工法适用于粉质黏土地层富水层基坑的施工,尤其适用于需要大规模挖掘和长时间施工的项目,如地铁站、大型商业综合体、水库等。
同时,该工法也能适应不同水平和不同地质条件下的基坑施工需求。
四、工艺原理粉质黏土地层富水深基坑施工工法与实际工程之间的联系主要体现在以下几个方面:1. 水密封措施:通过采用水密封板和注浆技术,形成一层水密封层,防止地下水渗入基坑。
2. 强化基坑壁:结合注浆技术,在开挖过程中对基坑壁进行加固,增强其稳定性和承载能力。
3. 监测与调整:通过实时监测基坑施工过程中的变化,及时调整施工方案和措施,确保施工的稳定和安全。
五、施工工艺1. 准备工作:确定施工范围和基坑形状,设置水密封板和注浆设备,准备施工所需的材料、人员和机具设备。
2. 开挖基坑:采用抢控循环开挖技术,根据实际情况调整开挖深度和开挖速度,确保开挖过程的安全和效率。
3.加固基坑壁:在开挖过程中,结合注浆技术,对基坑壁进行加固,提高其稳定性和承载能力。
富水粉质泥岩地质隧洞悬臂式掘进机开挖施工工法(2)
富水粉质泥岩地质隧洞悬臂式掘进机开挖施工工法一、前言富水粉质泥岩地质隧洞是指在地下工程中遇到的一种特殊地质情况,其特点是地质条件复杂,水分含量高,力学性质较差。
传统的隧道开挖方法在富水粉质泥岩地层中容易出现掘进困难、支护问题和安全风险等情况。
为了解决这些问题,悬臂式掘进机被引入到富水粉质泥岩地质隧洞开挖施工中,以提高施工效率和保障工程安全。
二、工法特点富水粉质泥岩地质隧洞悬臂式掘进机开挖施工工法具有以下特点:1.高效快速:悬臂式掘进机具有强大的掘进能力和高度的机械化程度,能够减少人工劳动,提高开挖效率,缩短工期。
2.自动化程度高:掘进机械能够实现自动控制和监测,减少人为因素对施工的影响,提高工作安全性。
3.灵活机动:掘进机具有较小的体积和较强的灵活性,能够适应复杂的地质条件和狭小的施工空间,能够在不同的地质条件下进行掘进作业。
4.支护便捷:掘进机设有支护装置,能够在掘进过程中进行及时的支护,保护隧道的稳定性。
5.施工质量高:使用悬臂式掘进机进行开挖施工能够保证开挖断面的光滑度和垂直度,确保隧道的质量满足设计要求。
三、适应范围富水粉质泥岩地质隧洞悬臂式掘进机开挖施工工法适用于以下情况:1.富水粉质泥岩地层密度较大,水分含量较高,力学性质较差。
2.施工区域存在较严重的地下水和地下水涌流问题。
3.施工难度较大,传统开挖方法存在安全风险或者无法保证开挖速度和质量的情况。
4.需要提高隧道掘进效率、节约施工成本的情况。
四、工艺原理悬臂式掘进机开挖施工工法是基于以下原理进行设计和施工的:1.先进导水系统:悬臂式掘进机配备了先进的导水系统,能够在施工过程中及时处理地下水和地下水涌流问题,保障施工安全。
2.切削与装运:悬臂式掘进机通过刀盘和螺旋输送机等装置,实现切削和装运的一体化操作,能够高效快速地将地层物料从隧洞内部运出。
3.支护系统:悬臂式掘进机配备了先进的支护系统,能够在掘进过程中进行及时支护,保护隧洞的稳定性和安全性。
严寒地区富水土质隧道施工技术
位 于甘肃 省 陇 西 县 马河镇 , 隧道 总 长 为 1 2 7 6m。 工程 地 质 特征 : 隧 道范 围地 层较 单 一 , 上更 该 为 新 统 风 积粘 质 黄 土 和 下 、 中更 新 统 冲 、 积 杂 色 粘 洪
土 。粘质 黄 土 土质 较 均 , 自重 湿 陷 性 为 Ⅱ级 ; 色砂 杂 粘 土 主要 表 现 为强 崩 解 性 , 定 的膨 胀 性 及 含 有 盐 一
1 工 程 概 况
新松 树 湾 隧道 为 增 建右 绕 形式 单线 电气 化铁 路
隧 道 . 讫 里 程 为 D 6 0+3 4 — D 10 起 K10 6— K 6 2+0 0, 9
每 个 台 阶长 度 3~4 m, 台 阶 采 用 人 工 开 挖 。 上 留核 心 土 , 、 台 阶采 用 机 械 开 挖 ; 杆 安 装 采 用 风 枪 中 下 锚 打眼 , 喷射 混 凝 土 采 用 湿 喷工 艺 。 出渣 运 输 采 用 短 臂 挖 掘 机扒 渣 、0 4 B侧 翻装 载 机装 渣 、 自卸 汽 车无 轨
碱 成 分 , 种颜 色 夹杂 , 各 土质 不均 , 局部 含贝壳 碎 屑 。 隧 道 围岩 地 质按 I、 Ⅱ类设 计 。 水 文 地 质特 征 : 隧址 年 平均 降水 量 5 3 3 m 1 . m, 属 中温带 亚 干 旱 山地 气候 区 , 下水 发 育 , 地 隧道 内地 下 水 主要 为 上层 滞 水 及 裂 隙 水 和 囊 状 水 , 季 节 性 受 影 响 变化 较 大 , 既 有 隧 道 观 测 。 道 渗 水 量 为 1 据 隧 6
2 施 工 方 案
本 隧道 为 宝 兰二线 重 点 工 程 , 其施 工 难 点是 : 富 含水 土质 隧 道 , 地 质 为 黄 土 , 湿 陷 性 、 崩 解 性 且 具 强 和膨 胀性 , 围岩 极 不 稳 定 , 工 难 度 大 。经 研 究 , 施 基
粉质粘土地质隧道施工技术及控制要点
粉质粘土地质隧道施工技术及控制要点李学军【摘要】隧道洞口施工中开挖是一项十分复杂地高难度的项目,隧道洞口的开挖难点在于软弱围岩浅埋段,开挖软弱围岩洞身的施工方法:必须严格按照“新奥法”的原则组织施工,应加强地表观测,施工过程中应严格控制开挖进尺,土质围岩“禁爆破”,执行“管超前、即支护、短进尺、早封闭、勤监测、备预案”;加强隧道的衬砌支护工作,采用信息化动态施工管理,根据施工监控量测数据掌握围岩动态和支护结构的工作状态,利用监控测量结果及时调整设计支护参数,及时正确的指导施工.本文结合已完工的青海省S102线大湟平公路工程静房隧道施工过程中实际情况作为依据,静房隧道进口段地质情况是穿越地层为粉质粘土、全风化砂砾岩和全风化-强风化泥质砂岩,其中,粉质粘土结构松散,胶结性差,含少量碎石颗粒;属于软质岩,局部呈现破碎状.在隧道开挖施工中极易出现坍塌、掉块等现象,甚至洞口成洞时顶部易出现冒顶,侧壁失稳,隧道进口基岩以全风化泥质砂岩和风化砂砾岩为主,均为透水性较好的透水层,在施工前期一定要做好坡面及隧道截排水措施,尤其是雨季时加强支护,并且要做好隧道仰拱施工开挖必须短距离进行成环,同时对地基进行加固处理,避免出现隧道整体下沉的发生;现将粉质粘土地质条件下隧道工程施工存在的问题进行分析,论述这种围岩情况下施工技术及控制要点,为同类型地质情况的隧道施工提供参考和借鉴.【期刊名称】《青海交通科技》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】3页(P120-122)【关键词】粉质粘土;隧道;施工技术;控制要点【作者】李学军【作者单位】青海省公路工程咨询监理处西宁810008【正文语种】中文1 概述随着经济发展的全球化发展趋势,我国公路工程设计中,对线路的优化以及行车舒适性的要求越来越高,作为公路主要结构形式的隧道在公路工程中所占的比例也越来越大,随之而来的,隧道施工的地质环境更加复杂多变,施工难度进一步提高。
富水隧道施工技术研究
富水隧道施工技术研究摘要:新浴龙山隧道在大丽铁路的建设中具有举足轻重的作用,关系着整个工程施工的安全性及进度控制,本文将以新浴龙山隧道的施工为例来谈一下个人关于富水隧道施工技术的看法。
本文首先介绍了新浴龙山隧道的相关条件,其次介绍了施工采用的主要技术措施及施工方案的选择,最后介绍了隧道施工所采用的具体技术措施。
关键词:富水、隧道、施工技术Abstract: new bath longshan in big beautiful railway tunnel construction of the vital role, relates to the whole engineering safety of the construction and schedule control, this paper will take new bath longshan tunnel construction as an example to talk about personal about rich water tunnel construction technical point of view. This paper first introduced the new bath longshan tunnel related conditions, secondly introduces the construction of the main technical measures and construction scheme selection, at last, the paper introduces the tunnel construction of the concrete measures.Keywords: rich water, tunnel, construction technology1. 新浴龙山隧道的相关条件概述大丽铁路是建设西南通道的重要一段,它的建设对于完善云南铁路网和扩大我国与东南亚、南亚国家的联系具有重要意义。
浅谈全风化花岗岩浅埋富水隧道开挖施工技术
浅谈全风化花岗岩浅埋富水隧道开挖施工技术作者:苏桂杰来源:《中国新技术新产品》2014年第02期摘要:本文介绍了下关隧道通过全风化花岗岩浅埋富水隧道开挖采取的施工方法和措施,隧道安全顺利的通过浅埋段施工,施工进度明显改善,施工成本有效减少。
通过洞外井点降水,变洞内为洞外施工,加快了全风化花岗岩浅埋段富水隧道开挖的施工进度。
关键词:全风化花岗岩;浅埋富水;井点降水;隧道开挖;监控量测中图分类号:U455 文献标识码:A1 工程概况下关隧道全长1880m,单线铁路隧道,隧道范围内山坡表面覆盖第四系全新统残积粉质粘土,谷地内分布粉质粘土,淤泥质粉质粘土,基层为加里东期花岗岩。
隧道所处山体冲沟发育,无常年性流水,沟内平时断续有小股水流,雨季水量较大。
地下水主要为基岩裂隙水,接受大气降水补给,在补给过程中,由于地面坡度较大,大气降水多以面流形式流走。
隧道在DK53+740~DK53+895段隧道埋深较浅,设计采用径向注浆加固措施,在DK53+765~DK53+845段并采用Φ80大管棚+Φ42注浆小导管超前预支护,管棚长度10m一环,两环之间搭接长度不小于3m,管棚环向间距40cm,外插角不大于12度,采用水泥浆或水泥+水玻璃等双液浆,注浆压力0.5~2.0Mpa。
2 工程施工难点2.1 地下水丰富,围岩软弱自稳能力差隧道洞身位于浅埋冲沟内,拱顶最小埋深7.0m,地表为淤泥质粉质黏土,厚3~4.5m,以下为全风化、强风化、弱风化花岗岩。
全、强风化花岗岩主要由石英、长石和云母组成。
石英通常呈圆形粒状、无色透明。
长石有肉红色的钾长石和灰白色的斜长石,长石强度低,遇水易软化。
云母为片状的黑云母,有时也有白云母。
在掌子面开挖过程中,围岩表面有面状渗水,局部地方有股状流水,随着时间的延续,围岩表面渗水逐渐加大,在水的作用下,围岩易软化,围岩由硬塑变为软塑状态,甚至变为流塑状态,造成掌子面易溜坍,施工极其困难。
在DK53+750处,在掌子面开挖完成后,准备对掌子面喷射砼时,由于水的作用,掌子面出现了溜坍现象。
富水红黏土隧道施工工法
富水红黏土隧道施工工法富水红黏土隧道施工工法一、前言富水红黏土隧道施工工法是在特定土质条件下,为了解决隧道施工中水土保持和围岩稳定问题而应用的一种施工方法。
以下将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点富水红黏土隧道施工工法具有以下特点:1. 适应性强:该工法适用于黏土富水含量较高的班次,能够解决黏土吸水膨胀和隧道围岩稳定的问题。
2. 高效节能:该工法采用机械化施工,能够大幅度提高施工效率,减少人力投入,节约工期和成本。
3. 节约土方资源:该工法利用富水红黏土进行隧道地质控制,节约了大量清除和处理土方的成本和时间。
4. 环保节能:该工法在施工过程中,采用低噪音、低振动的机械设备,减少施工对周边环境的影响,保护生态环境。
5.技术成熟:该工法在实际工程中已得到广泛应用,施工技术已经相对成熟,可靠性高。
三、适应范围富水红黏土隧道施工工法适用于下列情况:1. 地质条件:黏土含水量高、红色黏土丰富的地质构造,黏土干燥时有较高的胀缩性。
2. 隧道长度:225米以下的中小型隧道,特别适用于山区隧道。
3. 土质条件:不宜应用于具有明显岩性的地层,适用于富水红黏土及其混合土层。
四、工艺原理富水红黏土隧道施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面:1. 水泥浆注射:在隧道施工前,通过对隧道围岩进行水泥浆注射,增强围岩的稳定性和抗渗性。
2. 富水黏土控制:在施工过程中,将黏土进行湿润处理,利用黏土的黏性和粘结性,提高围岩的稳定性。
3. 排水系统:针对富水红黏土的水分和胀缩性问题,需要在隧道施工过程中设置排水系统,控制水位和水压,确保施工的稳定性和安全性。
4.加固措施:对于过于湿润或含水量过高的黏土,需要采取充填、加固等措施,提高围岩的稳定性。
五、施工工艺1. 探测阶段:进行地质勘探和隧道设计,确定施工工艺和技术参数。
2. 蓄水阶段:在隧道坑口和围岩周围设置排水系统,控制水位,进行围岩的蓄水试验和胀缩性测试。
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一、富水粉质粘土隧道施工
工程背景:
斜井,设计全长580米,其中X3K0+460~X3K0+580段地层岩性为全风化富水粉质粘土,设计为Ⅴ级围岩;台阶法开挖,衬砌断面5.5×6米,采用拱墙I14工字钢架及φ60中管棚加强初期支护,钢架间距为0.8m,中管棚每根长为5.5m,纵向每4m一环,环向间距0.4m,每环15根;二次衬砌采用C30素砼,厚度45cm。
该段地质区域洞顶覆盖层厚度均低于30米;超前探孔及红外探水仪检测显示:该地段粉质粘土含水量饱和,且洞顶覆盖层较薄,不利于隧道开挖掘进作业。
依据铁道部下发关于隧道施工安全距离文件要求,Ⅴ级围岩地段掌子面距二衬安全距离为90米;掌子面距仰拱安全距离为40米;针对云南地区地质条件复杂,不可预见因素多的特点,我们采取了加强初期支护,缩短施工安全距离的工法,并顺利通过该段地层,实践证明此工法经济、实用,施工安全系数高,在同类型地质条件下隧道施工中具有较好的推广应用价值。
富水粉质粘土地质隧道施工
全线控制工期工程为xxxx隧道,全长xxxx公里,其中xx#斜井,设计全长xxx米,施工正洞长度xxxx米;3#斜井X3K0+460~X3K0+580段地层岩性为全风化富水粉质粘土,隧道二衬后净空断面为xx×xxx 米。
在富水粉质粘土地质条件下,修建隧道,最棘手的技术难题是防止围岩掉块、塌坍,保证隧道衬砌不被挤压破坏。
因此采取引、排水相结合,加强初支的方案,是避免富水粉质粘土隧道坍方的有效方法。
一.施工方法
xxxx隧道xx#斜井洞身粉质粘土含水量饱和,隧道开挖后,周边毛细水大范围向洞身渗透,形成较大的渗透水。
严重影响了施工的顺利展开和施工安全,主要体现在以下几个方面:一是容易引发初支前坍方;二是在钢架安装后,未进行仰拱施工前,容易造成初支沉陷、开裂,引发安全事故;三是发生事故苗头后的加固处理时间较长,延缓了隧道施工正常展开,担误了隧道工期。
为确保施工进度,防止发生安全质量事故,我们采取了以下几个施工步骤来解决以上三个问题:
1、隧道开挖采用台阶预留核心土法,开挖隧道上台阶(高度2.7米)后,立即对岩面进行初喷砼封闭岩面,防止富水粉质粘土开挖后下坍,
2、加强隧道初期支护,本隧道原设计采用的初支形式为:采用拱墙I14工字钢架及φ60中管棚加强初期支护,钢架间距为0.8m,中管棚每根长为5.5m,纵向每4m一环,环向间距0.4m,每环15根,
拱墙半幅设置Φ8钢筋网;二次衬砌采用C30素砼,厚度45cm。
施工中为缓解富水粉质粘土下缀对隧道初支及二衬产生较大的压应力,经与建设、设计、监理单位沟通,对该隧道初支进行以下变更调整:对X3K0+580~X3K0+460富水粉质粘土段Ⅴ级模筑衬砌进行加强支护。
钢架由原设计的I14(拱墙)改为I16(全环),钢架间距由原设计0.8m调整为0.6m;拱部φ42超前小导管改为拱墙(180度范围)φ60超前导管注浆支护,倾角2~3°,φ60超前导管纵向每1.8m一环,环向间距0.3m,每环44根,每根长4.0m;系统锚杆调整为Φ42径向注浆锚管,压注1:1水泥砂浆,并作为锁脚锚管与钢架连接牢固;拱墙满布设Φ8钢筋网。
二衬砼厚度保持原设计不变。
3、通过变更加强隧道超前支护和初期支护,一方面改变了拱部超前支护形式,缩小了超前支护间的间距,对易坍方地段形成了稀管棚支撑(管棚边到边距离24cm),减少了大面积坍方的发生。
另一方面通过缩短超前支护的长度,调整超前支护打入上仰角度,来控制超前支护距初支钢架间的高度,防止出现小范围超挖,引发拱部岩体漏滑掉块引发坍方。
针对富水粉质粘土在进行导管或管棚注浆时压力过大,容易引发掌子面受高压浆体压力作用而发生蹦塌,压力过小无法压入浆体这一情况,在管体注浆时对管体进行了改进,由原设计的钢花管,变更为钢管,施作方式由打孔安装改为压入式,即注浆只对管体强度进行加固,以减少对周边围岩的挠动。
4、下台阶开挖过程中,由于粉质粘土饱含水,经常出现挖前一榀钢架,后二、三榀钢架下土质滑坍现象。
为防止出现钢架沉降下陷
及掉拱情况的发生,通过增加拱部钢架锁脚注浆锚管数量并相互焊接来稳固拱部钢架,并尽快施作下导坑钢架。
5、初支地段在洞内每隔50米,二衬完成地段每隔100米,在靠近边墙位置设置一尺寸为60cm×60cm×100cm的集水井将水集中起来,用抽水机分级抽排入洞外沉淀池;二衬前在渗水大的部位设置Φ50透水盲管,外包宽1.5米防水板,呈“U”型布设,并使渗出水流通过盲目管接至二衬外,将二衬后的渗水引入集水井排入洞外沉淀池。
6、富水粉质粘土地段隧道施工的另一个关键在仰拱及二衬紧跟。
坚持做到仰拱距掌子面安全距离不超过10米,二衬距掌子面安全距离不超过25米。
随时进行隧道仰拱及二衬作业,防止发生初支下沉塌陷。
二.施工工艺流程图
三、劳动力组织及进度指标
除按一般隧道施工的劳动力组织外,通过对初支及超前支护进行加强,减短进尺长度,缩短循环时间,加快循环次数,大幅度减少了隧道塌方事故的发生,激励了作业人员的工作干劲。
目前该隧道施工已经达到每月掘进、支护、二衬平均65米,较开工头二个月平均23米有了长足的进步,极大地加快了施工进度。
四、富水粉质粘土隧道施工质量、安全控制要点
1、隧道开挖后及时对已开挖掌子面围岩进行初喷封闭,防止小面积坍塌掉块引发大范围坍方。
2、超前支护必须严格按要求施作,确保在掌子面前方形成棚架外壳,对开挖作业形成保护。
3、钢架锁脚锚管必须严格按要求施作,防止下导坑开挖中发生拱部钢架沉降、下陷、掉拱现象,造成事故。
4、二衬前必须对初支部位渗透水较大地段进行引排,防止二衬背后水压集中,对二衬造成破坏。
5、仰拱及二衬必须紧跟施作。
及时使仰拱钢架与拱墙钢架形成闭合环,共同受力。
防止出现拱墙钢架下沉,引发初支开裂。
6、根据喷射砼的施工要求,在工作面处的水压应稳定在
0.4Mpa
以上,以利混合物充分水化。
五、结束语
xxxx隧道3#斜井通过采取了加强初期支护,缩短施工安全距离的工法,以较小的投入解决了富水粉质粘土隧道施工中存在的问题,并顺利通过该段地层,实践证明此工法经济、实用,施工安全系数高,在同类型地质条件下隧道施工中具有较好的推广应用价值。