大断面黄土隧道施工方法

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大断面黄土隧道机械配套和施工工艺

大断面黄土隧道机械配套和施工工艺

大断面黄土隧道机械配套和施工工艺前言黄土隧道是一种广泛应用于交通、水利、电力等领域的大型地下建筑物,其机械化施工已经成为一种趋势。

本文将简要介绍大断面黄土隧道的机械配套和施工工艺。

机械配套掘进机大断面黄土隧道的掘进机通常采用液压推进式掘进机或土压平衡式掘进机。

液压推进式掘进机适用于较软的黄土和松散的砂砾层,土压平衡式掘进机则适用于较硬的黄土和岩石层。

切削头切削头是掘进机的重要组成部分之一,其工作原理是在旋转头盘的作用下,利用刀具和齿轮把切削阻力转化为旋转动能,同时还可以通过调整刀具的数量和材料来适应不同类型的地质结构。

运输设备运输设备包括皮带输送机和转运车。

皮带输送机主要用于将掘进后的渣土输送至外部的堆场或处理厂,而转运车则用于将渣土或物料从隧道内部运送至外部。

给水设备给水设备主要包括泵站、管道和喷线。

泵站用于将地下水或泉水抽取至地面,管道和喷线则用于将水输送至隧道内部进行湿喷施工或扬尘抑制。

施工工艺掘进大断面黄土隧道的掘进一般采用顶管法或盾构法。

其中,顶管法适用于较浅的地下山体或地质情况较好的区域,盾构法则适用于地下水位较高或地质情况较困难的区域。

掘进时需要根据不同地质结构采用不同的爆破或切割方式,确保施工的安全和质量。

路基整形路基整形主要是对隧道内部的地形进行调整和平整,以便后续的水泥喷浆和装饰施工。

整形时需要考虑渣土输送和工人施工的通道,同时还需要严格控制隧道内的空气质量,确保施工的安全。

湿喷施工湿喷施工是一种常见的隧道养护方法,其工作原理是将水泥、砂、水等混合物通过喷枪喷洒至隧道内表面上,形成一层薄膜,从而增强隧道的强度和防水性能。

在施工过程中需要对水泥、砂和水的比例进行严格控制,确保对隧道结构的保护和修复。

装饰施工装饰施工是在湿喷施工之后进行的,其目的是对隧道内部进行美化装修,增强环境舒适度。

装饰材料包括内墙砖、石材等,需要根据不同的隧道类型和用途进行选择。

结论大断面黄土隧道机械配套和施工工艺是保证隧道施工质量和安全的关键之一。

大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法(2)

大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法(2)

大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法《大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法》一、前言大断面黄土公路隧道是指宽度超过20米的公路隧道,其施工难度和风险较高。

在该类型隧道施工中,上台阶临时侧壁分部开挖施工工法是一种常用的施工方法,本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析,并结合一个实际工程实例,以便读者全面了解和应用该工法。

二、工法特点上台阶临时侧壁分部开挖施工工法具有以下特点:1. 该工法适用于黄土条件下大断面公路隧道的施工,能够有效地减少基坑开挖量和支护材料的使用量。

2. 采用临时侧壁大段开挖,可大幅度节省施工时间,提高施工效率。

3. 采用台阶式开挖,有效地避免了黄土松散层的落方和坍塌,确保施工过程的稳定。

4. 该工法施工过程较为简单,对施工人员技术要求不高。

三、适应范围上台阶临时侧壁分部开挖施工工法适用于以下情况:1. 施工隧道为大断面黄土公路隧道,通常宽度超过20米。

2. 施工地质条件为黄土层,整体较为稳定,无明显倾斜、滑坡等地质灾害。

3. 施工地区尚没有施工难度较大的特殊地质情况,如多砾土层、砂卵石层等。

四、工艺原理上台阶临时侧壁分部开挖施工工法的工艺原理是通过对施工工法与实际工程之间的联系进行具体的分析和解释,采取相应的技术措施,以确保施工的顺利进行。

主要包括以下几点:1. 渐进式开挖:按照台阶式开挖的原则,先开挖上部黄土层,再逐步开挖下部黄土层,以减少黄土层的坍塌和落方。

2. 临时支撑:在开挖过程中,采用适当的支撑手段,如桩墙支撑和钢支撑等,保证隧道的稳定性。

3. 承载层加固:对黄土层中的边坡进行加固处理,以防止侧壁的坍塌和滑移。

五、施工工艺上台阶临时侧壁分部开挖施工工法的施工过程主要包括以下几个阶段:1. 前期准备:确定施工范围和时间计划,组织施工人员和机械设备,清理施工现场。

2. 临时支撑:根据设计要求,进行临时支撑的布置和施工,确保施工过程中的安全和稳定。

大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法

大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法

大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法一、前言:大断面黄土公路隧道是一种特殊的公路隧道类型,由于黄土地质条件的复杂性和固结指数较高,施工难度较大。

为了解决这一问题,本文介绍了一种适用于大断面黄土公路隧道的上台阶临时侧壁分部开挖施工工法。

二、工法特点:该工法采用临时侧壁分部开挖的方式,可以有效降低开挖难度,减少土方侧移对稳定性的影响。

同时,通过上台阶施工,也可以缩短施工周期。

三、适应范围:该工法适用于大断面黄土公路隧道的施工,特别适用于黄土地质条件较差、固结指数较高的情况。

四、工艺原理:该工法的实施原理是在开挖过程中采用逐段上台阶的方式进行,通过设置临时侧壁来限制土方的侧移,从而保证施工的稳定性。

在实际工程中,工程师根据施工工艺和实际情况,采取相应的技术措施,确保工法的有效实施。

五、施工工艺:施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 土方开挖前的准备工作,包括勘察设计、临时施工设施搭建等;2. 土方开挖阶段,根据设计要求,按照上台阶的方式进行开挖,同时设置临时侧壁保证稳定性;3. 边坡处理和支护工作,包括边坡的处理和支护措施的施工;4. 平整处理和辅助施工,包括平整土方和辅助施工设施的拆除。

六、劳动组织:根据施工工法和实际情况进行劳动组织的安排,包括人员的配备、工作任务的分配、协调和指导等,以确保施工进度和质量的控制。

七、机具设备:施工过程中需要使用的机具设备有挖掘机、推土机、装载机等。

这些机具设备具有较强的土方开挖和运输能力,能够满足施工工艺的要求。

八、质量控制:为了保证施工过程中的质量,需要进行相应的质量控制措施,包括施工过程中的监督、检验和验收等。

同时,需要根据实际情况进行问题和缺陷的处理,确保施工质量达到设计要求。

九、安全措施:在施工过程中,需要注意施工工法的安全要求,特别是在黄土地质条件下,可能存在的危险因素。

为了保证施工安全,需要对相关安全措施进行详细介绍,并对施工人员进行培训和指导。

论文砂质黄土大断面隧道CRD法施工技术

论文砂质黄土大断面隧道CRD法施工技术

砂质黄土大断面隧道CRD法施工技术摘要:郑西客运专线函谷关隧道为大断面砂质黄土隧道,施工采用CRD法施工,施工过程中临时支护体系繁多,受力复杂。

文章主要详细介绍了CRD法开挖支护以及临时支护拆除的各部步骤、步长关系及其变形特征,并介绍了CRD施工过程中施工要点。

关键词:大断面隧道砂质黄土CRD法施工1、工程概况函谷关隧道起讫里程DK270+429~DK278+280,隧道全长7851m。

是国内最长的黄土隧道。

隧道穿越第四系上更新统(Q3)砂质黄土及中更新统(Q2)黏质黄土。

其中砂质黄土地段长3521m,结构疏松,具有中等~严重自重湿陷性,设计为V级围岩,采用CRD法施工。

1.1砂质黄土段地质情况隧道V级围岩地段洞身主要穿过<2-2>、<2-3>砂质黄土层(Q3eol+al),隧道范围内发育多层粉细砂(Q3eol+al),呈水平透镜状,厚度2~4m。

分别位于隧道拱顶、拱腰、边墙部位。

黄土结构疏松,具有中等~严重自重湿陷性。

<2-2>砂质黄土(Q3eol+al):局部为黏质黄土,浅黄色,松散~稍密,稍湿~潮湿,大孔隙发育,含蜗牛壳化石,湿陷性轻微至中等,厚15~25m,属II级普通土。

<2-3>砂质黄土(Q3eol+al):局部为黏质黄土,浅黄、灰黄、黄褐色,松散~稍密,稍湿~潮湿,大孔隙发育,含蜗牛壳化石,属II级普通土。

<2-4-1>粉细砂(Q3eol+al):褐黄、浅黄色,稍湿~潮湿,稍密~中密,呈透镜体状,厚0~4m,属I级松土。

1.2设计参数V级围岩(CRD法)支护参数:φ50超前小导管,每根长5米,环向间距0.4m,每环46根,纵向3.2米一环,φ8钢筋网网格间距20×20cm,拱墙布置,拱部锚杆长2.5米,边墙锚杆长4米,间距1×1米,I25型钢钢架,每榀间距0.6米,全环布置;中壁及临时仰拱采用I18型钢钢架。

大断面黄土隧道采用弧形导坑法施工技术

大断面黄土隧道采用弧形导坑法施工技术


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混凝土 , 及时铺设钢筋网、 架设钢架, 在钢架拱脚 以 上 5c 0m处 , 紧贴钢架两侧按斜向下倾角 4 。 5打设锁 脚锚管 , 锁脚锚管与钢架采用 u形钢筋牢固焊接, 锚、 喷至设计厚度 。 第二、 三步 核心土和下台阶的② 、 ③部开挖:
第 1 期 1
初厚永 : 大断面黄土隧道采用弧形导坑法施工技术
第二 、 三步 中台阶② 、 ③部开挖 : 应先开挖边 墙 一侧 , 开 挖 边墙 的另 一侧 , 错 开 2 0~3 O 再 并 . .m 的距离, 避免上台阶的初期支护在同一位置同时悬
空 。每侧每次开挖 长度 为 2榀 钢架 间距 , 最长 不 得
对于浅埋砂质黄土 V级围岩段 , 各台阶的长度 应选取图中的低值 , 尽量缩短仰拱 、 二衬距掌子面的
起隧道的塌方冒顶。但对于深埋砂质黄土Ⅳ级围岩 段, 各台阶的长度可适当放宽限制 , 而深埋粘质黄土 Ⅳ级围岩段 , 各台阶的长度则可根据监控量测信息 选取图中的高值。
22 弧形导坑二 台阶 四步开挖 法 . 弧形 导坑 二 台阶 四步开 挖法 , 挖 是在高 度方 开 向将 隧道开挖 断面 分成 上 、 下两 个 台阶 , 按 上 、 并 下

大断面黄土隧道弧形导坑法施工工法

大断面黄土隧道弧形导坑法施工工法

.大断面黄土隧道弧形导坑法施工工法1.概述随着我国高速铁路建设的进行,大断面铁路隧道施工全面展开,其特点是开挖断面大,因而施工难度大为增加,尤其是在湿陷性黄土地区,修建大断面客运专线隧道是隧道施工的一个难题。

大断面隧道的施工方法要根据断面形状、隧道长度、工期、地质、周围环境等条件综合确定,最关键的是要和隧道的地质相匹配。

目前大断面隧道的施工方法主要有全断面法、弧形导坑法、CD法、CRD法和双侧壁导坑法等。

由中铁二十三局承建施工的郑西铁路客运专线有三座隧道,分别是凤凰岭隧道、高桥隧道及潼洛川隧道,均为大断面双线黄土隧道,隧道围岩多为砂质黄土和粘质黄土,Ⅳ级围岩开挖断面面积达155.08㎡,开挖断面宽度达14.82m,开挖高度达12.8m,设计施工方法有弧形导坑法、CD法、CRD法和双侧壁导坑法,施工过程中,在吸取郑西公司及各方专家的经验和局处有关专家的指导下,先在凤凰岭隧道Ⅳ级围岩地段(长286.8m)采用弧形导坑法施工取得成功后,对潼洛川隧道Ⅳ级围岩段(长3145m),采用弧形导坑法已施。

施工过程中,在保证施工安全质量的前提下,平均月成洞可达60m, 在无水粘性老黄土地段,依据监控量测结果,及时调整施工参数,将“三台阶七步开挖法”调整为“两台阶四步开挖法”,取得单口月成洞达78m的高产纪录。

该成果大大加快了施工生产进度,济济社会效益明显,其技术水平达到了国内先进水平,并在2007年被评为集团公司企业级工法、2008年度铁道建筑总公司科技进步奖三等奖。

2.工法特点2.1综合新奥法与矿山法的施工特点,实施严格控制开挖步序和步长的多层台阶法开挖、及时封闭成环。

2.2严格控制隧道沉降变形,确保变形值在规定范围内。

2.3以型钢钢架、喷锚混凝土构成的支护结构安全可靠。

2.4全过程监控量测,根据量测信息及时调整支护参数,使施工全过程处于受控状态。

2.5采用四部开挖作业简便,不需要用特殊的机械设备,容易推广应用。

大断面湿陷性黄土隧道施工技术

大断面湿陷性黄土隧道施工技术

大断面湿陷性黄土隧道施工技术摘要:当今社会隧道工程较为常见,是联系不同地区并为人们提供出行便利的重要工程,其中大断面湿陷性黄土地基是影响隧道施工综合成效的重要因素,然而我国湿陷性黄土面积相对较大,为落实隧道建设工程承建目标,需施工人员克服大断面湿陷性黄土施工阻力,本文通过对大断面湿陷性黄土隧道施工技术进行分析,以期为提高隧道施工综合质量提供依据。

关键词:大断面湿陷性黄土;隧道施工;施工技术为使大断面湿陷性黄土隧道施工技术相关研究客观、高效,本文选择某铁路局修筑隧道真实案例为研究对象,该隧道共有3座,隧道全长3817m,其中有一座287m长的斜井,高桥隧道长1458m,隧道建于湿陷性黄土段,为保障工程建设质量设计V级围岩,应用BIM技术,对整个工程进行系统分析与管控,确保承建数据信息精准、有效,在了解工程概况基础上,针对隧道施工技术进行分析,为总结隧道施工经验,优化隧道施工方略奠定基础。

一、确定大断面湿陷性黄土隧道施工技术参数及方法隧道施工项目具有针对性、特殊性,需技术人员在了解工况基础上,依据施工实况及自身承建能力制定施工技术参数,确定开挖面积、混凝土厚度等,为科学规划施工技术施行方略提供依据,确保施工技术参数具有实效性。

在明晰大断面湿陷性黄土隧道施工技术参数后,技术人员需合理选择施工方法,遵循严控水、留核心、短开挖、早封闭、强支护、频量测、快成环、速反馈、紧仰拱原则,合理选择施工技术并组建施工队,针对本工程来讲,其所选择的仰拱施工方法、防排工程施工方法、二衬施工方法、支护方法和一般隧道相差无几,在大断面湿陷性黄土隧道开挖、隔壁拆除、地基加固过程中具有一定技术优势,值得在隧道工程建设过程中应用与推广[1]。

二、大断面湿陷性黄土隧道施工方略1.确定V级围岩段施工技术。

借助BIM技术整合该工程项目相关数据,应用BIM技术三维建模功能,建立隧道洞口段开挖立体图例,同时得到开挖平面图,并能将其直接打印出来,依据BIM技术数据加工处理功能,从资料库内筛选最佳施工技术,确定隧道洞口开挖工序,以此为由制定施工管理计划,优化质控制度,为提高施工技术应用质量奠定基础。

大断面黄土隧道施工方法及监控量测技术

大断面黄土隧道施工方法及监控量测技术

大断面黄土隧道施工方法及监控量测技术大断面黄土隧道是指断面宽度大于15米,常见于高速公路和铁路建设。

由于黄土具有较弱的抗压强度和较大的水分含量,其施工方法和监控量测技术相对于其他土质的隧道会有一些特殊要求。

以下是大断面黄土隧道施工方法及监控量测技术的一般流程。

1.前期准备工作在开始大断面黄土隧道的施工之前,需要进行一系列的前期准备工作。

首先,需要进行地质勘探和工程地质调查,以了解地质条件和黄土的特性。

然后,根据调查结果设计隧道的断面和施工方案。

2.施工工艺选择对于大断面黄土隧道,常见的施工工艺包括开挖法、顶升法和开挖加支护法。

开挖法是指采用挖掘机等机械设备进行快速开挖;顶升法是指在黄土层上方设置支撑系统,然后逐层顶升隧道;开挖加支护法是指在开挖过程中同时进行支护工作。

3.施工监控系统在大断面黄土隧道的施工过程中,需要设置一套完善的监控系统来监测隧道的变形和稳定性。

该系统应包括测量设备、数据传输系统和数据处理与分析软件。

测量设备可包括裂缝计、变形计、应力计、位移计等,用于实时监测隧道的变形和应力情况。

在大断面黄土隧道的施工过程中,常用的监控量测技术包括测量灌浆围岩的应力状态、位移、变形等。

其中,灌浆围岩的应力状态可通过应力计进行测量;位移和变形可通过位移计和裂缝计进行测量。

此外,还可以使用激光等非接触式测量技术来测量隧道的位移和变形。

5.施工质量控制在大断面黄土隧道的施工过程中,需要严格控制施工质量,以确保隧道的稳定性和耐久性。

施工质量控制可通过施工过程的监控量测和检测来实现。

若发现隧道的变形和应力超过设计要求,应及时采取相应的防治措施。

总结起来,大断面黄土隧道的施工方法及监控量测技术包括前期准备工作、选择适当的施工工艺、设置监控系统、使用相应的监控量测技术以及进行施工质量控制。

这些工作的合理实施可以有效地保障大断面黄土隧道的施工质量和安全。

(建筑工程管理]大断面黄土隧道三台阶七步法施工工艺

(建筑工程管理]大断面黄土隧道三台阶七步法施工工艺

(建筑工程管理)大断面黄土地道三台阶七步法施工工艺大断面黄土地道三台阶七步法施工工艺大纲:结合西平铁路中咀壹号地道试验段施工。

对大断面黄土地道三台阶七步法开挖技术进行总结,重点论述了三台阶七步法开挖法的适用条件、施工工艺及具体的施工重点和技术特色。

且详细陈述了三台阶七步法开挖法的安全保证措施。

该方法较好的解决了黄土地道施工中的诸多技术难题,且能充足利用开挖空间和大型施工机械,搅乱少,速度快。

重点词:西平铁路大断面三台阶七步开挖法施工工艺1. 工程简介西安至平凉铁路始自西安市,向西北经礼泉、乾县、永寿、彬县、长武及甘肃宁县、甘肃泾川等县至平凉市,正线全长263.1km ,此中陕西省境内线路长161.3km ,投资约为 50 多亿元,甘肃省境内线路长101.8km ,投资约为 20 余亿元。

西平铁路为国家Ⅰ级电气化单线铁路,设计时速 120km ,运输能力为货运量3000万吨 / 年,单向客运量160 万人 / 年。

西平铁路自陇海铁路茂陵站引出,至平凉市崆峒区和宝中铁路平凉南站接轨,连接陇海、宝中俩条重要的铁路干线,设26 座车站。

建成后的西平铁路运量大且货源集中,兼备部分省际交流及地方客货运输的铁路。

建设工期 4 年。

位于第壹标段的中咀壹号地道全长1162 米,整体南高北低,周边冲沟发育,切割深度 50 ~200m ,小型冲沟许多,大型冲沟于进出口各有壹个。

沟俩侧坡面较陡,沟内小型浅层高度滑坡、参差发育,多有溜坍、坍塌。

可见解质条件发杂多变,施工难度大,安全形势严重均对进度产生严重影响。

瞄准时交工造成压力。

2. 施工方案的确定黄土地道工程地质较差,施工断面大,确定施工方案一定依据以下原则:重地质、管超前、短开挖、强支护、快封闭、早成环。

主要开挖方法有CD 法、CRD 法、两侧壁导坑法、三台阶七步法等。

CD 法是于柔弱围岩大跨度地道中分布开挖、钢架支撑、仰拱先行施工方法的壹种,采纳自上而下分2~3 步开挖地道的壹侧,达成早期支护和中近邻。

大断面黄土隧道贯通施工技术

大断面黄土隧道贯通施工技术

大断面黄土隧道贯通施工技术赵善同(中铁三局桥隧分公司,河北.邯郸056036)【摘要】以郑西铁路客运专线函谷关隧道各工作面贯通工法为例,总结出针对CRD、弧形导坑等不同开挖方法间的贯通要点。

该工法适用于大断面黄土隧道安全、快速的要求,特别当黄土隧道断面大于160m3时更为有效。

【关键词】郑西铁路客运专线黄土隧道贯通1、工程概况函谷关隧道为大断面黄土隧道,进口→横洞→1号(DK270+429-DK272+810)属V级围岩,正洞洞身采用Ⅴ级黄土加强衬砌,Ⅴ级地段设计支护参数如下:支护采用I25a型钢钢架全环布置,间距0.6m;拱墙设Φ22系统锚杆,间距1.0×1.0m,拱部药包锚杆长2.5m,边墙药包锚杆长4m;初期支护喷砼厚35cm,φ8钢筋网网格间距20cm×20cm拱墙布置,仰拱喷砼厚度同拱墙; C35二衬钢筋砼衬砌厚度为60cm,仰拱C35钢筋砼衬砌厚度为70cm。

1号→2号→3号(DK272+810-DK277+140)属IV级围岩,正洞采用弧形导坑法进行开挖,IV 级地段设计支护参数如下:支护采用I22a型钢钢架全环布置,间距0.8m;拱墙设Φ22系统锚杆,间距1.0×1.0m,拱部药包锚杆长2.5m,边墙药包锚杆长3.5m;初期支护喷砼厚30cm,φ8钢筋网网格间距20cm×20cm拱墙布置,仰拱喷砼厚度同拱墙; C35二衬钢筋砼衬砌厚度为50cm,仰拱C35钢筋砼衬砌厚度为60cm。

2、贯通里程及贯通方向2.1、贯通里程1)进口→横洞贯通里程DK270+980,横洞郑州方向开挖至贯通里程后停止开挖,最终由进口西安方向完成贯通,经过现场踏勘DK270+980埋深37米,距离2号冲沟沟心(DK271+015)35m,贯通处地势平缓,可进行贯通。

2)横洞→1号贯通里程DK271+770,1号郑州方向开挖至贯通里程后停止开挖,最终由横洞西安方向完成贯通,经过现场踏勘DK271+770埋深50米,距离5号冲沟沟心(DK271+715)55m,贯通处地势起伏较小,可进行贯通。

大断面黄土隧道三台阶七步开挖法施工技术

大断面黄土隧道三台阶七步开挖法施工技术

间 ,逐步 向纵深挖掘 。其 实质是 台阶开挖法的一种 ,拱部
采用环形开挖预 留核心土 ,利用核心土施压掌子面 ,中部 和下部也是先开挖两侧 ,保持 中部土体不动 ,保证掌子面 稳定 。三台阶七步开挖法 主要技术特点如下。 ( )施 丁空 间大 ,大 型施工 机械 可在 多个 作业 面 1 平行施工 ,工效 高 。部 分软岩地段 可采用挖 掘机直接 开 挖下半 部断面 ,减 少对围岩扰动 。
在 断 层 带 、 破 碎 带 等 自稳 性 较 差 地 层 和 富 水 地 层 承 载 拱 。
中,采用小 导管预注 浆 固结 、止水等辅助施 工措施 ,采 2 12 中台 阶左侧 和 下 台 阶右侧 边 墙 开挖 支护 . . 用上部弧形 导坑法短 开挖施作拱部 初期支 护后 ,再左 右 ( 1)上 台阶开 挖超前 中台 阶3~5 后 ,交错 开挖 m
修边 和对上 台阶初期支 护底部修 凿 。此期 间挖掘机开挖
高 度约 39m,台阶长 度控 制 在3~5m,核 心 土距 拱顶 下 台阶 。当中台阶上部 修边和上 台阶初期支 护底部修凿 .
15~20m,其 两侧 距 开挖 面 约2m;中 台阶开 挖 高度 结束后 ,继续 开挖 中台阶下部 。 . .
约45m,台阶长 度控 制在 3~4m;下 台 阶开挖 高 度结束后 ,及 时喷4 m厚 混凝 e

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土 ,封 闭作业面 。
( 4)设 置锁脚 锚管 是保 证初 期支护 安全 的重要 措
( 3)初 喷 后 打 设 锚 杆 和 挂 设 钢 筋 网 片 。锚 杆 采 施 。试验和量测 表明 ,拱脚 和墙脚初期 支护受到较大竖 用 2 2mm药 包 锚杆 ,长 4m,问距 l l ×1 I l m,梅 花形 向与侧 向压力 ,锁脚锚管可 保证工字钢受 到侧 向力 时不 布 置 。 钢筋 网片采 用 8mm钢筋 ,网格 间距 2 m × 向洞 内位移 ,同时起 到抑制 拱架整体下沉作 用 ,保证初 0c

高速公路大断面砂黏质黄土隧道施工方法

高速公路大断面砂黏质黄土隧道施工方法

高速公路大断面砂(黏)质黄土隧道施工方法1 工程概况某高速公路一标段通过黄土地区,该标段地层主要为第四系全新统冲积砂(黏)质黄土、砂类土及碎石类土,上更新统风积砂质黄土、冲积粉质黏土、砂质黄土、砂类土及碎石类土,中更新统风积黏质黄土,冲积碎石类土,下更新统冲积黏质黄土,底部为上第三系泥岩。

特殊岩土主要为湿陷性黄土、松软土及膨胀岩。

2 黄土隧道湿陷性成因及特点黄土地区岩层,自上而下一般为新黄土、老黄土、第三系泥岩。

新黄土土体疏松,虫孔及针孔发育,透水性好,具有自重湿陷性。

湿陷性是黄土的一种特殊的工程地质性质:在自重或外部荷载下,受水浸湿后结构迅速破坏发生突然下沉。

引起湿陷的原因是因为黄土以粉粒和亲水弱的矿物为主,具有大孔结构,天然含水率小,由具有黏粒的强结合水连结和盐分的胶结连结,在干燥时,可以承担一定荷载而变形不大,但浸湿后,土粒连结显著减弱,引起土体结构破坏产生湿陷变形。

3 开挖工法3.1 黄土隧道开挖施工工法比较开挖工法应根据地质情况和地层加固情况确定,实施中根据地质情况和量测成果及时调整工法。

超前加固,在黄土层水量大地层,须对围岩进行超前加固,确保安全施工。

围岩加固经常采用注浆的施工方法。

注浆法主要分全断面注浆和局部注浆两种。

该黄土隧道施工中,主要施工工法有三台阶法、三台阶七步法、三台阶临时横撑法。

三台阶法:适用于稳定性较好、强度较高的围岩,如泥岩。

围岩级别一般在ⅳb以下。

三台阶七步法:适用于具有一定的稳定性,强度一般的围岩,如q2的黏质黄土、中砂等。

围岩级别一般在ⅳb-ⅴa 之间。

三台阶临时横撑法:适用于具有稳定较差,强度一般的围岩,特别是如q2的黏质黄土、中砂等。

围岩级别一般在ⅴa-ⅴe之间。

在洞口浅埋,跨越冲沟多用该工法。

在该黄土隧道施工中,最常用的工法为三台阶七步法。

究其原因有以下三点:第一,该公路黄土隧道的地质情况较适合该工法;第二,该工法工效较高,在不需投入临时支护的前提下,能基本保证开挖施工的安全;第三,循环进尺时间相对较短,进度能够得到有效保证。

浅埋大断面黄土隧道CRD法快速施工技术

浅埋大断面黄土隧道CRD法快速施工技术

・隧道施工技术・收稿日期:2007210211作者简介:唐 斌(1972—),男,工程师,2003年毕业于兰州交通大学。

浅埋大断面黄土隧道CR D 法快速施工技术唐 斌,雷向锋,刘旭全,窦忠孝(中铁一局集团郑西客运专线项目经理部,陕西潼关 714300)摘 要:结合郑西客运专线秦东隧道施工实例,介绍该隧道出口浅埋段采用CRD 法施工的施工方法和施工工艺,以及各个工序的机械、人员配备情况。

并介绍在保证安全质量前提下,如何对原设计工法进行局部优化采取的措施,以及加快施工进度的具体做法。

关键词:郑西客运专线;浅埋大断面;黄土隧道;CRD 法;施工技术中图分类号:U45911 文献标识码:B 文章编号:100422954(2007)S1200582031 工程概况新建铁路郑州至西安客运专线全长约464k m ,由中铁一局承建的秦东隧道是全线首批开工的3座重点隧道之一。

该隧道位于陕西省潼关县境内,设计为双线黄土隧道,起迄里程DK333+312~DK340+996,全长7684m 。

秦东隧道划分为5个工区平行组织施工,其中出口工区承担出口段1070m 隧道施工任务,洞口DK340+840~DK340+977(137m )属于浅埋地段,覆盖层最小仅为2m ,采用CRD 法施工。

2 隧道出口浅埋地段设计概况秦东隧道出口段位于新黄土地层中,具有Ⅳ级自重湿陷性,同时该段埋深浅,自稳能力差。

设计为CRD 法开挖,超前大管棚+超前小导管+锚喷网+I 25a 型钢钢架联合支护,复合式防水钢筋混凝土衬砌,设计情况详见图1。

针对秦东隧道出口段地质情况,施工中严格遵循“管超前、短进尺、留核心、强支护、早封闭、严治水、勤量测、速反馈、快成环、紧衬砌”[1]的原则,并认真贯彻“稳中求快,稳步推进”的施工理念。

3 CRD 法施工工艺311 CRD 法施工工艺流程(图2)312 CRD 法施工工序(图3)4 黄土隧道CRD 法施工原则的具体运用411 “管超前”41111 大管棚超前支护秦东隧道出口明暗交界处(DK340+977)洞顶土图1 CRD 法设计横断面人员培训施工前准备工作材料、机械准备地表下沉观测洞口明暗交界处处理拱顶下沉观测、净空收敛量测线右上台阶开挖支护线右下台阶开挖支护线左上台阶开挖支护线左下台阶开挖支护拆除线右底部横撑、线右仰拱开挖支护拆除左线底部横撑、线左仰拱开挖支护工序技术交底仰拱钢筋混凝土施做填充混凝土施做拆除前后拱顶下沉观测拆除中隔壁和上部横撑工序技术交底挂设防水板、施工拱墙防水钢筋混凝土工后沉降观测图2 CRD 法施工工艺流程埋深仅2m ,为避免开挖时发生塌方,拱度120°范围内设40根、L =20m 、<108mm 大管棚超前支护。

大断面黄土隧道斜井转正洞垂直挑顶施工工法

大断面黄土隧道斜井转正洞垂直挑顶施工工法

大断面黄土隧道斜井转正洞垂直挑顶施工工法大断面黄土隧道斜井转正洞垂直挑顶施工工法一、前言大断面黄土隧道斜井转正洞垂直挑顶施工工法是在地质条件特殊、施工难度较大的情况下应用的一种特殊挖掘方法。

它通过在施工过程中合理应用各种技术手段和装备设备,确保施工质量和安全,有效解决了大断面黄土隧道施工过程中遇到的问题。

二、工法特点1. 采用斜井转正洞垂直挑顶施工工法,能够在保证施工安全的前提下,快速推进施工进度。

2. 该工法适用于大断面黄土隧道施工,能够灵活应对复杂的地质条件,提高施工效率。

3. 通过合理的劳动组织和技术措施,能够有效降低施工风险,保证施工质量。

4. 该工法使用的机具设备简单易操作,适合在条件艰苦的施工现场使用。

三、适应范围该工法适用于大断面黄土隧道的施工,特别是在地质条件复杂、施工难度大的情况下具有明显优势。

同时,施工现场要求有足够的空间进行施工机械的进出。

四、工艺原理施工工法与实际工程之间的联系是通过施工工艺的合理选择和应用来实现的。

具体的技术措施包括:1.根据地质勘探数据和实际情况,合理确定施工工艺和施工参数。

2. 针对大断面黄土隧道斜井转正洞垂直挑顶工法,采用爆破和挖掘相结合的方法进行挖掘,确保隧道断面的稳定性。

3.在挖掘过程中,采取支护措施,确保施工安全。

4. 对黄土隧道进行加固和处理,提高其稳定性和承载能力。

五、施工工艺1. 地面施工准备:清理施工现场,搭设必要的施工设备和设施,准备施工所需的材料。

2. 施工洞室:按照设计要求,在地面上建造洞室,设置转正洞的基础。

3.斜井施工:利用斜井从地面进入隧道施工现场,挡土壁的支护采用钢支撑或土工布等材料。

4. 转正洞挖掘:根据设计要求进行挖掘,采用爆破和挖掘相结合的方式进行。

5. 垂直挑顶:在转正洞挖掘完成后,进行垂直挑顶施工,支撑结构采用钢支撑或混凝土法板。

6. 施工完工:完成挖掘和垂直挑顶后,进行清理和收尾工作。

六、劳动组织在施工过程中,需要组织的劳动力包括挖掘机械操作人员、电工、焊工、测量员等。

太中银铁路大断面黄土隧道施工技术

太中银铁路大断面黄土隧道施工技术

1 湿 陷系数 一0 0 5 . 5 , 0m, . 1 ~0 0 4 地基 湿 陷 等级

般为 I、 Ⅱ级 。 柳林 县穆村 西 、 河 以东 属陕北 地 区新黄 土 , 芦 多
为风 积层 ( 3 o) 自重 性 、 自重性 湿 陷性 黄土 均 Q e 1, 非 有分 布 , 陷性 黄土 厚 度 一般 大 于 1 1湿 陷系 数 湿 01 , 2
并 喷射 混 凝土 至设 计 要求 。
第 四步 : 掘 机开 挖 6部 ( 台阶 中部 ) 6部 要 挖 下 , 求滞 后 3部 7 0m。 ~1 第 五 步 : 挖 7部 ( 开 仰拱 ) 每 循 环 开挖 长 度 为 2 ,
中圈 分 类 号 : 5 . 9 文 献 标 识 码 : 文 章 编 号 :6 235 (0 0 0—0 40 U4 54 B 1 7—9 3 2 1 )50 4—4
1 工 程 概 况
太 中银铁路是一条新建 时速 2 0k 客货共线铁 0 m 路 。中交 Z I标 全 管段 隧道 7 Q I 7座 , 长为 4 6 总 62 2 m, 中黄 土隧道 5 其 7座 , 总长度 为 2 0 占隧 道 14 0m, 总长度 的 4 。隧道 主要 位 于 山 西 汾 阳至 陕 西 绥 6 德 境 内 。黄土 隧道开 挖平 均断 面 1 2m 最 大 开挖 4 ,
1 0m。施 作 Ⅱ部初 期 支护 , 初喷 混凝 土 , 立 拱 . 先 再
作 者 简 介 : 亚果 ( 9 4 ) 男 , 级 工 程 师 , 9 7年 毕 业 于 上 张 16一 , 高 18 海 铁 道 学 院铁 道 工 程 专 业 , 要从 事 隧 道 地 下 工 程 施 工 管 理 工 作 主
格 按照“ 超前 、 爆 破 、 开挖 、 扰动 、 治水 、 管 非 短 少 严 强

大断面铁路黄土隧道施工技术_secret

大断面铁路黄土隧道施工技术_secret

大断面铁路黄土隧道施工技术1 工程背景我国是世界上黄土分布面积最广的国家之一,黄土面积占国土面积的6 . 5 %川,主要分布在甘肃、山西、陕西、内蒙古等地区。

通过对国内黄土地区近50 座既有隧道的调查发现,其中不少隧道在施工及运营期间出现了大量问题,如初期支护失稳、二次衬砌开裂、地基湿陷、施工过程中坍方及涌水等比3 ,。

某铁路客运专线某隧道全长3 816m , 其中明洞长15m ,该隧道为双线隧道,其断面设计最大开挖宽为15 . Zm ,高为13 . 18m ,最大埋深120 m 。

在港口镇设有斜井,和线路交于DK343 + 100 m 处,斜井长294m 。

该隧道位于撞关黄土台源区前缘,进口位于撞沟河左岸,岸坡地形较陡,冲沟发育,相对高差20 一70m ;出口端位于黄土源边,地形起伏,相对高差1550m 。

黄土台源区表层为第四系上更新统风积砂质黄土,中部为第四系中更新统风积砂质黄土、下部为第四系下更新统风积砂质黄土、豁质黄土,底部为第四系下更新统冰湖积粉土、卵石土和砾砂等。

第四系上更新统风积砂质黄土厚10 一33m ,为自重湿陷性场地,湿陷等级为m 级(严重),湿陷性土层厚18 , Om 。

隧址区地下水的补给来源主要为大气降水、地表径流及灌溉回归水,地下水的补、径、排条件与源面的形状、岩土的性质、孔洞、地表陷穴、漏斗的发育程度关系密切。

2 隧道施工关键技术由于该隧道工程水文地质情况较差,存在多种黄土隧道特有的不良地质现象。

同时客运专线隧道相对于现有一般等级铁路隧道具有一定的特殊性,如断面加大、跨度增大、列车运行速度快、振动大,线路各方面技术要求都提高了很多,因而客运专线大断面黄土隧道的修建难度大大增加。

施工中应根据地质情况多种辅助措施联合应用,总的原则是勤预报、管超前、短进尺、强支护、快封闭。

2 . 1 洞口边仰坡施工为保持边、仰破稳定性,首先搞好洞口防排水系统,做好截水、排水沟和防护;然后用挖掘机分台阶自上而下进行开挖;需爆破时采用弱爆破,以减小对洞口围岩的扰动;人工清理并修整坡面;最后根据设计要求进行洞口边、仰坡锚、网、喷联合防护。

大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术总结

大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术总结

大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术总结前言大断面湿陷性黄土隧道指直径大于12米、黄土水分含量大于20%、地表下埋深不大于20米的高速公路和铁路隧道。

由于湿陷性黄土本身的物理性质不稳定,其开挖施工对技术人员的技术要求高,现将施工技术总结如下。

1.预处理在正式开始开挖之前,需要对隧道开挖初始支护进行预先处理。

主要是对地质条件进行了解和分析,并制定相应的施工方案。

同时,在现场测试和调查的基础上,还需要对隧道预处理进行巩固加固和排水工作。

2.施工工艺2.1 采用分段法开挖对于大断面湿陷性黄土隧道,开挖需要采用分段法。

具体而言,可以采用局部开挖和局部喷浆的方法,将隧道段进行分段,分段之间采用无缝衔接的方式,确保整个隧道的稳定性。

同时,开挖过程中需要注意局部振动,以避免引起不必要的隧道坍塌。

2.2 采用正负向法开挖在开挖的时候,需要借助专业设备进行正负向开挖,这样可以降低土体垮塌的风险,提升施工效率。

同时,在负向开挖的过程中,应当注意防止土体塌方和地下水涌入。

2.3 采用抽水降水法为了保证隧道在施工过程中的工作安全性,需要采用抽水降水法排除地下水,以避免地下水破坏地质条件。

在开挖的同时,还需要设置排水设施,对排水设施进行有效管理和维护。

2.4 采用顶管法支护顶管法支护是一种常用的隧道支护方式,适用于开挖深度小于15米、土体稳定性相对较好的情况。

采用顶管法支护可以有效地减轻施工对地质形态的影响,提升施工效率。

3.施工质量控制施工质量控制是大断面湿陷性黄土隧道开挖施工的关键环节,其质量好坏决定了施工的成败。

在施工中,需要把握施工进度和施工质量,严格按照工艺流程进行作业。

同时,需要定期对施工过程进行检测和监测,及时发现和处理存在的问题,保证施工质量,确保施工安全,维护项目的顺利进行。

4.总结和建议大断面湿陷性黄土隧道开挖施工是一项技术难度较大的工程项目,施工过程中需要综合考虑土质条件、施工工艺、施工质量控制等一系列因素。

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可用于长期观测,故现场测试选择了钢弦式测试元件。考虑到施 工可能对引线及元件造成破坏,测试元件埋设较多,巉柳高速公 路每个隧道均埋设了两个断面,共六个断面,为与以前数值仿真 结果作对比,测试断面和计算断面选在同一位置。青土岘隧道测 试较晚,在二衬边墙和仰拱部位补充布置了混凝土应变计。
? 测试元件质量的好坏直接关系到现场测试的成败,其检验标定是
? 黄土公路隧道的修建起步较晚,基本借鉴了铁路隧道在此方面
已有的科研成果,公路隧道由于大跨径、大断面和扁坦状以及 防水等级较高,加之黄土强度较低,开挖扰动后变形大等特点 以及由此引起的设计施工方法的特殊性,铁路隧道业已达成广 泛共识的优秀成果对于公路隧道是否依然适用?黄土公路隧道 较多采用的两层模筑混凝土衬砌形式中每个组成部分的荷载特 性如何?现有设计及施工方法的合理性及经济性如何?黄土公 路隧道存在那些病害及处治技术是否合理有效?一系列的问题 都值得工程技术人员研究与思考。在此我就上述问题结合我们 的研究成果从以下四方面简要介绍一下大断面黄土隧道施工方 法及监控量测技术:
? 1.大断面黄土隧道监控量测技术。
? 2.大断面黄土隧道围岩压力及衬砌受力特性。
? 3.大断面黄土隧道施工方法及质量控制。
? 4.大断面黄土隧道病害处治技术。
1 大断面黄土隧道监控量测技术
? 现场监控量测作为理论研究与工程设计施工不可分割的重
要部分,历来受到工程界和学术界高度重视。从开挖支护 过程中的施工同步监测,到隧道工程营运期的长期受力与 变形监测,测试技术在隧道工程建设中起到十分重要的作 用:一方面可以指导本工程的设计施工,保证施工期间的 安全稳定;另一方面为今后的工程实践提供有价值的经验。 从埋深、土质情况有针对性地选择了巉柳高速公路白虎山、 新庄岭、土家湾及兰海高速公路青土岘四座黄土隧道,基 本代表了黄土地区公路隧道类型,以便能够更加全面地认 识黄土地区公路隧道受力与变形特性。
大断面黄土隧道施工方法 及监控量测技术
长安大学岩土与隧道工程研究所 杨晓华
0 前言
? 由于隧道能缩短线路,改善线形,保护环境和根除病害,在我国
高等级公路建设中,采用越岭长隧道方案,将愈来愈成为现实, 几十年来,我国在隧道工程方面积累了丰富的经验,在勘测设计、 施工方法、防水排水和运营防灾等技术方面有了很大进展。作为 隧道建设经验的总结和进一步推动隧道建设的发展,交通部相继 编写了《公路隧道设计规范》、《公路隧道施工技术规范》、 《公路隧道通风照明设计规范》和《公路隧道勘测规程》。
一项非常重要的环节。元件检验包括元件防水性能、引线质量、 初读数稳定性等方面。元件标定是指采用试验的方法、测定力 (应变)与输出信号之间的关系曲线,测试结果再以此曲线反查 出力(应变)。标定方法有液压标定、气压标定、砂压标定等几 种,其中油压标定最为常用。
? 测试元件布设注意事项 :
? 压力盒读数能否真正代表埋设点的土压力值,与压力盒埋设方法
2号压力盒 5号压力盒 8号压力盒 10号压力盒
50
100
150
200
250
300
350
400
时间(天)
图2-1 拱部围岩压力时间变化曲线
共两支。为压力盒
为二衬应变计 为钢筋计,花拱架内外两侧各一支,每个位置共两支。
图1—2 多点位移计布置图
2 大断面黄土隧道围岩压力及衬砌 受力特性
2.1 围岩压力

2.1.1 土家湾隧道
700
600
500
400
300
200
kPa) 100 (
值 力
0

0
1号压力盒 3号压力盒 6号压力盒 9号压力盒
1.1 依托工程概况
? 1. 土家湾隧道 ? 2. 新庄岭隧道 ? 3. 白虎山隧道 ? 4. 青土岘隧道
1.2 测试目的与实施技术
? 1.2.1 测试目的及内容 ? 我国铁路部门在20世纪70~80年代曾对小跨度的黄土隧道围压
规律进行过专项研究,取得了一些成果,积累了不少经验,对大 跨度黄土公路隧道的围岩压力大小及分布特征在国内外的应用实 践上是个空白,设计中仅仅是凭借以往的经验进行,带有很大的 盲目性。立足于大跨度黄土公路隧道面临的问题,对其进行全面 系统的测试研究,在国内外应属首次,对优化黄土公路隧道的设 计施工有重要的指导意义,也是对该学科的重要贡献。通过现场 测试,试图搞清以下几个问题:
? 西部大开发战略决策的实施,促进了西部地区高等级公路的发展,
穿越黄土地区的公路隧道将越来越多。黄土是第四系堆积的陆相 沉积物,其特点是具有大孔隙、有垂直节理和管状孔道,天然含 水量时强度较高,能维持很高的垂直边坡,但遇水时土颗粒崩解, 表现为较强的湿陷性,黄土在我国有着广泛的分布,分布面积为 64万km2,占国土面积的6.3%。由于黄土分布的广泛性和典型 的工程特性,历来受到工程界和学术界的重视。
? 1.围岩压力的大小和分布特性; ? 2.侧压力系数的大小及其分布特性; ? 3.仰拱的受力特性; ? 4.二次衬砌的荷载分担比例及内力特性; ? 5.格栅拱与浇筑混凝土联合使用性能; ? 6.隧道周边位移与围岩深部位移。
? 1.2.2 测试元件埋设
? 钢弦式测试元件构造简单,测试结果比较稳定,受温度影响小,
有很大关系,埋设方法不当,甚至会使量测“误差”变成“错 误”,故现场测试中应高度重视,压力盒埋设的一个基本原则是 要使得压力盒承压面充分发生挠曲变形。本次现场测试压力盒全 部选用沥青囊式压力盒,埋设时首先在埋设位置挖一深约2~ 3cm的圆坑,放入压力盒,大概使其沥青囊上面与土面相齐,然 后固定压力盒,对压力盒施加预压力,使其频率增加5~8个赫兹 左右。二衬压力盒固定在防水层和二衬之间,施加预压力,使其 频率增加5~8个赫兹,压力盒周边用纱布绕实,以防止二衬混凝 土砂块的嵌入。
? 格栅拱钢筋计采用焊接的方式固定,焊接时保持探头温度不能太
高,且在格栅拱运放及洞内安装时,加强引线和探头的保护,记 录下安装就位后的频率作为初始频率。二衬混凝土应变在拱圈内 用环向U型支架固定,尽量使其与相应位置二衬内外表面切线相 平行。
? 为压力盒 为二衬应变计 为钢筋计,花拱架内外两侧各一支,每个位置
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