隧道工程施工的方法范例(12篇)
隧道工程施工的方法范文篇1
摘要:随着社会经济不断的发展,科学技术的不段进步,交通网的不断扩大,大城市中高铁隧道的建设规模也在不断的加大,施工技术也不断的提升。目前,在我国的隧道施工中比较常用的是新奥法,而在岩石结构中进行隧道施工则需要采用钻爆法。随着建设的不断发展,遇到了复杂地质环境也在不断增加,这使得隧道施工技术的要求也越来越高,这其中复杂的地质环境,包括高地温、涌突水等这些复杂的地质环境很容易造成一系列的地质灾害,严重的影响着生命财产安全。由于这些因素的影响,我国也是隧道事故发生次数较多的国家。
关键词:高铁隧道施工;难点;对策
1高铁隧道工程的施工特点
高速铁路隧道的应力场是一种长期存在的介质内的道路建设施工类型,现有荷载与和后形成结构。此外,在实际的施工中往往很难确定建筑结构需要承担负载力具体是多少,需要施工方根据具体的挖掘方式、支护结构的刚度和支护的时间做动态管理,这些因素直接影响着结构的受力。高速铁路隧道施工特点:①隐蔽性很强。高速铁路隧道施工工程一般都是在大山的内部,这个隧道只是其中的一个视觉表面,绝大多数施工部门的工程属于隐蔽工程,很难用直观的方式对整个隧道施工项目的施工质量和效果进行有效的科学评价与探究。这种施工模式直接增加了在施工工程中的施工隐患,同时提高了对质量监督的难题。即使及时发现质量检测问题,但是通过表面外观很难找到实际问题发生的原因,同时返工风险系数也是相当的高;②不可预测性。高速铁路隧道施工方案是基于工程类比进行有效设计的、实际的设计中计算处于次要地位,实际的指导施工没有相对的可靠性、科学性,因此在实际的施工中有更多的不可预测性因素;③开挖断面积大,面积的增大导致施工的难度增加;④建设条件恶劣。高速铁路隧道施工的操作空间通常是非常小的,作业面积不大,就是在这样一个狭小的空间,每一个施工工序之间的干扰必然产生很大的改变。此外,隧道内的空气差,空气环境温度高、能见度非常低,施工环境相对恶劣的。
2高铁隧道施工常见难点问题分析
2.1隧道洞口施工问题
当隧道口处于不稳定,并且地形条件比较差,旁边有很多松散的碎片以及地下水等山坡处。如果在施工时处理不当,可能出现在隧道建设的塌方,山体滑坡,开裂、渗水等各种事故。分析发生的主要原因有三个方面:首先,大山给每一个隧道施加的压力不平衡,导致某一方的压力集中,一旦隧道的变形的量过大会造成剪切性的破坏,导致山体崩溃;其次,山体土壤松散、碎片等堆积物较多,地下水的存量大,这些都是影响土壤结构的稳定性的原因,土层结构软化很容易受到地下水的影响。在这样的地质条件和水文条件下进行高铁隧道的施工,如果不进行相应的预防措施,那么很容易出现山体滑坡坍塌的事故;最后,隧道入口端墙砌筑,隔水层的设置,以及回填墙质量控制都是影响一个隧道施工质量好坏的因素。如果不及时控制那么会造成隧道口的开裂、渗水和其他的施工事故发生。
2.2隧道洞身施工问题
由于高速铁路隧道的质量好坏影响非常大,隧道洞身的施工质量和隧道入口的质量同样是整个项目的重点之一。施工中一旦采取不当的措施那么就将导致非常严重的施工质量和安全事故。这其中的主要问题是山体滑坡和冒顶,支持结构和衬砌不稳定,隧道防水、排水、通风排烟等工作的不到位,主要原因如下:首先,隧道施工中没有注意施工地质的变化,造成应变不足,这是因为在施工中没有采取相应的开挖方式方法,同时没有严格按照施工设计要求进行钻孔施工。工业炸药的超标使用,导致爆破震动太大,使土壤的产生不稳定性;其次,钻孔的定位不准,钻孔质量得不到相应保证,实际施工中的灌注砂浆的比例不科学。对支护的材料选择不当,导致支护的根基不稳定,基础控制不到位,钢网间距和锚杆的链接强度不足。衬砌时,沉降缝、伸缩缝设置不正确,砌裂缝时足够的回填压不够密实等;再次,裂隙水渗流在隧道施工中以及废水影响隧道开挖、衬砌质量不过关,地表水或地下水渗流回到隧道,在实际的隧道的施工中这些措施不到位,导致这些隧道内的水无法排出,造成泥土的沉积等,这些表现都是防排水工作不到位;最后,隧道内实施爆破开挖操作,会产生许多有害气体与粉尘不能及时排除,如不排除这些有害气体和尘埃,加之隧道开挖的长度比较长,通风效果不好,导致有害气体超标,施工环境的急剧恶化,将影响广大施工人员的身体健康。
3高铁隧道施工管理要点
3.1隧道进洞开挖
隧道洞口的开挖施工质量的好坏直接影响到隧道结构的稳定性。首先,挖掘量太多会增加回填的工程施工量,如果回填施工的效果不达标,那么不能保证支持和围岩能够融为一体,对隧道结构的稳定性产生影响;其次,由于挖掘的量不够,可能影响隧道间隙和二次衬砌的厚度,间接的对隧道质量安全产生隐患。此外,如果开挖施工的表面不够平整,可能引起围岩的局部应力集中,这样就会导致防水施工及二次衬砌的质量。因此隧道开挖施工是高速铁路隧道施工的首要任务。施工方案应该按照最初的设计方法,并根据施工现场的具体地质条件,衬砌截面面积,以及隧道长度等数据进行设计,并且在实际施工中进行动态调整。这都是为了确保施工质量,选择适当的开挖方法,提前做好施工地质预测、控制爆破技术和断面尺寸等施工工作。
(1)选择适宜的断面开挖方法。目前,我国的隧道断面挖掘方法非常全面,有全断面法、台阶法、稳定性判别方法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法等。需要根据具体的施工条件进行选择。无论施工中选择哪种方法,都应该严格的按照“短进尺、弱扰动、强支护、快封闭、勤量测”原则,在施工中尽量的降低对周围环境的干扰,避免出现严重的施工事故。
(2)严格超前地质预报。对地质的提出勘测能够及时的了解围岩和地层情况,并且利用科学的方法进行预测,为我施工进行设备选用,提供了相当的科学依据。由于这一工作的性质非常重要,这应作为断面开外的基础工序。
(3)控制爆破技术。在实际的高铁隧道施工中,对爆破技术的控制是对隧道施工安全保障的主要工作。隧道施工的断面面积较大,爆破炮眼分布较广,所产生的振动对围岩干扰较大。爆破作业中,每一项放样都需要准确,并且爆破结束以后要认真的将爆破效果进行检查,未能达到标准的及时进行调整。
(4)控制好断面尺寸和超欠挖。隧道断面开挖施工,施工时必须符合每一项设计要求,施工中发现围岩变形等,根据实际的数据进行计算,为以后的断面施工进行数据支撑,避免出现净空量不够。除此之外,一定要坚持“勤测量”,实时的查看挖掘的断面尺寸,如果发现超挖现象的出现,就要采取相应的措施进行解决。
3.2防排水工程施工
防排水工程是隧道施工的重要工作之一。如果隧道发生渗水情况,将严重影响隧道本身的结构的稳定性。根据以往的建设经验,隧道防排水建设必须坚持“预防、排、堵、截”相结合的原则,预防为主,防治结合的方法进行综合性的防治措施制定。根据实际情况设置全面的预防和控制措施,实时的进行水文情况监控,及时调整预防和控制措施。
3.3二次衬砌施工
支撑结构的基本措施,保证隧道结构的稳定性。除了初期的支护以外,二次衬砌隧道结构的永久的支护,这是隧道施工中最重要的程序,能够确保隧道的质量。如果出现隧道变形、支撑强度不足等问题,应适当增加支撑丝杠的强度,以便加大支撑力度。混凝土施工应选择符合标准的原材料,根据设计要求确定相应的混合比例,混合过程中避免出现离析现象。使用对称式的全断面连续传输方式的混凝土泵送,落差控制在1m左右。混凝土浇注和振动是连续的,中断期不能超过90mim,否则容易出现施工缝。最后,要做好混凝土的养护工作,只有达到8.0MPa以上才可脱模。
4结束语
目前随着我国路网建设进程的不断加快,更多的隧道建设将应用于各个工程施工中。因此对探隧道施工质量监控与管理的探讨对今后的发展有着重大意义。在今后隧道施工中,施工人员应不断进行总结与技术创新,不断提升隧道施工中的各种技术水平,确保今后的隧道建设结构稳定安全。
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隧道工程施工的方法范文1篇2
(1)制度问题。我国隧道工程检测制度尚未完善,这给实际检测操作带来了很大的困难,常误导施工人员执行错误的作业方案。以高铁工程隧道为例,高速铁路长隧道及特长隧道应结合辅助坑道情况设置紧急出口,紧急出口上方应设标示牌和紧急照明设施,紧急出口通道的设置应符合相关规定。由于隧道检测制度缺乏,对于隧道紧急出口施工控制不足,影响了隧道建筑功能的正常发挥。
(2)操作问题。拟定检测方案之后,施工单位必须要将其执行于现场操作,这样才能取得预期的建造成效,充分发挥出隧道工程应有的交通功能。现代城市交通隧道的结构更加复杂,实际施工流程里对质检人员的操作要求更高。高速铁路隧道内不设置供养护维修人员待避的洞室,但应考虑设置存放维修工具和其他业务部门需要的专用洞室,这些都是质量检测的重点,但实际检测操作很少涉及到。
(3)管理问题。隧道检测并非简单的施工勘察,而是要收集大量与工程相关的数据信息,经过对比分析后才能获得最佳的检测结果。但是,施工单位长时间仅注重于作业进度的控制管理,对质量检测工作没有给予足够的重视,管理缺失导致了检测工程流程的不足,尤其是质量保证资料不真实性,数据信息收集不可靠,不能反映真实的施工情况,错误引导检测结果。质检管理是整个隧道工程管理的一部分,一旦质量管理失去了原有的工作流程,隧道施工的质量水平则会不断降低,对工程收益水平造成了阻碍。
(4)技术问题。隧道是服务于交通工程建设的常用设施,尽管其结构组成方面具有简单化作用,也能支撑于周围建筑体而维持了地面车辆行驶的有效措施。隧道工程质量检测配备的技术条件不足,对于工后隐蔽工程的检测,个别检测技术要求达不到,降低了质量检测所得数据的分析水平,这些都不利于隧道建造作业质量的管理。例如,信息技术尚未融入公路隧道建造中,工程勘测未及时发现隧道路段存在的地质风险,施工后出现各种结构病害而降低了总质量水平;衬砌背后空洞大小、系统锚杆注浆饱满度等质量问题,目前国内外检测技术还不能完全解决。
2隧道工程质量检测工作的改进策略
(1)规划人员。我国对于隧道工程的质量标准越来越严格,例如,南京长江隧道是目前中国超大型盾构隧道中,所经地质条件最复杂、技术难题最多和施工风险最大的工程。该工程在建设过程中,严格筛选了人员组建施工队伍,进而保证了每个环节的施工质量。施工单位应规划好检测人员以提高项目的指导性,引导现场人员控制好隧道作业质量。
(2)过程控制。应加强施工过程的质量控制与检测,及时发现隧道作业存在的问题。对于每一项工程采取质量检测,应根据工程结构特点调整检测方案,以获得最可靠的检测结果。施工阶段控制隧道结构质量,要对每一处细节进行检查,特别是隧道工艺流程、墙壁支护结构、地基加固结构等,都是质量检测的重要环节。
(3)数据调研。为了更好地分析隧道检测结果,应对所得数据实施全面性的分析,经过数据调研弄清隧道建造的质量水平。一般情况下,建造隧道方法多样,按开挖断面形式不同分为全断面法和分步开挖发法。深度浅的隧道可先开挖后覆盖,称为明挖回填式隧道;先兴建从地表通往地下施工区的竖井,再直接从地下持续开挖称为钻挖式隧道。检测人员要按照具体的开挖方式,设计切实可行的质量数据研究方案。
(4)质量分析。新时期建筑行业对工程建造质量提出了严格的标准,要求施工单位拟定于隧道施工方案相配套的检测方案,这样才能更好地控制隧道结构功能。质量分析是检测环节的主要工作,也是隧道检测发挥其施工指导作用的基础。质量分析有严格的参考。
(5)强化管理。当前,隧道工程已经成为交通设施不可缺少的组成部分,这充分说明了隧道对于路面交通的重要性。检测是为了更好地引导施工,工程单位要强化质量检测管理,为现场人员提供优越的工艺引导。
(6)技术改造。施工单位要注重质量检测技术的应用,对隧道工程进行全面性的勘察管理,维护现场施工作业的流程。攻坚克难,提高现有工程的检测技术,利用信息科技为支撑创建自动化检测系统。例如,将GPS技术应用于隧道检测,将检测数据及所得图像传输给显示器,方便了隧道检测工作的调整。
3结论
隧道工程施工的方法范文篇3
关键词:高速公路;隧道施工;工程质量
中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:1009-2374(2013)19-0111-02
1高速公路隧道施工的特点分析
隧道工程是高速公路的重要组成部分之一,由于隧道本身的特殊性,使其施工难度和复杂程度相对较高。高速公路隧道施工的特点大致可归纳为以下几个方面:其一,隧道施工过程中,不可预见的因素相对较多,其中地质条件的不可预见性是隧道施工最为显著的特点之一。通常情况下,在隧道施工之前很难准确掌握全部的地质情况,同时对地下水、泥石流、围岩变化、溶洞、瓦斯地层等不良的地质状况也都无法预见,这给隧道施工增添了一定难度;其二,隧道施工风险性较大。因为整个隧道工程的地质变化情况无法进行准确预测和预报,故此,在施工过程中,塌方事故的发生几率相对较大,安全隐患也比较多;其三,隐蔽工程多。由于隧道本身属于地下工程,加之隧道结构的特点和工程的时效性,使得隧道施工中后一道工序都是在前一道工序完成的基础上立即进行,这样一来就造成了隐蔽工序较多,一旦这些工序存在质量问题,在检验时往往很难发现,也无法采取有效的措施进行及时补救,从而对整个隧道工程的质量造成影响;其四,施工具有明显的时效性。在隧道施工的过程中,围岩常常会发生各种变化,并且水文地质条件也十分复杂,为此,在开挖之后,需要立即进行相应的处理,致使整个施工过程的时效性相对较强;其五,施工环境恶劣,各工种交叉作业多。隧道施工一般都是在一个相对较为狭小的空间内进行各种作业,并且由于隧道施工工序较多,如开挖、支护、防排水、预埋件等等,使得各工种常常会在一起交叉作业,这无形中增大了施工难度,特别是在隧道围岩条件比较差的地段,这种情况更为突出。此外,隧道工程大多都是在一个半封闭的空间内进行施工建设,开挖等工序会造成较大的污染,虽然在施工阶段也会采取相应的通风措施,但是仍旧无法改变施工环境恶劣的情况。
2高速公路隧道施工技术研究
2.1高速公路隧道施工的常用方法
在高速公路隧道工程施工中,常常会遇到一些不良地质条件的地段,由于隧道施工本身对地质条件的变化较为敏感,若是处理不当,则很容易引起塌方等事故,从而影响施工总体目标的实现。为此,采用科学合理、切实可行的施工技术,成为高速公路隧道施工成败的关键。目前,在公路隧道施工中,较为常用的施工技术有以下三种:
2.1.1分部施工法。该施工方法常用于松散软弱地层的隧道施工,其不但能够有效降低支护难度,而且还能够起到稳定围岩的作用。
2.1.2超前支护法。所谓的超前支护具体是指在隧道开挖面的前方边界围岩处插入锚杆、钢板、钢管等,以此来对围岩结构进行临时性支撑,防止隧道掘进过程中,顶部围岩塌落。在隧道施工中,较为常用的超前支护方法有超前钢管法,该方法又被称为管棚法,常用于非粘性砂土层等地质存在缺陷的地段,该方法若与注浆加固法相结合使用,支护效果更佳。
2.1.3超前灌浆法。灌浆加固是隧道在不良地质条件下施工的关键技术措施之一,其可以通过对松散围岩进行加固,使围岩结构更加稳定。根据隧道施工工作面的不同,该方法又可分为洞内灌浆和洞外灌浆两种。前者灌浆段的长度可以按照工程的具体地质条件、灌浆要求、机械设备等进行确定,通常情况下,在没有特殊要求时,其最大长度不宜超过50m,开挖段的长度则应为灌浆长度的80%左右,这样有利于确保水泥浆墙的厚度。同时灌浆压力最高不得超过2MPa。
2.2高速公路隧道施工技术的具体应用
为了便于本文研究,下面以某高速公路的隧道工程为依托,对隧道施工技术的具体应用进行介绍。
2.2.1工程概况。该公路隧道的轴线为南北走向,隧道进口处在山的北面,洞口位置的地形为西南向倾斜,进口下端附近有一条电站的水渠。由于该隧道进口明洞30m左右位置处的土层以1.5%的坡度下降,从而给隧道开挖增添了一定的难度。经过多方面综合考虑后,决定采取从隧道两端进行相对挖掘的施工方案。
2.2.2合理安排施工作业线。根据隧道结构的设计要求,先将中导洞向内部掘进40~50m左右,然后浇筑中墙,待混凝土强度达到70%以上后,便可进入左洞,右洞的掌子面需要与左洞之间保持10m左右的距离,而左右洞二次衬砌与掌子面的间距应当控制在25~35m这一范围内,由此便可以在隧道进口和出口位置上形成中导洞、中墙、左右洞开挖、二次衬砌的施工作业线。这样不但使隧道施工的整体作业面进一步拓宽,而且还能显著缩短工期。
2.2.3初期支护。该环节主要分为以下三道工序:(1)制管。本工程初期支护采用的是热轧无缝钢管,管长5m,外径5cm,壁厚0.5cm。管子的一段制作成锥头形状,另一端焊接上钢箍,随后沿着管壁的四周进行钻孔,孔间距保持在150mm,以此作为注浆孔。(2)钻孔。在距离开挖作业面支撑点最近的位置上确定出孔眼,并按照中导洞3.2m,左右洞2.5m的规格布置小导管的纵向间距。(3)管道安装及注浆。可以使用高压风对成孔进行清理,小导管安装完毕后可以用牛角泵进行注浆,注浆压力控制在0.7~1.0MPa之间。
2.2.4洞身开挖。在本工程中,洞身开挖共分为以下两个部分:(1)中导洞。在成洞面完成以后,便可以开始对中导洞进行开挖,具体开挖过程中可以按照0.5~1.2m的距离进行循环进尺,当开挖成型之后且经过水平通过检查合格,应当及时进行混凝土浇筑;然后对锚杆孔进行定位,并进行钻孔施工,在清孔之后注入水泥砂浆;随后采用U型钢筋插接的方式对拱架进行对接。由于本工程的中导洞采用的是两台阶的方式进行开挖,故此应当先对上台阶进行开挖,并做好支护以后,再进行下台阶开挖。(2)左右洞开挖。当中墙混凝土浇筑完毕且强度达到70%以上时,便可以对左右洞进行开挖,施工中采用的是两台阶分布平行开挖的方法。实际施工中,上台阶应当先挖出一个环形导坑,然后再进行中核开挖,中核与拱顶之间的垂直距离应当保持在1.5~20m之间。
2.2.5隧道的防排水。公路隧道工作的防排水工程对隧道使用寿命正常运营和安全起着举足轻重的作用。要做好隧道防排水,必须从隧道施工过程的每一道工序做起,超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此,每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能使隧道防排水工程质量有保证。
2.2.6二次衬砌施工。该环节也分为两个部分,一部分是中隔墙施工,另一部分是左右洞施工。(1)中隔墙二次衬砌施工。本工程是以中隔墙作为整个隧道施工的基础,并在左右洞分别预埋钢支撑接头钢板。同时采用大块钢模进行立模和模板加工,应当确保正洞台车与模板之间的尺寸相一致;可以采用外拉内项的施工方法对模板进行加固处理;每一段的隔墙都需要采用泵送混凝土进行浇筑,为了确保浇筑质量,浇筑过程要尽可能一次完成。(2)左右洞二次衬砌施工。首先,应当保证表面的平整度,并确定没有明显渗漏水的情况之后,方可进行排水设施的铺设工作;其次,应当将各种管、线、件全部预埋在钢筋房之内,同时将钢筋绑扎成型,以上工作完成后便可以进行混凝土浇筑。浇筑混凝土可以采用泵送的方式,每一次泵送都必须完成一个阶段的混凝土灌注。当混凝土浇筑完成后,需要使用振捣棒进行均匀振捣,振捣时不可漏振或是过振;最后,当混凝土的强度达到2.5MPa时,便可进行拆模,并进行养护,根据规范规定养护时间不得低于14d。
3结语
总而言之,高速公路隧道施工是一项较为复杂且系统的工程,由于隧道本身的特殊性,从而对施工技术提出了较高的要求。在实际工程中,为了确保隧道的整体质量,必须根据设计要求,采取最为合理、可行的施工技术。只有这样,才能确保隧道施工顺利进行。
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隧道工程施工的方法范文篇4
关键词:隧道工程;地质条件;质量控制
中图分类号:U455文献标识码:A
隧道是置于地层内的工程建筑物,同时它也是人们向地层索取有效空间的一种重要形式。隧道工程建设对于改善交通、促进地区经济建设等具有十分重要的意义。但是,隧道工程施工往往受到地质条件的影响。地质构造、地下水处理、地质断层处理等都影响着隧道施工的工程进度。而目前我国在隧道工程施工技术方面还存在比较大的缺陷,还不能实现比较精密的勘探调查,通过局部钻探的手段来对地质情况进行推断,这种以点带面的推断必然会存在一些必然的地质变化情况。而隧道工程施工必须根据对前方的地质情况进行判断来制定工程和施工的具体计划。此外,隧道工程施工还要结合地质条件与当地的水纹条件等来对隧道的围岩进行推测,并及时对隧道施工的预设方案进行调整。
隧道工程施工的方案设计
隧道工程施工设计是在工程进入正式施工之前的一个工作准备阶段,通过前期实地考查分析、相关资料收集等工作,掌握隧道工程的基本情况,制定一个比较完善的工程设计方案,通过工程设计来指导隧道工程的施工。隧道工程设计的理论依据与地面结构工程还是存在一些差别,原岩应力的准确测量还有一些困难,并且在判断岩体的材质方面的存在评估误差。隧道岩体的支撑理论还不够成熟。通常隧道具有纵深性,在获取岩体的参数方面还存在比较大的技术支撑。因为存在不可控的理论和技术上的缺陷,无疑增加了隧道工程施工设计的难度。目前,隧道工程施工设计一般是基于岩体的分类来进行设计判断的。但是,由于岩体在个体上的差异,导致很难在进行隧道工程施工设计时,有一个固定的设计模型来借鉴。因此,隧道工程施工设计必须以实地考查数据为设计依据。各地不同的地质条件以及岩体存在的不可控变量因素等都使得隧道工程施工的难度大大增加。例如隧道支护工程的设计,在计算岩体的应力时需要考虑的变量过多,并且存在一些未知变量,使得支护工程设计的前期分析计算过程十分复杂,也使得隧道工程设计存在一定的风险因素。
隧道工程施工过程中的关键问题分析
隧道工程施工受到地质条件、气候环境、工作质量等多个因素的影响,且隧道工程大多地处山区,地理位置不够好,通常工程施工的交通条件也不够理想。考虑到多个复杂因素的影响,隧道工程施工过程中的关键问题主要表现在这几个方面:
1.隧道开挖
隧道开挖是工程施工最重要的第一步,一般开挖隧道的方法主要包括:台阶分布法、双侧壁导坑法、全断面开挖法等。根据各个工程环境的不同特点来确定与其相适应的开挖方法。台阶分步法用于稳定性不太好的岩层中施工,一般适用于IV-II类围岩;全断面法采用全断面一次开挖成形的施工方法,一般可适用于Ⅴ~Ⅵ类围岩,因开挖作业面大,钻爆效率高可采用凿岩台车和高效运装机;双侧壁导坑法适用于围岩较差的Ⅴ级围岩条件下的行车隧道开挖,同时它也是一项边开挖边支护的开挖方法,这种方法能够尽可能避免岩体应力的集中。
2.隧道施工中的排水施工
地表水的渗透在一定程度上影响着隧道破碎岩体,不利于对隧道工程的判断,地表水渗透到岩体覆盖层,相应地就增加了地表层的负荷,这个改变岩体应力的因素是不可控的,它有可能使覆盖层的土层表面的压力发生变化,也会影响支护工程的应力承载,甚至可能出现导致支护工程因承载压力过大而变形或者发生洞口坍塌的情况。因此,在隧道工程施工过程中,要注意加强施工中的排水处理工作。一般的排水方法主要有:
洞口的防排水。要对洞口的顶部进行平整处理,在施工之初,就要及时将积水排除,对洞顶部的沟渠等进行修整,尽可能减小洞顶部地表水的渗透面积,保证洞口积水的正常引流,减小渗漏。
洞内防排水。保证洞内排水渠道的通畅,要对洞内积水进行引流,洞内流水坡度要与其施工路线保持一致。同时,对洞内过多积水,要采用该水泵排水,挖掘排水沟、集水坑等。
此外,要有效保证隧道不受地表水压力的影响,隧道洞口施工要尽可能选择非雨季,同时在严寒地区,还要做好对积水冻结的处理。
3.隧道施工的支护工程
支护工程是保证隧道工程施工安全的一道重要屏障。隧道支护应该根据不同岩体的地质构造情况来进行。按照岩体分来认识不同的支护工程。V类围岩应该采用局部喷锚砼支护;VI类围岩属于质地坚硬的围岩类,可以不用采取支护施工;IV-III类围岩则应该根据各地不同的地质条件采取锚杆、锚杆挂网、喷射砼挂网等进行联合的工程支护;II类围岩则应该根据地质条件的不同在必要时设拱架来进行支柱。II-I类围岩应该采取锚喷挂网联合的支护形式。隧道工程的支护施工应该进行分层、分段来施行。工程支护的支撑应该尽量靠近开挖地面。
4.隧道施工的衬砌工程
衬砌施工对于隧道工程的安全性能的维护具有非常重要的作用。即是指为防止围岩变形或坍塌,沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构,它是现代隧道工程不可缺少的一环。衬砌施工中用混凝土等材料修建的内层支撑结构,施工质量的好坏与混凝土等施工材料、设备的安装工艺等有直接关系。在进行衬砌施工时,如果对岩体施工缝或者是地表沉降缝进行衬砌施工时,其施工设计必须满足这几项要求:要认真检查施工缝或者沉降缝的止水情况,对止水带进行及时的检查,避免止水带出现破裂等现象;加强对混凝土的振捣,保证止水带底部的气泡完全排除,使止水带与砼之间的结合更加紧密、尽可能不要留下缝隙和裂痕。
5.保持工程施工的通风
保持隧道施工的通风是保证工程施工人员身体健康、营造良好的施工环境的重要措施。隧道通风,保持洞内拥有良好的对流空气,使施工人员避免受有毒气体的侵害。隧道工程的通风大致可以分为巷道通风和独头坑道通风这样两种。独头坑道通风是指在只有一个出口的独头坑道中进行的局部通风。一般采用通风机配合风筒,以达到通风目的。所谓的巷道通风则是指在成洞地段修建适合的风道来作为回风道以保持空气对流的通风方式。两种通风方式各有益处,但是目前独头坑道通风方式被采用的更多一些。独头通风通常采用压入、压出式两种方式。压入式通风方式比较多,将外部的新鲜空气压入到隧道内,这种方式能够比较快速地清除隧道内部的有害气体,保持洞内空气的清洁。但是,一旦污浊的空气被压入到隧道内,则有可能快速弥漫到整个隧道内部。
隧道工程施工往往是打通交通壁垒的一个关键点,但是,隧道工程施工的难度也是最大的。近年来,随着全国交通网络建设速度的加快,隧道工程建设越来越多。把握好隧道工程施工的关键问题,是保证隧道工程施工安全、顺利进行的重要环节。因此,加强对关于隧道工程施工关键问题的研究和探讨就显得十分重要和迫切。
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隧道工程施工的方法范文篇5
关键词:公路隧道;质量;控制
近年来,随着我省高速公路和地方高等级公路的建设,隧道工程进入一个高速发展的时期,工程质量得到良好的控制。但是,有些公路隧道在质量控制方面还存在一些问题,如一些中、短隧道以及地方公路隧道不同程度存在着一些病害或质量问题,建设后期又投入了大量的力量和资金进行整治。
1.重视和加强隧道地质工作
1.1重视隧道前期工程地质勘察
公路隧道工程几乎处处依附于所处的地质环境和围岩工程地质特性,因此,前期工程地质勘察对地质条件认识的深度,对隧道的合理设计、顺利施工和避免地质灾害的发生有着重要的影响。
某隧道在开工前期地质勘察阶段,对隧道轴线进行了地质调查、测绘、深孔钻探、水压致裂地应力测试等地质工作,查清了该隧道的重大工程地质问题,为特殊地段防止地质灾害设计提供了依据。但是,由于对隧道引道的地质工作重视不够,引道沿线几乎未进行详细的地质勘察工作,有些重大工程地质问题未能及早发现,导致引道工程地质病害不断。隧道东、西洞口出现了多处大滑坡,工程后期不得不投入大量的力量和费用进行整治。如果在前期地质勘察工作中重视引道地质工作,对隧道、引道环境地质条件进行同样深度的工作,及时发现引道的严重不良地质问题,隧道路线会选择更为合理的走向方案。
高速公路上的一些中、短隧道和地方公路隧道工程,由于地质勘察的深度不足或有误,隧道的重大工程地质问题没有发现,导致隧道衬砌病害的发生,如笔者曾实际经历过某隧道施工案例,为单洞双向行驶隧道,全长795m。隧道穿越砂岩和煤系地层。在前期地质勘察中,对煤矿采空区的分布状况认识有误,认为采空区位于隧道顶上方40m以上,据此,隧道设计及施工过程未采取相应的措施,隧道完工后出现衬砌开裂。经进一步的地质勘探,发现隧道病害段小煤矿的生产井多,开采强度大,开采水平深,隧道底部的多层煤已基本采空或部分采空,采空区的岩体变形导致隧道衬砌开裂。该隧道在刚试通车不久,不得不进行封闭,采取注浆和压浆充填采空区架空结构,增强围岩强度,再辅以隧道衬砌补强等措施进行了处置。
1.2重视和加强施工过程的地质工作及专题研究
强调重视隧道的前期地质工作,是要在选线阶段查清对工程产生影响的主要工程地质问题,以使选择一个最佳的隧道路线位置,防止出现大的地质病害。但隧道工程的地质状况,不可能在前期工作中全部查清,因此隧道设计称为预设计。在施工过程中要根据开挖的地质情况和量测数据,不断地修改设计,选用较为合理的施工方法,合理的支护形式,这也称为信息化施工。因此,在公路隧道施工中应重视和加强施工地质工作,而对于那些工程地质条件复杂的隧道不仅要重视施工地质,还要开展重大工程地质问题的专题研究。依据业主、设计方进行设计变更,竣工时期很大程度上能够保证隧道结构安全、稳固,节约上百万的资金是可以得到保证的。
2.改进施工方法与工艺
我省高速公路上的一些短隧道和地方公路隧道,采用不尽科学的施工方法和施工工艺,导致隧道衬砌结构产生病害,应引起注意。采用新奥法施工的隧道应严格按施工工序,加强施工质量控制。
2.1应改进的施工方法与工艺
(1)先拱后墙法
这种施工方法是过去对不良地质、断层破碎带施工中常用的一种方法。之所以常用,这是与当时的施工工艺、支护水平较低有关。在现阶段,随着超前支护与初期支护技术水平的大大提高,应抛弃半断面开挖和先拱后墙的衬砌方法,而采用台阶法施工,初期支护由顶向下施工,二次衬砌先墙后拱整体式砌筑,无论是结构安全度还是防水优势均较明显。高速公路一些短隧道和地方公路隧道采用先拱后墙法施工,如果隧道衬砌开裂和渗水严重,其原因之一是在软弱地层施工时,采用了半断面开挖与先拱后墙衬砌的施工方法。
(2)施工设备和工艺
一些施工单位投入不足、管理不善,隧道开挖光爆效果差,二次衬砌混凝土浇注采用人工浇注,衬砌背后回填未按规范要求施工,导致二次衬砌拱部厚度不足和衬砌背后大量空洞,有的衬砌混凝土强度不足,留下了质量隐患。公路隧道建设不论隧道长短,均应选择有实力的承包人,二次衬砌采用程控式混凝土搅拌和泵送混凝土以及整体式模板台车施工,是确保工程质量的重要前提。
2.2严格按新奥法施工,加强施工质量控制
新奥法的核心是光爆、岩体自身支承作用、喷锚支护、监控量测和适时支护等,而最根本的实质是:充分发挥围岩的自支承能力,从而实现隧道工程的安全、经济合理与长期稳定。从目前公路隧道施工实践中,应在以下方面加强控制。
(1)进行施工监控量测
隧道施工没有量测信息反馈,常导致围岩松弛,塑性区扩展,给衬砌带来病害。洞室在掘进过程中,由于受到开挖面的约束,使开挖面附近的围岩不能立即释放其全部变形位移,这种现象称为开挖面的空间效应。在空间效应范围设置支护,就可以减少支护前的围岩位移量,从而稳定围岩。如果这种位移全部释放再支护,围岩就会产生一定的塑性变形。所以新奥法施工中,应根据围岩量测的结果来确定支护时间及形式。
(2)严格按新奥法设计,作好初期支护
采用新奥法施工,其喷锚支护是把围岩和支护作为一个体系,围岩是承载的主体,支护是加固和稳定围岩的手段。由于锚喷支护具有及时、粘贴、柔性和密封的特点,这也是构成锚喷支护作用原理的基本要素,使围岩内二向应力状态变为三向应力状态。一些短隧道施工不够重视初期支护,锚杆也未按径向设置,怎么方便怎么打,喷射混凝土厚度也得不到保证。
(3)隧道各结构层之间应密贴
新奥法的基本原则是采用合理的支护手段,发挥围岩和支护系统的共同作用,而这种共同作用只有围岩与同支护系统紧密贴合时才有可能。因此,必须进一步控制光面爆破的效果,避免过多的超挖或侵限,喷射混凝土后使其表面尽可能平整。防水板必须有一定的延展性,二次衬砌背后必须回填密实,从而使初期支护与二次衬砌之间充分密贴,不留贮水空间,以防止地下水的积聚并导致衬砌渗水。
3.采用先进的质量检测技术与方法
由于隧道工程是在地质条件和施工环境相对恶劣的条件下进行的地下作业,如果采用落后的施工方法,加上施工管理不规范、工序不严格,易产生隧道衬砌厚度不足及衬砌与围岩不密实,出现空洞及衬砌渗水等质量问题。目前,常规检测方法是钻孔或用激光断面仪检测。用钻孔检测衬砌厚度和衬砌背后情况比较直观,但易破坏隧道的防排水系统,大量抽样对衬砌结构受力不利,少量抽样的代表性又差,难以反映隧道的整体及各部位质量;用激光断面仪检测,只能判断衬砌后的轮廓断面,而不能获得衬砌厚度和是否存在空洞现象。
目前,我省已采用地质雷达、综合测强等先进的检测手段和方法对公路隧道进行了检测,使工程质量问题在竣工验收之前得到发现和处治,并取得了良好的效果。
地质雷达是一种通过电磁波探测特体介质特性的一种物探检测方法,不同物质有着不同的电磁反射特性。地质雷达在探测衬砌厚度、衬砌层背后存在空洞或回填不密实以及衬砌存在裂缝等方面有着显著的优势。地质雷达对每座隧道衬砌的各个部位(拱部及边墙选择多剖面)进行连续探测表明,不仅衬砌厚度满足要求,而且衬砌背后回填密实无空洞,隧道无渗漏水现象。
隧道工程施工的方法范文
瓦斯隧道在施工过程中会出现大量有害气体(主要成分为CH4),容易引起火灾、爆炸等事故,对隧道施工安全影响极大。同时,在隧道施工过程中,涉及到很多诸如开挖、喷浆等产尘环节,对职工的健康造成影响。因此,在瓦斯隧道施工过程中应特别注意瓦斯的排放及扬尘,保证施工安全及人员健康。瓦斯隧道中,及时的通风是降低隧道内瓦斯含量的最好方法,也是工作人员最常用的降低瓦斯含量的手段。在一般的瓦斯隧道内,最常用的就是压入式和混合式通风。在长度较长的隧道内,为了增强通风效果,往往使用两台风机同时工作,以增强通风效果。对于特长隧道一般在1.5公里以上时,可采取巷道式通风。
2高速公路瓦斯隧道施工技术措施
2.1选择科学合理的施工方案
针对特定的隧道地质及施工情况选择科学合理的施工方法,是对施工单位的综合能力的有效验证,也是隧道安全施工的强有力保障。实践已经证明,绝大多数的隧道塌方都与隧道施工方案制定的不合理有关。比如,当隧道围岩发生变化时,为了不影响施工进度或者节约施工成本,一些现场技术管理人员可能不会及时改变施工方案,而是抱着侥幸心理继续工作,从而造成隧道塌方,严重时甚至会给作业人员带来人身危险。其次,即使一些技术方案制定的很好,在实施过程中也有失败的可能,这主要是因为工程对施工工艺的控制不严。比如,在隧道施工中,超前支护不符合设计规范时,可能会导致掌子面的围岩坍塌和一次衬砌的塌落。这些确实可以归结为质量问题,但细究其根源,还是由于施工时对工艺控制不严。因此,在施工中选择科学合理的施工方案,同时注重工艺控制,才能保证施工的安全.
2.2实施地质预报,预防隧道塌方
隧道地质勘探工作贯穿于隧道的整个施工过程之中,地质状况的好坏会对隧道施工产生很大的影响,对于不良的地质状况尤其需要关注。隧道塌方会影响施工进度、耽误施工进程,甚至形成灾难性事故,导致人员伤亡、影响经济效益。因此应将地质预报工作纳入隧道施工技术管理中来,为隧道施工安全提供有力的制度保证。由于隧道地质具有相当的复杂性,地质预报工作在预测的准确性上尚待提高。但是,随着地质预测预报技术的发展,对隧道的地质状况进行探测的方法越来越多。综合考虑工程设计提供的地质资料以及施工过程中对隧道围岩的观察分析,相关人员可以优化组合预报手段,从而使对地质状况的预测与围岩的实际状况尽量符合。这对于制定合理的施工方案、有效预防及控制隧道塌方、保证隧道施工的安全有很大的作用。
2.3积极应用新奥法
隧道工程施工的方法范文篇7
1.1用暗挖法建出入口匝道的方法
1.1.1用管幕+冻结法建主隧道与匝道盾构隧道间分合流拓宽段(AW-1工法)1)施工方法。在盾构法隧道主线完成后,再以小直径的盾构施工匝道隧道至分合流点,然后施工主隧道和匝道隧道间的分合流段。日本某工程根据现有技术和施工条件,对分合流段车道拓宽段(以下简称拓宽段”)进行了如下3种施工方法(见表1)的比较。其中,以弧形管幕+冻结防水方法为最优(AW-1方案)。2)匝道分合流段横断面设计。沿道路方向分合流段横断面设计尺寸在不断变化。框架横断面宽度第一段最大,加减速段(第二段)和逐渐变窄段(第三段)内部空间逐步减少,第三段已不再有匝道隧道,只需施工弧形管幕来保证框架内所需的空间即可。
1.1.2构筑椭圆形衬砌环满足盾构法隧道、匝道间分合流段的建设(AW-2工法)日本横滨环线道路北段为二管平行的盾构法隧道(Φ12.49),其间共设置了4个分合流区段,地下拓宽段为建造耐久、防水的扩大段结构,在分合流段沿隧道纵向以管幕法建椭圆形断面的衬砌环。
1.1.3利用竖井构筑二主线隧道间管幕再暗挖出入口车道间拓宽段(AW-3工法)日本新宿线对明挖施工会严重影响地面交通或地下构筑物的不易处理区段,采用了利用竖井、通过管幕支撑上部土体,然后开挖2条隧道间的土体,最后完成出入口的非明挖施工方法。该工法施工过程中,结构受力体系会发生重大变化,可能出现管幕、地面沉降、隧道变形、隧道上浮等问题,应对不同工况下临时挡土墙、竖井、隧道管片、隧道内部支撑、管幕梁进行三维整体分析后进行设计,并辅以必要的施工监测来确保安全。
1.2通过工作井内明挖施工完成主线隧道与匝道隧道间的拓宽段
根据工程沿线环境条件、用地情况、交通特征与需求,再结合施工工艺、流程,对有条件设工作井的情况,则可较方便地在工作井内完成主线隧道与出入口匝道间分合流拓宽段的施工,并可为匝道的暗挖施工———矩形顶管或矩形盾构提供实施条件。根据需要与可能,主线隧道有双管单层和单管双层之分。双管隧道出入口匝道设置又有成对对称设置和前后错开单侧设置两种。
1.2.1日本新宿首次采用特殊的明挖技术,切割已成环钢管片建出入口匝道(MW-1工法)在日本东京中央环线新宿线地下工程中,为不减少地面道路的车道数,保证地面道路的正常交通,全线长11km中的70%均以盾构法施工。沿线表层为亚黏土层,盾构掘进范围主要有东京碎石层和N值超过50的Kazusa层。施工中,在两条平行隧道建成后,对出入口匝道上方土层采用明挖施工,再按需切割已成环的盾构隧道的钢管片,然后施工钢筋混凝土框架构筑匝道。为了缩短工期,在新宿线工程中,当盾构刚推过匝道处,即开始切割隧道,该工法施工出入口的示意图。因开挖深度和钢管片切割范围随主线、匝道线路纵断面变化而变化,故钢筋混凝土框架的位置、形状也在逐步变化。施工中主要关键技术有:1)有效解决挡土墙底与隧道衬砌间渗漏水问题。2)采用合理的临时支撑,防止在开挖和框架底部施工过程中的土体坍塌,将隧道变形限制在允许范围内。3)隧道开挖段采用适当的复合结构,控制结构变形、应变。匝道段钢管片在匝道施工中和施工后都会产生附加应力与变形,设计中应以施工阶段不同工况应力分析为基础,采用特殊的加强钢管片(含结构型式和材质的加强)与有效、合理的支撑。
1.2.2在明挖工作井内按需完成主线、匝道隧道间分合流拓宽段的设计1)主线双管单层隧道方案。现以一主线设计速度为60km/h的双向4车道小客车专用地下道路隧道设计为例,取单向主线车道宽度为3.25m×2+2.5m(应急车道)。匝道设计速度为40km/h,车道宽度为3.25m+2.0m(停车带)。车行道净高3.5m。
综合考虑道路建筑限界、隧道设备限界、安全疏散要求、施工误差等因素,主线圆隧道内径取11.0m,外径12.0m,根据道路规范规定,拓宽段由45m渐变段和120m加速车道段(减速车道段长仅70m,现均按加速车道计)构成,不同情况下工作井的规模大小如下:(1)匝道对称设置(MW-2、3、4工法)。①对称设置入口匝道与出口匝道情况下,明挖施工的工作井范围见图,按较紧凑的安排工作井长度165.00m、出入口端工作井宽度61.90m。②当设一对入口匝道时,工作井长度165.00m、宽度51.45m(两端扩大部分垂直线路方向错位约8.7m)。③设一对出口匝道时,工作井长度115.00m,工作井最大宽度为51.45m(二端扩大部分垂直线路方向错位约8.7m)。2)匝道单侧设置(MW-5、6、7)。①单侧设入口匝道情况时,单线工作井长165.00m,宽33.45m。②单侧设出口匝道时,工作井长度短,长约115.00m,宽33.45m。③主线中设双车道及集散车道(3.25m×2+3.25m),集散车道服务于出入口匝道段渐变、分合流之需。这样盾构法隧道外径扩至13.40m,但工作井长度缩减至91.00m、最大宽度为65.20m。2)主线单管双层隧道方案。当采用单管双层隧道时,主线隧道直径必然要加大,相应工作井深度加深、平面尺寸缩小。下层车道的匝道长度会增加,相比上层匝道约需增长180m左右。
(1)当上、下层车道内均布置双向4车道+应急车道时,隧道外径为14.5m。不同情况(MW-8、9工法)下工作井的设计规模如下:①匝道对称设置,应急车道设在车行方向右侧的情况。对称分别设立上层出口匝道、下层入口匝道时,按较紧凑的安排,隧道工作井长165m、最大宽度49.4m。若需设上层入口匝道、下层出口匝道,虽布置有别,但工作井尺寸大小相。②单侧设置出入口匝道,上层和下层应急车道设在盾构断面同一侧的情况。当需设立上层出口匝道、下层入口匝道或需上层入口匝道、下层出口匝道时,工作井的外包尺寸长约165m、最宽约37.45m。
(2)主线全线上、下层均设双车道+集散车道(3.25m×2+3.25m),集散车道主要服务于出入口匝道段渐变、部分分合流段之需,这样盾构法隧道外径扩大至15.5m(MW-10工法),工作井长度87.00m、宽度38.45m,两端井位扩大段垂直线路方向错位约8.7m。
2拓宽段实施方案比选
根据上述介绍,对盾构隧道出入口匝道拓宽段设置的暗挖法、明挖法两大类中的不同方案进行了比较,其内容主要为:主线交通安全、出入通组织;环境影响、占地范围;施工技术难度、风险;工程投资等。
3结语
隧道工程施工的方法范文篇8
【关键词】:隧道;施工质量;管控
中图分类号:U45文献标识码:A文章编号:
引言
近年来,随着社会主义现代化经济建设的高速发展,我国的交通建设事业也得到了快速的发展,隧道是施工工程的应用也越来越广泛。为了避免各种地质灾害,如山体坍塌、滑坡等,对隧道工程的造成损害,必须采取高质量的隧道施工方案,并且尽可能的缩短交通线路的长度,加强交通线路的标准性等,只有不断提高隧道施工的工程质量才能适应整个交通事业的安全健康发展。
一、隧道在施工过程中常见的质量问题与产生的原因
1、隧道的施工过程中的质量问题
由于隧道建设过程中会面对时间相对不足而任务相对过重的情况,施工过程中就会出现许多的质量问题,主要包括以下几个方面的问题。
隧道施工过程中会存在着预报不精准的情况。面对施工前方的地质所进行的超前预报工作的准确性及其重要,隧道在开挖过程中会遇到地下暗河、溶洞和断层破碎带等多种地质不良地段,施工中若不能被及时发现,则不仅会影响隧道施工质量,同时也会对人工和机械设备等带来致命的灾难。
隧道施工过程中会存在超挖和欠挖的问题。隧道施工过程中的超挖主要是会造成支护和衬砌材料的浪费,另外超挖还会致使衬砌背后出现空洞;隧道施工过程中的欠挖主要是会减薄喷射混凝土和衬砌混凝土的厚度。无论是超挖还是欠挖都会对隧道衬砌结构造成不利影响,为隧道使用的长期稳定埋下隐患。
隧道施工过程中开挖后会出现支护的质量问题。隧道在支护的过程中存在着喷射混凝土厚度不够、初期支护背后空洞回填不足或者锚杆长度不足以及注浆饱满度不能满足施工要求等质量问题。四、隧道施工过程中存在着二次衬砌的质量问题。隧道施工过程中的各个环节都十分重要,其中隧道衬砌因为是隧道工程的承载结构,因此其作用尤为重要,对隧道防水也起到关键的影响。而隧道施工中的二次衬砌着会出现厚度、强度不足、钢筋缺失背后,内部出现空洞现象等一些列质量问题。
2、隧道施工过程中工程质量问题产生的原因
针对上述隧道工程施工过程中可能遇到的工程质量问题,进行原因的分析,主要可能由于以下原因造成的。
第一、施工过程中采取的预报方法无法满足掌子面前方的地质状况的要求。我国现阶段隧道建设不断发展,隧道已经变得越来越长,深埋也变得越来越大。如果施工过程中无法对对掌子面前方的地质条件进行充分的了解,那么就会使隧道施工过程产生巨大的盲目性,施工过程中就会经常遭遇到无法预料的塌方、突水与突泥等地质灾害,从而增加了隧道质量问题发生的概率。这种预报的不足和缺乏准确性为保证隧道质量增加了困难度。
第二,开挖的方法和水平有限,是造成隧道施工质量又一严重问题。由于开挖大多数采用的方法是钻爆法,很多隧道施工单位在进行开挖时为了加快施工进度,在开挖时加大了装药量,加大了开挖进尺,而施工单位本身的水平有限,直接造成了大量的超挖欠挖现象。
第三,隧道工程开挖后就需要及时的支护,必须要符合设计要求的范围,这样有利于减小荷载,但是目前的隧道施工工程多采用锚喷支护,而采用的沙和水泥的质量较差,直接造成混凝土强度不够,各项指标都无法达到施工要求等。
第四,隧道施工过程中的很多单位对二次衬砌模板台车都是进行自行设计,这些设计时没有严格的设计标准和依据。所以就会造成模板台车出现固定不牢,施工放样粗糙等问题,直接导致了衬砌侵限、隧道偏位过大、施工缝错台等问题的出现。
二、隧道施工质量管理控制的策略
1、隧道施工前期的工程的质量管控。
在隧道施工前期工程主要是对地质进行勘查,施工前期的地质考察工作是一个隧道工程施工能够顺利开展的重要环节。这一步骤的工作是非常复杂的,隧道施工一定要加强地质专题的研究,根据勘查的实际情况进行隧道施工工作的准备。首先,要在隧道施工前进行一个科学的、合理的、详细的施工方案制定。其次,要在隧道施工的前期勘查中保证数据测量的准确性和真实性,确保避免过大的误差产生。再次,施工前要做好洞内的测量工作,要保证施工中的各种仪器都能够良好的运转和正常运行。最后在隧道施工工程中要对施工进度进行洞内控制点设置,有效的对洞轴进行纠偏,从而保障隧道施工能够高质量的完成。
2、隧道施工过程中对开挖质量的管理控制。
开挖的质量关系到整个隧道工程的能否顺利开始,隧道开挖必须要遵照施工设计文件和施工技术规范进行实施,施工中要对各项规章制度和规定严格遵守与执行。当出现隧道开挖的实际情况和隧道施工设计方案不符的情况,要及时派遣有关方面代表对隧道施工现场进行核实,根据施工情况进行合理的修改并及时进行隧道开挖的变更手续的办理。施工单位要保证隧道开挖过程中的每一道工序都先进行自检,在自检合格的情况下,再上报给监理组进行检查和确认等,隧道施工中如果没有经过监理组检查确认不允许进行下一道隧道施工工序。只有保证了隧道开挖质量,才能更好的开展隧道施工的其他相关工程。隧道开挖中若出现超挖和欠挖现象,会直接对施工成本造成影响,超挖会增加施工成本,而因为施工规范中要求严格控制欠挖现象,如发生欠挖应进行二次开挖,如控制不好,极易造成新的超挖,从而导致施工成本的增加。要针对隧道施工中的开挖尺寸进行严格的勘查和计算,并且根据计算结果进行有效的预留,避免出现预留净空不够的现象。
3、隧道施工过程中对支护质量的管理控制。
隧道施工过程中的支护质量管理控制,需要在实施过程中不定期的进行各种工序的质量抽检,当发现问题时要及时上报施工单位和监理部门,出现质量问题要及时解决,避免质量隐患的出现。隧道开挖后,施工就要进行支护,这是为了减小隧道的荷载,从而防止围岩发生变形的发生。我国现阶段的隧道施工中对于支护工作普遍采用的是锚喷支护。这就要求我们在质量控制时注意确保锚喷支护质量,同时还需要检测锚杆的加工和安装质量。在进行锚杆的加工质量的检测时,主要注意的是锚杆的加工尺寸、钢支撑的强度和刚度,以及焊接质量等问题。另外,对喷射混凝土的原材料质量和喷射施工质量也要进行检查。
4、隧道施工过程中对防排水质量的管理控制。
隧道施工中另一个关键问题就是对排水系统的质量检验。排水系统在隧道施工中起着非常重要的作用,对排水系统的质量检验主要是要保证水管的材料质量和规格必须能够满足前期隧道施工设计方案中的要求。采用的环向排水管主要是弹簧软管,这种软管要检查其安装质量,主要的检查项目包括安装间距和围岩的密贴程度等。对于使用的硬质PVC管必须保证其管径和透水孔要达到质量安装要求。隧道施工过程中的防水材料质量检查主要包括了长度、宽度与厚度检查;防水层在安装时要注意对防水层的接头质量和吊挂进行检查。要保证施工时采用的防水材料接头宽度能够满足施工要求等。
结束语
综上所述,伴随着社会主义现代化经济的飞速发展,我国的隧道施工工程也在的不断发展。隧道工程的质量问题直接关系到我国的交通事业的发展和人民生命财产安全,因此,我们应采取切实有效的措施加大隧道施工工程质量管理控制,保证隧道施工质量。
参考文献:
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[2]戴文亭,白宝玉.我国隧道及地下工程发展现状和前景展望.东北公路,2000,23(4):90-92.
隧道工程施工的方法范文篇9
关键词:隧道工程;施工技术;质量控制
伴随着国家基础建设的重视,我国的基础建设也突飞猛进地发展着,为国民经济做出了重要贡献。渝州隧道地处机场路咽喉部位,连接着机场与重庆主城区,是重庆市面向全世界的一个重要窗口,因而必须加强渝州隧道现场施工中的工程质量管理。本文以机场路拓宽改造工程渝州隧道扩挖实践,从施工角度分析了隧道扩挖施工中的施工工艺、质量控制方法以及保障措施等具体做法。
一、工程概况
渝州隧道是重庆市机场路拓宽改造工程的一部分。隧道现状为双洞,平面成喇叭型布置,进口段两隧道结构间岩石净距约7.8m’,出口段为15m。隧道净宽10m,净高6.7m,圆拱直墙式素砼衬砌,拱厚75cm,边墙厚110cm。隧道左洞起止里程桩号:ZK0+350~ZK0+700.5,左洞全长350.5m;隧道右洞起止里程桩号:ZK0+346.5~ZK0+618,右洞全长271.5m。单洞路幅分配为:0.5m(检修道)+8.5m(车行道)+2m(检修道)。隧道(进洞)南侧接回兴立交,(出洞)北侧接城南立交,为双洞、单洞双车道隧道。
改造后:隧道净跨17.081m,净高8.482m。隧道总长643m(单洞)。
隧道衬砌结构按新奥法原理设计,采用复合式衬砌结构,主要工程内容为洞口及洞门、洞身结构等主体结构、防水与排水、路面、照明及供电、景观等。
二、隧道扩挖总体施工方案
本隧道在进洞前先为进口的路灯箱变、进出口的铜像雕塑以及防止进出洞破飞石做好保护措施,拟采用钢管架上满挂竹跳板遮挡。
本隧道拓宽改造工程计划先改建右线(进机场),待边仰坡处理完毕后,分别由隧道进口、出口两个个掘进工作面采用左右分部开挖法进行隧道掘进施工,其中以进出口掘进为主,洞中掘进为辅;洞中掘进受到进口或者出口掘进点的影响,为保证进出洞的车辆安全,拟考虑采用架设长20米(隧道纵向)直墙型钢拱形(原隧道断面形式)断面护筒(其横断面及平面示意图如下图所示)来保障安全,其中考虑直墙高4.0米,拱部半径2.0米,I20b型钢@500mm,型钢环向1000mmI16连接,型钢表面焊5mm钢板。待右线隧道完成通车后,进行交通转换,再行施工左线隧道。
为防止施工过程中先施工隧道的开挖造成邻洞破坏,影响施工期间机场路的交通单向通行要求,应加强对通行隧道的变形观测,拟采用型钢拱架对邻洞进出口段进行临时加固,并设计制作纵向12米长型钢拱型断面移动钢架供变形观测和二衬混凝土万一破坏安全应急。
本隧道按新奥法组织施工,隧道开挖的出渣、进料采用无轨道运输方式,实施掘进(钻、爆、)、出渣(装、运)、喷锚混凝土(拌、运、锚、喷)、衬砌(拌、运、灌、捣)等四条机械化作业线。施工中采用“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”等技术措施,并根据现场监控量测结果及时修正设计参数、调整施工方案和指导隧道施工。洞身开挖根据围岩情况采用左右分部开挖法,循环进尺视围岩实际变化情况进行调整,同时掘进方法可以视围岩实际变化情况选用正台阶法、全断面开挖方法。
喷射混凝土用公司进口液压喷射手和喷射机同时施工以加快施工进度,用整体式全液压衬砌台车两台进行二衬混凝土施工,其中二衬台车前期在隧道洞外现场组装,用于先期施工的右线隧道,待右线完成后,退出洞外转移至左线(中央分隔带横向宽度不够,转移前须进行交通转换,并且台车需拆除,吊装转移至左线后重新组装)。
洞口(含明洞)开挖、进洞方案:进洞采用设计超前锚杆和管棚作超前支护,进洞时要采用先支护后开挖方法施工,洞外要从上至下分层开挖与支护。
三、隧道施工工艺
由于渝州隧道地处机场路快速路,车流量非常大,实行交通转换后可封闭施工,但对进出机场的的交通干扰非常巨大,为保证施工期间交通的畅通、加快施工进度确保工期,特采取从进口、出口同时掘进,在条件允许的情况下,将在隧道中部拓展第三工作面。
及时组织主要管理、技术人员和设备进场,突击进行“三通一平”工作,为隧道早日进洞创造条件。先修建洞口施工区的防排水系统,再进行洞口的扩挖及仰坡防护。在洞口完成进行正常施工后,尽快形成洞身开挖、支护和衬砌施工形成一条龙的流水作业面。
在施工中坚持“管超前、浆严注、弱爆破、短开挖、强支护、早封闭”的原则,施工过程加强监测,及时处理分析数据,并根据分析结果及时合理调整支护参数。
施工中应密切注意隧道中段岩层变化,加强施工监测和信息收集,防止坍塌事故的发生。
隧道施工工艺见下列框图:
四、隧道防渗漏、防坍塌技术措施
(一)防渗漏技术措施
隧道二次衬砌中掺加抗裂防水砼膨胀剂,以提高混凝土的抗渗性能,以防复合防水板局部破裂等原因而造成的渗水。
严格按设计布设盲沟,根据水量适当增加盲沟数量,以利于排水。
防水板施工时,要严格检查焊缝,防止漏焊;铺设时避免刺破。
施工缝、变形缝,严格按设计施作,确保不渗不漏。
(二)防坍塌技术措施
坍方是隧洞施工中的大害。防止坍方是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键所在,防坍措施如下:
认真做好地质超前预报和地质描述以及监控量测工作,预测地层变化情况,根据探测情况制定相应施工方案。
选用合理的施工方法。在不同地质条件下选用合理的施工方法是防坍的重要手段。
采用减震爆破,尽量减少对围岩的扰动。开挖成型后及时施作喷砼等初期支护,使围岩尽早达到稳定状态。
对围岩自稳能力较差地段,采用超前支护或超前加固前方围岩,坚持先护顶后开挖的原则组织施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时,采取初期支护加强(如增打锚杆、增设钢支撑、补喷混凝土等)措施,并提前施做二次衬砌。在二次衬砌中,采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。
五、隧道辅助施工措施
(一)管棚施工工艺
1、渝州隧道进口段岩层较薄,采用超前大管棚+型钢形成套拱的强支护措施进洞,以保证洞口段稳固安全。
2、大管棚超前支护施工工艺图
(二)洞身开挖施工
隧道开挖采用类似CD法进行施工,先开挖原隧道衬砌结构及洞顶扩挖部分(1),初期支护紧跟,并安设铅垂竖向支撑与永久型钢拱下口焊接形成整体;然后在开挖扩挖部分(2部分),为了保证工期,同时又不较大影响爆破出碴转换的前提下,1、2部分跟进开挖和支护,两个工作面间距保持在10m~20m。
根据沿线地质条件,本隧道大部分为III、IV级围岩,故洞身开挖以光面爆破开挖为主,爆破循环进尺控制在1.5~2.0m,卸荷带和断裂破碎带地段可适当减少到0.8~1.2m。
隧道工程施工的方法范文1篇10
关键词:李家塔1号隧道;铣挖法;技术;试验
0引言
在机械工程中,最常用铣挖机有两种,一种是横向铣挖机,这种铣挖机可以在承重量2-350吨的挖掘机上使用;另一种是纵向铣挖机,这种铣挖机可以在承重量3-45吨的挖掘机上进行使用。铣挖机的用途非常广泛,建筑物的拆除、轮廓休整、路面铣刨等机械工程都可以看到铣挖机的身影。近些年来,铣挖机在隧道施工领域的使用,使铣挖法得到了更为广泛的应用。
1铣挖法的特点
1)铣挖范围广
铣挖机的铣挖范围非常广泛,无论是岩石还是钢筋混凝土都可以满足铣挖机的使用条件。铣挖机作用在硬度适中的岩石上,铣挖强度最高可到40m3/h;也作用在素混凝土或配筋较少的钢筋混凝土上,例如配以ER5500系列铣挖机,可使配筋为B25混凝土实现轻松铣挖。
2)低振动、低噪音
铣挖机不同于其它挖掘机的最大特点就是机器产生的噪音、振动发出的声波都是非常小的,这使得铣挖法常常被用在医院、学校、居民区周围的施工工程中,对于环境的保护是非常有效的。
3)精确控制施工
隧道施工过程中常常面临着挖掘程度不够或者是超越的现象,铣挖法的使用可以很好的解决这个问题,进而准确的修正好挖掘的轮廓。铣挖法对于挖掘过程中最为普遍的“宁超勿欠”问题也可以给于非常好的解决。
4)安全性好
安全一直是隧道施工业最为关心的问题,事故层出不穷的出现也在为我们一次一次的敲响警钟。在岩石隧道掘进的过程中运用铣挖机,不仅可以提高挖掘效率,对于人工安全事故的减少更是有很大的帮助。
5)结构简单,使用方便
铣挖机的使用极为方便,在满足最低使用的条件下,它可以配备在任意一台挖掘机上,而不需要重新配备新型挖掘机。铣挖机的安装也是非常简单的,这和它自身简易的结构配备有着很大的关系。
2铣挖机的优点与使用范围
2.1优点
铣挖法的优点涉及各个方面,例如:铣挖机的机身设计手段先进,机身可以进行全方位的旋转,在旋转的每一个角度都可以进行正常工作;铣挖机不仅有极强的防水功能,在水下30m更是可以正常的工作;铣挖机的外部采用壳体构造,抗击打能力强,这使得铣挖机的使用寿命得以延长;铣挖机日常保养与维修也是非常方便、快捷的,没有复杂的技术要求。
2.2使用范围
铣挖法在机械、钢铁行业、建筑行业、林木行业等广泛的应用,当今社会常见的采用铣挖方法进行施工的工程有隧道挖掘、建筑物拆除、管线开挖、矿业开采等等。
3隧道铣挖法施工技术
3.1隧道开挖
在隧道开挖过程中,常常采用的隧道铣挖法施工技术为二步台阶法,顾名思义,这种方法需要开挖过程分上下台阶两步施工。
3.2支护
在隧道开挖之后,要进行初期支护环节的实施。支护隧道的建立,需要采用钢筋网、钢拱架或钢格栅与喷射混凝土联合支护的方法。面对硬度较低的岩石,铣挖机在进行挖掘工作的时候,要根据挖掘面的大小制定掘进计划,一般不超过80cm/次。
3.3开挖循环
在第一次隧道开挖工作完成之后,挖掘机要退出施工隧洞工作面,尽量向隧道的侧面进行躲避,为机械设备联合出碴工作让开施工空间。在出碴工作完成之后,要立即进行支护环节的构建,支护环节实现之后,继续进行下一个开挖循环。
3.4存在问题及解决途径
为了保证施工安全,铣挖机的挖掘速度要给予合理的控制,如果在承重为30吨的挖掘机上配备一个型号为ER1500的铣挖机,那么挖掘机的速度不能超过30立方米/时。当铣挖机挖掘到粘土层的时候,可能会发生挖掘刀头被粘连无法正常工作的现象,清水直接冲洗就可以很好的解决这个问题。
3.5机械要求
虽然说对铣挖机需要配备的挖掘机没有任何技术上的要求,但是与普通挖掘机相比,悬臂式、伸缩式挖掘机对于铣挖机功能的实现更为有效。
3.6与其他方法比较
在隧道挖掘技术中,除了铣挖法以外还有盾构法、钻爆法等等。与这些方法相比,铣挖机在开挖效率、开挖环境保护、人力耗费等方面都有着比较明显的优势。
3.7应用于隧道其他方面
除了隧道挖掘之外,铣挖机在浅挖隧道的贯通、隧道内表的打磨、隧道轮廓的修整、隧道横截面的拓宽、隧道深度的增加、隧道内障碍岩石的消除、欠挖修整等方面都取得了一定的成功。
4李家塔1号隧道铣挖施工方案试验
4.1实验目的
李家塔1号隧道进口里程改DK144+803,出口里程DK145+130,全长327m。李家塔1号隧道位于山西省吕梁市柳林县境内,处于吕梁山西侧的黄土粱峁区,地形起伏较大,地质复杂,沟壑发育,山坡坡度较陡。
隧道在施工至掌子面里程为改DK144+866时,该里程至隧道进口段地表存在古建筑及民用生活水池,为保护古建筑及民用生活水池,使其不因隧道爆破施工作业而受到损坏;因此,在改DK145+866至隧道进口段范围隧洞改采用机械铣挖法配以弱爆破法或机械破碎法进行开挖施工。
4.2铣挖法施工工艺
机械配置:在现有沃尔沃EC460B履带式液压挖掘机上(斗容积2.7m3、自重44.4t)利用液压破碎锤或液压钳的液压回路安装一台德国艾卡特ER1500-3型铣挖机,铣挖机配48个铣挖刀,铣挖机宽度1m。
工作原理:是利用铣挖机的铣挖头高速旋转切削岩石,人工配合修整开挖轮廓线达到设计要求,可以有效的减少爆破开挖对围岩的扰动,控制超欠挖,提高开挖质量和安全度,降低作业人员的劳动强度。
施工程序:上台阶首先采用铣挖机按隧道轮廓线进行环形开挖,考虑到作业空间要求,铣挖宽度1.2~1.5m;施工上台阶初期支护及拱部超强支护,然后采用机械破碎锤清除核心土的方法施工。下台阶及仰拱施工采用铣挖机开中槽挖马口,再采用破碎锤清除两边保护层的方法施工。
5总结
上文中介绍过,在面对硬度较高的岩石的时候,铣挖机大部分都用在隧道轮廓的修整工程中,但是在面对硬度较低、碎岩石或者有裂缝的岩石时,铣挖机可以在隧道中直接进行挖掘工作。铣挖机在挖掘的过程中,对隧道周边岩石的压力是非常小的,它对挖掘工作安全性给予的保障有目共睹。由于铣挖机结构简单、非常容易操作、人工与机器的契合度非常高、对于隧道挖掘工程中各种问题的解决效率高,所以铣挖机的使用是非常广泛的,尤其是在不适合爆破的工程中。通过李家塔1号隧道铣挖施工工艺的具体介绍,总结出铣挖法对于我国隧道的机械化水平的提高有非常大的现实意义。
参考文献:
隧道工程施工的方法范文
关键词:浅埋隧道超浅埋隧道设计施工技术
中图分类号:U459文献标识码:A文章编号:1672-3791(2014)07(c)-0042-02
城市地下空间作为新型国土资源日益受到全世界各国的重视。地下空间的开发利用已成为医治“城市综合症”、解决城市人口、资源、环境三大危机以及保持城市可持续发展的重要途径之一。近年来,我国城市化水平发展较快,城市基础设施建设投入很大。为缓解快速发展的城市交通机动化所带来的“行路难”问题,几乎各大城市都在下大力气开发和利用地下空间。为尽量避免兴建基础设施对正在运营的城市交通条件产生过大的影响,地下暗挖工程越来越多,市政工程中的大跨浅埋和超浅埋隧道工程不断涌现[1]。越来越苛刻的城市环境限制条件,给市政浅埋隧道工程的设计和施工提出了更高的要求。由于浅埋隧道在结构受力和环境影响程度以及控制条件和标准上与深埋隧道具有很大的差别,不能照搬照抄已有较多工程经验积累的公路或铁路深埋隧道经验,必须对浅埋隧道的特征有清晰的认识,才能科学地组织市政浅埋隧道工程的建设。本文针对市政浅埋隧道的界定和特点出发,对其如何开展设计和施工进行探讨。
1浅埋隧道的界定
在隧道的设计与施工建设中,根据工程特点和埋深的大小分为深埋、浅埋和超浅埋隧道等。埋深深度不同,隧道的设计和施工方法也会有很大区别[2]。深埋与浅埋之分,并非单纯指隧道顶至地表的地层厚度而言,还应结合上覆岩层的水文地质与工程地质特征,围岩松散、风化、破碎、断层影响的程度与结构强度以及地下水和围岩力学变形特征等因素进行综合判定[3]。要严格准确的给出深埋、浅埋和超浅埋隧道的分界一般是比较困难的,通常采取以下几种方法界定[4]。
(1)根据工程设计经验界定。
由于我国在铁路隧道方面的工程实例较多,实践经验丰富,对于铁路单线和双线隧道,深埋与浅埋隧道分界以2.5倍塌方高度确定。当地面水平或接近水平,且隧道覆盖层厚度小于表1情况时,可按浅埋隧道设计。
(2)以不对地面产生影响为限界定。
以不对地面产生影响为原则进行隧道深埋和浅埋的划分,具体做法是按压力拱高h和地表宽度影响系数ω大小来确定,见表2所示。
其中,压力拱高h由式(1)计算,即:
(1)
式中,f为岩土坚实系数;b为压力拱跨度之半;a为开挖断面高度;为摩擦角。
地表宽度影响系数ω可参照下式确定:
(2)
式中,ω为宽度影响系数;B为隧道开挖宽度;i为系数,当B5m时,i取0.1。
(3)根据塌方统计平均高度界定。
以埋深等于坍方统计平均高度的2倍作为分界参考标准。根据文献[5],深埋与浅埋隧道的分界标准见表3。
(4)依据荷载等效高度界定。
以荷载等效高度判断深埋与浅埋隧道的判定式为:
(3)
式中,为深埋与浅埋隧道分界深度;为荷载等效高度,;q为深埋隧道垂直均布压力,KN/m2,;J为围岩级别。
若洞顶覆盖层厚度大于时,为深埋隧道,否则为浅埋隧道。若隧道施工按照矿山法施工,采取钻爆法施工的隧道,Ⅳ~Ⅵ级围岩,Ⅰ~Ⅲ级围岩。
2超浅埋隧道的界定
城市的市政工程建设中经常遇到超浅埋隧道。目前,针对超浅埋与浅埋隧道划分而言,尚无严密的界定方法,通常借助以下方法判定[6]。
(1)覆跨比判别法。覆土层厚度H与隧道跨度B(隧道断面直径)之比,当H/B≤0.4为超浅埋隧道,H/B>0.4为浅埋隧道。
(2)覆盖层整体下沉时,即隧道洞内拱顶变位值≤地表沉降值时,可视为超浅埋隧道。
(3)若隧道结构顶部进入地面以下5m范围的管道层中时,统称超浅埋。
(4)在具备试验条件下,可用实测压力P与垂直土柱重量γh之比来确定。但P/γh≤0.4为深埋隧道,0.40.6为超浅埋隧道。超浅埋隧道在初期支护作用下,围岩塑性区一般可达到地面,覆盖层易发生整移下沉。
3超浅埋隧道的工程特点
对浅埋隧道工程而言,其显著的特点就是埋深浅,因开挖施工扰动而引起的地层运移明显,对浅埋地下管线、地表建(构)筑物及周边环境会造成很大的影响或破坏。所以,浅埋隧道的设计与施工技术均有很高的要求。浅埋暗挖技术被证明是浅埋与超浅埋隧道施工的较佳选择,已在全国范围内得到了普遍推广[7]。该法是在山岭隧道硬岩新奥法施工经验基础上,结合地质与水文地质状况而建立的隧道施工技术。它利用新奥法的基本原理,采用先柔后刚复合式衬砌新型支护结构体系,初期支护进行承载设计,二次模筑衬砌作为安全储备,初衬与二次衬砌共同承担特殊荷载的设计理念。
信息化施工是浅埋与超浅埋隧道工程中必不可少的重要环节。监控量测是隧道信息化施工的基础,是检验设计参数、评价施工方法合理性,动态跟踪围岩和支护结构稳定性、确保施工安全、修订和指导施工工艺、进行科学信息化施工管理的重要手段。浅埋暗挖隧道的施工根据不同隧道各自特征,采用不同的开挖及支护方式,并配合监控量测,形成一套完整的信息反馈、设计与施工体系。
4浅埋隧道设计方法
对于不同埋深的隧道,通常按不同的方法进行设计计算:深埋隧道按塌落拱荷载计算,浅埋隧道按松散荷载计算,超浅埋隧道则按全土柱加地面动、静换算荷载计算。超浅埋隧道由于埋深浅,不能有效形成承载拱,施工不当会引起很大的附加荷载,容易坍塌或产生很大的地面下沉。因此,超浅埋隧道的设计应遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则,着重从超前预支护加固方法和衬砌结构设计两个方面入手[8]。
超前预支护设计应结合隧洞上覆土层厚度和围岩条件,采取长管棚、小导管注浆加固,当具备条件时也可采取隧道拱顶地表预加固处理措施。超浅埋隧道一般应采用大刚度管棚,管棚内压注水泥浆或化学浆液,改良地层,形成一定厚度的加固带,构成有效的伞状保护壳,然后在其保护下开挖隧道。超前预支护通常采取工程类比法进行设计。
隧道衬砌结构的设计,一般先根据规范方法确定隧洞所受围压压力,将衬砌结构离散为连杆单元,用在节点设置双向弹簧的方法模拟地层反力,借助有限元方法试算后,将产生拉力的土弹簧删除,再次试算,直至所有弹簧全部受压。隧道初衬和二衬之间用连杆单元模拟二者之间的荷载传递与分担关系,分担比取值依据经验确定。通过模拟计算各个施工阶段,确定出最不利工况,并以此为依据确定支护结构参数。
前述设计主要从隧道稳定性角度进行的初步设计,而对于隧道围岩变形则难以定量考虑,需要在确定隧道施工方法后,根据现场实测反馈信息,再开展进一步的支护参数和施工参数优化设计,以使隧道的设计与施工达到最优状态。
5浅埋隧道施工技术
实践已证明:不同的开挖方法和开挖顺序对地面沉降有很大影响,隧道施工方法的确定应结合超浅埋隧道的变形与受力特点,选择有利于控制沉降的方式。浅埋隧道开挖常用的方法有台阶法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔墙法(CRD法)、双侧壁导洞法(眼镜工法)等[9]。不同施工方法的适用条件及特点如表4所示。
从国内外现有的工程实践和实验研究来看,若基于经济性和工期考虑,其工法优选顺序为:正台阶法、CD工法、CRD工法、眼镜工法;若从安全性和环境影响角度考虑,其优选顺序则正好相反。工程实践中,应根据地质条件、断面大小、地面环境等因素从工法的可实现性、工期、安全性、适应性、技术性和经济性六个方面综合考虑,选择合适的施工方法[10]。
6结语
浅埋与超浅埋隧道工程在城市市政工程建设中越来越多。而以往的实践中,工程实例和工程经验积累较多的是公路、铁路以及水利水电等行业的深埋隧道工程。随着对隧道工程空间跨度和环境影响限度的要求增高,浅埋与超浅埋隧道所具备的与深埋隧道不同的特征应逐渐被清晰的认识,并在其设计和施工中得以体现。
(1)浅埋、深埋和超浅埋隧道的变形和受力各不相同,应首先界定隧道工程的属性才能进行合理的设计,虽有一些常用的经验性分类方法,但其理论并不严密。
(2)浅埋大跨隧道应根据施工过程进行多工况计算,由最不利工况确定隧道支护参数。同时,施工信息反馈是浅埋与超浅埋隧道工程中,进行设计优化的必不可少环节。
(3)浅埋暗挖是浅埋与超浅埋隧道工程普遍适宜的施工方法。浅埋暗挖有多种工法,应根据地质条件、断面大小、地面环境等因素,从工法的可实现性、工期、安全性、适应性、技术性和经济性等方面综合考虑,选择最合适的施工方法。
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隧道工程施工的方法范文篇12
【关键词】隧道工程;施工管理;问题;对策
现阶段隧道工程项目建设中施工管理质量水平的提高不仅影响到整个隧道工程质量水平的高低以及工程安全,也在一定程度上关系到广大社会民众的财产以及生命安全。但是,目前我国隧道工程项目建设管理中,存在施工管理方法不科学的现象,隧道工程项目建设的施工管理工作发展还不成熟,在实际管理工作中存在一系列问题。因此,隧道工程施工建设的相关管理人员要针对施工管理中存在的问题,制定科学的解决方案,提高隧道工程的施工管理质量水平。
一、现阶段隧道工程施工管理的现状分析
(一)现阶段隧道工程施工建设中设计环节监督管理不到位
在隧道工程的实际施工建设过程中,隧道工程施工建设的设计人员往往过多虑隧道工程的美观以及造型新颖,经常忽视设计环节中抗震设计、隧道工程建设的实际环境制约因素以及工程建设整改的难度系数等。此外,隧道工程施工建设的设计环节监督管理工作不到位,出现设计变更的频率不断加大,而隧道工程后期的工程建设设计变更工作中变更要求相对繁琐,会直接影响到整个隧道工程建设的质量水平[1]。因此,在实际隧道工程设计工作中,要尽量强化监督管理,在隧道工程的设计工作前期就要及早发现施工建设中可能会对隧道工程施工建设质量造成影响的安全隐患,从而杜绝后期发生的隧道工程质量事故。
(二)隧道工程施工建设中忽视隧道施工前的准备工作
做好隧道工程施工前的准备工作,可以在一定程度上有效控制隧道工程的施工质量水平。隧道工程正式施工建设前,隧道工程项目建设的管理人员往往忽视对施工前必要工作的监督管理,给隧道工程的正式施工建设带来严重影响。比如隧道工程施工建设的技术核定签字盖章速度相对缓慢、检测报告结果的显示不及时、隧道工程施工材料的实际供应速度相对缓慢以及隧道工程施工建设的资金周转管理不到位等。这些问题在一定程度上都与施工建设前的准备工作不到位有直接关系。隧道工程施工建设中忽视隧道施工前的准备工作,不仅浪费了工程建设的财力物力,也造成了隧道工程建设工期的延长,不利于隧道工程施工单位经济效益的获得。
(三)隧道工程施工建设中配套设施管理不科学
隧道工程的竣工验收环节,相关部门对隧道工程施工建设的质量安全等问题进行检查过程中,往往针对工程建设土建方面的具体问题,对于隧道工程建设管理中的水电、卫生方面、防火设备以及供暖等的配套检查管理力度较小,这就导致在隧道工程建设的正式施工过程中,隧道工程的施工单位忽视工程建设配套设施的控制管理。比如,工程施工建设中电线的超负荷工作从而使其寿命缩短,水压控制不合理导致实际工作中供应不足,保温隔声效果不好等,这些不合理的配套设施将直接影响到用户的后期使用,严重影响到用户的日常生产生活。
二、隧道工程施工管理的对策
(一)隧道工程施工管理中关键控制点的质量管理
隧道工程项目施工管理贯穿于整个隧道工程的建设全过程,不仅需要隧道工程的施工企业从全局出发,综合考虑问题,保证隧道工程的施工质量安全,而且还需要隧道工程的施工企业高度重视施工建设过程中的细小环节,做好隧道工程施工关键控制点的质量管理,从而实现整个隧道工程施工建设的质量安全。比如,隧道工程项目施工建设的区域山体爆破操作环节,施工企业需要对山体爆破的具置以及支护位置等进行规范化控制管理,尽量实现爆破实际结果与预想结果的一致[2]。隧道工程施工建设的施工企业不仅要制定科学的监督管理制度,还需要利用先进的科学技术手段,不断提高关键控制点的质量监管。比如,隧道工程施工建设施工企业要采用先进的质量检测技术,正确测量隧道围岩建设过程中需要的力学信息数据,并按照规范化操作程序将信息数据传输给隧道工程的质量管理人员,使其能够对隧道工程的施工全过程进行有效监控,为隧道工程施工方案的选用提供科学参考依据。
(二)隧道工程施工管理中新技术的规范化使用管理
隧道工程的施工管理过程中涉及较多的管理问题,主要包括安全监督管理、质量监督管理以及施工设施设备的监督管理等,这些管理工作实际工作量较大,不仅需要大量的施工管理人员,也需要消耗较多的时间。因此,隧道工程施工建设的施工企业要学会利用新技术来解决隧道工程施工建设中的实际管理问题,尽量简化隧道工程施工管理的监督管理流程,降低施工管理成本。隧道工程项目建设管理过程中的每一项新技术都发挥着至关重要的作用,有着自身特有的优势。比如,在隧道工程施工建设的横截面尺寸、形状以及平整度等技术指标的测量过程中,可以利用激光断面仪进行准确测量,确保隧道工程的顺利施工。隧道工程施工建设的施工企业在对锚杆的压浆密度以及长度进行测量时,可以利用声波仪技术准确测量。在隧道工程施工建设的山体空洞情况检测过程中,可以借助地质雷达按照一定的操作程序对山体固化混凝土之后的实际情况有效检测,确认是否存在空洞现象,从而在一定程度上避免隧道工程施工过程中塌方以及山体滑坡质量安全事故的发生。
(三)正确使用新奥法隧道工程施工技术,确保隧道工程施工管理水平的提高
隧道工程施工建设中的新奥法主要是通过实践检验的方式对隧道工程施工建设进行有效管理,现阶段新奥法在隧道工程施工建设的科研方面、设计管理方面以及正式施工管理等方面进行了有机结合,并取得了较好的效果。首先,新奥法隧道工程施工技术经过多年的调查研究,对隧道工程项目建设中每个施工环节的具体操作流程进行了严格规定,可以在一定程度上确保隧道工程施工作业流程的规范化[3]。其次,隧道工程施工建设存在着自身的特殊性,在山体开挖的施工过程中地质条件会随着空气状况的变化而发生改变,若施工过程中不注意这个问题,就难以确保隧道工程的施工质量。新奥法规定在地质勘察的操作过程中,隧道工程的地质勘察人员要对施工现场的地质条件进行全方位实时监控管理,及时发现质量变化问题,并采取科学解决方案进行控制管理。最后,在隧道工程施工建设的支护岩体施工环节,新奥法采用规范化的干喷法,对灰尘以及可能形成的化学损害进行严格防护,重视隧道工程施工人员眼睛的有效保护。
三、结语
总而言之,隧道工程的施工管理工作是一项专业性以及复杂性较强的综合性工作,施工管理质量的好坏直接影响到整个隧道工程施工建设的全过程。需要隧道工程建设的施工管理人员高度重视隧道工程施工建设的质量安全管理,借助先进科学技术的支持,采用科学隧道工程施工管理方法以及管理手段。在专业化理论知识以及丰富实践经验的基础上,不断提高隧道工程的实际施工管理效率,推动隧道工程施工管理工作健康发展。
参考文献:
[1]吴敬东.建筑工程施工管理现状与对策分析[J].科技创新与应用,2012,15:239.