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關(guān)鍵詞:隧道 特殊區(qū)段 預(yù)制梁架設(shè)
隨著國(guó)內(nèi)高速鐵路的迅猛發(fā)展,尤其是近幾年高速鐵路越來(lái)越多的向西南和西北的多山地區(qū)修建,橋梁鋪架遇到了許多前所未見的新工況。例如橋隧相連區(qū)段的首末孔預(yù)制混凝土梁的架設(shè)問(wèn)題。為了不切翼緣實(shí)現(xiàn)過(guò)隧道運(yùn)架梁,國(guó)內(nèi)箱梁運(yùn)架設(shè)備廠家研制了幾種新型運(yùn)架設(shè)備,包括運(yùn)架一體機(jī)式架橋機(jī)、隧道內(nèi)外通用架橋機(jī)、導(dǎo)梁式分體過(guò)隧運(yùn)架設(shè)備等。以上幾種機(jī)型均可實(shí)現(xiàn)隧道進(jìn)出口零距離架梁,但對(duì)于兩隧道間只有一孔預(yù)制梁的情形,橋梁鋪架非常困難。在時(shí)速350km線路上如何用運(yùn)架一體機(jī)架設(shè)以上情形的混凝土梁是本文研究的重點(diǎn)。
1、特殊區(qū)段線路研究情況
蘭新高速鐵路建成后列車時(shí)速為250km,但工程建設(shè)是按滿足時(shí)速350km的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工修建。整條線路為有碴軌道,混凝土梁寬為12.2m,梁高為3.05m,隧道斷面半徑為6650mm,最寬處為13300mm,曲線半徑不小于5000m。圖1是蘭新鐵路隧道斷面圖。
圖1 蘭新鐵路隧道斷面圖
中鐵十八局在所建標(biāo)段中遇到了極端特殊工況,即紅崖村隧道出口:橋臺(tái)距離隧道口斷面-0.92m,出洞口經(jīng)一孔32m預(yù)制梁和0.08m路基進(jìn)入米拉灣隧道,架梁設(shè)備為雙梁運(yùn)架一體式架橋機(jī)。圖2是運(yùn)架一體機(jī)常規(guī)架梁實(shí)況照片,該機(jī)型施工原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)很了解,本文不做贅述。下面針對(duì)該特殊工況詳細(xì)研究架梁過(guò)程。
2、特殊區(qū)段橋梁架設(shè)方法研究
運(yùn)架一體式架橋機(jī)由運(yùn)架梁機(jī)和下導(dǎo)梁機(jī)共同組成。運(yùn)架梁機(jī)用于吊運(yùn)下導(dǎo)梁機(jī)橋頭就位和橋間轉(zhuǎn)移,吊運(yùn)混凝土梁到達(dá)待架孔位,配合下導(dǎo)梁機(jī)完成箱梁架設(shè);下導(dǎo)梁機(jī)用于引導(dǎo)運(yùn)架梁機(jī)喂梁,完成箱梁架設(shè),自行倒運(yùn)支腿完成過(guò)孔。
運(yùn)架一體機(jī)出隧道口架梁的難點(diǎn)是混凝土箱梁在隧道內(nèi)提升高度受到限制,下導(dǎo)梁正常架梁位又在隧道路面以上,導(dǎo)致運(yùn)架梁機(jī)不能在隧道內(nèi)攜梁與下導(dǎo)梁架梁小車對(duì)接。為了實(shí)現(xiàn)出隧道口零距離或負(fù)距離架設(shè)箱梁,就需要將下導(dǎo)梁機(jī)降至低位,使下導(dǎo)梁上軌道面低于混凝土梁下平面100mm以下。
本案紅崖村隧道出口與米拉灣隧道進(jìn)口之間僅有一孔32m梁,且隧道進(jìn)出口與墩臺(tái)緊密相連,在運(yùn)架梁機(jī)與架梁小車對(duì)接時(shí),混凝土梁仍未出離隧道,由圖1可見,混凝土梁在隧道內(nèi)的提升高度極限為2350mm。而下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)本身高度為2200mm,運(yùn)架一體機(jī)的架梁工法決定了正常架梁時(shí)下導(dǎo)梁必須處于路基面以上320mm,下導(dǎo)梁上軌道面與混凝土梁下平面之間還需預(yù)留100mm安全距離,即正常架梁時(shí)混凝土梁下平面距路基面間隙應(yīng)不小于2620mm,遠(yuǎn)大于2350mm。可見混凝土梁與下導(dǎo)梁之間已經(jīng)發(fā)生干涉。采取的架梁方案為將下導(dǎo)梁降至低位,即取消下導(dǎo)梁與路基面之間的間隙,將導(dǎo)梁直接放置于隧道路面上。這帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題,喂梁到位后下導(dǎo)梁無(wú)法前抽。因?yàn)閷?dǎo)梁長(zhǎng)達(dá)82m,自重較大,直接放置于地面上摩擦阻力非常大,前抽動(dòng)力不足。解決的辦法是事先在隧道路面上相應(yīng)位置設(shè)置凹坑,凹坑的深度及長(zhǎng)寬尺寸需根據(jù)輔助托輥裝置外形尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì),滿足恰好將輔助托輥放置于內(nèi)而托輥踏面露出地面50mm高度。這樣既實(shí)現(xiàn)了降低導(dǎo)梁高度的目的,又可將導(dǎo)梁下軌道面置于托輥上變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。架梁前事先將輔助托輥放置于路基坑中,下導(dǎo)梁放置于輔助托輥上就位。另外,由于導(dǎo)梁與地面間隙過(guò)小,其自身?yè)隙葧?huì)使得導(dǎo)梁前端啃住地面而無(wú)法前抽。解決的辦法是準(zhǔn)備若干φ50mm,長(zhǎng)度大于3m的圓棒料放置于導(dǎo)梁前端下軌道面與地面之間,隨著導(dǎo)梁前抽不斷倒換圓棒使得導(dǎo)梁前端始終在圓棒上,圓棒沿地面前滾。此舉會(huì)在一定程度上增大前抽阻力,需在架梁小車前抽動(dòng)力之外補(bǔ)充額外的前抽力。由于工況特殊,交通不便,無(wú)法借助推土機(jī)等外部動(dòng)力,辦法是在距導(dǎo)梁前端50m處預(yù)埋固定樁,固定樁強(qiáng)度要達(dá)到水平方向拉力不小于15t。將導(dǎo)梁前端支腿吊架裝置的起升卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)拆下,卷?yè)P(yáng)電機(jī)和卷筒安裝于導(dǎo)梁前端箱梁內(nèi)部,定滑輪組栓接于導(dǎo)梁前端面上,動(dòng)滑輪組浮動(dòng),動(dòng)、定滑輪組之間由φ13鋼絲繩纏繞,倍率為10,用一根φ32鋼絲繩將動(dòng)滑輪組與固定樁連接起來(lái)。當(dāng)導(dǎo)梁需要前抽時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)與架梁小車同時(shí)驅(qū)動(dòng),即可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)梁前移。由于卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)卷筒容繩量有限,導(dǎo)梁前抽5m后需停下,調(diào)節(jié)φ32鋼絲繩長(zhǎng)度將動(dòng)滑輪組前移5m,再繼續(xù)前移導(dǎo)梁,如此反復(fù)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)梁步進(jìn)式前移。此法雖架梁效率偏低,但可實(shí)現(xiàn)在無(wú)需外部輔助設(shè)備的情況下架設(shè)兩隧道間的僅有一孔預(yù)制箱梁。具體實(shí)施步驟見演示圖3。
3、結(jié)語(yǔ)
多隧地區(qū)高速鐵路橋梁的架設(shè)一直是施工難點(diǎn),特別是橋隧相連區(qū)段,架梁效率普遍偏低,近年來(lái)投入使用的運(yùn)架一體機(jī)式架橋機(jī)可以方便的運(yùn)梁過(guò)隧道和橋間自行轉(zhuǎn)場(chǎng)。然而對(duì)于兩隧道間僅有一孔預(yù)制梁尤其是進(jìn)出隧道口負(fù)距離架設(shè)箱梁仍是橋梁鋪架的難點(diǎn)所在。本文研究的架梁方法雖效率偏低,卻可以利用運(yùn)架一體機(jī)自身機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)特殊工況橋梁架設(shè),避免特殊區(qū)段采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆模式,節(jié)省工期,降低施工成本,可供工程建設(shè)單位技術(shù)人員研究參考。
參考文獻(xiàn)
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相較于市政工程與房屋工程,人們對(duì)于隧道及地下工程的了解并不多,因此,在進(jìn)行其施工建設(shè)之前,相關(guān)企業(yè)和人員有必要對(duì)隧道及地下工程的概念和施工內(nèi)容做到知曉和熟悉。所謂隧道及地下工程,主要是指從事研究及建造各種隧道及地下工程的一門應(yīng)用科學(xué)和工程技術(shù),其過(guò)程階段包括規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù),隸屬于土木工程下的一個(gè)分支,施工內(nèi)容主要包括勘測(cè)和設(shè)計(jì)兩個(gè)部分,前者主要負(fù)責(zé)隧道位置的選擇,進(jìn)而根據(jù)地形、地質(zhì)環(huán)境來(lái)選擇最合理、經(jīng)濟(jì)的路線走向,為后期的施工打好基礎(chǔ);而后者則是要按照設(shè)計(jì)圖紙的要求來(lái)把紙上的構(gòu)造框架落實(shí)實(shí)施,通過(guò)一些有效的方法使隧道及地下工程得以順利進(jìn)展。
2工程地質(zhì)與隧道及地下工程的密切聯(lián)系
由于隧道及地下工程一般是在巖體及土層中修建的通道和各種類型的地下建筑物,這就難免要涉及地質(zhì)條件的影響,如果把隧道及地下工程比作一棵大樹,那么工程地質(zhì)就是這棵大樹的根基,只有根基深厚可靠,才能穩(wěn)定保護(hù)整個(gè)大樹健康成長(zhǎng),屹立不倒,所以工程地質(zhì)的條件是否適宜對(duì)于隧道及地下工程的建設(shè)質(zhì)量好壞起到了十分重要的作用,是其施工建設(shè)中不可忽略影響因素,因此,在隧道及地下工程項(xiàng)目施工之前,一定要對(duì)所處地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行深一步的研究與分析,找出不利條件,采用不同的施工方法和技術(shù)來(lái)進(jìn)行解決,做到因地制宜,結(jié)合實(shí)地情況,具體問(wèn)題具體分析。例如:我國(guó)部分地區(qū)的一些特殊地質(zhì)條件,對(duì)于軟土地層,在施工建設(shè)中就應(yīng)該變換有效的措施方案,采用符合地層要求的頂管、沉管和盾構(gòu);而對(duì)于長(zhǎng)隧道需要采用水平鉆井的方法來(lái)進(jìn)行施工。
3隧道及地下工程的特點(diǎn)及容易產(chǎn)生的地質(zhì)危害
(1)隧道及地下工程的特點(diǎn)。
任何一個(gè)工程的建設(shè)都有其自身的特性,隧道及地下工程的施工也有著自身的工程特點(diǎn),首先,隧道及地下工程的施工周期較長(zhǎng),環(huán)境條件復(fù)雜,施工難度較大,作業(yè)面范圍較為狹窄,這都在無(wú)形中增加了對(duì)施工技術(shù)的要求,使施工進(jìn)程進(jìn)行的十分艱難;其次,由于地質(zhì)環(huán)境的變化多端,使得工程中的外界影響因素猛然增多,時(shí)常會(huì)發(fā)生一些突發(fā)意外的情況,這都要求相關(guān)單位及時(shí)做出相應(yīng)調(diào)整,以應(yīng)對(duì)不同的工程狀況,對(duì)工程的協(xié)調(diào)組織管理都提出了新的挑戰(zhàn),同時(shí)隧道及地下工程的建設(shè)一般都需要投入較大資金,所以保證其施工的有序進(jìn)行,減少或避免地質(zhì)危害的影響顯得非常重要;最后,隧道及地下工程會(huì)使城市的交通運(yùn)作更加流暢,合理分擔(dān)了城市擁擠的巨大壓力,同時(shí)其建設(shè)的結(jié)構(gòu)都具有強(qiáng)大的地震和爆炸承載能力,對(duì)于國(guó)防等建設(shè)工程具有重要的意義。
(2)隧道及地下工程中容易產(chǎn)生的地質(zhì)危害。
隧道及地下工程的施工建設(shè)中很容易受到工程地質(zhì)問(wèn)題的影響,使得本來(lái)就不容易的施工工作變得更加舉步維艱。比如:塌方的影響,在地下隧道開挖后,由于使用爆破的方式,會(huì)使圍巖在經(jīng)受土質(zhì)松動(dòng)以及變形壓迫的情況之后,變得更脆弱,極易形成塌方,同時(shí)其與隧道開挖面的結(jié)構(gòu)面非常容易產(chǎn)生土塊變形塌落的隱患,最后由局部慢慢擴(kuò)散形成整體塌方的趨勢(shì)。與此同時(shí),滑坡的產(chǎn)生也是影響隧道及地下工程進(jìn)度質(zhì)量的重要原因,很多滑坡的形成都在山區(qū)發(fā)生,多數(shù)源于地質(zhì)活動(dòng)引發(fā)的,在隧道的建設(shè)過(guò)程中,滑坡的現(xiàn)象常常出現(xiàn)在進(jìn)出口、偏壓以及淺埋等地段,一旦發(fā)生,后果不堪設(shè)想,勢(shì)必造成生命財(cái)產(chǎn)上的重大損失。
4隧道及地下工程對(duì)于工程地質(zhì)問(wèn)題的處理方法
(1)嚴(yán)格做好地質(zhì)勘測(cè)工作。
隧道及地下工程的建設(shè)工作中,地質(zhì)勘測(cè)起到了十分重要的作用,正所謂:“知己知彼,百戰(zhàn)不殆”,在施工開始之前,一定要對(duì)施工所處地點(diǎn)的地質(zhì)條件有所了解,進(jìn)行分析和研究,它是工程設(shè)計(jì)的重要資料,為以后的施工過(guò)程提供了寶貴的依據(jù),否則,在還沒(méi)摸清地質(zhì)環(huán)境的情況下去進(jìn)行施工工作,無(wú)疑會(huì)冒著很大風(fēng)險(xiǎn),給整個(gè)工程都埋下了巨大的安全隱患,因此,開工之前的地質(zhì)勘測(cè)調(diào)查工作是必不可少的。
(2)加強(qiáng)技術(shù)提高和責(zé)任監(jiān)督。
伴隨著科技的不斷進(jìn)步,施工建設(shè)中越來(lái)越多的新方法新工藝涌現(xiàn)出來(lái),很多以前的老舊的施工方法已經(jīng)不再適用,為了滿足實(shí)際的工作要求,在隧道與地下工程的建設(shè)當(dāng)中,已采用了很多新式的是施工方法或方案,比如:利用逆作法施工,坑內(nèi)降水坑外注水等方法,有效地提高了其穩(wěn)定性;另外,可以借助計(jì)算機(jī)等工具進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析,工程技術(shù)參數(shù)的計(jì)算。與此同時(shí),大力加強(qiáng)對(duì)隧道及地下工程的施工建設(shè)的監(jiān)督力度,以現(xiàn)場(chǎng)為重點(diǎn),全面細(xì)致地整個(gè)工程的施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控,不放過(guò)任何一個(gè)安全疑點(diǎn),進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決,保證工程的施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。
(3)反復(fù)論證審核施工方案,減少地質(zhì)問(wèn)題發(fā)生。
隧道及地下工程的施工方案是指導(dǎo)工人正確合理施工的重要根據(jù),因此它的實(shí)施必須經(jīng)過(guò)反復(fù)的推敲研究之后,確保沒(méi)有問(wèn)題之后,方可實(shí)行,否則無(wú)法做到在工程的復(fù)雜多變的建設(shè)過(guò)程中沒(méi)有失誤和安全危險(xiǎn)。比如:降水設(shè)計(jì)方案的選取,就要預(yù)先通過(guò)論證、分析、找出其可行的地方與缺少的不足點(diǎn),進(jìn)而補(bǔ)充進(jìn)去,使方案更全面、完整、實(shí)用,以此選擇出最優(yōu)的降水設(shè)計(jì)方案,讓工程施工變得更有把握。由此可見,對(duì)于施工方案的對(duì)比分析與審核是施工前不可或缺的一項(xiàng)工作,只有提前對(duì)實(shí)際施工容易出現(xiàn)的情況做具體的分析總結(jié),才能更好地避免地質(zhì)危害對(duì)于隧道及地下工程項(xiàng)目的施工建設(shè)影響。
5總結(jié)
關(guān)鍵詞:基底;濕陷性;黃土;隧道;加固措施
中圖分類號(hào):TD262.1+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 概述
具有濕陷性黃土這種特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)的隧道,在力學(xué)上的受重能力較差,因此基底在承載力上往往很難達(dá)到隧道所需要的結(jié)構(gòu)承載力。在這樣的基底上修建隧道往往會(huì)造成基底變形,這種變形不僅僅包括了壓縮變形,同時(shí)還具有濕陷變形。加之周遭水環(huán)境發(fā)生改變,不牢固的基底必然會(huì)發(fā)生大規(guī)模的濕陷變形,使得隧道的襯砌結(jié)構(gòu)遭到破壞,隧道發(fā)生環(huán)、縱向上的開裂現(xiàn)象,對(duì)隧道的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生威脅。因此對(duì)于此類隧道的建設(shè)環(huán)境的處理就成為了隧道建設(shè)領(lǐng)域需要進(jìn)行重視的課題。風(fēng)積沙以及濕陷性黃土一類的隧道建設(shè)環(huán)境必須對(duì)基底進(jìn)行加固,這是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。并且隧道的基底在濕陷變形上不應(yīng)以建筑物進(jìn)行參照,而是應(yīng)該根據(jù)黃土本身的性質(zhì)所決定。因此為了隧道在運(yùn)營(yíng)和使用上的絕對(duì)安全,必須對(duì)具有此類地質(zhì)缺陷特點(diǎn)的隧道基底進(jìn)行必要的加固處理措施。
2 基本的處理原則
結(jié)合濕陷性黃土地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)以及黃土本身的性質(zhì),并將平時(shí)對(duì)類似基底處理的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合考慮,隧道基底在處理上應(yīng)當(dāng)遵循以下原則。首先,保護(hù)為主,內(nèi)外兼顧,加固在后。黃土之所以會(huì)出現(xiàn)濕陷變形主要是因?yàn)樗淖饔茫@里就需要考慮到對(duì)隧道的整體的排水系統(tǒng)以及防水系統(tǒng)做出良好的處理,之后再通過(guò)其他措施對(duì)地基的承載力進(jìn)行提高。而處理的目的就是對(duì)土壤的工程性質(zhì)進(jìn)行改變,降低土壤的壓縮性以及滲透性。通過(guò)對(duì)濕陷性進(jìn)行控制達(dá)到加固基底的目的。加固方式可以是換土或者是增加緊密度從而對(duì)隧道的基底黃土進(jìn)行加固,或者通過(guò)對(duì)基底具有的濕陷量進(jìn)行全部的消除,或者只消除部分的濕陷量,通過(guò)對(duì)總的濕陷量進(jìn)行降低,將其控制在規(guī)定的可承受范圍內(nèi),以此防止因濕陷現(xiàn)象而出現(xiàn)的隧道病害。
對(duì)水進(jìn)行嚴(yán)格的控制。濕陷性黃土隧道地基處理方案的設(shè)計(jì),首先要考慮水對(duì)濕陷性黃土的影響,必須做好隧道工程的系統(tǒng)排水與防水問(wèn)題;其次就是做好濕陷性黃土地基土的處理工作,增加地基承載力。對(duì)黃土而言,進(jìn)行地基處理的目的是改善土的工程性質(zhì),減少土壤的滲透性,壓縮性,控制濕陷性的發(fā)生。通過(guò)換土或加密等各種基底處理方法加固濕陷性黃土隧道基底,或者是消除隧道基底的全部濕陷量,使處理后的基底變?yōu)椴痪哂袧裣菪裕换蛘呤窍椎牟糠譂裣萘浚瑴p小原有基底的總濕陷量,控制下部未處理地層的濕陷量不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。
3 加固措施
多數(shù)濕陷性黃土隧道通過(guò)的地層為第四紀(jì)松散風(fēng)積粉細(xì)砂和沖積黃土質(zhì)粘砂土(新黃土),垂直節(jié)理發(fā)育,基底自重濕陷性黃土層很厚,地層承載力低,圍巖條件非常差。隧道通過(guò)的這種風(fēng)積粉細(xì)砂以及新黃土結(jié)構(gòu)具有特定的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),是一種垂直的節(jié)理發(fā)育,因此在隧道底部這種性質(zhì)的黃土層厚度很厚。地基的承載能力基本上是無(wú)法滿足隧道建設(shè)的需求的,圍巖條件在類似地區(qū)非常的差。而鐵道部關(guān)于隧道的設(shè)計(jì)規(guī)范中明確的規(guī)定了荷載結(jié)構(gòu)的模型計(jì)算。規(guī)定中指出,通過(guò)對(duì)基底應(yīng)當(dāng)具有的承載力的計(jì)算即對(duì)底板所受到的壓力的計(jì)算,得出實(shí)際在隧道的基底上所應(yīng)當(dāng)承受的承載力,并將此承載力和地基本身的承載力做比較。大多具有這種濕陷性的黃土地質(zhì)的隧道,墻拱角以及仰拱區(qū)的地基本身的承載力無(wú)法滿足隧道所需要的承載力。得出結(jié)論,現(xiàn)有地基無(wú)法滿足隧道修建需要滿足的條件的結(jié)論,必須對(duì)此區(qū)域的地基實(shí)施加固的處理措施。
我國(guó)在對(duì)于這種濕陷性的黃土地區(qū)的隧道建設(shè)工程中的地基處理技術(shù)是非常成熟的。由于我國(guó)西北部這種地區(qū)較多,因此在修建隧道時(shí)就會(huì)遇到類似難題,從而積累了較多的經(jīng)驗(yàn)。在對(duì)于這種地基進(jìn)行處理時(shí),主要的方法就是:碾壓、換填、強(qiáng)夯、動(dòng)力/振動(dòng)擠密樁、靜力擠密(預(yù)制)樁、CFG樁、注漿、高壓灌漿、高壓旋噴樁等。這些方法是在隧道以外的土木工程中形成,并得到廣泛的應(yīng)用,但尚缺乏在隧道開挖后洞內(nèi)處理實(shí)施的實(shí)例。濕陷性黃土隧道基底處理施工場(chǎng)地受隧道掌子面開挖的影響和洞室的限制,斷面開挖一斷面穩(wěn)定一基底加固一開挖面支護(hù)之間在時(shí)間上和空間上的相互影響和干擾。濕陷性黃土隧道基底處理常用的方法有水泥擠密樁和樹根樁等。
水泥擠密樁是濕陷黃土隧道基底處理方法中比較常用的方法之一。濕陷性黃土由于其大孔隙性和欠壓密性而具有濕陷性。水泥擠密樁就是夯擊擠密消除其大孔隙進(jìn)而消除濕陷性,并對(duì)地基起一定的加筋作用。樁錘夯擴(kuò)成孔成樁的過(guò)程中,樁孔中原有土被強(qiáng)制性側(cè)向擠出,樁周一定范圍內(nèi)的土被壓縮、擾動(dòng)和重塑。斷面開挖一斷面穩(wěn)定一基底加固一開挖面支護(hù)之間在時(shí)間上和空間上的相互影響和干擾。針對(duì)濕陷性黃土地段隧道施工的特點(diǎn):隧道內(nèi)施工作業(yè)面小、振動(dòng)對(duì)圍巖的影響要求有限等,對(duì)基底加固技術(shù)中擠密樁的樁身材料、擠密樁施工機(jī)械的選擇、樁間距的選擇需做一定優(yōu)化。通過(guò)優(yōu)化,確定適合黃土隧道基底濕陷性黃土加固處理的方法、措施、施工機(jī)械、施工工藝、設(shè)計(jì)參數(shù)、檢驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)。
樹根樁是一種小型鉆孔灌注樁。它是利用鉆機(jī)鉆孔到設(shè)計(jì)深度,然后放入鋼筋籠、碎石和注漿管,再用壓力灌注水泥漿或水泥砂漿的辦法制成的鋼筋混凝土樁。布樁方式可采用垂直、傾斜設(shè)置,也可采用網(wǎng)狀如樹根狀布置,故稱為樹根樁。樹根樁憑借其承載力高,沉降量與擾動(dòng)范圍小,施工方便,經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn),在既有建筑物的修復(fù)和加層、古建筑的整修、地下鐵道穿越、橋梁工程等各類地基的處理與基礎(chǔ)加固,以及增強(qiáng)土坡或巖坡的穩(wěn)定性等工程中有著廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),樹根樁在隧道基底的加固中開始嘗試應(yīng)用,樹根樁施工技術(shù)可以在狹小的施工作業(yè)空間內(nèi)最大限度減少開挖對(duì)隧道洞身地層的擾動(dòng)。
結(jié)語(yǔ)
黃土的土質(zhì)疏松孔隙大,在隧道的建設(shè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)濕陷性的黃土,這種垂直的節(jié)理發(fā)育使得地基的承載力要小于普通的地基。在這樣的基地上建隧道往往會(huì)造成基底變形,這種變形不僅僅包括了壓縮變形同時(shí)還具有濕陷變形。加之周遭水環(huán)境發(fā)生改變不牢固的基底必然會(huì)發(fā)生大規(guī)模的濕陷變形,使得隧道的襯砌結(jié)構(gòu)遭到破壞隧道發(fā)生環(huán)、縱向上的開裂現(xiàn)象,對(duì)隧道的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生威脅。因此對(duì)于此類隧道的建設(shè)環(huán)境的處理就成為了隧道建設(shè)領(lǐng)域需要進(jìn)行重視的課題。必須對(duì)濕陷性黃土區(qū)域的地基實(shí)施加固處理措施。
參考文獻(xiàn)
[1]李敏.如何對(duì)濕陷性黃土隧道的基底進(jìn)行加固處理[J].工程建設(shè),2010.
【關(guān)鍵詞】隧道工程;施工管理;問(wèn)題;對(duì)策
現(xiàn)階段隧道工程項(xiàng)目建設(shè)中施工管理質(zhì)量水平的提高不僅影響到整個(gè)隧道工程質(zhì)量水平的高低以及工程安全,也在一定程度上關(guān)系到廣大社會(huì)民眾的財(cái)產(chǎn)以及生命安全。但是,目前我國(guó)隧道工程項(xiàng)目建設(shè)管理中,存在施工管理方法不科學(xué)的現(xiàn)象,隧道工程項(xiàng)目建設(shè)的施工管理工作發(fā)展還不成熟,在實(shí)際管理工作中存在一系列問(wèn)題。因此,隧道工程施工建設(shè)的相關(guān)管理人員要針對(duì)施工管理中存在的問(wèn)題,制定科學(xué)的解決方案,提高隧道工程的施工管理質(zhì)量水平。
一、現(xiàn)階段隧道工程施工管理的現(xiàn)狀分析
(一)現(xiàn)階段隧道工程施工建設(shè)中設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)監(jiān)督管理不到位
在隧道工程的實(shí)際施工建設(shè)過(guò)程中,隧道工程施工建設(shè)的設(shè)計(jì)人員往往過(guò)多慮隧道工程的美觀以及造型新穎,經(jīng)常忽視設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中抗震設(shè)計(jì)、隧道工程建設(shè)的實(shí)際環(huán)境制約因素以及工程建設(shè)整改的難度系數(shù)等。此外,隧道工程施工建設(shè)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)監(jiān)督管理工作不到位,出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更的頻率不斷加大,而隧道工程后期的工程建設(shè)設(shè)計(jì)變更工作中變更要求相對(duì)繁瑣,會(huì)直接影響到整個(gè)隧道工程建設(shè)的質(zhì)量水平[1]。因此,在實(shí)際隧道工程設(shè)計(jì)工作中,要盡量強(qiáng)化監(jiān)督管理,在隧道工程的設(shè)計(jì)工作前期就要及早發(fā)現(xiàn)施工建設(shè)中可能會(huì)對(duì)隧道工程施工建設(shè)質(zhì)量造成影響的安全隱患,從而杜絕后期發(fā)生的隧道工程質(zhì)量事故。
(二)隧道工程施工建設(shè)中忽視隧道施工前的準(zhǔn)備工作
做好隧道工程施工前的準(zhǔn)備工作,可以在一定程度上有效控制隧道工程的施工質(zhì)量水平。隧道工程正式施工建設(shè)前,隧道工程項(xiàng)目建設(shè)的管理人員往往忽視對(duì)施工前必要工作的監(jiān)督管理,給隧道工程的正式施工建設(shè)帶來(lái)嚴(yán)重影響。比如隧道工程施工建設(shè)的技術(shù)核定簽字蓋章速度相對(duì)緩慢、檢測(cè)報(bào)告結(jié)果的顯示不及時(shí)、隧道工程施工材料的實(shí)際供應(yīng)速度相對(duì)緩慢以及隧道工程施工建設(shè)的資金周轉(zhuǎn)管理不到位等。這些問(wèn)題在一定程度上都與施工建設(shè)前的準(zhǔn)備工作不到位有直接關(guān)系。隧道工程施工建設(shè)中忽視隧道施工前的準(zhǔn)備工作,不僅浪費(fèi)了工程建設(shè)的財(cái)力物力,也造成了隧道工程建設(shè)工期的延長(zhǎng),不利于隧道工程施工單位經(jīng)濟(jì)效益的獲得。
(三)隧道工程施工建設(shè)中配套設(shè)施管理不科學(xué)
隧道工程的竣工驗(yàn)收環(huán)節(jié),相關(guān)部門對(duì)隧道工程施工建設(shè)的質(zhì)量安全等問(wèn)題進(jìn)行檢查過(guò)程中,往往針對(duì)工程建設(shè)土建方面的具體問(wèn)題,對(duì)于隧道工程建設(shè)管理中的水電、衛(wèi)生方面、防火設(shè)備以及供暖等的配套檢查管理力度較小,這就導(dǎo)致在隧道工程建設(shè)的正式施工過(guò)程中,隧道工程的施工單位忽視工程建設(shè)配套設(shè)施的控制管理。比如,工程施工建設(shè)中電線的超負(fù)荷工作從而使其壽命縮短,水壓控制不合理導(dǎo)致實(shí)際工作中供應(yīng)不足,保溫隔聲效果不好等,這些不合理的配套設(shè)施將直接影響到用戶的后期使用,嚴(yán)重影響到用戶的日常生產(chǎn)生活。
二、隧道工程施工管理的對(duì)策
(一)隧道工程施工管理中關(guān)鍵控制點(diǎn)的質(zhì)量管理
隧道工程項(xiàng)目施工管理貫穿于整個(gè)隧道工程的建設(shè)全過(guò)程,不僅需要隧道工程的施工企業(yè)從全局出發(fā),綜合考慮問(wèn)題,保證隧道工程的施工質(zhì)量安全,而且還需要隧道工程的施工企業(yè)高度重視施工建設(shè)過(guò)程中的細(xì)小環(huán)節(jié),做好隧道工程施工關(guān)鍵控制點(diǎn)的質(zhì)量管理,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)隧道工程施工建設(shè)的質(zhì)量安全。比如,隧道工程項(xiàng)目施工建設(shè)的區(qū)域山體爆破操作環(huán)節(jié),施工企業(yè)需要對(duì)山體爆破的具置以及支護(hù)位置等進(jìn)行規(guī)范化控制管理,盡量實(shí)現(xiàn)爆破實(shí)際結(jié)果與預(yù)想結(jié)果的一致[2]。隧道工程施工建設(shè)的施工企業(yè)不僅要制定科學(xué)的監(jiān)督管理制度,還需要利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,不斷提高關(guān)鍵控制點(diǎn)的質(zhì)量監(jiān)管。比如,隧道工程施工建設(shè)施工企業(yè)要采用先進(jìn)的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù),正確測(cè)量隧道圍巖建設(shè)過(guò)程中需要的力學(xué)信息數(shù)據(jù),并按照規(guī)范化操作程序?qū)⑿畔?shù)據(jù)傳輸給隧道工程的質(zhì)量管理人員,使其能夠?qū)λ淼拦こ痰氖┕と^(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控,為隧道工程施工方案的選用提供科學(xué)參考依據(jù)。
(二)隧道工程施工管理中新技術(shù)的規(guī)范化使用管理
隧道工程的施工管理過(guò)程中涉及較多的管理問(wèn)題,主要包括安全監(jiān)督管理、質(zhì)量監(jiān)督管理以及施工設(shè)施設(shè)備的監(jiān)督管理等,這些管理工作實(shí)際工作量較大,不僅需要大量的施工管理人員,也需要消耗較多的時(shí)間。因此,隧道工程施工建設(shè)的施工企業(yè)要學(xué)會(huì)利用新技術(shù)來(lái)解決隧道工程施工建設(shè)中的實(shí)際管理問(wèn)題,盡量簡(jiǎn)化隧道工程施工管理的監(jiān)督管理流程,降低施工管理成本。隧道工程項(xiàng)目建設(shè)管理過(guò)程中的每一項(xiàng)新技術(shù)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,有著自身特有的優(yōu)勢(shì)。比如,在隧道工程施工建設(shè)的橫截面尺寸、形狀以及平整度等技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量過(guò)程中,可以利用激光斷面儀進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,確保隧道工程的順利施工。隧道工程施工建設(shè)的施工企業(yè)在對(duì)錨桿的壓漿密度以及長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量時(shí),可以利用聲波儀技術(shù)準(zhǔn)確測(cè)量。在隧道工程施工建設(shè)的山體空洞情況檢測(cè)過(guò)程中,可以借助地質(zhì)雷達(dá)按照一定的操作程序?qū)ι襟w固化混凝土之后的實(shí)際情況有效檢測(cè),確認(rèn)是否存在空洞現(xiàn)象,從而在一定程度上避免隧道工程施工過(guò)程中塌方以及山體滑坡質(zhì)量安全事故的發(fā)生。
(三)正確使用新奧法隧道工程施工技術(shù),確保隧道工程施工管理水平的提高
隧道工程施工建設(shè)中的新奧法主要是通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的方式對(duì)隧道工程施工建設(shè)進(jìn)行有效管理,現(xiàn)階段新奧法在隧道工程施工建設(shè)的科研方面、設(shè)計(jì)管理方面以及正式施工管理等方面進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合,并取得了較好的效果。首先,新奧法隧道工程施工技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的調(diào)查研究,對(duì)隧道工程項(xiàng)目建設(shè)中每個(gè)施工環(huán)節(jié)的具體操作流程進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定,可以在一定程度上確保隧道工程施工作業(yè)流程的規(guī)范化[3]。其次,隧道工程施工建設(shè)存在著自身的特殊性,在山體開挖的施工過(guò)程中地質(zhì)條件會(huì)隨著空氣狀況的變化而發(fā)生改變,若施工過(guò)程中不注意這個(gè)問(wèn)題,就難以確保隧道工程的施工質(zhì)量。新奧法規(guī)定在地質(zhì)勘察的操作過(guò)程中,隧道工程的地質(zhì)勘察人員要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量變化問(wèn)題,并采取科學(xué)解決方案進(jìn)行控制管理。最后,在隧道工程施工建設(shè)的支護(hù)巖體施工環(huán)節(jié),新奧法采用規(guī)范化的干噴法,對(duì)灰塵以及可能形成的化學(xué)損害進(jìn)行嚴(yán)格防護(hù),重視隧道工程施工人員眼睛的有效保護(hù)。
三、結(jié)語(yǔ)
總而言之,隧道工程的施工管理工作是一項(xiàng)專業(yè)性以及復(fù)雜性較強(qiáng)的綜合性工作,施工管理質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)隧道工程施工建設(shè)的全過(guò)程。需要隧道工程建設(shè)的施工管理人員高度重視隧道工程施工建設(shè)的質(zhì)量安全管理,借助先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支持,采用科學(xué)隧道工程施工管理方法以及管理手段。在專業(yè)化理論知識(shí)以及豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,不斷提高隧道工程的實(shí)際施工管理效率,推動(dòng)隧道工程施工管理工作健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]吳敬東.建筑工程施工管理現(xiàn)狀與對(duì)策分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,15:239.
1.山嶺隧道工程地質(zhì)勘察的工作重點(diǎn)
建設(shè)山嶺隧道,特別是特長(zhǎng)隧道,屬于我國(guó)山區(qū)建設(shè)高速公路的重要建筑物類型之一。隧道選址的好壞,可以說(shuō)決定了一條高速公路質(zhì)量的高低。從隧道工程所在地地質(zhì)狀況的角度進(jìn)行分析,山嶺隧道地址的確定是否合理,主要是看山嶺隧道地址的地質(zhì)環(huán)境是否相對(duì)穩(wěn)定,選擇隧址的方案,主要是看一個(gè)工程所在地質(zhì)環(huán)境或者工程的地質(zhì)條件,以及水文地質(zhì)條件是否更為優(yōu)越[2]。山嶺隧道工程進(jìn)行地質(zhì)勘察的重點(diǎn),是研究隧址對(duì)于地形與地貌等各方面的要求,分析隧址區(qū)所在的地質(zhì)環(huán)境狀況以及地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性,要把重點(diǎn)放在不良或者特殊地質(zhì)區(qū)山嶺隧道所在位置的選擇,并且預(yù)測(cè)出可能存在的各種工程地質(zhì)問(wèn)題,尤其是山嶺隧道工程可能會(huì)誘發(fā)的環(huán)境工程的地質(zhì)問(wèn)題,從而為隧道建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
山嶺隧道選取地址,首先應(yīng)當(dāng)遵循工程地質(zhì)的選址原則。同時(shí),對(duì)于隧道地址,要積極地提出關(guān)于工程地質(zhì)的評(píng)價(jià)與建議,從工程地質(zhì)狀況的角度,將隧道方案進(jìn)行對(duì)比選擇。隧道址選定以后,開展詳細(xì)勘察階段工作的主要重點(diǎn),就是詳細(xì)查明隧址所在區(qū)的地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造,以及不良地質(zhì)等各種工程地質(zhì)條件,還包括對(duì)水文地質(zhì)條件的勘察,然后做出詳細(xì)客觀的分析評(píng)價(jià)[3]。最后,按照控制隧道的圍巖穩(wěn)定性的各項(xiàng)因素,進(jìn)行分段確定隧道圍巖的級(jí)別,從而提供出必要的相關(guān)巖土物理力學(xué)方面的指標(biāo)與參數(shù)。
2.山嶺隧道工程地質(zhì)勘察的階段和方法
關(guān)于對(duì)山區(qū)建設(shè)高等級(jí)公路的隧道勘察,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照我國(guó)公路基本建設(shè)的程序,在不同階段,針對(duì)公路地質(zhì)資料的深度的要求進(jìn)行分階段開展。一般山嶺隧道的勘察共分為兩個(gè)階段,第一階段為針對(duì)初期工程地質(zhì)勘察工作,第二階段為針對(duì)施工圖設(shè)計(jì)階段開展的工程地質(zhì)勘察。關(guān)于對(duì)于特長(zhǎng)的山嶺隧道,包括控制路線方案的長(zhǎng)山嶺隧道,以及在水文狀況與工程地質(zhì)條件特別復(fù)雜的山嶺隧道,按照原則,還應(yīng)當(dāng)開展超前的工程地質(zhì)勘探和詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察,以及進(jìn)行定位觀測(cè),該勘察的階段可以不受設(shè)計(jì)階段的限制[4]。隧道開展勘察的方法,應(yīng)當(dāng)按照隧道勘察的不同階段具體的要求,結(jié)合隧道所在區(qū)的地形、地貌與地質(zhì)條件的實(shí)際情況作出選擇。每種勘探方法與手段,都有其自身優(yōu)點(diǎn)以及多樣的適宜性。因此,山嶺隧道勘察,應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同階段與不同地區(qū)的實(shí)際情況,以及所需采用各種相適合的勘探方法與手段開展綜合勘察,以達(dá)到盡量縮短勘察的周期,降低工程勘察成本,提高各個(gè)勘察工作的精準(zhǔn)度的目標(biāo)。
3.隧道工程地質(zhì)條件分析評(píng)價(jià)中值得注意的一些問(wèn)題
關(guān)于隧道工程的地質(zhì)條件進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)內(nèi)容,應(yīng)當(dāng)包括全部可能會(huì)影響到隧道工程的安全所有的地質(zhì)問(wèn)題。除了針對(duì)山嶺隧道所在地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的工程地質(zhì)問(wèn)題,作出認(rèn)真分析與客觀評(píng)價(jià)以外,還應(yīng)當(dāng)認(rèn)真研究和分析環(huán)境工程地質(zhì)的問(wèn)題和隧道工程之間存在的相互關(guān)系,還要重視隧道施工建設(shè)有可能誘發(fā)的環(huán)境與環(huán)境工程的地質(zhì)問(wèn)題。對(duì)山嶺隧道工程來(lái)說(shuō),主要的地質(zhì)類問(wèn)題包括山體滑坡、出現(xiàn)膨脹巖、地層斷裂構(gòu)造以及遇到斷層破碎帶、產(chǎn)生偏壓?jiǎn)栴}、巖溶、高地溫、出現(xiàn)有毒有害氣體、放射性等[5]。如果隧道要通過(guò)存在以述某種或者幾種工程地質(zhì)的問(wèn)題地段的時(shí)候,就必須對(duì)存在的問(wèn)題開展分析與研究,作出科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)。
4.結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:引水隧道、鐵路路基、建設(shè)、設(shè)計(jì)與探討
中圖分類號(hào):TU47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言:在鐵路工程建設(shè)過(guò)程中,以現(xiàn)代信息化施工理論為依據(jù),研究隧道穿越施工技術(shù),充分運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控測(cè)量,在設(shè)計(jì)中運(yùn)用數(shù)值模擬的方法等。在鐵路路基中進(jìn)行測(cè)量定線工作,測(cè)量的的工具使用精度符合要求全站儀,在開工前進(jìn)行施工放樣。引水隧道穿越鐵路上為加強(qiáng)鐵路建設(shè)管理,規(guī)范鐵路建設(shè)行為,提高鐵路建設(shè)水平,隧道用于配合溢洪道泄放部分洪水、泄放水電站尾水、為檢修樞紐建筑物或因戰(zhàn)備等的需要而放空水庫(kù)以及排沙等。還有隧道開挖爆破振動(dòng)時(shí)的監(jiān)測(cè),檢測(cè)分析結(jié)構(gòu),合理調(diào)整開挖方法,這些優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、快捷,計(jì)算機(jī)易于實(shí)現(xiàn)等建設(shè)。修建隧動(dòng),就是接近于直線來(lái)回于兩地之間,縮短了距離,避免了大坡道。不僅節(jié)約了時(shí)間、成本,還更加安全。在建設(shè)社會(huì)主義發(fā)展中有著一定的意義,培養(yǎng)鐵路建設(shè)人才,國(guó)家政策法規(guī)加以輔助。
一、引水隧道穿越鐵路路基的分析
(1)我國(guó)在引水隧道穿越鐵路路基的了解
隧道建設(shè)上大致分為山嶺隧道,水下隧道,山嶺引水隧道等建設(shè),這些方式都可以縮短距離,適應(yīng)城市鐵路上,在《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的實(shí)施,大規(guī)模的引水隧道穿越鐵路展開了全面建設(shè)的新地步。
鐵路路基中的施工管理工作上我國(guó)有著一定程度上的了解,在鐵路施工前,要注意有關(guān)事項(xiàng),例如測(cè)量定線工作,在導(dǎo)線、水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè)等。如果洞口開挖中應(yīng)隨時(shí)檢查 ( 邊坡和仰坡 ) ,有滑動(dòng)、開裂等現(xiàn)象,應(yīng) (適當(dāng)放緩坡度) ,保證邊(仰)坡穩(wěn)定和施工安全。水利建設(shè)中引水隧道占有重要地位,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的水文地理環(huán)境,在線路應(yīng)力上求直。為了避免水流脫臂,產(chǎn)生了不同程度上的負(fù)壓,所以在水工模型的設(shè)計(jì)要考慮周全,在實(shí)際工作中,在使用精度符合的全站儀,經(jīng)緯儀等,檢查批準(zhǔn)填方的土樣,測(cè)試結(jié)果的確定要有關(guān)人員審批。隧道設(shè)計(jì)前的水文地質(zhì)調(diào)查、勘測(cè)的預(yù)設(shè)計(jì)(初步設(shè)計(jì))工作,及時(shí)進(jìn)行信息化反饋施工設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工、動(dòng)態(tài)管理是符合地下工程不確定性客觀規(guī)律和主觀意識(shí),是克服施工中不確定性因素的重要手段之一。
制定一系列穿越引水隧道的鐵路的信息化施工技術(shù)系統(tǒng),是將很多傳感器布置在工程周圍,施工單位通過(guò)傳感器采集到的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)記性分析、總結(jié),這樣能夠及時(shí)信息,調(diào)整資源配置,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度和精確測(cè)量,傳感器技術(shù)系統(tǒng)在提高列車安全運(yùn)行方面也功不可沒(méi)。通過(guò)在隧道中的關(guān)鍵組件上部署傳感器和智能裝置,及時(shí)提供隧道里況信息,對(duì)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況發(fā)出警報(bào),防患于未然。在隧道路線的地形很重要,要有高度的設(shè)計(jì)規(guī)劃,才能保證實(shí)踐的順利進(jìn)行。引水工程中采用現(xiàn)代的方式,引水隧道穿越鐵路建設(shè)上面很好的發(fā)揮作用。
(2)在引水隧道穿越鐵路的工程施工
目前大多數(shù)工程所涉及的裂縫及空隙結(jié)構(gòu)的發(fā)育和發(fā)展,地下水滲透問(wèn)題以及工程、巖體和地下水之間作用問(wèn)題遠(yuǎn)比土體復(fù)雜,讓人民了解和認(rèn)識(shí)到引水隧道的裂隙滲透理論。在引水隧道穿越鐵路路基中分為進(jìn)口、洞身和出口三部分,在隧道進(jìn)口出有著閘門在保證水流的順利進(jìn)行減少局部阻力,保證過(guò)水能力等優(yōu)點(diǎn)。在規(guī)劃施工中要求廣泛利用現(xiàn)代通信和信息技術(shù)等成果,構(gòu)建技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、功能完善、管理科學(xué)、經(jīng)濟(jì)適用、安全可靠、具有中國(guó)特色的鐵路信息系統(tǒng)重點(diǎn)強(qiáng)化運(yùn)輸繁忙的不地區(qū)和路網(wǎng)中具有重要作用的鐵路干線和新建客運(yùn)專線的信息化建設(shè),逐步實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮智能化、客貨營(yíng)銷社會(huì)化、經(jīng)營(yíng)管理現(xiàn)代化,在提高運(yùn)輸效率、擴(kuò)大運(yùn)輸能力、優(yōu)化資源配置、保障運(yùn)輸安全等模式。在施工中引水隧道穿越鐵路實(shí)行的設(shè)計(jì),有效的進(jìn)行。
在施工中堅(jiān)持以為為本的發(fā)展方針,更好的建設(shè)和發(fā)展等。在工程建設(shè)施工人員安排,技術(shù)設(shè)計(jì),不同的承受隧道上的沖擊破,施工上面排出或稀釋爆破后產(chǎn)生的有害氣體和由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的氮氧化物及一氧化碳,同時(shí)排除煙塵,供給新鮮空氣,借以保證隧道施工人員的安全和改善工作,水面上的保證下,路基的長(zhǎng)期變形和動(dòng)載下的彈性變形不能過(guò)大。路基設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括路堤、路塹設(shè)計(jì),路基排水和防護(hù)工程設(shè)計(jì),以確定巖石路塹邊坡的方法可以按平面破壞、楔體破壞、圓弧形破壞或傾倒破壞等形態(tài)用力學(xué)方法檢算其穩(wěn)定性,對(duì)于較低的路塹邊坡一般可根據(jù)巖性、風(fēng)化程度、地層產(chǎn)狀、層厚及節(jié)理裂隙、水文地質(zhì)條件及氣候因素,及特殊條件下的路基設(shè)計(jì)。
(3)鐵路路基路面排水方式
我國(guó)鐵路中的路基排水主要是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。國(guó)內(nèi)采用了漿砌片石加固,水泥混凝土做法上有些地方的改進(jìn),在水量大或者小的時(shí)候用鋼圈、濾布和加強(qiáng)合成纖維組成的加勁軟式脫水管直徑8-30 cm,很適用于地下排水,在逢溝設(shè)涵的做法在一些地方有了改進(jìn),路塹側(cè)溝,設(shè)在路塹的路肩外側(cè),用以排除路塹坡面和路基表面的雨水,作用為降低地下水位或攔截地下水流。這種排水設(shè)備一般采用滲水暗溝、滲水隧道、滲水管等。具有巨大的懸浮力及搬運(yùn)力,有時(shí)能攜帶直徑1米或更大一些的石塊。泥石流常突然發(fā)生,短暫而且具有劇烈的破壞作用在排水中起阻礙作用,中心設(shè)計(jì)和安排等。
[關(guān)鍵詞]城市地鐵 區(qū)間隧道 施工方法 明挖法 暗挖法
中圖分類號(hào):U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)01-0134-01
在進(jìn)行區(qū)間隧道施工的時(shí)候,需要考慮到城市的建筑、交通運(yùn)行、環(huán)境保護(hù)等諸多方面的因素,為此,其比山嶺隧道施工存在更大的難度。一般在進(jìn)行區(qū)間隧道施工的時(shí)候,明挖法以及暗挖法是比較常用的,而我們還可以將暗挖法分為盾構(gòu)法以及淺埋暗挖法兩類。筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn),主要對(duì)這三個(gè)基本的區(qū)間隧道的施工方法進(jìn)行了分析,希望能夠更好地促進(jìn)城市地鐵區(qū)間隧道施工的發(fā)展。
1.明挖法
所謂的明挖也就是從地面開始動(dòng)工,自上而下進(jìn)行基坑巖土的開挖,之后自下而上完成結(jié)構(gòu)的施工,完成這些工序之后進(jìn)行基坑回填。這種施工方法工藝簡(jiǎn)單,且應(yīng)用比較廣泛,進(jìn)度能夠很好地控制,工程的質(zhì)量以及防水效果也能得到很好地保證。許多不同的地質(zhì)都可以采取這種施工方法。此外,這種方法對(duì)市場(chǎng)管線、交通、環(huán)境的影響比較小,對(duì)于那些隧道埋深比較淺的施工區(qū)域,這種方法比較適合,那些施工場(chǎng)地充裕的區(qū)域也可以利用這種方法進(jìn)行施工。根據(jù)基坑開挖深度、場(chǎng)地條件等方面存在的差異,我們可以明挖法分為兩類,一類是放坡明挖,這種方法比較常用錨噴護(hù)坡、土釘墻等形式;另一類是圍護(hù)明挖,這種方法的結(jié)構(gòu)形式不但包括鉆孔灌注樁、人工挖孔樁,還包括鋼板樁、SMW 工法等。
明挖法是進(jìn)行區(qū)間隧道施工的首選方式,比較常見也比較常用,為此相應(yīng)的施工經(jīng)驗(yàn)也比較成熟,施工的原則也更為明確:一般需要地面交通的干擾比較小,控制基坑的深度不大于8m,若是施工區(qū)域的周圍建筑稀疏的話,可以采用放坡開挖或土釘墻;若是基坑深度在8m以上,且地表建筑物密集的話,則可以采取多層錨桿排樁支護(hù)、加內(nèi)支撐的排樁支護(hù)等形式。矩形框架結(jié)構(gòu)一般是明挖法區(qū)間隧道施工的選擇,地鐵設(shè)備限界與其斷面內(nèi)輪廓有著很好的適應(yīng)性,能夠充分的利用斷面凈空,結(jié)構(gòu)受力也能夠得到很好地保障,施工也較為便利。單、雙孔鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)是我們比較熟悉的矩形斷面,單孔矩形斷面適于單線隧道,雙孔矩形截面適于雙線隧道,為了更好地促進(jìn)區(qū)間隧道區(qū)間通風(fēng),合理布置隧道管線,應(yīng)該在其中間設(shè)隔墻以將其分開,除了需要考慮隧道使用功能、建筑限界、施工工藝外,還需要對(duì)線路曲線、施工誤差等因素進(jìn)行把握。
2.盾構(gòu)法
作為暗挖法的一種,盾構(gòu)法較為先進(jìn),其具有一個(gè)盾構(gòu)機(jī)鋼殼體對(duì)其進(jìn)行保護(hù),前部刀盤能夠?qū)Φ貙舆M(jìn)行挖掘,并完成諸多的作業(yè),如推進(jìn)、管片拼裝等。隱蔽性是這種方法的一個(gè)典型特征,其造成的噪聲、振動(dòng)不會(huì)對(duì)居民的生活造成很大的影響,擁有較高的機(jī)械化水平與施工效率,不需要工人進(jìn)行高強(qiáng)度的勞動(dòng)。這種方法施工進(jìn)度比較快,不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)公害,無(wú)論是對(duì)市政管線、交通運(yùn)行,還是居民的生活造成的影響都非常小。這種方法在上海、廣州地鐵建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。隨著施工經(jīng)驗(yàn)的成熟,這種施工方法在全國(guó)主要大城市的地鐵建設(shè)中都發(fā)揮了重要的作用,成本也在不斷降低,從以往的零星區(qū)間的應(yīng)用,已經(jīng)轉(zhuǎn)變到了現(xiàn)在將近總區(qū)間一半的施工應(yīng)用,較之以往有了很大的進(jìn)步與發(fā)展。通過(guò)大量的實(shí)踐證明,若是盾構(gòu)選型得當(dāng)?shù)脑挘坏軌虮WC施工速度,還能為造價(jià)控制提供更大的幫助。從其適應(yīng)性來(lái)看,不論是淤泥質(zhì)低層還是風(fēng)化低層其都有著很強(qiáng)的適應(yīng)能力。盾構(gòu)法在施工工藝上存在著一定的特殊性,故而無(wú)論是項(xiàng)目的規(guī)劃、施工設(shè)計(jì),還是施工過(guò)程、管理調(diào)度都需要更加嚴(yán)格,一般來(lái)說(shuō),利用盾構(gòu)法進(jìn)行施工的時(shí)候,存車線、折返線等輔助線不易進(jìn)行設(shè)置,迂回風(fēng)道、防隔斷門、吊風(fēng)機(jī)等也不適于設(shè)置。針對(duì)這種狀況,我們一般在淺埋暗挖法施工的相鄰區(qū)間內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的輔助線,將迂回風(fēng)道、人防段設(shè)置在相鄰車站的站端,采用明挖法或淺埋暗挖法進(jìn)行必須設(shè)置風(fēng)井的地段施工,區(qū)間排水泵放、聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置地點(diǎn)需要對(duì)地層進(jìn)行加固,采用盾構(gòu)法進(jìn)行區(qū)間施工,戰(zhàn)端一般被我們作為盾構(gòu)井來(lái)使用。
3.淺埋暗挖法
淺埋暗挖法是暗挖法的一種,隨著城市地鐵區(qū)間隧道建設(shè)的不斷發(fā)展,其逐漸發(fā)展成熟起來(lái),并在區(qū)間隧道建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。其建立在新奧法基本原理之上,以信息化量測(cè)作為設(shè)計(jì)、施工的重要基礎(chǔ),對(duì)施工理念進(jìn)行了創(chuàng)新,采用的是復(fù)合式襯砌新型支護(hù)結(jié)構(gòu)體系,可謂是先柔后剛,初期的支付是為了承受土壓力,而為了進(jìn)行安全儲(chǔ)備,則進(jìn)行了二次模筑襯砌。若是設(shè)計(jì)和施工需要利用淺埋暗挖法的話,則需要將多種輔助工法同時(shí)采用,超前支護(hù),改善加固圍巖,這樣就能充分發(fā)揮圍巖的自承能力。支護(hù)、封閉成環(huán)需要利用不同的開挖方法,通過(guò)和圍巖的作用而形成聯(lián)合支護(hù)體系。監(jiān)控量測(cè)、設(shè)計(jì)優(yōu)化、信息反饋在施工過(guò)程中都應(yīng)該充分應(yīng)用,這樣才能保障施工安全,減少沉降的發(fā)生,避免塌方。利用這種方法進(jìn)行施工,工序比較簡(jiǎn)單,施工也比較靈活,可以根據(jù)反饋信息對(duì)當(dāng)前的設(shè)計(jì)以及施工工藝進(jìn)行及時(shí)的修改,從而更好地保障施工的質(zhì)量。
這種施工方法的結(jié)構(gòu)斷面為馬蹄形,底部設(shè)仰拱,一般來(lái)說(shuō),采用三心圓或五心圓斷面。利用這種方法進(jìn)行區(qū)間隧道的施工需要考慮到兩個(gè)方面的內(nèi)容,一個(gè)方面是線間距,另一方面是銜接車站的形式,通過(guò)這兩個(gè)方面的考量,我們可以將區(qū)間隧道分為單線隧道和雙線隧道。除了需要符合建筑限界、功能使用、工藝要求,隧道的凈空尺寸還需要考慮施工誤差、線路曲線等方面的因素,并給予其必要的余量。具體的余量的確定,應(yīng)該充分考慮到隧道的性質(zhì)以及具體的施工條件,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行確定。對(duì)于那些地層自穩(wěn)性、含水量較小的地區(qū)可以采用淺埋暗挖法,國(guó)內(nèi)存在著大量的異形斷面情況,諸如聯(lián)絡(luò)線段結(jié)構(gòu)、渡線段結(jié)構(gòu)、橫通道斷面等可以利用這種方法來(lái)進(jìn)行施工。
4.總結(jié)
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,現(xiàn)在很多的城市空間利用已經(jīng)出現(xiàn)了很大的問(wèn)題,在這樣的情況下,要想改善城市的交通擁堵狀況,就需要對(duì)城市地下空間進(jìn)行充分的利用,這樣既能緩解土地資源的壓力,也能提高土地資源的使用效率。也正是在這樣的背景下,城市地鐵建設(shè)逐漸成為了一些大城市發(fā)展公共交通的首要選擇,而區(qū)間隧道的建設(shè)就是地鐵建設(shè)的一個(gè)重要方面,就當(dāng)前的情況看,區(qū)間隧道的施工存在著諸多的方法, 在進(jìn)行區(qū)間隧道施工的時(shí)候,需要考慮到城市的建筑、交通運(yùn)行、環(huán)境保護(hù)等諸多方面的因素,為此其比山嶺隧道施工存在更大的難度。一般在進(jìn)行區(qū)間隧道施工的時(shí)候,明挖法以及暗挖法是比較常用的,而我們還可以將暗挖法分為盾構(gòu)法以及淺埋暗挖法兩類。本文主要分析了區(qū)間隧道的一些施工方法,希望能夠?qū)Φ罔F建設(shè)施工有所幫助,促進(jìn)區(qū)間隧道施工的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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(1)發(fā)展背景
改革開放三十年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了快速地發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,大量的高速公路網(wǎng)近年來(lái)被快速的建設(shè)起來(lái)。隨著公路技術(shù)的發(fā)展,原有的一些不適宜建設(shè)隧道的地區(qū)逐漸開始進(jìn)行公路建設(shè)。關(guān)于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)因?yàn)樯降匾约疤厥獾刭|(zhì)條件逐漸由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展得需要開始逐漸建設(shè)公路網(wǎng)絡(luò)[1]。
(2)隧道支護(hù)研究現(xiàn)狀
新奧法作為近些年來(lái)比較流行的隧道支護(hù)方法,被廣泛運(yùn)用在公路隧道建設(shè)中。關(guān)于一些特殊地質(zhì)條件,新奧法的獨(dú)特施工技術(shù)更加有效地保證了施工技術(shù)方面的要求。但是新奧法仍然有自己先天性的缺陷,這些缺陷會(huì)導(dǎo)致隧道施工技術(shù)低下,無(wú)法保證隧道施工建設(shè)要求。現(xiàn)有的隧道支護(hù)技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面:
1)鋼拱架[2]:近些年來(lái)由于我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量的大幅增加,鋼拱架技術(shù)被大量用于隧道支護(hù)技術(shù)。鋼拱架主要包含了格柵鋼架以及型鋼鋼拱。
2)噴錨技術(shù)[3];隨著噴層材料以及錨桿材料的快速發(fā)展,噴錨技術(shù)被廣泛運(yùn)用于特殊地質(zhì)條件下的隧道建設(shè)中。自上世紀(jì)九十年代以來(lái),我國(guó)常用混凝土噴層與錨桿結(jié)合進(jìn)行支護(hù)。
3)聯(lián)合支護(hù)方法[4]:新奧法在實(shí)際使用中不斷地發(fā)展引申,最終得到了聯(lián)合支護(hù)方法。現(xiàn)在常見的聯(lián)合支護(hù)方法有:長(zhǎng)錨桿柔性支護(hù)、錨噴技術(shù)以及錨噴網(wǎng)技術(shù)。
在特殊地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)上述支護(hù)技術(shù)有著極其嚴(yán)格的要求,對(duì)現(xiàn)有的隧道支護(hù)技術(shù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)對(duì)今后隧道施工中的技術(shù)方案選擇有著比較重要的要求。
1 軟弱圍巖條件下的隧道工程特性研究
1.1 軟弱圍巖力學(xué)特性
軟弱圍巖由于其自身較高的泥質(zhì)含量以及巖體的獨(dú)特力學(xué)特性使得軟弱圍巖具有極易產(chǎn)生變形的顯著特點(diǎn)。軟弱圍巖的主要力學(xué)特性有:
(1)崩解性:在水的作用下,軟弱圍巖容易由于水的作用最終導(dǎo)致圍巖結(jié)構(gòu)失效。最終導(dǎo)致軟弱圍巖崩塌。
(2)流變性:一些軟弱圍巖會(huì)因?yàn)榱Φ淖饔秒S著時(shí)間的變化逐漸產(chǎn)生位移,這種性質(zhì)被稱之為流變性。
(3)膨脹性:軟弱圍巖在受到力的作用以及水的作用下會(huì)產(chǎn)生楔劈效應(yīng),當(dāng)楔劈效應(yīng)大于聯(lián)結(jié)力時(shí),會(huì)產(chǎn)生一定的膨脹性變化。
(4)可塑性:由于軟弱圍巖自身性質(zhì)的獨(dú)特性,一旦受力產(chǎn)生變化后的圍巖會(huì)由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致變形無(wú)法恢復(fù)。
1.2 噴射混凝土技術(shù)的應(yīng)用研究
噴射混凝土是一種較為先進(jìn)的隧道圍巖支護(hù)方法。噴射混凝土主要是運(yùn)用混凝土噴射機(jī)將混凝土高速的噴射在圍巖表面。噴射混凝土可以迅速的形成強(qiáng)度,對(duì)圍巖快速地形成強(qiáng)度。隨著技術(shù)的快速發(fā)展噴射混凝土技術(shù)逐漸形成了以下幾個(gè)方面:
(1)濕噴:為了保證噴射混凝土?xí)r,混凝土揚(yáng)塵現(xiàn)象嚴(yán)重,在噴射混凝土?xí)r加入一定比例的水,保證空氣質(zhì)量的方法稱之為濕噴。這種方法技能保證施工技術(shù)要求,也可以保證工人身體健康。
(2)與干噴:干噴是將混合料以高速噴射在軟弱圍巖上,以形成強(qiáng)度保證圍巖的穩(wěn)定性,是在噴射混合料前將混合料中拌制一定比例的水,降低噴射混合料時(shí)的揚(yáng)塵。
(3)混合噴射:混合噴射是將兩種噴射方式混合使用的一種施工技術(shù),這種施工技術(shù)主要的施工要點(diǎn)以及施工設(shè)備與上述兩種施工技術(shù)基本相同。
1.3 錨桿技術(shù)研究應(yīng)用
作為圍護(hù)軟弱圍巖的一種重要施工方法,錨桿技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)力學(xué)特性:
(1)支撐圍巖:通過(guò)錨桿與圍巖之間的摩擦力,對(duì)軟弱圍巖產(chǎn)生一定的壓力,有效地阻止圍巖強(qiáng)度的繼續(xù)惡化。
(2)加固圍巖:錨桿及其注漿可以將軟弱圍巖中的破裂面以及節(jié)理裂紋粘結(jié)在一起,從而增強(qiáng)圍巖的力學(xué)參數(shù)。
(3)吊懸作用以及增強(qiáng)摩阻力:吊懸作用是將軟弱的易掉落的圍巖與穩(wěn)定的圍巖結(jié)合在一起形成較為穩(wěn)定的整體。增強(qiáng)摩阻力則可以提高軟弱圍巖的整體性。
2 特殊地質(zhì)條件下的隧道監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究
2.1 監(jiān)控量測(cè)的目的
為了保證軟弱圍巖條件下隧道的施工技術(shù)要求,一定要在施工過(guò)程中時(shí)刻保證監(jiān)控量測(cè)。通過(guò)監(jiān)控量測(cè)圍巖在各個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù),可以判斷軟弱圍巖在施工過(guò)程中的支護(hù)狀況變化以及圍巖穩(wěn)定性狀態(tài)。圍巖監(jiān)測(cè)的主要方面有:
(1)選測(cè)項(xiàng)目:常見施工中的一些檢測(cè)項(xiàng)目為選測(cè)項(xiàng)目,具體有地表下沉、圍巖壓力以及鋼支撐內(nèi)力等方面。
(2)必測(cè)項(xiàng)目:對(duì)于一些量測(cè)項(xiàng)目必須進(jìn)行時(shí)刻檢測(cè)測(cè)量。例如拱頂下沉、周邊位移、錨桿以及錨索內(nèi)力等項(xiàng)目。
2.2 特殊地質(zhì)條件下監(jiān)測(cè)結(jié)果研究
通過(guò)對(duì)在軟弱圍巖條件下的公路隧道中的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),富水千枚巖層條件施工時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn):
(1)在富水千枚巖層中進(jìn)行公路隧道施工時(shí),檢測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)中周邊收斂數(shù)據(jù)較小,要小于拱頂下沉數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)理論分析后,認(rèn)為實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)該會(huì)大于測(cè)量數(shù)據(jù),測(cè)量數(shù)據(jù)偏小主要是由于施工工序影響了量測(cè)準(zhǔn)確性。
(2)鋼架內(nèi)側(cè)壓應(yīng)力經(jīng)常大于拉應(yīng)力,鋼架的受力較為安全且拱腳處盈利水平比較高。主要原因是由于產(chǎn)生了應(yīng)力集中的現(xiàn)象。
(3)在富水千枚巖層地質(zhì)條件下的公路隧道建設(shè)中,錨桿在控制圍巖變形方面效果較差,不能有效的提高圍巖的穩(wěn)定性。
(4)對(duì)在富水千枚巖層條件下建設(shè)的公路隧道而言,二次襯砌所受到的應(yīng)力較小。一般情況下二次襯砌所受到的應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度。所以按照一般施工要求進(jìn)行施工只要可以保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度,二次襯砌一般不會(huì)產(chǎn)生破壞,且穩(wěn)定性較好。
3 結(jié)論
經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有的公路隧道施工技術(shù)以及現(xiàn)有的公路隧道施工監(jiān)測(cè)量測(cè)技術(shù)的理論分析,本文得到了現(xiàn)有的公路隧道施工技術(shù)的各個(gè)優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)。結(jié)合具體施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié),得到了以下幾點(diǎn)結(jié)論:
關(guān)鍵字:隧道涌水突泥 施工技術(shù)處理
淺埋隧道是指隧道的埋深不足隧道洞徑的2倍,通常我們所說(shuō)的隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工方法、施工技術(shù)和施工管理的總稱。而隧道施工方法的選擇主要依據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,并結(jié)合隧道斷面尺寸、長(zhǎng)度、襯砌類型、隧道的使用功能和施工技術(shù)水平等因素綜合考慮研究確定。
在隧道施工過(guò)程中,常用的技術(shù)是CRD法,其施工特點(diǎn):
(1)地鐵淺埋隧道采用CRD法施工,很好的解決了大斷面隧道開挖的安全性問(wèn)題,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安全可靠,拆裝方便、靈活,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
(2)CRD法是在借鑒新奧法的某些理論基礎(chǔ)上,在深圳地鐵工程施工中總結(jié)出來(lái)的一整套完善的地鐵隧道修建理論和操作方法。與新奧法的不同之處在于,它是適合于城市地區(qū)松散土介質(zhì)圍巖條件下,隧道埋深小于或等于隧道直徑,以很小的地表沉降修筑隧道的技術(shù)方法。它的突出優(yōu)勢(shì)在于不影響城市交通,無(wú)污染、無(wú)噪聲,而且適合于各種尺寸與斷面形式的隧道洞室。
CRD法的適用范圍:
(1)它是適合于城市地區(qū)松散土介質(zhì)圍巖條件下的淺埋隧道,以很小的地表沉降修筑隧道的技術(shù)方法。它的突出優(yōu)勢(shì)在于不影響城市交通,無(wú)污染、無(wú)噪聲,而且適合于各種尺寸與斷面形式的隧道洞室。
(2)適用于V-VI級(jí)圍巖地層,開挖斷面在40~120的隧道。
(3)由于該施工方法在有水條件的地層中可廣泛運(yùn)用,加之國(guó)內(nèi)豐富的勞動(dòng)力資源,在北京、廣州、深圳、南京等地的地鐵區(qū)間隧道修建中得到推廣,已成功建成許多各具特點(diǎn)的地鐵區(qū)間隧道,而且在大跨度車站的修筑中也有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用。
地鐵隧道淺埋暗挖CRD法施工是一項(xiàng)邊開挖邊澆注的施工技術(shù),其原理是:就是把整個(gè)隧道大斷面分成左右上下四個(gè)小斷面施工,每一小斷面單獨(dú)掘進(jìn),最后形成一個(gè)大的隧道,且利用土層在開挖過(guò)程中短時(shí)間的自穩(wěn)能力,采用網(wǎng)狀支護(hù)形式,即中間為“十”字形,周邊為雞蛋形網(wǎng)狀噴錨支護(hù)體系,使圍巖或土層表面形成密貼型薄壁支護(hù)結(jié)構(gòu),且用中隔壁及中隔板承擔(dān)部分受力。該方法主要適用于粘性土層、砂層、砂卵層等地質(zhì)。由于淺埋暗挖CRD法省去了許多明挖法施工需要的報(bào)批、拆遷、掘路等程序,現(xiàn)在有些地方的已采納這種方法。
然而在城市淺埋隧道施工過(guò)程中,常會(huì)出現(xiàn)隧道突泥涌水現(xiàn)象,而突泥涌水產(chǎn)生的原因是由所處位置決定的。由于廣東省的地形特征是以山地為主,而山地多為中低山脈,海拔最高者為位于粵湘交界處的石坑崆,標(biāo)高為1902m,而山丘區(qū)地形起伏比較大,構(gòu)造斷裂發(fā)育,河谷切割強(qiáng)烈,坡度陡,河流比降大,而地下水類型為基巖裂隙水及構(gòu)造脈狀水。因此,上述所提到的均是影響隧道突泥和用水現(xiàn)象發(fā)生的原因。下面就對(duì)廣東省進(jìn)行隧道施工中所產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行闡釋。
就廣東省的地形特點(diǎn)來(lái)說(shuō),廣東省以丘陵為主,大體上屬于東南丘陵地區(qū),全境大致為向海傾斜的斜坡,地勢(shì)北高南低,北部、東北部和西部都有較高山脈,中部和南部沿海地區(qū)多為低丘、臺(tái)地或平原。北部是以由南嶺為主構(gòu)成的山地地區(qū)(在北部的山地中有以韶關(guān)丹霞山為代表的丹霞地貌,但以喀斯特地貌為主);粵北山地是南嶺的一部分,而雷州半島則是受到淺海堆積、侵蝕的近代玄武巖臺(tái)地。廣東省北部、西北部、粵東和粵西沿海均為山地丘陵,而粵北等地分布有巖溶山丘區(qū)。
對(duì)于廣東省來(lái)說(shuō),廣東省最突出的代表性地區(qū)屬珠江三角洲。珠江三角洲是全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最迅速的地區(qū)之一,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,呈現(xiàn)出了城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程快的特點(diǎn)。珠江三角洲屬于平原地區(qū),舊時(shí)稱粵江平原,位于中國(guó)廣東省東部沿海,是西江、北江共同沖積成的大三角洲與東江沖積成的小三角洲的總稱,是放射形叉道的三角洲復(fù)合體,多雨季節(jié)與高溫季節(jié)同步,土壤肥沃,河道縱橫。其三角洲地勢(shì)平坦 ,但是從地形界線上看,羅平山脈是珠三角的西面和北面的界限,以北是北江水系,東側(cè)是羅浮山區(qū)。它的四周被山環(huán)繞,因其水系比較發(fā)達(dá),因此對(duì)于城市隧道施工有一定的影響。
由于廣東省位于我國(guó)的南部,屬熱帶和亞熱帶地區(qū),高溫多雨,氣溫及降雨量自北向南遞減,因此水資源較為豐富,而水系基本上是以珠江為主。因此對(duì)于珠三角來(lái)說(shuō),其水系比較發(fā)達(dá),在進(jìn)行隧道施工時(shí)易出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。因此,在進(jìn)行隧道施工過(guò)程中,在開挖地點(diǎn)產(chǎn)生自由水面,就會(huì)不可避免的出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。在隧道施工中所面臨的最大的難題就是對(duì)地下水的處理,因此,在遇到涌水的場(chǎng)合,首先要治水,才能提到其它。地下水是造成掌子面不穩(wěn)定的因素之一,圍巖遇水后的強(qiáng)度降低,粒子間的有效應(yīng)力減小,土的抗剪程度減少等都是造成掌子面不穩(wěn)定的原因。而涌水所產(chǎn)生的問(wèn)題也不能夠忽視,其中包括:使得掌子面的穩(wěn)定性降低;使隧道的支護(hù)質(zhì)量降低(即涌水使噴混凝土與圍巖的附著變差);使得基底泥濘化(這樣會(huì)造成隧道的底部含水量較高,施工機(jī)械的走行然亂基底使之泥濘化,造成作業(yè)效率和安全性降低);以及因地下水位降低時(shí)使得地層下沉。
對(duì)于涌水這一現(xiàn)象的產(chǎn)生,要立即采取相應(yīng)的解決措施,其中,排水工法(即水位降低法)和止水工法(即降低地層滲透系數(shù)減少涌水法)是兩種常用的解決方法。一般來(lái)說(shuō),因?yàn)榻档偷叵滤粚?duì)圍巖穩(wěn)定性的效果比較高,因此在涌水對(duì)策中,都優(yōu)先選擇排水工法,同時(shí)能夠縮減開挖成本和提高施工的安全性。
又因?yàn)閺V東省的山丘區(qū)地形起伏比較大,構(gòu)造斷裂發(fā)育,河谷切割強(qiáng)烈,坡度陡,河流比降大,而地下水類型為基巖裂隙水及構(gòu)造脈狀水,這樣更容易造成淺埋隧道中突泥現(xiàn)象的產(chǎn)生,因此,一到發(fā)現(xiàn)隧道中要出現(xiàn)突泥現(xiàn)象,要馬上采取措施,對(duì)于不能及時(shí)采取措施的,要進(jìn)行隧道清除,以保證隧道工程的正常施工。
因此,在發(fā)生這些現(xiàn)象之前要采取相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,一旦發(fā)生上述現(xiàn)象,能夠更好的行動(dòng)起來(lái)。而所謂的在發(fā)生的突泥涌水現(xiàn)象之前所采取的應(yīng)急預(yù)案,是指未來(lái)加強(qiáng)對(duì)重大事故的處理能力,防止事故擴(kuò)大,使事故損失降到最低限度,而根據(jù)實(shí)際情況制定的事故應(yīng)急救援對(duì)策。通過(guò)制定應(yīng)急預(yù)案并進(jìn)行必要的演練,事故發(fā)生時(shí)采取正確的應(yīng)對(duì)措施,一方面可以控制事故的影響范圍,降低人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失,另一方面可以避免人為措施的失當(dāng)造成的事故擴(kuò)大。
級(jí)別:北大期刊
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