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中圖分類號:P641文獻標識碼: A
引言
工程勘察是為滿足工程設計、工程施工以及維護需要而開設的以研究水文、地形以及地質(zhì)狀況為主的勘探測試工作。其中,水文地質(zhì)是勘察工作中一項非常重要的內(nèi)容。是否能夠在進行勘探測試過程中準確了解地下水及地下水的變化情況,是否能夠掌握水文地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律,對于工程規(guī)劃和工程設計施工工作起著直接決定作用。若水文地質(zhì)勘察工作做不好,那么不僅會影響工程的正常施工,還會直接影響工程的使用功能。本文就水文地質(zhì)在隧道工程勘察中的技術進行分析與討論,以促進隧道工程的質(zhì)量。
一、水文地質(zhì)評價內(nèi)容和勘測參數(shù)
(一)水文地質(zhì)評價內(nèi)容
工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評估內(nèi)容在以往的工程勘察報告中,由于缺少結合工程的設計和工程施工需要評價地下水對巖土工程的作用和危害在很多地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成工程出現(xiàn)質(zhì)量問題,發(fā)生安全事故的幾率較大,總結以往的經(jīng)驗和教訓,在今后在隧道工程勘察中,對水文地質(zhì)問題的評價主要考慮以下內(nèi)容:
1.掌握隧道工程地下水運動基本情況。具體是指對隧道工程地下水長期的運動情況及其發(fā)展變化進行準確探查,然后在此基礎上預測隧道工程地下水對人類工程活動產(chǎn)生的影響,尤其是建筑物穩(wěn)定以及巖土性質(zhì)的影響。
2.根據(jù)掌握隧道工程勘測數(shù)據(jù)制定科學合理的評價和防治方法。比如分析和總結地基基層壓縮層內(nèi)的松散砂土數(shù)據(jù)后,依照這些數(shù)據(jù)預測其可能對工程產(chǎn)生的影響以及影響程度,如是否會出現(xiàn)流砂,程度如何等;又如分析深埋于地下水位之下鋼筋腐蝕情況(水的腐蝕),預測腐蝕速度對工程質(zhì)量的影響。
3.根據(jù)隧道工程的施工進程要求,隨時提供隧道工程水文地質(zhì)的數(shù)據(jù)。
4.特殊情況應區(qū)別對待。比如對一些比較大型的,影響力較大的工程,若工程規(guī)劃和設計過程中發(fā)現(xiàn)地下水會對工程產(chǎn)生非常大的影響,那么這種情況下就必須要進行一次專業(yè)且全面的水文地質(zhì)勘察工作。而對于一些因為缺乏水文地質(zhì)資料而無法判斷水文地質(zhì)具體情況的地區(qū),若需要進行大型工程建設時,必須要首先設置地質(zhì)勘察專門的觀測孔,并在確保得出有效水文地質(zhì)數(shù)據(jù)后才能夠進行工程建設規(guī)劃和設計。
(二)勘測參數(shù)
1.測量規(guī)定
只要觀測過程中發(fā)現(xiàn)有含水地層,那么必須要測量地下水位;在泥漿鉆進背景下,需要把測水管放入含水層大約20cm左右的深度后再測量地下水位;若含水層有不止一層,那么若條件允許且有必要的情況下,可以首先進行止水處理,然后在進行地下水位測量;地下水流向和流速可以分別通過測量不同孔隙水位和采用批示劑方式進行測量。常規(guī)的注水和滲水試驗不需要深入地下水層去測量,只需要在已經(jīng)鉆好的孔隙或者一些過度基坑中進行即可。而試坑方法則可以根據(jù)不同的巖土類型采用不同的方式,通常情況下粘性土和非粘性土(如砂土)可分別采用雙環(huán)法和單環(huán)法進行;進行抽水試驗室必須要進行降深處理,且一共需要進行三次。且為了確保水位的準確性,在測試不同水位高度時從始至終均需要使用同一個儀器測量,觀測孔和抽水孔的讀數(shù)要分別精確到毫米和厘米;為了確保壓水試驗能夠順利進行,壓水試驗應該嚴格按照巖層性質(zhì)進行分級試驗。在進行孔隙水壓力測量時應該嚴格按照水文地質(zhì)的具體概況進行測試點布置和選擇合適的測定方法,且所有的測定儀器和工具在安裝時必須要按照相關標準規(guī)定要求進行安裝。對于測試點得出的數(shù)據(jù)應該及時進行分析和總結,確保第一時間掌握水文地質(zhì)異常情況,從而能夠更快的采取處理措施。
2.常用測量方法
工程勘察中水文地質(zhì)探測需要測試的項目主要有水位、導水和滲水情況、釋水和給水系數(shù)、單位的吸水率以及毛細水上升的高度等。通常情況下,在得出這幾個項目的數(shù)據(jù)后就能夠較為準確的掌握該工程的水文地質(zhì)狀況。這些測試項目的測量方法均各不相同,其中,水位測試通常采用的是探井觀測和鉆孔觀測兩種;毛細水位上升幅度則主要是采用試坑觀測的方式;導水和滲水系數(shù)的測試方法則主要有注水、滲透以及抽水試驗幾種;單位吸水率則一般是采用壓水和注水兩種試驗方式測量;釋水和給水系數(shù)主要以長期觀測和抽水試驗為主。這些方法均各有針對性,且只要能夠按照規(guī)范測量步驟進行測量,那么一般情況下測量結果數(shù)據(jù)都比較精確。
二、重視水文地質(zhì)勘察,加強新技術運用
在隧道工程中,水害普遍存在工程中,除與隧道工程地質(zhì)條件復雜及設計、施工等有關外,很大程度上與隧道工程前期地質(zhì)勘察深度不夠有關。目前,部分勘察單位對隧道工程水文地質(zhì)勘察力度不夠,僅作簡單調(diào)查和鉆孔抽水試驗,有的隧道工程在勘察的時候甚至連抽水試驗都不做,或隧道工程勘察的試驗數(shù)據(jù)失真,隧道工程設計只能憑區(qū)域資料和經(jīng)驗定性分析,無法滿足隧道工程設計要求。
為了減少隧道工程中存在的=的水害,特別是長大深埋隧道工程,除了要有合理的隧道工程設計、科學隧道工程施工外,應重視隧道工程地質(zhì)勘察工作,特別是隧道工程水文地質(zhì)勘察,同時加強科研攻關和理論研究,廣泛采用國內(nèi)外最新科研的隧道工程水文地質(zhì)勘測成果,為隧道工程設計提供準確的防排水設計參數(shù)。
三、水文地質(zhì)勘察技術方法
在隧道工程工程施工中,隧道工程水文地質(zhì)勘察應重點查明隧址含水層、井泉分布、隔水層等水文地質(zhì)條件,判明地下水類型、徑流、排泄、補給條件,地隧道工程下水對工程中混凝土和鋼結構的腐蝕性和洞身各段涌水量大小,特別對隧道工程中高水位富水隧道,涌水量是隧道工程設計、隧道工程施工非常重要的參數(shù),直接關系到隧道工程建設成木和隧道工程的使用安全。
在隧道工程工程勘測證,常用勘察方法主要為水文地質(zhì)測繪(包括地表水的調(diào)查、地層調(diào)查、水井調(diào)查、地貌調(diào)查、地質(zhì)構造調(diào)查以及泉的調(diào)查、水質(zhì)調(diào)查)、水文地質(zhì)測試、水文地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)物探等。
在隧道工程勘測中,隧址區(qū)水體探測常用的方法有地質(zhì)雷達技術、紅外線技術、水文地質(zhì)法。隧道工程水文地質(zhì)法從隧道工程地下水徑流、補給排泄通道方而,確定褶皺、裂隙密集帶、巖溶發(fā)育通道、斷層破碎帶等地質(zhì)易發(fā)生涌水。地質(zhì)雷達是探測隧道工程地下水的有效工具,地質(zhì)雷達預報具有一定的準確度。紅外線勘測技術是一種輔助探水地質(zhì)雷達技術,新型探測手段有激發(fā)極化法和瞬變電磁法,瞬變電磁法是遠距離探水有效手段,激發(fā)極化法是探測富水區(qū)有效的工具;比較實用的隧道工程探測手段有綜合探測法、EH4電磁成像法等。隧道工程巖體裂隙空間及滲透張量測試,隧道工程洞內(nèi)和隧道工程地表水涌水量動態(tài)測試,富水隧道工程地段涌水預測、預報,水化學測試分析等隧道工程水文地質(zhì)測試新技術在秦嶺隧道工程等勘察中得到成功運用。
結束語
綜上所述,水文地質(zhì)條件測量在隧道工程勘察中占有非常重要的地位,在隧道工程勘察和隧道工程施工建設中起到了極為重要的作用。新形勢下隨著我國隧道工程勘察技術的不斷進步與創(chuàng)新,提高對隧道工程水文地質(zhì)條件測量的重視度,為了在隧道工程建設前期切實做好水文地質(zhì)勘察工作,就必須加大隧道工程相關技術人員的水文地質(zhì)勘察力度,充分發(fā)揮水文地質(zhì)在隧道工程勘測過程中的積極作用,提高隧道工程勘察的質(zhì)量與效率。
參考文獻:
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[2]張志亮.綜合地質(zhì)勘察方法在黃土梁峁區(qū)隧道工程中的應用[J].鐵道勘察,2010,02:67-69.
關鍵詞:BIM技術技術;特長隧道;工程;質(zhì)量管理
1前言
在我國城市化發(fā)展的背景下在我國城市化發(fā)展的背景下,特長隧道施工可以充分滿通行業(yè)的發(fā)展需求通行業(yè)的發(fā)展需求。但是,在特長隧道工程中,存在著安全因素較多以及工程質(zhì)量管理不合理的現(xiàn)象全因素較多以及工程質(zhì)量管理不合理的現(xiàn)象,這些問題的出現(xiàn)不僅會增加特長隧道的施工難度現(xiàn)不僅會增加特長隧道的施工難度,而且影響工程施工的安全性全性,無法滿足行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。對于BIM技術技術,將其運用在特長隧道工程中在特長隧道工程中,可以滿足工程質(zhì)量管理的可視化、自動化的處理需求的處理需求,引導施工人員結合工程項目的特點,確定特長隧道施工的重難點道施工的重難點,有效解決特長隧道施工中的質(zhì)量管理問題,提高各項信息交互處理的效率提高各項信息交互處理的效率,滿足隧道工程施工的質(zhì)量需求求,為行業(yè)的發(fā)展提供支持。
2BIM技術及特點
2.1BIM技術
所謂BIM技術技術,主要指通過先進三維數(shù)字設計技術的運用用,通過數(shù)字化模型的建立,解決建筑工程中的重難點問題。其中的三維模型是BIM技術的主體技術的主體,將BIM技術與地鐵隧道工程融合工程融合,可以實現(xiàn)工程項目的數(shù)字化、可視化處理,施工人員按照這一優(yōu)勢員按照這一優(yōu)勢,可以結合特長隧道施工的特點,確定施工周期以及施工質(zhì)量方案管理期以及施工質(zhì)量方案管理,實現(xiàn)工程全周期信息的共享處理[[1]。
2.2BIM技術特點
在特長隧道施工特點在特長隧道施工特點,BIM技術特點如下技術特點如下:第一,可視化。在特長隧道施工中在特長隧道施工中,通過BIM技術的使用技術的使用,會根據(jù)隧道的主體結構結構、附屬設施以及周圍環(huán)境等建立數(shù)字模式,施工人員按照各個工程的重難點各個工程的重難點,通過可視化模型以及工程內(nèi)容的選擇,確定具體的施工質(zhì)量方案定具體的施工質(zhì)量方案,保證特長隧道各項施工工序的穩(wěn)步進行進行。第二,信息化。在BIM技術使用中技術使用中,系統(tǒng)會結合特長隧道的工程特點道的工程特點,通過幾何尺寸、空間關系以及材料性能等,建立動態(tài)化立動態(tài)化、全周期的信息化處理方案。第三,協(xié)調(diào)性。BIM技術系統(tǒng)通過數(shù)字模型的構建術系統(tǒng)通過數(shù)字模型的構建,不僅可以實現(xiàn)各項數(shù)據(jù)的信息傳輸傳輸、碰撞檢測,而且也可以通過各項數(shù)據(jù)的協(xié)同處理,解決特長隧道施工的重難點問題特長隧道施工的重難點問題,以提高BIM技術在特長隧道中質(zhì)量安全管理的價值質(zhì)量安全管理的價值。
3工程概況
研究中選擇某地區(qū)特長隧道施工方案研究中選擇某地區(qū)特長隧道施工方案,該工程總長度為4040.35km,設計單向分離式三車隧道設計單向分離式三車隧道,由于隧道地質(zhì)情況復雜,施工中存在著一定的危險性施工中存在著一定的危險性,而且,隧道施工中經(jīng)常遇到一些不可控因素不可控因素,為了保證施工的按期性,設計了特長隧道施工中的BIM模型模型,并按照系統(tǒng)狀況確定質(zhì)量管理方案[[2]。
4特長隧道工程中BIM技術質(zhì)量管理方案
4.1明確質(zhì)量安全評估標識
通過特長隧道工程施工狀況的分析通過特長隧道工程施工狀況的分析,在質(zhì)量安全問題評估中估中,相關管理者在BIM技術使用中技術使用中,會根據(jù)工程項目的特點以及施工管理狀況以及施工管理狀況,形成集中化的質(zhì)量進度管理體系,施工人員按照隧道施工的實際狀況員按照隧道施工的實際狀況,通過隧道施工前、施工中以及施工后的工程質(zhì)量工后的工程質(zhì)量,確定檢查方案,及時設定安全性的BIM評價系統(tǒng)系統(tǒng),展現(xiàn)安全評估標識的設定價值。而且,對于施工安全管理人員理人員,可以結合特長隧道的質(zhì)量管理狀況,建立BIM三維視圖圖,進行各項施工工序質(zhì)量的審核,施工人員按照三維視圖的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)、圖片以及文字等,仔細描述質(zhì)量安全問題,保證各項數(shù)據(jù)處理的精確性據(jù)處理的精確性。特長隧道施工中,BIM技術的質(zhì)量安全評估標識可以按照特長隧道工區(qū)標識可以按照特長隧道工區(qū)、資料等,建立層級化的質(zhì)量資料管理方案管理方案,系統(tǒng)也會根據(jù)質(zhì)量控制標準,對施工質(zhì)量問題進行評判評判,保證特長隧道工序的穩(wěn)步進行。
4.2質(zhì)量安全的進度控制
在特長隧道工程質(zhì)量管理中在特長隧道工程質(zhì)量管理中,通過BIM技術的使用技術的使用,應該將質(zhì)量安全進度控制作為核心將質(zhì)量安全進度控制作為核心,BIM系統(tǒng)結合各項工程的特點點,會按照工程動態(tài)化的質(zhì)量評價體系,形成集成性的33D模型型,保證各項活動工序在動態(tài)化的條件下安全進行。一般情況下況下,特長隧道工程的質(zhì)量安全進度控制中應該做到:第一,BIM系統(tǒng)通過各項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計系統(tǒng)通過各項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析以及處理,會判斷某一時間內(nèi)的施工組織情況間內(nèi)的施工組織情況,而且會合理選擇質(zhì)量檢查內(nèi)容,提高施工質(zhì)量檢查以及系統(tǒng)識別的整體價值工質(zhì)量檢查以及系統(tǒng)識別的整體價值。第二,在施工中,BIM技術會按照特長隧道的特點技術會按照特長隧道的特點,合理確定施工工序,施工人員可以按照動態(tài)化的模型以按照動態(tài)化的模型,進行質(zhì)量檢測方案以及質(zhì)量檢測進度的選擇的選擇,保證各項施工工程的安全性。例如,在特長隧道施工中中,通過質(zhì)量安全管理工作的構建,BIM系統(tǒng)會按照材料設備的內(nèi)容的內(nèi)容,通過材料名稱、材料規(guī)格以及材料量的累計,分析施工材料的使用狀況工材料的使用狀況,并根據(jù)材料的使用量設置材料預警閾值,當材料使用狀況達到報警狀態(tài)時當材料使用狀況達到報警狀態(tài)時,BIM系統(tǒng)會向管理者提供指示示,保證材料的及時供給,滿足特長隧道施工質(zhì)量的安全管理需求需求。第三,在特長隧道施工的質(zhì)量管理中,通過各項活動的構建構建,可以模擬特長隧道施工過程,增強施工人員對安全施工工作的認識工作的認識。
4.3質(zhì)量內(nèi)容的協(xié)同管理
結合特長隧道工程的特點結合特長隧道工程的特點,在BIM技術使用中技術使用中,施工人員可以按照工程的進度可以按照工程的進度、工程施工的節(jié)點,進行質(zhì)量管理人員的任務分配任務分配,保證各項質(zhì)量安全管理工作的穩(wěn)步進行,為信息的協(xié)同管理提供參考協(xié)同管理提供參考。應該注意的是,在特長隧道質(zhì)量內(nèi)容協(xié)同管理中應該做到同管理中應該做到:第一,明確派工流程。在特長隧道工程中中,通過BIM技術的使用技術的使用,可以結合工程的狀況,設定動態(tài)化以及自動化的質(zhì)量安全管理工作以及自動化的質(zhì)量安全管理工作,相關的責任人員會按照具體的工作項目體的工作項目,進行材料、機械以及工程的質(zhì)量管理,滿足安全管理工作的協(xié)同化處理需求全管理工作的協(xié)同化處理需求。第二,特長隧道施工中的BIM技術質(zhì)量管理中技術質(zhì)量管理中,系統(tǒng)會結合工程的特點,設定自動化的材料使用清單使用清單,相關質(zhì)量管理者按照具體的流程進行工作的整合,保證特長隧道施工工序的安全保證特長隧道施工工序的安全、穩(wěn)步進行,提高隧道工程施工安全管理的整體質(zhì)量安全管理的整體質(zhì)量。第三,結合BIM信息集成化的特點信息集成化的特點,系統(tǒng)會結合工程的質(zhì)量管理工作統(tǒng)會結合工程的質(zhì)量管理工作,進行安全信息的協(xié)同管理,實現(xiàn)各項工作的安全運行現(xiàn)各項工作的安全運行,質(zhì)量管理者會按照責任、材料使用以及技術交底等內(nèi)容及技術交底等內(nèi)容,確定安全施工管理方案,展現(xiàn)特長隧道施工管理的整體價值工管理的整體價值。
4.4質(zhì)量安全內(nèi)容的信息
將BIM技術運用在特長隧道工程的質(zhì)量管理中技術運用在特長隧道工程的質(zhì)量管理中,可以實現(xiàn)質(zhì)量安全內(nèi)容的實時現(xiàn)質(zhì)量安全內(nèi)容的實時,有效提高信息管理以及信息的效率布的效率,滿足特長隧道工程質(zhì)量管理工作的穩(wěn)步進行。因此此,在特長隧道工程中,BIM技術使用中技術使用中,應該明確質(zhì)量管理內(nèi)容容,通過質(zhì)量安全信息的及時,保證安全工作的穩(wěn)步進行行。第一,BIM移動端在信息處理中移動端在信息處理中,可以根據(jù)動態(tài)化的數(shù)據(jù)流程流程,對特長隧道施工現(xiàn)場進行分析,按照特長隧道的實際特點點,確定質(zhì)量控制方案,而且,系統(tǒng)也會很根據(jù)實際施工狀況,將安全工作推送給責任人員將安全工作推送給責任人員,保證各項安全管理工作的穩(wěn)步進行進行。第二,在BIM技術使用中技術使用中,特長隧道的安全管理系統(tǒng)可以設定網(wǎng)頁終端服務項目以設定網(wǎng)頁終端服務項目,系統(tǒng)按照實際質(zhì)量問題,進行各項安全工作的審查安全工作的審查、處理以及操作,提高質(zhì)量安全管理工作的執(zhí)行效率行效率,避免特長隧道施工中安全隱患的出現(xiàn)。第三,在BIM模型使用中模型使用中,特長隧道的質(zhì)量管理人員,可以通過系統(tǒng)跨平臺臺、多媒體等優(yōu)勢系統(tǒng)的運用,對各項數(shù)據(jù)進行安全處理,提高質(zhì)量安全管理的效率高質(zhì)量安全管理的效率,并為質(zhì)量管理信息的準確定位、實時傳送提供支持傳送提供支持,使特長隧道的質(zhì)量管理工作按照協(xié)調(diào)處理的原則進行傳遞原則進行傳遞,滿足特長隧道工程的施工需求。
關鍵詞:高速鐵路;暗挖隧道;防水施工;變形縫;止水帶;穿墻管;空鼓
引 文:高速鐵路隧道工程施工中,防水是非常關鍵的內(nèi)容。如果防水工程施工效果較差,往往會造成滲漏現(xiàn)象發(fā)生,降低隧道工程質(zhì)量,甚至引起安全隱患,對列車通行帶來負面影響。隧道防水工程施工必須把握每個技術要點,預防質(zhì)量通病,以確保隧道工程防水施工效果,有效保障隧道工程質(zhì)量。本文通過具體工程案例介紹了高速鐵路隧道防水工程施工技術要點,提出質(zhì)量通病預防對策,希望能夠引起人們對高鐵隧道防水工程的重視。
1工程概況
某高速鐵路隧道工程全長1200m。為保證隧道工程質(zhì)量,施工單位不僅需做好工程設計工作、加強每個施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制,還需采取有效措施,提高隧道防水工程施工水平。該隧道主要防水施工部位為:隧道底板、頂板、側墻以及相關的細部節(jié)點,整個防水工程施工任務量大、工期緊張,僅卷材施工面積就達到156442m2。在整個防水工程建設中,施工單位堅持“預防為主、防治結合、因地制宜、綜合防治”的原則,以期實現(xiàn)良好的防水施工效果。該隧道工程防水設計等級為二級,結構不允許滲水,主體結構要求結構自防水,主體混凝土強度等級為C30、抗?jié)B等級為P8。工程通過綜合采取有效措施,實現(xiàn)對滲漏現(xiàn)象的有效預防,確保整個隧道施工質(zhì)量,為列車安全順利通行提供保障。
2高鐵隧道防水工程施工技術
為確保防水效果、提高隧道工程質(zhì)量,本工程施工單位綜合采取了以下技術措施。
2.1暗挖隧道防水施工技術
隧道主體采用混凝土自防水+附加防水層的做法,圖1為隧道結構防水構造。隧道底板采用4mm厚雙面自粘防水卷材,預鋪法施工;側墻采用3mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材,濕鋪法施工;頂板采用4mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材,濕鋪法施工。
整個隧道工程,混凝土結構要求自防水,所有陰角做成直徑≥50mm的圓弧角,所有陽角做成直徑≥20mm的圓弧角。對于卷材鋪設的基層表面,要做好相應的處理工作,確保表面基本平整,高低誤差嚴格控制在5~8mm,以保證卷材鋪設效果。砂眼、孔洞要用高標號聚合物砂漿修補,剪力墻面鋼筋頭要割平,墻面用高標號砂漿補平。混凝土基層要澆筑好,確保堅固、平整、潔凈,結構頂板混凝土澆筑時,一邊澆筑,一邊抹平混凝土基面。用濕鋪法進行防水卷材施工時,施工前做好基層處理工作,基層含水量控制在12%以內(nèi)。
濕鋪法施工自粘卷材,配制水泥膠時,嚴格按照要求添加水和水泥用量,并用電動攪拌器攪拌成均勻的膩子狀,以確保施工效果。為提高水泥膠配制效果,應把握以下技術要點:1)采用檢測合格的水拌合;2)選用標號32.5以上的普通硅酸鹽水泥,并添加聚合物建筑膠,添加量為水泥質(zhì)量的10%~15%;3)保水劑采用108或801建筑膠水,立面水泥素漿要適當增加黏稠度,預防流淌現(xiàn)象發(fā)生;4)水泥要在浸透之后才能攪拌,避免出現(xiàn)水泥顆粒現(xiàn)象,有效提高攪拌效果。
2.2止水帶施工技術
隧道的不同部位,采用不同形式的止水帶進行施工。側墻、頂板、底板如果采用外貼式止水帶,直接安裝即可。如果設計采用中埋式止水帶,先將中埋式止水帶安裝好,再根據(jù)設計要求,在止水帶兩側注漿管內(nèi)安裝注漿導管,要注意成對安裝,一根為導漿管,一根為排氣管,注漿導管沿止水帶縱向設置間距以5~6m為宜。如果是施工縫處的止水帶,應采取不同的技術措施:用鋼筋將鋼板止水帶與結構主體主筋焊接,連接點縱向間距在5m以內(nèi);施工縫中部設置3mm厚鍍鋅鋼板止水帶,電鍍鋅層厚度為8~10μm,不易施工部位設置緩膨脹型遇水膨脹止水膠;另外,鋼板止水環(huán)厚度為6mm。
2.3管道部位施工技術
穿墻管道防水做法見圖5。管道部位在施工過程中,應該把握以下技術要點:1)排水口及穿墻管道首先施工一道JS防水涂料,JS防水涂料的液料和粉料按適當比例拌合均勻,形成稀糊狀混合料,涂刮2mm厚,涂料涂刮時不能涂上管立面,防止污染現(xiàn)象發(fā)生,涂層不得堆積,涂刮范圍為沿管周邊200mm;2)JS涂料層上進行自粘卷材附加層施工,施工范圍為沿管道周邊250mm;3)然后再進行防水加強處理,排水口及管邊涂刮CPS密封膠,穿墻管立面涂刮50mm高、平面涂刮50mm寬(排水口周邊涂刮100mm、口內(nèi)涂進50mm),合理控制密封膠加熱施工時間,不能過長,防止起火現(xiàn)象發(fā)生,以及避免燙傷和污染其他工作面。
3施工質(zhì)量通病防治技術
防水施工質(zhì)量通病防治是隧道防水工程施工中需非常注重的,現(xiàn)將本工程采取的主要防治措施介紹如下。
3.1空鼓防治技術
空鼓是施工中比較常見的質(zhì)量缺陷。為預防空鼓發(fā)生,本工程采取了以下措施:1)確保找平層表面干凈、整潔,鋪貼卷材防水層前,先對基面進行充分濕潤,但要注意不能有明顯積水,基層與墻的連接處做成圓弧形;2)立墻卷材精心鋪貼,確保卷材鋪貼密實和牢固,同時注意施工環(huán)境溫度不得低于5℃;3)采用水泥砂漿找平層時,當水泥砂漿抹平和收水之后,需進行二次壓光,并做好養(yǎng)護工作,防止找平層出現(xiàn)裂縫、酥松、起砂、起皮等現(xiàn)象。
3.2管道周圍滲漏防治技術
隧道工程往往會有較多的管道,管道周圍防滲漏也是施工的重點。該工程施工中,采取了以下技術措施:1)穿墻管道處卷材防水層鋪實貼嚴,避免出現(xiàn)張口、翹邊現(xiàn)象;2)認真、全面清洗穿墻管道的塵垢,確保整個管道清潔、干凈,提高卷材防水層與管道的粘結附著力;3)穿墻管道周邊找平層施工時,要將管道根部抹成直徑不小于50mm的圓角,卷材防水層按照轉角要求鋪貼嚴實。
4結束語
該隧道工程防水施工過程中,科學進行了防水設計,合理安排施工材料、施工人員、施工機械設備等,保證施工任務順利完成。防水工程原計劃工期為20d,最終16d就完成了施工任務,為后續(xù)工程施工創(chuàng)造了良好條件。施工完成后,由質(zhì)量檢測單位對該防水工程質(zhì)量進行了檢驗,最后評定等級為合格。目前該隧道工程已經(jīng)運營1年多,質(zhì)量狀況良好,沒有出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
參考文獻:
關鍵詞:管道建設;襯砌技術;隧道工程
1工程概況
目前,我國經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展,能源建設處于轉型的關鍵時期,天然氣在能源供應與消費中肩負更加重要的歷史使命。為了促進經(jīng)濟社會的低碳綠色的發(fā)展,努力建設現(xiàn)代的能源體系,構建布局合理、外通內(nèi)暢、覆蓋廣泛、安全以及高效的天然氣管道系統(tǒng)十分重要。隧道工程是管網(wǎng)系統(tǒng)建設的重要環(huán)節(jié),而襯砌技術是隧道工程質(zhì)量的重要方面,因此只有重點加強模板施工、模筑襯砌以及襯砌技術施工的質(zhì)量控制,才能保障隧道襯砌施工的質(zhì)量。文章以某隧道工程的管道建設為例。該隧道穿越位于兩鎮(zhèn)之間,進出口的坡度相對比較大。根據(jù)這些管線敷設的要求及地形地質(zhì)條件的狀況,確定了隧道的洞門口采用機磚封堵,飾面為砂漿抹面。隧道進口位置離國道較遠,需要重新修筑1km施工便道;隧道出口需要整修600m的鄉(xiāng)村道路作為施工便道。隧道穿越區(qū)屬于低山丘陵地貌,地形起伏大,山體地表植被茂盛,主要為灌木林,通視條件較差。
2工程中的問題及對策
隧道位置為低山丘陵地貌,受所在區(qū)域有許多的基巖裂隙水,主要是通過降水溶隙和裂隙而形成,并沿裂隙不斷地向著巖層的基準面活動。久之,裂隙就變成了地下水的一個巨大的儲存空間,同時也是地下水的補給以及移動的通道。受到這些補給方匯水式的制約及這些巖性組合的影響,泉流量一般都小于3.0L/s。隧道所在的位置通過的區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)有地表水的通過,局部的一些山溝地帶可能在雨后會形成短暫的水流。受附近構造的相關影響,節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體較破碎,呈塊狀的構造,裂隙面較為平直、表面比較粗糙。隧道圍巖主要為中等風化-微風化凝灰?guī)r巖體,屬于堅硬巖,巖體較破碎-較完整,穩(wěn)定性相對較好。隧道工程施工的安全問題是所有問題的重中之重,而襯砌技術就為隧道工程的安全提供了強有力的支持。
3襯砌技術
混凝土襯砌采用組合模板全斷面襯砌。混凝土采用自拌制的混凝土,利用攪拌運輸車進行運輸,采用泵送入模的方式灌注,并利用插入式振搗器振搗。在振搗時認真按操作規(guī)范進行,并實行定人、定位、定責任,嚴格控制,避免振搗器直接觸動模板、鋼筋。施做模筑混凝土前采用漿砌片石填堵躲避洞。工地在現(xiàn)場設有工程試驗的中心,同時配備試驗所需的技術人員以及設備。技術人員主要負責進場的各種原材料和混凝土等的試驗工作,目的就是確保混凝土襯砌的內(nèi)實以及外美,保證斷面的尺寸準確無誤,能夠一次達標。圍巖內(nèi)部位移和錨桿軸力斷面布設以及襯砌施工工藝流程如圖1、圖2所示。襯砌技術在施工過程中需要重點關注以下內(nèi)容。第一,在襯砌技術施工時必須嚴格實行工地工程的檢查和簽認制度,沒有經(jīng)過監(jiān)理檢人員的簽認,施工單位不得灌注混凝土。在襯砌技術施工之前,工程管理部門應該對施工隊伍進行施工技術交底,測量人員應該標示出襯砌部分的隧道的中心線以及起拱線的標高。第二,安裝排水管、防水板等。以隧道的中心線以及起拱的標高為基準,施工人員需準確地鋪設模板,確保襯砌時不侵入這條隧道的建筑限界,放樣的時候必須將設計的輪廓按照設計施工的規(guī)范布設。第三,混凝土在施工灌筑之前,必須將墻底的虛碴、積水、污物及之前和現(xiàn)在混凝土接頭的地方清除干凈,清理浮矸直至實底,基礎槽內(nèi)不得有流水或危害砌筑質(zhì)量的積水。對于安裝后的拱架、止水帶、立柱以及擋頭板等地方檢查簽字確認完畢,才能夠開盤灌筑。在支模之前必須對中、腰線進行檢查,嚴格按中腰線進行支模,墻模板應安設牢固,板面應平順。第四,模筑襯砌的拱(墻)架的間距,必須根據(jù)襯砌的地方隧道的寬度、圍巖的情況、模板的長度以及襯砌厚度來確定,一般可取1m,最大不超過1.5m。第五,混凝土所用的運輸?shù)脑O備能夠保證混凝土在運輸?shù)倪^程之中不會發(fā)生嚴重泌水、塌落度過多損失以及離漏漿的現(xiàn)象。灌筑所用的混凝土必須水平分層,同時對稱地進行實施。當混凝土實施超過襯砌技術設計的拱部的位置之后,此時混凝土的排出管的末端必須埋在混凝土當中,這樣就能夠保證完全填充。第六,混凝土的灌筑必須保持一定的連續(xù)性,如果不得已因故中斷,就必須按照工作縫來處理。混凝土的灌筑必須及時振搗,運用插入式振搗器及附貼式振搭配使用,且振搗時必須避免震動頭模板面的接觸,同時也不能夠振動鋼筋。第七,襯砌之前必須按照設計做好相關排水盲溝,施工縫、排水管、防水板等施工。拱圈封填必須伴隨著拱圈灌筑盡快及時進行。在混凝土的灌筑結束之后,必須及時進行灑水養(yǎng)護,并且當混凝土的強度達到了規(guī)范要求時才可以拆模。第八,隧道的掘進是隧道施工安全進行控制的一個重要的環(huán)節(jié)。隧道在進行開挖時的斷面比較大,人員在施工的時候必須嚴格按照設計的圖紙及設計規(guī)范采用合理的開挖掘進的方案,嚴格控制掘進的進尺,同時選擇最好的爆破的參數(shù),必須完全地確保施工的安全。不良的地質(zhì)地段的隧道掘進開挖必須根據(jù)現(xiàn)場的實際情況采用短進尺、弱爆破及強支護同時勤測量的現(xiàn)場施工方式。第九,天然氣管線隧道斷面的支護必須時刻緊跟著開挖掘進的工作面,必須按照設計的要求進行監(jiān)控,對于那些位于不良的地質(zhì)地段的天然氣管線隧道斷面,支護工作必須及時進行封閉。同時,支護要嚴格的按照設計單位設計的方案進行,利用圍巖監(jiān)控量測資料,對支護方案進行動態(tài)管理,以保證安全。第十,天然氣管線隧道軟弱圍巖的施工必須采用多種多樣的加固措施,盡可能地提高圍巖本身的自承能力。施工過程中的機具設備必須放置在安全的地段,注漿機、噴射機、水箱必須裝壓力表及安全閥,同時也要定期地進行耐壓試驗。如果有發(fā)生堵管情況,必須及時地進行疏通。在處理這些堵管的過程中,嚴禁在噴嘴前站人。同時,必須經(jīng)常檢查管道及接頭是否存在松脫及擊穿的風險,如果發(fā)現(xiàn)有問題必須立即進行處理。
關鍵詞:高地應力;隧道;陡傾層狀圍巖;大變形控制技術
Abstract: According to the tunnel engineering practice of steep layered rock in Lanyu Railway, this paper explains the surrounding rock deformation effect ofconstruction period. Establishing the three-dimensional elasto-viscoplastic finite element numerical calculation model conducts the optimization research on the the conventional control measures of the rock deformation, proposes highlands stress ideas and points of tunnel steep surrounding rock mass deformation control and get a reasonable step length, bolt layout and initial support closing timing,providing reference for the similar engineering practice.
Key words: highlands stress; tunnel; steep layered rockmass; large deformation control technology
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1引言
近年來,隨著隧道工程向長大、深埋方向發(fā)展,建設穿越高地應力且地質(zhì)環(huán)境惡劣的軟弱圍巖區(qū)的長大隧道工程越來越多,圍巖變形控制是最大難題 [1-2]。在建蘭渝鐵路全線自開工建設以來,有多座隧道變形嚴重,引起初期支護破壞、侵限等。工程地質(zhì)調(diào)查以及現(xiàn)場圍巖變形監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,蘭渝鐵路變形嚴重的隧道,場區(qū)地應力水平較高,圍巖多以板巖、千枚巖等層狀、互層狀巖體為主,尤以薄層狀巖體變形極為劇烈。板巖分布廣泛,在各類工程建設過程中經(jīng)常遇到。由于具有層狀結構,板巖不僅變形和強度性質(zhì)具有明顯的各向異性,其破壞機理及方式也明顯不同于其它巖體[3-4],由此引起的隧道圍巖穩(wěn)定性問題給工程建設帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
本文結合蘭渝鐵路陡傾層狀巖體隧道工程實踐,考慮隧道施工期圍巖變形時空效應,建立三維粘彈塑性有限元數(shù)值計算模型,對圍巖變形常規(guī)控制措施進行優(yōu)化研究,提出高地應力隧道陡傾圍巖大變形控制思路與要點,得到合理的臺階長度、錨桿布設以及初期支護閉合時機,研究結論可為類似工程實踐提供借鑒與參考。
2工程概況
毛羽山隧道位于甘肅省宕昌縣境內(nèi),起訖里程:DK277+312~DK285+816。隧道地處西秦嶺高中山區(qū),沿線山高溝深,岸坡陡峻,地面最小高程為1350m,最大高程2980m,相對高差為1630m。隧道全長8504米,為雙線鐵路隧道,最大埋深約700m。隧道設置斜井一座(長1294米的駱駝下斜井)。隧道洞身原設計為三疊系中統(tǒng)板巖夾砂巖夾灰?guī)r地層,以Ⅲ級圍巖為主,Ⅲ級圍巖長7073m,占83.19%;Ⅳ級圍巖長1280m,占15.05%;Ⅴ級圍巖長151m,占1.76%。
所謂圍巖是指在隧道工程建設過程中,圍繞在隧道周圍一定范圍內(nèi)的對隧道質(zhì)量有著一定影響的巖體。而軟弱圍巖則是圍巖的一種類型,往往與堅硬圍巖相對應,一般來說單軸飽和抗壓強度低于30MPa的巖石都可以稱為是軟弱圍巖。
1.1軟弱圍巖的基本特征
軟弱圍巖是靜水或流速過緩水流中的松軟懸浮物不斷沉積所形成的,因此其主要成分一般是含水量較大的軟性粘土和淤泥。而粘土和淤泥的內(nèi)部結構往往都比較松散使得其間存在著大量的間隙。同時,由于這些粘土和淤泥主要來自于水流,使得其含水量往往較高,因而軟弱圍巖所具有的透水性能很差,并且固結的速率也相對較慢。一方面,組成軟弱圍巖的顆粒粒子直徑較小,大部分直徑都小于0.05mm,而且顆粒之間存在的空隙往往充滿水。這使得軟弱圍巖中的一部分粘土與顆粒間隙內(nèi)的水結合,整體結構較為緊密,結構外部的水分很難滲透到結構之中,即圍巖結構的透水性較差。這種情況下形成的軟弱圍巖可以極大程度上減少外界環(huán)境對其產(chǎn)生的影響,達到一種相對平衡的穩(wěn)態(tài),在很長的時間內(nèi)都不會發(fā)生變化。而另一方面,軟弱圍巖中的水分的存在形式基本上都是結合水,也就是說水分大部分都已經(jīng)和組成圍巖的顆粒結合到一起,自由水的含量自然也就比較少。在這種情況下,如果圍巖結構受到了外界力的作用,由于內(nèi)部水分不能移動,無法發(fā)生滲透作用,使得大量的水分無法從軟弱圍巖內(nèi)部土壤中及時排除,土壤的固結速度從而較慢,使得巖體的硬度和強度都沒有辦法達到應有的標準。因此,當軟弱圍巖受到了外界施加的較大的剪應力時,非常容易造成剪應破壞。
1.2軟弱圍巖的危害
軟弱圍巖的透水性能較差、固結速率緩慢等特點往往會使施工工程中的路面所具有的穩(wěn)定性和承載性相對較差。一旦有較大的負載外力施加到路面上時,很容易對路面的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響,從而危及交通安全。除此之外,軟弱圍巖所帶來的危害還會體現(xiàn)在路堤滑坡和路基沉降這兩個方面。首先,由于軟弱圍巖自身透水性和固結速率的基本特點所產(chǎn)生的影響,往往會導致公路的穩(wěn)定性較低。尤其是在坡度路面的施工建設中,不穩(wěn)定的軟弱圍巖在受到較大強度的外力作用時隨時都會發(fā)生滑坡,從而產(chǎn)生施工事故。而另一個方面,由于軟弱圍巖的含水量比較大,而且其內(nèi)部有著很多的微小間隙,以軟弱圍巖為基礎建設的路面承載力極為有限。而在施工過程中難免會對其長時間持續(xù)施加高強度外力,在力的作用下很容易發(fā)生路基沉降,更嚴重的甚至會導致路面坍塌斷裂的后果。而這也是絕大多數(shù)軟弱圍巖所帶來的最為常見的路面危害。
2軟弱圍巖隧道工程的安全技術
2.1工程概況
某地鐵隧道工程在東風西路的南北兩面分別設置有進站口和出站口,為了將二者連接起來,必須在東風西路的地下建設一條連通隧道。該通道寬度為6.5m,拱高為5.8m,隧道拱頂與東風西路的距離為3.0m左右,通過對該區(qū)域的地層土壤情況分析,距離地表層1.2m,4.8m和8.0m處屬于淤泥質(zhì)軟弱土壤,為了保證隧道工程的質(zhì)量,在施工過程中必須要采用相關的安全技術。
2.2軟弱圍巖隧道工程的安全施工技術
軟弱圍巖隧道工程應采用超前管棚支護、調(diào)動圍巖自承能力以及二次襯砌等創(chuàng)新工藝,使支護與圍巖封閉成環(huán),從而形成相互支撐的聯(lián)合體系。同時也要采用高科技的測量手段進行施工輔助。具體的操作內(nèi)容如下:首先,在地鐵隧道施工之前必須要對施工位置附近的圍巖結構進行提前支護加固操作,然后采用高壓灌漿技術,對范圍內(nèi)的圍巖結構進行處理,使軟弱圍巖內(nèi)部存在的微小空隙被填滿。這樣可以使地鐵隧道在施工之前就擁有一個硬度與強度都相對較高的殼體,大大提高了地鐵隧道周圍圍巖結構的穩(wěn)定性。其次,在灌漿完成之后,雖然此時軟弱圍巖結構已經(jīng)具有一定的承載能力,單位施工人員在挖掘的過程中也應注意操作方式。最好是使用多次開挖的挖掘方法進行地鐵隧道的掘進,以這種方式來減少對周圍軟弱圍巖的震動,避免因震動過強而造成的垮塌、斷裂等事故。在施工過程中,施工人員也應該時刻注意周圍軟弱圍巖的變形程度,以確定后續(xù)所應該采取的操作。最后,施工過程中要對掌子面、圍巖強度等地理數(shù)據(jù)進行量測,掌握實時動態(tài),確保安全。雖然我們在施工之前已經(jīng)對施工區(qū)域附近的軟弱圍巖采取了一系列的處理措施,但是這并不能夠保證在施工過程中不會出現(xiàn)問題。因為在隧道挖掘的過程中,由于地下土層不斷被掏空,使得周圍的軟弱圍巖所需要承受的壓力越來越大,加之挖掘過程中由于機器運行對軟弱圍巖造成的震動和壓力,如果不進行實時檢測并對施工行為進行實時調(diào)整,就很容易發(fā)生危險。
2.3具體的施工方法
第一,管棚施工。所謂管棚施工便是在地下隧道挖掘之前,先在附近的巖體中鉆孔并安裝慣性力矩較大的鋼管,以此來對周圍的巖體進行支撐,防止隧道上方的土層發(fā)生沉降、坍塌、斷裂等問題。管棚通常采用DN100無縫鋼管進行安裝,并在鋼管內(nèi)放入直徑50的鋼筋,然后用普通硅酸鹽水泥向鋼管中灌漿,注漿壓力為0.6MPa~1.0MPa。第二,襯砌施工。襯砌施工是為防止圍巖變形或坍塌,沿隧道洞身周邊用鋼筋混凝土等材料修建的永久性支護結構。為了提高地鐵施工面的穩(wěn)定性,洞口開挖完成之后要立即進行襯砌施工。而襯砌施工在隧道工程中的應用極為普遍。在施工之前,首先要對施工區(qū)域進行調(diào)查,測量之后便要依據(jù)數(shù)據(jù)進行判斷,以確定其是否能夠達到施工的標準。如果能夠達到施工的標準,才能進行后續(xù)的施工。襯砌施工通常分為兩個部分,即兩側襯砌和拱頂襯砌,兩側襯砌先用水泥混凝土澆筑,當混凝土強度達到80%后進行橫撐工字鋼的拆除,每次拆除10m,然后用規(guī)格Ⅰ16的工字鋼進行模板襯砌,待拆模之后,橫撐工字鋼豎直連接在襯砌與鋼拱架之間。第三,監(jiān)控測量。監(jiān)控測量是根據(jù)新奧法原理來確定施工區(qū)域圍巖的狀態(tài)是否能夠滿足施工的要求。由此再來制定日后的施工程序,保證施工的安全性。為了減少因隧道施工而帶來的路面沉降,在隧道管線之上設立了多個測量觀察點,對路面進行實時監(jiān)控測量,如果發(fā)現(xiàn)路面變形,則立即調(diào)整施工參數(shù),確保路面形變低于30mm的極限值。通過檢測,東風西路路面最大沉降值小于30mm,滿足施工要求。
3結語
(江蘇海通建設工程有限公司,連云港 222001)
(Lianyungang Haitong Group,Lianyungang 222001,China)
摘要: 近年來,隨著經(jīng)濟建設的不斷進步和發(fā)展,交通運輸業(yè)也得到了進一步的發(fā)展,其中高速公路工程的發(fā)展是不容忽視的,尤其是科學技術的發(fā)展使得隧道工程有了更好的進步。本文主要就高速公路隧道施工技術及控制要點進行了分析研究。
Abstract: In recent years, with the continuous progress and development of economic construction, transportation industry has got further development, in which the development of expressway engineering cannot be ignored, especially the development of science and technology makes the tunnel engineering has made better progress. This article mainly conducted the analytical study of expressway tunnel construction technology and control points.
關鍵詞 : 高速公路工程;隧道施工技術;控制要點
Key words: expressway engineering;tunnel construction technology;control points
中圖分類號:U415 文獻標識碼:A
文章編號:1006-4311(2015)02-0108-02
0 引言
當前,高速公路工程得到了進一步的發(fā)展,為人們的出行提供了便利,尤其是高速公路隧道工程的發(fā)展,在很大程度上促進了交通運輸?shù)陌l(fā)展。高速公路隧道工程施工難度比較大、工程復雜、隱蔽工程比較多,這就使得在高速公路隧道施工過程中需要高度重視施工技術及其質(zhì)量水平,為整個工程施工質(zhì)量提供有效保障措施。因此,本文針對高速公路隧道施工技術要點進行分析研究,對于高速公路的進一步發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。
1 工程概況
本工程為某高速公路隧道工程,該隧道屬于南北走向,該隧道進口明洞30m左右位置處的土層以1.5%的坡度下降,需要進行各個方面的綜合考慮進行進一步的施工,從而更好地保證該工程的施工質(zhì)量。
2 高速公路隧道施工的特點
高速公路施工過程中,隧道工程是其重要組成部分,隧道工程的施工難度比較大。高速公路隧道施工的特點具體表現(xiàn)在:①不可預見因素多。在隧道施工的過程中,具有大量不可預見的因素,尤其是地質(zhì)條件的不可預見性成為隧道施工最顯著的特點之一。一般而言,在隧道施工前,對于地質(zhì)情況掌握的全面性難度比較大,而且也無法預見地下水、泥石流、圍巖變化、溶洞以及瓦斯地層等不良的地質(zhì)情況,這在一定程度上增加了隧道施工的難度。②隧道施工風險性較大。由于無法針對整個隧道工程的地質(zhì)變化情況實施準確的預測,所以,在隧道施工過程中,非常容易發(fā)生塌方事故,這就給隧道工程施工安全埋下了隱患。③隱蔽工程多。隧道工程是地下工程的范疇,而且隧道具有自身的結構特點以及時效性,所以,在隧道施工過程中,后一道工序與前一道工序是環(huán)環(huán)相扣的,只有前一環(huán)節(jié)完成后才能實施下一個工序的施工,如此一來就會使得隧道工程中存在比較多的隱蔽工序,一旦這些隱蔽工序出現(xiàn)問題,檢驗過程中難以及時發(fā)現(xiàn),那么就難以及時采取有效的措施實施補救,最終使得隧道工程的整體質(zhì)量受到嚴重影響。④施工具有明顯的時效性。在隧道工程施工過程中,圍巖的變化性比較大,而且水文地質(zhì)條件也具有復雜性,因此,在開挖后,應該及時采取措施實施處理,那么就使得隧道施工具有了一定的時效性特點。⑤施工環(huán)境惡劣,各工種交叉作業(yè)多。通常情況下,隧道施工的作業(yè)空間比較狹小,而且施工工序繁多,如開挖、支護、防排水、預埋件等等,而且在施工過程中會出現(xiàn)交叉施工現(xiàn)象,這在一定程度上使得施工難度大大增加,尤其是在隧道圍巖條件相對較差的地段,交叉施工的現(xiàn)象尤為突出。另外,隧道工程的施工環(huán)境屬于半封閉空間,在進行開挖的過程中,污染現(xiàn)象比較嚴重,在施工階段即使已經(jīng)采取相應的通風措施,惡劣的施工環(huán)境仍然無法改變。
3 高速公路隧道施工技術要點分析
3.1 明洞與邊仰坡開挖施工技術 在明洞與仰坡施工之前,首先需要測量放線,對于明洞邊坡、邊仰坡坡頂線的放線要準確,還要確定截水溝的位置,施作坡頂截水溝;其次,需要按照設計坡度,采取自上往下的方式,實施分層開挖,分層過程中也應該按照設計,進行施作邊仰坡防護,確保邊仰坡的裸露時間盡可能的短,按照現(xiàn)場施工的具體情況,加強邊坡防護,若有必要,可以適當增加防護面積,提高支護強度(具體方法是調(diào)整錨桿間距,加密鋼筋網(wǎng),并加厚噴砼厚度)。開挖過程中,使用土方用挖掘機實施開挖,再以人工配合進行刷坡,軟石使用風鉆進行打眼,小藥量松動爆破開挖,在使用自卸車進行出碴。在邊坡與仰坡的適當位置來設置位移與沉降量測點,使得邊仰坡穩(wěn)定性觀測得以進一步的加強。
3.2 洞口施工技術 在洞口段的施工過程中,施工人員應該采用邊坡、仰坡自上而下的方式,進行分層開挖,施工機械主要是挖掘機,爆破方式盡量不用,確保其原地層不被擾動;洞口場地使用裝載機輔以推土機進行整平和壓實;若遇到堅硬石質(zhì)地層,就需采用人工鉆眼進行爆破,運輸主要使用自卸車,開挖的土方應該運往指定的棄碴場。洞口段開挖過程中要將洞內(nèi)施工需求充分考慮在內(nèi),合理修建和布置供水與供電設施以及材料堆放場地與機械停放場。同時還要確保邊仰坡防護、邊仰坡開挖按設計坡度能夠一次整修到位,對于邊仰坡掛網(wǎng)噴錨防護則應該分層進行,從而防止圍巖的風化以及雨水滲透造成的坍塌。明洞拱、墻和洞內(nèi)相鄰的拱、墻襯砌時,需要與施工相融合;洞門和洞口附近的排水與截水設施要和洞門施工相配合,還要和洞外排水系統(tǒng)相連,防止地表水對坡面的沖刷。在進洞前,應該將洞門仰坡與邊坡刷好,坡度施工的偏差允許在5%;洞口土石方應該控制爆破施工,不可采用集中藥包進行爆破,防止其對仰邊坡的穩(wěn)定性造成影響。
3.3 初期支護技術 首先是制管。本工程初期支護主要使用的是熱軋無縫鋼管,管的長度為5m,外徑5cm,壁厚0.5cm。將管子的一端制成錐頭形狀,另一端要焊接鋼箍,鉆孔需要沿著管壁的四周進行,孔與孔之間的距離需確保在150mm,并將此作為注漿孔。在開挖作業(yè)面支撐點最近處,確定孔眼,并依據(jù)中導洞3.2m,左右洞2.5m的規(guī)格布置小導管的縱向間距。最后安裝管道安裝并進行注漿。采用高壓風清理成孔,安裝完小導管之后,使用牛角泵注漿,注漿壓力應控制在0.7~1.0MPa的范圍內(nèi)。
3.4 洞身開挖技術 洞身開挖主要包括中導洞和左右開挖洞,具體表現(xiàn)在:①中導洞。中導洞的開挖是在完成成洞面后進行的,開挖過程中需要根據(jù)0.5~1.2m的距離實施循環(huán)進尺,開挖成型后并且能夠通過檢查,就要及時澆筑混凝土;然后定位錨桿孔,實施鉆孔施工,清孔完成后,注入水泥砂漿;之后使用U型鋼筋插接,加強對拱架的對接。本工程的中導洞采用的是兩臺階的方式,所以需要加強對上臺階的開挖和支護,然后再實施下臺階的開挖。②左右洞開挖。當中墻混凝土澆筑完成后,確保其強度能夠保證在70%以上,就能夠實施左右洞的開挖,施工過程中主要是使用兩臺階分布平行的開挖方式。具體施工過程中,上臺階需要先挖一個環(huán)形導坑,再實施中核開挖,而且中核和拱頂間的垂直距離需要控制在1.5~20m的范圍內(nèi)。
3.5 高速公路隧道施工中防排水技術 隧道施工的防排水工程具有綜合性強與技術難度大的特點,是隧道施工中不可忽視的重要方面。結構防水主要是按照水文地質(zhì)條件、隧道結構特點以及施工方法與要求等來進行設計與施工的,采用“防、排、堵相結合”的方法進行,其中重中之重是要處理好施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié),加強整體防排水的施工,保證隧道不會出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。在隧道中設置中心深埋水溝,主要是排泄地下水,中心水溝的頂部標高位于凍結線以下,充分利用地溫,從而避免水溝中的水流凍結。
4 結束語
總而言之,隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展,使得高速公路得到了進一步的發(fā)展。而高速公路隧道施工具有其自身的特殊性,施工過程比較復雜、難度比較大,給施工技術提出了更高的要求。因此,在具體的工程施工中,要充分把握高速公路隧道施工技術要點,從而為隧道施工質(zhì)量提供有效保障。
參考文獻:
[1]劉艷林.對高速公路隧道施工技術及控制要點的探討[J].黑龍江科技信息,2014,01:235,260.
【關鍵詞】柿花樹隧道,工程施工,安全風險,管理
中圖分類號:U45文獻標識碼: A
一.前言
隨著城市建設與社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,大量地下隧道工程應運而生。隧道工程是高風險、高技術含量的地下工程。從目前建筑業(yè)的現(xiàn)狀看,隧道安全事故頻發(fā),隧道施工安全關系著人民生命財產(chǎn)的安全和社會的長治久安。隧道在施工過程中的安全事故是隧道最常見的安全事故。因為地下環(huán)境的復雜性和地質(zhì)勘探技術存在的局限性,地質(zhì)情況難以準確掌握,隧道工程施工存在許多的不確定性因素,本文闡述了有關新生地震帶長大隧道施工的安全風險管理。
二.隧道風險管理的內(nèi)涵
隧道風險管理比較系統(tǒng),風險評估和風險管理要伴隨著隧道設計與隧道施工的全過程,并對可能出現(xiàn)的風險情況進行整體動態(tài)的檢查,參加工程實施的各方經(jīng)過對風險進行分析識別、風險評估等手段,來減小和抑制風險的影響,用較少的投資成本來贏得最安全的管理行為。
三.柿花樹隧道工程安全風險管理
1.工程概況
柿花樹隧道工程位于昆河線玉溪至蒙自段第二標段,本隧道工程處于川滇菱形斷塊的東南端,地質(zhì)構造復雜,新構造運動強烈,是我國大陸現(xiàn)今地殼構造運動最強烈的地區(qū)。根據(jù)勘測資料,柿花樹隧道地層巖性復雜,各種地質(zhì)構造發(fā)育,巖體被強烈擠壓破碎,施工期間可能會發(fā)生斷層破碎帶及影響帶和破碎巖層大規(guī)模坍方冒頂與大變形,可溶巖地段較大規(guī)模涌水、突泥等重大隧道工程地質(zhì)問題。
氣候的基本特點是亞熱帶季風氣候。夏季,西南季風的控制決定了本區(qū)的特點:空氣濕度顯著增加,溫度日夜變幅減少,伴隨著云量、雨量的急劇增加,使溫度相應降低;冬季,干暖空氣的控制決定了本區(qū)的特點:濕度和溫度顯著減少,溫度日夜變幅加大,伴隨著云量、雨量的急劇減少,絕對最高氣溫出現(xiàn)在干季末。主要工程地質(zhì)問題為巖溶及圍巖坍塌。
柿花樹隧道全長9952m。本隧道位于震動峰值加速度為0.2 g地區(qū)。主洞進口采用樁擋式洞門,出口采用樁柱式洞門。洞門結構及洞口段襯砌均以九度地震設防,為加強洞口段的抗震能力,進、出口洞門端墻與預加固樁及洞口襯砌間、進口洞門端墻與擋墻連接處加設連接鋼筋。全隧均采用曲墻帶仰拱的復合襯砌。
2.為了加快施工進度,方便棄碴,解決施工通風,施工及運營期間排水等問題,柿花樹隧道輔助坑道采用“三橫一斜一平一引水洞”方案,具體如下:
(1)為加快施工進度,緩解進口工區(qū)雙線段施工壓力,于D2K38+400線路左側設置1#橫洞,橫洞與線路前進方向平面夾角135°,洞身縱坡5‰,全長386.89m,采用單車道無軌運輸方式。
(2)為加快施工進度,并解決施工通風及棄碴等問題,于D2K42+900線路右側設置斜井一座,斜井與線路平面夾角90°,井身縱坡11.1%,斜井平長677.8m,斜長681.61m,采用單車道無軌運輸方式。
(3)為加快施工進度,盡早實現(xiàn)斜井工區(qū)順坡排水,避免施工災害發(fā)生,并解決施工通風、棄碴、施工及運營期間排水等問題,于D2K45+200線路右側設置2#橫洞,橫洞與線路前進方向平面夾角40°,洞身縱坡4‰,全長1336.58m。通過此橫洞在線路中線右側30m處設平行導坑,平導全長1475.75m。平導端頭預留設置引水洞條件,根據(jù)施工過程中各段涌水情況,最后確定引水洞施作與否以及施作長度,引水洞預設計長832.22m。通過橫通道及引水洞將正洞溝水分段引入平導后通過2#橫洞排出。2#橫洞、平導、引水洞以及所擔負施工的正洞段均采用有軌運輸,考慮工期、設備布置、運輸能力等要求,2#橫洞采用雙車道,平導采用單車道。
(4)為加快施工進度,并解決施工通風、棄碴、施工及運營期間排水等問題,于D2K47+180線路右側設置3#橫洞,橫洞與線路前進方向平面夾角45°,洞身縱坡5‰,全長281.89m,采用單車道無軌運輸方式。
四.施工準備
1.技術準備
施工人員進駐現(xiàn)場后,已認真閱讀、審核了施工圖紙及現(xiàn)場勘察工作,并已編寫上報審核報告;現(xiàn)場樁橛交接埋設與測量復測、定位工作已完畢,復測、定位資料已上報;各種工程材料的調(diào)查與合格性測試分析并編寫實驗報告;各種計量儀器設備的測試標定,并辦理計量合格證書;采集施工作業(yè)中所涉及的各種外部數(shù)據(jù)。
2.材料準備
施工材料準備工作是保證工程順利實施的物質(zhì)基礎。施工材料的質(zhì)量最終決定整體工程的質(zhì)量,施工材料準備的數(shù)量是否充足、供應是否及時是決定工程能否按時完成的關鍵。
(1)施工材料準備措施
編制材料供應計劃,詳細列出所需材料的規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量和供應時間,以便按進度供應。主、地材等材料合理采購,提前與供應商聯(lián)系,確定貨源的可供材料的數(shù)量及月生產(chǎn)能力,按施工進度提前與其分期分批簽訂供貨合同。專業(yè)器材設備與有經(jīng)常業(yè)務聯(lián)系的廠家達成購貨意向。
(2)施工材料供應保證措施
根據(jù)施工進度計劃,制定準確的材料供應計劃。合理組織運力,隨時調(diào)整運力,與運輸單位或個人簽訂好常年運輸合同或季節(jié)性運輸合同。依據(jù)施工總體布置,合理布局材料儲備倉庫,做好防雷、防雨等防護措施,防止因材料的意外損失而打亂材料供應計劃,造成待料停工。建立嚴格的驗收、保管、領退及定額核算制度,杜絕人為浪費損失。
3.試驗、測量
按照統(tǒng)一的規(guī)劃布置,在指揮部建立水泥廠試驗室,購置、調(diào)入施工中必需的試驗、測量、測繪儀器及設備,試驗人員進場后,進行了2天的短期培訓,提高認識,同時熟悉施工圖紙及現(xiàn)場。試驗室進行鋼材、砂石料試驗、水質(zhì)化驗,選定混凝土施工配合比,三材復試及土工試驗。
派有關技術、測量人員按國家測繪標準和本隧道施工精度的要求,測設用于本隧道施工的控制網(wǎng),確保定位、過程控制精確。
積極與當?shù)氐募夹g監(jiān)督部門、質(zhì)量檢驗部門及相關機構建立聯(lián)系,以便其對整個施工過程進行監(jiān)督、檢驗及提供相關的技術服務。
通過現(xiàn)場勘察及工藝試驗選定前期施工的工藝流程、施工方法,確定施工參數(shù),制定質(zhì)量控制標準,編制現(xiàn)場工藝試驗報告,并將有關材料報送監(jiān)理審批。
4.現(xiàn)場準備
施工人員已進駐現(xiàn)場并開始了場地清理工作,清理場地的范圍為施工需要的范圍,作業(yè)時要小心謹慎,發(fā)現(xiàn)異常情況立即通知監(jiān)理工程師并遵從其指示,同時處理好與附近地區(qū)居民的關系。按照施工總平面圖布置要求并結合進度安排做好臨時設施布置。
五.風險管理的主要內(nèi)容
1.技術管理人員仔細、全面地研究施工圖紙,核對圖紙與現(xiàn)場實際情況是否相符,提出有關風險(特別是安全風險)的質(zhì)疑,由設計單位在技術交底時解答。
2.建立安全風險管理組織機構,并對相關人員進行培訓,增強隧道施工安全的風險管理意識。
1工程意義
蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道工程(以下簡稱為“蒙華鐵路”)是中國“十二五”規(guī)劃綱要中的重大交通基礎設施。鐵路北起浩勒報吉南站,途經(jīng)內(nèi)蒙、陜西、山西、河南、湖北、湖南、江西,南至京九鐵路吉安站,共跨越7省區(qū)17市,全長1 814.5 km,設計速度120 km/h,為國鐵I級重載鐵路,規(guī)劃年輸送能力2億t以上,是中國一次性建成最長的重載鐵路。
蒙華鐵路連接蒙陜甘寧能源”金三角”地區(qū)以及鄂湘贛等華中地區(qū),是“北煤南運”新的國家戰(zhàn)略運輸通道,也是銜接多條煤炭集疏運線路、點網(wǎng)結合、鐵水聯(lián)運的大能力、高效煤炭運輸系統(tǒng)和國家綜合交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分。
蒙華鐵路沿線交通重大節(jié)點多、通達性好、集聚效應大、市場輻射力強、路網(wǎng)主骨架的整體效應顯著,是連接華中腹地與歐亞路橋的便捷通道和“一帶一路”的重要后方通道。沿中西部結合地帶,貫通西北、華北、華中等區(qū)域,與沿線地區(qū)的利益匯集點多、戰(zhàn)略契合度高,外部效益內(nèi)部化空間廣、潛力大。2隧道工程概況及典型隧道介紹2. 1隧道工程概況 蒙華鐵路沿線隧道共有228座,總長529 km隧道左線長469 km ),占線路總長的25 %。其中:黃土隧道63座,共計146 km;全線10 km以上隧道共計10座;最長的隧道為蜻山隧道,長22.7 km o隧道斷面形式主要為單線及雙線形式,個別隧道為燕尾式或三線形式。單線隧道斷面凈空面積為31.38 m2,雙線隧道斷面凈空面積為 63.98 mZ0 1 km以上隧道及隧道群采用無作軌道結構形式,以減少運營期間的養(yǎng)護及維修;;1km以下隧道采用有作軌道結構形式,斷面凈空滿足大型養(yǎng)護機械作業(yè)空間的要求。
線路穿越地層種類多,從太古界到新生代均有出露,分別為華北地層、秦祁地層、揚子地層和華南地層。部分隧道穿越新黃土、粉細砂地層、軟巖、第三系富水砂層、長大斷層破碎帶、巖溶、煤層瓦斯、膨脹巖土、膏熔角礫巖、軟土及松軟土、高地溫、有害氣體、高地應力等地層。
2. 2典型隧道介紹
2. 2. 1白城隧道
全長3 345 m,最大埋深約81 m,為單洞雙線隧道。穿越地層以粉細砂、砂質(zhì)新黃土為主,其中V級圍巖地段長2730 m,VI級圍巖地段長305 m ,隧道下穿包茂高速公路段埋深僅25 m,采用馬蹄形土壓平衡盾構施工。
全長7 108 m,最大埋深約213 m,為單洞雙線隧道。穿越地層主要為白奎系洛河組砂巖(強風化、全風化),其中約350 m長地段地質(zhì)為含水全風化砂巖及砂土夾層,采用增加遷回導坑和帷幕注漿(見圖5)輔助措施,施工難度及施工風險極大。
2. 2. 3陽山隧道
全長11 668 m,最大埋深約277 m,為單洞雙線隧道。隧道穿越地層有土石界面、砂質(zhì)新黃土、泥巖夾煤地層、濕陷性黃土等,采用三臺階法施工(見圖6),部分地段存在軟巖大變形,采用可釋放能量和允許變形的格柵鋼架,施工中及時調(diào)整支護參數(shù)。
2. 2. 4萬榮隧道
全長7 683 m,最大埋深約90 m,為單洞雙線隧道。穿越地層主要為砂質(zhì)新黃土、砂質(zhì)老黃土、粉細砂,是目前蒙華鐵路全線最長黃土隧道。采用全斷面或局部水平旋噴樁進行超前加固,水平旋噴樁直徑有40 ,50 ,60 cm 3種類型。
2. 5中條山隧道
左線長18 405 m,右線長18 410 m,最大埋深約840 m,為雙洞單線隧道(隧道洞口見圖8)0隧道穿越8條斷層破碎帶和第三系承壓含水層。現(xiàn)場裂隙涌水情況見圖9,日最大涌水量達到50 485廳,需采用反坡排水。隧道通過第三系承壓含水層段時,易出現(xiàn)圍巖失穩(wěn)和塌方,可能發(fā)生突泥涌水,采用排水洞+超前泄水孔排水減壓+超前預注漿+徑向注漿的措施通過。隧道基巖區(qū)通過斷層破碎帶和可溶巖地段,地下水豐富,易發(fā)生塌方和突泥涌水,采取超前預報、超前支護和超前加固等措施。隧道施工風險極高,施工難度極大。
2. 2. 6蜻山隧道
左線長22 751 m,右線長22 771 m,最大埋深約510 m,為雙洞單線隧道(見圖10)。設置4座斜井,總長7126mo隧道穿越地層主要圍巖為安山巖、大斑安山巖、次流紋斑巖等淺成火成巖,出口附近出露白云巖。隧道段共有斷層21條,F(xiàn)S , F6斷層破碎帶下穿河流,水壓力大,極易發(fā)生突水涌泥、坍塌及高水壓風險。采用三臺階臨時仰拱法施工,并采取管棚超前注漿支護和臨時支護等措施。