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隧道開始施工前利用事先精確測量的5個GPS定位點和2個高程控制點進行貫通復測,證明其可靠性。正洞選取的是閉合導線環進洞,一些特殊地段采用交叉導線加強的方法。每個點都要選在整體仰拱上,樁面要比地面低2~3m。采用620S捷創力全站儀和NA2水準儀進行施測。水平角測量時每站的左右角需要各測6個測回,圓周角的閉合差需要小于二等導線差。往返閉合環用于水準測量,每千米的水準測量誤差要小于2mm。交叉線進洞用于平導。平導線路右側設主導線布,中線位置設副導線布。測量時采用徠卡TCR1101全站儀和S3水準儀。水平角測量每站的左右角需要9個測回,進行平差的軟件是《南方平差大全》,并輔以人工計算。水準測量的個點需要同時布設在導線點上,并按照水準支線進行往返分段閉合測量。
2施工測試
施工現場要比照國家一級實驗室標準設置中心實驗室一處,以滿足工程施工的實際需要和ISO9000質量體系對工程試驗的要求,并且要比照工程實驗項目配置材力檢驗、沙石品質檢驗、水泥軟練、水質分析、土工、混凝土工等6類測試儀器設備。混凝土、砂漿配合比的設計由中心實驗室負責,并負責混凝土力學性能和長期性能、混凝土外加試劑、土工的試驗。土工試驗;水泥、鋼筋、砂石料等物理、力學性能試驗以及工程用水和環境用水的化學分析等。除此之外,還要參加有關工程質量檢查和質量事故的分析調查。另外,還結合設計、施工需要進行必要的試驗研究,推行應用“四新”技術。
3隧道開挖與支護
按照給定條件,平導由出口段獨面掘進,正洞除由出口端掘進外,還分別在距洞口1200、2400、3600、4000、6100m處自平導開設橫通道進入正洞開挖。由于該隧道涉及圍巖大多為傾角近似直立的千枚巖、大理巖、片巖、石英巖、白云巖等沉積類層狀巖石,因此,隧道圍巖體現“巖性變化快,軟硬間隔密”的特點。根據不同地段的巖石特征,以“杜絕塌方,光面爆破”為目的,平導和正洞都采取了不同的開挖方式和不同的支護措施。平導在開挖過程中揭示的圍巖情況必須詳細記錄并繪制成地質縱斷面圖,用于指導正洞施工。
4仰拱、底板及二次襯砌
施作時機。仰拱、底板及二次襯砌的施作原則是“:仰拱先行,襯砌先墻后拱”。正洞的仰拱、底板及二次襯砌,主要視圍巖軟硬程度來掌握施作時機。對于Ⅳ~Ⅵ級圍巖地段,仰拱一般要跟至距工作面100~200m。對于富水段及斷層帶的Ⅴ、Ⅵ級圍巖地段,開挖時往往在跳挖馬口時隨即施作兩側仰拱,并及時襯砌,以阻止圍巖塑性變形的發展。對于Ⅱ、Ⅲ級圍巖地段,仰拱、底板及二次襯砌的時機可適當滯后。避車洞及其他專用洞室,隨主洞襯砌,同期成形。受有軌運輸軌道的影響,平導的仰拱與底板需后期施作,但拱墻襯砌須視圍巖情況掌握施作時機。對Ⅵ級圍巖地段,襯砌一般不遲于開挖后的30d;Ⅴ級圍巖地段,襯砌一般不遲于開挖后的60d。混凝土供應。正洞所需混凝土由洞外混凝土拌和站拌制后由混凝土專用輸送車(5m3)無軌運至洞內,拱墻襯砌時經混凝土輸送泵入模。平導以及由橫通道進入正洞所需混凝土由洞外混凝土拌和站拌制后由混凝土專用輸送罐(6m3)有軌運至洞內。平導的拱墻襯砌混凝土一般靠人工入模。
5防排水措施
關鍵詞:公路隧道;設計;施工;要點
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
引言
伴隨著國家國民經濟和城市規模的迅猛發展,各大城市日益突出交通的低效率問題。為緩解各城市面臨的日益加重的交通壓力,進一步改變城市擁堵的交通,作為新型城市交通方式的,已出現在我國的很多的大中型城市當中。城市公路隧道主要特點為占地面積小,不用繞開地面障礙物,不會破壞陸地景觀,且可以縮短出行的里程等等。建設城市公路隧道不但解決了各交通干線跨越江海所受到的制約,對于生態環境以及人民生活具有重要影響。
一、隧道設計原則
隧道設計應遵循能充分發揮隧道功能、安全且經濟地建設隧道的基本原則。隧道主體結構必須按永久性建筑設計,具有規定的強度、穩定性和耐久性;建成的隧道應能適應長期營運的需要,方便維修作業。應加強隧道支護襯砌、防排水、路面等主體結構設計與通風、照明、供配電、消防、交通監控等營運設施設計之間的協調,形成合理的綜合設計。隧道土建設計應體現動態設計與信息化施工的思想,制定地質觀察和監控量測的總體方案;地質條件復雜的隧道,應制定地質預測方案,以及時評判設計的合理性,調整支護參數和施工方案。通過動態設計使支護結構適應于圍巖實際情況,更加安全、經濟。應根據隧道不同的設計階段的任務、目的和要求,針對公路等級、隧道特點和規模,確定收集、調查資料的內容和范圍,并認真進行調查、測繪、勘探和實驗。調查的資料應齊全、準確,滿足設計要求。應根據隧道所通過地區地形、地質條件,并綜合考慮調查的階段、方法、范圍等,編制相應的調查計劃。在調查過程中,如發現實際地質情況與預計的情況不符,應及時修正調查計劃。隧道應遵循“早進洞、晚出洞”的原則,不得大挖大刷,確保邊坡及仰坡的穩定。隧道襯砌設計應綜合考慮地質條件、斷面形狀、支護結構、施工條件等,并應充分利用圍巖的自承能力。襯砌應有足夠的強度和穩定性,保證隧道長期安全使用。
二、城市隧道設計要點
城市隧道應從長遠、的全局角度考慮整個工程的施工方案,并適當的預留一定的發展空間,避免后期改造帶來困難和造成不必要的浪費。城市隧道一般位于主城區,管線眾多、交通繁忙、周邊環境條件和地質條件復雜,地下水位高,限制施工方法。城市隧道一般用于行人、車輛通行,本來是最大限度體現以人為本,應精心研究出入口設置的形式、位置、施工方法,既要減少擾民又要節省投資以及景觀要求,對交通和管線遷改不構成影響,降低成本;城市隧道的工程比較復雜,需要多種工法組合設計的采用,特殊情況采取特殊工法,可以更好的適應復雜環境的需要;同時,還應做到最小化的投資,獲得最大的效益。城市隧道淺埋(或超淺埋)暗挖法,要求初期支護(含臨時支護)。二次襯砌分別承擔100%荷載,確保施工,運營的絕對安全。這點是城市隧道最容易被設計者忽視的地方,通常而言,臨時支護采用型鋼噴混凝土,永久支護采用格柵網(纖維網)噴混凝土,盡量不(或少)用管棚,增加管棚施工過程中的水土流失和避免對城市管線構成威脅,加劇地層變形和威脅施工安全。
三、隧道防排水施工
公路隧道滲漏是公路工程病害之一,而在寒冷地區滲漏又會誘發凍害的產生,常常是路面結冰,襯砌凍裂等,嚴重影響隧道的正常運營,防治滲漏的關鍵除要有一個完善的防排水系統設計外,防排水施工也是重要的一個環節。我國某些公路梯子嶺隧道由于設計中忽視了防排水問題,加之施工中也存在一些問題,造成隧道滲漏比較嚴重,在冬季又有凍害產生,極大的影響交通運輸,造成了不良的社會影響,現在處理起來費時費財,應引以為戒。目前,正在開展隧道溫度場測試及分析課題研究,就是通過對溫度場的測試,分析隧道發生凍害的條件和原因,進而采取防治凍害的施工措施,以指導我省北部地區的隧道設計和施工,同時,也可以為省外其它寒冷地區修筑公路隧道提供經驗。
四、隧道支護
(一)初次支護設計
1.噴層厚度一般來說,使用噴射鹼的支護方法,能夠充分地利用圍巖自身的承受能力。但噴射的混凝土的柔軟性必須合適,既不能太大,同時也不能太小,否則就起不到應該達到的效果。經過實踐證明,使用的噴射鹼層的厚度比上隧道跨度范圍為0.005-0.014,當跨度小時取上限,而跨度大時取下限。
系統的錨桿是按照加固拱的理論所設計的。布置系統錨桿應該能夠保證有效地發揮錨桿的加固作用,使得被結構面所分割的巖塊能夠經過錨桿的“固結”作用,互相擠壓又互相鎖合,完美地組成一體。
2.二次支護設計
二次支護設計,又稱襯砌,即要解決的兩個問題為結構的型式和選型。依據實踐狀況來選擇拱形,襯砌結構,深埋地段,襯砌材料,復合結構等等。
五、洞門開挖及防護
隧道套拱施工前,首先對隧道仰坡及洞門開挖范圍內的洞口邊坡進行加固防護,隨開挖隨防護,每次開挖高度不大于2m,直至套拱底標高#洞門仰坡坡度為原路基邊坡坡度(1:1.65),洞門邊坡坡度為1:0.2,仰坡及邊坡加固采用3.5m長小導管注漿加固,并掛設鋼筋網片噴射混凝土,噴射厚度為15cm,鋼筋網片間距15cm*15cm小導管注漿漿液為水泥漿,間距1m*1m,梅花形布置。
六、洞口套拱施土
洞口土方開挖采用預留核心土法開挖,由上至下隨開挖隨支護,每次開挖高度不大于2m.套拱混凝土施工民度1.5m,厚度70cm,內設20b工字鋼3榻,每榻間距50cm。導向管采用165x5mm鋼管,每根民2.5m,露出套拱混凝土1m,導向鋼管用鋼筋固定于工字鋼上,間距30cm。工字鋼和鋼管采用全站儀、水準儀進行定位,保證外插角精度。套拱混凝土模板采用20cmx5cm木板,內外模采用4道25鋼筋對拉,利用方木或鋼管支撐于邊坡和預留核心土上。
七、明暗挖相結合技術
一般用于施工豎井暗豎井或隧道暗埋段,采用明挖圍護結構無施工場地條件或無法施作圍護結構時,可采用明、暗挖相結合技術進行暗豎井或隧道暗埋段的施工;可以避免大量的管線遷改和緩解交通壓力,同時大幅度節省工程投資,減少工程風險和擾民。先對地層進行垂直預加固后,采用CD或CRD工法分部進行下半斷面的開挖、支護;待初期支護達到強度后,分部對上半段面明挖基坑進行豎向開挖、支護,待支護達到強度后,拆除臨時支護,澆注二次襯砌。
八、加強隧道施工管理
目前,公路隧道施工質量控制盒管理執行《公路工程質量檢驗評定標準(JTJ071-98)》在工程實施過程中,該標準缺項漏項較多,給工程管理帶來了很大難度。隨著國民經濟的發展,公路等級也在逐步提高,隧道長度也在增加,長隧道工程中,機電工程(通風、照明、消防等)占有很大的投資費用,在運營期間,運營費用也是不可忽視的,而在評定標準中沒有列入對機電工程進行質量檢查的標準,對錨桿施工質量的檢測,評定標準中規定用錨桿拉拔力來評價是不正確的。因為理論分析表明,只要錨固的水泥砂漿長度大于桿體鋼筋直徑,則直至拉拔到鋼筋勁縮,錨桿也不會喪失錨固力,所以在砂漿不密實的情況下,只進行錨桿拉拔力試驗就對其質量進行評定的做法是錯誤的,測試的數據是個假指標,因此還應對砂漿的密實度進行檢測。另外,對防排水系統施工質量、超前支護(預注漿、超前錨桿、超前管棚等)施工質量、初砌背部空洞的探測都應列入評定標準,為施工管理提供依據。
結束語
經過分析可得,施工與設計必須要緊密地進行結合,一般來說設計圖上的設想都可以變為現實實踐,但是要考慮施工現場的具體實踐情況,且其它一些設計內容,也同樣應該本著有利地使用機械作用來進行。如此才能夠加快工程施工的速度,最大程度地節省投資,同時完全確保施工工程的質量。同時施工人員的素質也是必不可少的因素之一,實踐過程中專業人員的素質直接決定著施工工程的質量。
參考文獻:
[1]郭樂.對公路隧道工程建設中有關問題的探討[J].黑龍江科技信息,2014.
關鍵詞:隧道工程;淺埋暗挖法;施工要點
1淺埋暗挖施工方式概述
淺埋暗挖施工方式是淺埋區域隧道工程項目在周圍環境因素影響下應當采取的暗挖施工方式。淺埋暗挖施工方式主要是參考了新奧法的原理,在隧道工程項目建設中應用多種有效手段和方式對周圍巖層進行加固處理,將圍巖結構具備的承受能力良好呈現出來,開挖過程中及時性的進行支護,施工界面封閉成環,支護設施與圍巖結構共同組建了支護體系,這種施工方式可以較大程度的提升隧道工程項目建設施工的安全性,是可以對圍巖結構變形進行控制的有效方式。
2施工技術特點
2.1圍巖變形波及地表
淺埋隧道工程項目建設施工特點在于埋深程度較淺,上部覆蓋層厚度也不是很厚,應用暗挖施工方式對地表會造成一定影響。為了避免對地表已經建設完成投入應用的建筑物、基礎設施,以及施工區域原有管道線路造成不良損害,施工階段必須要對地中和地表沉陷變形情況進行有效控制。從變形量層面進行分析,工作人員不僅需要考慮到因開挖施工引發的沉降變形情況,同時還需要考慮到圍巖結構對原有支護體系造成的柔性變形,避免支護結構體系出現整移。與變形量性對應存在的地層性區域發展,除了會對隧道工程項目建設區域周圍環境造成負面影響之外,同時還會導致圍巖結構穩定性降低,加強了隧道工程項目建設的施工難度。
2.2剛性支護或地層改良
對于淺埋暗挖施工方式的應用,施工技術人員需要盡可能的提前支護時間,也需要適當的加強支護結構剛度性能,從而對地中和地表變形情況進行有效控制。技術人員需要合理、科學的選擇開挖方式和支護結構體系,注重提升圍巖結構的綜合性能,通過超前支護等多種有效措施降低地層沉降變形對隧道工程項目建設可能造成的影響。
2.3試驗段指導設計及施工
隧道工程項目建設周圍環境以及地質條件非常復雜,在隧道工程項目建設施工過程中,技術人員一定要選擇在地質條件和結構類型上比較有代表性的區域作為工程試驗段。對支護結構體系進行設計,制定科學性、嚴謹性的施工方案,進行試驗工作開展,保證工程測量的有效性。充分了解隧道工程項目建設施工區域地表沉陷變形、圍巖結構情況和支護體系應力情況對地表的影響程度,要深入的觀察、分析和探討研究。試驗施工時一定要注重信息數據的收集和整理,并且結合這些信息數據通過反分析的方式獲取圍巖結構的力學參數,這樣可以保證圍巖結構力學參數更加貼近實際情況,為后續力學分析計算工作開展提供便利。對試驗段施工情況進行分析,可以對原有的設計、施工方案進行優化和改良,審核量測數據的精準性。
3開挖與支護要點分析
3.1開挖方法的應用
通常情況下山嶺隧道會應用正臺階施工方式,如果隧道工程項目建設與城市中心區域或者是城市附近,施工過程中會采用分部開挖或短臺階施工方式。若是在大斷面的城市進行淺埋隧道工程項目建設,可以應用中隔墻施工方式。城市地鐵車站與地下停車場工程項目建設中,會應用側洞施工或柱洞施工方式,從而滿足多跨隧道工程項目建設的要求。淺埋隧道的斷面尺寸如果超過了相應標準,那么則不能應用全斷面施工方式。施工過程中需要盡可能的降低對周圍巖層穩定性的影響,應用掘進設備輔助施工。在利用爆破開挖施工技術時,要應用短進尺、弱爆破,并加強爆破振動的控制,將爆破進尺控制在一米范圍內。
3.2支護方式
淺埋暗挖隧道更多是應用復合式的襯砌方式,支護設計可以概括性的劃分成三種情況。第一種情況是初期襯砌承擔全部的承載應力,雖然也進行了二次支護體系建設,但二次支護只作為第二道安全防線。第二種情況是初期襯砌與二次支護體系共同承擔承載應力。第三種情況與第一種情況恰恰相反,初期襯砌只是作為淺埋隧道開挖施工階段的臨時性支護,二次支護體系卻是主要的承載應力體系。設計過程中需要對結構體系、施工方式和淺埋隧道支護方式以及眾多的施工輔助手段進行綜合分析。將綜合分析結果與淺埋暗挖試驗段進行融合,根據施工中量測到的眾多信息數據對施工方法、支護體系進行優化和改良。
3.3輔助施工方式
通常情況下可以根據以下次序進行輔助施工方式的選擇,首先是上半斷面留核心土環形開挖,噴射混凝土封閉開挖工作面。其次是超前小導管周邊注漿輔助施工方式和臨時性仰拱搭設。最終是長管棚超前支護或注漿。
4沉陷變形和坍塌控制要點分析
4.1現場監控測量分析
施工現場監控測量是淺埋暗挖施工中需要高度重視的內容,通過監控測量可以深入了解施工現場的實際情況,使得現場施工在控制范圍內,保證淺埋暗挖隧道施工的安全性,對沉陷變形情況進行有效控制。量測主要會分為兩種類型,也就是應測與選測。量測工作開展收集到眾多數據后,需要根據這些數據進行位移-時間曲線的繪制,并且在曲線時間橫坐標之下詳細注明需要應用的施工方式、施工工序以及工作面和量測斷面二者之間的距離。如果曲線逐漸平緩,工作人員需要進行數據分析與回歸分析,對基本的穩定時間進行科學推算,分析位移變化的規律。要結合量測管理工作開展基礎轉折以及淺埋隧道不同施工階段的沉陷情況進行施工管理的落實。如果量測值超過了標準設定接線,需要及時分析超標的影響因素,對已經建設完成的支護體系進行強化,并對適當的調整施工工藝。若是曲線出現了反彎點,也就表示位移數據在短時間內出現了較大的波動,也表明圍巖結構的穩定性降低,支護體系應用安全性下降,需要加強施工現場圍巖與支護體系的監測力度,對支護結構體系進行加固。必要情況下需要停止繼續施工,對淺埋暗挖施工界面進行修整,等到圍巖與支護體系穩定后才能繼續施工,為施工技術人員提供一個安全的施工環境。
4.2量測管理基準
施工中主要采用位移量測數據作為信息化管理目標。管理基準值應根據現場的特定條件來制定。當地面建筑對地層沉陷敏感時,采用控制沉陷的多種措施(包括改善圍巖條件等)不易達到要求或極不經濟時,可同時采取結構加固的措施,并建立相應的基準值。隧道施工量測數據管理基準值應細化為各施工階段控制標準。控制標準數值一般分為3個控制水平:Ⅰ級為安全值(相應安全系數在1.5~2.0以上),Ⅱ級為警戒值(安全系數為1.5~2.0),Ⅲ級為危害值(安全系數為1.1左右)。施工中量測數值處于Ⅲ級時,一般應立即停止向前掘進,加固現有支護體系使已施工地段迅速穩定,并研究改進方案。
5結語
淺埋暗挖施工方式是隧道工程項目建設中應用的關鍵技術,一定要嚴格的把握技術應用控制要點,做好支護和量測工作。充分掌握隧道工程項目建設施工現場的實際情況,其中包括圍巖結構穩定性、支護體系應力情況,根據數據對施工方式進行調整,對支護體系進行加固,保證淺埋暗挖施工現場的安全性,降低不良安全事故發生機率。做好試驗段選擇工作,對原有的淺埋暗挖施工計劃進行調整,使其更加的完善,將淺埋暗挖施工方式具有的優勢充分發揮出來,保證隧道工程項目建設施工質量。
參考文獻
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關鍵詞:特殊地質環境;鐵路隧道施工;地質災害
Abstract: through analysis of our country has built or the typical railway tunnel construction process with problems and difficulties, and the special geological environment of our country under railway tunnel construction of the problems in the process of having learned, the main geological disasters have faults, soft rock and plastic deformation, high pressure rich water, karst, such as coal, aiming at these problems, from seeking inducing factors, and summarizes related experience, combining the construction project in geological conditions, and puts forward the corresponding measures, the hope can effectively solve the special geological environment in the railway tunnel engineering problems of help.
Keywords: special geological environment; Railway tunnel construction; Geological disasters
中圖分類號:U45文獻標識碼:A 文章編號:
地質災害問題已成為一直困擾著鐵路隧道順利施工的主要問題之一,在施工前要對工程的施工地段的地質條件有充分的了解,為有效解決這些問題提供了依據和基礎,文中將詳細介紹在這特殊地質環境下施工的工程難題,以及相應的解決措施,并對相關技術問題進行討論研究。
1.特殊地質環境鐵路隧道施工難點
在我國鐵路隧道施工過程中,由于特殊的地質條件和因素的影響,存在著很多的地質災害問題和施工困難,主要包括有“如何保護圍巖,如何充分利用圍巖”的問題,還有可能會遇到高壓涌水、大型巖溶及石油天然氣、斷層、煤層等地質地質問題,這將給工程施工帶來很大的困難。在特殊的地質環境下進行施工作業,突出問題就是“如何保護圍巖,如何充分利用圍巖”的問題,以及如何有效解決上述的地質災害給施工所帶來的難題。如果該段地層發育有裂隙型蘊氣構造,順層錯動帶發育,則有利于瓦斯、天然氣等有害氣體的賦存與運移,具有燃燒、爆炸等危害性;如有巖溶和溶洞的出現,在施工過程中可能出現涌水涌泥甚至突泥的突發事故,這些都會給工程施工帶來巨大的困擾。
2.應對施工難題及解決措施
為了解決這些地質災害性問題,結合工程地區的地質條件和特點我們采用了不同的解決措施和方法,具體內容如下:
2.1要有準確的地質超前預報
有準確的地質超前預報,才能針對這些地質條件設計出相應的措施和對策。一般情況下特殊地質環境的地質條件復雜,地質構造多變,所以有些時候在以超前鉆探作為主要勘查方式的基礎上,還要有一些輔助手段,輔助方式主要有地質素描、水文地質測試、工程地質測繪、地質雷達、變形量測及巖石物理等綜合手段,以此獲得相關的地質信息將更加的可靠。為提高預報的效率,還要運用信息技術,組建地質綜合預測和地質預報系統,從而綜合的分析判斷地質信息,這樣就能對工程施工段的地質信息有一個準確的把握,結合信息內容,以便有目的在施工過程防止災害發生,并有效的解決這些地質災害帶來的困擾,使工程能安全、快速、高效的完成。
地質預報工作是隧道施工工作的重要保障,而要提高這項共組的準確性,就要求在進行地質預探預報工作的同時,結合施工進度,兩相對照,即將物探與鉆探相結合。這樣獲得地質信息才能更可靠和精確。
2.2大型溶洞的應對措施
在施工時,遇到大型的溶洞時,需采用迂回繞行的方式,從兩面對溶洞進行夾擊這樣就能夠及時地繞開了溶洞,在保證隧道開挖能夠繼續正常施工同時,還為注漿堵水整治溶洞留下了足夠的時間。
2.3高壓富水區的大型填充性溶洞
在隧道施工是,還會有高壓富水區的大型填充性溶洞問題出現。對這種類型的溶洞,就需要采用源頭泄水降壓的措施。在進行溶洞處理時,采用的方案是超前長管棚和小導管注漿相結合,長管棚其主要的支護作用,而小導管注漿則是為了加強支護效果,同時還需要全斷面超前預注漿,以上這些措施主要是為了避免出現涌水突泥的現象,以此保證施工安全和工程順利實施。
2.4粉細沙充填性溶洞
在解決粉細沙充填性溶洞的問題時,需采用大管棚施工,其能有效的解決這一難題,以確保隧道開挖安全、快速。為增加管棚支護剛度,在隧道施工的過程中,要主要設立大管棚和進行注漿加固等工作。通過管棚注漿,加固管棚周圍的粉細沙及淤泥質粘土,形成連續密閉管棚喇叭桶形支護結構,避免或減少施工期間粉細沙、淤泥和巖溶水通過管棚間隙涌入開挖空間。而小導管超前支護是大管棚支護的有效補充和完善,在進行開挖施工前,小導管注漿要對注漿不足部位或注漿盲區進行補充注漿。還有需要注意的就是在進行注漿施工過程中要注意監測,因為注漿壓力過大會導致加固的結構變形。
2.5全斷面超前帷幕預注漿
隧道施工中出現粉質粘土充填性深洞時,就需要采取全斷面超前預注漿堵水加固措施,這種方法可以保證施工安全。開挖后的徑向補充注漿和局部補強注漿以及底部鋼管樁注漿等措施的采取,可以有效地提高注漿質量。還有一點值得注意的是注漿材料的選擇問題,好的注漿材料能夠更好的達到注漿加固的目的。如超細水泥就非常適用粉細砂地層,但要注意量的控制問題。
2.6石油天然氣突燃噴發及施工措施
在施工過程中,為了有效的防治石油天然氣突燃噴發的問題,需加強對瓦斯檢測工作,同時還要保證隧道的通風能力,施工器械要具有防爆的功能,這樣就能有效的防止因為天然氣而引發的安全事故。
當進行煤系地層施工時,首先要考慮通風問題,通風工作要由專業隊伍來完成,即包括了通風方案設計、實施和現場管理都要有專業通風隊伍來完成,隨著施工的不斷進行,地質條件和施工情況都會發生改變,所以通風方案要進行及時的更新和改進,確保施工安全;在煤系地層施工,對于瓦斯的監控和防治問題就成為了防護工作的重點內容,需要對瓦斯的含量進行隨時的檢測,并結合施工實際情況,設計出合理有效的瓦斯安全防護信息報警系統,同時還要做好通風工作,做好安全防護措施,確保施工安全。
2.7對軟弱圍巖的對策和措施
在處理隧道軟弱圍巖大變形段的施工問題上,經需采取綜合處治措施,具體的內容如下:做好地質超前預報工作,并加強大變形預測分析;工程要采用噴錨復合式襯砌結構,處于地質條件的考慮,可以適當加大預留量;合理的有順序的分步驟開挖,同時做好支護工作,要能夠及時封閉,特別注意在底部加仰拱的問題;在進行混凝土噴施工作時,要注意分層進行,還要有意識的預留變形縫;噴混凝土分層施作,預留縱向變形縫;增加格柵拱架,縱向O.8米一榀;為了進行最終位移的預測,還要量測管理機制,以便動態施工。
上述內容就是筆者對鐵路施工遭遇的地質災害問題的提出的解決方案和措施,還設計了一些關鍵性的技術的應用,雖然可能在內容上還不夠全面,但也基本對這一問題做出了總結。
結論:
文中針對我國鐵路隧道工程在特殊地質環境下的施工難題進行了介紹,特別是對巖溶處理這一問題上作了詳細的闡述,巖溶處理是一項復雜的工作,這項工作需要采取綜合措施,因此在制定處理措施時,必須“因地制宜、綜合治理”,文中還提出了在施工過程中遭遇斷層、瓦斯、煤層等地質災害的策略和措施,以及一些采用關鍵的技術手段解決上述問題,雖然在這一問題上的研究和討論還存在著許多不足之處,但還是希望個人的一些策略和措施,能夠有效的幫助解決我國鐵路施工過程中的問題,推動鐵路事業的發展。
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中圖分類號:F272.1 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2014)13-0042-01
單就隧道工程和地下工程而言,我們應對隧道及地下工程建設管理風險進行準確定義與認知,當建筑工程項目處于正常發展階段時,工程施工行動一定要具有目的性和針對性,假設此時某項建筑施工活動或客觀存在足以導致對應承險結構系統存在一定風險,但是此項施工活動和一些客觀后果就是我們通常所說的風險事故。要想對隧道及地下工程建設中的風險管理進展有所熟知,需對隧道及地下工程建設過程中風險機理進行準確認知以便探討出一系列切實可行策略,以至有效推動建筑工程項目的長足發展。
1.風險發生機理要點分析
1.1水文地質條件復雜性要點分析
水文地質條件復雜性主要表現在以下幾個主要方面:
地層方面主要體現在基礎性地層層次具體分部情況上,同時還包括不同鹽土介質材料物理學參數和物理學性質、不同巖土介質材料在切削攪拌后的流動性、粘性和變形以及各種不良地質情況之上。另外需要提到的則是水文資料條件方面,這一部分分為巖土滲透性、巖土含水量、巖土流向、巖土流速、水位、水壓、沖刷力等,水位資料還包括水的腐蝕性因素和水的不及來源因素等等。地層障礙物包含了構筑物根本、燒毀構筑物和各類管線裝備裝配以及一些江底沉船等。
隧道工程及地下工程所在區域自身水位地質狀況經過長時間的沉淀與積累現已基本成型,大多都經歷了較多年頭,同時會受到眾多自然因素和認為因素影響,水文地質條件介質特性的隨機性和相對變異性等也逐漸顯露出來。與此同時,底層水量不斷處于活動狀態,在此作用下出現了地表徑流狀況、地下其潛水狀況和承壓水狀況等。因為地質勘探操作、現場實踐操作和室內深入操作等工作要求,隧道工程工作人員和地下工程工作人員只能簡單通過單體特性測試點進行水文參數量測估計等。巖土地質參數具有離散性和不確定性等,空間變異性和上述內容具有相同點,各種復雜因素帶來了隧道工程和地下工程建設風險。
1.2機械設備復雜性、技術人員復雜性和技術方案復雜性綜述
隧道工程和地下工程建設過程中,建設隊伍因素、機械設備因素、施工操作技術水平等因素共同影響著建設風險,因為工程施工技術方案復雜性和施工工藝流程具有復雜性,此時不同種類的施工方法適用于不同的施工條件,若貿然采取某種方案和技術的話,就極易產生對應工程施工風險。因為隧道施工和地下工程建設施工的基本建設周期相對較長且基礎性施工環境相對較差,施工心態與施工效應直接掛鉤,此時容易出現隧道工程風險事故和地下工程建設風險事故等。
城市繁華地帶建筑環境相對復雜,工程建筑周邊環境復雜性主要體現在地面構筑物的使用年限上和結構類型上以及基礎類型上等,文化價值也是其中重要組成部分,此處地面構筑物結構類型主要包括框架結構、磚混結構和相關磚結構等。構筑物與隧道及地下工程質檢的主要空間關系也是周邊環境復雜性的重要體現之一。隧道工程施工風險性應逐漸引起重視,在致險因子的影響下,各類工程危險事故極易產生,承載損失狀況尤為嚴重。城市軟土地區盾構隧道工程施工風險中承擔風險本體主要分為:盾構隧道、地面建筑物、路面系統、地下管線、已建隧道、社會群體、生態環境,上述因素所產生的風險損失模式之間存在較大不同,這也是直接損失狀況中的一種,也就是我們通常所說的工期損失、直接經濟損失、耐久性損失以及相關人員傷亡損失等,此時環境損失和對應社會影響損失等均被成為間接損失。圖1為隧道工程及地下工程風險演化機理流程示意。
2.當前我國隧道工程和地下工程風險管理進展要點分析
在新型計算機技術和新型網絡技術快速普及和發展的過程中,當前我國隧道工程和地下工程逐步建立了工程項目風險管理信息系統,計算機管理體現出了信息化時代施工操作的便利性。對具備介入方地區散布廣、專業分類復雜、信息量大特色的大型工程項目而言,項目的信息溝通和協調特別重要,決策者必要供給實時、有用的項目信息,而各介入方也必要迅速地數值各自的進度,同時管理信息系統還可以削減項目信息溝通費用和通報費用。
近年來,我國依次建立隧道工程和地下工程項目風險管理計算機系統,信息管理子系統中擁有一定的科技信息、市場信息、經濟信息和相應社會信息等,同時也具備信息分類功能、信息整理功能、信息統計功能和信息辨別紅能等,信息管理子系統中擁有風險管理的控制權限,風險評估子系統主要對項目風險發生概率、項目風險發生時間、項目風險持續優化、項目風險造成的后果、項目風險可控程度做出估計。最后則為風險對策子系統,它可以針對項目的實際情況提出相應的風險處理決策,供決策者參考使用。另外,采取計算機模擬系統幫助工程風險測評可以有效地辦理龐大工程投資問題及所帶來的大規模信息處理問題,給風險處理與投資決策帶來了新的突破。
3.結語
經過數次分析和實踐可以得出結論,隧道工程建設和相關低下建設過程中均會產生一定的不穩定性,建設階段的技術風險性顯而易見,隧道工程和地下工程過程中必然存在一些危險因素,這就會在一定程度上帶來重大經濟損失以至會給社會帶來相關不良影響。本世紀初,隧道項目安全管理和地下工程建設安全管理中存在諸多弊端與不足,最為常見的例子即為上海昌都大廈地基塌方事故的產生,同時我國廣州省地鐵塌方事故也是人盡皆知。
參考文獻
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關鍵詞:隧道工程 施工管理 探討
作為我國公路工程中的一個重要組成部分,隧道工程因其施工地質條件復雜、施工工藝困難等因素,施工質量較難控制。這就要求廣大隧道施工單位要進一步強化質量意識,加強施工精細化管理,確保實現科學、安全施工。本文分析了影響隧道工程施工質量的主要因素,提出了強化隧道工程施工管理控制的主要措施,供業內同行參考借鑒。
一、影響隧道工程施工質量的主要因素
1、隧道工程的地質條件比較復雜。隧道工程施工前,要通過地面測繪、物探、少量的槽探和鉆孔,查清工程區的地質背景、地質構造和主要的水文地質條件。要盡量避開大斷層,大滑坡、大溶洞、松軟地層等不良工程地質體。一般來說,由于地質體的復雜多變,施工前所做的地質工作還不能完全滿足施工要求。隧道工程施工前,地質工作的重點是查清大的地質構造和工程區的工程地質條件,但是花巨額投資挖眾多的探洞,鉆數千米鉆孔,全面弄清細微的地質條件是得不償失的,也是不可能的。由于經歷了各種各樣的自然和人為因素作用,地質特性表現出很大的隨機變異性。地層中存在大量水的活動與作用,如地表徑流、地下潛水和承壓水等。由于地質勘察、現場和室內試驗等設備條件的限制,只能通過個別測試點的現場試驗來作近似的估計。大量的試驗統計結果表明,巖土體的水文地質參數是十分離散、不確定的,具有很高的空間變異性,這些復雜因素的存在給隧道及地下工程的建設帶來了巨大的本質上的風險,如地震、滑坡、洪水、雷擊、嚴寒、高溫、雨季等,以及開挖造成的圍巖擾動,巖體內有毒氣體釋放,影響地下水流,引起噪音、廢氣、廢渣污染等。所以,在隧道施工中,不但要了解宏觀的地質構造,還要了解巖體的結構,不但要了解全隧道的地質條件,還要知道其出現的位置及穩定程度。
2、制定施工方案的難度較大。在隧道工程建設中,施工隊伍、機械設備、施工操作技術水平等對工程的施工質量都有直接的影響。由于工程施工技術方案與工藝流程復雜,且不同的工法又有不同的適用條件,如果采取某種方案、技術和設備勢必會產生風險。同時,整個工程的建設周期長、施工環境條件差,這些對施工單位人員都很容易產生不良影響,容易導致出現各種意外風險事故。施工過程中,地質資料的不確定性、工作面塌方、密封漏損、巖爆、瓦斯爆炸、有毒氣體釋放、巖溶、突涌水、洞外危崖落石、危石、洞口滑坡、施工用電事故、通訊不暢以及安全措施不力等隱患也很大。
3、工程施工的周邊環境比較復雜。隧道工程周圍的地面構筑物和周圍環境設施一般都很復雜,尤其是城市繁華地帶,臨近的建筑物的結構類型、基礎類型,周邊道路及管線的類別等。在隧道工程的建設過程中,無論采用何種工法或工藝都很難避免的對以上這些構筑物,造成直接的影響或一定程度的破壞。
二、強化隧道工程施工管理控制的主要措施
1、要加強施工現場的管理。隧道施工要具備良好的施工便道和場地條件,便于各種施工機械、設備、車輛進場和工程材料的運輸、存放等。施工便道和場的建設要求,要嚴格按照施工規范有關條款辦理。施工單位投標文件和施工組織中承諾的主要施工機械設備要及時足額到位,并且應滿足現場需要。施工單位要在隧道洞口醒目位置設立施工標志牌、隧道出入人員管制牌、施工場地平面布置圖、安全生產警示牌和宣傳標語等。隧道工地需設置砼拌和站、鋼筋棚、材料庫等,生產生活設施必須滿足施工要求。嚴禁在洞內存放和加工工程材料,以確保施工安全。
2、要做好防滲漏、防坍塌技術措施。隧道二次襯砌中,要摻加抗裂防水混凝土膨脹劑,以提高混凝土的抗滲性能,防復合防水板局部破裂等原因而造成的滲水。 要嚴格按設計布設盲溝,根據水量適當增加盲溝數量,以利于排水。防水板施工時,要嚴格檢查焊縫,防止漏焊;鋪設時避免刺破。對于施工縫、變形縫,要嚴格按設計施作,確保不滲不漏。同時,坍方是隧道施工中的大害。防止坍方是確保隧道施工順利進行及保證工程質量的關鍵所在。要認真做好地質超前預報和地質描述以及監控量測工作,預測地層變化情況,根據探測情況制定相應施工方案。選用合理的施工方法。在不同地質條件下選用合理的施工方法是防坍的重要手段。采用減震爆破時,要盡量減少對圍巖的擾動。開挖成型后及時施作噴砼等初期支護,使圍巖盡早達到穩定狀態。 對圍巖自穩能力較差地段,要采用超前支護或超前加固前方圍巖,堅持先護頂后開挖的原則組織施工。當初期支護變形出現異常現象且無收斂趨勢時,采取初期支護加強措施,并提前施做二次襯砌。在二次襯砌中,采取增設鋼筋和提高混凝土強度等措施。要加強施工過程控制:開挖過程中配備有經驗的地質工程師輪流值班,及時監控地質變化情況,指導現場施工。軟弱不穩定圍巖地段,主要領導輪流值班,強管理,嚴要求,及時處理緊急問題。
3、要抓好施工質量檢驗、評定。隧道工程施工質量的梭驗和評定是建立在對項目進行單位、分部、分項工程劃分基礎之上的,以各分項工程作為質量檢驗控制的單元,為提交竣工質量驗收評定提供依據。在施工準備階段,要按照建設任務、施工管理的特點將隧道建設項目進行逐級劃分。隧道項目逐級劃分的合理與否直接影響到對隧道施工質量的控制力度。合理的劃分可以明確隧道質量控制的層次、控制的重點,使質量控制工作有明確的目標和指導。因此,工程的劃分要結合隧道設計理論和結構特點,切合施工工藝、技術要求進行,并且注意要符合運營、養護管理對施工質量的要求。隧道的分部工程按照結構部位、施工的特點及任務劃分,一般包括隧道總體、洞身開挖、支護、防排水系統、二次襯砌、明洞、洞口、路基路面、以及通風、照明附屬設施等。其中錨噴初次襯砌、模筑混凝的施工相對獨立,工序不搭接,因此宜分開作為獨立的分部工程。由于隧道透水對安全運營和隧道結構都具有較大的危害,隧道的防排水問題受到越來越多的關注,故為保證工程質量,宜單獨列為分部工程進行質量檢驗控制。洞口以外的排水工程可列入洞口工程,也可以歸人整個隧道的防排水系統中。高等級公路的長大隧道常設有通風、照明、供配電、監控報警系統等附屬設施,應按照其安裝施工及功能等特點劃分為獨立的分部工程,參照相關專業的技術規范制定質量檢驗控制標準,進行質量控制。洞口工程包括洞口的開挖、洞門翼墻的砌筑等分項工程,可按照路基土石方、擋土墻工程的標準進行質量控制。
三、結語
總而言之,隧道工程的建設實施,可以有效的降低占用耕地和林地數量,提高運行速度,減少運營期間的養護、維修工作量,確保運營安全、暢通。只有充分認識影響隧道工程施工質量的主要因素,同時加強施工現場的管理,做好防滲漏、防坍塌技術措施,抓好施工質量檢驗、評定,才能確保隧道工程的質量和效益。
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關鍵詞:巖石隧道工程;風險分析;
前言
巖石隧道的修建由于自然條件的惡劣以及施工設備的落后,致使在施工過程中以及運營期間均可能出現大量的工程事故,例如:崩塌、冒頂、巖爆、火災等等,從而造成巨大的財產損失和人員傷亡。因此,如何盡可能地減小巖石隧道事故發生率以及災害損失,已經成為一個迫切需要重視的課題。風險分析理論可望為此提供一條可行的途徑。目前,國外對巖石隧道工程風險的研究還處于起步階段,無論是理論還是實際應用都尚待完善,而且目前所取得的成果基本上都是針對運營階段的風險(例如火災,通風等問題),國內在此方面的研究相對就更少,基本上還停留在純技術分析層面。筆者結合自己的實踐工作,通過對相關工程的了解與分析,總結出了各種可能在巖石隧道施工中出現的風險,應做好有效的風險分析、風險預測、風險評價、風險轉移等,并提出了相應的意見。
一、巖石隧道工程事故統計分析
科技水平的不斷提高,巖石隧道工程中所使用的設備與技術水平也在不斷的更新,這就有效的降低了巖石隧道施工中的危險因素。可是,由于其工作性質的影響,與其他行業相比,隧道施工存在的危險因素仍然較高。以下對巖石隧道工程事故進行了統計與分析,具體內容為:
2. 從施工方法角度進行分析。在隧道工程施工中常用的施工方法有:礦山法、盾構法和頂管法。通過相關資料我們可以了解到,在進行巖石隧道施工的過程中,最危險的一種方法就是礦山法施工,在總發生事故的比例中達到了50%以上;其次就是盾構法,大概占30%多;頂管法所占比例相對較小,大概有20%左右。
1. 從施工過程角度進行分析。一般情況下,在巖石隧道內進行的施工主要包括開挖、出渣、支護以及襯砌,不同的施工過程造成的事故頻率也是不同的,在這幾種施工過程中,事故發生率最高的是開挖以及支護過程,出渣與襯砌相對較低。
3. 從事故死亡人數角度進行分析。在對隧道工程中造成人員死亡的事故中,由于建設機械問題而造成的事故最多,大概占總數的25%左右,然后依次是崩塌冒頂、墜落、爆炸和火災、翻車、飛石掉落、起重機以及其他因素。
4. 從事故發生地點角度進行分析。通過對事故發生地點的統計,我們可以了解到,在使用礦山法的施工中,發生事故幾率最高的地點為掌子面,在總事故中達到了65%,其次就是洞內,大概占30%,這兩個地點發生事故的概率就高達95%;在使用盾構法施工的過程中,發生事故的地點主要有掌子面、洞內以及豎井,他們所占的比率差不多,都在25%左右;在使用頂管法施工的過程中,發生事故幾率最高的地點為豎井,其次就是除了洞內、洞外以及掌子面的其他地點,大概占20%。
二、巖石隧道工程風險分析
1. 風險分析的概念。
風險分析就是對風險所造成的危害、損失等進行科學、系統的評估,具體包括以下幾方面內容:首先,就是對風險進行辨識,只有對那些潛在的風險產生足夠的認識與了解,才能歸類、總結出那些風險較大的因素;其次,就是對風險進行評估,也就是對整理出來的風險可能造成的后果以及發生的幾率進行評估,總結出詳細的概率分布;最后,就是對風險進行評價,將總結出來的結果與規定標準進行比較,并給出評價。
通過相關統計數據我們可以了解到,由于巖石隧道施工的不確定因素較多,施工難度較大,風險也相對較高。所以,在進行巖石隧道工程施工的各階段可能造成風險的因素進行詳細的分析與總結,從而對風險進行有效的預防與控制。對風險進行有效的控制并不是代表能夠將風險完全的消除,我們一定要正確的看待這一問題。
風險是現代社會中經常用到的一個術語,是與人類的生產、生活相伴產生的。對于風險的概念可以通俗地解釋為:風險就是不幸事件發生的可能性;或者說風險是一個事件產生令人不希望發生的后果的可能性(概率)。國際隧道協會(ITA)對風險的定義為:災害事故對人身安全及健康可能造成損害的概率。
2. 巖石隧道的風險因素
在施工前期就要做好全面的準備工作,充分考慮到施工中可能存在的各種風險,這樣才有利于做出正確的決策。在進行巖石隧道工程的施工過程中,不僅要對可能存在的各種風險因素進行詳細的了解與分析,還要能夠對這些風險進行準確的辨識,這樣才能根據實際情況采取相應措施。在項目開始施工之后,就要重點進行施工風險管理,這樣才能有效避免事故的發生,保證巖石隧道工程的順利進行。在運營過程中,則主要表現在效益風險,以及重大安全事故風險。
在進行巖石隧道工程施工的過程中,最容易發生事故的階段就是施工階段,主要包括以下幾方面的風險因素:第一、自然風險。由于自然環境的變幻莫測,在進行巖石隧道施工的過程中要面臨各種自然災害所造成的風險,例如地震、臺風、洪水、雷擊、暴雪、高溫、大雨等。 第二、環境風險。巖石隧道工程屬于大型工程,在施工的過程中不可避免的要使用各種機械設備,這樣就會造成一定的粉塵、噪音、廢氣等污染,而且在對巖石的挖掘過程中還會釋放一定的有毒氣體,造成了一定的空氣污染。第三、施工風險。施工過程中可能出現的風險因素最多,主要包括施工技術風險因素、施工現場風險因素、設備風險因素、原材料和成品半成品材料風險因素以及進度施工管理及人員素質方面的因素。
3.巖石隧道工程的風險控制。隧道工程的風險控制無外乎是風險轉移和風險自留。風險轉移就是通過保險,以及分包等形式將風險轉移,但是目前國內有關隧道方面的保險費率研究相對比較落后,而且分析基本上是由保險公司單方面進行,業主基本上不作相應研究,這顯然存在很大問題。而解決的辦法應該是由業主委托獨立的咨詢公司進行分析,但國內類似的咨詢公司基本沒有。因此,工程保險對業主來講仍然存在一定風險。對于自留的風險,應該采取相應措施進行防治,尤其是那些會造成人員傷亡或重大工程事故的風險,要盡可能地消除。如對于隧道施工引起地面下沉、建筑物開裂,可以采取的控制措施可能有:分部開挖方法、超前錨桿支護或超前管棚加固、采用控制爆破技術、加強隧道開挖后的支護以及加強施工檢測等。
結束語
綜上所述,在進行巖石隧道工程施工的過程中,雖然具有先進的施工技術與較高的施工水平,但由于施工難度較大,地質結構復雜,仍然存在一定的風險。在進行巖石隧道工程施工的過程中對可能存在的風險以及可能發生的事故進行系統的、詳細的分析與總結,并做好相應的預防措施,從而降低風險發生的概率,避免造成人員傷亡事故的發生。
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關鍵詞:隧道工程施工工序質量控制實證分析
中圖分類號:O213.1文獻標識碼: A 文章編號:
隧道工程因開挖面較大, 很易發生變形及坍塌事故, 因此施工要嚴格施工質量和施工工序, 才能保證施工安全。隧道工程施工質量管理工作的科學開展對工程施工質量、工程竣工使用安全、工程使用壽命與維護費用等都有著重要的影響,同時其對施工企業的施工質量成本也有著重要的影響。隧道施工企業必須認識到施工質量管理的重要性,針對企業自身管理特點構建現代化隧道工程施工質量管理體系,保障隧道工程施工質量,促進施工企業綜合市場競爭力的提高,促進施工企業的健康發展。
一、隧道工程施工中工序質量控制的關鍵要點
1、隧道施工質量控制
在隧道施工時,質量是最重要的,只有好的質量才能保證好的精品工程,因此不管是鐵路隧道、公路隧道還是城市地鐵隧道等都必須保證施工質量,質量是第一位的。為了提高工程質量,我們在施工是主要采取以下措施加以控制:一是施工前對施工地段范圍內的工程地質情況進行詳細勘察。二是在施工過程中隨時進行地質工作勘測并進行專門研究,以供施工參考,對于不符合施工要求或存在安全隱患時,要及時分析監控數據并不斷變更設計,找出合適的施工方法及支護方法。
為了做好施工安全工作,在隧道施工過程中就要加強地質勘察工作,對于一些比較特殊并且相當復雜的長隧道和特長隧道還要進行專門的工程地質研究工作。除此之外,我們還應有完善的施工質量控制系統,如現場質檢員巡檢,專職施工質量質檢員進行全面巡查,及時發現并有效解決施工問題。工程施工中有很多隱蔽工程,對于這些隱蔽工程更應高度重視,對其進行全過程的嚴格檢查。
2、做好施工縫和防水層的質量控制
對于隧道的防排水要求,車種不同,要求也不同,通常由于火車的穩定性是比較好的,相對于火車來說,汽車的防排水要求則比較高。當今,隧道界對于防排水系統的質量評價并沒統一的標準規范,就檢驗來說通常就兩個部分,一是對于防排水材料的質量進行檢驗,二是對材料的安裝質量進行檢驗。隧道的排水設計通常采用鋪設防水層并設排水盲溝將水家中排出,對隧道防水層的好壞指標通常為耐腐蝕性強不強,柔韌性好不好,容不容易破壞等等。通過對防水層的厚度、長度和寬度三個方面檢驗,看是否符合規范要求,是否達到設計標準。檢驗時一般都是取出部分作為試件然后進行各類檢驗試驗。對于安裝部分,其檢驗主要為搭接部分檢驗和吊掛施工防水層質量的檢驗。搭接部分檢驗包括搭接是否牢固,有沒有空氣或褶皺等,尤其對于焊縫搭接是要采用雙焊縫,這為后期的充氣檢查提供了基礎,同時也要保證安裝過程中沒有出現防水層被劃破的現象。
為了保障隧道的運營時不漏、不滲水,做好隧道襯砌防排水工程質量的控制尤為關鍵。具體到施工中,施工縫和防水層的質量控制是比較重要的。一般在隧道施工中的混凝土施工縫和沉降縫都采用橡膠或塑料止水防水帶。對此施工時必須做到以下幾點要求:一是止水帶不得被釘子、鋼筋和石子刺破,如發現有割傷、破裂現象,應及時修補。二是止水帶和混凝土必須緊密接觸,不能出現氣泡和空隙,加強混凝土的搗實工作。三是在固定止水帶和灌筑混凝土過程中應防止水帶偏移。
二、隧道工程施工工序質量控制的實證分析
1、工程概況
X X 工程第八合同段, 左線隧道長360m,右線隧道長310m。沿線出露的地層主要為第四系全新統沖洪積層和上更新統風積層等。區域內主要不良地質為濕陷性黃土、水流沖刷不良地質情況。隧道洞身段主要為弱風化砂巖和泥質粉砂巖互層,兩端洞口附近為強風化砂巖和泥質粉砂巖,且埋深較淺。總體而言,隧道圍巖強度較低,遇水易軟化,節理裂隙發育,自穩能力差。根據設計文件提供的圍巖分類情況,除洞口地段定為V級圍巖外,其余都為IV級圍巖。
2、隧道軟弱破碎圍巖段施工
針對隧道的實際情況,在軟弱破碎圍巖段,采用以下施工原則及施工方法:
施工原則:早預報、先治水、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、緊封閉、勤量測、步步為營,以防為主,穩步前進。
加強超前預報工作,開挖前切實掌握軟弱破碎帶段圍巖的情況,包括寬度、填充物及地下水等地質特性,以便采取相應措施。
施工方法:針對軟弱圍巖可能發生大變形,采用增大預留變形量和噴射混凝土、錨桿、鋼筋網和可縮性的U型鋼拱架復合式襯砌手段,采用分部開挖方法,初期支護及時封閉,噴射混凝土分2~3次施工,加強監控量測,利用反饋信息指導施工。通過軟弱破碎帶段富水段時,先治水,采用排堵結合等治理措施。開挖過程中配備有經驗的地質工程師24小時輪流值班,及時監控地質變化情況,指導現場施工。
加強監控量測,當初期支護變形異常且無收斂趨勢時,調整支護參數,必要時實施二次襯砌。在二次襯砌中,采取增設鋼筋和提高混凝土強度等措施。
3、隧道防滲漏、防坍塌技術措施
(1)防滲漏技術措施
隧道二次襯砌中摻加抗裂防水混凝土膨脹劑,以提高混凝土的抗滲性能,防復合防水板局部破裂等原因而造成的滲水。
嚴格按設計布設盲溝,根據水量適當增加盲溝數量,以利于排水。
防水板施工時,要嚴格檢查焊縫,防止漏焊;鋪設時避免刺破。
施工縫、變形縫,嚴格按設計施作,確保不滲不漏。
(2)防坍塌技術措施
坍方是隧洞施工中的大害。防止坍方是確保隧道施工順利進行及保證工程質量的關鍵所在,防坍措施如下:
認真做好地質超前預報和地質描述以及監控量測工作,預測地層變化情況,根據探測情況制定相應施工方案。選用合理的施工方法。在不同地質條件下選用合理的施工方法是防坍的重要手段。
采用減震爆破,盡量減少對圍巖的擾動。開挖成型后及時施作噴砼等初期支護,使圍巖盡早達到穩定狀態。
對圍巖自穩能力較差地段,采用超前支護或超前加固前方圍巖,堅持先護頂后開挖的原則組織施工。當初期支護變形出現異常現象且無收斂趨勢時,采取初期支護加強(如增打錨桿、增設鋼支撐、補噴混凝土等)措施,并提前施做二次襯砌。在二次襯砌中,采取增設鋼筋和提高混凝土強度等措施。
根據地質勘察資料,巖層與隧道軸線夾角較小,為此,采取減小循環進尺,加強超前支護,加固圍巖的措施進行預防。
圍巖含水地段先治水:當有滲水流時設置橡膠帶盲溝引排;滲水面積較大時橡膠帶盲溝可并排設置。當有集中股水流時設置彈簧盲溝引排,將水壓力對初期支護的影響降至最小。
加強施工過程控制:開挖過程中配備有經驗的地質工程師24小時輪流值班,及時監控地質變化情況,指導現場施工。軟弱不穩定圍巖地段,主要領導輪流值班,強管理,嚴要求,及時處理緊急問題。
4、隧道輔助施工措施
(1)管棚施工工藝
隧道V級圍巖SA5a襯砌段超前支護設計為Φ108(壁厚6mm)熱扎無縫鋼管,傾角與平行于線路縱坡,方向與線路中線一致。管節長3 m,6m,環向間距40cm,在拱部124.44度范圍內布置,方向與線路中線平行,洞口段一次頂入長度不少于30m。
關鍵詞:隧道;施工;特點;組織設計
一、隧道工程特點
隧道是地下建筑物,是山區公路和鐵路重要工程之一,長、大隧道常常也是控制通車期限的關鍵工程。與地面建筑工程比較,具有以下特點:
1. 由于隧道是地下建筑物,受地質和水文地質條件的制約,因而,施工環境差、難度大、技術復雜、要求高。隧道開挖時的坑道在未襯砌前,通常須加支撐以受地層壓力。同時地層不得暴露過久,必須及時襯砌,以免地層壓力增大發生坍塌事故。
2. 隧道施工是一種多工序、多工種聯合的地下作業,工作面狹窄,而且地層愈差,所采用的坑道愈小,工作面能容納的人數不多,出碴、進料運輸量多,施工干擾大,為加快施工進度,需以橫洞、斜井、平行導坑增加工作面,施工復雜而艱巨。因而施工進度受到限制,必須全面規劃,科學地組織施工。
3. 隧道工程大部分地處深山峻嶺之中,場地狹小,要使用多種機械設備,需要相當數量的洞外設施來保證洞內施工,而洞外往往受地形限制,場地布置比較困難。
4. 隧道內工作條件差,空氣不足,光線不好,有時還有地下水和有害氣體,如發生坍塌、涌水、瓦斯等諸多不安全因素,因此,要制定出切實可行的安全技術組織措施。
5. 由于地質、水文地質以及圍巖壓力復雜多變,施工過程中往往需要改變施工方法;隧道工程的工作是循環性的,常常是幾個工序組成一個循環,重復各個循環,使隧道工程向前進展。所以,也要求隧道施工必須不間斷地連續進行。
因此,要保證隧道施工的順利進行,必須要有嚴密的施工組織,并且使各工序有條不紊地按著循環作業的順序和時間進行施工。
二、隧道工程施工組織設計要點
隧道施工組織技術,除一般要求外,主要也應妥善解決以下幾個問題。
1. 施工條件調查研究
隧道施工技術復雜。隧道一般多在山區,地形、交通條件較差,而工作人員的生活設施,主要機器設備、材料堆放都在洞外,山碴、材料也需要一定場地,因此,隧道所在位置的地形、交通條件應很好調查研究,合理安排。另外,隧道的地下情況,直接影響施工方法,施工進度和人身安全,所以對隧道經過的巖層情況、地下水、地下氣體情況也應周密調查,妥善處理。
2. 施工方法選擇與施工順序安排
(1)施工方法的選擇
應以地質條件為主要依據,結合工期、隧道長度、斷面大小、施工速度、施工單位的機械化程度和施工技術水平以及地形等因素綜合考慮。同時,應盡量采用新技術、新工藝、新設備,以加快施工進度,保證工程質量,提高生產效率,改善勞動條件。還應考慮到圍巖發生變化時,施工方法的適應性和變更的可能。
新奧法施工是新近發展的隧道施工新方法。它具有支護速度快,結構受力性能好,作業空間較大,能適應隧道機械化施工等優點,特別是在安全性和經濟性方面尤為突出。因此,在選擇施工方法時應優先考慮。
(2)安排施工順序
為了安全生產,減少作業之間的干擾,保證施工質量,提高生產效率,必須保持各作業間的最小間距。不同的開挖方法有不同的間距要求。施工順序的確定與導坑類型、斷面尺寸及各作業間隔長度等因素有關,在確定施工方法后,應繪制出施工順序圖。
3. 編制循環作業時間表
施工順序圖作好后,就在確定每個順序一次循環的進度。每個施工順序應采用先進的施工技術和最佳的勞動組合,然后按施工定額和一次循環的進度,計算出循環的時間。每次循環的工作必須具體明確,以便指導工作。在這里必須指出,在編制循環作業時間表時,應盡量使每一施工順序做到:
(1)各班進度一致以求均衡生產,可用工班組成人數來調整;
(2)放炮時間在同一時刻,并使這些時間和休息時間相結合,以減少工時損失。
4. 編制施工組織進度圖
施工進度的確定應考慮的主要因素如下:
(1)計算出隧道開挖作業進度
影響隧道開挖進度的因素很多,如圍巖硬度、炮眼個數、布置、深度等都直接關系到開挖進度,而這些因素又是千變萬化的,可根據施工定額或施工統計資料和有關參數進行開挖進度計算。隧道開挖工期是以鉆眼、裝藥、爆破、通風、安全處理、出碴、支護等一次循環作業時間為基礎,選定有關參數進行計算確定;也可運用網絡計劃技術,分工序繪制循環作業網絡圖分析計算。
(2)邊墻及供圈襯砌作業進度
襯砌作業的進度受到相應開挖作業進度的控制。通常是以開挖進度來安排襯砌進度的,只有鋪底作業為避免影響洞內運輸,往往放在各開挖、襯砌項目完成后進行。襯砌作業施工進度也可根據施工定額或有關指標計算。
此外,洞門工程可根據地質情況及工程數量來確定工期,地質不良的洞門應盡早盡快完成,以保證安全。若為混凝土襯砌,水溝及壓漿工作可在邊墻及拱圈完工后7~14天完成;若為砌石圬工時,可在邊墻及拱圈完工后3~4天完成。