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隧道公路施工十篇

发布时间:2024-04-25 21:48:38

隧道公路施工篇1

①由于每个地区的具体环境都不相同,所以公路隧道的建设也都需要结合当地的实际情况加以更改,所以在隧道工程开工以前,首先要对施工环境进行考察,做好现场调查研究工作。

②核对设计文件和编制施工组织设计,预测隧道施工可能对地下已设结构物的影响。

③积极了解施工现场的天气、施工材料和运输情况,对施工现场可能会出现的用电问题、水量问题(雨水冲刷)以及材料供应等作好准备。

④对交通运输条件和施工运输便道进行方案比选,合理安排施工工具,现场核对隧道平面、纵面设计等。

⑤对施工地周围的生活供应、医疗条件以及电力通信、劳动力等做好勘察,并测试周围的水源、水质,拟定供水方案。

⑥按照公路隧道施工方案或技术的不同,工程实施前需要预先准备好施工所需要的一系列材料,比如砂石、水泥和钢筋等,还有一些特殊的防水材料或钢材。这些原材料在投入工程使用前都必须经过严格的质量检查和筛选,坚决杜绝使用劣质材料,而符合国家规定的材料也要进行合理堆放,避免施工人员由于材料乱堆放而导致其他事故的发生。

2公路隧道工程施工中的难点和技术

2.1公路隧道建设环节的相关技术

公路隧道在施工时除了要按照隧道施工的技术规范行事以外,还需要对材料的质量进行严格的检测,并围绕新奥法原理来按照“紧封闭、勤测量”的原则来对各种复杂的施工技术问题进行处理。随着科技的进步,隧道施工方法也比较多,比如我国常用的新奥法人工钻爆施工等(台车钻爆和人工钻爆),下面我们就人工钻爆技术进行分析。

2.1.1洞口施工

公路隧道由于地势原因,在洞口施工时很容易出现山体滑坡、失稳等现象,这就要求施工人员在施工时及时勘察地势,并结合实际情况提出合理的进洞位置和加固方案,这样才能在出现滑坡现象时及时采取措施进行防治,避免一些可能对施工人员造成的安全隐患。还有在洞口开挖之前,要及时进行边仰坡的排水工作,检查周边的排水系统是否完好,避免出现水流倒灌的问题。另外,要及时清除基坑中的废物杂物,洞口之上的仰坡坡脚如果有损坏,要及时修补,在监理工程师验收合格之后才能够进行下一步的施工。

2.1.2洞身的施工

完成了洞口开挖之后,先要进行超前支护,才能再进行洞身施工。洞身的施工方法有很多种,比如全段面法、台阶法、眼镜工法和超前支护法等,而如何选择具体的施工方案则要根据具体的围岩情况。

2.1.3初期支护

初期支护是为了加强隧道围岩的自承力,从而形成一个完整的支护体系,是复合式衬砌的重要组成之一,属于早期支护。进行支护时,一定要严格按照规范来施工。在公路隧道建设中,部分围岩的自稳能力极差,根据新奥法原则,需要在软弱破碎的围岩地段及时进行支护,控制围岩的变形和松弛,施工过程中可以通过合理的机械和劳力组织,三台阶开挖和初期支护同时开始,同时完成,形成一个循环的两大步骤。

2.1.4监控测量

监控测量是工程实施过程中的重要内容,细致的监控测量能为施工提供科学、可靠的监测信息,通过信息来反馈具体实际的施工情况,并进一步确保施工质量和施工安全。在这个信息化的时代,具体的数据资料在工程建设中能起到许多重要作用。

2.1.5二次衬砌

二次衬砌不仅对围岩起支护作用,而且还美化了隧道外观,所以衬砌质量必须要达到内实外光的效果,以保证隧道的美观。如果初期支护的围岩变形,且变形速率无减缓迹象,严重超过规范要求,初期支护多处开裂时,必须及时采用临时应急支顶措施,如果因此影响到二次衬砌的质量,就必须对支护类型和参数进行及时调整,做到既能有效控制变形,避免塌方发生,又能保证工程质量。另外,在挑选二次衬砌所用的台车时,要尽量挑选表面平整、接缝严实的大模板或整体式模板台车,必须要满足设计的要求,选择合适的刚度,减少模板变形等问题,这样才能保证衬砌表面的光滑平整,还有就是做好防排水措施,避免渗漏水。

2.2新奥法施工技术

新奥法施工是世界通用的国际工法,在隧道施工时可以根据地段的不同来选择性采用钻爆法施工,实施光面爆破。在具体操作中,要以维护和利用围岩的自承能力作为出发点,尽量减少对围岩的扰动,可以考虑采用“中洞超前,预留光爆层,光爆扩边”的复式开挖法。首先开挖导洞,根据隧道断面尺寸来确定导洞断面大小,钻孔前测量中线和水平线,按画好的炮眼位置和顺序钻孔,装药和填炮泥与一般隧道爆破相类似;然后再二次开挖,根据隧道情况的不同来确定导洞挖掘的深度;最后开挖光爆层,通过复式开挖法让光面爆破痕留存率达到90%以上,使隧道开挖轮廓与设计轮廓更加吻合,降低围岩的扰动,能够很好地体现出新奥法的施工优点。

2.3施工过程中的难点管理

2.3.1施工进度问题

由于公路隧道工程的复杂性,很容易出现一些突发的危险问题,所以为了能够确保工程能够在工期内完成,必须做好相应的管理工作。在施工过程中,必须严格按照执行公司所制定的各种管理制度,将责任落实到个人头上,在设计工程方案时,要对工期做好科学合理的安排,对施工团队和现场的管理人员做好相应的专业培训工作。

2.3.2对工程质量的检查

如果将劣质的材料投入工程使用,会造成非常大的安全隐患,因此必须要加强对施工整个过程的质量监督和管理,需要监督部门建立和完善质量监督管理体系,将责任落实到个人头上,严格按照质量验收制度的规范来对工程质量进行监督和检测,发现问题,必须要严查,这样才能大大减少工程质量问题。

3结束语

隧道公路施工篇2

关键词:公路隧道施工要点

中图分类号:X734文献标识码:a文章编号:

公路隧道施工工程开挖面积大,深度大,在工程施工中很容易发生坍塌的事故,工程的质量对施工的顺利完成起着决定性作用。隧道施工中,要严格进行质量控制,确保整个施工安全,同时,由于隧道地质的复杂性和多样性,工程人员一定要认真分析,制定合理的施工计划,做到防范于未然,将危险事故的发生排除到施工之外,加强施工监督,确保隧道施工顺利完成。

一、公路隧道施工的基本特征

隧道施工与路基、桥涵施工有着很大的不同,其主要表现在以下方面:

1、隐蔽性强,隐蔽工程多。除了外饰、安装配套工程以外几乎全是隐蔽工程。

2、设计与施工差异性大。由于洞内的地质条件千变万化,初始的设计文件必须随着围岩的实际状况而作出“动态”的设计变更或修改。

3、施工安全要求高于路基和桥梁工程。因为施工作业面均在洞内进行,而洞内的自然环境千变万化,安全危险源总是随着洞身的延长而增加,并且有很多危险源是不可预见的,如:瓦斯、涌水、溶洞、暗河、松散堆积层等,这就对施工的安全工作提出了更高更细更严的要求。

4、施工作业面少,工序环节紧紧相扣,施工作业连续性强,组织管理水平要求高,受外界自然因素影响少。

5、工程质量监控难度大,容易偷工减料,而且质量的评定难,是否优良不能仅从外观或有无渗漏水几个指标就能够评判出来。

6、施工队伍要求专业性强,机械设备和劳保设施高于其他路桥工程,一般一个洞的工作面投入需200万~400万元。

二、公路隧道施工要点

根据隧道工程的特点,总体施工顺序:施工准备测量放样洞口防排水工程施工明洞开挖防护超前管棚施工洞身掘进洞身支护二次衬砌洞内路面整平层洞内路面面层洞内边沟洞门工程墙面瓷砖、拱部内墙喷涂、电器安装等竣工验收。

1、洞口施工

土方施工采用机械化作业,主要用浅眼台阶爆破法进行石方爆破,用小炮松动进行底部和边坡爆破,这样可以保护边坡和底板免受破坏。另外在明洞拉槽开挖前要事先根据路基情况做好排水工作,要先期完成洞口环形截水沟。

2、洞身开挖

围岩不一样,采用的开挖方法也不一样。首先对于Ⅴ级围岩,条件比较差,可以先进行超前管棚施工,采用留核心土分部开挖法。采用弱爆破进行预裂爆破,一定要严格控制炸药用量,遵循管超前,弱爆破、严注浆,短开挖,强支护,早封闭、勤测量的原则。先施工管棚超前支护,然后再开挖上部环形部,上部初期支护完毕之后进行核心土开挖,最后进行下部开挖及支护。开挖完成后马上喷射混凝土封闭围岩,然后打锚杆、挂网,钢拱支撑后,经分层喷射混凝土至设计厚度。对于Ⅳ级围岩,采用上半断面长台阶法。在上断面支护保证岩体稳定的条件下,进行边墙扩大及底部开挖,施工时视实际情况调整,另外要控制爆破药量,确保光面爆破效果。

3、防排水层施工

防水工程:在衬背面设置隧道专用防卷材,在原衬砌层和防水卷材之间设置土工布,可作衬砌背缓冲层和排水层。自防水结构抗渗标号要达到S8。排水工程:在喷锚层和衬砌之间设置隧道专用复合防水卷材,复合防水卷材可以使漏水从衬砌背面通过排水滤层排至墙角,再由墙角处衬背纵向盲沟集水,然后通过横向排水管引出。需要注意的是衬背纵向盲沟要采用100mmHDpe打孔波纹管,在防排水层外面设置盲沟,固定在喷锚层面上。在原衬砌和衬背土工布排水层之间设置环向排水盲沟,环向盲沟采用50mmHDpe打孔波纹管,一般间距为V级围岩2m,iV级围岩5m,iii级围岩10m。

4、隧道二次衬砌

为了保证二次衬砌的质量,提高工效,二次衬砌可以采用自行式全断面钢模台车配砼输送泵泵送入模,震捣采用插入式震捣器配合附着式震捣器,衬砌用砼可以采用商品砼。另外为了防止由于施工原因柔性防层可能出现局部地防水失败,二次衬砌一定要做成自防水砼结构,而且要采用低碱性膨胀水泥砼。

5、仰拱、铺底等施工

仰拱和铺底施作,会影响到车辆的通行,因此可以采取防干扰简易平台做为过渡通道。及时的施作仰拱与铺底工作有利于搞好洞内排水和防止隧道基底软化,而且早闭合,能够早日确保洞内道路的畅通,还有防塌方效果。

三、公路隧道施工的质量控制措施

1、公路隧道开挖质量控制

与水工、铁路隧道相比,隧道开挖断面的尺寸要符合设计的要求,公路隧道的断面较大,在围岩松软且地压力较大的情况下,对围岩的扰动大,围岩变形较大,其轮廓对围岩块体的不利切割多,应根据计算及实测施工数据留足预留变形量及支撑沉落量,且为了满足公路建筑界限的要求,防止出现净空不够的现象,公路隧道多采用扁平的断面型式,根据围岩类型选择合适的断面开挖方法和施工工艺,使得拱顶围岩处于不利的应力状态。一般常用的施工方法为钻爆法,如果开挖表面不平整将导致局部围岩应力集中,对于硬岩宜采用光面爆破,并且影响防水层和衬砌施工,软岩采用预裂爆破,形成存水的空洞;采用半断面开挖方法时,如发生较多的超挖,下半断面开挖厚度及用药量要严格控制,减小扰动增加出渣量和回填工程数量;如发生欠挖,对于开挖轮廓面的规整度采用目测方法进行检验,则会影响隧道净空或减小衬砌厚度造成隐患。并与设计断面放在同一极坐.对于隧道开挖质量的控制,标下进行比较,一般包括开挖断面规整程度和断面尺寸及超欠挖控制两个方面,从而得出隧道超欠挖的详细资料,及时指导施工。

2、隧道支护质量控制

隧道开挖后要及时支护,喷射混凝土的质量检验包括水泥、砂等原材料的检验及喷射混凝土强度、厚度的检验,限制围岩的变形,喷射混凝土与围岩粘结强度检验及施工粉尘、回弹率的检验,以减小荷载并发挥其自承能力。喷射混凝土强度检验试块的制取可用喷大板法,目前公路隧道施工多采用锚喷支护,直接在支护上凿取混凝土块,在围岩较差的地段可采用钢支撑,或凿孔检查,包括钢格栅及型钢支撑。对于锚喷支护,喷射混凝土与围岩粘结强度检验可在模具内放置一定尺寸,应检测锚杆的加工质量,加工成试件进行劈裂法测试,安装质量及喷射混凝土的原材料质量和喷射施工质量。锚杆加工质量的检验包括锚杆材料质量检验,粗糙度与围岩相当的石块,如抗拉强度和延展性与弹性等指标的检测,或直接在围岩岩面预埋装有拉杆的加力板,锚杆规格如直径的检验。锚杆拉拔力测试通过千斤顶加载测试,进行拉拔试验。注浆饱满程度及杆长可通过超声波检测仪器测定,但目前应用还不广泛。

3、隧道防水系统质量控制

如前所述,对于高分子防水卷材的质量要求主要是抵抗施工破坏能力强,公路隧道的防排水要求高,其材料检测的内容包括长度、宽度和厚度检测,目前的公路隧道防排水系统多为采用夹在两层衬砌之间的高分子防水卷材防水层,耐老化、耐酸碱、低温柔性好、寿命长。和沿隧道壁环向、纵向、横向设置的排水盲管,并且还需按照规定的尺寸和形状裁出试件,将渗水引排至纵向排水管集中排除,进行拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度检测、耐老化检测、低温柔性实验等。接头宽度应满足要求,防排水系统的质量检测评定尚无统一的行业标准规定。接头应牢固,强度不小于同质材料,防水层的质量检验也应分材料检验与施工安装检验两部分进行,不得有气泡、折皱及空隙。

4、隧道衬砌质量控制

施工中由于围岩松动或其他原因会导致二次衬砌产生裂缝,对于此类情况,对于裂缝的检查可采用塞尺或刻度放大镜观测其深度及宽度,可采用超声波或雷达探测技术进行检测,并根据情况采取处理措施。在施工中,用雷达进行检测时,还可能出现衬砌背后填塞不密实,高频波的穿透深度小,或衬砌内部存在空洞、蜂窝等情况。由于施工的原因,根据检测的目的选择合适的频率,拱顶部位的空洞、衬砌厚度不足等问题较多,然后沿隧道断面布置测线。应加强检测,但往往受仪器技术水平所限,雷达探测还可以检测衬砌厚度、裂缝、钢拱架埋设等情况,精度稍差,需要实际钻孔验证。

参考文献:

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[4]孙会良,郝建中.浅谈沿黄公路大断面黄土隧道扩挖施工技术[J].科技情报开发与经济,2009,(02)

[5]郑国兴,王争瑞.砌筑工程施工技术[J].科技信息,2008,(29)

隧道公路施工篇3

关键词:公路隧道文化建设作业系统施工技术

中图分类号:X734文献标识码:a文章编号:

公路隧道施工工程是一项大工程,它的开挖面积大,深度大,在工程施工中很容易发生坍塌的事故,因此隧道的施工质量对工程的顺利完成起着决定性作用。隧道施工中,要严格进行质量控制,确保整个施工安全,同时,由于隧道地质的复杂性和多样性,工程人员一定要认真分析,制定合理的施工计划,做到防范于未然,将危险事故的发生排除到施工之外,加强施工监督,确保隧道施工顺利完成。

一、工程项目概述

1、重视隧道项目组织结构的文化建设

隧道施工是一个多工序、多工种的作业行为,既有分工又有协作,两者不可分割,如开挖工序包括了打眼装药爆破通风出碴5个工种组成上下道工序服务,上道工序完成不好下道工序无法进行。

(1)强调沟通和协调。要注重不同职能、不同层次管理及技术人员的文化沟通,加强协调,通力合作,统一团队目标,营造集体观念,融洽员工关系,确保组织目标的顺利实现。

(2)建立健全各种责任制。重点建设管理制度和全员岗位责任制,管理制度规范工人施工行为和协调施工人员之间关系,岗位责任制规范个人参与施工行为,两者是一个统一体。规范施工人员行为可以明确责任,减少施工干扰和相互之间产生矛盾。建立合理的考核制度,有效调动员工的工作积极性,并定期评估员工工作绩效和团队效率,加强责任感,保证隧道项目整体运行效率。还要制定相应的激励机制,通过表彰和奖励提高团队工作积极性。

(3)有效利用会议、网络等管理信息平台,畅通团队沟通与交流。

2、建立正规高效的作业系统

隧道施工要规定好各工序作业空间,各工序在规定作业时间内完成各项作业,保证工序间施工的平衡作业,只有明确多种作业的关系,建立正规平衡的作业机制,才能在有限的空间科学地作业施工,多班作业才能正常运转。

二、工程实例

1、工程概况

某公路连拱隧道,隧道围岩情况为:上覆新黄土或坡积、冲洪积亚粘土,具湿陷性,下伏老黄土,局部夹含少量钙质结构,柱状节理发育,易坍塌、掉块,成洞性差。局部位置穿越冲沟,遇有暗沟及落水洞。为了加快施工进度,从隧道两端相对施工。

2、施工作业线安排

根据隧道设计结构和工程地质情况,施工作业采用中导洞先行,中导洞掘进40~50米浇注中墙。在中墙混凝土强度达到70%以上再进左洞,右洞掌子面落后左洞按10m控制。经监控量测,围岩变形基本稳定后同时施作左右洞二次模筑衬砌。当围岩变形过大,初期支护力不足时,除应及时增强初期支护外,亦可修改二次衬砌设计参数后提前施作模筑混凝土。左右洞二次衬砌与掌子面间距控制在25~35m之间。这就在进、出口各自建立了中导洞、中墙、左、右洞开挖、二次模筑衬砌五道并行的作业流水线,拓展了隧道施工作业面,为加快隧道施工进度奠定了坚实的基础。

3、主要工序及施工技术

(1)超前防护

超前支护参数也应根据地质类别的不同进行选定,如洞口土质为松散的新黄土,宜采用超前大管棚进行支护,而且注浆固结效果好,若为密实的老黄土,采用,φ50超前小管棚进行支护是可行的,但其注浆效果未必很好。为此进行了现场注浆效果对比试验,试验发现新黄土中浆液扩散半径大于50cm,老黄土中仅为2cm。

超前大管棚施工时,其联结部位必须确保有足够强度及刚度,施工中应优先考虑丝扣连接,也可以套管焊接,但必须有足够的套接搭接长度,宜不少于两倍钢管直径,不允许两钢管直接对焊使用。当采用φ50超前小管棚进行支护时,其第一环可先于套拱打设,小导管注浆也可先于套拱进行,最实际可行的施工顺序为:施工前先将洞口开挖成台阶状或洞内核心土状,创造出管棚施工作业面,打设φ50超前小管棚,再浇筑套拱混凝土,然后进行小导管注浆,这样既便于管棚眼的打设,又能利用套拱施工支架进行小导管注浆作业。

(2)洞身开挖

第一、中导洞开挖。在成洞面临时支护完成后,按中导洞开挖轮廓线挖槽,初喷砼后嵌入首榀钢格栅拱架,与洞外所立的钢格栅用纵向钢筋连成整体,挂钢筋网后喷射砼形成洞口棚架,以首榀钢格栅为支点,按超前小导管环向间距以10°外插角向钢格栅外侧打入小导管,注浆4h后进行中导洞开挖。中导洞开挖循环进尺0.5~1.2m,开挖成型进行中线、水平检查,符合设计要求后立即初喷5cm厚20号素砼。

第二、左、右洞开挖。左、右洞开挖在中墙砼达到设计强度的70%以后进行,采取两台阶分步平行开挖,上台阶从拱脚至拱顶,含整个拱部。为站人施工方便,上台阶分两步开挖:先挖环形导坑,后挖中核,中核至拱顶高度1.6~2.0m。台阶长5m~10m,上台阶开挖的土方用人工翻至下台阶再用装载机配合汽车运弃。下台阶开挖先挖中槽,外侧边墙留上宽2m,下宽4m的平台。中槽掘进5~8m,跳槽开挖边墙,马口槽宽2m,净距3m。仰拱随同边墙马口一起开挖,符合设计尺寸后立即初喷5cm厚砼,施工边墙部分锚杆,接长钢支撑至中隔墙,喷射砼至设计厚度,形成封闭的环形支护。仰拱开挖成型后,应及时浇筑仰拱,加强对围岩的支撑。左、右洞一次开挖不宜大于1m,左洞先进,右洞开挖面按落后左洞10m控制。

(3)初期支护施工

第一、超前小导管施工。超前小导管施工:钻孔采用手风枪打眼、风枪推进小导管,注浆采用注浆机注浆,灰浆机拌制浆液,注浆压力根据地层致密程度决定,一般为0.5~1.0mpa,纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1.0m。

第二、系统锚杆施工。一般隧道采用的的锚杆有两种:中导洞和进出口成洞面临时支护用Φ22mm螺纹钢砂浆锚杆,左、右洞用Φ25mm中空注浆锚杆。锚杆按设计长度加丝口长,下料后用套丝机套出12cm长螺纹。在初喷砼后用红漆按设计间距梅花形布置,点出锚杆孔位。用风动凿岩机垂直岩面钻孔。成孔后用高压风清除孔内碴屑,砂浆锚杆在注浆后插入锚杆,安装垫板、螺栓;中空锚杆是安装锚杆后注浆,注浆压力为0.5~1.0mpa,终压为2.0~2.5mpa。砂浆锚杆注30号水泥砂浆,中空锚杆压注30号水泥浆。锚杆安装后三天内不准敲击锚杆头,也不准悬挂重物。

第三、钢拱架施工。钢拱架加工在预制场统一加工。根据不同断面需要,精确放样下料,分节焊制而成,连接板用a3钢,厚度为15mm。栓孔用钻床定位加工,螺栓、螺母采用标准件,焊接及加工误差须符合有关规范。安装前对岩面初喷5cm混凝土。测量拱架安装设计顶面标高。施作定位锚杆,锚杆采用Φ22钢筋,深度不小于1.5m,外露20cm。清除拱架底角浮碴。拱架加工好后要进行预拼,合格后方可使用。工作平台就位后,用装载机配合人工安装拱架,自上而下进行,拱架应尽量与围岩接近,与围岩间隙较大时,设置垫块垫紧,垫块可为坚硬的片石。安装时,拱架要保持与中线垂直,上下左右偏差控制在±5cm,斜度小于±2°。拱脚有一定的埋置深度,并落到原状岩石上,并设置锁脚锚杆。与定位锚杆焊连,并焊接纵向连接筋。

4、二次衬砌

(1)中隔墙施工。a.开挖中隔墙基础,绑扎在钢筋房内弯制成型的隔墙钢筋,预理左、右洞钢支撑接头钢板,主洞环形排水盲沟、纵向排水管;b.立模、模板采用特制大块钢模,每次立模长度为9m,模板规格与正洞台车和模板一致,加工两节段模板;c.采用外拉内顶办法加固模板;d.采用泵送砼一次浇注每段隔墙;f.对顶部与中导洞临时支护相接触处要充塞密实;e.砼中掺加早强剂,砼具有早强、缓凝高流态性能。当强度达到2.5mpa后可以拆模。拆模后立即养护,养护14天。

(2)左、右洞二次模注衬砌。二次衬砌施工在围岩变形基本稳定后进行。a.初期支护经处理至表面无明显的渗水、漏水、无突出的锚杆头、钢筋头及表面平整后,再铺设环向排水管、纵向排水管、横向排水管,再铺设土工布、防水板;b.绑扎钢筋房中加工成型的钢筋,现场进行绑扎或焊接成型,预埋设计的各种孔、管、线、件;c.台车就位,复核中线及标高,使二次衬砌内轮廓符合设计要求,泵送砼一次完成一节段砼的灌注;d.振捣采用插入式振捣器振捣;e.砼中掺入防水剂,砼具备早强、缓凝、高流态(坍落度一般为15cm左右)性能;f.强度达到设计的2.5mpa后,即可拆模,并洒水养护不得小于14天;g.砼于隧道出口附近设50m3/h拌合楼拌合,砼水平运输砼搅拌车进行运输,现场采用砼输送泵泵送入模进行浇注。在隧道顶拱部位设置砼溜槽下料,以防止骨料分离(溜槽无法实现,应在台车上分层设置混凝土送入窗口,进行下料)。

总之,隧道施工时,管线布置较多,又受空间限制,管线必须按照规定和研究的最合理方案的进行安装设置。施工是动态的,必须设有专门的人员管理,要确保施工安全。各施工单位要不断提高自己的技术水平。现代要求与过去一般公路隧道在设计、施工和运营管理方面均有质的差别,这带给我们公路隧道建设者的是机遇也是挑战,是学习与提高的机会,同时它也挑战我们的观念、我们的技术和管理水平。面临这些挑战,中国工程技术人员在总结自己的经验,同时也要学习借鉴国外经验,不断提升自己。

参考文献:

[1]陈伯宪.小间距隧道施工技术浅析[J].中国港湾建设.2006(06)

[2]霍东发,许国泰.浅析公路路基拓宽工程中的施工[J].科技资讯.2011(08)

隧道公路施工篇4

[关键词]隧道工程;防水设施;施工技术

0引言

水因素是影响公路桥梁隧道正常施工的关键因素。在实际的施工过程中,地下水会使围岩趋于不稳定,增加了前期支护的困难。在后期公路桥梁隧道运行过程中,地下水会从变形缝、施工缝等裂隙中渗漏出来,导致隧道内积水,侵蚀隧道内的照明灯等设备,严重的甚至会影响行车安全,容易引发车祸。同时,如果地下水属于侵蚀性或者容易产生结冰现象,会严重损害衬砌结构。但是,在实际施工中,地下水是肯定存在的,只有尽可能地减少其对工程的损害才能保证工程质量。因此,本文主要探讨相关防水设施在公路桥梁隧道中的应用,望对同行有借鉴意义。

1隧道工程防水施工技术要求

当前,我国对隧道工程防水施工技术的要求是根据隧道的具体用途来进行规定的,我国现行的隧道技术要求规范有《铁路隧道施工技术规范》以及《公路隧道施工技术规范》,除此之外,内容相对较为具体的是《地下工程防水技术规范》,其中的内容容易被施工人员熟练掌握。在《地下工程防水技术规范》中,防水等级有四级,同时企业对这4个等级划分了具体的使用范围。根据《地下工程防水技术规范》的要求,我国公路隧道防水施工要做到边墙不漏水、排水沟不冻结、拱部不渗水、冻害地区衬砌背后不存在积水、路面不积水等要求。在设计人员及施工人员进行施工之前,要熟练掌握规范要求,从而提高隧道工程的防水质量。

2我国公路桥梁隧道防水施工现状

隧道工程作为一项地下工程,其防水施工是相当重要的。很多施工单位都将其作为公路隧道施工的重点项目。在具体的施工过程中,施工团队不仅要考虑施工卷材的选择、施工工艺,还要考虑到防水设施的具体应用,同时还要考虑到防水施工管理、防水施工体系建立等。但是,当前我国大部分公路桥梁隧道工程的防水项目实施都不是很理想,就当前隧道防水工程发展情况来看,防水设施的应用相当重要。

3公路桥梁隧道工程防水施工中存在的问题

1)传统的施工方法施工采取的是先拱后墙整体衬砌的方式。在实际的施工过程中,上导坑开挖的速度过快且上导坑与下导坑之间的距离较大,同时没能及时封闭的话,在软土地基层中,其修成不久,就会出现端部下沉。端部下沉会因为导坑的开挖而扩大,导致拱顶沿着施工缝产生裂缝,拉断止水带,进而产生渗水、漏水的现象。

2)纵向施工缝在施工中留置于拱圈及边墙之间,在填塞马口时,旧混凝土表面未做凿毛处理,使新旧混凝土不能牢固黏结。在填塞混凝土的同时,使止水带变形失去作用。由于马口填塞混凝土为高强度等级抗渗混凝土,在凝固过程中,收缩较大,止水带与混凝土结合欠密实造成漏水。

3)如果衬砌混凝土外纵向盲沟管在实际施工过程中没有包裹完好,就会导致堵塞,水流汇聚速度变慢。在安装排水导管时,如果没有掌握好其坡度的设置,也会导致地下水无法正常排出,进而产生渗水、漏水现象。

4公路桥梁隧道工程防水原则

当前,我国隧道工程人员为了减少水因素对隧道质量的影响,提出了防水止水的相关原则,即“排、堵、截相结合”,同时其将模筑混凝土衬砌当作隧道防水的主要措施。

1)所谓排水就是设立排水系统,将堵塞水资源排出桥梁隧道,同时要结合具体的施工条件,因地制宜,选择具体可行的施工方案,使其适宜当地的情况。另外,方案的制订还要考虑到技术的可行性、成本的高低、适用效果的优劣、环境保护等相关因素。而其中的“相结合”可以指具体施工与相关设计紧密结合,但是施工时最为核心的要素,设计要充分结合具体的施工条件,实行点面结合,从而使得大面积的渗水、漏水汇集为局部出水,然后进行科学合理的排水,尽可能在实际施工中做好水处理,减少水害对环境的破坏。

2)所谓堵水就是将衬砌混凝土结构作为堵水的第1层防水设施,其他相关的防水材料设置为第2层的防水设施,通过这种方式堵截地下水,使其不能进入公路桥梁隧道的防水措施。

3)所谓截水就是截留隧道的地下水及隧道外部的地表水,使其不能进入公路桥梁隧道的防水设施中。一般采用的截水方式都是设置截水的天沟。

5公路桥梁隧道工程施工防水设施应用

为了确保隧道内的行车安全及隧道的长久使用,应做好公路桥梁隧道的防水及支护工作。公路桥梁隧道支护的作用是防止隧道的围岩发生变形并降低隧道的荷载力。当前,对于公路桥梁隧道的支护方式主要采用的都是锚喷支护的方式,在这种方式下,施工人员要格外注意锚杆的质量,保障其焊接的质量及强度等符合国家标准,防止在具体施工中发生断裂现象。除此之外,施工人员还要严格检查防水材料。公路桥梁隧道防水系统的作用是防止隧道出现渗水、漏水,进而使得桥梁隧道内部出现积水,导致隧道行车出现安全隐患。在设立隧道防水系统时,要保证管道的质量符合国家标准,尤其是安全管道时,要保证围岩与软管的安装保持紧贴。施工完成之后,施工人员也要加强对施工防水系统的检查,如果存在安全隐患,就要及时提出解决措施,做到合理妥善解决。

1)结构自防水措施

混凝土结构自防水发生作用的关键是要保证施工的混凝土的密度合理并控制混凝土使其不容易产生裂缝。因为一般的混凝土都容易产生裂缝,所以当前可以研究新型混凝土,如补偿性收缩混凝土。所谓补偿性收缩混凝土就是在普通水泥中混合很多外加剂,减少混凝土的开裂状况,使其提高抗开裂的能力。另外,设计人员要对混凝土进行合理设计,并设计相关方案,确保混凝土的质量符合设计标准。

2)公路桥梁隧道防水层设施的铺设

对于公路桥梁隧道防水层设施的铺设主要包含以下几个方面:①施工人员仔细测量混凝土的断面,凿除隧道还未开挖的地方,同时,要分层喷射混凝土表面;②施工人员要切断、切除锚杆头、钢筋外漏部分,同时用水泥浆抹平其表面;③对衬砌背后设施进行合理排水,检查排水沟、引水管及盲沟的连接紧密程度。另外,还要保障处于寒冷地区的排水设施具有良好的保温性能。加强对公路桥梁隧道防水层的检查。在铺设完防水层后,要着重检查防水层及其焊接的质量。检查的主要方式为:用手将防水板托起,检查防水板与喷射混凝土的贴合程度,同时还要检查防水层的表面是否存在扎破、褶皱现象,从而保障防水层的整体质量。

3)隧道防水设施的初期支护处理

在完成初期支护之后,经常出现灰浆浮渣。这种情况下,如果直接铺上防水板,就导致密实度不够紧实。可以先找平厚水泥砂浆,清除表面的灰浆浮渣,磨平表面的突出物(防止其扎破防水层)。对于隧道初期支护转弯处,必须先将阴阳角处理成圆弧,其中阳角的半径要≥5cm,阴角的半径要≥15cm,从而使得防水层有较好的结合面,在之后还要清理其表面,使其保持干净整洁。

4)防水卷材设施的应用

防水卷材的质量及其具体铺设影响着公路桥梁隧道防水层的质量。采购人员在采购防水卷材时,要仔细检查其规格和材质,保证防水卷材的整体厚度一致,平铺时也不会产生明显的皱褶和隆起。在铺设防水卷材时,需要在公路桥梁隧道的拱顶部位划出中心线段,搭设板台架,再对卷材进行铺设,铺设的方向是由拱顶向两侧进行铺设,同时,其要保持铺设平顺,不能出现褶皱和空鼓,卷材的粘贴也要保证牢固可靠。对于卷材的结合部位,也要使其搭接合理牢固。防水卷材的铺设一般都采用环向铺设的方式,其宽度要≥100mm,短边要>150mm,同时要错开相邻的两幅卷材。当前,采用的防水大卷材大都是复合式的防水材料,而且施工时都会在支护后订上水泥钉,不过这种方式会导致在二次衬砌时刺破防水卷材,进而使隧道出现渗水、漏水。所以,可以使用隐形钉铺合的方法,即在支护后先挂上土工布,对其进行固定,再摄入水泥钉,之后在外层采用热熔焊接技术对防水卷材进行铺设,这种方式可以使得防水层密封成一个整体。

5)施工缝、变形缝、穿墙管处的防水措施

施工缝是公路桥梁隧道及防水工程的薄弱环节,所以尽量要减少布置施工缝。如果一定要设置施工缝,一定要仔细施工,使得新混凝土与旧混凝土之间黏结密实;另外,还要着重加强施工缝处混凝土的捣固,使得混凝土密实贴合。施工缝设置时,尽量使用形式不同的企口缝,从而延长隧道渗水的路线,对于较为核心的部位,施工人员可以使用膨胀型止水带对施工缝进行加固。变形缝、施工缝及穿墙管在隧道防水施工中是相当重要的部分,同时其也是产生渗水漏水的高发部位。因此,在对施工缝、变形缝及穿墙管进行施工时要着重注意防水工作。其中变形缝在设计时,要在模筑混凝土内侧设置宽度为600mm的防水加强层,同时要采用聚氨酯密封胶进行结构密封,密封胶要认真设置,沿着变形缝进行环向涂抹,同时其不能出现密封胶断点的现象。

6)防水层养护

防水层铺设完毕后,还要加强对防水层的养护工作,这样可以避免施工,尤其是二次衬砌中焊接钢筋时破坏防水层。如果出现防水层破损,需要及时进行设计修补。隧道的仰拱部位应该铺1层50mm厚细石混凝土保护防水层,同时可以铺设跳板。在进行二次衬砌,浇筑混凝土过程中,要防止防水层的砂浆保护层与混凝土疏松的管架直接接触,应在砂浆保护层上铺设一些砂袋,减少对防水层的破坏。在实际的施工过程中,特别是对拱部基面进行处理时,要保护好边墙的防水层,主要是为了防止浮渣进入其中。在二衬施工焊接钢筋或挡头板施工时,要遮挡住防水层,防止焊接过程中烧毁防水层。

7)二次衬砌抗渗混凝土施工

二次衬砌抗渗混凝土的施工在一定程度上是指公路桥梁隧道的防水排水系统进行完善,使其处于密封状态,进而形成其他相关材料与透水管结合使用的“多方引”的排水格局,从这个角度来说,施工人员要注意防水混凝土需要具有良好的密实度。

8)先进防水设施的应用

当前,传统的施工技术存在价格高昂、施工周期长、施工质量偏低现象,而且很容易产生渗水漏水现象。通过运用先进的防水设施,可以减少公路桥梁隧道产生渗水现象。例如,在设计隧道时,采用锚喷的方式进行隧道支护,通过监测控制围岩变形,充分发挥围岩自承能力的新奥法,这种先进的方式在一定程度上有效节省了资金投入,缩短了施工周期,同时其可以有效防水。如再喷混凝土,其是公路桥梁隧道的一部分,可以有效防止围岩恶化,防止出现隧道坍塌现象,同时直接粘贴岩面,阻止裂隙中填充物的流失。另外,还要保持喷层表面的平整,这样可以使得防水卷材发挥最大价值,将地下水排堵在隧道衬砌范围以外。

9)畅通的排水通道设施的应用

公路桥梁隧道进行防水主要是要防止地下水大规模聚集到衬砌结构的周围及基底部分。简单来说,防水工程主要是以排水为主体,其排水过程为水从围岩的裂隙流入盲沟中,然后流入泄水孔中,在经过排水沟流出隧道之外。其中盲沟主要是将大规模的地下水引导为局部集中的水资源,同时,在衬砌结构与围岩之间形成过水通道,并使这些地下水源汇入泄水孔,防止堵塞,造成积水。

6具体案例

云南安楚高速公路大红田隧道全长2700m,纵坡采用-2.182%的单向坡,隧道设计净跨14.90m,净高为7.5m的三心圆拱典墙断面;设计采用新奥法施工,复合式衬砌,防水层设计为无纺布—pVC防水板。隧道沿线位于大红田一带山中,横穿大龙潭断层(垂直穿过隧道),围岩为板岩,白云质灰岩,岩体破碎强烈,差异风化性强。中部为中厚层状白云灰岩,岩溶发育弱-强裂,为垂直悬挂式溶隙,洞内岩溶差异较大,地表可见溶蚀洼地及垂直溶隙岩溶漏斗,该岩层含水量强岩溶水,隧道掘进时将产生大量涌水,随季节性变化大。针对这种地质情况,设计中采用了以“防、排”为主,“防、排、堵、截”相结合的综合治理原则。复合式衬砌结构防水系统由初期支护、二次衬砌防水混凝土及二者之间敷设的防水层3部分组成。初期支护采用每隔5m左右(根据涌水量适当加密)沿岩面布设一环向排水管(见图3),与拱脚设置纵向排水管相通,使初期支护背后的水通过纵向排水管排走,喷射混凝土要求均匀密实平整,无裂缝脱落,容鼓渗漏水现象;防水层由400g/m2的土工布及pVC-p1.5mm厚防水板组成,全封闭设置,并根据初期支护实际渗漏水状况,在防水层背后设置Ω形弹簧排水管(见图4)。防水层施工采用无钉铺设工艺及严格的气密性检查以确保施工效果;二次衬砌采用防水混凝土,混凝土抗渗等级>1.2mpa,以达到防水目的(见图5)。施工缝采用遇水膨胀止水条,沉降缝、伸缩缝、变形缝采用橡胶止水带。通过采取以上严格的设计及施工措施,大红田隧道在地质条件很恶劣的情况下仍然取得了很好的防水效果。

7结语

公路桥梁隧道建筑工程在不断地发展进步中,其数量也在不断增加,这种情况促进了我国建筑行业的发展。我国是一个地域广阔、地质条件复杂的国家,因此为了完善我国的交通运输体系,施工人员需要逐渐加强对公路桥梁隧道的研究,并不断提高公路桥梁隧道的施工水平。但是近些年来,我国经常出现公路桥梁隧道安全事故,使得人民的关注重点逐渐转移到公路桥梁隧道的质量问题上,而防水问题作为公路桥梁隧道质量的最大影响因素,其成为我国专家与学者研究的重点。因此,在当前公路桥梁隧道施工过程中,施工人员也在不断地克服隧道渗水、漏水难题,以提高公路桥梁隧道的施工质量。

参考文献:

[1]罗贤敏.新时期高速公路桥梁隧道病害处治方法及设备配置探析[J].江西建材,2014(24):194,196.

[2]谢松洁.公路隧道桥梁出现的问题分析[J].江西建材,2014(5):158.

[3]廖雁飞.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].科技与企业,2014(5):205.

隧道公路施工篇5

关键词:高速公路;隧道施工管理;措施;

中图分类号:U412文献标识码:a

高速公路的隧道施工管理所涉及到全面的施工管理,它不仅涉及到技术,更涉及到施工工程安全和质量的管理。随着社会的发展,构建和谐社会的理念,安全管理成为了施工工程中的重要任务,与此同时,工程质量的管理以及工作的新技术也提到了日常施工管理的日程安排之中。

一、高速公路隧道施工的特点分析

1.地质条件复杂。由于高速公路隧道一般都是穿山隧道,在施工当中会遇到许多复杂的地质条件,并且很难掌握准确的地质情况,无法预见地下水、泥石流、溶洞、瓦斯等不良的地质情况,给施工带来不小的困难。

2.隐蔽工程多。由于高速隧道属于地下工程,很难摸清隧洞中的具体情况,只能一步一步地施工。于是就出现了许多难以被发现的隐蔽工序,给工程质量造成了严重的损害。

3.时效性明显。在高速公路隧道施工当中,围岩经常会发生各种变化,水文地质条件也十分复杂,所以,在开挖之后,就需要立即对其进行处理。

4.施工条件恶劣。由于高速公路隧道施工一般都处于狭小的施工空间,再加上施工的工序多,需要交叉作业,增加了施工的难度。另外,隧道施工是处在一个半封闭的空间,空气流通性差,对工人的身体造成了危害。

二、工程实例

工程概况。某高速公路全线桥隧长度占总长的46.9%,其投资额达投资总额的72%。主线桥梁11403m/41座,占路线总长的15.6%;主线隧道22319m/34座,占路线总长的30.6%;连接线隧道435m/1座,隧道以小净距黄土隧道为主,隧道围岩级别以Ⅳ、Ⅴ级为主,占隧道全长的83.4%。

三、隧道施工管理的有效措施

1.对长隧道实施地质超前预报。隧道工程属于地下工程,由于其地质勘查资料不能够完全准确描述隧址区的地质情况,隧道设计时一般采用工程类比法进行隧道设计,其设计参数与现场揭示的围岩情况存在一定的出入,为了弥补地质勘查的不足,建管处特要求对该线长隧道均实施地质超前预报。通过地质雷达法对掌子面前方40m范围内的围岩情况进行探测并结合掌子面的地质情况和其他勘探手段共同确定围岩级别,对存在支护参数较弱的断面,会同设计单位、监理单位、施工单位和监测单位等召开现场会议,商讨对策。此外采用先进的隧道超前地质预报技术还可以较准确的预报掘进前方是否有断层、破碎带、溶洞等不良地质构造,以便施工单位及时合理安排掘进进度、修正施工方案、安排防护措施、控制险情发生。

2.狠抓隧道工程的施工质量。为了确保隧道工程施工期间的施工质量,事前

控制质量工程,建管处制定一系列的措施进行控制。

(1)要求施工企业进行自检,施工技术人员对每个施工环节要进行确认,并填写备查资料和签字;要求监理单位加强监管,现场监理人员需对每个施工环节进行复查并填写备查资料和签字;加大业主和监理对分项工程进行不定期检查和抽查,对存在的问题及施工缺陷要求施工单位进行整改,严重的要求其进行返工。

(2)邀请第三方监测单位对隧道初期支护和二衬的质量进行检测。根据要求,主要对以下几点进行着重检测:第一,隧道初期支护空洞及厚度的质量检测;第二,隧道二次衬砌空洞及厚度的质量检测。每断面设三条检测线,分别为拱顶和两侧拱腰或边墙处。如初期支护检测发现厚度不够的要求施工单位进行补喷,对存在的空洞或不密实处要求施工单位进行注浆处理,然后进行复测。

3.施工技术管理

(1)新奥法施工技术。新奥法施工是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起的一项技术。新奥法施工技术在我国高速公路隧道施工中得到了广泛应用,但其中也存在着一些问题,所以一定要保障工程有良好的施工管理,有专业的技术人员和测量人员,能够担负起自身的责任,保障新奥法施工的质量与安全。

(2)大力推广使用新技术。在施工管理当中,技术管理是非常重要的一环。技术是质量的保障,也是一项工程成败的关键,对于高速公路隧道工程更是如此。高速公路隧道工程是一项庞大的工程,所涉及到技术多种多样,以下是几种运用较为广泛的新技术:第一,激光断面仪(如图:激光断面仪断面数据图)。它是一款实用性很强的工程测量工具。在高速公路隧道施工当中,能够迅速帮助施工人员掌握开挖断面的尺寸、形状、表面平整度以及欠挖超挖数据等指标,能够测量二次衬砌前后的隧道断面,保证衬砌的厚度。第二,加氯消毒除臭使用声波仪。这种技术比激光断面仪更快更精准,能够准确的测量锚杆压浆的密实度以及锚杆的长度。第三,地质雷达。它能够准确监测出所喷射的混凝土的后部有没有空洞。

4.隧道施工工程安全管理。安全管理在任何的施工工程中,都是十分重要的任务之一,包括高速公路隧道工程也是同样。整个工程质量是否过关,不仅是施工单位名誉的体现,更是施工单位管理水平的彰显,可以说施工质量的优劣直接影响到了施工单位的发展。因此,施工单位管理都需要针对全体施工工作人员进行必要的安全教育工作,把施工安全管理工作提到首位,有效的规避施工工程中会出现的安全隐患,对施工工作人员的生命和财产安全提供了有效的保障。针对高速公路隧道工程的管理,工程管理者需要事前制定出科学合理的安全管理制度,以及相应的安全保护措施,针对进入施工现场施工人员组织进行相应的施工安全知识培训,全员贯彻科学合理的安全理念,强制规范与监督到位,在施工工作人员中形成能自觉的遵守安全操作规范的氛围,有效确保高速公路隧道施工的安全。同时,要遵循科学化、合理化的安全施工管理制度,以较为先进的施工工艺,提倡采用新奥法进行工程施工,有效的规避传统老旧的施工工艺对整个隧道工程的质量与安全产生影响,严格执行安全管理条例,杜约施工组织上的安全漏洞的出现。

5.加强监控测量工作的组织实施。为了对施工中的各个环节、各道工序进行严格、系统、全面的监督和管理,隧道工程质量监理须制定一套质量监理程序来指导工程的施工和监理,以确保各项准备工作达到要求,超前处理遇到的各种复杂问题,使监理工作处于主动、事前状态。监控测量工作在新奥法进行隧道开挖过程中以及隧道的安全管理中都发挥至关重要的作用。需要对监控测量单位资质进行严格审查,避免因人情利益而外包给缺少相关资质的单位。监控测量仪器必须经过相关部门标定,积极应用先进的监测设备,淘汰老旧落后监测设备;加强检查工作,督促监控测量人员及时递交测量数据及分析报告,为施工部门及时修改作业设计及安全管理提供依据。

高速公路隧道工程是一些庞大系统的工程,是一项复杂且危险的工程。因此,必须加强对施工管理,提高工程质量、加强技术管理,保障施工安全。当前,随着我国经济的飞速发展和城市化进程的逐步推进,我国的高速公路建设已经迎来一个新的高潮,特别是在西部地区,隧道工程建设迎来一个崭新的时期。对于高速工程隧道施工企业来说,这既是机遇也是挑战。让我们一起努力,为我国高速公路事业发展贡献出自己的一份力量。

参考文献:

[1]曹兴全.浅谈高速公路隧道施工工艺控制[J].现代物业,2012.

[2]邓吉海.高速公路隧道施工的安全管理分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013.

隧道公路施工篇6

关键词:公路隧道施工质量控制

1概述

我国是一个地域辽阔,多山岭重丘的国家。改革开发以来,我国的公路建设快速发展,公路隧道的建设也越来越多,截至2009年底,全国公路隧道已有6139处、394.20万米,公路隧道正持续不断的向山区、向水下延伸,公路隧道的增长量达每年100余公里。从隧道的形式上看,公路隧道已从以前的两车道隧道,发展到今天的三车道隧道、四车道隧道、连拱隧道、小净距隧道、分岔隧道,公路隧道在建设过程中已取得丰硕的成果。隧道施工,隐蔽工程的工序较多,施工质量的控制是工程建设的关键,为全面提升公路隧道整体施工质量水平,在系统探讨公路隧道施工技术、吸取以往隧道施工中经验教训的基础上,并结合本人对公路隧道施工质量控制要点的认识和体会,进行了如下的整理和归纳,以供隧道施工和质量管理参考。

2隧道工程的特点

公路隧道是一种特殊的工程结构物,具有以下特点:

1)是在已有原始应力场的介质内构筑结构,即“先有荷载,后有结构”。

2)隧道结构受力是不确定的,开挖方法、支护时间和支护结构的刚度对结构受力影响很大。

3)设计是以工程类比为主,计算为辅,不可预见的因素多,实行动态设计。

4)施工作业空间狭小,各工序干扰大。

5)大部分是隐密工程,只有一个可视面,工程质量难以通过表面观察进行评价,工程隐患难以发现,表面显示出来的问题,难以判断问题的实质。

6)工程缺陷返工困难,危险性大,工期长。

3公路隧道施工的质量控制

3.1选择合理的开挖方法

断面开挖尽可能采用全断面开挖,但隧道很大及软弱围岩须采用两断面、多断面开挖。即先挖两侧,待支护稳定后,再挖中间,边挖边作初期支护。只有这样才能少出问题。隧道开挖断面越圆越好,这样受力均匀。

3.2公路隧道施工的监控量测与动态施工设计

监控量测是新奥法施工的重点,是保证隧道现场施工安全和进行信息化设计施工的基础。通过对施工现场量测数据和对开挖面的地质观察以及地质超前预报等预测、预报资料的分析,就可以对隧道围岩力学性能进行评价,进而对隧道施工方法(包括常规的、特殊的、辅助的施工方法)、断面开挖步骤及顺序、初期支护的参数等进行合理调整,真正做到信息化设计施工,保证施工安全、围岩稳定、支护经济、质量良好。

公路隧道施工监控量测的内容主要有:地面变形、拱顶下沉、周边收敛、围岩压力、围岩位移、钢拱架变形、混凝土应变、锚杆内力等。监控量测的主要记录表格有:隧道开挖断面地质监测记录表、隧道周边收敛量测记录表、拱顶下沉量测记录表、隧道周边变形量测数据分析表、洞内观察记录表、施工意外情况(塌方、岩爆等)量测记录表等。

3.3隧道防水系统质量控制

公路隧道的防排水要求高,目前的公路隧道防排水系统多为采用夹在两层衬砌之间的高分子防水卷材防水层,和沿隧道壁环向、纵向、横向设置的排水盲管,将渗水引排至纵向排水管集中排除。防排水系统的质量检测评定尚无统一的行业标准规定。

防水层的质量检验也应分材料检验与施工安装检验两部分进行。对于高分子防水卷材的质量要求主要是抵抗施工破坏能力强,耐老化、耐酸碱、低温柔性好、寿命长等。其材料检测的内容包括长度、宽度和厚度检测,并且还需按照规定的尺寸和形状裁出试件,进行拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度检测、耐老化检测、低温柔性实验等。防水层的安装应检查防水层的接头:质量与吊挂施工。接头宽度应满足要求,采用粘接或焊接,接头应牢固,强度不小于同质材料,不得有气泡、折皱及空隙。焊缝一般采用双焊缝,中间留空腔以便充气检查。防水板的吊挂固定点间距在拱部为0.5m~0.7m,在墙部为1.0m~1.2m。点间防水层不得绷紧,以使防水层在混凝土灌注后与喷射混凝土支护面密贴。检查时主要采用目测观察,用手托起防水层,看是否与喷射混凝土密贴,在拱顶,呈水平状或下垂的范围不得超过1.2m,防水板应无划破现象。

3.4隧道围岩变形的预测和塌方预防

新奥法与矿山法施工限制变形有着本质区别,围岩变形的预测是检验围岩是否稳定的重要手段,防止围岩变形过大失稳、发生坍塌、堵塞开挖断面是质量监控的关键。初期支护完成了不要即刻进行二次衬砌,注意观察初期支护围岩变形情况,二者同时进行也是与新奥法施工原理相违背的。初期支护一旦被破坏,二次衬砌将会产生裂缝和其它不良后果。预防隧道塌方,应严格按新奥法要求做,即深孔确定围岩类别,短台阶开挖,并及时进行初期支护和围岩变形观测。

3.5加强施工现场管理

工程质量是施工单位干出来的,而不是成品后检验出来的。因此施工过程中应加强现场质量管理,加强检测工作是质量管理之重点。隧道施工时应组织逐级技术交底,直到作业班组及作业人员明确设计意图和质量要求。严把原材料质量关。隧道施工多为隐蔽工程,因而隧道的质量,关键在于过程的质量、隐蔽工程的质量,要求管理人员实行跟班作业来确保隐蔽工程质量。严格执行质量奖惩等制度,重复发生和有意偷工减料的行为从严处罚。

施工过程中严格按质量检验评定标准频率要求,对已施工部位作抽样试验并评定工程质量。对混凝土采用回弹仪、取芯、试块试压;锚杆做拉拔试验;钢筋网及喷混凝土厚采用开孔检查。通过各种检测方法和手段查明缺陷部位进行有效处治,切实加强并保证工程质量。

4结语

总之,公路隧道施工工程是一项大工程,它的开挖面积大,深度大,在工程施工中很容易发生坍塌的事故,因此工程的质量对施工的顺利完成起着决定性作用。隧道施工中,要严格进行质量控制,确保整个施工安全,同时,由于隧道地质的复杂性和多样性,工程人员一定要认真分析,制定合理的施工计划,做到防范于未然,将危险事故的发生排除到施工之外,加强施工监督,确保隧道施工顺利完成。

参考文献

[1]李之达,黄强.隧道施工数值模拟与监控[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2010,(03).

隧道公路施工篇7

关键词:公路隧道施工塌方原因处理

中图分类号:U44文献标识码:a文章编号:1672-3791(2014)04(c)-0037-01

在公路隧道施工过程中,基本都是采用了传统的钻爆法施工法来解决问题,正因其炸药爆破所产生的振动效应,严重破坏了原有岩体内部应力所具有的原来的平衡,当存在不恰当的施工方法或者不力的支护状况,失稳的围岩就会有坍塌发生。这就要求认真处理好公路隧道钻爆法施工防坍方的问题,由此确保隧道施工安全与工程的高质量。

1公路隧道施工塌方的成因分析

1.1断层

断层作为不良地质现象问题在隧道施工中比较司空惯见,一系列隧道塌方、大变形等隧道施工地质灾害就是因此而生。这将严重破坏掉隧道围岩的稳定性,促使岩体的物理性能改变和围岩的整体强度降低问题的出现。这就要求施工中,要切实做好对断层的超前预报的各种有效措施。其关键是运用好断层探测技术。这项技术主要有这样一些基本环节:(1)通过浅层高分辨地震勘探来对断层浅部的进行有效的探测。(2)以电法勘探通过分析地下介质的电性特征来对不同深度的活动断层进行研究,其有着精确度较低的缺陷。(3)通过地质雷达(探地雷达)的高频率电磁脉冲来勘探地下物质的分布状况,有着分辨率比较高的优点。(4)采取井间层析(Ct)技术的电磁波、声波、电阻率层析成像有效手段,以电磁波有效的成像来判断地下介质的具体状态。

1.2岩溶

对隧道工程产生影响的岩溶主要包括岩溶水、岩溶洞穴及其填充物之类所导致的危害问题。由于岩溶水在隧道围岩范围内的存在,就导致隧道围岩工程地质条件和水文地质条件发生了某些变化,其存在地下洞体内而导致隧道产生部分悬空现象,由于隧道底部的溶洞大量存有厚度大且松软充填物或暗河水流,这就为有效处理隧道基底增加了难度。

1.3涌水

这主要由于隧道开挖期间,突然有下暗流或泉眼等冒了出来,很可能就发生隧道内的塌方,也就非常易出现携带泥石等将隧道内通道堵塞,使隧道内围岩的地质情况产生改变,事故就可能产生。

2公路隧道施工预防坍塌应采取的措施

当开展公路隧道施工期间,就应做到以下几方面。

2.1防排水

这就需要将注浆处理措施于施工之前或期间,尽量将开挖范围外之水尽量堵在洞外。

2.2短开挖

这需要控制住围岩石质较差地段的每循环开挖进尺,要紧贴掌子面每次立一榀工字钢拱架和拱架,尽量保持拱顶与拱架间之间留有空隙。

2.3强支护

针对围岩和地压现状,加大初期支护结构的强度,并加大拱架的本身刚性强度和喷射砼的厚度,减小拱架间距。另外,还可采取模注砼尽早封闭的措施。

2.4快衬砌

若有必要则应同时进行二次衬砌与开挖工作面的工作,尽早把衬砌成环,一起与初期支护受力。

2.5勤检查

可派专人检查和量测支护及围岩等变形情况,若发现异常,则立即紧急处理好。还要将超前地质预报做妥当,及时掌握好前方的地质和水文条件动态。

2.6采取合理方案

应制定并实施合理正确的施工方案,可最大限度地避免出现隧道塌方这类安全事故。

2.7变更设计

当隧道掘进施工期间,特别需要对围岩变化情况随时观察,及时跟踪观察现场揭示的岩性和勘察、设计岩性差别等细节,做及时性的设计变更。

3公路隧道施工处理坍塌的措施

3.1较小体积塌方的处理

要把已在塌方范围内所做的喷锚或较为牢固的支撑架设好,按照先上后下从两端或一端把塌方逐步清除,并且周密观察拱顶及周边的围岩的细微无变化情况,以免导致出现二次塌方。临时支撑应做到随挖随架,让紧顶到塌腔面上。

3.2较大体积塌方的处理

若塌体堵塞难以进入塌方范围内做支护,可以长管棚或注浆来加固塌体,等其稳定再以“穿”的办法开挖塌体,然后及时衬砌。倘若塌方段围岩整体性较差或富水,可采取预注浆加固该段周边围岩的措施。

3.3塌方冒顶的处理

可对其采取先支护陷和锚喷封闭洞穴周围岩面的措施,以免洞内二次开挖塌体时再发生上顶二次坍塌。当遭遇比较差的地质环境,就应采取打设锚杆或地表注浆加固陷周边地表等相关措施。

3.4一般塌方段的处理

可采取紧密支撑模注衬砌背后与塌腔周壁间的方法,对塌方衬砌背后空洞做处理。遭遇到比较小的塌方就应回填密实浆砌片石或干砌片石。而塌腔比较大,就应回填2米厚度的浆砌片石,可于其上空间以钢支撑等下把稳定围岩顶住。当有塌方冒顶出现,就应上顶回填炉渣及土的荷载,来确定支护及模注衬砌的类型,把强度设计好后,就马上冒顶回填,要对夯填密实回填及封层多加注意,以免出现塌陷进水。

3.5加强防排水工作

要治坍必须先治水,要防止坍体或地下渗入地表水,将地下水引截避免其渗入坍方地段,导致扩大坍方的局面出现。

参考文献

隧道公路施工篇8

关键词:高速公路;隧道;洞口工程;施工技术

受设计选线、地质、地形等的综合影响,公路隧道的洞口位置往往位于沟谷一侧或是山体一侧,这就加大了洞口施工浅埋、偏压等问题出现的概率,加大了施工的难度。在高速公路隧道洞口工程施工过程中,公路隧道的进、出洞施工最复杂,而这两个部分也恰好是隧道施工最容易出现问题,最容易发生事故的地点。因此,提升高速公路隧道洞口工程施工技术,尽可能的减少洞口工程的土方开挖量,不仅节省了施工的成本,也最大程度的避免了山体边仰坡失稳的现象。

1概述高速公路隧道工程施工特点

第一,隐蔽性大。隧道工程与其他工程略有不同,因为工程结束之后,隧道的内部施工质量完全不可见,这也就给发现隧道施工问题带来了困难,也就给隧道工程的安全使用埋下隐患。另外,如果初期施工涉及的支护喷砼、锚杆、钢格栅、钢拱架、环向水管、防水板、中心水管等的设计不科学,那么即便是发现了,想要采取措施及时的补救,也都非常的困难。第二,工序复杂。因为隧道空间相对狭窄,因此,钻孔、装药、爆破、出渣、喷砼、锚杆等的落实工作难以有效开展。再加上水管开挖等施工存在工序交叉作业,很多器械、设备需要共享,也极易导致工序制约现象的发生,影响施工的进展。第三,具备较强的循环性。在隧道施工的过程中,各项工序一直都处在周而复始的过程中,如:开挖、钻眼、装药、爆破、通风、出渣;再如:初喷砼、钻锚杆子L、安设锚杆、复喷砼等。这也就决定了高速公路隧道工程施工具备循环性。第四,易受地质条件影响。地质情况,如褶皱、断层、节理等都会对施工过程产生巨大的影响。地质情况是评判隧道围岩种类的依据,更是施工人员确定施工手段的依据。第五,施工具备动态应变性。由于地质环境复杂易变,为了保证施工的质量,所以施工手段也应随着地质环境的改变不断地变换。另外,施工过程中可能会遭遇到诸如塌方、漏水这样的突况,施工进度以及施工措施也会随之改变。第六,全天候作业。隧道工程不受时间限制,可以24小时作业。

2公路隧道工程施工的不利因素

据现阶段的数据资料显示,公路隧道工程施工过程中的不利因素主要有两个:第一,隧道洞口的位置处于浅埋、偏压段。因为受限于地形、地貌,公路隧道洞口普遍存在浅埋、偏压问题。浅埋与偏压产生的原因是马蹄形的隧道结构不对称,容易导致隧道两侧荷载不均,不仅影响隧道掘进,一旦施工方法不当,还极容易引发洞口滑坡事故发生。第二,地表水、地下水影响施工。受客观条件的影响,隧道口往往位于地下水、地表水汇聚之地,即沟谷或是山凹处。这类地质结构软弱、易破碎,施工工作难以有效开展,而这也必然会影响后期的施工质量,因此,在进行施工之前的设计阶段就应充分的考虑洞口位置,避免洞口靠近沟谷或是山凹处,二将之尽可能的安置于突出的上坡附近。当然地表水也应妥善处理,做好洞口防、排水措施,这样才能保证公路隧道工程施工的质量。

3洞口施工原则以及可采取的措施

第一,严格遵守施工的原则。隧道洞口施工原则与浅埋暗挖法的原则一致,都需要严格的遵循施工18字方针:管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤测量。第二,尽可能的少使用强爆破,使用弱爆破方法、人工挖掘或是机械挖掘,减小扰动围岩,避免影响施工地的地质情况,将围岩的自承能力发挥到最大。第三,在洞口施工之前,做好各项施工辅助措施,全面的调查建筑施工地的地质、地形特点,确保能够有的放矢的应对施工过程中遭遇的不良地质灾害或是突发不安全事件。确保防、排水系统能够正常工作,尤其是在降水量较大的地区或是降水量较大的季节。值得一提的是,在隧道洞口施工的时候,还应尽可能的保护周围的土石以及植被,尽量的维持原先的生态系统。当然,预先编制进洞专项施工技术方案也是极有必要的,可以缩短施工时间。第四,重视洞口施工的超前支护以及超前预加固,对于降低施工问题意义深远。其中,超前支护应包括超前小导管加固法、管棚加固法、超前锚杆法等,超前预加固包括以洞内超前钻孔注浆以及地表注浆在内的超前预注浆。

4概述高速公路隧道洞口工程施工工作

首先,清除施工地点周围的危石,为后期施工的安全性夯实基础。在施工之前,应将施工可能波及的领域的地表植被尽数清除,目标是能够暴露出地表实况,以便施工人员能够及时的发现土表异常情况,避免出现危险事故。其次,做好截水沟施工。因为高速公路隧道洞口工程施工地的地势较为平缓,很多都处于沟谷,雨水极易汇集,因此在施工开始之前就应有意识的施作截水沟,确保地表水能够被及时的截流,为洞口排水系统的早日完成打下基础。再次,严格按照设计施工的要求进行边坡、仰坡放线刷坡工作。为了不破坏土质结构,应从上至下的挖掘,而不是从下至上开挖,不掏挖或是重叠开挖。当然,在进行边坡、仰坡的放线刷坡的时候,还应落实地层的即时监控,以防止动摇地层根本。最后,尽早进行洞门端墙施工工作,有效的阻止边仰坡滑塌现象的发生,避免损害机械以及人员生命,保证施工人机安全。值得一提的是地表加固工作也是非常重要的,然而这一问题在实际施工的过程中极易被忽视。因为洞口附近的岩石在施工的过程中一直处于暴露状态,容易出现风化、破碎问题,因此也需对之进行加固。另外,单向进洞法是高速公路隧道洞口工程施工中一项极具优势的施工办法,在这种模式之下,施工主要依循“小导洞进、出洞,随后扩挖”的办法,因此,洞口施工的安全性得以保障。

5高速公路隧道洞口工程施工的注意事项

第一,在进行隧道洞口施工的时候,经常会遇到地面等高线与隧道洞口轴线斜交的情况,这时施工就会受到一定的制约,所以可以采用“半护拱法”,不仅减少了挖掘工作量,护拱也不需要全部修建,只需要将部分基础性的护拱修筑于稳定基岩上。如果施工地质的条件非常的差,或是存在偏压等问题,还应有意识的及早的修筑挡墙,再进行开挖进洞施工方法,尽可能的利用地形施工,减小开挖量。第二,隧道施工的施工地质难以有效控制,一旦遭遇不良地质条件,一定要积极的、主动的、及时的发现问题,并落实相关措施防治,清除坡面危石、抗滑桩等,为工作人员安全施工提供保障。在隧道内部,一定要进行必要的支护,减少施工工作扰动隧道内部的围岩,尽可能的减少开挖进尺,加大初期支护和及早成环封闭等技术,保障工程进洞安全。第三,超前支护、洞内支护以及洞内开挖都会对进洞施工安全产生影响,因此,施工过程中应重点把握。一旦发现超前支护设置过弱,可以利用加强洞内支护、缩短开挖进尺来解决。而想要提升开挖进度也离不开超前支护、洞内支护的帮助。

6结束语

综上所述,高速公路隧道洞口工程施工是一项复杂的、受多因素影响的系统工程,施工人员在落实施工的时候,一定要严格按照施工章程落实施工工作,这样才能保证施工质量以及施工人员的生命安全。

作者:周俊哲单位:四川汶马高速公路有限责任公司

参考文献:

[1]赵翔宇.公路隧道洞口工程施工技术探讨[J].科技创新导报,2012(11).

[2]徐凡献.高速公路隧道新型环保结构型式施工技术研究[D].西南交通大学,2010(03).

[3]汪正榜.高速公路隧道洞口浅埋段施工技术探析[J].交通建设与管理,2015(02).

隧道公路施工篇9

关键词:公路;隧道工程;施工;要点

abstract:thetunnelstructureistakecoverengineering,andinthedesignprocessishardtocompletecontrolengineering,hydrologygeologycondition,theobjectivefactorscanonlyexistinconstructionprocesstoadopttargetedmeasures.inthispaper,thehighwaytunnelprojectconstructionpointsarediscussed.

Keywords:highway;tunnelproject;theconstruction;points

中图分类号:X734文献标识码:a文章编号:

隧道工程往往因地质状况复杂,如围岩软弱、断层多、破碎带、夹泥带、富水;或因施工方法不当;或因片面追求降低施工费用;或因勘测、设计估计不足等等,引发隧道施工质量问题。为确保隧道工程施工质量,总结经验,吸取教训,加强施工管理,把握有关要点做到超前控制尤为重要。

一、公路隧道工程施工准备阶段要点

此阶段工作的重点是熟悉审查图纸、核查现场、检查工地实验室及人、机、料准备情况、审批总体及实施性施工组织设计、控制测量等方面,总的目标是各项准备工作达到要求。

1、根据地质钻探资料审查围岩分类,分析工程地质特征,特别对岩层走向、褶曲、断层、地下水、特殊土可能对施工造成的不良影响有充分的预估,以书面形式提出问题,要求承包商有充分的处治措施。

2、有针对性的对施工现场进行“十查”,即地质、气象、供水、排水、原材料、动力供应、运输条件、弃渣、场地、地物的核查和调查。监理工程师必须心中有数,处于超前状态督促、指导承包商迅速落实。

3、业主与承包商签定合同后,监理工程师就依据合同督促承包商按合同承诺的人员设备到位,开展临建、控制测量等筹备工作。要求工地实验室限期达到质监站临时资质审批的软硬件要求,认可有相应资质的实验检测单位,为早日备料、开工奠定基础。

4、承包商及时按合同规定的日期上报总体、阶段性进度计划和实施性施工设计,主要针对工期和时间安排的合理性、施工准备的可靠性、计划目标与施工能力的适应性。对地形构造偏压、断裂带、冰积层、膨胀性围岩施工要有具体措施;结合洞口实际地形地质条件决定是否采取喷锚支护、排除危石、增加或接长明洞、卸载反压、地表预加固、修筑排水设施等措施。

5、开工前监理工程师对两端反外控制点复测、联测,增设的所有基准点进行检查并复测,每个洞口附近设不少于三个平面控制点和两个水准点以及控制隧道中心线的方向桩。

二、公路隧道工程施工阶段要点

1、隧洞开挖过程

(1)施工支护

首先要对不同类别的围岩,应采用不同结构型式的施工支护。

(a)Ⅵ级围岩可不支护,Ⅴ级围岩支护时,宜采用局部喷混凝土或局部锚杆。为防止岩爆和局部落石,可局部加栓钢筋网。

(b)Ⅳ~Ⅲ级围岩可采用锚杆、锚杆挂网、喷混凝土或锚喷联合支护。Ⅲ类围岩必要时可加设钢架。

(c)Ⅱ~Ⅰ级围岩宜采用锚喷挂网的联合支护形式,并可结合辅助施工方法进行施工支护。

(d)当地质条件差,围岩不稳定时,可采用构件支撑。

隧道洞口位置选择洞口位置选择好坏,将直接影响隧道施工、造价、工期和运营安全。

(a)洞口部分在地质上通常是不稳定的。一般应设在山体稳定,地质条件好,排水有利的地方。

(b)洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处,一般宜将洞口移到沟谷地质条件较好的一侧有足够宽度的山嘴处。

(c)当洞口处为悬崖陡壁时,根据地质情况采用贴壁或采用接长明洞的办法,将洞口堆到坍方范围以外3m~5m处,

(d)洞口地形平缓时,一般也应早进洞晚出洞。这时洞口位置选择余地较大,应结合洞外路堑、填方、弃渣场地、工期等具体确定,以确保施工和运营安全。

(3)洞身开挖

根据围岩级别和设计要求并结合现场实际地质情况采用相应的开挖方法:洞口段采用台阶法预留核心土开挖、Ⅳ级、V级围岩一般地段采用台阶法开挖级围岩地段采用全断面法开挖当围岩条件发生较大变化时,应适当延长或缩短台阶长度和每循环进尺,确保开挖支护质量及施工安全。a)V级围岩,采用台阶法预留核心土开挖施工。b)Ⅳ级围岩,采用上半断面长台阶法施工。c)Ⅲ级围岩,采用全断面光面爆破开挖全断面光面爆破采用斜眼掏槽,保证开挖断面符合施工图要求。

2、防水

光面爆破是初期支护防水的基础,它虽然不属于防水施工系统的范畴,但与防水施工密切相关,光面爆破可保证防水层基面大体平整,同时保证防水层的松弛预留量做到合理控制,可避免防水层被刺破或拉裂。

防水工程贯穿公路隧道施工过程。从材料进场、技术交底、员工培训;、防水板场地选择硬化、防水板焊接或粘接移动、防水层挂板台车的设计、安装、就位、公路隧道光面爆破、初期支护、基面检查处理、挂防水板、二次衬砌混凝土浇筑等工序都必须严格按技术规范施工,否则将会造成防水层的破裂,从而使公路隧道渗漏水。

3、隧道排水

关于隧道衬砌外排水系统,《公路隧道设计规范》(JtG070-2004)作如下规定:(1)在衬砌两侧边墙背后底部应设沿隧道的纵向排水盲管(沟),其孔径不应小于80cm。(2)沿衬砌背后环向应设置导水盲管,其纵向间距不应大于20m,遇水量较大时,环向盲管应加密。环向盲管、竖向盲管的直径不应小于50mm。(3)环向盲管、竖向盲管应与边墙底部的纵向排水盲管(沟)连通;纵向排水盲管(沟)应与横向导水管连通,以形成完整的纵横向排水系统。

4、隧道施工通风

施工通风是使洞内作业面空气达环境标准所采取的主要措施,洞内空气质量的好坏,直接关系到洞内施工人员的身心健康和洞内工程的施工进度。目前对于短隧道采取的通风方式主要是压入式通风,对于长大隧道而言,前期采用压入式通风,当隧道掘进至一定长度后,将采用巷道式通风,巷道式通风充分利用隧道,通过将通风机安设于洞内,并设置风门,洞内空气在左右线存在压差的情况下形成排风系统,达到良好的通风功效和通风能力巷道式通风布置示意图见图1。

图1巷道式通风布置示意图

5、竣工验收阶段

(1)评审已完工的分项工程与设计文件的符合程度,是否达到施工及验收规范中所提出的质量要求。(2)评定已完工的各分项工程质量等级,根据已分项工程竣工验收办法进行质量评定。(3)以单位工程为基础,按部颁《公路工程竣工验收办法》进行质量评定。(4)依照合同规定对承包人在质保期的内维护,维修进行监督工作。

隧道属于地下工程,施工中岩体变化较大,虽然我们现在可以通过各种先进的科学手段对前方地质进行预判,可是受各种因素影响,施工难题也在不断涌现,因此简单的施工要点难以满足实际施工需求,还需要我们在施工中进行不断的探索和研究

隧道公路施工篇10

关键词:瓦斯,长隧道,通风

abstract:Ventilationtechnologyofhighwayengineeringgaslongtunnelconstructionisanimportantsafetycontrolpointinhighwaytunnelexcavation,goodventilationeffectisdirectlyrelatedtothesafetyofconstructionpersonnel.thispaperintroducesthelonghighwaytunnelventilationtodeterminetheamountofgas,windmachinelayout.

Keywords:gas;longtunnel;ventilation

中图分类号:tU834.3文献标识码:a文章编号:

1、工程概况

四川省成都市成洛大道东延线洛带古镇隧道横穿龙泉山山脉中段,洛带古镇隧道进口位于成都市龙泉驿区洛带镇东侧长安连接线公路旁,出口位于万兴乡南侧约500m的大石村三组。该隧道为一级公路分离式长隧道,左线隧道起点ZK2+060,终点ZK4+955,长2895m;右线隧道起点K2+060,终点K4+930,长2870m。隧道净空断面10.75m×5.0m,隧道最大埋深151.58m。左右线隧道进出口间距分别为23.90m和27.65m,为小净距隧道。隧道洞身围岩为Ⅳ、V级,以泥岩夹砂岩、砂岩为主,局部含有石膏。隧道进出口四个洞口洞门形式均为削竹式。本隧道位于川中龙泉山背斜含气构造上,是天然气运输的有利指向区和储集区,且在石油钻探中已有显示,只是未达到工业开采要求,受构造影响,岩层节理发育,加之其上覆有较厚的泥岩层作为盖层封闭,所以,油气易聚集而不易散发,综合判定为低瓦斯隧道。因此,通风将是本瓦斯隧道施工必须采取的重要安全措施。我部按照《铁路瓦斯隧道技术规范》(tB10120-2002)和设计图纸中对瓦斯隧道的通风要求进行了通风方案的设计。

2、通风量的确定

洛带古镇隧道为低瓦斯隧道,根据《铁路瓦斯隧道技术规范》7.2.5条要求,隧道通风量应根据开挖爆破排烟、洞内同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别进行计算,并以允许风速进行检验,采用其中的最大值作为施工用通风量。

2.1、按瓦斯绝对涌出量计算风量

根据《铁路瓦斯隧道技术规范》7.2.6条规定,按瓦斯绝对涌出量计算风量时,对于低瓦斯工区,应将洞内各处的瓦斯浓度稀释到0.5%以下。本隧道取0.5%。根据《铁路瓦斯隧道技术规范》,采用Q=qK/c进行计算:

Q=100qK/c

式中:

Q为瓦斯隧道通风量(m3/min);

q为瓦斯绝对涌出量(m3/min),本隧道按预估量6m3/min考虑;

K为瓦斯涌出不均匀系数,K一般为1.5~2.0,本隧道按规范建议取1.6;

c为隧道内瓦斯允许浓度,本隧道为0.5。

将上述数据代入上式计算得:Q=100qK/c=6×1.6/0.5×100=1920(m3/min)。

2.2、按高瓦斯隧道最低风速计算通风量

按瓦斯隧道最低风速计算通风量,本隧道取1m/s。采用下式进行计算。由于本项目洛带古镇隧道采用分部台阶法开挖,故取上台阶开挖的最大面积为本次的计算断面积:

Q=60Sv

式中:

S为瓦斯隧道通风断面积;

本隧道采用分部台阶法开挖时,上台阶开挖最大面积为70m3;

v为瓦斯隧道最低风速,1m/s;

将上述数字代入上式得:Q=60Sv=60×70×1=4200(m3/min)。

2.3、按照爆破排烟确定通风量

Q炮=7.8/t(aLdS2)1/3

式中:

a为掘进面一次爆破炸药量(kg),根据钻爆设计,本隧道上台阶断面开挖爆破装药量为160kg;

t为通风时间(min),本隧道通风时间按30min计算;

Ld为通风长度(m),该隧道单向开挖最大通风长度1442m;

本隧道分部开挖上台阶最大开挖最大面积S为70m3。故:Q炮=7.8/30×(160×(1442×70)2)1/3=3060(m3/min)。

2.4、按洞内施工同时工作人数所需空气量计算通风量

Q=g·m·K

式中:

g为洞内同时工作最多的人数,隧道最多同时工作人数按120人考虑;

m为每人没分钟的供风量,依据《安规》规定,每人每分钟供风5m3;

K为空气备用系数,取1.50。

则代入上述数据,Q=g·m·K=5×120×1.5=900(m3/min)。

风管选型:风管选型:考虑减少通风阻力以及风管的内压承受能力,取风管风速1200m/min,则风管的直径应为:d=2√Q/3.14v

式中:d—设计风管直径;

Q—设计通风量;

v—设计风管风速;

将数值带入上式,则风管直径取1.5m。

综上所述,取几种计算方案中的最大值为设计供风量,即出风口最大设计施工供风要求4200m3/min,风管采用直径为取1.5m的阻燃、抗静电软风管。

风管百米损耗率p100=1%,则风管漏风系数p=1/(1-p100)L/100=1/(1-0.02)×1442/100=1.17,则实际所需的风机供风要求为:Q=4200×1.17=4914(m3/min)。

3、通风方案的确定

根据《铁路瓦斯隧道技术规范》中7.2.1的规定,低瓦斯隧道工区的通风方式应采用压入式。故本隧道采用压入式通风。在单洞隧道洞口安设2台132kw的SDF(c)-no13.5压入式通风机,通过φ1.5m双抗风管(阻燃、抗静电)将新鲜空气送至洞内,并预留置一台1台轴流风机以备应急;再在距离隧道掌子面50m范围内的回风侧安设一台SDS-Ⅱ-n10.0防爆型射流风机。

根据爆破排烟、隧道最多工作人数、瓦斯绝对涌出量计算最大风量需要3060m3/min,单洞隧道洞口安设2台132kw的SDF(c)-no13.5压入式通风机可满足供风要求。在掌子面附近安装的射流风机加速回流风速,两台风机同时工作的风量将达到4995m3/min,已满足瓦斯隧道最低风速(需风量4914m3/min)的要求,同时再在掌子面至钢模台车(包含作业台车)地段的死角、超挖严重、洞室等部位用4台tC-16(132kw)局扇将聚集的瓦斯吹出,使之与回风混合后排出。为确保风流循环速度需设置射流风机,诱导风向。射流风机随钢模台车移动而相对移动。整个隧道采用不间断24h通风,在施工中根据现场情况调整风量,但对于爆破后和瓦斯突出区则严格按照最大风量进行通风。

洛带古镇隧道风机、风管配置数量表(单口)