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隧道工程辅助施工措施十篇

发布时间:2024-04-25 22:10:08

隧道工程辅助施工措施篇1

北京地铁大部分穿行于市区繁华区域,而北京地区地质条件又以厚度较大的第四系堆积物为主,地下水位埋藏较浅,暗挖隧道施工往往受到地下水渗流作用的影响,极易造成隧道内涌水、流砂,严重则引起隧道结构坍塌,造成质量及安全事故,所以暗挖隧道施工往往需辅助于隧道外降水工程,但由于区域地质条件复杂,在多层含水层和隔水层的影响下,隧道内常出现局部残留涌水,对结构施工造成较大影响,因此降水洞内辅助措施的应用就显得尤为必要。

1.工程背景

1.1工程概况

北京地铁X线某区间出入段线采用暗挖法+明挖法施工,区间结构埋深为0~15m。隧道自上而下地层情况为:粉土、粉质粘土、粉细砂、粉质粘土、中粗砂。隧道底部偏上主要为起伏不平的粉质粘土隔水层,中拱上部大部分为粉细砂层,隧道底部以下部分区域揭露中粗砂层。

1.2场区地下水情况

本场区内主要赋存二层地下水,自上至下分别为第一层为上层滞水,仅部分钻孔揭露,第二层为潜水。

第一层:上层滞水(一):含水层岩性为粉土②层、粉土③层以及局部填土层,水位标高为22.02~21.11m,水位埋深3.4~4.7m,该层水分布不连续,透水性较差。

第二层:潜水(二):含水层岩性为粉细砂④3层,钻孔揭露含水层厚度0.4~3.8m,水位标高为14.24~11.82m,水位埋深为10.35~13.38m,分布较连续。

2.隧道暗挖过程中受到地下水影响原因分析及处理措施

2.1受到地下水影响原因分析

隧道暗挖段主要受到潜水(二)影响,隧道开挖大部分处于粉细砂层,并且局部隧道底部偏上存在连续的粉质粘土隔水层,隧道与地层关系见图1。暗挖施工过程中,在隧道底部粉细砂与粉质粘土交界面,出现无规律的层间涌水,伴随有流砂现象发生,初支结构后面底部出现局部流空,锚喷混凝土困难,严重影响施工进度,并且有造成上部粉细砂层坍塌的风险。

本工程采用隧道外抽渗结合管井降水,在隧道两侧按6米间隔均匀布置,施工过程中,降水井水位监测结果均满足降水设计要求,可排除降水工程不利造成的影响。由此,在结合地层情况分析可知,层间涌水位置为粉砂层与粉质粘土交界面处,受粉砂层渗透性不良及粉质粘土隔水层起伏不平的双重影响,导致潜水(二)层难以疏干,当隧道结构面临空时,水在自重作用下向临空面流出。

2.2处理措施

在出现粉砂层流砂后,引起了隧道中上部粉细砂层坍塌,增加了初支及锚喷的难度,严重拖延了施工进度,并且从地面沉降监测点监测数据反馈的信息分析,流砂亦加剧了区域地面沉降,对周边环境及隧道施工造成极大的安全隐患。

根据上述原因分析及多次论证,决定采用洞内真空管降水辅助措施,在隧道底部断面粉砂层与粘性粉土交界面及交界面以上50cm处对称布设真空管,斜下向外侧打插,真空管单根长度为5m,外倾及向前下倾角度均为30°。

集水主管采用Φ75mm钢管,按0.5m间距布置支管连接口,支管采用Φ32mm钢管,管身按10cm间距梅花型布置6mm透水孔,管外螺旋包100目滤网,降低粉细砂流失率。

2.3降水效果

采用断面真空降水处理措施后,通过真空抽水,在断面开挖前超前将层间涌水排走,使断面开挖时基本处于无水作业状态,减小了由于层间涌水渗流引起的流砂对结构施工及安全的影响,加快了工程进度,并且由地面沉降监测点的监测结果可知,通过该措施对地面沉降的控制也起到了很好的促进作用。

3.结语

1)在暗挖隧道施工过程中,隧道结构处于含水层与隔水层交替出现的复杂地质条件下,往往在隔水层界面常出现层间涌水,特别是上层含水层颗粒较小,渗透性差,通过洞外降水的方法很难达到疏干的效果,因此为减少由于层间涌水渗流而造成流砂等影响,在洞内采取的真空降水措施是必要的,是对保证结构安全、顺利施工及减少沉降对周边的影响有着积极作用和良好效果的。

2)在结构施工前,通过分析隧道所处的地勘资料,可初步预判出结构易受层间涌水影响的范围,可酌情考虑不采用全隧道范围洞外降水,而是在重点区域采用局部洞外降水配合洞内降水的措施。这样既可以降低工程成本,亦可减少抽排地下水量,降低由于工程降水对周边环境的影响。

隧道工程辅助施工措施篇2

关键词:隧道,地质条件,施工方法,辅助施工措施

中图分类号:U45文献标识码:a

1引言

随着我国经济的快速发展以及西部大开发战略的进展,公路、铁路隧道的大量修建是形势发展的需要,且隧道逐渐向深埋、长大方向发展。较之以前的浅埋短隧道,深埋长隧道可能遇到的工程地质问题及地质灾害会更多、更严重。在施工过程中经常会因遇到断层、暗河、破碎带等不良地质体而导致塌方、泥石流、涌水、岩爆等地质灾害。这些灾害的出现,往往会影响施工进度,造成人员伤亡,给施工单位、国家和人民带来严重的经济损失。修建在坚硬、完整岩层中的隧道,围岩稳定,坑道变形小,开挖时不易塌方,可采用大断面开挖方法,不做衬砌或衬砌很薄。而在风化,破碎岩层中的隧道,由于围岩强度低,稳定性差,适合用分部开挖,密集支撑,加大衬砌厚度,若是调查不清隧道通过地段的工程地质条件,可能引发各种工程地质问题。

因此,在隧道施工中应着重关注施工区段的工程地质条件,如出现断层破碎带,地下暗河,岩溶,岩爆等不良地质灾害,针对不同的地质条件我们应该采取不同的施工方法,必要时需采取超前支护等辅助施工措施,保障隧道施工的安全,达到安全施工,提高经济效益的作用。

2隧道施工可能遇到的不良地质现象

2.1滑坡

斜坡大量土体和岩体在重力作用下,沿一定滑动面整体向下滑动的现象称为滑坡。滑坡是山区公路的主要病害之一,由于山坡或路基边坡发生滑坡,常使交通中断,严重影响公路的正常运输。滑坡的发生是斜坡岩土体平衡条件遭到破坏的结果,影响滑坡的因素有很多,主要有:岩性,地质构造,水的影响。其中,水对斜坡的土石的作用,是形成滑坡的重要条件,地表水可以改变斜坡的外形,当水渗入滑坡体后,起到剂的作用,不但可以增大滑坡的下滑力,而且可以迅速改变滑动面性质,降低其抗剪强度。

图1滑坡整治措施

图2略阳电厂滑坡

2.2岩溶

岩溶作用是指地表水和地下水对地表及地下可溶性岩石所进行的以化学溶解作用为主,机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用及与之伴生的堆积作用的总称。

岩溶与工程建设关系密切,在水利水电建设中,岩溶造成的库水渗漏是水工建设中主要的工程地质问题;在岩溶地区修建隧道,一旦揭穿高压岩溶管道水,就会造成大量突水,有时携带有泥沙喷射,给施工带来严重困难,甚至淹没坑道,造成机毁人亡等事故,另外在隧道施工时遇到巨大溶洞,洞中高填方或桥跨施工困难,造价昂贵,有时不得不改线,延误工期。

2.3断层破碎带

岩石受力作用断裂后,量测岩块沿断裂面发生了显著位移的构造即为断层。断层的形成和分布不是孤立的现象,它受着区域性或地区性应力场控制,经常与相关构造伴生,各构造之间以一定的力学性质,有规律的组合在一起,形成不同形式的断层带。

由于岩层发生强烈的断裂变动,致使岩体裂隙增多、岩石破碎、风化严重、地下水发育,从而降低岩石的强度和稳定性,对工程建筑物造成了种种不利影响,因此在公路工程建设中,确定路线布局、桥位选择和隧道位置使,应尽可能避开大的断层破碎带。

图3断层破碎带

图4岩溶

2.4岩爆

埋藏较深的隧道工程,在高地应力、脆性岩体中,由于施工爆破扰动原岩,岩体受到破坏,使掌子面附近的岩体突然释放出潜能,产生脆性破坏,围岩表面发生爆裂声,有大小不等的岩块射、飞、抛撒出来,即为岩爆。岩爆产生有两个必要条件:地层的岩性条件和地应力大小,岩爆的形成过程是岩体中能量从储存到释放直至最终使岩体破坏而脱离母岩的过程,岩爆不仅严重威胁作业人员与施工设备的安全,而且严重影响施工进度,增加工程造价。

3不良地质条件对隧道影响

3.1滑坡对隧道洞口位置选择的影响

滑坡是一种危害严重的地质灾害,多分布在河谷或山前斜坡地带,滑坡体在天然状态下稳定性已经较差,在隧道施工干扰下更容易失去平衡产生滑动。小型滑坡对洞口有影响,大型滑坡可能对洞身的稳定产生影响,选线时把隧道洞口布置在滑坡体上,施工时会引起滑坡滑动,造成灾害。

洞口条件有时直接影响隧道位置的确定,洞口施工是隧道建筑过程中难点之一。洞口段不宜设在地质不良,排水困难的沟谷低洼处,尽量避开滑坡,坍塌,岩堆和泥石流等地段,对于土质洞口包括堆积层和松散破碎的岩层要特别注意山坡的稳定性。隧道轴线应力求与地面等高线垂直或近似垂直进洞,避免发生偏压,并遵循“早进洞,晚出洞”的原则,洞口不要设置在冲沟和沟谷汇水处。通过方案比选确定隧道位置后,仍可能会因局部地段不良地质和洞口条件的不利影响,隧道轴线需要在较小范围内进行调整,隧道通过滑坡地区,应使隧道洞身埋藏在滑床以下一定深度,确保隧道施工和滑坡变形移动不影响隧道的安全。岩溶地区,隧道应尽量穿越岩溶严重发育的地段,避开可溶岩和非可溶岩的接触带。

图5滑坡对隧道洞口位置选择的影响

3.2岩溶对隧道位置的影响

岩溶地区石灰岩经过地表水和地下水溶蚀,在地下形成各种地貌,隧道通过岩溶地区,会遇到溶蚀裂隙,管道、漏斗、溶洞和暗河等,给隧道施工带来很大困难,一旦隧道与充水溶洞、暗河贯通,讲发生大量涌水,危及施工安全。因此,在岩溶地区选择隧道位置时,应查明区域地层的岩性。地质构造及地表水与地下水的补给、排泄关系,查清岩溶洞穴。地下暗河的分布位置,大小,充填情况,尽可能避开对隧道危害大的暗河、溶洞发育区。

3.3断层破碎带对隧道施工的影响

断层破碎带对隧道施工危害极大,在断层发育地带修建隧道,是最不利的一种情况。由于岩层的整体性遭到破坏,加之地面水或地下水的侵入,其强度和稳定性都是很差的,容易产生洞顶塌落,影响施工安全。因此,当隧道轴线与断层破碎带走向平行时,应尽量避免与断层破碎带接触,隧道横穿断层时,虽然只有个别段落受断层影响,但因地质及水文地质条件不良,必须预先考虑措施,保证施工安全。当断层破碎带规模很大,或者穿越断层时,会使施工十分困难,在确定隧道平面位置时,应尽量避开,实在避不开,应采取辅助施工措施。

通过超前地质预报探测到隧道掌子面前方有断层破碎带时,适当变更开挖方法,一般预留核心土环形开挖或双侧壁导坑开挖法,必要时必须采取辅助施工措施,如超前小导管注浆,超前锚杆等,若地层非常破碎,并且有水的影响时,可采取超前深孔帷幕注浆,一方面加固地层,另一方面起到止水作用。

3.4岩爆对隧道施工影响

岩爆一般发生在深埋隧道,并且围岩较好,地应力较高,造成岩块飞射抛撒,以及洞壁片状剥落等现象。隧道开挖过程中,岩爆是围岩各种失稳现象中反映最强烈的一种,是地下施工中一大地质灾害,由于它的突发性,在地下工程中对施工人员和施工设备威胁最严重,如果处理不当,就会给施工安全、岩体、建筑物的稳定性带来很多问题,甚至造成重大工程事故。

4结语

隧道是修建在地下一定深度的工程建筑物,周围的地质条件对其开挖方法的选择,辅助施工措施的选择有决定性的作用,因此在隧道修建前和修建过程中,都需要关注其周围的地质条件,分析不同地质条件对隧道修建的影响,尽量使隧道与周围地质体相适应,对于遇到的不良地质,建议采用相对应的开挖方法,和辅助施工措施,保障施工人员和施工机械的安全,达到安全施工,绿色环保,提高经济效益的目的。

参考文献:

[1]窦明健,公路工程地质,人民交通出版社

[2]于书翰,杜谟远,隧道施工,人民交通出版社

[3]JtGD70―2004,公路隧道设计规范[S]

[4]王梦恕,中国隧道及地下工程修建技术,人民交通出版社

隧道工程辅助施工措施篇3

高速列车在隧道中运行时所诱发的空气动力效应关系到旅客乘车耳膜舒适度、隧道洞口附近环境保护、隧道设计参数合理性、铁路运营条件等,是高速铁路隧道设计和运营中必须考虑的关键技术问题。我国高速铁路隧道存在山区修建较多、长及特长隧道较多、隧道群较多、普遍采用无砟轨道等特点,这些特点在空气动力学问题上还有待进行深入研究。结合联调联试,铁科院对合武铁路、石太客运专线等20多条高速铁路隧道空气动力学问题开展系列研究工作,并取得了大量现场测试数据,同时也提出了针对我国上述国情而对隧道空气动力学问题进行进一步研究的必要性。即通过进一步研究,提高旅客乘车舒适程度,体现“以人为本”的理念,进一步优化隧道设计参数特别是隧道断面面积参数,响应“低碳经济”“安全第一”的要求,并为相关规范和标准的制订提供依据。目前,高速铁路隧道气动效应存在的主要问题及技术关键有:(1)舒适度标准特别是复合式舒适度标准的研究;(2)隧道洞口微气压波控制标准的研究;(3)特长隧道和隧道群瞬变压力的变化特征,考虑列车密封情况下隧道长度同瞬变压力波动程度的非单调关系研究;(4)压缩波在无砟轨道隧道的传播特性,减压竖井、辅助坑道等对压缩波传播特性的影响研究;(5)缓冲结构结构型式优化设计及其相关减缓措施研究。

2隧道气动效应相关标准与机理深化分析

2.1舒适度标准

欧洲各国、日本主要采用“七分法”调查表,运用室内压力仓调查和现场实车试验调查的手段,针对其本国人种制定舒适度标准。20世纪世界各国的舒适度标准主要为单一型指标,主要根据运输类型、气压波动频繁程度、运输服务舒适度等级,对车内3s或4s内的气压变化提出控制标准。21世纪以来,为了更好地保证旅客乘车舒适度,欧洲铁路联盟、德国、荷兰等提出了更为全面和严格的复合型舒适度标准,即分别对车内1、4、10、…、50s内的气压变化提出控制标准。同时,从医学角度出发,为保证旅客和乘员的健康,国外规定车内气压变化幅度最大允许值为10kpa,并且要考虑列车密封性完全丧失的最坏情况。我国参考国外相关标准提出了客运专线隧道舒适度标准,即单线(不会车)隧道小于0.80kpa/3s、双线(会车)隧道小于1.25kpa/3s,已经纳入“铁路隧道设计施工有关标准补充规定”中。在遂渝铁路、合武铁路、石太客运专线现场试验中,通过现场调查和测试,对单线(不会车)隧道0.80kpa/3s的舒适度标准进行了初步验证。但进一步的完善和验证尚需进行大量现场调查,复合型舒适度标准也有待研究。

2.2瞬变压力波动程度与隧道长度间的非单调变化规律影响

瞬变压力的因素包括:车速、列车长度、车形、列车断面面积、列车壁摩擦系数、隧道净空面积、隧道长度、隧道壁摩擦系数等。世界各国在瞬变压力研究时,认为对于瞬变压力存在“最不利长度”隧道,非“最不利长度”隧道中的瞬变压力相对较小,如法国专家认为隧道长度为列车长度的0.8、1.2、3.5倍时较为不利。我国针对客运专线建设中隧道较多的情况,分析了瞬变压力与隧道长度的关系,并通过对隧道内气压传递、反射、叠加规律的分析,提出了对于瞬变压力“最不利长度”隧道的计算公式,其与列车速度、长度等因素有关。世界各国在修建高速铁路隧道时为控制车内瞬变压力基本采用了2种模式:一是以欧洲各国为代表,采用大断面隧道来降低对列车密封性能的要求,减小运营成本;一是以日本为代表,采用密封性能较高的列车来减小隧道断面面积要求,降低工程投资。我国通过对瞬变压力的计算和分析,针对“最不利长度”隧道,提出了不同速度目标值时与车辆密封性能相适应的隧道净空断面面积建议值(时速200km:单线52m2,双线80m2;时速250km:单线58m2,双线90m2;时速300~350km:单线70m2,双线100m2),并已经纳入《高速铁路设计规范(试行)》、《新建时速200km客货共线铁路设计暂行规定》中。但是,在分析隧道长度同瞬变压力波动程度之间关系时,必须对不同密封情况下车内压力的不同响应效果加以考虑,而这种响应效果显然同隧道长度有关,在采用隧道群的线路情况时还应该与相邻洞口的间距有关,这是需要深入研究的。德国、英国、瑞士等国均开展过隧道中辅助坑道设置对瞬变压力影响的理论计算和现场试验研究,并发现在长度1000~2000m的隧道中通过合理设置辅助坑道可以将瞬变压力降低50%左右,如瑞士emme-querung隧道。但国外的研究主要针对具体隧道,没有给出不同长度隧道中辅助坑道如何设置的普遍规律。我国通过理论分析和模型试验,确定了长隧道中辅助坑道的最有利、最不利位置计算方法和辅助坑道面积的影响规律,并在合武铁路、武广客运专线进行了现场试验验证。但是,如何在隧道断面设计中具体考虑辅助坑道的影响尚须进一步的研究。

2.3微气压波

日本、德国、中国等均制定了高速铁路隧道洞口微气压波控制标准。我国目前执行的标准是参照日本标准制定的,由于国情不同,建(构)筑物的要求也不同,需要针对我国的实际情况制定适合本地特点的微气压波标准。欧洲各国、日本均开展了微气压波机理研究,分为3个阶段进行研究,首波在隧道入口的形成、首波在隧道中的传递、首波在隧道出口释放形成微气压波,并通过理论计算和现场试验提出了有砟轨道隧道微气压波的计算方法,同时提出了削减微气压波的缓冲结构洞门型式及设计参数。我国引进了国外微气压波的计算方法并通过现场试验进行了验证,结合模型试验和三维数值计算提出了削减隧道口微气压波的洞门缓冲结构型式(阶梯型)及设计参数建议值长度(1d<Lh<50m)、断面面积(1.55倍隧道断面面积)、开口面积(0.3倍隧道断面面积,开口位置应根据具体隧道的情况确定)等。合武铁路、石太客运专线、武广客运专线现场试验结果和三维数值计算均表明,辅助坑道的开启能够对微气压波起到削减作用,其削减率与辅助坑道面积和隧道面积比例成正比,多个辅助坑道对微气压波的削减率为单个辅助坑道对微气压波削减率的乘积。日本在长隧道现场试验中发现了无砟轨道对微气压波的激化作用,如时速200km,隧道长度8km,碎石道床隧道洞口20m处微气压波为7pa左右,而板式道床隧道洞口20m处微气压波为120pa左右。但国外对长隧道中无砟轨道对微气压波激化作用的理论研究较少,相关研究成果也没有对外公布。我国在武广客运专线现场试验中在国内首次发现了无砟轨道对微气压波的激化作用,并实际听到了微气压波大于50pa时的爆破噪声,如当时速330km,长度约3km的九子仙隧道洞口20m处微气压波为50pa左右,长度约10.8km的大瑶山1号隧道洞口20m处微气压波为130pa左右,长隧道中无砟轨道对微气压波激化作用的理论研究需要进一步深化。

3建议

3.1优化与完善隧道洞口缓冲结构、洞口吸能材料等减缓洞口微气压波措施的设计

由于微气压波的大小和压缩波到达隧道出口时的压力梯度大致成正比,所以当前所采用的微气压波减缓措施的基本指导原则是在压缩波的形成或传播阶段减小其压力梯度。具体减缓措施包括列车方面的优化措施和隧道方面的改造措施,列车方面的措施主要包括改善列车头部形状、增大列车头部的长细比和缩小列车断面积(即减小阻塞比)等3种措施。由于列车方面的改造将会给运营商带来经济上的不利(如列车定员减少等),而在保证列车定员等条件的制约下,优化列车带来的微气压波减缓效果还是很有限的。所以,当前微压波的减缓主要还是通过隧道方面的改造来实现的,较为有效的主要是增大隧道断面积,在隧道入口增设适当形式的缓冲结构,利用斜井、竖井和横通道,在隧道内和出口增设设施,在隧道密集地区,这些措施的采用将使得隧道建设成本大大增加,而对于已建成的既有隧道,扩大断面、增设缓冲结构等工程措施几乎是不可实施的。现场实测表明,无砟轨道结构对隧道微气压波具有显著的激化效应。在其他条件相同的情况下,无砟轨道隧道出口的微气压波峰值要比碎石道床有砟轨道的隧道出口微气压波峰值大得多,这是因为碎石道床作为多孔材料对空气压力波具有吸能和削减作用,使隧道内传播的压缩波波面压力梯度减小,微气压波也相应减小。这种情况表明,在无砟轨道隧道中科学合理地布置多孔材料吸收和削减空气压力波的传播是减缓微气压波的一种有效途径。通过在隧道内设置一定装置吸收和削减空气压力波的传播能量,以达到减缓隧道洞口微气压波的目的,因此,对于新建隧道与既有隧道来说,进一步优化与完善隧道洞口缓冲结构设计形式以及研究隧道内吸能材料等减缓洞口微气压波的措施,对实现铁路运营的安全、快速、舒适、低炭和环境保护以及降低成本等具有重大意义。

3.2探讨不同速度等级线路的最经济合理的隧道截面

隧道工程辅助施工措施篇4

关键词:铁路;路基;隧道;施工技术

一铁路路基填筑施工技术

铁路路基施工质量的保证,是避免其受到自然因素或车载动力挤压而引发变形、损坏的前提,好的铁路路基填筑技术能够保障正常的铁路运输,同时也减少了交通安全事故隐患。铁路路基填筑施工前准备包括技术准备、施工测量以及工地试验室的组建。具体而言就是,事先审核好工程设计图,讲现场实际与设计图对比后再行复测校准,保证施工现场原材料配备等等[1]。

1.基床底层施工措施

(1)将填筑范围内的树木、树枝、垃圾和浅地表面下的草皮、表土等清除干净,进而使用压路机进行压实;(2)对于坡面幅度不大的横坡进行预压后,可以填筑在原地面,底层有松土的要先分层翻送再回填后才进行压实;(3)进行填筑前,压实的密度和地基的系数同必须达到合格的检测值。

2.路基表层施工方法

(1)使用自卸汽车进行材料运输,运达现场后按一定的比例进行材料堆放,避免某一块施工场地出现料少或料过多的情形;(2)把施工物料摊铺平整于铁路路面上,整平一般需要2~3遍即可;(3)适当的洒水,保证施工材料平铺后具有一定的含水量,防止灰尘或者影响摊平效果;(4)摊平压实处理后,检测其压实度及路基填筑厚度是否合格;(5)检测不达标的请款下要进行重整翻修。

二铁路隧道施工技术

随着经济的逐渐发展,铁路运输建设需求越来越多,而对于其建设施工的质量要求也越来越高,西部地区山体比较多,在铺设铁道时不可避免的要进行隧道开挖,铁路隧道施工技术已成为铁路施工中常见而重要的一项施工技术。隧道开挖施工一般使用钻爆法开挖,即在施工过程,在对隧道挖掘前进是采用钻孔―装药―爆破的顺序方式。隧道爆破过程中要密切结合施工现场的地理环境、水文地质以及断面大小等实际情况,选择适当的爆破方式。

1.铁路隧道施工前辅助措施

铁路隧道施工前辅助措施主要是为了预防施工过程中软弱不良地层影响施工安全等。主要措施有:(1)超前小导管,即在隧道开挖之前,依照隧道轮廓线一定比例一定角度的打进带孔钢管,通过钢管进行注浆操作,使其与钢架接连形成一个加固围岩进行防护;(2)注浆加固;(3)建立大管棚,当隧道围岩的风化程度高,施工现场处于较为破碎的地段,且隧道洞口埋深不够时,在进洞开挖之前应建立大管棚作为支护,防止进洞作业期间出现危险。

2.铁路隧道开挖方法措施

(1)全断面法。首先按照方案设计进行隧道一次性开挖,接着再进行支建及二次衬撑砌石的隧道开挖法。进行全断面挖掘时集体使用大型的机械设备,适合用于地质偏好的路段,施工开挖速度较快,为缩短施工作业时间,还可以辅助采用深孔爆破技术,加上钻孔台车和高效率的装运机械设备等。

(2)台阶法。即对隧道断面分期开挖,2~3次,隧道开挖台阶之间要保持一定的距离,有三台阶七步法和三台阶预留核心土法等,其适用范围广泛,对Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩地段等都适用。

(3)中隔壁法。即在隧道开挖施工时,分左右两部分对隧道内部进行开挖;中隔壁法隧道开挖的方法一般应用在地质条件好的围岩,主要针对Ⅳ-Ⅴ级的围岩,也常使用在对浅埋地层隧道进行暗挖。具体施工为,第一先对隧道一侧开挖,台阶分层次开挖时需要建造中隔墙壁或喷锚支护来进行防护,第二再同样的台阶分层次的开挖另一侧,支护手段和第一步时一致。其中左右两侧的挖掘高度要及时结合隧道断面情况及地质情况来确定。

(4)双侧壁导坑法。即施工时首先在隧道两侧建造导坑,将其作为初期支护,再而才从中间上部或下部进行开挖,适用于隧道洞口段或者Ⅵ级地质条件的洞内围岩段[2]。此方法因为受到断面和两侧导坑支护的制约影响,大型机械设备等难于发挥作用,减缓了施工的速度,但其造成围岩降落少,相对安全保险。同时对于初期的支护体防护也要及时将其环形闭封。

三铁路路基过湿土的施工技术

1.路基过湿土的处理方法

(1)白灰合理使用。白灰是外渗剂中的一种,在路基工程中经常使用适量的白灰来改善巩固湿土的性能,特别是在下雨天多及低气温的天气情况下。(2)土层厚度的调整。对于土层翻松填筑压实,最好以不超过20cm为标准,每铺设一层都一定要经过翻晒―粉碎―压实等过程,同时使用机械设备辅助调整,以保证良好的密实度[3]。(3)排水系统构建处理技术。在铁路施工建设中,路基的排水功能不容忽视,排水系统设计不仅要能够保证不渗水还要保证路基内积留水迅速排出。(4)抢压处理。在施工过程中,当遇到急剧变化的环境天气等,要及时采取相应的抢压处理,如使用防雨布遮挡等,尽量避免晾晒、旋碎湿土等手段,在施工时还必须保证地表内部水份的平衡均等。

2.湿土处理施工技术需要注意的细节

(1)材料堆放在施工场地的时间不能太长,比如石灰等,放置久了成分会蒸发流失掉,使用时便失去了其作用意义;选用处理湿土的石灰材料都必须经过严格的筛选检测等,以保证石灰材料的质量;(2)施工工序的规划优化,在使用路基过湿土技术时,在方案调整、施工时间控制等方面上,将其系统规划为一个统一的整体施工工序时非常重要的;(3)水量限制及厚度把握,当路基中的水分已经达到标准时,突发遇到多雨天气,则应对其进行粉碎晾晒等将其水分降低到含水量标准时,再进行回填土;而填土的厚度不能过大也不能过小,路基填土厚度太厚容易出现土层回弹,阻碍施工,而厚度太小则不容易达到质量要求,且浪费人力物力。

四结语

综上所述,本文通过对铁路路基填筑、隧道施工以及路基过湿土等铁路施工常见技术,进行了研究分析,提出了各自的使用方法和注意事项,为同类铁路施工情况提供了技术措施支持。

参考文献

[1]余大龙.小净距铁路隧道施工技术探讨[J].科技创新导报,2011,10(27):35-36.

隧道工程辅助施工措施篇5

关键词隧道;辅助作业;施工

中图分类号U45文献标识码a文章编号1674-6708(2011)42-0116-02

隧道工程辅助施工要根据工程地质及水文地质条件、施工队伍的技术水平以及机械设备状况做好工序设计和辅助施工,在施工的过程中观察地形、地貌的变化以及地质和地下水的变异情况,选用和是的辅助施工方法并做好预防措施。

1通风防尘

隧道施工中,炸药爆炸时产生一氧化碳、二氧化氮等有害气体;施工人员则呼出二氧化碳;有些地层中还含有硫化氢一类的有毒气体;钻眼、爆破和装碴作业时又产生大量岩尘,此外,随着坑道的延伸,温度和湿度都愈益升高。所有这些不利因素,都会极度影响掘进速度和危害人体健康,所以必须做好通风防尘工作。

1.1通风方式

隧道通风方式,按供风来源分,有自然通风和机械通风两种。机械通风又可分为管道式和巷道式两大类。

1.1.1巷道式通风

巷道式通风是利用巷道作为循环风流通道的一种通风方式。1)主风流循环系统

在平行导坑洞口的侧面(或顶部)开挖一个通风洞,在其洞口安装通风机(主扇)向洞外排气。

2)局部风流循环系统

主风流循环系统一般并不能直接把新鲜空气送到导坑和平行导坑的开挖面上去,对于这两个工作面,是采用风管式通风来解决的。

1.1.2风墙式通风

这种方式适用于较长隧道,一般管道式通风难以解决,又无平行导坑可以得用的情况,它得用隧道成洞部分较大的断面,用砖砌或木板隔出一条2m3~3m3的风道,以减小风管的长度,增大风量,满足通风要求。

1.2洞内通风量计算

根据同一时间洞内工作人员计算:

Q=k・m・qn(m3/min)

式中:k-风量备用系数,采用1.1;

m-同时在洞内工作人数;

qn-每一工作人员所需新鲜空气,一般地区取3,高寒高海拔地区取4。

除此之外还可以按爆破作业确定风量,在此不详细阐述。

1.3防尘措施

隧道施工防尘的方法是湿式凿岩标准化、喷雾洒水经常化、机械通风正常化、个人防护普遍化等综合措施。在水源缺乏,容易冻结或岩石性质不适于湿式凿岩的地区,可采有带有捕尘设备的干式凿岩。当干式凿岩所采用防尘措施不能达到2mg/m3以下时,严禁打干风钻。

湿式凿岩:就是通常所谓的“水风钻”凿岩,在凿岩过程中,利用高压水湿润岩粉,变成岩浆,流出炮眼,防止岩粉飞扬。

喷雾洒水:是爆破前后降低粉尘,也宜用洒水来防止。

个人防护:如配带口罩,可减少吸入粉尘和有害气体,也是行之有效的防尘措施。

2压缩空气供应

隧道施工中应用种类众多而大量的风动机具,无不以压缩空气为动力,需要大量的压缩空气的供应。

压缩空气用电动或内燃的压缩空气机产生,一般短隧道多采用移动式内燃型,而长隧道则采用大型固定式电动型机。集中在洞口的空压机站工作,用高压风管向风动机具输送。

每座空压机站的生产能力,按其所服务的风动机具同时工作耗风总量、加以管路漏风量和一定的储备量而定。

2.1风量与风压

空压机站的设备能力应能满足同时工作的各种风动机具的最大耗风量。

2.2高压风管路安装

1)靠近空压机150m以内的高压风管法兰盘接头,因温度较高宜用石棉衬垫;

2)高压风管路在洞内敷设于电缆电线的另一侧,并与运输轨道有一定距离,而且管路高度不应超过运输道轨面;

3)洞内管路前端至开挖面宜保持30m以上的距离,用φ5omm高压软管接分风器,再用φ19mm~φ50mm(长度不宜大于50m)高压胶管接到工作面的机具上。

3施工给水与防排水。

隧道施工中用水的场合很多,湿式钻眼,喷雾洒水,拌和混凝土,空压机的冷却,施工人员的生活等等,都需要大量的给水。而地层中的潜水则会渗入坑道,施工防尘亦有废水,造成工作上的不便,并软化围岩,引起塌方,特别是遇到暗流时造成大量涌水甚至能淹没坑道,毁坏工程,如成昆线施工中某隧道日涌水量竟达28800m3。因此,隧道施工中必须认真做好给水、排水工作,方能确保施工的顺利进行。

3.1给水方式

给水水源主要有地表水、泉水或钻井取水,用渠道引流或用机械提升到高处的蓄水池储存,通过管路送到使用地点。

3.2防排水方式

3.2.1措施与方法

隧道施工防水排水工作,一般应以排为主,采取截堵排相结合的综合措施:

1)截断水源尽可能减少洞内水量和堵水困难;

2)给水以出路,沿着安排的途径疏干围岩含水,防止水对施工的危害与影响,消灭渗漏水侵蚀衬砌,损坏和降低工程质量;

3)寒冷及严寒地区排水系统,应有防寒保温设施,防止冻结;排水坑道埋深宜大于当地地层最大冻结深度;

4)将水堵于主体工程以外集中汇流排出,主要是:

(1)开挖前压浆堵水;

(2)衬砌后压浆堵水。

3.2.2洞口排水

隧道施工前必须先做好洞顶、洞口和隧道周围地表的防排水工作。如平整洞顶地表,排除积水,首先完成天沟、吊沟、侧沟等排水系统工程等。

3.2.3正洞和辅助坑道排水

1)竖井和长隧道反坡地段,如涌水量较大并有长期补给来源时,应采取抽水机分段分级抽排水;

2)隧道通过沙层时,为防止细小颗粒随排水流入坑道应设置滤层,并采取降低流量和流速的措施;

3)通过大面积渗漏水地段,应尽可能采用钻孔将水集中汇流,经管、槽排入水沟。

3.3注浆堵水

注浆堵水主要作用是封堵裂隙,隔离水源,堵塞水点,以减少洞内涌水量,改善施工条件。

注浆通常有单液压浆,即压注水泥浆液,适用于基岩裂,地面预注浆或工作面预注浆,壁后充填加固等,凝胶时间6h~15h;双液压浆,即压注水泥浆液和水玻璃浆液(或其他化学浆液)适用于基岩裂隙、地面预注浆和工作面预注浆、壁后注浆、堵特大涌水等,胶凝时间为十几秒到几十分。

3.3.1注浆材料

它分为粒状浆材和化学浆材两类。

粒状浆材主要有纯水泥浆和粘土。

化学浆材适用于粒径小于1mm粉细砂层和细小裂隙岩层及断层泥地段。它可分为有机化学浆材和无机化学浆材。

根据被注地层的颗粒级配、空隙率、含水量、pH值等,进行室内外试验以确定浆液的合理配合比及胶凝时间等。

3.3.2注浆设计参数

1)扩散半径

国外学者对砂及砂砾石地层中的注浆,经理论研究提出了不少计算扩散半径的公式,如莱福公式、马格公式、卡路公式等,其中较常用的为马格公式:

式中:R-注浆有效扩散半径(cm)

r-注浆管半径(cm);

k-砂层渗透系数(cm/s);

h-注浆压力(水头高度计)(cm);

t-注浆时间(s);

α-浆液粘度与水的粘度比;

n-砂的孔隙率(%)

2)注浆量

它是指加固单位体积的砂(土)所需注入的浆液数量,即

Q=KVn

式中:Q-注浆量(m3);

V-固结体体积(m3);

K-注浆量折减系数,通过试验确定;

n-砂的孔隙率(%)。

3)注浆压力。注浆压力的大小,取决于被注地层的山体压力和浆液的渗透性质。

4)注浆管间距。其间距应小于扩散半径的2倍,否则两相邻孔不能交圆成幕。

为了对注浆做出合理的设计和施工方案,必须事先对被加固地层进行物理力学指标试验,以查清其含水量、容重、压缩系数、内摩擦角、粘结力、渗透系数、孔隙比、pH值及抗压强度等。并在现场选择适当地点进行注浆试验。

3.3.3注浆方法

压浆和注浆通过压注浆设备向地层中注入凝结剂固结地层,减少地层的渗透性,提高地层的稳定性和强度。目前国内外所采用的注浆方法有:

1)渗入性注浆;

2)劈裂性注浆;

3)压密性注浆;

4)高压喷灌注浆。

注浆用于防水,通常采用的方法是开挖前压浆堵水和衬砌后压浆堵水。

4施工供电与照明

隧道施工离不开用电。洞内必须有充足照明,洞外有大量电动机械和设备。

洞内照明和动力线路安装在同一侧时(风水管路相对一侧)。必须分层架设,电线悬挂高度距人行地面,400V以下不小于2m,6kV~10kV不小于3.5m。高压在上、低压在下;动力线在上,照明线在下;干线在上,支线在下。禁止在动力线上加挂照明设施。

工作地段的动力线都应用橡皮电缆,以确保安全。当施工地段没有高压电时,一般采用自发电解决。

5结论

总之,由于受到地质和其他因素的影响,做好隧道的辅助施工工作至关重要,关系到整个隧道施工的进展速度和安全,只有把隧道的辅助工作做好,才能保证隧道的施工质量。笔者在此研究深度方面还有欠缺,希望通过不断的工程实践加以完善、改进和提高。

参考文献

[1]朱宇仪.略谈提高隧道工程技术水平问题[J].铁道建筑,1984(9).

隧道工程辅助施工措施篇6

1风险控制体系的建立根据风险控制的基本原则及风险发生本质[6],本文作者将风险控制体系分为风险识别、风险评价、风险应对及风险监控4个阶段,其核心在于研究工程风险发生的规律及风险控制技术.通过控制体系的实施,选择最有效的施工关键技术,主动、有目的地处理风险,从而以最合理的方式达到最终的控制目的.浅埋暗挖法穿越既有桥梁施工风险控制方案,如图1所示.

1?1风险识别风险识别是风险控制的基础,只有准确识别出工程的风险诱因,才能为后期的风险控制提供可靠的处置对象.因此在地铁邻近既有桥梁施工前首先应对工程自身及周边环境进行资料收集,在此基础上分析判断出风险的来源.以既有桥梁结构为关注重点,通过对地层状况、施工工法、支护及辅助工法等的分析,可以得到既有桥梁可能会出现的风险,如图2所示.图2隧道施工过程中既有桥梁可能出现的风险Fig.2potentialriskofexistingbridgeintunnelconstruction

1?2风险评估为制定合理的地铁施工时邻近既有桥梁的控制标准,并提出有效的加固预案,在隧道施工前应根据桩基承载力、既有结构现状和既有结构的重要程度对既有桥梁的影响,将穿越工程中既有桥梁桩基的风险划分为a~D,4个等级,见图3.

1?3风险应对1)主动防护技术.对于具体的浅埋暗挖隧道穿越既有桥梁工程,通常可采用不同的施工方案完成.事实上不同施工方案各有利弊,从保护既有桥梁的安全要求出发,以减小施工对既有桥梁的影响为主要控制目标,可对施工方法进行优化分析,对每个施工步序,根据已产生的内力和变形及控制要求,适当地采用施工主动防护,控制既有桥梁的变形.主动防护方法的选择应同时考虑技术难度和经济环境效益状况,在满足要求的情况下,尽可能实现施工对既有桥梁造成的附加影响最小,以保证最佳的安全状态.同时还应考虑到辅助施工措施的应用情况,通过附加影响预测值与既有桥梁控制标准的对比,寻求最为合理的技术方案和措施.当附加影响能够满足控制要求时,应适当考虑辅助措施的技术难度和经济代价;反之,则应同时考虑既有结构加固和辅助施工措施的加强.2)施工过程控制.过程控制流程见图4.图4中S为每个步序的沉降值、p为与S相对应的控制标准值,i为施工步数,n为总的施工步数.每个施工过程均是由各施工步序组合而成,而施工过程中各环节既有独立性,又有关联性.施工过程控制分为3部分:①根据过程控制原理[7-10],通过预测施工过程,优化施工方案,将环境控制目标合理分配至各个施工阶段;②当采用常规方法不能满足控制标准要求时,需要采用辅助工法进行控制.常见的辅助工法有:超前注浆、施做隔离桩、既有结构抬升等;③按照阶段性控制目标,对每个施工步序进行阶段性环境风险控制.最终实现环境风险控制目标.

2工程实例分析

2?1工程概况北京地铁6号线一期工程新建花园桥站,主于西三环花园桥主跨下方,沿玲珑路和车公庄西路方向跨路口东西向设置.花园桥(图5)西侧为玲珑路,东侧为车公庄西路,为地面道路,南北向为高架的三环主路.车站主体与道路关系如图6所示.根据场地条件及工期安排,车站穿越既有桥梁段采用pBa(洞桩法)法施工,暗挖段结构剖面图如图7所示.

2?2风险识别

2?2?1桥梁现状调查穿越施工前,对桥梁现状进行了工前检测评估,检测结果如下?1)上部结构.轴⑥~轴⑨梁体混凝土表面无破损、无露筋,梁外表面未见裂缝.2)下部结构.桥梁墩柱混凝土表面无破损、无露筋,墩柱外表面未见裂缝;桥梁墩柱上部盖梁有水迹,且水迹位置在预留洞口处.3)支座.支座表面无破损、无开裂,支座外观未见脱空,个别支座固定螺栓松动.4)安全等级评定.依据《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003),该桥桩安全状态评定等级为B级,属于良好状态,应进行日常保养和小修.5)检测结论.检测结果表明花园桥在隧道下穿施工前整体情况基本完好,除局部表面缺陷外,总体完好,目前结构处于安全使用状态.

2?2.2空间位置关系暗挖隧道与既有桥桩空间位置关系不同,桩基受到相应的施工影响程度也不同.对隧道与桩基空间位置关系分区进行研究,得到桩基影响分区图,如图8所示.其中D为隧道洞径.根据暗挖隧道与花园桥空间位置关系,穿越区轴⑦、轴⑧上各桩基(见图7)的影响区间划分为:1号桩基,位于Ⅰ级影响区;2号桩基,位于Ⅱ级影响区,偏于Ⅰ级影响区;3号桩基,位于Ⅲ级影响区,偏于Ⅳ级影响区;4号桩基,位于Ⅳ级影响区.可看出1号及2号桩基风险很大,但由于3号、4号桩基受影响较小,使轴⑦、轴⑧出现较大不均匀差异沉降的风险大大增加.

2?3风险评估

2?3?1风险等级划分为制定合理的地铁施工时邻近既有桥梁的控制标准,并提出有效的加固预案,在隧道施工前应根据桩基承载力影响等级、既有结构现状、既有结构的重要程度对既有桥梁的影响进行风险等级的划分,将穿越工程中既有桥梁桩基的风险等级划分为a、B、C、D,4个等级,各桥桩风险等级如表1所示.

2?3?2控制标准的制定依据既有桥梁检测结论,桥梁安全评估方提出桥梁允许的变形值为:①承台竖向不均匀沉降控制值<5mm;②纵桥向基础平移(含倾斜)≤4mm;③横桥向基础平移(含倾斜)≤4mm.

2?险应对为了分析设计施工方案是否满足桥梁变形的控制标准,以便对其进行必要的优化调整,采用FLaC3D对施工过程进行三维模拟,分析pBa施工下地表及桩基位移的变化.计算模型如图9所示,计算结果见图及表从图10及表2可以看出:①车站中线上方地表沉降稳定在40mm?②由于桩基的存在,地层变形在桩基处受到阻碍,造成了地表沉降出现突变,桩基后方土体沉降较小?③桩基最大沉降达到13?8mm,超过了控制值,需要采取辅助措施减小车站施工对既有桩基的影响.根据以上模拟分析可知,如不采取辅助措施施工,将无法满足桩基安全控制标准.考虑现场条件,采取隔离法对既有桥梁实施主动防护.隔离法主动防护施工措施包括:地面深孔注浆;取消桥桩段前后5m范围内的6号导洞,围护桩兼做隔离桩,配筋加强且直接嵌入卵石层;近1号桥桩侧上导洞中部增设临时仰拱.对隔离法主动防护施工过程进行数值模拟分析,数值模拟模型见图11,地表沉降槽如图12所示,各施工步序下桩基沉降值见表3.由图12和表3可以看出:1)地表沉降值最大为25mm,由于地层注浆加固及隔离桩的存在,当1、3导洞开挖后,右侧地表沉降基本没有变化,左侧地表变形大于右侧地表变形,桩基后方土体沉降较小.2)通过桩周地层加固及隔离桩施作,既有桥桩沉降控制效果明显,最终沉降值为3?5mm,符合既有桥梁安全控制要求,可采取隔离法防护措施进行实际施工.3)根据过程控制原理,对各施工步序控制值进行分配,各施工步序累积沉降值如表3所示.

2?5现场实测结果分析2011年2月,各导洞穿越桥梁基本上完成,此时,各项监测数据均处于正常状态,无明显异常,其中墩柱沉降累计最大值为-1?06mm,墩柱水平位移累计最大值为0?60mm,墩柱倾斜累计最大值为0?37‰,墩柱应变累计最大值为-62?0με.由实测结果可以看出,施工风险得到控制,保证了工程的安全和顺利进行.各测点布置见图13,各项变化历时曲线如图14~图17所示,其中CJ代表沉降、Sp代表水平位移、QX代表倾斜、YL代表应力.

隧道工程辅助施工措施篇7

关键词:钢板桩;基坑支护;电缆隧道

中图分类号:tV551.4文献标识码:a

钢板桩支护作为垂直开挖的一种支护方法,它具有承载力高、施工速度快、止水性能优越、经济性好、环保、施工简便、作业高效等优点,因而被广泛应用于工程中。但在既有道路下面构筑电缆隧道的实际应用中,往往由于地质情况、环境因素、施工工艺等复杂原因,造成既有道路或周边建筑物的变形或开裂等不利影响,因此需要认真分析造成不良影响的原因,采取一些特殊辅助措施,才能充分发挥钢板桩支护的优越性。

1电缆隧道的构筑特点

随着城镇化进程和城市建设的快速发展,电力负荷高速增长与电力通道资源相对稀缺的矛盾日益突出,为缓解这种矛盾,从满足城市绿色环保生存空间与高标准景观的需要角度出发,在既有道路下面开发建设电缆隧道将成为新的发展方向。隧道一般位于主干道机动车道下,采用钢筋混凝土箱形结构,断面(2.5-3.5)x(3.0-4.0),埋深约5.0-6.0m之间,隧道结构变形缝一般按30m设置。为了减少施工占用道路时间,一般采用钢板桩支护。

2钢板桩支护的不利影响

从数项工程实践分析,出现的不利影响主要是路面开裂、隧道不均匀沉降、伸缩缝拉裂等现象,主要与支护设计理念以及钢板桩施工工艺有关。

钢板桩的优点是快速围护,而对于既有建筑旁边或既有道路下面,拔桩震动是其致命缺陷。

(1)基坑开挖的应力释放

隧道基坑没有开挖前,坑内外土压力平衡,当基坑开挖后,支撑的受压变形、钢板脏的弯曲变形以及坑底土体变形等共同导致坑外土体应力改变,特别是软土地基,由于其时间流变性,坑外土体受支护结构变形的影响较敏感。支护结构变形与地表沉降的数量关系分析有很多经验方法,比如指数法、三角形法、抛物线法等,主要与土体特性及支护结构相关。针对电缆隧道基坑的特点,采用单支撑钢板桩支护形式,支撑设置的时间和坑底土体特性是主要影响因数。由于施工场地狭窄和工期紧迫,设置支撑与基坑挖土是很突出的矛盾,往往是边开挖边支撑,这样的工序对于坑外土体的变形影响很大。这一期间的地表变形不一定会及时表现出来,但给后期拔桩振动的大幅地表沉降埋下了隐患。

(2)拔桩后空洞的不利影响

拔桩时,钢板桩上附着泥土会随钢板桩的上拔而带出,拉森Ⅳ型钢板桩厚度16mm,拔桩带出泥土后的折算孔洞厚度约20-30mm,按桩长12.0m计算,隧道方向每延米的孔洞体积约0.3m3左右,隧道下面的土体因隧道空腔效应,同等深度的上覆压力小于坑壁外土体压力,所以当拔桩后,外侧土体回挤的比例较大,假定占70%,则主变形区地表沉降约15-20mm左右。

(3)拔桩震动的不利影响

电缆隧道主体结构完成砼达到设计强度后,具备拆除支撑和拔出钢板桩的条件。由于钢板桩之间锁扣止水,需要振动方可拔出。振动的强烈程度与钢板桩变形程度相关,而钢板桩的变形程度又与支护结构刚度及基坑底部土质相关。钢板桩振动频率一般为5-15HZ,属于中频振动,坑内外的土体经过强迫振动之后,砂土会液化,软粘土会沉陷,液化或沉陷的范围程度与振动的振幅和频率相关,所以,钢板桩变形越大,需要激振时间越长,振幅越大,那么对周边土体造成的沉降越显著。

另外如前所述,基坑开挖的应力释放已经造成基坑外土体松弛,那么在后期的激振影响下,坑外沉降越发敏感且严重。所以,减轻拔桩的振动,是解决这个问题的关键。

3钢板桩支护的特殊辅助措施

根据前述造成基坑内外沉降的诸多因素,分别采取不同的特殊辅助措施,可以缓减或消除钢板桩的不利影响,从而发挥其优势特点,成为电缆隧道基坑支护的良好措施。

(1)坚持“先撑后挖”的原则

钢板桩的支撑体系非常重要,大部分电缆隧道采用单支撑体系,局部检查井或互通的基坑采用二道支撑或更多。目前支撑体系常规做法是Φ609钢管支撑与双拼H400*400型钢围檩组合,支撑间距4.0-5.0m左右。施工单位比较纠结的是因为支撑间距较密,基槽挖土效率降低,所以常常变通为边挖边撑,这个时间差会造成基坑较大的侧向变形。所以坚持“先撑后挖”的原则是非常重要的,可以对支撑组合体系做些调整,比如增加围檩刚度,采用双拼H500*300型钢,双拼Φ609钢管,将支撑间距调整至6.0-8.0m左右,这样就便于挖土,也能保证支撑的有效性。另外超额施加支撑预应力,将支撑预应力提高到1500Kn以上。

(2)坑内加固,解决坑内外沉降问题

隧道底部以下的土质决定钢板桩的弯曲变形,同时也影响隧道的沉降。如果基底土质太差,钢板桩容易踢脚变形,严重者会发生整体倾覆。另外拔桩振动同样也会造成隧道沉降,严重者造成伸缩缝错台或断裂漏水。此种情况下,需要坑底地基加固,可以采用注浆、深搅桩、旋喷桩等加固工艺,加固有效长度约3.0-6.0m,具体根据土质情况确定。

(3)优化拔桩顺序,减轻拔桩振动

振动是危害之源,那么就要想法减轻拔桩振动。在隧道节段的中部先行拔出第一根桩,然后跳行3.0m左右再拔一根桩,这样就把连续锁扣的钢板桩墙,变成分段,将整片墙的集中弯曲应力减除,分段拔桩比整片墙下拔桩要容易多了。

另外,对基坑深度范围内无流沙情况,插桩时就有意地每隔3.0m不锁扣,这样拔桩时就轻松很多,相应地激振力度也减轻很多。减小钢板桩变形也是减轻激振的方法之一,就要增强支撑或支护体系。

(4)间隔及时充填快硬材料

钢板桩拔出后留有空洞,及时充填快硬性材料非常必要。所以对于变形要求严格的地段,采用注浆工艺。基坑开挖后在槽底以下预插留注浆管,拔桩时,边拔边注浆,并且要保证两个条件,一是双液,采用水泥与水玻璃双管注浆,保证速凝充填;二是注浆压力的稳定性,压力维持在100-200Kpa之间,要增设稳压罐,保证速凝之前空腔内的压力,防止土体变形。

(5)预防性切缝

通过数项电缆隧道基坑支护工程案例分析,如上述措施不到位,则会产生路面开裂,而且裂缝位置距离基坑边相当于基坑深度,如果预先在此位置将路面切缝,切缝深度至二灰结石层的中部,即使坑外土体变形沉降,也不至于形成不规则裂缝。今后将裂缝至基坑范围内的路面铣刨后重新铺装即可。

图1电缆隧道基坑支护结构工况图

4结语

电缆隧道基坑采用钢板桩是一种很好的支护方法,应采取一些特殊辅助措施,消除钢板桩支护的不利影响。

(1)坚持“先撑后挖”的原则,施加预应力。

(2)坑内加固,解决坑内外沉降问题。

(3)优化拔桩顺序,减轻拔桩振动。

隧道工程辅助施工措施篇8

【关键词】浅埋暗挖法;隧道施工技术;施工原理;技术运用

1引言

我国改革开放后,随着经济的不断发展,尤其是党的十三中全会以后,我国的城镇化进程持续向前推进,造成城市土地资源越来越紧张,如何使得地下空间很好的被合理利用,已成为许多城市面临的重要课题,隧道在城市基础设施建设领域得到广泛应用,主要体现在水、电、热、公共交通等方面。作为城市隧道施工的重要方法,浅埋暗挖法施工技术已经变得日益成熟,因此会被广泛应用于基础设施的建设中。

2浅埋暗挖法概论

2.1浅埋暗挖法的基本概念

浅埋暗挖法根据土体的软弱程度,通过采取不同的支护方式、开挖方式、地层加固措施。而依据新奥法的基本原理是浅埋暗挖法的技术核心,在施工中采用多种辅助措施加固围岩,充分调动围岩的自承能力,开挖后及时支护、封闭成环,让辅助措施与围岩共同作用形成联合支护体系,是一种抑制围岩过大变形的综合施工技术。

2.2浅埋暗挖法的基本原理

浅埋暗挖法采用的是复合衬砌,初期会支护承担全部的基本荷载,二衬会作为安全储备,初支、二衬共同承担特殊荷载;采用多种辅助施工加固,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩自承能力,采用不同的开挖方法,以便于及时支护封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系;采用信息化设计与施工。

2.3浅埋暗挖法的操作原则

(1)浅埋暗挖施工中应坚持“严注浆、管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”这十八字方针,这一整套施工要点准确地概括了浅埋暗挖施工技术。

(2)“严注浆”――在打超前的小导管后注浆加固地层,能够把砂砾等松散物品快速胶结起来,以便在开挖后不引起坍塌。在导管超前支护后,立即进行压注水泥或水泥水玻璃浆液,然后迅速填充砂层孔隙,凝固后将砂砾胶结成为具有一定强度的“结石体”,使周围形成一个坚固的壳体,增强围岩自稳的能力。此外,严注浆还包括初支背后对注浆和二衬背后的注浆。

(3)“管超前”――主要体现在工作面开挖前,沿隧道的拱部,把超前小导管打入拱部周边按设计起超前支护作用。为防止该结构的倒坍,所以需要提供一个能完成支护的初期时间,而开挖后管道与管道之间的围岩有成拱效应,抑制围岩变形作用,以及管棚本身形成很多的简支梁才能对围岩起支撑。

(4)“短进尺”――每个开挖循环距离都一定要短,这样才能做到开挖和支护时间尽可能的短,且由于嵌制的作用和纵向围岩暴露得少,这样才能很好的确保了施工完全。

(5)“强支护”――采用格棚钢架和速凝混凝土进行较强的初期支护,以限制地层变形,如果想避免去考虑二次支护承力,浅埋暗挖法的网喷支护承载安全系数必须转大才可以。

3浅埋暗挖法施工工艺

3.1浅埋暗挖法施工的基本工艺流程。

3.2隧道标准断面的图示,请看下图2、3所示。

4浅埋暗挖法在城市隧道施工中的应用

考虑到城市隧道都属于浅埋隧道的范畴内,结合浅埋暗挖法施工的特点、优点,在施工中得到了广泛的应用。浅埋暗挖法在隧道施工中的应用中,有些施工新技术相互支撑、互为补充,而用到这一些施工的新技术,促进了整个隧道施工的优质高效进行。主要体现在以下几个方面:

4.1浅埋暗挖法的远程监测技术

在埋暗挖法应用的过程中,也需要对隧道进行有效监控测量,通过测量隧道的强度和沉降量偏差,起到很好的技术指导作用,才能为后续隧道施工提供可靠的参数。同样,在实际的隧道施工中,由于隧道并不是单一方向的,而是一个环形或多种方向的隧道网络,因此在施工及将来的运行过程中,都要采用远程监测技术对隧道的强度和沉降量进行有效测量,如果发现异常,必须马上采取措施进行修正。台阶法开挖就是将开挖断面分成两步或多步开挖,具有上下两个工作面,可分为正台阶法,中隔墙台阶法。

4.2浅埋暗挖法的真空降水技术

根据地表建筑物条件,选择合理的施工方法是很必要的,第一个步骤是隧道开挖,在隧道施工的过程中,首先需要对隧道内部进行降水,通常在隧道开挖施工中,在遇到比如地下水位较高的情况下,在降水过程中既要保证降水的质量也要有速度,还必须要保证降水之后隧道内不出现反水现象。施工顺序:全断面开挖方法的主要工序为:使用移动式钻孔台车或人工钻孔全断面钻孔装药连线爆破出渣局部锚喷支护下一个循环。

4.3浅埋暗挖法的支护技术

合理选择管棚的数量和间距,在隧道施工浅埋暗挖法中,为了提高隧道支护强度,就必须保证做到二者相匹配。由于隧道施工都在浅层地表以下,为了避免对隧道围岩的强度和稳定性要求极高,因此需要在施工的过程中选择可靠的管棚支护技术,提高管棚支护强度。通常采用超长管棚支护技术。

4.4浅埋暗挖法的辐射井降水技术

在隧道施工中,浅埋暗挖法的辐射井降水技术的应用范围更广,应用成本更低,效果明显,便于推广和普及。此外,进行深层注浆及超前注浆不仅能够加固土体,还能够改善土体的性质。与真空降水技术最大的不同在于辐射井降水是在隧道中插入直径较大井,将大井中的水集中抽出,这种方法称为辐射井降水技术。隧道施工浅埋暗挖法的辐射井降水技术也是为了最大程度的降低隧道中的水位,为下一步施工服务的。

5结束语

通过以上对浅埋暗挖法的施工技术分析,我们对该施工技术了全面的认识。在今后的城市隧道施工中,该方法为我们提供一种有益的参考。浅埋暗挖技术由于它的特点,在地铁施工中得到广泛的应用,考虑到城市隧道施工对于安全性要求较高,因此在采用浅埋暗挖法的过程中,一定要发挥其支护强度高、土层沉降量小这些优点,使隧道施工质量得到提高,施工安全得到保证。

【参考文献】

隧道工程辅助施工措施篇9

[关键词]隧洞石方;开挖及支护;施工技术

中图分类号:U455.4文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)17-0058-01

0前言

在高速公路的施工建设中,经常会碰到路基石方开挖和隧洞石方开挖等工程,这些石方的开挖在一定程度上增加了施工的难度和工作量,再加上一些自然环境因素的影响,所以,施工的质量和进展以及安全性在整个施工中是重中之重。不过,目前随着这几年科技的不断进步,在技术的推动下,这些困难已经有了一定程度的突破,高速公路的快速发展已经说明我国建筑公路技术取得了很好的成绩,尤其是在隧洞石方的开挖技术方面,只不过还需继续努力,将这一前景大力推广下去。

1石方洞挖施工方案构思

隧洞开挖的断面面积均不太大,所以大部分采用全断面开挖。就是在一级电站下,平洞明挖完成后,将两条支洞和两个工作面进行同时掘挖,一个支洞和一个工作面完成后就开始按一个工作面进行下个平洞部分的开挖。二级电站下,平洞在洞口的明挖完成后只按一个工作面进行开挖。一般情况下,隧洞的开挖顺序是先做钻孔准备,然后进行开钻工作,紧接着进行装药,装药完成后就要将所有的设备撤离,然后等到确保一切安全后就进行起爆,完后要进行一定的排烟工作,排烟结束后进行安全检查和清除杂物,等到这些工作全部做完后就进行运输线和风水管线的延长。另外,要在进洞口的前10m的范围内做一些特殊处理,目的就是为了确保洞口岩石的稳定和完整,防止坍塌和发生意外。具体做法就是先钻小孔,然后用小剂量的炸药将洞口开炸,然后再一步一步慢慢循序渐进。通常一般采用光面爆破的方法开挖隧洞,径向的最大值不能超过规定的标准值,要在一定的安全值的范围内,周围岩石壁上的孔炮眼痕迹保留率是≥70%,同时均匀向着开挖轮廓线分布。

2施工技术

2.1测量放样

(1)施测控制标准。洞口测量一般采用加密Ⅲ等光电测距导线进行控制,同时在隧洞的腰线部位和顶拱上放置三台激光导向仪,这些设备能够很好地实施监控测量,提高工作效率的同时又能保证隧洞开挖的安全。

(2)施测实施。现场实施测检,需要建筑单位和工程负责人同意协商,在现场进行考察后,在各个要点进行加密控制,同时采用远程控制和平面控制相结合大方法,形成一个三维立体的监控查看网点。每个控制点都建立一个观测墩,并利用电子经纬仪t2002进行角度观测,用DioR3002S进行距离测量。要对洞内进行监控测量的话,我们一般采用往返观测,利用t2002+DiDR3002S进行角度的测量,用Ⅲ等光电测距三角高程进行水准测量,提高了测量的精确度。具体操作方法和过程要按照相关规定进行操作实施,在施工中也要保证与其他标段的测量保持联系,防止出现偏差和失误。

2.2造孔

造孔采用Yt-26型手风钻钻孔,全断面一次爆破成形,掏槽孔采用直线掏槽,掏槽孔孔深为2.5~2.7m,孔径为42mm;辅助孔孔深为2.2~2.5m,孔径为42mm;光爆孔沿周边布置,孔深2.2~2.5m,间距为0.55~0.60m,距最后一排辅助孔0.6m,具体爆破参数见隧洞开挖炮眼布置图,爆破参数将在施工中据不同地质情况不断进行优化。

2.3装药

造孔合格后,人工装药,单耗药量为1.5kg/m3左右。掏槽孔采用Ф32mm硝铵药卷,单孔装药量为1.5~2.0kg;辅助孔也采用Ф32mm硝铵药卷,单孔装药量为1.5~2.0kg;光爆孔装Ф25mm光爆药卷,线装药密度=250g/m。光面爆破参数根据前期试验及地质情况调整后投入生产。

2.4连线、起爆

连线、起爆的过程需要谨慎,可以采用非电的网络控制起爆,所以就必须采取掏槽孔法进行起爆,因为掏槽孔就是非电的毫秒雷管进行直接控制起爆,速度快,同时又安全。起爆的程序必选严格按照合同规定或者先关要求进行,切不可忽略每个步骤,比如一般才去的程序是:掏槽孔辅助孔光爆孔。

2.5出碴

洞内为出碴、砼运输及钢管安装施工方便,设轨道运输。岔管与平洞相交处作扩大开挖处理。洞身底部预留少量石碴,作为路基面,该部分石碴在隧洞衬砌或钢管安装前挖除。隧洞开挖石碴采用ZC-3型侧卸式装岩机装碴,ZL―40/750型电机车牵引V型矿车运输出碴,将石碴运至洞口厂房处倒碴,然后用ZL20装载机装4.5t自卸汽车转运到弃碴场。在弃碴场再用推土机进行整平并按环保要求堆放

2.6通风排烟除尘

本标隧洞单头掘进最长330m左右,为满足洞内人员每分钟最少提供3m3/人新鲜空气的要求,并使作业面具有较好的施工环境,洞内施工设备全部采用电动设备,并设置风机进行通风。通风机选用JK55―2no4.5型,风筒直径600mm。

2.7洞室支护

对于洞口围岩较破碎部位,可采用喷5~10cm厚砼的联合支护方法。如遇围岩稳定性较差地段,必须边开挖边支护,支护方案初步考虑采用砂浆锚杆喷砼支护。施工过程中,应认真搞好现场监控量测,根据围岩变形情况掌握好支护时机,及时调整支护方案或支护参数,必要时采取超前锚固等措施。

3特殊地段的施工

特殊地段的施工就是在地形特殊或者地质不好的地段进行施工,这需要格外的小心和谨慎。一般施工时,遇到这种情况采取一边开挖一边支护的措施,这在工程中是种很常见的防护措施。对于支护的方法可以按实际情况而定。比如放慢开挖进度,加强钻孔密度或者用小剂量的药,又或者间隔用药起爆等,目的就是为了防护这些特殊点段的安全性,避免引发其他的地质事故或者突发状况。当我们一般采用的方法无法达到防护时,就要采取一些特殊手段,这些举措如下:

(1)采用小导洞超前探挖,掌握地质情况后,采取相应的施工方法,开挖应尽量减小振动,并保护周边完整,减少不必要的超挖。

(2)一般的节理发育地带采用喷砼或喷锚联合支护,在掌子面开挖后6个小时内实施封闭工作,形成初期支护。

(3)在遇到大的断层破碎带、含泥地带、渗漏严重地带、大构造带及开挖时围岩无自稳时间的地层,采用短进尺、弱爆破、强支护及快衬砌的施工方法,支护及衬砌紧跟作业面。钻孔孔深一般为1.0~1.5m,瞬时起爆药量控制在5.0kg以内。根据地质情况,必要时采用超前加固,如超前锚杆、超前管棚、超前灌浆等方法,掌子面打开后,立即用喷砼或锚喷法封闭。

4结语

综上所述,文章对隧洞开挖的整个过程及技术要求等进行全方位的解读,也说明了支护措施对后期施工的安全的重要性。总之,隧洞开挖的技术和支护是每个施工工作人员都要注意的额问题之一,这关系到整个工程的安全和质量,具体的措施我们已在文章中有所说明,可以作为参考。工程建筑对社会的发展和进步有着巨大的作用,尤其是质量问题历来是国家个社会关注的重点,每年都会有因为质量问题引发的各种意外事故和刑事纠纷等,所以,施工过程中,要将这一问题重视起来,保证工程的质量,不仅仅是给本工程带来经济效益和社会效益,也是保证交通安全和施工安全的重要前提和基础。

隧道工程辅助施工措施篇10

关键词:盾构;始发;侵限;调线

1、工程概况

1.1工程地质

某区间隧道双线采用泥水盾构,沿线表层分布人工填土,其下分别为3-1粘土层、3-4淤泥质粘土层、3-5粉质粘土、粉土、粉砂互层,4-1粉砂层、4-2粉细砂层。在盾构始发段,隧道顶部覆土约10.5m,隧道洞身穿越全断面3-5粉质粘土、粉土、粉砂互层。区间隧道主要受承压水作用,实测承压水水头在地面下10m左右。

1.2端头加固

盾构始发端头采用“旋喷+隔离桩+袖阀管注浆”的措施进行了加固,加固长为端头以外10m;其中旋喷桩加固长度为6.8m,袖阀管注浆长度3.4m。具体加固情况祥见图1《+6环盾构机平面位置》。

2、盾构始发掘进“侵限”情况

泥水盾构始发时,在掘进通过了端头加固区期间掘进参数正常。但在+6环掘进过程中发现盾构姿态突然变化,盾构下沉趋势明显。此时盾构刀盘已脱出加固体,进入(3-5)粉质粘土、粉砂互层原状地层中掘进,盾尾仍然在加固体之内。+6环掘进时盾构机位置见图1《+6环盾构机平面位置》。

图1+6环盾构机平面位置

发现盾构姿态突变以后,项目部采取尽量加大底部油缸推力、减小上部油缸推力,进行调向,盾构下沉趋势减小,项目部认为这种措施能够使盾构抬头。但在后续掘进中,又发生盾构下沉突变现象,项目部在继续加大下部油缸推力的基础上,同时加大同步注浆量、逐步增大泥水压力等措施后,发现下沉趋势好转,但在掘进完成+14环后,盾构机又发生更大的突变(刀盘垂直姿态下跌到-640mm),盾构机与水平面的俯仰角突变为-44mm/m,项目部发现这些措施已不能有效地控制盾构机姿态,马上决定停机,研究下一步措施。

由公司组成的专家组到现场,了解情况,对左线盾构“侵限”的原因及下一步采取的措施进行了论证,并召开了专题会,制订了在盾构机底部增加了辅助推进油缸,以提高底部顶推力的处理方案。为此,我部在盾构底部增加了1台300t、3台100t的辅助推进油缸,开始试掘进调向。见图2《盾构底部增加油缸示意图》、照片1《盾构底部增加的辅推油缸》。掘进

至+16环推进油缸行程达到1300mm时,盾构机与水平面的俯仰角由-44mm/m逐步“抬头”。试掘进的结果证明,采用底部增加辅推油缸的措施可有效控制盾构的“侵限”趋势,再向前方掘进一段距离后,盾构可以实现“抬头”掘进。

3、盾构掘进“侵限”的原因分析

经专家组及项目部分析,盾构“侵限”主要原因有以下几点:

①、地质原因

盾构穿越端头加固区域后,开始进入全断面(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂互层地层,该地层是上部粘土与下部砂土之间的过渡层,强度较低,标贯击数一般3.0~20.0击,平均8.6击,含水率为23~32%,承载力特征值为120kpa;其中粉质粘土含水率为32.1%,孔隙比0.930,软~可塑状,压缩模量为4.7mpa,具高压缩性;粉土含水率28.3%,天然重度19.3kn/m3,孔隙比0.792,压缩模量为5.7mpa,具中等压缩性,抗剪强度指标C值为15kpa,φ值为21°;粉砂含水率23.5%,天然重度19.9kn/m3,孔隙比0.677,压缩模量为11.5mpa,具低压缩性,抗剪强度指标C值为0kpa,φ值28°。该层总体具砂性土特征,具各向异性,水平方向渗透性远大于垂直方向渗透性。

本工程采用的是泥水平衡盾构,盾构机重量大,其主机重量为338吨,盾构机在该地层中掘进时容易产生“栽头”的趋势。

在盾构机主机一出加固区后,在正常推进的情况下,盾构机垂直方向趋势即发生突变(垂直趋势由+12mm/m突变为-25mm/m),随后在采取减小上部油缸推力、增大下部油缸推力等措施的前提下,仍出现跳跃式变化,使盾构机垂直姿态进一步恶化。

在现场碴土外运过程中,现场分离出的碴土存在较明显的振动液化现象,结合盾构掘进施工实际情况,初步推测在有压泥水的作用下,使该原状地层含水率出现超饱和等劣化现象,在盾构掘进时长时间扰动的情况下,可能使(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂互层地层发生振动液化现象,承载力大大降低,进而造成盾构机姿态发生突变。见照片2《分离出来的粉细砂有震动液化现象》。

②、项目部对盾构穿越加固区域、进入松软的全断面(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂互层中掘进时,盾构可能出现“栽头”趋势主观上认识不足。

4、调坡前线路实际情况及对线路的调坡情况

4.1、线路调坡前已安装管片实际位置

在安装管片15环时,受盾构机姿态“栽头”影响,管片实际安装位置侵限,第15环管片位置竖直偏差最大,其偏差值为-412mm,已安装管片实测姿态见附表1《某区间线隧道已安装管片实测姿态统计表》。

4.2、下一步盾构姿态调整的预测

从盾构掘进姿态控制的实际情况来看,采用底部增加辅推油缸的措施可有效控制盾构的“栽头”趋势。根据目前盾构机姿态调整情况,虽然15环~16环盾构机与水平面的俯仰角由-44mm/m逐步调整到了-23mm/m(铰接油缸已到极限),但越往后掘进,调向难度会加大(主机部分受铰接油缸控制,盾尾受已安装管片的牵制)。在盾构未达到最低点前(拐点),计划对下一步盾构姿态调整的坡度按每环抬高5‰和每环抬高10‰两种情况进行预测,其拟合线路详见附图1《盾构掘进线路拟合图》,具体姿态变化值详见附表2《某区间隧道管片预测高程表》、附表3《某区间隧道管片预测高程表》所示。

从目前盾构机姿态调整的实际情况看,调整坡度每环抬高5‰可以确保实现,每环抬高10‰有一定难度。在恢复掘进后,确保盾构掘进每环抬高5‰,争取每环抬高到10‰。

4.3、对线路调坡的建议

根据设计院院调线方案专项会议精神,建议按如下方式进行调坡:

①线路变坡点向车站方向平移,调坡量-25mm;

②限界-300mm;

③将停车线段坡度由-2‰调整到-2.45‰,轨道高度降低200mm。

考虑到盾构隧道水平方向的偏差影响,最终设计院确定调整最大值500mm,超过500mm的由施工单位采取注浆抬升等措施进行控制。在盾构掘进通过后根据实际隧道线形对线路坡度进行进一步优化。

5、调坡后采取措施的措施

5.1组织措施

①公司成立工作组,驻现场督导解决本次盾构“侵限”问题

为确保盾构隧道满足调线要求和成型质量,成立“某项目工作组”,工作组任务如下:

工作组代表公司协助项目作好以下工作:对盾构机侵限处理方案、现场施工风险控制措施的研讨、优化、确定及专家技术支持;督导现场施工风险控制措施的落实。

工作组成立后,至盾构机姿态恢复正常为止。

②加强现场施工管理力量。

5.2技术措施

①调高盾构液压推进系统油压,由原350bar调高到380bar,以增加盾构机的调向推力;

②在盾尾底部增加辅助推进油缸,进一步增加底部的推力,底部增加1台300t、2台100t的辅助油缸进行调向。

③在调向阶段,管片安装时预留一定的自由度,同时将同步注浆材料调整为惰性浆液,并采取从下部同步注浆的方式(待达到预期上浮量后,再采用双液浆对此段管片进行固定)等措施,使管片在脱出盾尾后能有最大限度的上浮量;盾构调向过程中正常建立泥水仓压力,保证正面提供足够的反力及力矩(抵消因主机重心与浮力不同心而产生栽头力矩);盾构掘进正常后避免非正常停机,确保盾构机连续快速掘进。

④结合ppS自动导向系统,加大人工复核频率,为盾构姿态调整提供可靠依据;加强调向控制管理,将每环调整量进一步细化、分解到阶段性目标,确保随后每一环的盾构掘进达到预期目标。

⑤加大同步注浆量和其它辅助措施,使侵限地段管片在脱出盾尾后及时进行一定量的上浮量。

⑥认真总结经验教训,不断优化掘进参数。根据不同地质情况选择合适的掘进参数,在掘进过程中对土压力、推力、扭矩、刀盘转速、掘进速度等掘进参数不断进行分析总结,并不断优化,保证盾构以最佳状态进行盾构的掘进。

5.3加强联系沟通,作好线路调坡相关准备工作

全面真实的反映左线既成隧道的平面和纵断面位置,根据目前盾构机姿态调整的实际能力,并积极与设计院作好沟通、协调,确定下一步线路调坡方案。

参考文献:

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