隧道工程的施工方法篇1
关键词:隧道工程;施工管理;处理方法
中图分类号:tU71文献标识码:a
引言
隧道工程施工要保障很高的施工质量,切实保障人民群众的生命财产安全,这就对施工管理工作提出了很高的要求,隧道的施工质量严重影响到高速公路的正常运营,更是影响高速公路安全的关键环节,做好隧道施工管理工作是十分必要的,从当前形势来看,施工管理工作存在在一些亟待解决的问题。
一、隧道工程施工管理关键点中存在的问题
1、施工管理中存在的技术问题
1.1爆破精细控制技术存在问题
当前我国的高速公路隧道施工,受制于工程的总体预算、机械设备配套程度等,存在着一些技术问题。精细爆破技术是隧道开挖工作的研究重点,在实际应用中,精细爆破技术存在着控制爆破能力不足、破碎围岩条件下的光面爆破效果差的问题,传统采用的台阶法开挖工艺不能满足隧道施工工序安全步距的相关规定。
1.2开挖技术有待改进
隧道工程建设要结合施工的具体情况,隧道开挖技术的选择要考虑周围岩石的性质。当前普遍采用的台阶法开挖工艺便于对施工进度和成本的控制,但是容易造成安全隐患,国家规定了强制性的安全距离要求,采用现有的施工工艺难以满足要求,因此,改进开挖技术势在必行。
1.3隧道沟槽施工工艺存在缺陷
隧道沟槽混凝土施工范围大,施工难度高,对施工工艺的要求比较高。隧道沟槽在高速公路隧道的整体功能中扮演着十分重要的角色,是通讯、信号、电力等运营设施的直接承载体,隧道沟槽的施工质量会直接影响到隧道整体的施工质量和整体形象。当前,隧道沟槽施工并没有与之配套理想设备,当前普遍采用的小块组合钢模或木模分段施工法存在稳定性差、施工周期长、工序繁杂等缺点,这给公路隧道施工管理带来很大的困难。
2、施工管理中存在的人员与制度问题
高速公路隧道施工具有施工难度高、技术要求高、施工周期长、涉公路及人员众多等特点,施工管理工作除了存在一些亟待解决的技术问题,还存在着一些人员问题与制度问题。人员问题主要集中在,一些员工的专业水平不过关,职业道德感不强,在工作中,不能够严格按照施工图纸进行施工,疏忽大意,态度不认真;领导层在对整个项目进行规划时,没有做好实际的调查工作,在施工过程中,没有动态调整观念;监督管理人员没有认真履行监督职责,缺乏必要的风险意识。制度问题主要体现在,整个监督管理工作缺乏一套科学有效的监管体制,事故责任人落实不到位,责任分配不明确,大大影响整体的施工进度。
二、隧道工程施工管理关键点的处理方法
1、加强高速公路隧道工程施工风险管理
对于任何的建筑施工,安全始终是第一位的,安全问题不仅关系到一个企业的经济效益,更关系到社会信誉和政治利益,高速公路隧道工程项目建设对保障我国的正常公路运营具有十分重大的意义,施工安全更是关系到整体利益和长远利益,如果高速公路施工建设单位承接的项目接二连三地出现安全问题,就会极大地损害企业的形象,影响整个建设团队的稳定性,因此,增强施工单位每个成员的风险意识是十分必要的。通过开展培训或者交流学习等方式,对员工进行风险教育,可以帮助整个团队把握机遇,高质量地完成工作。施工单位要建立风险管理的长效机制,制度的制定要有明确的法律依据,体现法律的要求,制定完备的应险预案,成立应急救援小组,配备必要的救援人员、救援器材和救援设备,定期进行应急救援演练。
2、控制施工进度
施工进度的快慢对工程质量和费用有很大的影响,它不仅影响局部工程,更会对整个工程造成影响。在其他施工条件都相同的情况下,保证正常工期所用的费用最低,施工周期延长,工程质量会提高,但施工费用也会相应增加,缩短施工周期,工程质量会下降,施工费用仍然会增加。因此,追求单月高产往往会出现质次价高的情况。总之,控制好施工进度,保证工期,在一定程度上可以保证工程质量,也可以规避建设风险。
3、针对技术问题的解决方案
高速公路隧道施工管理受制于现有的施工工艺、施工设备等,存在一些亟待解决的技术问题,要做好隧道施工的管理工作,就要采取有效的手段解决这些技术问题。在隧道施工中,优化精细爆破技术,实现对爆破效果和爆破影响范围的有效控制,改变传统的开挖工艺,开发应用微台阶开挖工法,达到强制性的安全距离的规定要求,改进隧道沟槽施工工艺,开发与隧道沟槽施工配套的设备和工艺技术。
4、优化人员配置,建立健全监督管理机制
整个公路隧道的建设施工涉及人员众多,要想保证施工的正常高效进行,就必须做好人员的优化配置工作,提升人员的整体素质。为了满足人们对高速公路的要求,高速公路隧道施工管理要实行标准化管理,严格进行人员的选拔与培训,保证员工的专业水准与职业素养,要求员工在施工过程中,思想保持高度的集中,定期开展员工培训和交流会,提升员工的整体素质。高速公路隧道施工前要进行整个项目的风险评估和施工规划,管理层要做好实地的调查工作,在施工过程中,派专门人员调查施工现场,及时对施工状况进行反馈,及时发现问题并解决问题,避免问题的扩大化,并对施工方案进行动态的调整。施工单位内部要实行责任制,将施工责任落实到个人,简洁分明的分工可以大大提高施工效率,也可以促使员工更加认真地对待工作,监督管理人员要明确自身的职责,认真做好监督工作,严格按照监督管理机制行事,对整个隧道施工项目负责。
5、要有明确的技术管理职责和制度
在隧道施工中要建立和健全各级技术管理机构和技术责任制,明确各级人员的权、职、责。组织全体员工,特别是技术干部学习现行规范,尤其是对施工及验收规范的学习,明确施工中各个分项、分部施工技术要求、施工方法和质量标准等要求,并以此来组织施工、检查、评定和验收。学习先进的管理方法和管理经验,组织技术学习、技术培训、技术交流。不断提高企业管理水平和员工技术业务素质,从而预见性地发现和处理问题,把技术和质量事故隐患消灭在萌芽之中,保证工程施工质量。并且在隧道施工过程中要贯彻好各项技术管理制度是搞好技术管理工作的核心,是科学地组织隧道施工各项技术工作的保证。在隧道施工技术管理中,只有各技术人员认真贯彻了各项技术管理制度才能隧道施工的顺利进展,才能保证隧道的安全质量。
6、鼓励创新,开发管理系统,解放生产力
在高标准建设进程里,能否一展拳脚,有所作为,关键就在于是否有全新思维以及创新能力,用新理念、新思路、新机制以及新举措,解决前进道路中遇到的困难,开创高速公路的技术管理新局面。施工单位应当将科技创新作为载体培养和造就高端的专业技术人才。按照隧道的建设要求,单位可以通过明确的分工、传帮带以及专业培训等方式,培育出预制架设箱梁、处理软土地基、测量精密性控制网、高性能的混凝土以及远程视频会议、自动化办公系统等方面的技术人才。技术创新实质其实就是应用创新知识和新装备、新工艺、新技术。项目施工技术管理需要在强有力的技术创新支持下才能够顺利的实施,才能够保障施工的进度和质量,才可以获取最大的经济效益。同时创新技术还为机制创新和体制创新等提供保障和支持,是项目施工技术管理的创新基础。
结束语
总而言之,隧道工程可以节约交通运输工具的时间,从而提高了运输效率,这也是我国隧道工程建设发展的主要目标,是人民生活水平迅速提高、市场发展的需要。因此,做好对隧道工程施工管理关键点的处理就变得尤为重要。
参考文献
[1]毅.隧道施工管理初探[J].科技资讯,2011,(30).
[2]王明慧.隧道工程施工管理关键点的处理方法[J].现代隧道技术,2012,47(3):1-5
隧道工程的施工方法篇2
关键词:隧道工程;光面爆破施工;施工管理
近年来,随着建筑事业和施工技术的迅速发展,光面爆破施工技术在公路、铁路、市政、水利、软岩、硬岩等隧道工程中都得到了广泛应用,但是在实际施工中仍然存在一些问题,光面效果问题无法得到有效解决,这在很大程度上是由施工管理不到位引起的,因此加强光面爆破施工管理,全面落实爆破设计,做好施工工序质量控制和安全施工非常有必要,对于加快施工进度、降低施工成本、提高光面爆破效果具有重要现实意义。
1.做好施工工序的质量控制
1.1钻孔
钻孔之前要进行准确的测量放样,首先可利用经纬仪或全站仪画出开挖轮廓线位置,根据轮廓线对炮眼进行布置,做好放样检查,保证炮眼偏差在合理范围内。通常引起炮眼出现偏差的原因是钻孔方向、空位出现偏差,此外,钻杆刚度不足以及爆破范围岩石不均匀也是引起钻孔出现误差的主要原因,根据相关规定,周边眼孔底不应超出开挖轮廓线外15cm,掏槽眼的误差每米应小于5cm,根据地质条件将周边眼间距控制在25-50cm,坚持密打眼原则,如果工程所处地质地条件较差,周边眼间距应取小值,反之则取大值;周边眼钻眼应按照2%-5%或2-5cm/m的斜率进行外插,若为拱部或地质条件较好,外插角取大值,若为边墙或地质条件较差则取小值,总之,将周边眼外插斜率和两茬炮的台阶形差控制在合理范围内对于防止作业净空或欠挖具有重要作用。进行平行打眼时,应注意平面平整度,当发现不平整现象,要对炮眼方向进行调整,尽量将炮眼方向与岩石保持垂直。
1.2装药和起爆
钻眼施工完成后,应对炮眼进行清理,将积水、残渣、杂物清理干净,检查炮眼深度、位置、角度等是否达到设计要求。在装药过程中,要严格按照要求选择炮眼堵塞材料,控制装药量。对于堵塞材料,可选择黏土和砂子混合物,控制好两者比例,可按照粘土55%和砂子45%的量进行结合。堵塞长度应根据炮眼直径合理确定,通常将其控制在20cm以上,然后用人工方法将堵塞材料捣实。
起爆是光面爆破施工中非常重要的环节,为了保证起爆安全,应保证起爆网络中每药卷的起爆符合光面爆破施工中起爆顺序和时间的要求,若采用导管法,必须保证药卷连接正确,每束串联不应大于15根导爆管。在隧道工程光面爆破施工中为了确保起爆准确,可采用双雷管进行,导爆管的加装必须采用火雷管和发雷管,保证雷管连接牢固。
1.3瞎炮的预防和处理
对于瞎炮的预防,应做到以下几方面:检验爆破器材技术性能,不合格的禁止投入使用,做好爆破器材的保管,避免将其浸泡于水中,防止爆破器材受潮;应将燃速不同的引线分批使用,避免将其使用在同一爆破环节;注意对导爆管的保护,避免破损或拉裂,防止泥沙、杂物、水等物质进入;当电雷管的串联支路相同时,应将其电阻差控制在合理范围内,一般网路最好低于0.8?,对于重点网路则应将电阻差控制在0.3?以下;做好光爆设计,明确爆破时间、延期长短、电雷管网路检测、起爆方式、炮孔位置、炮眼间距等;在进行火雷管的起爆时,应确保火雷管与引线连接牢固;合理布置光爆操作程序,每个施工人员必须明确相关施工流程和施工技术方法,最大限度增强施工质量。
炮眼和爆破线路经过检查完好无误后,打平行眼,装药重新起炮。通常将平行瞎炮孔距离控制在0.3m以上,而对于深孔或超深孔则不应使用瞎炮处理。掏炮眼填塞物时应采用木制工具、竹制工具等,炮眼内填塞物掏出、杂物清理干净后进可采用聚能药包诱爆;瞎炮处理应当班进行,若未完成或出现情况不能及时完成,应在未处理的瞎炮位置上做上标记,并与交接人员做好交底工作,由下一班工作人员继续处理;对于采用导爆管进行起爆时导爆管被打裂的情况,可将孔内长度为28cm左右的导爆管掏出并接上雷管,保证连接牢固,之后重新起爆。
2.做好安全施工管理
2.1爆破器材的运输
对于爆破器材的运输,必须严格执行国家关于爆破物品运输的相关规定,特别是在隧道工程外进行运输时,应严格落实运输规定以及相关标准,避免给人们生命财产带来危害。无论在什么样的情况下,雷管和炸药都不能一起运输,必须将两者分开进行,且运输时必须将其放置在带盖容器内,避免在人员集中时进行运输。如果采用人力运输爆破器材,必须派专人专送,禁止在运输中途停留,应直接将器材运输至工地,为了保证运输人员安全,每人每次运输量不应大于20kg;若是汽车运输,因为炸药遇热易燃,应在汽车排气口安装防火罩,在运输过程中,汽车应显示安全警示灯,以警告无关人员远离车辆;爆破器材的运输也可采用有轨机动车进行,控制运输速度,尽量将其控制在2m/s,派专人进行护送,避免无关人员靠近或乘车。若在竖井内运输爆破器材,应严格执行相关规定,首先应提前同井口人员和卷扬司机做好准备工作,运送过程中除了爆破人员和专业护送人员,其他人员不应乘坐吊罐;如果运输的是雷管或硝化甘油类炸药,炸药只能堆放一层,避免器材滑动,运输其他炸药时,堆放高度应低于罐笼高度的2/3且不高于1.2m;由于罐笼和吊桶在高速度运输过程中会出现振动,所以在使用罐笼运输时应将运输升降速度控制在2m/s内,而采用吊桶运输升降速度则不应大于1m/s。
2.2爆破施工
爆破施工中,装药和钻孔不应平行作业,加工爆破器材时应远离隧道洞口,将加工房设置在安全地点;装药前,要认真检查炮眼位置、深度、距离,检查工作范围附近是否有支护设施,设施是否牢靠,进行爆破作业时,爆破人员必须穿戴防护物品,起爆后所有人员应尽快撤离爆破现场,最好撤离到现场300m以外;合理确定放炮次数,装药后应在规定时间内进行起爆;隧道中较暗,工作人员应随身携带照明灯,严禁使用明火照明;爆破后,要检查是否存在盲炮、残余炸药、残余雷管,有无松动岩石,支护设置是否变形或损坏等,但检查之前必须经过15分钟的排烟通风。
3.结语
隧道工程中的光面爆破施工与普通施工不同,危险性非常高,专业性也非常强,这就要求相关施工管理人员做好施工管理,全面落实光爆设计,控制好施工质量、施工安全和施工进度,保证隧道工程施工的顺利进行。社会在不断发展,技术也在不断进步,相关部门和工作人员必须坚持与时俱进,正确认识到隧道工程中光面爆破施工管理的关键要素,在总结经验的基础上对科学、安全、快速的施工和管理方法不断进行探索和创新,实现隧道工程经济效益和社会效益双收。
参考文献:
[1]彭志权.隧道工程中的光面爆破施工管理途径分析[J].城市建设理论研究.2012,6(14):22-24.
[2]贺良.浅谈隧道工程光面爆破施工管理[J].中国科技财富.2010,41(16):18.
隧道工程的施工方法篇3
关键词:隧道断面测量三维坐标法
中图分类号:U45文献标识码:a
0引言
隧道施工中各种工序衔接紧凑,平行作业、交叉施工的工程很多,从而留给测量的工作时间较少。采用全站仪结合计算器进行测量,内外业用时最少,测量工作对工程作业时间影响最小。
1极坐标断面测量法
1.1原理
先用仪器测出待测断面内任意一点记录其坐标,根据实测点坐标与后视中线基点坐标利用坐标反算求出两点间距离,再用坐标方位角推算原理推算出隧道中线与这条实测边的夹角,根据余弦公式算出实测点所对应的中线点距后视中线基点的距离,用后视中线基点里程减去此间距即为该实测点里程,再运用正弦公式算出实测点距隧道中线的距离,连接实测点与圆心构成一个直角三角形,利用勾股定理算出实测点距圆心的距离,用此距离减去设计半径就可以求得实测点的超欠挖情况。
1.2图―1J为实测点距隧道中线距离,L为实测点所对应的中线点到后视中线基点的水平距离即为隧道洞内里程,F为实测点到后视中线基点的水平距离,n为L与F的夹角。图--1隧道断面测量示意图
1.3数据采集:
1.3.1待测断面放样
可放出隧道中线或距中线任意宽度的点位,只需记录实测点坐标即可。
1.3.2断面测量
需要测待测断面什么位置的超欠挖情况,只需用仪器测出该位置的坐标即可,坐标记录时需记录横坐标x,纵坐标y,高程Z。
2全站仪结合FX-5800计算器测量操作方法
2.1隧道中线放样
将所测点数据X、Y、Z输入计算器程序,然后按eXe键查看输出结果中的“J=”值,如果出现正数则表示所测点偏中线右侧,如果出现负数则表示所测点偏中线左侧。前视立镜员调整棱镜位置重测,重负此操作直到“J=”为0即可。
2.2隧道开挖断面放样
开挖断面需放出隧道开挖断面的几个特征点,此时直接用仪器测量任意点后查看输出结果,调整仪器望远镜,重复此操作直至各个待测点符合设计要求为止。
2.3隧道内任意点的里程确定
只需测出任意点坐标,输入到计算器程序,查看输出结果中的“L=”值即为此点里程。
2.4隧道内任意断面拱顶标高检测
将所测数据X、Y、Z输入程序,查看结果中的“J=”值,确定此点距中线还有多少,然后调整仪器望远镜直到结果中“J=”为0为止。此时所测点位即为隧道拱顶,然后查看结果中的“R=”值,如果显示正数则表示此处拱顶比设计值高了,如果显示负数则表示此处拱顶比设计值低了。
2.5隧道净空高度测量
将所测数据X、Y、Z输入程序,查看结果中的“J=”值,确定此点距中线还有多少,然后调整仪器望远镜直到结果中“J=”为0为止。此时所测点位即为隧道拱顶中线位置,然后查看结果中的“R=”值,如果显示正数则用隧道设计净空高度加上“R=”值,即为隧道实测净空高度。如果显示负数则用隧道设计净空高度减去“R=”值的绝对值,即为隧道实测净空高度。
2.6隧道断面测量
用仪器可测待测断面内的特征点或任意点,将X、Y、Z输入程序,查看结果中的“R=”值,如果显示正数则表示该处超挖,显示负数则表示该处欠挖,可作为后期施工调整的依据,此功能也可以用于隧道断面的检查。
2.7数据分析
程序中F值则是通过坐标反算求得
n为通过坐标反算及方位角推算原理求得
程序结论中“R=”值的计算要用到计算器程序语言,程序中if表示“如果”,else表示“否则”,是一种判断语言,根据数据与语言可使程序自动选择所需要的子程序进行计算。
待测点位于哪个台阶内是根据待测点的实际标高确定的。
如图-1所示,当待测点在上台阶的范围内时,程序将自动执行if后的程序用来计算,图-1中通过实测点做一条断面中线的垂线,连接实测点与圆心o,此时就构成了一个直角三角形,直角三角形的一条直角边为J,另一条直角边则就是程序中的Z-(H-6.69),利用勾股定理计算出实测点距圆心的距离。最后用求得的实际距离减去半径即为此点的超欠挖值。
当待测点位于阶的范围内时程序将自动转到第一个else后的程序进行计算。
“R=”显示负数时则表示该处欠挖,当“R=”显示正数则表示该处超挖。
当待测点位于下台阶的范围内时程序将自动转到第二个else后的程序进行计算。
“R=”显示负数时则表示该处欠挖,当“R=”显示正数则表示该处超挖。
3测量数据处理
3.1计算器简介
CaSioFX―5800计算器可用于各种工程测绘程序的编制,且编制方法简单便于应用,运行速度快速、简便,数据处理精确。
3.2程序简介
此程序可用于隧道中线放样、开挖断面放样、任意点的里程确定、拱顶标高检测、净空高度测量、断面测量与检查,此程序可边测边出结果。
为了与CaSio系列可编程计算器编程使用符号一致,部分符号按汉语拼音首位为代码,各别符号程序说明中会做出解释。FX―5800测量计算程序如下:
3.2.1直线
程序名:SDDm(隧道断面-1)
“CX”?C
“CY”?D
“Z”?Z
“F=”:√((C-31486.299)²+(D-49327.819)²)F
“n=”:28°08′34.89″-(180°+arctan((D-49327.819)÷(C-31486.299))n
“L=”:79100-abs(F×CoS(n))L
“J=”:F×Sin(n)J
“H=”:2215.022-(79100-L)×0.0128+9.08H
if(Z≥H-3.35):then“R=”:(√(abs(J)²+(Z-(H-6.69))²)-6.69)R:
elseif(H-3.35≥Z≥H-6.66):then“R=”:(√((abs(J)-0.05)²+(Z-(H-6.66))²)-6.63)R:
else(Z≥H-9.08)=>“R=”:(√((abs(J)-0.05)²+(H-6.66-Z)²)-6.63)R:ifend:
ifend
程序说明:F实测点到后视中线基点的水平距离
n图-1中L与F的夹角
L实测点所对应的中线点到后视中线基点的水平距离,即为隧道洞内里程
J实测点距隧道中线距离
H实测断面拱顶设计高程
abs(J)J的绝对值
程序中各数据含义:31486.299后视中线基点X坐标
49327.819后视中线基点Y坐标
28°08′34.89″隧道中线方位角
79100后视中线基点里程
2215.022后视中线基点底板标高
12.8‰隧道纵坡
实测超欠挖值输出用“R=”表示
如遇曲线隧道测量方法不变,程序中需要适当调整,具体调整方法如下:
3.2.2圆曲线
现以圆曲线为例如图-2所示:
图-2中b表示该点里程桩号;R表示圆曲线半径;F表示实测点到圆心o的距离;n表示圆心角;L为所求点里程;
将SDDm(隧道断面-1)中设计坐标改为圆心坐标,其他数据根据实际断面大小进行调整。
程序公式需要调整如下:
“L=”:b+abs(π×R×n÷180°)L
“J=”:F-RJ(注:图-2中曲线为左转“J=”值如果出现正数则表示所测点偏中线右侧,如果出现负数则表示所测点偏中线左侧。如果曲线右转则与之相反)
3.2.3缓和曲线
在缓和曲线上求任意点的法线方向十分简单,但要求测站要对应那个桩号法线上的点,相当复杂。采用近似法,完全能满足测量精度要求。在测站前后的线路上,各选一距离合适的点做为计算点,把两点当作直线看,按直线计算即可。测点见图―3所示。
本程序输入单位与输出单位均为m
隧道工程的施工方法篇4
关键词:公路隧道建设;施工质量;工程监理;质量检测
中图分类号:U455文献标识码:a
文章编号:1009-2374 (2010)22-0195-02
0引言
20世纪80年代,以隧道工程为主要方向的地下空间开发迅猛发展。公路隧道随着公路建设的不断发展,在世界各国也得到了广泛的应用。而我国是一个地形复杂的国家,在过去的20多年里我国的公路隧道建设也得到了长足的发展。据资料显示,我国目前的公路隧道规模和数量已经位居世界第一位。随着我国经济的迅速发展,公路交通建设将得到更快的发展,而公路隧道也会进入一个快速发展的历史时期,在全国交通基础设施建设发展中,必然会遇到隧道修建的问题,而在隧道开挖过程中隧道的施工质量问题是很关键的问题,本文通过对公路隧道建设发展与施工质量的分析,对公路隧道建设问题作了初步的探讨与思考。
1我国公路隧道建设发展与质量问题分析
1.1我国公路隧道建设发展
我国地域辽阔,山区公路建设任务十分繁重,尤其是在山峦耸立、地形起伏多变的地区。随着改革开放不断深化,国民经济迅速发展,公路隧道的建设取得了很大发展,高等级公路隧道建设日新月异,全国性高等级公路网格局正在形成。1979年,我国公路隧道通车里程仅为52公里,数量为375座。1993年发展到683座,总长137公里,均是二级以下的短隧道为主。2000年我国隧道通车里程为627公里/1685座。截至2007年底,我国已建成公路隧道2555公里。预计到2010年年底之前,我国将再有840多公里的公路隧道出现在中国辽阔的大地上。与公路大规模建设现状相配套,我国公路隧道的施工技术也在不断提高,并取得一系列成绩。特别是近十多年来针对公路隧道建设的现状,我国投入大量科研经费支持公路隧道工程实际问题开展科学研究,包括公路隧道施工技术规范编制、公路隧道CaD技术研究、连拱隧道建设关键技术研究等,涵盖隧道施工管理、监控防灾等领域,针对性比较强,有力地支持了我国公路隧道发展,将我国公路隧道的施工技术推向世界领先水平,比如秦岭终南山隧道是世界建设规模最大的高速公路隧道,最大埋深超过1700m。厦门翔安隧道是我国第一座钻爆法开挖的六车道海底公路隧道,上海崇明长江隧道是是世界上最大的隧桥结合工程之一,工程全长25km。
1.2我国公路隧道建设面临主要质量问题
改革开发三十年,综合国力不断增强,也带来了我国公路隧道建设快速发展的黄金时期。看到发展的同时,我们也清楚的知道我国隧道建设与发达国家相比还存在很大差距,科技研究攻关质量不高,管理技术比较落后,技术创新能力不足等都是制约公路隧道工程发展的因素。公路隧道的建设发展即也带来了施工质量问题。质量是公路隧道建设的关键,直接影响其使用期限,在公路隧道建设技术不断发展的同时,施工质量也越来越受到人们重视,开展公路隧道施工质量方面的研究,是我国公路隧道近期建设发展重点之一。公路隧道常见的质量问题可归纳如下,首先是公路隧道衬砌漏水,公路隧道衬砌漏水是当今公路隧道最为普遍的质量问题。目前国内大部分公路隧道都存在不同程度的衬砌漏水问题。在公路隧道穿越含水层时,底层中一些固有的地下水通道被公路隧道拦截,公路隧道本身所拥有的空间就成了地下水汇集的良好场所,当公路隧道质量存在缺陷时,就必然会出现衬砌漏水,这种情况也多发裂损的薄弱部分,邻近超挖回填不密实的空洞也容易发生渗漏水。还有公路隧道衬砌裂纹、公路隧道衬砌裂纹是指衬砌中出现不连续现象。外因上讲主要是岩层松弛滑坡和酸害等,内因上主要是材料性质和设计施工的不足等。衬砌腐蚀,公路隧道内金属构件的锈蚀、砖石砌体风化被侵蚀破坏等,都属于公路隧道衬砌腐蚀。公路隧道衬砌腐蚀可归纳为物理侵蚀和化学侵蚀两大类。物理侵蚀主要有冻融交替冻涨蚀,化学侵蚀主要有溶出蚀。另外衬砌压溃及剥落在公路隧道质量损害中比较多见。自然外力如滑坡地震等和材质恶化、设计缺陷等都是引起衬砌压溃及剥落的原因。还有公路隧道衬砌变形及位移,衬砌变形是指公路隧道衬砌在内外因素的作用下发生形状改变。公路隧道衬砌位移是指衬砌整体或者部分出现倾斜变化。公路隧道的衬砌从建设到破坏需要经历变形、裂损、位移和垮塌四个阶段。公路隧道衬砌变形是隧道质量问题的第一步,在公路隧道衬砌出现变形,应该对这种质量问题采取措施,避免垮塌的出现。
其次是公路隧道洞门裂损及洞口质量损害,公路隧道洞门在隧道建筑的作用承受山体纵向推力,支挡洞口边、仰坡,以稳定洞口。公路隧道洞口多修筑于风化破碎的围岩,承受较大温差变化和各类不利自然条件,容易发生质量损害。公路隧道设计对推土力计算不准、措施不当等也会很容易引起公路隧道洞门裂损。公路隧道洞门常见的质量损害有端墙前倾与衬砌环节脱节等。还有隧道冻害,因水流和围岩积水冻结,在公路隧道各部位及附属设施上发生的,隧道冻害防治是当今公路隧道技术攻关重点,应认真调查地址情况,通过设计改良和施工予以处理。另外公路隧道运营通风不畅及照明不良也是一个很重要的问题,公路隧道和铁路隧道一样均需通风,通过通风技术对公路隧道的污染物含量水平和火灾情况下的烟雾含量进行控制。在整个公路隧道的建设中,通风方案直接关系到公路隧道的工程造价和救灾功能。目前国内对公路隧道通风系统的研究还比较落后,有关火灾通风方面的研究仍需加强。此外由于经济原因,通风系统一般也没用得到很好的开启。许多隧道的照明设备没有开启,有部分公路隧道甚至因此不安装照明灯具。
公路隧道工程质量还和许多因素有关。这还包括隧道建筑材料质量参差不齐,建筑材料的试验往往被忽视,公路隧道施工的整体质量也就得不到保证。我国公路隧道修筑技术、质量控制和检验控制水平的滞后也是影响公路隧道建筑施工质量的基本原因。此外,我国一般公路隧道工程建设周期较短、一定程度影响公路隧道工程正常实施,影响隧道施工质量。
2公路隧道施工质量问题的策略分析
公路隧道施工质量问题,施工建筑材料质量控制、工序工艺质量控制以及工程竣工检查等最为关键。
首先,要重视公路隧道施工质量检测方法的确定。自我国开展公路隧道施工质量检测工作以来,如何对公路隧道施工的工程材料或者工程施工情况进行检测一直处于探索中,各有特点的许多检测方法在工程中不断得以应用,而在实践中,由于检测方法自身存在的局限性或者缺陷性等,部分检测方法逐渐被淘汰,更多符合工程实际需要的新型检测方法随之涌现。对各项工程材料或者工程施工情况的各种检测方法进行了深入研究,要结合实践经验,综合考虑施工环境和评价指标等因素,采用分析比较法,去侧重方法的实用性,最终确定具体公路隧道施工工程质量的检测方法。在此以锚杆质量检测为例,传统的锚杆施工质量检测是指锚固受力状态的检测,主要利用千斤顶进行拉拔试验,而这种检测手段会对软岩或较破碎岩层带来不利影响,费工费时。可以根据工程实际,将锚杆的检测分为材料检测和施工检测两方面完成。在施工阶段结合新型无损检测技术对锚杆整体施工质量进行检测。
其次是公路隧道施工质量检测控制指标的确定。和公路隧道施工质量检测方法相似,目前我国在对公路隧道工程质量的质量控制检测中,没有统一的质量控制检测标准,已有的公路隧道施工质量规范标准更新缓慢,不能适用工程质量控制需要,在实际公路隧道施工工程质量质量控制检测中,往往难以真正达到通过检测控制指标对公路隧道工程施工质量进行控制的目的。检测是手段,分析控制是目的,两者相互支撑。要结合公路隧道施工工程实际,新增必要的质量控制检测指标,建立起一套从公路隧道建筑材料、施工过程、竣工验收等各个环节的公路隧道施工质量控制指标体系。同样以锚杆质量质量控制检测为例,传统的锚杆质量控制检测指标仅仅在竣工验收阶段对锚杆进行试验,无法满足公路隧道施工质量控制需要。锚杆的质量控制检测指标也应该从建筑材料和施工质量两方面进行确立,与其检测的方法对应。通过建筑材料检测方面的指标和施工过程中指标,较为完整的给出锚杆施工质量控制指标体系。
最后是公路隧道建筑材料质量控制检测。公路隧道建筑材料的优劣直接影响公路隧道工程的施工质量。公路隧道的建筑材料的质量控制应选择质优价廉、信誉高的生产厂家,加强对材料检查验收,重视材料的使用认证,落实建设工业产品准用证制度,对材料质量进行跟踪,避免造成损失。所有的工程建筑材料使用须经过实验满足自检要求。对材料质量的要求还应充分考虑材料应用环境、工程部位及施工工艺等要求。注意对公路隧道施工过程和竣工检测质量控制检测,隧道竣工验收是隧道工程交付使用前对质量检验和控制的最后一道关口,对隧道进行竣工检测,使竣工验收潮规范化、标准化方向发展,可以更好地控制好工程的施工质量。
3结语
伴随我国交通建设的高速发展,公路隧道数量一直在增加,隧道施工遇到的一系列质量问题越来越多。质量的控制与质量问题的解决,作为保障安全和提高施工质量的重要手段对公路隧道建设施工具有重要意义。目前,公路隧道建设施工实践中还存在着很多问题。本文在总结前人对公路隧道建设质量问题研究的基础上,对公路隧道建设发展与施工质量问题进行了初步的探讨与分析。
参考文献
[1]李世烽.我的隧道支护设计新论[m].科学出版社,1999.
[2]关宝树.隧道工程施工要点集[m].人民交通出版社,2003.
[3]吕康成.隧道工程试验监测技术[m].人民交通出版社,2000.
隧道工程的施工方法篇5
【关键词】高铁施工;湿陷性黄土隧道;施工安全管理
一、前言
隧道工程是高铁项目中的重要组成部分,隧道施工的质量和安全性关系到高铁项目的整体建设效果。在目前高铁隧道施工中,湿陷性黄土作为一种特殊的地质条件,对隧道施工的质量和安全性影响较大,如果不根据隧道施工实际制具体的安全管理措施,高铁湿陷性黄土隧道施工将难以取得积极效果。因此,我们应正确分析湿陷性黄土对高铁隧道的影响,并在施工安全管理中,加强地基施工质量控制、建立完善的内部风险管理职能部门,最后应将施工安全管理贯穿整个隧道施工过程,确保施工安全管理取得实效。
二、湿陷性黄土对高铁隧道的重要影响
在高铁隧道施工中,湿陷性黄土是一种特殊的土层,由于湿陷性黄土中含水量较大,在隧道施工中容易出现坍塌事故,给隧道施工造成严重的影响。特别是对高铁施工而言,影响更大。
通过对湿陷性黄土地段进行了解后发现,湿陷性黄土对高铁隧道的影响是比较直接的,具体表现在以下几个方面:
1、湿陷性黄土含水量较多,不利于隧道施工的开展
在湿陷性黄土地段中,由于湿陷性黄土中含水量较大,土质呈现湿滑的特点,因此在湿陷性黄土中进行隧道施工的难度相对较大,对隧道的整体质量也会产生不利影响。
2、湿陷性黄土质地松软,对隧道结构强度容易造成不良影响
在高铁隧道施工中,隧道的结构强度关系到隧道工程的整体质量。但是湿陷性黄土由于土质松软,对隧道的结构强度的影响比较大,不利于隧道工程的开展。
3、湿陷性黄土土质特殊,整体紧固性差
湿陷性黄土的特性是含水量高、土质松软、整体结构性差,这些都是影响隧道施工的主要因素。因此,整体紧固性差是湿陷性黄土的主要缺点,对隧道施工的影响也比较明显。
三、高铁湿陷性黄土隧道施工安全管理,应加强地基施工质量控制
基于高铁隧道施工的实际需要,一旦遇到湿陷性黄土地段,在隧道施工中就要对地基施工的质量进行重点控制,以此达到提高隧道施工质量的目的。为此,高铁湿陷性黄土隧道施工在安全管理中,应加强地基施工质量的控制,具体应从以下几个方面入手:
1、根据湿陷性黄土的特点,优化隧道地基施工方法
基于当前湿陷性黄土地段隧道施工的实际需要,要想保证湿陷性黄土隧道施工取得积极效果,就要做好地基施工的质量控制,具体应从优化地基施工方法入手,可以采用下表中的施工方法,有效提高湿陷性黄土地基的处理质量。
2、把握隧道施工原则,正确处理湿陷性黄土问题
在隧道施工过程中,基于隧道的重要性以及隧道施工的特点,只有正确选择施工方法并有效处理湿陷性黄土问题,才能保证隧道施工取得实效。为此,应重视湿陷性黄土问题,并从施工方法选择上入手,有效解决湿陷性黄土问题。
3、从安全角度入手,加强地基施工的质量控制
鉴于隧道在高铁工程中的重要作用,在安全管理中加强地基施工的质量控制是十分重要的。结合隧道施工实际,优化地基施工流程及工艺,加强地基施工的质量控制是解决湿陷性黄土地基问题的重要手段。
四、高铁湿陷性黄土隧道施工安全管理,应建立完善的内部风险管理职能部门
基于高铁湿陷性黄土隧道施工实际,要想提高施工安全管理效果,就要建立完善的内部风险管理职能部门,具体从以下几个方面入手:
1、各级项目部设安全总监、安全质量部,架子队设安全室,分别负责各级风险管理。
按照隧道施工流程和管理制度建立相应的安全管理机构,是保证高铁隧道施工安全管理得到有效开展的关键。基于这一认识,在湿陷性黄土隧道施工中,应做好安全机构的设置。
2、该部门由一批既懂工程技术又懂管理、经济、法律以及保险知识的复合型管理人才担任,力求实现学科的交叉、合作与交流。
为了保证施工安全管理取得实效,在安全部门建立过程中,应保证安全管理人员具备较强的专业素质,进而满足安全管理需要,为施工过程提供有力的安全指导。
3、该部门负责执行各项风险管理制度,并不断探索新方法和新机制,切实加强技术风险控制。
考虑到湿陷性黄土隧道施工的实际难度以及工程建设要求,明确各部门职责和探索新的安全管理方法,是保证安全管理取得实效的关键,对安全管理而言具有重要意义。
五、高铁湿陷性黄土隧道施工安全管理,应贯穿整个隧道施工过程
对于高铁湿陷性黄土隧道施工安全管理而言,建立风险控制理念并做好施工全过程的风险管理是十分重要的。基于这一认识,在高铁湿陷性黄土隧道施工安全管理中积极采用全过程风险管理理念是十分必要的,具体应做好以下工作:
全过程风险管理是隧道风险管理的基本准则,全过程风险管理是在施工风险因素分析的基础上,针对存在的风险因素进行科学合理的评估,为风险决策提供依据,最后达到避免、减少或者转移风险的目的。
风险贯穿于隧道工程的筹划、勘察设计、施工、运营及维修的各个阶段,因此风险管理也应该贯穿于工程实施的各个阶段,而且是一个包括风险辨识、风险分析评价、风险决策和风险监控的重复的循环过程。
在风险管理中,各参与方共同创造一个良好的合作环境是进行全过程风险管理的有力保障。为了达到这个目的,伙伴关系是有价值的工具。在合作过程中,项目各方之间应进行良好的沟通与交流,制定以降低业主成本和提高承包商的利润、减少工期延迟等的风险管理共赢原则。
结论
通过本文的分析可知,在目前高铁隧道施工中,湿陷性黄土作为一种特殊的地质条件,对隧道施工的质量和安全性影响较大,如果不根据隧道施工实际制具体的安全管理措施,高铁湿陷性黄土隧道施工将难以取得积极效果。因此,我们应正确分析湿陷性黄土对高铁隧道的影响,并在施工安全管理中,加强地基施工质量控制、建立完善的内部风险管理职能部门,最后应将施工安全管理贯穿整个隧道施工过程,确保施工安全管理取得实效。
参考文献:
[1]周烨;刘仲仁;刘兴平;胡锁滨;;湿陷性黄土隧道三台阶法施工时间应变规律[J];隧道建设;2010年02期
隧道工程的施工方法篇6
【关键词】隧道;施工技术;管理
1前言
在实际生活中,尽管存在“金遂银桥”的说法,但是,由于隧道施工的条件既复杂又艰难,导致隧道施工技术很难管理,容易出现大亏、小盈的现象出现。尤其是对于那些较大的隧道工程来说,可能会潜在很多的影响因素,隧道工程管理系数较大。目前,施工管理工作是整个施工管理工作的最核心内容,特别是对施工的质量、进度、成本等都发挥着重要的作用。
2隧道施工中常见的技术方法
2.1盾构喷射砼施工技术
盾构施工技术通常情况下指的是在河流的浅水区或者是沿海地区,最适合用在软弱不透水的粘土中。用此方法,在大气中就可以完成开挖,在压力很大时,可能会有部分粘土被挤入隧道,可以在隧道导坑上施加一定的压力。到目前为止,喷射砼技术在国外已经广泛被使用,据统计90%的隧道工程都是采用喷施砼施工技术,而且运用这项技术可以提高工程质量,最终实现保护隧道的目的。
2.2沉埋隧道防水技术
沉管法适合用在土质比较松软的海底,尤其在不规则的地方可以使挖槽费用增多,然而,硬岩基槽的截面可以使用此方法。就目前的技术来说,沉埋隧道防水方法已经比较成熟,特别在国外河流、海洋中建造通道中常常采用此方法。然而,隧道防排水问题能否处理好,会影响到隧道的使用寿命。所以,在隧道建设的前期,严格执行规范要求,认真做好隧道防排水工作。到目前为止,隧道工程与地下防排水工作取得了较大进步。
3隧道施工管理的重要性
3.1保证隧道施工安全的途径
在制度施工方案和选择施工技术的过程中,首先要考虑到每一个工序中可能会出现的危害,进而确定危险源,及时采用有效的预防、补救方法,同时,在短时间内制定一套完整的应急预案。现如今,由于设计勘察手段比较落后,导致在隧道施工过程中会出现很多影响因素的影响,尤其是在地理条件非常复杂的山区,潜在大量安全隐患,例如:涌水、瓦斯等。由此看来,在施工过程中,要结合超前地质探测方法,提前预测施工地段的地质条件,这样,可以有效的减少自然灾害的影响。
3.2提高施工质量
施工质量是确保施工安全的前提条件。提高工程质量,就要使施工工艺科学、合理,并且在施工过程中要不断对工程质量进行检验。目前,由于隐蔽隧道工程占有大多数,因此,在工程竣工后再发现问题,就很难进行修改,因此,可以运用最先进的方法进行检测,例如:雷达检测、声波检测等。这样,可以保证隧道施工的质量。由此看来,在施工过程中,要加强对施工现场的监控,同时还要借助一些先进的检测技术,只有确保前一个工序满足要求,才可以对后一个工序进行施工。
3.3有效控制成本
施工方案的优劣会直接影响到施工成本控制,一方面,如果能够制度出科学、合理的方案,那么就可以最大限度的节省人力、物力和财力,从而可以选择简单的机械设备。另一方面,在施工阶段,施工单位不仅要满足用户的要求,同时还要确保隧道的质量,充分考虑和分析地质条件和施工单位的技术水平以及施工工艺等方面,对设计图纸要认真审查,及时提出合理的修改意见。这样,可以减少竣工后再修改方案费用的支出。
4目前隧道施工的基本现状和解决的有效措施
4.1精细化程度不够
目前,大多数隧道项目在施工过程中,对施工技术和作业指导做得不详细,未能充分发挥出指导作用,因此,施工队伍的团结合作和经验直接决定了隧道施工质量和进度的优劣。但是,由于施工队伍大多数都是农民,具有很大的流动性,这些都不利于施工工作的顺利开展。由此看来,必须对现场施工进行科学管理,并且要给适当指导。
4.2要有严谨的工作态度
在隧道施工阶段,对现场的基本情况要熟悉掌握,利于各自检测手段对施工质量进行检验,以便满足最初的设计要求,并最终达到预期的效果,同时也可以及时发现存在的问题,并采取有效的措施加以解决。只有在隧道施工之前认真预测可能会出现的问题,这样一来,在施工阶段,可以把握重点、重视对施工现场的控制,在隧道工程竣工之后要加以核对,从而遂整个施工控制形成一个封闭的过程,以便发现、分析和解决问题。比如:在施工之前的测量工作要认真执行双检制度,对放样测量和长度测量等进行复测,这样,使得测量工作成为一个封闭的模式,从而确保施工尺寸的准确。
4.3转变传统的施工管理理念
隧道施工要转变传统的施工管理观念,在施工过程中,不仅要提高施工管理水平,而且最重要的是提高施工水平。施工技术管理和理念要运用到施工过程中,现如今,比较流行的施工管技术管理大多数是通过讲学、积极参与到管理工作中的方式才实现的。
4.4要有超前意识
由于隧道工程施工程序复杂,涉及到的问题很多,根据可能遇到的问题、技术困难等,及时做好预防准备工作,及时发现问题和解决问题,这样可以有效避免遇到问题时仓促解决问题的不良现象。例如:在施工前,应该对施工现场地质条件等进行认真调查,及时了解和掌握施工信息,这样,在隧道施工阶段可以正确的指导施工。
4.5监督单位要认真做好监督管理工作
隧道施工技术不管是先进还是落后,都是保证隧道设计符合要求,从而,保证隧道的施工质量,把成本消耗降低到最低。但是,由于在施工过程中,普遍存在一些问题:第一,监督单位缺少对现场的监督工作;第二,施工条件的复杂,未能做到全过程监控,只对一些重点工序进行监督,给隧道工程安全留下了很多安全隐患;第三,对施工重点控制执法不严。这些,都会直接影响到隧道施工技术管理工作的顺利开展,所以,监督单位要长期紧盯工程施工,不仅要紧盯施工方案和出现问题,更要认真抓细节工作。特别是技术管理中测量、地质测量、机械设备选择等方面都要由专业的人去完成,只有合理分工,才能将施工人员的潜能充分发挥出来。建设出质量优、合格的隧道工程。
5结束语
总体说来,隧道施工技术管理成为整个施工管理工作的核心内容,特别是对隧道的安全、质量和成本等发挥着重要的作用。因此,在施工过程中,每一人都要各司其职,尽职尽责,制定出科学的施工方案,同时更要确保施工到位,这样,才能建设出高质量、低消耗的工程,使企业在激烈的市场环境下稳步发展。
参考文献:
[1]刘玉清,蒋俊峰,邵大鹏.新寨隧道进口浅埋偏压隧道施工技术[J].现代隧道技术,2011(2).
[2]郝俊锁,沈殿臣,王会军.梅岭关瓦斯隧道施工技术[J].现代隧道技术,2011(2).
隧道工程的施工方法篇7
关键词:大断面隧道;施工技术;混凝土
隧道工程项目是建筑项目中不可或缺的一部分,也是工程质量的关键点,该工程涉及范围具有一定的广泛性特点,相对的在施工过程中,对施工技术及操作工艺的要求普遍较高,并且隧道施工效率及质量还会受到外界因素直接影响,一旦控制不当,山体滑坡及坍塌等问题就很有可能会发生,而隧道施工就会被迫停止,隧道质量也会遭到直接破坏,特别是在大断面隧道施工中,不良作用会进一步加剧。以此,为了进一步提高施工质量,确保隧道施工环境更加安全,就需要对施工技术进行优化选择,使其施工效用能够充分发挥。
一、大断面隧道施工控制要点
1.提高大断面隧道施工工艺水准
在开展任何施工项目前,都需要将前期工作准备妥当,尤其是在大断面隧道施工中,施工方在推进施工项目前,需要对施工技术进行针对性选择,并采取积极有效的措施优化施工结构,更新技术应用框架,使其更加符合隧道工程的技术应用指标,与此同时,还需要对引进并学习先进的施工技术,并将其熟练、高效的应用到隧道工程中。例如:从当前形势来看,大断面隧道施工中所应用的施工技术是以先拱后墙为主体,并且其侧重点区域大多集中在地质结构复杂、断层不够完整的劣势环境下。
这种方法明显与现阶段的隧道施工需求难以契合,因此,在现代技术水平不断提升的现实作用下,先拱后墙的施工方法已经与大断面的隧道需求之间呈现出了难以相符的不良特点,因此,在目前的隧道施工中该方法已经被其他方法所取代,相对的台阶施工方法由于具有一定的技术优势,而被广泛应用于施工项目中。在实际应用过程中,台阶施工方法能够提升隧道施工的安全指标、强化施工结构的稳固性,使其与预期目标高度符合,这样不仅能够实现对施工项目的有效缩减,更能降低施工成本,提高工程经济效益,提升隧道工程整体能效。
2.对施工图纸进行严格审核
施工D纸是推进施工项目的首要条件及基础动力,也就是说施工质量会受到图纸直接影响,因此,一旦大断面隧道施工图纸不能精准反映施工实际情况,或者存在其他问题及缺陷,施工项目的顺利推进就会受到直接阻碍,施工周期也会有所延长,这就需要大断面隧道施工人员肩负起自身职责,在没有进行施工前对图纸进行严格审核,如果发现问题就需要将问题记录下来,并通过相关人员及时将其修正。除此之外,在对施工图纸整体内容及涵盖项目进行研究及审核时,还要将施工环境及施工设备等必要因素纳入重点考量范畴中,一旦发现其与现场施工存在差异的细节及问题,也需要在第一时间进行修改,确保施工图纸与施工情况完全契合,只有这样才能进行下一步施工。
3.严格监督大断面隧道施工操作流程
大断面隧道工程在整个施工过程中,易受很多因素所影响,如施工工艺、施工材料、施工技术或是其他因素等,因此,隧道施工单位施工人员在实施隧道施工的过程中,需严格监督施工操作流程,做好隧道工程项目施工管理及严格监督,特别对隧道施工材料,需要严加监管,针对一些易爆、易燃、易造成污染的材料,需严密监管,以保证隧道施工材料保存、运输的安全性。而且在整个施工期间,可能会伴发一些危险因素,如果难以较好地避免,则会造成施工人员损伤严重。在此种情况下,需进一步贯彻及执行有关监管制度,以合理、科学地安排施工人员进行监督,从而制定较为详细地施工方案,以便将大断面隧道施工安全隐患降到最低。
二、大断面隧道施工技术的有效运用
1.做好大断面隧道突水防治工作
大断面隧道施工技术应用过程中,需做好地质预报工作,经运用液压钻孔台车超前钻挖来预报隧道施工项目现场地质状况,以充分明确大断面隧道的开挖前方实际地质水文状况。一般情况下,施工人员可将6m~7.5m的距离当作开挖探水的长度,当开挖5m,可保留一个大约2.5m的探水作业,避免隧道开挖时发生严重突水。若大断面隧道工程施工时,隧道涌水量较大,且完全超出规定标准,需立即选用全断面来进行堵水注浆。且注浆的材料一般选择水泥―水玻璃浆液,在选择水泥时,通常以42.5号普通硅酸盐水泥为首选,且凝胶时长需按照施工现场实际施工情况来确定,这样有利于及时制止隧道涌水。
2.大断面隧道锚杆施工技术的运用
大断面隧道施工过程中,将锚杆施工技术运用于其中,可大大提升现场施工效率及施工质量,具体作用机制主要表现为:第一,在有效运用锚杆钻孔施工技术开展各项工程施工时,需要先采用岩凿机于整个隧道预设点做相应的施工操作,且在整个操作过程中,施工人员需要将预设点上各种铁锈、杂质等完全清除干净;第二,为了进一步防治施工时岩屑影响到锚杆施工技术的运用,施工前,施工人员应该将锚杆岩屑内的残余污染物、孔洞等彻底清除干净,认真检查各个孔洞是否整洁,且保证清洁度和施工规定要求完全相符,而后将之前所配备好的药包直接放置在锚杆孔洞内,需要注意的是,相关人员在放置药包过程中,应该多加注意,需在保证可将药包完全固定于锚杆孔内的同时,又要确保药包没有发生任何变形或是泄露;最后,施工人员将事先准备好的杆体直接插到岩石的孔道内,确保钢筋和杆体网焊可完整连接。
3.大断面隧道混凝土喷射施工技术的有效运用
大断面隧道工程中的混凝土进行施工时,有效运用喷射施工技术,主要包括施工技术、湿喷施工技术两种,其中,施工技术重点用于改善施工现场环境,经节省速凝剂运用量,以缩减大断面隧道施工成本;而湿喷施工技术运用时,每次所喷射厚度保持在5cm~10cm间,其回弹力偏低,可大大提升混凝土喷射工程施工粘结性、支护能力。同时,施工人员应准确控制混凝土喷射各项施工指标,如厚度、喷射密度、强度等,重点查看所选规格应与项目施工标准相符,加大混合材料配比,缩减速凝剂运用量等,以进一步增强墙体粘合性。
4.大断面隧道洞口、明洞施工技术的有效运用
针对目前大断面隧道工程施工情况分析,需在洞口破土开展施工之前,综合考虑不同施工现场周边的施工环境,且对各个施工环境做仔细调研,调研内容包括:施工现场的天气状况、地质条件、地下水变换等,尤其要全面、细致地调研仰坡以及周边环境,并立即查看施工附近有无悬石、危石等。
施工人员在开展大断面隧道工程施工工作时,通过做好大断面隧道施工控制关键点,并有效运用各种隧道施工技术,以在确保大断面隧道工程得以安全、顺利实施的同时,提升工程施工效率及施工质量。例如,施工人员需不断完善及健全大断面隧道工程组织设计,进一步优化工程项目各个施工环节,确保施工操作规范性的同时,使隧道施工技术运用后的效果充分发挥出来,以保证大断面隧道施工质量。
参考文献:
隧道工程的施工方法篇8
交叉隧道工程属于岩土领域的近接工程,也是所有近接工程中问题最突出的。纵观世界各国在交叉隧道领域的实践所得,其关键设计施工技术主要体现在以下几个方面。(1)交叉隧道施工力学行为。交叉隧道中后建隧道的开挖,再一次引起既有隧道围岩及支护结构的应力调整和重分布,进而使得交叉段附近岩体和支护结构力学特性发生复杂变化。如何准确描述和定量分析其中的“复杂变化”,是交叉隧道合理设计和安全施工的首要。(2)交叉隧道预加固技术。交叉区域的存在,无疑从力学上增大了开挖跨度或高度,使得交叉段围岩松动范围较常规的单洞隧道大大增加。同时,因多次施工扰动,围岩损伤加剧,强度降低,结构及围岩的整体稳定性势必降低。因此,实际设计施工过程中,往往需要对交叉段围岩进行预加固处理,以确保结构安全和围岩稳定。由此可见,合理和有针对性的预加固措施也是交叉隧道设计施工的关键技术问题之一。(3)交叉隧道的爆破震动影响。当前的主要开挖方法仍是采用钻爆法。相对于单洞隧道的爆破开挖,交叉隧道工程因既有隧道的存在而别具特殊性。一方面,要保证爆破开挖不会损害既有隧道的支护体系;另一方面,要考虑多次扰动后围岩自身的稳定性。因此,交叉隧道工程中,爆破震动的影响也应为设计和施工重点考虑的因素之一。(4)交叉隧道监控量测技术。作为新奥法隧道施工理念3大核心之一的监控量测,已得到了广泛的应用,无论是理论体系还是设备技术均取得了长足的发展。但对于交叉隧道工程而言,对监控量测技术的要求更高。主要反映在如何利用既有隧道的地质和变形等资料来提前预判新建隧道的稳定性及其控制标准,将两个独立的隧道监控量测体系相互联系,有机结合,从而有效地指导新建隧道的施工。这也是当前亟需加强研究的技术问题之一。
2国内外研究现状
2.1交叉隧道的施工力学研究隧道工程的理论研究中存在荷载-结构模式和地层-结构模式2种。前者是长期以来工程界的主导方法,但它是将围岩和支护结构截然割裂开来,而无法真正的描述施工中围岩力学效应;地层-结构模式主要是基于近代连续介质力学理论的完善和计算机技术的快速发展以及各种数值模拟方法,如有限元法(Fem)、有限差分法(FLaC)、离散元法(Dem)、边界元法(Bem)、流形元法(mem)以及无单元法(eFm)等的相继出现,在科学研究的工程应用方面发挥着重要作用,国内外学者应用理论和数值模拟的方法在交叉隧道研究方面做了大量的工作。靳晓光等通过3D弹塑性有限元数值仿真模拟,分析横通道不同施工方案和动态施工过程对主隧道围岩与初期支护结构力学行为的影响。结果显示:横通道的开挖对围岩应力和位移影响较大,对交叉侧主隧道侧壁初期支护应力影响较大。台湾一些学者就不同岩体评分RmR,对交叉隧道应力—应变行为,不同应力场对隧道应力—应变行为,不同交叉方式(正交与斜交)对衬砌应力的影响及隧道交叉段破坏区位等进行了研究。在探讨隧道交叉段三维力学行为时指出,因破孔时切除主隧道钢筋及喷射混凝土支撑常导致塌方发生,随横通道的开挖,在主隧道拱顶处受到挠曲及剪切破坏,在衬砌趾部则因应力集中而发生剪切破坏。
游步上等以FLaC-3D程序分析隧道交叉段的变形行为,探讨不同应力场与不同岩石强度等参数对隧道交叉段应力变化情况,并根据台北宜兰高速公路彭山隧道中主隧道与人行联络横坑的断面建立数值分析网格,依据隧道开挖的岩体分类情况选用合适的计算参数,模拟人行联络横坑开挖过程对主隧道断面围岩力学形态影响。并采用现场量测数据验证的数值分析模式,利用参数分析探讨了岩石材料在弹性与弹塑性状态下主隧道与人行联络横坑开挖时,交叉段附近的围岩应力变化情况,其中采用参数包括不同隧道埋深,不同计算参数及不同主应力大小与方向,其分析结果显示:随着联络横坑的开挖,隧道交叉部位附近的变形,依据材料是否已达塑性态以及主应力大小与方向不同而有不同之趋势。在弹性模式下,主隧道交叉一侧的变形情况随联络横通道的开挖而往开挖方向发生位移;在弹塑性模式下,则主要是依照主应力大小方向之不同而呈现不同的变形行为,结果表明:隧道交叉段的变形机制主要受地应力大小、方向和塑性区的产生等因素控制。张志强等采用三维有限元数值方法模拟主隧道与横通道组成空间复杂交叉结构的施工过程,得出横通道施工将导致交叉部开口一侧结构变形不对称性增加,围岩拉应力区显著增大以及交叉连接部两侧应力集中的施工受力特征,与主隧道与横通道正交情况相比,二者以60°角斜交,应力集中系数将由115提高至210倍,从而得出从设计角度出发,尤其需要对斜交横通道锐角一侧,进行重点加固以确保施工期间交叉部结构的安全。张宪鑫通过施工现场实测资料,结合三维弹塑性有限元数值仿真模拟,对深埋隧道主洞与横通道交叉段施工力学特性进行研究。
张志强等针对高速公路主隧道与车行横通道组成空间交叉结构,采用现场实测以及三维有限元数值模拟研究手段,进行了结构施工力学研究。结果表明,因横通道施工导致主隧道与横通道交叉部结构,特别是与横通道连接一侧结构处于十分不利的受力状况和变形特征,因此需要采取加固措施,以确保主隧道与横通道交叉部结构的安全,与无横通道情况相比,由于拱形支撑作用被切断,结构受力已不再是单一轴向受力,而产生了部分弯曲受力的复杂受力状况。归纳来看,交叉角越小,围岩应力集中程度越高,因此,从设计角度考虑,交叉角应尽量大一些。综上分析可见,就隧道施工力学的研究方面,目前国内外学者主要针对初期支护,对不同岩体评分、不同交叉方式、应力场、隧道埋深与岩石强度等参数条件下隧道交叉段应力变化情况进行了研究,但现有研究结果大部分是基于隧道设计参数进行的,重点是分析交叉隧道围岩的薄弱位置,并以此确定结构的设计参数,较少涉及到隧道施工方法之间的对比,对交叉部位的施工参数的优化也相对不足,对施工指导性还有一定的距离。此外,现有研究大部分是采用理论分析和数值计算的方法进行的,研究结果缺乏现场资料的佐证。
2.2交叉隧道的隧道预加固技术研究关于交叉隧道的预加固技术措施,许多学者对此进行了较为系统的研究。根据作用对象(既有结构、新建结构和中间地层)可分为3类。(1)既有结构对策-对既有隧道或工程采取加强措施。该对策的种类有基本对策和以增加衬砌承载力的加强对策及以修复劣化衬砌开裂等的维修对策。基本对策包括:回填压浆、防止衬砌掉块措施,如设金属网、挡板、压注砂浆和树脂等;加强对策包括:拱架加强、内衬加强、锚固加强、横撑加强、托换基础和改建等;维修对策:剥离可能掉落的浮块、表面清扫、整理排水沟、防止漏水等。(2)新建结构对策—对新建隧道或工程预先采取措施根据影响预测的结果,新建隧道在强影响区和弱影响区进行施工时,为减轻对既有隧道的影响,要研究改变新建工程的计划或增加新的对策。对于新建隧道开挖,应着眼于控制开挖引起的围岩应力重分布及位移,具体措施有加强超前支护,如采用超前管棚,锚杆和注浆加固等;改变开挖方式,如采用跳槽开挖,预留核心土;改变分部尺寸及步序,如采用CD、CRD、双侧壁导坑或更多的分部开挖方法;改变衬砌、支护的结构,如增加锚杆长度和密度,加密拱架和加大截面高度,加厚衬砌,提高混凝土强度等级等。(3)中间地层对策—对既有工程和新建工程间的围岩采取加固措施。预测近接施工有不良影响时,而且隧道的防护、近接工程侧的对策不充分时,为减轻、消除影响,应对中间地层采取对策。一般采取强化、改良地层的方法,如压浆法、冻结法等,也可采取隔断影响的方法如管棚等。上述有些对策不能截然分开,如加固改良地层,可能既属于(2)新建结构的对策,又可能属于(3)中间地层的对策,甚至是(1)既有结构的对策。所有对策根据受力时效可相应地将对策分为临时对策和永久对策。临时对策只为针对近接施工中的临时荷载而设,永久对策可针对临时荷载和永久的残留荷载而设置。实际的近接施工中,在采取对策措施时一般均选择以上一种或几种组合的手段。关于隧道预加固技术研究方面,国内对此进行了大量研究,并提出了诸多措施。但目前这些措施都是针对普通隧道结构进行的,交叉隧道工程的施工也基本考虑的是小间距等并行结构,并行结构中隧道之间主要是由围岩-结构之间的约束边界条件,没有考虑围岩自重应力场对隧道结构的影响,许多研究结果无法直接用于交叉隧道工程中。
2.3交叉隧道工程的爆破影响研究在采用钻爆法施工的近接隧道工程中,要求在新建隧道邻近既有隧道施工时,除了要保证新建隧道的工程质量和进度外,还必须减少或消除对既有隧道的影响,确保施工区周围的人员和既有隧道的安全。目前,针对出现的各种地下工程近接施工的爆破影响已有一定程度的个案研究。阳生权等基于小净距公路隧道二期工程爆破震动安全监测,通过质点振动速度峰值与主振频率分析,得出了质点振动速度峰值衰减经验公式。张学民等基于数值模拟和现场试验,分析了层状岩体中钻爆法修建近距离双线隧道的爆破振动响应。对于既有隧道,迎爆侧墙处的振动速度和反射拉应力最大,振动速度具有很强的方向效应,隧道径向振动速度大于切向振动速度,径向振动速度对既有隧道和新建隧道围岩的损伤起主导作用;采用上下台阶开挖时,上台阶爆破冲击波对既有隧道的影响比下台阶显著;新建隧道爆破时,振动速度随着与爆源距离的增大成非线性减小。毕继红等运用有限元的基本理论,采用anSYS软件对既有隧道受邻近隧道爆破震动影响进行研究。既有隧道迎爆侧边墙振速最大;围岩越稳固,振速越小;当间距小于1倍隧道直径时,隧道衬砌的振速会超过允许值;围岩的振速与至爆源距离的关系是非线性的。姚勇等结合都汶高速公路董家山隧道小净距段的实际情况,应用数值模拟方法,对小净距段在爆破荷载作用下的相互影响问题进行了研究。隧道爆破施工中应对迎爆侧进行重点监控,采用合理的开挖和加固方式将有效降低爆破施工对先建隧道的不利影响。彭道富等根据实测资料,运用统计回归方法,进行近距离爆破对隧道周边振动场分布影响的分析,得到了最大振动速度出现在隧道迎爆侧的墙壁和拱部,墙脚点振动速度较小;爆源越近,迎爆侧与背爆侧振动反差越大。比例距离越大,隧道周边的振动峰值速度分布越趋于均匀;爆破夹制作用越大,邻近隧道产生的爆破振动越大;岩体越坚硬完整,振动峰值衰减越慢。并提出了增加起爆段别,减小单段爆炸药量,增加空孔,改善临空面,减小夹制作用等降低爆破振动的措施。此外,anSYS/LS-DYna是功能齐全的显式动力分析软件,可以求解各种高速碰撞,爆炸和模压等大变形动力响应。近年来也逐渐应用到岩石爆破领域,可用来模拟从炸药爆炸到岩石破坏与地震波传播的整个过程,为研究岩石爆炸破坏机理及地震波传播等提供可能。尚晓江等采用anSYS/LS-DYna程序对爆炸发生时岩层与巷道混凝土板中应力波传播与能量耗散过程进行了一定的个案研究。总之,在采用钻爆法施工的交叉隧道工程中,要求在新建隧道临近既有隧道施工时,除了要保证新建隧道的工程质量和进度外,还必须减少或消除对既有隧道的影响、确保施工区周围的人员和既有隧道的安全。其主要采用以下2种研究方法:(1)采用anSYS软件对既有隧道受邻近隧道爆破震动影响进行研究。(2)采用现场监测的手段分析施工震动爆破对既有临近隧道结构及围岩的影响。但隧道爆破震动非线性特性显著,主要表现为震动的方向效应和不同部位震动效应的不均匀性等,单纯的数值计算或监测等手段无法全面地研究隧道爆破震动问题。
2.4交叉隧道监控量测现场监控量测是新奥法设计施工必不可少的手段,它对施工中掌握围岩和支护的动态稳定,确保施工安全起着至关重要的作用。对交叉隧道进行监控量测,掌握围岩应力和变形在施工中的动态变化及隧道结构的受力特征是非常重要的,也是为以后同类的结构隧道积累科学数据及经验。近年来,关于交叉隧道监控量测研究主要集中在地铁及浅埋交叉隧道工程上。张玉军等[18]对拟建的丰泽街隧道上下行隧道立交处围岩稳定性进行了有限元计算分析后认为:掌握围岩和支护的力学动态,及时反馈调整施工方法和支护参数,进行现场监测项目非常关键。巫环等介绍了广州市轨道交通三号线主线隧道与支线隧道Y字形分叉的交叉口处施工过程中变形的现场量测结果。白廷辉等详细介绍了上海地铁2号线隧道与地铁1号线隧道交叉段采用盾构法施工过程中变形的现场监控量测方法。杨亮等对南京玄武湖隧道与地铁交叉段施工过程中进行了现场监控量测。但是目前国内对深埋复杂交叉隧道监控量测研究很少。
3存在的问题与发展趋势
我国以及世界上立体交叉隧道的研究相对而言还处于初级阶段,诸多问题的研究存在不足,尚难真实有效地指导设计和施工。目前关于交叉隧道相关问题的研究还存在以下不足。(1)现有研究结果较少涉及到隧道施工方法之间的对比,对交叉部位的施工参数的优化也相对不足,且大部分是采用理论分析和数值计算的方式进行的,研究结果缺乏现场资料的佐证,对实际的交叉隧道施工指导性还有一定的距离。如何综合考虑交叉结构的具体特征,包括交叉型式、围岩级别和环境要求等,建立通用的理论分析模型,提出各特征条件下较优的施工、设计方案仍需要长期的实践和研究。(2)对于隧道施工的预加固措施大多是针对普通隧道结构进行的,没有考虑近接隧道工程的小间距并行结构特性,许多研究结果无法直接用于交叉隧道工程中。在今后的研究中,应重点根据交叉段围岩松动特征,对加固范围、方法以及各方法组合机理开展研究,以提出有针对性的加固方案。(3)隧道爆破震动非线性特性显著,主要表现为震动的方向效应和不同部位震动效应的不均匀性等,单纯的数值计算或监测等手段无法全面地研究隧道爆破震动问题。因此,对于交叉隧道在全面考虑爆破震动的非线性特征的条件下,研究合理、安全的爆破方法、参数,以最大限度地减小爆破地震动效应,实现快速施工等,应作为围岩研究的主要方向。(4)关于交叉隧道监控量测,如何通过理论分析和工程实践,建立交叉隧道联动测试的监控量测技术体系,是交叉隧道工程领域的更高要求。
4结语
隧道工程的施工方法篇9
城市矿山法隧道施工安全与风险控制
内容提要
1引言
2
围岩变形特征与破坏机理
3
施工安全与风险控制
4
近接建(构)筑物施工
1
引言
一、城市隧道的基本环境特征
1.地质类型
(1)土质(长三角地区等)
一、城市隧道的基本环境特征
1.地质类型
(2)土岩混合
土石
上软下硬
石
土忽软忽硬
石
青岛、大连等
广州、深圳等
一、城市隧道的基本环境特征
1.地质类型
(2)硬岩(北欧)
一、城市隧道的基本环境特征
2.埋深特点
普遍较浅(中国)
一、城市隧道的基本环境特征
3.周边环境
邻近既有建(构)筑物
施工相互影响大,风险高
二、城市矿山法概述
1.全断面开挖法
l-全断面开挖;Ⅱ-衬砌全断面一次开挖法
二、城市矿山法概述
1.全断面开挖法
适用条件1)整体性好的围岩;2)有大型施工机械;3)适于采用大型机械化配合施工。优点缺点
二、城市矿山法概述
2.台阶法台阶法根据台
阶长度不同,可划
分为长台阶法、
短台阶法和超短
台阶法三种。
二、城市矿山法概述
(1)长台阶法。上台阶一般50m以上或大于5倍洞径,上
下步可采用同类机械平行作业。优缺点:干扰少、机械配套、通风和测量工作简单、可进行单工序作业,但要求围岩稳定性较好。(2)短台阶法。上台阶长度小于5倍大于1~1.5洞径。优缺点:可缩短仰拱封闭时间,利于开挖面稳定,但上下台阶作业干扰较大。(3)超短台阶法。上台阶长度仅3~5m,适用于机械化程
度不高的地段。
优缺点:断面闭合较快,利于开挖面稳定,但上下台阶作业干扰很大。
二、城市矿山法概述
2.台阶法至于施工中究竟采用何种台阶法(长、短、
超短),要根据以下两个条件来决定:
初次支护形成闭合断面的时间要求,围岩越
差,闭合时间要求越短;上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
二、城市矿山法概述
3.分部开挖法分部开挖法可分为:环形开挖留核
心土法、侧壁导坑法、中隔壁法(CD法
和CRD法)、中洞法等。
二、城市矿山法概述
3.分部开挖法
环形开挖留核心土法
二、城市矿山法概述
3.分部开挖法单侧壁导坑法侧壁导坑法
双侧壁导坑法
返回
二、城市矿山法概述
3.分部开挖法CD法中隔壁法
CRD法
二、城市矿山法概述
3.分部开挖法
在连拱隧道或分叉隧道的喇叭口地段,先开挖两洞之间的立柱(或中墙)部分,完成立柱(或中墙)混凝土浇筑后,再进行左右两洞开挖的施工。
中洞法
二、城市矿山法概述
4.其他一些适合于特大断面隧道开挖方法
二、城市矿山法概述
4.
其他一些适合于特大断面隧道开挖方法
盾构辅助法
预衬砌法
2围岩变形特征与破坏机理
一、隧道开挖后的围岩变形特征
一、隧道开挖后的围岩变形特征
土体移动的空间效应
沉降
影响
范围
一、隧道开挖后的围岩变形特征
=15.6°
横向断面地层沉降形状
一、隧道开挖后的围岩变形特征
土体分层沉降示意图
一、隧道开挖后的围岩变形特征
前期沉降
施工沉降
地表下沉曲线
掌子面
隧道
地层移动的时间效应
固结沉降
施工沉降
一、隧道开挖后的围岩变形特征
地层损失理论
地层移动由地层损失引起,并认为地表沉陷槽的体积
应等于地层损失的体积。
该法的理论基础是:在隧道施工过程中产生了一定的地
层损失,相当于从地层中挖去一块岩土体,形成一个空洞,
从而导致上部的岩土体产生移动和变形,最终该空洞被填充,而在地表则形成体积等于空洞体积的沉降槽。
二、隧道塌方机理
应该说,隧道开挖后,围岩的变形是不可避免的,但是如果在开挖后及时采取有效措施,则围岩变形处于可控范围,反之,在围岩变形超过某一极限值后发生塌方。
二、隧道塌方机理
二、隧道塌方机理
3
施工安全与风险控制1)有效支护2)隧道埋深选择
3)曲线变轨
4)各分部开挖的贡献率
5)掌子面的预加固
6)信息化施工
有效支护
隧道埋深选择将隧道建在合适的深度,减小施工风险
曲线变轨利用曲线变轨原理,根据先前监测数据预测有可能塌方时,提前改变施工方法或支护参数,使其沉降曲线改变原有轨迹,朝安全、稳定方向发展。
各分部的贡献率
通过分析各分部对拱顶沉降的贡献率,做到“好钢用在刀刃上”,重点控制主要块,快速施工次要块。
a
掌子面和侧墙对某点沉降的贡献率
径向锚杆固然重要,掌子面变形引起的土体变位也不容忽视。有时掌子面前方的超前锚杆显得更为重要。如“新意法”理念就是重视掌子面前方锚杆作用。
未有超前加固措施的
超前加固后
用玻璃纤维筋加固前方土体
信息化施工
作为新奥法三大要素
之一的信息
化施工,对
于施工安全
控制至关重
要。
信息化施工
4
近接建(构)筑物施工
一、基本概念
三大基本类型:(1)新建工程接近既有隧道施工(2)新建隧道接近既有工程
(3)两条及以上隧道近距离同期施工
一、基本概念
近接施工最主要的问题是新建工程将会对既有工程原来的稳定性产生影响。这种影响最本质的原因是由于新建工程的施工引起围岩应力状态再次重分布,从而导致一系列的力学行为变化。这种受力特征会因
工程修建的时间先后关系、空间位置关系及其施工方法的不同而不同。
二、近接影响分区
建筑荷载下的地基附加应力场
二、近接影响分区
单一隧道的二次应力场影响范围
3σy2σy1.1σy1.01σy7.27r1.1σy3.16r1.01σy10r
2.67r
λ=0
λ=1
二、近接影响分区
由于建筑物地基的附加应力影响和隧道
开挖引起的应力重分布都是局部的。从相距的远到近,有一个应力场逐渐叠加的过程。
二、近接影响分区
近接施工的影响不仅存在着局域性,而且在局部的范围内应力重分布是有梯度变化的,这也表明影响程度是不同的,因此提出近接施工影响分区及标准。
二、近接影响分区
既有规范,我们认为仅适用于软土
硬岩地层评判指标:安全系数实现方法:强度折减法多工况数值模拟
安全系数计算结果
考虑相对尺度的影响,分别计算了“隧道-建筑物”相对尺寸(D/B)为2、1、1/2的三种情况
对三种计算工况进行规律分析,建立影响分区如下:
青岛胶州湾海底隧道接线工程应用
35.0
34.9
1号楼房
4号楼房
55.013.7
11.3
2.7
5.4
7.65.4
7.6
弱影响区
弱影响区
无影响区
无影响区
16.2
16.2
10.8
强影响区
强影响区
对于上软下硬地层:(1)上面软层借鉴日本既有规范;(2)下面硬层与上述计算方法同。
青岛胶州湾海底隧道接线工程应用
智荣中学
砖3
强影响区
弱影响区
无影响区
混7
强影响区
弱影响区
无影响区
二、对策研究对于强影响区的对策研究
(1)对既有隧道或工程采取措施
(2)对新建隧道或工程采取措施(3)对既有工程和新建工程之间的围岩采取措施
(硬岩、软岩有别)
再来一个我们以往的案例:
深圳重叠隧道
1、概述-近接施工基本概念及工程背景
2)依托工程概况
深圳地铁一期工程1号线:深圳建市以来政府投资最大的国家重点工程项目线路全长17.39Km,设车站15座由深圳市地铁有限公司承担建设管理全线于2000年开工,03年完成土建施工,04年12月建成通车
1
概述
2)依托工程概况
本课题《地铁重叠隧道设计与施工关键技术研究》是结合地铁1号线罗大段工程的修建进行的。罗大段工程:位于深圳罗湖区,起于深圳火车站,出火车站后往北沿人民南路,邻罗雨干渠,在嘉宾路口设国贸站,出国贸站往北穿越深南东路后进入东门商业区,在此设置老街站(与地铁3号线换乘),出站后往西沿解放路在红岭中路与深南中路交叉口西侧设大剧院站。
香港特区
1
概述
2)依托工程概况
罗大段线路:全长约2.8Km含4站3区间(含桩基托换工程)土建投资约7.48亿元由铁二
院设计由中铁隧道局等单位施工
1
概述
3)工程特点和难点
(1)工程穿越城市繁华商贸中心区,环境异常复杂
国大段线路三站两区间长1778.6km,土建投资近5.8亿元
罗湖区
(人口密度:9821人/平方公里)
中海商城
下穿布吉河下穿广深高速电影大厦a7铁路3线高架桥(外扩a2地下室)
永新商业城
利联广场南塘商业广场
(a18)
下穿人民桥桥台
布吉
(a9)
和平广场
(a40)
深建司
(a7)
华胜商厦
(a12)
东门商业区
下穿百货广场大楼9层裙楼3层地下室
下穿深南东路人行天桥
金辉大厦深圳邮电局
(a15)(a32)
横穿路中笔架山渠
河
下穿华中酒店3层群楼并行下穿路中罗雨干渠
人民中旅大厦
(a17)
天虹商场
(a6)
天安国际
(a40)
南
路深房广场
(a52)
国贸大厦
国贸站国贸站
1
概述
3)工程特点和难点
(2)区段地层上软下硬,地下水位高,地质条件差
罗雨干渠
地下水位线
地下水位线
国老区间地质纵断面图
总体看:地层“上软下硬”:上部主要为软弱的砾质粘性土和砂层,下部(局部)为强度较高的微风化层;
高地下水位:地下水位埋深约3.7m,隧道位于地下水
之中;土质围岩工程特性很差:花岗岩全风化层及残积土,遇水及扰动后极易软化崩解,强度迅速降低;F4断层及次生断层:破碎,围岩自稳性很差;
国大区间围岩条件统计:“上软下硬”段长度占总长
50.0%;软岩段占38.5%;硬岩段占11.5%。
1
概述
3)工程特点和难点
(3)重叠隧道规模大,空间转换复杂,技术难度和风险大
13.0~15.6m
1.6m
2号竖井
双洞重叠隧道净距小(1.6m~10.8m)。全段隧道空间转换复杂。
技术难点:
①重叠线型设计与结构形式选择②双洞重叠近接影响分析与评价③设计分段与支护参数确定
工程经验缺乏
1
概述
3)工程特点和难点
(4)隧道浅埋,采用浅埋暗挖法施工,沉降控制要求高拱顶埋深9~16m,最小在布吉河河底;罗国区间围岩总体软弱,采用盾构法施工;国大区间多处正穿既有建筑基础,处理难度大,且局部遇硬岩,施工困难,因此采用浅埋暗挖法施工;地面建筑密集,道路及地下管线纵横交错,沉降控制十分严格;在饱和含水地层中采用浅埋暗挖法施工,地层易失水,沉降控制有较大难度。
技术难点:
④双洞施工顺序与施工间距的确定
⑤单洞双层隧道浅埋暗挖法施工方法⑥不同洞型空间转换方法
⑦沉降控制及困难地段辅助施工方法
工程经验较缺乏或较少
1
概述
3)工程特点和难点
(5)近接建(构)筑物多,
相互影响十分严重
(6)桩基托换类型、数量多,单体规模大,难度大风险高
2
浅埋暗挖法两隧道的近接度标准
2
浅埋暗挖法两隧道的近接度标准
1)数值分析
分析图:一洞室埋深10m,另一洞室沿其四周分布于不同位置
2
1)数值分析
浅埋暗挖法两隧道的近接度标准
判定标准:塑性区和最大主应力
重分布的双重标准。计算系列:总共38组,见下表。
上/下洞埋深
两洞连线的水平角度-90°-60°
两洞净距0.5D、1.0D、1.5D、2.0D、3.0D1.0D、2.5D0.5D、1.0D、1.5D、2.0D1.0D0.5D、1.0D、1.5D1.75D2.0D1.1D
施工顺序
上洞埋深10m/下洞埋深变化
-45°-30°015°30°45°
“先上后下”
“先下后上”
90°
0.5D
2
1)数值分析
浅埋暗挖法两隧道的近接度标准
限于篇幅,以两洞水平进行分区判定说明。0.5D时,塑性
区贯通;
1.0D时,强影
单洞开挖
响区和弱净距0.5D
影响区的
分界点;1.5D时,近接
影响忽略
不计。净距1.0D净距1.5D
2
1)数值分析
浅埋暗挖法两隧道的近接度标准
近接影响分区图
2
1)数值分析
浅埋暗挖法两隧道的近接度标准
近接影响分区图
3
重叠隧道设计与施工技术
3
重叠隧道的设计与施工技术
主要内容:
1)重叠隧道设计分段
2)重叠隧道施工顺序
3)重叠隧道工作面合理间距
4)不同洞型空间转换方法
3
研究方法
重叠隧道的设计与施工技术
(1)数值模拟——计算模型
整体模型图
典型断面图
隧道结构图
模型概述:重点分析重叠及交错隧道段,纵向范围为CK2+360~CK2+390单洞双层段30m,CK2+390~CK2+560双洞段170m,共长200m,隧道断面范围为80m(宽)×75m(高)。
3
研究方法
重叠隧道的设计与施工技术
(2)模型试验——试验模型
整体模型图
衬砌试件
概述:围岩为V级;施工顺序为“先上后下”;考察开挖下洞对上洞衬砌的影响。
3
重叠隧道的设计与施工技术
1)重叠隧道设计分段研究
(1)深圳重叠隧道近接度分区
按照深圳地铁重叠线路隧道实际洞型分布形态,得出该工程两隧道近接影响程度判定结果
3
重叠隧道的设计与施工技术
1)重叠隧道设计分段研究
(1)深圳重叠隧道近接度分区
与日本铁路隧
道近接度分区
标准相比:
在下半空间范
围内接近,其它范围有所差
异
3
重叠隧道的设计与施工技术
1)重叠隧道设计分段研究
(2)深圳重叠隧道近接影响分段
双洞重叠隧道相互影响情况分段表
洞型净距大小小于等于0.5D0.5D~1.0D双洞重叠隧道0.5D~1.0D1.0D~1.5D1.5D以上里程K2+382.75~K2+483两洞位置关系影响分区强影响长度(m)100.52723755118.7
下45度区
K2+483~K2+518K2+518~K2+555K2+555~
K2+610K2+610~K2+728.7强影响强影响
上45度区
弱影响无影响
3
重叠隧道的设计与施工技术
1)重叠隧道设计分段研究
(3)深圳重叠隧道分段设计参数确定
当左线隧道位于右线隧道下45°区,且两隧道净距小于1.0D时,设计支护参数加强两级。当左线隧道位于右线隧道上45°区,且两隧道净距小于1.0D时,设计支护参数加强两级。当左线隧道位于右线隧道上45°区,且两隧道净距小于1.5D时,设计支护参数加强一级。当左线隧道位于右线隧道上45°区,且两隧道净距大于1.5D时,按一般单线隧道设计。
3
重叠隧道的设计与施工技术
(3)综合结论工1与工2均满地表下沉(mm)-20.18-23.52-10.36-9.76足规范要求;Ⅴ级围岩,数值分析与模型试验的结论一致,即工1最优;上部Ⅴ级下部Ⅲ级围岩,工2最优;Ⅲ级围岩,工2最优;
2)重叠隧道施工顺序研究
①不同研究方法结果比较表研究方法围岩条件方案工1工2工1工2初期支护最小安全系数4.752.4210.911.35塑性区(m)3.53.01.51.5
V级
理论计算上部Ⅴ级下部Ⅲ级Ⅲ级模型试验V级
工1
工2工1工2
6.19
5.24---
0---
-0.6
-0.5-50.7-102.9
注:由于模型试验是根据初勘选择的地质参数,故地表下沉位移与计算值相差较大。
3
重叠隧道的设计与施工技术
3)重叠隧道工作面合理间距研究
分析方法:数值模拟;
模型试验。
施工方案:工1---“先上后下”;工2---“先下后上”。
围岩条件:上下洞V级;
上下洞Ⅲ级。
3
重叠隧道的设计与施工技术
4)重叠隧道不同洞型空间转化技术
(2)深圳地铁不同洞型空间转化采用方案
经过综合论证,深圳地铁老大区间重叠隧道采用了方案③,成功地解决了不同洞型空间转换的问题。
2号竖井位置
0:52~1:20
3
重叠隧道的设计与施工技术
5)重叠隧道技术总结
提出了浅埋暗挖法施工两隧道的近接度标准,根据该标准,将深圳地铁重叠隧
道分为三段,即强影响段、弱影响段和无影响段。根据该分段进行了相应支护
参数设计,即强影响段支护设计加强两级;弱影响段加强一级;无影响段则按一般隧道设计。
确定了重叠隧道施工顺序,即:在软弱围岩条件下,采用“先上后下”;在上
软下硬和硬岩条件下,采用“先下后上”。确定了重叠隧道各工作面合理间距,即:在软弱和上软下硬围岩条件下,后建隧道掌子面与先建隧道的二次衬砌工作面之间的合理间距应大于6D;在硬岩条件下,则应大于5D。比选了重叠隧道不同洞型空间转换方法,即:采用暗挖法时,以单洞双层隧道向双洞重叠隧道施工
为宜;采用明挖法时,在洞型转变处设置一竖井,向两个方向掘进施工,难度最小。
4单洞双层隧道设计与施工技术
4
单洞双层隧道的设计与施工技术
1)单洞双层隧道设计
边墙高度小于或者等于13m,采用一般支护措施边墙高度大于13m,采
用加强支护措施
4
2)施工总则
单洞双层隧道的设计与施工技术
6~12m6~12m1.5~2.5m
1.5~2.5m
6.8m
隧道开挖、支护步骤分布横断面图
隧道开挖、支护步骤分布纵断面图
以信息化施工管理为核心,严格贯彻执行浅埋暗挖法十八字方针;开挖支护施工步骤:采用正台阶法,自上而下,四个台阶,顺序施工。
0:00~0:51
平均13.2m
6~12m
1.5~2.5m
4
单洞双层隧道的设计与施工技术
3)各台阶掘进施工根据其作业空间及所处地质条件的不同,主要采用:
(1)人工预留核心土分部开挖;(2)小型液压反铲全断面开挖;(3)微震光面爆破技术辅助开挖等三种方式
4
单洞双层隧道的设计与施工技术
6)单洞双层隧道技术总结(1)提出了单洞双层隧道设计方法;(2)总结了单洞双层高直边墙隧道施工技术,形成了较完整的单洞双
层隧道浅埋暗挖施工工法;
隧道工程的施工方法篇10
关键词:铁路客运;专线隧道;施工质量;管理策略
abstract:Chinarailwayareconstantlyconstructionandimprovementin,andintherailwaypassengertransporthasmadeoutstandingprogress,especiallytheestablishmentoftherailwaypassengerspecialline,becomeChina'srailwayconstructiontosignofmoderndevelopment.Speciallinetunnelconstructionasanimportantprojectoftheconstructionoftherailwaypassengertransport,oneoftheeffectiveoperationofrailwaypassengertransporthasimportantinfluence.therefore,intheconstructionofrailwaypassengerspecialline,moreshouldpayattentiontoimprovespeciallinetunnelconstructiontechnology,effectivemanagementofconstructionquality,inordertoimprovethehigh-speedpassengerrailwaytunnelconstructionqualityforrailwaypassengernormaloperationprovidedprotection.thisarticlemainlyaimsathigh-speedpassengerrailwaytunnelconstructionisdiscussed,putsforwardsomeconstructionqualitymanagementstrategy.
Keywords:railwaypassenger;Speciallinetunnel;Constructionquality;managementstrategy
中图分类号:tU71文献标识码:a文章编号:
我国在社会建设与城市发展过程中,将铁路客运建设作为重点工作对待,提高铁路客运专线的施工技术,规范施工质量,从而达到提高铁路客运专线运行质量的目的。在铁路客运专线施工中,隧道施工的要求更为严格,需要施工人员提高重视,以专业的态度、饱满的热情、高水平的施工技术、高效率的管理手段,有效控制铁路客运专线隧道的施工质量,进而保证铁路客运专线的高效、高质运行。
一、铁路客运专线隧道工程施工特点以及施工原则
铁路客运专线隧道工程是我国建设铁路客运的重点工程,因此,专线隧道的施工成为相关部门重点关注的对象,对其施工的要求也比较严格,需要施工人员提高重视,从铁路客运专线隧道工程施工特点入手,探寻铁路客运专线隧道工程的施工原则。
铁路客运专线隧道工程施工特点:隧道是铁路客运专线施工中所遇到的最大障碍,因为隧道工程在施工中具有如下特点。隧道本身具有空间狭小、环境恶劣、通风与采光困难等特点,因此,隧道工程施工也受到这些客观因素影响;对隧道工程进行施工,需要有高水平的技术人员凭借专业理论知识与实践经验设计工程施工图纸,有效地分析隧道工程施工中的不确定因素,并针对各种问题提出预防解决方案,以期能够保证施工的有序进行,有效地控制施工质量。
铁路客运专线隧道工程施工原则:由于隧道工程施工环境恶劣、施工难度大等特点,所以相关施工人员必须严格遵循施工原则,以在保证个人人身财产安全的前提下,控制与管理隧道工程的施工质量。在施工前期,必须对隧道的地质状况进行分析,建立综合地质预报系统,以降低施工危险性;根据实际需要合理选择施工机械设备,避免振动性较大的机械设备造成隧道坍塌情况;按工程图纸进行施工,遇到需要变更的地方必须与技术人员协商解决;工程施工所产生的废物等必须及时清理,保证隧道周边生态环境的稳定性与平衡性。另外,在施工过程中,施工人员必须严格按照施工时间进行施工,以保证施工有序进行,为施工质量提供保障。
二、铁路客运专线隧道工程施工质量管理策略
我国对铁路客运专线隧道工程施工的要求不断提高,不仅明确规定施工工艺中混凝土搅拌的温度、强度、含气量以及模板安装的尺寸等,而且对施工材料、工程结构质量等也提出了更高的要求。因此,在铁路客运专线隧道工程施工中,不仅要保证隧道工程施工的质量,还要保证工作人员的人身财产安全。相关管理人员必须对铁路客运专线隧道工程施工进行严格的管理,以在保证工作人员安全的前提下,促进工程高效、保质、按时完工。
第一,增强工程施工质量控制监督力度。隧道工程施工单位对隧道工程质量具有不可推卸的责任,因此,施工单位必须提高对工程施工质量的认识,积极完善工程施工质量控制与监督机制,增强监督力度,能够在第一时间发现施工中存在的质量问题、安全隐患等,进而提出有效的解决方法,使工程能够顺利进行,控制工程施工质量。
第二,加强对新型施工工艺的研究与实践。铁路客运专线隧道工程的施工难度较大,运用普通的施工工艺很难提高施工质量,达到理想的效果。因此,要想有效控制施工质量,就必须加强对新型施工工艺的研究与实践。相关工作人员可以根据国家最新的施工要求,从工程施工材料、施工方法、质量控制要求等方面入手,从精细的方面改进施工工艺,以提高施工质量,促进工程施工质量管理水平的提高。
第三,规范工程质量检测流程,提高质检效率。任何工程施工都需要进行质量检测,铁路客运专线隧道工程也不例外。受到新材料、新工艺、新技术、新标准等的影响,隧道工程质量检测方法与流程也应该做出相应的改变。质检工作人员必须积极完善质检制度,创新质检方法,规范质检流程,将隧道工程质量的真实情况呈现出来,为施工单位改进施工工艺、提高施工质量提供参考,同时也为有关部门的决策提供依据。
第四,改革质量控制手段,提高质量管理水平。铁路客运专线隧道工程施工质量的管理,需要所有工作人员共同努力才能达到理想的效果。因此,在隧道工程施工中,施工人员必须提高质量管理认识,积极配合质量管理人员的工作,听从技术人员的指导,针对不同的质量问题,实施科学、合理的解决措施,以提高铁路客运专线隧道工程的施工质量。
重视隧道工程的耐久性问题:隧道工程的耐久性是施工人员必须考虑的问题,它受到各种因素的影响,尤其是混凝土裂缝、隧道渗滤水、使用环境等因素,对隧道的耐久性影响最大。因此在施工中,施工人员必须对这些问题进行充分地思考,详细规划施工流程、运用创新工艺,最大化地避免这些问题,增强隧道的耐久性,提高隧道工程的质量。
施工技术创新问题:目前,我国隧道工程施工中较为有效的施工技术是全断面光面爆破技术与全过程防排水施工技术。这两种施工技术将施工流程更加细化,从小的方面进行施工设计,并将防排水作为施工重点工作之一,提高隧道的耐久性,进而为工程质量提供保障。
结语:
总而言之,我国铁路客运专线的施工受到社会各界的重视,尤其是铁路客运专线隧道的施工,因其施工要求高、所需技术复杂、质量控制难度大等特点,更是需要施工人员提高重视,积极探索创新而有效的施工技术,并加强质量控制与管理力度,进而提高铁路客运专线隧道的施工质量,为铁路客运专线的有效、有序运行提供保障。随着我国对铁路客运专线隧道施工要求的不断提高,质量控制手段的不断更新,铁路客运专线将最大化地发挥其作用,为我国建设社会主义国家做出重要贡献。
参考文献:
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[3]仲辉.铁路客运专线隧道二次衬砌施工质量控制[J].山西建筑,2008,(21).
[4]王大民.铁路客运专线无碴轨道隧道渗漏水的预防与整治[J].国防交通工程与技术,2010,(01).