论文部分内容阅读
【摘要】我国的黄土隧道工程具有易塌方、易变形、遭水易湿陷、锚杆失效以及预注浆难度大等特征,对此,应加强黄土隧道开挖及支护的质量控制。本文根据黄土隧道的施工情况,简单阐述了相应的施工工艺及质量控制要点。
【关键词】黄土隧道;施工工艺;质量控制
1 前言
在我国,黄土的分布范围较为广泛,具体集中于东北、华北以及西北等广大地区。近些年来,黄土隧道在铁路、公路等工程建设中的施工份额日益增长,其的设计及施工难度较为复杂[1]。我国的黄土隧道具有独特的特征,比如易于塌方、预注浆的难度大、遭水易于湿陷以及锚杆失效等,加上黄土隧道的造价较高,隧道连拱以及间距修建的经验甚少等,这些均严重阻碍了黄土隧道的大规模发展。对此,在黄土隧道的施工过程中,应采取有效可行的施工工艺,并做好施工过程的质量控制,以确保黄土隧道工程的正常使用。
2 黄土隧道工程的施工工艺
2.1 新奥法的施工
对于尚未风化或者胶结良好的红色泥岩区,由于围岩具有良好的承受能力,对此,可选用新奥的施工方法。选用单侧壁的导坑法加以施工双车道的隧道断面.而对于紧急停车带的三车道大断面隧道,可选用双侧壁的导坑法施工。其中,单侧壁的导坑方法,具有较好的安全性,能显著防止隧道支护与围岩的变形,并且施工的进程快[2]。其的施工程序有:安装导坑上方的预期支护设施、为导坑上方的中壁、洞壁装设钢拱架、开挖导坑下方、为导坑下方的中壁、洞壁、仰拱底部等装设钢拱架、设置纵横向的排水管以及中心水沟等。或者安设初期支护以及装设钢拱架后,安装纵横向的排水管,拆除导坑下方中壁的临时支护。而双侧壁的导坑方法,则具有施工安全、施工进程慢、支护费用高的特点,对此,应采取相应措施,以有效预防前期支护的变形。双侧壁导坑法的施工程序为:首先,开挖导坑,并安设导坑临时壁墙及洞壁的钢拱架,开挖下导坑并安设下导坑临时壁墙、洞壁及仰拱底部的钢拱架,设置纵横向的排水管。其次,开挖上导坑,安设上导坑临时壁墙、洞壁的钢拱架。开挖下导坑,安设下导坑临时壁墙、洞壁及仰拱底部的钢拱架,设置纵横向的排水管。
2.2 台阶法的施工
依据不同性质的黄土以及泥岩,遵循“管超前、强支撑、短进尺、勤量测 、紧封闭”的原则,采用台阶分部的开挖方法以及侧壁的导坑法进行施工,尽量做好各程序的密切衔接,以保证黄土隧道前期支护结构的安全及稳定,从而有效减少地质条件对隧道断面及前期支护的施工影响,减免地表与隧道的下沉量。其中,先拱后墙的双侧壁导坑台阶法,适用于含水量低但稳定性好的黄土岩段,具有施工进程快、安全性好的优点,能有效实现防水层以及二次衬砌的平行作业[3]。其的施工程序为:首先,完成洞内小导管或者洞口长管棚的施工后,开挖拱顶及上台阶的小导坑,并安设支撑拱架,装设锁脚锚管,并架设衬砌拱架。其次,开挖中槽及马口,安设侧墙与局部仰拱的拱架.设上锁脚锚管,并设置纵横向的排水管。再次,浇筑隧道侧墙与局部仰拱的混凝土,开挖马口,并安设侧墙以及局部仰拱的拱架,装设锁脚锚管以及纵横向的排水管。最后,浇筑局部仰拱与侧墙的混凝土,密封仰拱的拱架。而对于先墙后拱的双侧壁导坑台阶法,则适用于饱和软弱的黄土或者软弱风化的泥岩段,具有变形控制效果好、施工进度慢、造价高的特点。其的施工程序为:装设拱部初期的管棚,施工双侧壁的导坑,并架设仰拱以及侧墙的钢架。其次,设置锁脚锚管以及纵横向的排水管,并架设导坑的临时拱架等。
3 黄土隧道施工工艺的质量控制要点
3.1 黄土隧道开挖及支护前期的质量控制
在开挖黄土隧道的过程中,应按照规定要求,合理设计黄土隧道的断面,将二次衬砌的设计轮廓线作为施工的标准,合理放大预留的变形量、施工误差以及测量误差等。实际的变形量不宜超出预留的变形量,以免前期支护进入二次衬砌的混凝土中。或者防止由于预留的变形量过大,而导致二次衬砌的厚度增大、回填增加等。开挖时,采取相应的措施,加以提高围岩的承受能力。禁止超量开挖,关于超挖的部分,采用同等强度的喷射混凝土加以回填。与此同时,禁止欠挖,以确保围岩的完整[4]。开挖隧底时,宁愿超挖,切勿欠挖,以免隧道基础的深度不足,而影响黄土隧道结构的整体受力情况。此外,开挖时,清除虚碴、积水,确保工程结构与围岩的密切结合。
3.2 锚杆施工的质量控制
锚杆作为隧道施工工程的重要施工设备,有助于维护隧道围岩的稳定及安全,是确保工程施工安全的主要支护方法。隧道工程竣工后,锚杆能有效发挥应有的支护作用。对此,在隧道施工工程的过程中,应加强控制锚杆的类型、锚杆的长度、锚杆的垫板以及锚杆的布置情况等方面。结合黄土隧道工程的施工特点,采取干钻的方法进行钻孔。选取湿钻时,应具备合理有效的排水对策,禁止拱脚浸泡。隧道钻孔的深度,应符合设计施工的要求。钻孔完毕后,利用空气或者水清理钻孔,直到孔口返气以及返水为止。选取直顺且无油污的杆体进行安装,确保注浆的饱满,防止锚固力受到影响。当水泥的浆体强度高达9MPa后,开始安装垫板,并拧紧螺母。
3.2 架立钢拱架过程的质量控制
首先,控制好钢拱架架立的质量控制,具体内容主要有:钢拱架的横向尺寸、标高、间距、垂直度、螺栓的连接以及各单元连接部位的虚碴与散物处理等。安装各个洞口的钢拱架时,按照标准要求,控制好钢拱架的宽度、标高以及尺寸等。架立后,技术监理员应对其进行多次核对,以保证各项数据符合标准[5]。其次,钢拱架应和隧道的围岩密切贴近,若无法密切相贴,应按照标准要求,采用高标号的混凝土进行填塞浇实,其的点数单侧必须大于或者等于各个接触点,以保证钢拱架的整体受力。控制好掌子面周围的钢拱架,其外露的距离不得超过两米。其次,各钢架间的纵向连接筋,应设置在拱架的内缘。最后,按照施工要求,控制好连接筋的环向长度与间距,以便其和下一个钢架的密切连接。与此同时,安装纵向的钢拱架时,应严格控制其的间距误差,不得超过4厘米。
4 结束语
总而言之,黄土隧道施工工程的质量控制,是一项全方位、全过程的施工工程,需要各施工部门以及各岗位的团结协作,重点掌握每一道施工程序以及施工要点,按照规范要求进行施工,以确保隧道施工工程的施工质量,从而保证黄土隧道工程的顺利完工。
参考文献
[1]许立春,洪伟国.黄土隧道施工质量控制要点[J].科技信息.2010(27)
[2]王宁.黄土隧道施工过程中的质量控制[J].中国高新技术企业.2008(09)
[3]聂双成.对黄土隧道关键环节控制的认识[J].公路交通科技(应用技术版).2008(09)
[4]高传贤,都魏龙,高强.黄土公路隧道改扩建工程施工技术研究[J].公路交通科技(应用技术版).2011(11)
[5]都魏龙,高传贤,高强.黄土公路隧道扩建施工方法数值模拟研究[J].公路交通科技(应用技术版).2011(11)
【关键词】黄土隧道;施工工艺;质量控制
1 前言
在我国,黄土的分布范围较为广泛,具体集中于东北、华北以及西北等广大地区。近些年来,黄土隧道在铁路、公路等工程建设中的施工份额日益增长,其的设计及施工难度较为复杂[1]。我国的黄土隧道具有独特的特征,比如易于塌方、预注浆的难度大、遭水易于湿陷以及锚杆失效等,加上黄土隧道的造价较高,隧道连拱以及间距修建的经验甚少等,这些均严重阻碍了黄土隧道的大规模发展。对此,在黄土隧道的施工过程中,应采取有效可行的施工工艺,并做好施工过程的质量控制,以确保黄土隧道工程的正常使用。
2 黄土隧道工程的施工工艺
2.1 新奥法的施工
对于尚未风化或者胶结良好的红色泥岩区,由于围岩具有良好的承受能力,对此,可选用新奥的施工方法。选用单侧壁的导坑法加以施工双车道的隧道断面.而对于紧急停车带的三车道大断面隧道,可选用双侧壁的导坑法施工。其中,单侧壁的导坑方法,具有较好的安全性,能显著防止隧道支护与围岩的变形,并且施工的进程快[2]。其的施工程序有:安装导坑上方的预期支护设施、为导坑上方的中壁、洞壁装设钢拱架、开挖导坑下方、为导坑下方的中壁、洞壁、仰拱底部等装设钢拱架、设置纵横向的排水管以及中心水沟等。或者安设初期支护以及装设钢拱架后,安装纵横向的排水管,拆除导坑下方中壁的临时支护。而双侧壁的导坑方法,则具有施工安全、施工进程慢、支护费用高的特点,对此,应采取相应措施,以有效预防前期支护的变形。双侧壁导坑法的施工程序为:首先,开挖导坑,并安设导坑临时壁墙及洞壁的钢拱架,开挖下导坑并安设下导坑临时壁墙、洞壁及仰拱底部的钢拱架,设置纵横向的排水管。其次,开挖上导坑,安设上导坑临时壁墙、洞壁的钢拱架。开挖下导坑,安设下导坑临时壁墙、洞壁及仰拱底部的钢拱架,设置纵横向的排水管。
2.2 台阶法的施工
依据不同性质的黄土以及泥岩,遵循“管超前、强支撑、短进尺、勤量测 、紧封闭”的原则,采用台阶分部的开挖方法以及侧壁的导坑法进行施工,尽量做好各程序的密切衔接,以保证黄土隧道前期支护结构的安全及稳定,从而有效减少地质条件对隧道断面及前期支护的施工影响,减免地表与隧道的下沉量。其中,先拱后墙的双侧壁导坑台阶法,适用于含水量低但稳定性好的黄土岩段,具有施工进程快、安全性好的优点,能有效实现防水层以及二次衬砌的平行作业[3]。其的施工程序为:首先,完成洞内小导管或者洞口长管棚的施工后,开挖拱顶及上台阶的小导坑,并安设支撑拱架,装设锁脚锚管,并架设衬砌拱架。其次,开挖中槽及马口,安设侧墙与局部仰拱的拱架.设上锁脚锚管,并设置纵横向的排水管。再次,浇筑隧道侧墙与局部仰拱的混凝土,开挖马口,并安设侧墙以及局部仰拱的拱架,装设锁脚锚管以及纵横向的排水管。最后,浇筑局部仰拱与侧墙的混凝土,密封仰拱的拱架。而对于先墙后拱的双侧壁导坑台阶法,则适用于饱和软弱的黄土或者软弱风化的泥岩段,具有变形控制效果好、施工进度慢、造价高的特点。其的施工程序为:装设拱部初期的管棚,施工双侧壁的导坑,并架设仰拱以及侧墙的钢架。其次,设置锁脚锚管以及纵横向的排水管,并架设导坑的临时拱架等。
3 黄土隧道施工工艺的质量控制要点
3.1 黄土隧道开挖及支护前期的质量控制
在开挖黄土隧道的过程中,应按照规定要求,合理设计黄土隧道的断面,将二次衬砌的设计轮廓线作为施工的标准,合理放大预留的变形量、施工误差以及测量误差等。实际的变形量不宜超出预留的变形量,以免前期支护进入二次衬砌的混凝土中。或者防止由于预留的变形量过大,而导致二次衬砌的厚度增大、回填增加等。开挖时,采取相应的措施,加以提高围岩的承受能力。禁止超量开挖,关于超挖的部分,采用同等强度的喷射混凝土加以回填。与此同时,禁止欠挖,以确保围岩的完整[4]。开挖隧底时,宁愿超挖,切勿欠挖,以免隧道基础的深度不足,而影响黄土隧道结构的整体受力情况。此外,开挖时,清除虚碴、积水,确保工程结构与围岩的密切结合。
3.2 锚杆施工的质量控制
锚杆作为隧道施工工程的重要施工设备,有助于维护隧道围岩的稳定及安全,是确保工程施工安全的主要支护方法。隧道工程竣工后,锚杆能有效发挥应有的支护作用。对此,在隧道施工工程的过程中,应加强控制锚杆的类型、锚杆的长度、锚杆的垫板以及锚杆的布置情况等方面。结合黄土隧道工程的施工特点,采取干钻的方法进行钻孔。选取湿钻时,应具备合理有效的排水对策,禁止拱脚浸泡。隧道钻孔的深度,应符合设计施工的要求。钻孔完毕后,利用空气或者水清理钻孔,直到孔口返气以及返水为止。选取直顺且无油污的杆体进行安装,确保注浆的饱满,防止锚固力受到影响。当水泥的浆体强度高达9MPa后,开始安装垫板,并拧紧螺母。
3.2 架立钢拱架过程的质量控制
首先,控制好钢拱架架立的质量控制,具体内容主要有:钢拱架的横向尺寸、标高、间距、垂直度、螺栓的连接以及各单元连接部位的虚碴与散物处理等。安装各个洞口的钢拱架时,按照标准要求,控制好钢拱架的宽度、标高以及尺寸等。架立后,技术监理员应对其进行多次核对,以保证各项数据符合标准[5]。其次,钢拱架应和隧道的围岩密切贴近,若无法密切相贴,应按照标准要求,采用高标号的混凝土进行填塞浇实,其的点数单侧必须大于或者等于各个接触点,以保证钢拱架的整体受力。控制好掌子面周围的钢拱架,其外露的距离不得超过两米。其次,各钢架间的纵向连接筋,应设置在拱架的内缘。最后,按照施工要求,控制好连接筋的环向长度与间距,以便其和下一个钢架的密切连接。与此同时,安装纵向的钢拱架时,应严格控制其的间距误差,不得超过4厘米。
4 结束语
总而言之,黄土隧道施工工程的质量控制,是一项全方位、全过程的施工工程,需要各施工部门以及各岗位的团结协作,重点掌握每一道施工程序以及施工要点,按照规范要求进行施工,以确保隧道施工工程的施工质量,从而保证黄土隧道工程的顺利完工。
参考文献
[1]许立春,洪伟国.黄土隧道施工质量控制要点[J].科技信息.2010(27)
[2]王宁.黄土隧道施工过程中的质量控制[J].中国高新技术企业.2008(09)
[3]聂双成.对黄土隧道关键环节控制的认识[J].公路交通科技(应用技术版).2008(09)
[4]高传贤,都魏龙,高强.黄土公路隧道改扩建工程施工技术研究[J].公路交通科技(应用技术版).2011(11)
[5]都魏龙,高传贤,高强.黄土公路隧道扩建施工方法数值模拟研究[J].公路交通科技(应用技术版).2011(11)