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摘要:土质隧道依然是我国隧道挖掘中的重点,对其进行研究和探索有助于推动我国隧道事业的进一步发展。尤其应对于土质隧道开挖施工中的问题进行分析,并在此基础上探究更好的发展措施。本文主要对公路土质隧道掘进施工进行了阐述,希望可以为土质隧道的开挖施工提供借鉴。
关键词:土质隧道;施工;问题;措施
随着社会的进步和发展,地下空间的应用越来越广泛。通过土质隧道的开挖使地下空间得到拓展,可以让地下的空间得到充分利用。这就需要对土质隧道开挖施工进行深入研究,以便于提高隧道开挖的质量和效率。
1工程概述
某公路土质隧道,设计为左右线分离式,两洞中轴线间距30 m,长1112 m,隧道工程是本项目的关键和重点。
2掘进施工
2.1 洞口施工
洞口段采用分层开挖,施工机械以反铲挖掘机为主,洞口场地用推土机整平,压路机压实,遇坚硬石质地层采用手风钻钻眼爆破,运输采用自卸汽车,挖方弃往指定渣场。
2.2 明洞施工
明洞开挖自上而下分层进行,开挖至起拱线标高后,先根据地形修筑洞口套拱。采用大管棚超前支护,施工完毕后,立模浇筑明洞仰拱混凝土,边顶拱的浇筑采用液压衬砌台车泵送混凝土灌注,保证进洞安全。
2.3 洞门修筑
本隧道进出口设计为削竹式洞门。洞门修筑在进洞口施工正常后,适时安排施工。洞門完成后及时接顺端墙背后排水沟,保证洞口排水通畅。
2.4 洞身开挖
2.4.1 Ⅴ级浅埋围岩地段(土质)
采用分部台阶开挖方法:上导坑环形开挖留核心土方法,下导坑先拉中槽、边墙马口开挖,上部留核心土可以支挡开挖工作面,利用及时施作拱部初期支护增强开挖工作面的稳定,核心土及下部开挖在拱部初期支护下进行,施工安全性较好。每循环进尺为0.6 m,每循环时间9 h~12 h。每循环开挖施工之前按照设计结合实际地质情况进行。
2.4.2 Ⅴ级深埋围岩地段(土质、石质)
Ⅴ围岩深埋地段采用d 42 mm 超前注浆小导管支护,小导管施工作业时,严格控制孔位及外插角,防止导管侵入开挖界限或距离开挖面过远失去防护作用。为防止下沉,支护采用I20a 型钢拱架整拱封闭支护(石质段支护到拱脚),系统锚杆、锁脚锚杆同钢拱架支护成整体,d 8 mm 钢筋网、C25 早强混凝土进行初期支护。每循环进尺控制在0.6 m~0.8 m,台阶长度4.0 m~4.0 m,严格按照设计要求施作。
2.4.3 Ⅳ级深埋围岩地段
Ⅳ级围岩深埋地段采用d 25 mm 超前锚杆支护,锚杆施工作业时,严格控制孔位及外插角。支护采用12 cm×12 cm 格栅拱架整拱支护到拱脚,d 8 mm 钢筋网、C25 早强混凝土进行初期支护。每循环进尺控制在1.0 m~1.2 m,分台阶半断面开挖,台阶长度30 m~50 m,严格按照设计要求施作。
2.4.4 Ⅲ级深埋围岩地段
Ⅲ级围岩深埋地段支护采用挂d 8 mm,@=25 cm×25 cm 钢筋网、C25 早强混凝土进行初期支护。每循环进尺控制在1.5 m~2.5 m,分台阶半断面开挖,台阶长度30 m~50 m,看围岩情况可采用全断面开挖,以光面爆破为主,凿岩机配合打局部欠挖,侧翻式装载机出碴,自卸车运输。洞身开挖采用气腿钻和手风钻分上下断面开挖,人工装药,塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差有序起爆。
3隧道开挖支护施工原则分析
在隧道施工的过程当中, 要按照短开挖, 禁止爆破, 快速支护, 勤于测量, 抓紧衬砌, 早日成环的施工原则, 遵守先下管, 后进行泥浆的注入, 再进行开挖, 注浆一段距离, 开挖一段距离, 支护封闭一体的工序原则。严格注浆的程序, 就是在进行浅埋软弱土层的围岩中进行施工的时候, 要通过超前的小导管和大管棚对隧道的围岩进行注浆和加固措施, 以更好的改善隧道围岩的完整性能, 提高隧道的承载负荷的能力, 减少地下水的渗进以及隧道围岩的沉降等畏难的出现。在进行灌浆加固的隧道围岩的过程当中, 要使用开挖循环进尺控制在一米的范围之内, 做到开挖与支护的同时或者尽短时间间隔的进行。在按照检测数据和隧道围岩的实际状况,对隧道开挖的施工面以及初喷混凝土的情况, 并紧随施工的锁脚锚杆、格栅网进行严格的支护措施到位。施工过程中,初期的支护应该尽快的封闭, 从而可以改变拱顶的受力情况, 降低地面与拱顶的下沉程度。监测是检查施工过程中围岩结构变化情况的主要方法。监测结果需要尽快的反馈到设计与监理部门, 让他们依据监测结果尽早采取有效的施工方案, 降低地表的下沉程度, 减少对其它建筑物的破坏。
4掘进过程中应着重注意以下几点
4.1 开挖、凿孔。开挖人员到达工作地点时,应首先检查工作面是否处于安全状态,并检查支护是否牢固,顶板和两帮是否稳定,应待开挖面清除浮石以及瞎炮处理完毕后方可进行钻眼作业。机械凿岩时,采用湿式凿岩机。站在碴堆上作业时,应注意碴堆的稳定,防止滑坍伤人。风钻钻眼时,应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好;管子接头是否牢固,有无漏风;钻杆有无不直、带伤及钻孔堵塞现象;凿岩机的供水是否正常。不合要求者应予以修理或更换。带支架的风钻钻眼时,必须将支架安置稳妥。风钻卡钻时应用板钳松动拔出,不可敲打,未关风前不得拆除钻杆。在工作面内不得拆卸、修理风、电钻。严禁在残眼中继续钻眼。
4.2 支护。隧道开挖后,除围岩完整坚硬,以及设计文件中规定的不需支护者外,都必须根据围岩情况、施工方法采取有效的支护。施工期间,现场施工负责人应会同有关人员对支护各部定期进行检查。在不良地质地段每班应设专人随时检查,当发现支护变形或损坏时,应立即整修和加固;当变形或损坏情况严重时,应先将施工人员撤离现场,再行加固。洞内支护,宜随挖随支护,支护至开挖面的距离一般不得超过4m;如遇石质破碎、风化严重和土质隧道时,应尽量缩小支护工作面。当短期停工时,应将支撑直抵工作面。不得将支撑立柱置于废碴或活动的石头上。软弱围岩地段的立柱应加设垫板或垫梁,并加木楔塞紧。
喷锚支护时,危石应清除,脚手架应牢固可靠,喷射手应配带防护用品;机械各部应完好正常,压力应保持在0.2Mpa左右;注浆管喷嘴严禁对人放置。
参考文献:
[ 1] 焦斌权, 靳晓光, 李晓红, 阳光.岩溶区隧道围岩———支护体系稳定性研究[ J] .中国地质灾害与防治学报, 2004, ( 3) .
[ 2] 杨明举.隧道洞身浅埋偏压段处理方案浅析[ J] .公路, 2005,( 2 ) .
[ 3] 张冬梅, 黄宏伟, 王箭明.软土隧道地表长期沉降的粘弹性流变与固结耦合分析[ J] .岩石力学与工程学报, 2003, ( S1) .
[ 4] 姜功良.浅埋软土隧道稳定性极限分析[ J] .土木工程学报,1998, ( 5) .
(作者单位:中国水利水电第五工程局有限公司国际公司)
关键词:土质隧道;施工;问题;措施
随着社会的进步和发展,地下空间的应用越来越广泛。通过土质隧道的开挖使地下空间得到拓展,可以让地下的空间得到充分利用。这就需要对土质隧道开挖施工进行深入研究,以便于提高隧道开挖的质量和效率。
1工程概述
某公路土质隧道,设计为左右线分离式,两洞中轴线间距30 m,长1112 m,隧道工程是本项目的关键和重点。
2掘进施工
2.1 洞口施工
洞口段采用分层开挖,施工机械以反铲挖掘机为主,洞口场地用推土机整平,压路机压实,遇坚硬石质地层采用手风钻钻眼爆破,运输采用自卸汽车,挖方弃往指定渣场。
2.2 明洞施工
明洞开挖自上而下分层进行,开挖至起拱线标高后,先根据地形修筑洞口套拱。采用大管棚超前支护,施工完毕后,立模浇筑明洞仰拱混凝土,边顶拱的浇筑采用液压衬砌台车泵送混凝土灌注,保证进洞安全。
2.3 洞门修筑
本隧道进出口设计为削竹式洞门。洞门修筑在进洞口施工正常后,适时安排施工。洞門完成后及时接顺端墙背后排水沟,保证洞口排水通畅。
2.4 洞身开挖
2.4.1 Ⅴ级浅埋围岩地段(土质)
采用分部台阶开挖方法:上导坑环形开挖留核心土方法,下导坑先拉中槽、边墙马口开挖,上部留核心土可以支挡开挖工作面,利用及时施作拱部初期支护增强开挖工作面的稳定,核心土及下部开挖在拱部初期支护下进行,施工安全性较好。每循环进尺为0.6 m,每循环时间9 h~12 h。每循环开挖施工之前按照设计结合实际地质情况进行。
2.4.2 Ⅴ级深埋围岩地段(土质、石质)
Ⅴ围岩深埋地段采用d 42 mm 超前注浆小导管支护,小导管施工作业时,严格控制孔位及外插角,防止导管侵入开挖界限或距离开挖面过远失去防护作用。为防止下沉,支护采用I20a 型钢拱架整拱封闭支护(石质段支护到拱脚),系统锚杆、锁脚锚杆同钢拱架支护成整体,d 8 mm 钢筋网、C25 早强混凝土进行初期支护。每循环进尺控制在0.6 m~0.8 m,台阶长度4.0 m~4.0 m,严格按照设计要求施作。
2.4.3 Ⅳ级深埋围岩地段
Ⅳ级围岩深埋地段采用d 25 mm 超前锚杆支护,锚杆施工作业时,严格控制孔位及外插角。支护采用12 cm×12 cm 格栅拱架整拱支护到拱脚,d 8 mm 钢筋网、C25 早强混凝土进行初期支护。每循环进尺控制在1.0 m~1.2 m,分台阶半断面开挖,台阶长度30 m~50 m,严格按照设计要求施作。
2.4.4 Ⅲ级深埋围岩地段
Ⅲ级围岩深埋地段支护采用挂d 8 mm,@=25 cm×25 cm 钢筋网、C25 早强混凝土进行初期支护。每循环进尺控制在1.5 m~2.5 m,分台阶半断面开挖,台阶长度30 m~50 m,看围岩情况可采用全断面开挖,以光面爆破为主,凿岩机配合打局部欠挖,侧翻式装载机出碴,自卸车运输。洞身开挖采用气腿钻和手风钻分上下断面开挖,人工装药,塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差有序起爆。
3隧道开挖支护施工原则分析
在隧道施工的过程当中, 要按照短开挖, 禁止爆破, 快速支护, 勤于测量, 抓紧衬砌, 早日成环的施工原则, 遵守先下管, 后进行泥浆的注入, 再进行开挖, 注浆一段距离, 开挖一段距离, 支护封闭一体的工序原则。严格注浆的程序, 就是在进行浅埋软弱土层的围岩中进行施工的时候, 要通过超前的小导管和大管棚对隧道的围岩进行注浆和加固措施, 以更好的改善隧道围岩的完整性能, 提高隧道的承载负荷的能力, 减少地下水的渗进以及隧道围岩的沉降等畏难的出现。在进行灌浆加固的隧道围岩的过程当中, 要使用开挖循环进尺控制在一米的范围之内, 做到开挖与支护的同时或者尽短时间间隔的进行。在按照检测数据和隧道围岩的实际状况,对隧道开挖的施工面以及初喷混凝土的情况, 并紧随施工的锁脚锚杆、格栅网进行严格的支护措施到位。施工过程中,初期的支护应该尽快的封闭, 从而可以改变拱顶的受力情况, 降低地面与拱顶的下沉程度。监测是检查施工过程中围岩结构变化情况的主要方法。监测结果需要尽快的反馈到设计与监理部门, 让他们依据监测结果尽早采取有效的施工方案, 降低地表的下沉程度, 减少对其它建筑物的破坏。
4掘进过程中应着重注意以下几点
4.1 开挖、凿孔。开挖人员到达工作地点时,应首先检查工作面是否处于安全状态,并检查支护是否牢固,顶板和两帮是否稳定,应待开挖面清除浮石以及瞎炮处理完毕后方可进行钻眼作业。机械凿岩时,采用湿式凿岩机。站在碴堆上作业时,应注意碴堆的稳定,防止滑坍伤人。风钻钻眼时,应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好;管子接头是否牢固,有无漏风;钻杆有无不直、带伤及钻孔堵塞现象;凿岩机的供水是否正常。不合要求者应予以修理或更换。带支架的风钻钻眼时,必须将支架安置稳妥。风钻卡钻时应用板钳松动拔出,不可敲打,未关风前不得拆除钻杆。在工作面内不得拆卸、修理风、电钻。严禁在残眼中继续钻眼。
4.2 支护。隧道开挖后,除围岩完整坚硬,以及设计文件中规定的不需支护者外,都必须根据围岩情况、施工方法采取有效的支护。施工期间,现场施工负责人应会同有关人员对支护各部定期进行检查。在不良地质地段每班应设专人随时检查,当发现支护变形或损坏时,应立即整修和加固;当变形或损坏情况严重时,应先将施工人员撤离现场,再行加固。洞内支护,宜随挖随支护,支护至开挖面的距离一般不得超过4m;如遇石质破碎、风化严重和土质隧道时,应尽量缩小支护工作面。当短期停工时,应将支撑直抵工作面。不得将支撑立柱置于废碴或活动的石头上。软弱围岩地段的立柱应加设垫板或垫梁,并加木楔塞紧。
喷锚支护时,危石应清除,脚手架应牢固可靠,喷射手应配带防护用品;机械各部应完好正常,压力应保持在0.2Mpa左右;注浆管喷嘴严禁对人放置。
参考文献:
[ 1] 焦斌权, 靳晓光, 李晓红, 阳光.岩溶区隧道围岩———支护体系稳定性研究[ J] .中国地质灾害与防治学报, 2004, ( 3) .
[ 2] 杨明举.隧道洞身浅埋偏压段处理方案浅析[ J] .公路, 2005,( 2 ) .
[ 3] 张冬梅, 黄宏伟, 王箭明.软土隧道地表长期沉降的粘弹性流变与固结耦合分析[ J] .岩石力学与工程学报, 2003, ( S1) .
[ 4] 姜功良.浅埋软土隧道稳定性极限分析[ J] .土木工程学报,1998, ( 5) .
(作者单位:中国水利水电第五工程局有限公司国际公司)