回填土质暗挖隧道施工技术
暗挖隧道土方开挖施工工艺标准

暗挖隧道土方开挖施工工艺标准1. 适用范围本标准适用于暗挖土质隧道的开挖。
土方开挖方法:根据地质条件、隧道长度、断面大小、埋置深度、地面环境条件,并综合考虑安全、经济、工期等要求,开挖可选择下列基本方法:全断面开挖法、台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)、双侧壁导洞法等。
2. 施工准备2.1 机具准备2.1.1 机具:小型挖掘机、装载机、风镐、空压机、风枪、矿车等有轨设备;提升架、手推车、自卸车、镐、铁锹、电钻、吊桶、罐笼等。
2.1.2 测量设备:经纬仪、水准仪、全站仪、激光指向仪等。
2.2 作业条件2.2.1 隧道开挖面必须保持在无水条件下施工,遇有地下水时,应采取降水、注浆止水等措施加以防治。
2.2.2 竖井施工完毕,马头门已加固完成。
2.2.3 暗挖隧道开挖前地层超前支护及预加固措施已完成。
采用中隔壁法等方法时,两侧超前支护应分阶段完成。
2.2.4 开挖和运输设备准备就绪。
2.3 技术准备2.3.1 隧道开挖前已核对地质资料,调查沿线地下管线、构筑物及地面建筑物基础等,并制定保护措施。
2.3.2 隧道开挖前,已根据建设单位交付的测量资料进行核对和交接,测设平面控制点和高程控制点等隧道测量。
2.3.3 施工组织设计和施工方案已经审批,并对有关人员进行技术交底。
3. 操作工艺3.1 全断面开挖法全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工。
3.1.1 工艺流程3.1.2 操作方法3.1.2.1 全断面开挖采取自上而下一次开挖成形,沿着轮廓线开挖,一次开挖进尺应按照方案要求进行,并及时进行初期支护。
3.1.2.2 适宜人工开挖或采用小型机械作业,机械开挖时为防止扰动周边土体,在周边预留200mm余土,人工清理。
3.2 台阶法台阶法适用于土质较好的隧道。
见如下示意图。
3.2.1 工艺流程3.2.2 操作方法3.2.2.1 先开挖①部土方,开挖后应及时施工初期支护结构。
暗挖隧道施工方法和施工方案

在隧道出口附近安设一台800KVA变压器,以供隧道施工使用。洞内电力供应各工作面的动力照明由洞口变压器变压后供动力用电及分段照明。掘进长度达到500米时,在洞内设ห้องสมุดไป่ตู้变压器变压后供电。另外备用一台250KW的发电机以便突发情况使用。
1.2.4
隧道进出洞口附近分别设置4台20立方米的空压机供高压风,用φ150的钢管将高压风引进洞内。距作业面10~15m处,设置使用开关,接软管至工作面,供作业时灵活使用。
1.2.2
施工用水采用出口右侧附近鱼塘中的地表积水,在洞口洞顶距左侧外处设置一个水池,方量36m³,水池与隧道内作业面高差大于30m,利用高扬程水泵自动抽水满足施工使用,水池用钢板焊接制作,接增高压管理引入隧道内以供使用。洞内高压供水由洞外高压水池经φ100钢管引入各工作面。距作业面10~15m地段,使用塑料软管。
对强轴x轴的惯性矩
对受压纤维的截面模量与对受拉纤维的截面模量相等W1x=W2x=
受压翼缘板对x轴的面积矩与受拉翼缘板对x轴的面积矩相等
x轴以上(或以下)截面对x轴的面积矩
2、梁的内力计算
荷载计算
梁自重标难值
均布荷载设计值
弯矩设计值
剪力设计值
3、截面强度计算
⑴抗弯强度验算
取截面塑性发展系数
因截面无削弱,Wnx=W2x
图5-3 洞口施工工艺流程图
1.3.2
⑴测量放样
根据复测导线及高程成果,结合现场地形实际情况,放出洞顶截水沟及边仰坡开挖线。
⑵洞顶截水沟
洞顶截水沟位置根据测量放样布设,采用人工开挖和人工砌筑,自低处向高处分段开挖和砌筑,并根据现场实际情况进行分段,分段长度应根据天沟坡度确定,一般情况下为15~20m。必须在边仰坡施工前完成,确保坡面稳定。截水沟的两端排水排入路基边沟或排水沟,再排入线外水系中。
暗挖隧道施工方案

暗挖隧道施工方案暗挖隧道施工方案一、隧道施工工艺流程:1. 前期准备工作:确定隧道位置、设计方案、蓄水池区域、土方计算等;2. 地表踏勘:确定地质情况、水文地质条件、地质勘探等;3. 隧道开工准备:场地硬化,设立工地施工牌,摆放施工用具、搭设施工临时通道;4. 施工准备工作:设置施工距离标杆、标志牌,做好防尘、防水、通风等工作;5. 人员培训:安全教育、操作培训、应急演练;6. 施工排水:根据地质条件选择合适的排水方法,如抽水泵等;7. 锤击施工:使用大型液压锤击机对土壤进行挖掘,将土方送出隧道;8. 备份施工:进行备份施工,以便减少地压造成的影响;9. 安装材料:根据设计方案,安装隧道衬砌、支撑材料,以增加隧道稳定性;10. 完工验收:验收隧道质量,做好记录,填写相关报表。
二、施工安全措施:1. 安全教育:对施工人员进行安全教育,强调施工操作规范,提高安全意识;2. 环境保护:严格执行环境保护法规,做到施工不污染环境,减少噪音和粉尘的扩散;3. 防火防爆:施工现场禁止吸烟,禁止使用明火,严禁进入施工区域的人员携带易燃易爆物品;4. 安全设施:设置安全警示标志和安全设施,安装通风、防尘和防水设备,确保施工安全;5. 安全操作:操作人员必须熟练掌握施工操作规程,严禁违章施工和超负荷作业;6. 紧急救援:设置应急通道和应急救援设备,为工地人员提供及时救援措施。
三、质量控制措施:1. 做好前期准备工作,确保隧道设计方案的科学性和合理性;2. 严格按照地质勘探结果进行施工,根据地质条件合理选择施工工艺和方法;3. 施工过程中,对隧道挖掘的土方进行分类和处理,确保土方的安全排放;4. 在施工过程中,对隧道衬砌、支撑材料的安装进行质量检查,确保施工质量;5. 进行施工期间的质量巡检,及时处理施工中出现的质量问题;6. 完工后进行质量验收,确保隧道质量符合设计要求。
四、施工机械设备:1. 液压锤击机:用于对土壤进行挖掘,以实现施工快捷高效;2. 排水泵:根据地质条件选择合适的排水泵,保证施工现场的排水畅通;3. 运输车辆:用于运输土方和各种材料,保证施工现场的材料供应;4. 隧道衬砌设备:用于安装隧道衬砌和支撑材料,提高隧道的稳定性;5. 安全设备:包括安全警示标志、通风、防尘和防水设备等。
隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法

隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法一、前言隧道洞口浅埋偏压段的施工是隧道工程中的一个重要环节,它在保证施工质量的同时,也对施工速度和安全性有着很高的要求。
本文将介绍一种名为“隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法”的施工方法,它具有一定的工法特点和适应范围,并通过分析工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析等方面,对该工法进行详细介绍。
二、工法特点1. 该工法采用明挖暗做的施工方式,即在洞口浅埋段进行明挖施工,而在偏压段进行暗挖施工,使施工工艺更加灵活多样。
2. 该工法对洞口浅埋段进行反压回填施工,以平衡土体压力,保证施工过程的稳定性。
3. 该工法具有施工速度快、安全性高、土压力控制好等特点,适用于各种岩石和土质条件下的隧道施工。
三、适应范围该工法适用于洞口浅埋段偏压隧道的施工,特别是在土质较软或岩石较脆弱的地质条件下,可以有效保证施工过程的稳定和安全。
四、工艺原理该工法通过明挖暗做的施工方式,利用反压回填的方法来平衡土体压力。
在施工中采取科学的技术措施,保证施工工艺与实际工程之间的衔接,确保工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺1. 明挖施工:首先在洞口浅埋段进行明挖施工,确保施工进度和质量。
采用适当的支护措施,如钢筋混凝土喷射支护或钢架支护等,保证明挖过程的稳定和安全。
2. 暗挖施工:在洞口浅埋段完成明挖后,开始进行偏压段的暗挖施工。
采用需要较为灵活的施工机械和设备,如履带式挖掘机、液压钻机等,以适应偏压段的特殊施工要求。
3. 反压回填:在洞口浅埋段明挖施工完成后,进行反压回填工作,通过回填材料的力学性质,使土体的压力得以平衡,保证施工的稳定性。
六、劳动组织1. 在明挖施工阶段,需要合理组织施工人员,确保施工进度和质量。
2. 在暗挖施工阶段,需要合理安排施工队伍和施工机械,保证施工的顺利进行。
七、机具设备1. 明挖施工阶段需要使用钢筋混凝土喷射支护机、钢架等支护设备。
暗挖隧道施工方案

暗挖隧道施工方案1. 引言暗挖隧道是一种在地下隧道施工中常见的方法。
它通常用于城市地铁、水利工程以及交通基础设施等项目中。
暗挖隧道施工需要综合考虑地质情况、施工方法、安全措施等方面的因素。
本文将介绍暗挖隧道施工的一般方案,并以具体案例说明。
2. 施工准备在进行暗挖隧道施工之前,需要进行充分的准备工作。
首先,需要进行地质勘察,了解地下地质情况,包括土层、岩层、地下水位等。
接下来,根据勘察结果,确定合适的施工方法和工程机械设备。
同时,还需要制定详细的施工计划和安全措施,确保施工过程中的安全性。
3. 暗挖施工方法暗挖隧道施工的方法多种多样,常见的包括盾构法、爆破法、钻孔法等。
具体选择哪种方法,需要综合考虑地质情况、施工周期和工程投入等因素。
下面将介绍两种常见的暗挖施工方法。
3.1 盾构法盾构法是一种使用盾构机进行隧道挖掘的方法。
盾构机通过推进系统或回转系统将土层或岩层挤压至周围土层中,并通过顶部或底部给予关键点支撑,以实现隧道的稳定。
盾构机可以适应不同地质条件,并且具有高效、安全的特点。
然而,盾构法的施工技术要求较高,成本较大。
3.2 爆破法爆破法是一种利用爆炸能量破坏地下固体岩石的方法。
在施工过程中,使用爆炸物炸毁岩石,然后通过清理岩石碎片来完成挖掘工作。
爆破法的优点是施工速度快、效率高,但其也存在安全隐患,需要严格的安全控制措施。
4. 安全措施在暗挖隧道施工中,安全是至关重要的。
为了确保施工过程中的安全性,需要采取多种安全措施。
以下是几种常见的安全措施:•持续的地质监测:对地质条件进行实时监测,及时发现地质灾害的征兆,采取相应的安全措施。
•合理的通风系统:保持隧道内空气流通,防止积聚的有害气体对工人的伤害。
•定期的安全培训:对施工人员进行必要的安全培训,提高其安全意识和应急能力。
•制定详细的应急预案:事先做好各种应急情况的处理方案,以确保在突发事件发生时能够迅速响应并保障工人的安全。
5. 案例分析以某城市地铁施工项目为例,采用盾构法进行暗挖隧道施工。
隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法(2)

隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法是一种常用于隧道洞口附近地质条件复杂的工程中的施工工法。
本文将对该工法的前言、工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
一、前言隧道洞口附近地质条件复杂,常常存在地质脆弱带,施工难度大,容易引发地面下沉、渗水等问题。
隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法是一种以明挖工法为主,暗工法为辅的综合施工方法。
通过采取一系列技术措施,提高施工效率、保证施工品质、确保施工安全。
二、工法特点1. 由于采用明挖工法为主,施工进度快,可以有效降低隧道洞口周围地基沉降的风险。
2. 暗挖段的施工用于处理地质脆弱带等复杂地质条件,保证施工的稳定性和安全性。
3. 通过反压回填的方式,提供了较好的地基承载能力,减少地基沉降和隧道结构的变形风险。
三、适应范围适用于隧道洞口附近地质条件复杂的工程,如地下水位较高、地质结构脆弱等情况下的隧道工程。
四、工艺原理该工法主要通过反压回填、明挖暗做等技术措施来提高施工效率和保证施工质量。
明挖工法主要用于开挖混凝土箱涵,暗挖工法主要用于处理地质脆弱带等复杂地质条件。
反压回填可通过回填土的压实,提供地基的承载能力。
五、施工工艺1. 开挖明挖段:采用剥离法开挖混凝土箱涵,保证施工的安全和质量。
2. 暗挖段施工:采用盾构机等专用设备进行暗挖,保证施工的稳定性和安全性。
3. 反压回填:通过回填土的压实和加固,提供地基的承载能力。
六、劳动组织合理组织施工人员,按照施工计划进行协调和安排,确保施工进度和质量。
七、机具设备1. 明挖段:剥离机、倒运车、振动压实机等。
2. 暗挖段:盾构机、推进站、导向系统等。
八、质量控制1. 对明挖段的混凝土箱涵进行严格的质量检查,确保开挖和施工质量。
2. 对暗挖段的质量进行监控,确保施工的稳定性和安全性。
九、安全措施1. 加强安全教育和培训,提高施工人员的安全意识。
回填土段超浅埋暗挖隧道下穿城市楼房施工技术

回填土段超浅埋暗挖隧道下穿城市楼房施工技术摘要地铁施工下穿城市建筑结构物,保证建筑结构安全和地铁区间结构安全是地铁施工的前提,针对深圳地铁四号线某隧道,超浅埋、地质条件差、建筑物与隧道超小间距等特点,在施工过程中采用后退式注浆加固建筑基础,配合大管棚注浆和超前小导管注浆等超前支护,采用人工配合机械非爆破开挖,在整个施工过程中加强量测,保证了施工的安全顺利进行。
关键词地铁施工后退式注浆超前支护非爆破开挖1 引言随着中国各大城市地铁建设速度的加快以及地下空间开发力度的加大,地铁工程近距离穿越城市建筑的情况将逐渐增多,在复杂地质环境下隧道施工必须确保建筑的绝对安全,而且必须做到施工期间不扰民,因此,安全保障措施必须要绝对可靠,这对施工技术也提出了更高的要求[1]。
此类工程比较复杂,技术难度很大,依据浅埋暗挖法的基本原理进行相关研究,实现技术创新,为今后这类工程提供服务。
2 工程概况[2]深圳地铁4 号线某隧道地原属构造剥蚀丘包地貌,覆土厚度约为6 米、埋深浅、主要岩层为松散松散回填土、砂质泥岩(强风化岩心呈碎块状,风化裂隙发育),地面呈台阶状,台阶高1~11m,为直立挡墙。
基岩内裂隙发育程度较发育,岩体呈块状结构。
隧道K0+8.078~K0+14.284 上方为条石挡墙,且挡墙又为一栋6 层砖混结构建筑基础,隧道拱顶与建筑基础离最小间距仅0.97m。
拱顶上方全为松散回填土,围岩开挖后极不稳定,“拱部效应”无法形成,极易引起坍塌。
隧道纵向方向为条石挡墙和高填方公路,高填方公路下方埋设一根600mm 直径给水管、一根300mm 直径PVC 排水管。
存在因隧道施工导致回填土沉降过大,引发建筑地基沉降变形、发生倾覆,高填方公路挡墙失稳,给水管、排水管出现爆管等安全隐患,对工程施工安全造成很大的不利因素。
3 施工方案选定根据本段的工程特点及现场施工条件,爆破施工会造成拱顶地面下沉以及对隧道上方建筑及管线产生不利影响,建筑地基基础为松散回填土条石基础,隧道施工对上方建筑条石基础稳定存在严重影响。
暗挖隧道施工工艺解析

暗挖隧道施工工艺解析隧道及地下建筑工程施工时,须先开挖出相应的空间,然后在其中修筑衬砌。
埋置较浅的工程,施工时先从地面挖基坑或堑壕,修筑衬砌之后再回填,即明挖法。
当埋深超过一定限度后,明挖法不再适用,而要改用暗挖法。
风井开挖、支护土层地段风井施工采用人工配风镐开挖,起重机提升,吊斗出渣,初期支护,模筑混凝土紧跟。
挖至地下水位以下时,井底设积水坑,用抽水机抽水至井外。
岩层地段风井采用钻爆法开挖,为取得好的爆破效果,减小爆破振动,爆破采用分部开挖,微差爆破。
风井支护紧跟开挖之后进行,其工序流程如下。
(1)喷射C20混凝土,厚度5cm,将围岩面封闭。
(2)架立格栅钢架。
格栅钢架在井外分节预制,井内栓接成型。
(3)喷射混凝土至设计厚度,为解决喷混凝土过程中粉尘浓度高、回弹量大等问题,采用湿喷工艺。
湿喷分三次喷至设计厚度(30cm),两层喷射的时间间隔为15~20min。
为防止回弹物附着在未喷的围岩面上而影响喷层与岩面的粘结力,喷射时按自下而上的顺序进行,喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头按螺旋形缓慢均匀移动,层面平顺光滑。
(4)风井内衬为模筑C25钢筋混凝土,厚度400mm。
在土质地段二次衬砌紧跟开挖,在进行下道开挖之前,绑扎钢筋,支立模型板,浇筑混凝土,待混凝土强度达到设计强度的80%以后,再进行下一循环的开挖。
通道开挖、支护1、横通道开挖:精确测出横通道位置,在风井初期支护面上画出开挖轮廓,沿开挖轮廓内挖出0.3m宽、0.3m深的槽,在槽内设拱部格栅钢架,钢架与风井初期支护用连接钢筋焊接,然后打设拱部超前小导管,注浆预加固地层,喷混凝土履盖钢架,构成风井与横通道衔接面的支护体系后,开挖横通道上部断面,上部施工4~5m 后,向下挖风井至横通道中部位置,进行中部施工。
上部、中部全部施工完毕后,向下挖风井至横通道底部进行下部施工。
风井土层采用人工开挖,岩层地段采用钻爆法施工,为减小爆破振动,其中拱部采用光面爆破,楔形掏槽,非电毫秒雷管微差起爆。
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回填土质暗挖隧道施工技术摘要:回填土质地层是暗挖隧道施工中一种较难处理的特殊情况,施工过程中存在较大的风险。
本文用某轨道交通工程施工实例针对回填土质暗挖隧道的施工技术进行了分析总结,可供以后类似回填土质隧道工程参考。
关键词:回填土;暗挖隧道;施工技术;施工方法Abstract:Backfill soil stratum is a special case that is difficult to deal with in the construction of underground tunnel.There is a great risk in the construction process.This article analyzes and summarizes the construction technology of the backfill soil tunnel by using some rail transit project construction,for zhe following similar backfill soil tunnel engineering reference.Keywords:Backfill soil;Underground tunnel; Construction technology;Construction methods 一、引言为解决城市发展与土地资源不足的矛盾,缓解城市交通阻塞,修建城市轨道交通日益受到我国重视。
由于受环境的限制,轨道交通要在各种复杂的环境下修建大量隧道,隧道不可避免的存在要穿越城市发展过程中形成的回填土质地层。
因此,研究回填土地质暗挖隧道施工技术有着重要意义。
二、工程概况某轨道交通区间隧道全长1450.8m(K0+000~K0+1450.8),其中区间隧道穿越回填土段及过渡段里程为:右线K0+638.1~K0+906.5(长268.4m),左线K0+637.5~K0+891.8(长254.3m)。
隧道为单洞单线隧道,按新奥法原理设计,采用曲墙拱形结构(衬砌结构断面见图1),钻爆法施工,穿越回填土段及过渡段隧道主要围岩等级为Ⅵ级。
回填土段素填土为人工填土,该土层广泛分布于沿线地表,主要由城区开发建设回填形成,抛填,堆填时间5~10年,填土厚度最厚达61.70m,大部分未经夯实、碾压处理,主要由砂岩、泥岩块碎石及黏性土组成,骨架颗粒粒径30~500mm,含量约20%~50%,结构松散~稍密,上部一般呈稍湿状,厚度较大地段的底部含地下水,呈湿润状,其厚度变化大,均匀性差,级配差,对钢结构、混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。
回填土填方区原始地貌为一冲沟,且汇水面积较大,根据以往经验,在雨季或持续的降雨期间地下水位将大幅上升,水量也十分丰富。
该隧道施工区域地面较为平整,地面标高为270.3~277.6m,隧道埋深拱顶以上33.1~39.7m,勘察期间地下水位标高高出拱顶3~8m。
图1:衬砌结构断面三、施工方案隧道穿越回填土段及过渡段地层在雨季时存在丰富的地下水,开挖前,采用管井法降水,降水井管直径为300mm,将水位降至隧道底标高以下2.0m。
采用φ76自进式管棚、φ42小导管进行超前支护,提高围岩自稳能力,开挖采取保留核心土的短台阶法机械开挖施工,左、右线开挖错开30m以上,以避免相互影响。
开挖施工遵循“短台阶、软弱地段预留核心土、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则。
锚喷支护紧跟开挖工作面,其中过渡段采用型钢钢架初期支护,回填土段采用型钢钢架与格栅拱架双层初期支护,回填土段洞底采用钢管桩加固地基处理。
待隧道初期支护的拱顶沉降、水平净空收敛等监测数据稳定后及时施做防水层和二衬衬砌结构。
同时,隧道施工过程,施工方监测和第三方监测单位对周围重要的建(构)筑物、地面沉降及结构自身的受力、变形进行跟踪监测,做到信息化施工,根据监测结果对施工步骤及支护参数进行调整,做到安全可靠、防患于未然。
穿越回填土段隧道施工步序为:①、超前管棚、超前小导管施工;②、孤形导坑开挖,施作径向注浆管并注浆,施作第一层初期支护,打设锁脚锚管,施做下台阶超前小导管;③、开+挖下台阶,施作径向注浆管并注浆,施作下台阶第一层初期支护,钢架全环封闭,打设锁脚锚管;架设格栅拱架,施作第二层初期支护;④、施作隧底桩基础;⑤、铺设防水层,施作仰拱;⑥、铺设防水层,施作拱部及曲墙二次衬砌。
四、施工方法(1)地表管井法降水。
管井法降水属于强制式降水,降水井布置沿线路走向在直接穿越填方区适当外延,即在K0+645.5~K0+855.5段进行布置,横向上则在隧道开挖轮廓线外侧12.0m布置。
降水井的布置范围构成一个长条矩形,其长度为210.0m,宽度为46.0m,降水井布置示意图见图2。
每口降水井采用内径为300mm外径为316mm的钢管井管(每根井管长度均为2.5m),井管采用丝扣连接。
每口井的底部设置2.5m长的沉沙管,以保证抽水效果。
其上设3根缠丝过滤管(缠丝条缝钢管、其缠丝间距3mm),长7.50m,剩余部分均为光壁管。
另外,为了方便测量井内水位,在每口井的外侧布置直径为60mm的铝合金测管。
降水范围内填方厚度36.20~61.7m,下伏基岩面沿轨道走向形成锅底状,设计将水位降至隧道底标高以下2.0m,即降至221.50m。
抽水设备选用流量50m3/h、扬程不小于80m的潜水泵,泵头下置深度距井底约0.5~1.5m。
降水采用管道排水,排水管采用φ100mm钢管直接从降水井排入沉淀池,每个沉淀池采用红砖砌筑,内外面1:2水泥砂浆抹面。
沉淀池长4.5m,宽2.0m,深度1.2m,沿长度方向分隔成三个沉淀区,抽出来的水经三级沉淀后采用φ500mm钢塑复合管通过场区东侧的检查井排入管涵中。
降水井采用GQ-15回旋工程钻机,泥浆护壁,回旋钻进成孔,施工工步骤共分为:钻孔→下井管→下测量管→回填砂砾→回填井口粘土→安装水泵及管道。
降水井施工完成后,根据工期安排,为确保隧道施工时作业面呈疏干状态,应提前于隧道开挖前7~10天完成地表降水工作,达到降水目的,且必须保证抽水的连续性,不得长时间停顿。
隧道全面贯通且二衬砼强度达到设计要求且建设各方书面同意后,方能停止降水。
抽水过程中,做好抽水前后的水位、水量观测记录,同时注意对周边地面沉降变形的监测。
图2:降水井布置示意图(2)洞内桩基施工隧道穿越回填段根据现场地质情况,采用桩基加固地基础处理。
桩基为φ502mm钢管桩,钢管壁厚6mm,钢管四周留有φ100mm开孔,间距750mm,梅花形布置,内设6 22钢筋笼,钢管桩嵌岩深度为3m,桩基混凝土采用C40水下钢筋混凝土。
桩基施工完成后,每根桩采用低应变法检测桩身完整性。
受隧道施工条件限制,根据隧道监控量测数据分析,在确保隧道安全的前提下,沿隧道里程方向以每节段10.4延米划分一个桩基施工区,每个施工区配制两台GQ-15工程钻机同时施工,每个机位一次性成桩,为防止破坏或扰动邻近桩基,采用隔桩施工方式。
桩基隔桩施工布置图见图3。
每根桩基施工工艺为:施工准备→测量放线→钻机就位→备制泥浆→钻进成孔→清孔验收→吊接钢管、钢筋笼→下导管→二次清孔→灌注水下混凝土→砼待强→成桩检测。
每根桩基均埋设有φ57mm,壁厚为3mm的声测管,结合衬仰拱、拱墙施工条件,一般桩基混凝土待强14天后,检测桩身完整性。
图3:桩基隔桩施工布置图(3)超前管棚超前管棚采用T76自进式管棚(L=15m),每断面22根,环距0.6m,纵向10m一环。
施工工艺流程:施工准备→测量放点→设备就位→安装自进式管棚→钻进→停钻接长管棚→继续钻进→管棚到位→撤掉钻机→注浆。
管棚在洞内施工,为提供足够的操作空间,需要预留管棚工作室。
采取提前爬高的方式开挖工作室,工作室比正常开挖断面扩大550mm,长度为5m,在二衬浇注时采用同标号砼回填工作室。
钻进是自进式管棚施工的关键环节,能否保证钻进质量,直接影响的管棚的施工精度,导致管棚下沉侵限或交叉。
钻机钻头直径为115mm,钻进方法及顺序如下:1、钻进前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角,并对每个孔进行编号,经方向仪量测,钻进方向和角度满足设计要求后方可开钻;2、先低速低压,待钻孔进入3米后,再加速加压钻进;3、钻进过程中要根据钻机定位定下基线,随时检查管棚方向和角度的变化,并要保证钻机不移位;4、钻进过程中根据地质情况选择不同的钻头,普通稍软弱土层时可采用合金钻头钻进,根据钻进速度、司钻压力等情况判断所钻孔管段的地质情况,并作好施工记录,钻机钻进过程中如遇障碍物等异常情况,及时向技术人员反映,研究、制定处理措施;5、管棚接长:15m长的管棚由3根4m和一节3m连接而成。
在第一节管棚钻到位后,使用自进式管棚专用连接套连接第二节管棚,以此为循环继续完成钻进。
管棚钻进到位后,锁紧卡钎器,反转钻机,将管棚从钻机连接套卸下,移开钻机,继续钻进安装下根管棚。
管棚全部完成后,采用注浆机注浆填充钢管及钢管与孔壁间间隙,增加管棚的刚度,并沿孔壁形成一定的扩散范围。
管棚施工完成后,将孔口封堵密实,管口拧上注浆嘴。
注浆采取隔孔限量注浆的方法,控制浆液的扩散范围,注浆压力一般为0.5~2.0MPa,通过试用确定,正确掌握注浆压力和流量,不得随意改变,并认真做好注浆记录,正确记录压力和流量。
注浆过程中发现漏浆或串浆,及时采取封堵、间歇注浆等措施,保证注浆质量,防止注浆事故。
注浆时,将注浆管连接在注浆嘴上,打开闸阀,进行低压力注浆,当管棚及孔道内浆液填满后,适当加大压力,使孔内浆液向孔壁外地层扩散一定范围。
达到设计注浆量后,停注2min,然后关闭闸阀,拆掉注浆管继续下一孔注浆,注浆结束后检查注浆质量,达不到设计要求者需补孔重注。
(4)超前小导管超前注浆小导管采用长3.5m、φ42×3.5mm热轧无缝钢管、环距0.6m×纵距1m。
先搭设作业台架,再采用风钻钻孔,钻孔直径为60mm,孔深度比导管插入长度约深2~3cm,外插脚5~10°。
钢管由专用顶头顶进,顶进钻孔长度不小于90%管长。
钢管末端焊设挡圈并用胶泥麻筋缠箍成楔形,以便钢管顶进孔后其外壁与孔岩壁间隙堵塞严密。
钢管尾部外露足够长度,并与钢拱架焊接在一起。
小导管注浆前进行压水试验,检查导管孔口是否达到密闭标准、机械设备是否正常,检查无误后,采用水泥砂浆,水灰比为1:0.4~1:0.6,注浆压力为0.5~1MPa,在注浆过程中,浆液应保持准确比例,不断搅动,每孔注浆量达到设计注浆量且注浆压力达到设计终压时,继续注浆两分钟待管口有浆液流出后结束,等初凝后第二次注浆,保证孔内注浆饱满。