9、挤压性围岩隧道施工工艺工法
隧道施工工艺流程

隧道施工工艺流程隧道施工是一项复杂而又艰巨的工程,需要经过一系列严格的工艺流程,以确保施工的安全、质量和进度。
以下将详细介绍隧道施工的工艺流程。
一、施工准备在正式施工之前,需要进行充分的准备工作。
这包括对施工现场的勘察,了解地质、地形、水文等情况,为后续的施工方案制定提供依据。
同时,要完成施工场地的平整、道路修建、临时设施搭建等工作,确保施工人员的生活和工作条件。
还需要准备施工所需的各种材料和设备,如钢材、水泥、砂石料、钻孔设备、衬砌模板等,并对设备进行调试和检测,保证其性能良好。
此外,组建专业的施工团队,包括工程师、技术人员、施工工人等,并对他们进行技术培训和安全教育。
二、洞口工程洞口工程是隧道施工的开端,主要包括洞口开挖、边坡防护和洞门施工等环节。
洞口开挖时,要根据设计要求和地质情况,采取合适的开挖方法,如爆破开挖或机械开挖。
同时,要注意控制开挖的坡度和尺寸,避免对周边山体造成过大的扰动。
边坡防护是为了防止洞口边坡的坍塌和滑坡,通常采用锚杆、喷射混凝土、挂网等方式进行加固。
洞门施工则是为了保证洞口的美观和稳定性,一般采用混凝土或砖石结构进行建造。
三、隧道开挖这是隧道施工的核心环节,常用的开挖方法有钻爆法、盾构法和掘进机法等。
钻爆法是较为传统的方法,通过钻孔、装药、爆破来破碎岩石。
在施工中,要根据地质条件和隧道断面尺寸,合理设计炮眼布置和装药量,控制爆破效果,减少对围岩的扰动。
盾构法适用于软土地层,通过盾构机在前方推进,同时拼装管片形成隧道衬砌。
掘进机法则利用大型机械直接切削岩石,适用于硬岩地层。
在开挖过程中,要及时进行支护,以保证围岩的稳定性。
常用的支护方式有锚杆支护、喷射混凝土支护、钢拱架支护等。
四、初期支护初期支护是在隧道开挖后立即进行的,目的是为了控制围岩的变形和松弛,保证施工安全。
锚杆支护是将锚杆打入围岩中,通过锚杆的锚固力来加固围岩。
喷射混凝土支护是将混凝土喷射到围岩表面,形成一层支护层,提高围岩的强度和稳定性。
收敛约束法在挤压性围岩隧道中的应用

收敛约束法在挤压性围岩隧道中的应用
刘志春;柳平洋;陶正委;孙明磊;郭小龙
【期刊名称】《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(37)2
【摘要】由于挤压性围岩隧道围岩性质与应力环境的特殊性,其围岩特征曲线与常规隧道有明显差异。
为研究挤压性围岩隧道围岩-支护相互作用关系,考虑支护效应修正围岩特征曲线,研究不同变形等级对修正围岩特征曲线的影响规律,优化挤压性围岩双线铁路隧道初期支护。
研究结果表明,毛洞状态下,受双线隧道断面应力集中影响,拱脚和墙脚为安全控制位置;随着变形等级和侧压力系数增加,支护特征曲线与修正围岩特征曲线不再相交;Ⅰ、Ⅱ级变形采用单层支护可满足安全要求,锚杆只需布置在拱部和边墙位置,Ⅱ级及以上变形锚杆需要全环布置;Ⅳ级变形在采用双层支护的同时,需考虑改善洞室形状、超前加固等措施。
【总页数】9页(P48-55)
【作者】刘志春;柳平洋;陶正委;孙明磊;郭小龙
【作者单位】石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室;石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室;石家庄铁道大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U451
【相关文献】
1.挤压性围岩大跨隧道施工工法优化
2.挤压隧道中围岩与内置高压缩性元件衬砌相互作用机制研究
3.基于收敛-约束法的广西某隧道围岩支护时机研究
4.用收敛—约束法研究挤压岩石隧道的初期位移
5.悬臂掘进机法在挤压性围岩隧道中的适应性研究——以木寨岭公路隧道为例
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隧道施工全过程施工工艺

隧道施工全过程施工工艺
隧道施工是地下工程中比较复杂、技术含量较高的一项工程,
需要遵循一定的工艺流程。
隧道施工的过程可以分为预制准备阶段、钻进掘进阶段、掏槽支护阶段和拱顶封闭阶段四个步骤。
预制准备阶段主要是进行现场调查和基础设施建设。
隧道的位
置和长度将在这一阶段确定。
施工队必须制定详细的施工计划,并
采购所需要的设备和器材来准备施工。
在钻进掘进阶段,需要使用特殊设备进行施工。
例如,可以使
用盾构机进行隧道钻进。
施工队需要在洞口进行掘进,把盾构机带
入地下,然后推进盾构机,并同时进行管道铺设。
在掏槽支护阶段,隧道洞壁的支护将成为主要任务。
施工队需
要使用混凝土、砖块或其他材料来支撑隧道洞壁,从而确保施工期
间工人的安全。
此外,还需要进行排水和通风,以确保施工区域的
稳定和工人的舒适。
最后,在拱顶封闭阶段,需要对隧道进行密封处理。
施工队需
要在洞顶涂上防水材料,并加固隧道拱顶以确保隧道的稳定性。
在整个施工过程中,隧道施工的工艺流程必须遵循相应的安全
标准和工程规范。
只有这样,才能保证施工的有效性和工程的质量,同时确保了工人和现场人员的安全。
施工质量的控制是非常重要的一步,需要对隧道施工过程中进
行质量控制。
最终产品的质量是服务于客户的核心,所以我们应该
把好质量关,保证隧道质量的可靠性,从而提高工程的经济效益。
挤压性围岩隧道施工措施

挤压性围岩隧道施工措施
挤压性围岩隧道施工措施:
一、在软弱、破碎等围岩地段开挖隧道,受高地应力的影响,造成隧道挤压产生大变形时,即可判定为挤压性围岩隧道。
二、挤压性围岩隧道开挖应根据断面大小采用微台阶法、双侧壁导坑法、中隔壁法和交叉中隔壁法等分部开挖法。
三、挤压性围岩隧道支护应符合下列要求:
1.支护体系应采取及时支护、限制变形、先柔后刚、封闭成环的原则。
2.支护可采用可缩钢架、可压缩锚杆和多层钢纤维的喷锚等。
3.采用可缩式钢架时,应快速封闭成环。
4.喷射钢纤维混凝土宜采用逐层加喷作业,并在隧道纵向预留间隙。
5.支护的总压缩量应与预留变形量一致。
四、挤压性围岩隧道的衬砌应符合下列要求:
1.衬砌应采用仰拱超前、墙拱一次成型的方法灌筑。
2.在稳定性很差的地段,应在初期支护成环后及早施作二衬;但在地应力复杂的地段,允许围岩较大范围的变形和应力的释放,二次衬砌的施作时间应根据设计和监测结果确定,并对二次衬砌采取下列加强措施:
1)增加衬砌厚度;
2)采用钢纤维混凝土衬砌;3)采用钢筋混凝土衬砌。
隧道施工工艺流程及方法

隧道施工工艺流程及方法1. 引言本文档旨在介绍隧道施工的工艺流程及方法。
隧道施工是一项复杂的工程,需要经过详细的规划和执行。
正确的施工工艺流程和方法对于保证施工质量和安全非常重要。
2. 施工前准备在开始施工之前,需要进行一系列的准备工作。
这些工作包括:- 地质勘探:对隧道所在地区的地质条件进行勘探分析,确定隧道设计和施工方案。
- 环境评估:评估隧道施工对周围环境的影响,并制定相应的环境保护措施。
- 施工方案设计:根据地质勘探结果和施工要求,设计隧道施工方案,包括施工顺序、施工方法等。
3. 施工过程隧道施工通常包括以下主要步骤:1. 环境保护措施落实:在施工过程中,必须采取一系列的环境保护措施,包括防尘、噪音控制等,以减少对周围环境的影响。
2. 地表准备工作:清理施工现场,平整地表,为隧道施工做好准备。
3. 开挖:根据设计要求,采用适当的工具和方法进行隧道的开挖。
在开挖过程中,要注意地质情况的变化,及时进行安全措施。
4. 支护:对开挖的隧道进行支护,以确保结构的稳定性和安全性。
支护形式可以有钢筋混凝土衬砌、钢拱架支护等。
5. 地下工程施工:根据设计要求,进行隧道内部的地下工程施工,如道路铺设、管线敷设等。
6. 完工验收:隧道施工完工后,进行验收工作,检查施工质量和安全要求是否满足。
4. 施工质量控制为保证施工质量,需要进行严格的质量控制。
施工质量控制包括以下方面:- 材料选择:选择合适的建材和设备,确保施工质量。
- 工艺控制:严格按照施工工艺进行操作,检查每个环节的施工过程和质量。
- 检测和监测:采用合适的检测和监测手段,对施工过程中的参数和数据进行监测和记录。
- 定期检查和评估:定期对施工质量进行检查和评估,及时发现和纠正问题。
5. 安全保障措施隧道施工涉及到许多安全风险,为确保施工安全,需要采取相应的保障措施:- 安全教育和培训:对施工人员进行安全教育和培训,提高他们的安全意识和应对能力。
- 安全设施和装备:提供适当的安全设施和装备,如安全帽、安全绳等,以保障施工人员的安全。
岩石施工挤压法开挖隧道的力学分析

岩石施工挤压法开挖隧道的力学分析隧道建设是现代城市化进程中不可或缺的重要工程项目之一。
为了实现高效、安全的隧道开挖,工程师们不断推陈出新,探索各种开挖方法。
其中,岩石施工挤压法作为一种常见的方法,广泛应用于现代隧道建设。
岩石施工挤压法是一种利用施工机械施加的强大挤压力来推进岩石的开挖方法。
其主要原理是利用巨大的力量将岩石逐渐挤压出去,实现隧道的开挖和进展。
在这个过程中,工程师和施工人员需要进行复杂的力学分析,以确保施工安全和隧道质量。
首先,力学性质是进行岩石施工挤压法开挖的关键因素之一。
不同类型的岩石具有不同的强度和稳定性,因此对不同岩石的力学性质进行充分了解是至关重要的。
通过对岩石的强度、应变、剪切力等参数进行准确测量和分析,可以为施工过程提供重要依据,确保施工安全。
其次,岩石体的内部应力分布也是岩石施工挤压法开挖的关键问题。
隧道开挖过程中,施工机械施加的挤压力会改变岩石体的内部应力分布。
通过对内部应力进行实地观测和分析,可以预测可能出现的岩体破坏、变形等问题,从而采取相应的措施避免事故发生。
此外,岩石的开裂和坍塌也是岩石施工挤压法开挖的常见问题。
在挤压法开挖的过程中,挤压力可能超过岩石承受的极限,导致岩体的开裂和坍塌。
为了避免这种情况发生,工程师们需要对岩体进行稳定性分析,采取相应的支护和加固措施,确保施工的顺利进行。
除了上述问题,涉及到的力学分析还有隧道施工机械的力学性能、施工过程中土压力的分布、支撑结构的力学特性等等。
通过对这些力学问题进行综合分析,能够为隧道施工提供有力的理论支持,确保隧道建设的高效、安全进行。
综上所述,岩石施工挤压法开挖隧道的力学分析是确保隧道施工安全和质量的关键环节。
施工人员必须了解岩石的力学性质、内部应力分布、开裂和坍塌等问题,并针对这些问题采取相应的措施。
只有通过充分的力学分析,才能确保岩石施工挤压法在隧道建设中的有效应用,为城市的发展和交通的畅通做出贡献。
挤压变形隧道施工方案

挤压变形隧道施工方案一、工程概况与目标本工程旨在完成一条穿越复杂地质环境的挤压变形隧道的建设。
工程位于[具体地点],全长[具体长度],设计断面尺寸为[具体尺寸],隧道穿越地层主要为[地层类型],存在挤压变形风险。
工程目标是在确保安全的前提下,高效、优质地完成隧道施工,满足交通运输需求。
二、前期准备与勘查对工程区域进行详细的地质勘查,了解地层结构、岩性特征、水文地质条件等。
编制施工组织设计,明确施工流程、工艺方法、人员配备、机械设备等。
准备充足的施工材料,包括支护材料、防水材料、排水材料等。
落实安全生产责任制,进行安全技术交底,确保施工人员的安全意识。
三、施工方法与流程采用[具体施工方法,如盾构法、矿山法等]进行隧道掘进。
在掘进过程中,适时进行支护结构的施工,确保隧道稳定。
隧道掘进完成后,进行内部衬砌施工,确保隧道的使用安全。
对隧道内的排水系统进行施工,确保排水畅通。
四、支护结构与加固根据地质勘查结果,设计合理的支护结构,如喷射混凝土支护、钢支撑等。
在掘进过程中,对支护结构进行实时监测,确保其稳定有效。
对可能出现的挤压变形区域进行加固处理,如注浆加固、增设锚杆等。
五、排水与防水措施在隧道掘进过程中,设置临时排水设施,确保施工期间排水畅通。
在隧道内部衬砌施工前,对隧道壁进行防水处理,如涂抹防水涂料、设置防水板等。
在隧道内部衬砌完成后,对排水系统进行全面检查,确保其满足设计要求。
六、监测与风险控制对隧道掘进过程中的地质条件变化进行实时监测,及时采取应对措施。
对支护结构的稳定性进行监测,发现异常情况及时进行处理。
对隧道内的排水系统进行定期检查,确保其正常运行。
七、安全管理与应急制定详细的安全管理制度和操作规程,确保施工过程中的安全。
对施工人员进行定期的安全培训和演练,提高他们的安全意识和应急处置能力。
建立应急预案,明确应急处置流程,确保在突发事件发生时能够及时有效地应对。
八、质量标准与验收严格按照国家相关标准和规范进行施工,确保工程质量。
挤压性围岩大跨隧道施工工法优化

挤压性围岩大跨隧道施工工法优化摘要以兰渝铁路新城子隧道为例,通过现场测试和FLAC 3D数值模拟,对挤压性围岩大跨隧道采用双侧壁导坑法2种不同开挖顺序时的隧道变形和衬砌受力进行对比分析。
结果表明:采用双侧壁导坑法按常规顺序开挖导洞1~9比依次分层开挖上、中、下各导洞更有利于控制隧道变形,且二次衬砌受力明显较小;挤压性围岩隧道施工中相邻导洞贯通形成扁平洞室会导致大变形,施工中应尽量避免;2种开挖顺序隧道水平收敛均大于拱顶沉降,必要时可加强临时支护。
关键词铁路隧道;变形控制;力学特性;现场测试;数值计算;双侧壁导坑法对于断面面积超过300 m2的大跨度隧道目前国内尚未形成统一的设计与施工标准。
对大跨度隧道的研究以三、四车道公路隧道[1-3]、地铁区间与车站隧道[4]为主,主要探究大跨度断面围岩压力、结构内力与跨度的关系以及对施工方法、支护结构的优化[5]。
国内外专家学者在施工方法和支护参数上做了很多尝试。
谢旭强等[6]通过对某大跨隧道双侧壁导坑法施工进行弹塑性数值模拟,证明双侧壁导坑法有利于控制围岩的变形;谭忠盛等[7]通过现场试验,对大跨度隧道支护体系进行了优化;甘腾飞等[8]通过对不同工法进行数值模拟,得出双侧壁导坑法控制变形的效果优于CRD法。
兰渝铁路新城子隧道在挤压性围岩环境下调整了双侧壁导坑法的开挖顺序,致使施工中出现了大变形。
本文分析不同开挖顺序下隧道变形和衬砌结构受力。
1 工程概况兰渝铁路新城子隧道位于甘肃省宕昌县境内,全长9 166 m,最大埋深749 m[9]。
该隧道地处青藏歹字型构造体系之疏勒南山—日月山—尖扎山断褶带,山高沟深。
隧道起止里程为DK268+010—DK277+176。
其中DK275+720—DK275+815段为单洞双线段与双洞单线段的过渡区段,开挖跨度为21.06~22.66 m,开挖面积最大达到358 m2,属于大跨度隧道。
该大跨段位于高地应力区,洞身最大水平主应力为11.45~21.28 MPa,最小水平主应力为6.81~12.14 MPa,最大水平主应力方向与隧道轴线方向近似平行。
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挤压性围岩隧道施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0509-2011第五工程有限公司刘强1 前言1.1 概况交通隧道、水工隧道及其他地下工程穿越地下高应力以及软弱围岩,常导致大变形等相关地质灾害。
根据大量文献检索,隧道工程围岩大变形已是困扰地下工程界的一个重大难题。
19世纪中叶,铁路隧道底鼓、仰拱破坏就已经出现并引起人们的关注,首例严重的大变形交通隧道是1906年竣工的长19.8km的辛普伦Ⅰ线隧道。
此后,日本的惠那山隧道、奥地利的陶恩隧道、阿尔贝格隧道等都是典型的围岩大变形灾害工程实例。
我国青藏线的关角隧道(4.0km)、宝中线的大寨岭隧道(3.136km)及堡子梁隧道(1.904km)、南昆线的家竹箐隧道、国道317线的鹧鸪山隧道和鹧鸪山隧道铁路隧道等工程均出现了不同形式和程度的围岩大变形情况,给工程建设造成极大的困难,运营以后病害也多。
1946年,Terzaghi首次提出了挤压性岩石和膨胀性岩石的概念,挤压性岩石是指侵入隧道(开挖轮廓面)后没有明显体积变化的岩石。
同时将围岩变形分为两类:一是开挖形成应力重分布超过围岩强度而发生塑性化。
如果介质变形缓慢,就属于挤压(如果变形立刻发生,就是岩爆);二是岩石中的某些矿物和水反应膨胀。
水及某些(膨胀性)矿物的存在,对于变形是必须的。
大变形是相对正常变形而言,目前还没有统一的定义和判别标准。
挤压性围岩的施工技术也是多种多样,目前主要有台阶法、双侧壁导坑法、CD法和CRD法等。
本工法主要根据襄渝二线新蜀河隧道的施工经验编写,介绍“三台阶+临时仰拱”法。
1.2 工艺原理三台阶+临时仰拱法是以“新奥法”基本原理为依据,在开挖时尽量减少对围岩的扰动;初期支护采用柔性支护,并及时使断面封闭,控制围岩变形;进行信息化施工管理,随时掌握施工过程的动态变化,合理安排,确保施工安全。
施工过程遵循“早预报、管超前、弱爆破、短进尺、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则稳步前进。
开挖后立即进行初期支护,保证在最短时间封闭围岩,使初支成环,根据量测数据确定最佳二衬施工时间,尽早完成二衬施工。
2 工艺工法特点隧道开挖的过程是在时间和空间上动态变化的过程,伴随着开挖面的向前推进,隧道围岩不断受到扰动,其受力和变形随时间与空间而逐渐发展。
挤压性围岩隧道更具有明显的“时空效应”。
较台阶法、双侧壁导坑法、CD法和CRD法等施工方法,具有以下特点:2.1 该施工方法将隧道分成7部分施工,空间小,减少了对围岩的扰动,同时利于及时封闭。
2.2 临时仰拱增加了横向支护刚度,利于变形控制。
2.3 无需增加特殊设备,投入少,利于现场操作。
3 适用范围本工艺工法适用于Ⅴ-Ⅵ级挤压性围岩隧道施工,对于大跨地下工程及其它交通工程已有参考价值。
4 主要引用标准4.1《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设【2010】241号)、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204)、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)、《铁路工程测量规范》(TB10101)、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1)4.2其他挤压性围岩隧道施工方面的参考资料。
5 施工方法“三台阶+临时仰拱”法将开挖断面分成上、中、下、仰拱四断面进行开挖(见图1)。
上中下三个断面并进施工,在并进施工中,上中台阶长度一般为3~5m,下台阶一般为5~10m。
为及时形成支护结构的闭合断面,台阶长度可以适当调整。
上部弧形导坑采用人工开挖或采用松动爆破开挖,人工扒渣至中台阶;中下台阶采用机械开挖或松动爆破开挖,各部之间的距离不超过3m。
各部开挖后及时封闭掌子面,网喷、锚杆、型钢钢架联合支护作业。
临时仰拱紧随上台阶施工,上中下台阶初支墙(拱)脚增设锁脚锚杆,初期支护及时封闭成环。
湿喷机湿喷作业,仰拱开挖长度3~4m,开挖后及时施工仰拱。
中下台阶开挖后,采用挖掘机扒渣,装载机装渣,自卸汽车运输。
实行信息化管理,及时反馈信息,调整支护参数,确保施工安全。
6 工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程“三台阶+临时仰拱”法施工步序图见图1图1 “三台阶+临时仰拱”法施工步序图施工工艺流程见图2。
图2 施工工艺流程图6.2 操作要点6.2.1 施工准备1 风、水管、电线敷设、施工便道、施工场地布置,机械设备、人员配置、材料准备、修建防排水设施、修建环保、水保设施。
2 根据设计资料详细分析了解工程地质、当地水文地质情况,制定合理的施工方案和施工措施,制定施工监控量测方案。
6.2.2 施工步骤1 上台阶开挖及支护开挖之前进行超前支护,一般设计为φ42×3.5mm小导管,外插角5°~10°,搭接长度不得小于1.5m,环向间距40cm,在洞身变形较大或者地质条件较差的一侧可以适当加密。
拱部超前支护后进行上台阶开挖,台阶高度为2~3m,长度3~5m。
开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定,一般控制在1m内,不得超过1.2m。
开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护施工。
架设钢架,在钢架拱脚处垫设预制混凝土块,在钢架拱脚以上30cm处紧贴钢架两侧向下45°,增设4根6m长的φ25自进式锚杆锁脚,锚杆与钢架焊接牢固。
2 上台阶临时仰拱上台阶临时仰拱与上台阶初期支护同时施工,与拱部钢架采用焊接连接,并在上方用φ22的螺纹钢加肋焊。
仰拱设置I25a钢架,间距1.0m(与初期支护钢架间距相同),纵向采用Ф22钢筋连接,喷C20混凝土厚度30cm。
临时仰拱拆除滞后中台阶2m。
3 中台阶开挖及支护开挖进尺根据初期支护钢架间距确定,每循环1~2榀,一般控制在1m内,不得超过1.2m,左右侧台阶错开1~2m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护施工。
架设钢架,在钢架拱脚处垫设预制混凝土块,在钢架拱脚以上30cm处紧贴钢架两侧向下45°,与上台阶连接处水平方向紧贴钢架各增设4根6m长的φ25自进式锚杆锁脚,锚杆与钢架焊接牢固。
4 下台阶开挖及支护开挖进尺根据初期支护钢架间距确定,每循环2~3榀,一般控制在1.5m内,不得超过2m,左右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护施工。
架设钢架,在钢架拱脚处垫设预制混凝土块,在钢架拱脚以上30cm处紧贴钢架两侧向下45°,与中台阶连接处水平方向,各增设4根6m长的φ25自进式锚杆锁脚,锚杆与钢架焊接牢固。
5 仰拱开挖仰拱开挖长度根据围岩具体情况而定,一般为3~4m,开挖后及时施作仰拱初期支护、仰拱和仰拱填充。
仰拱施工期间采用栈桥保证洞内运输通行。
6.2.3 监控量测严格按照设计和规范要求进行拱顶下沉和周边位移量测,通过监控量测的信息反馈,及时调整支护参数,以保证施工安全。
监控量测中应注意:1为了取得开挖后围岩的早期状态变化数据,各测点应尽量靠近开挖面布置(不得大于2m),在爆破后24h内必须读取初读数。
2 周边位移、拱顶下沉及地表各测点应尽量集中布置在一个断面上以便测量成果的协调分析、综合运用。
3 量测时,先把钢尺拉出(拉出的长度稍大于基线长度)停放20min,使钢尺温度与环境温度基本一致。
4 当下台阶断面靠近上半量测断面时,适当增加量测频率。
主要施工监测项目见表1表1 监控量测项目表注:B—隧道开挖宽度,υ—变形速速, h0—隧道埋深7 劳动力组织隧道施工劳动力组织包含开挖工班、支护工班、出渣工班、衬砌工班、砼生产工班、后勤保障和管服人员等。
洞内作业实行24小时连续作业,人员配备见表2。
表2 单口作业劳动力配置8 主要机具设备“三台阶+临时仰拱”法将开挖施工作业面分成3部分,机械配套的合理与否,对施工影响较大。
配套机械多,造成机械浪费,否则将功效低。
因此施工时合理安排机械不但可以加快施工进度同时还可以节约施工成本。
根据机械工作能力和实际工作量,单个工作面主要机械配备如表3。
表3 单个开挖面机械设备配备表9 质量控制9.1 易出现的质量问题由于挤压性围岩具有围岩差、变形大、变形时间长、塑性区范围大等特点,在施工过程中易发生以下质量问题:9.1.1超前导管和径向导管注浆效果效果不佳,导致围岩自稳能力没有提高,不利于变形控制。
9.1.2围岩和支护暴露范围过大,或者初期支护暴露时间过长导致围岩变形过大,甚至部分支护失效、侵限,造成初期支护拆换的危险工作,进入恶性循环。
9.1.3初期支护的施工质量直接影响支护的刚度,是控制围岩变形的根本措施。
尤其钢架安装的垂直度、脚板连接质、钢架间距和喷射混凝土质量。
9.2 保证措施针对变形进行的预防措施和拆换措施,具体如下:1炭质片岩大变形隧隧道施工过程应严格遵循“短进尺、快循环、强支护、紧封闭、勤量测”的施工原则。
开挖中尽可能采取弱爆破, 减少对围岩的扰动, 并依据炭质片岩的特性加强拱脚支护和施工用水的管理。
2隧道必须严格按照“三台阶临+临时仰拱法”, 上台阶设置型钢混凝土仰拱后, 严格的控制台阶、仰拱、二衬的步长, 在控制变形方面效果较为明显。
3 大变形隧道应根据监控量测资料预留适度的变形量, 合理的变形量有利于最大的发挥初期支护和围岩的自稳性, 对于防止前期初期支护破坏和后期护拱开裂, 以及控制工程成本都有着非常重要的意义。
4隧道通过初期支护壁后注浆, 在钢架型号、接头形式位置和纵向连接设置等方面进行改进, 加强了初期支护结构强度, 改善结构受力特点, 并在一定程度上抑制了变形发生。
5对关键的工序应侧重配置资源, 尤其初期支护施作、二衬钢筋绑扎及混凝土施工。
劳动力配置上必须成立技术及技能过硬的专业班组, 提高工序质量、缩短循环时间。
6 施工中严禁长台阶施工或中间拉槽的错误作法, 必须按既定施工方法及要求施工, 杜绝盲目和无序施工。
7如果出现大变形,按照“先加固,纵向分段,逐榀拆除,及时衬砌”的原则施工,即先径向注浆加固、增设两层临时横撑,然后按照“三台阶法”拆除,及时衬砌封闭成环。
拆换上部、中部、下部之间的相互错开3m。
下部拆换完成3m 后,立即进行仰拱作业。
仰拱完成6m后立即拆除临时仰拱,进行二衬作业。
在仰拱未封闭到6m之前,不得拆除临时仰拱。
临时仰拱拆除之后,在两天之内施工结束拆换段的防水层、钢筋,再利用一天浇筑完衬砌模筑混凝土。
10 安全措施10.1 主要安全风险分析挤压性围岩隧道施工,由于围岩本身承载能力极差,易发生大变形,因此施工过程中的主要风险是掌子面塌方、挤压大变形引起的回头塌等。
施工过程必须进行安全风险的评估,提出相应的风险处理措施,编制施工应急预案。
10.2 保证措施10.2.1坚持采用主动式整治原则,不是被动地承受围岩挤压力而是主动加固围岩,从提高围岩力学性能着手,从源头上减小挤压力,其主要措施是锚杆和注浆,使隧道周边形成加固圈,由加固圈承受一部分荷载。