软弱破碎围岩隧道施工技术

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浅埋、偏压及软弱破碎围岩隧道施工技术

浅埋、偏压及软弱破碎围岩隧道施工技术
完 成 洞 口仰 拱 成 环 。
( ) 即 对 地 表 多 处 裂 缝灌 注水 泥砂 浆 3立
封 闭 , 地 表 及 边 仰 坡 挂 钢 筋 网 连 接 成 一 将 体 , 射 C3 砼 封 闭 , 在 地 表 覆 盖 防 雨 布 喷 0 并 防止 雨水进入裂缝形成滑 动面 。
5 沉 降原 因有 内外因素分析和预 防措 施
土层松散 、 碎 , 理发育 , 洞困难 , 破 节 成 地表 易塌 陷 、 开裂 。 DK5 +9l 2 0~DK5 +9 5 2 5 段为
V 级 围 岩 , 5 +9 5~DK 5 +9 6 为 V DK 2 5 2 6段
二 高 之 势 , 差 2 2 , 表 围 岩 表 层 覆 盖 粘 挖 , 射 砼 封 闭 掌 子 面 后 并 以 最 快 的 速 度 结 构 。 次 衬 砌 在 初 期 支 护 完 成 后 应 尽 快 高 .m 地 喷
层状结构节理发育 , 芯较破碎, 岩 呈块 状伴 挖 避 开 雨天 , 取 预 裂爆 破 ( 尺4 ~6 、 采 进 m m)
地 表 沉 降 值 从6 . 4 m增至 9 . 4 m, 9 3r a 8 8 r 并 a
发 现 初 支 断 面 有 细 微 裂 缝 且 表 面 潮 湿 偶 有 结 合 图 纸 地 质 描 述 和 现 场 量 测 数 据 及
2 工程地质 、 水文地质及 地形条件
顶 覆 土 厚 度 约 8 ~l m不 均 , 伏 石 炭 系 m 0 下
( ) 隧 道 出 洞 口处 于 浅 埋 、 压 并 存 道 安 全 不 构 成 影 响 。 2因 偏 3未 且 了保 证 隧 道 进 洞 施 工 安 全 及 控 制 拱 顶 沉 降 洞 1 造 成 影 响 , 趋 于 稳 定 。 ( ) 拱 必 须 超 前 施 作 , 早 形 成 闭 合 4仰 尽

TBM进入软弱破碎围岩识别与施工技术

TBM进入软弱破碎围岩识别与施工技术

TBM进入软弱破碎围岩识别与施工技术在现代隧道施工中,TBM(全断面隧道掘进机)作为一种先进的施工设备,得到了越来越广泛的应用。

TBM施工与钻爆法不同,它集掘进、支护、出碴于一体,具有快速、优质、安全、经济等特点。

一、工程概况那邦水电站引水隧洞全长为9748.562m,过水断面为圆形,开挖直径为4.5m,最小过水断面为3.5m。

隧洞最小埋深约为60m,最大埋深约为600m。

引水隧洞底坡为3.59‰。

引水隧洞岩石中Ⅱ类围岩约占44%,Ⅲ类围岩约占34%,Ⅳ类围岩约占19%,Ⅴ类围岩在3%左右。

该隧道地质复杂,受区域性大断层及其次生小断层影响,隧道岩体破碎、节理发育,节理面宽张,岩石层间結合力差。

隧道采用S-515型TBM施工,S-515型掘进机属敞开式全断面掘进机,全长310m,总重约2200吨,开挖直径4.5m,设计掘进速度1(0~3(5m/h。

这是我国首次小直径开敞式TBM施工,其TBM系统设计与施工技术与大直径TBM相比有很多不同特点。

而且,云南地区地质形成年代较晚,地质条件复杂,曾经有一台双护盾TBM在掌鸠河引水工程应用中失败。

此前,云南还没有TBM 施工成功先例。

那邦水电站引水隧洞存在多段软弱蚀变带地段,岩石软化,遇水成泥状,TBM撑靴无法撑住洞壁向前掘进,经常发生围岩大范围松动、下沉、掉块、剥落,TBM换步时围岩沿光滑结构面严重滑塌等问题,给施工带来很大困难。

为解决这些问题,我们充分利用TBM的出碴和支护设备,经过反复研讨,不断实践,并总结出了一套"管棚注浆,调整参数,适速推进,减少扰动,控制坍塌"的施工原则和"密排拱架,搭焊钢管,网板结合,封闭塌腔,回填密实,及时喷锚"的处理措施,安全顺利快速地通过了破碎地段,提高了TBM对不良地质条件的适应性,实现了TBM在软弱围岩情况下快速掘进。

二、TBM进入软弱破碎围岩地段时的判别方法(一)TBM进入软弱破碎围岩时主参数变化规律TBM从硬岩进入软弱破碎围岩时,相应的掘进主参数和胶带输送机的碴量、碴粒会出现明显的变化,据此可大致判断TBM刀盘工作面的围岩状况并采用人工手动调节操作模式,及时调整掘进参数。

软弱围岩及断层破碎带隧道施工技术

软弱围岩及断层破碎带隧道施工技术

浅谈软弱围岩及断层破碎带隧道施工技术摘要:结合某隧道为ⅴ级围岩及断层破碎带施工,针对软弱围岩以及断层破碎带特点,结合成功实践经验,采取“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”措施,提出施工中重点施工措施,以控制和加快该隧道工程的施工。

关键词:软弱围岩;断层破碎带;隧道施工on the soft rock and fault fracture zone tunnel construction technologyli zhen weiabstract: a tunnel is ⅴ grade rock and fault fracture zone construction for soft rock and fault fracture zone characteristics, combined with successful experience, to take “early prediction, the first flood, pipe ahead, short footage, weak burst and strong support protection, tight closure, ground measurements, “measures of the construction of key construction measures to control and accelerate the construction of the tunnel project.keywords:soft rock;fault fracture zone;tunnel construction一、工程简介某分离式大风口隧道,左线进口洞门为翼墙式洞门,右线进口洞门为台阶式端墙洞门,左线长2312.092米,右线长2325米,复合衬砌,沥青砼路面,隧道净空均为10.25×5米,围岩级别为ⅲ、ⅳ、ⅴ级;及断层破碎带施工二、软弱围岩开挖鉴于本隧道某段围岩岩体破碎、节理发育,施工时围岩易发生失稳和坍塌,为此本工程采用人工配合机械开挖的方法,机械开挖不动必须爆破的地方,严守“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、二衬紧跟”的原则,采用微震或预裂爆破施工。

某富水软弱破碎围岩隧道施工安全技术

某富水软弱破碎围岩隧道施工安全技术
施 处理后 才 能开挖 施工 。因此 ,隧道 施工 前 ,必须 根 据 地 质 条 件 、埋 深 及 地 下 水 情 况 ,选 用 地 表 注
弱 中等侵 蚀 性 ,对 钢 结 构具 有 弱 腐 蚀性 ,对 钢 筋
混凝 土 中的钢 筋均 无腐蚀 性 。根 据初 步分 析 ,本 隧
道 的涌水 情况 可划 分为 三个 区段 。
环 , 防 止 隧 道 塌 方 和 初 期 支 护 发 生 大 的变 形 。
第 二 区 段 ( 18 95 D 7 + 0 ) DK 7 + 0 ~ K1 9 2 0 :水 量 较 大 ,出水 后 水 位 下 降缓 慢 ,预 计 涌 水 量 小 于80 0 0
m d。 /
第 三 区段 ( K19 2 0 D 7 + 7 ) D 7 + 0 ~ K1 9 7 0 :水 量 大 , 水位 稳定 。出水后 水位 下 降不 明显 .但施 工 期 为枯
第一 区段 ( K 7 + 1 ~ K1 8 6 0 :水量 小 , D 18 15 D 7 + 5 ) 水量 随地 表 降水量 大小 变化 ,隧道揭 露后 水位 下 降 迅速 ,由于施 工期 为 丰水季 节 ,但考 虑平 导超 前 放
水 后 。该 区 段 涌 水 可 能 性 降 低 .预计 涌水 量 小 于
b 施 工 道 路 的 引 入 和 施 工 场 地 的 平 整 应 减 少 对 )
是 防止 因排水 不 畅对衬砌 结构 形成 水压 .影 响结
构 安全 ,二 是确保 隧道在运 营 过程 中不会 因大量 渗
漏 水而 产生 病害 。衬砌 背后 的排 水盲 管 ( ) 须顺 沟 必
某 隧 道 所处 地 区为 丘 陵地 形 ,丘体 植 被 发 育 , 主要地 层 自上而 下分 布如 下 :人工 填 土层 、冲洪 积 层 、坡 残积 层 、基 岩 。场 地基 岩 以燕 山期 花 岗岩 为 主 ,局 部 为震旦 系 变质砂 岩 ,接触 带 为侵 入不 整合 关 系 。上述 基岩 按 风化程 度 可分 为全 、强 、弱 三个 风化带 。局部 因不 整合 接触 导致 岩体 破碎 ,沿 接 触 带 地下 水 发育 ,需 采取 一定 的措施 。 隧道 地下水 较 发育 ,水 位埋 深浅 ,根 据地 下 水 的形成 、赋存 条件 、水 力特 征及 水理 性质 ,可 划 分 为两 大基 本类 型 :第 四系松 散岩 类孔 隙水 以及 燕 山 期 震旦 系 基岩 列 隙水 。场地 地下 水对 钢筋 混凝 土 有

隧道软弱破碎带围岩的施工技术

隧道软弱破碎带围岩的施工技术

容 易导致拱部分岩体 整块脱落[ 1 】 。( 2)在 向斜 的影响下 ,基
层 主 要 为 水 平 成 层 或 缓 斜 ,岩 性 变 化 比 较频 繁 ,交 错 层 理 和
细层理非常发育 ,层面泥质节理 发育 ,胶结强度比较低 ,岩
体 的 稳 定 性 不 好 ,隧 道 施 工 过 程 中 , 跨 度 开 挖 大 ,很 容 易 出

四 、 软 弱破 碎 带 围岩 的施 工
由于 该 隧 道 地 层 结 构 复 杂 ,岩 性 比较 单 一 ,在 地 下 水 和
开 挖 方 法 的 影 响 下 ,不 同地 层 结 构 下 ,对 围 岩 破 坏 的 形 态 是
不 同 的 。在 施 工 时 ,除 了要 按 照 常 规 支 护开 挖标 准 外 ,还 需 要根 据 地 层 构 造 的不 同 ,采 取 相 关施 工 措 施 , 确 保 围 岩 开 挖
2 . 隧道 地 区 的地 质 构 造 情 况
在 隧道 内部 分 段 ,有 很 多 岩 性 交 互 地 层 存 在 , 其 中 页岩 、 长 石 砂 岩 、 泥 岩 细 层 交 错 地 层 比较 常 见 ,这 种 地 层 地 下 水 的
含 量 比 较 少 ,贯 通 构 造 比较 发 育 。在 一 些 节 理 比 较 密 集 的 区 域 ,表 面 上 看 各 层 的 分 界 似 乎 存 在 ,但 是 已 经 丧 失 了 连 接 能 力 ,一 旦 开 挖 ,就 会 呈 现 出破 碎 状 态 ,爆 破 后会 呈 现 出 碎 石 土 桩 或碎 石 状 ,导 致 拱 腰 呈 现 门框 式 破 坏 ,出现 塌 顶 事 故 I 。 无 法 形 成 开 挖 轮 廓 。在 这 种 地 层 中 施 工 时 , 施 工 难 度 比较 大 , 也 非常 危 险 ,围岩 的稳 定 性 不 高 , 自稳 时 间非 常 短 。开 挖 后 , 如 果 不 能及 时进 行 支 护 ,很 可 能 导 致 出现 大 面积 塌 方 事 故 。

第7部分-软弱围岩的隧道施工

第7部分-软弱围岩的隧道施工

2.斜锚杆 斜锚杆是作为支护结构的一部分轴力构件而发挥其作
用的,用以改善拱顶斜上方的围岩。多采用在易崩塌的围 岩中,作为支护拱顶的辅助方法。
斜锚杆通常与系统锚杆同时施工。向掌子面拱部的斜 上方,以50~80cm的间隔,在拱部60~100cm范围内,打入 异型钢筋,锚固材采用砂浆。锚杆长3~4m,仰角30~60 。 包括通常锚杆在内的锚杆实施例见图8。
(3)在强风化的围岩中,会产生比较大的崩塌,有涌水时 崩塌的规模会更大;
(4)在有层理面的容易崩塌的围岩中,会产生比较大规模 的崩塌。根据层理面的强度、涌水的状况,在几小时内就会产 生多次崩塌,瞬时发生大规模崩塌的情况也不少。
(5)在砂层中,多发生比较小规模的和中等规模的崩塌。 在没有涌水的砂砾层中,掌子面可能是自稳的,但会从拱顶发 生小规模的掉落。
保持掌子面自稳性的方法
掌子面稳定性降低的原因,视围岩条件而异,在多数 情况下,可考虑以下几点:
• 凝聚力不足而崩塌(未固结围岩、裂隙性围岩); • 因地下水而崩塌(未固结围岩、裂隙性围岩); • 因强度不足产生大变形而崩塌(膨胀性围岩)。 此外,作为特殊情况,也有掌子面沿地质结构面挤出的 情况。 根据功能不同,稳定掌子面的方法可分为以下几种: • 支持围岩的(超前支护、短管棚等); • 改良围岩的(注浆等); • 发挥锚杆作用的(斜锚杆、正面锚杆等); • 喷混凝土加强的等。
(5)水平高压旋喷法 在掌子面与隧道轴线平行, 用特殊机械钻孔, 同时向管 体内高压喷射水泥浆液, 形成 50~70cm的圆柱体的工法。 材料3天的强度可达8~10MPa, 改善围岩的效果很高。是改 善掌子面自稳性和控制地表下沉的较好的方法。但施工设 备多, 系统庞大。 (6)隔断墙法 一般作为止水的辅助工法采用, 但也有用于控制地表下 沉的对策而采用的。它可以降低开挖引起的地表下沉及其 向周围的传播。 在隧道两侧用刚性材料构筑地中墙, 用以隔断下沉向周 围的波及。施工时要注意地表条件的影响。

超大断面软弱破碎围岩隧道施工方法的探讨

超大断面软弱破碎围岩隧道施工方法的探讨

超大断面软弱破碎围岩隧道施工方法的探讨摘要:随着我国高速铁路和客运专线的建设,出现了大批的超大断面隧道,这些隧道的开挖断面面积往往在150m2以上,对于软弱破碎围岩,超大断面隧道的施工难度很大。

本文对其进行阐述。

关键词:超大断面软弱破碎围岩隧道施工方法前言:近年来,国家加大了交通基础设施建设,特别是客运专线和高速铁路建设进入了前所未有的高峰期。

以“四纵四横”为重点,规划中的客运专线大部分项目己经开工建设,有的即将竣工,剩余项目也将陆续开工。

高速铁路对路线线形要求较高,因而在山岭地区,桥隧占全线的施工比重大。

高速铁路一般设计列车时速为200~250Km/h,为了克服高速列车在隧道内运行所引起的空气动力学问题,新建的高速铁路隧道基本采用双线隧道,线路中超大断面隧道在山岭地区相继出现,这些隧道净空面积为100m2以上,开挖断面面积达到150m2以上。

特别是对于软弱破碎围岩,超大断面隧道的施工难度大,而以往所建的单线铁路和普通铁路隧道基本上是采用传统的矿山法修建,但是工程实践证明,随着隧道跨度和断面的增大,围岩变形的时间效应将进一步显现,隧道开挖引起的应力重分布对隧道的稳定性影响更大,特别对于软弱破碎围岩,这些影响更为明显。

一、软弱破碎围岩隧道采用的开挖方法软弱破碎围岩隧道采用的开挖方法一般为台阶法、预留核心土环形开挖法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等,如图1所示。

上述分部开挖的工法是为了通过小断面、支护及时封闭、临时支护或支撑等技术来保证隧道稳定性,这些开挖支护方式有其积极意义,但它限制了大型隧道施工机械的使用,进度慢、安全性差,在遇到深埋条件时,往往还不能实现变形控制要求。

另外,施工一味为了安全而采用过量的支护措施和多分部施工方法,施工工期长,有时又因支护不当而出现安全、质量事故。

图1隧道常见的开挖工法图软弱破碎围岩的研究目前多集中在矿山领域,而在铁路隧道方面的研究较少。

矿山巷道与隧道的差别很大,矿山巷道的断面尺寸一般较小,使用时间较短,对围岩变形控制要求低,而隧道相对断面尺寸较大,使用年限较长,对围岩变形的控制也较高,这些差别也就决定了两者研究的侧重点必然不尽相同。

液压破碎锤开挖软弱围岩隧道施工工法

液压破碎锤开挖软弱围岩隧道施工工法

液压破碎锤开挖软弱围岩隧道施工工法液压破碎锤开挖软弱围岩隧道施工工法一、前言隧道工程中,遇到软弱围岩通常会给施工带来一系列问题,如掘进速度慢、安全风险高等。

而液压破碎锤作为一种高效、安全的开挖工具,广泛应用于软弱围岩隧道施工中。

本文将详细介绍液压破碎锤开挖软弱围岩隧道的施工工法,包括工法特点、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。

二、工法特点液压破碎锤开挖软弱围岩隧道的工法具有以下特点:1)高效快速:液压破碎锤具有高频率、高能量的打击力,能够快速破碎围岩,提高掘进速度;2)安全可靠:采用液压控制系统,操作简便,减少了人工破碎的危险性;3)适应性强:能够适应各种软弱围岩,如黏土、软石等;4)对环境友好:噪音低、震动小,不会对周围环境和建筑物造成影响。

三、适应范围液压破碎锤开挖软弱围岩隧道的工法适用于软弱围岩较多的情况,如泥质岩、许多软固土、次生岩溶层等。

同时,该工法适用于直径较大的隧道掘进,可以满足高速、高效、安全的施工要求。

四、工艺原理液压破碎锤开挖软弱围岩隧道的工艺原理是通过液压破碎锤的高频率冲击力,将围岩破碎、锤击产生的破碎岩屑通过挖掘装置清理,实现隧道的掘进。

同时,还需要施工工法与实际工程之间的联系,采取相关技术措施,如合理的爆破设计、支护结构的选择等,以确保施工工法的理论依据和实际应用。

五、施工工艺液压破碎锤开挖软弱围岩隧道的施工工艺分为以下几个阶段:1)准备工作:包括现场勘察、材料准备、机具设备的调试等。

2)围岩爆破:根据围岩的特性,合理设计爆破方案,并采取必要的安全措施。

3)液压破碎锤开挖:根据实际施工情况,选用合适的液压破碎锤进行开挖,控制打击力度和频率。

4)岩屑清理:使用挖掘装置将破碎的岩屑清理出隧道,确保施工环境安全整洁。

5)支护工艺:根据隧道围岩的情况,选择合适的支护材料和结构进行支护,提供施工环境的稳定性和安全性。

6)施工验收:对施工质量进行验收,检查施工工艺的可行性和效果。

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