铁路浅埋隧道施工技术及质量控制
隧道超浅埋段暗挖施工控制技术

浅析隧道超浅埋段暗挖施工控制技术陈明 陕西明泰工程建设有限责任公司摘 要:以商界高速公路何家园隧道为工程实例, 介绍了覆土只有2. 8~ 5 m、地层为松散、破碎、强风化软弱围岩的山间暗挖隧道的施工方法, 以及如何控制地表沉降、加强支护和爆破施工等关键技术。
关键词:超浅埋隧道; 暗挖法; 地表沉降; 控制爆破隧道是高速公路的一部分, 隧道按/ 新奥法 0原则进行设计, 采用上下双洞分离式, 为双向 6 车道,采用 3 心圆内轮廓, 隧道净宽 14. 55 m, 净高 7. 9m, 属特大断面隧道, 如图1所示。
图1 隧道建筑界限内轮廓图( 单位: cm)隧道山脉位于低山~中低山丘陵区。
隧道4个洞口442 m, 是隧道穿越浅埋段, 其中, 每个洞口的前 15 m, 共 60 m 为明洞, 其余 382 m 为暗段, 采用暗挖施工。
隧道路段地质复杂, 表层0~ 1 m 为残坡积全风化灰岩碎石及粘性土, 下伏基岩 1~ 8. 9 m 为强风化竹叶状灰岩, 风化节理发育, 每米 5~ 7 条, 层理也较发育,层理约 10~ 20 cm; 水文地质条件为贫水区。
其中浅覆盖层仅 2. 8 m, 厚覆盖层仅 2. 8 m, 厚覆盖层近 15 m, 其余上下坡( 12~ 17°) 段覆土为 2. 8~ 5 m, 如图 2 所示。
根据该段围岩的岩层情况及岩体的物理力学特性可知, 该段围岩级别可划分为V 级[ 1 ] 。
隧道覆盖层岩体松散、破碎且较弱, 自稳及成拱能力差, 属典型的超浅埋大跨度隧道。
隧道上部地表有房屋 2 座( 位于隧道右侧拱腰斜上方) 、多座坟墓。
房屋为土石结构, 尺寸均为 3 m×3. 5 m。
基础持力层为风化碎石土, 基础直接坐落在山体风化竹叶状灰岩上。
因此, 施工期间保证房屋安全及防止冒顶至关重要。
鉴于房屋结构受力较差,地基存在不均匀沉降, 对振动特别敏感, 隧道施工中如何确保地表建筑物及洞内施工安全, 是该段隧道施工的难点[ 3]。
地铁暗挖施工现场技术管理及施工工法

01浅埋暗挖简介及质量控制要点浅埋地下工程基本概念(1) 浅埋隧道定义铁路隧道定义:对于单线或双线隧道洞顶埋深小于:VI级围岩35-40m、V级围岩18-25m、IV级围岩10-14m、III级围岩5-7m,为浅埋隧道。
城市地铁:覆跨比H/D在0.6-1.5时为浅埋,H/D小于0.6时为超浅埋。
(2) 浅埋隧道特点最大的特点是埋深浅,施工过程中由于地层损失而引起地面移动明显,对周边环境的影响较大。
因此对开挖、支护、衬砌、排水、注浆等方法提出更高要求,施工难度增加。
暗挖法:不挖开地面,采用从施工通道在地下开挖、支护、衬砌的方式修筑车站等地下的施工方法,包括台阶法,双侧壁导坑法、中洞法、侧洞法、CD法、CRD法、PBA法、一次扣拱暗挖逆作法等。
浅埋暗挖法是指:在城市软弱围岩地层中,在浅埋条件下修建地下工程。
浅埋暗挖法以无水作业、改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅或其他钢结构和锚喷作为初期支护手段,按照“十八字原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工,谓之城市地下工程浅埋暗挖技术。
无水作业是浅埋暗挖的前提条件,十次坍塌九次与地下水有关。
因此,一般情况必须事前进行降水。
同时探明地质构造内有无地下水囊,从而采取相应措施,防止水囊内积水流入洞内,危及施工安全。
降水施工一要控制降水施工的风险,二是通过保证降水质量来降低地铁结构施工风险。
1)核实管线资料重点对井位和排水管线处进行精确核查,对不明管线找相关产权单位进行核实,做到没遗漏,没偏差。
必要时物理探测井位处有无地下管线。
2)根据地层颗粒粗细程度,合理选用过滤网,并保证含水层段井管周围包裹严密;3)成井后要用空压机进行洗井,直至水清砂净;4)正式抽水前,必须取水样送试验室化验含沙量,达到粗砂含量<1/5万;中砂含量<1/2万;细砂含量<1/1万标准后方可正式抽水。
5)在周边重大建筑物上布置沉降监测点,降水期间对其进行沉降观测。
铁路隧道施工技术

铁路隧道施工技术摘要:铁路隧道是铁路线路在穿越天然高程或平面障碍时修建的地下通道。
高程障碍是指地面起伏较大的地形障碍,如分水岭、山峰、丘陵、峡谷等。
平面障碍是指江河、湖泊、海湾、城镇、工矿企业、地质不良地段等。
铁路隧道是克服高程障碍的有效方法,有时甚至是唯一的方法。
本文笔者探讨了铁路隧道施工技术。
关键词:铁路隧道施工技术中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:引言为适应国民经济持续快速协调发展的迫切需要,我国铁路现代化建设实施跨越式发展思路,加快扩大路网规模、完善路网结构,全面落实铁路建设新理念,尤其是西部大开发的深入进行,隧道越岭往往成为山区铁路的最佳选择,铁路隧道所占线路的比重越来越大。
本文笔者探讨了铁路隧道施工技术。
一、浅埋隧道的主要施工技术1、浅埋隧道的判定对于单线或双线铁路隧道洞顶埋深小于:vi级围岩35---40m。
v级围岩18-25 m, iv级围岩10-14m,ⅲ级围岩5-7m,为浅埋隧道。
2、浅埋隧道特点最大的特点是埋深浅,因其覆盖层浅,围岩难以自成拱,地表易沉陷,施工过程中由于地层损失而引起地面移动明显,对周边环境的影响较大。
因此对开挖、支护、衬砌、排水、注浆等方法提出更高要求,施工难度增加。
3、埋深对隧道施工的影响埋深对掌子面自稳性有重大影响。
浅埋与深埋相比,主要是难以形成承载拱,同时,多数伴有地形偏压、表层软弱堆积物、风化带等对隧道开挖有很大影响的特殊问题。
视地质条件会出现下沉急剧增大、地表开裂等变异,有时也会出现掌子面不稳定等现象。
所以,要根据情况采取掌子面稳定措施和控制地表下沉措施。
埋深与地表下沉有密切关系。
埋深大时,在隧道横断面内形成了承载拱,开挖引起的下沉局限在隧道周边,而埋深小时,没有形成承载拱,开挖下沉会直接达到地表面,浅理时的掌子面松弛应力将达到地表面,不仅在横断面方向不能形成承载拱,在纵向的掌子面前方也形成不了承载拱。
在这种情况下,埋深小的隧道,因不能期待形成承载拱,故为防止支护下沉、增强支承力,而应采取必要的措施,并研究采用药液压注、垂直锚杆等辅助工4、浅埋地下工程的施工方法主要包括:明挖法、盖挖法、盾构法、浅埋暗挖法。
论铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术

论铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术摘要:随着我国经济建设的飞速发展铁路工程建设的速度、数量以及规模也在不断的上升,随着交通网的不断完善往往会出现公路与铁路工程相交叉的情况。
而施工环境会变得十分复杂。
铁路施工方一般在这种情况下会选择铁路下穿或者上跨公路的方法进行施工。
施工形式会因为隧道的作业状况受到各种条件的干扰而有所不同。
本文结合某段铁路隧道施工的具体情况,简明的概括了铁路隧道下通浅覆高速工程方法中的暗掘段施工策略,如提前支撑保护、开挖进程、早期支撑保护、明掘施工技术,挖掘高速路面、安排暂时作业部件、柱基作业、支撑梁等,为从事铁路工程建设的单位提供一些基础的参考与实例。
关键词:铁路工程,隧道浅埋;下穿高速;施工研究1深掘段工程技术1.1提前支撑保护在隧道施工过程中一般会于隧道口处设置阔道顶,在一些特殊情况下,施工部门需要在隧道内设置小通道来取代阔道顶。
在隧道下穿高速公路段应该配置拱顶部长度19.5米,拱顶的直径为161单位的大阔道,阔道应该配置的链接长度3.4米,分布为每米4根。
为了不使由于隧道上方覆盖物厚度过小而造成穿顶情况,阔道在施工过程当中应当将钻孔外倾角严格控制在3度左右。
由于铁路浅埋工程的各项外界因素限制,有的铁路隧道在施工建设中会去选择超前管棚方案。
棚架由超前阔道顶和钢曲梁共同组合后构成,能够有效预防隧道拱部施工时出现塌方情况,并能够有效控制施工作业对高速公路地表造成的沉降情况。
在设置大管棚的过程中需要在其两个脚手架之间设置直径38的超前小通道,强化支撑保护力度,再实施注浆,加固地层[1]。
1.2开挖过程隧道的上通槽在进行开挖作业时,设备的循环的前进速度必须保持在1品钢结构架间距15厘米左右,上通槽的下方在开挖时,需要参照上通开挖拱形架构相互间的距离进行控制措施,保障隧道施工作业的安全性。
在对中间的防护系统进行拆除时,如果围沿的变形程度可以保持在工程设计所允许的范围内,经过技术人员的严格检测实地考察确认可以安全拆除后,才能同时配合后续作业进行拆除工作。
浅埋隧道悬臂掘进机开挖施工工法

浅埋隧道悬臂掘进机开挖施工工法浅埋隧道悬臂掘进机开挖施工工法一、前言浅埋隧道悬臂掘进机开挖施工工法是一种适用于浅埋隧道的施工方法,通过使用悬臂式掘进机进行开挖,能够提高施工效率、保证施工质量,同时减少对周边环境和地质的影响。
二、工法特点1. 高效快速:悬臂式掘进机具有高效快速的特点,可大幅度提高开挖速度和产能。
2. 灵活适应:该工法适应于各种地质条件,能够进行曲线段和限高段的开挖。
3. 施工质量保证:悬臂式掘进机具有高度自动化的特点,能够保证施工质量的稳定和一致性。
三、适应范围浅埋隧道悬臂掘进机开挖施工工法适用于以下场景:1. 道路隧道:包括城市道路、高速公路等。
2. 铁路隧道:包括城市地铁、高速铁路等。
四、工艺原理浅埋隧道悬臂掘进机开挖施工工法的原理是通过悬臂式掘进机进行开挖。
悬臂式掘进机通过悬臂系统和推进系统相结合,实现了隧道的掘进和推进。
在实际工程中,根据地质条件和隧道设计要求,采取相应的技术措施,如控制推进速度、调整刀盘转速等,以保证施工进度和施工质量的要求。
五、施工工艺1. 初期准备:包括现场勘察、设计施工方案制定等。
2. 悬臂平台拆装:在隧道入口处安装悬臂平台,以支撑悬臂式掘进机的工作。
3. 掘进开挖:悬臂式掘进机在悬臂平台下进行开挖工作,按照隧道设计要求逐步推进。
4. 施工支护:推进过程中,根据地质情况和设计要求,进行隧道支护工作,确保施工安全和隧道稳定。
5. 施工结束:达到设计要求或者施工目标后,悬臂式掘进机进行回撤,并进行相关设备和材料的清理和归档。
六、劳动组织针对浅埋隧道悬臂掘进机开挖施工工法,需要合理组织施工人员的工作,包括施工队伍的组织和协调、施工人员的培训和指导、施工计划的制定和调整等。
七、机具设备1. 悬臂式掘进机:具有自动控制和高效快速开挖能力的专用设备。
2. 辅助设备:包括推进系统、刀盘系统、支护系统等,用于支持和辅助悬臂式掘进机的工作。
八、质量控制为了保证施工质量,需要采取一系列的质量控制措施,包括疏浚与清理、地质勘测与分析、隧道掘进和支护质量检验等,以确保施工过程中的质量符合设计要求。
隧道施工质量控制及要点经验

隧道施工质量控制及要点经验1 概况1。
1支护衬砌结构隧道除洞口段设置明洞外,其余均采用柔性支护体系结构的复合式衬砌,即以刚拱架、锚杆、喷射混凝土等为初期支护,模筑混凝土为二次衬砌,并在两次衬砌之间敷设EVA复合式防水板.1.2防排水洞内复合式衬砌段采用Ф110mm边墙纵向排水管,环向Ф100mm 的排水半管、EVA防水板和土工布进行环向防排水.明洞段采用EVA 防水板、土工布及粘土隔水层进行防排水.二次模注衬砌混凝土每模间均设有橡胶止水带。
2 施工技术隧道质量取决于工艺质量,工艺质量取决于开挖、初期支护及防排水质量等,初期支护和防排水质量等比较好控制可以加强监管,那么重点就是开挖质量,开挖质量又取决于钻爆质量,就是说理论上没有了超欠挖后续的初支质量就有了保证,因此说隧道质量的好坏很大程度上取决于钻爆的质量,首先确定钻爆的方案预裂爆破还是光面爆破首先我们从理论上来分析,由于v级围岩岩体松散、裂隙较发育无法采用或实现光面爆破技术,那么必须熟练掌握预裂爆破技术及特点.2。
1预裂爆破进行石方开挖时,在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,以缓冲、反射开挖爆破的振动波,控制其对保留岩体的破坏影响,使之获得较平整的开挖轮廓,此种爆破技术为预裂爆破。
预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用;在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。
2.2预裂爆破要求(1)预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。
对于中等坚硬岩石,缝宽不宜小于1。
0cm;坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右;但在松软岩石上缝宽达到1。
0cm以上时,减振作用并未显著提高,应多做些现场试验,以利总结经验。
(2)预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm。
预裂面不平整度通常是指预裂孔所形成之预裂面的凹凸程度,它是衡量钻孔和爆破参数合理性的重要指标,可依此验证、调整设计数据。
(3)预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80%,且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。
浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术
工 程 技 术
浅 埋 、 压 及 软弱 围岩 隧 道 胞 工 技 术 偏
中铁 隧道股份 有 限公 司 郑 昌明
[ 摘 要 ] 文以阜盘 高速公路 海棠山隧道施 工为 实例 , 本 具体介绍 了高速公路 浅埋 、 弱 围岩 隧道 的施 工工 艺、 工方法 , 软 施 对海 棠山 隧道洞 口浅埋段进 洞方案进行 系统化分析, 不仅对该 隧道 的正常施 工具有 重要 指导意义, 对于其它隧道工程 的施 工工作也具有重要
... — —
311 洞 套 拱 工 艺 流程 .. 进
该 隧 道 套 拱 施 工 工 艺 流程 如 图 1
图 1套 拱 工 艺 流程 图
34 -— 6. - —
科技信息
31 .. 拱 施 工 2套
工 程 技 术
护 , 管 长 2 m, 导 0 节长 4 两 节 之 间 用 “ ” 对 焊 , 向 间 距 4 c 注 浆 m, V型 环 0 m, 终 压 为 2 a 注 浆 --, 为 1 m 间 距 为 2e , 梅 花 型 布 置 ) 身 Mp ( f f径 L[ 6 m, 0r 呈 a 。洞
L 2 10 K + 4
Z +6 K5 5 0 L + 8 K5 5 5
3 0
1 5 2 0
V
V V
V ̄(5 z q管棚段)
洞 门段 明洞 段
Z 555 K + 3 进 口管棚起始里程为 Z 2 10 出口管棚起始里程为 Z 5 5 5 K + 1; K + 6
L 555 K + 6
V类 围岩地段采用 中4 2热扎无缝 钢管注水泥浆液进行超 前支护 , 导管 长 4 环 向间 距 4 c 注 浆 压 力 为 08 p ( 浆 孑 孑 径 为 6 m, 距 为 m, 0m, .M a注 LL a r 间 1rm, 5 a 呈梅 花型布置 4排 ) 。 33偏 压 、 埋 、 弱 围 岩 开 挖 及 支 护 . 浅 软 331 压 、 埋 、 弱 同 岩 T 艺 流 程 ..偏 浅 软 软弱 围岩承载力低 、 稳定性差 , 发生 坍方 , 易 再加上处于偏压 、 浅埋 段, 因此 , 何 对 围 岩 进 行 预 加 同和 消 除偏 压 对 隧 道 施 1 的 影 响 成 为关 如 二 键 。其 工 艺 流 程 如 图 4 :
铁路隧道明洞段防排水施工要点及质量控制措施
铁路隧道明洞段防排水施工要点及质量控制措施摘要:在国家经济建设水平不断提升的过程中,为了能够满足区域间交流和沟通的便捷性要求,就需要积极开展铁路项目的建设和完善工作。
特别是对于铁路隧道来讲,防排水施工尤为关键,直接影响到列车运行的安全性与稳定性,为此相关工程企业就需要对这方面的工作进行重视。
下文主要对铁路隧道明洞段防排水施工要点及质量控制措施展开了分析。
关键词:铁路隧道;明洞段;防排水引言在进行地铁隧道施工建设的过程中,明洞段防排水施工难度较大,并且大部为防水薄弱区域,为此就防水施工质量提出了更高的要求。
所以工程企业就需要对隧道明洞段防排水施工设计的合理性以及工程建设的有效性进行保证,延长铁路隧道使用寿命,确保能够为人们的日常出行保驾护航。
1铁路隧道防排水性能要求在开展铁路隧道结构设计的过程中,想要确保防排水设计能够满足隧道建设标准要求,相关工作人员就需要对隧道结构的防水性能展开充分了解,在此基础上开展科学的防排水设计工作,与隧道结构标准相吻合。
在开展铁路隧道项目建设的过程中,地下水质、周围环境等都可能影响到铁路隧道后期的使用效果,同时,排水系统也会受到上述因素的影响而出现排水不畅的问题,无形中增加了隧道渗漏情况出现的可能。
另外,一旦隧道衬砌结构受到了外部环境的因素影响,就可能引发各种病害问题,直接降低了整体防水性能。
为此,在开展铁路隧道防排水设计工作时,设计人员就必须要对衬砌渗漏情况出现的原因展开深入分析,制定针对性的设计方案。
具体来讲,衬砌渗漏主要是由于结构缺陷问题所导致的,比如说在结构施工过程中所使用的混凝土性能不佳,并且在其中掺加的外加剂过多或过少,最终就会对混凝土结构性能的发挥产生影响,加大渗漏情况出现的可能性。
另外隧道趁气结构的特殊性造成其中可能有多个薄弱部位的存在,并且薄弱部分在使用的过程中比较容易出现比如说施工缝、变形缝等部位的渗漏水情况。
2明洞段结构防排水施工要点分析2.1明洞顶防排水在明洞开挖边坡以外,需要做好截排水系统的设置工作,避免地表水渗入到隧道内部,同时在隧道顶部回填土上方进行黏土隔水层的铺设,并开展隔水层与边坡的搭接,能够有效降低雨水对于隔水层的冲刷,并在在隔水层表面开展植草防护。
黄土浅埋隧道安全快速施工技术
钢 架安装采取分部安装 ,钢架底采取枕木或砼预制块支
垫密实 ,防止钢架下沉 。钢架每个分部单元采取锁脚锚管 固
定 ,锁脚锚管施作时往下呈3 一4 。 ,锚管与钢架的连接要 O 5 采取 “ '形卡线焊连接 ,不能采取点焊 ,确保锚管 与工字 U- 钢架整体 受力。 钢架的连接采用钢筋纵 向连接 ,在进行钢架连 接时 ,关
但如 果采取有效的技术措施 ,黄土浅埋隧道快速施 工的难题 是可 以解 决 的 ,通过 实 践表 明 ,月进 度 指标 可达 到 1 o - O_
1 0 月。 2 m,
1 . 工程鼍况 六狼 山隧道是新 建铁路准 朔线的控 制工程 ,位 于山西省
朔 州 地 区 , 为 单 线 隧 道 , 起 讫 里 程 为 改 D(0 5 5 改 I + 7_ 2 资 源 配 置 :作 业 人 员 6 8 、挖 掘 机 1 、 出 碴 车 3 — 人 台 —
开挖步骤见图一 ,开挖顺序为 :上 台阶 、中台阶左侧和 下 台阶右侧 、中台阶右侧和下 台阶左侧 、核心土 、隧底 。共 五个步骤 ,人工环 形开挖 ,中间核 心土及隧底采取挖掘机开 挖 ,人工修整 ,提高工作效率。
键要注意 ,纵 向连接筋必须保证每个安装单元的焊接要满足
焊缝长度 要求 ,另外纵向连接筋按内外交错布置 ,提高整体 稳定性。 24 -喷砼 开挖后先进行初喷封闭 ,初喷厚度控制在3 mm左右 ,待
l 字钢端头采用焊接 ,焊缝高度不小于6 mm。
21 .超前支护
拱部1 0 2 度范围设长3 巾4 无缝钢管,环 向间距03 m 2 . m的 超前 小导管支护 ,黄土地段小导管不注浆 ,间隔一榀 施作 一 环 ,纵 向水平搭接不小于1 m。 将小导管钢管项入端I T成 圆锥形 ,因为不注 浆 ,不需 J 0 要制作成钢花管 ,沿钢架外侧直接人工锤入黄土 中 ,往 隧道
沪杭铁路下浅埋公路隧道施工技术
放 路 隧 道施 工 时 沪 杭 铁路 的 运 输 安 全 畅 通 , 量 减 少 隧 道 施 工 对 铁 路 行 车 的影 响 , 证 隧 道 的 安 全 施 工 , 绍 尽 保 介 饱 和砂 质 粉 土 地 层 邻 河 超 浅 埋 隧 道 下 穿 既 有 沪 杭 铁 路 的 施 工 技 术 , 括 隧 道 开 挖 、 砌 、 护 等 过 程 中所 采 取 包 衬 支
先采 用 D2 4定 型 便 梁口 加 固 一 条 隧道 洞 身 长 度范 围的 轨道 , 后进 行加 固 后 的隧道 施工 , 然 待施 工 完 这 条隧 道 后 。 D 4定 型 便 梁 移 至 另 外 一 条 隧 将 2
道 , 对 隧道洞 身 长度 范 围的 轨道 进行 加 固 , 再 然后 进
副道 岔 。沿铁路 线 有大量 信号 电缆 、 两路 架 空线 , 一
路 电缆线 , 条铁路 排水 沟 。 两 困贴 沙河 距 隧道 较 近 , 近 距 离仅 l m; 底 最 1 河 距 隧道 顶 土层厚 度 较小 , 最小处 基本 相 平 ; 驳岸 为 河 干砌 片石 沟缝 , 背后 有大量 水 的通道 ; 路下靠 河 侧 铁
维普资讯
哭 1
沪杭铁路 下浅埋公路隧 道施 工技术
刘 坤 鹏 , 管 泽 英
( 中铁 隧 道 集 团 , 南 洛 阳 4 1 0 ) 河 7 0 9
摘
要 : 放 路 延 伸 工程 的 解 放 路 隧 道 穿 越 沪 杭 铁 路 , 杭 铁 路 为 国家 铁 路 主 干 线 , 车 密 度 很 大 , 确 保 解 解 沪 行 为
~
质 粉土层 , 于饱 和 状 态 , 施 工 中易 产 生 流沙 、 处 在 管
涌 等现象 。又 由于 其 高灵敏 度 特性 , 有触变 特性 , 具
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最新【精品】范文 参考文献 专业论文
铁路浅埋隧道施工技术及质量控制
铁路浅埋隧道施工技术及质量控制
摘要:随着我国交通运输事业的不断发展,隧道在交通运输中的
作用的越加明显,而我国对隧道工程的建设也提出了更高的技术要
求。地下铁道交通,它不仅可以展现一个国家的科技水平的实力,而
且可以解决当今社会越加紧张交通拥挤状况。
关键词:铁路浅埋;隧道施工技术;质量控制
中图分类号: O213.1文献标识码: A
引言
隧道施工是地铁建设中主要的施工方法之一,目前隧道已成为铁
路建设中不可缺少的结构物。由于隧道工程的建设较为复杂,在施工
过程中主要存在施工难度大,技术较为复杂,施工过程受地质情况变
化影响,随时可能出现难以预料的问题等相应技术难题,这些复杂的
情况都很容易造成隧道工程质量上的问题。因此,在隧道工程施工过
程中,应考虑施工技术各方面可能产生的影响,并采用有效的解决措
施以做好隧道工程施工的质量安全工作。
1.铁路隧道的施工工艺
1.1 开挖隧道过程
对于隧道工程的首要工作便是开挖隧道,隧道遵循新奥法和矿山
法原理组织施工。Ⅴ级围岩采用大管棚和小导管预注浆作为施工辅助
措施,开挖时要采用侧壁导坑法;Ⅳ、Ⅲ级围岩采用台阶法法。隧道
开挖爆破必须采用控制爆破技术。在开挖隧道施工前施工人员务必要
做好围岩爆破技术设计,通过选用科学合理的爆破参数,同时根据围
岩的变化或爆破震动监测情况适时调整爆破参数,以确保开挖断面有
良好的光爆效果,以尽可能减少超挖及减轻对围岩的扰动和破坏。
1.2 隧道的初期支护工作
隧道的支护工作可以分为超前支护和系统支护两种形式,超前支
护主要用于围岩条件较差的地段,根据地质情况分别采用超前小导管
注浆或超前管棚对隧道进行预加固。系统支护作为隧道永久承载结构
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的一部分,应严格按照设计要求施工。
1.3 做好隧道结构防排水工作
隧道防排水工作要遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合
治理”的原则。采取切实可靠的措施,达到防水可靠、经济合理的目
的。在洞口段、明洞段和洞身段的施工设计过程,首先要根据隧道地
形的情况设计流水走向,然后按照隧道洞内的具体设计要求综合做好
隧道结构的防排水工作,是否拥有一个良好的防排水系统是隧道工程
质量安全的重要指标。
1.4隧道的二次衬砌工作
在施工时须对喷射混凝土、钢筋网、钢支撑和结构防水等隐蔽工
程作业。二次衬砌工作在施工前须放样检查二衬厚度,以确保设计要
求。对于二次衬砌的施作时间,原则上要求在围岩和初期支护变形基
本稳定后施作。在施作带仰拱的二次衬砌时,须先浇注仰拱,再浇注
拱墙二衬混凝土。施工前做好地下水的封堵、引排,仰拱及基础部位
的浮碴、积水必须清理干净,衬砌混凝土必须在无水情况下进行施作,
以保证混凝土质量。混凝土灌筑前,对模板、支架、钢筋、预埋件和
止水带进行仔细检查,符合要求后方能灌筑
2.施工工艺及质量控制要点
2.1 地表注浆加固
其主要目的是为了防止在开挖过程中地表出现坍塌等现象而采
取的措施,为了防止在注
浆过程中出现冒浆现象一般在经过处理的地表设置20-30cm厚
的钢筋混凝土层以作为注浆的止浆层并作为后期施工的防水面;注浆
需设置孔口管,其一般采用钢花管,管身钻孔呈梅花型布置,孔径一般
在8~10mm范围内,间距一般为1.5cm,全部注浆管安设完成后方可开
始注浆以保证注浆不间断,开始时用1.5倍注浆终压对系统进行吸水
试验检查是否正常,试运转时间一般为20min;浆料配置按照填料先轻
后重的顺序添加,注浆过程中应先注最外侧两排孔,之后依次向里推
进,每排孔施工时应先进行两端孔之后间隔交错灌注。
2.2超前支护
一般隧道施工仅在洞口施作大管棚,洞内则一般采用小导管代替
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以防止隧道拱部坍塌及抑制地表沉降,小导管一般采用现场加工后用
来喷射混凝土封闭岩面,其采用凿岩机钻孔后将小导管打入岩层,之
后采用注浆泵压注水泥浆,施工中钻孔深度、角度及密度等均应符合
设计要求;该阶段注浆是在地表加固注浆后的岩体内注浆,以进一步
增强隧道围岩的抗渗性、完整性和承载强度,浆液为水泥浆液。施工
中采取浆液由稀到浓逐步变换,在土层内注浆压力不小于2.0Mpa,其
余地段注浆压力不小于1.0Mpa。注浆过程中位避免发生串浆现象一
般在有多台注浆机同时施工的条件可采取多台同时注浆,若注浆机较
少则可将注浆孔及时堵塞,待轮到该管注浆时再拔下堵塞物。并先用
铁素或细钢筋将管内杂物清除干净并用高压风或水冲洗干净后再进
行注浆;若发生进浆量很大但系统压力不升高则应调整浆液工作性能,
缩短胶凝时间,采取小泵量低压力注浆或间歇式注浆以使浆液在裂隙
中有相对停留的时间便于凝胶。
2.3三台阶法施工
上台阶施工。用钻机将小导管从钢架腹部顶人后与钢架焊接在一
起,其外插角一般为
10~150,待上循环初期之后完毕后加注单液水泥浆,待其强度达
到设计要求后方可进行开挖;开挖一般采取人工风镐配合挖掘机同时
开挖以减少对围岩的扰动,开挖应严格遵守“短进尺、强支护”的原
则,每循环进尺应控制在0.6m范围内,开挖完毕后应立即喷射混凝土
进行封闭,喷射厚度一般为4cm,然后进行钢架架立、挂钢筋网施工,
最后分层分片进行混凝土喷射至设计厚度;在退后掌子面2榀拱架处
开始施作临时仰拱及扇形支撑,而挂网喷射混凝土只在竖撑和临时仰
拱进行,竖撑采用一面关模喷混凝土,斜撑则只施作连接钢筋内外较
差布置;
中下台阶施工。该段施工一般采用挖掘机和装载机作业,一般先
对开挖面前3-5m范围内围岩做超前坍孔以及时发现不良地质地段并
采取加强措施防止工作面坍塌;对管式注浆锚杆、超前钢插管注浆时
应控制好水灰比及注浆压力,以确保注浆饱满,工作中一般拱顶的注
浆压力不超过2Mpa,拱脚注浆压力不低于1.5Mpa。
2.4中间支护系统的拆除
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拆除时间应结合其对后续工序的影响并同股沟围岩监控量测确
定,应保证其变形处于允许范围内方可进行,其中临时支撑可在仰拱
混凝土浇筑前一次性拆除,具体拆除长度应依据仰拱浇注长度确定,
对中隔壁混凝土拆除时应防止其对初期支护形成的振动和扰动,一般
采用风镐自上而下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土和临时支护与
初期支护连接部位附着在钢架上的,贺射混凝土,最后将钢构件采用
气焊割断。
2.5明挖段施工
压顶梁施工。其为条形承台基础,其施工工艺一般为测量放线一
基坑开挖船头剔凿一混
凝土垫层浇筑一钢筋绑扎及模板支护,混凝土浇筑及养护等;因
其作为初期支护的一部分因此内侧模板必须定位准确,井严格控制其
道隧道轴线距离,以防止距离过小入侵二衬,距离过大导致护拱拱架
无法与其正常连接;
护拱施工。一般用工字钢作为主架,拱架间距辅以钢筋网,拱架内
侧全部挂模,外钡0N0从压梁顶到]/3弧长范围内挂模,为避免施工时
发生漏浆现象模板安设时必须紧密,对过大的缝隙必须提前用锚固剂
或水泥砂浆封堵;
混凝土浇筑。浇筑前应在拱圈内采取必要的支撑措施以增加拱架
的稳定性,施工用混凝土应严格控制水灰比、坍落度,避免混凝土离析,
大量浆液从模板缝渗漏,浇筑应采用对称浇筑的方式以免单侧混凝土
压力过大导致拱架失稳;
片石混凝土回填。护拱施工完成后并达到一定强度后即可进行片
石混凝土回填,回填也应采取对称回填,应控制拱圈两侧高差在
0.5-0.8m范围内,单层回填厚度不超过1.0m,回填一般采用人工与机
械配合回填,片石间应留有空隙以便让混凝土将片石完全包裹以保证
回填段施工质量。
3.结束语
隧道工程作为铁路建设的重要基础工程,在浅埋隧道施工的过程
中由于隧道工程的施工技术和隧道可能引发的地质性灾害都对隧道
工程的质量安全引发了相应的质量问题,同时由于施工过程中的监督
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管理体制不健全更会加大隧道的不安全事故的发生。针对以上隧道工
程可能引发的问题,隧道施工技术人员要相应做好详细制定出灵活多
变实用的隧道施工方案,以适应客观条件变化,及时地正确处理隧道
施工中所遇到的千变万化的各种实际问题,确保做好铁路隧道施工的
质量控制工作。
参考文献:
[1] 易国良,铁路软岩隧道施工技术,西部探矿工程, 2004.
[2] 张东明,李慧谦,浅谈隧道施工的安全管理,山西建
筑 ,2009 .
[3] 铁建设[2004]143号,铁路工程建设标准管理办法[S] .
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