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隧道開始施工前利用事先精確測量的5個GPS定位點(diǎn)和2個高程控制點(diǎn)進(jìn)行貫通復(fù)測,證明其可靠性。正洞選取的是閉合導(dǎo)線環(huán)進(jìn)洞,一些特殊地段采用交叉導(dǎo)線加強(qiáng)的方法。每個點(diǎn)都要選在整體仰拱上,樁面要比地面低2~3m。采用620S捷創(chuàng)力全站儀和NA2水準(zhǔn)儀進(jìn)行施測。水平角測量時每站的左右角需要各測6個測回,圓周角的閉合差需要小于二等導(dǎo)線差。往返閉合環(huán)用于水準(zhǔn)測量,每千米的水準(zhǔn)測量誤差要小于2mm。交叉線進(jìn)洞用于平導(dǎo)。平導(dǎo)線路右側(cè)設(shè)主導(dǎo)線布,中線位置設(shè)副導(dǎo)線布。測量時采用徠卡TCR1101全站儀和S3水準(zhǔn)儀。水平角測量每站的左右角需要9個測回,進(jìn)行平差的軟件是《南方平差大全》,并輔以人工計算。水準(zhǔn)測量的個點(diǎn)需要同時布設(shè)在導(dǎo)線點(diǎn)上,并按照水準(zhǔn)支線進(jìn)行往返分段閉合測量。
2施工測試
施工現(xiàn)場要比照國家一級實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置中心實(shí)驗(yàn)室一處,以滿足工程施工的實(shí)際需要和ISO9000質(zhì)量體系對工程試驗(yàn)的要求,并且要比照工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目配置材力檢驗(yàn)、沙石品質(zhì)檢驗(yàn)、水泥軟練、水質(zhì)分析、土工、混凝土工等6類測試儀器設(shè)備?;炷?、砂漿配合比的設(shè)計由中心實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé),并負(fù)責(zé)混凝土力學(xué)性能和長期性能、混凝土外加試劑、土工的試驗(yàn)。土工試驗(yàn);水泥、鋼筋、砂石料等物理、力學(xué)性能試驗(yàn)以及工程用水和環(huán)境用水的化學(xué)分析等。除此之外,還要參加有關(guān)工程質(zhì)量檢查和質(zhì)量事故的分析調(diào)查。另外,還結(jié)合設(shè)計、施工需要進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究,推行應(yīng)用“四新”技術(shù)。
3隧道開挖與支護(hù)
按照給定條件,平導(dǎo)由出口段獨(dú)面掘進(jìn),正洞除由出口端掘進(jìn)外,還分別在距洞口1200、2400、3600、4000、6100m處自平導(dǎo)開設(shè)橫通道進(jìn)入正洞開挖。由于該隧道涉及圍巖大多為傾角近似直立的千枚巖、大理巖、片巖、石英巖、白云巖等沉積類層狀巖石,因此,隧道圍巖體現(xiàn)“巖性變化快,軟硬間隔密”的特點(diǎn)。根據(jù)不同地段的巖石特征,以“杜絕塌方,光面爆破”為目的,平導(dǎo)和正洞都采取了不同的開挖方式和不同的支護(hù)措施。平導(dǎo)在開挖過程中揭示的圍巖情況必須詳細(xì)記錄并繪制成地質(zhì)縱斷面圖,用于指導(dǎo)正洞施工。
4仰拱、底板及二次襯砌
施作時機(jī)。仰拱、底板及二次襯砌的施作原則是“:仰拱先行,襯砌先墻后拱”。正洞的仰拱、底板及二次襯砌,主要視圍巖軟硬程度來掌握施作時機(jī)。對于Ⅳ~Ⅵ級圍巖地段,仰拱一般要跟至距工作面100~200m。對于富水段及斷層帶的Ⅴ、Ⅵ級圍巖地段,開挖時往往在跳挖馬口時隨即施作兩側(cè)仰拱,并及時襯砌,以阻止圍巖塑性變形的發(fā)展。對于Ⅱ、Ⅲ級圍巖地段,仰拱、底板及二次襯砌的時機(jī)可適當(dāng)滯后。避車洞及其他專用洞室,隨主洞襯砌,同期成形。受有軌運(yùn)輸軌道的影響,平導(dǎo)的仰拱與底板需后期施作,但拱墻襯砌須視圍巖情況掌握施作時機(jī)。對Ⅵ級圍巖地段,襯砌一般不遲于開挖后的30d;Ⅴ級圍巖地段,襯砌一般不遲于開挖后的60d?;炷凉?yīng)。正洞所需混凝土由洞外混凝土拌和站拌制后由混凝土專用輸送車(5m3)無軌運(yùn)至洞內(nèi),拱墻襯砌時經(jīng)混凝土輸送泵入模。平導(dǎo)以及由橫通道進(jìn)入正洞所需混凝土由洞外混凝土拌和站拌制后由混凝土專用輸送罐(6m3)有軌運(yùn)至洞內(nèi)。平導(dǎo)的拱墻襯砌混凝土一般靠人工入模。
5防排水措施
關(guān)鍵詞:公路隧道;設(shè)計;施工;要點(diǎn)
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
伴隨著國家國民經(jīng)濟(jì)和城市規(guī)模的迅猛發(fā)展,各大城市日益突出交通的低效率問題。為緩解各城市面臨的日益加重的交通壓力,進(jìn)一步改變城市擁堵的交通,作為新型城市交通方式的,已出現(xiàn)在我國的很多的大中型城市當(dāng)中。城市公路隧道主要特點(diǎn)為占地面積小,不用繞開地面障礙物,不會破壞陸地景觀,且可以縮短出行的里程等等。建設(shè)城市公路隧道不但解決了各交通干線跨越江海所受到的制約,對于生態(tài)環(huán)境以及人民生活具有重要影響。
一、隧道設(shè)計原則
隧道設(shè)計應(yīng)遵循能充分發(fā)揮隧道功能、安全且經(jīng)濟(jì)地建設(shè)隧道的基本原則。隧道主體結(jié)構(gòu)必須按永久性建筑設(shè)計,具有規(guī)定的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性;建成的隧道應(yīng)能適應(yīng)長期營運(yùn)的需要,方便維修作業(yè)。應(yīng)加強(qiáng)隧道支護(hù)襯砌、防排水、路面等主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與通風(fēng)、照明、供配電、消防、交通監(jiān)控等營運(yùn)設(shè)施設(shè)計之間的協(xié)調(diào),形成合理的綜合設(shè)計。隧道土建設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)動態(tài)設(shè)計與信息化施工的思想,制定地質(zhì)觀察和監(jiān)控量測的總體方案;地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道,應(yīng)制定地質(zhì)預(yù)測方案,以及時評判設(shè)計的合理性,調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方案。通過動態(tài)設(shè)計使支護(hù)結(jié)構(gòu)適應(yīng)于圍巖實(shí)際情況,更加安全、經(jīng)濟(jì)。應(yīng)根據(jù)隧道不同的設(shè)計階段的任務(wù)、目的和要求,針對公路等級、隧道特點(diǎn)和規(guī)模,確定收集、調(diào)查資料的內(nèi)容和范圍,并認(rèn)真進(jìn)行調(diào)查、測繪、勘探和實(shí)驗(yàn)。調(diào)查的資料應(yīng)齊全、準(zhǔn)確,滿足設(shè)計要求。應(yīng)根據(jù)隧道所通過地區(qū)地形、地質(zhì)條件,并綜合考慮調(diào)查的階段、方法、范圍等,編制相應(yīng)的調(diào)查計劃。在調(diào)查過程中,如發(fā)現(xiàn)實(shí)際地質(zhì)情況與預(yù)計的情況不符,應(yīng)及時修正調(diào)查計劃。隧道應(yīng)遵循“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則,不得大挖大刷,確保邊坡及仰坡的穩(wěn)定。隧道襯砌設(shè)計應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、斷面形狀、支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工條件等,并應(yīng)充分利用圍巖的自承能力。襯砌應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,保證隧道長期安全使用。
二、城市隧道設(shè)計要點(diǎn)
城市隧道應(yīng)從長遠(yuǎn)、的全局角度考慮整個工程的施工方案,并適當(dāng)?shù)念A(yù)留一定的發(fā)展空間,避免后期改造帶來困難和造成不必要的浪費(fèi)。城市隧道一般位于主城區(qū),管線眾多、交通繁忙、周邊環(huán)境條件和地質(zhì)條件復(fù)雜,地下水位高,限制施工方法。城市隧道一般用于行人、車輛通行,本來是最大限度體現(xiàn)以人為本,應(yīng)精心研究出入口設(shè)置的形式、位置、施工方法,既要減少擾民又要節(jié)省投資以及景觀要求,對交通和管線遷改不構(gòu)成影響,降低成本;城市隧道的工程比較復(fù)雜,需要多種工法組合設(shè)計的采用,特殊情況采取特殊工法,可以更好的適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的需要;同時,還應(yīng)做到最小化的投資,獲得最大的效益。城市隧道淺埋(或超淺埋)暗挖法,要求初期支護(hù)(含臨時支護(hù))。二次襯砌分別承擔(dān)100%荷載,確保施工,運(yùn)營的絕對安全。這點(diǎn)是城市隧道最容易被設(shè)計者忽視的地方,通常而言,臨時支護(hù)采用型鋼噴混凝土,永久支護(hù)采用格柵網(wǎng)(纖維網(wǎng))噴混凝土,盡量不(或少)用管棚,增加管棚施工過程中的水土流失和避免對城市管線構(gòu)成威脅,加劇地層變形和威脅施工安全。
三、隧道防排水施工
公路隧道滲漏是公路工程病害之一,而在寒冷地區(qū)滲漏又會誘發(fā)凍害的產(chǎn)生,常常是路面結(jié)冰,襯砌凍裂等,嚴(yán)重影響隧道的正常運(yùn)營,防治滲漏的關(guān)鍵除要有一個完善的防排水系統(tǒng)設(shè)計外,防排水施工也是重要的一個環(huán)節(jié)。我國某些公路梯子嶺隧道由于設(shè)計中忽視了防排水問題,加之施工中也存在一些問題,造成隧道滲漏比較嚴(yán)重,在冬季又有凍害產(chǎn)生,極大的影響交通運(yùn)輸,造成了不良的社會影響,現(xiàn)在處理起來費(fèi)時費(fèi)財,應(yīng)引以為戒。目前,正在開展隧道溫度場測試及分析課題研究,就是通過對溫度場的測試,分析隧道發(fā)生凍害的條件和原因,進(jìn)而采取防治凍害的施工措施,以指導(dǎo)我省北部地區(qū)的隧道設(shè)計和施工,同時,也可以為省外其它寒冷地區(qū)修筑公路隧道提供經(jīng)驗(yàn)。
四、隧道支護(hù)
(一)初次支護(hù)設(shè)計
1.噴層厚度一般來說,使用噴射鹼的支護(hù)方法,能夠充分地利用圍巖自身的承受能力。但噴射的混凝土的柔軟性必須合適,既不能太大,同時也不能太小,否則就起不到應(yīng)該達(dá)到的效果。經(jīng)過實(shí)踐證明,使用的噴射鹼層的厚度比上隧道跨度范圍為0.005-0.014,當(dāng)跨度小時取上限,而跨度大時取下限。
系統(tǒng)的錨桿是按照加固拱的理論所設(shè)計的。布置系統(tǒng)錨桿應(yīng)該能夠保證有效地發(fā)揮錨桿的加固作用,使得被結(jié)構(gòu)面所分割的巖塊能夠經(jīng)過錨桿的“固結(jié)”作用,互相擠壓又互相鎖合,完美地組成一體。
2.二次支護(hù)設(shè)計
二次支護(hù)設(shè)計,又稱襯砌,即要解決的兩個問題為結(jié)構(gòu)的型式和選型。依據(jù)實(shí)踐狀況來選擇拱形,襯砌結(jié)構(gòu),深埋地段,襯砌材料,復(fù)合結(jié)構(gòu)等等。
五、洞門開挖及防護(hù)
隧道套拱施工前,首先對隧道仰坡及洞門開挖范圍內(nèi)的洞口邊坡進(jìn)行加固防護(hù),隨開挖隨防護(hù),每次開挖高度不大于2m,直至套拱底標(biāo)高#洞門仰坡坡度為原路基邊坡坡度(1:1.65),洞門邊坡坡度為1:0.2,仰坡及邊坡加固采用3.5m長小導(dǎo)管注漿加固,并掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片噴射混凝土,噴射厚度為15cm,鋼筋網(wǎng)片間距15cm*15cm小導(dǎo)管注漿漿液為水泥漿,間距1m*1m,梅花形布置。
六、洞口套拱施土
洞口土方開挖采用預(yù)留核心土法開挖,由上至下隨開挖隨支護(hù),每次開挖高度不大于2m.套拱混凝土施工民度1.5m,厚度70cm,內(nèi)設(shè)20b工字鋼3榻,每榻間距50cm。導(dǎo)向管采用165x5mm鋼管,每根民2.5m,露出套拱混凝土1m,導(dǎo)向鋼管用鋼筋固定于工字鋼上,間距30cm。工字鋼和鋼管采用全站儀、水準(zhǔn)儀進(jìn)行定位,保證外插角精度。套拱混凝土模板采用20cmx5cm木板,內(nèi)外模采用4道25鋼筋對拉,利用方木或鋼管支撐于邊坡和預(yù)留核心土上。
七、明暗挖相結(jié)合技術(shù)
一般用于施工豎井暗豎井或隧道暗埋段,采用明挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)無施工場地條件或無法施作圍護(hù)結(jié)構(gòu)時,可采用明、暗挖相結(jié)合技術(shù)進(jìn)行暗豎井或隧道暗埋段的施工;可以避免大量的管線遷改和緩解交通壓力,同時大幅度節(jié)省工程投資,減少工程風(fēng)險和擾民。先對地層進(jìn)行垂直預(yù)加固后,采用CD或CRD工法分部進(jìn)行下半斷面的開挖、支護(hù);待初期支護(hù)達(dá)到強(qiáng)度后,分部對上半段面明挖基坑進(jìn)行豎向開挖、支護(hù),待支護(hù)達(dá)到強(qiáng)度后,拆除臨時支護(hù),澆注二次襯砌。
八、加強(qiáng)隧道施工管理
目前,公路隧道施工質(zhì)量控制盒管理執(zhí)行《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)(JTJ071-98)》在工程實(shí)施過程中,該標(biāo)準(zhǔn)缺項(xiàng)漏項(xiàng)較多,給工程管理帶來了很大難度。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路等級也在逐步提高,隧道長度也在增加,長隧道工程中,機(jī)電工程(通風(fēng)、照明、消防等)占有很大的投資費(fèi)用,在運(yùn)營期間,運(yùn)營費(fèi)用也是不可忽視的,而在評定標(biāo)準(zhǔn)中沒有列入對機(jī)電工程進(jìn)行質(zhì)量檢查的標(biāo)準(zhǔn),對錨桿施工質(zhì)量的檢測,評定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用錨桿拉拔力來評價是不正確的。因?yàn)槔碚摲治霰砻?,只要錨固的水泥砂漿長度大于桿體鋼筋直徑,則直至拉拔到鋼筋勁縮,錨桿也不會喪失錨固力,所以在砂漿不密實(shí)的情況下,只進(jìn)行錨桿拉拔力試驗(yàn)就對其質(zhì)量進(jìn)行評定的做法是錯誤的,測試的數(shù)據(jù)是個假指標(biāo),因此還應(yīng)對砂漿的密實(shí)度進(jìn)行檢測。另外,對防排水系統(tǒng)施工質(zhì)量、超前支護(hù)(預(yù)注漿、超前錨桿、超前管棚等)施工質(zhì)量、初砌背部空洞的探測都應(yīng)列入評定標(biāo)準(zhǔn),為施工管理提供依據(jù)。
結(jié)束語
經(jīng)過分析可得,施工與設(shè)計必須要緊密地進(jìn)行結(jié)合,一般來說設(shè)計圖上的設(shè)想都可以變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)實(shí)踐,但是要考慮施工現(xiàn)場的具體實(shí)踐情況,且其它一些設(shè)計內(nèi)容,也同樣應(yīng)該本著有利地使用機(jī)械作用來進(jìn)行。如此才能夠加快工程施工的速度,最大程度地節(jié)省投資,同時完全確保施工工程的質(zhì)量。同時施工人員的素質(zhì)也是必不可少的因素之一,實(shí)踐過程中專業(yè)人員的素質(zhì)直接決定著施工工程的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]郭樂.對公路隧道工程建設(shè)中有關(guān)問題的探討[J].黑龍江科技信息,2014.
關(guān)鍵詞:隧道工程;淺埋暗挖法;施工要點(diǎn)
1淺埋暗挖施工方式概述
淺埋暗挖施工方式是淺埋區(qū)域隧道工程項(xiàng)目在周圍環(huán)境因素影響下應(yīng)當(dāng)采取的暗挖施工方式。淺埋暗挖施工方式主要是參考了新奧法的原理,在隧道工程項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)用多種有效手段和方式對周圍巖層進(jìn)行加固處理,將圍巖結(jié)構(gòu)具備的承受能力良好呈現(xiàn)出來,開挖過程中及時性的進(jìn)行支護(hù),施工界面封閉成環(huán),支護(hù)設(shè)施與圍巖結(jié)構(gòu)共同組建了支護(hù)體系,這種施工方式可以較大程度的提升隧道工程項(xiàng)目建設(shè)施工的安全性,是可以對圍巖結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行控制的有效方式。
2施工技術(shù)特點(diǎn)
2.1圍巖變形波及地表
淺埋隧道工程項(xiàng)目建設(shè)施工特點(diǎn)在于埋深程度較淺,上部覆蓋層厚度也不是很厚,應(yīng)用暗挖施工方式對地表會造成一定影響。為了避免對地表已經(jīng)建設(shè)完成投入應(yīng)用的建筑物、基礎(chǔ)設(shè)施,以及施工區(qū)域原有管道線路造成不良損害,施工階段必須要對地中和地表沉陷變形情況進(jìn)行有效控制。從變形量層面進(jìn)行分析,工作人員不僅需要考慮到因開挖施工引發(fā)的沉降變形情況,同時還需要考慮到圍巖結(jié)構(gòu)對原有支護(hù)體系造成的柔性變形,避免支護(hù)結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)整移。與變形量性對應(yīng)存在的地層性區(qū)域發(fā)展,除了會對隧道工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域周圍環(huán)境造成負(fù)面影響之外,同時還會導(dǎo)致圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低,加強(qiáng)了隧道工程項(xiàng)目建設(shè)的施工難度。
2.2剛性支護(hù)或地層改良
對于淺埋暗挖施工方式的應(yīng)用,施工技術(shù)人員需要盡可能的提前支護(hù)時間,也需要適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度性能,從而對地中和地表變形情況進(jìn)行有效控制。技術(shù)人員需要合理、科學(xué)的選擇開挖方式和支護(hù)結(jié)構(gòu)體系,注重提升圍巖結(jié)構(gòu)的綜合性能,通過超前支護(hù)等多種有效措施降低地層沉降變形對隧道工程項(xiàng)目建設(shè)可能造成的影響。
2.3試驗(yàn)段指導(dǎo)設(shè)計及施工
隧道工程項(xiàng)目建設(shè)周圍環(huán)境以及地質(zhì)條件非常復(fù)雜,在隧道工程項(xiàng)目建設(shè)施工過程中,技術(shù)人員一定要選擇在地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)類型上比較有代表性的區(qū)域作為工程試驗(yàn)段。對支護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計,制定科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的施工方案,進(jìn)行試驗(yàn)工作開展,保證工程測量的有效性。充分了解隧道工程項(xiàng)目建設(shè)施工區(qū)域地表沉陷變形、圍巖結(jié)構(gòu)情況和支護(hù)體系應(yīng)力情況對地表的影響程度,要深入的觀察、分析和探討研究。試驗(yàn)施工時一定要注重信息數(shù)據(jù)的收集和整理,并且結(jié)合這些信息數(shù)據(jù)通過反分析的方式獲取圍巖結(jié)構(gòu)的力學(xué)參數(shù),這樣可以保證圍巖結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)更加貼近實(shí)際情況,為后續(xù)力學(xué)分析計算工作開展提供便利。對試驗(yàn)段施工情況進(jìn)行分析,可以對原有的設(shè)計、施工方案進(jìn)行優(yōu)化和改良,審核量測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。
3開挖與支護(hù)要點(diǎn)分析
3.1開挖方法的應(yīng)用
通常情況下山嶺隧道會應(yīng)用正臺階施工方式,如果隧道工程項(xiàng)目建設(shè)與城市中心區(qū)域或者是城市附近,施工過程中會采用分部開挖或短臺階施工方式。若是在大斷面的城市進(jìn)行淺埋隧道工程項(xiàng)目建設(shè),可以應(yīng)用中隔墻施工方式。城市地鐵車站與地下停車場工程項(xiàng)目建設(shè)中,會應(yīng)用側(cè)洞施工或柱洞施工方式,從而滿足多跨隧道工程項(xiàng)目建設(shè)的要求。淺埋隧道的斷面尺寸如果超過了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),那么則不能應(yīng)用全斷面施工方式。施工過程中需要盡可能的降低對周圍巖層穩(wěn)定性的影響,應(yīng)用掘進(jìn)設(shè)備輔助施工。在利用爆破開挖施工技術(shù)時,要應(yīng)用短進(jìn)尺、弱爆破,并加強(qiáng)爆破振動的控制,將爆破進(jìn)尺控制在一米范圍內(nèi)。
3.2支護(hù)方式
淺埋暗挖隧道更多是應(yīng)用復(fù)合式的襯砌方式,支護(hù)設(shè)計可以概括性的劃分成三種情況。第一種情況是初期襯砌承擔(dān)全部的承載應(yīng)力,雖然也進(jìn)行了二次支護(hù)體系建設(shè),但二次支護(hù)只作為第二道安全防線。第二種情況是初期襯砌與二次支護(hù)體系共同承擔(dān)承載應(yīng)力。第三種情況與第一種情況恰恰相反,初期襯砌只是作為淺埋隧道開挖施工階段的臨時性支護(hù),二次支護(hù)體系卻是主要的承載應(yīng)力體系。設(shè)計過程中需要對結(jié)構(gòu)體系、施工方式和淺埋隧道支護(hù)方式以及眾多的施工輔助手段進(jìn)行綜合分析。將綜合分析結(jié)果與淺埋暗挖試驗(yàn)段進(jìn)行融合,根據(jù)施工中量測到的眾多信息數(shù)據(jù)對施工方法、支護(hù)體系進(jìn)行優(yōu)化和改良。
3.3輔助施工方式
通常情況下可以根據(jù)以下次序進(jìn)行輔助施工方式的選擇,首先是上半斷面留核心土環(huán)形開挖,噴射混凝土封閉開挖工作面。其次是超前小導(dǎo)管周邊注漿輔助施工方式和臨時性仰拱搭設(shè)。最終是長管棚超前支護(hù)或注漿。
4沉陷變形和坍塌控制要點(diǎn)分析
4.1現(xiàn)場監(jiān)控測量分析
施工現(xiàn)場監(jiān)控測量是淺埋暗挖施工中需要高度重視的內(nèi)容,通過監(jiān)控測量可以深入了解施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,使得現(xiàn)場施工在控制范圍內(nèi),保證淺埋暗挖隧道施工的安全性,對沉陷變形情況進(jìn)行有效控制。量測主要會分為兩種類型,也就是應(yīng)測與選測。量測工作開展收集到眾多數(shù)據(jù)后,需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行位移-時間曲線的繪制,并且在曲線時間橫坐標(biāo)之下詳細(xì)注明需要應(yīng)用的施工方式、施工工序以及工作面和量測斷面二者之間的距離。如果曲線逐漸平緩,工作人員需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與回歸分析,對基本的穩(wěn)定時間進(jìn)行科學(xué)推算,分析位移變化的規(guī)律。要結(jié)合量測管理工作開展基礎(chǔ)轉(zhuǎn)折以及淺埋隧道不同施工階段的沉陷情況進(jìn)行施工管理的落實(shí)。如果量測值超過了標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定接線,需要及時分析超標(biāo)的影響因素,對已經(jīng)建設(shè)完成的支護(hù)體系進(jìn)行強(qiáng)化,并對適當(dāng)?shù)恼{(diào)整施工工藝。若是曲線出現(xiàn)了反彎點(diǎn),也就表示位移數(shù)據(jù)在短時間內(nèi)出現(xiàn)了較大的波動,也表明圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低,支護(hù)體系應(yīng)用安全性下降,需要加強(qiáng)施工現(xiàn)場圍巖與支護(hù)體系的監(jiān)測力度,對支護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行加固。必要情況下需要停止繼續(xù)施工,對淺埋暗挖施工界面進(jìn)行修整,等到圍巖與支護(hù)體系穩(wěn)定后才能繼續(xù)施工,為施工技術(shù)人員提供一個安全的施工環(huán)境。
4.2量測管理基準(zhǔn)
施工中主要采用位移量測數(shù)據(jù)作為信息化管理目標(biāo)。管理基準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的特定條件來制定。當(dāng)?shù)孛娼ㄖΦ貙映料菝舾袝r,采用控制沉陷的多種措施(包括改善圍巖條件等)不易達(dá)到要求或極不經(jīng)濟(jì)時,可同時采取結(jié)構(gòu)加固的措施,并建立相應(yīng)的基準(zhǔn)值。隧道施工量測數(shù)據(jù)管理基準(zhǔn)值應(yīng)細(xì)化為各施工階段控制標(biāo)準(zhǔn)。控制標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值一般分為3個控制水平:Ⅰ級為安全值(相應(yīng)安全系數(shù)在1.5~2.0以上),Ⅱ級為警戒值(安全系數(shù)為1.5~2.0),Ⅲ級為危害值(安全系數(shù)為1.1左右)。施工中量測數(shù)值處于Ⅲ級時,一般應(yīng)立即停止向前掘進(jìn),加固現(xiàn)有支護(hù)體系使已施工地段迅速穩(wěn)定,并研究改進(jìn)方案。
5結(jié)語
淺埋暗挖施工方式是隧道工程項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù),一定要嚴(yán)格的把握技術(shù)應(yīng)用控制要點(diǎn),做好支護(hù)和量測工作。充分掌握隧道工程項(xiàng)目建設(shè)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,其中包括圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、支護(hù)體系應(yīng)力情況,根據(jù)數(shù)據(jù)對施工方式進(jìn)行調(diào)整,對支護(hù)體系進(jìn)行加固,保證淺埋暗挖施工現(xiàn)場的安全性,降低不良安全事故發(fā)生機(jī)率。做好試驗(yàn)段選擇工作,對原有的淺埋暗挖施工計劃進(jìn)行調(diào)整,使其更加的完善,將淺埋暗挖施工方式具有的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,保證隧道工程項(xiàng)目建設(shè)施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:特殊地質(zhì)環(huán)境;鐵路隧道施工;地質(zhì)災(zāi)害
Abstract: through analysis of our country has built or the typical railway tunnel construction process with problems and difficulties, and the special geological environment of our country under railway tunnel construction of the problems in the process of having learned, the main geological disasters have faults, soft rock and plastic deformation, high pressure rich water, karst, such as coal, aiming at these problems, from seeking inducing factors, and summarizes related experience, combining the construction project in geological conditions, and puts forward the corresponding measures, the hope can effectively solve the special geological environment in the railway tunnel engineering problems of help.
Keywords: special geological environment; Railway tunnel construction; Geological disasters
中圖分類號:U45文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
地質(zhì)災(zāi)害問題已成為一直困擾著鐵路隧道順利施工的主要問題之一,在施工前要對工程的施工地段的地質(zhì)條件有充分的了解,為有效解決這些問題提供了依據(jù)和基礎(chǔ),文中將詳細(xì)介紹在這特殊地質(zhì)環(huán)境下施工的工程難題,以及相應(yīng)的解決措施,并對相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行討論研究。
1.特殊地質(zhì)環(huán)境鐵路隧道施工難點(diǎn)
在我國鐵路隧道施工過程中,由于特殊的地質(zhì)條件和因素的影響,存在著很多的地質(zhì)災(zāi)害問題和施工困難,主要包括有“如何保護(hù)圍巖,如何充分利用圍巖”的問題,還有可能會遇到高壓涌水、大型巖溶及石油天然氣、斷層、煤層等地質(zhì)地質(zhì)問題,這將給工程施工帶來很大的困難。在特殊的地質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行施工作業(yè),突出問題就是“如何保護(hù)圍巖,如何充分利用圍巖”的問題,以及如何有效解決上述的地質(zhì)災(zāi)害給施工所帶來的難題。如果該段地層發(fā)育有裂隙型蘊(yùn)氣構(gòu)造,順層錯動帶發(fā)育,則有利于瓦斯、天然氣等有害氣體的賦存與運(yùn)移,具有燃燒、爆炸等危害性;如有巖溶和溶洞的出現(xiàn),在施工過程中可能出現(xiàn)涌水涌泥甚至突泥的突發(fā)事故,這些都會給工程施工帶來巨大的困擾。
2.應(yīng)對施工難題及解決措施
為了解決這些地質(zhì)災(zāi)害性問題,結(jié)合工程地區(qū)的地質(zhì)條件和特點(diǎn)我們采用了不同的解決措施和方法,具體內(nèi)容如下:
2.1要有準(zhǔn)確的地質(zhì)超前預(yù)報
有準(zhǔn)確的地質(zhì)超前預(yù)報,才能針對這些地質(zhì)條件設(shè)計出相應(yīng)的措施和對策。一般情況下特殊地質(zhì)環(huán)境的地質(zhì)條件復(fù)雜,地質(zhì)構(gòu)造多變,所以有些時候在以超前鉆探作為主要勘查方式的基礎(chǔ)上,還要有一些輔助手段,輔助方式主要有地質(zhì)素描、水文地質(zhì)測試、工程地質(zhì)測繪、地質(zhì)雷達(dá)、變形量測及巖石物理等綜合手段,以此獲得相關(guān)的地質(zhì)信息將更加的可靠。為提高預(yù)報的效率,還要運(yùn)用信息技術(shù),組建地質(zhì)綜合預(yù)測和地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng),從而綜合的分析判斷地質(zhì)信息,這樣就能對工程施工段的地質(zhì)信息有一個準(zhǔn)確的把握,結(jié)合信息內(nèi)容,以便有目的在施工過程防止災(zāi)害發(fā)生,并有效的解決這些地質(zhì)災(zāi)害帶來的困擾,使工程能安全、快速、高效的完成。
地質(zhì)預(yù)報工作是隧道施工工作的重要保障,而要提高這項(xiàng)共組的準(zhǔn)確性,就要求在進(jìn)行地質(zhì)預(yù)探預(yù)報工作的同時,結(jié)合施工進(jìn)度,兩相對照,即將物探與鉆探相結(jié)合。這樣獲得地質(zhì)信息才能更可靠和精確。
2.2大型溶洞的應(yīng)對措施
在施工時,遇到大型的溶洞時,需采用迂回繞行的方式,從兩面對溶洞進(jìn)行夾擊這樣就能夠及時地繞開了溶洞,在保證隧道開挖能夠繼續(xù)正常施工同時,還為注漿堵水整治溶洞留下了足夠的時間。
2.3高壓富水區(qū)的大型填充性溶洞
在隧道施工是,還會有高壓富水區(qū)的大型填充性溶洞問題出現(xiàn)。對這種類型的溶洞,就需要采用源頭泄水降壓的措施。在進(jìn)行溶洞處理時,采用的方案是超前長管棚和小導(dǎo)管注漿相結(jié)合,長管棚其主要的支護(hù)作用,而小導(dǎo)管注漿則是為了加強(qiáng)支護(hù)效果,同時還需要全斷面超前預(yù)注漿,以上這些措施主要是為了避免出現(xiàn)涌水突泥的現(xiàn)象,以此保證施工安全和工程順利實(shí)施。
2.4粉細(xì)沙充填性溶洞
在解決粉細(xì)沙充填性溶洞的問題時,需采用大管棚施工,其能有效的解決這一難題,以確保隧道開挖安全、快速。為增加管棚支護(hù)剛度,在隧道施工的過程中,要主要設(shè)立大管棚和進(jìn)行注漿加固等工作。通過管棚注漿,加固管棚周圍的粉細(xì)沙及淤泥質(zhì)粘土,形成連續(xù)密閉管棚喇叭桶形支護(hù)結(jié)構(gòu),避免或減少施工期間粉細(xì)沙、淤泥和巖溶水通過管棚間隙涌入開挖空間。而小導(dǎo)管超前支護(hù)是大管棚支護(hù)的有效補(bǔ)充和完善,在進(jìn)行開挖施工前,小導(dǎo)管注漿要對注漿不足部位或注漿盲區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充注漿。還有需要注意的就是在進(jìn)行注漿施工過程中要注意監(jiān)測,因?yàn)樽{壓力過大會導(dǎo)致加固的結(jié)構(gòu)變形。
2.5全斷面超前帷幕預(yù)注漿
隧道施工中出現(xiàn)粉質(zhì)粘土充填性深洞時,就需要采取全斷面超前預(yù)注漿堵水加固措施,這種方法可以保證施工安全。開挖后的徑向補(bǔ)充注漿和局部補(bǔ)強(qiáng)注漿以及底部鋼管樁注漿等措施的采取,可以有效地提高注漿質(zhì)量。還有一點(diǎn)值得注意的是注漿材料的選擇問題,好的注漿材料能夠更好的達(dá)到注漿加固的目的。如超細(xì)水泥就非常適用粉細(xì)砂地層,但要注意量的控制問題。
2.6石油天然氣突燃噴發(fā)及施工措施
在施工過程中,為了有效的防治石油天然氣突燃噴發(fā)的問題,需加強(qiáng)對瓦斯檢測工作,同時還要保證隧道的通風(fēng)能力,施工器械要具有防爆的功能,這樣就能有效的防止因?yàn)樘烊粴舛l(fā)的安全事故。
當(dāng)進(jìn)行煤系地層施工時,首先要考慮通風(fēng)問題,通風(fēng)工作要由專業(yè)隊伍來完成,即包括了通風(fēng)方案設(shè)計、實(shí)施和現(xiàn)場管理都要有專業(yè)通風(fēng)隊伍來完成,隨著施工的不斷進(jìn)行,地質(zhì)條件和施工情況都會發(fā)生改變,所以通風(fēng)方案要進(jìn)行及時的更新和改進(jìn),確保施工安全;在煤系地層施工,對于瓦斯的監(jiān)控和防治問題就成為了防護(hù)工作的重點(diǎn)內(nèi)容,需要對瓦斯的含量進(jìn)行隨時的檢測,并結(jié)合施工實(shí)際情況,設(shè)計出合理有效的瓦斯安全防護(hù)信息報警系統(tǒng),同時還要做好通風(fēng)工作,做好安全防護(hù)措施,確保施工安全。
2.7對軟弱圍巖的對策和措施
在處理隧道軟弱圍巖大變形段的施工問題上,經(jīng)需采取綜合處治措施,具體的內(nèi)容如下:做好地質(zhì)超前預(yù)報工作,并加強(qiáng)大變形預(yù)測分析;工程要采用噴錨復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),處于地質(zhì)條件的考慮,可以適當(dāng)加大預(yù)留量;合理的有順序的分步驟開挖,同時做好支護(hù)工作,要能夠及時封閉,特別注意在底部加仰拱的問題;在進(jìn)行混凝土噴施工作時,要注意分層進(jìn)行,還要有意識的預(yù)留變形縫;噴混凝土分層施作,預(yù)留縱向變形縫;增加格柵拱架,縱向O.8米一榀;為了進(jìn)行最終位移的預(yù)測,還要量測管理機(jī)制,以便動態(tài)施工。
上述內(nèi)容就是筆者對鐵路施工遭遇的地質(zhì)災(zāi)害問題的提出的解決方案和措施,還設(shè)計了一些關(guān)鍵性的技術(shù)的應(yīng)用,雖然可能在內(nèi)容上還不夠全面,但也基本對這一問題做出了總結(jié)。
結(jié)論:
文中針對我國鐵路隧道工程在特殊地質(zhì)環(huán)境下的施工難題進(jìn)行了介紹,特別是對巖溶處理這一問題上作了詳細(xì)的闡述,巖溶處理是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,這項(xiàng)工作需要采取綜合措施,因此在制定處理措施時,必須“因地制宜、綜合治理”,文中還提出了在施工過程中遭遇斷層、瓦斯、煤層等地質(zhì)災(zāi)害的策略和措施,以及一些采用關(guān)鍵的技術(shù)手段解決上述問題,雖然在這一問題上的研究和討論還存在著許多不足之處,但還是希望個人的一些策略和措施,能夠有效的幫助解決我國鐵路施工過程中的問題,推動鐵路事業(yè)的發(fā)展。
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中圖分類號:F272.1 文獻(xiàn)標(biāo)識號:A 文章編號:2306-1499(2014)13-0042-01
單就隧道工程和地下工程而言,我們應(yīng)對隧道及地下工程建設(shè)管理風(fēng)險進(jìn)行準(zhǔn)確定義與認(rèn)知,當(dāng)建筑工程項(xiàng)目處于正常發(fā)展階段時,工程施工行動一定要具有目的性和針對性,假設(shè)此時某項(xiàng)建筑施工活動或客觀存在足以導(dǎo)致對應(yīng)承險結(jié)構(gòu)系統(tǒng)存在一定風(fēng)險,但是此項(xiàng)施工活動和一些客觀后果就是我們通常所說的風(fēng)險事故。要想對隧道及地下工程建設(shè)中的風(fēng)險管理進(jìn)展有所熟知,需對隧道及地下工程建設(shè)過程中風(fēng)險機(jī)理進(jìn)行準(zhǔn)確認(rèn)知以便探討出一系列切實(shí)可行策略,以至有效推動建筑工程項(xiàng)目的長足發(fā)展。
1.風(fēng)險發(fā)生機(jī)理要點(diǎn)分析
1.1水文地質(zhì)條件復(fù)雜性要點(diǎn)分析
水文地質(zhì)條件復(fù)雜性主要表現(xiàn)在以下幾個主要方面:
地層方面主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)性地層層次具體分部情況上,同時還包括不同鹽土介質(zhì)材料物理學(xué)參數(shù)和物理學(xué)性質(zhì)、不同巖土介質(zhì)材料在切削攪拌后的流動性、粘性和變形以及各種不良地質(zhì)情況之上。另外需要提到的則是水文資料條件方面,這一部分分為巖土滲透性、巖土含水量、巖土流向、巖土流速、水位、水壓、沖刷力等,水位資料還包括水的腐蝕性因素和水的不及來源因素等等。地層障礙物包含了構(gòu)筑物根本、燒毀構(gòu)筑物和各類管線裝備裝配以及一些江底沉船等。
隧道工程及地下工程所在區(qū)域自身水位地質(zhì)狀況經(jīng)過長時間的沉淀與積累現(xiàn)已基本成型,大多都經(jīng)歷了較多年頭,同時會受到眾多自然因素和認(rèn)為因素影響,水文地質(zhì)條件介質(zhì)特性的隨機(jī)性和相對變異性等也逐漸顯露出來。與此同時,底層水量不斷處于活動狀態(tài),在此作用下出現(xiàn)了地表徑流狀況、地下其潛水狀況和承壓水狀況等。因?yàn)榈刭|(zhì)勘探操作、現(xiàn)場實(shí)踐操作和室內(nèi)深入操作等工作要求,隧道工程工作人員和地下工程工作人員只能簡單通過單體特性測試點(diǎn)進(jìn)行水文參數(shù)量測估計等。巖土地質(zhì)參數(shù)具有離散性和不確定性等,空間變異性和上述內(nèi)容具有相同點(diǎn),各種復(fù)雜因素帶來了隧道工程和地下工程建設(shè)風(fēng)險。
1.2機(jī)械設(shè)備復(fù)雜性、技術(shù)人員復(fù)雜性和技術(shù)方案復(fù)雜性綜述
隧道工程和地下工程建設(shè)過程中,建設(shè)隊伍因素、機(jī)械設(shè)備因素、施工操作技術(shù)水平等因素共同影響著建設(shè)風(fēng)險,因?yàn)楣こ淌┕ぜ夹g(shù)方案復(fù)雜性和施工工藝流程具有復(fù)雜性,此時不同種類的施工方法適用于不同的施工條件,若貿(mào)然采取某種方案和技術(shù)的話,就極易產(chǎn)生對應(yīng)工程施工風(fēng)險。因?yàn)樗淼朗┕ず偷叵鹿こ探ㄔO(shè)施工的基本建設(shè)周期相對較長且基礎(chǔ)性施工環(huán)境相對較差,施工心態(tài)與施工效應(yīng)直接掛鉤,此時容易出現(xiàn)隧道工程風(fēng)險事故和地下工程建設(shè)風(fēng)險事故等。
城市繁華地帶建筑環(huán)境相對復(fù)雜,工程建筑周邊環(huán)境復(fù)雜性主要體現(xiàn)在地面構(gòu)筑物的使用年限上和結(jié)構(gòu)類型上以及基礎(chǔ)類型上等,文化價值也是其中重要組成部分,此處地面構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)類型主要包括框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)和相關(guān)磚結(jié)構(gòu)等。構(gòu)筑物與隧道及地下工程質(zhì)檢的主要空間關(guān)系也是周邊環(huán)境復(fù)雜性的重要體現(xiàn)之一。隧道工程施工風(fēng)險性應(yīng)逐漸引起重視,在致險因子的影響下,各類工程危險事故極易產(chǎn)生,承載損失狀況尤為嚴(yán)重。城市軟土地區(qū)盾構(gòu)隧道工程施工風(fēng)險中承擔(dān)風(fēng)險本體主要分為:盾構(gòu)隧道、地面建筑物、路面系統(tǒng)、地下管線、已建隧道、社會群體、生態(tài)環(huán)境,上述因素所產(chǎn)生的風(fēng)險損失模式之間存在較大不同,這也是直接損失狀況中的一種,也就是我們通常所說的工期損失、直接經(jīng)濟(jì)損失、耐久性損失以及相關(guān)人員傷亡損失等,此時環(huán)境損失和對應(yīng)社會影響損失等均被成為間接損失。圖1為隧道工程及地下工程風(fēng)險演化機(jī)理流程示意。
2.當(dāng)前我國隧道工程和地下工程風(fēng)險管理進(jìn)展要點(diǎn)分析
在新型計算機(jī)技術(shù)和新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速普及和發(fā)展的過程中,當(dāng)前我國隧道工程和地下工程逐步建立了工程項(xiàng)目風(fēng)險管理信息系統(tǒng),計算機(jī)管理體現(xiàn)出了信息化時代施工操作的便利性。對具備介入方地區(qū)散布廣、專業(yè)分類復(fù)雜、信息量大特色的大型工程項(xiàng)目而言,項(xiàng)目的信息溝通和協(xié)調(diào)特別重要,決策者必要供給實(shí)時、有用的項(xiàng)目信息,而各介入方也必要迅速地數(shù)值各自的進(jìn)度,同時管理信息系統(tǒng)還可以削減項(xiàng)目信息溝通費(fèi)用和通報費(fèi)用。
近年來,我國依次建立隧道工程和地下工程項(xiàng)目風(fēng)險管理計算機(jī)系統(tǒng),信息管理子系統(tǒng)中擁有一定的科技信息、市場信息、經(jīng)濟(jì)信息和相應(yīng)社會信息等,同時也具備信息分類功能、信息整理功能、信息統(tǒng)計功能和信息辨別紅能等,信息管理子系統(tǒng)中擁有風(fēng)險管理的控制權(quán)限,風(fēng)險評估子系統(tǒng)主要對項(xiàng)目風(fēng)險發(fā)生概率、項(xiàng)目風(fēng)險發(fā)生時間、項(xiàng)目風(fēng)險持續(xù)優(yōu)化、項(xiàng)目風(fēng)險造成的后果、項(xiàng)目風(fēng)險可控程度做出估計。最后則為風(fēng)險對策子系統(tǒng),它可以針對項(xiàng)目的實(shí)際情況提出相應(yīng)的風(fēng)險處理決策,供決策者參考使用。另外,采取計算機(jī)模擬系統(tǒng)幫助工程風(fēng)險測評可以有效地辦理龐大工程投資問題及所帶來的大規(guī)模信息處理問題,給風(fēng)險處理與投資決策帶來了新的突破。
3.結(jié)語
經(jīng)過數(shù)次分析和實(shí)踐可以得出結(jié)論,隧道工程建設(shè)和相關(guān)低下建設(shè)過程中均會產(chǎn)生一定的不穩(wěn)定性,建設(shè)階段的技術(shù)風(fēng)險性顯而易見,隧道工程和地下工程過程中必然存在一些危險因素,這就會在一定程度上帶來重大經(jīng)濟(jì)損失以至?xí)o社會帶來相關(guān)不良影響。本世紀(jì)初,隧道項(xiàng)目安全管理和地下工程建設(shè)安全管理中存在諸多弊端與不足,最為常見的例子即為上海昌都大廈地基塌方事故的產(chǎn)生,同時我國廣州省地鐵塌方事故也是人盡皆知。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:隧道工程 施工管理 探討
作為我國公路工程中的一個重要組成部分,隧道工程因其施工地質(zhì)條件復(fù)雜、施工工藝?yán)щy等因素,施工質(zhì)量較難控制。這就要求廣大隧道施工單位要進(jìn)一步強(qiáng)化質(zhì)量意識,加強(qiáng)施工精細(xì)化管理,確保實(shí)現(xiàn)科學(xué)、安全施工。本文分析了影響隧道工程施工質(zhì)量的主要因素,提出了強(qiáng)化隧道工程施工管理控制的主要措施,供業(yè)內(nèi)同行參考借鑒。
一、影響隧道工程施工質(zhì)量的主要因素
1、隧道工程的地質(zhì)條件比較復(fù)雜。隧道工程施工前,要通過地面測繪、物探、少量的槽探和鉆孔,查清工程區(qū)的地質(zhì)背景、地質(zhì)構(gòu)造和主要的水文地質(zhì)條件。要盡量避開大斷層,大滑坡、大溶洞、松軟地層等不良工程地質(zhì)體。一般來說,由于地質(zhì)體的復(fù)雜多變,施工前所做的地質(zhì)工作還不能完全滿足施工要求。隧道工程施工前,地質(zhì)工作的重點(diǎn)是查清大的地質(zhì)構(gòu)造和工程區(qū)的工程地質(zhì)條件,但是花巨額投資挖眾多的探洞,鉆數(shù)千米鉆孔,全面弄清細(xì)微的地質(zhì)條件是得不償失的,也是不可能的。由于經(jīng)歷了各種各樣的自然和人為因素作用,地質(zhì)特性表現(xiàn)出很大的隨機(jī)變異性。地層中存在大量水的活動與作用,如地表徑流、地下潛水和承壓水等。由于地質(zhì)勘察、現(xiàn)場和室內(nèi)試驗(yàn)等設(shè)備條件的限制,只能通過個別測試點(diǎn)的現(xiàn)場試驗(yàn)來作近似的估計。大量的試驗(yàn)統(tǒng)計結(jié)果表明,巖土體的水文地質(zhì)參數(shù)是十分離散、不確定的,具有很高的空間變異性,這些復(fù)雜因素的存在給隧道及地下工程的建設(shè)帶來了巨大的本質(zhì)上的風(fēng)險,如地震、滑坡、洪水、雷擊、嚴(yán)寒、高溫、雨季等,以及開挖造成的圍巖擾動,巖體內(nèi)有毒氣體釋放,影響地下水流,引起噪音、廢氣、廢渣污染等。所以,在隧道施工中,不但要了解宏觀的地質(zhì)構(gòu)造,還要了解巖體的結(jié)構(gòu),不但要了解全隧道的地質(zhì)條件,還要知道其出現(xiàn)的位置及穩(wěn)定程度。
2、制定施工方案的難度較大。在隧道工程建設(shè)中,施工隊伍、機(jī)械設(shè)備、施工操作技術(shù)水平等對工程的施工質(zhì)量都有直接的影響。由于工程施工技術(shù)方案與工藝流程復(fù)雜,且不同的工法又有不同的適用條件,如果采取某種方案、技術(shù)和設(shè)備勢必會產(chǎn)生風(fēng)險。同時,整個工程的建設(shè)周期長、施工環(huán)境條件差,這些對施工單位人員都很容易產(chǎn)生不良影響,容易導(dǎo)致出現(xiàn)各種意外風(fēng)險事故。施工過程中,地質(zhì)資料的不確定性、工作面塌方、密封漏損、巖爆、瓦斯爆炸、有毒氣體釋放、巖溶、突涌水、洞外危崖落石、危石、洞口滑坡、施工用電事故、通訊不暢以及安全措施不力等隱患也很大。
3、工程施工的周邊環(huán)境比較復(fù)雜。隧道工程周圍的地面構(gòu)筑物和周圍環(huán)境設(shè)施一般都很復(fù)雜,尤其是城市繁華地帶,臨近的建筑物的結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)類型,周邊道路及管線的類別等。在隧道工程的建設(shè)過程中,無論采用何種工法或工藝都很難避免的對以上這些構(gòu)筑物,造成直接的影響或一定程度的破壞。
二、強(qiáng)化隧道工程施工管理控制的主要措施
1、要加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管理。隧道施工要具備良好的施工便道和場地條件,便于各種施工機(jī)械、設(shè)備、車輛進(jìn)場和工程材料的運(yùn)輸、存放等。施工便道和場的建設(shè)要求,要嚴(yán)格按照施工規(guī)范有關(guān)條款辦理。施工單位投標(biāo)文件和施工組織中承諾的主要施工機(jī)械設(shè)備要及時足額到位,并且應(yīng)滿足現(xiàn)場需要。施工單位要在隧道洞口醒目位置設(shè)立施工標(biāo)志牌、隧道出入人員管制牌、施工場地平面布置圖、安全生產(chǎn)警示牌和宣傳標(biāo)語等。隧道工地需設(shè)置砼拌和站、鋼筋棚、材料庫等,生產(chǎn)生活設(shè)施必須滿足施工要求。嚴(yán)禁在洞內(nèi)存放和加工工程材料,以確保施工安全。
2、要做好防滲漏、防坍塌技術(shù)措施。隧道二次襯砌中,要摻加抗裂防水混凝土膨脹劑,以提高混凝土的抗?jié)B性能,防復(fù)合防水板局部破裂等原因而造成的滲水。 要嚴(yán)格按設(shè)計布設(shè)盲溝,根據(jù)水量適當(dāng)增加盲溝數(shù)量,以利于排水。防水板施工時,要嚴(yán)格檢查焊縫,防止漏焊;鋪設(shè)時避免刺破。對于施工縫、變形縫,要嚴(yán)格按設(shè)計施作,確保不滲不漏。同時,坍方是隧道施工中的大害。防止坍方是確保隧道施工順利進(jìn)行及保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在。要認(rèn)真做好地質(zhì)超前預(yù)報和地質(zhì)描述以及監(jiān)控量測工作,預(yù)測地層變化情況,根據(jù)探測情況制定相應(yīng)施工方案。選用合理的施工方法。在不同地質(zhì)條件下選用合理的施工方法是防坍的重要手段。采用減震爆破時,要盡量減少對圍巖的擾動。開挖成型后及時施作噴砼等初期支護(hù),使圍巖盡早達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。 對圍巖自穩(wěn)能力較差地段,要采用超前支護(hù)或超前加固前方圍巖,堅持先護(hù)頂后開挖的原則組織施工。當(dāng)初期支護(hù)變形出現(xiàn)異?,F(xiàn)象且無收斂趨勢時,采取初期支護(hù)加強(qiáng)措施,并提前施做二次襯砌。在二次襯砌中,采取增設(shè)鋼筋和提高混凝土強(qiáng)度等措施。要加強(qiáng)施工過程控制:開挖過程中配備有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)工程師輪流值班,及時監(jiān)控地質(zhì)變化情況,指導(dǎo)現(xiàn)場施工。軟弱不穩(wěn)定圍巖地段,主要領(lǐng)導(dǎo)輪流值班,強(qiáng)管理,嚴(yán)要求,及時處理緊急問題。
3、要抓好施工質(zhì)量檢驗(yàn)、評定。隧道工程施工質(zhì)量的梭驗(yàn)和評定是建立在對項(xiàng)目進(jìn)行單位、分部、分項(xiàng)工程劃分基礎(chǔ)之上的,以各分項(xiàng)工程作為質(zhì)量檢驗(yàn)控制的單元,為提交竣工質(zhì)量驗(yàn)收評定提供依據(jù)。在施工準(zhǔn)備階段,要按照建設(shè)任務(wù)、施工管理的特點(diǎn)將隧道建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行逐級劃分。隧道項(xiàng)目逐級劃分的合理與否直接影響到對隧道施工質(zhì)量的控制力度。合理的劃分可以明確隧道質(zhì)量控制的層次、控制的重點(diǎn),使質(zhì)量控制工作有明確的目標(biāo)和指導(dǎo)。因此,工程的劃分要結(jié)合隧道設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),切合施工工藝、技術(shù)要求進(jìn)行,并且注意要符合運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)管理對施工質(zhì)量的要求。隧道的分部工程按照結(jié)構(gòu)部位、施工的特點(diǎn)及任務(wù)劃分,一般包括隧道總體、洞身開挖、支護(hù)、防排水系統(tǒng)、二次襯砌、明洞、洞口、路基路面、以及通風(fēng)、照明附屬設(shè)施等。其中錨噴初次襯砌、模筑混凝的施工相對獨(dú)立,工序不搭接,因此宜分開作為獨(dú)立的分部工程。由于隧道透水對安全運(yùn)營和隧道結(jié)構(gòu)都具有較大的危害,隧道的防排水問題受到越來越多的關(guān)注,故為保證工程質(zhì)量,宜單獨(dú)列為分部工程進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)控制。洞口以外的排水工程可列入洞口工程,也可以歸人整個隧道的防排水系統(tǒng)中。高等級公路的長大隧道常設(shè)有通風(fēng)、照明、供配電、監(jiān)控報警系統(tǒng)等附屬設(shè)施,應(yīng)按照其安裝施工及功能等特點(diǎn)劃分為獨(dú)立的分部工程,參照相關(guān)專業(yè)的技術(shù)規(guī)范制定質(zhì)量檢驗(yàn)控制標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行質(zhì)量控制。洞口工程包括洞口的開挖、洞門翼墻的砌筑等分項(xiàng)工程,可按照路基土石方、擋土墻工程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制。
三、結(jié)語
總而言之,隧道工程的建設(shè)實(shí)施,可以有效的降低占用耕地和林地數(shù)量,提高運(yùn)行速度,減少運(yùn)營期間的養(yǎng)護(hù)、維修工作量,確保運(yùn)營安全、暢通。只有充分認(rèn)識影響隧道工程施工質(zhì)量的主要因素,同時加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管理,做好防滲漏、防坍塌技術(shù)措施,抓好施工質(zhì)量檢驗(yàn)、評定,才能確保隧道工程的質(zhì)量和效益。
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關(guān)鍵詞:巖石隧道工程;風(fēng)險分析;
前言
巖石隧道的修建由于自然條件的惡劣以及施工設(shè)備的落后,致使在施工過程中以及運(yùn)營期間均可能出現(xiàn)大量的工程事故,例如:崩塌、冒頂、巖爆、火災(zāi)等等,從而造成巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。因此,如何盡可能地減小巖石隧道事故發(fā)生率以及災(zāi)害損失,已經(jīng)成為一個迫切需要重視的課題。風(fēng)險分析理論可望為此提供一條可行的途徑。目前,國外對巖石隧道工程風(fēng)險的研究還處于起步階段,無論是理論還是實(shí)際應(yīng)用都尚待完善,而且目前所取得的成果基本上都是針對運(yùn)營階段的風(fēng)險(例如火災(zāi),通風(fēng)等問題),國內(nèi)在此方面的研究相對就更少,基本上還停留在純技術(shù)分析層面。筆者結(jié)合自己的實(shí)踐工作,通過對相關(guān)工程的了解與分析,總結(jié)出了各種可能在巖石隧道施工中出現(xiàn)的風(fēng)險,應(yīng)做好有效的風(fēng)險分析、風(fēng)險預(yù)測、風(fēng)險評價、風(fēng)險轉(zhuǎn)移等,并提出了相應(yīng)的意見。
一、巖石隧道工程事故統(tǒng)計分析
科技水平的不斷提高,巖石隧道工程中所使用的設(shè)備與技術(shù)水平也在不斷的更新,這就有效的降低了巖石隧道施工中的危險因素。可是,由于其工作性質(zhì)的影響,與其他行業(yè)相比,隧道施工存在的危險因素仍然較高。以下對巖石隧道工程事故進(jìn)行了統(tǒng)計與分析,具體內(nèi)容為:
2. 從施工方法角度進(jìn)行分析。在隧道工程施工中常用的施工方法有:礦山法、盾構(gòu)法和頂管法。通過相關(guān)資料我們可以了解到,在進(jìn)行巖石隧道施工的過程中,最危險的一種方法就是礦山法施工,在總發(fā)生事故的比例中達(dá)到了50%以上;其次就是盾構(gòu)法,大概占30%多;頂管法所占比例相對較小,大概有20%左右。
1. 從施工過程角度進(jìn)行分析。一般情況下,在巖石隧道內(nèi)進(jìn)行的施工主要包括開挖、出渣、支護(hù)以及襯砌,不同的施工過程造成的事故頻率也是不同的,在這幾種施工過程中,事故發(fā)生率最高的是開挖以及支護(hù)過程,出渣與襯砌相對較低。
3. 從事故死亡人數(shù)角度進(jìn)行分析。在對隧道工程中造成人員死亡的事故中,由于建設(shè)機(jī)械問題而造成的事故最多,大概占總數(shù)的25%左右,然后依次是崩塌冒頂、墜落、爆炸和火災(zāi)、翻車、飛石掉落、起重機(jī)以及其他因素。
4. 從事故發(fā)生地點(diǎn)角度進(jìn)行分析。通過對事故發(fā)生地點(diǎn)的統(tǒng)計,我們可以了解到,在使用礦山法的施工中,發(fā)生事故幾率最高的地點(diǎn)為掌子面,在總事故中達(dá)到了65%,其次就是洞內(nèi),大概占30%,這兩個地點(diǎn)發(fā)生事故的概率就高達(dá)95%;在使用盾構(gòu)法施工的過程中,發(fā)生事故的地點(diǎn)主要有掌子面、洞內(nèi)以及豎井,他們所占的比率差不多,都在25%左右;在使用頂管法施工的過程中,發(fā)生事故幾率最高的地點(diǎn)為豎井,其次就是除了洞內(nèi)、洞外以及掌子面的其他地點(diǎn),大概占20%。
二、巖石隧道工程風(fēng)險分析
1. 風(fēng)險分析的概念。
風(fēng)險分析就是對風(fēng)險所造成的危害、損失等進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的評估,具體包括以下幾方面內(nèi)容:首先,就是對風(fēng)險進(jìn)行辨識,只有對那些潛在的風(fēng)險產(chǎn)生足夠的認(rèn)識與了解,才能歸類、總結(jié)出那些風(fēng)險較大的因素;其次,就是對風(fēng)險進(jìn)行評估,也就是對整理出來的風(fēng)險可能造成的后果以及發(fā)生的幾率進(jìn)行評估,總結(jié)出詳細(xì)的概率分布;最后,就是對風(fēng)險進(jìn)行評價,將總結(jié)出來的結(jié)果與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,并給出評價。
通過相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)我們可以了解到,由于巖石隧道施工的不確定因素較多,施工難度較大,風(fēng)險也相對較高。所以,在進(jìn)行巖石隧道工程施工的各階段可能造成風(fēng)險的因素進(jìn)行詳細(xì)的分析與總結(jié),從而對風(fēng)險進(jìn)行有效的預(yù)防與控制。對風(fēng)險進(jìn)行有效的控制并不是代表能夠?qū)L(fēng)險完全的消除,我們一定要正確的看待這一問題。
風(fēng)險是現(xiàn)代社會中經(jīng)常用到的一個術(shù)語,是與人類的生產(chǎn)、生活相伴產(chǎn)生的。對于風(fēng)險的概念可以通俗地解釋為:風(fēng)險就是不幸事件發(fā)生的可能性;或者說風(fēng)險是一個事件產(chǎn)生令人不希望發(fā)生的后果的可能性(概率)。國際隧道協(xié)會(ITA)對風(fēng)險的定義為:災(zāi)害事故對人身安全及健康可能造成損害的概率。
2. 巖石隧道的風(fēng)險因素
在施工前期就要做好全面的準(zhǔn)備工作,充分考慮到施工中可能存在的各種風(fēng)險,這樣才有利于做出正確的決策。在進(jìn)行巖石隧道工程的施工過程中,不僅要對可能存在的各種風(fēng)險因素進(jìn)行詳細(xì)的了解與分析,還要能夠?qū)@些風(fēng)險進(jìn)行準(zhǔn)確的辨識,這樣才能根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。在項(xiàng)目開始施工之后,就要重點(diǎn)進(jìn)行施工風(fēng)險管理,這樣才能有效避免事故的發(fā)生,保證巖石隧道工程的順利進(jìn)行。在運(yùn)營過程中,則主要表現(xiàn)在效益風(fēng)險,以及重大安全事故風(fēng)險。
在進(jìn)行巖石隧道工程施工的過程中,最容易發(fā)生事故的階段就是施工階段,主要包括以下幾方面的風(fēng)險因素:第一、自然風(fēng)險。由于自然環(huán)境的變幻莫測,在進(jìn)行巖石隧道施工的過程中要面臨各種自然災(zāi)害所造成的風(fēng)險,例如地震、臺風(fēng)、洪水、雷擊、暴雪、高溫、大雨等。 第二、環(huán)境風(fēng)險。巖石隧道工程屬于大型工程,在施工的過程中不可避免的要使用各種機(jī)械設(shè)備,這樣就會造成一定的粉塵、噪音、廢氣等污染,而且在對巖石的挖掘過程中還會釋放一定的有毒氣體,造成了一定的空氣污染。第三、施工風(fēng)險。施工過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險因素最多,主要包括施工技術(shù)風(fēng)險因素、施工現(xiàn)場風(fēng)險因素、設(shè)備風(fēng)險因素、原材料和成品半成品材料風(fēng)險因素以及進(jìn)度施工管理及人員素質(zhì)方面的因素。
3.巖石隧道工程的風(fēng)險控制。隧道工程的風(fēng)險控制無外乎是風(fēng)險轉(zhuǎn)移和風(fēng)險自留。風(fēng)險轉(zhuǎn)移就是通過保險,以及分包等形式將風(fēng)險轉(zhuǎn)移,但是目前國內(nèi)有關(guān)隧道方面的保險費(fèi)率研究相對比較落后,而且分析基本上是由保險公司單方面進(jìn)行,業(yè)主基本上不作相應(yīng)研究,這顯然存在很大問題。而解決的辦法應(yīng)該是由業(yè)主委托獨(dú)立的咨詢公司進(jìn)行分析,但國內(nèi)類似的咨詢公司基本沒有。因此,工程保險對業(yè)主來講仍然存在一定風(fēng)險。對于自留的風(fēng)險,應(yīng)該采取相應(yīng)措施進(jìn)行防治,尤其是那些會造成人員傷亡或重大工程事故的風(fēng)險,要盡可能地消除。如對于隧道施工引起地面下沉、建筑物開裂,可以采取的控制措施可能有:分部開挖方法、超前錨桿支護(hù)或超前管棚加固、采用控制爆破技術(shù)、加強(qiáng)隧道開挖后的支護(hù)以及加強(qiáng)施工檢測等。
結(jié)束語
綜上所述,在進(jìn)行巖石隧道工程施工的過程中,雖然具有先進(jìn)的施工技術(shù)與較高的施工水平,但由于施工難度較大,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,仍然存在一定的風(fēng)險。在進(jìn)行巖石隧道工程施工的過程中對可能存在的風(fēng)險以及可能發(fā)生的事故進(jìn)行系統(tǒng)的、詳細(xì)的分析與總結(jié),并做好相應(yīng)的預(yù)防措施,從而降低風(fēng)險發(fā)生的概率,避免造成人員傷亡事故的發(fā)生。
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關(guān)鍵詞:隧道工程施工工序質(zhì)量控制實(shí)證分析
中圖分類號:O213.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
隧道工程因開挖面較大, 很易發(fā)生變形及坍塌事故, 因此施工要嚴(yán)格施工質(zhì)量和施工工序, 才能保證施工安全。隧道工程施工質(zhì)量管理工作的科學(xué)開展對工程施工質(zhì)量、工程竣工使用安全、工程使用壽命與維護(hù)費(fèi)用等都有著重要的影響,同時其對施工企業(yè)的施工質(zhì)量成本也有著重要的影響。隧道施工企業(yè)必須認(rèn)識到施工質(zhì)量管理的重要性,針對企業(yè)自身管理特點(diǎn)構(gòu)建現(xiàn)代化隧道工程施工質(zhì)量管理體系,保障隧道工程施工質(zhì)量,促進(jìn)施工企業(yè)綜合市場競爭力的提高,促進(jìn)施工企業(yè)的健康發(fā)展。
一、隧道工程施工中工序質(zhì)量控制的關(guān)鍵要點(diǎn)
1、隧道施工質(zhì)量控制
在隧道施工時,質(zhì)量是最重要的,只有好的質(zhì)量才能保證好的精品工程,因此不管是鐵路隧道、公路隧道還是城市地鐵隧道等都必須保證施工質(zhì)量,質(zhì)量是第一位的。為了提高工程質(zhì)量,我們在施工是主要采取以下措施加以控制:一是施工前對施工地段范圍內(nèi)的工程地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)勘察。二是在施工過程中隨時進(jìn)行地質(zhì)工作勘測并進(jìn)行專門研究,以供施工參考,對于不符合施工要求或存在安全隱患時,要及時分析監(jiān)控數(shù)據(jù)并不斷變更設(shè)計,找出合適的施工方法及支護(hù)方法。
為了做好施工安全工作,在隧道施工過程中就要加強(qiáng)地質(zhì)勘察工作,對于一些比較特殊并且相當(dāng)復(fù)雜的長隧道和特長隧道還要進(jìn)行專門的工程地質(zhì)研究工作。除此之外,我們還應(yīng)有完善的施工質(zhì)量控制系統(tǒng),如現(xiàn)場質(zhì)檢員巡檢,專職施工質(zhì)量質(zhì)檢員進(jìn)行全面巡查,及時發(fā)現(xiàn)并有效解決施工問題。工程施工中有很多隱蔽工程,對于這些隱蔽工程更應(yīng)高度重視,對其進(jìn)行全過程的嚴(yán)格檢查。
2、做好施工縫和防水層的質(zhì)量控制
對于隧道的防排水要求,車種不同,要求也不同,通常由于火車的穩(wěn)定性是比較好的,相對于火車來說,汽車的防排水要求則比較高。當(dāng)今,隧道界對于防排水系統(tǒng)的質(zhì)量評價并沒統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,就檢驗(yàn)來說通常就兩個部分,一是對于防排水材料的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),二是對材料的安裝質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。隧道的排水設(shè)計通常采用鋪設(shè)防水層并設(shè)排水盲溝將水家中排出,對隧道防水層的好壞指標(biāo)通常為耐腐蝕性強(qiáng)不強(qiáng),柔韌性好不好,容不容易破壞等等。通過對防水層的厚度、長度和寬度三個方面檢驗(yàn),看是否符合規(guī)范要求,是否達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。檢驗(yàn)時一般都是取出部分作為試件然后進(jìn)行各類檢驗(yàn)試驗(yàn)。對于安裝部分,其檢驗(yàn)主要為搭接部分檢驗(yàn)和吊掛施工防水層質(zhì)量的檢驗(yàn)。搭接部分檢驗(yàn)包括搭接是否牢固,有沒有空氣或褶皺等,尤其對于焊縫搭接是要采用雙焊縫,這為后期的充氣檢查提供了基礎(chǔ),同時也要保證安裝過程中沒有出現(xiàn)防水層被劃破的現(xiàn)象。
為了保障隧道的運(yùn)營時不漏、不滲水,做好隧道襯砌防排水工程質(zhì)量的控制尤為關(guān)鍵。具體到施工中,施工縫和防水層的質(zhì)量控制是比較重要的。一般在隧道施工中的混凝土施工縫和沉降縫都采用橡膠或塑料止水防水帶。對此施工時必須做到以下幾點(diǎn)要求:一是止水帶不得被釘子、鋼筋和石子刺破,如發(fā)現(xiàn)有割傷、破裂現(xiàn)象,應(yīng)及時修補(bǔ)。二是止水帶和混凝土必須緊密接觸,不能出現(xiàn)氣泡和空隙,加強(qiáng)混凝土的搗實(shí)工作。三是在固定止水帶和灌筑混凝土過程中應(yīng)防止水帶偏移。
二、隧道工程施工工序質(zhì)量控制的實(shí)證分析
1、工程概況
X X 工程第八合同段, 左線隧道長360m,右線隧道長310m。沿線出露的地層主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積層和上更新統(tǒng)風(fēng)積層等。區(qū)域內(nèi)主要不良地質(zhì)為濕陷性黃土、水流沖刷不良地質(zhì)情況。隧道洞身段主要為弱風(fēng)化砂巖和泥質(zhì)粉砂巖互層,兩端洞口附近為強(qiáng)風(fēng)化砂巖和泥質(zhì)粉砂巖,且埋深較淺??傮w而言,隧道圍巖強(qiáng)度較低,遇水易軟化,節(jié)理裂隙發(fā)育,自穩(wěn)能力差。根據(jù)設(shè)計文件提供的圍巖分類情況,除洞口地段定為V級圍巖外,其余都為IV級圍巖。
2、隧道軟弱破碎圍巖段施工
針對隧道的實(shí)際情況,在軟弱破碎圍巖段,采用以下施工原則及施工方法:
施工原則:早預(yù)報、先治水、管超前、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、緊封閉、勤量測、步步為營,以防為主,穩(wěn)步前進(jìn)。
加強(qiáng)超前預(yù)報工作,開挖前切實(shí)掌握軟弱破碎帶段圍巖的情況,包括寬度、填充物及地下水等地質(zhì)特性,以便采取相應(yīng)措施。
施工方法:針對軟弱圍巖可能發(fā)生大變形,采用增大預(yù)留變形量和噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)和可縮性的U型鋼拱架復(fù)合式襯砌手段,采用分部開挖方法,初期支護(hù)及時封閉,噴射混凝土分2~3次施工,加強(qiáng)監(jiān)控量測,利用反饋信息指導(dǎo)施工。通過軟弱破碎帶段富水段時,先治水,采用排堵結(jié)合等治理措施。開挖過程中配備有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)工程師24小時輪流值班,及時監(jiān)控地質(zhì)變化情況,指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
加強(qiáng)監(jiān)控量測,當(dāng)初期支護(hù)變形異常且無收斂趨勢時,調(diào)整支護(hù)參數(shù),必要時實(shí)施二次襯砌。在二次襯砌中,采取增設(shè)鋼筋和提高混凝土強(qiáng)度等措施。
3、隧道防滲漏、防坍塌技術(shù)措施
(1)防滲漏技術(shù)措施
隧道二次襯砌中摻加抗裂防水混凝土膨脹劑,以提高混凝土的抗?jié)B性能,防復(fù)合防水板局部破裂等原因而造成的滲水。
嚴(yán)格按設(shè)計布設(shè)盲溝,根據(jù)水量適當(dāng)增加盲溝數(shù)量,以利于排水。
防水板施工時,要嚴(yán)格檢查焊縫,防止漏焊;鋪設(shè)時避免刺破。
施工縫、變形縫,嚴(yán)格按設(shè)計施作,確保不滲不漏。
(2)防坍塌技術(shù)措施
坍方是隧洞施工中的大害。防止坍方是確保隧道施工順利進(jìn)行及保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在,防坍措施如下:
認(rèn)真做好地質(zhì)超前預(yù)報和地質(zhì)描述以及監(jiān)控量測工作,預(yù)測地層變化情況,根據(jù)探測情況制定相應(yīng)施工方案。選用合理的施工方法。在不同地質(zhì)條件下選用合理的施工方法是防坍的重要手段。
采用減震爆破,盡量減少對圍巖的擾動。開挖成型后及時施作噴砼等初期支護(hù),使圍巖盡早達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
對圍巖自穩(wěn)能力較差地段,采用超前支護(hù)或超前加固前方圍巖,堅持先護(hù)頂后開挖的原則組織施工。當(dāng)初期支護(hù)變形出現(xiàn)異?,F(xiàn)象且無收斂趨勢時,采取初期支護(hù)加強(qiáng)(如增打錨桿、增設(shè)鋼支撐、補(bǔ)噴混凝土等)措施,并提前施做二次襯砌。在二次襯砌中,采取增設(shè)鋼筋和提高混凝土強(qiáng)度等措施。
根據(jù)地質(zhì)勘察資料,巖層與隧道軸線夾角較小,為此,采取減小循環(huán)進(jìn)尺,加強(qiáng)超前支護(hù),加固圍巖的措施進(jìn)行預(yù)防。
圍巖含水地段先治水:當(dāng)有滲水流時設(shè)置橡膠帶盲溝引排;滲水面積較大時橡膠帶盲溝可并排設(shè)置。當(dāng)有集中股水流時設(shè)置彈簧盲溝引排,將水壓力對初期支護(hù)的影響降至最小。
加強(qiáng)施工過程控制:開挖過程中配備有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)工程師24小時輪流值班,及時監(jiān)控地質(zhì)變化情況,指導(dǎo)現(xiàn)場施工。軟弱不穩(wěn)定圍巖地段,主要領(lǐng)導(dǎo)輪流值班,強(qiáng)管理,嚴(yán)要求,及時處理緊急問題。
4、隧道輔助施工措施
(1)管棚施工工藝
隧道V級圍巖SA5a襯砌段超前支護(hù)設(shè)計為Φ108(壁厚6mm)熱扎無縫鋼管,傾角與平行于線路縱坡,方向與線路中線一致。管節(jié)長3 m,6m,環(huán)向間距40cm,在拱部124.44度范圍內(nèi)布置,方向與線路中線平行,洞口段一次頂入長度不少于30m。
關(guān)鍵詞:隧道;施工;特點(diǎn);組織設(shè)計
一、隧道工程特點(diǎn)
隧道是地下建筑物,是山區(qū)公路和鐵路重要工程之一,長、大隧道常常也是控制通車期限的關(guān)鍵工程。與地面建筑工程比較,具有以下特點(diǎn):
1. 由于隧道是地下建筑物,受地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的制約,因而,施工環(huán)境差、難度大、技術(shù)復(fù)雜、要求高。隧道開挖時的坑道在未襯砌前,通常須加支撐以受地層壓力。同時地層不得暴露過久,必須及時襯砌,以免地層壓力增大發(fā)生坍塌事故。
2. 隧道施工是一種多工序、多工種聯(lián)合的地下作業(yè),工作面狹窄,而且地層愈差,所采用的坑道愈小,工作面能容納的人數(shù)不多,出碴、進(jìn)料運(yùn)輸量多,施工干擾大,為加快施工進(jìn)度,需以橫洞、斜井、平行導(dǎo)坑增加工作面,施工復(fù)雜而艱巨。因而施工進(jìn)度受到限制,必須全面規(guī)劃,科學(xué)地組織施工。
3. 隧道工程大部分地處深山峻嶺之中,場地狹小,要使用多種機(jī)械設(shè)備,需要相當(dāng)數(shù)量的洞外設(shè)施來保證洞內(nèi)施工,而洞外往往受地形限制,場地布置比較困難。
4. 隧道內(nèi)工作條件差,空氣不足,光線不好,有時還有地下水和有害氣體,如發(fā)生坍塌、涌水、瓦斯等諸多不安全因素,因此,要制定出切實(shí)可行的安全技術(shù)組織措施。
5. 由于地質(zhì)、水文地質(zhì)以及圍巖壓力復(fù)雜多變,施工過程中往往需要改變施工方法;隧道工程的工作是循環(huán)性的,常常是幾個工序組成一個循環(huán),重復(fù)各個循環(huán),使隧道工程向前進(jìn)展。所以,也要求隧道施工必須不間斷地連續(xù)進(jìn)行。
因此,要保證隧道施工的順利進(jìn)行,必須要有嚴(yán)密的施工組織,并且使各工序有條不紊地按著循環(huán)作業(yè)的順序和時間進(jìn)行施工。
二、隧道工程施工組織設(shè)計要點(diǎn)
隧道施工組織技術(shù),除一般要求外,主要也應(yīng)妥善解決以下幾個問題。
1. 施工條件調(diào)查研究
隧道施工技術(shù)復(fù)雜。隧道一般多在山區(qū),地形、交通條件較差,而工作人員的生活設(shè)施,主要機(jī)器設(shè)備、材料堆放都在洞外,山碴、材料也需要一定場地,因此,隧道所在位置的地形、交通條件應(yīng)很好調(diào)查研究,合理安排。另外,隧道的地下情況,直接影響施工方法,施工進(jìn)度和人身安全,所以對隧道經(jīng)過的巖層情況、地下水、地下氣體情況也應(yīng)周密調(diào)查,妥善處理。
2. 施工方法選擇與施工順序安排
(1)施工方法的選擇
應(yīng)以地質(zhì)條件為主要依據(jù),結(jié)合工期、隧道長度、斷面大小、施工速度、施工單位的機(jī)械化程度和施工技術(shù)水平以及地形等因素綜合考慮。同時,應(yīng)盡量采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備,以加快施工進(jìn)度,保證工程質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,改善勞動條件。還應(yīng)考慮到圍巖發(fā)生變化時,施工方法的適應(yīng)性和變更的可能。
新奧法施工是新近發(fā)展的隧道施工新方法。它具有支護(hù)速度快,結(jié)構(gòu)受力性能好,作業(yè)空間較大,能適應(yīng)隧道機(jī)械化施工等優(yōu)點(diǎn),特別是在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面尤為突出。因此,在選擇施工方法時應(yīng)優(yōu)先考慮。
(2)安排施工順序
為了安全生產(chǎn),減少作業(yè)之間的干擾,保證施工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,必須保持各作業(yè)間的最小間距。不同的開挖方法有不同的間距要求。施工順序的確定與導(dǎo)坑類型、斷面尺寸及各作業(yè)間隔長度等因素有關(guān),在確定施工方法后,應(yīng)繪制出施工順序圖。
3. 編制循環(huán)作業(yè)時間表
施工順序圖作好后,就在確定每個順序一次循環(huán)的進(jìn)度。每個施工順序應(yīng)采用先進(jìn)的施工技術(shù)和最佳的勞動組合,然后按施工定額和一次循環(huán)的進(jìn)度,計算出循環(huán)的時間。每次循環(huán)的工作必須具體明確,以便指導(dǎo)工作。在這里必須指出,在編制循環(huán)作業(yè)時間表時,應(yīng)盡量使每一施工順序做到:
(1)各班進(jìn)度一致以求均衡生產(chǎn),可用工班組成人數(shù)來調(diào)整;
(2)放炮時間在同一時刻,并使這些時間和休息時間相結(jié)合,以減少工時損失。
4. 編制施工組織進(jìn)度圖
施工進(jìn)度的確定應(yīng)考慮的主要因素如下:
(1)計算出隧道開挖作業(yè)進(jìn)度
影響隧道開挖進(jìn)度的因素很多,如圍巖硬度、炮眼個數(shù)、布置、深度等都直接關(guān)系到開挖進(jìn)度,而這些因素又是千變?nèi)f化的,可根據(jù)施工定額或施工統(tǒng)計資料和有關(guān)參數(shù)進(jìn)行開挖進(jìn)度計算。隧道開挖工期是以鉆眼、裝藥、爆破、通風(fēng)、安全處理、出碴、支護(hù)等一次循環(huán)作業(yè)時間為基礎(chǔ),選定有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計算確定;也可運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù),分工序繪制循環(huán)作業(yè)網(wǎng)絡(luò)圖分析計算。
(2)邊墻及供圈襯砌作業(yè)進(jìn)度
襯砌作業(yè)的進(jìn)度受到相應(yīng)開挖作業(yè)進(jìn)度的控制。通常是以開挖進(jìn)度來安排襯砌進(jìn)度的,只有鋪底作業(yè)為避免影響洞內(nèi)運(yùn)輸,往往放在各開挖、襯砌項(xiàng)目完成后進(jìn)行。襯砌作業(yè)施工進(jìn)度也可根據(jù)施工定額或有關(guān)指標(biāo)計算。
此外,洞門工程可根據(jù)地質(zhì)情況及工程數(shù)量來確定工期,地質(zhì)不良的洞門應(yīng)盡早盡快完成,以保證安全。若為混凝土襯砌,水溝及壓漿工作可在邊墻及拱圈完工后7~14天完成;若為砌石圬工時,可在邊墻及拱圈完工后3~4天完成。