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摘要:构建铁路隧道主要目的是节约时间、成本,保证通行安全。所以如何能做到节约时间、成本,保证安全在铁路隧道工程中变得十分重要。而铁路隧道的进口段是整条铁路隧道的咽喉,该段构建的时间长短,成本高低,安全与否直接关系到整条铁路隧道。所以,铁路隧道进口段的施工方案以及关键技术便显得尤为重要。而本文就铁路隧道的施工方案以及关键技术提出了一些看法。
关键词:铁路隧道;进口段;施工方法;主要技术
中图分类号:U459.1 文献标识码:A 文章编号:
随着铁路施工技术的高速发展,在铁路隧道的建设迎来新曙光的同时,也面临着严峻的考验。由于地质地貌的不同,铁路隧道进口段的施工方案以及关键技术也各不相同。铁路隧道进口段处于开端,风化相对严重,容易引起坍塌,危及人们的生命安全。
隧道进口段施工方案
进口段的特点及注意问题
隧道进口段,处于施工地段的外端,常年经历风吹日晒等环境的考验,变得异常脆弱,地表水的汇集以及各种地形地质条件的影响,进口段的施工十分困难。若是施工方法以及关键技术采用不当,若不经常维护,很容易产生坍塌。
在修建隧道口时,一定要注意洞口仰坡的成片滑落以及周边边坡的坍塌;时刻注意隧道顶板交叉处是否会产生塌方以及顶板冒顶和洞口段下沉。在洞口段采取爆破时,要根据当地的地形地貌等因素控制爆破震动、范围,要时刻监控量测和超前地质预报。
进口段的主要施工方案
进口段的施工方案,主要基于进口段的关键问题而采用的。
在施工前,要认真的对隧道进口的地形、地貌以及地质情况进行勘察、核对。排除一切会引起坍塌、滑落等安全隐患。当堑顶斜坡存在松散的土体,易松动的石块时,必须要及时的清理,无法或不易清除的应该采取加固的方法,保证洞口、仰坡、边坡的稳定安全,避免意外事故发生。在施工的过程中,要严格的遵守“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤测量、速反馈”的施工原则。特别在洞口挖开后,为了保障进洞的安全,及时的支护是十分必要的。
施工过程中,要利用监控量测,实施动态施工,将所得到的数据及时准确的进行分析计算,从而调整支护参数,引导施工快速、安全的进行。
洞口施工的关键技术
根据各地的地形地貌等因素的不同,在洞口施工时,就要选择适合当地的施工方法以及进洞方法。
进洞技术
1.洞口长管棚技术
长管棚主要施工工序为:施工准备、混凝土导向墙施工、利用预留核心土为钻孔作业平台、管棚钻机就位、钻奇数孔、顶进Φ108mm花钢管、清孔、管棚注浆、钻偶数孔、顶进钢管、钢管填充以及孔口封堵。
长管棚施工,起超前支护刚度大,你能够有效的承受住上方以及侧向土体的压力,具有棚架、锚固、固结地层的的三种主要功能。在松软、风化的的地质处,采用长管棚注浆固结土体,可以增强进口段上方土体的稳定性,从而保证进洞施工的安全。
贵广铁路工程隧道施工,洞口便采用地长管棚施工技术。该项技术在新建贵广铁路隧道口得到了广泛的应用,特别是在进洞口浅埋、偏压地段应用的次数较多。该种施工技术,为作业人员在隧道口的安全提供了全面的保障,确保了对道口处的安全,有效的防止了进洞口处的拱顶下沉以及浅埋段的坍塌冒顶。
2.小导坑进洞法
面对复杂的地形,我们可以选取小导坑进洞法。小导坑的大小要根据所修建的通道大小进行选取,不可盲目采用。
小导坑进洞法要坚持“管超前、严注浆、短进尺、少扰动、强支护、快加固、早成环、勤测量” 的原则。 其工序为: 超前小导管—工字钢架设—锚杆安装—钢筋网铺设—喷射混凝土。
例如,湖北沪蓉西高速公路第二特长隧道夹活岩隧道便采用的小导坑的进洞方法。夹活岩隧道属于岩溶地貌,高山峻岭,地形险峻复杂,且隧道进口又位于沿线的河流左岸,周围的岩石稳定性很差,岩质疏松,风化严重。为了避免破坏生态环境,该地作业人员便采用了小导坑的进洞方法,先采用小导坑形式出洞,再反向扩大隧洞。
该施工方法,先采用增加侧墙的方法来阻挡来自土体的压力,然后采用小导坑出洞,为施工人员创造了可以施工的页面,然后在利用小导坑反向扩大隧洞,从而完整地保留了该处山体原来的面貌,减少了开挖量,很好的保护了自然环境的同时,还保障了作业人员的人身安全。这种方法要选择适当的地形地貌,不可盲目的采用,否则只会弄巧成拙,适得其反。
3.加固地层进洞法
在構建铁路隧道进洞口时,若洞口处所处的地层较差,地形不利于进洞时,可采用加固地层的进洞方法。我们可将加固地层进洞法分为两种,一种是注浆加固地层,一种是接长明洞保持洞口稳定,之后再采用填土反压法。
注浆方法可以采用地表垂直注浆,也可以采用从坡面水平注浆。在这里,浆液的采用一定要与当地的土体状况,地质好坏相适合。经过认真考察核对后,可选择水泥浆、水泥、水玻璃双浆液,还可以选择超细水泥浆以及其他适合当地土体的浆液。在注浆方式的选择上,我们可以采用单孔注浆、旋喷注浆等方法。当浆液凝结,形成硬化的固体后,会形成一道坚硬的防护墙。这种墙可以加固周围疏松的岩石,截断水流,减少施工时出现的图层坍塌,为作业人员提供良好的工作环境。
当地地形出现偏压或者覆土层面较浅时,为了保证更快更安全的施工,作业人员可采用长明洞的方法将洞口保持稳定。完成这项技术后,切不可急于进洞施工,因为当地的地质疏松,明洞开挖便会引起周围边坡图层的不稳定,容易出现危险。所以,在完成长明洞后,再采用填土反压的方法,稳定边坡的坡脚,加大洞顶填土的厚度。完成后,作业人员便可采用明洞暗做的方法进洞,或者采用盖挖法施工明洞,然后进洞施工。
采用爆破技术
在洞口施工时,会采用爆破技术,然而,爆破技术的采用也要与根据当地的地形地貌,土质情况相结合,所以,在采用爆破技术的时候,一定要控制爆破的震动。在构建隧道时,采用爆破技术,往往会产生巨大的震动力,从而造成周边的岩石松动,破坏周边图层的平衡,进而会导致滑坡以及岩体解体,在开挖的时候,易造成洞口地表下沉、塌穴等现象。也就是说,在采用爆破技术的时候,要严格控制爆破的震动幅度,这样才可能减少围岩松动、掉落乃至塌方。在爆破技术当中,微震控制爆破技术就是一个非常好的选择,既可以让作业人员快速的进洞,还可以减少围岩的松动,保障作业人员的安全。
(三)加强监控
天有不测风云,人有旦夕祸福,计划永远没有变化快。在铁路隧道进口段施工时,往往会发生一些我们始料不及的事情。所以,为了尽量避免意外的发生,作业人员就要时时刻刻的做好监控的任务,做好测量工作,始终坚持动态设计、施工、管理。只有时时刻刻的监控、测量,及时汇报情况,才能够减少意外的发生次数。
为了做到实时监控、测量,作业人员要布置好隧道洞口、洞顶的观测点,做到全方位监控,及时作好隧道洞口段围岩监控量测、地表的沉降观测和地质超前预报工作,及时构建隧道洞门和二次衬砌。
注意初期支护与二次衬砌
隧洞口所承受的荷载很大,且随着不断的开挖,其荷载仍会继续增加,这就要求作业人员要注意初期支护以及二次衬砌,从而减少围岩暴露时间,增加作业时的安全。
总结:打蛇打七寸,擒贼先擒王,这些谚语都在告诉我们做事要抓关键。而铁路隧道进口段就是整条隧道的关键,只有进洞口段的稳固安全,后续任务才可以快速、安全的完成。所以,在构建进洞口段时,一定要结合实际,选择适当的施工方案与施工技术,做好实时监控。
参考文献:
[l]关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社,2003
[2]张程.铁路隧道进口段施工方案及关键技术分析[J].华东科技,2013(1)
[3]庄松,刘士信.铁路隧道洞口段超前长管棚施工技术[J].黑龙江科技信息,2010(32)
关键词:铁路隧道;进口段;施工方法;主要技术
中图分类号:U459.1 文献标识码:A 文章编号:
随着铁路施工技术的高速发展,在铁路隧道的建设迎来新曙光的同时,也面临着严峻的考验。由于地质地貌的不同,铁路隧道进口段的施工方案以及关键技术也各不相同。铁路隧道进口段处于开端,风化相对严重,容易引起坍塌,危及人们的生命安全。
隧道进口段施工方案
进口段的特点及注意问题
隧道进口段,处于施工地段的外端,常年经历风吹日晒等环境的考验,变得异常脆弱,地表水的汇集以及各种地形地质条件的影响,进口段的施工十分困难。若是施工方法以及关键技术采用不当,若不经常维护,很容易产生坍塌。
在修建隧道口时,一定要注意洞口仰坡的成片滑落以及周边边坡的坍塌;时刻注意隧道顶板交叉处是否会产生塌方以及顶板冒顶和洞口段下沉。在洞口段采取爆破时,要根据当地的地形地貌等因素控制爆破震动、范围,要时刻监控量测和超前地质预报。
进口段的主要施工方案
进口段的施工方案,主要基于进口段的关键问题而采用的。
在施工前,要认真的对隧道进口的地形、地貌以及地质情况进行勘察、核对。排除一切会引起坍塌、滑落等安全隐患。当堑顶斜坡存在松散的土体,易松动的石块时,必须要及时的清理,无法或不易清除的应该采取加固的方法,保证洞口、仰坡、边坡的稳定安全,避免意外事故发生。在施工的过程中,要严格的遵守“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤测量、速反馈”的施工原则。特别在洞口挖开后,为了保障进洞的安全,及时的支护是十分必要的。
施工过程中,要利用监控量测,实施动态施工,将所得到的数据及时准确的进行分析计算,从而调整支护参数,引导施工快速、安全的进行。
洞口施工的关键技术
根据各地的地形地貌等因素的不同,在洞口施工时,就要选择适合当地的施工方法以及进洞方法。
进洞技术
1.洞口长管棚技术
长管棚主要施工工序为:施工准备、混凝土导向墙施工、利用预留核心土为钻孔作业平台、管棚钻机就位、钻奇数孔、顶进Φ108mm花钢管、清孔、管棚注浆、钻偶数孔、顶进钢管、钢管填充以及孔口封堵。
长管棚施工,起超前支护刚度大,你能够有效的承受住上方以及侧向土体的压力,具有棚架、锚固、固结地层的的三种主要功能。在松软、风化的的地质处,采用长管棚注浆固结土体,可以增强进口段上方土体的稳定性,从而保证进洞施工的安全。
贵广铁路工程隧道施工,洞口便采用地长管棚施工技术。该项技术在新建贵广铁路隧道口得到了广泛的应用,特别是在进洞口浅埋、偏压地段应用的次数较多。该种施工技术,为作业人员在隧道口的安全提供了全面的保障,确保了对道口处的安全,有效的防止了进洞口处的拱顶下沉以及浅埋段的坍塌冒顶。
2.小导坑进洞法
面对复杂的地形,我们可以选取小导坑进洞法。小导坑的大小要根据所修建的通道大小进行选取,不可盲目采用。
小导坑进洞法要坚持“管超前、严注浆、短进尺、少扰动、强支护、快加固、早成环、勤测量” 的原则。 其工序为: 超前小导管—工字钢架设—锚杆安装—钢筋网铺设—喷射混凝土。
例如,湖北沪蓉西高速公路第二特长隧道夹活岩隧道便采用的小导坑的进洞方法。夹活岩隧道属于岩溶地貌,高山峻岭,地形险峻复杂,且隧道进口又位于沿线的河流左岸,周围的岩石稳定性很差,岩质疏松,风化严重。为了避免破坏生态环境,该地作业人员便采用了小导坑的进洞方法,先采用小导坑形式出洞,再反向扩大隧洞。
该施工方法,先采用增加侧墙的方法来阻挡来自土体的压力,然后采用小导坑出洞,为施工人员创造了可以施工的页面,然后在利用小导坑反向扩大隧洞,从而完整地保留了该处山体原来的面貌,减少了开挖量,很好的保护了自然环境的同时,还保障了作业人员的人身安全。这种方法要选择适当的地形地貌,不可盲目的采用,否则只会弄巧成拙,适得其反。
3.加固地层进洞法
在構建铁路隧道进洞口时,若洞口处所处的地层较差,地形不利于进洞时,可采用加固地层的进洞方法。我们可将加固地层进洞法分为两种,一种是注浆加固地层,一种是接长明洞保持洞口稳定,之后再采用填土反压法。
注浆方法可以采用地表垂直注浆,也可以采用从坡面水平注浆。在这里,浆液的采用一定要与当地的土体状况,地质好坏相适合。经过认真考察核对后,可选择水泥浆、水泥、水玻璃双浆液,还可以选择超细水泥浆以及其他适合当地土体的浆液。在注浆方式的选择上,我们可以采用单孔注浆、旋喷注浆等方法。当浆液凝结,形成硬化的固体后,会形成一道坚硬的防护墙。这种墙可以加固周围疏松的岩石,截断水流,减少施工时出现的图层坍塌,为作业人员提供良好的工作环境。
当地地形出现偏压或者覆土层面较浅时,为了保证更快更安全的施工,作业人员可采用长明洞的方法将洞口保持稳定。完成这项技术后,切不可急于进洞施工,因为当地的地质疏松,明洞开挖便会引起周围边坡图层的不稳定,容易出现危险。所以,在完成长明洞后,再采用填土反压的方法,稳定边坡的坡脚,加大洞顶填土的厚度。完成后,作业人员便可采用明洞暗做的方法进洞,或者采用盖挖法施工明洞,然后进洞施工。
采用爆破技术
在洞口施工时,会采用爆破技术,然而,爆破技术的采用也要与根据当地的地形地貌,土质情况相结合,所以,在采用爆破技术的时候,一定要控制爆破的震动。在构建隧道时,采用爆破技术,往往会产生巨大的震动力,从而造成周边的岩石松动,破坏周边图层的平衡,进而会导致滑坡以及岩体解体,在开挖的时候,易造成洞口地表下沉、塌穴等现象。也就是说,在采用爆破技术的时候,要严格控制爆破的震动幅度,这样才可能减少围岩松动、掉落乃至塌方。在爆破技术当中,微震控制爆破技术就是一个非常好的选择,既可以让作业人员快速的进洞,还可以减少围岩的松动,保障作业人员的安全。
(三)加强监控
天有不测风云,人有旦夕祸福,计划永远没有变化快。在铁路隧道进口段施工时,往往会发生一些我们始料不及的事情。所以,为了尽量避免意外的发生,作业人员就要时时刻刻的做好监控的任务,做好测量工作,始终坚持动态设计、施工、管理。只有时时刻刻的监控、测量,及时汇报情况,才能够减少意外的发生次数。
为了做到实时监控、测量,作业人员要布置好隧道洞口、洞顶的观测点,做到全方位监控,及时作好隧道洞口段围岩监控量测、地表的沉降观测和地质超前预报工作,及时构建隧道洞门和二次衬砌。
注意初期支护与二次衬砌
隧洞口所承受的荷载很大,且随着不断的开挖,其荷载仍会继续增加,这就要求作业人员要注意初期支护以及二次衬砌,从而减少围岩暴露时间,增加作业时的安全。
总结:打蛇打七寸,擒贼先擒王,这些谚语都在告诉我们做事要抓关键。而铁路隧道进口段就是整条隧道的关键,只有进洞口段的稳固安全,后续任务才可以快速、安全的完成。所以,在构建进洞口段时,一定要结合实际,选择适当的施工方案与施工技术,做好实时监控。
参考文献:
[l]关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社,2003
[2]张程.铁路隧道进口段施工方案及关键技术分析[J].华东科技,2013(1)
[3]庄松,刘士信.铁路隧道洞口段超前长管棚施工技术[J].黑龙江科技信息,2010(32)