论文部分内容阅读
摘要:对于山岭软土部分的隧道施工技术,主要集中在台阶法和双侧壁导坑法两种类型上,除此之外中隔墙法也运用的比较广泛。本文结合个人在实践工作过程当中的经验总结,介绍了某公路施工过程当中的隧道施工技术,在此基础上总结出公路隧道技术以及隧道的防排水等等相关的技术运用,希望能够起到抛砖引玉的作用。
关键字:公路隧道;施工技术
Abstract: as to the mountains of soft soil of tunnel construction technology, mainly concentrated in the steps method and meshshotcreting firstly method two types, besides the method using the broader. Combining with the individual in the process of work in practice experience, this paper introduces some highway construction in the process of construction technology of the tunnel, and based on this, sums up the highway tunnel and tunnel waterproof and drainage technology and so on related technologies, hope to a view to play a valuable role.
Key word: highway tunnel; Construction technology
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
一.隧道开挖分析
本文主要探讨的是洞口较大出洞口VI类岩围的隧道修建。在具体的施工过程当中,拱顶的修建存在着较大的技术难度,与此同时地形地貌的特点在隧道地表上经常会出现不同程度的下沉和开裂的情况,如果没有在隧道开挖部分打好基础,很有可能会在拱脚部分出现开裂的现象,尤其是拱脚的接合处这种现象最为明显。为了解决这一问题就必须要根据隧道具体的施工情况以及的地形地质情况进行深入的分析。除此之外隧道修建的位置还存在如下的地形地势特点:土层松软,土壤湿度较大,地基的承载能力不足等等。与此同时隧道埋入山洞的深度相对于其他类型的地质层而言要更深一些,这样无疑就增加了隧道的自拱度,传统的公路隧道的施工,总是可以依据围岩的结构特点自动的形成拱度,而对于此处的隧道却很难够自动形成,因而就必须要采取各种各样的施工修建策略来加固隧道,借助外力的支撑作用形成拱度,因为此处的基础承载力是实现主动支撑结构的重要基础和保障。在长期的工作实践中可以总结出一个规律,那就是在隧道进行开挖的过程当中,做好前期的地质探测工作是尤为重要的,只有这样才能够确保在具体的施工过程当中减少技术难度,在有限的资源条件的情况下最大限度的节约人力物力和财力。
二.风、水、电作业,通风、防尘和施工排水
(一)施工供风
对于公路隧道的施工和修建而言,提前做好施工供风处理是十分重要的。由于修建隧道的地形地势特点,很难借助自然风的力量加速施工的进度,因而通常情况下都需要在隧道的进口和出口处安置供风机械设备,在实际的工作过程当中发现修建空气压缩机站是十分有效的施工技术方法。由于山岭软土地形区的地势特点,可以在隧道的进口处安置两台20m3/min的空气压缩机,在隧道的出口处安置一台10m3/min的空气压缩机,通过这样的方式能够有效的保障隧道在施工的过程当中的风力是足够的。
(二)施工用水
由于山岭地区地势地形较高,因而不能够保障水源的足够供给,而在隧道的修建过程当中需要借助水力的方式来带动施工设备。所以可以在隧道的进口和出口的地方修建高山水池,通常情况下水池修建的高度是需要结合具体的地形特质来确定的,对于洞口较大的公路隧道的修建而言,可以在距离隧道拱顶29m位置的山顶处修建水池,而水源则可以从隧道出口的山脚处迁移过来,比如说可以在山脚处挖一个水池,再通过动力设备将水压到山顶的高山水池上,在此基础上借助管道的方式将水引流到隧道当中,以确保施工的设备用水和工作人员的生活用水是充足的。在实际的工作过程当中发现,高山集水池的水源复杂,很容易出现安全隐患,因而在引用过程当中要进行严格的水质检验,只有确保水源的PH值是合格的,一旦发现酸性或者是硫酸盐,氯化物超标的情况必须要进行及时的处理。一方面这些物质是不符合生活用水的标准的,另外一个方面它们会影响水泥的凝结硬化,很容易造成隧道的坍塌和安全隐患,同样的这部分水源也不能用于搅拌栓的施工处理中。
(三)施工供电
电力设备是维系隧道施工的重要基础和保障。在隧道修建的前期可以在进口和出口处安置变压器,通常情况下需要选取略高于居民电压的功率,315KVA是比较合适的选择,在变压器的转换下可以利用山下居民电网进行供电,除此之外还需要在隧道的进口和出口的地方各安置一台220KW的发电机,以备不时之需。至于动力设备的采用,可以采用三相交变电流,额定电压控制在380V之内,而照明用电一律采用居民额定电压220V,为了进一步的保障隧道施工修建的安全性,所有线路都要认真的检测好是否做好了漏电保护策略,从根本上杜绝用电安全隐患的发生。需要注意的是,隧道施工所有的线路架设和用电器的安装必须要符合《公路隧道施工技术规范》的相关技术标准和规定。
(四)施工通风、防尘
公路隧道洞口内经常需要进行爆破处理以便更进一步的完成掘进施工,此时就需要做好通风和防尘工作。通常情况下湿式凿岩的施工技术能够有效的减少灰尘的产生,当岩洞经过爆破处理之后可以在洞内洒一些水以此能够快速的降低粉尘的浓度。在实际的工作过程当中发现,施工通风通常需要采取压入式的施工方式效果最佳,用3台抽流风机送到洞口处能够加速粉尘的吸入,而送风口应该尽量控制在开挖面之下,二者之间的距离控制在15cm之下最佳。
(五)施工排水
公路隧道在施工过程当中做好施工排水准备是十分重要的,它能够在最短时间按内排除由于挖掘压力而造成的地下水的涌入以及施工废水的沉积。通常情况下我们将出口到进口坡度为1.54%的距离成为隧道上坡,以此为界限隧道出口的施工为顺坡施工,因而在此阶段的排水可以利用自然坡度的优势,在借助塑料管的方式下降这些积水排到洞口之外。同样的进口处的施工为隧道反坡施工,此阶段的排水策略可以通过开挖地段,构建集水坑的方式进行,并在抽水机的帮助下利用压力差将积水排到洞口之外。
三.隧道施工
(一)施工方法
结合前面所分析的关于此地段的公路隧道施工存在的问题,在对地形地貌等方面的分析之后,采用臺阶法和双侧壁导坑法结合的施工技术是最合适的。具体来说就是在半断面开挖的过程当中,采用无轨运输的方式将渣子运送到山下,当进入到小导坑开挖阶段的时候,由于机械设备体积和客观条件的限制,可以用人工开挖的方式来代替机器开挖,在快要结束的时候将小拖拉机运送到洞中配合人工出渣,完成本阶段的开挖。在仰拱加固的阶段要做好混凝土的调配和供给工作。
(二)钢管桩施工
钢管桩可以采用4个直径为89mm的钢管进行无缝衔接,需要注意的是这些钢管都要做预先的处理,对前端钢管进行加工,使其以圆锥状呈现出来,注意控制好他们的长度要在20cm的范围内。至于钢管桩管体下部分的加工则采用加工溢流孔的设计方式,这样做是为了更好的完成注浆部分的施工,而在管口处则要确保其形态是完整的,在1m的范围内都不需要做任何的溢流孔处理,钢管桩管体下部分的溢流孔的直径要控制在8mm之内,而孔与孔之间的间距为25cm最佳。在清楚施工障碍的过程当中,可以选取1m为进度指标进行处理,与此同时还可以在钢管桩安装的阶段同时安装排水管,以便于快速的将隧道内的积水排除,要确保隧道内的施工现场是干燥的,杜绝浸泡现象的出现。
(三)防水层铺设前对初期支护的检查和处理
在公路隧道防水层铺設的前期准备工作当中,应该着力做好初期支护喷射混凝土的的工作,并通过反复的断面测量的方式,将欠挖部分一一找出,并及时的凿除,除此之外还需要对混凝土表面的凹凸部分进行预先处理,具体的可以通过分层喷射的方式将其铺平。在实际的工作过程当中发现,在防水层铺设前经常会出现许多外露的锚头以及钢筋网,为了不影响后续的施工步骤,应该要将其清除干净,在此基础上对这些破碎的界面用水泥和砂浆进行填平,这样做是为了确保混凝土的表面是平整光滑的。在铺设前,还需要仔细检查衬砌背后的排水设施是否是完整牢靠的,尤其是排水设施的布置是否合理,盲沟、引水管和排水暗沟等等都应该要进行完整的镶嵌和链接,并确保他们都处于密封的状态之下,并假设反滤层。对于那些气候比较严寒的地区,还应该要设置保温排水设施,并做好充足的防潮准备。
四.小结
本文结合个人在实践工作过程当中的经验总结,就公路隧道的施工技术展开探讨。通过介绍山岭地区公路隧道的施工过程,在此基础上进行适当延伸。首先进行了隧道开挖的分析,并做了简要的说明,在此基础上分别对一系列后续的施工方案进行了阐述。然而由于个人所学知识以及阅历的局限性,并未能够做到面面俱到,希望能够凭借本文引起广大学者的广泛关注。
参考文献
[1]宋金峰;圆梁山隧道注浆堵水方案及施工技术研究[D];中国地质大学(北京);2011年
[2]张青林;重庆地铁隧道TBM始发段的施工技术研究[D];北京交通大学;2011年
[3]赵胤;长大隧道钻爆法施工参数优化研究[D];北京交通大学;2010年
[4]纪慧琢;高海拔特长隧道火灾烟气流动特性的数值模拟分析[D];北京交通大学;2010年
[5]尤鸿波;特长隧道自然风影响因素及计算方法研究[D];西南交通大学;2010年
[6]金烨;敞开式TBM施工围岩稳定性及支护参数研究[D];西南交通大学;2010年
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键字:公路隧道;施工技术
Abstract: as to the mountains of soft soil of tunnel construction technology, mainly concentrated in the steps method and meshshotcreting firstly method two types, besides the method using the broader. Combining with the individual in the process of work in practice experience, this paper introduces some highway construction in the process of construction technology of the tunnel, and based on this, sums up the highway tunnel and tunnel waterproof and drainage technology and so on related technologies, hope to a view to play a valuable role.
Key word: highway tunnel; Construction technology
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
一.隧道开挖分析
本文主要探讨的是洞口较大出洞口VI类岩围的隧道修建。在具体的施工过程当中,拱顶的修建存在着较大的技术难度,与此同时地形地貌的特点在隧道地表上经常会出现不同程度的下沉和开裂的情况,如果没有在隧道开挖部分打好基础,很有可能会在拱脚部分出现开裂的现象,尤其是拱脚的接合处这种现象最为明显。为了解决这一问题就必须要根据隧道具体的施工情况以及的地形地质情况进行深入的分析。除此之外隧道修建的位置还存在如下的地形地势特点:土层松软,土壤湿度较大,地基的承载能力不足等等。与此同时隧道埋入山洞的深度相对于其他类型的地质层而言要更深一些,这样无疑就增加了隧道的自拱度,传统的公路隧道的施工,总是可以依据围岩的结构特点自动的形成拱度,而对于此处的隧道却很难够自动形成,因而就必须要采取各种各样的施工修建策略来加固隧道,借助外力的支撑作用形成拱度,因为此处的基础承载力是实现主动支撑结构的重要基础和保障。在长期的工作实践中可以总结出一个规律,那就是在隧道进行开挖的过程当中,做好前期的地质探测工作是尤为重要的,只有这样才能够确保在具体的施工过程当中减少技术难度,在有限的资源条件的情况下最大限度的节约人力物力和财力。
二.风、水、电作业,通风、防尘和施工排水
(一)施工供风
对于公路隧道的施工和修建而言,提前做好施工供风处理是十分重要的。由于修建隧道的地形地势特点,很难借助自然风的力量加速施工的进度,因而通常情况下都需要在隧道的进口和出口处安置供风机械设备,在实际的工作过程当中发现修建空气压缩机站是十分有效的施工技术方法。由于山岭软土地形区的地势特点,可以在隧道的进口处安置两台20m3/min的空气压缩机,在隧道的出口处安置一台10m3/min的空气压缩机,通过这样的方式能够有效的保障隧道在施工的过程当中的风力是足够的。
(二)施工用水
由于山岭地区地势地形较高,因而不能够保障水源的足够供给,而在隧道的修建过程当中需要借助水力的方式来带动施工设备。所以可以在隧道的进口和出口的地方修建高山水池,通常情况下水池修建的高度是需要结合具体的地形特质来确定的,对于洞口较大的公路隧道的修建而言,可以在距离隧道拱顶29m位置的山顶处修建水池,而水源则可以从隧道出口的山脚处迁移过来,比如说可以在山脚处挖一个水池,再通过动力设备将水压到山顶的高山水池上,在此基础上借助管道的方式将水引流到隧道当中,以确保施工的设备用水和工作人员的生活用水是充足的。在实际的工作过程当中发现,高山集水池的水源复杂,很容易出现安全隐患,因而在引用过程当中要进行严格的水质检验,只有确保水源的PH值是合格的,一旦发现酸性或者是硫酸盐,氯化物超标的情况必须要进行及时的处理。一方面这些物质是不符合生活用水的标准的,另外一个方面它们会影响水泥的凝结硬化,很容易造成隧道的坍塌和安全隐患,同样的这部分水源也不能用于搅拌栓的施工处理中。
(三)施工供电
电力设备是维系隧道施工的重要基础和保障。在隧道修建的前期可以在进口和出口处安置变压器,通常情况下需要选取略高于居民电压的功率,315KVA是比较合适的选择,在变压器的转换下可以利用山下居民电网进行供电,除此之外还需要在隧道的进口和出口的地方各安置一台220KW的发电机,以备不时之需。至于动力设备的采用,可以采用三相交变电流,额定电压控制在380V之内,而照明用电一律采用居民额定电压220V,为了进一步的保障隧道施工修建的安全性,所有线路都要认真的检测好是否做好了漏电保护策略,从根本上杜绝用电安全隐患的发生。需要注意的是,隧道施工所有的线路架设和用电器的安装必须要符合《公路隧道施工技术规范》的相关技术标准和规定。
(四)施工通风、防尘
公路隧道洞口内经常需要进行爆破处理以便更进一步的完成掘进施工,此时就需要做好通风和防尘工作。通常情况下湿式凿岩的施工技术能够有效的减少灰尘的产生,当岩洞经过爆破处理之后可以在洞内洒一些水以此能够快速的降低粉尘的浓度。在实际的工作过程当中发现,施工通风通常需要采取压入式的施工方式效果最佳,用3台抽流风机送到洞口处能够加速粉尘的吸入,而送风口应该尽量控制在开挖面之下,二者之间的距离控制在15cm之下最佳。
(五)施工排水
公路隧道在施工过程当中做好施工排水准备是十分重要的,它能够在最短时间按内排除由于挖掘压力而造成的地下水的涌入以及施工废水的沉积。通常情况下我们将出口到进口坡度为1.54%的距离成为隧道上坡,以此为界限隧道出口的施工为顺坡施工,因而在此阶段的排水可以利用自然坡度的优势,在借助塑料管的方式下降这些积水排到洞口之外。同样的进口处的施工为隧道反坡施工,此阶段的排水策略可以通过开挖地段,构建集水坑的方式进行,并在抽水机的帮助下利用压力差将积水排到洞口之外。
三.隧道施工
(一)施工方法
结合前面所分析的关于此地段的公路隧道施工存在的问题,在对地形地貌等方面的分析之后,采用臺阶法和双侧壁导坑法结合的施工技术是最合适的。具体来说就是在半断面开挖的过程当中,采用无轨运输的方式将渣子运送到山下,当进入到小导坑开挖阶段的时候,由于机械设备体积和客观条件的限制,可以用人工开挖的方式来代替机器开挖,在快要结束的时候将小拖拉机运送到洞中配合人工出渣,完成本阶段的开挖。在仰拱加固的阶段要做好混凝土的调配和供给工作。
(二)钢管桩施工
钢管桩可以采用4个直径为89mm的钢管进行无缝衔接,需要注意的是这些钢管都要做预先的处理,对前端钢管进行加工,使其以圆锥状呈现出来,注意控制好他们的长度要在20cm的范围内。至于钢管桩管体下部分的加工则采用加工溢流孔的设计方式,这样做是为了更好的完成注浆部分的施工,而在管口处则要确保其形态是完整的,在1m的范围内都不需要做任何的溢流孔处理,钢管桩管体下部分的溢流孔的直径要控制在8mm之内,而孔与孔之间的间距为25cm最佳。在清楚施工障碍的过程当中,可以选取1m为进度指标进行处理,与此同时还可以在钢管桩安装的阶段同时安装排水管,以便于快速的将隧道内的积水排除,要确保隧道内的施工现场是干燥的,杜绝浸泡现象的出现。
(三)防水层铺设前对初期支护的检查和处理
在公路隧道防水层铺設的前期准备工作当中,应该着力做好初期支护喷射混凝土的的工作,并通过反复的断面测量的方式,将欠挖部分一一找出,并及时的凿除,除此之外还需要对混凝土表面的凹凸部分进行预先处理,具体的可以通过分层喷射的方式将其铺平。在实际的工作过程当中发现,在防水层铺设前经常会出现许多外露的锚头以及钢筋网,为了不影响后续的施工步骤,应该要将其清除干净,在此基础上对这些破碎的界面用水泥和砂浆进行填平,这样做是为了确保混凝土的表面是平整光滑的。在铺设前,还需要仔细检查衬砌背后的排水设施是否是完整牢靠的,尤其是排水设施的布置是否合理,盲沟、引水管和排水暗沟等等都应该要进行完整的镶嵌和链接,并确保他们都处于密封的状态之下,并假设反滤层。对于那些气候比较严寒的地区,还应该要设置保温排水设施,并做好充足的防潮准备。
四.小结
本文结合个人在实践工作过程当中的经验总结,就公路隧道的施工技术展开探讨。通过介绍山岭地区公路隧道的施工过程,在此基础上进行适当延伸。首先进行了隧道开挖的分析,并做了简要的说明,在此基础上分别对一系列后续的施工方案进行了阐述。然而由于个人所学知识以及阅历的局限性,并未能够做到面面俱到,希望能够凭借本文引起广大学者的广泛关注。
参考文献
[1]宋金峰;圆梁山隧道注浆堵水方案及施工技术研究[D];中国地质大学(北京);2011年
[2]张青林;重庆地铁隧道TBM始发段的施工技术研究[D];北京交通大学;2011年
[3]赵胤;长大隧道钻爆法施工参数优化研究[D];北京交通大学;2010年
[4]纪慧琢;高海拔特长隧道火灾烟气流动特性的数值模拟分析[D];北京交通大学;2010年
[5]尤鸿波;特长隧道自然风影响因素及计算方法研究[D];西南交通大学;2010年
[6]金烨;敞开式TBM施工围岩稳定性及支护参数研究[D];西南交通大学;2010年
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。