论文部分内容阅读
摘 要:近年来,我国国民经济得到快速提升,人们日益提高的生活水平让其对公路运输需求不断加强。高速公路因具有直达、快速、稳定等特点而得到人们认可,建设规模也在不断扩大。越来越多的公路隧道随着高速公路的不断建设而显现出来,隧道工程相对比较隐蔽,具有较多的未知因素,而且它的施工空间有限,作业单一且具有较强的循环性,面对复杂多变的地质条件,它的施工管理难度也在不断发生着变化。隧道的使用周期想要延长,需要确保不会出现渗、漏现象。本位主要阐述了隧道施工技术,仅供工程技术人员参考。
关键词:高速公路;隧道;施工技术
在公路建设过程中,当受到山体阻隔时,就需要进行隧道施工,如果进行绕山修路,会消耗较大的人力物力财力,且延长施工工期,并且在绕山修路的过程汇总会遇到各种未知的困难。所以,在山体条件允许的情况之下,最佳的高速公路建设选择项目就是建设公路隧道。近年来,我国不断增加的高速公路建设项目对隧道施工技术提出了更好的要求,面对不同的山体问题需要采取进行不同的应对措施
一、隧道施工安排
1、施工作业线的安排。我国目前所应用的高速公路隧道施工技术一般在开始时采用的是中导洞现行的方式,就是以中导洞为中心向周围进行辅助设施的建设。通常中导洞在施工时,首先需要掘进大约45米的距离,不能太多,以免造成中导洞塌方。然后在中导洞内进行中墙的建设,要求其中墙材料的混凝土凝固强度超过65%。其次,在中墙施工完毕后,可以对中导洞的左侧进行辅助施工,利用地质测绘仪器对周围岩层的形变情况进行测量,了解山体内部的受力变化和分布,再对其进行加固,然后依次对右侧进行二次模筑衬砌。如果在施工的过程中中导洞内的岩层如果不能够支撑其重量发生了严重的形变,则需要先进行早期支护固定,利用加厚混凝土喷筑的方式对墙体进行加固,并在此基础上对岩层应力变化进行测量,保证中导洞的稳定性。需要注意的是,二次模筑衬砌在施工时,其间距应该控制在30米左右。这样的施工作业线设计能够有效提高各施工设备之间的配合力度,并且能够满足不同施工环境下的需求。
2、排水作业的安排。在隧道工程建设过程中,排水作业是整个工程当中的主要环节。山地环境的特殊性决定了在施工时必然需要面对隧道渗水的情况,如何有效将施工的废水和山体地下水有效排出施工场所就成为了施工质量的整体保证。在实际施工过程中,一般均会在隧道的进出口附近建设坡道,其坡道长度分别占隧道总长度的1.5%左右。而在其施工过程中需要进行集水坑的施工,这一环节主要是将隧道内的水进行收集,方便排水作业的开展,可以在集水坑施工完毕后采用抽水机将坑内的水转移出隧道。这种排水方法较容易实现,只需要利用抽水机连接塑料水管即可完成,利用坡道所产生的重力增加排水效率,减小抽水机的工作负荷,降低成本。
3、风、水、电作业的安排。一是供电系统的安排。在隧道的建设过程中,一般施工单位会与周围的供电企业进行联系,利用周围供电网络来为施工提供必要的电能。但是由于部分地区施工环境当中仅有生活用电网络,而这一电网的电压普遍偏低,无法满足工程建设的需求,因此在隧道的进出口位置必须安装变压器,规格为315KVA,同时还要安装220KV的发电机组,这样就能够保证在施工过程中获得足够的电压。在一般情况下,施工过程中的照明设备电压要求为220KV,而施工设备的电压要求要达到380KV,这两种电压均超过人体承受的安全电压。因此在施工过程中还应该保证用电安全性,必须在供电线路上安装漏电保护装置;二是通风系统的安排。由于隧道施工本身是在一个相对密闭的环境下进行施工,在隧道没有打通之前,空气在隧道内无法形成对流,导致隧道施工末端的空气质量会持续下降,影响施工人员的人身安全。因此,必须在隧道施工口安装大功率空气压缩机,其规格应该为10到20 ,这样才能够保证施工过程中隧道内空气的畅通,保证施工人员的呼吸;三是供水系统的安排。供水系统一般是在隧道穹顶上方大约30米的位置进行建造,主要以蓄水池为主,要求其能够储存的水量在100立方米以上。供水管道要在进出口处右侧的山脚进行铺设,同时在山脚下建立蓄水池。这样做能够在转移山上水源的同时完成储存,方面施工过程中对水的使用。同时,检验人员还需要对水质进行化验,保证水体的质量,因为水体当中杂志过多会导致混凝土凝结质量,在使用过程中会出现干燥不均匀、开裂等情况。
二、高速公路隧道施工技术
1、洞口施工。施工人员在洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖,施工机械以挖掘机为主,尽量不采用爆破,保证不扰动原地层;洞口场地用装载机辅以推土机整平壓实;遇坚硬石质地层人工钻眼爆破,运输采用自卸车,挖方弃往指定的弃碴场。洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要,修建供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地,合理布置。边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位,并分层进行边仰坡挂网喷锚防护,以防围岩风化,雨水渗透而坍塌。以稳定边仰坡。刷坡防护到路基面标高。隧道洞门在进洞施工正常后,适时安排施工。综合考虑地形地质条件及洞口美化等条件。进洞施工前,先将洞外排水系统做好,再行进洞,以防对洞门造成威胁。明洞拱、墙与洞内相邻的拱、墙衬砌时,应同时施工连成整体;洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好,并与洞外排水系统连通,以免地表水冲刷坡面。洞门仰坡和边坡宜在进洞前刷好,坡度的施工允许偏差为5%;洞口土石方宜采用控制爆破施工,不得使用集中药包爆破,以免影响仰边坡的稳定。
2、隧道明洞施工。明洞边墙基础必须置稳固的地基上。遇有地下水时,须将地下水引离边墙基础。凹形地段或外墙深基部分,施工时本着先难后易的原则,可先开挖、砌筑最低凹处,逐步向两端进行,以利利用施工查明基础情况。边墙基础挖至设计标高后,核对地质承载力是否与设计要求相符。若地基承载力不足时,可考虑采用沉井基础或挖孔桩基础进行地基加固。明洞开挖采用全部明挖法,若施工需要或工程师要求,也可采用拱上明挖拱下暗挖法进行开挖施工,但无论哪种方法开挖,均实行爆破药量控制。明洞开挖前,预先做好洞顶防水、排水设施,防止地面水冲刷而招致边坡、仰坡落石、塌方。内模采用定型钢模板,外模和挡头板模板采用定制的木模加钉铁皮,挡头板内,外弧线在现场按实际比例放样后,精确加工。泵送混凝土灌注,灌注时其模板支撑必须牢靠,防止跑模造成砌衬侵入限界。施工人员在进行拱圈施工时拱架一般在立柱上架设,立柱基底坚实,若在松软路肩上,则设纵向卧木,并将各立柱纵向联结成整体。拱架采用特制大跨度钢拱架,组合钢模安装拱部内模。
3、隧道洞身开挖。开挖和二次衬砌可同时施工,控制工期的作业为开挖初期支护,二次衬砌不控制工期。开挖及初期支护每循环进尺3.0m,每循环作业时间25h。开挖和二次衬砌可同时施工,控制工期的作业为开挖初期支护,二次衬砌不控制工期。开挖及初期支护每循环进尺4.0 m,每循环作业时间24 h。每天进度4.0 m。隧道洞身穿过III、IV类围岩,根据围岩类别分别进行爆破设计,为避免对围岩的扰动和对地表的影响,采用微差松动爆破技术施工。施工人员需要做好爆破的准备工作。爆破震动与同段齐爆的炸药用量密切相关,采用非电微差起爆技术,不但控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管的起爆时间,使爆破震动波形不成叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果,又能消除爆破震动的有害效应。在掏槽眼,掘进眼、底眼或周边眼中,每段起爆药量较大的段别雷管,间隔时差设计为200 ms,即跳段设置。可使爆破震动速度降低30%。隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键,也是产生最大震动的部位。工程中采用直眼掏槽,Ⅳ类采用楔形掏槽。为了减小震动、飞石,保证洞内初期支护及作业安全,采用降震设计,堵塞长度不小于20 d(d为炮眼孔径),并保证堵塞材料质量,避免飞石溢出,降低噪声,减弱震动。放出开挖断面中线水平和断面轮廓线,根据爆破设计图标出炮眼的位置。符合设计要求后进行钻孔,再按炮眼布置图检查合格后装药连线爆破。爆破后由专人进行清理危石,检查开挖面和衬砌地段,如发现险情或隐患,应采取措施及时处理。
三、结束语
综上所述。我国不断提高的社会经济和隧道施工技术进一步夯实了地下工程的基础。公路隧道施工是一个永久的课题,虽然当前施工过程中,会有一些问题出现在地质复杂的路段,不过随着传统技术的提高和新技术的引用,任何问题都会迎刃而解,隧道施工质量将会得到不断提升。
参考文献
[1]王坤;某高速公路双连拱隧道施工技术[J];石家庄铁道大学学报;2012.
[2]郑守仕;浅析隧道施工质量管理重点的分析;工程技术;2011.
关键词:高速公路;隧道;施工技术
在公路建设过程中,当受到山体阻隔时,就需要进行隧道施工,如果进行绕山修路,会消耗较大的人力物力财力,且延长施工工期,并且在绕山修路的过程汇总会遇到各种未知的困难。所以,在山体条件允许的情况之下,最佳的高速公路建设选择项目就是建设公路隧道。近年来,我国不断增加的高速公路建设项目对隧道施工技术提出了更好的要求,面对不同的山体问题需要采取进行不同的应对措施
一、隧道施工安排
1、施工作业线的安排。我国目前所应用的高速公路隧道施工技术一般在开始时采用的是中导洞现行的方式,就是以中导洞为中心向周围进行辅助设施的建设。通常中导洞在施工时,首先需要掘进大约45米的距离,不能太多,以免造成中导洞塌方。然后在中导洞内进行中墙的建设,要求其中墙材料的混凝土凝固强度超过65%。其次,在中墙施工完毕后,可以对中导洞的左侧进行辅助施工,利用地质测绘仪器对周围岩层的形变情况进行测量,了解山体内部的受力变化和分布,再对其进行加固,然后依次对右侧进行二次模筑衬砌。如果在施工的过程中中导洞内的岩层如果不能够支撑其重量发生了严重的形变,则需要先进行早期支护固定,利用加厚混凝土喷筑的方式对墙体进行加固,并在此基础上对岩层应力变化进行测量,保证中导洞的稳定性。需要注意的是,二次模筑衬砌在施工时,其间距应该控制在30米左右。这样的施工作业线设计能够有效提高各施工设备之间的配合力度,并且能够满足不同施工环境下的需求。
2、排水作业的安排。在隧道工程建设过程中,排水作业是整个工程当中的主要环节。山地环境的特殊性决定了在施工时必然需要面对隧道渗水的情况,如何有效将施工的废水和山体地下水有效排出施工场所就成为了施工质量的整体保证。在实际施工过程中,一般均会在隧道的进出口附近建设坡道,其坡道长度分别占隧道总长度的1.5%左右。而在其施工过程中需要进行集水坑的施工,这一环节主要是将隧道内的水进行收集,方便排水作业的开展,可以在集水坑施工完毕后采用抽水机将坑内的水转移出隧道。这种排水方法较容易实现,只需要利用抽水机连接塑料水管即可完成,利用坡道所产生的重力增加排水效率,减小抽水机的工作负荷,降低成本。
3、风、水、电作业的安排。一是供电系统的安排。在隧道的建设过程中,一般施工单位会与周围的供电企业进行联系,利用周围供电网络来为施工提供必要的电能。但是由于部分地区施工环境当中仅有生活用电网络,而这一电网的电压普遍偏低,无法满足工程建设的需求,因此在隧道的进出口位置必须安装变压器,规格为315KVA,同时还要安装220KV的发电机组,这样就能够保证在施工过程中获得足够的电压。在一般情况下,施工过程中的照明设备电压要求为220KV,而施工设备的电压要求要达到380KV,这两种电压均超过人体承受的安全电压。因此在施工过程中还应该保证用电安全性,必须在供电线路上安装漏电保护装置;二是通风系统的安排。由于隧道施工本身是在一个相对密闭的环境下进行施工,在隧道没有打通之前,空气在隧道内无法形成对流,导致隧道施工末端的空气质量会持续下降,影响施工人员的人身安全。因此,必须在隧道施工口安装大功率空气压缩机,其规格应该为10到20 ,这样才能够保证施工过程中隧道内空气的畅通,保证施工人员的呼吸;三是供水系统的安排。供水系统一般是在隧道穹顶上方大约30米的位置进行建造,主要以蓄水池为主,要求其能够储存的水量在100立方米以上。供水管道要在进出口处右侧的山脚进行铺设,同时在山脚下建立蓄水池。这样做能够在转移山上水源的同时完成储存,方面施工过程中对水的使用。同时,检验人员还需要对水质进行化验,保证水体的质量,因为水体当中杂志过多会导致混凝土凝结质量,在使用过程中会出现干燥不均匀、开裂等情况。
二、高速公路隧道施工技术
1、洞口施工。施工人员在洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖,施工机械以挖掘机为主,尽量不采用爆破,保证不扰动原地层;洞口场地用装载机辅以推土机整平壓实;遇坚硬石质地层人工钻眼爆破,运输采用自卸车,挖方弃往指定的弃碴场。洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要,修建供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地,合理布置。边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位,并分层进行边仰坡挂网喷锚防护,以防围岩风化,雨水渗透而坍塌。以稳定边仰坡。刷坡防护到路基面标高。隧道洞门在进洞施工正常后,适时安排施工。综合考虑地形地质条件及洞口美化等条件。进洞施工前,先将洞外排水系统做好,再行进洞,以防对洞门造成威胁。明洞拱、墙与洞内相邻的拱、墙衬砌时,应同时施工连成整体;洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好,并与洞外排水系统连通,以免地表水冲刷坡面。洞门仰坡和边坡宜在进洞前刷好,坡度的施工允许偏差为5%;洞口土石方宜采用控制爆破施工,不得使用集中药包爆破,以免影响仰边坡的稳定。
2、隧道明洞施工。明洞边墙基础必须置稳固的地基上。遇有地下水时,须将地下水引离边墙基础。凹形地段或外墙深基部分,施工时本着先难后易的原则,可先开挖、砌筑最低凹处,逐步向两端进行,以利利用施工查明基础情况。边墙基础挖至设计标高后,核对地质承载力是否与设计要求相符。若地基承载力不足时,可考虑采用沉井基础或挖孔桩基础进行地基加固。明洞开挖采用全部明挖法,若施工需要或工程师要求,也可采用拱上明挖拱下暗挖法进行开挖施工,但无论哪种方法开挖,均实行爆破药量控制。明洞开挖前,预先做好洞顶防水、排水设施,防止地面水冲刷而招致边坡、仰坡落石、塌方。内模采用定型钢模板,外模和挡头板模板采用定制的木模加钉铁皮,挡头板内,外弧线在现场按实际比例放样后,精确加工。泵送混凝土灌注,灌注时其模板支撑必须牢靠,防止跑模造成砌衬侵入限界。施工人员在进行拱圈施工时拱架一般在立柱上架设,立柱基底坚实,若在松软路肩上,则设纵向卧木,并将各立柱纵向联结成整体。拱架采用特制大跨度钢拱架,组合钢模安装拱部内模。
3、隧道洞身开挖。开挖和二次衬砌可同时施工,控制工期的作业为开挖初期支护,二次衬砌不控制工期。开挖及初期支护每循环进尺3.0m,每循环作业时间25h。开挖和二次衬砌可同时施工,控制工期的作业为开挖初期支护,二次衬砌不控制工期。开挖及初期支护每循环进尺4.0 m,每循环作业时间24 h。每天进度4.0 m。隧道洞身穿过III、IV类围岩,根据围岩类别分别进行爆破设计,为避免对围岩的扰动和对地表的影响,采用微差松动爆破技术施工。施工人员需要做好爆破的准备工作。爆破震动与同段齐爆的炸药用量密切相关,采用非电微差起爆技术,不但控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管的起爆时间,使爆破震动波形不成叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果,又能消除爆破震动的有害效应。在掏槽眼,掘进眼、底眼或周边眼中,每段起爆药量较大的段别雷管,间隔时差设计为200 ms,即跳段设置。可使爆破震动速度降低30%。隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键,也是产生最大震动的部位。工程中采用直眼掏槽,Ⅳ类采用楔形掏槽。为了减小震动、飞石,保证洞内初期支护及作业安全,采用降震设计,堵塞长度不小于20 d(d为炮眼孔径),并保证堵塞材料质量,避免飞石溢出,降低噪声,减弱震动。放出开挖断面中线水平和断面轮廓线,根据爆破设计图标出炮眼的位置。符合设计要求后进行钻孔,再按炮眼布置图检查合格后装药连线爆破。爆破后由专人进行清理危石,检查开挖面和衬砌地段,如发现险情或隐患,应采取措施及时处理。
三、结束语
综上所述。我国不断提高的社会经济和隧道施工技术进一步夯实了地下工程的基础。公路隧道施工是一个永久的课题,虽然当前施工过程中,会有一些问题出现在地质复杂的路段,不过随着传统技术的提高和新技术的引用,任何问题都会迎刃而解,隧道施工质量将会得到不断提升。
参考文献
[1]王坤;某高速公路双连拱隧道施工技术[J];石家庄铁道大学学报;2012.
[2]郑守仕;浅析隧道施工质量管理重点的分析;工程技术;2011.