浅谈公路隧道施工技术.doc
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2022-06-21 19:48:22上传
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浅谈公路隧道施工技术
摘要: 本文阐述了公路隧道施工中常见的问题,以及处理方法和建议。以科技进步改进传统的工艺技术,力求降低工程造价;提高质量,提高工效。
关键词:公路隧道; 施工技术;新奥法施工; 溶洞处理;衬砌裂拱;防排水
前言
云南省红河州绿春隧道隧道设计1605米,隧道地质条件差,Ⅴ级围岩,且围岩破碎,雨水渗入量大,且进口端初支下沉,二衬结构尺寸不足,处理周期较长。现今的公路隧道施工方法主要可分为明挖法和暗挖法两大类。明挖法是先将地面挖开,在露天情况下修筑隧道结构,然后再覆盖回填。暗挖法是不挖开隧道上面的地层,在地下进行开挖和修筑隧道结构。暗挖法又可分为矿山法、盾构法和隧道掘进机法等。山岭道路隧道一般采用矿山法施工,其中新奥法是矿山法中的最重要、最常用、最有效的施工方法。本文就新奥施工方法进行重点介绍。
1新奥法施工技术问题分析
1.1新奥法的施工顺序
1)当开挖面稳定时,施工顺序是:开挖―柔性衬砌―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。
2)当开挖面不稳定时,施工顺序是:开挖弧形导洞―第1次柔性衬砌(拱)―开挖核心及侧壁―第1次柔性衬砌(边墙)―开挖仰拱部分并修筑仰拱―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。
1 .2新奥法的施工要点
新奥法施工中,围岩被视为承载构件的一部分。因此,施工时可全断面进行掘进,以减少对周边围岩应力的扰动,并采用光面爆破、微差爆破等措施,减少对围岩的震动,以保全其整体性。同时注意围岩表面尽可能平滑,避免局部应力集中。
新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合,形成比较薄的衬砌层,即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩,使喷射层与围岩紧密结合,形成围岩支护系统,保持两者的共同变形。故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力。
新奥法施工必须保护围岩自身的承载能力,可采取构筑防水层、围岩巷道排水;选择合理的断面形状尺寸;给支护留变形余量;开巷后及时做好支护、封闭围岩等措施。新奥法也允许围岩由一定量的变形,以利于发挥围岩的固有强度。同时隧道的支护结构,也应具有预定的可缩量,以缓和隧道压力
2公路隧道开挖中常见的问题与难点分析
2.1穿过断层及破碎带的公路隧道施工
隧道穿过断层及破碎带,给隧道施工带来不小的困难。在施工中遇到断层及破碎带时,首先要查明断层的倾角走向、破碎带的宽度,岩石破碎程度,地下水活动等有关条件。据以正确选择施工方法和制定施工措施,认真分析研究设计地质资料,并在掘进齐头左右两侧用钻孔台车或DK - 100型钻机向前钻水平超前探孔,钻透断层破碎带。如断层破碎宽度大,破碎程度及裂隙充填物情况复杂,且有较多地下水时,可在隧道中线一侧或两侧开挖调查导洞。调查导洞穿过断层破碎带的中线与隧道中线平行,线间距不小于20m,调查导洞穿过断层破碎带后,再掘进在一段距离转入正洞。在处理断层破碎带的同时,在前方开辟新工作面,加快施工进度。具体方法如下。
1)断层宽度较小,岩体组成物为坚硬岩块且挤压紧密,围岩稳定性相对较好。隧道通过这样的断层,可不改变施工方法,与前后段落的施工方法一致,避免频繁变更施工方法,影响施工进度。但过断层带要加强初期支护和适当的辅助施工措施度过断层带。如超前锚杆与径向锚杆配合,增设钢筋网等措施。必要时可增设格栅架。
2)一般断层破碎带,采用径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架等加强初期支护,并在拱部施作超前小导管周壁预注浆,对洞周岩体进行预加固和超前支护。在超前支护下,采用上半断面法或正台阶法开挖。在台阶上部施作超前小导管,上部开挖后及时施作拱部初喷砼,径向锚杆,挂钢筋网,格栅钢架。在做好拱部初期支护后方能开挖台阶下部。
3)断层出露于地表沟槽,具隧道为浅埋,可采用地面砂浆锚杆结合地面加固和排泄地表水及防止地表水下渗等措施。
4)当断层宽度大,岩体极破碎时,可采用注浆管棚和钢架超前支打护,管棚长度一般10一40 m,能一组管棚穿过断层破碎带,则采用一组管棚。但受地质和施工条件限制,断层宽度大时,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3 m。管棚用钢管直径80―150mm,一般多采用￠108厚壁热轧无缝钢管,环向钢管中心间距为管径的2―3倍,即30―40 cm。钢架根据地质情况,可采用型钢或格棚,其间距0.8―1.0m,在管棚支护下,采用上半断面先开挖,在作好上半断面的锚、网、喷、钢架等到初期支护后,才能开挖下部。
2.2穿过岩溶地区的公路隧道施工
在石灰岩地区修建公路时,岩溶问题是不能忽视的。岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的各种地表和地下溶蚀
摘要: 本文阐述了公路隧道施工中常见的问题,以及处理方法和建议。以科技进步改进传统的工艺技术,力求降低工程造价;提高质量,提高工效。
关键词:公路隧道; 施工技术;新奥法施工; 溶洞处理;衬砌裂拱;防排水
前言
云南省红河州绿春隧道隧道设计1605米,隧道地质条件差,Ⅴ级围岩,且围岩破碎,雨水渗入量大,且进口端初支下沉,二衬结构尺寸不足,处理周期较长。现今的公路隧道施工方法主要可分为明挖法和暗挖法两大类。明挖法是先将地面挖开,在露天情况下修筑隧道结构,然后再覆盖回填。暗挖法是不挖开隧道上面的地层,在地下进行开挖和修筑隧道结构。暗挖法又可分为矿山法、盾构法和隧道掘进机法等。山岭道路隧道一般采用矿山法施工,其中新奥法是矿山法中的最重要、最常用、最有效的施工方法。本文就新奥施工方法进行重点介绍。
1新奥法施工技术问题分析
1.1新奥法的施工顺序
1)当开挖面稳定时,施工顺序是:开挖―柔性衬砌―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。
2)当开挖面不稳定时,施工顺序是:开挖弧形导洞―第1次柔性衬砌(拱)―开挖核心及侧壁―第1次柔性衬砌(边墙)―开挖仰拱部分并修筑仰拱―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。
1 .2新奥法的施工要点
新奥法施工中,围岩被视为承载构件的一部分。因此,施工时可全断面进行掘进,以减少对周边围岩应力的扰动,并采用光面爆破、微差爆破等措施,减少对围岩的震动,以保全其整体性。同时注意围岩表面尽可能平滑,避免局部应力集中。
新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合,形成比较薄的衬砌层,即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩,使喷射层与围岩紧密结合,形成围岩支护系统,保持两者的共同变形。故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力。
新奥法施工必须保护围岩自身的承载能力,可采取构筑防水层、围岩巷道排水;选择合理的断面形状尺寸;给支护留变形余量;开巷后及时做好支护、封闭围岩等措施。新奥法也允许围岩由一定量的变形,以利于发挥围岩的固有强度。同时隧道的支护结构,也应具有预定的可缩量,以缓和隧道压力
2公路隧道开挖中常见的问题与难点分析
2.1穿过断层及破碎带的公路隧道施工
隧道穿过断层及破碎带,给隧道施工带来不小的困难。在施工中遇到断层及破碎带时,首先要查明断层的倾角走向、破碎带的宽度,岩石破碎程度,地下水活动等有关条件。据以正确选择施工方法和制定施工措施,认真分析研究设计地质资料,并在掘进齐头左右两侧用钻孔台车或DK - 100型钻机向前钻水平超前探孔,钻透断层破碎带。如断层破碎宽度大,破碎程度及裂隙充填物情况复杂,且有较多地下水时,可在隧道中线一侧或两侧开挖调查导洞。调查导洞穿过断层破碎带的中线与隧道中线平行,线间距不小于20m,调查导洞穿过断层破碎带后,再掘进在一段距离转入正洞。在处理断层破碎带的同时,在前方开辟新工作面,加快施工进度。具体方法如下。
1)断层宽度较小,岩体组成物为坚硬岩块且挤压紧密,围岩稳定性相对较好。隧道通过这样的断层,可不改变施工方法,与前后段落的施工方法一致,避免频繁变更施工方法,影响施工进度。但过断层带要加强初期支护和适当的辅助施工措施度过断层带。如超前锚杆与径向锚杆配合,增设钢筋网等措施。必要时可增设格栅架。
2)一般断层破碎带,采用径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架等加强初期支护,并在拱部施作超前小导管周壁预注浆,对洞周岩体进行预加固和超前支护。在超前支护下,采用上半断面法或正台阶法开挖。在台阶上部施作超前小导管,上部开挖后及时施作拱部初喷砼,径向锚杆,挂钢筋网,格栅钢架。在做好拱部初期支护后方能开挖台阶下部。
3)断层出露于地表沟槽,具隧道为浅埋,可采用地面砂浆锚杆结合地面加固和排泄地表水及防止地表水下渗等措施。
4)当断层宽度大,岩体极破碎时,可采用注浆管棚和钢架超前支打护,管棚长度一般10一40 m,能一组管棚穿过断层破碎带,则采用一组管棚。但受地质和施工条件限制,断层宽度大时,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3 m。管棚用钢管直径80―150mm,一般多采用￠108厚壁热轧无缝钢管,环向钢管中心间距为管径的2―3倍,即30―40 cm。钢架根据地质情况,可采用型钢或格棚,其间距0.8―1.0m,在管棚支护下,采用上半断面先开挖,在作好上半断面的锚、网、喷、钢架等到初期支护后,才能开挖下部。
2.2穿过岩溶地区的公路隧道施工
在石灰岩地区修建公路时,岩溶问题是不能忽视的。岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的各种地表和地下溶蚀
浅谈公路隧道施工技术
