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文档简介

1、隧道施工技术、质量控制及要点经验1 概况 1.1支护衬砌结构隧道除洞口口段设置置明洞外外,其余余均采用用柔性支支护体系系结构的的复合式式衬砌,即即以刚拱拱架、锚锚杆、喷喷射混凝凝土等为为初期支支护,模模筑混凝凝土为二二次衬砌砌,并在在两次衬衬砌之间间敷设EEVA复复合式防防水板。 11.2防防排水洞内复合式式衬砌段段采用1100mm边边墙纵向向排水管管,环向向1000mmm的排水水半管、EVA防水板和土工布进行环向防排水。明洞段采用EVA防水板、土工布及粘土隔水层进行防排水。二次模注衬衬砌混凝凝土每模模间均设设有橡胶胶止水带带。2 施工工技术隧道质量取取决于工工艺质量量,工艺艺质量取取决于开开

2、挖、初初期支护护及防排排水质量量等,初初期支护护和防排排水质量量等比较较好控制制可以加加强监管管,那么么重点就就是开挖挖质量,开开挖质量量又取决决于钻爆爆质量,就就是说理理论上没没有了超超欠挖后后续的初初支质量量就有了了保证,因因此说隧隧道质量量的好坏坏很大程程度上取取决于钻钻爆的质质量,首首先确定定钻爆的的方案预预裂爆破破还是光光面爆破破首先我我们从理理论上来来分析,由由于v级围岩岩岩体松松散、裂裂隙较发发育无法法采用或或实现光光面爆破破技术,那那么必须须熟练掌掌握预裂裂爆破技技术及特特点。 22.1预预裂爆破破进行石方开开挖时,在在主爆区区爆破之之前沿设设计轮廓廓线先爆爆出一条条具有一一定

3、宽度度的贯穿穿裂缝,以以缓冲、反反射开挖挖爆破的的振动波波,控制制其对保保留岩体体的破坏坏影响,使使之获得得较平整整的开挖挖轮廓,此此种爆破破技术为为预裂爆爆破。预预裂爆破破不仅在在垂直、倾倾斜开挖挖壁面上上得到广广泛应用用;在规规则的曲曲面、扭扭曲面、以以及水平平建基面面等也采采用预裂裂爆破。 22.2预预裂爆破破要求(1)预裂裂缝要贯贯通且在在地表有有一定开开裂宽度度。对于于中等坚坚硬岩石石,缝宽宽不宜小小于1.0cmm;坚硬硬岩石缝缝宽应达达到0.5cmm左右;但在松松软岩石石上缝宽宽达到11.0ccm以上上时,减减振作用用并未显显著提高高,应多多做些现现场试验验,以利利总结经经验。(2

4、)预裂裂面开挖挖后的不不平整度度不宜大大于155cm。预裂面面不平整度度通常是是指预裂裂孔所形成之之预裂面面的凹凸凸程度,它它是衡量量钻孔和和爆破参参数合理理性的重重要指标标,可依依此验证证、调整整设计数数据。(3)预裂裂面上的的炮孔痕痕迹保留留率应不不低于880%,且且炮孔附附近岩石石不出现现严重的的爆破裂裂隙。根据预裂爆爆破的特特性、要要求经过过试验和和反复研研究对钻钻爆设计计做了适适宜的改改动做到到动态控控制。 22.3爆爆破措施施、指标标(1)炮孔孔直径一一般为5502000mm,对对深孔宜宜采围较较大的孔孔径。(2)炮孔孔间距宜宜为孔径径的812倍,坚坚硬岩石石取小值值。(3)不耦耦

5、合系数数(炮孔孔直径dd与药卷卷直径dd0的比比值)建建议取224,坚硬硬岩石取取小值。(4)线装装药密度度一般取取25004000g/mm。(5)药包包结构形形式,较较多的是是将药卷卷分散绑绑扎在传传爆线上上(图11-211)。分散散药卷的的相邻间间距不宜宜大于550cmm和不大大于药卷卷的殉爆爆距离。考考虑到孔孔底的夹夹制作用用较大,底底部药包包应加强强,约为为线装药药密度的的25倍。(6)装药药时距孔孔口1mm左右的的深度内内不要装装药,可可用粗砂砂填塞,不不必捣实实。填塞塞段过短短,容易易形成漏漏斗,过过长则不不能出现现裂缝。一般情况来来说开挖挖应尽量量采用大大断面或或较大的的断面开开

6、挖,以以减少对对围岩的的扰动,根根据围岩岩特征经经过反复复研究、现现场考察察、论证证和试验验洞的开开挖,由由于断面面大开挖挖方法最最后确定定为双、单单侧壁导导坑开挖挖法,钻钻爆方案案确定为为V级围岩岩预裂爆爆破设计计,IVV级围岩岩实践光光面爆破破,实践践证明这这两种爆爆破方案案均符合合辖区隧隧道IVV、V围岩实实际,按按照此方方案实施施爆破,爆爆破效果果较好。但但要解决决的问题题是双、单单侧壁导导坑法二二次扰动动比较大大,加之之围岩比比较松散散极易出出现塌方方,特别别是浅埋埋段甚至至会出现现冒顶,方方案是可可行的,问问题是要要怎么去去解决二二次扰动动问题,经经过实践践和多次次试验证证明二次次

7、扰动对对围岩、初初支影响响非常大大,初支支表面加加上爆破破震动效效应的影影响靠近近掌子面面处基本本上都会会出现开开裂、变变形,拱拱架接头头有的会会应力扭扭屈,甚甚至出现现掉拱,某某种程度度上来讲讲双、单单侧壁拱拱架是起起到了简简支梁在在中部给给一个支支点的反反作用力力的作用用,是破破坏整体体受力的的作用,如如何加之之利用导导坑开挖挖优势,取取长补短短又要确确保质量量安全呢呢,首先先我们经经过理论论分析围围岩受力力情况,单单、双侧侧壁是分分部开挖挖、分阶阶段受力力(持续续受力)、整整体持续续收敛的的一个过过程,经经过反复复试验发发现二次次扰动其其实如果果控制在在围岩变变化(拱拱顶下沉沉、周边边收

8、敛、位位移)在在一定的的范围内内时,扰扰动是对对围岩、初初支影响响最小,在在这区段段进行下下部接腿腿、成环环或导坑坑中部接接拱最为为可行也也是最安安全的,对对初支的的影响可可以忽略略不计,其其次就是是必须要要严格开开挖步序序,必须须是两内内侧壁先先行,后后续工序序跟进循循序渐进进的工艺艺,遇到到比较软软弱围岩岩时(如如流沙、断断裂层)侧侧壁导坑坑也须遵遵循“短短进尺,弱弱爆破,强强支护,早早封闭”的的原则,开开挖步序序见图标标2。 22.4明明洞及洞洞门洞口边、仰仰坡和明明洞开挖挖与支护护应自上上而下分分层开挖挖,而且且要洞外外永、临临防、排排水要先先行,使使地表水水通畅,避避免地表表水冲刷刷

9、坡面。必必要是采采取人工工修坡,防防止超挖挖,减少少对洞口口相邻地地段的扰扰动;开开挖暴露露的边坡坡及时施施作设计计的防护护,降低低围岩暴暴露而风风化,支支护要紧紧跟,辖辖区内都都为高边边、仰坡坡,如果果不及时时安全无无法保证证,况且且会浪费费很多的的人力物物力,明洞衬砌必必须检查查、复核核明洞边边墙基础础的地质质状态和和地基承承载力,满满足设计计要求后后,测量量放样,架架立模板板支撑,绑绑扎钢筋筋,安装装内外模模板,先先墙后拱拱整体浇浇注衬砌砌混凝土土,集中中拌和泵泵送入模模,插入入式振捣捣器配合合附着式式振捣器器捣固密密实。洞门施工对对于削竹竹式洞门门,同明明洞同时时施作,削削竹斜面面按坡

10、度度安装木木模板,用用角钢将将斜面端端模与边边模固定定成整体体。明洞防水层层与回填填明洞衬砌完完成后强强度达到到50%方可拆拆除外模模,铺设设防水层层,回填填要对称称每层不不大于330cmm,两侧侧高度差差不得大大于500cm,回回填至拱拱顶后,再再分层满满填至完完成,做做好表面面隔水层层。 22.5 V级开挖挖进洞方式洞口段覆盖盖层薄、地地质条件件差,当当开挖深深度至起起拱线时时,先施施作进洞洞导向墙墙及大管管棚,待待明洞衬衬砌完成成后,接接长管棚棚尾端,搭搭接于明明洞上,使使管棚尾尾端形成成一个固固定支撑撑,在大大管棚的的保护下下开口进进内侧壁壁,两内内侧壁导导坑的进进尺也要要错开前前后(

11、5510mm)。如如果是小小间距还还必须设设置预应应力对拉拉锚杆。V级围岩破破碎带开开挖与支支护上断面内侧侧壁导坑坑先进,进进尺0.7m,同同时外侧侧壁导坑坑也可开开挖,当当下断面面成环进进尺约22035mm后,核核心土上上部弧形形导坑开开挖支护护接拱,进进尺35后可开开挖中部部及支护护,最后后下部隧隧底与先先前的左左右导坑坑的下断断面完全全结合封封闭成环环,共分分七部开开挖支护护,所有有工序必必须严格格遵循开开挖支护护步序,必必须是两两内侧壁壁先行,后后续工序序跟进循循序渐进进的工艺艺。另外,爆破破后开挖挖轮廓线线必须采采用人工工配合风风镐开挖挖,严禁禁补炮,炮炮眼成孔孔应采用用水钻,做做好

12、洞内内的施工工临时排排水,必必要时采采用水泵泵排出洞洞外,石石英、云云母片岩岩在水浸浸泡后会会加速丧丧失自稳稳能力,而而且会加加速围岩岩节理发发育的形形成,如如果地下下水压力力太大会会增加对对支护的的破坏作作用。2.6IVV级开挖挖本区段IVV级围岩岩根据围围岩的节节理发育育、走向向和围岩岩的风化化脆弱程程度情况况我们将将其区分分为两种种情况对对待,一一种为种种为IVV级一种种为IVV级加强强段,为为了节约约成本和和发挥最最大的时时间效应应,开挖挖方法也也有所调调整准IIV级为为上下台台阶留核核心土开开挖法正台阶阶开挖,IV级加强段为CD工法工序开挖单侧壁开挖法;钻爆开挖均采用实践光面爆破,为

13、了进一步搞好光面爆破,提高爆破效率,实现安全快速开挖,提前实现独头施工贯通,施工与监理单位共同成立了一个光面爆破技术专题小组,在认真总结类围岩爆破实践的基础上,研究探讨IV围岩全断面光爆技术,施工过程中效果甚好,特别是上下台阶法施工,炮眼残痕率达95%,特殊地段拱部钎痕率达85%,边墙达80%,局部最大超挖量为10,欠挖量为8,IV级围岩实践采用光面爆破取得的有关技术参数及效果,爆破专题组通过多次爆破实践,反复修正爆破参数,最终确定了IV类围岩的钻爆方案,附钻爆设计图3 施工工参数3.1开挖挖方法手抱锤打眼眼、人工工装药联联线、起起爆器起起爆、装装载机装装碴、自自卸式汽汽车运碴碴,实行行上断面

14、面一次爆爆破三班班工作制制开挖方方法。3.2光爆爆作用机机理(1)周边边轮廓形形成机理理光面爆破的的目的是是使周边边眼形成成贯穿的的裂缝。当当两炮眼眼同时起起爆时,炸炸药所引引起的压压缩应力力波将在在两孔中中间相遇遇,两孔孔间的岩岩石在压压缩应力力的作用用下产生生垂直方方向上的的拉应力力,如果果此拉应应力超过过岩石的的极限强强度,周周边就会会沿两眼眼连线产产生孤形形裂缝。该该裂缝产产生情况况与周边边眼的间间距、角角度、装装药结构构及起爆爆方式均均有关。故故此,合合适的周周边眼间间距及角角度,合合理的装装药结构构及起爆爆方式,使使炸药爆爆炸所产产生的压压应力刚刚好克服服岩石动动态抗拉拉强度,炸炸

15、药的爆爆破作用用才能形形成贯穿穿裂缝,岩岩层周边边才能形形成规整整的断面面形状轮轮廓。(2)确定定合理的的岩石抵抵抗线(W)大量的爆破破实践证证明:不不同岩石石光面爆爆破效果果通常与与岩石最最小抵抗抗线大小小有关。在在每眼装装药量一一定条件件下,眼眼距(EE)大于于两倍最最小抵抗抗线(WW)时,即即周边眼眼密集系系数m=E/WW2时时,等于于两眼分分别单独独起爆,结结果在两两炮眼之之间形成成阁墙造造成欠挖挖;当最最小抵抗抗线过小小时,爆爆轰作用用过大,造造成爆破破过分破破碎形成成超挖。故故此,根根据岩性性特征,经经过多次次爆破实实践,确确定合理理的岩石石抵抗线线,是提提高光面面爆破效效果的最最

16、有效途途径。(3)确定定合理的的眼距(E)在抵抗线(W)一定的条件下,眼距大小直接影响光爆效果。因为在爆破的瞬间其自由面处的反射拉应力应等于入射的压应力,而两眼间所引起的拉应力则小于入射的压应力;同时在自由面方向上的岩石是处于双向应力状态,所以自由面方向的岩石易被拉坏。因此为了充分利用炸药能量,选择合理的眼距(E),产生满意的爆破效果,就要设法使自由面方向的反射拉应力与两眼间爆破拉应力相等。实践证明:只有当E/W=0.8-1.0时,上述两应力才近似一改,光面爆破效果才有可能达到最佳。此外,周边边眼同时时起爆,采采用较小小的装药药集中系系数,合合理的装装药结构构也是消消除爆震震裂缝,保保护围岩岩

17、自身稳稳定,保保证光面面爆破效效果的重重要条件件。3.3光爆爆参数的的选定(1)掏槽槽方式的的确定由于该隧道道设计跨跨度大、净净空高,采采用全断断面一次次爆破开开挖,没没有大自自由面掏掏槽爆破破是很难难实现的的。专题题组通过过多次掏掏槽试验验最后确确定双楔楔形掏槽槽方式是是该岩层层爆破最最佳的掏掏槽方式式,掏槽槽的岩石石在其掘掘进空间间抛出最最远,在在岩层爆爆破空间间能形成成较大的的楔形临临空面,掏掏槽效果果较好。(2)周边边眼间距距的确定定IV围岩节节理裂隙隙较发育育,爆破破时裂缝缝方向多多变不易易形成完完整的曲曲面。专专题组通通过观察察光爆成成型情况况,根据据围岩裂裂隙发肓肓特点,总总结发

18、现现周边眼眼间距在在55-65ccm之间间最宜。(3)最小小抵抗线线的确定定最小抵抗线线是影响响光爆效效果的主主要因素素。爆破破攻关小小组,在在爆破实实践中,根根据岩层层的变化化情况,在在最小抵抵抗线665-775cmm范围内内及时调调整光爆爆层的厚厚度,取取得了较较好的爆爆破效果果。(4)装药药系数的的确定经过多次爆爆破实践践,专题题组确定定掏槽眼眼的平均均装药系系数为00.855。辅助助眼的平平均装药药系数为为0.883。周周边眼的的平均装装药系数数为0.31是是合理的的。(5)眼数数及眼深深的确定定该隧道岩石石爆破选选用MRRB2#岩石乳乳化炸药药,mss雷管,起起爆器人人工引爆爆,爆破

19、破效率885%(y),每每m3岩石石炸药耗耗量1.4即即q=11.4/m33,掘进进断面积积S=880.66、每每孔装药药密度为为r =1.11/m,则则炮眼个个数为:N=qSS/yr=1147(个)若1号掏槽槽眼进尺尺2.77m、2#掏槽槽眼进尺尺3.22m,掏掏槽眼与与掌子面面夹角为为70度,则则各眼钻钻眼深度度为:LL掏1=22.7ssin770=2.9m ,L掏2=33.2/ siin700=3.4 mm,L辅助眼眼=L周边边眼=LL底板眼眼=3.2m。3.4上下下台阶留留核心土土开挖与与支护上下断面开开挖首先先上部爆爆破开挖挖,约11.000m立即即对围岩岩面进行行初喷,顺初喷面布设

20、第一层8的钢筋网片,并连接成整体,架设主动拱部支护的型钢拱架,进尺约510m后(根据围岩的情况确定),下断面中部的导坑开挖支护,取核心土开挖,两侧的边墙接腿采用马口跳槽落底并与中部的隧底初支全部封闭成环,形成整体,共分四部开挖支护,注意的是必须要左右交替的开挖落底。3.5单侧侧壁导坑坑先内侧壁导导坑上断断面开挖挖支护先先行,进进尺约00.8mm,立即即对围岩岩面初喷喷,顺围围岩安设设第一层层8的钢筋筋网片,并并连接成成整体,架架设主动动及临时时支护的的型钢拱拱架,并并用225钢筋筋将拱架架与上一一榀连接成成整体,打打孔送入入255中空锚锚杆并压压注浆,安安设第二二层钢筋筋网片,分分层喷护护至设

21、计计轮廓线线,注意意每榀拱架背背面的密密实情况况,进尺尺约510mm后,下下断面的的导坑开开挖支护护,与临临时支护护的拱架架支护及及喷射混混凝土封封闭成环环,同时时后行洞洞的内侧侧壁导坑坑也可开开挖,相相互必须须交错55100m,后后行洞同同样成环环后,先先行洞的的大侧壁壁导坑上上断面可可以进尺尺,并与与内导坑坑接合连连成整体体,也必必须交错错开510mm,当下下断面成成环进尺尺约20035mm后,可可以取掉掉临时支支撑,最最后下部部隧底与与先前的的左右导导坑的下下断面完完全结合合封闭成成环,共共分四部部开挖支支护,不管是什么么开挖法法都必须须要有监监控量测测的数据据为基础础,以数数据说话话,

22、如变变形过大大应停止止拆除。必必要时加加强支护护或提前前施作该该段的二二次衬砌砌,所以以说什么么时候取取掉临时时支护的的侧壁很很是关键键。4 施工质质量控制制4.1大管管棚、小小管棚超超前支护护施工隧道1进、出出口进洞洞均采用用899壁厚:5mmm长:300m间距距:400cm的的大管棚棚进行注注压浆对对洞口浅浅埋的超超前加强强支护,角角度为113度度;洞内内采用50壁厚厚:4mmm长5m间距距40ccm的小小导管进进行压注注浆超前前支护。角角度为66。大管棚施作作的主要要内容:施作导导向墙预预埋导向向管,设设置钻机机平台,测测定孔位位,钻孔孔,钻机机退出,注注压浆,封封孔,“见图图4超前管管

23、棚施工工工艺流流程框图图“管棚采用无无缝钢管管加工成成花管,以以便注浆浆加固岩岩体,前前端加工工成锥形形,以便便送入或或打入,并并防止浆浆液前冲冲,梅花花布设溢溢浆孔孔径8mmm,间间距为115cmm,其中中大管棚棚尾部55m,小小导管尾尾部1mm范围不不钻孔,防防止漏浆浆,末端端最好焊焊接直径径为6mmm的环环形箍筋筋,防止止打入是是管身开开裂,影影响注浆浆管每小小段的连连接。每每节间丝丝扣连接接,钻孔孔采用电电煤钻钻钻孔,在在钻进过过程中采采用光耙耙测斜仪仪量测钻钻孔的偏偏斜度,小小导管人人工直接接送入。超前管棚安安设后,用用速凝砂砂浆封口口,并用用喷射混混凝土封封闭工作作面,采采用KBB

24、Y-550/770型注注浆泵注注浆,注注浆参数数为:水泥浆水灰灰比:11;1注浆压力:0.551.00mpaa注浆前进行行注浆试试验,并并根据试试验的情情况调整整注浆参参数。注浆顺序两两侧对称称向中间间,自下下而上逐逐孔注浆浆,强度度达到设设计后方方能开挖挖。4.2系统统锚杆施施工系统锚杆采采用的中中空注浆浆锚杆,锚锚杆长44m(径径向)或或5m(内内侧水平平),环环向间距距为1mm,采用用风钻钻钻孔,钻钻孔直径径为440mmm。成孔孔后用高高压风清清孔,人人工送入入,用速速凝砂浆浆封口,注注浆压力力保证在在0.551.0mppa,扩扩散半径径最大,对对围岩加加固的效效果最佳佳,对裂裂隙较发发

25、育的不不良地质质V级围岩岩有很好好的改善善效果,抗抗拔力符符合设计计要求,锚锚杆的末末端与拱拱架焊接接。4.3刚拱拱架支撑撑施工在加工场地地放出大大样,采采用弯曲曲机分节节加工制制作,主主要在安安设控制制(中线线、高程程、垂直直度)质质量,施施工中主主要采用用支距、悬悬距法来来控制。4.4钢筋筋网施工工主要注意控控制加工工尺寸和和把每块块网片连连成整体体。4.5临时时支护的的施工(临临时侧壁壁支护、临临时仰拱拱)临时侧壁支支护采用用I166型钢拱拱架纵向向间距与与主动一一致,网网片尺寸寸15*15,采采用222mmm砂浆锚锚杆,50小导导管超前前支护的的一个临临时支护护体系。临时仰拱由由于地质

26、质情况差差经过数数据分析析边墙收收敛值超超限,根根据实际际情况分分析、研研究和试试验为了了确保安安全在上上断面导导坑开挖挖支护时时在主临临支每榀榀拱架间间安设II22mmm的水水平支撑撑支护,很很好的解解决了开开挖安全全及后续续接腿、上部接拱在应力重新分配过程出现的变形量过大应力释放失控而造成掉拱、掉块、开裂和坍塌情况。4.6二次次衬砌混混凝土施施工二次衬砌是是隧道工工程永久久性承力力结构的的一部分分,对提提高隧道道使用寿寿命和外外观质量量具有重重要的作作用,衬衬砌分为为两个部部分一个个是拱部部的二次次衬砌,一一个是下下部隧底底的仰拱拱衬砌。混凝土二次次衬砌施施工时间间根据现现场监控控量测结结

27、果来确确定,在在初期支支护基本本稳定,整整体收敛敛值在规规范内,围围岩及初初期支护护变形率率趋于减减缓或稳稳定时再再进行隧隧道二次次衬砌,并并将衬砌砌工作面面与开挖挖工作面面拉开5501100mm的距离离,以减减少两工工作间的的互相干干扰,也也是避免免爆破震震动效应应对二次次衬砌的的影响,二二次衬砌砌混凝土土灌注采采用洞外外集中拌拌和、混混凝土输输送罐车车运输、轨轨道自动动行走液液压起臂臂整体模模板衬砌砌台车(附图)、混凝土输送泵车灌注的方法进行。首先通过轨轨道将模模板台车车行走至至衬砌部部位,测测量定位位,调好好标高,按按隧道衬衬砌内轮轮廓线尺尺寸调整整好模板板台车。安安设固定定好预埋埋孔、

28、洞洞、室位位置,堵堵头模板板,排气气孔等。开始浇注,泵泵送混凝凝土灌注注应对称称、分层层、连续续施工,每每层厚度度控制在在50ccm以下下,保证证不浮模模和偏位位及跑模模。插入入式振捣捣棒配合合附着式式振捣器器振捣密密实。不不得出现现水平和和倾斜接接缝,如如果应故故中断浇浇注,则则在继续续浇注混混凝土前前,必须须凿除已已硬化的的前层混混凝土表表层的虚虚面、浮浮浆,并并将表面面凿毛,高高压水枪枪冲洗干干净,拱拱顶混凝凝土通常常不密实实、灌注注不满、不不易振捣捣、易收收缩等现现象,根根据经验验教训,这这就需要要对拱顶顶灌注工工艺作特特殊要求求,采用用加强封封堵板泵泵送压注注挤压施施工,另另外还要要

29、预留注注浆孔在在后期对对月牙型型收缩缝缝进行注注浆处理理,保证证混凝土土的整体体性和密密实性,浇浇注完成成后达到到规定强强度方能能拆模,养养护时间间不得少少于144天。4.7洞内内、外(防防、排)水水体系的的施工洞内的防排排水体系系质量一一定要严严把关,要要遵循洞洞内、外外;永、临防排水相结合,特别是排水半管的安设及泄水孔的位置、深度、角度,通常也是被我们疏忽的一个工序,经过多年的施工经验隧道的地下水处理是关系到以后运营安全的一道重要工序之一。也是来提出的无压排水理论应用在施工中的一大进步,处理好了围岩内部地下水压力对隧道使用寿命和运营期间渗水影响的通病问题,另外土工布和防水板的质量控制,个人

30、认为防水层不但是起到防水的作用,而且防水板给二衬提供了一个光洁面,由于初支是不平顺的粗糙面,所以防水板还起到减小了初支与二衬的摩擦作用,土工布主要是过滤作用,也可以说是起到了应力的缓冲、传递作用,因此在施工中防排水质量控制不容忽视。衬砌背面防防水卷材材(防水水板、土土工布)质质量控制制很大程程度上取取决于受受铺面的的质量,其其基面应应平整、圆圆顺、无无凸出物物、无明明流水涌涌水,初初支出水水量较大大时应该该作特殊殊的处理理,比如如:清刺刺沟隧道道、上喝组组隧道地地下水较较丰富在在施工中中一个是是做好临临排,初初期支护护后做好好标记,在在铺设防防水层前前在出水水量大的的部位将将水引出出,安设设排

31、水管管将水引引致中央央排水主主管道中中排出洞洞外,在在铺设防防水卷材材是应注注意松弛弛度要适适宜,环环向搭接接的焊接接采用双双面爬焊焊机,固固定的点点位必须须按照:拱顶55008000mm,边边墙800010000mmm,底板板1500020000来控控制。采采用热熔熔垫片与与防水板板热熔焊焊接,(附附图)局局部破损损的可以以使用热热吹风补补焊。铺铺设完成成后要充充气检测测,合格格后方能能进行下下道工序序的施工工。施作质量100排排水半管管是无压压排水理理论的重重要组成成,首先先在以通通过中间间验收的的初支表表面径向向打入11m1.55m的泄泄水孔,主主要目的的在于把把围岩内内部的毛毛细水系系

32、引出,不不至于让让围岩、初初支组成成的支护护体系长长期受到到地下水水压力的的影响,再再则为了了有效的的将水排排出,然然后将半半管安设设在泄水水孔上使使围岩内内部的水水能顺畅畅的流出出至边墙墙纵向排排水管流流出洞外外,以至至于漫流流导致受受潮渗水水,使防防水层处处于良好好的环境境,边墙纵向及及横向排排水管110PPVC边边墙纵向向排水管管主要是是将1100排排水半管管引出的的围岩内内部的水水排出洞洞外,如如果水量量过大1100边墙纵纵向排水水管不能能满足流流量的要要求在边边墙检查查井内积积至一定定的高度度横向排排水管的的位置时时就通过过横向1000PVCC波纹管管排至排排水边沟沟或中央央排水主主

33、管道内内排出洞洞外。中央排水管管中央排水管管是洞内内排水系系统的主主管道,由由于在主主行车道道范围内内采用内内直径为为4000mm、5100mm的的预制钢钢筋砼承插式式接头管管,设置置混凝土土基座保保证稳定定和防止止隧底的的施工缝缝反水作作用,管管身上部部设置级级配碎石石反滤层层,为了了防止横横向管和和路面排排水基层层的水系系杂物堵堵塞管身身的泄水水孔和免免受路面面车载作作用集中中,破坏坏管身的的作用。排水边沟主要上防止止路面积积水,防防止运营营后在冬冬季路面面积水导导致路面面结冰或或浮冰形形成,变形缝(沉沉降缝)、施施工缝的的防水处处理变形缝是由由结构不不同刚度度、不均均匀受力力及考虑虑到混

34、凝凝土结构构胀缩而而设置的的允许变变形的结结构缝隙隙,在本本辖区隧隧道施工工缝的处处理也采采用止水水带防水水,是防防水处理理的关键键环节之之一。洞外防、排排水设施施的构成成及质量量控制:洞外排水要要与施工工临时排排水路基基结构物物排水相相结合,边边、仰坡坡的截水水沟的水水与路基基的边沟沟或直接接顺势排排出,中中央排水水管顺延延止与路路基排水水体系结结合或排排出自然然流水沟沟道,边边沟的排排水同样样要与路路基上的的边沟要要结合,明明洞粘土土防水层层要留有有一定的的坡度防防止积水水或排水水够引排排至路基基边沟或或顺地势势排出。5 要点经经验5.1隧道道开挖超超欠挖控控制隧道开挖的的超欠挖挖指开挖挖

35、处至设设计开挖挖轮廓线线的垂直直距离,及及该点到到设计圆圆心的距距离与设设计半径径之差。开开挖轮廓廓线的下下限半径径为:设设计半径径+预留量量(立拱拱架前的的突变和和拱架安安设后的的变形,按按3cmm考虑)+二次衬衬砌模板板变形加加大量55cm。开开挖轮廓廓线的上上限半径径为:开开挖下限限半径+监控量量测动态态管理的的预留沉沉降量(设设计及规规范经验验值:118cmm、16ccm、13ccm)。超欠挖检测测采用悬悬高法和和支距法法,这两两种方法法操作简简单方便便快捷,但但测点的的距离不不能过大大,局部部要加密密,激光光断面仪仪测量精精度高,但但是受导导坑开挖挖,掌子子面难架架设的影影响,实实际

36、操作作不易。5.2初期期支护轮轮廓线净净空断面面控制根据两阶阶段施工工图设计计隧道道设计图图纸要求求,隧道道V级围岩岩预留沉沉降量按按18ccm、16ccm设置置,IVV级围岩岩13ccm设置置,但必必须加强强监控量量侧动态态掌握围围岩实际际的变形形量来修修正设计计给出的的沉降量量参数,本本辖区以以5m为一一个段落落进行超超前水平平地质钻钻探探测测(预报报),并并以前段段开挖支支护的参参数正确确性探讨讨研究,和和监控量量测的数数据分析析来进行行修正设设计给出出的沉降降量参数数,来保保证在初初期支护护完成后后二衬施施作前的的初期支支护断面面达到最最理想的的轮廓线线(设计计轮廓线线),那那么第一一

37、条和本本条都提提到的二二次衬砌砌台车预预留变形形量5ccm怎么么理解呢呢?理论论上来讲讲只要台台车不变变形或变变形值为为零,也也就没必必要预留留这个量量了,也也就是说说只要你你预留的的变形量量在浇注注完混凝凝土拆模模后刚好好符合二二衬的设设计轮廓廓线为最最佳,是是控制和和节约隧隧道工程程施工成成本和加加大投入入的重要要控制环环节。初期支护轮轮廓线下下限半径径应该控控制为:设计初初期支护护轮廓线线半径+二衬模模板台车车变形量量5cmm。上限限应为:初期支支护轮廓廓线下限限半径+施工误误差(33cm考考虑)+残余变变形沉降降量(按按25cmm考虑)。施工过程中中还要严严格控制制刚拱架架加工尺尺寸和

38、比比样误差差,安装装过程中中严控拱拱架安设设尺寸及及误差,每每个工作作循环和和各步序序必须严严格检查查拱架平平面位置置、拱顶顶高程、垂垂直度、偏位等工序,以上数据均均为本辖辖区隧道道经验数数据,仅仅供参考考。5.3二次次衬砌轮轮廓线断断面控制制方法为了保证二二次衬砌砌混凝土土厚度,施施工时二二衬外轮轮廓线半半径定为为:隧道道设计初初期支护护外轮廓廓线半径径+二次衬衬砌模板板台车预预留变形形5cmm,二次衬砌施施工前,根根据本辖辖区三座座隧道对对基本稳稳定的初初期支护护监控量量侧数据据来看,VV级围岩岩拱顶下下沉和收收敛一般般在612ccm局部部达到116cmm,IV级围围岩拱顶顶下沉和和收敛一

39、一般在227cmm局部达达到122cm,故故验证设设计的预预留沉降降量133、16、18ccm为合合理。5.4围岩岩监控量量测监控量侧是是新奥法法复合式式衬砌设设计、施施工的核核心技术术之一,也也是本区区段隧道道衬砌采采用信息息化施工工管理的的重要工工作和课课题,通通过施工工现场监监测掌握握围岩和和支护在在施工过过程中的的力学动动态及稳稳定程度度,保障障了施工工安全,对对评价和和修正初初期支护护参数,力力学分析析及对二二次衬砌砌施作时时间提供供了信息息依据,根根据本项项目隧道道地质特特点及要要求,主主要进行行了一下下项目的的量测。地质预报采用超前水水平钻探探,5mm为一个个区段,为为围岩动动态

40、动态态情况、参参数的修修正提供供了有力力的信息息依据。围岩变形量量测主要是通过过洞内变变形收敛敛量测、拱拱顶下沉沉量测、围围岩内部部位移量量测来监监控洞室室稳定状状态和评评价隧道道变形特特征,是是隧道施施工日常常量测的的主要实实测项目目及工作作。应变量测采用应变计计、应力力盒、测测力计等等对钢架架支撑、锚锚杆和衬衬砌受力力变形情情况进行行监控,进进而检验验和评价价支护效效果。本本项目对对支护的的锚杆、拱拱架及二二衬受力力变形进进行监控控经过数数据分析析设计的的支护效效果优良良。稳定性经过对逐座座隧道量量测数据据的收集集整理、回回归分析析,对IIV、V级大跨跨径不良良地质围围岩及支支护取得得了大

41、量量的数据据信息,采采用了位位移反分分析法,反反求得围围岩初始始应力场场及围岩岩综合物物理力学学参数,并并与实际际结果对对比、验验证,为为今后的的设计和和施工提提供了不不少科学学数据及及类比依依据。5.5特殊殊地质由于辖区内内隧道裂裂隙均较较发育,围围岩完整整性、坚坚硬性差差,深埋埋段不多多,而且且山体裂裂隙水比比较丰富富,所以以发生地地质灾害害岩岩爆的几几率不高高,根据据钻探和和地质部部门的资资料该区区域也不不存在有有害可燃燃易爆气气体,施施工中主主要的难难点就是是处理好好大跨径径的开挖挖步序、工工艺和应应力突变变导致浅浅埋段及及主洞交交叉处塌塌方冒顶顶及散体体、破裂裂状结构构的边仰仰坡失稳

42、稳或顺围围岩层理理走向的的滑塌;涌水防防排的治治理;由由于地质质限制只只能采用用导坑开开挖,施施工通风风的处理理等工作作上。(1)塌方方的防治治实例隧道施工中中的塌方方灾害坚坚持防治治结合的的方针,以以预防为为主,对对地质状状况进行行超前预预报,已已支护的的进行量量测监控控,严格格设计工工法施作作,加强强工序施施工质量量,严控控各工序序间的根根据围岩岩情况依依据规范范控制步步序拉开开的长度度,严密密监控不不良地质质开挖后后的边仰仰坡情况况,及时时加以必必要的防防护,辖区隧道以以上喝组组地质情情况较差差:由于于上喝组组隧道出出口为浅浅埋,易易坍塌,场场地也受受到限制制,采用用进口单单口掘进进,但

43、隧隧道进口口在进洞洞后监控控量测数数据反映映为异常常,高驻驻办会同同有关专专家查看看后,果果断下发发指令撤撤离所有有人员及及机械停停工施工工,采取取加固措措施,在在洞内加加设支撑撑、山顶顶地表注注浆加固固,洞内内主洞注注浆加固固改善围围岩,边边仰坡小小导管注注浆改善善,由于于变化速速率过大大,山体体已经形形成裂隙隙滑塌面面,于66天后进进口仰坡坡顺山体体裂隙面面突然大大面积滑滑塌,由由于及时时撤离了了人员机机械,没没有造成成人员及及机械的的重大损损失,塌方的主要要原因:隧道至至洞顶穿穿越断层层破裂带带,断裂裂带的走走向与路路线近平平行,进进口右线线为高边边、仰坡坡,最高高处为右右边坡669m,

44、山山体有77处纵横横、深度度走向不不明的采采金洞遗遗址,且且右线右右边坡偏偏压,(在在进洞之之前由于于考虑到到右边坡坡偏压的的影响,对对该隧道道进行了了主洞全全环径向向小导管管注浆加加固,改改善岩体体,上断断面导坑坑支护增增加了临临时仰拱拱,提供供水平支支撑,并并且增加加了明洞洞套拱,套拱左侧反压回填),受其影响,隧址区围岩完整性差,尤其是进口仰坡坡面暴露围岩为全风化、强风化强烈岩体,多呈散体状结构或碎裂状结构,无自稳能力,加之施工中爆破开挖的震动干扰,导致右边坡突然滑塌带动仰坡使之坍塌将洞口左右线全部掩埋,经现场勘察滑塌体均为松散的碎石土(坡积碎石土),塌方体厚度1012m,主洞室初支、明洞

45、套拱情况不明。经过设计、业业主、监监理、施施工单位位四方对对塌方现现场核查查,该塌塌方为地地质原因因造成,为为了进行行下阶段段的施工工或减少少塌方对对施工的的影响,以以及考虑虑总工期期的要求求,将掘掘进施工工队克服服困难转转移到出出口继续续施工,必必须对进进口塌方方进行处处治,经经过四方方共同研研究决定定,首先先安排将将塌方体体进行详详细测量量与塌方方前的坡坡面比较较得出塌塌方面的的位置及及清渣量量,确定定处治分分两个阶阶段,第第一个阶阶段先将将滑塌的的边、仰仰坡虚渣渣清除,并并结合由由上而下下边刷边边护原则则完成框框架锚杆杆防护,第第二阶段段待主洞洞清理出出来后根根据破坏坏程度再再进行第第二

46、步处处治设计计。(2)涌、渗渗水处理理防、排相结结合是洞洞内治水水的原则则,清刺刺沟、上上喝组隧隧道施工工中都遇遇到了不不同程度度的涌水水现象,施施工中从从两个方方面来处处理,第第一步将将涌出的的水排出出洞外,不不至于影影响正常常施工环环境,对对于顺坡坡洞排水水主要是是挖临时时排水沟沟自然排排水,反反坡采用用挖积水水、排水水泵站机机械排水水管路排排水,围围岩的涌涌、渗水水处的治治理非常常关键,如如:上喝喝组隧道道右线右右导坑开开挖约在在SH2202+8000处右拱腰腰出现的的涌水,水水量较大大喷射混混凝土无无法凝固固在受喷喷围岩面面上,经经过现场场勘察涌涌水原因因时,发发现涌水水点是约约直径为

47、为1.66m沙井井处渗出出的,而而且通过过涌水的的洗刷已已经形成成漩涡状状,如果果不及时时处理,继继续任其其冲刷形形成沙井井掏空,有有可能会会导致掌掌子面坍坍塌,通通过施工工单位与与监理单单位研究究决定立立即采用用先堵后后排的方方案,即即将涌水水井用土土工布填填塞,并并加设这这了一榀榀刚拱架架支撑,防防止涌水水井的沙沙被洗空空,导致致严重后后果和损损失,然然后把PPVC管管将土工工布过滤滤后的涌涌水集中中排至积积水坑,喷喷射加大大速凝剂剂用量的的喷射混混凝土,考考虑水量量比较大大,面积积范围较较小,通通过调查查水的主主要来源源是雨季季山体的的裂隙水水汇聚而而成的,那那么不能能让其成成为涌水水通

48、道,采采用周边边注浆的的方案将将其封住住,如果果是地下下水域的的通道那那么必须须作特殊殊处理。通通过初期期支护表表面外观观和打孔孔检测及及雷达检检测来看看效果良良好。隧道通过特特殊地质质地段施施工时应应注意以以下几方方面:1)施工前前应对设设计所提提供的工工程地质质和水文文地质资资料进行行详细分分析了解解,深入入细致地地作施工工调查,制制订相应应的施工工方案和和措施,备备足有关关机具及及材料,认认真编制制和实施施施工组组织设计计,使工工程达到到安全、优优质、高高效的目目的。反反之,即即便地质质并非不不良,也也会因准准备不足足,施工工方法不不当或措措施不力力导致施施工事故故,延误误施工进进度。2

49、)特殊地地质地段段隧道施施工时,应应以“先先治水、短短开挖、弱弱爆破、强强支护、早早衬砌、勤勤检查、稳稳步前进进”为指指导原则则。在选选择和确确定施工工方案时时,应以以安全为为前提,综综合考虑虑隧道工工程地质质及水文文地质条条件、断断面型式式、尺寸寸、埋置置深度、施施工机械械装备、工工期和经经济的可可行性等等因素而而定。同同时应考考虑围岩岩变化时时施工方方法的适适应性及及其变更更的可能能性,以以免造成成工程失失误和增增加投资资。3)在隧道道开挖方方式选择择上,无无论是采采用钻爆爆开挖法法、机械械开挖法法,还是是采用人人工和机机械混合合开挖法法,应视视地质、环环境、安安全等条条件来确确定。如如用钻爆爆法施工工时,光光面爆破破和预裂裂爆破技技术,既既能使开开挖轮廓廓线符合合设计要要求,又又能减少少对围岩岩的扰动动破坏。爆爆破应严严格按照照钻爆设设计进行行施工,如如遇地质质变化应应及时修修改完善善设计。4)隧道通通过自稳稳时间短短的软弱弱破碎岩岩体、浅浅埋软岩岩和严重重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时,为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施,对

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