通过隧道软弱围岩塌方体的施工技术

通过隧道软弱围岩塌方体的施工技术(标准方案，可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）

通过隧道软弱围岩塌方体的施工技术通过隧道软弱围岩塌方体的施工技术(标准方案，可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）1工程概况南昆铁路某隧道全长2469m,地处云贵高原中部中低山区,地形起伏大，相对高差300m,隧道最大埋深260m。原设计资料指出，隧道地质为粉砂岩夹页岩,除进口36m和出口33m为Ⅲ类围岩外，中间2400m均为凹类围岩,弱含水,无侵蚀性。该隧道于1992年4月开工后，发现实际的地质和地下水赋存条件与原设计出入很大。施工过程中涌水塌方不断，虽经多次加大衬砌厚度，仍发生大规模衬砌开裂变形.特别是进口在D1K752+870处,于1994年元月7日，7000m3/d的突发涌水夹带泥石流状的塌方体涌入洞内,导致长11m拱圈压垮，临时支护崩溃,6榀钢拱架压断扭曲,混凝土拱下沉53cm,右侧拱脚内移43cm.在抢修塌方地段的施工中又多次发生塌方，施工严重受阻,经过7个月奋战毫无进展,因而该隧道一度成了影响南昆线西段铺架的关键工程。为尽快改变这一被动局面,铁道部领导和专家几十人到现场勘察,研究对策，最终确定采用大管棚双液深孔预注浆固结岩体，结合小管棚补强的微台阶大断面开挖、全断面衬砌的施工技术,终于通过塌方体。2地质情况由于实际地质与设计资料出入很大,西南交大对该隧道进行了地质复查.复查结果认为：该隧道位于小江活动断裂带附近，通过古老地层,顺走于沧浪铺组砂岩和筇竹寺组碳质页岩地层。塌方体附近有两大构造断层交会,受多次构造运动影响,岩体破碎，以碳质页岩和构造带断层泥为主，遇水软化后,围岩自承能力极差.D1K752+870处实际地质情况如图1所示.图1隧道断面地质3塌方原因分析该隧道在施工过程中多次出现重复塌方,主要原因有如下几个方面：一是受构造断裂带的影响，经过多次构造运动,围岩极其破碎，自承能力很差,加之地下水的长期作用,使岩体软化呈软塑状，锚杆加固基本上起不了作用，施工难度大。二是原先的台阶法先拱后墙施工，拱部围岩受开挖的多次扰动,进一步扩大了松散区，再者，边墙施工引起拱脚下沉，诱发开裂,降低了混凝土拱的强度.三是原先一味增加衬砌厚度,扩大开挖断面，松散区远大于微台阶法。四是由于地下水存在,开挖后掌子面呈面状或点状滴水、渗水或涌水，在动水作用下,断层破碎岩体颗粒呈泥浆涌出，造成围岩孔洞，诱发地应力重新分布,继而随涌随塌,塌方范围不断扩大。4大管棚、小管棚相互配合,利用深孔超前预注浆进行堵水并加固围岩对软弱富水围岩，在开挖前进行超前预注浆堵水、加固岩体,改善围岩性质,是防止产生较大变形、坍塌,保证施工安全和质量的有效措施.预加固技术有两种,一是采用超前小管棚、小导管注浆、系统锚喷等措施加固岩体。二是超前大管棚深孔高压预注浆措施.前者的优点是施工简单、灵活方便,但加固范围小,抵抗地下水渗透能力弱。后者可以大大提高加固范围,且能形成承受很大荷载的整体结构,抵抗地下渗水的能力也很强，但施作困难，灵活性小。在该隧道施工过程中，两种方法单独使用均不能很好地解决围岩预加固问题,通过塌方体时更是如此。经过反复对比，最终选择把两种方法结合起来互相取长补短,达到了顺利通过塌方体的目的.4.1大管棚深孔超前高压预注浆4。1。1钻孔和注浆机械原采用水平地质钻机钻孔，其优点是成孔效果好,可以打深25m以上的水平钻孔,缺点是成孔速度慢,钻孔外插角受限，达不到扩大加固范围的目的，且钻机移动困难,需在掌子面前扩挖工作室，易造成岩体失稳。后改用NH174双臂液压钻孔台车钻孔，不仅移位方便，外插角大,而且易于控制,可提高工效5-10倍.注浆泵采用ZTGZ—60/210型,排浆量为16-60L/min，最大压力可达到MPa。4.1。2注浆参数根据隧道特点，地下水对岩体自稳能力的影响尤为突出，注浆固结岩体封闭地下水,可以大大提高围岩的自稳能力。同时，软塑状塌体虽然极其破碎，但并非松散结构，经注浆加固后，岩体抗渗性能可以大大提高,因此加固范围定为开挖半径的2.4倍，可在开挖轮廓以外形成5m以上的有效加固厚度。注浆孔深15m,每次开挖10m，留下5m作为下一循环的止浆盘。注浆孔分内外两环交错布置,孔口间距0.75m,外环钻孔外插角15030'，内环钻孔外插角5030'。注浆按下列方式：以劈裂注浆为主，辅以渗透注浆。渗透注浆的目的是促使岩体颗粒胶结，提高阻水能力。劈裂注浆通过高压注浆劈裂压密软弱岩体，利用强度较好的浆液脉络约束岩体变形,同时置换岩体中的含水空间。该隧道最不利静水压力为2MPa,按照注浆压力为静水压2-3倍的要求,确定预注浆终压力为6MPa。孔口以渗透注浆为主，注浆压力为0。7MPa。注浆管采用Φ108mm、壁厚6mm、管壁钻有注浆孔的花管。注浆分为两段：第一段10m，为尽快封闭掌子面，保证坑道稳定，同时考虑扩散范围有限,且易于开挖，选用早期凝结快、强度高、堵水性好的水泥、水玻璃双液浆。第二段5m，因渗水基本停止,主要考虑结石体强度和耐久性，保证围岩的长期稳定，因而选用纯水泥浆.水泥浆与水玻璃的体积比为1:0。4，水泥浆的水灰比为1:0。7。另外,施工时针对隧道右侧软弱围岩,视具体情况加设一些长6m、外插角为400的注浆孔，以期通过补充注浆填充隧道右侧因多次坍塌形成的空隙。4.1。3止浆墙施工对软弱围岩注浆，一般需要在掌子面设混凝土止浆墙,但混凝土量大,挖除困难。为减少开挖爆破对加固结构的扰动，该隧道采用了低压固定孔口管注浆加固掌子面，再用小导管注浆补强,设置纵向和环向锚杆并挂网,喷射厚10—12cm的C20混凝土，用袋装粘土和木板封堵掌子面，加钢管斜撑防止掌子面变形.通过以上措施，使加固的岩体起到了止浆墙的作用。压浆时掌子面变形不大,效果良好.开挖后揭示浆液分布理想，与岩体固结良好,劈裂、挤密岩体效果十分明显,达到预期加固、堵水目的，施工时没发生涌水。4.2小管棚补强利用大管棚深孔超前预注浆堵水加固岩体，由于大管棚施工灵活性小,加固后存在很多薄弱环节.如对这些环节不进行处理，一旦发生涌水、涌泥现象，仍会诱发大的塌方。另外,超前加固后的岩体仍为软弱岩体,达不到高强度和完整性的要求，且水玻璃耐久性差,衬砌仍要承受很大的压力,隧道塌方和衬砌开裂的可能性仍然存在。鉴于以上情况，采用超前小管棚全环格栅钢架加强支护，小导管注浆的目的是对开挖周边深孔注浆的死角进行补强，加强隧道周边围岩的强度.另外,对掌子面个别渗水的地方,及时采用小导管注浆封堵加固，消除隐患。小导管长4m,分为两组,一组以250外插角固结周边岩体,另一组以50外插角形成小管棚.前者每1。5m设一环，后者每3m设一环。环向间距视不同情况取0。4—0.6m.开挖时每前进1m，应及时打设径向锚杆，并设立钢拱架,喷射混凝土。支护参数视情况灵活确定。5结语通过该隧道施工,我们认为对富水软弱围岩隧道施工应注意如下几点:一是不要一味加大衬砌厚度，而应在诸如钢纤维混凝土等高强度、薄厚度衬砌上下功夫，以减小开挖断面;二是抓好注浆培水这一关键工序，决不放过任何薄弱环节；三是开挖时一定要严格遵循短进尺、早支护、快封闭、勤量测的施工原则,决不可操之过急；四是要适当加强初期支护，尽量采用整体性好的全断面衬砌结构，以防止隧道开裂。青海省共和至玉树（结古）公路GYI-SGA5鄂拉山隧道人行横洞(左洞：K301+375.7右洞:YK301+280)专项施工方案编制:复核：批准:中铁五局共和至玉树公路A5合同段项目经理部二O一二年八月青海。兴海目录TOC\o”1-2”\h\z\u_Toc334339093"二、施工方案21、施工准备2HYPERLINK\l”_Toc334339095"2、施工方案2HYPERLINK\l”_Toc334339096”三、施工方法31、洞身开挖3HYPERLINK\l”_Toc334339098”2、洞身支护3HYPERLINK\l”_Toc334339099”3、防、排水施工5HYPERLINK\l”_Toc334339100”4、衬砌施工6HYPERLINK\l”_Toc334339101”四、施工时间安排71、节点时间安排7HYPERLINK\l”_Toc334339103”五、人员、机械设备配套组合8HYPERLINK\l”_Toc334339104"1、机械配置82、劳动力组织8HYPERLINK\l”_Toc334339106"六、工程质量管理体系及保证措施9HYPERLINK\l”_Toc334339107”1、工程质量管理体系9HYPERLINK\l”_Toc334339108"2、工程质量保证措施9HYPERLINK\l”_Toc334339109”七、安全生产管理体系及保证措施11_Toc334339111”2、安全生产保证措施11八、环境保护、水土保持保证体系及保证措施121、环境保护、水土保持保证体系13HYPERLINK\l”_Toc334339114”2、环境保护措施13:自检、互检、专检。质量“三工序”制:检查上道工序质量,保证本道工序质量，创造或提供为下道工序的质量条件。2.3、严把材料采购、进场、使用、检验关（1）进入工程主体的材料严格按设计要求的厂家定货，若设计不作要求，尽量在大厂或信誉较好的厂家定货。所有材料（工厂制做的材料)必须有出厂合格证，无合格证的材料不得进入工程使用。（2)水泥必须从监理工程师认可的厂家购买，在一项工程中每一类的水泥取自同一厂家。每批进场的水泥要向监理工程师提供供货抄件，说明厂名、水泥品种、等级、数量和出厂日期,并提供出厂合格证及试验报告。每批水泥进场后,对水泥作抽样检查试验。2。4、保证工程质量的技术措施（1)采用质量动态管理办法,进行质量控制。随时将工程质量检验结果、材料试验项目、取样地点、试验方法、试验人员姓名、试验结果、评定合格与否输入计算机,利用计算机建立工程质量数据库，绘制工程质量指标管理图、施工质量直方图、正态分布曲线报监理工程师审查。（2)所有实施性施工方案、施工方法、施工工艺都必须经监理工程师认可后,方可正式施工.七、安全生产管理体系及保证措施1、安全生产管理体系安全生产管理体系安全生产管理体系思想保证组织保证经济保证制度保证提高全员意识项目经理部安全领导小组安全责任制各项安全生产制度施工技术安全规则教育项目经理部安质环保部奖罚分明厂队质量安全科班组安全检查员安全第一预防为主安全为了生产生产必须安全各工种安全生产制度月季年安全检查制度安全总结评比制度责任兑现实现安全生产目标安全生产管理体系框图2、安全生产保证措施本项目实行安全生产三级管理，即：一级管理由项目经理负责，二级管理由专职安质工程师和安全员负责,三级管理由班组长负责，作业点设安全监督岗。建立安全生产责任制,落实各级管理人员和操作人员的安全职责。项目经理部每10日检查一次,施工队安检部门每7日检查一次，作业班组实行每班班前、班中、班后三检制，不定期检查视工程进展情况而定。对检查中发现的安全隐患，要建立登记、整改制度，按照“四不放过”的原则制定整改措施。隧道安全措施如下:（1）隧道施工各班组间,建立完善的交接班制度.在交接班时，交班人将本班组的施工情况及有关安全事项以及措施向接班人详细交待，并记载于交接班记录本上，工地值班负责人认真检查交接班情况。每班开工前未认真检查工作面安全状况，不得施工。（2）如发现隧道内有险情，必须在危险地段设置明显标志或派专人看守,并迅速报告施工现场负责人，及时采取措施处理，情况危险时，将工作人员全部撤离危险区，并立即上报。（3)抗震设防措施洞口段施工增设大管棚后进洞，避免出现坍塌；尽量降低洞口段边仰坡开挖高度，并采取可靠的防护措施；严格遵守施工程序，减少岩体扰动,对超挖空洞、塌方地段必须回填密实;洞口段衬砌采用钢筋砼材料，以提高结构延性及刚度.八、环境保护、水土保持保证体系及保证措施我项目部将严格按照业主、招标文件及有关部门的要求抓好环境保护与水土保持工作.成立以项目经理为首的领导小组，环境保护、水土保持保证体系框图如下图所示：1、环境保护、水土保持保证体系环境保护、水土保持保证体系框图经理部环保、水保领导小组环境保护、水土保持保证体系框图经理部环保、水保领导小组组长：项目经理副组长：项目总工工程队环保、水保领导小组组长：队长副组长：技术主管卫生员专职环保、水保员计划合同部物资设备部安质环保部环保、水保工程师工程管理部工地卫生所综合办公室后勤管理员各工班长2、环境保护措施认真贯彻落实国家有关环境保护的法律、法规和规章及本合同的有关规定，做好施工区域的环境保护工作。工程开工前，编制详细的施工区和生活区的环境保护措施计划，报监理人审批后实施。根据具体的施工计划制定出与工程同步的防止施工环境污染的措施，认真作好施工区和生活营地的环境保护工作，防止工程施工造成施工区附近地区的环境污染和破坏。安质环保部全面负责施工区及生活区的环境监测和保护工作,接受监理工程师的指导。定期对本单位的环境事项及环境参数进行监测，积极配合当地环境保护行政主管部门对施工区和生活营地进行的定期或不定期的专项环境监督监测。每月按监理工程师指定的报表内容、格式报送环境月报，报告本月的环境保护工作及环境监测结果.2.1防止污染措施（1)施工现场内道路平整、顺畅,排水良好。临时设施均按标准硬化地面，四周设置砖砌排水沟，生活污水经过滤沉淀池处理后排入沟谷。(2)土石方运输通过正式公路时,汽车要加高车厢挡板,在公路上和居民区周围不掉碴、不污染,不向农田河道弃土,规划区弃土也要平整，加设防护设施.不将污水、油污、化工产品废料直接排放，污染水源.（3）在各生活区设立垃圾处理和回收站及生活污水处理池。（4）不在施工区内焚烧会产生有毒或恶臭气体的物质。因工作需要时，报请当地环境行政主管部门同意,采取防治措施，在监理工程师的监督下实施。2.2噪音控制(1)合理分布动力机械的工作场所，尽量避免同处运行较多动力机械设备.现场空压机等小型机械设备噪声，从声源上控制。采用吸声、隔声、减振、隔振等技术措施如安装消声器、隔声罩等，以控制声源的噪声辐射。（2）对于行驶的机动车辆,现场只许按低音喇叭，场外行驶严禁鸣笛;进入生活营地和其它非施工作业区的车辆，不使用高音和怪音喇叭。（3）交通等噪声从传播途径上加以控制。如合理规划，将噪声声源尽可能远离休息及聚居地布置,设置隔声屏挡噪声传播等.（4)调整施工时段，为相应机械设备操作人员配发噪声防护用品，如耳塞、耳罩、防声盔等；另外,晚间控制高噪声机械设备运行、作业，空压机、混凝土搅拌站等噪声较大的施工机械设备操作人员实行轮班制，控制工作时间，尽量减少在噪声环境中的逗留时间。2。3减少粉尘措施(1）运输可能产生粉尘的车辆配备挡板及棚布，防止粉尘飞落。（2）作业场地及运输车辆应及时清扫、冲洗，保证场地及车辆的清洁。(3)运输道路要定时洒水防尘，严禁在场地内燃烧各种垃圾及废弃物。2。4保护场地周围环境不在工地范围外堆放材料、垃圾。严格按照批准的占地范围使用占地。2。5施工期间爱护环境，保护绿化保护好已成建筑物，不损坏、不污染，完工时彻底清场，恢复原有道路、设施,并将工地及周围环境清理整洁，做到工完、料清、场地洁净,达到一次顺利交付。3、水土保持措施保护植被，保护源头水体、自然景观,避免因施工引起水土流失、水质污染及新的环境灾害。防止水土流失，施工现场内的道路应平整、顺畅，施工前作好截、排水沟等设施，防止因下雨或积水等造成沿线的水土流失。4、文明施工保证措施4。1文明施工措施（1)施工秩序管理积极联系当地政府和群众，了解当地民风民俗，尊重民族的宗教信仰和生活习惯，处理好与当地政府和群众的关系,不与百姓发生冲突。教育职工,严格遵守法律、法规和当地的规章制度。杜绝偷盗、斗殴等违法现象发生.着装整齐，挂牌上岗；文明施工,防止野蛮作业。（2)施工场地管理按施工总平面布置图实施定位管理，运输道路、材料场库、机械停放场、搅拌场和生活区要按照总平面图合理布局，统一规划，布置整齐并在施工区域设醒目标牌。要求布置合理,秩序井然。设置施工标示牌。在醒目位置设置一图三牌。一图：即平面布置图；三牌：即质量保证、安全生产、文明施工管理牌。施工现场设置的临时设施，做到生活区和施工区划分明确，按规定布置防火设施。建立驻地文明、卫生、防火责任制，并落实到专人。合理布置施工现场给、排水系统。保证给水设施不渗漏,供水安全。排水系统顺畅，整齐大方。软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术[精品资料］软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术-精品资料本文档格式为WORD，感谢你的阅读。最新最全的学术论文期刊文献年终总结年终报告工作总结个人总结述职报告实习报告单位总结摘要:软弱围岩隧道台阶法,是近年来新兴的一种施工技术方法.在采用这种方法进行隧道部位的施工时,施工人员要关注围岩层内较为薄弱的位置，采取控制措施维持拱脚的稳定状态，进而确保隧道建设工程的施工质量。关键词：软弱围岩隧道台阶法;拱脚稳定性;控制技术TL62+9A一、引言软弱围岩，指的是硬度较低、岩石内部孔洞的缝隙多、粘结程度不牢固，且受到来自构造表面风化作用影响强烈的松散地下岩层。对于隧道建设工程来说，在特定的地质水平和埋藏条件下，软弱围岩所在的区域容易发生比较剧烈的变形现象.从我国目前相关领域的技术水准和施工现场情况来看，对于此类隧道，如铁路、高速公路、地铁等的地下隧道，常见的施工措施包括全部断面方式、台阶方式以及分部分施工方式等，其中台阶方式是最常用的一种。从多年的施工实践经验中可以得出，采用台阶法对部分隧道项目进行施工,可能出现上下两级台阶衔接部位变形的现象，也就是我们所说的拱脚处变形.拱脚部位在整个工程项目中起着维护地基稳定和确保整个隧道稳定的作用，因此，我们必须改进拱脚稳定性的控制技术，确保围岩安全。二、软弱围岩隧道拱脚变形特征分析(一）分析模型我们考察了某铁路路段隧道的施工过程,采用专用的技术软件设备对相关数值进行了分析，得出了软弱围岩隧道形状改变的特殊规律。在具体的分析过程中，我们分别假设了三个相邻的围岩等级，按照我国目前的铁路内部隧道相关施工规则选择了围岩的物理指标数据.在隧道的横截面上,支架结构参数按照特定的铁路运输速度来决定，分别考虑到了单线和双线两种横断面类型。具体的横截面尺寸和相关参数如下图：在计算过程中，埋藏的深度值为300米。采用单线和双线台阶法施工时，上部台阶横截面的扁平程度为0.45。初始状态下的应力被设定为台阶自身的重力应力，在模型的顶部，施加均匀的某种压力，以便模拟模型范围之外的覆盖围岩自身重力应力.除了模型的顶部采用自由的界限之外，其余各个侧面都采用已经被固定的界线。(二)研究数据我们对模型所反应的相关数据进行了认真分析。结果表明:在对软弱围岩的铁路内部隧道进行开挖的过程中，隧道附近的路基变形程度随着上部台阶长度的增大和增加，但是在围岩自身状况不同时,变形的幅度也就不同。通常情况下，软弱围岩的各项指标越低，变形幅度的增加越迅速。从拱脚下陷的状况来看，单线和双线的隧道前两级围岩下陷得都很明显,同时随着上部台阶的增长，拱脚的下陷幅度越来越接近拱顶部位。综合研究数据之后，可以得出这样的结果:在前两级的台阶内部，拱脚的下沉水平和收缩水平都很高。在实际的施工活动中,严格控制拱脚形状改变，是对软弱围岩采取技术控制手段的关键所在。根据我们的计算结果,第三级别的围岩可以用较长的台阶构建，这样做能够方便机械化的施工作业过程；而其他级别的围岩则适合采用较短的台阶方式进行施工.三、台阶法施工中拱脚沉降机制(一)断面下陷从施工结果数据中可以看出，对于前两级隧道而言，采用台阶法进行设计，会导致上下两个掌子面被挤压而改变形状。如果忽略围岩的作用力，那么在显著的挤压作用下，开挖断面前部的核心土层必然会整个下沉。而软弱围岩构成的隧道上部台阶通常较短，所以，掌子面受到挤压而变形对于上部分断层下陷的作用力是不能被忽略的。（二)承载强度在施工人员完成上半部分断面的支撑之后，在围岩的作用力影响下，支撑结构将会向下移动。同时，随着挖掘活动的继续进行，支撑结构受到围岩的挤压作用越来越明显。由于支撑结构对于拱脚的作用力面积不大，因此，当上部台阶拱脚部位的地基不能承受压力的时候，拱脚就会明显下陷。(三）后续影响施工人员在挖掘下部分的台阶时,上部分的台阶支撑构件会出现短暂的悬空状态.这种情况下,拱脚就会随着拱形部位同时下陷，直到下部台阶的挖掘工作完成为止。对于台阶测量的相关数值显示：由于台阶挖掘所导致的拱脚下陷现象很常见,施工人员要予以充分重视。四、上台阶开挖围岩稳定极限状态分析保证软弱围岩层的结构稳定，是控制隧道整体质量的关键所在。给围岩添加支撑结构，目的是控制围岩的形状，防止围岩发生扭曲和变形.对于埋藏较深的隧道来说，这种控制措施会收到更加明显的效果。在进行隧道施工时,对于围岩稳固程度的判断方式,可以借鉴塑性变化的相关原理.但是，在判断埋藏较深的隧道围岩稳定程度时