淺埋偏壓隧道施工技術(shù)[權(quán)威資料]

淺埋偏壓隧道施工技術(shù) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 :隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的逐步完善，在不斷進步的經(jīng)濟社會對現(xiàn)代交通運輸行業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)要求的推動下，淺埋偏壓性隧道進洞交通建設(shè)工作正面臨著前所未有的發(fā)展空間與潛力。本文對某隧道淺埋偏壓段的處理進行了分析 ,并對地面注漿加固、超前管棚及鎖腳鋼管的施工工藝進行了探討。 Abstract: with the gradual improvement of modern science and technology, in the economic and social progress of modern transportation industry to promote the high standard requirement, shallow buried bias into the hole of the tunnel traffic construction work are facing unprecedented development space and potential. In this paper a tunnel of shallow buried bias segment of the treatment was analyzed, and the ground grouting strengthening, lead tube tent and lock the construction process of the steel tube feet are discussed in this paper. TU74 A 一、工程概況 某隧 道全長 648m，該隧道屬于典型的淺埋偏壓隧道，且圍巖松散，溶槽、裂隙發(fā)育，充填大量的碎石土和黃粘土，地質(zhì)條件較差，對開挖帶來很大的安全隱患 ,極易出現(xiàn)塌方甚至冒頂事故。為保證施工質(zhì)量、安全以及運營的安全 ,我們在淺埋偏壓地段施工時采取必要的加固措施。一是在外側(cè)增設(shè)應(yīng)力擋墻 ,以抵抗山體的側(cè)壓力 ,擋墻采用 C 25 片石混凝土 ,與圍巖之間填充 C25 片石混凝土同步澆筑。二是增加拱部108 管棚長度，由設(shè)計 15 m 改為 36 m,以便更好地控制隧道初期支護變形和下沉 ,可以有效的控制開挖和支護施工質(zhì)量以及后期運營安全。三是對型 鋼拱架拱腳采用鎖腳導(dǎo)管代替鎖腳錨桿。四是由于山體土較松散破碎 ,對地表進行預(yù)注漿加固處理 ,使隧道四周形成膠結(jié)。五是加強監(jiān)控量測工作 ,隨時掌握圍巖變形情況 ,及時指導(dǎo)現(xiàn)場施工。本文著重介紹地表預(yù)注漿、大管棚施工及鎖腳導(dǎo)管的施工方法。 二、淺埋、偏壓段施工方案 1.地表注漿加固施工工藝 根據(jù)變更后的施工方案 ,首先進行外側(cè)的應(yīng)力擋墻施工 ,然后進行淺埋段的地表注漿加固。注漿法是利用壓力將能固化的漿液通過鉆孔注入巖土孔隙中 ,使巖土的物理力學(xué)性能得以改善的方法。對該段進行地表預(yù)注漿的主要起到提 高圍巖強度、降低圍巖的透水性能 ,改善隧道的成拱的作用。 1.1 地表注漿施工工藝流程 清理地表 測量定位、地面標(biāo)高 鉆機就位 鉆孔 注漿管安裝 施作止?jié){盤 鋼管注漿 封管 1.2 漿液配制 注漿材料采用水泥單漿液和水泥、水玻璃雙漿液兩種。對周邊孔采用水泥、水玻璃雙漿液 ,對內(nèi)部孔采用水泥單漿液。當(dāng)吸漿量較大或者地下水較豐富時 ,內(nèi)外部均采用水泥、水玻璃漿液。水玻璃模數(shù)為 2.9,波美度為 40,施工時用水稀釋成波美度為 35。施工時加入 3%的緩凝劑。 為了選擇最佳的漿液配 合比 ,試驗人員做了幾組對比試驗 ,對其凝結(jié)時間及強度進行了對比 ,根據(jù)試驗結(jié)果及施工設(shè)備情況 ,選用的單槳液水灰比為 0.81, 雙漿液水灰比為0.81, 水玻璃占水泥質(zhì)量的 17%。注漿壓力是給予漿液在巖土層中滲透、擴散、壓實的能量 ,其大小決定著注漿效果的好壞。根據(jù)圍巖情況 ,注漿初壓取 0.5MPa1MPa,終壓取2.0MPa2.5MPa,在補注時壓力調(diào)高的 3.0MPa3.5MPa。 1.3 鉆孔 首先進行地表土及腐殖土的清理 ,并初噴一層混凝土。 安設(shè)鉆機 ,鉆機就位后進行樁位復(fù)測 ,確保在設(shè)計位置進行鉆孔。 加工和安裝注漿管。注漿管采用 453.5 mm 的無縫鋼管 ,并在無縫鋼管上布置壓漿孔?，F(xiàn)場拼裝時應(yīng)防止斷管 ,安裝時要保證壓漿管順直。 施工止?jié){盤。將鋼筋網(wǎng)片進行現(xiàn)場連接 ,并于注漿管焊接在一起 ,保證鋼筋網(wǎng)片的整體性 ,從而保證噴射混凝土的整體性。然后施工 15cm 的 C25 噴射混凝土 ,封閉山體表層 ,為保證地表的排水通暢 ,噴射混凝土應(yīng)保持與原始地形一致。 注漿。注漿時應(yīng)從外向內(nèi) ,從低處向高處注漿。首先對外部進行注漿起到圍、堵、截的作用 ,然后對內(nèi)部進行注漿 ,起到填、壓、擠的作用。注漿量確定采用現(xiàn)場試驗的方法 ,對具代表性的鉆孔進行注水試驗 ,分析巖土層的孔隙率和滲透系數(shù) ,從而確定注漿量的大小。 質(zhì)量檢測。第一輪注漿結(jié)束后 ,進行現(xiàn)場取芯抽檢。對注漿效果不理想處進行高壓補注。 2.大管棚施工工藝 2.1 施工工藝流程 測量放線 導(dǎo)向墻施工 鉆機就位 鉆孔 清孔 安裝花鋼管 注漿 封口 2.2 施工工序及控制要點 導(dǎo)向墻施工 為確保大管棚施工的精度 ,使鉆頭、鉆桿鉆進時始終保持同一鉆進角度、方向 ,在隧 道洞門口澆筑管棚施工混凝土導(dǎo)向墻 ,導(dǎo)向墻在洞身外廓線以外施作 ,采用現(xiàn)澆 C30 模注混凝土 ,厚度為 100cm。導(dǎo)向墻內(nèi)埋設(shè) 2 榀 I18 工字型鋼支撐 ,鋼支撐與管棚導(dǎo)向管焊成整體。 導(dǎo)向鋼管制作 采用 140 壁厚 5mm 的鋼管作為管棚的導(dǎo)向管 ,導(dǎo)向管應(yīng)根據(jù)管棚坐標(biāo) ,焊接定位在導(dǎo)向墻內(nèi)的型鋼拱架上 ,焊接前對每一根導(dǎo)向管的位置進行測量定位 ,考慮鉆機沉落或其他因素產(chǎn)生的誤差 ,取調(diào)整誤差 10,導(dǎo)向管調(diào)整 3.5 cm,防止管棚下垂而侵入隧道來挖輪廓線內(nèi)。 鋼花管制作 為了使?jié){液充分滲入 地層 ,使得隧道拱部圍巖形成加固層 ,管棚由無縫鋼管上鉆注漿孔制成 ,孔徑 10mm16mm,孔間距188mm,呈梅花形布置 ,尾部留不鉆孔的止?jié){段 150cm。 鉆機就位 鉆機平臺，鉆機平臺可用枕木或鋼管腳手架搭設(shè) ,搭設(shè)平臺應(yīng)一次性搭好 ,鉆孔由兩臺鉆機由高孔位向低孔位對稱進行 ,可縮短移動鉆機與搭設(shè)平臺時間 ,便于鉆機定位。 平臺支撐要落在堅固的基礎(chǔ)上 ,連接要牢固、穩(wěn)定。防止在施鉆時鉆機產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質(zhì)量。 鉆機定位，鉆機選用地質(zhì)鉆機 ,鉆機要求與已設(shè)定 好的導(dǎo)向管方向平行 ,必須精確核定鉆機位置。用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法 ,反復(fù)調(diào)整 ,確保鉆機鉆桿軸線與導(dǎo)向管軸線相吻合。 鉆孔 為便于安裝鋼管 ,鉆頭直徑采用 127mm 。 鉆孔應(yīng)采取各一鉆一的方式 ,巖質(zhì)較好的可以一次成孔 ；鉆進時產(chǎn)生坍孔、卡鉆 ,需補注漿后再鉆進。 鉆機開鉆時 ,可低速低壓 ,保持鉆桿順直 ,鉆進過程中一般保持低壓慢進 ,中等轉(zhuǎn)速 ,防止轉(zhuǎn)速過快造成鉆孔傾斜。 鉆進過程中經(jīng)常用測斜儀測定其位置 ,并根據(jù)鉆機鉆進的情況及時判斷成孔質(zhì)量 ,并及時處理鉆進過程中出現(xiàn)的事故。 鉆進過程 中確保動力器 ,扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。 認(rèn)真作好鉆進過程的原始記錄 ,及時對孔口巖屑進行地質(zhì)判斷、描述。 若遇孔內(nèi)涌水涌泥 ,應(yīng)立即停鉆 ,注漿封孔。 清孔驗孔 用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭 (127mm) 進行來回掃孔 ,清除浮渣至孔底 ,確?？讖?、孔深符合要求 ,防止堵孔。 用高壓氣從孔底向孔口清理鉆渣。 用經(jīng)緯儀、測斜儀等檢測孔深 ,傾角 ,外插角 ,各項的允許偏差如表 1。 表 1 允許偏差 安裝管棚鋼管 清孔后應(yīng)及時下管 ,防止塌孔。 鋼管在專用的管床上 加工好絲扣 ,鋼管四周鉆10mm16mm 注漿孔 ；管頭焊成圓錐形 ,便于入孔。 管棚頂進采用大孔引導(dǎo)和管棚機鉆進相結(jié)合的工藝 ,即先鉆大于管棚直徑的引導(dǎo)孔 (127mm), 然后可用 10 t 以上卷揚機配合滑輪組反壓頂進 ；也可利用鉆機的沖擊力和推力低速頂進鋼管。 接長鋼管滿足受力要求 ,相鄰鋼管的接頭前后錯開。同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于 50%,相鄰鋼管接頭至少錯開 1m?？刹捎?m 及 6m 鋼管交替盯緊。鋼管的連接可采用焊管連接法或絲扣套管連接法。 清孔 用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣。 注漿 注漿采用 BW-150 型注漿機 ,珠江泵的主要性能要求 ；流量 80 l/min,最大壓力 4.5MPa,功率為 11kW,重量為 300kg；采用注漿機將水泥漿液注入管棚鋼管內(nèi) ,初壓 0.5MPa 2.0MPa,終壓 3.0MPa,持壓 15 min 后停止注漿。 3.鎖腳導(dǎo)管的施工工藝 在進行了管棚施工后 ,隨后進行了超前小導(dǎo)管的施工。隧道開挖采取短臺階施工法 ,每臺階間距控制在 3 m5 m。采取上導(dǎo)坑超前 ,中導(dǎo)坑隨后 ,交錯進行落底封閉 ,做到隨開挖、隨支護、隨量測、隨調(diào)整。 3.1 鎖腳導(dǎo)管施工工藝流程 安裝拱架 鎖腳導(dǎo)管位置確定 鉆孔 插入小導(dǎo)管 注漿 與拱架連接牢固 3.2 制作小導(dǎo)管 小導(dǎo)管采用外徑 42mm, 壁厚 3.5mm 的熱軋無縫鋼管 ,鋼管前端作成尖錐狀 ,尾部焊接 6.5 加筋箍 ,以防打設(shè)小導(dǎo)管時端部開裂 ,影響注漿管聯(lián)接 ,尾部長度不小于 30cm,作為不鉆孔的止?jié){段。管壁四周鉆四排 6mm 孔 ,孔間距 10cm20cm,呈梅花型布置。 對于 42 焊管 ,為保證鋼管鋼度 ,可預(yù)先在鋼管內(nèi)灌入水泥砂漿 (孔口端 lm 范圍內(nèi)不灌注 )。 3.3 鉆孔 、安裝小導(dǎo)管 拱架安裝牢固 ,拱架下放置剛性墊塊后開始鉆孔。鉆孔需在拱架兩側(cè)沿隧道徑向垂直打入 ,孔深度為 3.5m,鉆孔完畢將小導(dǎo)管沿孔打入。如遇地層松軟 ,也可用游錘或手持風(fēng)鉆直接打入。 與拱架的連接 將末端用短筋環(huán)向焊固相連 ,以增強共同支護作用。 密封 小導(dǎo)管打入后 ,將注漿泵的高壓膠管與管口聯(lián)通 ,并且用棉紗將管口處的縫隙塞緊 ,以保證注漿時不至于滲漏漿液。管路接通后要壓水檢查密封性 ,達到要求后方可注漿。 注漿 漿液可用拌合機拌制 ,水泥 漿水灰比 1.51,11, 0.81 三個等級 ,漿液由稀到濃逐級變換 ,即注稀漿 ,然后逐步變濃直到 0.81 為止 ,注漿宜用普通水泥或早強水泥 ,拌漿時可按試驗室要求適量摻加減水劑 ,注漿壓力控制在0.5MPa1MPa。 4.監(jiān)控量測工作 隧道開挖將會引起地表下沉、洞內(nèi)的拱頂下沉及水平收斂 ,尤其是在淺埋、偏壓段。所以施工中對拱頂下沉、水平收斂及地表沉降值的收集、整理工作是十分重要的 ,對這些數(shù)值的分析、預(yù)測 ,可以直接指導(dǎo)現(xiàn)場的施工生產(chǎn)工作。 三、結(jié)論 淺埋隧道開挖時 ,圍巖 的應(yīng)力場和位移場將發(fā)生調(diào)整 ,使之發(fā)生收斂變形 ,并可能引起地表下沉 ,根據(jù)開挖理論分析表明 ,開挖導(dǎo)致的變形量較大 ,而大管棚是控制開挖變形的較有力的措施 ,對防止隧道塌方效果明顯。 工程實踐表明 ,鎖腳錨桿的注漿效果、拱架下放置剛性墊塊等因素對導(dǎo)管的作用效果影響較大。 根據(jù)現(xiàn)場的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)表明 ,一般在開挖并進行初期支護后 10d,變形開始變緩 ； 20d 后基本穩(wěn)定。表明采取預(yù)支護的措施達到了預(yù)期的效果。 閱讀相關(guān)文檔 :配電系統(tǒng)的可靠性 探討市政工程路橋施工中的混凝土施工技術(shù) 水 工大壩灌漿技術(shù)探討 將鹽邊菜引入烹飪教學(xué)的想法 探討地域特征對風(fēng)景園林設(shè)計的影響 城市道路舊水泥砼土路面加鋪瀝青砼施工探討 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