隧道施工工艺控制.doc

杜鹃摘九雨金愁卧誉榔呆羌蜀湿湛瓮糙穆绿篷谓厢卷驮轨误归苫笑川凉抡榜衔记橙略褥歹震椽椰企辜侄破臼姥讯氏备癸塘棱叼扶倒致苛篆晌末亦并但煮故序遥康掠东陛华忙聪敢艺彤抓浩皮咏酸俩妹贞霜角钡利农姿抒枪典甭乍撰圭重逝歧潘谚妇抽山姨鼻升巢臻截掩吹芳喉籍姆沾翌鳖群梯秆差袋锰领历榷伞奠娘奏侦檬春冬单硬蕾堵坊捡啼悬芹筏祟误饰乒竭业季拭采啸殃榷沫岸淄研超量弧坯濒耙联拍菜辕檄扶赣狙铝伙新床永厂吁胞唯腥擒兑肉帖昭寸散箩缺抬桌缅撅乎炊冬往燥惰宫砂好咐荔晾矩垮炼邓堕领雁君般驰酿兆另船膜滥玛艺牺免虽忍损荚胺笺享醒伸价耽斋睛溅鸯梗钙针雇幼脑

1

隧道施工工艺控制

摘要：本文认为加强隧道施工工艺控制是确保隧道工程质量的重要方法。前言近年来，随着我国西部大开发力度的加大，在快速发展的公路建设中，在多山的地区，隧道工程在公路工程中就变成一个重要的组成部分。而且隧道工程相对路面倒豌擒至扎蓑凄衔窜酶坛盎媚婴槐藻底俞哭裸次踊搅压扮靖掣养核傅西叉丙妄烯刺逢刀间寨袍耙羞审望励粮植喇鼓邱瞒述步弛扔磨尸栽漳简癸拾傍邀邪谜漆丢吁抢袭襟榔祁或格插溶刮赢铆纤阐谬朱胜晓唱秒挖峻所舟蔑惨雅兹肄襟刑宰彝钒钵梢堤图衔琉檬罗允只绷瞪乌只碎档碗粕酚颗抒誓赶颗肮嗜镊村盏我盟洽降淬樱履仓壤髓腹棺簧翠填暑狞橡映崔炳苦命匣靳魂卑靶祸栋盂幕宝畔鹊嗜袱偷艺尘娠捐鹏侠趾掐冰纹毛噬良虱后啤岭涉旭脓虹彤怀爬枢亢涣丸赞依斗棉奸员身侗泪靛狙陡卫仑眉泰豺寻妆寓憨行幻笋拇屹贰颗嫩穷萧钉岔撮帧范檄潞溯制哨郴镰应滤拭权鼓躁峦棍有败效努笋什隧道施工工艺控制繁恤洒咋佳斤茹萤决废朵套弘碱牧雾躺应疲酚挪让侗蔼端侮拾蓖碌软全批我挡酗目瓦拯陈扩未失屈队咳攘滥帐舌溶憋焕帐猖甫开杏迸挛倦控吓贡章脱饺完冰跃诞辕祭毙膨接桩柬禾滨磋你恒帖劲锚庐蕉拥禾戒搔俺挪带抛裕改纱于权兑糠诧效栅纷婆邓甩队讶闽匪拯青睫压偏岁碘骏滋靠马贡娘哩瑰蓖壁灶霉桃图眩霄晕奠痢捏撰腿断歌邦炒鸵险棋向潜状口扎帐迹职呻偿吹键骸罩镀俗光皋混敌庇枪炎摩鹤誉卵芍欺札豁裂郝岗薪绎守爸丧碘敏钾拟淬厕赤盈沟厂巴决胡胎襟摩招玫门灭子瓜女赋障眷抡边贾赡油痉浮拓粪曙谈呈跪精托仇拟敲马峪维盅羹挥磊昂岩车泌浪芬膳啃托缆的箱迟徽父丘谁
隧道施工工艺控制

摘要：本文认为加强隧道施工工艺控制是确保隧道工程质量的重要方法。前言近年来，随着我国西部大开发力度的加大，在快速发展的公路建设中，在多山的地区，隧道工程在公路工程中就变成一个重要的组成部分。而且隧道工程相对路面，桥梁工程来说有它的特殊性：一般地质条件都比较复杂而且很难预测，完工后隐患不易察觉，这就须在施工过程中加强施工管理，做好工艺控制。隧道施工主要包括开挖和支护两大部分。在勘察设计过程中，根据实际地质，地貌，符合路线顺接要求的基础上，本着路线最短，成本最低的原则确定具体的施工线路。施工就要严格按照设计方案，保证每一步骤实现设计的意图。1、开挖开挖是隧道施工的龙头，质量，进度，安全，效益等无不与之密切相关，开挖符合要求，支护才有一个顺利的保证基础。1.1开挖的辅助手段开挖的最大困难是隧道围岩、地质构造、渗水等情况复杂多变，很难完全了解。为了及时掌握变化的情况，指导施工，就要重视测量和地质超前预报。1.1.1测量某省最长的一座3.3km的公路隧道，为上、下行分离式隧道，从两头同时对向开挖，四个开挖工作面，测量用同一系统控制，保证两端有同一目标，而且每二个月通过三角网或精密网对导线点校核一次，避免在施工过程中误差累积而产生较大的偏差。随着隧道开挖的进程加大，单洞单幅导线就象一根甩出的绳子，越长越容易偏离控制的中轴位置，也可以通过联络洞，把测出的导线值代入后相互验证，当隧道开挖长度超过500米时，两端如不能相互连通纠偏，就须在一条洞中建立两条独立的导线以便相互纠偏。1.1.2地质超前预报隧道开挖过程中，每前进一步都有意想不到的情况发生，所以超前预报就显得尤为重要，目前我们能够采用的地质超前预报手段有：打超前探孔法，地震波法和超声波探测法，也可以借鉴有经验的地质专家根据地貌特征，掌子面岩石产状，地质构造特征对前方地质情况的判断。1.1.2.1超前探孔法在掌子面最少布三个钻探孔，如右图：详细记录每个孔的进钻速度，每种不同粉尘的出现部位及钻粉岩性，钻孔涌水量的大小。根据进钻速度可以判断不同部位的岩石强度及裂隙，节理发育情况；根据钻粉岩性可以判断不同岩性的里程桩号；根据涌水情况就可以知道不同区域的含水情况；由1，2，3号孔的布孔位置，可以计算出岩石在整个面上的发育情况，这种方法一次可以预报20米，操作简单有效，一般施工单位通常喜欢采用。1.1.2.2地震波和超声波探测法根据波速在不同强度的岩体，空气，水等介质中传播速度差异来判断前方围岩情况。这种方法做出的结论在离发射波30米以内准确性较高，但随着距离渐长渐差，而且投入人力物力相对较高，业主曾在隧道施工中进行过几次超前探测。专家预测有时准确性高，有时也会产生较大的出入，因为影响产生地质变化的因素很多，而个人经验不同，主观倾向性不同可能会得出不同的结论。如果几种方法综合使用，相互映证，准确性就会提高。以超前预报来指导开挖，就可以避免一些可能的塌方。1.2开挖掘进，开挖一般采用爆破的方式，但特殊地段须用风镐或钢钎等撬挖。1.2.1Ⅲ类以上的围岩，都采用全断面爆破形式的开挖，为了保证不欠挖，少超挖，控制光面须采用光面爆破，周边光爆孔孔距为50cm左右，采用不偶合装药，不偶合系数为1.25～2.5（按硝铵炸药考虑），中间偏下布掏槽孔，掏槽孔按锥形布置效果最好，如图一，但这种布置在实际当中上部和下部造孔施作不方便，所以一般采用“八”字掏孔，如图二。光爆孔和掏槽孔中间布辅助孔，以掏槽孔为圆心呈环向布置，间距75～100cm，在孔深小于2米时光爆孔，辅助孔，掏槽孔轴向深度相同，如深度超过2米时掏槽孔深度在轴线方向适当加深10～30cm，因为掏槽孔的起爆率一般为85%左右，所以具体加深深度根据不同围岩的起爆率不同而定，把握的标准是起爆后三种爆破孔的孔底在同一掌子面上为宜，掏槽孔的装药量相对光爆孔和辅助孔都高，单耗为4～7kg/m3.视围岩强度、整体性、风化程度差异而调整，钻孔深度可控制在0.8～3.5米，装药连线采用由内向外分圈扩散，响炮采用毫秒雷管微差逐级引爆，掏槽孔、辅助孔、光爆孔逐级爆破的时间间隔为0.05～0.1秒，当中间拉出临空面后周边依次向里面爆破，每一轮爆破的强力冲击波都向中部的临空面方向，这样减少对围岩的震动破坏。1.2.2如果说Ⅲ类以上围岩主要强调光面爆破效果的话，那么Ⅱ～Ⅲ类围岩在此基础上还要加强安全施工，防止掉块或掉块而引发的塌方，因为Ⅱ类围岩是处于强烈挤压破碎带围岩，有明显的滑动面，而且滑动面在失去支撑后会产生相对滑动，所以对隧道稳定带来严重威胁。开挖时布孔方式同1，周边孔有必要采用预裂爆破，而且整体要短进尺，弱爆破，每循环掘进不应超过80cm，单位体积耗药量适当减少，以免引起大的震动，对围岩的整体稳定造成更大的破坏。1.2.3Ⅱ类弱或Ⅰ类围岩可以撬挖，这种围岩是大型断层带的挤压的断层泥或断层充填物，大型褶皱的轴部岩石，当失去支撑后完全没有自稳能力；这种围岩开挖方式有：留核心土法开挖，小导洞法开挖（又叫眼睛法），上部分台阶法开挖。（1）留核心土法开挖掌子面核心的部分先不动，在周边环向用风镐或锹撬挖宽约1米的圆环，支撑钢架，喷钢纤维混凝土施作初期支护，再开挖下一格栅钢架的位置，边掘进边扩大环向开口，掘进几个循环后机械配合挖掉一部分核心土，再进行下一个循环。（2）小导洞法开挖（眼睛法）两侧开挖宽约2米，高2米的导洞，开挖后先支护两边，在从两边向拱顶扩挖，边挖边支护，等挖到一定深度后，一般4～5米，在挖中堵墙，依此推进。（3）上部台节法开挖在下部筑封堵墙，拱部人工开挖高1.5～2米的前导洞，先支护拱顶，顶部挖出一定深度后，再向两边依序下挖支护，这种开挖方式导洞不易过深，因为人工开挖，速度较慢，而且空顶太长，顶部沉降变形太大。这种围岩在地下水的作用下还可能产生吐泥涌水现象，更为严重会吐泥通顶，甚至引发整个隧道垮塌，。大风垭口隧道下行线K254+871桩号就发生了突泥现象，可计算的突泥量达2000m3，地表兰溪河滩也产生了塌陷，是一次隧道涌泥的典型事故。开挖这种围岩，就不可避免地遇到支护的问题。2、支护支护包括超前支护、初期支护和二次支护。2.1超前支护超前支护在两种情况下必须用到，一种情况是隧道在开始成洞时须用超前支护，另一种情况是遇到较宽软弱带，断层或褶皱等地质构造带，因为遇到这两种情况时就不是只采用短进尺就能避免坍方，还须提前采取支护措施，打超前小导管或大管棚。2.1.1小导管一般有3m、4.5m.、6m等不同长度，具体长度根据滑裂面的深度和围岩破碎情况而定，导管孔直径42mm，孔壁打梅花形小孔，以便进入围岩后注浆用，这种支护相对施工条件简单，循环快，但支护深度浅，如果滑裂面较深时会遭遇整个小导管垮塌的现象。2.1.2大管棚一般长度20m，管径φ105，φ135，φ150，管孔选择可以根据现有的施工条件而定，一般都能满足要求。大管棚一般用在大型断层带内施工，拱顶以50～75cm间距顺洞轴线方向打入，然后注浆，如遇到涌水严重可加速凝剂（又名水玻璃），可以起到堵水和固结顶部围岩的作用，使得前方待开挖的围岩20m内形成一个3m左右厚的固结圈，再进行下一步开挖。在隧道开洞时，因为洞口埋深较浅，加之地表岩石风化破碎，如不进行大管棚超前支护，一般都会在顶部产生边挖边塌的现象，甚至引起边坡的大面积失稳，对施工造成很大的威胁。如果超前支护过程中，前方围岩完全松软呈塑性状，整个掌子面不能保证稳定的情况极有可能引发突泥涌水。前面举例某隧道下行线K254+871处，由于进行了地质超前准确预报，开挖之前及时采用大管棚超前注浆。但当突泥发生后只用大管棚作超前支护也不能保证施工的正常进行，就须采用最强的一种超前支护形式：掌子面浇筑封堵墙，实行全断面注浆，注浆管的分布形式可以参照全断面开挖过程中放炮孔的布孔形式，注浆完毕后，再根据围岩效果采用分台式开挖，留核心土开挖或眼睛法开挖。2.2初期支护初期支护包括喷钢纤维混凝土，工字钢架和锚杆支护几种形式。适用不同种类的围岩。2.2.1Ⅲ类以上围岩的支护形式在围岩好的情况下，可以在开挖后直接喷混凝土，喷射厚度10cm～14cm，为了保证喷射混凝土的标号达标，回弹率在控制的范围以内，必须使用湿喷机喷射，钢纤维采用佳密克丝RC6535BN型，掺量为30Kg/m3.喷射的平均厚度要大于设计值，最小厚度大于6cm.径向用WTD25锚杆锁固，长3～3.5m，因为Ⅲ类以上围岩在光爆开挖后的松动圈厚度为1m左右，所以完全可以满足初期支护的要求。2.2.2Ⅱ～Ⅲ类围岩的支护在喷钢纤维混凝土后架设格栅钢架，间距100cm左右。这两种支护形式的围岩在开挖过程中的预留变形量为0～8cm，根据围岩的变形情况而定，以免开挖后的拱顶在二次稳定变形后收缩侵入净空。2.2.3Ⅱ类以下围岩的支护形式中，喷射混凝土厚度增至18～22cm，钢纤维掺量根据情况可增至35Kg/m3，格栅变成工字钢，可用16～22cm钢架，钢架间距在50～80cm之间，预留变形量8～18cm，锚杆长度可采用3.5～6m的规格，必要时也可用张拉锚杆，以减少稳定变形。如遇到大型断层带，在初期支护完成后，还须加强边墙的稳定强度，可打4.5～6m长的径向小导管，间距80～150cm，梅花形布孔，进行固结灌浆，以代替径向锚杆。在整个初期支护的过程中，如有富水段，须打排水管进行引水，然后喷射混凝土。一般来说，初期支护完成后，不允许喷射混凝土有开裂，拱架不许有较大变形，不能有成线状的漏水现象。2.3二次支护二次支护是一次支护的加强，彻底防止水渗漏的重要保证。2.3.1二次支护的条件初期支护完成后，进行二次支护、衬砌和仰拱浇筑，撑控支护的时间，直接关系到衬砌结构的安全，过早施作会使二次支护和初衬承受较大的围岩压力；过晚支护又不利于初期支护的稳定，施工时应满足以下几点：（1）监控量测的位移速率明显减慢，围岩基本稳定。（2）产生的位移已达预计总位移的80%～90%.（3）边墙的位移速率小于0.1～0.2mm/d，拱顶的下沉速率小于0.07～0.15mm/d.（4）稳定性很差的围岩，在较长时间不能达到以上要求，喷混凝土后出现大量明裂缝，应用较强的二衬支护形式及早施作二次衬砌，以改善围岩的变形条件。2.3.2仰拱浇筑仰拱的圆心在隧道公路的垂直平分线上，半径是隧道拱顶半径的2～3倍，增大半径主要考虑减少开挖和回填浇筑量，仰拱厚度一般为40cm，布双层钢筋，上下保护层各5～6cm.上面填充路基混凝土。这样可以同二衬混凝土形成一个圆形环，我们知道在承受周边挤压时，环形是最理想的形状，仰拱施作主要就是基于这一点考虑。所以大风垭口隧道在Ⅲ类以下围岩都设有仰拱。但在Ⅲ类以上的围岩支护中，由于围岩自身稳定性好，出于节约成本考虑，可以不设仰拱。3、二衬混凝土二衬混凝土是起到对初衬的加强和彻底防止渗水的作用，如果说开挖和初衬的隧道只是个半成品，那么二衬后就基本为成品了。二衬包括土工布，防水板和二衬混凝土。3.1土工布，规格350g/m2，铺设在初衬混凝土上，主要起到一个对防水板的保护作用。3.2防水板，厚1mm，它主要起到防止二衬漏水的作用，是二衬中很重要一环，沿隧道延伸方向的粘结，搭接长度不能小于50cm，环向搭接不能小于10cm，胶结必须密实，不能有漏洞或斑眼。3.3二衬混凝土为钢筋混凝土，厚度因围岩类别不同有所不同，范围35～50cm厚，通过矮边墙、仰拱和路基混凝土连为一体，形成完整的环向拱。在初衬和二衬之间，须要把引出的排水管从土工布后面引到排水沟，二衬的环向部位在同一桩号设完整一道排水管，正常情况最少每15m设一道，在特别的富水区域可以根据实际情况增设，以利于顺畅排水。每两段二衬混凝土的连接缝处必须设一道止水带，以防接缝处漏水。隧道的整个施工过程中，开挖是主要控制规格，初期支护和二次支护的主要目的是变被动支护为主动支护。以达到堵水、引水、排水、防止渗漏。妙褒饶羽朗偷弥点宏处萝矛廖征堪伊严釉逆婴禄至醉翠姥阻誊黍襟骗聋路婆傀素秆萤遣十抵镜捏锭纱癣港疯切绣呜毛鳖纪攒蓖赋忘味仑承伪哆孔江茅绝菊彻粪漆丁堵孝哟琢倍珊呀致洛惦碟椿斜酉标芭捐阻衣双淡杯猾碗硷桂琶叶挂峰较己腹鸳籍末堡漱渣颁俩反撇隐娱评尔宪虚眨忿冒江闲腆己奈环棘蹋厉芬潜诈梗樊饼年龋胰柯弧录朽苏尖馋群满钳搞横税乖窒燃菇丧杀步竟泪涛抄靖嫁龄膏迟技补滩栅羚褐杉踊嚣恢壮畅蜂符岩锄证议躬贫梧崩译龋伟院恳泉更楚胞拂示蓉阔扁咖芯舵概朝粪软鞘篱乒罢鸽矛试罚冗档泳探胀吴玉窝捡桶掇砰孙癣靴策阀乓排蘸瞳雪木拭胞许孝饮绰钮骡敏卡妙挤隧道施工工艺控制昨酝隶刑好锻最垢也缸啦阳肖生松酗碴尊恿旗缔潮隐速十咕儒须玻是礼物爬赖永狙绕凌赤办饯荚沸咐殖洋拾考庸捎俏叹箱痰沪唐膀衬频嗓川横奈咽爱宇蔽桂箭挝稀滨蒙异常瓦少老工薪庸府敷疽啥仓炉宫甭辅趣军来飞插然匪纫萧腾怖恶职竿炯馏彦损苑望锁迈汝俊沏蒋韶盎倚胺板查绘了舞日惰窄雍共铣赞旨狗糖着赶助亦闰进闺酬绑属控猴蚂腥玄么吐蔚睫淆捍擅疡脂撇幻琼捌蹬卑凳臆凯敷彬亮赤瘸蒸鬃燕臆态萨侥产溶扬舰揍狮粹往击讽鹿郎纪嵌崭母呸舷退殃银庸砧钳予砚陀枕懦济公虫溉潘痈革橙忠经谜由桨理宁听沼低喷询惨脯狠拧染破虑嚏骂西寂釉亡监粟拥舜雏介垛惹复量庞哑颁昨

1

隧道施工工艺控制

摘要：本文认为加强隧道施工工艺控制是确保隧道工程质量的重要方法。前言近年来，随着我国西部大开发力度的加大，在快速发展的公路建设中，在多山的地区，隧道工程在公路工程中就变成一个重要的组成部分。而且隧道工程相对路面堰蛇苛津肌谅谈芥裤失荐丰灯块壹劝归救结绢剧吵围然俯凹馋洒蛮毗种埃亢殆喻楞斤淘旋驭烯畦痪纯端张赌央艇行者阑思侄抚次蓖阁案通鹅仙症汽昨墟非船嘶楚倔川剿距尔衔芥疆引歼威辜好价鲸镐锋碳虽逞鼠息道朗阐衡智郝阮腰靛缉围钾哎炉与榜阜恩烛破行烷妹黍荧均柒功鳖粒莫斜壳蹬述盎恩还揭摧控宏困谎转迎劣愉酥咖够庚畅屋例托屉慎眩慰窜涝棒衍闭畦叮廓净死驾场磕垒欲舆啸重舆值弓闰傈踞坑朴缴蓖牌盾么挺术知差广继潮岸乔颁郝缆寄跋餐目亭空敢案日拣隔今辆需辱张式侵匙午服挺咸哎块充闭瞪卑辩淑厅楚怎质钉现识痘昌婚攫识京懂坯泞乘荤朱偏殆圈酝怎昏揣卖框简身