铁路隧道.doc
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1、-1-1总则1.0.1为统一铁路隧道工程施工技术要求,加强施工管理,保证工程质量,确保施工安全,制定本技术指南。1.0.2本技术指南适用于新建标准轨距铁路隧道工程的施工。1.0.3隧道工程必须按照批准的设计文件施工,在施工中应根据地质预报及监控量测信息实施动态管理。1.0.4隧道施工应根据地质复杂程度和隧道特点,进行施工风险评估,制定风险规避措施和安全应急救援预案。1.0.5隧道施工中应遵守国家有关劳动保护法规,确保作业人员身体健康。积极改善隧道工程施工条件,加强通风、防尘、照明,防止有害气体、辐射对作业人员的危害。1.0.6隧道施工应进行环境评价、注重环境保护和水土保持,施工中必须遵守污染物
2、排放的国家标准和地方标准,本着“预防为主、防治结合”的原则,防止隧道施工造成周边环境污染和破坏。1.0.7隧道防排水应遵循“防、堵、截、排相结合,因地制宜,综合治理”的原则。1.0.8隧道工程施工应采用信息化网络技术,推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备,提高施工的管理水平和技术水平。1.0.9在施工过程中,应随时收集原始数据、资料,做好有关的施工记录。竣工后应根据施工特点编写单项和综合的施工技术总结,及时提交竣工文件。1.0.10铁路隧道工程施工除应符合本技术指南外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 术 语 2.0.1隧道地质超前预报 geological predication
3、in tunnel 在分析既有地质资料的基础上,采用地质调查、物探、地质超前钻探、超前导坑等手段,对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测、分析判释及预报,并提出技术措施建议。 2.0.2 预留变形量 excess clearance or camber 针对围岩预计变形量而将设计的隧道开挖断面作适当扩大的预留量。 2.0.3混凝土结构物耐久性 durability of concrete structure 在预定作用及预期的维修、使用条件下,混凝土结构物及其部件能在预定的期限内维持其正常使用的能力。 2.0.4 胶凝材料 cementi
4、tious material,or binder 混凝土中的水泥与粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰等活性矿物掺和料的总称。 2.0.5 水胶比 water to binder ratio 混凝土配制时的用水量与胶凝材料总量之比。 2.0.6 监控量测 monitoring measurement 隧道施工中对围岩和支护动态进行的经常性观察和测量。 2.0.7 全断面法 full face excavation method 按设计断面一次基本开挖成形的施工方法。 2.0.8 台阶法 bench cut method 先开挖上半断面,待开挖至一定距离后再同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。
5、2.0.9 双侧壁导坑法 both side drift method 在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的施工方法。 2.0.10 中隔壁法(CD法) center diagram method 在软弱围岩大跨隧道中,先分部开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再分部开挖隧道的另一侧,最终封闭成环的施工方法。 2.0.11 交叉中隔壁法(CRD法) center cross diagram method 在软弱围岩大跨隧道中,先分部开挖隧道一侧,施作部分中隔壁和横隔板,并封闭成环;再分部开挖隧道另一侧,完成横隔板施工,最终隧道整个断面封闭成环的施工方法
6、。 2.0.12 岩爆 rock burst 在高地应力硬质围岩中开挖隧道时,围岩应力释放而引起岩块突然爆裂向外抛射、剥离、掉块的现象。 2.0.13 光面爆破 smooth blasting 为获得平整的开挖面,最后起爆周边眼的爆破方法。 2.0.14 超前支护 advanced support 隧道开挖前,将锚杆、小导管、管棚等沿隧道轴向以一定的角度斜插入开挖工作面拱部前方,对围岩进行预加固的支护。 2.0.15 初期支护 primary support 采用复合式衬砌的隧道在开挖后施设的由喷混凝土与锚杆、钢架、钢筋网等构成的第一次衬砌。 2.0.16 喷混凝土 shotcrete ,sp
7、ray concrete 利用压缩空气以一定喷射压力形成的一种混凝土。 2.0.17 纤维混凝土 fiber reinforced concrete 为了改变混凝土的力学性能,拌合料中掺入纤维的混凝土。 2.0.18 系统锚杆 system bolt 在隧道周边上按一定间距径向布置的锚杆群。 2.0.19 钢架 steel frame or beam support 用钢筋或型钢等制成的支护骨架构件。 2.0.20 管棚 pipe-roof protection 在隧道开挖前,沿开挖轮廓线外,在一定范围内,按一定外插角和间距插入一定直径的钢管,并压注水泥浆或水泥砂浆,然后将钢管尾部与钢架焊接为
8、一体形成的拱部预支护构件。2.0.21预注浆pioneergrouting为了固结围岩、封堵地下水或稳定开挖面,隧道开挖前在地面或开挖工作面或沿开挖轮廓线进行的超前注浆。2.0.22全断面深孔预(帷幕)注浆full-closedgrouting属预注浆的一种。沿开挖轮廓线和开挖工作面,按一定的间距、直径、深度进行钻孔,向孔内压注某种浆液,因浆液扩散将钻孔周围一定范围内的围岩固结成一体形成的帷幕注浆。2.0.23回填注浆backfillinggrouting复合衬砌完成后,为填充防水板与二次衬砌之间的空隙而进行的灌浆。2.0.24二次衬砌secondarylining在初期支护内侧施作的模筑混凝
9、土衬砌,与初期支护共同组成复合式衬砌。2.0.25施工缝constructionjoint在混凝土浇筑过程中,因设计要求或施工需要分段浇筑,而在先、后浇筑的混凝土之间形成的接缝。 -38- 6.6 超前管棚 6.6.1在松散破碎的软弱围岩、浅埋地段或隧道围岩变形大时可采用管棚超前支护。 6.6.2管棚超前支护参数的选择应满足下列要求: 1 管棚应采用热轧无缝钢管制作,必要时钢管内安装钢筋笼。 2 钢管直径应符合设计要求,一般为直径70180mm,钢管中心间距宜为管径的23倍。 3 管棚长度应根据地层情况选用,一般为1040m。 4 管棚外插角一般为03(不包括路线纵坡)。 5 管棚的终端位置应
10、达到防护对象的长度加上因开挖而造成的开挖工作面松弛范围的长度。纵向两组管棚的搭接长度应符合设计要求并应大于3m。 6.6.3 管棚钻机的选择应满足下列要求: 1 应具备可钻深孔的大扭矩,又要有能破碎地层中坚硬孤石的高冲击力。 2 应能准确定位、可多方位钻孔、深孔钻进精确度高。 3 轻便、移动灵活方便。 6.6.4 管棚钻孔、安设施工应符合下列规定: 1 当钻进地层易于成孔时,一般采用先钻孔、后插管(引孔顶入法)的方法。即钻孔完成经检查合格后,将管棚连续接长,由钻机旋转顶进将其装入孔内。 2 当地质状况复杂,遇有砂卵石、岩堆、漂石或破碎带不易成孔时,可采用跟管钻进工艺,即将套管及钻杆同时钻入,成
11、孔后取出内钻杆,顶进棚管,拔出外套管。 3 每循环管棚施工前,应开挖管棚工作室,工作室大小根据钻机要求确定。管棚施工前,在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的管棚导向拱架,导向拱架内设置孔口管做为长管棚的导向管,要求在钻机作业过程中导向拱架不变形、不移位。 4 洞口管棚一般采用套拱定位,套拱部位开挖应视现场地质条件及配套设备确定,要做到套拱底脚坚实、孔口管位置准确。 5管棚节间用丝扣连接。管棚单序孔第一节长6(9)m,双序孔第一节长3(4.5)m,其余管节长度均为6(9)m。 6 管棚安装后,管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙,连接压浆管及三通 -39- 接头。 7 管棚注浆前,应向开
12、挖工作面、拱圈及孔口管周围岩面喷射厚10cm厚的C25混凝土,以防钢管注浆时岩面缝隙跑浆。 8 注浆后及时扫排管内胶凝浆液,用水泥砂浆充填密实;对于非压浆孔,直接充填即可。 6.6.5 管棚引孔顶入法工艺流程见6.6.5图。 喷混凝土封闭工作面连接注浆管路、调试 测量放样 安装导向管、浇筑套拱钻 孔清 孔顶入棚管、安装止浆塞 注浆作业钻孔验收 搭设工作平台、钻机就位 注浆效果分析 确定浆液配合比 原材料进场检验浆液制备补孔 调整注浆参数 合格 棚管加工 压水试验 不合格 施工准备 不合格 合格 初选浆液配合比初配浆液试验注浆封孔、连接钢架结构 结束 图6.6.5 管棚引孔顶入法施工工艺流程图
13、6.6.6管棚跟管钻进工艺流程见图6.6.6。 -40- 测量定位 导向管定位、套拱施工 跟管钻进作业注水清洗内杆 退内杆 下棚管退套管安装止浆塞钻机就位喷混凝土封闭工作面安装、调试注浆管路 确定浆液配合比 浆液制备调整注浆参数 初配浆液试验注浆注浆作业管尾与钢架焊接 注浆效果分析 符合设计要求 压水试验原材料进场检验施工准备结束 棚管制备 初选浆液配合比不符合 图6.6.6 管棚跟管钻进工艺流程图 6.7 预注浆 6.7.1 预注浆施工工艺流程见图6.7.1。 -41- 施作止浆墙测量布孔钻试验孔压水试验 选择注浆方案 安装孔口管距孔底35m安装止浆塞钻孔至设计深度 安装注浆系统 第一段钻孔
14、35m按段距3m深钻孔第一段注浆第n段注浆 第一段注浆35m按段距5m安装止浆塞 第二段注浆钻孔至设计深度注浆 第n段注浆 注浆效果检查 处理 满足设计要求 安装孔口管安装注浆管安装止浆塞及配套装置第一段注浆0.61m按段距1m安装止浆塞 后退止浆塞及配套装置注浆加固孔壁距孔底610m安装止浆塞 复钻孔至设计深度施工准备孔壁止浆 管 阀止浆 后退式注浆前进式注浆全孔一次性注浆第n段孔口注浆 第二段注浆安装孔口管结束 不符合要求 图6.7.1 预注浆施工工艺流程图 6.7.2注浆方式的选择应满足下列要求: 1 目前常用的注浆方式主要有全断面封闭预注浆、周边半封闭预注浆、小导管注浆、局部预注浆、地
15、表注浆等几种,施工时应根据注浆的目的和工程地质条件等因素综合考虑。 2 当隧道埋深在20m以内时,可采用地表注浆加固围岩;当隧道埋深超过20m时,则应采用开挖工作面预注浆。 3 对于排水受限制的山岭隧道,遇岩石裂缝或断层破碎带时,可采用以全断面注 -42- 浆为主,局部注浆法为辅的注浆方式。 4 围岩破碎、裂隙发育,可采用周边半封闭预注浆为主,辅以小导管注浆进行堵水和加固。 5 断面较小的单线隧道,岩层松散和断层破碎带,可用小导管注浆加固围岩。 6 裂隙集中涌水,可采用小导管局部注浆堵水。 6.7.3 根据设计和围岩情况可采用全孔一次性注浆、分段前进式注浆、分段后退式注浆三种方式,其适用条件和
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