超小净距并行隧道施工工法Word格式文档下载.docx
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在下半断面的开挖中主要考虑确保中岩墙围岩的稳定和完整,以及控制后行隧道对先行隧道边墙初期支护的影响。
控制爆破振动主要采用控制装药量和分段微差爆破技术来实现。
1.超小净距隧道控制爆破开挖技术要点
(1)为保证中岩墙的稳定与安全,采用中槽先进,两侧预留光爆层的作业方法。
(2)中槽靠中岩墙一侧采用防振带(预裂带)降低爆破对中岩墙和先行隧道边墙初期支护的振动影响。
(3)顶留光爆层主爆孔的爆破应尽量为光爆孔创造临空面,这样有利于保证光爆效果和控制围岩的爆松厚度。
(4)平行隧道十一隧道开挖爆破时在另一隧道边墙初期支护上引起的振动速度控制在1.5cm/s以下。
(5)采用微差爆破技术时,考虑到爆破震动波形叠加作用的影响,时差可采用100ms。
2.上半断面开挖控制爆破
采用微振动爆破进行施工,控制掏槽眼一次起爆药量来降低振动强度,应用光爆技术提高爆破开挖质量,使上半断面的周边轮廓基本规整,减小中槽爆破对上半断面的靠近及对中岩墙底脚部位围岩的扰动。
施工中应加强爆破振动监测,依据监测结果及时调整爆破参数。
一般单位耗药量校q=0.6~0.9kg/m³
控制。
3.下半断面开挖控制爆破
(1)先行隧道下半断面控制爆破
首先必须严格控制其对中岩墙的破坏范围和影响深度;
其次要考虑其对后行隧道上半断面围岩及初期支护的影响程度,确保后行隧道上半断面的安全;
再次通过先行隧道的开挖,在进入中岩墙侧开挖以前,找出能确保中岩墙稳定及安全的爆破方法和爆破参数。
一般单位耗药量按q=0.4~0.5kg/m³
爆破开挖时中槽先进,两侧预留光爆层,为确保中岩墙安全,抵消中槽开后岩石应力释放对中岩墙稳定的不利影响,靠近中岩墙侧预留光爆层的厚度应大于外侧的厚度。
丌挖必须在外侧光爆层取得较好的爆破效果后开始。
中槽开挖按常规爆破设计,设计中宜采用偏上的掏槽方法,兼顾掏槽和创造临空面的作用。
(2)后行隧道下半断面控制爆破
后行隧道下半断面岩石爆破必须保证隧道中岩墙受到的影响控制在尽量小的范围内,其单侧围岩的最大破坏范围不得大于1m;
先行隧道边墙尤其是内边墙的岩石和初期支护不能因爆破而受到损伤。
(3)控制爆破原则
采用光面爆破技术控制超挖,保证边墙平整及对围岩的影响深度;
采用微差爆破技术控制振动的量值大小,以控制爆破对先行隧道边墙的影响;
采用预裂爆破技术降低爆破振动对围岩的影响。
(4)爆破开挖方法
采用中槽先进、两侧预留光爆层的爆破方法。
在中岩墙侧布设防振带,即布一列孔先爆形成一破碎带在中岩墙和中槽主爆破区之间起降振作用,该列孔应用较小的药量最先起爆。
中岩墙侧预留光爆层的厚度取4m左右,一方面有足够的厚度保证中岩墙围岩在中槽爆破后不至于因围岩暴露时间过长、岩体卸荷及应力释放使中岩墙岩体受损,另一方面又能创造较好的临空面减少爆破振动影响并保证光面爆破的效果。
施工中,外侧预留光爆层与中槽爆破之间的距离,一般不超过2m,同时采用挖后速扩等措施来控制岩体变形,中岩墙侧围岩爆破后暴露时间控制在24h以内。
4.光面爆破施工
(1)钻孔隧道边墙光爆孔应有一定外插角,该外插角控制在5°
以内,光爆后稍加清理后再钻凿下—循环的光爆孔,再进行初期支护。
(2)装药光面爆破采用弱装药,用小药卷和增大径向不耦合系数的方法改善光爆效果,药卷捆绑在导爆索上,用竹片固定使光爆药卷正确定位于光爆孔内,同时将竹片靠近要保护的围岩一侧以改善光爆效果,由于预留光爆层一般有斜度,故底部不必加药。
(3)软弱地层爆破参数的调整措施①适当增加主爆孔的装药量或减小主爆孔的最小抵抗线值,保证光爆层前的岩层有较大的抛出;
②光爆孔使用高段别微差雷管,拉大主爆孔与光爆孔的起爆时差;
③降低光爆孔的线装药密度,直至光爆孔内仅用双股导爆索。
(四)出渣运输
采用挖掘机装渣,自卸汽车运输。
(五)初期支护
初期支护采用喷锚构筑法,由拱架+全长注浆系统锚杆+钢筋网+喷射混凝土构成的初期支护为主要受力结构。
为保证中岩墙的稳定及安全,在中岩墙处设单向全长砂浆粘结加固锚杆,锚杆用Φ22钢筋,呈梅花形布置。
1.初期支护施工程序为:
测量定位→钻孔→锚杆支护→喷混凝土→安设拱架→挂设钢筋网→喷混凝土。
2.通过对地质及支护状态、隧道周边位移、拱顶下沉、地表沉陷、拱架应力、锚杆拉拔力等的监控量测,判断支护是否稳定与可靠,必要时调整支护参数。
3.开挖断面达到要求尺寸及时出渣后,立即喷射混凝土4~5cm,打设锚杆,按设计要求安装拱架、挂钢筋网、分层喷射混凝土直到设计厚度。
喷射时先喷拱架与岩面之间的间隙,再喷拱架周围,最后喷拱架之间,使拱架与开挖轮廓之间所有间隙充填密实。
4.系统锚杆拱部用锚固剂锚固,两侧边墙及中夹岩墙锚杆采用注浆机先注浆后打入杆体再焊接孔口端部垫板、封闭孔口的方法施工。
(六)中岩墙预应力锚杆施工
为保证中夹岩墙的稳定及安全,在中夹岩墙起拱线以上设后张预应力锚杆,锚杆用Φ22钢筋按设计预应力锚固。
具体做法是:
在后行隧道上半断面按设计位置钻孔打穿岩体,凿除杆体两端混凝土弧线部分,使垫板与混凝土面密贴,张拉端设在后行隧道内,锚固端设在先行隧道内,由后行隧道上半断面送入杆体,将锚固端的垫板与杆体焊接,并用喷射混凝土封闭孔口,用注浆机沿杆体向孔内注浆,注浆后用锚杆拉拔器立即张拉至设计预加拉力,用扭矩扳手锁定双螺母,用喷射混凝土封闭孔口。
预应力锚杆安装如图3所示。
(七)防水层及模筑混凝土施工
1.防水层设在喷射混凝土层与模筑衬砌混凝土之间,材料一般由土工无纺布及PE防水板组成,由于模筑混凝土是先墙后拱法施工,防水层的铺设顺序由墙到拱环向铺设,搭接缝设在起拱线以上1.5m处。
施做防水层时先在初期支护表面抹砂浆找平,再铺设一层土工布和PE防水板。
防水板布设在围岩与衬砌之间,防止地下水从拱墙渗漏出;
在防水层与围岩之间加一层土工布,起缓冲保护作用,防止由于围岩的凸凹不平,锚杆、钢筋等带有尖角的利器凿穿防水板而影响防水效果,同时土工布有良好的透水性,还可对地下水起疏导作用。
2.防水层铺设完成以后,绑扎钢筋,立模浇灌二次衬砌混凝土。
二次衬砌施工应尽量采用整体式模板台车施工,以提高工效和质量。
七、监控量测
超小净距并行隧道施工时,为验证设计的正确性和施工方法的合理性,在施工中需进行岩体位移、围岩压力和层间接触应力、喷射混凝土应变等量测,了解隧道开挖及支护过程中岩体松动情况、围岩压力变化规律利支护结构的稳定性等。
主要施工监测项目见表1。
表1监控量测项目
序号
量测项目
量测仪器和工具
测点布置
量测频率
1
围岩及支护状态
地质描述及拱架支护状态观察
每一开挖环
开挖后立即进行
2
地表沉降
水准仪和水平尺
每10~20m一个断面,每断面7~11个测点
H<
2B时1~2次/d
5B时1次/2d
H>
5B时1次/周
3
拱顶下沉
水准仪、钢尺等
每5~10m一个断面,每断面1~3个测点
4
周边净空收敛位移
收敛仪
每5~10m一个断面,每断面3~5个点
5
声波测试
岩石声波检测仪
选择有代表性的断面在拱脚位置布测点
爆破后进行
6
掌子面前方地质预报
陆地声纳
在上半断面进行测试
每一循环均需进行
7
岩体垂直位移
岩石地面挠度仪
每10~15m一个断面,每断面布置3~5个测点
8
岩体水平位移
单点位移计
选择有代表性断面,每个断面3组,每组4个测点
9
压力
钢弦式压力传感器
选择有代表性断面布置测点
10
混凝土应变
钢弦式混凝土应变计
注:
l.H为井挖面距量测断的距离;
B为隧道开挖宽度;
2.地质描述包括工程地质和水文地质。
量测的目的在于:
①判断地面变形及隧道内变形对周围环境、隧道施工安全的影响程度;
②判断中岩墙的受力变形是否影响中岩墙的稳定。
以此优化设计,指导施工,确保施工安全可靠顺利。
八、机具设备
施工机具应根据地质、隧道断面及长度配备。
单口作业所需参考设备见表2。
表2单口作业所需机具设备
作业
机具设备名称
规格型号
单位
数量
备注
施工通风
照明
轴流式通风机
低压变压器
90-1
24V,20kw
台
通风
掌子面照明
开挖
空压机
两臂台车
风镐
手持风钻
挖掘机
装载机
自卸车
潜水泵
泥浆泵
20m³
/min,120kW
CLJYl2.2
G10
7655
EX300
ZL50
CA141
扬程50m
100m³
/h
高压供风
钻孔
出渣
抽水
排污水
初期支护
钢筋切断机
钢筋折弯机
电焊机
台式钻床
混凝土喷射机
搅拌机
注浆机
CQ40-F
GW40-1
BX-300
24025
TK-961
JZC350
DB6-101
二次衬砌
搅拌站
混凝土搅拌输送车
混凝土输送泵
插入式震动器
模板台车
25m³
/h,LS500
JGC5270GJB
HB60D
ZN35,ZN50
自制
量测及测量仪器
全站仪
经纬仪
水准仪
塔尺
收敛计
岩体地面挠度仪
单点位移针
地质罗盘
地质锤
锚杆拉拔器
拓普康301
J2
C40
CY-85
BL-150B
根
个
方向控制
监控量测
九、劳动组织
单口作业劳动组织见表3。
表3单口劳动组织
工作项目
作业内容
人数
风镐手
两臂台车司机
风钻手
装药起爆
12
锚杆、格栅制作
洞内焊接
安装锚杆
混凝土喷射
混凝土拌合
11
量测
技术员
测量工
立模
灌注混凝土
运输混凝土
其他
分队长
技术负责人
专职安全员
质检员
试验员
电工
修理工
机械、车辆司机
辅助人员
十、质量控制
制定工程创优规划,设专职质量检查人员,配合监理工程师对原材料、各工序质量进行全面检查。
认真贯彻ISO9002质量标准,特殊工种实行持证上岗,实行全过程质量控制。
(一)按规范施工,可详细参阅公路、铁路隧道施工技术规范及验收标准。
(二)严格控制进料及加工
1、对混凝土骨料级配、含泥量及外加剂质量严格把关,坚持进一次料,抽查一次,不合格的坚决清退。
拌制时严格按配合比计量,缩短运输存放时间,随拌随用(一般掺速凝剂的混凝土待浇时间不超过30min。
2钢构件下料按1:
1大样为准,加工时尽量减少热变形,加工完用模具检验校正,焊点强度应严格把关。
3泵送混凝土应严格控制坍落度损失,严禁擅自加水,外加剂应严格汁量。
(三)加强施厂管理
1.努力减少超欠挖,喷射混凝土应严格按有关规范控制。
2.以新奥法原理指导施上,定位与方向控制要有专人负责。
3.加强监控量测管理,及时反馈信息,提高应变能力。
4.格按爆破没计打眼、装药、起爆,提高爆破质量。
5.加强工序衔接管理。
十一、施工安全与环境保护
1.爆破、量测人贝和专职安全员必须经过专业培圳并取得证书,方准上岗作业。
2.必须加强全员安全意识教育,交叉施丁地段应设调度员加强调度。
3.洞室升挖后缩短掌子面暴露时间,及时施作初期支护。
4.随时对量测数据进行分析,根据信息反馈指导施工。
5.危险火工品严格按《爆破安全规程》及当地公安部门要求执行。
6.严格控制钻爆施工工艺,提高施工管理水平,加强现场技术力量,进行技术培训,确保爆破技术方案得以厂确实施。
提高爆破质量和水平,确保围岩、中岩墙及周围环境的安全。
7.抓强对车辆及人员管理,遵守交通管理规范,坚持文明施丁。
8.加强洞内外电力、通风、给排水管线的管理,防止漏电、漏风伤人。
9.加强机械保养维修,降低机械的废气排放,不符合排放标准的车辆不允许上路,噪声大的机械改装消声器,
十二、效益分析
1.对铁路的改造和复线建设,本工法的广推应用对线路选线、没计及施工具有一定的指导和借鉴作用,有一定的社会效益。
2.刘于高等级公路和高速公路,采用本工法能解决为保持上、下行两隧道大净距而增加的困难,能少占地、改善公路线路情况。
3.本工法可减少绕线增加的铁路、公路长度的费用,其社会效益和经济效益相当可观。
4.与采用梁柱法或钢筋混凝土中隔墙法将两隧道并成一个大跨度隧道相比,本工法可节省费用1/3~l/2。
十三、工程实例
山中铁一局集团第三工程公司承建的招宝山双线平行隧道由两座独立并行的单体隧道组成,是宁波大桥的组成部分之一。
招宝山隧道起止里程为DK0+860.6~DKl+029.6,全长2×
169m,洞身内轮廓为直墙,割圆拱、割圆仰拱,开挖宽度为13.95~14.45m,高度为12.25~12.35m,隧道沿线路纵向设3%的纵坡,两相邻隧道净距3.4~4.2m,属超小净距并行隧道,隧道最大埋深34m,进出口端埋深仅为0~5m。
隧道通过的山体为火山岩,隧道周围为旅游胜地招宝山公园。
施工中确保地面建筑的稳定和安全很关键,确保中岩墙的稳定和安全的技术难度大,在施工中主要采取了以下技术措施:
1.进行多种工况和围岩的数值模拟,了解隧道围岩应力、破坏状况,据此确定施工方法和加固、稳定围岩措施。
安排合理的施工顺序,采用两相邻隧道同工序相隔一定距离平行施工的方法。
以利于围岩加固和保护围岩。
2.对两隧道间中岩墙采取加固措施,保证隧道围岩的稳定。
3.采用控制爆破技术,控制震动对地面建筑的影响,控制刘中岩墙围岩的破坏。
4.采用长台阶法开挖,开挖后立即喷锚和支护,用先仰拱后墙拱法模注混凝土进行二次衬砌。
5.量测监控及施工地质工作检测,及时提供信息,指导施工。
该隧道于1995年12月正式开工,1998年初完成主体工程,施工过程中对周围环境影响较小,施工质量和安全取得良好的效果。
执笔:
杨永强赵有歧李长山拓守盛
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•【唯美句子】走累的时候,我就到升国旗哪里的一角台阶坐下,双手抚膝,再闭眼,让心灵受到阳光的洗涤。
懒洋洋的幸福。
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•【唯美句子】一个人踮着脚尖,在窄窄的跑道白线上走,走到很远的地方又走回来。
阳光很好,温暖,柔和。
漫天的安静。
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•【唯美句子】清风飘然,秋水缓淌。
一丝云起,一片叶落,剔透生命的空灵。
轻轻用手触摸,就点碎了河面的脸。
落叶舞步婀娜不肯去,是眷恋,是装点?
瞬间回眸,点亮了生命精彩。
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河岸换上绿色的新装,刚刚睡醒的各种各样的花花草草,悄悄的露出了嫩芽,这儿一丛,那儿一簇,好像是交头接耳的议论着些什么,又好象是在偷偷地说着悄悄话。
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当落叶安详的躺在大地,露出幸福的模样,你看,它多像一个进入梦乡的孩子。
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事实上,什么都不是绝对的。
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也许,我却不知道,那时的感受了。
那里没有那么美好,没有安全感,归属感。
我想要的自由呢,不完全地体验到了。
顶2收藏1
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我看到各种奢华,却也看到各种卑微,我看到友善亲和,也看到暴躁粗鲁,我看到金光熠
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顶0收藏0
•【优美语句】人生如一本书,应该多一些精彩的细节,少一些乏味的字眼;
人生如一支歌,应该多一些昂扬的旋律,少一些忧伤的音符;
人生如一幅画,应该多一些亮丽的色彩,少一些灰暗的色调。
•【优美语句】母爱是一滴甘露,亲吻干涸的泥土,它用细雨的温情,用钻石的坚毅,期待着闪着碎光的泥土的肥沃;
母爱不是人生中的一个凝固点,而是一条流动的河,这条河造就了我们生命中美丽的情感之景。
•【优美语句】生活如海,宽容作舟,泛舟于海,方知海之宽阔;
生活如山,宽容为径,循径登山,方知山之高大;
生活如歌,宽容是曲,和曲而歌,方知歌之动听。
•【优美语句】母爱就是一幅山水画,洗去铅华雕饰,留下清新自然;
母爱就象一首深情的歌,婉转悠扬,轻吟浅唱;
母爱就是一阵和煦的风,吹去朔雪纷飞,带来春光无限。
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•【优美语句】品味生活,完善人性。
存在就是机
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