黄土隧道施工注意事项和应对措施PPT课件下载推荐.ppt
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所以,黄土隧道施工安全成为我们施工管理中需要进一黄土隧道施工安全成为我们施工管理中需要进一步研究和管控的重点。
步研究和管控的重点。
33主要内容主要内容nn一一黄土的特性黄土的特性nn二二黄土隧道施工黄土隧道施工1.1.施工前准备施工前准备2.2.洞口施工洞口施工3.3.洞口段安全洞口段安全4.4.隧道开挖隧道开挖5.5.隧道二衬隧道二衬6.6.附属洞室施工附属洞室施工7.7.人员培训教育人员培训教育8.8.应急演练应急演练9.9.隧道施工现场管理隧道施工现场管理44一一黄土的特性黄土的特性nn黄土是第四纪干旱、半干旱气候条件下形成的一种特殊土,基本色调是黄土是第四纪干旱、半干旱气候条件下形成的一种特殊土,基本色调是黄色,分新黄土、老黄土、粉质粘土。
黄色,分新黄土、老黄土、粉质粘土。
nn颗粒成分以粉粒为主,颗粒直径小于颗粒成分以粉粒为主,颗粒直径小于0.005mm0.005mm,约占整个颗粒的,约占整个颗粒的505075%,75%,大于大于0.25mm0.25mm的颗粒几乎没有,同时黄土层理不明显,具柱状节的颗粒几乎没有,同时黄土层理不明显,具柱状节理,垂直节理发育,直立性强,有堆积间断的剥蚀面,黄土表层多具有理,垂直节理发育,直立性强,有堆积间断的剥蚀面,黄土表层多具有湿陷性,容易产生潜在的剥蚀而形成坍穴。
湿陷性,容易产生潜在的剥蚀而形成坍穴。
nn老黄土基本特性:
老黄土由于其颗粒间的大孔隙多数经过地质的严密积老黄土基本特性:
老黄土由于其颗粒间的大孔隙多数经过地质的严密积压过程而不具有湿陷性,土体承载力较高,一般老黄土埋深较大,含水压过程而不具有湿陷性,土体承载力较高,一般老黄土埋深较大,含水率比新黄土高,一般为率比新黄土高,一般为151516%16%,与隧道位置原始地应力相比强度较,与隧道位置原始地应力相比强度较低,容易发生屈服形成塑性区,即易发生塑性变形,可进行柔性支护和低,容易发生屈服形成塑性区,即易发生塑性变形,可进行柔性支护和适度释放塑性变形,但是如果无支撑或者支护强度不足会导致土体蠕变适度释放塑性变形,但是如果无支撑或者支护强度不足会导致土体蠕变过大而形成塌方。
过大而形成塌方。
55nn因为老黄土的变形存在蠕变这个特性,且有一个较长的发展过程,因为老黄土的变形存在蠕变这个特性,且有一个较长的发展过程,所以所以所以所以即使隧即使隧即使隧即使隧道内初期支护即使短期内无收敛和变形,也应该及时施工二次衬砌道内初期支护即使短期内无收敛和变形,也应该及时施工二次衬砌道内初期支护即使短期内无收敛和变形,也应该及时施工二次衬砌道内初期支护即使短期内无收敛和变形,也应该及时施工二次衬砌。
不过对于不过对于老黄土而言,土体含水量的大小对施工的影响很大,会直接影响围岩的稳定、老黄土而言,土体含水量的大小对施工的影响很大,会直接影响围岩的稳定、施工开挖和初期支护的安全,尤其是影响初期变形量的一个重要指标。
施工开挖和初期支护的安全,尤其是影响初期变形量的一个重要指标。
nn新黄土特性:
新黄土一般覆盖在老黄土之上,厚度一般为新黄土特性:
新黄土一般覆盖在老黄土之上,厚度一般为30305050米,质地均匀,米,质地均匀,含水率较小,一般为含水率较小,一般为5510%10%,具有多孔性和垂直节理,有肉眼能看到的大孔,具有多孔性和垂直节理,有肉眼能看到的大孔隙,呈松散结构状态,密度较低,垂直节理面上因节理切割形成竖向的软弱层,隙,呈松散结构状态,密度较低,垂直节理面上因节理切割形成竖向的软弱层,软弱层之间粘聚力很小,多个软弱面互相切割,形成与周边围岩粘聚力很小的软弱层之间粘聚力很小,多个软弱面互相切割,形成与周边围岩粘聚力很小的面状体,在下部隧道开挖过程中面状体容易塌落形成临空面,受开挖扰动和支面状体,在下部隧道开挖过程中面状体容易塌落形成临空面,受开挖扰动和支护缺陷的影响,在自身重力的作用下形成塌方。
同时由于新黄土地区的围岩应护缺陷的影响,在自身重力的作用下形成塌方。
同时由于新黄土地区的围岩应力释放快,即变形速度快,具有突然性,属于脆性破坏,力释放快,即变形速度快,具有突然性,属于脆性破坏,所以现场施工中变形所以现场施工中变形监测和控制尤为重要。
监测和控制尤为重要。
nn根据以上简述的新、老黄土的特性,黄土隧道施工中最重要的就是严格把握根据以上简述的新、老黄土的特性,黄土隧道施工中最重要的就是严格把握“时空效应时空效应”。
简单说就是,。
简单说就是,开挖空间不能大、二衬时间不能长、工序衔接要紧开挖空间不能大、二衬时间不能长、工序衔接要紧开挖空间不能大、二衬时间不能长、工序衔接要紧开挖空间不能大、二衬时间不能长、工序衔接要紧凑凑凑凑。
66二、黄土隧道施工二、黄土隧道施工nn隧道施工前的准备工作中,施工图核对和地质条件、地形地貌复核隧道施工前的准备工作中,施工图核对和地质条件、地形地貌复核是施工准备中的一个重要环节。
原则上隧道进洞遵循是施工准备中的一个重要环节。
原则上隧道进洞遵循“早进晚出早进晚出”也是对地形、地质核对重要性的一个体现,故应该在施工前,也是对地形、地质核对重要性的一个体现,故应该在施工前,组织组织相关人员对现场地形进行详细地勘察记录工作和对施工图进行细致相关人员对现场地形进行详细地勘察记录工作和对施工图进行细致核对工作核对工作,以达到提前发现问题,提前提出解决方案。
,以达到提前发现问题,提前提出解决方案。
1.1.施工前准备施工前准备77nn隧道进洞前应首先核对隧道洞口是否处于偏压、浅埋或者滑坡体范围内。
隧道进洞前应首先核对隧道洞口是否处于偏压、浅埋或者滑坡体范围内。
nn由于该地区大部分洞口位于黄土峁梁,线位高、坡面陡、桥隧相连,桥台与由于该地区大部分洞口位于黄土峁梁,线位高、坡面陡、桥隧相连,桥台与洞口相套,实施明洞和桥台比较困难,应增加相应的防护措施。
洞口相套,实施明洞和桥台比较困难,应增加相应的防护措施。
nn2.12.1如果存在较大偏压,应考虑减载和反压或支挡的措施,避免开挖后洞内如果存在较大偏压,应考虑减载和反压或支挡的措施,避免开挖后洞内初期支护受偏压影响而发生开裂和变形;
初期支护受偏压影响而发生开裂和变形;
nn2.22.2如果洞口段存在浅埋,则应慎重考虑进洞的位置,可采取如果洞口段存在浅埋,则应慎重考虑进洞的位置,可采取“先缩后伸先缩后伸”的措施。
即:
浅埋段明做,调整明暗交界的位置,暗洞进洞后根据现场条件的措施。
浅埋段明做,调整明暗交界的位置,暗洞进洞后根据现场条件及时延长明洞及时延长明洞及时延长明洞及时延长明洞。
一般隧道进出口和明挖段交界处均设置超前大管棚支护,如。
一般隧道进出口和明挖段交界处均设置超前大管棚支护,如位于新黄土内且浅埋时,因浅埋新黄土会在隧道开挖后自身形成沉降槽,当位于新黄土内且浅埋时,因浅埋新黄土会在隧道开挖后自身形成沉降槽,当沉降过大后垂直节理面会发生错滑,则大管棚导向墙不但不能实现超前支护沉降过大后垂直节理面会发生错滑,则大管棚导向墙不但不能实现超前支护的作用,反而会因为自重和新黄土土体共同对洞口段初期支护造成负面压力。
的作用,反而会因为自重和新黄土土体共同对洞口段初期支护造成负面压力。
此时导向墙应特殊设计。
2.洞口施工88nn2.32.3如果洞口段处于滑坡体内,则应及时和设计院进行沟通联系,对滑坡体如果洞口段处于滑坡体内,则应及时和设计院进行沟通联系,对滑坡体的形成和稳定性进行技术鉴定,通过技术鉴定结果出台相应措施,并应充分的形成和稳定性进行技术鉴定,通过技术鉴定结果出台相应措施,并应充分考虑作为轴重考虑作为轴重3030吨的重载铁路行车后的影响因素作为设计依据。
吨的重载铁路行车后的影响因素作为设计依据。
nn2.42.4洞口边仰坡施工洞口边仰坡施工洞口边仰坡开挖过程中应自上而下一次开挖到位,按照设计支护参数一次性洞口边仰坡开挖过程中应自上而下一次开挖到位,按照设计支护参数一次性支护到位,如果是高边坡,必须预留一定的台阶,并且适当增加台阶宽度到支护到位,如果是高边坡,必须预留一定的台阶,并且适当增加台阶宽度到2233米,除保证土体稳定外,还可预留在台阶部位预留截、排水沟的空间,对米,除保证土体稳定外,还可预留在台阶部位预留截、排水沟的空间,对突发性的大降雨起到安全应急作用。
突发性的大降雨起到安全应急作用。
在此要求黄土质隧道和软弱围岩隧道明在此要求黄土质隧道和软弱围岩隧道明洞与洞门必须提前考虑施工,并完善洞口排水系统。
洞与洞门必须提前考虑施工,并完善洞口排水系统。
2.洞口施工99nn开始进洞,是第一次真正意义上的对山体整体性的一次扰动,所以开开始进洞,是第一次真正意义上的对山体整体性的一次扰动,所以开始进洞的施工必须本着始进洞的施工必须本着“稳扎稳打稳扎稳打”的原则,提高管棚的超前支护效的原则,提高管棚的超前支护效果,分短台阶分部进行开挖支护,掌子面施工果,分短台阶分部进行开挖支护,掌子面施工2525米米后必须及时跟进后必须及时跟进仰拱,设计有明洞的,首先完成明洞仰拱施工,然后迅速完成暗洞内仰拱,设计有明洞的,首先完成明洞仰拱施工,然后迅速完成暗洞内靠近洞口靠近洞口55米范围内的仰拱施工,同时二次衬砌台车及时拼装和调试,米范围内的仰拱施工,同时二次衬砌台车及时拼装和调试,隧道掌子面完成隧道掌子面完成开挖支护开挖支护5050米就必须开始完成洞口处第一组衬砌的米就必须开始完成洞口处第一组衬砌的施工施工。
3.3.洞口段安全洞口段安全10104.14.1开挖方法开挖方法nn一般采用台阶法、三台阶七步开挖法和三台阶临时仰拱。
施工中必须采用短台阶法施一般采用台阶法、三台阶七步开挖法和三台阶临时仰拱。
施工中必须采用短台阶法施工,同一台阶两侧开挖必须错开至少工,同一台阶两侧开挖必须错开至少3344米,米,杜绝同一台阶的同一断面上出现同时开杜绝同一台阶的同一断面上出现同时开挖。
挖。
施工中围岩发生变化即施工开挖方法需要变化时,应做好工艺转变的严格控制,施工中围岩发生变化即施工开挖方法需要变化时,应做好工艺转变的严格控制,尤其做好掌子面的封闭施工工作。
尤其做好掌子面的封闭施工工作。
4.24.2循环进尺和开挖步距循环进尺和开挖步距nn严格控制各个台阶的循环进尺,是黄土隧道作为软弱围岩的直接体现。
严格控制各个台阶的循环进尺,是黄土隧道作为软弱围岩的直接体现。
上台阶的单次上台阶的单次开挖循环进尺控制在开挖循环进尺控制在1122榀拱架,中台阶及下台阶宜控制在榀拱架,中台阶及下台阶宜控制在22榀拱架以内。
榀拱架以内。
nn三台阶法施工台阶长度应控制在三台阶法施工台阶长度应控制在55米以内,二台阶法施工台阶长度应控制在米以内,二台阶法施工