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分离式隧道

第1章绪论

1.1引言

人类已经有好几百年修建公路隧道的历史,已经建成的公路隧道也已经非常之多的了。

现代公路隧道的修建是从荷兰盾隧道开始的。

这是一个双洞单向交通的隧道,其长度从左到右依次为2680m和2551m,高峰时的交通量为2000辆/时,使用盾构法进行施工,并且第一次使用了机械全横向式的强迫通风方法。

之后,随着隧道众多施工技术的出现,例如:

挪威法、新奥法等方法的确立,到了2000年年底,长度超过3km以上的公路隧道已经快有400多座了,最长的达到了24.5km。

隧道在山岭地区能够克服地形或者高程等的障碍,不仅仅可以缩短里程、改善线形、提高车的速度、节省时间、节约燃料、保护生态环境、减少对植被的破坏;还可以防止落石、雪堆、塌方、雪崩等诸多危害。

在城市可以减少用地,构成立体式交叉交通系统,可以解决交叉路口的拥挤阻塞,提高社会的综合效益。

在江河、港湾、海峡等一些地区,可以在不影响水路通航的条件下。

修建隧道可以提高舒适性、确保路线的平顺性、行车安全和节约运费,还可以增强防护能力、增加隐蔽性和不受气候影响。

总结国内外大长公路隧道修建的以往重要经验,分析现代公路隧道现在存在的问题和将来的发展趋势,对于今后大长公路隧道的成功修建和运营水平的提高等等都具有着特别重要的现实和历史意义。

1.2国内外研究现状

近代的隧道起兴于大运河的时代,从十七世纪开始,欧洲陆陆续续的修建了许许多多的运河隧道,其中就包括法国的Languedoc运河隧道,它可能是最早使用火药开凿的公路隧道。

隧道施工与地面建筑物的施工有很大的不同,它的工作面特别的狭小、劳动条件又差、光线又暗、都给施工增加了极其大的难度。

隧道工程的施工条件是非常恶劣的,体力劳动的强度和施工难度均特别的大。

为了降低劳动的强度,人们曾经做过很多的努力。

古代一直使用“火焚法”和铁锤钢纤等非常原始的工具进行开挖施工,到了上个世纪逐渐才开始采用钻爆的方法进行施工作业,到现在为止大约已经有了一百多年的历史了。

在这个时间内发明了凿岩机,经过将近快一个世纪不懈的努力,发展成为了今天高效率的大型多头摇臂钻机,工人们已经能够从繁重的体力劳动中解放出来了。

与钻爆开挖法完全不相同的还有两种机械开挖方法。

一种是适用于软土底层的盾构机,发明于1818年,经过一个半世纪的不断改良,已经从手工开挖式盾构发展到了半机械化乃至全机械化的盾构,能广泛的适用于各种复杂软土底层的掘进。

另一种是适用于中等坚硬岩石地层的岩石隧道掘进机。

近十年以来我国已经修建了很多的长隧道、特长隧道和隧道群,公路隧道占公路里程的比重也在不断的逐渐增大。

于此同时隧道建设技术正在逐渐的提高与成熟。

据统计公路隧道在1791年的总长度已经修建将近超过1000km了。

特别的是由我国自行设计、施工、运营的秦岭终南山隧道终于通车了,20多里的秦岭终南山隧道不仅仅在长度一举超过了日本的关越隧道,跟单洞双向行驶的莱尔多隧道比较,它更加是世界上第一个采取双洞单向行驶的特长型隧道,全长一共72多里,建设规模越居世界第一。

目前,我国公路隧道的修建技术已有了很大的进步和发展,对围岩稳定技术、围岩动态量测反馈技术分析、运营交通监控技术、新型的防水、排水、堵水技术、支护和衬砌机构技术、组合式通风技术等等均有了许多成功的实例,其中一些成果已达到国际的先进水平。

1.3分离式隧道施工方法

II类围岩地段采取大管棚超前支护。

施工的时候严格的按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。

隧道施工要坚持"弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测"的原则。

采用短台阶法的的开挖方法,台阶长度为4~10m,每循环进尺控制在0.5m到2.0m之间。

Ⅲ类围岩地段采取短台阶法,台阶长度为15m,循环进尺为2.5m。

1.3.1双侧壁导坑法

双侧壁导坑法通常将断面分成四个部分:

左、右侧壁导坑、上部核心土和下台阶。

其原理的本质是利用两个中隔壁从而把整个隧道大断面分成左中右3个小断面进行施工,左、右导洞先行,中间断面紧跟其后;初期支护仰拱成环之后,拆除两侧导洞的临时支撑,从而形成全断面。

两侧导洞均为倒鹅蛋形,这样有利于控制拱顶的下沉。

当隧道跨度很大的时候,地表沉陷的要求就非常严格,围岩条件特别差的时候,单侧壁导坑法难以控制围岩变形的时候,可采取双侧壁导坑法进行施工。

这种方法适应于围岩较差的地段。

但是同时增大了隧道开挖的工程量和资金的投资,而且也延长了施工消耗的时间。

1.3.2浅埋暗挖法

浅埋暗挖法是一种在距离地表较近的地下进行各种各样类型地下的洞室暗挖施工的方法。

浅埋暗挖法依然采用新奥法的基本原理,初次支护承担全部的基本荷载,二次模筑衬砌作为安全储备;初次支护和二次衬砌一起承担特殊的荷载。

应用浅埋暗挖法进行设计与施工的时候,同时要采取多种辅助的施工工法,改善和加固围岩,调动一部分围岩的自承能力;并且采取不同的开挖方法进行及时的支护、封闭成环,让其与围岩共同的作用形成联合支护体系;在施工的过程中采用监控量测、信息反馈和优化设计,实现不塌方、少沉降、安全施工等要求,并且形成多种综合的配套技术。

浅埋暗挖法施工的地下洞室具备存在埋深浅、地下水、周围环境复杂、地层岩性差等一些特点。

由于灵活多变、造价低、拆迁少、无须太多专用的设备以及不干扰地面的交通和周围环境等众多的特点,浅埋暗挖法在全国类似的地层和各种地下工程中得到了广泛的应用。

在城市地下热力、西单车站、首钢地下运输廊道、电力管道中进行推广应用,并且已经形成了一套完整的综合配套技术。

1.3.3(交叉中隔壁法)CRD法

交叉中隔壁法是适用于在软弱围岩的大跨度隧道中,首先开挖隧道一侧的一或者二的部分,施做部分中隔壁和横隔板,再开挖隧道另一侧的一或者二的那一部分,完成横隔板施工;然后再开挖最先施工一侧的最后那部分,并且延长中隔壁,最后开挖剩余那部分的施工方法。

采用短台阶法很难确保掌子面的稳定的时候,适宜采用分部尺寸较小的CRD法,该工法对控制围岩变形是比较有利的。

土层、全风化层等等特殊的地段采用CRD法(交叉中隔壁法),CRD法(交叉中隔壁法)开挖的时候按照“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行组织施工。

1.4分离式隧道的施工问题

1.4.1施工工序

首先进行开工前准备,接着进行洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水,洞口土石方开挖及临时防护,套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工,然后浅埋段开挖、初期支护及仰拱施工,最后进行洞门及其附属工程施工。

1.4.2支护强度

在隧道设计中,初期支护是隧道结构的组成部分,包含管棚、小导管、锚杆、挂网、喷浆等工序,而临时支护实在采用半导洞或CBR等工法开挖时采取的临时支撑形式,不属于隧道结构隧道支护衬砌的类型主要可以划分为整体式混凝土衬砌、装配式衬砌、复合式衬砌和锚喷衬砌三种。

1.4.3围岩稳定和动态施工控制

隧道围岩不稳定性一般有:

坍方、剥落、滑移、岩爆、碎裂松动、塑流涌出,膨胀内鼓等等,隧道稳定性就是指抵抗上述破坏,保持隧道围岩稳定,安全的力学性质。

与地质、气候、水文、人为活动等因素相关。

目前围岩稳定性的研究方法主要包括:

理论分析法、模拟研究法和现场试验法等。

开挖进洞时,宜用钢支撑紧贴洞口开挖面进行支护,围岩差时可用管棚支护围岩,支撑作业应紧跟开挖作业,稳妥前进。

开挖前应做好测量施工放样工作,定出中线、腰线、开挖轮廓线,并报监理检查认可,方可进行钻眼。

小导管注浆超前加固围岩的施工段,必须严格按小导管设计的数量、长度、注浆要求施作。

如因围岩发生变化,应及时向监理、业主提出变更设计申请,严禁偷工减料。

1.5本隧道设计的研究内容

对于本次设计隧道设计施工过程中存在的问题,我通过资料的在调查了解国内外分离式公路隧道修建技术和相关的施工工艺,在参考同类隧道的研究及工程经验基础上,根据大庆的地质情况,以及设计要求,将该隧道设计成分离式隧道,本设计主要的研究方面:

(1)大庆端分离式隧道结构选型、构造要求以及衬砌结构设计检算。

根据围岩类别及地质情况,选择合理的断面结构、衬砌构造,确定支护和衬砌设计参数;确定计算荷载、建立计算模型、计算整理衬砌结构。

(2)大庆端分离式隧道施工技术研究。

根据围岩及地质情况,合理优选施工方法,在施工过程中确定减小各施工工序之间的相互影响,合理资源配置,同时确保隧道开挖围岩的稳定性及支护的安全性,在施工安全的前提下,缩短工期,降低工程成本。

(3)大庆端分离式隧道防排水问题研究。

隧道的渗漏水一直是一个难点,隧道防排水质量的好坏,直接影响隧道的质量、安全以及行车安全等。

本设计研究了隧道的综合防排水体系,达到隧道洞内不渗不漏,研究一套适合大庆端分离式公路隧道防排水施工技术。

(4)分离式公路隧道施工监测技术研究。

目前隧道开展较多的施工监测项目有:

地表沉降、拱顶下沉、水平收敛、围岩压力、围岩与支护间的接触应力、钢支撑的内力、锚杆轴力、喷层应力等。

本设计在总结类似工程经验的基础上,设计了可行的监测方案,确保隧道的安全施工。

第2章工程概况

2.1工程简介

公路分离式盘田隧道大庆端位于盘田村,隧道处于构造剥蚀丘陵地区,隧道路基标高约300~307m,地面标高281~365m之间,丘坡植被发育,隧道进出口地形均较平缓,隧道区地质构造整体上比较简单,节理裂隙发育,未见大的断层通过,起终点为K261+945~K262+245,全长300m,最大埋深约60m。

根据《中国地震动参数区划图》,隧址区抗震设防烈度属六度区,设计基本地震加速度值a=0.05g,依据《公路抗震设计规范》(JTJ004-89)的有关规定,拟建构筑物建议按地震烈度七度进行设防,则其设计基本地震加速度值a=0.10g。

隧道设计的数据如表2-1所示。

表2-1 隧道设计的数据

公路等级

始终桩号

设计车速

设计车道数目

车道高度

隧道建筑限界(m)

高速公路

K262+003~K262+263

100km/h

4

5m

12.75=0.75+0.75+2×3.75+3.00+0.75

2.2区域地质概况

本次勘探深度范围内基岩可分为全、强、弱三个风化带。

(1)全风化花岗岩:

浅黄色,岩芯呈砂粒状。

标准贯入试验锤击数N63.5=23~48击。

该层整个隧道表层都有分布,隧道出口处表层分布有薄层种植土。

(2)强风化花岗岩:

浅黄色,岩石破碎呈块状、短柱状及中砂粒状,钻探过程中有响声。

该层在整个隧道中均有分布。

(3)弱风化花岗岩:

浅灰色,岩性坚硬,岩芯大部分呈长柱状,少部分被机械破碎呈短柱状夹块状。

该层在整个隧道中都分布。

该隧道地下水主要为基岩裂隙水,本区水文地质条件简单,仅会出现滴水与渗水现象。

(1)隧道洞身处在Ⅲ类围岩地段时,岩体稳定性差,开挖易坍塌、冒顶,隧道掘进时建议采取支护措施,处在Ⅴ类围岩处的洞身建议采用锚喷混凝土支护。

(2)隧道洞口仰坡、边坡高度和坡度建议值:

岩石边坡开挖高度<12m,按1:

1.25~1:

1设计,并对洞口边、仰坡应采取必要的防护措施,如护面墙、衬砌护坡等。

由于进、出口段地形较陡,覆盖有较厚的全风化层,为了环保考虑,建议尽量保持原有山体及植被并接长明洞。

(3)隧道进、出口段风化严重,顶板薄,成洞困难,洞身稳定性差,易发生塌方,需接长明洞,施工中需要采取必要的防范措施。

(4)隧道抗震设计可按地震基本烈度七度设防。

(5)水质分析表明,隧道区地下水有微矿化水型弱腐蚀。

盘田隧道围岩类别分段划分一览表如表2-2所示。

表2-2 盘田隧道围岩类别分段划分一览表(该里程为右线里程)

埋深情况

里程桩号

围岩类别

长度(m)

覆土厚度

(m)

工程地质条件

水文地质

浅埋

K261+945~K262+030

85

-18.09~9.8

围岩由全风化、强风化花岗岩组成,呈角碎状松散结构,地下水为基岩裂隙水。

渗水、滴水

深埋

K262+030~K262+045

15

9.8~13.58

围岩由强、弱风化花岗岩组成,呈碎石状压碎结构,地下水为基岩裂隙水,水量一般。

渗水、滴水

深埋

K262+045~K262+060

15

13.58~21.52

围岩由强、弱风化花岗岩组成,呈块碎状镶嵌结构,地下水为基岩裂隙水,水量一般。

渗水、滴水

深埋

K262+060~K262+175

115

21.52~29.10

围岩由强、弱风化花岗岩组成,呈块碎状镶嵌结构,岩质坚硬,强度高,地下水为基岩裂隙水,水量较贫,开挖后多呈点、线状滴渗。

渗水、滴水

深埋

K262+175~K262+200

25

29.10~20.17

围岩由强、弱风化花岗岩组成,呈块碎状镶嵌结构,地下水为基岩裂隙水,水量一般。

渗水、滴水

深埋

K262+200~K262+220

20

20.17~12.85

围岩由全、弱风化花岗岩组成,呈碎石状压碎结构,地下水为基

岩裂隙水,水量一般。

渗水、滴水

浅埋

K262+220~K262+245

25

12.85~5.05

围岩由全、强风化花岗岩组成,呈角碎状松散结构,地下水为基岩裂隙水,水量一般。

须强支进洞。

渗水、滴水

第3章公路分离式盘田隧道结构计算

3.1工程概况和工况选择

该隧道围岩分级主要有Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,其中主要以Ⅱ和Ⅳ级围岩为主,属于深埋隧道。

本章以Ⅳ级深埋隧道的一段进行模拟,其隧道轮廓图如图3-1所示:

      

        图3-1 隧道内轮廓及建筑限界图

隧道模型的支护方法、开挖方法、循环进尺,模拟部分的支护参数

该四级围岩分离式隧道支护采用型钢钢架,间距1.0m(全环),钢筋网片ϕ8mm钢筋网,25cm×25cm,单层布置,锚杆ϕ25mm中空注浆锚杆,L=3.5m,环向间距1.0m,纵向间距1.0m,C30喷射混凝土,厚55cm。

该四级围岩分离式隧道开挖方法为短台阶法,,循环进尺台阶长度为15m,循环进尺为2.5m。

3.2 FLAC3D基本原理介绍

本模型采用ANSYS14.0建模。

在本文中,在数值分析方法的三维FLAC数值分析的快速拉格朗日差分法。

拉格朗日发源于流体力学,这是用来研究的轨迹特点,速度和在任何时间。

粒子的流体压力在固体力学,采用拉格朗日方法划分网格,节点的等效流体粒子,和节点的节点的连接在一分钟内,节点负载是相邻节点只与..根据运动规律可由该节点的速度,通过高斯公式的速度获得细胞株率,再根据单位获得单位应力本构关系,最后计算不平衡力和不平衡力和分配给节点之间的系统单元,在下一步的计算。

如此循环,直到不平衡整个系统足够小。

基于有限差分拉格朗日法,利用差分方法求积分的时间,它可以不断更新坐标,媒体可以产生较大的变形出现。

拉格朗日的方法是显式的计算方法,与通常的有限元法和边界元法是一种隐式计算方法,求解未知时集中在等式的一边的显式有限差分法,而不需要对刚度矩阵,占用内存少,便于微机求解大型工程问题。

  

FLAC(连续在三维快速拉格朗日分析)是一种模拟由Itasca咨询集团公司岩土或其他材料的三维力学行为,开发了基于三维显式有限差分方法的程序,拉格朗日的方法可以,让材料出现屈服和塑性流动和大变形。

FLAC3D是弹性的,mohr-c0ulomb理想弹塑性和应变软化,关节,修正剑桥模型和本构模型和壳,桩,使,田园诗,缸套等多个结构单元。

在动态仿真的研究具有很大的优势,土壤结构和土壤结构的相互作用,适用于岩土工程问题,如边坡,隧道,地下开采,基坑和基础。

三维FLAC自带的FISH语言,它可以为自己发展的特殊需要,如本构模型的制备,结构单元的校正和数据导入导出的计算。

FLAC3D软件是一种在岩土力学数值模拟的最有效的方法。

3.3 计算模型和计算参数

为减少边界约束效应,计算范围按左右边界距竖井中心线距离5倍边长考虑,整个计算模型在X、Y、Z三个方向尺寸为70m×40m×50m,模型左、右、前、后和下部边界均施加法向约束,模型上边界的竖向坐标为35.00,围岩及初期支护均采用八节点六面体单元来模拟,模型共划分了22287个节点和21000个单元。

三维计算模型如图3-2所示。

图3-2 三维数值计算模型

围岩视为摩尔-库仑理想弹塑性材料,支护结构视为弹性材料。

围岩及初支的物理力学参数根据地质资料及现行《铁路隧道设计规范》确定,其物理力学指标如表3-1和3-2所示。

表3-1 围岩各层物理力学性能指标

容重/kN·m-3

弹性模量/MPa

泊松比

内聚力/KPa

内摩擦角/°

剪胀角/°

23.0

1300

0.3

19

27

15

表3-2 隧道初期支护力学性能指标

材料类型

容重/kN·m-3

弹性模量/GPa

泊松比

内聚力/MPa

内摩擦角/°

剪胀角/°

初期支护

22

29.5

0.2

钢架、钢筋网

29.5

210

0.31

3.4 隧道模拟结果和分析

隧道开挖后,支护完成,各方向位移如图3-3至3-5所示:

图3-3 隧道X方向位移

图3-4 隧道Y方向位移

图3-5 隧道Z方向位移

隧道开挖后,支护完成,各部分应力图如图3-6至3-12所示:

图3-6 隧道最小主应力图

图3-7 隧道最大主应力图

图3-8 隧道支护最大应力图

图3-9 隧道支护最小应力图

图3-10 隧道支护结构X方向位移图

图3-11 隧道支护结构Y方向位移图

图3-12 隧道支护结构Z方向位移图

长度方向(X轴方向)隧道结构变形位移最大为7.9mm,宽度方向(Y轴负方向)隧道结构向风道外变形最大为4.18mm,竖向隆起(Z方向)最大值为2.1mm,发生在靠近隧道边墙的部位,且随深度无变化。

支护最小主应力以压应力为主,最大值为5.0MPa,,最大主应力以拉应力为主,最大值为2.9MPa,隧道最小主应力以压应力为主,最大值5.0MPa,,最大主应力以拉应力为主,最大值0.4MPa。

满足安全条件。

第4章公路分离式盘田隧道施工方案

盘田隧道的施工,对于不同级别的围岩,所选用的施工方法也是不同的。

K262+003~K262+030和K262+220~K262+263为Ⅴ级围岩,工程地质条件为围岩由全风化、强风化花岗岩组成,呈角碎状松散结构,Vp=0.7~1.2km/s。

地下水为基岩裂隙水,水文地质为渗水、滴水。

Ⅴ级围岩使用微台阶法,微台阶法开挖是将隧道设计断面分上半断面和下半断面分别进行开挖,台阶间控制一定的距离,采用同时进行的隧道开挖方法。

隧道微台阶法由全断面与短台阶开挖工法共同衍变而来,利用一个开挖台车完成上下导坑的钻眼、装药、同时起爆、同时出碴、同时施做初期支护,由此而缩短工序间衔接的时间差,同时给后续工序的施工提供了更大的施工空间,缩短了掌子面和仰拱之间的距离,满足了安全步距的要求,保障了隧道施工的安全与进度,隧道施工要坚持"弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测"的原则。

K262+030~K262+080和K262+185~K262+220为Ⅳ级围岩,工程地质条件为围岩由强、弱风化花岗岩组成,呈碎石状压碎结构,Vp=1.8~2.3km/s。

地下水为基岩裂隙水,水量一般。

水文地质为渗水、滴水,Ⅳ级围岩采用短台阶法,上台阶通常采用小药量的松动爆破,出渣则使用人工或小型机械转运到下台阶。

K262+080~K262+185为Ⅱ级围岩,工程地质条件为围岩由强、弱风化花岗岩组成,呈块碎状镶嵌结构,Vp=2.5~4.5km/s。

地下水为基岩裂隙水,水量一般。

水文地质为渗水、滴水,Ⅱ级围岩宜采用短台阶法,短台阶法的施工在上下两台阶依次进行开挖、支护、运输、排水的作业线,增加了支护封闭的时间,同时也增加了通风排烟和排水的难度,从而降低了施工的综合效率。

因此,短台阶法通常在在围岩条件较好、工期不受限制而且无大型机械化作业时才选用。

4.1总体施工方案

依据盘田隧道的地质情况,参考公路隧道的设计规范,确定了该隧道总体的施工方案。

全线隧道都使用复合式衬砌,按照新奥法原理进行组织施工。

具体的施工方法依据地质情况和断面大小等因素进行综合考虑而确定。

(1)隧道洞身处在Ⅲ类围岩地段的时候,岩体的稳定性差,开挖时容易坍塌或者冒顶,隧道掘进时应该采取支护措施,处在Ⅴ类围岩处的洞身建议采用锚喷混凝土支护。

(2)水质分析表明,隧道区地下水有微矿化水型弱腐蚀。

(3)隧道洞口的仰坡、坡度和边坡高度建议值:

岩石边坡开挖高度小于12m时,按1:

1.25~1:

1的比例进行设计,并对洞口边和仰坡采取必须的防护措施,如护面墙和衬砌护坡等。

由于进、出口段的地形比较陡,覆盖有比较厚的全风化层,从环保考虑,建议尽量保持原有山体及植被并接长明洞。

(4)隧道抗震设计可按地震烈度为七度进行设防。

(5)此隧道为公路分离式盘田隧道,两洞间隔260m,两洞同时进行开挖,开挖方式、开挖步骤都一样。

4.1.1明洞施工

明洞的结构类型需要依据地质、地形和回填土等状况综合进行确定,通常是由顶部结构和边墙两个部分共同构成。

如果底部地层有可能挤入洞内的时候,必须要设置仰拱。

当顶部结构的形式作成拱形的时候,便可以称作拱式明洞。

根据它的受力情况可以分为对称式和不对称式两类。

若顶部结构为梁板形式,便称为棚洞。

如果陡崖或者靠河一侧的明洞边墙的基础没有布置的时候,便可以将顶部作为悬臂式结构而称为悬臂式棚洞。

明洞的边墙厚度较大的时候,只要在受力允许的范围内,隔一定得距离就可以开设窗洞,以此节省材料。

施工注意事项:

A、衬砌不能侵入到隧道的建筑限界,衬砌施工放样的时候应该将设计的轮廓线扩大5cm左右。

B、混凝土灌注之前以及灌注的过程中的时候,应当对模板、钢筋骨架、支架和预埋件等都进行必要检查,发现问题的时候应当及时进行处理,并且做好记录。

C、混凝土振捣的时候不应该破坏防水层。

D、衬砌施工缝的端头一定要进行凿毛处理而且用高压水冲洗干净。

E、根据设计的要求预留槽、管、沟、线以及预埋件,并且同时施作附属洞室混凝土的衬砌。

F、混凝土衬砌灌注应当自下而上,先墙后拱,并且进行对称式浇筑。

在施工的过程中,当发生停电的时候应该立即起动备用的电源,从而确保混凝土浇筑作业可以不间断的进行。

G、混凝土进行振捣的时候,不能够碰撞模板、预埋件和钢筋。

H、泵送砼结束的时候,应该对管道及时进行清洗,但不能够将洗管的残浆灌入到已经浇筑完成的混凝土之上。

I、钢筋混凝土衬砌的地段,必须用和衬砌混凝土具有同样配合比的细石混凝土或者砂浆制作垫块,从而确保钢筋保护层的厚度。

K261+088~K262+013和K262+253~K262+278设置明洞,长度为25m,K261+003~K262+013和K262+253~K262+263段明洞变更为暗做施工方法,洞身开挖取用微台阶法进行施工,台阶长度控制在3~5m,隧道开挖采用相应的措施减小爆破带来的振动,支护采用大管棚+I20型钢拱架+钢筋网片+喷射混凝土的形式,明暗的交接处钢拱架内侧进行挂模,进行混凝土的灌注,并及时形成护拱,布设大管棚,并且注浆。

超前大管棚和钢拱架配合使用从而形成防护体系,不仅是使掌子面稳定的对策,同时也是改善隧道围岩稳定的对策。

注浆采取渗透注浆的工艺,结合现场注浆的岩层较薄的情况,取注浆压力为0.5-1MPa。

注浆浆液为0.8:

1的纯水泥浆,需要时掺入速凝剂。

施工的难点:

1)明洞大开挖施工将长时间的暴露本作业地点,修边坡也会影响沟渠得正常排水,雨季施工会使沟渠的流水流入已开挖的隧道内,而严重影响施工的安全。

2)隧道进口段的洞顶上的覆盖层较薄,围岩稳定比较性差,难以构成承载拱,必须得采取简易稳妥并且有效的施工工艺进行克服。

4.1.2洞身施工

洞身根据不同的围

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