隧道工程课题研究论文五篇软弱围岩隧道工程进洞施工技术应用公路隧道工程断层破碎带技术实践Word文档下载推荐.docx

1、2洞口降水 根据隧道进口段的地质勘察结果可知，下伏基岩为全风化花岗岩富水层，该范围内的地下水含量较高，为实现安全施工的目标，首当其冲的工作在于有效减小地下水的干扰。对此，沿洞口两侧各设一排降水井，每排4眼、间距6m，设备选用的是2.5kW潜水泵，每井一台。3边仰坡开挖 隧道进口段分布较多的软弱围岩，同时边坡土层性质较差，以软塑状为主，单次开挖量偏大时易诱发滑塌事故。对此，遵循的是分层开挖的原则，层高控制在12m。逐层依次施工，每完成一层开挖作业后，随即采取锚网喷防护措施，选用8mm钢筋网、间距25cm25cm；拌制混凝土并及时用于喷射，厚度控制在8cm；并设置42mm小导管，每根长度取4.5m

2、，于管壁上钻进8mm出浆孔；灌注施工所用材料为水泥水玻璃浆液，注浆压力1.5MPa1-3。4超前大管棚支护 4.1基本参数 （1）钢管选用的是热轧无缝钢管，壁厚为8mm。（2）钢管接头采用的是丝扣连接的方法，螺纹段长度至少达15cm，相邻接头错开至少1.0m，同一截面的接头数需在50%以内。（3）钢管上钻注浆孔，相邻两孔间距取1520cm，但钢管的尾部以及镂空部2.0m处不予以钻孔。（4）管棚管距控制过程中，环向间距取40cm，钢管总量共41根，外插角13。4.2管棚的套拱参数 在大管棚超前支护施工中，固定端为重点内容，该部分为3榀I18混凝土套拱导向墙。导拱内设长为2m的140mm5mm导向

3、钢管，总量为41根。4.3管棚的施工工艺流程 搭设平台测量放样制安I18钢架固定I40导向管浇筑套拱混凝土钻孔制安127mm管棚钢管注浆止浆封孔。4.4管棚的施工 以I18钢架为基础材料，搭建管棚施作平台，为后续施工创设良好的基础条件，以便高效完成钻孔、钢拱架安装等相关工作。为充分发挥出管棚的平台作用，在搭建时需加强质量控制，保证其具有足够的稳定性。4.5测量放样 （1）钢拱架的测量放样。重点内容为纵向中轴线的位置、拱架脚的高程、拱架的纵向间距。（2）导向管的测量放样。首要工作在于确定导向管的平面位置，利用坡度板完成对导向管的倾角设定工作，期间辅以水准尺检验，确保无误。对于导向管的外插角，较适

4、宜的是前后差距法，根据施工要求，以13为宜。关于超前大管棚的布置情况如图1所示。（3）I18钢拱架的制安。共包含3个节段，在各自的端部焊接钢板，利用螺栓等相关零部件稳定拼接，以构成完整的拱架结构。对于曲线单元节段的制作及安装工作，其对作业精度提出更高的要求，宜利用型钢弯曲机加工。为保证钢拱架的稳定性，要求其所在位置的基岩面具有平整、稳定的特点。（4）导向管施工。根据施工要求，选用的是长为2m的140mm5mm钢管，利用22mm钢筋将其稳定固定在拱架处。（5）立模浇筑。以模注泵为主要施工设备，由该装置组织套拱的混凝土浇筑作业。立模的关键作业内容为内模、外模及端头模，但在模板安装期间易产生扰动性影

5、响，可能会出现导向管堵塞现象。对此，需要加强对导向管孔口处的防护，以免在立模过程中出现杂物落入管内的情况。（6）管棚钻孔。以液压钻为主要施工设备，适配15cm的钻头，首先以低压、低速的状态钻进1.0m，随后视实际情况合理调整。钻孔期间加强质量检验，根据实际情况判断，若存在问题则及时处理。详细记录各项数据，作为后续质量分析的关键依据。钻孔过程中各类残渣易堆积在孔内，不利于后续的正常施工，因此钻孔后需随即用高压气体清理孔内杂物，直至孔内沉渣被控制在许可范围内为止。大管棚注浆施工中，所用材料以水泥砂浆为宜，按0.81的水灰比拌制，按自下而上的顺序依次注浆，全过程中根据实际情况适当调整注浆压力，初期以

6、0.81MPa为宜，终压可提升至2MPa，并做到一次注浆成型。为保证注浆施工质量，要求压浆管可有效伸入孔底，以保证压浆的饱满性。随着水泥浆液的逐步凝固，待其达到设计强度的70%后，可以组织洞身拱部的开挖作业4。5双侧壁导坑法进洞 隧道进洞施工采用的是双侧壁导坑法，整个断面的施工分为10个部分。按照先部、后部、再部、最后部的顺序依次开挖。纵向台阶长34m，左右侧壁导坑错开57m。加强各道工序的衔接，初期支护紧跟开挖，尽可能做到尽早封闭成环。关于具体的施工示意图如图2所示。施工工艺流程如下：（1）组织部的开挖作业，在导坑周边设置支护装置，即初喷4cm厚的混凝土，将钢架架设到位，设置锁脚锚杆，按设计

7、图纸要求安装I18横撑。待完成径向锚杆的钻进作业后，复喷混凝土，直至其达到特定的厚度为主。此后，再组织部的开挖作业，喷射8cm厚混凝土，用于完全封闭掌子面，导坑周边喷4cm厚的混凝土。根据钢架的实际情况采取接长措施，架设I18临时钢架，将锁脚锚杆安装至指定位置，再设置I18横撑。在完成径向锚杆的钻孔作业后，复喷混凝土，以保证其能够满足设计厚度要求5。（2）组织部的开挖作业，将导坑周边的支护装置设置到位；再开挖部，依然设置支护结构，具体方法同上，此处不再赘述。（3）以弱爆破的方式开挖部，在隧底周边喷4cm厚的混凝土；适当接长钢筋，完成混凝土的复喷作业，直至其满足厚度要求为止。滞后于部一段距离，依

8、然以弱爆破的方式开挖部，在隧底初喷混凝土，此阶段厚度按4cm控制，再进一步复喷，直至满足设计厚度要求为止。（4）充分利用前一循环架立的钢架，于该处开展小导管超前支护作业，再开挖部，喷混凝土以达到封闭掌子面的效果（厚度按8cm控制）。导坑周边初喷混凝土的厚度为4cm，架立拱部钢架，完成锚杆的钻孔作业后，进一步复喷混凝土，直至其满足厚度要求为止；此后，开挖部，喷射混凝土以封闭掌子面，厚度依然按8cm控制。（5）经前述施工后，开挖部，喷射8cm厚的混凝土，用于封闭掌子面，发挥出防护的作用；最后，再对部进行开挖，先初喷4cm的混凝土，按规范将钢架安装到位，此后再复喷混凝土，直至其可以满足设计厚度要求为

9、止。5.1支护施工 支护采用到锚杆、网喷、钢拱架。在应用RD25N中空锚杆注浆的方法后有效加固围岩。锚杆长度4.5m，按照1.0m的间距有序布设，为保证锚杆的稳定性，将拱墙处的锚杆尾端焊接至钢拱架上，安排径向注浆，通过浆液的应用改善围岩的状态。钢拱架以I20a工字钢为原材料制作而得，间距50cm，环向按100cm的间距设置20mm钢筋，钢拱架底部铺设枕木垫块，增强钢拱架的稳定性，避免下沉。此外，对钢拱架做加强处理，即在其两侧设置两排锁脚锚杆（22mm锚杆、长5m）。喷射施工材料选用的是C25混凝土，厚度按25cm予以控制，采用湿喷法分层施工。首先喷射钢拱架背后，再转向钢拱架中间的区域。5.2仰

10、拱施工 开挖后及时施作仰拱，采用弱爆破的施工方法，以挖掘机为主要的作业工具，辅以人工作业，实现精细化的修整。经过开挖后，若形态、稳定性均满足要求则及时施作锚杆，再立模、浇注仰拱混凝土。5.3衬砌施工 软弱隧道围岩的稳定性不足、变形量较大，对衬砌施工的时间提出较高的要求，必须具有“适中性”。若时间偏早，围岩应力释放较小，易导致设置成型的衬砌结构受损；若时间偏迟，此时围岩已经发生较长时间的变形，幅度较大，容易导致结构失稳。结合实际情况来看，需在围岩变形减缓后及时施工衬砌，对应于位移-时间曲线上，则指的是围岩变形速率从快转至平缓的拐点所对应的时间，但具体还需结合监测信息做进一步的分析。在选定合适的时

11、间后，采用封闭整体式台车施工。6结束语 综上所述，隧道洞口段的施工难度较大，具有埋深浅、地质条件差等局限性，而隧道施工的破坏性较强，在外部因素的作用下，易诱发隧道坍塌、边仰坡失稳等问题，且在软弱围岩地质条件中体现得更为明显。而在本文所论述的工程中，在合理应用综合进洞施工技术后，能够有效保证施工的安全性，在相对良好的环境下完成隧道的建设工作，所采取的施工技术具有可行性，可作为类似工程的参考。参考文献 1陈拥军.郑万高铁苏家岩隧道软弱围岩加固及大断面开挖技术研究J.国防交通工程与技术，2020（02）：39-43+29. 2纪鸿朋,王国靖,徐帅军.隧道软弱围岩大断面开挖支护施工工艺研究J.公路交通

12、科技（应用技术版），2020（07）：44-49. 3宋伟,杨东波,张晗,等.软弱围岩条件下特大断面隧道施工工法比选分析J.市政技术，2019（01）：97-100. 4孙赞，田伟.超前管棚支护在软弱围岩隧道施工中的应用J.工程建设与设计，2020（02）：63-64. 5李小刚.大断面软弱围岩隧道综合进洞施工技术J.山西建筑，2009（08）：334-336. 本文字数：4683 篇二：公路隧道工程断层破碎带技术实践摘要:以某公路隧道工程项目实例为研究背景，分析对隧道穿越断层破碎带技术在该工程项目中的应用过程进行解析，首先探讨断层破碎带给隧道工程施工造成的影响因素，而后在分析穿越断层破碎带施

13、工原则的同时，深入性的分析了该技术的应用过程以及施工质量控制要点，目的在于提高隧道工程的施工质量以及安全性。关键词:公路工程;隧道施工;穿越断层;破碎带技术 某高速公路施工项目的1号隧道上设置有上下线，上行隧道长度为6102m，下行隧道长度为6144m。b标下行线的出口部分施工的路段长度为3285m，于2005年进行单口掘进作业，业主考虑到工期的要求，要保证在2011年1月全部竣工，所以整体施工工期是很短的，要求施工效率非常高。这个区域内分布着比较多的断层，8条断层内有两条较大的断层存在，宽度超出了50m的尺寸。断层情况分布也非常的不乐观，岩石破碎的问题比较严重，稳定性严重不足。内部岩石饱和抗

14、压强度经过测定为30MPa。因为两条断层都是比较大的，对于施工会产生很大的影响，所以要合理处理断层的问题。2公路隧道断层破碎带施工技术 21施工方案的选择 断层处理环节，可以选择多种处理方式进行，但是每个断层的状态有着很大的差异，要结合具体情况选择合适的应对措施。首先，分析断层的性质;其次，对于施工范围内的机械设备应用情况做出全面的分析，也要了解当前施工人员是否能够满足现场断层处理的需要。隧道项目内分布着比较多的断层，经过综合分析，采用全断面开挖光面爆破的方法，支护施工应用的是钢拱架与挂网联合支护方法。使用C66G侧翻装载机装碴，各种材料的运输为自卸汽车。22开挖 断层破碎带进行开挖作业环节，

15、要按照设计方案和施工技术进行，保证各个环节有效的控制，可以消除安全隐患和问题。在工程实施环节，监控测量要随时进行，根据断层标准开挖作业，达到工程安全性的要求。在项目实施环节，开挖作业方式根据3层开挖作业方法实施，平台也分成3层，钻孔按照3部分同时开展实施，在该环节中，应用的是气脚式YT28凿岩机做好钻眼作业施工。平台建立要满足车辆运输的要求，台车通过装载机牵引运行。该隧道项目内的断层破碎区域内，设定为类围岩的形式，开挖作业阶段，要同时进行，总施工面积为104m2，根据要布设了146个炮眼。23初期支护 开挖作业施工阶段，保证锚杆安装到规定的位置上才能开展作业。要保证支架钢拱架安装施工，然后就是

16、喷射足量的混凝土材料，达到围岩稳定性的要求。在初期支护中，应该形成良好的支护能力，同时要做好施工管理和控制。断层内部围岩的发育有着一定的破碎性，所以在具体的开挖作业阶段，可以利用喷射混凝土的方法利用锚杆金属开挖的方式，开挖作业后立即展开掌子面清渣处理，然后就是做好断面的封闭施工，使用40mD25N锚杆。混凝土进行喷射作业施工完成之后，锚杆安装施工作业阶段要同时开展钢拱架的安装施工，此时要应用20号工字钢作为主要的施工材料，每榀间隔距离设定为75cm，同时还要在断面的部位上铺设钢筋网。钢拱架在加工制作时，通常是应用加工机械开展进行，两个滚轮要并排布置，保证安装施工的间隔距离为15m左右，滚轮对面

17、需要设置100t的千斤顶，保证滑铁可以实现前后自由滑动运行，拱架的加工半径根据现场施工的情况做出必要的调整。滑铁前半部分设定为被动滚轮部件，确保加工阶段工字钢可以沿着滚轮逐步的滑动向前运行。在加工作业环节，3个操作人员同时进行，此时可以保证每日有约610榀钢拱架制作完成。在现场进行混凝土喷射施工中，可以选择应用槽喷法的方式进行，洞外集中喷射作业，自卸汽车运输施工材料。这种作业方法的效率较高，可以达到施工速度的要求。24超前支护 超前支护结构的主要制作材料就是无缝钢管，一般设定的长度尺寸应该是5m，在导管的前部位置上进行钻孔作业，孔径为10mm、钻孔的间隔距离设定为15cm，尾部应该预留30cm

18、的距离不能设置注浆孔，这就是止浆段。导管的环向间隔距离设定在40cm，水平间隔距离为1m，注浆作业保持0510MPa的压力。25装碴及运输 装渣作业环节选择应用60t的装载机开展进行，还要设置一台PC2005挖掘机协同工作，可以保证掌子面清理施工顺利的进行，利用自卸车把爆破之后的材料运输出去。3施工注意事项 （1）工序安排。断层内各个部分的施工工序要合理组织安排进行，主要是根据锚喷构筑的方式开展实施，工序衔接紧密，施工顺利的进行，根据具体的施工原则实施。保证围岩达到全部稳定性的标准，保证现场施工的安全性合格，不会造成严重的安全事故问题。（2）初期支护要求。该方面工作在进行中，围岩应该做好封闭性

19、处理，避免验收发生风化的问题。围岩结构的成型要保持柔性的要求，所以在施工中应该保证这一方面符合要求。支护体系在安装施工环节，周边围岩的承载性能要达到技术标准，尽量的提升承载力，从而可以让支护作业有序的组织开展进行，提高现场的结构强度和标准。（3）大变形的处理。出现大变形问题时需要立刻停止掌子面，且及时做好支护出来。同时还需全面检测该区域工况，做好监测数据的收集整理。封闭处理完成之后，采用注浆加固的方式对变形问题处理，保证强度、安全性系数提升。（4）辅助工法。施工时若存在断层变化过大时，岩层破损度就会扩大化，且受到地下水的影响，在挖掘中难民会出现塌方相关问题，给工程的安全性操作的影响非常大。所以

20、在施工之处，需要对相关工作面支护，必要时进行堵水处理，以提升项目的安全性。4结语 总之，在公路隧道项目开展阶段，超前地质预报的实施对工程的质量、安全是非常重要的。通过超前预报能够切实的反映出工程地质的真实情况，对制定穿越断层破碎带技术方案确定有积极作用，能够避免各种安全因素给工程开展造成的影响。故而在隧道穿越断层破碎带技术应用环节，需要在做好超前预报的基础上，对技术优化，并且做好施工过程的质量、安全控制，方能提升隧道工程项目的进度和整体效果。参考文献:1王臣生隧道穿越断层破碎带开挖支护的施工技术J湖北理工学院学报2018，（4）4143，59 2康志鹏特长隧道开挖及其支护施工技术分析J建材与装

21、饰2017，（38）245246 3张海刚某隧道横穿断层破碎带围岩稳定性评价J山西建筑2017，（22）172173 3087 篇三：市政隧道超欠挖原因及控制措施采用人工钻爆法进行隧道开挖施工，超欠挖是施工中不可避免的现象，也是施工质量和施工成本管理上的难点问题，以泉州南安芯谷市政项目扬子山隧道为背景，通过分析隧道超欠挖产生的原因，提出了减小或降低隧道超欠挖程度的措施，用以强化隧道管理，提高工程实体质量、加快作业进度、降低施工成本、提高经济效益。隧道；超欠挖；原因分析；控制措施 泉州南安芯谷市政项目扬子山隧道设计等级为城市主干路，设计速度50km/h，隧道布设形式为分离式双向6车道+人行和非机

22、动车道。隧道内轮廓宽度为15.87m，级围岩浅埋段开挖跨度达18m以上，属于超大断面隧道施工。隧道左线起止里程为X1K0+292X1K0+870，长度为578m，V级围岩长度140m，级围岩长度438m；隧道右线起止里程为K4+369K4+925，长度为556m，其中V级围岩长度136m，级围岩长度420m。隧道进、出口以中风化花岗质混合岩为主，浅埋段采用双侧壁导坑法组织开挖；洞身段围岩主要为中风化花岗质混合岩，岩体较完整，自稳能力较好，采用上下台阶法组织施工1。2影响隧道超欠挖的因素 2.1测量放线影响分析 测量是验证和控制超挖的基础，往往在实际施工中由于测量精度不高或操作不规范等原因导致超

23、欠挖现象严重，甚至发生测量事故。测量放样影响超欠挖的因素具体表现在以下几点：控制点制作精度不高，或较长时间未进行复测，实际由于环境变化等原因已出现较大偏差；所用测量仪器自身精度较低，或仪器未按要求及时校核，实际精度不能满足使用要求；未在开挖轮廓线上按周边眼的设计孔位放样或打点密度不够而产生钻孔孔位误差；现场测量人员责任心不强或经验不足，未能根据具体围岩情况进行动态调整，导致连续超挖或连续欠挖，甚至一循环超挖，一循环欠挖的现象交替出现。2.2钻眼精度影响分析 采用钻爆法掘进施工的隧道，钻眼精度是影响超欠挖的关键技术环节。超欠挖值H的大小与炮孔外插角、钻孔深度L和开孔位置高差值E之间的关系如式（1

24、）所示：H=E+Ltan（）（1）拱部超欠挖值计算还需考虑隧道纵坡i%（纵坡与水平夹角为）的影响，计算公式如式（2）所示：tan（）tan（）（2）当钻孔开口位置在设计轮廓线（按设计预留变形量）上时，E取零，在设计线以上取正值，否则为负值。钻孔开口位置示意图见图1。根据图1、式（1）、式（2）可知：外插角越大，钻孔深度L越长，超欠挖值H则越大；深度L根据循环进尺需求取值，外插角则与作业平台、钻孔工具及司钻工的操作水平等有一定影响关系。（1）人工钻爆法施工一般使用自制台架作为作业平台，施工时平台高低会直接影响拱部周边眼外插角大小，当平台位置过低或过高超过司钻工容易操作范围时，会导致钻机及钻杆产生

25、上扬或下垂的角度，往往造成超挖或欠挖。（2）人工钻爆法施工所用YT28气动凿岩机的配套钻杆为锰钢材质，强度高、韧性好，但钻杆过长时受重力影响会在钻杆中部出现明显下弯现象，整个钻杆呈现出向下的弧线状。现场施工时，钻工为了方便直接使用长度3m以上的钻杆进行钻孔,钻杆端头会在开口位置形成较小的上扬角度，影响外插角的大小。（3）有经验的司钻工会综合考虑纵坡、作业平台高度及钻具性能等因素对外插角的影响，以便较准确地操作钻机、控制角度；相反，经验不足的司钻工进行周边眼钻孔施工，会有较大的超欠挖控制风险。2.3爆破技术影响分析 爆破产生超欠挖的主要原因为爆破设计不当或未按既定方案施工：（1）设计不当主要体现

26、在周边眼间距、装药量和装药结构几个方面，表现为孔距与最小抵抗线不匹配，单位炸药消耗量取值不合理，周边孔不耦合装药系数或大或小（合理的不耦合系数应使爆炸后作用在孔壁上的压力低于岩石的动抗压强度，而高于其动抗拉强度2。（2）未按既定方案施工主要为现场管理问题，周边眼布控间距不符合设计要求、装药结构不合理等引发炮孔壁超爆破坏或局部未爆出的现象，从而导致超欠挖；另外，作业人员担心达不到爆破效果而往往私自增加周边孔的装药量致使超挖，甚至出现局部坍塌的情况。2.4地质条件影响分析 地质条件是客观条件，是确定爆破参数的基础依据，也是影响超欠挖的最主要因素。扬子山隧道施工从出口端进洞向进口方向掘进，施工至右洞

27、K4+900K4+886和K4+873K4+862段，左洞X1K0+815-791段时，岩层出现倾角约20泥砂夹层，并随着施工向前掘进及埋深不断增大，此岩层产状由拱脚位置逐渐向拱顶方向上升。（1）此岩层产状在拱腰以下部位时，对超欠挖影响不是很大，爆破时会沿倾角方向出现挂口，造成局部小面积的超挖。（2）此岩层产状移动至拱顶时，其影响效果就不容轻视，爆破之后，泥质砂岩夹层在失去支撑的情况下，出现较大较明显的掉块现象，超挖主要由上方的泥质砂岩的厚度和位置控制。（3）软弱围岩或不良地质地段较大的炮孔间距、较大的循环进尺和较大的单孔装药量易造成超挖，甚至引发垮塌。（4）节理较发育围岩地段，爆破作业后由于

28、围岩应力的释放，会造成岩石节理张开。随着围岩原始稳定性的破坏，石块脱落岩层，在敲帮问顶时形成一定范围的坍塌或剥落，从而造成超挖3。3超欠挖控制措施 3.1加强量测，精确布控 施工中，应尽可能选用高精仪器，并在规定期限内进行校核；洞外控制点须定期复测，确保基准点的精度要求；每循环开始均须进行放样，布控点位依照周边孔眼设计间距沿轮廓线依次测设；每循环开挖后及时进行断面扫描，为下循环开挖放线提供数据参考。3.2强化管理，提高钻眼精度 上岗前应加强对司钻人员的教育培训，使其熟悉钻爆设计的相关设计参数，安排有经验的钻工进行周边孔操作，实行定人、定钻、定眼的方法并结合奖惩制度进行现场管控；操作平台及开挖台

29、阶的高度应充分考虑司钻人员的身高情况，保证其在合理的高度范围内进行钻机操作；周边眼钻孔时，单孔深度超过3m时，应先采用长度2m的钻杆进行初钻，初钻完成后再换更长的钻杆钻至设计孔深。3.3优化爆破设计，改善光爆效果 爆破设计时，仅依据经验或机械地照搬参数是难以有效控制超欠挖和提高爆破效果的。一般需要结合隧道实际的地质水文情况，采用工程类比法或现场试爆数值进行设计。实际施工中更需结合现场具体情况进行适当的动态调整，上一循环的光面爆破效果评价和分析，应为下一循环操作提供参考。隧道级围岩如图2所示，采用上下台阶法开挖。左洞上台阶开挖至桩号X1K0+710X1K0+706.4时出现中风化煌斑岩，围岩节理裂隙发育，产生较大超挖现象。现场查勘后针对实际地质情况进行爆破参数调整，在X1K0+706.4X1K0+704段掘进中超欠挖得到有效控制。开挖后使用断面仪对以上两个段落进行检测如表1所示。断面仪设置每0.5m一个测点（每个断面测45个点），通过断面展示软件计算出超挖量，再计算出该断面径向平均超挖值，X1K0+710X1K0+706.4段计算超挖平均值18.1cm，X1K0+706.4