隧道是現在社會的發展,人口壓力的劇增,地上的交通擁堵,人們把目標放在了地下,也就地下可以行得通,緩解交通的壓力,但是開通隧道我們會遇見很多難題,下面這篇文章小編主要介紹隧道開通方面的技巧:
工程概況
六狼山隧道地理位置處于六狼山西車站和朔準線歭峪車站之間,按照隧道的長度分類特長隧道(鐵路隧道規定:L>10000m),因此該隧道屬于特長隧道,全長15175米,最大埋深約為442米。六狼山隧道路線將穿越涔山脈低中山,因此隧道不良地質很多很多,如氣區,黃土淺埋段,粉碎骨折的地段,大量涌水段等不良地段很多,地理地質結構復雜,所以需要提前做好地質的勘查調查。
1 隧道工程施工方法
基本施工的原則
根據上述調研的地址條件,我們將按照下面6項基本原則進行施工:
(1)對施工掘進過程進行監測,及時將前方掌子面范圍的地質情況傳回來,然后組織相關的工作人員根據傳回來的監測和預報的結果做出相應的施工調整方案,以避免坍方。
(2)采用短進尺掘進:隧道穿越涔山脈低中山,黃土淺埋段、瓦斯地段、膨脹土富水段、涌水段、斷層破碎段等不良地質地段很多,因此必須嚴格采用短進尺掘進的方法。
本隧道按新奧法原理設計施工,Ⅱ、Ⅲ級圍巖采用全斷面法施工;Ⅳ級圍巖采用臺階法施工或必要時采用環形開挖預留核心土法施工;Ⅴ級圍巖采用段臺階法施工或者采用環形開挖留核心土法施工;Ⅴ級黃土地段采用短臺階、上臺階環形開挖留核心土施工或采用三臺階法。應在施工之前,根據傳回來的地質條件、監控量測結果組織專業人員進行分析后,然后對施工方法做出適時轉換,從而確保施工安全性,避免坍方,以及提高施工效率。
Ⅱ、Ⅲ級巖石由于正面的施工方法的方法,因此,一般使用循環進尺控制在2.5~3.5米。
Ⅳ級圍巖采用臺階法施工時,根據以往的施工經驗以及驗證結果顯示,目前最好的施工方法是:上下樓梯的距離不應超過50米時,每循環進尺應在在1m~1.5米的范圍內控制和開挖的下一個周期之前,必須完成初步支持實際要求。
Ⅴ級圍巖地段采用上下臺階法施工時,根據以往的施工經驗以及驗證結果顯示,目前最好的施工方法是:上下樓梯距離不應超過15m,在預先支持的情況下被提供,并且每個周期進尺不能大于1m。
(3)初期支護跟緊:該地段由于地層結構大部分為軟巖結構,結構不穩定。必須在爆破及排險后馬上實施噴、錨、掛網和格柵的架設工作,與出碴同時進行或基本交錯,從而保證能圍巖穩定。
(4)必須采用光爆來開挖Ⅱ~Ⅲ級圍巖以維護周邊穩定。光爆后形成的開挖輪廓,對后期的施工工程很方便,一方面對維護圍巖的穩定有幫助,另一方面也利于為后續工序實施創造良好的條件,這些有利的因素都能有效的控制超挖,更能有效的提高企業的經濟效益。
(5)仰拱跟緊:根據襯墊必須隧道拱抑制的第二地質條件之前施加。為了進行初步的支持能夠盡快形成為一個封閉的受力結構,同時還打在施工二次襯砌臺車軌道使用的模板提供條件,為了能夠運輸洞穴較早增加便利性,同時也為了在二襯鋪設好軌道交通,拱的建設推進,墻體配套早期部形成后要構建倒拱形,從而提高工程效率,減少工程時間。
(6)把握時機,及時申請了兩項內襯:樂施會,不會立即申請二次襯砌,初期支護后,必須圍繞變形和不間斷的監測初步支持,如果周圍的巖石和支持初始變形的快速增長,需要加強的初始支持,不能被用作襯里增稠的方法兩種手段加強,直到圍巖以及初期支護變形量基本穩定時方可施作二襯。
此級地層石質大部分為Ⅳ級部分為Ⅲ級砂巖,這種類型的砂巖材質是相對堅硬的。構造僅貫通節理有發育,而微節理沒有發育,多發育為X形的張。層與層之間的水泥可以在作用下少量地下水被沖走,使得層之間的連接完全丟失下降的能力,這將是很危險的。
在這樣的地段,我們通常加長或施工措施加密弓栓(圖1),它可以使施工方案錨總長度的螺栓穿透巖石幾層。數層巖體聯合組成梁的結構形式,從而可以有效地防止或者阻止拱部發生整體或者大面積平板的墜落了,為了盡量使錨桿方向與巖面保持垂直,縱橫間距一般控制在0.7~0.8m。由于單根錨桿抗拔力一般不得小于5~6t,所以按照標準嚴格檢測錨桿抗拔力,從而可以有效的保證錨桿的抗拔力。
拱部加長錨桿φ22 L=3.5~4.0 m
本段內所見長石砂巖、薄層頁巖、泥巖等細層交錯地層之中,薄層砂巖含量大部分是Ⅳ級部分,Ⅲ級并不多。
這種地層的交互形態很清楚,只有少量的地下水,因此微節理有發育,而貫通構造節理沒有發育。在微型接合部更密集的通道范圍,實際沒有連接,很容易之間存在的表面邊界層的連接的形狀,以形成地層挖掘泥土的礫石或碎石形式。又由于爆破后成大量的破碎狀態,這些碎石很容易對拱腰及塌頂,成門框形式的造成沖擊破壞,從而在這種情況下難以形成開挖輪廓。更重要的是圍巖穩定性很差,且自穩時間短,開挖后支護稍有不及時就會釀成大塌方。為保證工程的安全性,應采用半斷面、短臺階形式開挖及在初期支護內設鋼格柵。施工措施主要強調下面3點:
(1) 做好光面爆破。必須嚴格控制炮眼的布置,并且嚴格控制裝藥量,在這些都在標準控制之下,然后按照短進尺掘進,為了充分保證安全,開挖進尺每次不得超過1.2m,對爆破塌方能夠進行有效地控制,從而形成平順的開挖輪廓。
(2)跟緊初期支護。爆破之后必須在一小時內完成通風排險,并及時用噴砼封閉已開挖周邊及其周圍的掌子面,從而避免。掛網、錨桿、格柵的架立與噴砼必須同步進行作業,從而有效縮短初期支護施作的時間,才能夠在最短的時間內穩定圍巖,以保證安全。
(3)為了可以盡早施設邊墻格,使拱墻初期支護能夠在最短的時間,以最快的速度使其成整體受力,并且有效地控制拱、墻變形的增長速度,一般是采用短循環、短臺階的工作。
在實際施工過程中,嚴格按照上述做法得到了意想不到的效果,在整個施工過程中,僅有少量局部的塌落,并沒有發生過大面積的或者整體的坍塌事故。
因為圍巖短時間的穩定性,整體的貧窮國家的巖石,監視和測量,以實現地面測量,數據準確,只監視圍巖支護結構位移和應力突變發生。通過現場監測獲得支護狀態和圍巖力學相關數據,然后用專門的工具對數據進行一些處理以及相關的力學分析,然后根據情況修改參數并重新施工。根據傳回來的數據利用相關的工具繪制時間位移的曲線1-3。位移曲線時間的變化,從圖可看出,圍巖很快,隨著時間的推移,逐漸減慢的曲線的斜率,這意味著安全圍巖變形在一個相對穩定的狀態。
參考文獻
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