前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的隧道工程概況主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
中圖分類號(hào):P641文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
工程勘察是為滿足工程設(shè)計(jì)、工程施工以及維護(hù)需要而開設(shè)的以研究水文、地形以及地質(zhì)狀況為主的勘探測(cè)試工作。其中,水文地質(zhì)是勘察工作中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。是否能夠在進(jìn)行勘探測(cè)試過(guò)程中準(zhǔn)確了解地下水及地下水的變化情況,是否能夠掌握水文地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律,對(duì)于工程規(guī)劃和工程設(shè)計(jì)施工工作起著直接決定作用。若水文地質(zhì)勘察工作做不好,那么不僅會(huì)影響工程的正常施工,還會(huì)直接影響工程的使用功能。本文就水文地質(zhì)在隧道工程勘察中的技術(shù)進(jìn)行分析與討論,以促進(jìn)隧道工程的質(zhì)量。
一、水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容和勘測(cè)參數(shù)
(一)水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)估內(nèi)容在以往的工程勘察報(bào)告中,由于缺少結(jié)合工程的設(shè)計(jì)和工程施工需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害在很多地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,發(fā)生安全事故的幾率較大,總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),在今后在隧道工程勘察中,對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)主要考慮以下內(nèi)容:
1.掌握隧道工程地下水運(yùn)動(dòng)基本情況。具體是指對(duì)隧道工程地下水長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)情況及其發(fā)展變化進(jìn)行準(zhǔn)確探查,然后在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)隧道工程地下水對(duì)人類工程活動(dòng)產(chǎn)生的影響,尤其是建筑物穩(wěn)定以及巖土性質(zhì)的影響。
2.根據(jù)掌握隧道工程勘測(cè)數(shù)據(jù)制定科學(xué)合理的評(píng)價(jià)和防治方法。比如分析和總結(jié)地基基層壓縮層內(nèi)的松散砂土數(shù)據(jù)后,依照這些數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)其可能對(duì)工程產(chǎn)生的影響以及影響程度,如是否會(huì)出現(xiàn)流砂,程度如何等;又如分析深埋于地下水位之下鋼筋腐蝕情況(水的腐蝕),預(yù)測(cè)腐蝕速度對(duì)工程質(zhì)量的影響。
3.根據(jù)隧道工程的施工進(jìn)程要求,隨時(shí)提供隧道工程水文地質(zhì)的數(shù)據(jù)。
4.特殊情況應(yīng)區(qū)別對(duì)待。比如對(duì)一些比較大型的,影響力較大的工程,若工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地下水會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生非常大的影響,那么這種情況下就必須要進(jìn)行一次專業(yè)且全面的水文地質(zhì)勘察工作。而對(duì)于一些因?yàn)槿狈λ牡刭|(zhì)資料而無(wú)法判斷水文地質(zhì)具體情況的地區(qū),若需要進(jìn)行大型工程建設(shè)時(shí),必須要首先設(shè)置地質(zhì)勘察專門的觀測(cè)孔,并在確保得出有效水文地質(zhì)數(shù)據(jù)后才能夠進(jìn)行工程建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
(二)勘測(cè)參數(shù)
1.測(cè)量規(guī)定
只要觀測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有含水地層,那么必須要測(cè)量地下水位;在泥漿鉆進(jìn)背景下,需要把測(cè)水管放入含水層大約20cm左右的深度后再測(cè)量地下水位;若含水層有不止一層,那么若條件允許且有必要的情況下,可以首先進(jìn)行止水處理,然后在進(jìn)行地下水位測(cè)量;地下水流向和流速可以分別通過(guò)測(cè)量不同孔隙水位和采用批示劑方式進(jìn)行測(cè)量。常規(guī)的注水和滲水試驗(yàn)不需要深入地下水層去測(cè)量,只需要在已經(jīng)鉆好的孔隙或者一些過(guò)度基坑中進(jìn)行即可。而試坑方法則可以根據(jù)不同的巖土類型采用不同的方式,通常情況下粘性土和非粘性土(如砂土)可分別采用雙環(huán)法和單環(huán)法進(jìn)行;進(jìn)行抽水試驗(yàn)室必須要進(jìn)行降深處理,且一共需要進(jìn)行三次。且為了確保水位的準(zhǔn)確性,在測(cè)試不同水位高度時(shí)從始至終均需要使用同一個(gè)儀器測(cè)量,觀測(cè)孔和抽水孔的讀數(shù)要分別精確到毫米和厘米;為了確保壓水試驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行,壓水試驗(yàn)應(yīng)該嚴(yán)格按照巖層性質(zhì)進(jìn)行分級(jí)試驗(yàn)。在進(jìn)行孔隙水壓力測(cè)量時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格按照水文地質(zhì)的具體概況進(jìn)行測(cè)試點(diǎn)布置和選擇合適的測(cè)定方法,且所有的測(cè)定儀器和工具在安裝時(shí)必須要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求進(jìn)行安裝。對(duì)于測(cè)試點(diǎn)得出的數(shù)據(jù)應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行分析和總結(jié),確保第一時(shí)間掌握水文地質(zhì)異常情況,從而能夠更快的采取處理措施。
2.常用測(cè)量方法
工程勘察中水文地質(zhì)探測(cè)需要測(cè)試的項(xiàng)目主要有水位、導(dǎo)水和滲水情況、釋水和給水系數(shù)、單位的吸水率以及毛細(xì)水上升的高度等。通常情況下,在得出這幾個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)后就能夠較為準(zhǔn)確的掌握該工程的水文地質(zhì)狀況。這些測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)量方法均各不相同,其中,水位測(cè)試通常采用的是探井觀測(cè)和鉆孔觀測(cè)兩種;毛細(xì)水位上升幅度則主要是采用試坑觀測(cè)的方式;導(dǎo)水和滲水系數(shù)的測(cè)試方法則主要有注水、滲透以及抽水試驗(yàn)幾種;單位吸水率則一般是采用壓水和注水兩種試驗(yàn)方式測(cè)量;釋水和給水系數(shù)主要以長(zhǎng)期觀測(cè)和抽水試驗(yàn)為主。這些方法均各有針對(duì)性,且只要能夠按照規(guī)范測(cè)量步驟進(jìn)行測(cè)量,那么一般情況下測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)都比較精確。
二、重視水文地質(zhì)勘察,加強(qiáng)新技術(shù)運(yùn)用
在隧道工程中,水害普遍存在工程中,除與隧道工程地質(zhì)條件復(fù)雜及設(shè)計(jì)、施工等有關(guān)外,很大程度上與隧道工程前期地質(zhì)勘察深度不夠有關(guān)。目前,部分勘察單位對(duì)隧道工程水文地質(zhì)勘察力度不夠,僅作簡(jiǎn)單調(diào)查和鉆孔抽水試驗(yàn),有的隧道工程在勘察的時(shí)候甚至連抽水試驗(yàn)都不做,或隧道工程勘察的試驗(yàn)數(shù)據(jù)失真,隧道工程設(shè)計(jì)只能憑區(qū)域資料和經(jīng)驗(yàn)定性分析,無(wú)法滿足隧道工程設(shè)計(jì)要求。
為了減少隧道工程中存在的=的水害,特別是長(zhǎng)大深埋隧道工程,除了要有合理的隧道工程設(shè)計(jì)、科學(xué)隧道工程施工外,應(yīng)重視隧道工程地質(zhì)勘察工作,特別是隧道工程水文地質(zhì)勘察,同時(shí)加強(qiáng)科研攻關(guān)和理論研究,廣泛采用國(guó)內(nèi)外最新科研的隧道工程水文地質(zhì)勘測(cè)成果,為隧道工程設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的防排水設(shè)計(jì)參數(shù)。
三、水文地質(zhì)勘察技術(shù)方法
在隧道工程工程施工中,隧道工程水文地質(zhì)勘察應(yīng)重點(diǎn)查明隧址含水層、井泉分布、隔水層等水文地質(zhì)條件,判明地下水類型、徑流、排泄、補(bǔ)給條件,地隧道工程下水對(duì)工程中混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性和洞身各段涌水量大小,特別對(duì)隧道工程中高水位富水隧道,涌水量是隧道工程設(shè)計(jì)、隧道工程施工非常重要的參數(shù),直接關(guān)系到隧道工程建設(shè)成木和隧道工程的使用安全。
在隧道工程工程勘測(cè)證,常用勘察方法主要為水文地質(zhì)測(cè)繪(包括地表水的調(diào)查、地層調(diào)查、水井調(diào)查、地貌調(diào)查、地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查以及泉的調(diào)查、水質(zhì)調(diào)查)、水文地質(zhì)測(cè)試、水文地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)物探等。
在隧道工程勘測(cè)中,隧址區(qū)水體探測(cè)常用的方法有地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、紅外線技術(shù)、水文地質(zhì)法。隧道工程水文地質(zhì)法從隧道工程地下水徑流、補(bǔ)給排泄通道方而,確定褶皺、裂隙密集帶、巖溶發(fā)育通道、斷層破碎帶等地質(zhì)易發(fā)生涌水。地質(zhì)雷達(dá)是探測(cè)隧道工程地下水的有效工具,地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)具有一定的準(zhǔn)確度。紅外線勘測(cè)技術(shù)是一種輔助探水地質(zhì)雷達(dá)技術(shù),新型探測(cè)手段有激發(fā)極化法和瞬變電磁法,瞬變電磁法是遠(yuǎn)距離探水有效手段,激發(fā)極化法是探測(cè)富水區(qū)有效的工具;比較實(shí)用的隧道工程探測(cè)手段有綜合探測(cè)法、EH4電磁成像法等。隧道工程巖體裂隙空間及滲透張量測(cè)試,隧道工程洞內(nèi)和隧道工程地表水涌水量動(dòng)態(tài)測(cè)試,富水隧道工程地段涌水預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào),水化學(xué)測(cè)試分析等隧道工程水文地質(zhì)測(cè)試新技術(shù)在秦嶺隧道工程等勘察中得到成功運(yùn)用。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水文地質(zhì)條件測(cè)量在隧道工程勘察中占有非常重要的地位,在隧道工程勘察和隧道工程施工建設(shè)中起到了極為重要的作用。新形勢(shì)下隨著我國(guó)隧道工程勘察技術(shù)的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新,提高對(duì)隧道工程水文地質(zhì)條件測(cè)量的重視度,為了在隧道工程建設(shè)前期切實(shí)做好水文地質(zhì)勘察工作,就必須加大隧道工程相關(guān)技術(shù)人員的水文地質(zhì)勘察力度,充分發(fā)揮水文地質(zhì)在隧道工程勘測(cè)過(guò)程中的積極作用,提高隧道工程勘察的質(zhì)量與效率。
參考文獻(xiàn):
[1]王燕.工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害分析及對(duì)策研究[J].科技致富向?qū)?2012,09:255+277.
[2]張志亮.綜合地質(zhì)勘察方法在黃土梁峁區(qū)隧道工程中的應(yīng)用[J].鐵道勘察,2010,02:67-69.
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù)技術(shù);特長(zhǎng)隧道;工程;質(zhì)量管理
1前言
在我國(guó)城市化發(fā)展的背景下在我國(guó)城市化發(fā)展的背景下,特長(zhǎng)隧道施工可以充分滿通行業(yè)的發(fā)展需求通行業(yè)的發(fā)展需求。但是,在特長(zhǎng)隧道工程中,存在著安全因素較多以及工程質(zhì)量管理不合理的現(xiàn)象全因素較多以及工程質(zhì)量管理不合理的現(xiàn)象,這些問(wèn)題的出現(xiàn)不僅會(huì)增加特長(zhǎng)隧道的施工難度現(xiàn)不僅會(huì)增加特長(zhǎng)隧道的施工難度,而且影響工程施工的安全性全性,無(wú)法滿足行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于BIM技術(shù)技術(shù),將其運(yùn)用在特長(zhǎng)隧道工程中在特長(zhǎng)隧道工程中,可以滿足工程質(zhì)量管理的可視化、自動(dòng)化的處理需求的處理需求,引導(dǎo)施工人員結(jié)合工程項(xiàng)目的特點(diǎn),確定特長(zhǎng)隧道施工的重難點(diǎn)道施工的重難點(diǎn),有效解決特長(zhǎng)隧道施工中的質(zhì)量管理問(wèn)題,提高各項(xiàng)信息交互處理的效率提高各項(xiàng)信息交互處理的效率,滿足隧道工程施工的質(zhì)量需求求,為行業(yè)的發(fā)展提供支持。
2BIM技術(shù)及特點(diǎn)
2.1BIM技術(shù)
所謂BIM技術(shù)技術(shù),主要指通過(guò)先進(jìn)三維數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用用,通過(guò)數(shù)字化模型的建立,解決建筑工程中的重難點(diǎn)問(wèn)題。其中的三維模型是BIM技術(shù)的主體技術(shù)的主體,將BIM技術(shù)與地鐵隧道工程融合工程融合,可以實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的數(shù)字化、可視化處理,施工人員按照這一優(yōu)勢(shì)員按照這一優(yōu)勢(shì),可以結(jié)合特長(zhǎng)隧道施工的特點(diǎn),確定施工周期以及施工質(zhì)量方案管理期以及施工質(zhì)量方案管理,實(shí)現(xiàn)工程全周期信息的共享處理[[1]。
2.2BIM技術(shù)特點(diǎn)
在特長(zhǎng)隧道施工特點(diǎn)在特長(zhǎng)隧道施工特點(diǎn),BIM技術(shù)特點(diǎn)如下技術(shù)特點(diǎn)如下:第一,可視化。在特長(zhǎng)隧道施工中在特長(zhǎng)隧道施工中,通過(guò)BIM技術(shù)的使用技術(shù)的使用,會(huì)根據(jù)隧道的主體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、附屬設(shè)施以及周圍環(huán)境等建立數(shù)字模式,施工人員按照各個(gè)工程的重難點(diǎn)各個(gè)工程的重難點(diǎn),通過(guò)可視化模型以及工程內(nèi)容的選擇,確定具體的施工質(zhì)量方案定具體的施工質(zhì)量方案,保證特長(zhǎng)隧道各項(xiàng)施工工序的穩(wěn)步進(jìn)行進(jìn)行。第二,信息化。在BIM技術(shù)使用中技術(shù)使用中,系統(tǒng)會(huì)結(jié)合特長(zhǎng)隧道的工程特點(diǎn)道的工程特點(diǎn),通過(guò)幾何尺寸、空間關(guān)系以及材料性能等,建立動(dòng)態(tài)化立動(dòng)態(tài)化、全周期的信息化處理方案。第三,協(xié)調(diào)性。BIM技術(shù)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字模型的構(gòu)建術(shù)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字模型的構(gòu)建,不僅可以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的信息傳輸傳輸、碰撞檢測(cè),而且也可以通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的協(xié)同處理,解決特長(zhǎng)隧道施工的重難點(diǎn)問(wèn)題特長(zhǎng)隧道施工的重難點(diǎn)問(wèn)題,以提高BIM技術(shù)在特長(zhǎng)隧道中質(zhì)量安全管理的價(jià)值質(zhì)量安全管理的價(jià)值。
3工程概況
研究中選擇某地區(qū)特長(zhǎng)隧道施工方案研究中選擇某地區(qū)特長(zhǎng)隧道施工方案,該工程總長(zhǎng)度為4040.35km,設(shè)計(jì)單向分離式三車隧道設(shè)計(jì)單向分離式三車隧道,由于隧道地質(zhì)情況復(fù)雜,施工中存在著一定的危險(xiǎn)性施工中存在著一定的危險(xiǎn)性,而且,隧道施工中經(jīng)常遇到一些不可控因素不可控因素,為了保證施工的按期性,設(shè)計(jì)了特長(zhǎng)隧道施工中的BIM模型模型,并按照系統(tǒng)狀況確定質(zhì)量管理方案[[2]。
4特長(zhǎng)隧道工程中BIM技術(shù)質(zhì)量管理方案
4.1明確質(zhì)量安全評(píng)估標(biāo)識(shí)
通過(guò)特長(zhǎng)隧道工程施工狀況的分析通過(guò)特長(zhǎng)隧道工程施工狀況的分析,在質(zhì)量安全問(wèn)題評(píng)估中估中,相關(guān)管理者在BIM技術(shù)使用中技術(shù)使用中,會(huì)根據(jù)工程項(xiàng)目的特點(diǎn)以及施工管理狀況以及施工管理狀況,形成集中化的質(zhì)量進(jìn)度管理體系,施工人員按照隧道施工的實(shí)際狀況員按照隧道施工的實(shí)際狀況,通過(guò)隧道施工前、施工中以及施工后的工程質(zhì)量工后的工程質(zhì)量,確定檢查方案,及時(shí)設(shè)定安全性的BIM評(píng)價(jià)系統(tǒng)系統(tǒng),展現(xiàn)安全評(píng)估標(biāo)識(shí)的設(shè)定價(jià)值。而且,對(duì)于施工安全管理人員理人員,可以結(jié)合特長(zhǎng)隧道的質(zhì)量管理狀況,建立BIM三維視圖圖,進(jìn)行各項(xiàng)施工工序質(zhì)量的審核,施工人員按照三維視圖的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)、圖片以及文字等,仔細(xì)描述質(zhì)量安全問(wèn)題,保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理的精確性據(jù)處理的精確性。特長(zhǎng)隧道施工中,BIM技術(shù)的質(zhì)量安全評(píng)估標(biāo)識(shí)可以按照特長(zhǎng)隧道工區(qū)標(biāo)識(shí)可以按照特長(zhǎng)隧道工區(qū)、資料等,建立層級(jí)化的質(zhì)量資料管理方案管理方案,系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),對(duì)施工質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行評(píng)判評(píng)判,保證特長(zhǎng)隧道工序的穩(wěn)步進(jìn)行。
4.2質(zhì)量安全的進(jìn)度控制
在特長(zhǎng)隧道工程質(zhì)量管理中在特長(zhǎng)隧道工程質(zhì)量管理中,通過(guò)BIM技術(shù)的使用技術(shù)的使用,應(yīng)該將質(zhì)量安全進(jìn)度控制作為核心將質(zhì)量安全進(jìn)度控制作為核心,BIM系統(tǒng)結(jié)合各項(xiàng)工程的特點(diǎn)點(diǎn),會(huì)按照工程動(dòng)態(tài)化的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,形成集成性的33D模型型,保證各項(xiàng)活動(dòng)工序在動(dòng)態(tài)化的條件下安全進(jìn)行。一般情況下況下,特長(zhǎng)隧道工程的質(zhì)量安全進(jìn)度控制中應(yīng)該做到:第一,BIM系統(tǒng)通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析以及處理,會(huì)判斷某一時(shí)間內(nèi)的施工組織情況間內(nèi)的施工組織情況,而且會(huì)合理選擇質(zhì)量檢查內(nèi)容,提高施工質(zhì)量檢查以及系統(tǒng)識(shí)別的整體價(jià)值工質(zhì)量檢查以及系統(tǒng)識(shí)別的整體價(jià)值。第二,在施工中,BIM技術(shù)會(huì)按照特長(zhǎng)隧道的特點(diǎn)技術(shù)會(huì)按照特長(zhǎng)隧道的特點(diǎn),合理確定施工工序,施工人員可以按照動(dòng)態(tài)化的模型以按照動(dòng)態(tài)化的模型,進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)方案以及質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)度的選擇的選擇,保證各項(xiàng)施工工程的安全性。例如,在特長(zhǎng)隧道施工中中,通過(guò)質(zhì)量安全管理工作的構(gòu)建,BIM系統(tǒng)會(huì)按照材料設(shè)備的內(nèi)容的內(nèi)容,通過(guò)材料名稱、材料規(guī)格以及材料量的累計(jì),分析施工材料的使用狀況工材料的使用狀況,并根據(jù)材料的使用量設(shè)置材料預(yù)警閾值,當(dāng)材料使用狀況達(dá)到報(bào)警狀態(tài)時(shí)當(dāng)材料使用狀況達(dá)到報(bào)警狀態(tài)時(shí),BIM系統(tǒng)會(huì)向管理者提供指示示,保證材料的及時(shí)供給,滿足特長(zhǎng)隧道施工質(zhì)量的安全管理需求需求。第三,在特長(zhǎng)隧道施工的質(zhì)量管理中,通過(guò)各項(xiàng)活動(dòng)的構(gòu)建構(gòu)建,可以模擬特長(zhǎng)隧道施工過(guò)程,增強(qiáng)施工人員對(duì)安全施工工作的認(rèn)識(shí)工作的認(rèn)識(shí)。
4.3質(zhì)量?jī)?nèi)容的協(xié)同管理
結(jié)合特長(zhǎng)隧道工程的特點(diǎn)結(jié)合特長(zhǎng)隧道工程的特點(diǎn),在BIM技術(shù)使用中技術(shù)使用中,施工人員可以按照工程的進(jìn)度可以按照工程的進(jìn)度、工程施工的節(jié)點(diǎn),進(jìn)行質(zhì)量管理人員的任務(wù)分配任務(wù)分配,保證各項(xiàng)質(zhì)量安全管理工作的穩(wěn)步進(jìn)行,為信息的協(xié)同管理提供參考協(xié)同管理提供參考。應(yīng)該注意的是,在特長(zhǎng)隧道質(zhì)量?jī)?nèi)容協(xié)同管理中應(yīng)該做到同管理中應(yīng)該做到:第一,明確派工流程。在特長(zhǎng)隧道工程中中,通過(guò)BIM技術(shù)的使用技術(shù)的使用,可以結(jié)合工程的狀況,設(shè)定動(dòng)態(tài)化以及自動(dòng)化的質(zhì)量安全管理工作以及自動(dòng)化的質(zhì)量安全管理工作,相關(guān)的責(zé)任人員會(huì)按照具體的工作項(xiàng)目體的工作項(xiàng)目,進(jìn)行材料、機(jī)械以及工程的質(zhì)量管理,滿足安全管理工作的協(xié)同化處理需求全管理工作的協(xié)同化處理需求。第二,特長(zhǎng)隧道施工中的BIM技術(shù)質(zhì)量管理中技術(shù)質(zhì)量管理中,系統(tǒng)會(huì)結(jié)合工程的特點(diǎn),設(shè)定自動(dòng)化的材料使用清單使用清單,相關(guān)質(zhì)量管理者按照具體的流程進(jìn)行工作的整合,保證特長(zhǎng)隧道施工工序的安全保證特長(zhǎng)隧道施工工序的安全、穩(wěn)步進(jìn)行,提高隧道工程施工安全管理的整體質(zhì)量安全管理的整體質(zhì)量。第三,結(jié)合BIM信息集成化的特點(diǎn)信息集成化的特點(diǎn),系統(tǒng)會(huì)結(jié)合工程的質(zhì)量管理工作統(tǒng)會(huì)結(jié)合工程的質(zhì)量管理工作,進(jìn)行安全信息的協(xié)同管理,實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工作的安全運(yùn)行現(xiàn)各項(xiàng)工作的安全運(yùn)行,質(zhì)量管理者會(huì)按照責(zé)任、材料使用以及技術(shù)交底等內(nèi)容及技術(shù)交底等內(nèi)容,確定安全施工管理方案,展現(xiàn)特長(zhǎng)隧道施工管理的整體價(jià)值工管理的整體價(jià)值。
4.4質(zhì)量安全內(nèi)容的信息
將BIM技術(shù)運(yùn)用在特長(zhǎng)隧道工程的質(zhì)量管理中技術(shù)運(yùn)用在特長(zhǎng)隧道工程的質(zhì)量管理中,可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量安全內(nèi)容的實(shí)時(shí)現(xiàn)質(zhì)量安全內(nèi)容的實(shí)時(shí),有效提高信息管理以及信息的效率布的效率,滿足特長(zhǎng)隧道工程質(zhì)量管理工作的穩(wěn)步進(jìn)行。因此此,在特長(zhǎng)隧道工程中,BIM技術(shù)使用中技術(shù)使用中,應(yīng)該明確質(zhì)量管理內(nèi)容容,通過(guò)質(zhì)量安全信息的及時(shí),保證安全工作的穩(wěn)步進(jìn)行行。第一,BIM移動(dòng)端在信息處理中移動(dòng)端在信息處理中,可以根據(jù)動(dòng)態(tài)化的數(shù)據(jù)流程流程,對(duì)特長(zhǎng)隧道施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析,按照特長(zhǎng)隧道的實(shí)際特點(diǎn)點(diǎn),確定質(zhì)量控制方案,而且,系統(tǒng)也會(huì)很根據(jù)實(shí)際施工狀況,將安全工作推送給責(zé)任人員將安全工作推送給責(zé)任人員,保證各項(xiàng)安全管理工作的穩(wěn)步進(jìn)行進(jìn)行。第二,在BIM技術(shù)使用中技術(shù)使用中,特長(zhǎng)隧道的安全管理系統(tǒng)可以設(shè)定網(wǎng)頁(yè)終端服務(wù)項(xiàng)目以設(shè)定網(wǎng)頁(yè)終端服務(wù)項(xiàng)目,系統(tǒng)按照實(shí)際質(zhì)量問(wèn)題,進(jìn)行各項(xiàng)安全工作的審查安全工作的審查、處理以及操作,提高質(zhì)量安全管理工作的執(zhí)行效率行效率,避免特長(zhǎng)隧道施工中安全隱患的出現(xiàn)。第三,在BIM模型使用中模型使用中,特長(zhǎng)隧道的質(zhì)量管理人員,可以通過(guò)系統(tǒng)跨平臺(tái)臺(tái)、多媒體等優(yōu)勢(shì)系統(tǒng)的運(yùn)用,對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全處理,提高質(zhì)量安全管理的效率高質(zhì)量安全管理的效率,并為質(zhì)量管理信息的準(zhǔn)確定位、實(shí)時(shí)傳送提供支持傳送提供支持,使特長(zhǎng)隧道的質(zhì)量管理工作按照協(xié)調(diào)處理的原則進(jìn)行傳遞原則進(jìn)行傳遞,滿足特長(zhǎng)隧道工程的施工需求。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;暗挖隧道;防水施工;變形縫;止水帶;穿墻管;空鼓
引 文:高速鐵路隧道工程施工中,防水是非常關(guān)鍵的內(nèi)容。如果防水工程施工效果較差,往往會(huì)造成滲漏現(xiàn)象發(fā)生,降低隧道工程質(zhì)量,甚至引起安全隱患,對(duì)列車通行帶來(lái)負(fù)面影響。隧道防水工程施工必須把握每個(gè)技術(shù)要點(diǎn),預(yù)防質(zhì)量通病,以確保隧道工程防水施工效果,有效保障隧道工程質(zhì)量。本文通過(guò)具體工程案例介紹了高速鐵路隧道防水工程施工技術(shù)要點(diǎn),提出質(zhì)量通病預(yù)防對(duì)策,希望能夠引起人們對(duì)高鐵隧道防水工程的重視。
1工程概況
某高速鐵路隧道工程全長(zhǎng)1200m。為保證隧道工程質(zhì)量,施工單位不僅需做好工程設(shè)計(jì)工作、加強(qiáng)每個(gè)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制,還需采取有效措施,提高隧道防水工程施工水平。該隧道主要防水施工部位為:隧道底板、頂板、側(cè)墻以及相關(guān)的細(xì)部節(jié)點(diǎn),整個(gè)防水工程施工任務(wù)量大、工期緊張,僅卷材施工面積就達(dá)到156442m2。在整個(gè)防水工程建設(shè)中,施工單位堅(jiān)持“預(yù)防為主、防治結(jié)合、因地制宜、綜合防治”的原則,以期實(shí)現(xiàn)良好的防水施工效果。該隧道工程防水設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí),結(jié)構(gòu)不允許滲水,主體結(jié)構(gòu)要求結(jié)構(gòu)自防水,主體混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30、抗?jié)B等級(jí)為P8。工程通過(guò)綜合采取有效措施,實(shí)現(xiàn)對(duì)滲漏現(xiàn)象的有效預(yù)防,確保整個(gè)隧道施工質(zhì)量,為列車安全順利通行提供保障。
2高鐵隧道防水工程施工技術(shù)
為確保防水效果、提高隧道工程質(zhì)量,本工程施工單位綜合采取了以下技術(shù)措施。
2.1暗挖隧道防水施工技術(shù)
隧道主體采用混凝土自防水+附加防水層的做法,圖1為隧道結(jié)構(gòu)防水構(gòu)造。隧道底板采用4mm厚雙面自粘防水卷材,預(yù)鋪法施工;側(cè)墻采用3mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材,濕鋪法施工;頂板采用4mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材,濕鋪法施工。
整個(gè)隧道工程,混凝土結(jié)構(gòu)要求自防水,所有陰角做成直徑≥50mm的圓弧角,所有陽(yáng)角做成直徑≥20mm的圓弧角。對(duì)于卷材鋪設(shè)的基層表面,要做好相應(yīng)的處理工作,確保表面基本平整,高低誤差嚴(yán)格控制在5~8mm,以保證卷材鋪設(shè)效果。砂眼、孔洞要用高標(biāo)號(hào)聚合物砂漿修補(bǔ),剪力墻面鋼筋頭要割平,墻面用高標(biāo)號(hào)砂漿補(bǔ)平。混凝土基層要澆筑好,確保堅(jiān)固、平整、潔凈,結(jié)構(gòu)頂板混凝土澆筑時(shí),一邊澆筑,一邊抹平混凝土基面。用濕鋪法進(jìn)行防水卷材施工時(shí),施工前做好基層處理工作,基層含水量控制在12%以內(nèi)。
濕鋪法施工自粘卷材,配制水泥膠時(shí),嚴(yán)格按照要求添加水和水泥用量,并用電動(dòng)攪拌器攪拌成均勻的膩?zhàn)訝?,以確保施工效果。為提高水泥膠配制效果,應(yīng)把握以下技術(shù)要點(diǎn):1)采用檢測(cè)合格的水拌合;2)選用標(biāo)號(hào)32.5以上的普通硅酸鹽水泥,并添加聚合物建筑膠,添加量為水泥質(zhì)量的10%~15%;3)保水劑采用108或801建筑膠水,立面水泥素漿要適當(dāng)增加黏稠度,預(yù)防流淌現(xiàn)象發(fā)生;4)水泥要在浸透之后才能攪拌,避免出現(xiàn)水泥顆?,F(xiàn)象,有效提高攪拌效果。
2.2止水帶施工技術(shù)
隧道的不同部位,采用不同形式的止水帶進(jìn)行施工。側(cè)墻、頂板、底板如果采用外貼式止水帶,直接安裝即可。如果設(shè)計(jì)采用中埋式止水帶,先將中埋式止水帶安裝好,再根據(jù)設(shè)計(jì)要求,在止水帶兩側(cè)注漿管內(nèi)安裝注漿導(dǎo)管,要注意成對(duì)安裝,一根為導(dǎo)漿管,一根為排氣管,注漿導(dǎo)管沿止水帶縱向設(shè)置間距以5~6m為宜。如果是施工縫處的止水帶,應(yīng)采取不同的技術(shù)措施:用鋼筋將鋼板止水帶與結(jié)構(gòu)主體主筋焊接,連接點(diǎn)縱向間距在5m以內(nèi);施工縫中部設(shè)置3mm厚鍍鋅鋼板止水帶,電鍍鋅層厚度為8~10μm,不易施工部位設(shè)置緩膨脹型遇水膨脹止水膠;另外,鋼板止水環(huán)厚度為6mm。
2.3管道部位施工技術(shù)
穿墻管道防水做法見圖5。管道部位在施工過(guò)程中,應(yīng)該把握以下技術(shù)要點(diǎn):1)排水口及穿墻管道首先施工一道JS防水涂料,JS防水涂料的液料和粉料按適當(dāng)比例拌合均勻,形成稀糊狀混合料,涂刮2mm厚,涂料涂刮時(shí)不能涂上管立面,防止污染現(xiàn)象發(fā)生,涂層不得堆積,涂刮范圍為沿管周邊200mm;2)JS涂料層上進(jìn)行自粘卷材附加層施工,施工范圍為沿管道周邊250mm;3)然后再進(jìn)行防水加強(qiáng)處理,排水口及管邊涂刮CPS密封膠,穿墻管立面涂刮50mm高、平面涂刮50mm寬(排水口周邊涂刮100mm、口內(nèi)涂進(jìn)50mm),合理控制密封膠加熱施工時(shí)間,不能過(guò)長(zhǎng),防止起火現(xiàn)象發(fā)生,以及避免燙傷和污染其他工作面。
3施工質(zhì)量通病防治技術(shù)
防水施工質(zhì)量通病防治是隧道防水工程施工中需非常注重的,現(xiàn)將本工程采取的主要防治措施介紹如下。
3.1空鼓防治技術(shù)
空鼓是施工中比較常見的質(zhì)量缺陷。為預(yù)防空鼓發(fā)生,本工程采取了以下措施:1)確保找平層表面干凈、整潔,鋪貼卷材防水層前,先對(duì)基面進(jìn)行充分濕潤(rùn),但要注意不能有明顯積水,基層與墻的連接處做成圓弧形;2)立墻卷材精心鋪貼,確保卷材鋪貼密實(shí)和牢固,同時(shí)注意施工環(huán)境溫度不得低于5℃;3)采用水泥砂漿找平層時(shí),當(dāng)水泥砂漿抹平和收水之后,需進(jìn)行二次壓光,并做好養(yǎng)護(hù)工作,防止找平層出現(xiàn)裂縫、酥松、起砂、起皮等現(xiàn)象。
3.2管道周圍滲漏防治技術(shù)
隧道工程往往會(huì)有較多的管道,管道周圍防滲漏也是施工的重點(diǎn)。該工程施工中,采取了以下技術(shù)措施:1)穿墻管道處卷材防水層鋪實(shí)貼嚴(yán),避免出現(xiàn)張口、翹邊現(xiàn)象;2)認(rèn)真、全面清洗穿墻管道的塵垢,確保整個(gè)管道清潔、干凈,提高卷材防水層與管道的粘結(jié)附著力;3)穿墻管道周邊找平層施工時(shí),要將管道根部抹成直徑不小于50mm的圓角,卷材防水層按照轉(zhuǎn)角要求鋪貼嚴(yán)實(shí)。
4結(jié)束語(yǔ)
該隧道工程防水施工過(guò)程中,科學(xué)進(jìn)行了防水設(shè)計(jì),合理安排施工材料、施工人員、施工機(jī)械設(shè)備等,保證施工任務(wù)順利完成。防水工程原計(jì)劃工期為20d,最終16d就完成了施工任務(wù),為后續(xù)工程施工創(chuàng)造了良好條件。施工完成后,由質(zhì)量檢測(cè)單位對(duì)該防水工程質(zhì)量進(jìn)行了檢驗(yàn),最后評(píng)定等級(jí)為合格。目前該隧道工程已經(jīng)運(yùn)營(yíng)1年多,質(zhì)量狀況良好,沒有出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:管道建設(shè);襯砌技術(shù);隧道工程
1工程概況
目前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展,能源建設(shè)處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,天然氣在能源供應(yīng)與消費(fèi)中肩負(fù)更加重要的歷史使命。為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的低碳綠色的發(fā)展,努力建設(shè)現(xiàn)代的能源體系,構(gòu)建布局合理、外通內(nèi)暢、覆蓋廣泛、安全以及高效的天然氣管道系統(tǒng)十分重要。隧道工程是管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié),而襯砌技術(shù)是隧道工程質(zhì)量的重要方面,因此只有重點(diǎn)加強(qiáng)模板施工、模筑襯砌以及襯砌技術(shù)施工的質(zhì)量控制,才能保障隧道襯砌施工的質(zhì)量。文章以某隧道工程的管道建設(shè)為例。該隧道穿越位于兩鎮(zhèn)之間,進(jìn)出口的坡度相對(duì)比較大。根據(jù)這些管線敷設(shè)的要求及地形地質(zhì)條件的狀況,確定了隧道的洞門口采用機(jī)磚封堵,飾面為砂漿抹面。隧道進(jìn)口位置離國(guó)道較遠(yuǎn),需要重新修筑1km施工便道;隧道出口需要整修600m的鄉(xiāng)村道路作為施工便道。隧道穿越區(qū)屬于低山丘陵地貌,地形起伏大,山體地表植被茂盛,主要為灌木林,通視條件較差。
2工程中的問(wèn)題及對(duì)策
隧道位置為低山丘陵地貌,受所在區(qū)域有許多的基巖裂隙水,主要是通過(guò)降水溶隙和裂隙而形成,并沿裂隙不斷地向著巖層的基準(zhǔn)面活動(dòng)。久之,裂隙就變成了地下水的一個(gè)巨大的儲(chǔ)存空間,同時(shí)也是地下水的補(bǔ)給以及移動(dòng)的通道。受到這些補(bǔ)給方匯水式的制約及這些巖性組合的影響,泉流量一般都小于3.0L/s。隧道所在的位置通過(guò)的區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)有地表水的通過(guò),局部的一些山溝地帶可能在雨后會(huì)形成短暫的水流。受附近構(gòu)造的相關(guān)影響,節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體較破碎,呈塊狀的構(gòu)造,裂隙面較為平直、表面比較粗糙。隧道圍巖主要為中等風(fēng)化-微風(fēng)化凝灰?guī)r巖體,屬于堅(jiān)硬巖,巖體較破碎-較完整,穩(wěn)定性相對(duì)較好。隧道工程施工的安全問(wèn)題是所有問(wèn)題的重中之重,而襯砌技術(shù)就為隧道工程的安全提供了強(qiáng)有力的支持。
3襯砌技術(shù)
混凝土襯砌采用組合模板全斷面襯砌?;炷敛捎米园柚频幕炷?,利用攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸,采用泵送入模的方式灌注,并利用插入式振搗器振搗。在振搗時(shí)認(rèn)真按操作規(guī)范進(jìn)行,并實(shí)行定人、定位、定責(zé)任,嚴(yán)格控制,避免振搗器直接觸動(dòng)模板、鋼筋。施做模筑混凝土前采用漿砌片石填堵躲避洞。工地在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有工程試驗(yàn)的中心,同時(shí)配備試驗(yàn)所需的技術(shù)人員以及設(shè)備。技術(shù)人員主要負(fù)責(zé)進(jìn)場(chǎng)的各種原材料和混凝土等的試驗(yàn)工作,目的就是確保混凝土襯砌的內(nèi)實(shí)以及外美,保證斷面的尺寸準(zhǔn)確無(wú)誤,能夠一次達(dá)標(biāo)。圍巖內(nèi)部位移和錨桿軸力斷面布設(shè)以及襯砌施工工藝流程如圖1、圖2所示。襯砌技術(shù)在施工過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容。第一,在襯砌技術(shù)施工時(shí)必須嚴(yán)格實(shí)行工地工程的檢查和簽認(rèn)制度,沒有經(jīng)過(guò)監(jiān)理檢人員的簽認(rèn),施工單位不得灌注混凝土。在襯砌技術(shù)施工之前,工程管理部門應(yīng)該對(duì)施工隊(duì)伍進(jìn)行施工技術(shù)交底,測(cè)量人員應(yīng)該標(biāo)示出襯砌部分的隧道的中心線以及起拱線的標(biāo)高。第二,安裝排水管、防水板等。以隧道的中心線以及起拱的標(biāo)高為基準(zhǔn),施工人員需準(zhǔn)確地鋪設(shè)模板,確保襯砌時(shí)不侵入這條隧道的建筑限界,放樣的時(shí)候必須將設(shè)計(jì)的輪廓按照設(shè)計(jì)施工的規(guī)范布設(shè)。第三,混凝土在施工灌筑之前,必須將墻底的虛碴、積水、污物及之前和現(xiàn)在混凝土接頭的地方清除干凈,清理浮矸直至實(shí)底,基礎(chǔ)槽內(nèi)不得有流水或危害砌筑質(zhì)量的積水。對(duì)于安裝后的拱架、止水帶、立柱以及擋頭板等地方檢查簽字確認(rèn)完畢,才能夠開盤灌筑。在支模之前必須對(duì)中、腰線進(jìn)行檢查,嚴(yán)格按中腰線進(jìn)行支模,墻模板應(yīng)安設(shè)牢固,板面應(yīng)平順。第四,模筑襯砌的拱(墻)架的間距,必須根據(jù)襯砌的地方隧道的寬度、圍巖的情況、模板的長(zhǎng)度以及襯砌厚度來(lái)確定,一般可取1m,最大不超過(guò)1.5m。第五,混凝土所用的運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備能夠保證混凝土在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程之中不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重泌水、塌落度過(guò)多損失以及離漏漿的現(xiàn)象。灌筑所用的混凝土必須水平分層,同時(shí)對(duì)稱地進(jìn)行實(shí)施。當(dāng)混凝土實(shí)施超過(guò)襯砌技術(shù)設(shè)計(jì)的拱部的位置之后,此時(shí)混凝土的排出管的末端必須埋在混凝土當(dāng)中,這樣就能夠保證完全填充。第六,混凝土的灌筑必須保持一定的連續(xù)性,如果不得已因故中斷,就必須按照工作縫來(lái)處理?;炷恋墓嘀仨毤皶r(shí)振搗,運(yùn)用插入式振搗器及附貼式振搭配使用,且振搗時(shí)必須避免震動(dòng)頭模板面的接觸,同時(shí)也不能夠振動(dòng)鋼筋。第七,襯砌之前必須按照設(shè)計(jì)做好相關(guān)排水盲溝,施工縫、排水管、防水板等施工。拱圈封填必須伴隨著拱圈灌筑盡快及時(shí)進(jìn)行。在混凝土的灌筑結(jié)束之后,必須及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),并且當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到了規(guī)范要求時(shí)才可以拆模。第八,隧道的掘進(jìn)是隧道施工安全進(jìn)行控制的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。隧道在進(jìn)行開挖時(shí)的斷面比較大,人員在施工的時(shí)候必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的圖紙及設(shè)計(jì)規(guī)范采用合理的開挖掘進(jìn)的方案,嚴(yán)格控制掘進(jìn)的進(jìn)尺,同時(shí)選擇最好的爆破的參數(shù),必須完全地確保施工的安全。不良的地質(zhì)地段的隧道掘進(jìn)開挖必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況采用短進(jìn)尺、弱爆破及強(qiáng)支護(hù)同時(shí)勤測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)施工方式。第九,天然氣管線隧道斷面的支護(hù)必須時(shí)刻緊跟著開挖掘進(jìn)的工作面,必須按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行監(jiān)控,對(duì)于那些位于不良的地質(zhì)地段的天然氣管線隧道斷面,支護(hù)工作必須及時(shí)進(jìn)行封閉。同時(shí),支護(hù)要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行,利用圍巖監(jiān)控量測(cè)資料,對(duì)支護(hù)方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,以保證安全。第十,天然氣管線隧道軟弱圍巖的施工必須采用多種多樣的加固措施,盡可能地提高圍巖本身的自承能力。施工過(guò)程中的機(jī)具設(shè)備必須放置在安全的地段,注漿機(jī)、噴射機(jī)、水箱必須裝壓力表及安全閥,同時(shí)也要定期地進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。如果有發(fā)生堵管情況,必須及時(shí)地進(jìn)行疏通。在處理這些堵管的過(guò)程中,嚴(yán)禁在噴嘴前站人。同時(shí),必須經(jīng)常檢查管道及接頭是否存在松脫及擊穿的風(fēng)險(xiǎn),如果發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題必須立即進(jìn)行處理。
關(guān)鍵詞:高地應(yīng)力;隧道;陡傾層狀圍巖;大變形控制技術(shù)
Abstract: According to the tunnel engineering practice of steep layered rock in Lanyu Railway, this paper explains the surrounding rock deformation effect ofconstruction period. Establishing the three-dimensional elasto-viscoplastic finite element numerical calculation model conducts the optimization research on the the conventional control measures of the rock deformation, proposes highlands stress ideas and points of tunnel steep surrounding rock mass deformation control and get a reasonable step length, bolt layout and initial support closing timing,providing reference for the similar engineering practice.
Key words: highlands stress; tunnel; steep layered rockmass; large deformation control technology
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)
1引言
近年來(lái),隨著隧道工程向長(zhǎng)大、深埋方向發(fā)展,建設(shè)穿越高地應(yīng)力且地質(zhì)環(huán)境惡劣的軟弱圍巖區(qū)的長(zhǎng)大隧道工程越來(lái)越多,圍巖變形控制是最大難題 [1-2]。在建蘭渝鐵路全線自開工建設(shè)以來(lái),有多座隧道變形嚴(yán)重,引起初期支護(hù)破壞、侵限等。工程地質(zhì)調(diào)查以及現(xiàn)場(chǎng)圍巖變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,蘭渝鐵路變形嚴(yán)重的隧道,場(chǎng)區(qū)地應(yīng)力水平較高,圍巖多以板巖、千枚巖等層狀、互層狀巖體為主,尤以薄層狀巖體變形極為劇烈。板巖分布廣泛,在各類工程建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常遇到。由于具有層狀結(jié)構(gòu),板巖不僅變形和強(qiáng)度性質(zhì)具有明顯的各向異性,其破壞機(jī)理及方式也明顯不同于其它巖體[3-4],由此引起的隧道圍巖穩(wěn)定性問(wèn)題給工程建設(shè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。
本文結(jié)合蘭渝鐵路陡傾層狀巖體隧道工程實(shí)踐,考慮隧道施工期圍巖變形時(shí)空效應(yīng),建立三維粘彈塑性有限元數(shù)值計(jì)算模型,對(duì)圍巖變形常規(guī)控制措施進(jìn)行優(yōu)化研究,提出高地應(yīng)力隧道陡傾圍巖大變形控制思路與要點(diǎn),得到合理的臺(tái)階長(zhǎng)度、錨桿布設(shè)以及初期支護(hù)閉合時(shí)機(jī),研究結(jié)論可為類似工程實(shí)踐提供借鑒與參考。
2工程概況
毛羽山隧道位于甘肅省宕昌縣境內(nèi),起訖里程:DK277+312~DK285+816。隧道地處西秦嶺高中山區(qū),沿線山高溝深,岸坡陡峻,地面最小高程為1350m,最大高程2980m,相對(duì)高差為1630m。隧道全長(zhǎng)8504米,為雙線鐵路隧道,最大埋深約700m。隧道設(shè)置斜井一座(長(zhǎng)1294米的駱駝下斜井)。隧道洞身原設(shè)計(jì)為三疊系中統(tǒng)板巖夾砂巖夾灰?guī)r地層,以Ⅲ級(jí)圍巖為主,Ⅲ級(jí)圍巖長(zhǎng)7073m,占83.19%;Ⅳ級(jí)圍巖長(zhǎng)1280m,占15.05%;Ⅴ級(jí)圍巖長(zhǎng)151m,占1.76%。
所謂圍巖是指在隧道工程建設(shè)過(guò)程中,圍繞在隧道周圍一定范圍內(nèi)的對(duì)隧道質(zhì)量有著一定影響的巖體。而軟弱圍巖則是圍巖的一種類型,往往與堅(jiān)硬圍巖相對(duì)應(yīng),一般來(lái)說(shuō)單軸飽和抗壓強(qiáng)度低于30MPa的巖石都可以稱為是軟弱圍巖。
1.1軟弱圍巖的基本特征
軟弱圍巖是靜水或流速過(guò)緩水流中的松軟懸浮物不斷沉積所形成的,因此其主要成分一般是含水量較大的軟性粘土和淤泥。而粘土和淤泥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)往往都比較松散使得其間存在著大量的間隙。同時(shí),由于這些粘土和淤泥主要來(lái)自于水流,使得其含水量往往較高,因而軟弱圍巖所具有的透水性能很差,并且固結(jié)的速率也相對(duì)較慢。一方面,組成軟弱圍巖的顆粒粒子直徑較小,大部分直徑都小于0.05mm,而且顆粒之間存在的空隙往往充滿水。這使得軟弱圍巖中的一部分粘土與顆粒間隙內(nèi)的水結(jié)合,整體結(jié)構(gòu)較為緊密,結(jié)構(gòu)外部的水分很難滲透到結(jié)構(gòu)之中,即圍巖結(jié)構(gòu)的透水性較差。這種情況下形成的軟弱圍巖可以極大程度上減少外界環(huán)境對(duì)其產(chǎn)生的影響,達(dá)到一種相對(duì)平衡的穩(wěn)態(tài),在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都不會(huì)發(fā)生變化。而另一方面,軟弱圍巖中的水分的存在形式基本上都是結(jié)合水,也就是說(shuō)水分大部分都已經(jīng)和組成圍巖的顆粒結(jié)合到一起,自由水的含量自然也就比較少。在這種情況下,如果圍巖結(jié)構(gòu)受到了外界力的作用,由于內(nèi)部水分不能移動(dòng),無(wú)法發(fā)生滲透作用,使得大量的水分無(wú)法從軟弱圍巖內(nèi)部土壤中及時(shí)排除,土壤的固結(jié)速度從而較慢,使得巖體的硬度和強(qiáng)度都沒有辦法達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。因此,當(dāng)軟弱圍巖受到了外界施加的較大的剪應(yīng)力時(shí),非常容易造成剪應(yīng)破壞。
1.2軟弱圍巖的危害
軟弱圍巖的透水性能較差、固結(jié)速率緩慢等特點(diǎn)往往會(huì)使施工工程中的路面所具有的穩(wěn)定性和承載性相對(duì)較差。一旦有較大的負(fù)載外力施加到路面上時(shí),很容易對(duì)路面的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響,從而危及交通安全。除此之外,軟弱圍巖所帶來(lái)的危害還會(huì)體現(xiàn)在路堤滑坡和路基沉降這兩個(gè)方面。首先,由于軟弱圍巖自身透水性和固結(jié)速率的基本特點(diǎn)所產(chǎn)生的影響,往往會(huì)導(dǎo)致公路的穩(wěn)定性較低。尤其是在坡度路面的施工建設(shè)中,不穩(wěn)定的軟弱圍巖在受到較大強(qiáng)度的外力作用時(shí)隨時(shí)都會(huì)發(fā)生滑坡,從而產(chǎn)生施工事故。而另一個(gè)方面,由于軟弱圍巖的含水量比較大,而且其內(nèi)部有著很多的微小間隙,以軟弱圍巖為基礎(chǔ)建設(shè)的路面承載力極為有限。而在施工過(guò)程中難免會(huì)對(duì)其長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)施加高強(qiáng)度外力,在力的作用下很容易發(fā)生路基沉降,更嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致路面坍塌斷裂的后果。而這也是絕大多數(shù)軟弱圍巖所帶來(lái)的最為常見的路面危害。
2軟弱圍巖隧道工程的安全技術(shù)
2.1工程概況
某地鐵隧道工程在東風(fēng)西路的南北兩面分別設(shè)置有進(jìn)站口和出站口,為了將二者連接起來(lái),必須在東風(fēng)西路的地下建設(shè)一條連通隧道。該通道寬度為6.5m,拱高為5.8m,隧道拱頂與東風(fēng)西路的距離為3.0m左右,通過(guò)對(duì)該區(qū)域的地層土壤情況分析,距離地表層1.2m,4.8m和8.0m處屬于淤泥質(zhì)軟弱土壤,為了保證隧道工程的質(zhì)量,在施工過(guò)程中必須要采用相關(guān)的安全技術(shù)。
2.2軟弱圍巖隧道工程的安全施工技術(shù)
軟弱圍巖隧道工程應(yīng)采用超前管棚支護(hù)、調(diào)動(dòng)圍巖自承能力以及二次襯砌等創(chuàng)新工藝,使支護(hù)與圍巖封閉成環(huán),從而形成相互支撐的聯(lián)合體系。同時(shí)也要采用高科技的測(cè)量手段進(jìn)行施工輔助。具體的操作內(nèi)容如下:首先,在地鐵隧道施工之前必須要對(duì)施工位置附近的圍巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行提前支護(hù)加固操作,然后采用高壓灌漿技術(shù),對(duì)范圍內(nèi)的圍巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理,使軟弱圍巖內(nèi)部存在的微小空隙被填滿。這樣可以使地鐵隧道在施工之前就擁有一個(gè)硬度與強(qiáng)度都相對(duì)較高的殼體,大大提高了地鐵隧道周圍圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次,在灌漿完成之后,雖然此時(shí)軟弱圍巖結(jié)構(gòu)已經(jīng)具有一定的承載能力,單位施工人員在挖掘的過(guò)程中也應(yīng)注意操作方式。最好是使用多次開挖的挖掘方法進(jìn)行地鐵隧道的掘進(jìn),以這種方式來(lái)減少對(duì)周圍軟弱圍巖的震動(dòng),避免因震動(dòng)過(guò)強(qiáng)而造成的垮塌、斷裂等事故。在施工過(guò)程中,施工人員也應(yīng)該時(shí)刻注意周圍軟弱圍巖的變形程度,以確定后續(xù)所應(yīng)該采取的操作。最后,施工過(guò)程中要對(duì)掌子面、圍巖強(qiáng)度等地理數(shù)據(jù)進(jìn)行量測(cè),掌握實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài),確保安全。雖然我們?cè)谑┕ぶ耙呀?jīng)對(duì)施工區(qū)域附近的軟弱圍巖采取了一系列的處理措施,但是這并不能夠保證在施工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。因?yàn)樵谒淼劳诰虻倪^(guò)程中,由于地下土層不斷被掏空,使得周圍的軟弱圍巖所需要承受的壓力越來(lái)越大,加之挖掘過(guò)程中由于機(jī)器運(yùn)行對(duì)軟弱圍巖造成的震動(dòng)和壓力,如果不進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并對(duì)施工行為進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,就很容易發(fā)生危險(xiǎn)。
2.3具體的施工方法
第一,管棚施工。所謂管棚施工便是在地下隧道挖掘之前,先在附近的巖體中鉆孔并安裝慣性力矩較大的鋼管,以此來(lái)對(duì)周圍的巖體進(jìn)行支撐,防止隧道上方的土層發(fā)生沉降、坍塌、斷裂等問(wèn)題。管棚通常采用DN100無(wú)縫鋼管進(jìn)行安裝,并在鋼管內(nèi)放入直徑50的鋼筋,然后用普通硅酸鹽水泥向鋼管中灌漿,注漿壓力為0.6MPa~1.0MPa。第二,襯砌施工。襯砌施工是為防止圍巖變形或坍塌,沿隧道洞身周邊用鋼筋混凝土等材料修建的永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)。為了提高地鐵施工面的穩(wěn)定性,洞口開挖完成之后要立即進(jìn)行襯砌施工。而襯砌施工在隧道工程中的應(yīng)用極為普遍。在施工之前,首先要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行調(diào)查,測(cè)量之后便要依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,以確定其是否能夠達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)。如果能夠達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn),才能進(jìn)行后續(xù)的施工。襯砌施工通常分為兩個(gè)部分,即兩側(cè)襯砌和拱頂襯砌,兩側(cè)襯砌先用水泥混凝土澆筑,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%后進(jìn)行橫撐工字鋼的拆除,每次拆除10m,然后用規(guī)格Ⅰ16的工字鋼進(jìn)行模板襯砌,待拆模之后,橫撐工字鋼豎直連接在襯砌與鋼拱架之間。第三,監(jiān)控測(cè)量。監(jiān)控測(cè)量是根據(jù)新奧法原理來(lái)確定施工區(qū)域圍巖的狀態(tài)是否能夠滿足施工的要求。由此再來(lái)制定日后的施工程序,保證施工的安全性。為了減少因隧道施工而帶來(lái)的路面沉降,在隧道管線之上設(shè)立了多個(gè)測(cè)量觀察點(diǎn),對(duì)路面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)量,如果發(fā)現(xiàn)路面變形,則立即調(diào)整施工參數(shù),確保路面形變低于30mm的極限值。通過(guò)檢測(cè),東風(fēng)西路路面最大沉降值小于30mm,滿足施工要求。
3結(jié)語(yǔ)
(江蘇海通建設(shè)工程有限公司,連云港 222001)
(Lianyungang Haitong Group,Lianyungang 222001,China)
摘要: 近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,交通運(yùn)輸業(yè)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展,其中高速公路工程的發(fā)展是不容忽視的,尤其是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得隧道工程有了更好的進(jìn)步。本文主要就高速公路隧道施工技術(shù)及控制要點(diǎn)進(jìn)行了分析研究。
Abstract: In recent years, with the continuous progress and development of economic construction, transportation industry has got further development, in which the development of expressway engineering cannot be ignored, especially the development of science and technology makes the tunnel engineering has made better progress. This article mainly conducted the analytical study of expressway tunnel construction technology and control points.
關(guān)鍵詞 : 高速公路工程;隧道施工技術(shù);控制要點(diǎn)
Key words: expressway engineering;tunnel construction technology;control points
中圖分類號(hào):U415 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1006-4311(2015)02-0108-02
0 引言
當(dāng)前,高速公路工程得到了進(jìn)一步的發(fā)展,為人們的出行提供了便利,尤其是高速公路隧道工程的發(fā)展,在很大程度上促進(jìn)了交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。高速公路隧道工程施工難度比較大、工程復(fù)雜、隱蔽工程比較多,這就使得在高速公路隧道施工過(guò)程中需要高度重視施工技術(shù)及其質(zhì)量水平,為整個(gè)工程施工質(zhì)量提供有效保障措施。因此,本文針對(duì)高速公路隧道施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析研究,對(duì)于高速公路的進(jìn)一步發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 工程概況
本工程為某高速公路隧道工程,該隧道屬于南北走向,該隧道進(jìn)口明洞30m左右位置處的土層以1.5%的坡度下降,需要進(jìn)行各個(gè)方面的綜合考慮進(jìn)行進(jìn)一步的施工,從而更好地保證該工程的施工質(zhì)量。
2 高速公路隧道施工的特點(diǎn)
高速公路施工過(guò)程中,隧道工程是其重要組成部分,隧道工程的施工難度比較大。高速公路隧道施工的特點(diǎn)具體表現(xiàn)在:①不可預(yù)見因素多。在隧道施工的過(guò)程中,具有大量不可預(yù)見的因素,尤其是地質(zhì)條件的不可預(yù)見性成為隧道施工最顯著的特點(diǎn)之一。一般而言,在隧道施工前,對(duì)于地質(zhì)情況掌握的全面性難度比較大,而且也無(wú)法預(yù)見地下水、泥石流、圍巖變化、溶洞以及瓦斯地層等不良的地質(zhì)情況,這在一定程度上增加了隧道施工的難度。②隧道施工風(fēng)險(xiǎn)性較大。由于無(wú)法針對(duì)整個(gè)隧道工程的地質(zhì)變化情況實(shí)施準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),所以,在隧道施工過(guò)程中,非常容易發(fā)生塌方事故,這就給隧道工程施工安全埋下了隱患。③隱蔽工程多。隧道工程是地下工程的范疇,而且隧道具有自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及時(shí)效性,所以,在隧道施工過(guò)程中,后一道工序與前一道工序是環(huán)環(huán)相扣的,只有前一環(huán)節(jié)完成后才能實(shí)施下一個(gè)工序的施工,如此一來(lái)就會(huì)使得隧道工程中存在比較多的隱蔽工序,一旦這些隱蔽工序出現(xiàn)問(wèn)題,檢驗(yàn)過(guò)程中難以及時(shí)發(fā)現(xiàn),那么就難以及時(shí)采取有效的措施實(shí)施補(bǔ)救,最終使得隧道工程的整體質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。④施工具有明顯的時(shí)效性。在隧道工程施工過(guò)程中,圍巖的變化性比較大,而且水文地質(zhì)條件也具有復(fù)雜性,因此,在開挖后,應(yīng)該及時(shí)采取措施實(shí)施處理,那么就使得隧道施工具有了一定的時(shí)效性特點(diǎn)。⑤施工環(huán)境惡劣,各工種交叉作業(yè)多。通常情況下,隧道施工的作業(yè)空間比較狹小,而且施工工序繁多,如開挖、支護(hù)、防排水、預(yù)埋件等等,而且在施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)交叉施工現(xiàn)象,這在一定程度上使得施工難度大大增加,尤其是在隧道圍巖條件相對(duì)較差的地段,交叉施工的現(xiàn)象尤為突出。另外,隧道工程的施工環(huán)境屬于半封閉空間,在進(jìn)行開挖的過(guò)程中,污染現(xiàn)象比較嚴(yán)重,在施工階段即使已經(jīng)采取相應(yīng)的通風(fēng)措施,惡劣的施工環(huán)境仍然無(wú)法改變。
3 高速公路隧道施工技術(shù)要點(diǎn)分析
3.1 明洞與邊仰坡開挖施工技術(shù) 在明洞與仰坡施工之前,首先需要測(cè)量放線,對(duì)于明洞邊坡、邊仰坡坡頂線的放線要準(zhǔn)確,還要確定截水溝的位置,施作坡頂截水溝;其次,需要按照設(shè)計(jì)坡度,采取自上往下的方式,實(shí)施分層開挖,分層過(guò)程中也應(yīng)該按照設(shè)計(jì),進(jìn)行施作邊仰坡防護(hù),確保邊仰坡的裸露時(shí)間盡可能的短,按照現(xiàn)場(chǎng)施工的具體情況,加強(qiáng)邊坡防護(hù),若有必要,可以適當(dāng)增加防護(hù)面積,提高支護(hù)強(qiáng)度(具體方法是調(diào)整錨桿間距,加密鋼筋網(wǎng),并加厚噴砼厚度)。開挖過(guò)程中,使用土方用挖掘機(jī)實(shí)施開挖,再以人工配合進(jìn)行刷坡,軟石使用風(fēng)鉆進(jìn)行打眼,小藥量松動(dòng)爆破開挖,在使用自卸車進(jìn)行出碴。在邊坡與仰坡的適當(dāng)位置來(lái)設(shè)置位移與沉降量測(cè)點(diǎn),使得邊仰坡穩(wěn)定性觀測(cè)得以進(jìn)一步的加強(qiáng)。
3.2 洞口施工技術(shù) 在洞口段的施工過(guò)程中,施工人員應(yīng)該采用邊坡、仰坡自上而下的方式,進(jìn)行分層開挖,施工機(jī)械主要是挖掘機(jī),爆破方式盡量不用,確保其原地層不被擾動(dòng);洞口場(chǎng)地使用裝載機(jī)輔以推土機(jī)進(jìn)行整平和壓實(shí);若遇到堅(jiān)硬石質(zhì)地層,就需采用人工鉆眼進(jìn)行爆破,運(yùn)輸主要使用自卸車,開挖的土方應(yīng)該運(yùn)往指定的棄碴場(chǎng)。洞口段開挖過(guò)程中要將洞內(nèi)施工需求充分考慮在內(nèi),合理修建和布置供水與供電設(shè)施以及材料堆放場(chǎng)地與機(jī)械停放場(chǎng)。同時(shí)還要確保邊仰坡防護(hù)、邊仰坡開挖按設(shè)計(jì)坡度能夠一次整修到位,對(duì)于邊仰坡掛網(wǎng)噴錨防護(hù)則應(yīng)該分層進(jìn)行,從而防止圍巖的風(fēng)化以及雨水滲透造成的坍塌。明洞拱、墻和洞內(nèi)相鄰的拱、墻襯砌時(shí),需要與施工相融合;洞門和洞口附近的排水與截水設(shè)施要和洞門施工相配合,還要和洞外排水系統(tǒng)相連,防止地表水對(duì)坡面的沖刷。在進(jìn)洞前,應(yīng)該將洞門仰坡與邊坡刷好,坡度施工的偏差允許在5%;洞口土石方應(yīng)該控制爆破施工,不可采用集中藥包進(jìn)行爆破,防止其對(duì)仰邊坡的穩(wěn)定性造成影響。
3.3 初期支護(hù)技術(shù) 首先是制管。本工程初期支護(hù)主要使用的是熱軋無(wú)縫鋼管,管的長(zhǎng)度為5m,外徑5cm,壁厚0.5cm。將管子的一端制成錐頭形狀,另一端要焊接鋼箍,鉆孔需要沿著管壁的四周進(jìn)行,孔與孔之間的距離需確保在150mm,并將此作為注漿孔。在開挖作業(yè)面支撐點(diǎn)最近處,確定孔眼,并依據(jù)中導(dǎo)洞3.2m,左右洞2.5m的規(guī)格布置小導(dǎo)管的縱向間距。最后安裝管道安裝并進(jìn)行注漿。采用高壓風(fēng)清理成孔,安裝完小導(dǎo)管之后,使用牛角泵注漿,注漿壓力應(yīng)控制在0.7~1.0MPa的范圍內(nèi)。
3.4 洞身開挖技術(shù) 洞身開挖主要包括中導(dǎo)洞和左右開挖洞,具體表現(xiàn)在:①中導(dǎo)洞。中導(dǎo)洞的開挖是在完成成洞面后進(jìn)行的,開挖過(guò)程中需要根據(jù)0.5~1.2m的距離實(shí)施循環(huán)進(jìn)尺,開挖成型后并且能夠通過(guò)檢查,就要及時(shí)澆筑混凝土;然后定位錨桿孔,實(shí)施鉆孔施工,清孔完成后,注入水泥砂漿;之后使用U型鋼筋插接,加強(qiáng)對(duì)拱架的對(duì)接。本工程的中導(dǎo)洞采用的是兩臺(tái)階的方式,所以需要加強(qiáng)對(duì)上臺(tái)階的開挖和支護(hù),然后再實(shí)施下臺(tái)階的開挖。②左右洞開挖。當(dāng)中墻混凝土澆筑完成后,確保其強(qiáng)度能夠保證在70%以上,就能夠?qū)嵤┳笥叶吹拈_挖,施工過(guò)程中主要是使用兩臺(tái)階分布平行的開挖方式。具體施工過(guò)程中,上臺(tái)階需要先挖一個(gè)環(huán)形導(dǎo)坑,再實(shí)施中核開挖,而且中核和拱頂間的垂直距離需要控制在1.5~20m的范圍內(nèi)。
3.5 高速公路隧道施工中防排水技術(shù) 隧道施工的防排水工程具有綜合性強(qiáng)與技術(shù)難度大的特點(diǎn),是隧道施工中不可忽視的重要方面。結(jié)構(gòu)防水主要是按照水文地質(zhì)條件、隧道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及施工方法與要求等來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工的,采用“防、排、堵相結(jié)合”的方法進(jìn)行,其中重中之重是要處理好施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié),加強(qiáng)整體防排水的施工,保證隧道不會(huì)出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。在隧道中設(shè)置中心深埋水溝,主要是排泄地下水,中心水溝的頂部標(biāo)高位于凍結(jié)線以下,充分利用地溫,從而避免水溝中的水流凍結(jié)。
4 結(jié)束語(yǔ)
總而言之,隨著交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,使得高速公路得到了進(jìn)一步的發(fā)展。而高速公路隧道施工具有其自身的特殊性,施工過(guò)程比較復(fù)雜、難度比較大,給施工技術(shù)提出了更高的要求。因此,在具體的工程施工中,要充分把握高速公路隧道施工技術(shù)要點(diǎn),從而為隧道施工質(zhì)量提供有效保障。
參考文獻(xiàn):
[1]劉艷林.對(duì)高速公路隧道施工技術(shù)及控制要點(diǎn)的探討[J].黑龍江科技信息,2014,01:235,260.
【關(guān)鍵詞】柿花樹隧道,工程施工,安全風(fēng)險(xiǎn),管理
中圖分類號(hào):U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一.前言
隨著城市建設(shè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大量地下隧道工程應(yīng)運(yùn)而生。隧道工程是高風(fēng)險(xiǎn)、高技術(shù)含量的地下工程。從目前建筑業(yè)的現(xiàn)狀看,隧道安全事故頻發(fā),隧道施工安全關(guān)系著人民生命財(cái)產(chǎn)的安全和社會(huì)的長(zhǎng)治久安。隧道在施工過(guò)程中的安全事故是隧道最常見的安全事故。因?yàn)榈叵颅h(huán)境的復(fù)雜性和地質(zhì)勘探技術(shù)存在的局限性,地質(zhì)情況難以準(zhǔn)確掌握,隧道工程施工存在許多的不確定性因素,本文闡述了有關(guān)新生地震帶長(zhǎng)大隧道施工的安全風(fēng)險(xiǎn)管理。
二.隧道風(fēng)險(xiǎn)管理的內(nèi)涵
隧道風(fēng)險(xiǎn)管理比較系統(tǒng),風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理要伴隨著隧道設(shè)計(jì)與隧道施工的全過(guò)程,并對(duì)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行整體動(dòng)態(tài)的檢查,參加工程實(shí)施的各方經(jīng)過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等手段,來(lái)減小和抑制風(fēng)險(xiǎn)的影響,用較少的投資成本來(lái)贏得最安全的管理行為。
三.柿花樹隧道工程安全風(fēng)險(xiǎn)管理
1.工程概況
柿花樹隧道工程位于昆河線玉溪至蒙自段第二標(biāo)段,本隧道工程處于川滇菱形斷塊的東南端,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,是我國(guó)大陸現(xiàn)今地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)。根據(jù)勘測(cè)資料,柿花樹隧道地層巖性復(fù)雜,各種地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育,巖體被強(qiáng)烈擠壓破碎,施工期間可能會(huì)發(fā)生斷層破碎帶及影響帶和破碎巖層大規(guī)模坍方冒頂與大變形,可溶巖地段較大規(guī)模涌水、突泥等重大隧道工程地質(zhì)問(wèn)題。
氣候的基本特點(diǎn)是亞熱帶季風(fēng)氣候。夏季,西南季風(fēng)的控制決定了本區(qū)的特點(diǎn):空氣濕度顯著增加,溫度日夜變幅減少,伴隨著云量、雨量的急劇增加,使溫度相應(yīng)降低;冬季,干暖空氣的控制決定了本區(qū)的特點(diǎn):濕度和溫度顯著減少,溫度日夜變幅加大,伴隨著云量、雨量的急劇減少,絕對(duì)最高氣溫出現(xiàn)在干季末。主要工程地質(zhì)問(wèn)題為巖溶及圍巖坍塌。
柿花樹隧道全長(zhǎng)9952m。本隧道位于震動(dòng)峰值加速度為0.2 g地區(qū)。主洞進(jìn)口采用樁擋式洞門,出口采用樁柱式洞門。洞門結(jié)構(gòu)及洞口段襯砌均以九度地震設(shè)防,為加強(qiáng)洞口段的抗震能力,進(jìn)、出口洞門端墻與預(yù)加固樁及洞口襯砌間、進(jìn)口洞門端墻與擋墻連接處加設(shè)連接鋼筋。全隧均采用曲墻帶仰拱的復(fù)合襯砌。
2.為了加快施工進(jìn)度,方便棄碴,解決施工通風(fēng),施工及運(yùn)營(yíng)期間排水等問(wèn)題,柿花樹隧道輔助坑道采用“三橫一斜一平一引水洞”方案,具體如下:
(1)為加快施工進(jìn)度,緩解進(jìn)口工區(qū)雙線段施工壓力,于D2K38+400線路左側(cè)設(shè)置1#橫洞,橫洞與線路前進(jìn)方向平面夾角135°,洞身縱坡5‰,全長(zhǎng)386.89m,采用單車道無(wú)軌運(yùn)輸方式。
(2)為加快施工進(jìn)度,并解決施工通風(fēng)及棄碴等問(wèn)題,于D2K42+900線路右側(cè)設(shè)置斜井一座,斜井與線路平面夾角90°,井身縱坡11.1%,斜井平長(zhǎng)677.8m,斜長(zhǎng)681.61m,采用單車道無(wú)軌運(yùn)輸方式。
(3)為加快施工進(jìn)度,盡早實(shí)現(xiàn)斜井工區(qū)順坡排水,避免施工災(zāi)害發(fā)生,并解決施工通風(fēng)、棄碴、施工及運(yùn)營(yíng)期間排水等問(wèn)題,于D2K45+200線路右側(cè)設(shè)置2#橫洞,橫洞與線路前進(jìn)方向平面夾角40°,洞身縱坡4‰,全長(zhǎng)1336.58m。通過(guò)此橫洞在線路中線右側(cè)30m處設(shè)平行導(dǎo)坑,平導(dǎo)全長(zhǎng)1475.75m。平導(dǎo)端頭預(yù)留設(shè)置引水洞條件,根據(jù)施工過(guò)程中各段涌水情況,最后確定引水洞施作與否以及施作長(zhǎng)度,引水洞預(yù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)832.22m。通過(guò)橫通道及引水洞將正洞溝水分段引入平導(dǎo)后通過(guò)2#橫洞排出。2#橫洞、平導(dǎo)、引水洞以及所擔(dān)負(fù)施工的正洞段均采用有軌運(yùn)輸,考慮工期、設(shè)備布置、運(yùn)輸能力等要求,2#橫洞采用雙車道,平導(dǎo)采用單車道。
(4)為加快施工進(jìn)度,并解決施工通風(fēng)、棄碴、施工及運(yùn)營(yíng)期間排水等問(wèn)題,于D2K47+180線路右側(cè)設(shè)置3#橫洞,橫洞與線路前進(jìn)方向平面夾角45°,洞身縱坡5‰,全長(zhǎng)281.89m,采用單車道無(wú)軌運(yùn)輸方式。
四.施工準(zhǔn)備
1.技術(shù)準(zhǔn)備
施工人員進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)后,已認(rèn)真閱讀、審核了施工圖紙及現(xiàn)場(chǎng)勘察工作,并已編寫上報(bào)審核報(bào)告;現(xiàn)場(chǎng)樁橛交接埋設(shè)與測(cè)量復(fù)測(cè)、定位工作已完畢,復(fù)測(cè)、定位資料已上報(bào);各種工程材料的調(diào)查與合格性測(cè)試分析并編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告;各種計(jì)量?jī)x器設(shè)備的測(cè)試標(biāo)定,并辦理計(jì)量合格證書;采集施工作業(yè)中所涉及的各種外部數(shù)據(jù)。
2.材料準(zhǔn)備
施工材料準(zhǔn)備工作是保證工程順利實(shí)施的物質(zhì)基礎(chǔ)。施工材料的質(zhì)量最終決定整體工程的質(zhì)量,施工材料準(zhǔn)備的數(shù)量是否充足、供應(yīng)是否及時(shí)是決定工程能否按時(shí)完成的關(guān)鍵。
(1)施工材料準(zhǔn)備措施
編制材料供應(yīng)計(jì)劃,詳細(xì)列出所需材料的規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量和供應(yīng)時(shí)間,以便按進(jìn)度供應(yīng)。主、地材等材料合理采購(gòu),提前與供應(yīng)商聯(lián)系,確定貨源的可供材料的數(shù)量及月生產(chǎn)能力,按施工進(jìn)度提前與其分期分批簽訂供貨合同。專業(yè)器材設(shè)備與有經(jīng)常業(yè)務(wù)聯(lián)系的廠家達(dá)成購(gòu)貨意向。
(2)施工材料供應(yīng)保證措施
根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃,制定準(zhǔn)確的材料供應(yīng)計(jì)劃。合理組織運(yùn)力,隨時(shí)調(diào)整運(yùn)力,與運(yùn)輸單位或個(gè)人簽訂好常年運(yùn)輸合同或季節(jié)性運(yùn)輸合同。依據(jù)施工總體布置,合理布局材料儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù),做好防雷、防雨等防護(hù)措施,防止因材料的意外損失而打亂材料供應(yīng)計(jì)劃,造成待料停工。建立嚴(yán)格的驗(yàn)收、保管、領(lǐng)退及定額核算制度,杜絕人為浪費(fèi)損失。
3.試驗(yàn)、測(cè)量
按照統(tǒng)一的規(guī)劃布置,在指揮部建立水泥廠試驗(yàn)室,購(gòu)置、調(diào)入施工中必需的試驗(yàn)、測(cè)量、測(cè)繪儀器及設(shè)備,試驗(yàn)人員進(jìn)場(chǎng)后,進(jìn)行了2天的短期培訓(xùn),提高認(rèn)識(shí),同時(shí)熟悉施工圖紙及現(xiàn)場(chǎng)。試驗(yàn)室進(jìn)行鋼材、砂石料試驗(yàn)、水質(zhì)化驗(yàn),選定混凝土施工配合比,三材復(fù)試及土工試驗(yàn)。
派有關(guān)技術(shù)、測(cè)量人員按國(guó)家測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)和本隧道施工精度的要求,測(cè)設(shè)用于本隧道施工的控制網(wǎng),確保定位、過(guò)程控制精確。
積極與當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)監(jiān)督部門、質(zhì)量檢驗(yàn)部門及相關(guān)機(jī)構(gòu)建立聯(lián)系,以便其對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督、檢驗(yàn)及提供相關(guān)的技術(shù)服務(wù)。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察及工藝試驗(yàn)選定前期施工的工藝流程、施工方法,確定施工參數(shù),制定質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),編制現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)報(bào)告,并將有關(guān)材料報(bào)送監(jiān)理審批。
4.現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備
施工人員已進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)并開始了場(chǎng)地清理工作,清理場(chǎng)地的范圍為施工需要的范圍,作業(yè)時(shí)要小心謹(jǐn)慎,發(fā)現(xiàn)異常情況立即通知監(jiān)理工程師并遵從其指示,同時(shí)處理好與附近地區(qū)居民的關(guān)系。按照施工總平面圖布置要求并結(jié)合進(jìn)度安排做好臨時(shí)設(shè)施布置。
五.風(fēng)險(xiǎn)管理的主要內(nèi)容
1.技術(shù)管理人員仔細(xì)、全面地研究施工圖紙,核對(duì)圖紙與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況是否相符,提出有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)(特別是安全風(fēng)險(xiǎn))的質(zhì)疑,由設(shè)計(jì)單位在技術(shù)交底時(shí)解答。
2.建立安全風(fēng)險(xiǎn)管理組織機(jī)構(gòu),并對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn),增強(qiáng)隧道施工安全的風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)。
1工程意義
蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運(yùn)通道工程(以下簡(jiǎn)稱為“蒙華鐵路”)是中國(guó)“十二五”規(guī)劃綱要中的重大交通基礎(chǔ)設(shè)施。鐵路北起浩勒?qǐng)?bào)吉南站,途經(jīng)內(nèi)蒙、陜西、山西、河南、湖北、湖南、江西,南至京九鐵路吉安站,共跨越7省區(qū)17市,全長(zhǎng)1 814.5 km,設(shè)計(jì)速度120 km/h,為國(guó)鐵I級(jí)重載鐵路,規(guī)劃年輸送能力2億t以上,是中國(guó)一次性建成最長(zhǎng)的重載鐵路。
蒙華鐵路連接蒙陜甘寧能源”金三角”地區(qū)以及鄂湘贛等華中地區(qū),是“北煤南運(yùn)”新的國(guó)家戰(zhàn)略運(yùn)輸通道,也是銜接多條煤炭集疏運(yùn)線路、點(diǎn)網(wǎng)結(jié)合、鐵水聯(lián)運(yùn)的大能力、高效煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)和國(guó)家綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分。
蒙華鐵路沿線交通重大節(jié)點(diǎn)多、通達(dá)性好、集聚效應(yīng)大、市場(chǎng)輻射力強(qiáng)、路網(wǎng)主骨架的整體效應(yīng)顯著,是連接華中腹地與歐亞路橋的便捷通道和“一帶一路”的重要后方通道。沿中西部結(jié)合地帶,貫通西北、華北、華中等區(qū)域,與沿線地區(qū)的利益匯集點(diǎn)多、戰(zhàn)略契合度高,外部效益內(nèi)部化空間廣、潛力大。2隧道工程概況及典型隧道介紹2. 1隧道工程概況 蒙華鐵路沿線隧道共有228座,總長(zhǎng)529 km隧道左線長(zhǎng)469 km ),占線路總長(zhǎng)的25 %。其中:黃土隧道63座,共計(jì)146 km;全線10 km以上隧道共計(jì)10座;最長(zhǎng)的隧道為蜻山隧道,長(zhǎng)22.7 km o隧道斷面形式主要為單線及雙線形式,個(gè)別隧道為燕尾式或三線形式。單線隧道斷面凈空面積為31.38 m2,雙線隧道斷面凈空面積為 63.98 mZ0 1 km以上隧道及隧道群采用無(wú)作軌道結(jié)構(gòu)形式,以減少運(yùn)營(yíng)期間的養(yǎng)護(hù)及維修;;1km以下隧道采用有作軌道結(jié)構(gòu)形式,斷面凈空滿足大型養(yǎng)護(hù)機(jī)械作業(yè)空間的要求。
線路穿越地層種類多,從太古界到新生代均有出露,分別為華北地層、秦祁地層、揚(yáng)子地層和華南地層。部分隧道穿越新黃土、粉細(xì)砂地層、軟巖、第三系富水砂層、長(zhǎng)大斷層破碎帶、巖溶、煤層瓦斯、膨脹巖土、膏熔角礫巖、軟土及松軟土、高地溫、有害氣體、高地應(yīng)力等地層。
2. 2典型隧道介紹
2. 2. 1白城隧道
全長(zhǎng)3 345 m,最大埋深約81 m,為單洞雙線隧道。穿越地層以粉細(xì)砂、砂質(zhì)新黃土為主,其中V級(jí)圍巖地段長(zhǎng)2730 m,VI級(jí)圍巖地段長(zhǎng)305 m ,隧道下穿包茂高速公路段埋深僅25 m,采用馬蹄形土壓平衡盾構(gòu)施工。
全長(zhǎng)7 108 m,最大埋深約213 m,為單洞雙線隧道。穿越地層主要為白奎系洛河組砂巖(強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化),其中約350 m長(zhǎng)地段地質(zhì)為含水全風(fēng)化砂巖及砂土夾層,采用增加遷回導(dǎo)坑和帷幕注漿(見圖5)輔助措施,施工難度及施工風(fēng)險(xiǎn)極大。
2. 2. 3陽(yáng)山隧道
全長(zhǎng)11 668 m,最大埋深約277 m,為單洞雙線隧道。隧道穿越地層有土石界面、砂質(zhì)新黃土、泥巖夾煤地層、濕陷性黃土等,采用三臺(tái)階法施工(見圖6),部分地段存在軟巖大變形,采用可釋放能量和允許變形的格柵鋼架,施工中及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。
2. 2. 4萬(wàn)榮隧道
全長(zhǎng)7 683 m,最大埋深約90 m,為單洞雙線隧道。穿越地層主要為砂質(zhì)新黃土、砂質(zhì)老黃土、粉細(xì)砂,是目前蒙華鐵路全線最長(zhǎng)黃土隧道。采用全斷面或局部水平旋噴樁進(jìn)行超前加固,水平旋噴樁直徑有40 ,50 ,60 cm 3種類型。
2. 5中條山隧道
左線長(zhǎng)18 405 m,右線長(zhǎng)18 410 m,最大埋深約840 m,為雙洞單線隧道(隧道洞口見圖8)0隧道穿越8條斷層破碎帶和第三系承壓含水層。現(xiàn)場(chǎng)裂隙涌水情況見圖9,日最大涌水量達(dá)到50 485廳,需采用反坡排水。隧道通過(guò)第三系承壓含水層段時(shí),易出現(xiàn)圍巖失穩(wěn)和塌方,可能發(fā)生突泥涌水,采用排水洞+超前泄水孔排水減壓+超前預(yù)注漿+徑向注漿的措施通過(guò)。隧道基巖區(qū)通過(guò)斷層破碎帶和可溶巖地段,地下水豐富,易發(fā)生塌方和突泥涌水,采取超前預(yù)報(bào)、超前支護(hù)和超前加固等措施。隧道施工風(fēng)險(xiǎn)極高,施工難度極大。
2. 2. 6蜻山隧道
左線長(zhǎng)22 751 m,右線長(zhǎng)22 771 m,最大埋深約510 m,為雙洞單線隧道(見圖10)。設(shè)置4座斜井,總長(zhǎng)7126mo隧道穿越地層主要圍巖為安山巖、大斑安山巖、次流紋斑巖等淺成火成巖,出口附近出露白云巖。隧道段共有斷層21條,F(xiàn)S , F6斷層破碎帶下穿河流,水壓力大,極易發(fā)生突水涌泥、坍塌及高水壓風(fēng)險(xiǎn)。采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工,并采取管棚超前注漿支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)等措施。
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)全文收錄期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)