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公路隧道技術(shù)規(guī)范主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
引言
為進一步提升隧道運營管理水平,體現(xiàn)“規(guī)范化、標準化、精細化”的運營理念,參看有關(guān)技術(shù)規(guī)范相關(guān)制度要求,結(jié)合高速公路隧道運營管理的經(jīng)驗和不足,對隧道運營管理體系如何搭建進行了初淺的摸索。
1 明確組織機構(gòu)、人員配置及職責分工
1.1 組織機構(gòu)
隧道運營管理工在公司層面由收費機電部、養(yǎng)護部、路產(chǎn)管理部、客服中心負責各業(yè)務(wù)板塊的指導(dǎo)及監(jiān)督,具體事務(wù)由分公司隧道機電管理站、養(yǎng)護站、排障中隊等部門共同承擔。
根據(jù)隧道交通工程等級為A、B級的隧道或相對集中的隧道群,結(jié)合隧道養(yǎng)護等級及公路隧道技術(shù)狀況評定情況,并充分考慮后勤保障等相關(guān)因素,結(jié)合鄰近的管理區(qū)設(shè)點組建五個隧道機電管理站。
1.2 人員配置
(1)為了開展好對管轄路段內(nèi)59座隧道,近3萬套的隧道照
明、通風、監(jiān)控與通信、應(yīng)急求助等設(shè)施設(shè)備日常巡查、經(jīng)常性檢修、定期檢修、不定期檢修等工作,根據(jù)管養(yǎng)每條路的新舊程度和隧道的分布狀況,對每個隧道機電管理站和監(jiān)控室值班人員的工作量進行了測算,并整合公司的機電維護力量,將監(jiān)控維護員納入到隧道機電管理站進行統(tǒng)一管理調(diào)配,大大地增強了隧道機電管理站的技術(shù)能力。
(2)隧道機電管理站管理人員由隧道機電工程師、機電技術(shù)員、專職安全員、電工四部分組成。
(3)為加強安全管理工作,專門在隧道機電管理站配置一名專職安全員,其工作內(nèi)容是根據(jù)安全生產(chǎn)法要求對管轄路段內(nèi)隧道、收費站的安全工作統(tǒng)一管理,特別是對隧道消防設(shè)施按國標規(guī)范開展日常巡查、經(jīng)常性檢修、定期檢修等工作,并對站內(nèi)其他崗位人員的設(shè)備管理維護工作進行安全培訓(xùn)、指導(dǎo)及監(jiān)督,其業(yè)務(wù)主要由公司路產(chǎn)管理部負責指導(dǎo)及監(jiān)督。
(4)電工是依據(jù)加強供配電設(shè)備維護管理專業(yè)化、精細化的管理理念專門給隧道機電管理站專門配置的,其工作內(nèi)容是對管轄路段內(nèi)隧道、收費站供配電設(shè)施設(shè)備進行日常管理及維護,特別是按國標規(guī)范要求對隧道供配電(含高壓架空線)設(shè)施開展日常巡查、經(jīng)常性檢修、定期檢修及不定期檢修工作。
隧道機電管理站人員配置標準見表1。
1.3 職責分工
公司對隧道運營管理各版塊作了明確的職責分工,收費機電部負責隧道通風、照明、監(jiān)控與通信設(shè)施業(yè)務(wù),路產(chǎn)管理部負責隧道供配電、消防設(shè)施業(yè)務(wù)及安全運營,養(yǎng)護部負責隧道土建結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施的業(yè)務(wù),客服中心負責隧道監(jiān)控及突發(fā)事件應(yīng)急處置的跟蹤及協(xié)調(diào)。
具體的隧道照明設(shè)施、通風設(shè)施、供配電設(shè)施、消防設(shè)施、監(jiān)控與通信設(shè)施、土建結(jié)構(gòu)、安全應(yīng)急保暢等工作由分公司的隧道機電管理站、養(yǎng)護站、排障中隊等站隊共同承擔;其中隧道機電管理站主要負責轄區(qū)的隧道機電設(shè)施(含消防)及信息系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備的日常管理及維護工作,養(yǎng)護站負責隧道土建結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施的日常養(yǎng)護工作,排障中隊負責隧道應(yīng)急及安全保暢工作。
2 隧道機電、消防等系統(tǒng)的日常運行管理
(1)對隧道機電、消防系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范和技術(shù)要求、隧道管理辦法建立每個隧道的基礎(chǔ)管理臺賬、明確設(shè)備管理責任、故障報修流程、故障維修過程管控機制、設(shè)施設(shè)備損壞賠償處理流程以及員工考核等6個方面做了要求,細化隧道機電消防日常巡查維護模式,以適應(yīng)河池公司所路段數(shù)量多、分布散的隧道機電設(shè)施管理難點。
(2)公司每半年組織收費機電部、路產(chǎn)管理部、養(yǎng)護部、客服中心等對口業(yè)務(wù)主管部門對所轄路段重點隧道設(shè)施運行情況開展一次全面排查。
(3)為加強對隧道安全運營管理,河池公司著力打造發(fā)現(xiàn)問題互相報送、處置結(jié)果互相監(jiān)督的隧道巡查信息報送及反饋機制??头行摹⑺淼罊C電管理站、養(yǎng)護站三個單位通過QQ軟件建立隧道日常管理三方巡檢平臺,將各自在日常監(jiān)控管理或上路巡查中發(fā)現(xiàn)的問題在平臺中進行通報,由相應(yīng)責任單位受理并將最終處置結(jié)果進行反饋。通過問題信息報送反饋機制,將與隧道運營管理息息相關(guān)的客服中心、隧道機電管理站、養(yǎng)護站三個責任單位聯(lián)系起來,互相查缺補漏,為隧道規(guī)范化管理提供有效補充。
(4)為了推動隧道設(shè)施設(shè)備日常保養(yǎng)、維修維護的規(guī)范化、專業(yè)化,并最大程度下節(jié)約運營成本,河池公司目前正在嘗試分系統(tǒng)、分項目將基礎(chǔ)設(shè)備的維修保養(yǎng)進行外包或外聘維修維護的模式進行。例如我們把設(shè)備的一些技術(shù)要求低、工作量大的日常清潔維護內(nèi)容經(jīng)過測算工程量計算工日放在了養(yǎng)護招標工程量里面,由養(yǎng)護中標單位負責實施;將一些專業(yè)性強、專有設(shè)備維修維護通過建立維護聯(lián)系平臺和明確的議價機制,定專業(yè)隊伍進行維護等。
(5)河池公司要求隧道機電管理站、養(yǎng)護站根據(jù)所轄路段內(nèi)的隧道機電設(shè)施設(shè)備、土建設(shè)施的實際情況,對站內(nèi)管理人員的業(yè)務(wù)進行明確分工,分系統(tǒng)、分隧道的將巡查及維護工作打包落實到人(要求按A、B崗每兩人一組),將隧道土建、機電設(shè)施設(shè)備的日常運行管理工作責任落實到崗,即每座隧道日常管理工作由一位主要負責人A和一位協(xié)助負責人B共同承擔。
3 隧道土建養(yǎng)護
土建養(yǎng)護與機電養(yǎng)護同等重要,區(qū)別在于機電設(shè)備大多是附著式設(shè)備,土建養(yǎng)護大多是固定式設(shè)施,兩者具有很強的關(guān)聯(lián)性。河池公司隧道土建養(yǎng)護由轄區(qū)養(yǎng)護站負責。
3.1 日常巡查
按《公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTG H12-2015)要求,對隧道土建及附屬設(shè)施實施經(jīng)常檢查、定期檢查和特殊檢查,并完善相應(yīng)臺賬。
結(jié)合河池公司隧道管理際情況,各養(yǎng)護站對所轄隧道土建及附屬設(shè)施實施地毯式排查。地毯式排查的檢查頻率調(diào)整為1次/季度,以步行巡查的方式,對各隧道土建及附屬設(shè)施的完好情況進行檢查,并填寫記錄表。
3.2 病害處理
對土建巡查中發(fā)現(xiàn)的問題,按《公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTG H12-2015)、《廣西交通投資集團公路隧道養(yǎng)護管理辦法》相關(guān)規(guī)定處理。
4 隧道監(jiān)控管理
在全面掌握“軟、硬”件各類情況的基礎(chǔ)上,“如何做好監(jiān)控巡查、信息、事故監(jiān)控等日常工作,發(fā)揮溝通橋梁作用”,是隧道管理的主要工作、更是關(guān)鍵所在。河池公司轄區(qū)管養(yǎng)隧道達59座,面對如此繁重的隧道監(jiān)控任務(wù),河池公司共設(shè)置河池東、都安北兩個監(jiān)控室,由客服中心統(tǒng)一管理,承擔全路段隧道的監(jiān)控巡查和信息任務(wù),制定了客服管理辦法、信息管理辦法和突發(fā)事件處置流程,和轄區(qū)路段地方政府應(yīng)急辦、路政、交警、消防等部門構(gòu)建了良好的聯(lián)絡(luò)平臺,確保隧道安全監(jiān)管到位,突發(fā)事件信息傳遞及時有效。
5 隧道現(xiàn)場安全巡查管理
隧道現(xiàn)場安全巡查管理的重點是對路面施工、突發(fā)事件前期處置、維持秩序等方面發(fā)揮現(xiàn)場保障等作用。河池公司隧道現(xiàn)場安全巡查以客服中心監(jiān)控巡查發(fā)現(xiàn),主要涉路部門(排障中隊、養(yǎng)護站、隧道機電管理站)共同協(xié)查為主,對隧道路面施工、突發(fā)事件前期處置、維持秩序進行有效管控,其內(nèi)容應(yīng)包含隧道安全巡查、突發(fā)事件前期處置、隧道施工審批、隧道施工監(jiān)管等方面。
6 隧道安全管理
河池公司為做好隧道安全管理,凸顯隧道安全管理的重要性、程序性以及安全責任劃分,在每個隧道機電管理站設(shè)置專職安全員1名,其職責包括隧道各業(yè)務(wù)板塊安全檢查及管理,特別是隧道消防器材的檢查、維護和保養(yǎng),組織開展隧道安全應(yīng)急演練等,指導(dǎo)隧道作業(yè)人員安全操作。其內(nèi)容應(yīng)包含:隧道安全檢查(日常檢查、專項檢查、重點檢查)、隧道安全生產(chǎn)管理制度和辦法。
7 隧道應(yīng)急處置預(yù)案的完善
將常見的突發(fā)事件處理中所涉及跨業(yè)務(wù)、多方協(xié)調(diào)的應(yīng)急預(yù)案進行匯總,力求做到遇事有預(yù)案,應(yīng)急反應(yīng)快、處理好又準。應(yīng)急預(yù)案應(yīng)根據(jù)相關(guān)法律法規(guī),按照地方和交通主管部門的規(guī)定和要求來制定,并積極和地方政府協(xié)調(diào),并入地方應(yīng)急聯(lián)動體系。
以上是參看相關(guān)制度和規(guī)范,結(jié)合兩年多的運營管理工作,對隧道運營管理體系如何搭建的初淺看法,在實際運營管理中,也存在著例如隧道突發(fā)事件應(yīng)急處置的責任主體如何區(qū)別劃分及相關(guān)的人員、消防設(shè)施設(shè)備配置等不少問題尚待進一步完善解決。
參考文獻
[1]JTG H12-2015.公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2015.
[2]JTG/T D71-2004.公路隧道交通工程設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.
施工參考主要依據(jù)為隧道施工設(shè)計圖,《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)。
1、施工工藝
首先對施工縫面進行處理,然后在鋼纖維水泥混凝土面層上加防水粘接層(由0.2~0.3 L/㎡的EN粘接劑+0.2~0.4 L/㎡的改性乳化瀝青組成),然后鋪4cm普通瀝青AC13-I+0.4~0.6 L/㎡的改性乳化瀝青粘層,最后鋪+4cm的阻燃改性瀝青SMA13.
瀝青路面大面積攤鋪期間,沉沙池蓋板位置預(yù)留,在瀝青路面攤鋪完成后人工安裝。
2、隧道縫面處理
所有的縮縫、施工縫均需鋪上寬度為50cm的防水卷材,防止溫度反射裂縫的產(chǎn)生。全隧道所有的脹縫,應(yīng)先清除縫內(nèi)雜物,再填入瀝青瑪蹄脂填縫料,然后鋪上寬度為50cm的防水卷材。
用于隧道鋪裝的防水卷材應(yīng)滿足表1技術(shù)要求:
表1 防水卷材技術(shù)要求
技術(shù)指標 要 求 可溶物含量 g/m2 ≥2900 不透水性 壓力 MPa ≥0.3 保持時間 min ≥30 耐熱性 ℃ ≥110 拉力 N/50mm 縱向 ≥450 橫向 ≥450 低溫柔性 ℃ -8 撕裂強度 N 縱向 ≥250 橫向 ≥250
3、防水粘接材料
采用EN層間防水粘接劑,其技術(shù)指標如表2.
所采用的EN粘接劑能與鋼纖維水泥混凝土充分浸潤,具有優(yōu)良的耐潮、防滲水和粘接性能;
表2 隧道內(nèi)鋪裝層間粘接劑的技術(shù)要求
指標 技術(shù)要求 實驗方法或儀器 粘度(20℃), s ≤40 標準粘度計法 與水泥砼的粘接強度,MPa ≥1.2 拉拔試驗 與SMA13的粘接強度,MPa ≥1.2 拉拔試驗 25℃指干時間, h ≤10
25℃干硬時間, h ≤48
滲水系數(shù),㎝/s ≤2×10-8 Autoclam Permeability System Mark Ⅲ
4、改性乳化瀝青
所用改性乳化瀝青技術(shù)指標如表3.
表3 改性乳化瀝青技術(shù)要求
指 標 要 求 試驗方法 1.18mm篩上剩余量 % ≤0.3 JTJ052-2000 粘度 C255 (秒) 40~100 恩格粘度 15~40 蒸發(fā)殘留物性質(zhì) 針入度 25℃ 0.1mm 80~200 殘留延度比 ≥80 溶解度(三氯乙烯) ≥97.5 貯存穩(wěn)定性 (CH5)
5、改性瀝青
鋪裝層采用SBS類阻燃改性瀝青,其技術(shù)要求如表4.
表4 隧道內(nèi)阻燃改性瀝青技術(shù)要求
技 術(shù) 指 標 阻燃改性瀝青 試 驗 方 法 針入度25℃、100g、5s (0.1mm) 30~50 T0604-2000 延度5℃、5cm/min (cm) ≥20 T0605-1993 軟化點TR&B (℃) ≥80 T0606-2000 針入度指數(shù)PI ≥1.0 T0604-2000 溶解度 (%) ≥96 T0607-1993 氧指數(shù) ≥31 氧指數(shù)法GB10707-89 彈性恢復(fù)25℃ (%) ≥75 T0662-2000 質(zhì)量損失 (%) ≤0.6 T0610-1993
6、集料及礦粉
為滿足隧道復(fù)合路面的功能要求,選用花崗巖卵石破碎的集料作為隧道鋪裝面層SMA13用粗集料,石灰?guī)r作為細集料。AC13-I采用石灰?guī)r作為集料。粗集料、細集料應(yīng)滿足我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032-94)中的表C.8及表C.11中的要求。
花崗巖卵石破碎的粗集料的1:3細長扁平顆粒含量必須
改性瀝青SMA13所用石料的級配組成需滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)中對高速公路和一級公路石料的分級要求。
采用符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)中技術(shù)要求的石灰?guī)r礦粉。施工中應(yīng)保持礦粉干燥無結(jié)團,結(jié)團的礦粉不得直接使用。
7、纖維
纖維是用于SMA混合料中的穩(wěn)定劑,采用木質(zhì)素纖維,纖維生產(chǎn)廠家應(yīng)提供纖維產(chǎn)品質(zhì)檢報告。
8、抗剝落劑
為保證瀝青混合料中石料與瀝青的粘附性,需使用抗剝落劑來改善其間的粘附性。
9、混合料級配組成與性能要求
SMA13混合料設(shè)計級配應(yīng)滿足表5的技術(shù)要求。AC13混合料設(shè)計級配組成及性能要求按規(guī)范執(zhí)行。
SMA13瀝青用量(油石比)推薦范圍6.0~7.5%,需現(xiàn)場進行配合比設(shè)計并檢驗性能后確定,設(shè)計混合料的體積特性及性能需滿足表6中的技術(shù)要求。
纖維用量為SMA13混合料重量的0.4%.
SMA13面層抗剝落劑推薦用量為瀝青用量的0.3~0.4%.
表5 鋪裝面層SMA13混合料級配
通過篩孔(mm) 通過率 % 16.0 100 13.2 90~100 9.5 55~75 4.75 20~32 2.36 16~24 1.18 14~20 0.60 12~18 0.30 11~17 0.15 10~14 0.075 8~11
表6 鋪裝面層SMA13混合料性能要求
技術(shù)指標 要 求 空隙率 Va % 3.0~4.0 礦料間隙率VMA % ≥17.0 瀝青飽和度 VFA % 70~85 馬歇爾穩(wěn)定度 KN >6.2 流值 (0.1㎜) 20~50 馬歇爾殘留穩(wěn)定度 % ≥80 60℃動穩(wěn)定度DS 次/mm ≥3000 凍融劈裂殘留強度比 % ≥75 -10℃低溫彎曲極限應(yīng)變 >2×10-3 擊實次數(shù) 兩面各50次
注:對瀝青混合料還要求VCA≤VCADRA.
10、施工技術(shù)要求
(1)對基面的技術(shù)要求
對于水泥混凝土面層的縮縫、脹縫、施工縫,先清除縫內(nèi)雜物,再填入填縫料。水泥混凝土面板應(yīng)采取鑿毛和清除表面浮漿等技術(shù)措施,以確保與瀝青層之間的粘接力,且應(yīng)檢查水泥混凝土面板的平整度,在平整度符合要求的條件下,即可進行粘接層涂布。
(2)對粘接層的技術(shù)要求
施工前將水泥混凝土基面清掃干凈,EN粘接劑混合均勻后涂刷在水泥混凝土基面上,24小時后可進行防水卷材鋪設(shè)和乳化瀝青灑布施工,防水卷材的鋪設(shè)必須與基面充分貼實,無漏空,以確保防水卷材與基面的有效粘接。
(3)瀝青混凝土施工技術(shù)要求
①粘接劑灑布完畢并完全固化后,按要求鋪上防水卷材,并立即鋪筑瀝青混凝土。
②瀝青混合料在拌和前,應(yīng)認真檢驗原材料的質(zhì)量,只有符合部頒標準要求的材料才能進場使用,并在施工過程中隨時進行抽檢。
③瀝青混合料在拌和前,應(yīng)進行認真的級配設(shè)計,在檢驗所設(shè)計的混合料的性能指標達到設(shè)計要求的條件下,才允許作為瀝青拌和站的目標控制級配。瀝青混凝土拌和站在拌和瀝青混凝土前,應(yīng)認真校核拌和機的計量精度,在確認計量精度達到設(shè)計要求時,才允許進行拌和。
④瀝青拌和站在拌和瀝青混合料時,應(yīng)保證足夠的拌和時間,以保證混合料拌和均勻,無花白料,混合料的出料溫度宜控制在185~195℃,并結(jié)合拌和施工時的氣候及運距而定。
⑤瀝青混合料在運輸過程中,如果氣溫較低或等候時間過長,應(yīng)采取保溫措施,以免溫度降低太快,影響瀝青混合料的攤鋪和壓實。
⑥已運到施工現(xiàn)場的瀝青混合料在保證拌和站能滿足攤鋪機需要的條件下,應(yīng)盡可能快的攤鋪,以免溫度降低太快,影響壓實效果。混合料的攤鋪溫度應(yīng)大于165℃,終壓溫度應(yīng)大于120℃。
⑦當攤鋪機出現(xiàn)故障并認為在短期內(nèi)無法修復(fù)時,應(yīng)就地做成一條接縫;當日施工完畢,應(yīng)在完畢處做成一條垂直接縫。
⑧壓路機應(yīng)視攤鋪時的氣溫和瀝青混合料的溫度情況,緊跟攤鋪機進行碾壓。在碾壓過程中壓路機的重復(fù)碾壓寬度應(yīng)不小于壓路機輪寬的三分之一。
⑨隧道內(nèi)鋪裝施工時應(yīng)采取恰當?shù)耐L排氣措施,保證施工現(xiàn)場有足夠的亮度和通風,以使施工可以順利進行。施工完畢后的路面應(yīng)在24小時內(nèi)禁止一切車輛通行。
⑩在瀝青路面攤鋪完成后人工安裝沉沙池蓋板,對邊腳部位必須進行必要的剔打和處理。
11、安全施工注意事項
(1)施工現(xiàn)場必須有專人指揮作業(yè),操作人員配備防護手套,安全帽,隔熱膠鞋等必要的防護用品,鐵鍬等必要的勞動工具并隨時涂油防止粘瀝青。
(2)瀝青拌和站必須嚴格按照相應(yīng)的規(guī)范操作,配料,嚴禁違章作業(yè)。
(3)拌好的瀝青混合料在運輸過程中必須遮蓋保溫,同時保證車廂完好,避免在公路上灑料,必須保證車輛性能完好,司機嚴格遵守交通規(guī)則。
(4)現(xiàn)場重型設(shè)備必須由具備資格的人員操作,專人指揮,嚴禁隨意操作他人代替。
關(guān)鍵詞:大跨度 CD法 拱頂下沉位移 水平收斂位移 龍鼎隧道
中圖分類號:U451 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)01(a)-0063-02
根據(jù)國家“十三五”發(fā)展計劃,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在全國范圍內(nèi)大規(guī)模興起,公路隧道建設(shè)已進入大跨度時代。隨著跨度的增大,高跨比的減小,對隧道開挖方法的選擇提出了更高的考驗,然而目前關(guān)于公路隧道的開挖方法規(guī)定尚不夠明確,尤其是對于大跨徑公路隧道在不同圍巖等級情況下的開挖施工方法尚無具體規(guī)范規(guī)定?!豆匪淼朗┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》5.2.2.5規(guī)定:單側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于圍巖較差、跨度大、埋層淺、地表沉降需要控制的場合[1]。但是對于不同隧道開挖方法所適用的跨度大小、圍巖等級、埋深值等尚未做出詳細規(guī)定,隧道的開挖方法對隧道工程施工過程中的安全性具有重要意義,因此,該文依托京滬高速濟南連接線龍鼎隧道工程對灰?guī)r中雙向八車道隧道在Ⅳ級圍巖情況下的開挖方法進行了可行性分析,為我國相似隧道開挖技術(shù)提供成功案例,具有一定的參考價值。
龍鼎隧道位于濟南市龍鼎大道南端以東1 km處,洞身開挖寬度為19.55 m,開挖高度為13.10 m。隧道總長約2 200 m,屬長隧道,為山東省內(nèi)跨度最大隧道之一。龍鼎隧道是洞口處巖石風化嚴重,Ⅳ級圍巖里程YK7+010-YK7+075。
1 隧道進口開挖施工工藝
參考《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,小凈距四車道大跨度的龍鼎隧道選用CD法,即中隔壁法開挖。
1.1 CD法開挖施工步驟
第一步,施作先行導(dǎo)坑上臺階1超前小導(dǎo)管,預(yù)注漿加固圍巖。
第二步,開挖先行導(dǎo)坑上臺階1部,循環(huán)進尺1.6 m,施作拱架Ⅰ、中隔壁Ⅱ及錨噴砼(上部)。
第三步,落后1部3 m后開挖先行導(dǎo)坑下臺階2,循環(huán)進尺1.6m,施作拱架Ⅰ、中隔壁Ⅱ及錨噴砼(下部)。
第四步,施作后行導(dǎo)坑上臺階3超前小導(dǎo)管,預(yù)注漿加固圍巖。
第五步,落后2部15 m后開挖后行導(dǎo)坑上臺階3部,循環(huán)進尺1.6m,施作拱架Ⅰ及錨噴砼(上部)。
第六步,落后3部3 m后開挖后行導(dǎo)坑下臺階4部,循環(huán)進尺1.6m,施作拱架Ⅰ及錨噴砼(下部)。
第七步,圍巖和初支變形穩(wěn)定后,一般Ⅳ級圍巖距離掌子面90 m以內(nèi),逐段拆除中隔壁,鋪掛防水板,綁扎二襯鋼筋,澆筑二襯混凝土。(如圖1)
1.2 CD法開挖施工控制要點
(1)上部導(dǎo)坑的_挖循環(huán)進尺控制為1榀鋼架間距0.8 m,下部導(dǎo)坑的開挖進尺可依據(jù)地質(zhì)情況適當加大。
(2)中隔壁法施工時,初期支護完成后方可進行下一分部開挖,各部開挖時,周邊輪廓應(yīng)盡量圓順,應(yīng)在先開挖側(cè)噴射混凝土強度達到設(shè)計要求后再進行另一側(cè)開挖,左右兩側(cè)導(dǎo)坑開挖工作面的縱向間距不宜小于15 m;當開挖形成全斷面時,應(yīng)及時完成全斷面初期支護閉合。
(3)中隔壁的拆除應(yīng)滯后于仰拱,并應(yīng)于圍巖變形穩(wěn)定后才能進行,一次拆除長度應(yīng)根據(jù)量測數(shù)據(jù)慎重確定,拆除后應(yīng)立即施作二次襯砌。
2 隧道開挖圍巖穩(wěn)定判定指標及標準
2.1 圍巖穩(wěn)定判定指標確定
隧道開挖過程中,圍巖變形,特別是拱頂位移增加,嚴重時可直接危及隧道圍巖和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全[2]。同時,隧道圍巖收斂位移速率是隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化的最直觀反映[3]。因此,隧道開挖過程中,采用拱頂下沉位移和水平收斂位移兩個指標作為判定依據(jù),判定龍鼎隧道進口Ⅳ級圍巖開挖時圍巖穩(wěn)定情況,進而評價開挖方法的可行性。
2.2 圍巖穩(wěn)定性判定標準
(1)根據(jù)拱頂沉降位移判定。圍巖穩(wěn)定性首先根據(jù)實測位移值不大于隧道的極限位移,將隧道設(shè)計的預(yù)留變形量作為極限位移。(見表1)
(2)根據(jù)位移速率判斷。速率大于1 mm/d時,圍巖處于急劇變形狀態(tài),應(yīng)加強初期支護;速率變化在0.2~1.0 mm/d時,應(yīng)加強觀測,做好加固準備;速率小于0.2 mm/d時,圍巖基本達到穩(wěn)定。
(3)根據(jù)位移速率變化趨勢判斷。當圍巖位移速率不斷下降時,圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài);當圍巖位移速率變化保持不變時,圍巖尚不穩(wěn)定,應(yīng)加強支護;當圍巖位移速率變化上升時,圍巖處于危險狀態(tài),必須立即停止掘進,采取應(yīng)急措施。
3 Ⅳ級圍巖變形監(jiān)控量測
龍鼎隧道進口進行開挖時在拱頂和兩側(cè)拱腳分別埋設(shè)圍巖位移觀測點,持續(xù)進行圍巖位移測量記錄。
3.1 圍巖拱頂沉降位移量測
圍巖拱頂沉降位移記錄結(jié)果見圖2。設(shè)計預(yù)留變形量為140 mm,拱頂沉降位移最大為13.1 mm,遠小于設(shè)計預(yù)留變形值1/3。
3.2 圍巖水平收斂位移量測
圍巖水平收斂位移記錄結(jié)果見圖3。隧道開挖過程中,各斷面圍巖水平收斂趨勢相同,開始發(fā)展較快,于28 d左右開始趨于穩(wěn)定,水平位移增加速度較小并小于0.2 mm/d。各斷面水平收斂位移最大值為8 mm。
4 圍巖監(jiān)控量測變形規(guī)律
(1)圍巖拱頂沉降和水平收斂均是前期發(fā)展迅速,后期緩慢趨于穩(wěn)定,YK7+010-YK7+075段Ⅳ級圍巖1部沉降位移為9.4~13.1 mm。
(2)開挖時,拱頂沉降位移于60 d左右趨于穩(wěn)定,進入緩慢發(fā)展階段,且發(fā)展速度均不大于0.2 mm/d,拱頂沉降持續(xù)受各部開挖施工影響。
(3)圍巖拱頂下沉位移受圍巖破碎程度有關(guān),YK7+040-YK7+050段圍巖較破碎,是Ⅳ級圍巖段拱頂沉降位移,是加強支護的重點之處。
(4)開挖掘進方向為沿樁號減小方向,圍巖水平收斂位移受隧道埋深影響,隨埋深增加水平收斂位移終值減小。
(5)隧道開挖初支穩(wěn)定時間,即二襯施工開始時間,可通過拱頂下沉位移和水平收斂位移趨于穩(wěn)定的較晚日期進行確定。
5 結(jié)語
根據(jù)龍鼎隧道進口開挖過程中拱頂下沉位移和水平收斂位移監(jiān)測結(jié)果,可以判定灰?guī)r地質(zhì)中洞身開挖寬度為19.55 m,開挖高度為13.10 m的大跨度扁平隧道采用CD法進行Ⅳ級圍巖的開挖掘進是可行的。同時,隧道二襯施工時間可以根據(jù)圍巖拱頂下沉位移和水平收斂位移的發(fā)展時間提前確定,方便指導(dǎo)施工管理,為今后灰?guī)r地質(zhì)中隧道施工提供成功的案例參考以及相似的工程經(jīng)驗借鑒。
參考文獻
[1] JTG F60-2009,公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2009.
關(guān)鍵詞:高速公路;隧道;質(zhì)量;安全
公路隧道的設(shè)計施工方案日趨成熟與復(fù)雜。其復(fù)雜的一方面是考慮了更多的因素,將更多的設(shè)計理念以及人性化的要求囊括進去,另一方面,設(shè)計的復(fù)雜性同時帶來了施工的復(fù)雜性與經(jīng)濟因素的不確定,以及人為的不可控制因素增多,同時管理的成本大大增加。幾年來,隨著高等級公路的不斷拓展,公路隧道的建設(shè)數(shù)量在大大增加,這就要求工程師、施工單位和廣大的技術(shù)工作人員認真總結(jié)隧道施工的精細要點,更好地保證隧道的施工質(zhì)量。本文結(jié)合工程實際,對高速公路隧道施工質(zhì)量控制談一些體會。
1工程概況
某高速公路某隧道為越嶺隧道,全長217米,是該高速控制工期的重點工程,整個隧道分左右兩幅,設(shè)計行車速度80公里/小時,為雙向4車道分離式隧道。施工單位按照新奧法(NATM)思想進行隧道開挖與支護,充分發(fā)揮圍巖的自承作用,作業(yè)嚴格遵循“短進尺、弱爆破、強支護、勤量測”的原則,盡量減少對圍巖的擾動,并充分利用超前地質(zhì)預(yù)報,確保了施工安全和工程的順利進行。
2施工質(zhì)量控制要點
2.1洞口及明洞工程施工質(zhì)量控制要點
(1)加強洞口及明洞工程開挖的監(jiān)控:開挖前測量放線及仰坡頂截水溝和洞口段的排水系統(tǒng)應(yīng)已施作完成,并檢驗合格。
(2)明洞鋼筋砼澆注:鋼筋種類、數(shù)量及性能必須經(jīng)檢驗符合設(shè)計要求。鋼筋制作安裝,襯砌臺車就位,外模安裝等應(yīng)由現(xiàn)場施工質(zhì)量控制巡檢旁站,及時發(fā)現(xiàn)問題,及時整改,專業(yè)施工質(zhì)量控制工程師全面檢查,各項指標符合設(shè)計和規(guī)范要求后方可澆注混凝土,施工全過程,均應(yīng)處于受控狀態(tài)。
(3)注意雨季期間洞口段的施工安全,洞身開挖嚴格按設(shè)計文件要求的開挖方法進行,洞口段仰拱應(yīng)及時卦閉成環(huán)并及時施作二襯,襯砌臺車進場安裝要與隧道進洞同步進行。
2.2隧道洞身開挖施工質(zhì)量控制要點
2.2.1開挖的原理
目前我國高速公路隧道普遍采用新奧法施工,新奧法的基本理論依據(jù),就是利用圍巖本身所具有的承載效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技術(shù),進行全斷面開挖旖工, 以復(fù)合式內(nèi)外兩層襯砌形式來修建隧道的洞身,即以噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼支撐等為其外層支護形式,稱為初次柔性支護,系在洞身開挖之后必須立即進行的支護工作。
2.2.2開挖方法的確定及控制事項
在隧道洞身開挖施工過程中,應(yīng)結(jié)合巖層構(gòu)造、巖性及地下水情況,采用光面爆破或預(yù)裂爆破技術(shù),使隧道開挖斷面盡可能的符合設(shè)計輪廓線,減輕對圍巖的擾動,減少超、欠挖。圍巖地質(zhì)條件發(fā)生變化時,應(yīng)及時調(diào)整周邊眼問距和裝藥量。
2.2.3加強施工安全防護
隧道開挖通過煤層或煤系地層時,應(yīng)采取封閉措施,防止煤層瓦斯逸入坑道,在施工過程中要加強對瓦斯?jié)舛鹊牧繙y,施工通風應(yīng)能滿足洞內(nèi)各項作業(yè)所需的最大風量,并要采取有效的防塵措施,如采用的防塵措施不能達到規(guī)定的粉塵濃度標準時,嚴禁采用干式鑿巖。
2.2.4嚴格控制超欠挖
開挖后應(yīng)采用激光斷面儀測量凈空斷面,宜每隔5~10m檢測一個斷面,發(fā)現(xiàn)超欠挖應(yīng)及時調(diào)整鉆爆參數(shù)。當出現(xiàn)超挖時,超挖部分應(yīng)采用與襯砌同等級混凝土回填密實:當出現(xiàn)欠挖時,對欠挖部位應(yīng)進行處理,確保襯砌厚度滿足設(shè)計要求。
2.3隧道初期支護施工質(zhì)量控制要點
新奧法施工的特點是“少擾動、早支護、勤量測、緊封閉”,洞身開挖后及時、正確地進行初期支護是新奧法施工成敗的關(guān)鍵所在。因此,施工質(zhì)量控制工程師在隧道開挖完成后,應(yīng)指導(dǎo)督促承包商立即按設(shè)計要求進行各項初支工作,并嚴格控制各工序的施工質(zhì)量。
2.3.1系統(tǒng)錨桿支護
開挖斷面經(jīng)檢查合格后應(yīng)立即進行錨噴支護,錨桿采用儀器測量定位鉆孔,在鉆孔時要嚴格控制孔位、間距、方向、形狀、孔徑及孔深等指標。鉆孔前應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求定出孔位,作出標記,鉆孔方向要求最好垂直于巖面,當層理、裂隙發(fā)育并存在明顯走向及傾角等特殊情況時,應(yīng)靈活處理。錨桿與孔壁之間的摩擦力是錨桿發(fā)揮錨固作用的關(guān)鍵,所以,鉆孔后必須清孔,將鉆孔內(nèi)的石渣等清除,并防止塌孔。
2.3.2鋼筋網(wǎng)支護
鋼筋網(wǎng)應(yīng)在巖面噴射一層混凝土后進行鋪設(shè),使用前應(yīng)清除銹蝕,采用雙層鋼筋網(wǎng)時,第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設(shè),鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨受噴面的起伏鋪設(shè),在安裝錨桿后進行,鋼筋網(wǎng)的混凝土保護層應(yīng)不小于20mm,且應(yīng)與錨桿或釬釘聯(lián)結(jié)牢固,在噴射混凝土作業(yè)時不發(fā)生晃動。
2.3.3鋼支撐支護
鋼支撐安裝應(yīng)嚴格按設(shè)計進行,應(yīng)檢查鋼拱架尺寸、強度和剛度以及安裝位置、間距、垂直傾斜度,縱向連接筋連接情況和與錨桿頭及鋼筋網(wǎng)的焊接情況,符合設(shè)計及規(guī)范要求后進行噴射砼施工。特別應(yīng)嚴格控制鋼支撐安裝間距,做到每榀檢查,安裝允許偏差為50mm。鋼支撐安裝應(yīng)靠緊圍巖,如果與圍巖有間隙,不得用片石回填,而應(yīng)用噴射混凝土噴填飽滿。鋼支撐拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上,不得懸空。拱腳標高不足時,不得用塊石、碎石砌墊,而應(yīng)設(shè)置鋼板進行調(diào)整,或用混凝土澆筑,混凝土強度不小于C20。
2.4隧道二次襯砌施工質(zhì)量控制要點
(1)二襯施作前加強對Ⅳ、V級圍巖初期支護砼強度、厚度、鋼拱架問距、空洞情況的檢測,檢測合格后方可進行下一道工序施工。
(2)二襯施作時機的確定。二次襯砌應(yīng)在圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定后施作,圍巖變形量較大,流變特性明顯時,要加強初期支護并及早施作仰拱和二次襯砌。同時,二次村砌距掌子面的距離應(yīng)符合圖紙或技術(shù)規(guī)范要求,一般情況下不大于200m,軟弱圍巖應(yīng)緊跟。
(3)二襯應(yīng)采用整體式襯砌臺車施工。新進場的二襯臺車質(zhì)量進行專項驗收,襯砌臺車由合格的生產(chǎn)廠家加工定做,拼裝完成后對臺車幾何尺寸、剛性強度、面板厚度等進行檢查,合格后方允許投入使用。舊臺車必須由專業(yè)廠家進行修整后才能進場,二襯臺車模板拼縫必須電焊打磨,特長隧道,每施工1000米二襯,必須對二襯臺車進行一次系統(tǒng)的整修。
2.5隧道防排水施工質(zhì)量控制要點
(1)光面爆破是初期支護防水的基礎(chǔ),它雖然不屬于防水施工系統(tǒng)的范疇,但與防水施工密切相關(guān),光面爆破可保證防水層基面大體平整,并且保證防水層與噴射混凝土表面密帖,同時保證防水層的松弛預(yù)留量做到合理控制,可避免防水層被刺破或拉裂。
(2)防水工程貫穿公路隧道施工過程。從材料進場、技術(shù)交底、員工培訓(xùn):、防水板場地選擇硬化、防水板焊接或粘接移動、防水層掛板臺車的設(shè)計、安裝、就位、公路隧道光面爆破、初期支護、基面檢查處理、掛防水板、二次襯砌混凝土澆筑等工序都必須嚴格按技術(shù)規(guī)范施工,否則將會造成防水層的破裂,從而使公路隧道滲漏水。所以只有不斷地探索、總結(jié)、積累,進一步完善操作工藝和管理制度,才能確保隧道整體不滲漏。
【關(guān)鍵詞】瓦斯隧道;混合氣體;防治措施
一、前言
近年來隨著我國交通部建設(shè)事業(yè)和鐵路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展,城市隧道、鐵路隧道和山嶺隧道的建設(shè)進入了高速發(fā)展期,雖然有先進的隧道氣體檢測技術(shù)可有效降低瓦斯事故,由于瓦斯隧道地質(zhì)條件十分復(fù)雜,在施工過程中和有毒氣體擴散的氣體是未知的,經(jīng)常給工程建設(shè)帶來困擾。在施工過程中需要清楚地層中瓦斯的發(fā)分散、規(guī)模等情況,為工程建設(shè)采取有效安全措施以保證工程進度。
二、瓦斯隧道特征
(一)瓦斯的主要成分
瓦斯氣體主要含有烷烴,其中氣體多數(shù)是甲烷,還含有少量的乙烷氣體、丙烷氣體以及丁烷氣體。
一般情況下,瓦斯燃燒溫度為650℃~750℃。燃燒溫度會受到瓦斯氣體的濃度、火源特性以及壓力等方面的影響。瓦斯氣體的含量處于百分之七至百分之八時,非常容易引燃;對于混合氣體來說,當它們的壓力上升的時候,引燃的溫度會受到影響而下降;在同一溫度下,火區(qū)較大,與更多的時間和更容易引燃煤氣點火。
當濃度降低至5%時,天然氣遇到火不爆炸,但可以形成在燃燒層中的火層以外;當濃度為9.5%時,天然氣爆發(fā)力最大;濃度為16%的氣體則爆炸性喪失,但在遇到空氣和明火時則會燃燒。瓦斯爆炸的界限并不是一個固定值,它還會受到很多方面的影響,如溫度、壓力、煤塵等。
(二)瓦斯在媒層中存在的方式
瓦斯在煤層是以溶解、游離、吸附三種方式存在。在一般情況下,游離天然氣含量占煤層現(xiàn)有瓦斯包含量的百分之八十至九十,與煤體中空間、瓦斯壓力與圍巖溫度的大小相關(guān)。處于吸附狀態(tài)下的瓦斯,其含量與煤的碳化程度和架構(gòu)特征有關(guān)。
如果天然氣處在游離和吸附條件中,其狀態(tài)是不斷變化的,會形成動態(tài)平衡;如果煤體的結(jié)構(gòu)被毀壞或者溫度提高、外部壓力下降,則瓦斯將會從吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)換為游離狀態(tài);反之,溫度下降或外在壓力上升時,游離狀態(tài)的瓦斯將轉(zhuǎn)換為吸附狀態(tài)的瓦斯;這種局部的瓦斯含量發(fā)生轉(zhuǎn)變的情形分別為解吸和吸附。
(三)瓦斯涌現(xiàn)的方式
天然氣的涌現(xiàn)有兩種形式,一種形式為一般涌出,另一種則是異常涌出。由于開采的作用,煤巖層原始形態(tài)受到損壞,透氣性提升,在壓力作用之下處于游離狀態(tài)的天然氣會流向采掘空間,從而形成瓦斯涌現(xiàn)。
三、瓦斯隧道的防治措施
在隧道中的工作人員必須遵守“加強透風、勤測瓦斯、禁止火源”三項原則。預(yù)防天然氣爆炸的主要措施有以下兩點:其一是在早期識別出其在隧道的里程,位置;其二防止瓦斯氣體大量聚集,并且要注意降低瓦斯氣體的濃度;自隧道進洞時開始,則需要各種必要的防范設(shè)施,如滅火器、自救器等,同時使用瓦斯電閉鎖系統(tǒng)和瓦斯自動連續(xù)檢測監(jiān)控進行檢測,并且需要相應(yīng)的管理制度和應(yīng)急預(yù)案。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)瓦斯,即刻管理升級,加密監(jiān)控網(wǎng)點,增加防范措施,嚴防瓦斯事故發(fā)生。按照國家的技術(shù)規(guī)范來對瓦斯隧道進行嚴格管理,以防事故的發(fā)生。
鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范(TB10120_2002)1)隧道通過的地層層序、年份、巖層類別及地層的分布,煤層頂,底板的數(shù)量、功能和位置,煤層厚度,傾角,通過煤里程長隧道;(2)主要煤層的指標和工業(yè)成分分析的物理性能,包括硬度,顏色,氣味,重量,灰分,光,水,固定碳,氣體壓力,氣體含量和天然氣涌出初速度等;3)確定天然氣地質(zhì)形成區(qū)域,包括油頁巖和煤的結(jié)構(gòu)和天然氣生產(chǎn),儲存和運輸?shù)膮^(qū)域,密封環(huán)境等因素的影響,瓦斯隧道除應(yīng)按照勘探工作的總體布局,應(yīng)適當增加鉆井,煤和天然氣作為分析樣品,并應(yīng)完成瓦斯氣體和天然氣含量、壓力和涌出量測試。
《瓦斯隧道施工技術(shù)規(guī)范》1)燃氣隧道入口應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)具備瓦斯監(jiān)測人員,每60分鐘一次檢測;2)若開挖工作面風流中氣體的濃度超出1%,則工作人員應(yīng)當中止鉆孔;若氣體的濃度超出1.5%,應(yīng)立即中止作業(yè),隔離電源,相關(guān)人員立刻撤離,以進行處置;3)若氣體累積的體積超過0.5m3,或者濃度超出2%時,方圓20米內(nèi)必須立刻中止作業(yè),隔離電源,同時相關(guān)人員立刻撤離,以進行處置。
《瓦斯隧道施工安全技術(shù)措施》1)由停電或透風設(shè)備等因素所造成的透風運轉(zhuǎn)中止,恢復(fù)正常的通風后,對于坍塌洞穴、隧道上部、避車洞等瓦斯易集聚、通風不良的地點,天然氣濃度不能超出2%。若檢查超過,必須中止作業(yè),切斷電源,并令相關(guān)人員撤離,終止電動機的運轉(zhuǎn)以及電器的開啟。進行局部通風,由氣體監(jiān)視器來檢測,要證實的氣體濃度低于容許濃度,確認安全后允許恢復(fù)施工;2)一旦出現(xiàn)天然氣噴涌出等異常情況,須立即采取措施,首先考慮隔絕一切有可能的火源,如斷電等,加強通風,并且同時疏散所有人員,對隧道采取警戒,進一步考慮研究和采取具體措施來抽排瓦斯。
四、工程實例
董家山隧道工程位于四川都汶高速公路發(fā)生了瓦斯爆炸事故―12.22”董家山隧道位于汶公路都江堰和楊秀雙管隧道之間,右側(cè)洞長4081米,左洞長4111米,隧道中心線約39米的間距。進口由中鐵一局進行施工,出口由中鐵二局進行事后。該隧道工程通過許多次煤層,但通過的煤層厚度均不大,隧道內(nèi)天然氣的壓力為1.72~6.7個大氣壓,經(jīng)過勘測確定改隧道為低瓦斯隧道,并且委托煤炭專業(yè)單位對隧道在作業(yè)過程中的情況進行了鑒定,結(jié)果為低瓦斯隧道。施工過程當中允許使用非防爆設(shè)備,出碴、進料均是由汽車進行。掌子面處發(fā)生的塌方導(dǎo)致了天然氣的異常涌現(xiàn),從而導(dǎo)致模板臺車的周圍的天然氣濃度超過爆炸界限,并且掛在模板臺車的配電箱處的三芯插頭發(fā)生短路且發(fā)出火焰,最終引發(fā)了瓦斯爆炸。
五、結(jié)論
近年來城市、鐵路和山嶺隧道的建設(shè),隨著我國交通部的建設(shè)事業(yè)以及鐵路建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展,進入了快速發(fā)展期。地質(zhì)情況導(dǎo)致瓦斯隧道十分紛亂,施工過程中瓦斯及有毒氣體分散不明,經(jīng)常給工程建設(shè)帶來困擾。瓦斯的主要成分為烷烴,在氣體的濃度、火源特性、壓力、溫度等方面達到一定條件時,很容易燃燒爆炸。所以在施工時必須要遵守“加強透風、勤測瓦斯、禁止火源”三項原則,盡早查清隧道中瓦斯流出的里程和部位,并且防止瓦斯的大量聚集,還要盡量降低瓦斯氣體濃度,同時應(yīng)當建立、健全相應(yīng)的監(jiān)督管理制度,制定各種應(yīng)急預(yù)案。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)瓦斯,即刻管理升級,加密監(jiān)控網(wǎng)點,增加防范措施,嚴防瓦斯事故發(fā)生。按照國家的技術(shù)規(guī)范來對瓦斯隧道進行嚴格管理,以防事故的發(fā)生。
參考文獻
[1]白俊,雷建華.大茶山高瓦斯隧道施工通風設(shè)計[J].鐵道建筑,2013(09):39-41.
【關(guān)鍵詞】下穿隧道;設(shè)計;基坑;計算;
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
1基坑設(shè)計原則及技術(shù)標準
1.1設(shè)計原則及技術(shù)標準
篁莊大道下沉式隧道分布里程為K21+175~K21+715,長540m,由擋墻段和封閉框架段構(gòu)成,其中K21+400~K21+500為封閉段,長100m。隧道擬采用明挖法施工。
1.1.1 設(shè)計原則
基坑設(shè)計必須與相應(yīng)的節(jié)點交通疏散方案相協(xié)調(diào),盡量減少對節(jié)點交通的影響。根據(jù)本基坑的規(guī)模和周邊構(gòu)筑物的情況,側(cè)壁安全等級二級,相應(yīng)基坑側(cè)壁重要性系數(shù)γ0=1.0;邊坡整體穩(wěn)定安全系數(shù)要求不小于1.3?;禹?shù)孛娉d計算取值為20kPa,基坑最大變形控制在50mm以內(nèi)。 基坑支護結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)滿足隧道主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)尺寸、規(guī)范允許變形、施工誤差及施工作業(yè)面要求。當安全等級為二級時,基坑變形控制需滿足地面最大沉降量≤0.25%H;且≤50mm;排樁結(jié)構(gòu)最大水平位移≤0.40%H,且≤50mm(H為基坑開挖深度)。
1.1.2 設(shè)計依據(jù)及標準
設(shè)計依據(jù):
《廣州地區(qū)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)定》(GJB02-98);廣東省標準《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(DBJ/T15-20-97);中華人民共和國行業(yè)標準《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012);中華人民共和國國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB5007-2012);中華人民共和國國家標準《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTG D62-2004);中華人民共和國國家標準《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2002);中華人民共和國國家標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB 50497-2009);廣東省標準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)程》(DBJ 15-38-2005)等其他有關(guān)的國家及地方強制性規(guī)范和標準等。
主要技術(shù)標準:
公路等級:一級公路;
設(shè)計行車速度:80km/h;
建筑限界凈寬: 13.25m;
建筑限界高:5.0m;
工程結(jié)構(gòu)安全等級:一級;
結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):1.1;
鋼筋混凝土裂縫寬度控制:迎水面≤0.2mm,背水面≤0.3mm;設(shè)
計基準期:100年;
汽車荷載:公路—I級
1.2 本項目設(shè)計特點及難點
篁莊大道隧道基坑平面上呈長條形,篁莊大道隧道的基坑側(cè)壁長度為(路線左右兩側(cè))540m,基坑開挖有效寬度(底寬)31.7~37.8m。隧道開挖深度3.73~8.35m。隧道入口東側(cè)有約15m的邊坡,距隧道入口西側(cè)路邊為平整場地,約50m為6層工業(yè)綜合房。隧道出口左右側(cè)約為2~3層砼廠房,距離路邊約45m,無特殊建筑。根據(jù)已有管線調(diào)查資料,目前隧道周邊存在多條市政電纜及水管和燃氣管道,施工前應(yīng)實地探明管線情況,先改遷基坑開挖范圍內(nèi)的管線,對基坑周邊影響范圍內(nèi)不能改遷的管線應(yīng)做好管線保護和監(jiān)測工作,避免施工過程引起管線破壞
2 基坑設(shè)計
2.1基坑支護結(jié)構(gòu)形式
擬建篁莊大道隧道為城市主干道,規(guī)劃道路紅線寬80m,埋于地下的市政管線全部遷改。因隧道利用原地方道路,設(shè)計需考慮隧道施工期交通疏解問題,基坑支護設(shè)計按車輛在基坑頂部3m外行駛考慮?;娱_挖過程中,為保證輔道及施工便道通車安全,保證基坑穩(wěn)定同時須控制基坑變形。本隧道基坑開挖范圍土層主要是素填土、雜填土、強風化變質(zhì)砂巖、中風化變質(zhì)砂巖及微風化變質(zhì)砂巖,土層均為弱透水層,滲透性很小。支護工程根據(jù)基坑地質(zhì)條件、開挖深度及周邊環(huán)境等分別進行分區(qū)設(shè)計,主要采用土釘墻支護形式。
土釘墻支護:基坑安全等級為一級。用于基坑K21+175~K21+715兩側(cè),該段開挖土層主要是粉質(zhì)粘土、全~微風化變質(zhì)砂巖,地質(zhì)條件較好,基坑開挖深度3.73~8.35m,開挖坡面坡比1:0.5,土釘桿體采用22,采用全長粘結(jié)土釘,土釘傾角15°,水平間距1.4m,縱向間距1.5m,面板厚120mm,C25噴射混凝土,鋼筋網(wǎng)為φ8@200*200。
2.2 基坑支護結(jié)構(gòu)計算
采用北京理正軟件設(shè)計研究院開發(fā)的理正深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件(F-SPW V7.0版)對兩種不同支護形式選取最不利斷面進行計算。計算過程中,主動土壓力采用朗肯土壓力計算,礫砂、粗砂按水土壓力分算考慮,其余土層按水土壓力合算考慮。側(cè)壁安全等級為一級時,圍護結(jié)構(gòu)施工期最大側(cè)向變形控制在30mm以內(nèi);安全等級為二級時,基坑最大變形控制在50mm以內(nèi)。
基坑頂部3m范圍內(nèi)嚴禁堆載,此范圍外地面荷載取20kPa進行計算。經(jīng)計算施工期整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求。
2.3 基坑降、排水設(shè)計
1、基坑開挖期間,地下水位應(yīng)降至基坑開挖面以下1m,開挖至基底時, 也須保證地下水位降至基坑底面以下1m。降水過程應(yīng)伴隨主體結(jié)構(gòu)施工過程的始終。
2、基坑開挖過程中,應(yīng)做好基坑內(nèi)的排水工作,如在雨季施工,必須準備足夠的抽水設(shè)備,并做好基坑外的排水、截水工作。
3、沿整個基坑頂外周距離坡頂1m左右設(shè)置磚砌排水溝,水溝尺寸30cm×30cm,壁厚12cm;距基坑底邊線0.5m左右設(shè)置30×30cm截水溝,并向截水溝方向設(shè)置1%的橫向反坡?;娱_挖施工階段,沿坑底設(shè)置臨時集水井,且每一層土方均應(yīng)設(shè)置,避免坑底積水軟化邊坡土體?;娱_挖至設(shè)計標高以后,每間隔20~30m設(shè)置一處80×80cm的集水井。
4、基坑開挖過程中,應(yīng)做好基坑內(nèi)的排水工作,如在雨季施工,必須準備足夠的抽水設(shè)備,并做好基坑外的排水、截水工作。
5、基坑內(nèi)外均需設(shè)置適量的水位監(jiān)測孔,以監(jiān)測基坑范圍內(nèi)的地下水位,并可檢測降水對周圍水位的影響,控制周圍地面的沉降。
3 結(jié)語
基坑屬于臨時性工程,其作用是提供一個空間,使主體結(jié)構(gòu)的砌筑作業(yè)得以按照設(shè)計所指定的位置進行?;釉O(shè)計必須密切結(jié)合基坑周邊環(huán)境特點,采用靈活多樣的支護方式,輔以優(yōu)化的施工工藝和信息化施工,才能達到安全、合理、經(jīng)濟的支護目的。本文通過對篁莊大道下穿隧道基坑工程設(shè)計,望能對類似工程設(shè)計提供參考。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:山區(qū)高速公路 質(zhì)量控制 地質(zhì)要求
1 山區(qū)高速公路建設(shè)地質(zhì)要求
對地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律的認識(巖土工程勘察工作)是由面到線、由線到點、由表及里、由粗到細、由宏觀到微觀,逐步深入的,根據(jù)不同階段應(yīng)采取不同的方法和手段。
1.1勘察設(shè)計階段
地質(zhì)條件是客觀存在的,山區(qū)高速公路在自然地質(zhì)環(huán)境中穿行,并對地質(zhì)環(huán)境進行改造,應(yīng)該認識地質(zhì)規(guī)律,尊重地質(zhì)規(guī)律,在設(shè)計中充分考慮地質(zhì)因素,遵循地質(zhì)原則,從源頭上盡量減少山區(qū)高速公路對自然環(huán)境的破壞,并且為施工和運營提供良好的條件。
1.2貫徹地質(zhì)選線的原則
山區(qū)公路地質(zhì)選線主要受到地形和不良地質(zhì)現(xiàn)象的制約,主要的不良地質(zhì)現(xiàn)象有滑坡、泥石流、巖崩、巖溶、巖堆(坡積層)、軟弱土、膨脹士、濕陷性黃土、凍土、水害、空區(qū)以及強震區(qū)(高地應(yīng)力)等,本階段應(yīng)盡可能詳細地收集區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)、巖石地層、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地震地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等方面的資料,利用遙感資料(衛(wèi)片和航片),編制中比例尺(1:5萬或1:10萬)工程地質(zhì)圖和地質(zhì)災(zāi)害(不良地質(zhì)現(xiàn)象)分布圖,圖上標注大的地質(zhì)構(gòu)造(主要是斷層)、重大的地質(zhì)病害體,分析區(qū)域性的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生條件,進行初步的地質(zhì)災(zāi)害評估,配合路線方案設(shè)計,進行必要的現(xiàn)場踏勘和重點路段的調(diào)查,反復(fù)對比,優(yōu)選出工程地質(zhì)條件最好、地質(zhì)災(zāi)害最少、工程建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境的不利影響最小的路線走廊帶,真正貫徹地質(zhì)選線的原則。
1.3遵循施工規(guī)律
遵循信息化施工、補充勘察、動態(tài)設(shè)計原則由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和勘察周期的制約,有些復(fù)雜場地(巖溶、破碎帶、巖性縱橫向差異大的地區(qū))或地形困難場地(陡坡、魚塘等)在設(shè)計階段難以布置充分的勘察工作量,無法查清場地詳細工程地質(zhì)條件。在施工期間,可以進行補充勘察,如對巖溶發(fā)育區(qū)或巖性差異大的場地逐樁鉆探,對原進場困難場地通過施工便道進場鉆探。施工中發(fā)現(xiàn)新的地質(zhì)問題也要補充勘察,應(yīng)該把施工期間的勘察工作視作設(shè)計期間勘察工作的重要補充。
2 質(zhì)量控制的原則和方法
2.1把握施工檢測
通過測量、試驗的數(shù)據(jù)為依據(jù),監(jiān)理的試驗、測量人員參加承包人的試驗、測量工作的監(jiān)督或旁站,進行有效的現(xiàn)場監(jiān)督檢查,同時按頻率要求進行必要的抽檢、抽測及復(fù)檢、復(fù)測,以控制工程質(zhì)量,通過驗證試驗、標準試驗、工藝試驗、抽樣試驗、驗收試驗等試驗,以及對工程定線控制、施工放樣、完工驗收等測量工作的監(jiān)督檢查和認可,進行質(zhì)量控制。各種試驗、測量的項目,方法、頻率、標準等均按部頒規(guī)程、標準、合同文件的技術(shù)規(guī)范進行,對承包人的質(zhì)量保證體系的功能、人員素質(zhì)、儀器設(shè)備、操作方法、資料管理等進行經(jīng)常的、有效的監(jiān)督檢查,以確保承包人的自檢質(zhì)量,各種抽樣檢測頻率原則上控制在20%,根據(jù)不同的測試項目和實際情況可適當增減。對采用新材料、新工藝、新技術(shù)的項目和無現(xiàn)成標準可循的項目,承包人應(yīng)提供相關(guān)的科技資料及鑒定報告,擬定符合工程實際的暫行標準和規(guī)程,報總監(jiān)審查業(yè)主批準后使用。
2.2施工程序有效監(jiān)督管理
施工方法各施工工藝以及材料、機械、配合比等進行全方位的巡視、重點部位及關(guān)鍵工序全過程的旁站,全環(huán)節(jié)的檢查,以達到對施工質(zhì)量有效的監(jiān)督管理,主要包括以下工作內(nèi)容:
(1)駐地監(jiān)理工程師及各專業(yè)監(jiān)理工程師應(yīng)每天巡視施工現(xiàn)場,發(fā)現(xiàn)并處理施工質(zhì)量問題。
(2)現(xiàn)場監(jiān)理工程師對隱蔽工程、重要工程部位、重要工序及工藝,進行全過程旁站監(jiān)理,及時消除影響工程質(zhì)量的不利因素。
(3)現(xiàn)場監(jiān)理工程師應(yīng)在每道工序結(jié)束后及時進行檢查和認可,并現(xiàn)場監(jiān)督承包人的試驗抽取及施工記錄,及時簽認施工原始記錄。
3 山區(qū)高速公路工程質(zhì)量采取的措施
3.1質(zhì)量控制措施
3.1.1高填路堤的質(zhì)量控制
控制高填路堤的施工質(zhì)量主要是確保高路堤的穩(wěn)定性,高路堤穩(wěn)定性的影響因素主要有:路基填料、邊坡坡度、地基性質(zhì)和水文狀況,所以在高路堤填筑時采取的主要質(zhì)量控制措施為:①設(shè)計時,應(yīng)對高路堤進行穩(wěn)定性驗算:②高路堤填筑前仔細進行工程地質(zhì)勘察,徹底處理下臥層確保地質(zhì)承載能力:③通過試驗檢測選擇適宜的路基填料;④嚴格執(zhí)行路基施工規(guī)范,加強對密實度的控制與檢測;⑤加強對高路堤的沉降觀測與監(jiān)控:⑥加強高邊坡的超前防護。
3.1.2橋梁施工的質(zhì)量控制
除了傳統(tǒng)的質(zhì)量控制外,對橋梁特別是大型橋梁采取施工控制措施,橋梁施工控制是確保橋梁施工宏觀質(zhì)量的關(guān)鍵措施之一,也是橋梁建設(shè)的安全保證。大型橋梁施工控制是一個施工一)量測一)判別一)修正一)預(yù)報一)施工的循環(huán)過程,施工控制的最基本要求是確保施工中結(jié)構(gòu)物的安全,其次必須保證結(jié)構(gòu)物的外形和內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計要求,影響橋梁施工控制的因素主要有結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工工藝、施工監(jiān)測、結(jié)構(gòu)分析計算模型、溫度變化、材料收縮與徐變、施工管理等,所以,必須建立完善、有效的控制系統(tǒng)才能達到預(yù)期的控制目標。
3.1.3加強公路隧道的質(zhì)量控制
根據(jù)公路隧道建設(shè)的實踐,應(yīng)將隧道開挖及初期支護質(zhì)量、隧道防排水施工質(zhì)量、隧道施工監(jiān)控測量作為主要質(zhì)量控制目標,
超前預(yù)報水文地質(zhì)情況為減少隧道施工的盲目性和事故發(fā)生率,保證隧道工程施工的順利進行,應(yīng)對開挖工作面前方一定距離工程、水文地質(zhì)條件進行驗證,及時超前預(yù)報,有的放矢地取應(yīng)對措施。預(yù)報內(nèi)容是盡可能取各種手段探明前方可能出現(xiàn)的坍塌、冒頂、涌水、溶洞、斷層、瓦斯等地質(zhì)災(zāi)害,并分析其對工程施工的影響程度。
隧道病害大多與水有關(guān),隧道施工中防水、治水直接關(guān)系到工程質(zhì)量和隧道的運營安全。公路隧道防排水是一項系統(tǒng)工程,總體上應(yīng)遵循“以排為主,防、排、截、堵相結(jié)合”的綜合治理原則,對地表水、地下水妥善防治。
3.2質(zhì)量監(jiān)督措施
3.2.1加強質(zhì)量保證體系的監(jiān)督
這里所說的質(zhì)量保證體系,實質(zhì)上就是質(zhì)量保證體系與行為和意識的統(tǒng)一,與合同履約的統(tǒng)一。在工程合同中,對業(yè)主、監(jiān)理工程師、承包商在工程質(zhì)量上的權(quán)利和義務(wù)予以了非常明確的規(guī)定,質(zhì)量行為的檢查,就是對這些承諾的核實,行為的規(guī)范,是質(zhì)量保證的基本要素。
3.2.2加強山區(qū)高速公路重點和難點的質(zhì)量監(jiān)督
山區(qū)高速公路具有鮮明的特點,相應(yīng)地我站把這些工程技術(shù)難點作為質(zhì)量監(jiān)督工作的重點,在路基工程方面,注意了高填深切等關(guān)鍵部位的質(zhì)量控制:長大隧道工程方面主要抓了開挖、防水、支護工程的質(zhì)量控制:橋梁工程著重在預(yù)應(yīng)力、混凝土、鋼筋工程及樁基、地基承載力的質(zhì)量控制,抓了不同結(jié)構(gòu)的加載程序:對高邊坡防護著重注意了超前的意識:在環(huán)境保護方面引進了環(huán)境工程監(jiān)理。
3.2.3加強質(zhì)量檢測監(jiān)測工作
試驗檢測工作是工程質(zhì)量管理中的一項重要內(nèi)容,它不僅是評價工程質(zhì)量缺陷和鑒定工程事故的重要手段,而且也是指導(dǎo)施工、控制工程質(zhì)量的重要技術(shù)保證。因此,質(zhì)量監(jiān)督工作應(yīng)有先進、科學(xué)的檢測手段,才能保證其權(quán)威性、公正性和科學(xué)性。
4 工程質(zhì)量缺陷與事故處理程序
關(guān)鍵詞:公路隧道;機電設(shè)備;故障
引言
根據(jù)交通運輸部的相關(guān)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),截止到2012年,我國的公路隧道一共為8052.7km,其中65%的公路隧道都已經(jīng)進入養(yǎng)護維修期。由于公路隧道會受到地理位置、管理體制等多種因素的影響,因此,大多數(shù)的高速公路設(shè)備維護仍然比較分散。這種比較分散的模式,雖然在企業(yè)運營初期對維護工作的展開能夠起到一定的幫助,但是,隨著運營維護管理工作的不斷擴大,系統(tǒng)使用時間的不斷正常,就需要企業(yè)不斷的投入大量的人力、財力來對其進行支撐,而這樣的情況,也使得企業(yè)的運營成本不斷增加,難以提高企業(yè)的運行效率,造成了一系列的問題。本文從實際出發(fā),結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗,針對我國公路隧道機電設(shè)備故障響應(yīng)中的問題,從多個角度對故障響應(yīng)進行了分析,并對故障響應(yīng)的機制進行了相應(yīng)的探討。
1公路隧道機電系統(tǒng)構(gòu)成
公路隧道機電設(shè)備就是為隧道的有效的運營而提供服務(wù)的設(shè)備,其子系統(tǒng)包含的機電設(shè)備見表1。
2國內(nèi)外故障響應(yīng)研究現(xiàn)狀及存在的問題
2.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
(1)法律及規(guī)范2004年,美國出版了《公路和鐵路交通隧道檢查手冊》,而法國的《勞工法》、《公共建筑規(guī)章》中也都對公路隧道機電系統(tǒng)做出了相應(yīng)的規(guī)范,我國則在2003年頒布了《公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTGH12—2003)。(2)管理者對于隧道的養(yǎng)護管理,日本主要采用了5S方法,也就是整頓、清掃、規(guī)范、整理以及素養(yǎng)。黃章樹采用先進的服務(wù)器模式,在能夠?qū)h程操作進行支持的基礎(chǔ)上,使得各單位能夠?qū)⑾嚓P(guān)信息傳輸?shù)绞【逐B(yǎng)護系統(tǒng)當中[3]。2005年,河南某公司開發(fā)了公路機電設(shè)備養(yǎng)護管理信息系統(tǒng),利用設(shè)備管理的理論,建立了科學(xué)的管理體系,使得設(shè)備的養(yǎng)護能夠規(guī)范化,并使得設(shè)備的養(yǎng)護效率得到了有效提升。在該體系當中,具有機構(gòu)管理、設(shè)備養(yǎng)護管理、數(shù)據(jù)維護等多種功能,使得養(yǎng)護信息的管理問題得到了有效的解決。此外,北京某公司在巡檢的基礎(chǔ)上對養(yǎng)護管理系統(tǒng)進行了開發(fā),利用數(shù)字技術(shù),使得檢驗過程得到了優(yōu)化,能夠為單位提供可靠的數(shù)據(jù)。(3)使用者在美國頒布的《公路和鐵路交通隧道檢查手冊》中,對隧道的檢測方法以及檢測程序進行了介紹,并對隧道的缺陷進行了分類,對于每個分類,該手冊還給出了相應(yīng)的判定標準。2006年,秦嶺終南山隧道將RCM分析作為基礎(chǔ),在分析當中引入了預(yù)先維修概念的故障分析方法,該方法能夠根據(jù)故障模式、設(shè)備功能等對故障的后果進行分類評估,并按照不同程度的故障后果,對預(yù)防的工作進行確定,同時將確定的預(yù)防工作在日常的檢修當中進行反饋,使得公路隧道機電設(shè)備的維護能夠得到不斷優(yōu)化[2]。
2.2存在的問題
(1)法律以及國家規(guī)范我國雖然已經(jīng)頒布了相關(guān)法規(guī),并提出了具體的養(yǎng)護管理要求,但卻并沒有對機電設(shè)備故障如何響應(yīng)的內(nèi)容系統(tǒng)地提及,缺乏一定的針對性,與此同時,我國也較為缺少公路隧道機電設(shè)備相關(guān)的法律。(2)管理者現(xiàn)如今,我國對于公路隧道機電設(shè)備的研究主要在對其維護系統(tǒng)的開發(fā),其內(nèi)容針對養(yǎng)護管理,但是,對于機電設(shè)備故障的研究則比較缺乏[3]。從一些研究當中雖然能夠看到對維護的專門研究,但是對于故障響應(yīng)的檢測卻沒有系統(tǒng)提及。(3)使用者美國雖然頒布了《公路和鐵路交通隧道檢查手冊》,但是在該手冊當中并沒有對檢測之后的診斷進行深入的探討,而2006年底通車的秦嶺終南山隧道雖然提出了將RCM分析方法作為基礎(chǔ),但對于如何實現(xiàn)也沒有進行足夠深入的研究。
3故障等級劃分
故障就是在設(shè)備喪失規(guī)定功能之后出現(xiàn)的相關(guān)現(xiàn)象。種類繁多是公路隧道機電設(shè)備的主要特點,除此之外,這些設(shè)備受到的影響因素也十分復(fù)雜,不同的因素之間還存在著不同的層次,這就需要對系統(tǒng)進行劃分,并對子系統(tǒng)進行評判,隨后將結(jié)果進行匯總,并對整個系統(tǒng)進行綜合評判。在本文的研究過程當中,主要將公路隧道機電設(shè)備的故障劃分為無故障、輕微、中度、嚴重以及極重五個故障等級,并根據(jù)相關(guān)的運算得出故障系數(shù),表2為本文研究的故障等級分級。機電設(shè)備的故障響應(yīng),一方面要從設(shè)備本身的角度出發(fā),另一方面還用從隧道的環(huán)境、安全等角度進行考慮,因此,實際的故障劃分還需要相關(guān)部門結(jié)合當?shù)氐那闆r來制定[4]。
4故障響應(yīng)機制
現(xiàn)如今,由于我國比較缺乏對設(shè)備故障響應(yīng)的相關(guān)研究,因此就必須建立一套故障檢測、診斷為一體的機制,從而實現(xiàn)對故障的快速響應(yīng)。
4.1響應(yīng)流程
(1)故障檢測日常清潔、標定、檢測設(shè)備時的車流等都需要進行相應(yīng)的記錄,從而建立完整的檢測檔案。如果一些內(nèi)容依靠人力無法完成,則可以通過攝像頭等設(shè)備對檔案進行完善,從而實現(xiàn)系統(tǒng)檢測。(2)分析診斷根據(jù)設(shè)備的壽命、能耗等記錄,應(yīng)對設(shè)備從出廠到當前所有的故障都進行相應(yīng)的記錄,并結(jié)合現(xiàn)有的記錄對其功能做出相應(yīng)的評估。(3)系統(tǒng)維護根據(jù)實際診斷得出的結(jié)果,對故障的等級進行確定,在確定故障等級之后,企業(yè)應(yīng)及時安排相關(guān)人員對設(shè)備進行維修,并確定維修的范圍、時間,從而提升維修效率。
4.2故障響應(yīng)一體化機制
公路隧道系統(tǒng)十分龐大,涉及到很多設(shè)備,因此傳統(tǒng)的方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代的需求。本文認為,可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決該類問題,可將故障檢測、系統(tǒng)維護等內(nèi)容在一個操作系統(tǒng)中進行綜合,包含有信息監(jiān)測、機電信息查詢、分析診斷等模塊,此外,在維護模塊中還應(yīng)包含維護的五級界面,對應(yīng)故障的五個等級。除此之外,在該一體化系統(tǒng)中,還應(yīng)包含隧道信息修改的模塊,從而利用信息系統(tǒng)平臺的方式實現(xiàn)故障響應(yīng)一體化[5]。
5結(jié)語
數(shù)量大、種類多是公路隧道機電設(shè)備的主要特點,除此之外,其中還包含著很多會對故障等級造成影響的因素,可以說,公路隧道機電設(shè)備是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng),其評定指標的選取會對最終的響應(yīng)等級造成直接的影響。這就需要建立故障等級劃分評價指標體系并不斷完善。在本文的研究中,筆者利用互聯(lián)網(wǎng)的信息平臺,實現(xiàn)了響應(yīng)一體化機制,但是由于篇幅有限,還有很多沒有提及到的部分,而對于平臺的信息交互,也仍然需要進一步的進行開發(fā)。
參考文獻:
[1]陳應(yīng)祥,張桂梅.基于GIS的三層C/S結(jié)構(gòu)高速公路設(shè)備維護管理系統(tǒng)研究[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè),2016(3):114-116.
[2]周駿.基于GIS架構(gòu)的高速公路機電系統(tǒng)維護體系研究[J].現(xiàn)代計算機,2014(4):70-73.
[3]黃章樹.公路隧道養(yǎng)護管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用,2012,15(6):2-3.
[4]申敏.公路隧道穿越軟弱破碎煤系地層及采空區(qū)施工安全控制技術(shù)解析[J].交通世界,2017(7):108-109.
關(guān)鍵詞:高速公路,橋隧連接工程,隧道洞口;施工技術(shù)
中圖分類號: U412.36+6 文獻標識碼: A 文章編號:
近年來,國家大開發(fā),尤其是對西部資源的開發(fā),因此就需要大量地修建高速公路,方便運輸與交流。而這些地區(qū)大多地勢比較崎嶇,高速公路的橋梁與隧道的連接工程技術(shù)就非常重要,關(guān)系到整個高速公路的建成。但是,目前在我國的高速公路技術(shù)規(guī)范中還沒有對橋隧連接工程進行明確和專門性的規(guī)定,橋隧連接技術(shù)在行業(yè)中還屬于開放性的課題,沒有達成統(tǒng)一的規(guī)范。因此,對高速公路橋隧連接工程的技術(shù)研究具有重大意義。橋隧連接工程中包括橋臺的施工技術(shù)以及隧道洞門的施工技術(shù)等。本文主要探討的是高速公路橋隧連接工程中的隧道洞門施工中的關(guān)鍵技術(shù)。
1隧道洞口的選址
隧道上方的巖石能否形成自承體系,對隧道的影響非常大,決定了該隧道是否容易坍塌,能否建成。由于各座山的山勢不同,巖石質(zhì)地不同,其自承力也不同。所以在建隧道洞門的時候,要對隧道洞口進行準確的選址。工程技術(shù)人員要先對當?shù)氐牡貏莸确矫孢M行實地的勘察、設(shè)計與探究,仔細分析,才決定隧道洞口的選址。例如某高速公路橋隧連接工程,地勢是緩傾狀單斜構(gòu)造,巖層連續(xù),附近沒有發(fā)生過山體斷裂、滑動或錯落等變形或破壞現(xiàn)象,因此是屬于山體比較穩(wěn)定的區(qū)域。但是,這里的巖石主要是強風化的石英砂巖,這種巖石具有裂隙巖體變形破壞等特點,容易掉塊和坍塌。綜合來講,該山體是比較適合建隧道的,但是在洞門施工的時候,就要針對巖塊的問題進行重點的技術(shù)研究。
2淺埋隧道洞口段的施工技術(shù)分析
在淺埋隧道施工中應(yīng)盡量少或不刷坡,超前支護后進洞,盡量采用人工開挖,施工支護采用格柵鋼架、錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土組合的支護形式,并采用先墻后拱的襯砌方法。由于淺埋隧道覆蓋層很薄,隧道上方的巖土很難形成自承體系,而且圍巖早期壓力大,變形快,如果對隧道變形控制不當,圍巖會很快松弛,產(chǎn)生開裂破壞,將導(dǎo)致直達地表面的塌陷。所以,淺埋隧道開挖時應(yīng)強調(diào)圍巖變形的控制而小應(yīng)強調(diào)圍巖變形的釋放,必須采用強度較高和剛度較大的初期支護,限制土體變形,以免破壞土體結(jié)構(gòu)。
對需要控制地表下沉的隧道,為有效地減少圍巖變形,應(yīng)及時澆筑二次襯砌,不應(yīng)等到圍巖變形速率
施工方案和措施:(1)除去地表的雜草后進行噴錨支護,然后在拱部襯砌輪廓外水平打入兩排m42小導(dǎo)管,間距40cm,長度4m,環(huán)向間距30cm,縱向3m一環(huán),鋼管上鉆孔以進行注漿固結(jié)圍巖,完成噴錨支護后再開挖進洞;(2)隧道開挖采用臺階法,分拱部、中層、下層三部分,采用小導(dǎo)管超前支護和格柵鋼架支撐。徑向采用WTD25錨桿和普通砂漿錨桿,錨桿長3m,環(huán)向間距l(xiāng)m,縱向間距0.5m,并掛網(wǎng)噴厚20cm的混凝土;(3)每完成6個循環(huán)后施作套拱,即剛度較大的混凝土支護。開挖斷面已預(yù)加大25cm,因此混凝土支護不致侵入襯砌斷面;(4)下部開挖時為避免圍巖暴露面過大,造成坍塌,分上下兩層臺階開挖。開挖后仍然設(shè)格柵鋼架、錨噴支護及混凝土支護,支護參數(shù)同拱部,各層間格柵鍘架必須焊接牢固;(5)襯砌緊跟掌子面,直到安傘通過后再施作仰拱。形成襯砌環(huán)后,再進行拱部開挖。
3隧道洞口巖堆段的關(guān)鍵技術(shù)分析
山體中的巖堆一般都是巖石在長期的風化作用下由于重力作用而來到坡腳的,因此大多都是碎石或塊石。這些堆屑物結(jié)構(gòu)松散,不穩(wěn)定,“一觸即潰”。另外,巖堆的休止角一般與山體坡度接近,所以就更加容易坍塌了。因此,當隧道洞口修建過程中遇到巖堆時,要特別地加強支護,還要對地表水進行攔截,把巖堆中含有的地下水排除,然后再用混凝土支護來對抗強大的側(cè)壓力。如我國西南地區(qū),山地居多,而且氣候潮濕,處理隧道洞口巖堆段的一般方法是:(1)巖堆排水,攔截地下水,對仰坡刷方,建立鋼筋網(wǎng)混凝土支護,鋼筋網(wǎng)的尺寸大約是0.2m×0.2m,混凝土厚度約0.05m;(2)隧道靠山側(cè)施作襯砌,并在外緣約1m的地方插入3排長約13m,間隔約1m,呈梅花狀排列的676鋼花管,然后對地表進行注漿和加固,注漿深度一般是基巖以下的1m處;(3)洞口段40m的地方在開挖之前要先用長5m,環(huán)間距30cm,縱間距4m的小導(dǎo)管進行注漿以作超前支護,小導(dǎo)管的外插角是l0度和3度,這兩種外插角小導(dǎo)管相互間隔,其次,在洞口40m一90m的范圍內(nèi),隧道的拱部同樣要用小導(dǎo)管注漿,不過要求不同,這種小導(dǎo)管長5m,環(huán)向間隔是0.4m,縱向間隔4m,外插角是2度;(4)三層臺階開挖,即拱部、中層和下部,拱部在開挖進尺80cm后,要及時設(shè)置格柵和錨網(wǎng)噴,并加設(shè)混凝土支護,厚0.25m;下部在開挖之后要用焊接的方式把中部格柵和拱部格柵鍘架連接成環(huán);(5)及時施作仰拱,形成一個全環(huán)封閉的結(jié)構(gòu),以穩(wěn)定整個隧道洞口。
4偏壓隧道洞口段施工技術(shù)分析
偏壓隧道是指承受顯著不對稱荷載的隧道,形成原因又地形、地質(zhì)和塌方等原因。洞口段的偏壓一般由地形原因造成,到洞頂覆蓋層較薄、地面橫坡較陡、圍巖類別較低,隧道將承受偏壓,多見于傍山隧道。也就是說,到隧道拱肩外側(cè)圍巖覆蓋厚度小于不同罔巖等級的特定值時,將引起洞項上方巖體下沉,在巖體內(nèi)形成兩個非堆成滑動面,使隧道承受顯著不對稱荷載,開挖時易坍塌,襯砌后易開裂。所以偏壓隧道洞口段施工,要注意盡早支護和襯砌形成環(huán)以抵抗靠河側(cè)較大的圍巖壓力,可能的情況下應(yīng)在靠河側(cè)加設(shè)輔助措施增強其抗壓能力,如增設(shè)鋼筋混凝土或錨桿擋墻護坡設(shè)施等。
在實際工程中,可根據(jù)隧道類型的不同選擇不同的但合理的洞門施工方法和順序。對于橋隧連接條件下的隧道洞門施工,則需要格外注意。當橋臺在隧道洞門外時,需要在隧道洞門開挖時注意洞門周邊圍巖的穩(wěn)定性,因隧道開挖有可能發(fā)生滑動、坡面崩塌時,應(yīng)在隧道開挖之前,對坡面進行處理;當橋臺在隧道洞門內(nèi)時,由于橋臺在洞門開挖后施工,橋臺的開挖會對隧道圍巖造成二次擾動,因此在洞門開挖的時候應(yīng)該實施較正常開挖時更強一等級的支護,以使圍巖在經(jīng)受二次擾動時有更強的穩(wěn)定性。另外,橋隧連接條件下的隧道洞門開挖應(yīng)盡量以人工開挖為主,弱爆破為輔,禁止使用強爆破。
5結(jié)語
隧道洞口的施工技術(shù)是橋隧連接工程的關(guān)鍵部分。每一個山體的地形、地質(zhì)都不同,而且非常復(fù)雜,再加上目前我國對高速公路橋隧連接工程尚未有明確的規(guī)范。因此,施工技術(shù)人員在施工之前,先要實地勘察,形成團隊研究和分析,因地制宜,采用不同的施工技術(shù),為我國經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。
參考文獻:
[1]楊國柱.隧道洞口段危巖落石風險評估[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)2010(6).
[2]王飛.山區(qū)高速公路橋隧相連技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].公路工程與運輸,2008(11).