隧道工程方案范文

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導語:如何才能寫好一篇隧道工程方案,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

隧道工程方案

篇1

1.1 交通部《公路隧道設計規范》(JTG D70-2004),人民交通出版社;

1.2 交通部《公路隧道施工技術規范》(JTJ042-94),人民交通出版社;

1.3 《公路工程質量檢驗評定標準》(JTG F80/1-2004);

1.4 《巖土工程勘察規范》(JB50021-2001);

1.5 《公路工程地質勘察規范》(JTJ064-98);

1.6 《錨桿噴射砼支護技術規范》(GB50086-2001);

1.7隧道施工設計圖 ;

1.8隧道土建工程施工招標文件技術規范等 ;

2、監控量測目的和要求

2.1 監控量測主要目的

(1)根據對地表和圍巖變形的監測數據對圍巖穩定性和支護系統的安全性及時進行分析和評估,以便有針對性地改進施工工藝、優化支護參數,有效地控制地表和圍巖變形,確保施工安全和工程質量,保護地表環境;

(2)預測施工引起地表和圍巖變形,根據地表變形發展趨勢,決定是否需要采取保護措施,并為確定經濟、合理的保護措施提供依據,確保地表構筑物及地下管線的安全;

(3)為研究地表沉降與圍巖變形的分析預測方法等積累資料,并為改進設計和調整施工參數提供依據;

(4)優化設計與施工,為后續工程提供技術依據。

2.2 監控量測應滿足的要求

加強工程安全質量管理、防止重大事故發生的有力措施。根據相關要求,監測主要應滿足以下幾方面的要求:

(1)監測的數據和資料完整、客觀、真實地反映工程安全狀態和質量情況;

(2)監測數據和資料可以按照安全預警位發出報警信息,既可以對安全和質量事故做到防患于未然,又可以對各種潛在的安全和質量隱患做到心中有數;

(3)監測應滿足作為設計變更的重要信息和各項要求。

3、監控量測主要內容

3.1 監控量測項目、斷面及測點數量

根據隧道工程施工技術規范,確定了隧道施工過程中監測的項目、斷面數量及測點數量。不同級別圍巖段內布設初期支護變形測試斷面的間距:Ⅴ級圍巖地段的斷面間距為5~10m,Ⅳ級圍巖地段的斷面間距為10~20m,Ⅱ~Ⅲ級圍巖地段的斷面間距為20~30m。

4、監控量測實施

4.1 監控量測儀器設備及精度要求

根據隧道工程要求和合同內容,擬定現場監測采用的儀器設備及精度要求,例如: DS32型水準儀(精度要求+0.1mm),收斂計(精度要求+0.01mm), DS32型水準儀、銦鋼尺(精度要求+0.1mm)。

4.2 監控量測頻率

根據隧道工程施工技術規范要求,為了確保隧道開挖期間的施工及周邊環境安全,達到監測目的,依據技規要求及工程經驗,擬定監測項目的監測頻率,如:開挖

面距量測斷面前后

4.3 監控量測控制標準和預警標準

根據隧道工程設計文件及招標文件要求,監測中應及時對各種監測數據進行整理分析,判斷其穩定性及發展趨勢,并及時反饋到施工中。依據技規要求及以往工程經驗,確定采用以下二種方法在監測中進行控制和預警。

4.3.1 根據監測物理量的最大值或回歸預測最大值

(1)根據監測結果,按表4-4中的三級管理制度進行指導施工。

表4-3監測的三級管理制度

管理等級 管理位移 施工狀態 備注

Ⅲ Uo<(Un/3) 可正常施工 Uo―實測值,Un―最大允許值(控制標準)

Ⅱ (Un/3)≤Uo≤(2Un/3) 應注意并加強監測

Ⅰ Uo>(2Un/3) 應預警并采取特殊措施

(2)監測的控制標準和預警標準,見表4-4:

表4-4監測的控制標準和預警標準

序號 監測項目 控制標準(規范值或設計值) 預警標準

1 監測項目 地表下沉 30mm 20mm

2 周邊收斂 設計預留變形量:Ⅱ~Ⅲ級圍巖

為50mm,Ⅳ~Ⅴ級圍巖為100mm 設計值預留

變形量的2/3

3 拱頂下沉

上述監測控制標準及相應管理對策,應在經過業主、設計、施工及監理方確認后予以實施,以后在施工過程中應根據監測情況逐步加以調整、完善。

4.3.2 根據監測物理量變化時態曲線的形態

當變化速率不斷下降時(du2/d2t<0),表明圍巖趨于穩定狀態;

當變化速率保持不變時(du2/d2t =0),表明圍巖不穩定,應考慮加強支護;

當變化速率不斷上升時(du2/d2t>0),表示圍巖進入危險狀態,必須立即停止開挖,加強支護。

4.4 回歸分析

4.4.1 采用的回歸函數有:

U= A +Blnt或 (U= A + Blg(1+t))

U=t/(A+ Bt)

U=Ae-B/t

U=A(e-Bt-e-Bt0)

U=Alg〔(B+t)/(B+t0)〕

式中: U ―― 變形值

A、B ―― 回歸系數

t、t0 ―― 測點的觀測時間(day)

4.4.2量測數據處理――回歸分析

在現場測試中,由于測試條件、人員等因素的影響,給測試數據造成偶然誤差,使散點圖上下波動,應用中必須進行數學處理,以某一函數式來表示,進而獲得能較準確反映實際情況的典型曲線,找出測試數據隨時間變化的規律,并推算測試數據的極值,為監控設計提供重要信息。

4.4.3可采用隧通隧道監控量測系統軟件對量測數據進行分析

“隧通隧道監控量測信息系統TMMIS”是專門針對隧道及地下工程具體情況并根據多年監測技術和經驗,采用先進的計算機技術和科學的數據處理方法研制的對監測數據分析和統一管理的完善的信息化軟件系統。該軟件能夠及時、快速地對大量監測數據進行高效管理和分析,能夠節約大量的監測數據的分析和管理時間。設置安全警戒值后,當監測數據達到該值時,系統會及時給出預警和警報。同時為類似工程積累經驗。

4.5 監控量測方法

4.5.1 隧道監測項目測點埋設及觀測方法

(1)初期支護收斂變形監測

隧道變形初期支護測試斷面必須盡量靠近開挖工作面,但太近會造成開挖爆破下的碎石砸壞測樁,太遠又會漏掉該測試斷面開挖后的變位值。變形測點應距開挖面2m的范圍內盡快埋設;但根據以往隧道變形測試經驗,變形測點埋設在相距1.0~1.5倍開挖循環進尺的斷面上較為適宜。初次讀數應保證爆破后24h內或下一次爆破前測讀。

測點埋設時,在隧道左邊墻和右邊墻部位分別埋設測樁(測樁埋設深度約15cm,鉆孔直徑約20cm,用早強錨固劑固定,測樁設置保護罩),并進行初始讀數。監測儀器采用隧道收斂計(SGS-1)。監測方法采用精度較高的水平基線測試方法,并進行溫度修正。

(2)初期支護拱頂下沉監測

拱頂下沉測點與收斂變形測點布置在同一斷面上。

測點埋設時,在隧道拱頂部位埋設1個帶掛鉤的測樁(測樁埋設深度約15cm,鉆孔直徑約20cm,用早強錨固劑固定),并進行初始讀數。監測儀器采用水準儀和水準尺。監測方法采用水準抄平方法,基準點分別設置在洞內和洞外(用于校核),視線長度一般不大于30m,監測誤差控制在1.0mm以內(高程誤差0.7mm),必要時采用冗余觀測方法來提高監測精度。

在隧道所處陸域段,與隧道拱頂下沉及收斂變形測試斷面相應的里程上,要盡可能布置地表下沉測試斷面。

4.5.2監測警報

監測中,當監測數據異常,超出預警值或時態曲線出現不穩定征兆時,在監測完成后24小時內發出監測預警報告,及時報告現場業主代表、駐地監理、施工單位和設計代表。當出現特別緊急的情況時,馬上口頭或電話通知業主代表、駐地監理、施工單位和設計代表。

5、監控量測質量保證措施

在隧道工程監測項目的實施工程中,將充分利用資源優勢,合理配置技術力量,投入先進的技術設備,保證優質、高效地完成好監測工作。

保證監測所需儀器設備在標定有效期內,在儀器設備使用前進行檢查、調試,保證進場測試數據的科學性和準確性,保證儀器在數據采集期間有足夠的電能。

4、人員相對固定

要求負責監控量測的技術人員能吃苦耐勞,對工作認真負責,儀器操作熟悉,資料采集和數據處理及時,發現問題及時向領導反映。

6、監控量測進度保證措施

1、根據隧道工程的要求,按技規的相關規定和《監測方案》的內容,及時開展現場監測工作,合理選擇監測斷面,適時埋設測點并采集數據。每日量測數據當天進行整理和分析 。

2、配備充足的儀器、設備,并保證測試所需儀器設備在標定有效期內,在儀器設備使用前進行檢查,保證儀器能正常工作。

3、要求監測人員每日對監測數據及時輸入為電子文檔并進行備份,防止因數據丟失造成的報告不及時。

7、監控量測安全保證措施

安全目標:不出現任何安全事故。

1、人員安全

在現場,有關安全事宜應聽從安全監督人員的指揮,遇有險情,必須撤離現場。遇到監測數據出現異常時,首先進行初步的安全判斷,在確定安全情況下再繼續進行相應的工作。

2、儀器設備安全

儀器設備的安全是現場監測工作的基礎。嚴格按技規要求對儀器設備的保護措施進行操作和維護。

3、數據安全

監測原始數據應妥善保管,不能丟失。對于采用計算機儲存的監測數據,要及時做好備份并做好儲存位置的說明,避免數據丟失和混亂。

4、財物安全

妥善保管財物、避免丟失。

5、交通安全

監控量測人員駕車進入隧道必須注意行車安全,減速慢行,避免發生交通事故。

8、監控量測人員安排

篇2

關鍵詞:施工監測;隧道;蓋挖施工

中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A

1 概述

新建京石客運專線石家莊隧道工程是京石客運專線乃至整個京石客運專線的控制性工程,全長6060m,洞體全長4980m。隧道平行于既有京廣線,下穿石家莊客運站及2條鐵路線路、5條繁華干道,該工程的實施首次在國內城市實現鐵路入地。該工程為國內首條六線并行隧道,自左至右依次為改建京廣線、京石客運專線和石青客運專線。

新建京石客運專線石家莊隧道下穿既有和平路62m蓋挖法施工段,涉及到平路主線路及周圍的京廣線兩條重要交通線路,確保兩線的安全運營是隧道工程的重中之重。施工過程中進行全面系統地監測,一方面可以通過監測信息反饋及數據分析可以及時地判斷各項工藝及施工措施的合理性,從而不斷優化,提高工藝及技術水平;另一方面可以通過對施工中引起的蓋板沉降和京廣線框構橋的變形監測,可及時掌握并預測環境的安全狀況,對存在安全隱患之處及時采取必要的措施,確保環境穩定;第三,通過監控量測全面系統地掌握各類工程信息,通過信息反饋指導施工,優化設計,并不斷進行科研創新,積累經驗,可以為安全高質完成工程提供保障。

2 工程概況

和平路為石家莊市東西方向的主要干道,主路為4車道高架,隧道在高架路兩橋墩間穿過,橋墩基礎為6根直徑1.5m樁基,隧道西側30m處為既有京廣鐵路框構橋,各結構物平面布置如圖1所示。初步設計采用明挖法分期導改施工,為減少施工對交通影響,下穿方案改為蓋挖施工。

隧道主體為三連拱平頂矩形斷面,結構頂板、邊墻厚1.2m,中墻厚0.9m,底板厚1.3m,材料為C35P12鋼筋混凝土。施工時考慮沉降及誤差影響,結構頂板較設計頂板抬高5cm,邊墻較設計輪廓線單側外放3cm,結構中墻不變。

圍護樁位于結構兩側,樁徑1.2m,樁長18.3m縱向間距1.8m,樁基類型為摩擦樁,采用C30鋼筋混凝土。在三跨平頂結構未成環前,為承受結構蓋板、上部土方及道路車輛活載,在結構中墻和跨中布置摩擦樁作為支撐樁,樁徑1.2m,樁長36m,縱向間距6m,橫向間距6.5~8.325m,采用C30鋼筋混凝土。

蓋挖采用順做法施工,施工順序為:碎石墊層墊層混凝土防水板鋪設防水保護層結構底板結構墻體墻后砼回填接縫處注漿蓋挖結構施工完畢。根據現場邊界條件及相鄰段落的施工情況,蓋挖段襯砌總體由北向南分幅順序施工,每幅長度為11.5~14.5m。底板施工時,在支撐樁位置預留后澆帶。待支撐樁間結構邊墻與拱頂銜接成環后,對支撐樁進行破除,澆筑后澆帶底板和中墻。

圖1 新建京石客運專線石家莊隧道工程

和平路段平面布置示意圖

3 監測方案設計

3.1 監測項目及測點布置

隧道施工過程中,需要對新建隧道本身及周邊相關結構物進行觀測,其中主體結構和圍護結構的監控量測項目如表1所示,相鄰環境的監控量測項目如表2所示。

表1 隧道主體結構和圍護結構的監控量測項目

表2 隧道相鄰環境的監控量測項目

3.2 監控量測的管理

取得各種監測資料后,需及時進行處理,排除儀器、讀數等操作過程中的失誤,剔除和識別各種粗大、偶然和系統誤差,避免漏測和錯測,保證監測數據的可靠性和完整性。取得監測數據后,應及時通過相關軟件進行計算分析,綜合采用比較法、作圖法和數學、物理模型,詳細分析各監測物理量值大小、變化規律、發展趨勢,以便對工程的安全狀態和應采取的措施進行評估決策。

根據參考文獻3可確定監控量測管理基準值,如表3所示,其中H為建筑高度, B為坑道跨度。定義結構狀態參數f為各項檢測值的實測值與允許值的比值,可借鑒參考文獻4提出的方法建立本工程的結構物監測狀態等級劃分標準,詳見表4,可采取圖2的流程進行管理。

表3 監控量測管理基準值

表4 結構物監測狀態等級劃分標準

圖2 監測反饋程序框圖

根據監測狀態的不同等級,可適當選擇監測頻率:一般在Ⅲ級管理階段監測頻率可適當放大一些;在Ⅱ級管理階段則應注意加密監測次數;在Ⅰ級管理階則應密切關注,加強監測,監測頻率可達到1~2次/天或更多。

4 監測工作的組織實施

要保證監測工程的質量,除了需要有先進的監測儀器設備及富有經驗的工程技術人員外,更重要的還應通過建立明確的責任制和檢查校核制度來予以保證。為確保量測數據的真實性、可靠性和連續性,特制定以下工作制度和各項質量保證措施:

(1)成立監測管理小組,由項目經理及專業監測人員組成。針對本工程監測項目的特點建立專業組織機構,派駐現場2~3人組成監控量測及信息反饋小組,成員由多年從事地下工程施工及監測經驗的技術人員組成,組長由具有豐富施工經驗,具有較高結構分析和計算能力的工程師擔任。監測小組根據監測項目分為地面和地下兩個監測小組,各設一名專項負責人,在組長的領導下負責地面和地下的日常監測工作及資料整理工作。(2)制定監測實施性計劃,使監測按計劃、有步驟地進行。(3)建立質量責任制,確保施工監測質量。(4)設定控制值,采用三級監測管理,當發現監測物理量接近或超過警戒控制值時,立即報告監理,并向監理報送應急補救措施。(5)觀測前,對所有儀器設備必須按有關規定進行檢驗和校核,確保儀器的穩定可靠性和保證觀測的精度。(6)觀測前,采用增加測回數的措施,保證初始值的準確性。(7)制定各監測點位的保護措施,定期對使用的基準點或工作基點進行穩定性檢測。(8)建立監測復核制度,確保監控數據的真實可靠性。(9)在監測過程中,必須遵守相應的測試細則及相應的規范要求。

參考文獻

[1]李冰.長沙地鐵深基坑施工監測方案設計研究[J].鐵道建筑技術,2010,(S2):76~79.

[2]李濤,任建喜,毛巨省.城市地鐵車站深基坑施工監測方案設計研究[J].地下空間與工程學報,2007,(S2):52~55.

篇3

關鍵詞:隧道 路面滲水 處理方案 比選 分析評價

中圖分類號:U45 文獻標識碼: A

The solution of pavement seepage in Beijing East Road 1# tunnel

FU Shangyu1 He Chang2

(Huaxi Ecological Industrial Park Development and Construction Office,Guiyang 550027)1

(Guiyang Architecural Design&Surving Prospecting CO.Ltd,Guizhou,Guiyang 550081)2

Abstract: Pavement seepage after the completion of Beijing East Road 1 # Tunnel, In this paper, with the analysis of the geology situation, engineering environmental conditions, construction difficulty and feasibility, different treatment schemes of leakage water in this tunnel are compared.Besides, the selected program is analyzed and evaluated.It can provide a reference for the design of similar municipal tunnel leakage water treatment schemes.

Key words:Tunnel;Pavement seepage;solution;Comparison and selection;Analysis and evaluation

近年來,國內各城市不斷加大對市政道路建設的投入力度,由于市政道路工程質量要求嚴,標準高,特別是隧道工程,各工序施工必須符合設計和規范的要求。但是由于施工的不確定性, 隧道結構往往產生局部缺陷, 如路面滲水, 影響了隧道來往車輛的通行,社會影響較大。針對滲水的問題, 必須對滲水產生的原因進行分析, 并針對性采取相應的處理方法, 保證隧道的施工質量。

作者簡介:付尚瑜(1985-),女,貴州,布依族,碩士,主要從事工程地質勘察與地質災害方面研究。

E-mail:

1 工程概況

貴陽市北京東路道路工程1#隧道里程樁號K0+400~K0+960,全長560m。位于貴陽巖溶盆地北東側溶蝕--侵蝕―峰叢―沖溝地貌區,自西向東依次穿越獅子山、百花大溝、百花山,總體呈東、西兩段高,中部低的鞍狀地形。隧址區為城區段,地面建構筑物密度極大。建成后部分路段出現路面滲水現象,有的滲漏已連接成片[1],滲水長度約350m。目前隧道已經進行多次刻槽、補漏等措施,但效果不佳。

2 工程環境條件

隧道漏水區地層巖層主要為二疊系龍潭組(P2lt),巖性灰色薄~中厚層泥質灰巖和泥巖。強風化為主。隧道區為區域地下水徑流區,地下水以基巖裂隙賦存潛水為主,滲透系數K=0.18m/d,流向總體沿巖層走向從南向北,地下水位高程在1099.44~1100.79m之間,高于隧道頂板標高4.0~6.0m;隧道施工開挖過程中預計最大涌水量Q=311m3/d?10m。由于隧道洞身大部位于地下水位之下,隧道中部橫穿百花山大溝(地表水系),受風化及斷層構造影響,隧道圍巖破碎~極破碎,局部發育溶蝕洞隙,隧道施工中存在涌水現象。

3 處理方案比選

從整體上來看,現狀隧道涌水段總體“被包含”于地下水位以下。但在對路面滲水進行處理時,可按三個思路進行:(1)完全封堵;(2)完全疏排;(3)疏排結合。無論采任何辦法,只要能達到處理后路面干燥無水即可。

(1)完全封堵方案

即對滲水點進行人工封堵處理,即注漿封堵[2]。該方案在維持現狀交通的情況下無法進行。但該方案工期短,施工工藝難度小。從隧道結構來看,路面滲水是隧道圍巖中的地下水自隧底圍巖向路面方向涌出。而隧道底部按設計采用的均為自防水混凝土,且根據有關施工工藝工法分析,滲水極有可能為“沿隧底混凝土中存在于施工縫中大小不等的孔洞、孔隙發育”。但滲水點的具體情況(位置)在未揭開瀝青面層前無法確定。且按同條件施工類比,在現滲水范圍以外亦存在有規模極小的孔隙、孔洞,在現狀滲水路面部分完全封堵后由于地下水壓力無法消散,極可能在現狀滲水路面范圍以外出現新的滲水現象。存在多次反復堵漏的工作量,是一個僅治標的方案。因此,完全封堵方案存在有明顯的不合理性。

(2)完全疏排方案

1)隧道內群井降水,設置一系列井群及橫向集水溝,把群井中的水引入邊溝,通過降水使隧道路面范圍內的地下水位低于瀝青面層底部,確保路面干燥。該方案僅在隧道內進行,對隧道外無影響,且單井工作量小,但存在如下幾個缺陷:

第一,由于現狀排水邊溝深度有限,因此井群在利用邊溝降水時的有效降深小,單個井點的降水影響半徑小(預計小于0.8m),要想達到理想降水效果,必須設置高密度的井群,預估井群間距小于2m。

第二,如前分析,滲水極有可能為“沿隧底混凝土施工縫中大小不等的孔洞、孔隙發育”,具置無法確定,因此群井深度若只到達隧底混凝土中,則降水效果十分有限,因此要想達到理想的降水效果,群井深度必須要穿透隧道底板進入基巖(含水層),而對于較深的群井深度,施工中的打孔機無法實施,必須采用專業鉆機進行操作。另外,打穿隧道底板進入基巖,屬于隧道充水圍巖段的整體降水,井群產生的涌水量會大,由于邊溝排水有限而出現降水效果不佳;還有可能破壞隧道的結構(隧道仰拱部分工字鋼間距僅0.5m),產生風險隱患;

第三,群井在降水期間,會在井底產生淤泥沉積,如不進行清理,會影響群井的降水效果,因此該方案需要增加后期的群井維護工作量。

可見該方案缺陷較多,需要較長的施工工期,合理性差。

2)隧道外排水方案

采用在隧道外側設置井點進行降水。該方案的實施在隧道外進行,不會影響隧道現狀通行使用。但該方案亦存在一系列缺陷,如下:

第一,必須采用平行于隧道走向設置的密度相對較大的降水井群。單井點降水或井點較少的群井降水由于降水井點少,地下水將于降水井附近形成流速較大的集中匯流,對于隧道圍巖大量為低強度的強風化巖體易形成潛蝕空洞,存在一定的安全隱患。為降低地下水匯集流速,必需采用多點分散降水的方式。而降水點數的間距及數量需通過試驗進行確認。

第二,群井深度需到低于隧道仰拱底板,由于隧道外地形高于隧道頂板,因此群井深度較大;

第三,該群井需專門抽水設備才能達到理想的降水效果;長期使用后產生的沉淤會導致使用效果下降直致基本喪失,必需進行專門的維護。

第四,該方案仍屬于隧道充水圍巖的整體降水,隧道圍巖強度低,需進行專業的成井工藝施工;實施過程中井群抽降的水量較大,需設置專門的集中排泄管道并進行維護。

可見該方案缺陷較多,合理性差。

(3)疏排結合方案

揭開現路面瀝青路面,把瀝青面層以下40cm厚的原隧底混凝土采用透水混凝土置換,利用透水混凝土的滲透性將透過仰拱部分混凝土滲出路面的地下水引入邊溝排出。達到將路面部分的地下水水位控制于瀝青面層底部之下、保持路面干燥的目的。該方案具有以下幾個優點:

第一,僅對仰拱以上的厚度較薄的混凝土進行置換,對隧道的結構沒有產生破壞。

第二,在原40cm厚的混凝土被挖掉以后,可直接觀察到漏水點的具置,宜于采用人工注漿封堵主要漏水點,使隧道內的水量減少,更有利于保證排水效果。

第三,且采用適當的工法時工期短,施工難度小;從本地現有設備及工藝情況考慮,宜采用洗刨機進行瀝青面層以下混凝土清除的作業。采用該設備的工法不怕工作量大,施工速度快,作業過程連續,效率高,無強震動。

第四,采用透水性混凝土在鋪裝后僅需養護以保證強度滿足設計要求,相對工藝簡單。

在考慮該方案的同時,亦進行了對透水性混凝土采用成本更低的材料進行替換的考慮。主要是采用碎石層達到保證透水效果的目的。但由于邊溝深度小,換填厚度薄,碎石層密實度及強度效果無法確保達到規范及設計要求。

但該方案亦存在缺點,如整個路面需全部換掉、需占用部分交通路面、透水混凝土需專門配置等。但該方案優大于弊,是目前合理性較好,可實施性較強的(主推)方案。

4 疏排結合方案的模型建立及驗算

通過現場踏勘,流速4320m/d,水深最大10cm,根據設計溝寬30cm,因此目前每單位截面流量Q1約為130m?/d。

目前地下水水位位于路面附近,地下水類型考慮為潛水;滲水長度約350m;由于透水混凝土的滲透系數遠大于下部的砼基層,砼基層按邊界條件概化考慮為隔水層,因此視為完整井,另溝渠位于隧道兩側,模型考慮為一側進水,根據以上分析,選用滲渠模型的以下公式:

式中:Q2---滲渠流量(m?/d);

L―滲渠長度(m),為滲水長度350m;

K---滲透系數(m/d),為透水混凝土滲透系數采用0.5cm/s(有關經驗值為1.2~1.6 cm/s),即432m/d;

H---含水層厚度(m),為透水混凝土厚度,設計為40cm;

h0---滲渠內水深(m),一般可取(0.15~0.3)H;

R---影響半徑(m),,Sw水位降深35cm。

圖1 計算模型簡圖

Fig.1 Diagram of calculation model

計算Q2=1232 m?/d,遠大于Q1。因此,該方案排水效果良好,方案成立。

5 (設計)透水混凝土指標建議

1)透水混凝土有效孔隙率應在25%以上;7d設計抗壓強度為3~5MPa,28d設計彎拉強度為1.0~2.0MPa;

2)透水混凝土用水泥宜采用32.5級水泥;透水性混凝土用集料性能要求:壓碎值≤30%,針片狀含量≤15%,含泥量≤1%;

3)透水性混凝土在成型8小時后開始灑水養護,灑水時應在2~3米高用散射水養護。

6 結束語

通過施工實踐, 針對性地采取上述的施工技術, 很好的控制了隧道路面結構的滲水現象。在采取措施后, 至今為止本隧道尚未出現滲漏現象,該方法具有廣泛的應用前景。

參考文獻

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[2] 孫世濤. 某鐵路隧道滲漏水的原因分析與治理技術.山西建筑[J],2008,34(12):329-330.

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[3]李蓉, 李傳富. 青藏鐵路昆侖山隧道滲漏水治理技術研究.地下與隧道防水[J],2008,3:36-31.

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關鍵詞:高速公路;隧道工程;電氣安裝工程;施工方法;施工質量 文獻標識碼:A

中圖分類號:U45 文章編號:1009-2374(2017)08-0136-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.065

隨著時代的飛速發展,我國道路基礎建設的速度也有了顯著的加快。而高速公路,往往是連接城市與城市之間的大動脈。而在某些特殊地區,因為地形地勢等特殊地理關系,經常有山體擋在高速公路建設方向上,這時就不得不進行山體隧道的打通。而隧道中電氣工程的建設則是非常重要的一個環節。

1 施工前的準備

1.1 技術準備

在高速公路隧道建設前,應對用于控制協調施工進度以及作為驗收依據的詳細工作計劃進行編制,標出相關規范。

1.2 施工人員準備

第一,高速公路隧道工程作為一項具有綜合性和復雜性的大型工程,在管理人員方面,需要大量具有堅實的基礎理論知識以及豐富的實踐經驗的人員來組成管理班子;第二,在勞動力方面,因為高速公路隧道的建設工程量往往較大,所以為了不耽誤工程進度,還需要大量的勞動力資源。

1.3 機器的準備

在機器的準備上主要分為兩點:第一,高度精密的儀器,例如光纖熔接儀、串行數據分析儀等;第二,需要大量的車輛工具,例如叉車、工具車等。

1.4 工程材料準備

在隧道工程建設過程中,所需電氣材料往往巨大,并且對質量也有著嚴格要求,所以在材料的選擇上應該充分考慮到這些。并且應制定采購計劃,給采購人員充分的采購時間。

2 高速公路隧道電氣安裝工程施工方法

2.1 埋設基礎型鋼

基礎型鋼的埋設工作應與土建工作配合施工,按照施工前規定設計的標高固定,并且需要矯正水平度(水平度誤差應≤1/1000,全長誤差≤5mm)。同時,出于安全考慮,在連接點不少于兩處的情況下,應使用鍍鋅扁鋼與接地網相連。

2.2 安裝高壓配電柜及儀表盤

在實際施工過程中,安裝配電柜以及儀表盤時,需要注意七點:第一,在室內的基建工程(如裝飾、地坪等)完成后,才能進行高壓配電柜以及儀表盤的安裝;第二,在高壓配電柜以及儀表盤的安裝過程中,需要保持連接牢固、緊密,且與地面垂直,誤差應≤(配電柜高*1.5‰),儀表盤的連接縫隙應小于2mm;第三,在高壓配電柜以及儀表盤安裝時,應反復檢查接地線是否良好,以免發生意外時造成配電柜以及儀表盤的燒毀,甚至是造成人員傷亡;第四,在高壓配電柜以及儀表盤安裝地點的選擇問題上,應避開高震動地區,如果實在無法避免,則應在采購材料時標注,購買防震的電氣元件以及儀表單元;第五,在安裝走線過程中,高壓配電柜以及儀表盤的電源進線以及母線的連接方式以及相色標示都應與國際通用標準一致,特別是在低壓雙投電源柜中,保持近線電源的對應性也是極為重要的;第六,高壓配電柜以及儀表盤的母線安裝規范,要嚴格符合GBJ149-90的技術標準;第七,在對二次回路及送電功能進行初次審查時,應嚴格按照接線圖、元件布置圖等進行檢查,在檢查無誤后接著檢查各節點接線是否牢固。同時要求在送電前的絕緣電阻檢測電阻值必須大于5MΩ。之后進行試通電,并測試每段電路的功能。

2.3 動力及照明設備配電箱的安裝

為了保持隧道建設過程中電器設備的良好運行及隧道中始終能保持充分的照明,配電箱的安裝顯得尤為重要,所以基于實際的配電箱安裝,應該注意以下兩點:第一,為保證落地式動力柜的平穩,應將其安裝在槽鋼上,使其更加牢固。如果該配電柜已經存在基礎型鋼,則只需要用螺栓或金屬膨脹螺栓進行穩定就可以了。在固定好落地式動力柜之后,應檢查其是否安全接地,并且動力柜的安裝位置應與圖紙中相符,應保證電線在柜內的進出孔高于地面10厘米;第二,在照明配電箱安裝之前,應將配電箱分解開來,并將各元件保存好。之后將箱體嵌入之前設計好的孔洞之中,保證進出箱體的線管安裝在箱體的上下兩側,露出長度應小于5mm,箱體的垂直偏差應小于3mm。將電線穿引完以后,檢查接地情況,無誤的話,將箱體元件復位,進行接線工作。

2.4 管線施工

在高速公路隧道工程的電氣工程中,管線的鋪設一直都是重點,其在需要保持線路的良好暢通的同時,還需要保證不會在鋪設過程中有所損壞。所以在管線施工的過程中,有五點需要注意:第一,在一般的設計要求下,HBB玻璃鋼管或者鍍鋅管是最為常見的電纜保護管。在使用鍍鋅管時,以絲接作為管與管之間的主要連接方式。接地安全方面,在鍍鋅管的接頭處使用跨焊導體的方式也是較為普遍的。而在HBB玻璃鋼管作為保護管時,連接處應注意加密封圈,接地安全方面主要是鋪設地扁鋼作為接地作用;第二,在使用HBB玻璃鋼管作為電纜保護管時,在電纜溝中應設置管墊,并小心澆筑混凝土保護;澆筑過程中不要損壞玻璃鋼管或造成其在管墊上的移位;第三,在使用鍍鋅管作為電纜保護管時,需保證管體的接地良好,跨焊導體的電阻需小于4Ω。且鍍鋅保護管的彎曲半徑必須≥6D;第四,在電纜保護管進行穿線前,應將管內的雜物清除干凈,避免損傷電纜的絕緣層。在穿線過程中,要保持人工拖拽,切不可用機器強制牽扯電纜,以免造成電纜的斷裂與變形;第五,在電纜鋪設完畢之后,須在地面上放置電纜樁,指示出電纜在電纜溝中的具體走向。

2.5 電纜的橋架以及線槽的安裝

第一,在電纜橋架的組裝過程中,要求橋架的水平誤差≤5mm,中心偏差≤5mm,同時安裝穩定、牢固;第二,在利用支架進行橋架的固定時,需要嚴格按照要求規范進行施工;第三,在橋架以及支架用螺栓固定時,應選擇同一廠家生產的配套的M12金屬膨脹螺栓;第四,為保證工程的進度,在橋架鋪設完成后,橋架蓋可以先拆下M行統一保管,在電纜鋪設完畢時再將橋架蓋安裝上;第五,在安裝線槽時應保證其的牢固性,且避免與其他設備發生碰撞;第六,在隧道外需要安裝電纜橋架的地點主要是河或山的峽谷的兩側,由于常常跨度較大,所以隧道外的橋架安裝的重點同樣是安裝牢固。

2.6 電纜敷設

電纜敷設包括從電纜的選擇到安裝過程的一系列要求,主要分為九點:第一,在施工前對敷設計劃要有整體的規劃,包括用什么電纜、需要哪些機具、材料等,不僅如此,在垂直橋架上敷設電纜的過程中還需要安裝腳手架,并給安裝人員配備通訊工具;第二,在電纜使用前,一定要多次檢查電纜的型號、絕緣層有無破損等情況,并將電纜的合格證統一收好;第三,在已經埋好的電纜保護管內進行敷設電纜時,首先要將保護管內的雜物及毛刺清除,以免刮傷電纜的保護絕緣層,并且需保護管具有一定度后,再進行電纜的敷設;第四,為確保施工安全,在進行電纜敷設時,施工人員的走向,機具的放置都要求根據電纜的走向、重量等問題進行安排,并且在敷設電纜時要接受統一指揮;第五,在同一電纜溝內或同一橋架內的電纜敷設時應遵循先下后上、先里后外的敷設規則;第六,在電纜敷設前,必須保證電纜的絕緣層無絲毫破損,且其絕緣電阻在5MΩ以上;第七,為了便于后期維護,在電纜敷設時應掛標號牌,并保證電纜的敷設整齊美觀、間距一致;第八,在電纜敷設時,外面根據要求,必須設定一定長度的余量,同時在控纜時,一定要盡量避免中間有接頭;第九,在制作電纜頭時,首先要保證其整齊牢固,其次要對電纜頭進行搪錫處理。

2.7 防雷的接地工作

因為高速公路的隧道往往位于距離市區較遠的山中,所以一旦山體被雷擊中導致電路故障,救援工作往往不能及時進行,所以防護工作就顯得尤為重要:第一,防雷的接地工程應結合土建施工時統一進行,在進行接地設施安裝前,要先對土質進行檢測,來確定接地設施的安裝位置及數量。如果檢測結果發現接地電阻超標,則應該迅速安裝接地設施或采取降阻措施;第二,防雷工作采用的是避雷針或者避雷塔,并在其上安裝保護器的措施。同時,在確保防雷性能良好的同時,更加不能忽視避雷針或避雷塔安裝的牢固性;第三,接地線一般會使用鍍鋅扁鋼作為材料,接地體則會采用鍍鋅角鋼。這兩者的運用方式都應該符合規范要求。

2.8 隧道內電器及燈具的安裝

一個完整高速公路隧道電氣施工工程的最后階段,就是將電器及燈具安裝到指定位置上,這時同樣也不能馬虎,電氣及燈具的安裝過程中主要需要注意以下四點:第一,隧道內的電器設備在安裝時應保證支架穩定、牢固。其配置的暗插座及開關的蓋板應緊緊閉合,燈具的開關工作應正常;第二,照明配電箱的安裝位置要預先設定好,并保證照明配電箱的內部部件齊全、切口整齊,排線規律,無纏線、絞線。箱體無破損,箱門開合無阻礙,回路編號齊全;第三,為保證隧道內照明質量,需在安裝燈具后,及時調整其燈光的角度;第四,在使用高桿燈時要按照廠家要求嚴格制造安裝,并在組裝完成后一次性的吊裝固定。在高桿燈的選擇上應具有良好的防雷措施。

3 結語

綜上所述,在高速公路的隧道工程中,電氣工程是非常復雜同時又非常重要的一項。它不僅關系到隧道是否能夠正常使用,甚至可以根據設計來改變進入隧道的人們的心情。希望各施工單位能夠進一步加強高速公路隧道電氣工程的施工質量,使我國的高速公路電氣工程能夠上升到一個新高度。

參考文獻

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[2] 唐東華.高速公路隧道電氣安裝工程施工方法[J].電

子制作,2013,(4).

[3] 唐鵬,張培輝.高速公路隧道工程施工技術方法與對

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關鍵詞:大型山區;高速公路隧道工程;建設管理

1勘探設計管理

1.1優化線路方案

在進行大型山區高速公路隧道工程的勘探設計管理時,要做好線路方案的優化選擇。依照施工場地的地形地質特點進行隧道方案的比選和確定,讓高速公路的隧道施工滿足相應的建設質量標準,符合相應的環保質量要求,讓隧道施工與當地的地形地質、水文環境進行有效的融合,降低對當地生態環境的破壞,讓綠色施工成為可能。在進行線路方案確定之前,要進行方案的可行性測驗,通過對當地地質水文條件的調研,按照前期的勘察資料,擬定測繪出相應的比選線路方案,進行隧道線路的合理選擇。

1.2地質勘察監理

地質勘察是隧道工程建設的重要一環,地質勘察的質量水平直接關系著后續隧道工程建設施工的有序開展。地質勘察具有極強的專業性,需要專業的地質勘察監理人員來對隧道工程項目的地質勘查工作進行監督、管理。地質勘察監理的方式主要有巡視、抽查、旁站等。地質勘查監理人員需要依照施工的段落、建設的工點對隧道工程進行地質的調繪、鉆探、物探以及原位測試等的監理,通過有效的地質監理及時的發現相應的地質問題,針對問題有效的進行監督整改,讓問題扼殺在搖籃中,讓隧道勘察的資料更加的詳細、精準,提高后續施工建設的成效。

1.3圍巖等級細分

在隧道工程的設計中圍巖等級的細分和支護參數的研究,是極為重要的設計內容。以三車道的高速公路隧道工程為例,應該讓隧道巖體的圍巖穩定性符合相應的亞分級標準,諸如將Ⅳ級圍巖細分為Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3等亞級;將Ⅴ級圍巖細分為Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3等亞級,以此類推、由此及彼,讓隧道巖體的圍巖級別與隧道施工實際更加的貼合,讓圍巖的分級標準更加的精準、有序。然后再根據相應的圍巖亞分級標準,進行支護參數的相應設計,對隧道工程的開挖方案、支護類型、結構形式等進行逐一的確定。

1.4隧道滲水處理

水滲漏是許多高速公路隧道作業存在的通病,一般當隧道作業穿過相應的富水段時,就有發生隧道水滲漏的可能。因此在進行隧道工程的勘察設計階段要進一步加強對水滲漏的有效預防和合理處置,因地制宜、因勢利導的進行地下水的綜合利用和合理處置,采取防堵結合的方式,進行隧道工程富水段的優化處理。

1.5洞口景觀設計

隧道工程的洞口景觀設計應該美觀實用,綠色環保,盡量降低對周邊生態環保的破壞,讓洞口的施工建設依照山體結構的走勢發展,讓其與周圍景觀合二為一,減少刷坡作業,優先采用端墻式或削竹式的洞門形式。

2工程招標管理

2.1充分利用洞渣

在隧道工程的招標階段要對洞渣的巖性和性能進行相應的核查,在查看洞渣的巖性和圍巖級別之后,以此為依據進行洞渣的二次利用。例如可以將洞渣加工成相應的碎石,用于高速公路路基的填筑及路面的建設,由洞渣加工而成的碎石具有一定的穩定性,可以在提高路基的穩固性的同時,有效降低公路建設的成本投入。

2.2制定專用條款

在隧道工程的招投標階段要對合同的專用條款進行相應的設置,尤其是要對高速公路隧道工程的施工工藝和專用設備進行具體、詳細的要求、規定,確保施工工藝的質量達標,專業設備的有序運行,為隧道工程的高質量運轉、安全化作業提供相應的合同保障。同時還可以針對隧道的施工特點和質量要求,設置相應的優質優價條款,執行相應的優監優酬制度,讓工程建設中的優秀工作人員得到相應的嘉獎和鼓勵,調動工程工作人員的工作積極性,從側面促進隧道工程建設進度的穩步提升。

3施工質量管理

3.1嚴格方案審查、重視技術交底

在隧道施工建設正式開始之前,施工單位要組織相關的隧道技術人員對相應的施工方案、施工方法、施工工藝進行相應的技術審查,只有核查合格、檢驗通過的隧道建設方案才能進一步施行。與此同時,專業的技術人員還要與一線施工人員做好相應的技術交底工作,將相應的設計要求、施工措施、操作規范、安全技術等深入貫徹給一線施工人員。讓一線施工人員能夠按照施工設計圖紙的要求,進行規范化、標準化的隧道施工作業。

3.2執行關鍵材料、設備準入制

在進行隧道作業的施工建設中要執行嚴格的關鍵材料、設備準入制,所有的材料、設備都要驗收合格后才能安排入場,建設材料的質量和規格要符合相應的建設標準,設備的運行要正常有序,建設企業應該選擇有實力、有信譽、有資質的供應商展開長期合作,確保材料、設備供應渠道的安全穩定。

3.3推行施工建設的標準化、精細化管理

高速公路的隧道工程是一個較為專業、復雜的作業環節,在施工的過程中一定要對施工的作業流程、工藝方式、技術方法等展開標準化的管理,只有確立相應的是施工標準,才能讓后續的施工建設有據可依、有跡可循,讓其不至于陷入盲目和盲從。同時建設企業應該對隧道作業的關鍵環節進行重點把握,對隧道工程材料、設備、技術、工藝等進行精細化的管理,依照相應的施工建設目標,將施工作業做實做細,讓施工建設精益求精。

4安全生產管理

4.1實行隧道安全施工標準

嚴格實行隧道安全施工標準,提高隧道工程作業的施工安全性,給隧道工程作業提供安全化的標準指南,進一步提升高速公路隧道工程的施工管理水平,有效減少施工安全事故的發生,做到施工建設“零工傷、零事故”。執“全過程、全覆蓋、全天候”的安全管理機制,將安全作業落實到隧道工程建設的方方面面,“不留死角、不留盲點、不留隱患”。

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關鍵詞:隧道工程 施工 質量控制

中圖分類號:U45 文獻標識碼:A 文章編號:

引言

隧道工程施工具有環境隱蔽、突發狀況多、危險系數高等特點,難以有效進行項目管理,在水文環境和地質環境比較復雜的情況下管理難度將會加劇。當前我國的隧道工程一般選用動態施工的方式,即就是在選定爆破、支護方法前,對勘探所得的數據以及技術材料等做到詳細研究。同時,因為隧道工程對工程質量要求較高,因此該工程應嚴格遵照施工方案展開施工,這樣才能為工程質量和施工效率提供有效保障。

一、簡述隧道工程施工質量管理的工作內容

1.1 掌握有關工藝規定以及操作要求

隧道工程正式施工前,參與施工的人員必須要熟練掌握相關工藝規定以及操作要求,以便做好工程質量控制。工程質量控制是隧道工程施工中和另外的管理項目聯系比較緊密的一道工作,其具有高度的綜合性。熟練掌握工藝規程以及操作要求是做好工程質量控制的前提,也是管理人員的必備技能。

1.2 積極應對工程質量控制所需條件

隧道工程在進行工程質量控制時會受到現場環境、建材、人員素質、工程機械以及工藝技術等因素影響,因此只有將上述因素協調起來,才能有效進行工程質量控制。隧道工程施工過程中,容易因為一些外界或內部等相關因素造成工程質量下降,因此在施工中應做好工程質量控制,合理協調各方面因素,防止系統性因素發生變異,進而有效為工程質量提供保障。

1.3 定期檢查各個工序是否做好

隧道工程在施工時要定期做好工序質量檢查,并根據各道工序的實施效果對其做出一個科學、客觀以及全面的評述。隧道工程施工中各道工序的實施效果是衡量該工序質量的重要指標,因此工序管理者應著重考慮工程施工實況,并參考相關統計資料與分析理論,對隧道工程施工質量采用動態化形式進行監控。以便根據工序實際確定適宜的施工戰略,進而對工程質量進行嚴格控制。

二、采取相關措施有效控制工程質量

2.1超前地質預報

隧道工程在施工前可以安裝一套具有超前功能的預報系統,該系統可包括TSP超前地質預報裝置、地質雷達裝置和紅外探測裝置以及施作超前探孔地質預測,在施工前對地下水位、煤層瓦斯、溶洞以及暗河等地質情況詳細探尋,并積極使用有關防護措施,避免因地質災害或其他突發狀況提升工程施工難度。并根據預測成果提前做好準備,超前介入,以保障施工進度和各道工序的正常進行,并據此制定合理的技術方案。在以后的隧道工程施工中,地質超前預報功能將越來越受歡迎,該系統將為施工質量提供有效保障。

2.2挖掘隧道

隧道工程在進行到隧道挖掘工序時,應提前尋找符合當地巖質特質的挖掘方法,并采用新奧法進行施工,同時使用大型的挖掘設施組成作業線,再使用全斷面光面等高科技的爆破方法進行施工。光面爆破是隧道挖掘施工比較重要的一道工序,做好光爆,能有效控制超欠挖、巖體擾動以及混凝土回填等現象出現,從而降低工程資金投入,控制光爆的關鍵在于,選擇合理開挖方法和鉆孔裝置,以及設置合理爆破參數。Ⅳ、V類(Ⅱ、Ⅲ級)圍巖段在進行挖掘時可選用全斷面法,Ⅱ、Ⅲ類(Ⅳ、V級)圍巖段在進行挖掘時可選用正臺階法,少數隧道可選用中壁法、CRD法或三臺階七步法等挖掘技術。選擇合適的鉆孔裝置將有效提高光爆功效,設置爆破參數在光爆效果控制方面最為重要,因此應派遣爆破經驗非常豐富的人員進行設置。隧道爆破方案的設計前提應是,綜合掌握圍巖實況、巖石整體現狀以及節理裂隙發育規律等詳細資料,這樣才能設計出科學合理的方案,進而減少工料浪費,提升爆破效果。

2.3支護

隧道支護方式應參照施工現場的圍巖種類和地質條件進行選擇。大管棚、小導管注漿超前支護、格柵拱架噴錨支、自進式小管棚,地表注漿加固以及地面旋噴樁加固等支護方法適用于洞口有堆積體、滑坡體和淺埋現象以及軟弱地層等地段。隧道挖掘前可在洞口設計抗滑樁穩固整個坡體,入洞后盡快加固洞門,避免進洞和出洞存在危險。洞內如果有軟弱地層,應采取錨、噴,網等方法進行強力支護,在支護時盡量避免擾動巖體,防止圍巖因過于松弛出現變形。在隧道挖掘初期要注意做好支護,可選擇噴、錨、網以及工字鋼、鋼格柵等支護方法。我國的隧道工程施工行業在經過多年探索后得出了:“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”的方針,這18個字作為施工要領適用于我國大多數軟土地區的隧道施工。對這18個字必須要深刻領會才能適應周邊環境,保證施工效果。“管超前”是指在使用小導管完成隧道加固支護前,要選用直徑、長度合適的導管,在加固中選擇合適間距和安設角度以及搭接角度等,并配置適宜的漿液;“短開挖”是指挖掘時循環進尺,減少地層擾動、小范圍進行挖掘并留下核心土;“快封閉”是指不但要盡快封閉全斷面,更要注意在分步挖掘時及時封閉每處開挖點。

2.4仰拱以及鋪底進行施工

隧道工程在進行到仰拱、鋪底施工時要選用超前施工方式。仰拱、鋪底選用超前施工方式能盡量避免圍巖因過度松弛引發變形,進而能清除隱患,有效保障施工安全。洞內環境也會因此得到改善,促進文明施工。施工中仰拱與鋪底采用超前施工方法能避開其他施工項目干擾。隧道開挖后為了減少變形與位移,要及時支護將其封閉。使用超前方法的仰拱應在其他施工項目允許的情況,盡快進行施工。為縮減工序,施工中可將仰拱和部分鋪底選擇在同一時間進行。進行仰拱施工時可搭建作業平臺來解決施工和礦渣運輸之間的矛盾,以便及時封閉隧道仰拱和部分鋪底,從而提升四周圍巖穩固度,這也是新奧法理論與思想在隧道施工中的完美體現,進而促進文明施工,提升施工速度。

2.5做好防排水和防水板安裝工作

隧道工程質量控制中對于工程防排水性能要求較高,因此在施工方案中要重視防排水工程質量,使其質量達到相關標準的要求。當前我國在隧道施工中提升工程防排水性能的方法主要是“以排為主,并堅持防、排、堵、截共用”。在進行隧道開挖時,施工現場的有關技術人員要詳細觀察地下水位,并及時進行記錄,以便為襯砌施工選擇科學、高效的排堵方法打下基礎。在隧道施工中為了保障工程防排水性能合格,施工現場的相關技術人員要依據現場實況測量準確的環向盲溝尺寸,和防水板安裝位置。此外,隧道工程防排水處理中,還要盡量采用質量達標的防水混凝土,混凝土振搗一定要密實,以保證隧道的防滲與防漏效果。

2.6保持施工現場通風

保持施工現場通風能夠有效沖淡和排出有害氣體,并達到降塵和降溫以及降濕的效果,進而使隧道內部充盈新鮮空氣,改善隧道施工環境。同時為了減少隧道粉塵污染,初噴砼一定要使用濕噴工藝。

2.7做好襯砌施工

在進行初砌施工前,要及時做好挖掘斷面、中心區域、超欠挖現象、盲溝、防水板裝置以及避車洞立模等工序質量檢測,譬如挖掘斷面和超欠挖現象是否已經處理,超挖的應該回填、欠挖的使用爆破或者風鎬進行清理,防止在臺車就位以后才注意到襯砌厚度有欠缺,再解決超欠挖問題,這種做法既麻煩又缺乏安全性,并將使襯砌質量下降;再如在確定環向盲溝環數前,要將襯砌位置的地下水狀況考慮進去,又如防水板在安裝前,一定要提早將其鋪設在工作臺架上,經檢查達標后,才能進行襯砌施工。

2.8施工質量監測

隧道工程施工質量檢測,可使用全站儀等最新裝置。并使用“兩種測量、兩種平差”以及“陰檔次雙保險制”等方法,在順著隧道上方以及洞身設置一系列的監測位置,對挖掘點進行縱向和橫向監測,邊坡位置做到先測量后開挖,并在管棚和隧道進澗正式施工前監測地表下沉情況;進洞后及時監測預埋拱頂和周邊洞壁的下沉和位移情況,掌握周圍圍巖的變形規律,根據信息設置支護參數,實行科學施工。

結論

隧道施工作為工程建設施工中非常重要的一個環節,應制定合適的施工方案,并根據周圍圍巖的實際狀況對方案進行及時優化,進而保障隧道工程能安全、快速以及經濟的完成,因此該方案應該具有較高的實用性。施工中可選擇先進行鋪底后進行襯砌的方法,以便提升施工速度,減輕收尾時的工作量,大幅縮減收尾花費的時間;控制工程質量在一定程度上就是保證隧道外觀質量以及抗滲性能;嚴把質量關,做好技術交底,加大施工現場技術管理力度,防止出現返工現象。

參考文獻

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關鍵詞:隧道工程;地質條件;質量控制

中圖分類號:U455文獻標識碼: A

隧道是置于地層內的工程建筑物,同時它也是人們向地層索取有效空間的一種重要形式。隧道工程建設對于改善交通、促進地區經濟建設等具有十分重要的意義。但是,隧道工程施工往往受到地質條件的影響。地質構造、地下水處理、地質斷層處理等都影響著隧道施工的工程進度。而目前我國在隧道工程施工技術方面還存在比較大的缺陷,還不能實現比較精密的勘探調查,通過局部鉆探的手段來對地質情況進行推斷,這種以點帶面的推斷必然會存在一些必然的地質變化情況。而隧道工程施工必須根據對前方的地質情況進行判斷來制定工程和施工的具體計劃。此外,隧道工程施工還要結合地質條件與當地的水紋條件等來對隧道的圍巖進行推測,并及時對隧道施工的預設方案進行調整。

隧道工程施工的方案設計

隧道工程施工設計是在工程進入正式施工之前的一個工作準備階段,通過前期實地考查分析、相關資料收集等工作,掌握隧道工程的基本情況,制定一個比較完善的工程設計方案,通過工程設計來指導隧道工程的施工。隧道工程設計的理論依據與地面結構工程還是存在一些差別,原巖應力的準確測量還有一些困難,并且在判斷巖體的材質方面的存在評估誤差。隧道巖體的支撐理論還不夠成熟。通常隧道具有縱深性,在獲取巖體的參數方面還存在比較大的技術支撐。因為存在不可控的理論和技術上的缺陷,無疑增加了隧道工程施工設計的難度。目前,隧道工程施工設計一般是基于巖體的分類來進行設計判斷的。但是,由于巖體在個體上的差異,導致很難在進行隧道工程施工設計時,有一個固定的設計模型來借鑒。因此,隧道工程施工設計必須以實地考查數據為設計依據。各地不同的地質條件以及巖體存在的不可控變量因素等都使得隧道工程施工的難度大大增加。例如隧道支護工程的設計,在計算巖體的應力時需要考慮的變量過多,并且存在一些未知變量,使得支護工程設計的前期分析計算過程十分復雜,也使得隧道工程設計存在一定的風險因素。

隧道工程施工過程中的關鍵問題分析

隧道工程施工受到地質條件、氣候環境、工作質量等多個因素的影響,且隧道工程大多地處山區,地理位置不夠好,通常工程施工的交通條件也不夠理想。考慮到多個復雜因素的影響,隧道工程施工過程中的關鍵問題主要表現在這幾個方面:

1.隧道開挖

隧道開挖是工程施工最重要的第一步,一般開挖隧道的方法主要包括:臺階分布法、雙側壁導坑法、全斷面開挖法等。根據各個工程環境的不同特點來確定與其相適應的開挖方法。臺階分步法用于穩定性不太好的巖層中施工,一般適用于IV-II類圍巖;全斷面法采用全斷面一次開挖成形的施工方法,一般可適用于Ⅴ~Ⅵ類圍巖,因開挖作業面大,鉆爆效率高可采用鑿巖臺車和高效運裝機;雙側壁導坑法適用于圍巖較差的Ⅴ級圍巖條件下的行車隧道開挖,同時它也是一項邊開挖邊支護的開挖方法,這種方法能夠盡可能避免巖體應力的集中。

2.隧道施工中的排水施工

地表水的滲透在一定程度上影響著隧道破碎巖體,不利于對隧道工程的判斷,地表水滲透到巖體覆蓋層,相應地就增加了地表層的負荷,這個改變巖體應力的因素是不可控的,它有可能使覆蓋層的土層表面的壓力發生變化,也會影響支護工程的應力承載,甚至可能出現導致支護工程因承載壓力過大而變形或者發生洞口坍塌的情況。因此,在隧道工程施工過程中,要注意加強施工中的排水處理工作。一般的排水方法主要有:

洞口的防排水。要對洞口的頂部進行平整處理,在施工之初,就要及時將積水排除,對洞頂部的溝渠等進行修整,盡可能減小洞頂部地表水的滲透面積,保證洞口積水的正常引流,減小滲漏。

洞內防排水。保證洞內排水渠道的通暢,要對洞內積水進行引流,洞內流水坡度要與其施工路線保持一致。同時,對洞內過多積水,要采用該水泵排水,挖掘排水溝、集水坑等。

此外,要有效保證隧道不受地表水壓力的影響,隧道洞口施工要盡可能選擇非雨季,同時在嚴寒地區,還要做好對積水凍結的處理。

3.隧道施工的支護工程

支護工程是保證隧道工程施工安全的一道重要屏障。隧道支護應該根據不同巖體的地質構造情況來進行。按照巖體分來認識不同的支護工程。V類圍巖應該采用局部噴錨砼支護;VI類圍巖屬于質地堅硬的圍巖類,可以不用采取支護施工;IV-III類圍巖則應該根據各地不同的地質 條件采取錨桿、錨桿掛網、噴射砼掛網等進行聯合的工程支護;II類圍巖則應該根據地質條件的不同在必要時設拱架來進行支柱。II-I類圍巖應該采取錨噴掛網聯合的支護形式。隧道工程的支護施工應該進行分層、分段來施行。工程支護的支撐應該盡量靠近開挖地面。

4.隧道施工的襯砌工程

襯砌施工對于隧道工程的安全性能的維護具有非常重要的作用。即是指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結構,它是現代隧道工程不可缺少的一環。襯砌施工中用混凝土等材料修建的內層支撐結構,施工質量的好壞與混凝土等施工材料、設備的安裝工藝等有直接關系。在進行襯砌施工時,如果對巖體施工縫或者是地表沉降縫進行襯砌施工時,其施工設計必須滿足這幾項要求:要認真檢查施工縫或者沉降縫的止水情況,對止水帶進行及時的檢查,避免止水帶出現破裂等現象;加強對混凝土的振搗,保證止水帶底部的氣泡完全排除,使止水帶與砼之間的結合更加緊密、盡可能不要留下縫隙和裂痕。

5.保持工程施工的通風

保持隧道施工的通風是保證工程施工人員身體健康、營造良好的施工環境的重要措施。隧道通風,保持洞內擁有良好的對流空氣,使施工人員避免受有毒氣體的侵害。隧道工程的通風大致可以分為巷道通風和獨頭坑道通風這樣兩種。獨頭坑道通風是指在只有一個出口的獨頭坑道中進行的局部通風。一般采用通風機配合風筒,以達到通風目的。所謂的巷道通風則是指在成洞地段修建適合的風道來作為回風道以保持空氣對流的通風方式。兩種通風方式各有益處,但是目前獨頭坑道通風方式被采用的更多一些。獨頭通風通常采用壓入、壓出式兩種方式。壓入式通風方式比較多,將外部的新鮮空氣壓入到隧道內,這種方式能夠比較快速地清除隧道內部的有害氣體,保持洞內空氣的清潔。但是,一旦污濁的空氣被壓入到隧道內,則有可能快速彌漫到整個隧道內部。

隧道工程施工往往是打通交通壁壘的一個關鍵點,但是,隧道工程施工的難度也是最大的。近年來,隨著全國交通網絡建設速度的加快,隧道工程建設越來越多。把握好隧道工程施工的關鍵問題,是保證隧道工程施工安全、順利進行的重要環節。因此,加強對關于隧道工程施工關鍵問題的研究和探討就顯得十分重要和迫切。

參考文獻:

[1]王紅珺.關于隧道噴射混凝土施工中如何控制質量的分析[J]. 中國高新技術企業. 2008(10) [2]徐華生.淺探隧道工程實例中的施工技術及質量控制[J]. 科技資訊. 2008(06)

篇8

關鍵詞:軟弱性圍巖隧道工程爆破技術

隨著現代工程建筑的科學開發,隧道工程作為推動社會經濟發展的重要工程施工項目,成為當前開發規模較大的建筑工程。爆破施工技術是隧道圍巖開挖施工技術。目前,在軟弱圍巖隧道施工過程中,面對開挖斷面大、巖壁強度差等復雜的地質條件,由于建筑技術的缺失、施工方法的不當、工藝程序的不規范、導致很多軟弱性隧道工程出現嚴重的隧道巖壁變形或頂層坍方事故,凸顯了較大的施工難度。本文針對軟弱性圍巖隧道的爆破施工技術進行了闡述性分析。

一軟弱圍巖隧道巖壁爆破的技術優勢

軟弱性圍巖隧道巖壁爆破技術,是在隧道工程施工過程中,根據實際工況地質的軟弱性發雜環境條件,實施科學爆破開挖的施工技術。針對隧道工程的斷面作業區進行科學的勘測預算,結合巖層結構的強度性能和性質,進行擇優選取爆破參數,爆破器材,優化爆破方案,有效控制爆破震動幅度以及破碎程度等技術措施,可以有效地控制軟弱性圍巖隧道巖壁的開挖效果,加快隧道工程建設的進程工期,有利于實現軟弱性圍巖隧道工程施工的安全保障。

1 保障隧道圍巖避免炮震裂縫的形成,保證了圍巖結構的完整性,從而增大了圍巖自身的承載力,為采用錨噴支護創造了有利的條件。

2 在裂隙發育的軟弱地層中,避免裂隙擴大和產生新的裂縫,提高了圍巖的穩定性,避免了碎石飛落傷人事故。 3 能夠保障隧道斷面的成型規整,節省了襯砌材料,減少隧道的維護成本,有效減少了掘進超挖數量和出碴工作量,加快了掘進速度。

二軟弱圍巖隧道巖壁爆破技術分析

1軟弱性隧道圍巖爆破開挖的方案設計

軟弱圍巖隧道巖壁的爆破,要在開挖過程中根據隧道圍巖的軟弱性質或級別類型,合理的預算爆破參數,優化擇取性能良好的爆破材料、裝藥孔槽結構和起爆方式,科學計算爆破振幅及破碎力矩,嚴格控制超欠挖和爆破震動速度,盡量減小爆破開挖對軟弱性圍巖隧道巖壁或鄰近作業面的震動、干擾和破壞,充分保護隧道圍巖的承載強度性能。

2軟弱性隧道圍巖爆破鉆孔的技術設計

隧道工程在開挖過程中,對于軟弱圍巖隧道巖壁的爆破施工,首先要進行爆破鉆孔掏槽施工。必須根據實際地質條件,結合相關爆破因素,科學的設計總體爆破技術體系,根據不同性質的巖層結構,設計合理的鉆孔掏槽技術方案。

實際運用中,往往針對軟弱性圍巖巖壁性質的迥異性,通常在Ⅳ級軟弱粉砂性圍巖時采用直眼掏槽、斜眼掏槽混合使用的鉆孔方式,在鉆眼深度小于2米時采用斜眼掏槽技術,在自然風化、破碎較嚴重的軟弱地質條件下,通常宜采用輪廓線鉆眼法以及實施光面爆破技術或者預留光面層光面爆破開挖修邊的方式進行施工。為減輕隧道圍巖的爆破開挖巖層結構性能的擾動,往往在實施爆破過程中,根據開挖方法Ⅴ級和Ⅳ級圍巖分別采用半斷面臺階方式爆破技術或全斷面臺階方式兩種爆破方式,開挖斷面采用多段位非電毫秒雷管進行網路設計。

一般情況下,軟弱性隧道的圍巖巖層地質結構強度較低,巖層成分相當復雜,隧道隧道頂拱部位的巖層通常承載力巨大,自重力作用下,對于巖層結構的巖壁爆破往往要采用光面爆破技術,邊墻部位采用預裂爆破技術,核心部位則采用控制爆破技術,掏槽時采用拋擲爆破的綜合控制爆破技術。

3軟弱性隧道圍巖爆破時爆破參數選擇

爆破參數,是爆破施工時對于特定范圍內的爆破,采用對應鉆爆技術的各項指標的參量。通過對爆破試驗確定爆破參數,包括鉆孔參數、裝藥參數、爆炸參數等,不同的爆破方法具有著與之相對應的爆破參數。在軟弱性隧道圍巖爆破時,要對相關爆破的裝藥系數、不偶合系數、炮孔密集系數、相對威力系數等參數,進行科學合理的預算設計和方案確定,力求做到匹配的安全可靠,以取得良好的爆破效果。

在隧道圍巖實施光面爆破時,對爆破參數的選擇要注意軟巖隧道采用光面爆破的相對距離宜采用最小值,裝藥集中度應根據炸藥猛度和爆力平均值進行設計預算,爆破振動速度應控制在軟巖5cm/s值域內,保障爆破后開挖巖面上沒有明顯爆震裂縫。周邊眼參數選用及鉆眼要求根據計算公式選用:

間距:E=(8--12)d(d為炮眼直徑)

抵抗線:W=(1.0--1.5)E/cm

裝藥集中度:q=0.04--0.19Kg/m

4軟弱性隧道圍巖光面爆破材料的選擇

軟弱性隧道圍巖的爆破施工,在科學的預測和定位爆破鉆孔滯后,要針對實際工況地質條件,科學的選擇相關爆破使用的器具材料,同時,針對圍巖巖壁的強度性質,以及在抗震防裂的形變值域內,合理的選擇爆破炸藥的類別型號、以及科學的裝藥方式。掏槽眼、掘進眼選用乳化炸藥。周邊眼選用低爆速、低密度、高爆力、小直徑、傳爆性好的光爆炸藥。起爆雷管選用分段微差非電毫秒雷管。

5軟弱圍巖隧道爆破炮孔裝藥量計算與施工

軟弱性隧道圍巖的爆破,為減少爆破負荷,應首先布置掏槽眼、周邊眼,再布置底板眼、內圈眼、二臺眼并適當加密其間距,最后均勻布置掘進眼等炮眼。軟弱圍巖隧道通常以循環進尺作為眼深控制炮眼深度。軟巖隧道的炮眼平均裝藥系數大約在0.2--0.4的范圍內。單位炸藥消耗量在大斷面爆破與小導坑爆破不同,若采用光面爆破,炮眼數目應增加20%左右。

6軟弱性隧道圍巖爆破底板眼鉆爆技術

底板眼是隧道工程爆破時在隧道地板部位鉆取的相關裝藥孔眼結構,采用將底板眼分成若干段位,按照掏槽眼掘進眼內圈眼底板眼周邊眼的順序進行依次分開起爆,能夠有效減少底板眼同段起爆共同作用的炸藥用量,同時,有效控制和改變底板眼抵抗線的開裂方向,實際上縮小了底板眼的抵抗線,從而可以減小底板眼爆破產生的地震強度。

通常條件下,采用底板眼鉆爆技術,在選擇起爆雷管的段號時,必須嚴格注意隧道圍巖結構段的爆破間隔時間,嚴格控制在同一隧道圍巖段位內炮孔的裝藥量,必須小于最大單段的裝藥范圍,保障隧道圍巖前段部位的爆破效果要盡量為后段爆破創造良好的臨空界面。

結束語:

總之,隨著當前隧道工程的規模化開發,圍巖爆破技術作為隧道巖壁開挖的重要施工措施,能夠有效推動隧道工程的建設工期。新形勢下,科學的探究軟弱型圍巖的隧道爆破施工技術,是提高隧道工程的施工質量及安全性能的重要措施。

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關鍵詞:影響隧道;地質條件;探討

中圖分類號: U45 文獻標識碼: A

引言:隧道工程的地質條件是影響隧道方案選擇的關鍵因素,隧道工程的巖土介質、地質結構、水文地質等因素會對隧道山體穩定性、深部穩定性以及圍巖穩定性造成影響。因此,為了隧道工程的施工安全與運行安全,必須對隧道工程地質情況及影響穩定性的因素進行勘察、分析。

1、與隧道工程相關的地質條件

1.1地下水和地表水

在隧道施工的過程中必須要考慮到隧道施工路線中是否經過某些河流,因為地表水的含量變化會對隧道的安全造成影響。這就要求在施工之前,要盡可能獲得該區域的詳細水文信息,以確保隧道施工和建成后的安全性。

地下水通常分為以下幾種:孔隙承壓水、上層滯水和基宕裂隙水。這三種類型的地下水受到不同自然因素的影響,會造成地下水水位、水壓、水流的變化,影響隧道工程施工安全。

1.2地形和地貌

地形和地貌是地質構造運動的外在表現,根據地形和地貌可以分析出該地區地下的宕石分布以及地質構造等因素。根據分析結果可以設計出相應的施工方案以及對于施工過程中可能出現的安全隱患做好預防措施。

1.3地質構造

需要考慮到兩個主要因素:施工區域的地質構造和隧道所在山體的工程地質構造。

2、隧道工程地質的勘察方式

為了準確掌握隧道區域工程地質特點、水文地質環境、不良地質情況,對實際圍巖狀況進行級別分段,為隧道工程的設計與建設提供科學處理方案,需要對隧道所處區域進行地質勘察。地質勘察主要采用地質調繪、地質鉆探、高密度電物探法、地震勘探與鉆孔超聲波檢測、抽水與壓水試驗、瓦斯檢測等方法。

2.1隧道工程地質調繪

地質調繪的方法主要包括追索法與路線穿越法,對工程整個地質單元與隧道區兩部分地質體進行分析。通過地質調繪,能夠查明巖堆、危巖、軟土、瓦斯、地下水等不良地質的分布情況。

2.2地質鉆探

由于隧道區域地層與巖性變化的多樣性,進行地質鉆探時需要布置多個鉆孔,加大鉆孔分布范圍。鉆探方式主要是采用金剛石或合金鉆進,對地質圍巖破碎帶,采用無水反循環鉆進工藝。鉆孔的深度除有特殊要求外,應當深入隧道設計標高2m~3m以下。鉆進巖芯取樣率要求破碎巖層與強風化層不小于50%,完整基巖不小于80%,覆蓋層不小于50,鉆探鉆進過程中,仔細測定地下水位,并及時記錄巖土分層、地下水位、鉆進進尺速率等。

2.3高密度電物探法

對鉆探方式難以查證的地質,則可以采用高密度電物探法,物探儀器主要是用α排列方式予以高密度數據采集,利用軟件進行二維電阻率成像反演,能夠準確判斷地質情況。

2.4地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速

因隧道區域地層巖性多樣化,地表風化程度不同,地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速技術逐漸被應用。地震勘探儀器主要采用折射波法,通過定性劃分結合定量指標的整體分析,確定巖石風化情況與隧道圍巖類型。

2.5抽水與壓水檢驗方式

條帶狀巖層組成的山嶺,有較多含水單元與隔水層,其透水性與含水單元具有較大差異。為了能檢驗出準確的洞身段各巖層的裂隙與透水性,準確預判隧道涌水量,于鉆孔施工結束后分別實施抽水與壓水試驗。

抽水及壓水試驗主要使用自制提桶與專業高揚程空氣壓縮機抽水與壓水設施,其中提桶抽水試驗用于地下水位較淺的地段,空氣壓縮機抽水和壓水應用于地下水位較深或無地下水的巖層。

2.6瓦斯檢驗

主要采用一套煤管、一套瓦斯解吸儀、兩個取樣瓦斯罐予以瓦斯檢驗,具體方法為:鉆孔遇煤層后,下采煤管采煤同時迅速裝灌后封閉,5min內進行解吸,獲得現場瓦斯解吸量,最后采用圖解法算出瓦斯耗損量,二者相加即為煤層瓦斯逸出量。

3、關于工程地質環境對隧道工程的影響

在建設長大隧道、深埋隧道過程中,會遇到各種各樣的地質問題,不僅會對工程工期與造價造成影響,還會給隧道的施工與運行帶來安全隱患。

3.1軟土地基

在湖相與濱海相等古地質環境中,軟土大都沉積在相對停滯與相對運動遲緩的水環境內,此類沉積軟土顆粒細軟、土質軟弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕變、凝聚力小幾乎可以被忽略。在這種地質條件上建設隧道,必須考慮工程的地質問題。1)該地質土性較軟,受到隧道重負荷時容易發生沉陷,從而厚度發生改變,形成不均勻沉陷,導致隧道內襯砌等結構發生形變。2)隧道結構會受軟土蠕變的影響,需及時進行支護與襯砌。3)軟土一般存在于地下還原環境中,微生物作用容易形成甲烷氣體,聚積在軟土層孔隙內,隧道挖進時工作人員可能會受甲烷氣體的危害,遇到火源還可能引起爆炸。

建設隧道時,對于軟土地基,可以應采用盾構穿越。長大隧道,因軟土的蠕變特點,會形成超量切削,導致在盾構掘進的前端出現蠕變凹槽,如果軟土層厚度不夠,容易使水潛入隧道。因此,在盾構機穿越沉積軟土地帶時,需做好預防措施,杜絕安全隱患。

3.2砂卵石層地基

在多樣化地質條件如平原、河流、濱海、盆地中,會存在不同成因的砂卵石沉積層。由于沉積時受到古地質地理環境的影響,砂卵石層的沉積規律和顆粒級配受到沉積時水動力條件的影響。砂卵石層的危害主要是:1)隧道施工排水,造成周邊砂層的機械塌陷與管涌。2)砂層涌入會引發豐富地下水。3)砂層地質結構的不同,形成不規則沉陷,為隧道帶來安全隱患。4)砂層內夾雜的大塊卵石,影響盾構施工。采用沉管法在湍急河流的砂卵石層中建設隧道,容易使沉管下砂層形成沖刷,損害沉管隧道。

3.3碳酸鹽巖地層

在分布有可溶碳酸鹽地層地區,受到不同程度的喀斯特化作用,容易在地下形成多個洞穴與通道。活躍在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水與裂隙水等,存在不同的特點。喀斯特水有主要有以下特點:1)獨存與半獨存的管道水流和擁有統一水力相關的地下水力面與擴散流同時存在。2)不含水巖體與含水巖體同時存在。3)非承壓水流同承壓水流之間互相變換。4)層流運動和紊流運動同時存在。5)非均質含水性和均質含水性復雜變化。

結語:隧道工程與水文地質條件密切相關,在水文地質條件相對簡單的區域,有利于隧道工程的施工,施工成本低、工期短。在水文地質條件相對復雜的區域,需加強隧道工程的水文地質環境勘查,合理選用施工工法,合理選用截、堵、引、排水及支護措施,避免地質問題對隧道的施工、運營造成危害。

參考文獻:

[1]王曉川,康勇,夏彬偉. 對提高TGP隧道地質預報系統準確性的分析[J]. 物探與化探,2012,01:153-158.

篇10

公路工程的建設需要跨越自然地質條件不同的區域,若公路經過山區或者河流區域時,需要開挖山嶺隧道或河底隧道。隧道的開挖技術與該地區的地質環境具有密切聯系,為保障隧道工程的安全性,應對需要開挖隧道的地區進行科學的地質勘探,為公路工程的規劃、設計及施工提供必要的依據和指導。

一、公路工程隧道地質勘探

(一)隧道工程地質勘探必要性

地質勘探是通過鉆探、電探、震探等一系列方法對構成地質條件的各個要素進行測試的一種技術,為煤田開采、石油開采、地下工程的建設等各項工作提供必要的技術參數。隧道是在天然地層中修建的建筑物,隧道工程建設的各個環節,如位置選擇、工程設計、施工技術等均與地質條件有緊密關系。以山嶺隧道為例,修建山嶺隧道時應對巖層地質構造、產狀、裂隙發育、風化程度、地層含水量、地層溫度、有害氣體等各個要素進行地質勘測,以決定隧道的深度、施工工藝及施工技術。對重點隧道工程,除常規的地質勘測外,還應進行區域性的工程地質調查、測繪及試驗;若地下水對隧道具有重大影響時,還應進行地下水動態觀測,計算隧道涌水量。隧道工程地質勘探工作主要關注的內容為隧道圍巖的穩定性、地下水對隧道的影響、地層溫度的影響、有害氣體的組份、隧道位置及洞口位置的確定等。

(二)隧道工程地質勘探的主要內容

1.可行性研究階段的勘探

隧道工程的可行性勘探主要目的是了解項目所在地的地質特征、各工程方案的地質條件及其控制工程方案需要的主要地質參數,為工程的路線設計、橋位設計、方案的選擇、編制可行性研究報告提供準確的數據支持。這一階段的探測工作主要是踏勘,對多個可能方案沿路線進行實地調差,對重要工點進行必要的勘探,大致探明地質情況即可。一般需要進行勘探的工點有大橋、隧道、不良地段等。

2.初步勘探階段

初勘階段一般以物探為主,物探的測區一般在測繪范圍以內,當對物探解釋有重要的對比價值或參考價值時,可進行勘測追蹤,擴大測繪范圍。在測量范圍內,應按照物探方法,結合地形條件,對測線的方向、間距、測點的疏密、激發點與接收點的距離及布置形式進行設定。物探方法較多,對隧道工程進行物探時,可根據隧道深埋和下伏巖體特性,選擇合適的物探方法。電火花法、聲脈沖轟震器、旁側掃描聲納可用于水下隧道地質勘探;高分辨率反射法可用于深埋隧道的勘探;磁力、重力測量法則適用于礦體、煤層、采空區、溶洞、斷裂等特殊構造的勘探。分離式隧道一般沿隧道軸線縱向布置2-3條物探測線,兩洞口橫向測線可布置2條,根據隧道長度、地質條件確定測線長度和測點間距;整體式隧道可適當增加縱向和橫向測線。地質體或構造類型不同時,應設計2-3條物探測線穿過,每條測線的測點應在3各以上,若地質條件復雜時,可酌情增加測點數目。

3.詳細勘探階段

詳細勘探主要是進一步探測初步勘探階段未查明的地質問題,為后續工程的設計及施工提供必要的補充和校核,這一階段探測技術仍以物探為主,具體選擇方法可根據隧道所在地區的地形、地質條件決定。對山區巖質隧道進行探測時,應先進行地震勘探。進行地震勘探時,可沿隧道軸線布置一條以上的地震測線,以10-20m為間距設置測試點;若在測試過程中發現地質構造,可將測試點數據布置密度增加;兩洞口布置橫測線,測點距離設置為5m;若在洞口或洞身發現溶洞或其他構造破碎帶,可根據具體情況適當增加橫測線或測試點。公路為上下行時,對于地質條件簡單、巖性單一、無地質構造的短小隧道可作為一條隧道,組織勘探工作外,其余均應作為兩條隧道進行單獨勘探。勘探方法如下:用聲波法對巖體的彈性縱波波速和橫向波速進行同時測定,用于計算巖體的彈性特征值;測試巖石試件的彈性波速,以計算巖體的完整性,從而判定圍巖的破碎程度;在進行地震勘探時,若發現明顯的地質構造或溶洞時,可利用其他方法進行再次勘探,以供驗證;采用電探時,可沿隧道軸線設三條測試線,其中兩側的測試線與主測線的間隔距離為20m,測點間距為20m;洞口設置橫測線,間距為10-30m;對水下地質進行物探時,應根據水域的水底地形、水體流蘇、水體深度等情況決定物探方法的選取,一般可采用多種方法進行綜合探測,勘探主線至少為2條,橫測線可根據水流方向布設,至少為3天,測點間距應小于陸上物探測點間距。

二、隧道工程地質勘探測試項目

隧道工程地質勘探測試項目主要包括地應力、巖土力學、水文地質、水質分析以及其他綜合測試。地應力測試方法多采用水力壓裂法,其他方法可作為輔助方法。巖體內部應力狀態存在一定的差異性,可利用應力試驗,并結合巖體組份的分析及構造分析,對巖體的主應力方向進行確定,巖土的力學試驗常用測定標準為《公路工程地質勘察規范》;隧道工程在建設過程中,需要大量的鉆探操作,地質勘探孔的設定應考慮水文地質試驗孔的設定情況,地質勘探孔終孔可作為后期的水文地質試驗的觀測孔,若發現鉆探孔終孔含有大量地下水,應考慮進行專業的水文地質勘探,以獲得水文地質參數。對隧道內的主要含水層取樣進行水質分析,看是否滿足生活、工程、消防用水的要求,一般測試樣品為1-3組。綜合測井是配合鉆孔,利用聲波測井和放射測井的方法,從多個方面獲得隧道圍巖工程所需的地質、水文等各項參數。

三、總結語