隧道工程方案范文

时间:2023-12-07 17:48:03

导语:如何才能写好一篇隧道工程方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

隧道工程方案

篇1

1.1 交通部《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004),人民交通出版社;

1.2 交通部《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94),人民交通出版社;

1.3 《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004);

1.4 《岩土工程勘察规范》(JB50021-2001);

1.5 《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98);

1.6 《锚杆喷射砼支护技术规范》(GB50086-2001);

1.7隧道施工设计图 ;

1.8隧道土建工程施工招标文件技术规范等 ;

2、监控量测目的和要求

2.1 监控量测主要目的

(1)根据对地表和围岩变形的监测数据对围岩稳定性和支护系统的安全性及时进行分析和评估,以便有针对性地改进施工工艺、优化支护参数,有效地控制地表和围岩变形,确保施工安全和工程质量,保护地表环境;

(2)预测施工引起地表和围岩变形,根据地表变形发展趋势,决定是否需要采取保护措施,并为确定经济、合理的保护措施提供依据,确保地表构筑物及地下管线的安全;

(3)为研究地表沉降与围岩变形的分析预测方法等积累资料,并为改进设计和调整施工参数提供依据;

(4)优化设计与施工,为后续工程提供技术依据。

2.2 监控量测应满足的要求

加强工程安全质量管理、防止重大事故发生的有力措施。根据相关要求,监测主要应满足以下几方面的要求:

(1)监测的数据和资料完整、客观、真实地反映工程安全状态和质量情况;

(2)监测数据和资料可以按照安全预警位发出报警信息,既可以对安全和质量事故做到防患于未然,又可以对各种潜在的安全和质量隐患做到心中有数;

(3)监测应满足作为设计变更的重要信息和各项要求。

3、监控量测主要内容

3.1 监控量测项目、断面及测点数量

根据隧道工程施工技术规范,确定了隧道施工过程中监测的项目、断面数量及测点数量。不同级别围岩段内布设初期支护变形测试断面的间距:Ⅴ级围岩地段的断面间距为5~10m,Ⅳ级围岩地段的断面间距为10~20m,Ⅱ~Ⅲ级围岩地段的断面间距为20~30m。

4、监控量测实施

4.1 监控量测仪器设备及精度要求

根据隧道工程要求和合同内容,拟定现场监测采用的仪器设备及精度要求,例如: DS32型水准仪(精度要求+0.1mm),收敛计(精度要求+0.01mm), DS32型水准仪、铟钢尺(精度要求+0.1mm)。

4.2 监控量测频率

根据隧道工程施工技术规范要求,为了确保隧道开挖期间的施工及周边环境安全,达到监测目的,依据技规要求及工程经验,拟定监测项目的监测频率,如:开挖

面距量测断面前后

4.3 监控量测控制标准和预警标准

根据隧道工程设计文件及招标文件要求,监测中应及时对各种监测数据进行整理分析,判断其稳定性及发展趋势,并及时反馈到施工中。依据技规要求及以往工程经验,确定采用以下二种方法在监测中进行控制和预警。

4.3.1 根据监测物理量的最大值或回归预测最大值

(1)根据监测结果,按表4-4中的三级管理制度进行指导施工。

表4-3监测的三级管理制度

管理等级 管理位移 施工状态 备注

Ⅲ Uo<(Un/3) 可正常施工 Uo―实测值,Un―最大允许值(控制标准)

Ⅱ (Un/3)≤Uo≤(2Un/3) 应注意并加强监测

Ⅰ Uo>(2Un/3) 应预警并采取特殊措施

(2)监测的控制标准和预警标准,见表4-4:

表4-4监测的控制标准和预警标准

序号 监测项目 控制标准(规范值或设计值) 预警标准

1 监测项目 地表下沉 30mm 20mm

2 周边收敛 设计预留变形量:Ⅱ~Ⅲ级围岩

为50mm,Ⅳ~Ⅴ级围岩为100mm 设计值预留

变形量的2/3

3 拱顶下沉

上述监测控制标准及相应管理对策,应在经过业主、设计、施工及监理方确认后予以实施,以后在施工过程中应根据监测情况逐步加以调整、完善。

4.3.2 根据监测物理量变化时态曲线的形态

当变化速率不断下降时(du2/d2t<0),表明围岩趋于稳定状态;

当变化速率保持不变时(du2/d2t =0),表明围岩不稳定,应考虑加强支护;

当变化速率不断上升时(du2/d2t>0),表示围岩进入危险状态,必须立即停止开挖,加强支护。

4.4 回归分析

4.4.1 采用的回归函数有:

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 ―― 变形值

A、B ―― 回归系数

t、t0 ―― 测点的观测时间(day)

4.4.2量测数据处理――回归分析

在现场测试中,由于测试条件、人员等因素的影响,给测试数据造成偶然误差,使散点图上下波动,应用中必须进行数学处理,以某一函数式来表示,进而获得能较准确反映实际情况的典型曲线,找出测试数据随时间变化的规律,并推算测试数据的极值,为监控设计提供重要信息。

4.4.3可采用隧通隧道监控量测系统软件对量测数据进行分析

“隧通隧道监控量测信息系统TMMIS”是专门针对隧道及地下工程具体情况并根据多年监测技术和经验,采用先进的计算机技术和科学的数据处理方法研制的对监测数据分析和统一管理的完善的信息化软件系统。该软件能够及时、快速地对大量监测数据进行高效管理和分析,能够节约大量的监测数据的分析和管理时间。设置安全警戒值后,当监测数据达到该值时,系统会及时给出预警和警报。同时为类似工程积累经验。

4.5 监控量测方法

4.5.1 隧道监测项目测点埋设及观测方法

(1)初期支护收敛变形监测

隧道变形初期支护测试断面必须尽量靠近开挖工作面,但太近会造成开挖爆破下的碎石砸坏测桩,太远又会漏掉该测试断面开挖后的变位值。变形测点应距开挖面2m的范围内尽快埋设;但根据以往隧道变形测试经验,变形测点埋设在相距1.0~1.5倍开挖循环进尺的断面上较为适宜。初次读数应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读。

测点埋设时,在隧道左边墙和右边墙部位分别埋设测桩(测桩埋设深度约15cm,钻孔直径约20cm,用早强锚固剂固定,测桩设置保护罩),并进行初始读数。监测仪器采用隧道收敛计(SGS-1)。监测方法采用精度较高的水平基线测试方法,并进行温度修正。

(2)初期支护拱顶下沉监测

拱顶下沉测点与收敛变形测点布置在同一断面上。

测点埋设时,在隧道拱顶部位埋设1个带挂钩的测桩(测桩埋设深度约15cm,钻孔直径约20cm,用早强锚固剂固定),并进行初始读数。监测仪器采用水准仪和水准尺。监测方法采用水准抄平方法,基准点分别设置在洞内和洞外(用于校核),视线长度一般不大于30m,监测误差控制在1.0mm以内(高程误差0.7mm),必要时采用冗余观测方法来提高监测精度。

在隧道所处陆域段,与隧道拱顶下沉及收敛变形测试断面相应的里程上,要尽可能布置地表下沉测试断面。

4.5.2监测警报

监测中,当监测数据异常,超出预警值或时态曲线出现不稳定征兆时,在监测完成后24小时内发出监测预警报告,及时报告现场业主代表、驻地监理、施工单位和设计代表。当出现特别紧急的情况时,马上口头或电话通知业主代表、驻地监理、施工单位和设计代表。

5、监控量测质量保证措施

在隧道工程监测项目的实施工程中,将充分利用资源优势,合理配置技术力量,投入先进的技术设备,保证优质、高效地完成好监测工作。

保证监测所需仪器设备在标定有效期内,在仪器设备使用前进行检查、调试,保证进场测试数据的科学性和准确性,保证仪器在数据采集期间有足够的电能。

4、人员相对固定

要求负责监控量测的技术人员能吃苦耐劳,对工作认真负责,仪器操作熟悉,资料采集和数据处理及时,发现问题及时向领导反映。

6、监控量测进度保证措施

1、根据隧道工程的要求,按技规的相关规定和《监测方案》的内容,及时开展现场监测工作,合理选择监测断面,适时埋设测点并采集数据。每日量测数据当天进行整理和分析 。

2、配备充足的仪器、设备,并保证测试所需仪器设备在标定有效期内,在仪器设备使用前进行检查,保证仪器能正常工作。

3、要求监测人员每日对监测数据及时输入为电子文档并进行备份,防止因数据丢失造成的报告不及时。

7、监控量测安全保证措施

安全目标:不出现任何安全事故。

1、人员安全

在现场,有关安全事宜应听从安全监督人员的指挥,遇有险情,必须撤离现场。遇到监测数据出现异常时,首先进行初步的安全判断,在确定安全情况下再继续进行相应的工作。

2、仪器设备安全

仪器设备的安全是现场监测工作的基础。严格按技规要求对仪器设备的保护措施进行操作和维护。

3、数据安全

监测原始数据应妥善保管,不能丢失。对于采用计算机储存的监测数据,要及时做好备份并做好储存位置的说明,避免数据丢失和混乱。

4、财物安全

妥善保管财物、避免丢失。

5、交通安全

监控量测人员驾车进入隧道必须注意行车安全,减速慢行,避免发生交通事故。

8、监控量测人员安排

篇2

关键词:施工监测;隧道;盖挖施工

中图分类号:TU2 文献标识码:A

1 概述

新建京石客运专线石家庄隧道工程是京石客运专线乃至整个京石客运专线的控制性工程,全长6060m,洞体全长4980m。隧道平行于既有京广线,下穿石家庄客运站及2条铁路线路、5条繁华干道,该工程的实施首次在国内城市实现铁路入地。该工程为国内首条六线并行隧道,自左至右依次为改建京广线、京石客运专线和石青客运专线。

新建京石客运专线石家庄隧道下穿既有和平路62m盖挖法施工段,涉及到平路主线路及周围的京广线两条重要交通线路,确保两线的安全运营是隧道工程的重中之重。施工过程中进行全面系统地监测,一方面可以通过监测信息反馈及数据分析可以及时地判断各项工艺及施工措施的合理性,从而不断优化,提高工艺及技术水平;另一方面可以通过对施工中引起的盖板沉降和京广线框构桥的变形监测,可及时掌握并预测环境的安全状况,对存在安全隐患之处及时采取必要的措施,确保环境稳定;第三,通过监控量测全面系统地掌握各类工程信息,通过信息反馈指导施工,优化设计,并不断进行科研创新,积累经验,可以为安全高质完成工程提供保障。

2 工程概况

和平路为石家庄市东西方向的主要干道,主路为4车道高架,隧道在高架路两桥墩间穿过,桥墩基础为6根直径1.5m桩基,隧道西侧30m处为既有京广铁路框构桥,各结构物平面布置如图1所示。初步设计采用明挖法分期导改施工,为减少施工对交通影响,下穿方案改为盖挖施工。

隧道主体为三连拱平顶矩形断面,结构顶板、边墙厚1.2m,中墙厚0.9m,底板厚1.3m,材料为C35P12钢筋混凝土。施工时考虑沉降及误差影响,结构顶板较设计顶板抬高5cm,边墙较设计轮廓线单侧外放3cm,结构中墙不变。

围护桩位于结构两侧,桩径1.2m,桩长18.3m纵向间距1.8m,桩基类型为摩擦桩,采用C30钢筋混凝土。在三跨平顶结构未成环前,为承受结构盖板、上部土方及道路车辆活载,在结构中墙和跨中布置摩擦桩作为支撑桩,桩径1.2m,桩长36m,纵向间距6m,横向间距6.5~8.325m,采用C30钢筋混凝土。

盖挖采用顺做法施工,施工顺序为:碎石垫层垫层混凝土防水板铺设防水保护层结构底板结构墙体墙后砼回填接缝处注浆盖挖结构施工完毕。根据现场边界条件及相邻段落的施工情况,盖挖段衬砌总体由北向南分幅顺序施工,每幅长度为11.5~14.5m。底板施工时,在支撑桩位置预留后浇带。待支撑桩间结构边墙与拱顶衔接成环后,对支撑桩进行破除,浇筑后浇带底板和中墙。

图1 新建京石客运专线石家庄隧道工程

和平路段平面布置示意图

3 监测方案设计

3.1 监测项目及测点布置

隧道施工过程中,需要对新建隧道本身及周边相关结构物进行观测,其中主体结构和围护结构的监控量测项目如表1所示,相邻环境的监控量测项目如表2所示。

表1 隧道主体结构和围护结构的监控量测项目

表2 隧道相邻环境的监控量测项目

3.2 监控量测的管理

取得各种监测资料后,需及时进行处理,排除仪器、读数等操作过程中的失误,剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差,避免漏测和错测,保证监测数据的可靠性和完整性。取得监测数据后,应及时通过相关软件进行计算分析,综合采用比较法、作图法和数学、物理模型,详细分析各监测物理量值大小、变化规律、发展趋势,以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估决策。

根据参考文献3可确定监控量测管理基准值,如表3所示,其中H为建筑高度, B为坑道跨度。定义结构状态参数f为各项检测值的实测值与允许值的比值,可借鉴参考文献4提出的方法建立本工程的结构物监测状态等级划分标准,详见表4,可采取图2的流程进行管理。

表3 监控量测管理基准值

表4 结构物监测状态等级划分标准

图2 监测反馈程序框图

根据监测状态的不同等级,可适当选择监测频率:一般在Ⅲ级管理阶段监测频率可适当放大一些;在Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数;在Ⅰ级管理阶则应密切关注,加强监测,监测频率可达到1~2次/天或更多。

4 监测工作的组织实施

要保证监测工程的质量,除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外,更重要的还应通过建立明确的责任制和检查校核制度来予以保证。为确保量测数据的真实性、可靠性和连续性,特制定以下工作制度和各项质量保证措施:

(1)成立监测管理小组,由项目经理及专业监测人员组成。针对本工程监测项目的特点建立专业组织机构,派驻现场2~3人组成监控量测及信息反馈小组,成员由多年从事地下工程施工及监测经验的技术人员组成,组长由具有丰富施工经验,具有较高结构分析和计算能力的工程师担任。监测小组根据监测项目分为地面和地下两个监测小组,各设一名专项负责人,在组长的领导下负责地面和地下的日常监测工作及资料整理工作。(2)制定监测实施性计划,使监测按计划、有步骤地进行。(3)建立质量责任制,确保施工监测质量。(4)设定控制值,采用三级监测管理,当发现监测物理量接近或超过警戒控制值时,立即报告监理,并向监理报送应急补救措施。(5)观测前,对所有仪器设备必须按有关规定进行检验和校核,确保仪器的稳定可靠性和保证观测的精度。(6)观测前,采用增加测回数的措施,保证初始值的准确性。(7)制定各监测点位的保护措施,定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测。(8)建立监测复核制度,确保监控数据的真实可靠性。(9)在监测过程中,必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求。

参考文献

[1]李冰.长沙地铁深基坑施工监测方案设计研究[J].铁道建筑技术,2010,(S2):76~79.

[2]李涛,任建喜,毛巨省.城市地铁车站深基坑施工监测方案设计研究[J].地下空间与工程学报,2007,(S2):52~55.

篇3

关键词:隧道 路面渗水 处理方案 比选 分析评价

中图分类号:U45 文献标识码: 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

近年来,国内各城市不断加大对市政道路建设的投入力度,由于市政道路工程质量要求严,标准高,特别是隧道工程,各工序施工必须符合设计和规范的要求。但是由于施工的不确定性, 隧道结构往往产生局部缺陷, 如路面渗水, 影响了隧道来往车辆的通行,社会影响较大。针对渗水的问题, 必须对渗水产生的原因进行分析, 并针对性采取相应的处理方法, 保证隧道的施工质量。

作者简介:付尚瑜(1985-),女,贵州,布依族,硕士,主要从事工程地质勘察与地质灾害方面研究。

E-mail:

1 工程概况

贵阳市北京东路道路工程1#隧道里程桩号K0+400~K0+960,全长560m。位于贵阳岩溶盆地北东侧溶蚀--侵蚀―峰丛―冲沟地貌区,自西向东依次穿越狮子山、百花大沟、百花山,总体呈东、西两段高,中部低的鞍状地形。隧址区为城区段,地面建构筑物密度极大。建成后部分路段出现路面渗水现象,有的渗漏已连接成片[1],渗水长度约350m。目前隧道已经进行多次刻槽、补漏等措施,但效果不佳。

2 工程环境条件

隧道漏水区地层岩层主要为二叠系龙潭组(P2lt),岩性灰色薄~中厚层泥质灰岩和泥岩。强风化为主。隧道区为区域地下水径流区,地下水以基岩裂隙赋存潜水为主,渗透系数K=0.18m/d,流向总体沿岩层走向从南向北,地下水位高程在1099.44~1100.79m之间,高于隧道顶板标高4.0~6.0m;隧道施工开挖过程中预计最大涌水量Q=311m3/d・10m。由于隧道洞身大部位于地下水位之下,隧道中部横穿百花山大沟(地表水系),受风化及断层构造影响,隧道围岩破碎~极破碎,局部发育溶蚀洞隙,隧道施工中存在涌水现象。

3 处理方案比选

从整体上来看,现状隧道涌水段总体“被包含”于地下水位以下。但在对路面渗水进行处理时,可按三个思路进行:(1)完全封堵;(2)完全疏排;(3)疏排结合。无论采任何办法,只要能达到处理后路面干燥无水即可。

(1)完全封堵方案

即对渗水点进行人工封堵处理,即注浆封堵[2]。该方案在维持现状交通的情况下无法进行。但该方案工期短,施工工艺难度小。从隧道结构来看,路面渗水是隧道围岩中的地下水自隧底围岩向路面方向涌出。而隧道底部按设计采用的均为自防水混凝土,且根据有关施工工艺工法分析,渗水极有可能为“沿隧底混凝土中存在于施工缝中大小不等的孔洞、孔隙发育”。但渗水点的具体情况(位置)在未揭开沥青面层前无法确定。且按同条件施工类比,在现渗水范围以外亦存在有规模极小的孔隙、孔洞,在现状渗水路面部分完全封堵后由于地下水压力无法消散,极可能在现状渗水路面范围以外出现新的渗水现象。存在多次反复堵漏的工作量,是一个仅治标的方案。因此,完全封堵方案存在有明显的不合理性。

(2)完全疏排方案

1)隧道内群井降水,设置一系列井群及横向集水沟,把群井中的水引入边沟,通过降水使隧道路面范围内的地下水位低于沥青面层底部,确保路面干燥。该方案仅在隧道内进行,对隧道外无影响,且单井工作量小,但存在如下几个缺陷:

第一,由于现状排水边沟深度有限,因此井群在利用边沟降水时的有效降深小,单个井点的降水影响半径小(预计小于0.8m),要想达到理想降水效果,必须设置高密度的井群,预估井群间距小于2m。

第二,如前分析,渗水极有可能为“沿隧底混凝土施工缝中大小不等的孔洞、孔隙发育”,具置无法确定,因此群井深度若只到达隧底混凝土中,则降水效果十分有限,因此要想达到理想的降水效果,群井深度必须要穿透隧道底板进入基岩(含水层),而对于较深的群井深度,施工中的打孔机无法实施,必须采用专业钻机进行操作。另外,打穿隧道底板进入基岩,属于隧道充水围岩段的整体降水,井群产生的涌水量会大,由于边沟排水有限而出现降水效果不佳;还有可能破坏隧道的结构(隧道仰拱部分工字钢间距仅0.5m),产生风险隐患;

第三,群井在降水期间,会在井底产生淤泥沉积,如不进行清理,会影响群井的降水效果,因此该方案需要增加后期的群井维护工作量。

可见该方案缺陷较多,需要较长的施工工期,合理性差。

2)隧道外排水方案

采用在隧道外侧设置井点进行降水。该方案的实施在隧道外进行,不会影响隧道现状通行使用。但该方案亦存在一系列缺陷,如下:

第一,必须采用平行于隧道走向设置的密度相对较大的降水井群。单井点降水或井点较少的群井降水由于降水井点少,地下水将于降水井附近形成流速较大的集中汇流,对于隧道围岩大量为低强度的强风化岩体易形成潜蚀空洞,存在一定的安全隐患。为降低地下水汇集流速,必需采用多点分散降水的方式。而降水点数的间距及数量需通过试验进行确认。

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顶板,因此群井深度较大;

第三,该群井需专门抽水设备才能达到理想的降水效果;长期使用后产生的沉淤会导致使用效果下降直致基本丧失,必需进行专门的维护。

第四,该方案仍属于隧道充水围岩的整体降水,隧道围岩强度低,需进行专业的成井工艺施工;实施过程中井群抽降的水量较大,需设置专门的集中排泄管道并进行维护。

可见该方案缺陷较多,合理性差。

(3)疏排结合方案

揭开现路面沥青路面,把沥青面层以下40cm厚的原隧底混凝土采用透水混凝土置换,利用透水混凝土的渗透性将透过仰拱部分混凝土渗出路面的地下水引入边沟排出。达到将路面部分的地下水水位控制于沥青面层底部之下、保持路面干燥的目的。该方案具有以下几个优点:

第一,仅对仰拱以上的厚度较薄的混凝土进行置换,对隧道的结构没有产生破坏。

第二,在原40cm厚的混凝土被挖掉以后,可直接观察到漏水点的具置,宜于采用人工注浆封堵主要漏水点,使隧道内的水量减少,更有利于保证排水效果。

第三,且采用适当的工法时工期短,施工难度小;从本地现有设备及工艺情况考虑,宜采用洗刨机进行沥青面层以下混凝土清除的作业。采用该设备的工法不怕工作量大,施工速度快,作业过程连续,效率高,无强震动。

第四,采用透水性混凝土在铺装后仅需养护以保证强度满足设计要求,相对工艺简单。

在考虑该方案的同时,亦进行了对透水性混凝土采用成本更低的材料进行替换的考虑。主要是采用碎石层达到保证透水效果的目的。但由于边沟深度小,换填厚度薄,碎石层密实度及强度效果无法确保达到规范及设计要求。

但该方案亦存在缺点,如整个路面需全部换掉、需占用部分交通路面、透水混凝土需专门配置等。但该方案优大于弊,是目前合理性较好,可实施性较强的(主推)方案。

4 疏排结合方案的模型建立及验算

通过现场踏勘,流速4320m/d,水深最大10cm,根据设计沟宽30cm,因此目前每单位截面流量Q1约为130m?/d。

目前地下水水位位于路面附近,地下水类型考虑为潜水;渗水长度约350m;由于透水混凝土的渗透系数远大于下部的砼基层,砼基层按边界条件概化考虑为隔水层,因此视为完整井,另沟渠位于隧道两侧,模型考虑为一侧进水,根据以上分析,选用渗渠模型的以下公式:

式中:Q2---渗渠流量(m?/d);

L―渗渠长度(m),为渗水长度350m;

K---渗透系数(m/d),为透水混凝土渗透系数采用0.5cm/s(有关经验值为1.2~1.6 cm/s),即432m/d;

H---含水层厚度(m),为透水混凝土厚度,设计为40cm;

h0---渗渠内水深(m),一般可取(0.15~0.3)H;

R---影响半径(m),,Sw水位降深35cm。

图1 计算模型简图

Fig.1 Diagram of calculation model

计算Q2=1232 m?/d,远大于Q1。因此,该方案排水效果良好,方案成立。

5 (设计)透水混凝土指标建议

1)透水混凝土有效孔隙率应在25%以上;7d设计抗压强度为3~5MPa,28d设计弯拉强度为1.0~2.0MPa;

2)透水混凝土用水泥宜采用32.5级水泥;透水性混凝土用集料性能要求:压碎值≤30%,针片状含量≤15%,含泥量≤1%;

3)透水性混凝土在成型8小时后开始洒水养护,洒水时应在2~3米高用散射水养护。

6 结束语

通过施工实践, 针对性地采取上述的施工技术, 很好的控制了隧道路面结构的渗水现象。在采取措施后, 至今为止本隧道尚未出现渗漏现象,该方法具有广泛的应用前景。

参考文献

[1] 何忠明,彭振斌,胡贺松,王继华. 浅谈运营隧道漏水整治.施工技术[J],2005,34(11):45-46,57.

He Zhong-ming, Peng Zhen-bin, Hu He-song, Wang Ji-hua,Discussion on Leakage Treatment of Operational Tunnel,Construction Technology,2008,34(12):329-330.

[2] 孙世涛. 某铁路隧道渗漏水的原因分析与治理技术.山西建筑[J],2008,34(12):329-330.

Sun Shi-tao.Reasons analysis and treatment technique of leakage water in one railway tunnel,ShanXi Architecture, 2008,34(12):329-330.

[3]李蓉, 李传富. 青藏铁路昆仑山隧道渗漏水治理技术研究.地下与隧道防水[J],2008,3:36-31.

Li Rong, Li Chuan-fu, Study on leakage tr eatment of Kunlun mountain tunnel of Qingzang r ailway, China Building Waterproofing,2008,3:36-31.

篇4

关键词:高速公路;隧道工程;电气安装工程;施工方法;施工质量 文献标识码:A

中图分类号:U45 文章编号:1009-2374(2017)08-0136-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.065

随着时代的飞速发展,我国道路基础建设的速度也有了显著的加快。而高速公路,往往是连接城市与城市之间的大动脉。而在某些特殊地区,因为地形地势等特殊地理关系,经常有山体挡在高速公路建设方向上,这时就不得不进行山体隧道的打通。而隧道中电气工程的建设则是非常重要的一个环节。

1 施工前的准备

1.1 技术准备

在高速公路隧道建设前,应对用于控制协调施工进度以及作为验收依据的详细工作计划进行编制,标出相关规范。

1.2 施工人员准备

第一,高速公路隧道工程作为一项具有综合性和复杂性的大型工程,在管理人员方面,需要大量具有坚实的基础理论知识以及丰富的实践经验的人员来组成管理班子;第二,在劳动力方面,因为高速公路隧道的建设工程量往往较大,所以为了不耽误工程进度,还需要大量的劳动力资源。

1.3 机器的准备

在机器的准备上主要分为两点:第一,高度精密的仪器,例如光纤熔接仪、串行数据分析仪等;第二,需要大量的车辆工具,例如叉车、工具车等。

1.4 工程材料准备

在隧道工程建设过程中,所需电气材料往往巨大,并且对质量也有着严格要求,所以在材料的选择上应该充分考虑到这些。并且应制定采购计划,给采购人员充分的采购时间。

2 高速公路隧道电气安装工程施工方法

2.1 埋设基础型钢

基础型钢的埋设工作应与土建工作配合施工,按照施工前规定设计的标高固定,并且需要矫正水平度(水平度误差应≤1/1000,全长误差≤5mm)。同时,出于安全考虑,在连接点不少于两处的情况下,应使用镀锌扁钢与接地网相连。

2.2 安装高压配电柜及仪表盘

在实际施工过程中,安装配电柜以及仪表盘时,需要注意七点:第一,在室内的基建工程(如装饰、地坪等)完成后,才能进行高压配电柜以及仪表盘的安装;第二,在高压配电柜以及仪表盘的安装过程中,需要保持连接牢固、紧密,且与地面垂直,误差应≤(配电柜高*1.5‰),仪表盘的连接缝隙应小于2mm;第三,在高压配电柜以及仪表盘安装时,应反复检查接地线是否良好,以免发生意外时造成配电柜以及仪表盘的烧毁,甚至是造成人员伤亡;第四,在高压配电柜以及仪表盘安装地点的选择问题上,应避开高震动地区,如果实在无法避免,则应在采购材料时标注,购买防震的电气元件以及仪表单元;第五,在安装走线过程中,高压配电柜以及仪表盘的电源进线以及母线的连接方式以及相色标示都应与国际通用标准一致,特别是在低压双投电源柜中,保持近线电源的对应性也是极为重要的;第六,高压配电柜以及仪表盘的母线安装规范,要严格符合GBJ149-90的技术标准;第七,在对二次回路及送电功能进行初次审查时,应严格按照接线图、元件布置图等进行检查,在检查无误后接着检查各节点接线是否牢固。同时要求在送电前的绝缘电阻检测电阻值必须大于5MΩ。之后进行试通电,并测试每段电路的功能。

2.3 动力及照明设备配电箱的安装

为了保持隧道建设过程中电器设备的良好运行及隧道中始终能保持充分的照明,配电箱的安装显得尤为重要,所以基于实际的配电箱安装,应该注意以下两点:第一,为保证落地式动力柜的平稳,应将其安装在槽钢上,使其更加牢固。如果该配电柜已经存在基础型钢,则只需要用螺栓或金属膨胀螺栓进行稳定就可以了。在固定好落地式动力柜之后,应检查其是否安全接地,并且动力柜的安装位置应与图纸中相符,应保证电线在柜内的进出孔高于地面10厘米;第二,在照明配电箱安装之前,应将配电箱分解开来,并将各元件保存好。之后将箱体嵌入之前设计好的孔洞之中,保证进出箱体的线管安装在箱体的上下两侧,露出长度应小于5mm,箱体的垂直偏差应小于3mm。将电线穿引完以后,检查接地情况,无误的话,将箱体元件复位,进行接线工作。

2.4 管线施工

在高速公路隧道工程的电气工程中,管线的铺设一直都是重点,其在需要保持线路的良好畅通的同时,还需要保证不会在铺设过程中有所损坏。所以在管线施工的过程中,有五点需要注意:第一,在一般的设计要求下,HBB玻璃钢管或者镀锌管是最为常见的电缆保护管。在使用镀锌管时,以丝接作为管与管之间的主要连接方式。接地安全方面,在镀锌管的接头处使用跨焊导体的方式也是较为普遍的。而在HBB玻璃钢管作为保护管时,连接处应注意加密封圈,接地安全方面主要是铺设地扁钢作为接地作用;第二,在使用HBB玻璃钢管作为电缆保护管时,在电缆沟中应设置管垫,并小心浇筑混凝土保护;浇筑过程中不要损坏玻璃钢管或造成其在管垫上的移位;第三,在使用镀锌管作为电缆保护管时,需保证管体的接地良好,跨焊导体的电阻需小于4Ω。且镀锌保护管的弯曲半径必须≥6D;第四,在电缆保护管进行穿线前,应将管内的杂物清除干净,避免损伤电缆的绝缘层。在穿线过程中,要保持人工拖拽,切不可用机器强制牵扯电缆,以免造成电缆的断裂与变形;第五,在电缆铺设完毕之后,须在地面上放置电缆桩,指示出电缆在电缆沟中的具体走向。

2.5 电缆的桥架以及线槽的安装

第一,在电缆桥架的组装过程中,要求桥架的水平误差≤5mm,中心偏差≤5mm,同时安装稳定、牢固;第二,在利用支架进行桥架的固定时,需要严格按照要求规范进行施工;第三,在桥架以及支架用螺栓固定时,应选择同一厂家生产的配套的M12金属膨胀螺栓;第四,为保证工程的进度,在桥架铺设完成后,桥架盖可以先拆下M行统一保管,在电缆铺设完毕时再将桥架盖安装上;第五,在安装线槽时应保证其的牢固性,且避免与其他设备发生碰撞;第六,在隧道外需要安装电缆桥架的地点主要是河或山的峡谷的两侧,由于常常跨度较大,所以隧道外的桥架安装的重点同样是安装牢固。

2.6 电缆敷设

电缆敷设包括从电缆的选择到安装过程的一系列要求,主要分为九点:第一,在施工前对敷设计划要有整体的规划,包括用什么电缆、需要哪些机具、材料等,不仅如此,在垂直桥架上敷设电缆的过程中还需要安装脚手架,并给安装人员配备通讯工具;第二,在电缆使用前,一定要多次检查电缆的型号、绝缘层有无破损等情况,并将电缆的合格证统一收好;第三,在已经埋好的电缆保护管内进行敷设电缆时,首先要将保护管内的杂物及毛刺清除,以免刮伤电缆的保护绝缘层,并且需保护管具有一定度后,再进行电缆的敷设;第四,为确保施工安全,在进行电缆敷设时,施工人员的走向,机具的放置都要求根据电缆的走向、重量等问题进行安排,并且在敷设电缆时要接受统一指挥;第五,在同一电缆沟内或同一桥架内的电缆敷设时应遵循先下后上、先里后外的敷设规则;第六,在电缆敷设前,必须保证电缆的绝缘层无丝毫破损,且其绝缘电阻在5MΩ以上;第七,为了便于后期维护,在电缆敷设时应挂标号牌,并保证电缆的敷设整齐美观、间距一致;第八,在电缆敷设时,外面根据要求,必须设定一定长度的余量,同时在控缆时,一定要尽量避免中间有接头;第九,在制作电缆头时,首先要保证其整齐牢固,其次要对电缆头进行搪锡处理。

2.7 防雷的接地工作

因为高速公路的隧道往往位于距离市区较远的山中,所以一旦山体被雷击中导致电路故障,救援工作往往不能及时进行,所以防护工作就显得尤为重要:第一,防雷的接地工程应结合土建施工时统一进行,在进行接地设施安装前,要先对土质进行检测,来确定接地设施的安装位置及数量。如果检测结果发现接地电阻超标,则应该迅速安装接地设施或采取降阻措施;第二,防雷工作采用的是避雷针或者避雷塔,并在其上安装保护器的措施。同时,在确保防雷性能良好的同时,更加不能忽视避雷针或避雷塔安装的牢固性;第三,接地线一般会使用镀锌扁钢作为材料,接地体则会采用镀锌角钢。这两者的运用方式都应该符合规范要求。

2.8 隧道内电器及灯具的安装

一个完整高速公路隧道电气施工工程的最后阶段,就是将电器及灯具安装到指定位置上,这时同样也不能马虎,电气及灯具的安装过程中主要需要注意以下四点:第一,隧道内的电器设备在安装时应保证支架稳定、牢固。其配置的暗插座及开关的盖板应紧紧闭合,灯具的开关工作应正常;第二,照明配电箱的安装位置要预先设定好,并保证照明配电箱的内部部件齐全、切口整齐,排线规律,无缠线、绞线。箱体无破损,箱门开合无阻碍,回路编号齐全;第三,为保证隧道内照明质量,需在安装灯具后,及时调整其灯光的角度;第四,在使用高杆灯时要按照厂家要求严格制造安装,并在组装完成后一次性的吊装固定。在高杆灯的选择上应具有良好的防雷措施。

3 结语

综上所述,在高速公路的隧道工程中,电气工程是非常复杂同时又非常重要的一项。它不仅关系到隧道是否能够正常使用,甚至可以根据设计来改变进入隧道的人们的心情。希望各施工单位能够进一步加强高速公路隧道电气工程的施工质量,使我国的高速公路电气工程能够上升到一个新高度。

参考文献

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2004,(2).

[2] 唐东华.高速公路隧道电气安装工程施工方法[J].电

子制作,2013,(4).

[3] 唐鹏,张培辉.高速公路隧道工程施工技术方法与对

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关键词:大型山区;高速公路隧道工程;建设管理

1勘探设计管理

1.1优化线路方案

在进行大型山区高速公路隧道工程的勘探设计管理时,要做好线路方案的优化选择。依照施工场地的地形地质特点进行隧道方案的比选和确定,让高速公路的隧道施工满足相应的建设质量标准,符合相应的环保质量要求,让隧道施工与当地的地形地质、水文环境进行有效的融合,降低对当地生态环境的破坏,让绿色施工成为可能。在进行线路方案确定之前,要进行方案的可行性测验,通过对当地地质水文条件的调研,按照前期的勘察资料,拟定测绘出相应的比选线路方案,进行隧道线路的合理选择。

1.2地质勘察监理

地质勘察是隧道工程建设的重要一环,地质勘察的质量水平直接关系着后续隧道工程建设施工的有序开展。地质勘察具有极强的专业性,需要专业的地质勘察监理人员来对隧道工程项目的地质勘查工作进行监督、管理。地质勘察监理的方式主要有巡视、抽查、旁站等。地质勘查监理人员需要依照施工的段落、建设的工点对隧道工程进行地质的调绘、钻探、物探以及原位测试等的监理,通过有效的地质监理及时的发现相应的地质问题,针对问题有效的进行监督整改,让问题扼杀在摇篮中,让隧道勘察的资料更加的详细、精准,提高后续施工建设的成效。

1.3围岩等级细分

在隧道工程的设计中围岩等级的细分和支护参数的研究,是极为重要的设计内容。以三车道的高速公路隧道工程为例,应该让隧道岩体的围岩稳定性符合相应的亚分级标准,诸如将Ⅳ级围岩细分为Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3等亚级;将Ⅴ级围岩细分为Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3等亚级,以此类推、由此及彼,让隧道岩体的围岩级别与隧道施工实际更加的贴合,让围岩的分级标准更加的精准、有序。然后再根据相应的围岩亚分级标准,进行支护参数的相应设计,对隧道工程的开挖方案、支护类型、结构形式等进行逐一的确定。

1.4隧道渗水处理

水渗漏是许多高速公路隧道作业存在的通病,一般当隧道作业穿过相应的富水段时,就有发生隧道水渗漏的可能。因此在进行隧道工程的勘察设计阶段要进一步加强对水渗漏的有效预防和合理处置,因地制宜、因势利导的进行地下水的综合利用和合理处置,采取防堵结合的方式,进行隧道工程富水段的优化处理。

1.5洞口景观设计

隧道工程的洞口景观设计应该美观实用,绿色环保,尽量降低对周边生态环保的破坏,让洞口的施工建设依照山体结构的走势发展,让其与周围景观合二为一,减少刷坡作业,优先采用端墙式或削竹式的洞门形式。

2工程招标管理

2.1充分利用洞渣

在隧道工程的招标阶段要对洞渣的岩性和性能进行相应的核查,在查看洞渣的岩性和围岩级别之后,以此为依据进行洞渣的二次利用。例如可以将洞渣加工成相应的碎石,用于高速公路路基的填筑及路面的建设,由洞渣加工而成的碎石具有一定的稳定性,可以在提高路基的稳固性的同时,有效降低公路建设的成本投入。

2.2制定专用条款

在隧道工程的招投标阶段要对合同的专用条款进行相应的设置,尤其是要对高速公路隧道工程的施工工艺和专用设备进行具体、详细的要求、规定,确保施工工艺的质量达标,专业设备的有序运行,为隧道工程的高质量运转、安全化作业提供相应的合同保障。同时还可以针对隧道的施工特点和质量要求,设置相应的优质优价条款,执行相应的优监优酬制度,让工程建设中的优秀工作人员得到相应的嘉奖和鼓励,调动工程工作人员的工作积极性,从侧面促进隧道工程建设进度的稳步提升。

3施工质量管理

3.1严格方案审查、重视技术交底

在隧道施工建设正式开始之前,施工单位要组织相关的隧道技术人员对相应的施工方案、施工方法、施工工艺进行相应的技术审查,只有核查合格、检验通过的隧道建设方案才能进一步施行。与此同时,专业的技术人员还要与一线施工人员做好相应的技术交底工作,将相应的设计要求、施工措施、操作规范、安全技术等深入贯彻给一线施工人员。让一线施工人员能够按照施工设计图纸的要求,进行规范化、标准化的隧道施工作业。

3.2执行关键材料、设备准入制

在进行隧道作业的施工建设中要执行严格的关键材料、设备准入制,所有的材料、设备都要验收合格后才能安排入场,建设材料的质量和规格要符合相应的建设标准,设备的运行要正常有序,建设企业应该选择有实力、有信誉、有资质的供应商展开长期合作,确保材料、设备供应渠道的安全稳定。

3.3推行施工建设的标准化、精细化管理

高速公路的隧道工程是一个较为专业、复杂的作业环节,在施工的过程中一定要对施工的作业流程、工艺方式、技术方法等展开标准化的管理,只有确立相应的是施工标准,才能让后续的施工建设有据可依、有迹可循,让其不至于陷入盲目和盲从。同时建设企业应该对隧道作业的关键环节进行重点把握,对隧道工程材料、设备、技术、工艺等进行精细化的管理,依照相应的施工建设目标,将施工作业做实做细,让施工建设精益求精。

4安全生产管理

4.1实行隧道安全施工标准

严格实行隧道安全施工标准,提高隧道工程作业的施工安全性,给隧道工程作业提供安全化的标准指南,进一步提升高速公路隧道工程的施工管理水平,有效减少施工安全事故的发生,做到施工建设“零工伤、零事故”。执“全过程、全覆盖、全天候”的安全管理机制,将安全作业落实到隧道工程建设的方方面面,“不留死角、不留盲点、不留隐患”。

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关键词:隧道工程 施工 质量控制

中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:

引言

隧道工程施工具有环境隐蔽、突发状况多、危险系数高等特点,难以有效进行项目管理,在水文环境和地质环境比较复杂的情况下管理难度将会加剧。当前我国的隧道工程一般选用动态施工的方式,即就是在选定爆破、支护方法前,对勘探所得的数据以及技术材料等做到详细研究。同时,因为隧道工程对工程质量要求较高,因此该工程应严格遵照施工方案展开施工,这样才能为工程质量和施工效率提供有效保障。

一、简述隧道工程施工质量管理的工作内容

1.1 掌握有关工艺规定以及操作要求

隧道工程正式施工前,参与施工的人员必须要熟练掌握相关工艺规定以及操作要求,以便做好工程质量控制。工程质量控制是隧道工程施工中和另外的管理项目联系比较紧密的一道工作,其具有高度的综合性。熟练掌握工艺规程以及操作要求是做好工程质量控制的前提,也是管理人员的必备技能。

1.2 积极应对工程质量控制所需条件

隧道工程在进行工程质量控制时会受到现场环境、建材、人员素质、工程机械以及工艺技术等因素影响,因此只有将上述因素协调起来,才能有效进行工程质量控制。隧道工程施工过程中,容易因为一些外界或内部等相关因素造成工程质量下降,因此在施工中应做好工程质量控制,合理协调各方面因素,防止系统性因素发生变异,进而有效为工程质量提供保障。

1.3 定期检查各个工序是否做好

隧道工程在施工时要定期做好工序质量检查,并根据各道工序的实施效果对其做出一个科学、客观以及全面的评述。隧道工程施工中各道工序的实施效果是衡量该工序质量的重要指标,因此工序管理者应着重考虑工程施工实况,并参考相关统计资料与分析理论,对隧道工程施工质量采用动态化形式进行监控。以便根据工序实际确定适宜的施工战略,进而对工程质量进行严格控制。

二、采取相关措施有效控制工程质量

2.1超前地质预报

隧道工程在施工前可以安装一套具有超前功能的预报系统,该系统可包括TSP超前地质预报装置、地质雷达装置和红外探测装置以及施作超前探孔地质预测,在施工前对地下水位、煤层瓦斯、溶洞以及暗河等地质情况详细探寻,并积极使用有关防护措施,避免因地质灾害或其他突发状况提升工程施工难度。并根据预测成果提前做好准备,超前介入,以保障施工进度和各道工序的正常进行,并据此制定合理的技术方案。在以后的隧道工程施工中,地质超前预报功能将越来越受欢迎,该系统将为施工质量提供有效保障。

2.2挖掘隧道

隧道工程在进行到隧道挖掘工序时,应提前寻找符合当地岩质特质的挖掘方法,并采用新奥法进行施工,同时使用大型的挖掘设施组成作业线,再使用全断面光面等高科技的爆破方法进行施工。光面爆破是隧道挖掘施工比较重要的一道工序,做好光爆,能有效控制超欠挖、岩体扰动以及混凝土回填等现象出现,从而降低工程资金投入,控制光爆的关键在于,选择合理开挖方法和钻孔装置,以及设置合理爆破参数。Ⅳ、V类(Ⅱ、Ⅲ级)围岩段在进行挖掘时可选用全断面法,Ⅱ、Ⅲ类(Ⅳ、V级)围岩段在进行挖掘时可选用正台阶法,少数隧道可选用中壁法、CRD法或三台阶七步法等挖掘技术。选择合适的钻孔装置将有效提高光爆功效,设置爆破参数在光爆效果控制方面最为重要,因此应派遣爆破经验非常丰富的人员进行设置。隧道爆破方案的设计前提应是,综合掌握围岩实况、岩石整体现状以及节理裂隙发育规律等详细资料,这样才能设计出科学合理的方案,进而减少工料浪费,提升爆破效果。

2.3支护

隧道支护方式应参照施工现场的围岩种类和地质条件进行选择。大管棚、小导管注浆超前支护、格栅拱架喷锚支、自进式小管棚,地表注浆加固以及地面旋喷桩加固等支护方法适用于洞口有堆积体、滑坡体和浅埋现象以及软弱地层等地段。隧道挖掘前可在洞口设计抗滑桩稳固整个坡体,入洞后尽快加固洞门,避免进洞和出洞存在危险。洞内如果有软弱地层,应采取锚、喷,网等方法进行强力支护,在支护时尽量避免扰动岩体,防止围岩因过于松弛出现变形。在隧道挖掘初期要注意做好支护,可选择喷、锚、网以及工字钢、钢格栅等支护方法。我国的隧道工程施工行业在经过多年探索后得出了:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的方针,这18个字作为施工要领适用于我国大多数软土地区的隧道施工。对这18个字必须要深刻领会才能适应周边环境,保证施工效果。“管超前”是指在使用小导管完成隧道加固支护前,要选用直径、长度合适的导管,在加固中选择合适间距和安设角度以及搭接角度等,并配置适宜的浆液;“短开挖”是指挖掘时循环进尺,减少地层扰动、小范围进行挖掘并留下核心土;“快封闭”是指不但要尽快封闭全断面,更要注意在分步挖掘时及时封闭每处开挖点。

2.4仰拱以及铺底进行施工

隧道工程在进行到仰拱、铺底施工时要选用超前施工方式。仰拱、铺底选用超前施工方式能尽量避免围岩因过度松弛引发变形,进而能清除隐患,有效保障施工安全。洞内环境也会因此得到改善,促进文明施工。施工中仰拱与铺底采用超前施工方法能避开其他施工项目干扰。隧道开挖后为了减少变形与位移,要及时支护将其封闭。使用超前方法的仰拱应在其他施工项目允许的情况,尽快进行施工。为缩减工序,施工中可将仰拱和部分铺底选择在同一时间进行。进行仰拱施工时可搭建作业平台来解决施工和矿渣运输之间的矛盾,以便及时封闭隧道仰拱和部分铺底,从而提升四周围岩稳固度,这也是新奥法理论与思想在隧道施工中的完美体现,进而促进文明施工,提升施工速度。

2.5做好防排水和防水板安装工作

隧道工程质量控制中对于工程防排水性能要求较高,因此在施工方案中要重视防排水工程质量,使其质量达到相关标准的要求。当前我国在隧道施工中提升工程防排水性能的方法主要是“以排为主,并坚持防、排、堵、截共用”。在进行隧道开挖时,施工现场的有关技术人员要详细观察地下水位,并及时进行记录,以便为衬砌施工选择科学、高效的排堵方法打下基础。在隧道施工中为了保障工程防排水性能合格,施工现场的相关技术人员要依据现场实况测量准确的环向盲沟尺寸,和防水板安装位置。此外,隧道工程防排水处理中,还要尽量采用质量达标的防水混凝土,混凝土振捣一定要密实,以保证隧道的防渗与防漏效果。

2.6保持施工现场通风

保持施工现场通风能够有效冲淡和排出有害气体,并达到降尘和降温以及降湿的效果,进而使隧道内部充盈新鲜空气,改善隧道施工环境。同时为了减少隧道粉尘污染,初喷砼一定要使用湿喷工艺。

2.7做好衬砌施工

在进行初砌施工前,要及时做好挖掘断面、中心区域、超欠挖现象、盲沟、防水板装置以及避车洞立模等工序质量检测,譬如挖掘断面和超欠挖现象是否已经处理,超挖的应该回填、欠挖的使用爆破或者风镐进行清理,防止在台车就位以后才注意到衬砌厚度有欠缺,再解决超欠挖问题,这种做法既麻烦又缺乏安全性,并将使衬砌质量下降;再如在确定环向盲沟环数前,要将衬砌位置的地下水状况考虑进去,又如防水板在安装前,一定要提早将其铺设在工作台架上,经检查达标后,才能进行衬砌施工。

2.8施工质量监测

隧道工程施工质量检测,可使用全站仪等最新装置。并使用“两种测量、两种平差”以及“阴档次双保险制”等方法,在顺着隧道上方以及洞身设置一系列的监测位置,对挖掘点进行纵向和横向监测,边坡位置做到先测量后开挖,并在管棚和隧道进涧正式施工前监测地表下沉情况;进洞后及时监测预埋拱顶和周边洞壁的下沉和位移情况,掌握周围围岩的变形规律,根据信息设置支护参数,实行科学施工。

结论

隧道施工作为工程建设施工中非常重要的一个环节,应制定合适的施工方案,并根据周围围岩的实际状况对方案进行及时优化,进而保障隧道工程能安全、快速以及经济的完成,因此该方案应该具有较高的实用性。施工中可选择先进行铺底后进行衬砌的方法,以便提升施工速度,减轻收尾时的工作量,大幅缩减收尾花费的时间;控制工程质量在一定程度上就是保证隧道外观质量以及抗渗性能;严把质量关,做好技术交底,加大施工现场技术管理力度,防止出现返工现象。

参考文献

[1] 陈金云,公路隧道防排水施工现场质量控制要点分析 [J],长沙铁道学院学报:社会科学版 ,2011,(3)

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关键词:隧道工程;地质条件;质量控制

中图分类号:U455文献标识码: A

隧道是置于地层内的工程建筑物,同时它也是人们向地层索取有效空间的一种重要形式。隧道工程建设对于改善交通、促进地区经济建设等具有十分重要的意义。但是,隧道工程施工往往受到地质条件的影响。地质构造、地下水处理、地质断层处理等都影响着隧道施工的工程进度。而目前我国在隧道工程施工技术方面还存在比较大的缺陷,还不能实现比较精密的勘探调查,通过局部钻探的手段来对地质情况进行推断,这种以点带面的推断必然会存在一些必然的地质变化情况。而隧道工程施工必须根据对前方的地质情况进行判断来制定工程和施工的具体计划。此外,隧道工程施工还要结合地质条件与当地的水纹条件等来对隧道的围岩进行推测,并及时对隧道施工的预设方案进行调整。

隧道工程施工的方案设计

隧道工程施工设计是在工程进入正式施工之前的一个工作准备阶段,通过前期实地考查分析、相关资料收集等工作,掌握隧道工程的基本情况,制定一个比较完善的工程设计方案,通过工程设计来指导隧道工程的施工。隧道工程设计的理论依据与地面结构工程还是存在一些差别,原岩应力的准确测量还有一些困难,并且在判断岩体的材质方面的存在评估误差。隧道岩体的支撑理论还不够成熟。通常隧道具有纵深性,在获取岩体的参数方面还存在比较大的技术支撑。因为存在不可控的理论和技术上的缺陷,无疑增加了隧道工程施工设计的难度。目前,隧道工程施工设计一般是基于岩体的分类来进行设计判断的。但是,由于岩体在个体上的差异,导致很难在进行隧道工程施工设计时,有一个固定的设计模型来借鉴。因此,隧道工程施工设计必须以实地考查数据为设计依据。各地不同的地质条件以及岩体存在的不可控变量因素等都使得隧道工程施工的难度大大增加。例如隧道支护工程的设计,在计算岩体的应力时需要考虑的变量过多,并且存在一些未知变量,使得支护工程设计的前期分析计算过程十分复杂,也使得隧道工程设计存在一定的风险因素。

隧道工程施工过程中的关键问题分析

隧道工程施工受到地质条件、气候环境、工作质量等多个因素的影响,且隧道工程大多地处山区,地理位置不够好,通常工程施工的交通条件也不够理想。考虑到多个复杂因素的影响,隧道工程施工过程中的关键问题主要表现在这几个方面:

1.隧道开挖

隧道开挖是工程施工最重要的第一步,一般开挖隧道的方法主要包括:台阶分布法、双侧壁导坑法、全断面开挖法等。根据各个工程环境的不同特点来确定与其相适应的开挖方法。台阶分步法用于稳定性不太好的岩层中施工,一般适用于IV-II类围岩;全断面法采用全断面一次开挖成形的施工方法,一般可适用于Ⅴ~Ⅵ类围岩,因开挖作业面大,钻爆效率高可采用凿岩台车和高效运装机;双侧壁导坑法适用于围岩较差的Ⅴ级围岩条件下的行车隧道开挖,同时它也是一项边开挖边支护的开挖方法,这种方法能够尽可能避免岩体应力的集中。

2.隧道施工中的排水施工

地表水的渗透在一定程度上影响着隧道破碎岩体,不利于对隧道工程的判断,地表水渗透到岩体覆盖层,相应地就增加了地表层的负荷,这个改变岩体应力的因素是不可控的,它有可能使覆盖层的土层表面的压力发生变化,也会影响支护工程的应力承载,甚至可能出现导致支护工程因承载压力过大而变形或者发生洞口坍塌的情况。因此,在隧道工程施工过程中,要注意加强施工中的排水处理工作。一般的排水方法主要有:

洞口的防排水。要对洞口的顶部进行平整处理,在施工之初,就要及时将积水排除,对洞顶部的沟渠等进行修整,尽可能减小洞顶部地表水的渗透面积,保证洞口积水的正常引流,减小渗漏。

洞内防排水。保证洞内排水渠道的通畅,要对洞内积水进行引流,洞内流水坡度要与其施工路线保持一致。同时,对洞内过多积水,要采用该水泵排水,挖掘排水沟、集水坑等。

此外,要有效保证隧道不受地表水压力的影响,隧道洞口施工要尽可能选择非雨季,同时在严寒地区,还要做好对积水冻结的处理。

3.隧道施工的支护工程

支护工程是保证隧道工程施工安全的一道重要屏障。隧道支护应该根据不同岩体的地质构造情况来进行。按照岩体分来认识不同的支护工程。V类围岩应该采用局部喷锚砼支护;VI类围岩属于质地坚硬的围岩类,可以不用采取支护施工;IV-III类围岩则应该根据各地不同的地质 条件采取锚杆、锚杆挂网、喷射砼挂网等进行联合的工程支护;II类围岩则应该根据地质条件的不同在必要时设拱架来进行支柱。II-I类围岩应该采取锚喷挂网联合的支护形式。隧道工程的支护施工应该进行分层、分段来施行。工程支护的支撑应该尽量靠近开挖地面。

4.隧道施工的衬砌工程

衬砌施工对于隧道工程的安全性能的维护具有非常重要的作用。即是指为防止围岩变形或坍塌,沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构,它是现代隧道工程不可缺少的一环。衬砌施工中用混凝土等材料修建的内层支撑结构,施工质量的好坏与混凝土等施工材料、设备的安装工艺等有直接关系。在进行衬砌施工时,如果对岩体施工缝或者是地表沉降缝进行衬砌施工时,其施工设计必须满足这几项要求:要认真检查施工缝或者沉降缝的止水情况,对止水带进行及时的检查,避免止水带出现破裂等现象;加强对混凝土的振捣,保证止水带底部的气泡完全排除,使止水带与砼之间的结合更加紧密、尽可能不要留下缝隙和裂痕。

5.保持工程施工的通风

保持隧道施工的通风是保证工程施工人员身体健康、营造良好的施工环境的重要措施。隧道通风,保持洞内拥有良好的对流空气,使施工人员避免受有毒气体的侵害。隧道工程的通风大致可以分为巷道通风和独头坑道通风这样两种。独头坑道通风是指在只有一个出口的独头坑道中进行的局部通风。一般采用通风机配合风筒,以达到通风目的。所谓的巷道通风则是指在成洞地段修建适合的风道来作为回风道以保持空气对流的通风方式。两种通风方式各有益处,但是目前独头坑道通风方式被采用的更多一些。独头通风通常采用压入、压出式两种方式。压入式通风方式比较多,将外部的新鲜空气压入到隧道内,这种方式能够比较快速地清除隧道内部的有害气体,保持洞内空气的清洁。但是,一旦污浊的空气被压入到隧道内,则有可能快速弥漫到整个隧道内部。

隧道工程施工往往是打通交通壁垒的一个关键点,但是,隧道工程施工的难度也是最大的。近年来,随着全国交通网络建设速度的加快,隧道工程建设越来越多。把握好隧道工程施工的关键问题,是保证隧道工程施工安全、顺利进行的重要环节。因此,加强对关于隧道工程施工关键问题的研究和探讨就显得十分重要和迫切。

参考文献:

[1]王红珺.关于隧道喷射混凝土施工中如何控制质量的分析[J]. 中国高新技术企业. 2008(10) [2]徐华生.浅探隧道工程实例中的施工技术及质量控制[J]. 科技资讯. 2008(06)

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关键词:软弱性围岩隧道工程爆破技术

随着现代工程建筑的科学开发,隧道工程作为推动社会经济发展的重要工程施工项目,成为当前开发规模较大的建筑工程。爆破施工技术是隧道围岩开挖施工技术。目前,在软弱围岩隧道施工过程中,面对开挖断面大、岩壁强度差等复杂的地质条件,由于建筑技术的缺失、施工方法的不当、工艺程序的不规范、导致很多软弱性隧道工程出现严重的隧道岩壁变形或顶层坍方事故,凸显了较大的施工难度。本文针对软弱性围岩隧道的爆破施工技术进行了阐述性分析。

一软弱围岩隧道岩壁爆破的技术优势

软弱性围岩隧道岩壁爆破技术,是在隧道工程施工过程中,根据实际工况地质的软弱性发杂环境条件,实施科学爆破开挖的施工技术。针对隧道工程的断面作业区进行科学的勘测预算,结合岩层结构的强度性能和性质,进行择优选取爆破参数,爆破器材,优化爆破方案,有效控制爆破震动幅度以及破碎程度等技术措施,可以有效地控制软弱性围岩隧道岩壁的开挖效果,加快隧道工程建设的进程工期,有利于实现软弱性围岩隧道工程施工的安全保障。

1 保障隧道围岩避免炮震裂缝的形成,保证了围岩结构的完整性,从而增大了围岩自身的承载力,为采用锚喷支护创造了有利的条件。

2 在裂隙发育的软弱地层中,避免裂隙扩大和产生新的裂缝,提高了围岩的稳定性,避免了碎石飞落伤人事故。 3 能够保障隧道断面的成型规整,节省了衬砌材料,减少隧道的维护成本,有效减少了掘进超挖数量和出碴工作量,加快了掘进速度。

二软弱围岩隧道岩壁爆破技术分析

1软弱性隧道围岩爆破开挖的方案设计

软弱围岩隧道岩壁的爆破,要在开挖过程中根据隧道围岩的软弱性质或级别类型,合理的预算爆破参数,优化择取性能良好的爆破材料、装药孔槽结构和起爆方式,科学计算爆破振幅及破碎力矩,严格控制超欠挖和爆破震动速度,尽量减小爆破开挖对软弱性围岩隧道岩壁或邻近作业面的震动、干扰和破坏,充分保护隧道围岩的承载强度性能。

2软弱性隧道围岩爆破钻孔的技术设计

隧道工程在开挖过程中,对于软弱围岩隧道岩壁的爆破施工,首先要进行爆破钻孔掏槽施工。必须根据实际地质条件,结合相关爆破因素,科学的设计总体爆破技术体系,根据不同性质的岩层结构,设计合理的钻孔掏槽技术方案。

实际运用中,往往针对软弱性围岩岩壁性质的迥异性,通常在Ⅳ级软弱粉砂性围岩时采用直眼掏槽、斜眼掏槽混合使用的钻孔方式,在钻眼深度小于2米时采用斜眼掏槽技术,在自然风化、破碎较严重的软弱地质条件下,通常宜采用轮廓线钻眼法以及实施光面爆破技术或者预留光面层光面爆破开挖修边的方式进行施工。为减轻隧道围岩的爆破开挖岩层结构性能的扰动,往往在实施爆破过程中,根据开挖方法Ⅴ级和Ⅳ级围岩分别采用半断面台阶方式爆破技术或全断面台阶方式两种爆破方式,开挖断面采用多段位非电毫秒雷管进行网路设计。

一般情况下,软弱性隧道的围岩岩层地质结构强度较低,岩层成分相当复杂,隧道隧道顶拱部位的岩层通常承载力巨大,自重力作用下,对于岩层结构的岩壁爆破往往要采用光面爆破技术,边墙部位采用预裂爆破技术,核心部位则采用控制爆破技术,掏槽时采用抛掷爆破的综合控制爆破技术。

3软弱性隧道围岩爆破时爆破参数选择

爆破参数,是爆破施工时对于特定范围内的爆破,采用对应钻爆技术的各项指标的参量。通过对爆破试验确定爆破参数,包括钻孔参数、装药参数、爆炸参数等,不同的爆破方法具有着与之相对应的爆破参数。在软弱性隧道围岩爆破时,要对相关爆破的装药系数、不偶合系数、炮孔密集系数、相对威力系数等参数,进行科学合理的预算设计和方案确定,力求做到匹配的安全可靠,以取得良好的爆破效果。

在隧道围岩实施光面爆破时,对爆破参数的选择要注意软岩隧道采用光面爆破的相对距离宜采用最小值,装药集中度应根据炸药猛度和爆力平均值进行设计预算,爆破振动速度应控制在软岩5cm/s值域内,保障爆破后开挖岩面上没有明显爆震裂缝。周边眼参数选用及钻眼要求根据计算公式选用:

间距:E=(8--12)d(d为炮眼直径)

抵抗线:W=(1.0--1.5)E/cm

装药集中度:q=0.04--0.19Kg/m

4软弱性隧道围岩光面爆破材料的选择

软弱性隧道围岩的爆破施工,在科学的预测和定位爆破钻孔滞后,要针对实际工况地质条件,科学的选择相关爆破使用的器具材料,同时,针对围岩岩壁的强度性质,以及在抗震防裂的形变值域内,合理的选择爆破炸药的类别型号、以及科学的装药方式。掏槽眼、掘进眼选用乳化炸药。周边眼选用低爆速、低密度、高爆力、小直径、传爆性好的光爆炸药。起爆雷管选用分段微差非电毫秒雷管。

5软弱围岩隧道爆破炮孔装药量计算与施工

软弱性隧道围岩的爆破,为减少爆破负荷,应首先布置掏槽眼、周边眼,再布置底板眼、内圈眼、二台眼并适当加密其间距,最后均匀布置掘进眼等炮眼。软弱围岩隧道通常以循环进尺作为眼深控制炮眼深度。软岩隧道的炮眼平均装药系数大约在0.2--0.4的范围内。单位炸药消耗量在大断面爆破与小导坑爆破不同,若采用光面爆破,炮眼数目应增加20%左右。

6软弱性隧道围岩爆破底板眼钻爆技术

底板眼是隧道工程爆破时在隧道地板部位钻取的相关装药孔眼结构,采用将底板眼分成若干段位,按照掏槽眼掘进眼内圈眼底板眼周边眼的顺序进行依次分开起爆,能够有效减少底板眼同段起爆共同作用的炸药用量,同时,有效控制和改变底板眼抵抗线的开裂方向,实际上缩小了底板眼的抵抗线,从而可以减小底板眼爆破产生的地震强度。

通常条件下,采用底板眼钻爆技术,在选择起爆雷管的段号时,必须严格注意隧道围岩结构段的爆破间隔时间,严格控制在同一隧道围岩段位内炮孔的装药量,必须小于最大单段的装药范围,保障隧道围岩前段部位的爆破效果要尽量为后段爆破创造良好的临空界面。

结束语:

总之,随着当前隧道工程的规模化开发,围岩爆破技术作为隧道岩壁开挖的重要施工措施,能够有效推动隧道工程的建设工期。新形势下,科学的探究软弱型围岩的隧道爆破施工技术,是提高隧道工程的施工质量及安全性能的重要措施。

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关键词:影响隧道;地质条件;探讨

中图分类号: U45 文献标识码: A

引言:隧道工程的地质条件是影响隧道方案选择的关键因素,隧道工程的岩土介质、地质结构、水文地质等因素会对隧道山体稳定性、深部稳定性以及围岩稳定性造成影响。因此,为了隧道工程的施工安全与运行安全,必须对隧道工程地质情况及影响稳定性的因素进行勘察、分析。

1、与隧道工程相关的地质条件

1.1地下水和地表水

在隧道施工的过程中必须要考虑到隧道施工路线中是否经过某些河流,因为地表水的含量变化会对隧道的安全造成影响。这就要求在施工之前,要尽可能获得该区域的详细水文信息,以确保隧道施工和建成后的安全性。

地下水通常分为以下几种:孔隙承压水、上层滞水和基宕裂隙水。这三种类型的地下水受到不同自然因素的影响,会造成地下水水位、水压、水流的变化,影响隧道工程施工安全。

1.2地形和地貌

地形和地貌是地质构造运动的外在表现,根据地形和地貌可以分析出该地区地下的宕石分布以及地质构造等因素。根据分析结果可以设计出相应的施工方案以及对于施工过程中可能出现的安全隐患做好预防措施。

1.3地质构造

需要考虑到两个主要因素:施工区域的地质构造和隧道所在山体的工程地质构造。

2、隧道工程地质的勘察方式

为了准确掌握隧道区域工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对实际围岩状况进行级别分段,为隧道工程的设计与建设提供科学处理方案,需要对隧道所处区域进行地质勘察。地质勘察主要采用地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等方法。

2.1隧道工程地质调绘

地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分地质体进行分析。通过地质调绘,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况。

2.2地质钻探

由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,对地质围岩破碎带,采用无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求外,应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯取样率要求破碎岩层与强风化层不小于50%,完整基岩不小于80%,覆盖层不小于50,钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录岩土分层、地下水位、钻进进尺速率等。

2.3高密度电物探法

对钻探方式难以查证的地质,则可以采用高密度电物探法,物探仪器主要是用α排列方式予以高密度数据采集,利用软件进行二维电阻率成像反演,能够准确判断地质情况。

2.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速

因隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度不同,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器主要采用折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定岩石风化情况与隧道围岩类型。

2.5抽水与压水检验方式

条带状岩层组成的山岭,有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩层的裂隙与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。

抽水及压水试验主要使用自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验用于地下水位较浅的地段,空气压缩机抽水和压水应用于地下水位较深或无地下水的岩层。

2.6瓦斯检验

主要采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯罐予以瓦斯检验,具体方法为:钻孔遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。

3、关于工程地质环境对隧道工程的影响

在建设长大隧道、深埋隧道过程中,会遇到各种各样的地质问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。

3.1软土地基

在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变。2)隧道结构会受软土蠕变的影响,需及时进行支护与衬砌。3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,遇到火源还可能引起爆炸。

建设隧道时,对于软土地基,可以应采用盾构穿越。长大隧道,因软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在盾构掘进的前端出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使水潜入隧道。因此,在盾构机穿越沉积软土地带时,需做好预防措施,杜绝安全隐患。

3.2砂卵石层地基

在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。由于沉积时受到古地质地理环境的影响,砂卵石层的沉积规律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层的危害主要是:1)隧道施工排水,造成周边砂层的机械塌陷与管涌。2)砂层涌入会引发丰富地下水。3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患。4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。

3.3碳酸盐岩地层

在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,容易在地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有主要有以下特点:1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在。2)不含水岩体与含水岩体同时存在。3)非承压水流同承压水流之间互相变换。4)层流运动和紊流运动同时存在。5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。

结语:隧道工程与水文地质条件密切相关,在水文地质条件相对简单的区域,有利于隧道工程的施工,施工成本低、工期短。在水文地质条件相对复杂的区域,需加强隧道工程的水文地质环境勘查,合理选用施工工法,合理选用截、堵、引、排水及支护措施,避免地质问题对隧道的施工、运营造成危害。

参考文献:

[1]王晓川,康勇,夏彬伟. 对提高TGP隧道地质预报系统准确性的分析[J]. 物探与化探,2012,01:153-158.

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公路工程的建设需要跨越自然地质条件不同的区域,若公路经过山区或者河流区域时,需要开挖山岭隧道或河底隧道。隧道的开挖技术与该地区的地质环境具有密切联系,为保障隧道工程的安全性,应对需要开挖隧道的地区进行科学的地质勘探,为公路工程的规划、设计及施工提供必要的依据和指导。

一、公路工程隧道地质勘探

(一)隧道工程地质勘探必要性

地质勘探是通过钻探、电探、震探等一系列方法对构成地质条件的各个要素进行测试的一种技术,为煤田开采、石油开采、地下工程的建设等各项工作提供必要的技术参数。隧道是在天然地层中修建的建筑物,隧道工程建设的各个环节,如位置选择、工程设计、施工技术等均与地质条件有紧密关系。以山岭隧道为例,修建山岭隧道时应对岩层地质构造、产状、裂隙发育、风化程度、地层含水量、地层温度、有害气体等各个要素进行地质勘测,以决定隧道的深度、施工工艺及施工技术。对重点隧道工程,除常规的地质勘测外,还应进行区域性的工程地质调查、测绘及试验;若地下水对隧道具有重大影响时,还应进行地下水动态观测,计算隧道涌水量。隧道工程地质勘探工作主要关注的内容为隧道围岩的稳定性、地下水对隧道的影响、地层温度的影响、有害气体的组份、隧道位置及洞口位置的确定等。

(二)隧道工程地质勘探的主要内容

1.可行性研究阶段的勘探

隧道工程的可行性勘探主要目的是了解项目所在地的地质特征、各工程方案的地质条件及其控制工程方案需要的主要地质参数,为工程的路线设计、桥位设计、方案的选择、编制可行性研究报告提供准确的数据支持。这一阶段的探测工作主要是踏勘,对多个可能方案沿路线进行实地调差,对重要工点进行必要的勘探,大致探明地质情况即可。一般需要进行勘探的工点有大桥、隧道、不良地段等。

2.初步勘探阶段

初勘阶段一般以物探为主,物探的测区一般在测绘范围以内,当对物探解释有重要的对比价值或参考价值时,可进行勘测追踪,扩大测绘范围。在测量范围内,应按照物探方法,结合地形条件,对测线的方向、间距、测点的疏密、激发点与接收点的距离及布置形式进行设定。物探方法较多,对隧道工程进行物探时,可根据隧道深埋和下伏岩体特性,选择合适的物探方法。电火花法、声脉冲轰震器、旁侧扫描声纳可用于水下隧道地质勘探;高分辨率反射法可用于深埋隧道的勘探;磁力、重力测量法则适用于矿体、煤层、采空区、溶洞、断裂等特殊构造的勘探。分离式隧道一般沿隧道轴线纵向布置2-3条物探测线,两洞口横向测线可布置2条,根据隧道长度、地质条件确定测线长度和测点间距;整体式隧道可适当增加纵向和横向测线。地质体或构造类型不同时,应设计2-3条物探测线穿过,每条测线的测点应在3各以上,若地质条件复杂时,可酌情增加测点数目。

3.详细勘探阶段

详细勘探主要是进一步探测初步勘探阶段未查明的地质问题,为后续工程的设计及施工提供必要的补充和校核,这一阶段探测技术仍以物探为主,具体选择方法可根据隧道所在地区的地形、地质条件决定。对山区岩质隧道进行探测时,应先进行地震勘探。进行地震勘探时,可沿隧道轴线布置一条以上的地震测线,以10-20m为间距设置测试点;若在测试过程中发现地质构造,可将测试点数据布置密度增加;两洞口布置横测线,测点距离设置为5m;若在洞口或洞身发现溶洞或其他构造破碎带,可根据具体情况适当增加横测线或测试点。公路为上下行时,对于地质条件简单、岩性单一、无地质构造的短小隧道可作为一条隧道,组织勘探工作外,其余均应作为两条隧道进行单独勘探。勘探方法如下:用声波法对岩体的弹性纵波波速和横向波速进行同时测定,用于计算岩体的弹性特征值;测试岩石试件的弹性波速,以计算岩体的完整性,从而判定围岩的破碎程度;在进行地震勘探时,若发现明显的地质构造或溶洞时,可利用其他方法进行再次勘探,以供验证;采用电探时,可沿隧道轴线设三条测试线,其中两侧的测试线与主测线的间隔距离为20m,测点间距为20m;洞口设置横测线,间距为10-30m;对水下地质进行物探时,应根据水域的水底地形、水体流苏、水体深度等情况决定物探方法的选取,一般可采用多种方法进行综合探测,勘探主线至少为2条,横测线可根据水流方向布设,至少为3天,测点间距应小于陆上物探测点间距。

二、隧道工程地质勘探测试项目

隧道工程地质勘探测试项目主要包括地应力、岩土力学、水文地质、水质分析以及其他综合测试。地应力测试方法多采用水力压裂法,其他方法可作为辅助方法。岩体内部应力状态存在一定的差异性,可利用应力试验,并结合岩体组份的分析及构造分析,对岩体的主应力方向进行确定,岩土的力学试验常用测定标准为《公路工程地质勘察规范》;隧道工程在建设过程中,需要大量的钻探操作,地质勘探孔的设定应考虑水文地质试验孔的设定情况,地质勘探孔终孔可作为后期的水文地质试验的观测孔,若发现钻探孔终孔含有大量地下水,应考虑进行专业的水文地质勘探,以获得水文地质参数。对隧道内的主要含水层取样进行水质分析,看是否满足生活、工程、消防用水的要求,一般测试样品为1-3组。综合测井是配合钻孔,利用声波测井和放射测井的方法,从多个方面获得隧道围岩工程所需的地质、水文等各项参数。

三、总结语