1.关于公路隧道支护与衬砌一片论文
随着我国交通事业的飞速发展,隧道作为公路线上的重要建筑物,无论在隧道的长度、施工技术上都发生了巨大的变化。
衬砌是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。隧道开挖以后,为了保持围岩的稳定性,一般需要进行支护(衬砌)。
隧道衬砌的构造与围岩的级别和施工方法是密切相关的,支护类型的选择应视围岩地质条件、施工条件和使用要求而定。 1。
公路隧道支护(衬砌)类型 1。1喷锚支护(衬砌)[本文转自: ] 喷锚支护是指以喷射混凝土、锚杆为主要支护手段,并通过对围岩的监控量测指导设计与施工,使围岩成为支护体系的一部分,从而合理的利用围岩的地承载能力,以保证围岩稳定的隧道修建方法。
锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成的承载结构,可有效地限制围岩变形的自由发展,调整围岩的应力分布,防止岩体松散坠落。它可用作施工过程中的临时支护,在有些情况下,也可以不必再做永久支护或衬砌。
根据围岩的地质条件,可以采用多种支护形式:①单独采用锚杆,一般只用于局部;②单独采用喷射混凝土,有时也只用于局部;③锚杆结合喷射混凝土,多用于地下洞室的顶拱和边墙;④锚杆和喷射混凝土,加设单层或双层钢筋网,可提高喷层抗拉强度和抗裂能力,从而提高支护能力;⑤锚喷加金属网,并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。 上述各种形式的锚喷支护,所采用的锚杆根数、深度、间距,喷层的厚度以及金属网和肋形支撑的尺寸等,均要根据实际情况确定。
为搞好支护还需要进行围岩变位和变形等现场量测工作。锚喷支护常紧跟开挖掘进,平行作业,特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时,可随着开挖断面的扩大,边挖边喷,直至全断面完成。
现代公路隧道,其开挖宽度一般达10 m~20 m ,开挖断面达80 m2~150 m2 。对于如此大的断面施工,以喷锚支护为主的施工支护在隧道初期阻止围岩变形、承载围岩压力、保护施工安全中所起的作用是决定性的。
本文就复合式衬砌中喷锚支护施工工艺进行探讨。 1。
2整体式衬砌[本文转自: ] 整体式衬砌是指就地灌注混凝土或钢筋混凝土衬砌,也称模筑混凝土衬砌。其工艺流程为:立模—灌注—养护—拆模。
整体式衬砌的优点有:对地质条件适应性强,易于按需要成型,整体性好,抗渗性强,而且可以适合多种施工条件(如可用木模板、钢模板或模板车等)。 按照不同的地质条件或围岩级别,整体式衬砌有直墙式和曲墙式两种样式。
直墙式衬砌适用于地质条件比较好,以垂直围岩压力为主而水平围岩压力比较小的情况。主要适用于二、三级围岩。
当在一座隧道内,大部分为四级以下围岩,仅个别地段是Ⅳ级围岩时,也可采用直墙式衬砌。 直墙式衬砌由上部拱圈、两侧竖直边墙和下部铺底三部分组合而成。
曲墙式衬砌适用于地质条件比较好,有较大水平围岩压力的Ⅳ级及以上的围岩。它由顶部拱圈、侧面曲边墙和底部仰拱组成。
仰拱的作用是抵抗底部围岩压力和防止衬砌沉降,使衬砌形成一个环状的封闭整体结构,以提高衬砌的承载力。 1。
3复合式衬砌 复合式衬砌把衬砌结构分成两层或两层以上,各层衬砌可以是同一种形式和材料的,也可以是不同形式和材料的。目前大都采用外衬和内衬两层。
最常用的外衬是喷锚支护,内衬是整体式混凝土衬砌。 复合式衬砌是与喷锚支护和新奥法施工结合起来应用的。
在洞壁表面上先喷射一层混凝土,有时也同时安排锚杆,凝固以后形成一个薄层的柔性支护结构(称初期支护)。它既能容许围岩有一定的变化,又能限制围岩产生过大变形。
在施工时,定期地量测支护的变形,把这些变形信息反馈到施工和结构的设计中去,据以确定内衬的最佳施作时间,以及内衬的适宜厚度。 在外衬变形终止或基本稳定以后,在施作内衬。
复合式衬砌的初期支护施作及时,且与围岩结合密切,从而能保护和加固围岩,充分发挥围岩的自承能力。二次衬砌完成后,衬砌内表面光滑平整,可以装饰内壁,增强安全感,是一种较为理想的结构形式,目前应用广泛。
2。选择 在喷锚支护(衬砌)、整体式衬砌和复合式衬砌三种类型中,公路隧道采用何种衬砌类型,应视围岩地质条件、施工条件和使用要求而定。
高速公路、一级公路、二级公路的隧道应用复合式衬砌;三级及以下公路隧道,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下,隧道洞口段应采用复合式衬砌或整体式衬砌,其他段可采用喷锚衬砌。
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1 选择隧道施工方法的指导思想与应遵循的原则 隧道施工符合安全环保、工艺先进、质量优良、进度均衡、节能降耗的要求,隧道施工应本着“安全、有序、优质、高效”的指导思想,按照“保护围岩、内实外美、重视环境、动态施工”的原则组织施工。
其施工方法的选择应遵循以下原则: (1)、确保施工安全,改善施工环境。 (2)、应根据设计文件、施工调研情况、地质围岩级别、结合隧道长度、断面大小、纵坡情况、衬砌方法、工期要求、装备水平、队伍素质等综合因素决定。
(3)、地质变换频繁隧道应考虑其适应性,便于工序调整转换。 (4)、应尽量采用新技术、新工艺、新设备、新材料。
(5)、认真按照新奥法原理、掌握应用好光爆、喷锚、量测施工三要素。 2 选择隧道施工方法的基本要素 (1)、施工条件 它包括一个施工队伍所具备的施工能力、素质以及管理水平。
目前我集团隧道施工队伍的素质和施工装备水平,有高有低,参差不齐,因此,在选择施工方法时,不能不考虑这个因素的影响。 (2)、围岩条件 围岩条件也就是地质条件,其中包括围岩级别、地下水及不良地质现象等。
围岩级别是对围岩工程性质的综合判定,对施工方法的选择起着重要的甚至决定性的作用。 (3)、隧道断面积 隧道尺寸和形状,对施工方法选择也有一定的影响。
目前隧道断面有向大断面方向发展的趋势,如公路隧道已开始修建3车道甚至4车道的大断面,水电工程中的大断面洞室,更是屡见不鲜。在这种情况下,施工方法必须适应其发展。
在单线和双线的铁路隧道中,越来越多地采用了全断面法及台阶法;而在更大断面的隧道工程中,先采用各种方法修小断面的导坑,再扩大形成全断面的施工方法极为盛行。 (4)、埋深 隧道埋深与围岩的初始应力场及多种因素有关,通常将埋深分为浅埋和深埋两类,有时将浅埋又分为超浅埋和浅埋两类。
在同样地质条件下,埋深的不同,施工方法也将有很大差异。 (5)、工期 作为设计条件之一的施工工期,在一定程度上会影响基本施工方法的选择。
因为工期决定了在均衡生产的条件下,对开挖、运输等综合生产能力的基本要求,即对施工均衡速度、机械化水平和管理模式的要求。 (6)、环境条件 当隧道施工对周围环境产生如爆破振动、地表下沉、噪声、地下水条件的变化等不良影响时,环境条件也应成为选择隧道施工方法的重要因素之一,在城市市区条件下,甚至会成为选择施工方法的决定性因素。
完善施工方法标准化、模式化的重要条件是建立适应各种条件下的隧道施工机械化配套技术的标准模式。 3 山岭隧道开挖方法的选择 山岭隧道施工的过程和方法是多种多样的,但钻爆法仍然是我国目前应用最广、最成熟的隧道修建方法,山岭隧道开挖常用的方法为全断面法、台阶法、中隔壁法(CD法),交叉中隔壁法(CRD法)、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等。
在当前的施工实践中,从工程造价和施工速度考虑施工方法的选择顺序应为:全断面-正台阶-台阶设临时仰拱法-中隔壁法(CD)-交叉中隔壁法(CRD)-双侧壁导坑法:从施工安全考虑,其选择顺序应反过来。如何正确的选择施工方法,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环境要求,达到规避风险,加快施工进度和节约投资的目的。
4 各种施工方法在不同围岩和隧道中适用情况 (1)、全断面法 全断面开挖法是按设计断面将整个隧道开挖断面一次钻孔,一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。 主要适用于非浅埋I~Ⅲ级硬岩地层。
浅埋段、偏压段和洞口段不宜采用。如确实地质条件较好,也可采取先开挖小导坑,然后再扩大的施工方法,这对保持围岩稳定是有利的。
该法有较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,钻爆施工效率较高,可采用深眼爆破,提高施工速度,且工序少、便于施工组织和管理,较分部开挖法减少了对围岩的振动次数。 但由于开挖面积较大,围岩相对稳定性降低,且每循环工作量相对较大,深孔爆破用药量大,引起震动大,因此要求进行精心的钻爆设计和严格控制爆破作业。
施工要点 ①配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备,缩短循环作业时间,合理采用平行交叉作业工序,提高施工进度。 ②利用钻孔台车深孔钻爆增加循环进尺,控制钻孔进度,改善光面爆破效果,减少超欠挖。
③及时对开挖轮廓围岩施做喷射混凝土封闭层。 ④有条件时采用导洞超前的开挖方法,合理组织施工保证隧道施工安全。
⑤仰拱、铺底超前二次衬砌且一次全幅浇筑,I~Ⅱ级围岩离掌子面距离≤120m,Ⅲ级围岩≤90m。 (2)、台阶法 台阶法施工是将隧道结构断面分成两个或几个部分,即分成上下两个断面或几个断面分部进行开挖的隧道开挖方法。
该法适用于铁路双线隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩,单线隧道V级围岩亦可采用,但支护条件应予以加强。该法具体可分为正台阶法、三台阶临时仰拱法、环形开挖预留核心土开挖法等。
该施工方法的优点是对地质变化的适应性较强,工序转换较容易,并能较早地使初期支护闭合,有利于控制沉降。 台阶长度一般应控制在1~1。
5倍洞径,为及早使初期支护封闭成环,也可适当缩短台阶长度,当围岩较。
3.如何理解隧道施工中“适时”支护和“及时”支护
适时就是恰当的时候进行支护;及时就是立即、马上支护。当地质条件差,隧道开挖后,自稳时间较需进行支护的时间短或者前者时间略大于后者的时间时,需采取预加固措施,或开挖后及时、适时的进行支护。
隧道工程是属于地下结构物,地下结构是多种多样的,构筑地下结构的施工方法和技术也是多种多样的。施工方法和技术形成与发展和地下结构物的特点有关。其特点是纵向长度从几米到十几公里,断面相对比较小,一般高5—6m,宽5至十几米的纵长地下结构物。
隧道工程施工特点:
1.隐蔽性大,未知因素多。
2.作业空间有限,工作面狭窄,施工工序干扰大。
3.施工过程作业的循环性强,因隧道工程是纵长的,施工严格地按照一定顺序循环作业,如开挖就必须按照“钻孔—装药—爆破一通风一出渣”的顺序循环。
4.施工作业的综合性强,在同一工作环境下进行多工序作业(掘进、支护、衬砌等)。
5.施工过程的地质力学状态是变化的,围岩的物理力学性质也是变化的,因此施工是动态的。
6.作业环境恶劣,作业空间狭窄,施工噪声大,粉尘、烟雾,潮湿,光线暗,地质条件差及安全问题等给施工人员带来了不利的工作环境。
7.作业风险性大。风险性是和隐蔽性和动态性相关联的,在施工过程中,施工人员必须随时关注隧道施工的风险性。
4.急求路基边坡防护的论文
最低0.27元开通文库会员,查看完整内容> 原发布者:中国学术期刊网 公路路基边坡防护论文浅谈公路路基边坡防护技术 摘要:加强公路路基边坡防护,对于维护公路路基的稳定,减少公路病害有着重要意义。
文章简要介绍了常用的几种公路路基边坡防护技术。 关键词:公路路基;边坡防护;土钉;生物防护 公路路基的质量是公路质量的根本保障,而加强公路路基的边坡防护是保障路基质量的重要一环,如果边坡防护措施不当,在外界雨水的冲刷及大气风化的作用下,就会加速边坡的破坏,进而引起路基和路面的一系列质量病害,影响行车的安全和舒适,增加了公路的维修管理费用。
因此,加强公路路基的边坡防护意义重大。下面笔者简要探讨几种常用的公路路基边坡加固防护技术。
一、框格防护 框格防护可分为现浇混凝土框格护坡、混凝土砌块框格护坡和喷射混凝土框格护坡几种,框格内宜用植物防护或其他辅助防护措施,适用于土质或风化岩石边坡。框格的大小应视边坡的坡度、土质确定,还应协调景观的效果。
通常方型框格边长宜为1-3m,若做成拱型骨架的形式,圆拱直径宜为2-3m。 二、砌石防护 对于边坡缓于1:1的公路填方边坡、沿河路堤浸水部位坡面、以及桥涵附近坡面,为防止地面径流或河水冲刷,可采用砌石防护。
砌石防护可分为两种:干砌和浆砌。易遭受雨、雪、水流冲刷,受水冲刷较轻的河岸和路基,严重剥落的软质岩石的路基边坡,均可采用干砌片石护坡。
为提高路基整体强度,防止水分渗入,宜对干砌片石进行砂浆勾缝处理。当水流较大。