由于轄區(qū)內(nèi)隧道裂隙均較發(fā)育,圍巖完整性、堅(jiān)硬性差,深埋段不多,而且山體裂隙水比較豐富,所以發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害——巖爆的幾率不高,根據(jù)鉆探和地質(zhì)部門的資料該區(qū)域也不存在有害可燃易爆氣體,施工中主要的難點(diǎn)就是處理好大跨徑的開(kāi)挖步序、工藝和應(yīng)力突變導(dǎo)致淺埋段及主洞交叉處塌方冒頂及散體、破裂狀結(jié)構(gòu)的邊仰坡失穩(wěn)或順圍巖層理走向的滑塌;涌水防排的治理;由于地質(zhì)限制只能采用導(dǎo)坑開(kāi)挖,施工通風(fēng)的處理等工作上。 1、塌方的防治實(shí)例 隧道施工中的塌方災(zāi)害堅(jiān)持防治結(jié)合的方針,以預(yù)防為主,對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行超前預(yù)報(bào),已支護(hù)的進(jìn)行量測(cè)監(jiān)控,嚴(yán)格設(shè)計(jì)工法施作,加強(qiáng)工序施工質(zhì)量,嚴(yán)控各工序間的根據(jù)圍巖情況依據(jù)規(guī)范控制步序拉開(kāi)的長(zhǎng)度,嚴(yán)密監(jiān)控不良地質(zhì)開(kāi)挖后的邊仰坡情況,及時(shí)加以必要的防護(hù), 轄區(qū)隧道以上喝組地質(zhì)情況較差:由于上喝組隧道出口為淺埋,易坍塌,場(chǎng)地也受到限制,采用進(jìn)口單口掘進(jìn),但隧道進(jìn)口在進(jìn)洞后監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)反映為異常,高駐辦會(huì)同有關(guān)專家查看后,果斷下發(fā)指令撤離所有人員及機(jī)械停工施工,采取加固措施,在洞內(nèi)加設(shè)支撐、山頂?shù)乇碜{加固,洞內(nèi)主洞注漿加固改善圍巖,邊仰坡小導(dǎo)管注漿改善,由于變化速率過(guò)大,山體已經(jīng)形成裂隙滑塌面,于6天后進(jìn)口仰坡順山體裂隙面突然大面積滑塌,由于及時(shí)撤離了人員機(jī)械,沒(méi)有造成人員及機(jī)械的重大損失, 塌方的主要原因:隧道至洞頂穿越斷層破裂帶,斷裂帶的走向與路線近平行,進(jìn)口右線為高邊、仰坡,最高處為右邊坡69m,山體有7處縱橫、深度走向不明的采金洞遺址,且右線右邊坡偏壓,(在進(jìn)洞之前由于考慮到右邊坡偏壓的影響,對(duì)該隧道進(jìn)行了主洞全環(huán)徑向小導(dǎo)管注漿加固,改善巖體,上斷面導(dǎo)坑支護(hù)增加了臨時(shí)仰拱,提供水平支撐,并且增加了明洞套拱,套拱左側(cè)反壓回填),受其影響,隧址區(qū)圍巖完整性差,尤其是進(jìn)口仰坡坡面暴露圍巖為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化強(qiáng)烈?guī)r體,多呈散體狀結(jié)構(gòu)或碎裂狀結(jié)構(gòu),無(wú)自穩(wěn)能力,加之施工中爆破開(kāi)挖的震動(dòng)干擾,導(dǎo)致右邊坡突然滑塌帶動(dòng)仰坡使之坍塌將洞口左右線全部掩埋,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察滑塌體均為松散的碎石土(坡積碎石土),塌方體厚度10~12m,主洞室初支、明洞套拱情況不明。 經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理、施工單位四方對(duì)塌方現(xiàn)場(chǎng)核查,該塌方為地質(zhì)原因造成,為了進(jìn)行下階段的施工或減少塌方對(duì)施工的影響,以及考慮總工期的要求,將掘進(jìn)施工隊(duì)克服困難轉(zhuǎn)移到出口繼續(xù)施工,必須對(duì)進(jìn)口塌方進(jìn)行處治,經(jīng)過(guò)四方共同研究決定,首先安排將塌方體進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量與塌方前的坡面比較得出塌方面的位置及清渣量,確定處治分兩個(gè)階段,第一個(gè)階段先將滑塌的邊、仰坡虛渣清除,并結(jié)合由上而下邊刷邊護(hù)原則完成框架錨桿防護(hù),第二階段待主洞清理出來(lái)后根據(jù)破壞程度再進(jìn)行第二步處治設(shè)計(jì)。 2、涌、滲水處理 防、排相結(jié)合是洞內(nèi)治水的原則,清刺溝、上喝組隧道施工中都遇到了不同程度的涌水現(xiàn)象,施工中從兩個(gè)方面來(lái)處理,第一步將涌出的水排出洞外,不至于影響正常施工環(huán)境,對(duì)于順坡洞排水主要是挖臨時(shí)排水溝自然排水,反坡采用挖積水、排水泵站機(jī)械排水管路排水,圍巖的涌、滲水處的治理非常關(guān)鍵,如:上喝組隧道右線右導(dǎo)坑開(kāi)挖約在SH202+800處右拱腰出現(xiàn)的涌水,水量較大噴射混凝土無(wú)法凝固在受噴圍巖面上,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察涌水原因時(shí),發(fā)現(xiàn)涌水點(diǎn)是約直徑為1.6m沙井處滲出的,而且通過(guò)涌水的洗刷已經(jīng)形成漩渦狀,如果不及時(shí)處理,繼續(xù)任其沖刷形成沙井掏空,有可能會(huì)導(dǎo)致掌子面坍塌,通過(guò)施工單位與監(jiān)理單位研究決定立即采用先堵后排的方案,即將涌水井用土工布填塞,并加設(shè)這了一榀剛拱架支撐,防止涌水井的沙被洗空,導(dǎo)致嚴(yán)重后果和損失,然后把PVC管將土工布過(guò)濾后的涌水集中排至積水坑,噴射加大速凝劑用量的噴射混凝土,考慮水量比較大,面積范圍較小,通過(guò)調(diào)查水的主要來(lái)源是雨季山體的裂隙水匯聚而成的,那么不能讓其成為涌水通道,采用周邊注漿的方案將其封住,如果是地下水域的通道那么必須作特殊處理。通過(guò)初期支護(hù)表面外觀和打孔檢測(cè)及雷達(dá)檢測(cè)來(lái)看效果良好。 施工方法 伴隨著我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展與綜合國(guó)力的增強(qiáng),城市的規(guī)模也不斷的增大,城市人口流量還在增加、再加上機(jī)動(dòng)車輛呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢(shì),交通狀況不斷惡化。為了改善交通環(huán)境,采取了各種措施,其中興建地下鐵道得到了普遍的認(rèn)可,如最近幾年在北京、廣州、深圳等城市便興建了大量的地下鐵道。由于在城市中修建地下鐵道,其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)、施工機(jī)具以及資金條件等因素的影響較大,因此各自所采用的施工方法也不盡相同。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。施工方法的選擇應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模、地質(zhì)和水文條件、以及地面和地下障礙物、施丁設(shè)備、環(huán)保和工期要求等因素,經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。首選方案。但其缺點(diǎn)也是明顯的,如阻斷交通時(shí)間較長(zhǎng),噪聲與震動(dòng)等對(duì)環(huán)境的影響。 隧道通過(guò)特殊地質(zhì)地段施工時(shí)應(yīng)注意以下幾方面: 1.施工前應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)所提供的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料進(jìn)行詳細(xì)分析了解,深入細(xì)致地作施工調(diào)查,制訂相應(yīng)的施工方案和措施,備足有關(guān)機(jī)具及材料,認(rèn)真編制和實(shí)施施工組織設(shè)計(jì),使工程達(dá)到安全、優(yōu)質(zhì)、高效的目的。反之,即便地質(zhì)并非不良,也會(huì)因準(zhǔn)備不足,施工方法不當(dāng)或措施不力導(dǎo)致施工事故,延誤施工進(jìn)度。 2.特殊地質(zhì)地段隧道施工時(shí),應(yīng)以“先治水、短開(kāi)挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進(jìn)”為指導(dǎo)原則。在選擇和確定施工方案時(shí),應(yīng)以安全為前提,綜合考慮隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、斷面型式、尺寸、埋置深度、施工機(jī)械裝備、工期和經(jīng)濟(jì)的可行性等因素而定。同時(shí)應(yīng)考慮圍巖變化時(shí)施工方法的適應(yīng)性及其變更的可能性,以免造成工程失誤和增加投資。 3.在隧道開(kāi)挖方式選擇上,無(wú)論是采用鉆爆開(kāi)挖法、機(jī)械開(kāi)挖法,還是采用人工和機(jī)械混合開(kāi)挖法,應(yīng)視地質(zhì)、環(huán)境、安全等條件來(lái)確定。如用鉆爆法施工時(shí),光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù),既能使開(kāi)挖輪廓線符合設(shè)計(jì)要求,又能減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)破壞。爆破應(yīng)嚴(yán)格按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,如遇地質(zhì)變化應(yīng)及時(shí)修改完善設(shè)計(jì)。 4.隧道通過(guò)自穩(wěn)時(shí)間短的軟弱破碎巖體、淺埋軟巖和嚴(yán)重偏壓、巖溶流泥地段、砂層、砂卵(礫)石層、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段時(shí),為保證洞體穩(wěn)定可采用超前錨桿、超前小鋼管、管棚、地表預(yù)加固地層和圍巖預(yù)注漿等輔助施工措施,對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固、超前支護(hù)或止水。 5.為了掌握施工中圍巖和支護(hù)的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度,以及確定施工工序,保證施工安全,應(yīng)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè),充分利用監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)施工。對(duì)軟巖淺埋隧道須進(jìn)行地表下沉觀測(cè),這對(duì)及時(shí)預(yù)報(bào)洞體穩(wěn)定狀態(tài),修正施工方案都十分重要。 6.穿過(guò)未膠結(jié)松散地層和嚴(yán)寒地區(qū)的凍脹地層等,施工時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施外,均可采用錨噴支護(hù)施工。爆破后如開(kāi)挖工作面有坍塌可能時(shí),應(yīng)在清除危石后及時(shí)噴射混凝土護(hù)面。如圍巖自穩(wěn)性很差,開(kāi)挖難以成形,可沿設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓線預(yù)打設(shè)超前錨桿。錨噴支護(hù)后仍不能提供足夠的支護(hù)能力時(shí),應(yīng)及早裝設(shè)鋼架支撐加強(qiáng)支護(hù)。 7.當(dāng)采用構(gòu)件支撐作臨時(shí)支護(hù)時(shí),支撐要有足夠的強(qiáng)度和剛度,能承受開(kāi)挖后的圍巖壓力。圍巖出現(xiàn)底部壓力,產(chǎn)生底膨現(xiàn)象或可能產(chǎn)生沉陷時(shí)應(yīng)加設(shè)底梁。當(dāng)圍巖極為松軟破碎時(shí),應(yīng)采用先護(hù)后挖,暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴(yán)密。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,可結(jié)合管棚或超前錨桿等支護(hù),形成聯(lián)合支撐。支撐作業(yè)應(yīng)迅速、及時(shí),以充分發(fā)揮構(gòu)件支撐的作用。 8.圍巖壓力過(guò)大,支撐受力下沉侵入襯砌設(shè)計(jì)斷面,必須挑頂(即將隧道頂部提高)時(shí),其處理方法是:拱部擴(kuò)挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉,應(yīng)先挑頂后擴(kuò)挖。當(dāng)擴(kuò)挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉,應(yīng)立好拱架和模板先灌筑滿足設(shè)計(jì)斷面部分的拱圈,俟混凝土達(dá)到所需強(qiáng)度并加強(qiáng)拱架支撐后,再行挑頂灌筑其余部分。挑頂作業(yè)宜先護(hù)后挖。 9.對(duì)于極松散的未固結(jié)圍巖和自穩(wěn)性極差的圍巖,當(dāng)采用先護(hù)后挖法仍不能開(kāi)挖成形時(shí),宜采用壓注水泥砂漿或化學(xué)漿液的方法,以固結(jié)圍巖,提高其自穩(wěn)性。松散地層結(jié)構(gòu)松散,膠結(jié)性弱,穩(wěn)定性差,在施工中極易發(fā)生坍塌。如極度風(fēng)化破碎已失巖性的松散體;漂卵石地層、砂夾礫石和含有少量粘土的土壤以及無(wú)膠結(jié)松散的干沙等。隧道穿過(guò)這類地層,應(yīng)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng),一般采取先護(hù)后挖,密閉支撐,邊挖邊封閉的施工原則,必要時(shí)可采用超前注漿改良地層和控制地下水等措施。 10.特殊地質(zhì)地段隧道襯砌,為防止圍巖松弛,地壓力作用在襯砌結(jié)構(gòu)上,致使襯砌出現(xiàn)開(kāi)裂、下沉等不良現(xiàn)象。因此,采用模筑襯砌施工時(shí),除遵守隧道施工技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定施工外,還應(yīng)注意:當(dāng)拱腳、墻基松軟時(shí),灌筑混凝土前應(yīng)采取措施加固基底。襯砌混凝土應(yīng)采用高標(biāo)號(hào)或早強(qiáng)水泥,提高混凝土等級(jí),或采用摻速凝劑、早強(qiáng)劑等措施,提高襯砌的早期承載能力。仰拱施工,應(yīng)在邊墻完成后抓緊進(jìn)行,或根據(jù)需要在初期支護(hù)完成后立即施作仰拱,使襯砌結(jié)構(gòu)盡早封閉,構(gòu)成環(huán)形改善受力狀態(tài),以確保襯砌結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定堅(jiān)固。在隧道的施工過(guò)程中,應(yīng)把地質(zhì)超前預(yù)報(bào)納入隧道施工的正常工序,使地質(zhì)超前預(yù)報(bào)成為促進(jìn)隧道科學(xué)施工的有力手段。 在隧道施工過(guò)程中遇到的地質(zhì)問(wèn)題往往千差萬(wàn)別,不盡相同,有時(shí)甚至是諸種不良地質(zhì)疊加和組合。施工中要區(qū)別各種情況,具體問(wèn)題具體對(duì)待,采取有針對(duì)性的處置措施,盡可能把不良地質(zhì)給施工帶來(lái)的損失降低到最低程度。不良地質(zhì)雖然給隧道施工造成了困難,但只要掌握了不良地質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)模和在隧道的出露位置,所采取的治理措施及時(shí)、得當(dāng),不僅可以避免任何地質(zhì)條件下出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,而且可以用較小的代價(jià)彌補(bǔ)不良地質(zhì)給施工造成的損失。 輔助施工 隧道施工時(shí),管線布置較多,又受空間限制,管線必須按照規(guī)定和研究的最合理方案的進(jìn)行安裝設(shè)置,施工是動(dòng)態(tài)的,必須設(shè)有專門的人員管理,確保施工安全。洞內(nèi)管線布置見(jiàn)圖8。 控制測(cè)量 1、洞外測(cè)量 符合導(dǎo)線復(fù)測(cè),在實(shí)際實(shí)測(cè)中,首先對(duì)設(shè)計(jì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測(cè)角、測(cè)距、平差,然后進(jìn)行各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。 高程控制測(cè)量,以隧道進(jìn)出口水準(zhǔn)基點(diǎn)為起算點(diǎn)和閉合點(diǎn),對(duì)全程水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)合評(píng)定,不設(shè)成為一閉合高程控制網(wǎng),采用水準(zhǔn)測(cè)量與三角高程測(cè)量相結(jié)合的方法,按國(guó)家四等高程控制標(biāo)準(zhǔn)施測(cè),并通過(guò)交叉交換復(fù)測(cè)。 2、平面控制測(cè)量,采用線路中線與符合導(dǎo)線相結(jié)合的形式,按照國(guó)家四等控制網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)。 首先,在進(jìn)出口以已經(jīng)納入洞外平面控制網(wǎng)的兩條邊作為隧道洞內(nèi)控制網(wǎng)的聯(lián)系邊,然后在洞內(nèi)布設(shè)支導(dǎo)線點(diǎn),導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在施工干擾小、穩(wěn)定可靠的地方,點(diǎn)間視線應(yīng)離開(kāi)洞內(nèi)設(shè)施0.2m以上。用全站儀對(duì)水平角和邊長(zhǎng)同時(shí)施測(cè),該導(dǎo)線在實(shí)地測(cè)設(shè)中應(yīng)十分注意對(duì)導(dǎo)線的檢測(cè),應(yīng)為每一步產(chǎn)生的誤差都將會(huì)影響橫向貫通誤差,檢測(cè)方法一般按原有導(dǎo)線最前端的相鄰三點(diǎn)點(diǎn)位,通過(guò)同精度測(cè)角和測(cè)邊檢測(cè)。如果角和邊的差值均在精度允許范圍內(nèi),則可以為原導(dǎo)線點(diǎn)的精度和點(diǎn)位均為可信,如超限應(yīng)沿著原有導(dǎo)線依次倒退檢測(cè),直至精度合格為止。這時(shí)以合格處導(dǎo)線點(diǎn)作起算點(diǎn)向前建立新導(dǎo)線。同時(shí)采用換手復(fù)測(cè)和隧道中線和坐標(biāo)法互為復(fù)核的方法,以避免出現(xiàn)測(cè)設(shè)錯(cuò)誤。 高程控制測(cè)量采用四等測(cè)量,用水準(zhǔn)測(cè)量和三角測(cè)量高程相結(jié)合的方法,洞內(nèi)高程由洞外高程控制點(diǎn)BM進(jìn)和BM出傳算。洞內(nèi)每隔100~200m設(shè)立一對(duì)高程控制點(diǎn)。采用水準(zhǔn)測(cè)量時(shí),進(jìn)行往返觀測(cè),作業(yè)要求,觀測(cè)限差和精度評(píng)定方法應(yīng)符合規(guī)范要求。 應(yīng)用 國(guó)家越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù),環(huán)境保護(hù)也越來(lái)越受到我們公路建設(shè)者們的關(guān)注,因此在項(xiàng)目審批和設(shè)計(jì)中就已經(jīng)著手綜合考慮,盡量避免因人為因素導(dǎo)致的山體病害的產(chǎn)生,盡量減少對(duì)工程附近的建筑、居民生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的不良影響,設(shè)計(jì)中采用“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則,減少深挖路段,保護(hù)自然坡體及原有植被。 隧道洞內(nèi)的開(kāi)挖石渣盡可能地縱向調(diào)配,作為路基的填料,硬石、優(yōu)質(zhì)石渣在所設(shè)的石料加工場(chǎng)集中堆放,用于砌體工程和混凝土粗集料,施工中不得亂棄,根據(jù)各工地的實(shí)際情況集中堆放,棄方時(shí),考慮到保護(hù)植被,堆放時(shí),選好棄渣場(chǎng)地,作好坡腳的防護(hù),以避免洪水期沖走棄渣形成認(rèn)為的泥石流,棄渣后在渣場(chǎng)的頂面覆蓋土層,復(fù)墾還田或種樹(shù)造林。 施工期間的生活污水和工業(yè)污水集中排放,都必須經(jīng)過(guò)沉淀過(guò)濾處理。 邊、仰坡為了與自然結(jié)合一體對(duì)穩(wěn)定性較差的作了永久性防護(hù) |
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