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科学技术论文

超浅埋隧道下穿高速公路安全施工技术

时间:2019年11月29日 所属分类:科学技术论文 点击?#38382;?script src="/plus/count.php?view=yes&aid=27443&mid=42" type='text/javascript' language="javascript">

摘要:三南铁路温泉隧道下穿綦万高速公路,以此提出超浅埋隧道安全施工技术,即在隧道下穿施工前,采取大管棚超前支护,隧道下穿时洞身采用三台阶七步预留核心土弧形法机械开挖、利用满铺钢栈桥加强高速公路路面防护,同时根据路面下沉监测及洞内监控量测反馈信

  摘要:三南铁路温泉隧道下穿綦万高速公路,以此提出超浅埋隧道安全施工技术,即在隧道下穿施工前,采取大管棚超前支护,隧道下穿时洞身采用三台阶七步预留核心土弧形法机械开挖、利用满铺钢栈桥加强高速公路路面防护,同时根据路面下沉监测及洞内监控量测反馈信息指导施工,并采取限速、封闭施工区域行车道等交通管制措施,实现超浅埋隧道安全穿越既有高速公路。

  关键词:下穿高速;机械开挖;大管棚支护;路面防护;下沉监测;交通管制

隧道建设

  ?#24359;?#24037;程概况

  三南铁路温泉隧道位于重庆市綦江区,全长1714m。隧道于DK17+928~+965段(长度37m)下穿綦万高速公路,对应高速公路里程为GK25+930~GK25+950段,两中线交角约86°。隧道拱顶至高速公路路面净距约为4m,高速公路路面单幅宽?#20219;?m,纵坡约为20‰,横坡为4%,为双向四车道沥青路面。

  二、工程难点分析

  下穿高速段隧道埋深仅有4m,属超浅埋隧道,隧道施工中必须确保高速公路的正常运营安全,要求地表不得沉陷,这是施工中一大难点。洞身下穿段地质为〈12-1〉T1?#24050;遙?#23721;层属W2弱风化,普通爆破开挖对隧道及高度公路路面安全影响较大,塌方风险较高,且爆?#26222;?#21160;对路面车辆通行不利,如何选择开挖方案是施工中另一难点。

  三、施工方案

  1.总体施工方案

  隧道超前支护利用Φ108大管棚,长40m,每环20根,环向间距40cm。采用预留核心土三台阶七步机械开挖。初期支护采用I20a工字钢及锚网喷;初喷后挂设Φ6钢筋网片,网片规格20×20cm。钢架纵向间距50cm,每榀钢架设置8根Φ22锁脚锚杆,长度3.5m;拱墙?#35838;?#35774;置3m长Φ22系统锚杆,间距距0.8m×1m;喷混厚度25cm,采用C25耐腐蚀砼。

  为确保施工期间既有高速公路运营安全,对既?#26800;?#24133;公路满铺钢栈桥,并设置洞内及地表监测网,隧道开挖过程中加强监控量测,并采取必要的交通管制措施。同时合理安排施工时间,将开挖施工安排在凌晨车流量较少的时段进?#23567;?/p>

  2.超前大管棚施工

  第一,钻孔施工。钻孔施工时,以外插角1~3°进行钻孔,达到设计深度(比设计长0.5m)后,钻机退回原位,进行扫孔。第二,安装管棚钢管。管棚钢管采用φ108mm,壁厚5mm的热轧无缝钢管。长40m,节间用丝扣连接,?#27833;?#22312;横断面上错开。单序孔最后一节4m,双序孔第一节4m,其余管节长均为6m。第三,注浆。钢管安装完毕后,对地层进行注浆,注浆前封闭掌?#29992;?#21450;孔口,以防孔口冒浆。注浆采用分段注浆,浆液扩散半径不小于0.5m。压注水灰?#20219;?:1的水泥砂浆,注浆压力控制在0.5~1Mpa左右。

  3.三台阶七步机械开挖

  下穿綦万高速公路(Ⅴ?#27573;?#23721;)段隧道采用三台阶七步法(弧形预留核心土)短台阶开挖施工,施工中严控循?#26041;?#23610;(最大不超1m),及时封闭掌?#29992;媯?#21152;强初期支护和施工量测,严控围岩变形。具体施工方法为:第一,上部弧形导坑开挖,开挖①部→施作①部周边初期支护(喷混、挂网、立架、钻锚杆)。第二,左、右中台阶开挖:在滞后于①一段距离后,开挖上台阶核心土⑥-1段及②、③部(左右台阶错开2~3m)→施作②、③部初期支护(喷混、立架、钻锚杆)。

  第三,左、右下台阶开挖:在滞后于②、③一段距离后,开挖中台阶核心土⑥-2段及④、⑤部(左右台阶错开2~3m)→施作④、⑤部边墙初期支护(喷混、立架、钻锚杆)。第?#27169;?#19979;台阶预留核心土:待④、⑤部开挖一段距离后,开挖下台阶核心土⑥-3段。第五,隧底开挖:开挖⑦部,每循?#26041;?#23610;2m→及时施作⑦部仰拱初期支护(喷混、立架),使初期支护及时闭合成环。为控制围岩扰动及对行车影响,开挖采用机械开挖,严禁钻眼爆破。

  4.初期支护施工

  根据新?#36335;?#26045;工原理,在隧道开挖后,适时地施作初期支护,以发挥围岩的自稳能力,本隧道采用锚杆+喷射砼+钢筋网+全环I20a钢架作为初期支护的措施及各项支护措施施工工艺。第一,采用φ22系统锚杆,梅花型布置。锚杆施工要点及注意事项:孔位应按设计布置,偏差小于15cm,?#21672;?#35823;差±5cm。锚垫板必须与基岩密贴并按要求注浆加固。第二,喷射混凝土施工,湿喷机先初喷后复喷。喷射作业分段、分片进行,从拱脚自下而上行,应避免上部喷射回弹料虚掩拱脚;?#26085;?#24179;凹洼部分,后喷射凸出部分,保持初支面平整;喷头应与受喷面垂?#20445;?#21943;嘴口至受喷面距离宜保持在1.0~2.0m,沿水平方向以螺旋形划圈移动。

  第三,钢筋网施工。钢筋网及时安设,网片间采用焊接搭接,搭接不小于1个网格。钢筋网随受喷面起伏铺设,其间隙不应大于3cm,钢筋网应与锚杆、钢架连接牢固,且钢筋保护层厚度不应小于4cm。第?#27169;?#22411;钢钢架施工。DK17+928~+965段Ⅴ?#27573;?#23721;特殊衬砌设置1榀/0.5m的全环I20a型钢钢架加强支护。锁脚锚杆尾?#23458;?#36807;U型钢筋与钢架焊接牢固,增强整体稳定性。

  5.下穿段高速路面防护

  第一,铺设栈桥。为确保隧道施工的安全及既有公路的运营通畅,对既?#26800;?#24133;公路满铺栈桥,栈桥垂直铁路横向铺设Ⅰ25a型钢,铺设横向范围为隧道中线左右各10m,间距0.5m/榀,型钢表面采用25钢筋连接,间距50cm,钢筋上面铺设2cm厚?#32844;澹职?#34920;面焊接22的螺纹钢筋,型钢与型钢之间采用剪刀撑加固,用25钢筋连接(长60cm),剪刀撑间距1m,型钢底依?#28201;?#38138;1cm厚的?#32844;?#21644;10mm厚?#21335;?#33014;垫板厚,离隧道中线各4m的位置及栈桥两端加铺2cm厚的?#32844;澹?#20013;间跨度8m,钢垫板沿既有高速中线横纵长?#20219;?m*0.5m。

  第二,交通组织。下穿段施工过程中,由于初支?#24418;?#23553;闭成环,全程对高速公路GK25+890~GK25+990段限速20km/h通过,采取封闭施工区域和满铺栈桥的交通组织方式,共分四步:(1)左线施工,封闭左线行车道和紧急停车道,只留左线超车道通行;(2)左线行车道和紧急停车道施工完,封闭左线超车道,开放左线行车道和紧急停车道通行;(3)左线超车道施工完后,拆除左线封闭区域;同时封闭右线超车道,留右线行车道和紧急停车道;(4)右线超车道施工完,封闭右线行车道和紧急停车道,开放右线超车道通行;待整个下穿施工完后,拆除全部交通管制,?#25351;?#36335;面正常通?#23567;?/p>

  设置6名现场专职交通安全?#20445;?#36127;责实行施工时段的交通维护,按照交通规定距来车醒?#35838;?#32622;摆放标志牌,然后用反光标桶,将行车道和紧急停车道隔离,禁止车辆驶入封闭车道。交通安全员穿橘红色反光背心,用指挥旗进行指挥。

  6.监控量测

  下穿高速公路段施工必须加强围岩监控量测,及时反馈信息,指导施工,特别是洞顶路面下沉监测。发现变形超出预警,立即停止开挖,研究部署工程措施,待隧道稳定后方可进行施工。

  第一,量测点布置。地表下沉量测点布置。隧道下穿高速公路段沿线路纵向布设3个地表下沉监测断面(断面与高速公路平行),分别为高速公路中间断面、靠近高速公路两边断面(与洞内水平收敛、拱顶下沉点布置在同一里程上)。每断面距隧道中?#21335;?#20004;侧15m范围布点单侧5个,间距3m,15m外布点单侧6个,间距5m。

  地表钻孔,植入200~300mm长,Φ22钢筋,砂浆锚实;(2)洞内测点布置。洞内监控量测每5m布设一个监测断面。每个断面布设1个拱顶下沉点、每台阶布设一条水平收敛基线。采用Φ20钢筋植入基岩,尾部焊接Φ6三角挂?#24120;?#19978;布反光贴。拱顶下沉和水平净空收敛观测标应在距开挖面2m的范围内尽快安设,并应保证在每次开挖后12h内必须观测。

  第二,监控量测方案。高速公路地表下沉监测:精密水准观测,对测点连续两次观测,且高差之差小于1.0mm,取平均值。洞内拱顶下沉及水平收敛采用TCRA1201全站仪+反光片测定高差、距离?#22402;?#23519;变化。地表下沉量测频率应与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。

  第三,量测管理标准值。量测管理标准值Uo即围岩变形预警值,结合本隧道的设计要求情况,本隧道的净空位移Uo取值65mm,拱顶下沉Uo取值40mm。同时根据实测值结合变形管理等级的规定,?#33539;?#20301;移控制基?#25216;?#20301;移管理等级,高速公路地表下沉值需控制在lcm以内,预警值为6mm。第?#27169;?#30417;测资料分析及信息反馈。完成外业采集后,及时进?#24515;?#19994;统计分析,对目前施工安全提出评价定级,并按管理等级提出加固措施。工程对策主要有?#26680;醵探?#23610;、超前支护、注浆预加固?#21462;?/p>

  四、结语

  通过采取在施工过程中利用大管棚进行超前支护,满铺钢栈桥进行高速公路路面防护,三台阶七步预留核心土层机械开挖,严格按频次进行路面下沉监测和洞内拱顶下沉、水平收敛量测并及时分析数据反馈指导施工,限速及封闭施工区域行车道等措施相结合,确保了超浅埋隧道下穿高速公路段施工及行车安全,在类似隧道施工中具有很好的推广?#23433;慰家?#20041;。

  隧道方向论文范文阅读:地铁隧道移动通信网络施工及技术?#25945;?/a>

  摘要:在城市化发展背景下,城市轨道交通快速建设,大中?#32479;鞘械?#38081;隧道?#22303;?#37327;大、网络信息需求大,因此,在地铁隧道建设过程中,合理设计、应用地铁隧道移动通信网络技术是必要的。以广州地铁21号线公网覆盖项?#35838;?#20363;,?#25945;?#20102;网络覆盖项目的地铁隧道建设现状、工程建设难点与亮点以及移动通信网络技术的创新应用。

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