隧道加固

关键词： 注浆 加固

隧道加固（精选九篇）

隧道加固 篇1

保山 (大官市) ~龙陵 (龙山卡) 高速公路第十二合同汉滚塘段起点K575+800, 起于云南省保山市龙陵县镇安镇汉滚塘村西南方处;向西K576+002设8-30m T形连续梁桥跨越深谷, K576+399设73+130+73米连续刚构跨越深沟 (该桥将被变更为其他类型的桥梁) , 路线往大谔村西南方穿过;K576+919左幅设1-18+5-29.5+1-18米、右幅设5-29.5米T形连续梁桥跨越深谷, K577+099左幅设4-19.5米、右幅设3-19.5米T形连续梁桥跨越深谷, K577+256设5-29.5米T形连续梁桥跨越深谷, K577+476左幅设1-18+4-30.5米、右幅设3-30.5+1-20米T形连续梁桥跨越深谷, 到达汉滚塘村, 进入汉滚塘1号隧道:左幅K577+725~K578+285, 隧道全长560米;右幅K577+765~K578+345, 隧道全长580米。左幅K578+500设1-20+4-29.5+1-20米T形连续梁桥跨越深谷, 左幅止于K578+600;右幅K578+433设6-29米T形连续梁桥跨越深谷, 右幅止于K578+590;本合同段路线综合里程2.79公里。

1、地形地貌

本合同段处于怒江支流三岔河与回欢河分水岭地带, 属构造剥蚀中等切割中山陡坡地貌区, 两侧地形较陡, 自然坡度30~40度, 较大沟谷中常年流水, 植被覆盖良好。

2、地质构造、地层岩性

本合同段位于怒江大断裂西侧, 怒江大断裂距隧道200~500米, 影响相对较弱, 除此之外, 未发现断裂。

合同段内均为时代不明花岗片麻岩, 常见片理产状85>73。下行线进口及上行线出口段位于三岔河上游沟谷中, 地形陡峭, 部分基岩出露, 覆盖层为第四系, 残坡积含碎石砂土, 松散, 厚度3.4~7.3米。基岩为块状花岗片麻岩, 强风化, 节理裂隙发育, 风化程度不均, 岩体呈角 (砾) 碎 (石) 状松散结构, 围岩易坍塌, 侧壁不稳定, 洞口端易诱发工程滑坡或沉陷至地表。

二、施工方案设计

(一) 、施工目的

本工程主要以改善地层松散的性状为目的, 以及止水, 使隧道顶部及侧面增加抗压强度和粘结性, 实现加固目的, 保证隧道掘进时, 拱顶土体不产生塌落从而保证暗挖施工顺利进行和施工安全。

(二) 、施工方法选择:

本工程采用双重管无收缩注浆工法, 对隧道作业面前方的起拱线以上3米部分土体及侧面2米部分土体的范围进行辐射型注浆加固处理, 形成具有一定强度复合地基, 以达到稳固土体的预期目的。

三、注浆加固

(一) 注浆材料:

1、其特性对地下水而言, 不易溶解;

2、对不同地层, 凝结时间可调节;

3、高强度、止水;

4、注浆材料配比:

A液B液C液

硅酸钠130L水70L Gs剂8.5%P剂4.5%DHP剂6.7%GOX剂7.1%水水泥47%DHP剂5.6%GOX剂4.2%XPM剂5.4%水

注:溶液由A、B液组成;悬浊液由A、C液组成

注浆时, 将根据现场实际情况适当加入特种材料以增加可灌性和早期强度。

(二) 注浆范围的设计:

经计算, 出线沟暗挖隧道土体注浆加固范围确定如下:

a、隧道结构外轮廓线:左右两侧各2m以内的土体;拱部以上3m以内的土体;底部不加固。位于回填土内的隧道全段面加固, 位于天然土层内的隧道仅加固隧道开挖范围外的两侧各2米, 上部3米的范围。

b、断面纵向每次加固长度12m。

c、采用垂直、水平和斜向成孔、注浆加固。

(三) 注浆孔的布置:

根据隧道结构及地质状况, 注浆孔于开挖断面上呈正方形布置, 间距0.7米。

(四) 施工布署及工艺流程:

1、施工布署

(1) 加固区长度每段12米, 开挖时预留3.0米, 以防下一次注浆时浆液外溢。

(2) 水平加固区采用由中心部→外围或外围→中心部, 并采用隔孔注浆施工。

(3) 如现场地面施工条件具备, 为缩短工期, 采用地面垂直注浆方案。

2、工艺流程

(1) 钻孔:根据设计要求, 对准孔位, 根据不同入射角度钻进, 要求孔位偏差不大于2cm, 入射角度偏差不大于1°。

(2) 注入浆液:成孔后, 开始注浆, 注浆压力0.3~0.5Mpa;

(3) 拔出注浆管, 封堵注浆孔:采用粘土或其他材料封堵注浆孔, 防止浆液流失。

(4) 冲洗注浆管:注浆完毕, 应立即用清水冲洗注浆管, 必须采取适当措施处理废水, 搞好清洁工作。

(5) 转入下一孔位施工。

(五) 工程质量措施:

1、钻孔施工:开钻前, 严格按照施工布置图, 布好孔位。钻机定位要准确, 开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm, 钻杆度不得大于1°。

2、配料:采用准确的计量工具, 严格按照设计配方配料施工。

3、注浆:注浆一定要按程序施工, 每段进浆要准确, 注浆压力

一定要严格控制在0.3~0.5MPa, 专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆, 应立即停止注浆, 每段注浆量应严格按设计进行, 跑浆时, 应采取措施确保注浆量满足设计要求。

4、注浆完成后, 应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。

浅析隧道洞口段基础加固施工措施 篇2

关键词：公路隧道洞口 隧道施工 基础处理 施工措施比较 施工安全

41省道永嘉沙头至上塘段改建工程主线起点为九丈村，起始桩号为K0+000，经渠口乡霞川村、福利村，穿郑家山隧道至沙头镇石埠村、阳岙村、洞岙村和上塘镇敬仁村、陈岙村、河底村、寺前村、石介下村，终点位于上塘镇区鹅浦桥，桩号K15+062.956，接已改建41省道永喜上塘城区段，路线全长15.03公里。郑家山隧道全长1500m，左线出口洞口段位于石埠村山腰处，洞口段明洞桩号为ZK5+415～ZK5+420，在施工图设计阶段工程地质勘察报告中勘察资料勘探资料显示为⑤2层（含粉质黏土碎石Q3+2el+dl）、⑥2层（强风化晶屑凝灰岩J3j）、⑥3层（中风化晶屑凝灰岩J3j）、⑥4层（微风化晶屑凝灰岩J3j），每层厚度3-5m。见图1。

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1 施工过程及方案比较

隧道开挖至100m开始施工仰供混凝土，明洞基础开挖时候出露地质分别为第四系上-中更新统系残坡积层（Q3+2el+dl），经地质部门重新钻探后确认，基础依次为第四系上-中更新统系残坡积层（Q3+2el+dl），厚度为30-100cm，③2层（含粉质黏土卵石Q4al+m），厚度100-200cm、⑥3层（中风化晶屑凝灰岩J3j），厚度200-500cm，⑥4层（微风化晶屑凝灰岩J3j）。经设计、监理及业主等有关部门查看后拟采用2个方案进行处理，第一方案，C15混凝土扩大基础结构，基础开挖至中风化1m，由于地层结构为顺坡，基础开挖至呈水平状态，以保证明洞稳定要求。第二方案为开挖至中风化岩石表层，打设φ108×6钢花管并注浆，钢花管长度4-7m，间距1m×1m，入微风化岩石2m再浇筑混凝土基础至仰供底层。经对2个方案比较，方案1造价低，施工工期长，不利洞口安全，方案2造价较高，施工工期短，有利于洞口安全，结合工程实际情况，经比较分析后确定采用第二方案。

2 施工方法

2.1 钢花管施工工艺如图2。

2.2 施工方法

2.2.1 基坑开挖。钻机进场检修好后立即采用挖掘机开挖，开挖时间尽可能缩短，开挖时观察隧道洞门处变形情况。缩短基坑的暴露时间，保证洞口稳定。

2.2.2 测量放线。基坑开挖完成后，利用人工清理多余土石方后，测量放线，测放钻孔位置，并用白灰标记。

2.2.3 安装钻机。钻机要求与已设定好的孔口管方向垂直，必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

2.2.4 钻孔及清孔验收。为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ125mm。钻机采用DK-300型钻机钻孔，钻机开钻时，应低速低压，根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为钢花管长度的参考资料。用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径不小于125mm、孔深不小于设计要求，防止堵孔。用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

2.2.5 安装钢护管。钢管四周钻设孔径10～16mm注浆孔（靠孔口1m处不钻孔），孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。钢花管顶进采用挖掘机压入孔底。接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

2.2.6 钢筋笼安装。导管插入后立即清孔，再插入钢筋笼后注浆。钢筋笼由四根Φ18主筋和固定环组成。固定环采用Φ38钢管，壁厚4mm，长度为10cm，固定环间距为50cm。

2.2.7 注浆。安装好有孔钢花管、放入钢筋笼清孔后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

①注浆材料：注浆材料为水泥浆，水灰比为0.8：1，必要时掺入速凝剂。单根花纹管注浆量按照下公式计算：Q=π*Rk*L*η。式中Q为注浆量；Rk=0.6Lo，Lo为注浆钢花管中至中的距离；L为钢花管长度；η为围岩孔隙率。根据现场地质条件该值取40%。②采用注浆机将水泥浆注入钢花管内，初压0.5～2.0MPa，终压2MPa，注浆采用双控，即注浆量和注浆压力，当注浆量达到设计注浆量80%以上并进浆速度缓慢，注浆压力达到终压2.0MPa并持续10分钟能够既可停浆。注浆结束后用M5水泥砂浆封堵预留止浆段。③钢管注浆采用双孔注浆，一孔为注浆孔，一孔为透气孔，透气孔深入钢管底部，以排出孔内积水和空气，当透气孔流出与注浆孔相同浓度的浆液时，方可关闭透气孔。注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

注浆量满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

2.2.8 基础混凝土浇筑。钢花管注浆全部施工完成后，尽快组织基础混凝土施工，经测量放线边线位置，利用20cm胶合板进行立模加固，泵送混凝土浇筑。

2.2.9 钻孔质量控制。①钻机立轴方向必须准确控制垂直，以保证孔口的孔向正确。②钻杆晃动时，应适当降低钻速，防止因扩孔而造成塌孔。③钻进结束后应对孔深进行量测。④孔位偏差不超过±50mm，孔深偏差不超过±50mm。钻头的直径大于钢管直径小于孔口管直径。

2.2.10 注浆质量控制。①严格按照设计配合比配制浆液。②搅拌浆液应随施工不间断进行。③严格保证持压时间。④注浆应连续进行，中途不得间断。⑤施工前对各孔位进行编号，认真作好注浆记录。

3 结语

由上述可知，在不利于明洞基础开挖条件下，利用钢花管+扩大基础加固明洞基础，使明洞与基岩形成整体，对提高基础承载力，改善地质可发挥独特作用。对运行期间避免 洞口“跳车”，提高行车安全，对公路高效运营有着现实意义。

参考文献：

[1]韩海龙，董亚奎.浅埋、偏压四车道隧道洞口加固、处理技术应用[J].科技传播，2011（20）.

[2]赵翔宇.公路隧道洞口工程施工技术探讨[J].科技创新导报，2012（31）.

隧道加固 篇3

某隧道出口段为物探异常区和基底采空区，为提高基础承载力，避免基础下沉，设计采用花钢管注浆加固处理。出口段采用外径89mm，壁厚5mm的热轧无缝钢花管注浆加固，注浆宽度为隧底开挖轮廓线外范围，注浆深度隧底以下15m。

2基底注浆施工方案

2.1作业条件

注浆用水采用自打深井水(已送检合格)；注浆用的水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5级，水泥保持新鲜，不超过出厂日期3个月，受潮结块者不得使用；水泥的各项指标符合国家标准，并附有水泥出厂报告。注浆设备主要包括钻机、注浆泵、搅拌机、混合器、止浆塞、筛网、注浆管、孔口盖及配套仪表等。劳动力配置结合工期、工点具体特点合理配置。

2.2施工工艺

2.2.1注浆工艺流程如图1所示：

2.2.2施工工艺、施工方法

施工准备→布孔位图→测量放线→钻孔、清空→检查岩芯→注浆（砂）→封孔→注浆完成。

2.2.2.1定孔位：根据设计要求标出注浆孔位置，并复测。注浆孔采用外径φ89热轧无缝钢管，壁厚5mm，间距按1.5×1.5m梅花形布置。

2.2.2.2钻机与注浆设备就位：注浆孔位标定后，移动钻机至钻孔位置，完成钻机就位；钻机就位后，用倾斜尺、水平尺等工具调整钻机角度，安装牢固，定位稳妥。

2.2.2.3钻进：将钻杆对准所标孔位，用φ100钻头孔钻进，保证开孔直径≮110mm。开孔时要轻加压、慢速、大水量，防止将孔开斜；钻进至一定深度，采用套管护壁；加固深度为隧道基底以下5～15m即孔深潜入基岩5～15m，终孔直径≮91mm；钻进过程中应注意观察地层变化，详细作好钻孔记录。

2.2.2.4注浆工艺：注浆采用孔口封闭注浆法，先注浆基岩后，再注岩层面与土层接触面。封孔示意图详见图2。

试泵：开泵前先将三通转芯阀调到回浆位置，待泵吸水正常时，将三通回浆口慢慢调小，泵压徐徐上升，当泵压达到预定注浆压力时，持续二、三分钟不出故障，即可结束；安装注浆管和止浆塞，钻孔完毕，进行清孔检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，方可下管。否则，必须用钻机进行扫孔；压水试验：压水压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续10min；浆液配制：水泥浆液水灰比为0.8∶1～1∶1，按设计要求的水灰比用高速拌浆机拌合水泥浆液。

2.2.2.5注浆：(1)注浆管路系统的试运转：用1.5～2倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查，并接好水、电；检查管路系统能否耐压，有无漏水；检查管路连接是否正确；检查设备机况是否正常；使设备充分热身。试运转时间为20min;(2)注浆顺序：按出入口锥体坡脚向线路中心的顺序进行，先两侧后中间，以保证注浆质量；(3)注浆压力控制：注浆压力为0.5～2 M P a最大压力不大于2MPa，灌浆过程中，灌浆压力的控制采用“一次升压法”；(4)注浆应采用促凝的外加剂，减少扩散面积；(5)压浆过程中要巡察承台附近或更远处是否有冒浆现象发生，遇此情况应暂停压浆，待水泥浆凝固后再压浆；(6)如岩溶顶板岩石破碎或遇溶洞及岩溶很发育，加大注浆厚度。

2.2.2.6当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆：(1)注浆孔口压力维持在0.2 MPa左右，吸浆量不大于5 L/mi n，维持10min;(2)冒浆点已出注浆范围外3～5m时；(3)单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时，当达不到上述标准时，应清孔再次注浆。

2.2.2.7提管、回填：注浆完成后应立即拔管，若拔管不及时，浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。拔管时使用拔管机。每次上拔高度为500mm。拔出管后，及时刷洗注浆管，以便保持清洁、通畅。拔出管后留下的孔洞，及时用水泥砂浆封孔。

2.2.2.8封孔：(1)注浆结束拔出套管后，用C15砼封孔，封孔时必须边灌边插捣，确保孔内密实。严禁不封孔或假封孔，以致人为形成竖向水力通道，加重路基岩溶病害；(2)封孔完成后，在原孔位处标注注浆孔号，要求字迹工整、清晰。注浆原始记录整编。

2.2.2.9注浆原始记录整编：每个注浆作业工班在注浆施工过程中，都必须边施工边记录，当天的注浆施工记录必须当天整理完成，不得积压或遗漏；注浆原始记录是竣工文件的重要组成部分，各记录人员应本着认真负责的态度，做到字迹工整、资料整洁无误，填写规范齐全；应及时按要求做好注浆资料的统计与汇总（包括注浆孔号、孔数及注浆量等）。

2.2.2.1 0试验检测:为正确的检测注浆效果，准确验证各项施工参数，在试验段检测时加大检测项目与力度，注浆前后，物探成果资料对比，检查注浆效果；注浆前后，钻孔注水试验的单位长度吸水量对比，检查注浆效果，注浆后单位吸水量小于注浆前吸水量的3～5%，且没有明显漏水现场；钻孔检查，检查孔数的5%，根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果；注浆观察，冒浆点在路基范围之外3～5m时，可视路基范围岩溶通道堵塞完毕。

2.3质量记录及注浆效果检查

2.3.1水泥等注浆材料的试验记录。

2.3.2注浆施工记录。

2.3.3注浆前后，物探成果资料对比，检查注浆效果。

采用标贯法和触探法对注浆前后的土体、桩体分别进行测试，检查注浆效果。

2.3.4注浆前后，钻孔注水试验的单位长度吸水量对比，检查注浆效果。注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3%～5%，且不存在明显漏水现象，视为合格。

2.3.5钻孔检查，检查孔数为5%，根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。

3安全、环保措施

3.1安全操作要求

操作人员必须持证上岗。钻机操作工、注浆泵司泵人员应具有熟练的操作技能并了解施工的全过程。

机械、电气设备必须达到国家安全防护标准；施工中若发现设备运转异常，应立即关闭电源进行检修。

机电设备应固定就位，不可随意搬动，电动部分应设置网罩，电箱电线应悬挂。

注浆过程中应避免高压喷嘴接头断开或软管破裂导致浆液喷射、软管甩出引发安全事故。

施工中钻机应置于平整坚实的地面上，钻机移位时应平稳并保持挺杆垂直，防止倾斜倒塌。

3.2环保措施

3.2.1水泥和粉煤灰等细颗粒散体材料，应遮盖存放，运输时防止遗撒、飞扬。

3.2.2化学注浆时应避免浆液对地下水源及周围环境的污染。

3.2.3废弃的砂料及水泥袋等包装物及时清理，不得随处抛撒。施工机具应采取降低噪声措施，减少扰民。

摘要：本文介绍了隧道出口基底注浆加固的目的、作业条件、施工工艺、注浆效果检查及安全环保措施。

关键词：隧道基底注浆加固方案,工艺,措施,质量,安全,环保

参考文献

隧道加固 篇4

南吕梁山隧道出口洞顶道路边坡加固安全专项方案

一、编制说明

1、编制依据

1.1、《铁路工程施工安全技术规程》。1.2、《建筑施工安全检查标准》。

1.3、新建铁路山西中南部铁路通道工程南吕梁山隧道施工图设计图纸。1.4、《建筑施工高处作业安全技术规范》。1.5、南吕梁山隧道实施性施工组织设计。

2、编制原则

2.1、遵照招标文件及施工合同条款中对安全的要求，业主、监理单位对安全下达的要求及指令。

2.2、坚持“安全第一，预防为主”的原则。

2.3、总目标：杜绝特别重大、重大、较大事故，杜绝死亡事故，防止一般事故的发生。

二、工程概况

南吕梁山隧道出口（里程为DK321+618）位于裕里河下游峡谷内，下穿洪乔公路后出洞。洪乔公路傍山削坡修建，为半路堑公路，路堑边坡岩面裸露，岩面参差不齐，无工程防护。洞口处设计围岩为Ⅴ级围岩，石灰岩，隧道出口附近边坡呈三角形状，中间主体坡面向山体内部稍微凹进，坡面上杂木丛生，植被茂密；下部约2200m2面积的原始山坡被开挖路堑而被破坏，岩层裸露，形成L型构造；L的下部倾角为27°～35°，垂直高度35m～45m的岩层层理面，层面较平顺，是由于修路削坡缺失上部石灰岩层造成；L的上部是由于下部缺失15米厚石灰岩层而形成的近乎外倾面。由于上部灰岩层与下伏岩层存在软弱夹层，目前该层临空，隧道修建及运营期间存在下滑风险。

三、设计方案

1、边坡清理

施工前应对处理范围内边坡清除危石、浮石、孤石、及坡面松、浮土，重点对岩层临空面碎石，右线DK321+586右侧9m的危岩区进行清理。

2、预应力锚索框架梁

加固临空岩层，清理破碎岩层，加固范围，沿坡面30m范围进行预应力锚索加固，锚索间距4.5m，梅花型布置，加固完后，加固范围外修筑截水天沟。

3、挂网喷锚

松动的，破碎的岩石、浮土、危石清除，凿除外倾临空岩层，采用挂网喷混，锚杆选用φ

22、长3m，呈间距1.5m梅花型布置，钢筋网片采用φ8间距20cm×20cm网格。砼采用C20，喷射厚度10～12cm。

4、片石砼挡墙

沿山坡坡脚设C15片石砼挡墙，墙高4m～6m，墙趾必须满足埋入地面基岩以下至1

南吕梁山隧道出口洞顶道路边坡加固安全专项方案

少1m。墙身地面以上部分每隔2～3m上下左右交错设置泄水孔，泄水管采用φ100mm的PVC管。墙顶设钢轨栅栏防护网，墙背后坡面用Ｍ10浆砌片石护坡。

四、施工安全方案 4.1 安全目标

坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，建立健全安全组织机构，完善安全生产保证体系，杜绝安全特别重大，重大，较大事故，杜绝死亡事故，防止一般事故的发生。消灭一切责任事故，确保人民生命财产不受损害。4.2 安全管理体系

严格按照GB/T28001-2001职业健康安全管理体系标准的要求建立项目安全生产保证体系。贯彻国家有关安全生产的法律、法规，严格执行现行《铁路工程施工安全技术规程》，制定安全包保责任制，逐级签订安全责任书，使各级明确安全责任和安全目标，牢固树立“安全第一，预防为主，综合治理”的思想意识，充分体现“安全生产、事事相关、人人有责”，达到领导主管、全员参与、全面管理的目的，使安全工作制度化、经常化，确保施工生产安全。4.3 安全生产管理组织机构

成立以项目分部经理为组长的安全生产领导小组，分部安质环保部为专职管理部门，分部设架子三队负责该工程现场施工管理，配备2名专职安全员，建立健全及完善教育培训、安全检查、评比奖罚等各项安全管理制度，组织施工人员学习安全生产知识，强化安全生产意识，使大家认识到安全工作的重要性和必要性，落实各项安全技术措施，确保施工安全。4.4一般施工安全技术措施

施工机械作业时，除按规范操作外并应按事先设计的行走路线进行，其工作位置应平坦稳固，并应有专人指挥，指挥人员不得进入机械作业范围内。

边坡施工人员必须带好安全帽，系好安全带。

边坡施工应设置安全通道；开挖工作面应与装运作业面相互错开，严禁上、下交叉作业。边坡上方有人工作时，边坡下方不准有人停留或通行。

清理边坡上突出的块石和整修边坡时，应从上而下顺序进行，坡面上松动土、石块必须及时清除。严禁在危石下方作业、休息和存放机具。

施工中发现山体有滑动或崩塌危及施工安全时，应立即停止施工，撤出人员机具，并报告项目部及时处理。

遇到有大雨、大雾及六级（含六级）以上大风等恶劣天气时，应停止作业。4.5 施工注意事项

(1)施工现场必须有专人负责警戒，指挥交通，24小时进行值班。

(2)在二级道路施工地段前后大约30m位置均设置“前方施工 车辆慢行 鸣笛”安全警示牌，夜间在基坑及脚手架边缘设置红色警示灯，防止车辆伤害。

(3)施工现场材料、机械设备摆放有序、整齐。

(4)施工人员必须戴安全帽作业，高空作业必须系安全绳。(5)严禁在松动危石下、未熄火的大型机械旁作业和休息。

南吕梁山隧道出口洞顶道路边坡加固安全专项方案

(6)临时施工用电线路严格按照用电三级配电、两级保护、一机一闸、一箱一漏等要求规范布置，用电遵守相关规章制度，防止发生触电伤亡事故

(7)特种作业人员必须持证上岗。

(8)模板支架基础，必须置于密实的土层或岩层上，置于土层时，要在底部垫木板。

(9)边坡防护施工场地靠山侧倾斜，在安装模型及支架时，为避免模型中心偏移过多，引起倾覆，因此，在边坡上加斜撑，支撑模型（带托座的碗扣件）

(10)保持施工场地内的清洁，施工垃圾及废料及时清运出场，场内的材料、设备堆放整齐，做到工完料清。

(11)为防止清理上部边坡滚石危及下方隧道工程、车辆、机械设备及行人，必须待下部二级道路挡墙顶防护排架完成后方可进行，并及时清走多余的落石，防止越过排架。

(12)夜间施工必须有充足的照明，风力大于六级时不得进行高处作业。

(13)预应力锚索的张拉等高处作业必须设置作业平台防护栏，人员穿戴好劳动防护用品，特别要戴好防护眼镜，以防高压油泵破裂喷油伤眼。操作人员站立位置安全，有回旋余地，且不得站千斤顶正前方，防止钢绞线滑出。

(14)施工期间加强上方边坡危石的观察，并及时清理，防止滚落伤人。

五、危险源的识别、评价与预防 5.1 危险源的种类

为防止安全事故的发生，结合各边仰坡施工的实际情况、施工环境、施工季节等特点，从人、机、料、法、环等因素综合分析，识别确认有5个可能造成人员伤害、财产损失的危险源为：

1、高处坠落

2、物体打击

3、机械伤害

4、滑坡和坍塌

5、触电伤害

5.2 对重大危险源的评价

1、高处坠落—边仰坡施工期间可能会有施工人员或机械设备从坡上坠落造成伤害。

2、物体打击—边仰坡开挖及防护施工期间可能会有边坡坠落物体对公路通行的车辆和行人造成伤害。

3、机械伤害—机械工作运转时，因机械意外故障或违规操作可能对过往车辆、行人造成人身、财产伤害。

4、滑坡和坍塌—在边仰坡施工期间，可能会受天气影响及边坡围岩的不稳定性造成滑坡或坍塌，对坡体下方 的人身或机械车辆造成伤害或损害。

5、触电伤害—用电设备未做接零或接地保护，或保护装置失效对人身造成伤害或损害。

南吕梁山隧道出口洞顶道路边坡加固安全专项方案

5.3 危险源控制和管理

1、对重大危险源采取“两个控制”，即前期控制、施工过程控制。

1)前期控制：在施工前编制洞口边坡施工方案和安全专项方案，针对施工中各种危险源，制定预防措施。

2)过程控制：在施工过程中，严格按照规定监督检查，认真落实整改。

2、加强安全生产的综合管理。

1)认真落实各级安全生产责任制，建立健全各项管理制度，杜绝一切人为施工的发生。

2)坚持以预防为主的原则，做好防范措施，过程中严格管理，杜绝人为施工发生。3)加强对施工人员安全生产教育，提高自我保护意识及对他人财产负责的责任感；明确相关责任人，将安全防范工作落实到位。施工中，有项目安质部牵头并负责监督检查安全工作执行情况。

4)严格加强各种危险源和管理工作，建立工程项目施工安全重大危险源的台帐，加强重大危险源的监控管理。对本工程项目的施工安全重大危险源应予以公告，并在其部位悬挂安全警示标志。

5)项目部对重大危险源实施动态管理，项目管理人员、专职安全管理人员要全面准确的掌握工程项目的施工安全重大危险源，加强对施工安全重大危险源的检查。

3、交通安全控制措施

对各机械司机进行上岗前安全行车教育，加强司机安全行车意识，严禁无证驾驶和酒后驾驶；加强车辆维修保养工作，禁止“带病”作业。5.4各危险源的具体预防措施

1、预防高处坠落事故的防护措施

①为防止高处坠落事故的发生，在施工前对所有从事高处作业的人员进行安全基本知识，安全注意事项等安全技术交底。

②凡患有高血压、心脏病及不宜从事高处作业的人员，严禁参加高处作业工作。③为防止高处坠落事故的发生，作业脚手架必须做好扶手并在周边挂设安全网；临时作业和支撑用的脚手架保证安装合理，牢固。

④在高边坡作业的机械设备必须确保固定牢固，防止震动、天气等因素造成坠落。⑤凡是在边坡进行高处作业的施工人员必须佩戴安全帽和安全绳，凡是未使用防护用具的不准作业，以防止高处坠落事故的发生。

2、预防物体打击事故防护措施

①加强对员工的安全知识教育，提高安全意识和操作技能。②凡现场人员必须正确佩戴符合标准要求的安全帽。

③经常进行安全检查，对于凡有可能造成落物或对人员形成打击威胁的部位，必须进行日巡查，保证安全可靠。

④施工现场严禁抛掷作业。

3、预防机械伤害事故的防护措施

①对现场各种机械设备进行验收检查，经检查发现安全防护装置不齐全或有其他4

南吕梁山隧道出口洞顶道路边坡加固安全专项方案

故障的设备应及时进行维修和安装防护装置。

②各种机械设备使用前应对设备使用人员进行必要的安全技术交底和教育工作，使用人员必须严格执行交底内容及操作规程。

③使用中要经常对该设备进行保养检查，使用后及时切断电源并锁好电闸箱。④大型机械设备运行时必须有专人进行指挥。

⑤各种机械设备必须专人专机，凡属特种设备，操作人员必须持证上岗。

4、预防滑坡和坍塌事故的防护措施

①在边仰坡设置监控标桩，定期进行测量了解地表位移、发展情况。

②提前做好排水沟和截水沟，截断山体水流。排水设施必须和实际地形和临近的沟渠顺接，确保雨季排水畅通，不积水。

③对边仰坡随时进行检查，特别是在雨天加强检查。发现边坡有裂痕、疏松、走动等危险预兆，应立即采取措施，消除隐患。

5、预防触电伤害的防护措施

①配电箱严格按照“三级配电两级保护”、“一机一闸、一箱一漏”原则进行。配电箱有防雨措施，每台设备有各自的开关箱，设备与照明分闸，实行经常检查、检修制度。配电箱要上锁，凡是跟电相关操作及施工均需专职电工进行操作。

②从事电工作业的人员需持证上岗，进行电工操作时需佩戴相应防护用品。③电缆线或照明线路应埋地或架空敷设。严禁沿地面明设，并应避免机械伤害或介质腐蚀。

④加强现场用电设备及线路的检查，对于线路教育脱落或老化，起不到绝缘的电线需及时更换。

南吕梁山隧道出口洞顶道路边坡加固安全专项方案

目 录

一、编制说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „„„„„„„„ 1

1、编制依据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „„„„„„„„„2

2、编制说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „„„2

二、工程概况.......................................................1

三、设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „„„„„„„„ 2

1、边坡清理.........................................................1

2、预应力锚索框架梁.................................................1

3、挂网喷锚.........................................................1

4、片石砼挡墙.......................................................1

四、施工安全方案...................................................2 4.1安全目标.......................................错误！未定义书签。4.2安全管理体系....................................................3 4.3安全生产管理组织机构............................................3 4.4一般施工安全技术措施............................................3 4.5施工注意事项....................................................3

盾构隧道端头加固技术研究 篇5

全断面触变液化砂层具有透水性强、稳定性差的特点,在富水砂层地区采用盾构法进行地铁施工,盾构始发和到达施工时隧道洞门极易发生涌水、涌砂及地层坍塌等严重事故,危及周围建构筑物安全,甚至造成盾构始发或接收失败。

1 工程概况

北京地铁6号线二期16标段东部新城站-东小营站区间工程位于北京市通州区。盾构隧道衬砌管片厚度0.3m,环内径5.4m,外径6.0m,环宽1.2m。管片衬砌每环由6块管片组成,采用错缝拼装方式,隧道转弯时采用左、右转弯楔形衬砌环[1]。区间穿越的地层为全断面粉细砂层、中粗砂层,局部夹杂粉质黏土薄层。属于触变液化砂层。线路赋存潜水一种地下水。

2 盾构机端头加固方案确定

针对现场实际地质情况和进行端头加固所要达到的目的以及国内其他地区相同地层盾构洞门土体加固的成功经验进行分析,拟采取以下方案:

(1)采用双重管回抽式注浆方法加固隧道始发端地层,以使开挖断面及上覆地层具有较好的自稳性[2]。因隧道埋深较大,且含水量大,注浆施工质量不能得到完全保证,盾构始发时涌砂的风险仍然较大,还需采取进一步保证措施[3]。

(2)充分利用车站端头11口降水井保证其正常工作,并定时观察始发端头的水位。

(3)在东部新城站结构围护桩外侧1米外垂直线路方向打设一排C10素混凝土桩,防止洞门围护结构破除后发生地层坍塌及涌水、涌砂事故。

(4)将止水橡胶帘布安装在隧道洞门,待盾构机刀盘顶在洞门后收紧钢丝绳压紧止水橡胶帘布[4],并盾体通过加固区后从管片注浆孔进行补充注浆,及时将管片与洞门间的空虚压注密实。

根据以上确定东部新城站始发端头加固方案为以双重管回抽式注浆方式为主,素桩及端头降水配合的方式进行。

3 加固方法

3.1 端头注浆加固

车站始发端头土体加固范围:高12m宽24m纵深6m。加固采用双重管回抽式注浆,压注双液浆,加固后的地基应具有良好的均匀性和自立性,其无侧限抗压强度为0.5~0.8MPa,渗透系数≤1.0×10-8cm/s[5]。如图1所示。

施工工艺:

(1)布孔:由测量人员按要求放出加固区域的孔位线,孔间距为1m,梅花形布置。由于南北向有D300天然气管线,具体孔位布置需由测量技术人员经测量标注管线位置,在确保安全的外放线外再进行布孔,当孔间距大于1m时,可通过角度斜孔补偿孔距。

(2)成孔:孔径42mm,垂直度偏差≤1%。

(3)配浆:浆液必须严格按配比调配,搅拌必须有足够的时间以保证浆液的A液和C液浓度均匀。

(4)注浆:一般喷射量为15L/min~20L/min[6],将喷入材料施加压力,可以实现水平渗透效果。在压力达到1.2MPa或该深度的注浆量≥0.5m3时,在提升双重管高度30cm~40cm后再开始新一轮注浆。如出现压力骤变及冒浆等异常现象,应及时查明原因并采取措施。当所有阶梯喷射注浆完毕后,对喷浆后地面实行封密,恢复原状。

3.2 抽水试验

3.2.1 布设降水井

降水井共有11口,布设在加固区外围,其内径350mm,井深30m,间距7m,每口井安装潜水泵1台,其功率为6k W,水泵流量70m3/h。

3.2.2 抽水试验

检查降水井是否可用,完成后进行抽水试验,具体操作为:将降水井启动,当降水井水位达到一定程度且能够保持稳定持续24h时,即水量达到了平衡,此时的水位与盾构接收时的地水位相同。通过试验,第10d时,水位达到稳定,水位最深为18.6m,最浅为17m,根据抽水试验结果,降水结果满足设计要求。

3.3 素混凝土桩加固

为确保洞门围护结构破除时施工安全,防止洞门破除后因注浆加固效果不好导致拱顶及拱侧土体喷涌出来而对洞门端进行加固,洞门采用Φ800C10素混凝土桩18根,素混凝土桩设置在距结构围护桩边缘外侧1m,间距1400mm,素混凝土桩加固深度为隧道拱顶以上4000mm,隧道底板以下2000mm,加固宽度为盾构隧道两侧各3000mm。

3.4 洞门土体加固效果检验

在加固完成后要进行加固效果的检查。检查分两个部分,一为强度检查,二为防水检查。强度检查采用钻孔取芯的方法,取芯强度到达0.5MPa~0.8MPa以上时可认为强度达到设计要求。防水检查为从端头洞门墙钻水平孔,孔要深入加固体内2m以上,然后观察,如孔内没有明显的水流出,可认为达到加固效果,否则要补充加固。钻孔布置图如2所示。

在富水砂层中进行盾构机始发施工技术难度要求高,作业风险大[7]。本车站盾构机始发工程采用双重管回抽式注浆、降水、素混凝土桩加固盾构机始发端头地层、安装洞门止水橡胶帘布等多重风险预防和治理措施,停止降水作业是在盾构机安全顺利始发后进行的。洞门没有出现渗漏水及涌水涌砂的情况,效果良好,加固达到了预期目标。

4 结论

盾构隧道端头加固施工须考虑地质、环境、经济、社会等因素,通过经济技术比较选择合理的加固方法,保证施工的安全。加固深度的确定,需要考虑到上部地基承载力是否满足要求。端头加固的长度对于砂层特别重要,施工过程应注意监测渗水量。

摘要：针对触变液化砂层的条件,对盾构隧道端头加固技术与施工方法及工艺进行研究。通过施工从而达到了预期目的。

关键词：盾构,触变液化砂层,端头加固

参考文献

[1]庞前凤,江龙.高寒地区冬季盾构始发施工技术[J].铁道建筑技术,2015,07:29-33.

[2]康佐.西安地铁盾构端头加固技术综合分析[J].大连大学学报,2011,03:66-71.

[3]刘玉林,刘天祥.富水砂层地质条件下盾构接收技术[J].施工技术,2012,S1:255-258.

[4]李大勇,等.盾构机始发与到达端头土体加固分析[J].铁道工程学报,2006,01:87-90.

[5]王松.软弱地层盾构隧道端头井土体加固与施工技术研究[D].西南交通大学,2014.

[6]王松.软弱地层盾构隧道端头井土体加固技术[J].铁道建筑,2014,07:77-79.

隧道洞口地表加固施工技术 篇6

由中铁二十局集团第四工程有限公司承建的新建铁路玉林至铁山港线, 全长131.434km, 设计速度160Km/h, 单线电气化铁路。竹高岭隧道, 位于博白县境内, 隧道长509m, 起止里程为DK72+370-DK72+879, 隧道埋深5~45m。

隧道进口段覆盖层为第四系全新统坡残积粉质黏土, 下伏基岩为燕山期的石英二长斑岩, 全风化层5.3~24.0m, 弱风化带>10m, 隧址断裂构造不发育, 富水性差、导水性差, 隧道涌水量较小。进口段DK72+370~DK72+410 段山体自然坡度为1:1.5, 隧道右侧拱肩山体覆盖厚度约5m, 隧道进口洞门采用双侧挡墙台阶式洞门, 边仰坡坡比为1:1.5, 用喷锚网防护, 喷C25 混凝土厚10cm, 钢筋网采用 Ф8 钢筋, 网格间距25cm×25cm, 锚杆采用 Ф22 砂浆锚杆, 锚杆长3.5m, 间距2.0m×2.0m, 梅花型布置。仰坡顶设置M7.5 浆砌片石梯形截水沟, 截水沟上口宽1.8m, 下口宽0.6m, 高0.6m, 厚0.4m。

2 地表沉降开裂情况

2012 年4 月18 日, 竹高岭隧道当上台阶开挖至距洞口19m时, 发现洞口地表出现裂缝, 呈逐渐扩大趋势, 经沉降观测发现, 洞内水平收敛达6mm/d, 洞外地表位移累计达45mm。2012 年4 月19 日, 地表裂缝加大, 出现纵横10 余条裂缝, 呈蜘蛛网状, 裂缝范围长32m, 宽20m, 深度达0.5~1m, 延伸里程为DK72+375-DK72+407。

3 原因分析

该隧道在2012 年3 月5 日开工, 严格按设计和规范要求对隧道截水沟、边仰坡、长管棚施工完毕后, 采用三台阶法进洞施工, 施工方法和技术管理不当导致开裂的因素排除, 经组织专家现场勘查分析, 得出结论如下:

1) 进口段围岩的自稳性差, 隧址处左侧为山体, 右侧为水田, 隧道开挖后, 两侧的地下水往隧道方向汇集, 施工时正是南方的雨季, 地下水较为丰富, 在水的渗漏、剥蚀作用下, 围岩弱化加速。

2) 设计仅采用了的 Φ108 长管棚超前支护、Φ42 超前小导管支护, 不能满足实际地质情况下的隧道开挖要求。

4 地表加固技术

针对隧道洞口地表开裂的问题, 指挥部立即展开了专家评审会议, 在确定了导致开裂原因后, 专家组对加固技术进行了讨论, 确定处理方案如下:进行地表注浆加固, 采用 Φ89 钢花钢注浆, 以提高地层的强度和稳定性, 减少围岩变形, 加固后, 方可继续掘进。

地表注浆加固技术:

4.1 加固范围

加固范围为进口段Ⅴ级围岩地段, DK72+370~+420, 共长50m。

假定应加固的宽度B, 如图1和图2。

其半宽度B/2为:

式中b/2—隧道开挖宽度之半;

h—隧道埋深, m;

H—隧道开挖高度, m;

φ—岩体内摩擦角, 度。

按以下公式计算破裂角, 如图2:

式中α—地面坡度角 (°) ;

φc—围岩计算摩擦角 (°) ;

β、β′—内、外侧产生最大推力时的破裂角 (°) ;

θ—顶板土柱两侧摩擦角 (°) , 当无实测资料时, 可参考表1 选取。

经过计算, β=59°, β′=72°, 即靠山侧产生最大推力时的破裂面与竖直面夹角为31°, 山外侧产生最大推力时的破裂面与竖直面夹角为18°, 得出应加固的宽度为线路中线左侧20m, 右侧9.0m。

4.2 注浆工艺

注浆管采用 Φ89mm, 壁厚4mm的钢管制作而成, 钢花管上钻注浆孔, 孔径10~16mm, 孔间距15cm, 梅花形布置。水灰比1:1, 注浆初压0.2~0.5MPa, 终压2~3MPa。单孔注浆标准为注浆压力逐步升至设计终压时, 继续注浆10min以上, 进浆量小于初始进浆量的1/4, 检查孔涌水量小于0.2L/min。

先灌注最外两排孔, 依次向内推进, 每排注浆孔中, 先灌注两端的孔, 然后间隔交错灌注;注浆深度为洞身范围内为初期支护喷射混凝土外缘线。洞身范围外围岩为全风化层时, 至仰拱基底以下3.0m, 当围岩为弱风化层时, 进入弱风化层1.0m。

5 结论

采取地表下沉量测观察, 判断地表沉降的处理效果和稳定性, 每8m取一量测断面进行布点, 如图3 所示。

量测频率:0~15 天之间, 2 次/天;15~30 天之间, 1 次/天;31 天以后, 1 次/周。观测结论经过地表注浆加固处理后, 地面沉降趋于零, 符合要求。

本次地表沉降处理共用38 天, 处理效果良好, 进度快, 成本投入少, 隧道已贯通, 质量符合规范要求, 没有发生任何安全事故, 取得了较好的经济效益。

参考文献

[1]铁路隧道设计规范 (TB10003-2005) [S].

盾构隧道端头加固设计与检测分析 篇7

一、盾构端头加固的基本要求

为了防止事故的发生, 在对端头进行加固时, 加固的土体必须满足以下四个方面的要求: (1) 强度要求; (2) 整体稳定性要求; (3) 止水和渗透性要求; (4) 变形特征的要求, 尤其是对于富水砂土地层。整体稳定性有包括静态稳定和在振动作用下的稳定两种, 静态稳定分为施工期稳定和长期稳定, 振动作用下的稳定是指在施工时破除洞门时对土体的影响, 变形特征主要是指盾构的土舱内土压建立之前。

二、盾构端头加固设计常见的问题

目前, 我国在进行盾构端头加固时, 常见的问题主要包括以下两类。

1. 端头加固范围设计不合理

国内目前对于端头加固范围的理论研究底子薄弱, 在具体进行施工加固的过程中通常根据之前的工程经验。对于加固范围设计没有科学性, 从而造成在始发和到达时出现渗水、淹井等意外事故。合理的端头加固范围设计应该根据具体的工程状况, 既要满足强度和稳定性的要求, 同时也要考虑盾构机的机体形状和渗透性的要求。

2. 端头加固方法选择不合理

加固方法选择不科学, 对于不同地层的适应性较差, 致使整个加固效果不理想, 极易在破除洞口时出现塌陷。

为了避免工程事故的出现, 保证盾构机在施工过程中的安全始发和到达, 必须重视上述两点不足之处。同时在加固完成后, 还要进行取样检测, 以检测其加固效果。

三、盾构端头加固设计的具体方法

1. 土体稳定性的加固设计

对于土体稳定的加固设计, 可以建立比较理想的土体滑动破坏模型。同时根据土体的不同性质, 将其分为粘性土体和砂性土体, 同时分别建立两种不同的力学模型。通过模型对稳定性进行深入分析, 推导出土体失稳的破坏范围, 从而根据结果确定科学合理的加固范围。

对于粘性土体, 由于其自身的粘性力, 因此在设计时的力学模型计算时通常采用条分法。具体过程为:将滑动土体竖直分为若干条, 并将这些土条看作是刚体, 求出不同土条的滑动力矩和抗滑力矩, 求解过程为假设出土体的纵向破坏范围。根据静力学平衡的基本原理, 从而求出滑动力矩和抗滑力矩。

对于砂性土体, 由于其土体内没有聚力。根据统计资料可知, 破坏过程多为突发性, 滑裂面从顶到底形成直线型的滑裂面。通过土压力原理和离心实验可知, 砂性土体的破坏面是竖直滑动面。可以根据此建立相应的破坏力模型, 从而进行必要的计算。

2. 土体范围的确定

(1) 横向加固范围

为了进行隧道施工, 必须进行开挖, 土体开挖后原有的应力平衡状态被破坏, 对周围的土体也产生了一定的影响。在隧道的洞壁周围应力比较集中, 如果此时最大的剪应力超过了抗剪强度时, 周围的土体就会受到一定程度的破坏, 并逐步向四周深入扩散, 形成了一个塑性松动圈。塑性松动圈的存在导致附近周围的应力明显降低, 最大应力集中处发生偏移, 偏移到了塑性圈和弹性圈交界区域。因此, 为了保证横向土体的稳定性, 必须提前进行必要的加固工作。

(2) 纵向加固范围

如果施工土质属于无水土质, 在进行加固时只需考虑强度和稳定性的要求。而对于有水土质, 除了满足前述要求外, 还必须考虑盾构机的机体尺寸和止水要求。

1) 当隧道进行开挖后, 盾构刀盘对顶层开挖面还未进行施工时。此时进行加固的目的主要有以下两个:第一, 满足强度和稳定性的要求, 防止端头土体在水土压力的作用下发生受拉、剪切破坏及导致整体出现失稳的现象;第二, 满足止水的要求, 防止地层中的水渗入到施工区域和盾构工作井, 从而引发水土流失引起低层受到破坏, 从而导致地表出现塌陷或者沉降过大。

2) 当盾构机开始到端头底层进行施工时, 首先要根据强度和稳定性计算出相关的纵向加固范围。同时将其与盾构机的主机长度对比, 会出现以下两种情况。第一, 纵向加固范围小于盾构主机的长度, 当出现这种情况时, 可以根据几何准则的要求和实际的工程经验, 纵向加固范围可以根据以下公式进行计算:L=盾构长度+ (2-3) B, 式中B为管片的宽度。第二, 纵向加固范围小于盾构主机的长度。当出现这种情况时, 取计算得到的纵向加固范围即可。

3. 加固方法的地层适应性

通常土层包括以下种:第一, 填土层;第二部, 淤泥质土层;第三, 粘性土层;第四, 粉土层等, 需要进行加固的主要为填土层、硬塑粘性土层等。对于此种类型的地层, 进行加固的方法包括以下两种, 即水泥土搅拌桩和旋喷桩或者冻结法。

当土层性质为圆砾层地层时, 进行加固时主要解决的关键技术是加固体的止水作用。通常情况下, 采用可靠性较高的素砼连续墙进行止水。

当土层性质为泥岩层时, 通常采用的方法是在洞口外素砼桩挡土。

四、盾构端头加固设计的检测分析

为了检验加固设计的实际效果, 在进行加固完成后, 还要进行相应的检测。通常采用的检测方法主要包括以下两种:竖向取芯检测法和水平取芯检测法。检测过程通常分为两步进行:第一步, 现场对芯样进行观察;第二步, 在实验室内进行芯样的抗压强度试验。

五、结语

综上所述, 端头加固是一项复杂繁琐的工程。要进行有效的加固, 除了选择合理的加固方法, 还必须重视加固的范围。加固方法和范围应该按照工程的具体情况进行详细的分析对比, 确定出最科学、最合理的加固措施, 以保证整个工程的顺利实施。

摘要：要保证盾构施工的顺利进行, 隧道端头加固设计是施工过程的关键环节。本文首先阐述了盾构端头加固的基本要求和设计中常见的问题, 其次探究了加固设计的具体方法, 最后提出了检测的两种方法。

关键词：盾构法隧道,端头加固,检测分析

参考文献

[1]汪玉生等.盾构始发与到达—端头加固理论研究与工程实践[M].北京:人民交通出版社, 2011.

[2]竺维彬, 鞠世健等.复合地层中的盾构施工技术[M].北京:中国科学技术出版社, 2006.

谈隧道钢拱架加固施工 篇8

嘉镜线大青羊隧道, 该隧道K45+800-K45+960 区段内经检查认定存在下列病害情况:其中拱顶多处有裂缝, 拱部边墙身既有衬砌砼严重剥落深度达20 cm, 并产生不规则纵、横及环向裂缝, 裂缝宽大部分在8~40 mm, 已丧失建筑物整体稳定性, 危及行车安全, 应先对以上地段进行加固处理, 形成整体受力环。

本工程施工, 属既有电力运营线路施工, 为确保本隧道病害整治工程安全、优质、快速完成, 根据隧道工程整治量的实际情况、工程特点、封闭清点操作的特殊性及以往封闭时间惯例, 每日180 min。针对以上病害类型及严重程度提出以下整治方案:

(1) 裂缝密度大、开裂宽 (>8~40 mm) 、错台掉块严重地段, 采取挂网、喷浆、打锚杆, 钢拱架加固处理方案;

(2) 衬砌背后空洞压注水泥砂浆和掺有粉煤灰的水泥浆液回填密实;

(3) 对衬砌裂缝便面进行凿槽封堵。

严重病害段采取结构加固补强措施, 结构加固补强结合病害严重程度区别处理, 并根据隧道净空是否富裕, 设计为直接补强和凿除部分拱部既有衬砌后再进行补强两种方式, 施工对隧道净空进行实测后选用。

2 H125 型钢拱墙架技术要求

2.1 钢架安设时的注意事项

(1) 分榀钢架用人工在作业平台组装成整榀钢架, 联接螺栓紧固后焊接;

(2) 钢架安装后中线允许误差±3 cm, 高程允许误差±3 cm, 钢架垂直度随既有隧道边墙密贴;

(3) 两排钢架之间沿钢架周边每隔1 m用 Φ22 圆钢焊接, 达到规范要求。

2.2 钢架制作

(1) 钢架外轮廓线尺寸等于开挖外轮廓尺寸减去钢架与衬砌间预留的5 cm空隙;

(2) 型钢弯制钢架, 按钢架设计尺寸下料;

(3) 钢架在胎膜内焊接时, 应控制变形;

(4) 钢架制作后应进行试拼。检查钢架尺寸、轮廓是否合格;

(5) 钢架的弯制工艺 (见图1 所示) :

2.3 H125 型钢拱墙架施工方法

(1) 钢架采用H125 型钢, 对型钢计算切割下料, 钢拱架分5 节用机械冷弯加工, 将加工好的型钢放大样在1∶1 胎模上制作成型。钢架成型后在样台上进行试拼校正, 轮廓误差不大于2 cm, 各单元用4 副 δ10 钢夹板和M20 高强度螺栓连接, 钢拱架平放时, 平面翘曲应小于±2 cm。

(2) 封闭点下达后利用平板车将钢架运至施工现场, 利用人力脚手架作业平台人工安装钢拱架, 单元间用钢夹板和高强度螺栓连接, 钢拱架间距1~1.2 m, 在拱架脚用32 t千斤顶提升就位。钢架间用 Φ20 圆钢连接筋纵向连接, 环向间距1.0 m, 并与钢架内翼焊接牢固。

(3) 锚固件采用 Φ22L型螺纹钢与衬砌围岩固定, 风钻钻眼, 药包锚固, 与钢架焊接牢固。

(4) 钢架安装好后, 钢拱架与原衬砌不密贴处用微膨胀性砂浆填塞, 拱部挂钢筋网喷C25 钢纤维钢筋混凝土。钢架底部 (边墙脚) 锚入 Φ22 锁脚锚杆固定, 每排架4 根。

(5) 对钢架及所有钢件涂防锈底漆后, 再涂刷灰色防锈面漆。型钢拱架必须满足限界要求和接触网安全距离要求“型钢拱架底至接触网线的间距≥40 cm以上, 至回流线的间距≥15 cm以上”。

(6) 见图2 钢拱架安装示意图。

3 喷锚施工

3.1 钢筋网片制作

钢筋网片一般是在施工前预先做好后运到工作面架设的。具体制作:用 Φ8 圆钢事先点焊加工成150 mm×150 mm的片状网格, 钢筋网片一般1 m×2 m。

3.2 钢筋网片的铺设

(1) 钢筋网片应与锚杆、钢拱架联结牢固。

(2) 片状钢筋网的搭接长度不小于200 mm。

(3) 钢筋网片必须用素喷混凝土封闭, 至少有10 mm的保护层。

(4) 喷射混凝土一般采用425# 普通硅酸盐水泥, 细集料按喷射混凝土通常要求, 粗集料最大粒径为10~15mm;喷射混凝土的配合比为1∶2∶2 (水泥∶砂∶石子) 。

(5) 施工过程中, 为了不致反弹, 要将钢筋网用L型 Φ20 钎钉固定, 间距1 m, 锚杆钎钉长1 m (锚杆材料采用 Φ22 热轧螺旋钢筋制成) 。其端头机械加工螺纹, 螺帽垫圈固定在隧道上。

(6) 采用先注后插法施工, 砂浆的配合比宜为水泥∶砂=1∶1, 水灰比一般为0.45~0.5;注浆后应立即插入杆体, 位置居中, 孔口可用木楔临时固定, 钢筋尾端外漏不宜过长;砂浆达到强度后, 及时安装垫板和螺帽, 垫板应密贴砼面, 安装好后不得敲击和碰撞。

(7) 锚杆砂浆和锚固剂锚固, 必须作拉拔试验, 每300 根锚杆抽检一组, 每组3 根, 每根锚杆的施工必须符合《铁路隧道喷锚构筑法施工规范》要求。

4 拱部回填注浆施工方法

由于衬砌与围岩之间存在有空隙, 采用回填注浆的水泥浆液并掺有粉煤灰进行充填加固, 一般充填在拱部120°范围以内, 见图3。

(1) 回填注浆工序

隧道回填注浆工序一般包括钻孔、注浆、封孔三道工序, 安排在封闭点内施工。

(2) 布孔钻眼

首先在隧道轮廓准确布孔 (纵距4 m) , 并用红油漆标注, 利用轨道车平板作业平台, 人工用风钻钻孔, 钻孔过程中, 保证钻孔方向和角度满足要求, 并及时对偏斜进行修正。

(3) 封孔注浆

压浆孔钻好后进行孔口处设置浆塞, 安设L=3 m的 Φ25 注浆钢管, 注浆采用高压注浆机, 注掺有粉煤灰的水泥浆液, 注浆压力严格控制在2 MPa以下, 水泥粉煤灰浆配合比为C∶S=1∶0.6。注浆时先注无水孔, 后注有水孔, 从拱顶向拱脚方向灌注。遇窜浆或跑浆时, 则采用间隔一孔或几孔灌注的方法施工, 并严格控制注浆压力, 发现问题及时停止压浆。

5 衬砌裂缝整治

(1) 对于衬砌裂纹的整治, 首先采取凿槽嵌补化学注浆予以加固, 以恢复砼的整体性和承载能力。具体方法为:沿裂缝延伸方向凿宽5 cm, 深5 cm的沟槽, 槽长度由裂缝起止点向外各延伸10 cm。用高压风吹净或用毛刷刷净浮尘, 然后每隔0.5~0.8 m设置1 根注浆管。待槽嵌补环氧树脂砂浆达到80%强度后, 通过注浆管压注环氧树脂浆液, 注浆压力一般为0.20~5 MPa。注浆后, 隔掉注浆管外露部分, 涂抹砂浆恢复原貌。

(2) 压浆孔钻好后进行孔口处设置浆塞, 安设 Φ42注浆钢管, 注浆采用高压注浆机, 注20 号水泥砂浆, 注浆压力严格控制在0.5 MPa以下, 水泥砂浆配合比为C∶S=0.8∶1, 砂率200%。

6 结束语

通过对隧道衬砌钢拱架加固施工得以下结论:

(1) 采用刚性的钢拱架可以有效控制衬砌的变形位移、开裂。钢架间用 Φ20 圆钢连接筋纵向连接, 环向间距1.0 m, 承受因土体失稳而导致的土压力。

(2) 径向注浆锚杆作为刚性体外岩土层的固化和连接体, 起到的作用是使刚性体与岩土连接成为一体, 限制岩土的变形, 以形成新的稳定应力场。

(3) 钢拱架结构支护是对衬砌加固较为可靠和常用的支护方式。

(4) 本工程衬砌表面清理, 采用人工或其他方法费时费工, 工作效率较低。因此, 我们使用钢梁除锈用的喷砂机进行喷砂处理, 提高工效, 保证了施工质量。

参考文献

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[2]郭学平.大断面隧道施工方法研究[J].山西建筑, 2006, 32 (10) :114-115.

[3]闫莫明, 徐祯祥, 苏自趵.岩土锚固技术手册[M].北京:交通出版社, 2004.

[4]钱大桐.双连拱隧道施工技术[J].山西建筑, 2006, 32 (9) :125-126.

[5]刘维宁.铁路隧道[M].北京:中国铁道出版社, 2011.

某铁路隧道施工及加固技术刍议 篇9

该隧道工程起讫里程SD2K498+854~SD2K498+999, 全长145m, 为单线隧道, 旅客列车设计行车速度80km/h。线间距为9.0m~11.8m, 最大埋深约22m。隧道洞身左侧70m~120m外为发育断层, 与隧道近平行, 倾角70°, 断层走向北西50°, 倾向北东。受构造影响节理发育, 岩层完整性差。从隧道顶岩土覆盖层和岩石倾向看该隧道属于浅埋偏压隧道。隧道的两洞口基本在同一平面上, 最小净距离1.431m。具体两隧道线间距、净距 (不包括两隧道衬砌厚度) 。

2 对既有线上隧道的调查和检测情况

2.1 施工前对隧道现场调查, 发现全隧二衬呈环向开裂, 并且沿起拱线有多条纵向裂缝, 缝宽0.1mm~1mm, 全隧拱顶、边墙有渗水、滴水现象。

2.2 对隧道衬砌无损检测。本次对该隧道衬砌检测共发现38处空洞, 缺陷总计166m2, 占测控面积14.3%;隧道衬砌最大厚度值83cm, 最小厚度值18cm, 平均48.8cm。

3 隧道施工加固

a.先加固既有隧道, 以保证该隧道开挖时不会对隧道的整体性及既有线的运营产生影响;

b.施工隧道, 采用分步开挖和控制爆破, 并在施工过程中对隧道严格监控, 根据监控结果及时调整爆破参数。

3.1 加固过程

a.加固采用拱架进行加固, 钢拱架采用HK160b型钢进行加固, 洞内型钢加固间距为1.0m。

b.钢架两侧设置Ф25mm定位钢筋嵌入衬砌深度不小于衬砌厚度, 锚杆环向间距1.0m, 交错布置, 每根长约1.0m。

c.对既有隧道二衬混凝土结构采取径向注浆加固。注浆时采用低压注浆, 注浆压力控制在0.3MPa左右, 水泥浆采用1∶1。

d.衬砌结构补强施工。对既有隧道拱部采用W形钢带及Ф25mm中空锚杆进行衬砌结构补强, 钢带纵向间距1.0m, 钢带表层刷防锈漆, 中空锚杆环向间距1.0m, 每根长3m。边墙设Ф22mm自进式中空锚杆间歇式注浆, 必要时加水玻璃注浆, 环、纵向间距1.0m×1.0m, 砂浆锚杆长度1.0m。

e.裂缝处理。对裂缝宽度大于0.2mm斜向、水平裂缝进行处理, 处理措施沿裂缝两侧交错设骑缝锚杆补强。锚杆采用Ф25mm中空锚杆, 锚杆长度3.0m。锚杆纵向距离裂缝50cm, 沿裂缝环向间距1.0m。具体隧道加固工艺流程见图1。

4 隧道施工方法分析

4.1 超前地质预报

本隧道岩溶发育, 为探明掌子面前岩溶特征, 两隧道间是否存在岩溶空洞等, 全隧道设置Ф75超前钻孔, 每个断面4个孔, 每孔深度30m, 每个循环间隔25m。通过钻孔结果, 对地质情况进行准确描述和判断, 对各种不利的地质情况提前采取相应措施。

4.2 开挖方式

隧道采用中隔壁法开挖, 分四部进行, 由左到右 (出口向进口方向) , 由上到下进行开挖。开挖时采用短台阶循环进行。隧道洞身开挖采用中隔壁分台阶上下开挖, 整个断面分区掘进、浅眼多循环、微差控制爆破方案, 如爆破分区及开挖顺序综合考虑控制爆破震动的要求, 断面的开挖顺序:第一阶段先开挖上导的1部;第二阶段开挖上导的2部, 2部开挖时可借用1部创造的临空面;第三阶段开挖下导3部时可借用1部区创造的临空面;第四阶段4部开挖时可借用1, 2部创造的临空面;第一阶段应超前第二阶段1m~3m;第一、二阶段开挖应超前三、四阶段3m~5m;第三阶段开挖应超前第四阶段4m~5m。

4.3 起爆方式及网络设计

起爆方式采用非电起爆系统, 起爆器材选用非电毫秒延期雷管, 选用1段~18段进行设计。起爆顺序为:掏槽孔→辅助孔→崩落孔→边墙周边孔→底板孔→拱部周边孔, 其中辅助孔、崩落孔又按先内后外的顺序逐排起爆。起爆网络的连接采用:火雷管-导爆管-导爆管雷管的起爆网络。设计采用孔内微差的起爆网络。各炮孔内采用非电毫秒雷管微差起爆, 不但控制同段起爆的最大药量, 又能有效地控制每段雷管间的起爆时间, 使爆破震动波不叠加。

4.4 爆速控制

(1) 仪器选择。此次爆速监测采用成都中科动态仪器有限公司生产的IDTS3850爆破震动记录仪。在爆破后用RS232数据线与计算机连接, 便可取出整个爆破过程中的震动信号。

(2) 测点布置。爆破震动测点布置在既有隧道靠近新建隧道一侧, 共量测15个断面, 每个断面各4个测点, 即拱顶、拱脚、边墙中部和墙脚。对于同一断面的4个测点, 找出最大震动的部位和方向, 作为长期监测点。

(3) 既有隧道监控测量。在每次新建隧道爆破施工后, 由专人对既有隧道内进行观察, 观察的内容包括:墙壁有无松动情况, 墙壁有无新增渗水或漏水点, 原有渗水或漏水点水量是否增大, 墙壁有无凸起现象, 墙壁上有无新增裂纹或裂缝, 原有裂纹或裂缝是否有增大趋势等, 逐一进行记录, 并及时反馈给主管工程师。

(4) 监控量测数据统计和分析。将量测记录及时录入计算机系统, 根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移-时间的关系曲线。若位移-时间关系曲线出现如图2。

(5) 所示反常现象, 表明围岩和支护已呈不稳定状态, 应加强支护, 必要时暂停开挖并进行施工处理。

4.5 其他施工

仰拱及二次衬砌按普通隧道复合衬砌模筑混凝土的方法施工, 本文不作论述。拆除隧道内的型钢钢架临时支护, 接触网恢复到原有高度。

结论

文章结合具体工程实例, 主要分析了增建第二线铁路隧道与既有线隧道之间较小线间距的情况下, 对既有隧道加固和新建第二线隧道的施工技术问题, 并介绍了既有线隧道的加固过程和小间距铁路隧道的施工方法, 以期指导实践。

为确保施工期间的既有线运营安全, 增建第二线铁路隧道在与既有线隧道之间较小线间距的情况下施工, 主要是三个控制点:1) 对隧道病害的既有隧道加固;2) 进行分部控爆开挖3) 爆速监测。通过采取上述措施, 在施工过程中是非常安全的。

摘要：近年来随着铁路建设的快速发展, 新建了多条客运专线, 在增建第二线铁路施工中不可避免的会遇到临近既有铁路施工, 如何确保施工及运营安全是一个探讨较少的课题。本文主要对在铁路隧道的施工中作了简要的探讨。

关键词：铁路隧道,施工技术,加固

参考文献