㈠ 隧道的施工工序
隧道的施工工序:
1.施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解,深入细致地作施工调查,制订相应的施工方案和措施,备足有关机具及材料,认真编制和实施施工组织设计,使工程达到安全、优质、高效的目的。
2.特殊地质地段隧道施工时,应以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。在选择和确定施工方案时,应以安全为前提,综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面型式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素而定。
3.在隧道开挖方式选择上,无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法,还是采用人工和机械混合开挖法,应视地质、环境、安全等条件来确定。如用钻爆法施工时,光面爆破和预裂爆破技术,既能使开挖轮廓线符合设计要求,又能减少对围岩的扰动破坏。
4.隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时,为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施,对地层进行预加固、超前支护或止水。
5.为了掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度,以及确定施工工序,保证施工安全,应实施现场监控量测,充分利用监控量测指导施工。对软岩浅埋隧道须进行地表下沉观测,这对及时预报洞体稳定状态,修正施工方案都十分重要。
6.穿过未胶结松散地层和严寒地区的冻胀地层等,施工时应采取相应的措施外,均可采用锚喷支护施工。爆破后如开挖工作面有坍塌可能时,应在清除危石后及时喷射混凝土护面。如围岩自稳性很差,开挖难以成形,可沿设计开挖轮廓线预打设超前锚杆。锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时,应及早装设钢架支撑加强支护。
7.当采用构件支撑作临时支护时,支撑要有足够的强度和刚度,能承受开挖后的围岩压力。围岩出现底部压力,产生底膨现象或可能产生沉陷时应加设底梁。当围岩极为松软破碎时,应采用先护后挖,暴露面应用支撑封闭严密。根据现场条件,可结合管棚或超前锚杆等支护,形成联合支撑。支撑作业应迅速、及时,以充分发挥构件支撑的作用。
8.围岩压力过大,支撑受力下沉侵入衬砌设计断面,必须挑顶(即将隧道顶部提高)时,其处理方法是:拱部扩挖前发现顶部下沉,应先挑顶后扩挖。当扩挖后发现顶部下沉,应立好拱架和模板先灌筑满足设计断面部分的拱圈,俟混凝土达到所需强度并加强拱架支撑后,再行挑顶灌筑其余部分。挑顶作业宜先护后挖。
9.对于极松散的未固结围岩和自稳性极差的围岩,当采用先护后挖法仍不能开挖成形时,宜采用压注水泥砂浆或化学浆液的方法,以固结围岩,提高其自稳性。松散地层结构松散,胶结性弱,稳定性差,在施工中极易发生坍塌。如极度风化破碎已失岩性的松散体;漂卵石地层、砂夹砾石和含有少量粘土的土壤以及无胶结松散的干沙等。
10.特殊地质地段隧道衬砌,为防止围岩松弛,地压力作用在衬砌结构上,致使衬砌出现开裂、下沉等不良现象。因此,采用模筑衬砌施工时,除遵守隧道施工技术规范的有关规定施工外,还应注意:当拱脚、墙基松软时,灌筑混凝土前应采取措施加固基底。
衬砌混凝土应采用高标号或早强水泥,提高混凝土等级,或采用掺速凝剂、早强剂等措施,提高衬砌的早期承载能力。仰拱施工,应在边墙完成后抓紧进行,或根据需要在初期支护完成后立即施作仰拱,使衬砌结构尽早封闭,构成环形改善受力状态,以确保衬砌结构的长期稳定坚固。在隧道的施工过程中,应把地质超前预报纳入隧道施工的正常工序,使地质超前预报成为促进隧道科学施工的有力手段。
在隧道施工过程中遇到的地质问题往往千差万别,不尽相同,有时甚至是诸种不良地质叠加和组合。施工中要区别各种情况,具体问题具体对待,采取有针对性的处置措施,尽可能把不良地质给施工带来的损失降低到最低程度。
不良地质虽然给隧道施工造成了困难,但只要掌握了不良地质的性质、规模和在隧道的出露位置,所采取的治理措施及时、得当,不仅可以避免任何地质条件下出现的地质灾害,而且可以用较小的代价弥补不良地质给施工。
隧道分类:
1、按照隧道所处的地质条件:土质隧道和石质隧道。
2、按照隧道的长度:短隧道(铁路隧道规定:L≤500m;公路隧道规定:L≤500m)、中长隧道(铁路隧道规定:500<L≤3000m;公路隧道规定:500<L≤1000m)、长隧道(铁路隧道规定:3000<L≤10000m;公路隧道规定1000<L≤3000m)和特长隧道(铁路隧道规定:L>10000m;公路隧道规定:L>3000m)(根据JTGT D70-2010 公路隧道设计细则规定)。
3、按照国际隧道协会(ITA)定义的隧道的横断面积的大小划分标准:极小断面隧道(2~3㎡)、小断面隧道(3~10㎡)、中等断面隧道(10~50㎡)、大断面隧道(50~100㎡)和特大断面隧道(大于100㎡)。
4、按照隧道所在的位置:山岭隧道、水底隧道和城市隧道。
5、按照隧道埋置的深度:浅埋隧道和深埋隧道。
6、按照隧道的用途:交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。
㈡ 公路隧道防水问题
公路隧道是如何进行防水的呢,下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。
1 公路隧道目前通用防水结构 公路隧道,已普遍按新奥法设计施工。洞内防水,采用在初护与二次衬砌层间铺设防水板,防水板与初护面间铺设缓冲层无纺土工布。出厂时,土工布与防水板已胶合成双层结构。二次衬砌之混凝土,添加防水剂,要求防水混凝土的抗渗性能达到S6。通过纵向、横向弹簧软管、塑料管将二衬背后积水引至排水沟。 这种多保险的防水结构,有较好的防水功能。从理论上讲,洞内防水问题已解决了。但从实际看,已建成通车的众多隧道中,漏水的不多,但渗水现象却不少。要完全防止隧道渗水,仍是设计、施工的一道难题。 2 隧道防水层施工存在问题 2.1防水层施工及质量 防水板种类繁多,为塑料、橡胶制品,主要的品牌有PVC、EVA、LDPF、PB等,厚度1.2~2mm,质量0.3~0.4kg/m2。土工布对防水板有保护作用,减少防水板因磨擦、张拉而破裂的可能性。防水板单幅宽2.0m,沿隧道环向铺设,每环防水板、土工布重约30余公斤。初护之后拱顶至拱脚高度9m左右。为铺设防水板,需制作一个可纵向移动的工作台架。要把防水板钉在初护面上,有两种方法:一是用钢钉将防水板钉在初护面上,钉孔处要用防水板胶贴密封,防钉孔漏水。二是防水板与土工布在工厂已胶合的防水卷材,在土工布上已穿有绳带,绳带间距约0.8m×1.0m。对此类防水卷才,则先用冲击钻在拱墙上打眼,在眼内打钉,将防水卷材之绳带系在钉上。此种方法目前使用较多。铺设防水板的要求是:喷混凝土表面不得有锚杆头或凸凹不平部位应修凿或喷补,两固定点间防水板不得绷紧,浇混凝土时使防水卷材要紧贴岩面或初护喷混凝土面,相邻两环连接,搭接宽度不少于10cm,采用电热焊接或防水板厂家提供的防水板专用的胶剂胶接。接头要连接紧密,不渗水,且有一定的抗拉强度。影响防水板铺设质量因素有:a.开挖面或初护面凸凹不平,防不板背面有空洞空隙。b.开挖面或初护面有突起棱角刺破防水板。c.由于防水卷材自重拉断挂绳,拉裂接头。d.后道工序钢筋拱架施工时,防水板被钢筋刺破,被电焊烧破。e.二衬安装端头模板及端模加固件时,防水板被拉裂。防水板铺设均在简易的脚手台架上进行,承包人自检、监理复检都得攀杆爬高,可能出现漏检。因而虽从理论上设计解决了隧道防水问题,而实际渗漏现象常有发生。 2.2复合衬砌的存在问题 公路隧道的复合衬砌,由内、外两层复合而成。内层为二次衬砌,一般采用现浇素混凝土或钢筋混凝土,外层为初期柔性支护,一般采用锚杆 钢筋网 喷混凝土。I、II类围岩初护时一般安工字钢拱架或钢格栅拱架。内、外两层间铺设防水层。外层表面难免有凸凹不平,防水层背面有可能出现空洞。由于内、外两层间防水层的分隔,局部有空隙,内、外两层不能整体地受力。首先受力是外层,外层受荷载产生一定的变形后,内层才开始受力。这种不均匀的分离受力,外层强度相对较弱,容易先单独破坏。这是复合衬砌存在一个受力状态不良的问题,减少了复合衬砌结构总体联合承载的能力。 3 高速公路隧道上、下行分离的方式、防排水条件与工程投资 3.1两座独立隧道 《公路隧道设计规范》(以下简称《隧规》要求:“高速公路、一级公路一般应设计为上、下行分离的两座独立的隧道。”两座独立的隧道,洞内防排水条件好,设计、施工经验较成熟。但项目总投资大,因为:山区、丘陵区是隧道密布地区。由于地面起伏大、沟谷狭窄,线位受山河约束。在困难的地形条件下,将上、下行设计为分离的两座独立的隧道,将明显增加工程投资。《隧规》规定两隧道的最少净距如下表: 注:B为隧道开挖断面宽度(m) 以II类围岩为例,双车道单洞开挖断面宽度约14m,则最小净距为42m~70m。间距拉开之后,上、下行线位将遇到新的困难,将有连锁反应,引起新的桥、隧工程或重大支挡防护工程。 3.2小净距隧道 两隧道间的净距,最小净距为3m~1.5B,此类隧道防排水条件与独立单洞完全一样,仍以II类围双车道为例,占地宽度与双洞相比,减少39m~49m,则相应的洞外桥、路工程投资也明显减少。小净距隧道已被设计部门注视,在重庆、宁波、福建等地都有小净距隧道的修建。 3.3连拱隧道 上、下行两座隧道,只以中墙隔开,左、右相邻两拱同支承于中墙顶部,习惯上称为连拱隧道。我国现行铁路、公路隧道设计规范中尚无此名目。是近十余年我国高速公路建设中隧道结构的新创造。洞内防排水条件差,施工困难,但项目总投资最低。 4 连拱隧道主要特性 4.1连拱隧道的类型 4.1.1直中墙对称连拱隧道 此类隧道出现最早,在各省首批修建的连拱隧道多是这种形式。是我国连拱隧道修建的第一阶段。 4.1.2直中墙不对称连拱隧道 此类连拱隧道本世纪初才出现,它的直中墙与一个连拱构成整体。是对直中墙对称连拱隧道防水缺陷的改进。贵州省玉屏~凯里(沪瑞国道的一段)高速公路推荐方案中有25座直中墙不对称连拱隧道。 4.1.3曲中墙对称连拱隧道 此类隧道亦本世纪初才出现,它与直中墙连拱隧道的区别是将直中墙改为曲中墙,也是对直中墙对称连拱隧道防水缺点的重大改进。在福建省三明至福州高速公路的连拱隧道多采用曲中墙形式。 4.2中直墙对称连拱隧道的主要优、缺点 中直墙对称连拱隧道的主要优点:线路带状宽度最少,占用土地最小,洞外桥路工程少,项目总投资最少,这些突出的优点,受到设计部门,建设单位(业主)的普遍欢迎。在短短的十余年间蓬勃发展。到目前为止,已建成或在建的连拱隧道都大多是这种中直墙对称连拱隧道。 中直墙对称连拱隧道的主要缺点:中直墙顶与两侧拱相连,呈W形,墙顶两侧低谷处,是防水板纵向接缝处,先施工的中墙顶两侧予留的防水板接头,经多次下道工序如浇筑中墙,预埋钢筋,两侧主洞爆破开挖,预留防水板接头多被污染、破坏。两侧拱部后道工序铺设的防水板与中墙预留防水板连接操作困难,很难接好,对已破损缺口修补也操作困难。此处又是环向集水点,防水板搭接处任何一个微孔,便会出现渗水、漏水。连拱隧道中墙顶防水板连接是难中之难。中墙顶部参水、漏水较为普遍,已引起设计、施工部门十分关注。 5 曲中墙对称连拱隧道是防水结构设计的最优形式 曲中墙对称连拱隧道,中墙两侧的隧洞,其轮廓、防水卷材铺设、洞内排水管线,二次衬砌台车均与一般独立的隧道相同。从而避免了中墙顶部的两个集水低俗。也避免防水板在中墙处两条纵向接缝。施工难度少,质量控制较易。衬砌台身可与普通公路隧道通用。洞门两洞对称、美观艺术。其他连拱隧道的优点它都有,它的某些优点却是独具的。 曲中墙对称连拱隧道,在中墙防水方面,在结构轮廓方面,技术合理性好,开挖跨度也相对少些。这种结构形式,将会受到设计、施工、业主各方的欢迎。 6 尝试用膨胀水泥混凝土防水 隧道防水,目前普遍采用防水卷材,虽行之有效,但存在弊病,据卢坚、刘克忠等《AEC膨胀水泥特性和隧道衬砌》一文介绍,AEC膨胀水泥有良好的抗渗性能,经试验,AEC膨胀水泥砂浆总孔隙率比硅酸盐水泥砂浆降低了10%左右。用标准方法测定的AEC膨胀水泥混凝土渗透高为0cm~5cm。由结果表明:AEC膨胀水泥混凝土具有很好致密性和抗渗能力。二次衬砌采用AEC膨胀水泥混凝土浇筑。可以达到刚性自防水的目的。从而省去卷材防水层、减少了有关防水设施的工序,也有利于提高复合衬砌的结构受荷强度。 经试验,AEC膨胀水泥混凝土的抗裂性能、抗耐蚀性能均优于普通水泥,后期强度也高于普通硅酸盐水泥。 7 结束语 公路连拱隧道是近十余年蓬勃发展起来的。隧道防水问题也是有高速公路隧道之后才被重视。在发展过程中不断改进完善。这是事物发展的必由之路。 在各种形式的连拱隧道中,曲中墙连拱隧道优点较突出,在比选中会受到重视。
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㈢ 隧道工程施工时,防水板铺设损坏是什么原因,如何预防呢
一、原因分析:
① 土工布挂设采用带射钉的热塑性圆垫圈进行固定,热塑性圆垫圈与防水板无法焊接,或焊接时烧坏。防水板和热塑性圆垫圈不是同一厂家,材料又是甲供材料。热塑性圆垫圈质量达不到设计的质量要求;
② 拆除的中隔壁和临时仰拱工字钢接头没有抹平处理,容易造成防水板损坏;
③二次衬砌钢筋焊接前对钢筋头没有加保护,划破防水板,焊接时对防水板不进行防护,烧伤防水板。
二、防治措施:
① 热塑性圆垫圈与防水板无法焊接,防水板与土工布之间挂设采用射钉进行固定,射钉处再用防水板采用手持焊枪进行补焊;
② 拆除的中隔壁和临时仰拱工字钢接头处,要求采用喷射混凝土或砂浆抹平,平整度用2m靠尺检查,表面平整度允许偏差:侧壁5cm、拱部7cm;
③ 挂设防水板前,仰拱预埋钢筋采用塑料管套在钢筋头上,防止钢筋头损坏防水板,焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水板,灌筑二衬混凝土时输送泵管不得直接对着防水板,避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱,防水板下滑;
④ 二次衬砌钢筋绑扎完成后,要从新进行防水板进行复查,发现有损坏现象及时进行修补焊接处理,确保防水效果;
㈣ 隧道二衬防水土工布采用什么固定
土工布的施工方法:
EVA防水板主要施工工艺为固定和接缝焊粘接两部分。正式铺设前应进行铺设试验,分析选择合理的技术参数,制定操作规程和质量控制要点。其施工程序如下:
①钢筋网面突出部分,先切断然后用锤铆平并抹砂浆素灰。
②有突出的钢管等时切断,铆平后用砂浆填死抹平。
③锚杆及螺丝等有凸出部位时,锚杆切断,螺丝顶预留5mm切断后,用塑料帽处理。
④补喷砼使其表面平整圆顺,凹凸量不超过5cm。
⑤将土工布用衬垫贴于喷射砼表面,有排水板时同时贴,然后用射钉抢钉上水泥钉锚固,水泥钉长度不小于50mm,平均每平方米拱
⑥将土工布安装锚固后,再铺防水板。
⑦铺设防水板时,采用手动专用熔接器热熔在衬垫上,两者粘结剥离强度不得小于母体的抗拉强度。
⑧防水板之间采用专用熔器热熔接粘结,搭接不小于100mm,且粘接处的强度不得小于母体的80%,并作充分检测试验。
⑨防水板的性能指标必须达到国际规定的优质品要求,防水板采