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隧道公路施工精选(九篇)

隧道公路施工

第1篇:隧道公路施工范文

关键词:公路隧道;施工技术;路面施工;质量保证

中图分类号:TU74文献标识码: A

引言:21世纪以来,随着我国的国民经济水平的飞速发展,我国的城市现代化的建设工作同样也取得了非常好的成绩,公路作为我国国民经济的重要命脉,其自身又具有灵活性以及优越性的特点,所以它在交通运输方面所发挥的作用也是其他运输方式所无法比拟的,公路隧道是整个公路工程结构的最为重要的组成部分,特别是近些年来,我国开始推广并实施了西部大开发的战略措施,高等级公路工程不仅仅只在沿海地区建设,也已经开始在西南西北山岭地区建设了,因此我国公路隧道建筑的数量越来越多,规模也越来越大了,同时这也对公路隧道的施工技术提出了更高的要求。本文便对公路隧道施工准备和施工技术方案的确定以及公路隧道施工阶段的技术处理两个方面的内容进行了详细的分析和探析,从而详细的论述了我国公路隧道施工技术的相应情况。

1公路隧道施工的风险内容

1.1风险识别

所谓的风险识别就是指在明确了控制目标后,准确的找到可能会对目标产生影响的各类因素,而这也是风险管理工作实施的基础,是后续进行风险评估和风险应对的前提。风险识别主要分为明显风险控制目标、收集整理相关资料、明确最重要的参与者、估计风险形势、识别潜在的风险因素以及编制相应的风险识别报告等阶段。在准确的识别了风险源后,便能够得到由各类风险因素组成的集合,而各个事件又是有一定的支配关系的,便可以划分出各类因素的层次,从而得到递阶的风险因素层次结构。

1.2 风险评估

在公路隧道的施工过程中,风险评估主要由两部分组成,分别为隧道施工风险估计和隧道施工风险评价,前者就是指对隧道施工每一个阶段出现风险事件的可能性、可能发生的时间以及可能产生的影响后果等进行科学的估计,从而为后续整个工程项目的风险工作提供基础,并且制定风险管理计划、实施风险监控措施以及制定风险应对措施等内容也都是以此为依据的;后者则是指对影响公路隧道施工安全的各类风险因素进行综合的分析,同时估算出风险发生的概率及其可能带来的损失,确定隧道工程项目的核心风险,有后续有效的处理这些风险提供重要依据。

1.3 风险应对

所谓的风险应对就是指在隧道工程施工时发生风险时所采取的风险管控措施,通常情况下,风险应对措施主要包括两大类,第一类为在还未发生安全风险的时候,针对已经确定的风险因素制定有针对性的控制对策,从而最大限度的减轻风险,常见的有分散、缓解以及风险规避等措施;第二类则为风险发生之前,借助于相应的财务管控措施来降低风险因素对项目目标实现程度的影响,常见的有保险、转移以及风险自留等措施。

1.4 风险监控

从过程的角度来看,风险监控工作是处于公路隧道施工安全风险管理流程中的末端,当然其也是只属于项目风险控制领域的一部分内容,并且风险监控是应贯穿于风险管理的全过程的。另外,作为一个连续不间断的过程中,风险监控工作应是在考虑到项目整个风险管理过程后所确定衡量标准,并且及时的跟踪和评价风险管理活动的完成情况。

2公路隧道施工风险特征及风险应对技术措施

2.1公路隧道施工风险的特征

(1)公路隧道工程的施工风险具有较强的隐蔽性;(2)公路隧道施工风险对工程的水文条件和地质条件有一定的依赖性;(3)公路隧道施工风险的发生具有一定的随机性;(4)公路隧道施工风险与施工场地的实际条件有密切的关系;(5)随着公路隧道施工的进行,风险发生的概率也越来越大;(6)公路隧道施工风险所带来的后果是较为严重的。

2.2 公路隧道施工风险的技术应对措施

在开挖隧道的过程中,有很多原因都可能导致塌方问题的出现,通常情况下我们将其归纳为两大类,第一类是自然因素的影响,如地下水变化、地质条件以及受力状态等,第二类则为人为因素的影响,如不合适的设计方案或是施工方法等,针对隧道施工中的崩塌和塌方的风险,我们可以采取以下的技术措施:应采用围岩“预加固”的技术,从而提升围岩的性能指标。也可以采用预切槽或是旋喷拱,最大限度的避免围岩出现变形的问题。在施工的过程中也可以采取相应的防水措施,避免其渗入到隧道之中。施工时应选择最合理的开挖方法,开挖时可采用中壁法、眼镜法、短台阶法和台阶法等技术,可以采取增设钢筋网、加密加长锚杆、加密钢架以及喷射钢纤维混凝土等初期支护措施。还应做好围岩的量测工作,发现异常情况时应采取改变衬砌断面形式、采用钢筋混凝土衬砌、提升衬砌混凝土强度以及增加衬砌混凝土的厚度等有效的处理措施。

3公路隧道施工准备和施工技术方案的确定

3.1施工作业线的安排。按照隧道设计的结构以及施工现场的地质情况,一般施工作业都是采用导洞先行的方式的,中导洞掘进45m左右时开始浇注中墙。

3.2施工的防尘和通风。如果洞内需要爆破掘进,那么就必须采取湿式凿岩的施工方法,为最大限度的降低粉尘浓度,爆破后应该进行洒水。

3.3施工的用水。应该先在距离隧道拱顶超过30m处修建一座高山水池,水源一是从电站的水渠中抽水到山顶的蓄水池处,之后再用管道运输至水的进口处,这些水可用于施工用水以及施工人员的生活用水。

3.4施工的供电。应在隧道的进口和出口处都安装一个变压器,利用附近的地方电网对工程的施工进行供电,另外施工单位还应准备一台备用的发电机组。

3.5施工的排水。施工的排水主要指的是排出施工中的废水以及可能会涌入隧道的地下水。

4公路隧道施工阶段的技术处理

4.1超前小导管的施工技术。(1)制管。超前小导管系应当由壁厚5mm,外径50mm的热轧无缝钢管制成。小导管长度应当为500cm。将钢管的一端焊上钢箍后,再对另一端加热锻造成锻头,应留400mm作为止浆段,然后再钻四排注浆孔,注意应当沿管壁的四周钻孔,并且排孔位是要相互错开。(2)钻孔。确定孔眼的位置时应当严格的遵照设计的环向间距并且以临近开挖面的钢支撑作为支点。(3)导管注浆的安装。钻孔完成以后,应用高压风进行清孔,安装完小导管之后应使用牛角泵压水泥浆,注浆的压力应在0.7到1.0MPa的范围内,当达到压力时应继续工作15分钟再停止注浆。

4.2爆破技术。工艺质量是影响隧道施工的关键因素,而防排水质量以及开挖和初期的防护又影响着工艺质量,这其中最重要的影响因素就是开挖的质量,开挖的质量取决于钻爆的质量,因此钻爆的质量就是影响隧道质量的最重要的因素了。

4.3特殊地质条件的技术处理。

4.3.1塌方的处理。

治理隧道塌方时,应坚持防治结合的方针,预防为主,及时的预报施工现场的地质情况,施工时严格的按照设计规范要求进行施工,确保各道工序的施工质量,应根据围岩的实际情况,控制各道工序间的步序拉开长度,对于地质条件不佳的边仰坡地段,必须及时的进行量测监控并采取相应的防护措施。

4.3.2涌水和渗水的处理。

洞内治水最重要的原则应是防水和排水相结合。

4.3.3环境的影响。

我们公路的建设者也应更加的重视环境保护工作,在工程项目审批和设计时,就应充分的考虑充分的考虑施工对环境的影响,最大限度的降低施工对周围山体的危害,保护自然坡体和原有植被,减少深挖路段,并且降低应工程施工对生态环境、周围建筑以及居民日常生活的影响。

结语:在进行隧道施工时,要在安全、有序、优质、高效的指导思想下,努力控制隧道施工质量达到最优化。不断的更新隧道的施工技术,针对各个控制点,有针对性的采取合适的施工技术,确保隧道施工的质量。

参考文献:

[1]曾冬梅. 高速公路工程施工技术管理[J]. 江西建材,2014,22:119.

[2]张永超,王琦. 公路施工中的软土路基处理技术分析[J]. 江西建材,2014,22:164-165.

[3]吴萌辉. 浅论对公路隧道施工过程中成本控制的研究[J]. 江西建材,2014,23:235.

第2篇:隧道公路施工范文

关键词:公路隧道; 施工技术;新奥法施工; 溶洞处理;衬砌裂拱;防排水

前言

云南省红河州绿春隧道隧道设计1605米,隧道地质条件差,Ⅴ级围岩,且围岩破碎,雨水渗入量大,且进口端初支下沉,二衬结构尺寸不足,处理周期较长。现今的公路隧道施工方法主要可分为明挖法和暗挖法两大类。明挖法是先将地面挖开,在露天情况下修筑隧道结构,然后再覆盖回填。暗挖法是不挖开隧道上面的地层,在地下进行开挖和修筑隧道结构。暗挖法又可分为矿山法、盾构法和隧道掘进机法等。山岭道路隧道一般采用矿山法施工,其中新奥法是矿山法中的最重要、最常用、最有效的施工方法。本文就新奥施工方法进行重点介绍。

1新奥法施工技术问题分析

1.1新奥法的施工顺序

1)当开挖面稳定时,施工顺序是:开挖―柔性衬砌―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。

2)当开挖面不稳定时,施工顺序是:开挖弧形导洞―第1次柔性衬砌(拱)―开挖核心及侧壁―第1次柔性衬砌(边墙)―开挖仰拱部分并修筑仰拱―施工量测(位移、应力等量测)―防水层―第2次衬砌。

1 .2新奥法的施工要点

新奥法施工中,围岩被视为承载构件的一部分。因此,施工时可全断面进行掘进,以减少对周边围岩应力的扰动,并采用光面爆破、微差爆破等措施,减少对围岩的震动,以保全其整体性。同时注意围岩表面尽可能平滑,避免局部应力集中。

新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合,形成比较薄的衬砌层,即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩,使喷射层与围岩紧密结合,形成围岩支护系统,保持两者的共同变形。故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力。

新奥法施工必须保护围岩自身的承载能力,可采取构筑防水层、围岩巷道排水;选择合理的断面形状尺寸;给支护留变形余量;开巷后及时做好支护、封闭围岩等措施。新奥法也允许围岩由一定量的变形,以利于发挥围岩的固有强度。同时隧道的支护结构,也应具有预定的可缩量,以缓和隧道压力

2公路隧道开挖中常见的问题与难点分析

2.1穿过断层及破碎带的公路隧道施工

隧道穿过断层及破碎带,给隧道施工带来不小的困难。在施工中遇到断层及破碎带时,首先要查明断层的倾角走向、破碎带的宽度,岩石破碎程度,地下水活动等有关条件。据以正确选择施工方法和制定施工措施,认真分析研究设计地质资料,并在掘进齐头左右两侧用钻孔台车或DK - 100型钻机向前钻水平超前探孔,钻透断层破碎带。如断层破碎宽度大,破碎程度及裂隙充填物情况复杂,且有较多地下水时,可在隧道中线一侧或两侧开挖调查导洞。调查导洞穿过断层破碎带的中线与隧道中线平行,线间距不小于20m,调查导洞穿过断层破碎带后,再掘进在一段距离转入正洞。在处理断层破碎带的同时,在前方开辟新工作面,加快施工进度。具体方法如下。

1)断层宽度较小,岩体组成物为坚硬岩块且挤压紧密,围岩稳定性相对较好。隧道通过这样的断层,可不改变施工方法,与前后段落的施工方法一致,避免频繁变更施工方法,影响施工进度。但过断层带要加强初期支护和适当的辅助施工措施度过断层带。如超前锚杆与径向锚杆配合,增设钢筋网等措施。必要时可增设格栅架。

2)一般断层破碎带,采用径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架等加强初期支护,并在拱部施作超前小导管周壁预注浆,对洞周岩体进行预加固和超前支护。在超前支护下,采用上半断面法或正台阶法开挖。在台阶上部施作超前小导管,上部开挖后及时施作拱部初喷砼,径向锚杆,挂钢筋网,格栅钢架。在做好拱部初期支护后方能开挖台阶下部。

3)断层出露于地表沟槽,具隧道为浅埋,可采用地面砂浆锚杆结合地面加固和排泄地表水及防止地表水下渗等措施。

4)当断层宽度大,岩体极破碎时,可采用注浆管棚和钢架超前支打护,管棚长度一般10一40 m,能一组管棚穿过断层破碎带,则采用一组管棚。但受地质和施工条件限制,断层宽度大时,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3 m。管棚用钢管直径80―150mm,一般多采用¢108厚壁热轧无缝钢管,环向钢管中心间距为管径的2―3倍,即30―40 cm。钢架根据地质情况,可采用型钢或格棚,其间距0.8―1.0m,在管棚支护下,采用上半断面先开挖,在作好上半断面的锚、网、喷、钢架等到初期支护后,才能开挖下部。

2.2穿过岩溶地区的公路隧道施工

在石灰岩地区修建公路时,岩溶问题是不能忽视的。岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。

2 .2 .1岩溶对隧道的危害主要分类

1)洞穴的存在使隧道全部或部分悬空,将极大地降低隧道的使用安全可靠度;

2)岩溶水特别是当CO3等可溶性物质含量增高时,水的流通将给隧道结构带来的侵蚀作用,影响隧道的使用寿命;

3)洞穴堆积物因松软易坍塌下沉,改变洞穴周边的应力分布形态,影响隧道的结构稳定;

4)隧道中地下水流失,使隧道顶部地面岩溶塌陷,导致环境地质被破坏,也是造成隧道结构不稳定的原因。

针对岩溶地区的危害特点,应按具体情况以“避、引、堵、越、绕”的方法处理。

2. 2 .2溶洞处理主要方式

隧道过溶洞处理方式有内增设边墙梁及行车梁、托梁、支墩、悬壁梁承托纵梁、拱桥、加大隧道净空宽度跨度跨越岩溶或对隧道周边岩体进行封闭、注浆加固、支顶加固、加强衬砌等。

1)溶洞跨越处理。

当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软,基础处理工程修建困难、耗资巨大,或者溶洞虽小但水流较大时。可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨等形式跨越岩溶地段。此方式一般采用钢筋混凝土梁跨越,梁体采用抗侵蚀混凝土。

2)封闭处理。

己停止发育的干溶洞,在考虑有效的过水通道后,可采用混凝土、浆砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。

3)锚杆、钢管加固处理。

为防止洞穴岩壁或顶板坍塌,在清除松动岩石困难的情况下,可采用锚杆或大钢管、钢轨加固岩体。此时隧道衬砌应考虑抗冲击措施。一般是采用明洞衬砌,衬砌顶部设置回填体,其表面设置护面结构,回填体以上空间的溶洞洞壁采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土封闭支护;若溶洞较大,可设置横向钢轨横或设人字形钢轨栅架。

4)支顶处理。

当隧道穿过的溶洞由碎块石及淤泥土充填,充填物的松散密实程度不一时,隧道底部应考虑采用钢筋混凝土底板,清除底板下松散体,回填碎石,并在底板下加设钢筋混凝土桩进行支顶。

2 .2.3岩溶水的处理方法

1)泄水洞排水。

当预测到隧道区域的岩溶水量大、水压大,而隧道确实无法避开时。需考虑专门设置排水隧洞,达到排除岩溶水,降低地下水位,保持隧道干燥和施工安全的目的。泄水洞应位于地下水来向的一侧,为防止岩溶水突然袭击,施工中要采用超前钻孔探测,预备足够的抽水设备。泄水洞的设置可能对生态环境有不利影响,是否采用应从施工、环保、安全等多方面进行评价。

2)涵洞、倒虹管吸过水。

隧道断面与岩溶水相交时,为保证岩溶水畅通,在隧道底部设钢筋混凝土圆涵,或倒虹管,同时涵洞出入口周边至隧道边墙外缘采用浆砌片石回填密实。在采用此方案时要正确考虑涵洞过水断面,一般应按丰水季节流量考虑。

2 .2 .4洞穴堆积物及地表塌陷处置

洞穴堆积物的特点是松软、下沉量大、强度低、稳定性差。当隧道必须穿越洞穴堆积物地段时,可采用桩基、换填、注浆等加固岩体的处理措施。

隧道中地下水渗流排泄,导致岩溶地面塌陷,使地质环境遭到破坏,造成隧道开挖时坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。施工中可采用化学注浆和管棚支撑开挖,同时从地表高压注浆,固结塌陷松散体,避免出现突泥现象。

3隧道衬砌裂拱的防治措施

隧道裂拱是围岩工程地质水文地质环境的改变所造成的,泥岩中的粘土矿物遇水膨胀产生巨大的水平侧压力作用,在隧道拱部两侧是发生裂拱的物质基础,水渗流是诱因。对于裂拱,可采取以下措施:

1)由于水渗流是泥岩中粘土矿物膨胀的直接诱因,因而应首先切断渗流水的补给。将山坡上的水沟铲平,用水泥砂浆灌注坡面上的裂缝,最后用砂浆抹平。

2)沿裂缝延仲范围凿楔形槽,槽深8cm。里口宽8cm,外口宽5 cm槽内冲洗干净。槽壁涂刷由环氧树脂、磷苯二甲酸二丁脂、内酮、乙二胺配制成的环氧基液,其配合比为1: 0 .1: 0 .12: 0 .05,槽内嵌补M20彭胀水泥砂浆,配合比为水泥:砂了=1: 2。水泥砂浆中掺JP型膨胀剂,其掺量为水泥重量的10%。

3)沿裂缝两侧施作树脂锚杆,距离裂缝35 cm,锚杆间距1.0m x1 .0m梅花型布置,锚杆材质20MnSi,锚杆直径¢22,上排杆长3. lm,下排杆长3 .9 m,锚杆伸入砂岩50 ―60 cm,树脂以环氧树脂为主要成分,用作锚杆的杆体粘结剂,另外掺加石英砂作为粘结剂填料,掺加聚乙烯聚酞胺作为环氧树脂的固化激发剂。其配比为(重量比):环氧树脂:石英砂:聚乙烯聚酞胺1: 3: ( 0 .25 ―0. 30)。树脂药包分2个塑膜袋,外袋装环氧树脂与填料的胶泥状混合物,内袋装聚乙烯聚酞胺。

4二次衬砌混凝土裂缝的防治措施

隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有:干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占13%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。 对于不同情况的裂缝,可采取以下方法治理:

1)细微裂缝。

经多年的施工经验总结发现,隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝,这种裂缝是稳定的,一般可自愈,不会影响结构的使用和耐久性。从美观考虑,可先清洗干净裂缝表面,然后涂刷环氧树脂浆液二至三遍,最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面,使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。

2)贯通性裂缝。

二次衬砌混凝土贯通性裂缝的危害较大,采取有效的治理方法势在必行。一般可以沿裂缝方向凿成宽5cm、深3 cm的V形槽,在槽内骑缝每隔0. 5 m 钻一孔,孔深为衬砌厚度的1/2或2/3,一般不少于15 cm,并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘,在孔内插入¢10的压浆管,利用环氧树脂水泥砂浆锚固,用灰刀将砂浆压实抹平。环氧树脂砂浆配比,环氧树脂:水泥:细砂:乙一胺:一丁醋=1:1. 6:3 .2:0 .1:0 .12,其中乙二胺是固化剂,二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有一定的强度后,以0.15-0. 2M Pa压力压入水泥,水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在0. 2 M Pa压力下压水检查压浆效果。裂缝表面用刮抹料和调色料处理。

3)密集裂缝。

衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝,必须进行防水和地层加固处理。沿裂缝两侧每隔1.2―1.5m交错布点,凿成10 cmx 10 cm大小深5 cm的方槽,用风动凿岩机钻孔,孔深3m,安装W DT 25中空注浆锚杆,注入水泥砂浆,灰砂比1: (3一5),水灰比1: 1,施工时由下往上逐级注浆,注浆压力以0 .4― 0. 6MPa为宜。注浆结束后,另凿新孔在0. 6―1. 0MPa压力下压入纯水泥浆检查注浆效果,当达到规定压力而砂浆压不进时,即认为己经注满。注浆24 h后安装锚杆垫板,用环氧树脂砂浆抹平方槽,表面用刮抹料和调色料处理。 对于裂缝,完全可以采取措施预防和缓解,可采取的措施包括:提高设计精度,把好材料进场关,严格控制原材料的质量和技术标准,严格混凝土施工工艺等。

5隧道的防排水

公路隧道工作的防排水工程对隧道使用寿命正常运营和安全起着举足轻重作用。要做好隧道防排水,必须从隧道施工过程的每一道工序做起,超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、一次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响。施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患。因此,每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能使隧道防排水工程质量有保证。

隧道工程的防排水具体措施如下:

1)初期支护时通过“引、截、排”相结合作好第一道防排水防线。

2)通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置,形成防排水第2道防线。

3)通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第3道防线。

4)作好排水设施,确保排水畅通。

6结束语

综上所述,公路隧道施工中应做到以下几点:

1)初期支护时通过“引、截、排”相结合作好第一道防排水防线。

2)通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置,形成防排水第2道防线。

3)通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第3道防线。

4)作好排水设施,确保排水畅通。

5)认真观测,收集资料,做好施工质量的信息反馈。

参考文献:

[1]阮建群,段仓林.南风坳隧道施工点滴[J].湖南交通科技, 2005.

[2]廖爱民,巢万里,周利金.谈连拱隧道施工方案的合理选取[J].湖南交通科技,2006.

第3篇:隧道公路施工范文

关键词:公路  隧道施工  技术

        0 引言

        随着公路隧道建筑规模的扩大,两车道隧道已远不能满足日渐增长的行车要求,三车道隧道已在实践中得到大规模运用。隧道规模越大技术也相应复杂,因此,与过去一般公路隧道在设计、施工和运营管理方面均有质的差别,这带给公路隧道建设者的是机遇更是挑战。

        1 施工技术简介

        隧道质量取决于工艺质量,工艺质量取决于开挖、初期支护及防排水质量等,初期支护和防排水质量等比较好控制可以加强监管,那么重点就是开挖质量,开挖质量又取决于钻爆质量,就是说理论上没有了超欠挖后续的初支质量就有了保证,因此说隧道质量的好坏很大程度上取决于钻爆的质量,首先确定钻爆的方案预裂爆破还是光面爆破首先我们从理论上来分析,由于v级围岩岩体松散、裂隙较发育无法采用或实现光面爆破技术,那么必须熟练掌握预裂爆破技术及特点。

        2 预裂爆破

        进行石方开挖时,在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,以缓冲、反射开挖爆破的振动波,控制其对保留岩体的破坏影响,使之获得较平整的开挖轮廓,此种爆破技术为预裂爆破。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用;在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。预裂爆破要求:①预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。对于中等坚硬岩石,缝宽不宜小于1.0cm;坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右;但在松软岩石上缝宽达到1.0cm以上时,减振作用并未显著提高,应多做些现场试验,以利 总结 经验。②预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm。③预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80%,且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。

        根据预裂爆破的特性、要求经过试验和反复研究对钻爆设计做了适宜的改动做到动态控制,主要技术措施、指标最后确定如下:炮孔直径一般为50~200mm,对深孔宜采围较大的孔径。炮孔间距宜为孔径的8~12倍,坚硬岩石取小值。不耦合系数(炮孔直径d与药卷直径d0的比值)建议取2~4,坚硬岩石取小值。线装药密度一般取250~400g/m。分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。考虑到孔底的夹制作用较大,底部药包应加强,约为线装药密度的2~5倍。装药时距孔口1m左右的深度内不要装药,可用粗砂填塞,不必捣实。填塞段过短,容易形成漏斗,过长则不能出现裂缝。一般情况来说开挖应尽量采用大断面或较大的断面开挖,以减少对围岩的扰动,根据围岩特征经过反复研究、现场考察、论证和试验洞的开挖,由于断面大开挖方法最后确定为双、单侧壁导坑开挖法,钻爆方案确定为v级围岩预裂爆破设计,iv级围岩实践光面爆破,实践证明这两种爆破方案均符合辖区隧道iv、v围岩实际,按照此方案实施爆破,爆破效果较好。但要解决的问题是双、单侧壁导坑法二次扰动比较大,加之围岩比较松散极易出现塌方,特别是浅埋段甚至会出现冒顶,方案是可行的,问题是要怎么去解决二次扰动问题,经过实践和多次试验证明二次扰动对围岩、初支影响非常大,初支表面加上爆破震动效应的影响靠近掌子面处基本上都会出现开裂、变形,拱架接头有的会应力扭曲,甚至出现掉拱,某种程度上来讲双、单侧壁拱架是起到了简支梁在中部给一个支点的反作用力的作用,是破坏整体受力的作用,如何加之利用导坑开挖优势,取长补短又要确保质量安全呢,首先我们经过理论分析围岩受力情况,单、双侧壁是分部开挖、分阶段受力(持续受力)、整体持续收敛的一个过程,经过反复试验发现二次扰动其实如果控制在围岩变化(拱顶下沉、周边收敛、位移)在一定的范围内时,扰动是对围岩、初支影响最小,在这区段进行下部接腿、成环或导坑中部接拱最为可行也是最安全的,对初支的影响可以忽略不计,其次就是必须要严格开挖步序,必须是两内侧壁先行,后续工序跟进循序渐进的工艺,遇到比较软弱围岩时(如流沙、断裂层)侧壁导坑也须遵循“短进尺,弱爆破,强支护,早封闭”的原则。

        3 明洞施工及洞门施工

        洞口边、仰坡和明洞开挖与支护应自上而下分层开挖,而且要洞外、临防、排水要先行,使地表水通畅,避免地表水冲刷坡面。必要是采取人工修坡,防止超挖,减少对洞口相邻地段的扰动;开挖暴露的边坡及时施作设计的防护,降低围岩暴露而风化,支护要紧跟,辖区内都为高边、仰坡,如果不及时安全无法保证,况且会浪费很多的人力物力,明洞衬砌必须检查、复核明洞边墙基础的地质状态和地基承载力,满足设计要求后,测量放样,架立模板支撑,绑扎钢筋,安装内外模板,先墙后拱整体浇注衬砌混凝土,集中拌和泵送入模,插入式振捣器配合附着式振捣器捣固密实。洞门施工对于削竹式洞门,同明洞同时施作,削竹斜面按坡度安装木模板,用角钢将斜面端模与边模固定成整体。明洞防水层与回填:明洞衬砌完成后强度达到50%方可拆除外模,铺设防水层,回填要对称每层不大于30cm,两侧高度差不得大50cm,回填至拱顶后,再分层满填至完成,做好表面隔水层。

        4 洞口v级围岩浅埋、破碎段的开挖与支护

        进洞方式 :洞口段覆盖层薄、地质条件差,当开挖深度至起拱线时,先施作进洞导向墙及大管棚,待明洞衬砌完成后,接长管棚尾端,搭接于明洞上,使管棚尾端形成一个固定支撑,在大管棚的保护下开口进内侧壁,两内侧壁导坑的进尺也要错开前后(5~10m)。如果是小间距还必须设置预应力对拉锚杆。v级围岩破碎带开挖与支护:上断面内侧壁导坑先进,进尺0.7m,立即对围岩面初喷,顺围岩安设第一层φ8的钢筋网片,并连接成整体,架设主动及临时支护的型钢拱架,并用φ25钢筋将拱架与上一榀连接成整体,打孔送入φ25中空锚杆并压注浆,安设第二层钢筋网片,分层喷护至设计轮廓线,注意每榀拱架背面的密实情况,进尺约5~10m后,下断面的导坑开挖支护,同时外侧壁导坑也可开挖,当下断面成环进尺约20~35m后,核心土上部弧形导坑开挖支护接拱,进尺3m~5m后可开挖中部及支护,最后下部隧底与先前的左右导坑的下断面完全结合封闭成环,共分七部开挖支护,所有工序必须严格遵循开挖支护步序,必须是两内侧壁先行,后续工序跟进循序渐进的工艺。同时必须要有监控量测的数据为基础,应力的重新分配或转换,将增加支护与地层的位移、沉降、变形,拆除前后应加强洞身变形及支护受力的监控量测,

        5 iv级围岩段的开挖与支护

        本区段iv级围岩根据围岩的节理发育、走向和围岩的风化脆弱程度情况我们将其区分为两种情况对待,一种为iv级一种为iv级加强段,为了节约成本和发挥最大的时间效应,开挖方法也有所调整准iv级为上下台阶留核心土开挖法-正台阶开挖,iv级加强段为cd工法工序开挖-单侧壁开挖法;钻爆开挖均采用实践光面爆破,为了进一步搞好光面爆破,提高爆破效率,实现安全快速开挖,提前实现独头施工贯通,施工与监理单位共同成立了一个光面爆破技术专题小组,在认真 总结 ⅲ级围岩爆破实践的基础上,研究探讨iv围岩全断面光爆技术,施工过程中效果甚好,特别是上下台阶法施工,炮眼残痕率达95%,特殊地段拱部钎痕率达85%,边墙达80%,局部最大超挖量为10㎝,欠挖量为8㎝,iv级围岩实践采用光面爆破取得的有关技术参数及效果,爆破专题组通过多次爆破实践,反复修正爆破参数,最终确定iv类围岩的钻爆方案。

        6 ⅲ级围岩段的开挖与支护

        隧道ⅲ级围岩因岩性较iv、v级围岩更稳定,施工相对更易于完成。通常ⅲ级围岩均采用台阶法开挖,利用多功能作业台架,人工钻爆开挖,采用光面爆破,每循环进尺3~3.5m,应注意:台阶长度不宜超过隧道开挖宽度的1.5倍,台阶不宜多分层;上台阶施工时,应采取有效措施控制其下沉和变形;下台阶应在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度70%后开挖。当机械化程度较高,各隧道施工工序能及时完成时,也可采用全断面施工,施工过程中必须确保系统锚杆的施工质量。根据ⅲ级围岩的岩性,通常钻爆开挖均采用实践光面爆破,要求残留炮孔痕迹,应在开挖轮廓面上均用分布。炮孔痕迹保留率:硬岩不少于80%,中硬岩不少于70%。相邻两孔之间的岩面平整,孔壁不应有明显的爆破裂隙,相邻两孔之间出现的台阶形误差不得大于150mm。具体炮眼的深度、角度和间距应按具体爆破设计要求确定,应符合具体爆破精度规定。施工支护紧随开挖面及时施作,支护采用锚杆、锚杆挂网、喷射混凝土或锚喷联合支护的方式。

参考 文献 :

第4篇:隧道公路施工范文

[关键词]新奥法、光面爆破、隧道

中图分类号:U455.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0178-01

新奥法施工,其中主要施工工艺就是要坚持光面爆破施工。采用光面爆破施工,能减少对围岩的扰动,有利于围岩的稳定,维护施工安全;同时采取光面爆破施工,减少超欠挖,使轮廓线平整,不仅提高了质量,还降低成本。因此在施工中必须坚持光面爆破施工作业。为此,特制定光面爆破施工方案。

一、光面爆破施工的适用条件

光面爆破施工主要适用于全断面开挖的II、III级围岩,光面爆破施工。对Ⅳ级围岩以下软弱岩层中夹有较硬岩层的,可以采用预留光爆层等方式进行施工,本文重点编制II、III级围岩光面爆破方案。

二、施工工艺

隧道采用钻爆法施工,隧道洞身开挖采用光面爆破施工工艺,钻爆法开挖作业工序如下:

测量放样布眼台车及风水管路就位钻眼

装药堵塞联结起爆网络起爆通风

找顶清理危石出渣清底

本方案主要编制光面爆破施工工艺。

1、测量放样布眼

1)、测准开挖面的中线和标高。作好中线、水平控制点布设:为便于检查开挖断面的尺寸及形状,在施工中设置控制点。中线施工控制点在直线地段每10m设一个,曲线地段每5m设一个,中线控制点设在拱顶处,水平施工控制点每10m设一个。

中线、水平基点布设:距开挖断面每50m埋设一个中桩线,每100m设一个临时水准点。

2)、根据开挖断面中线、水平线,采用激光断面仪确定开挖断面轮廓线,在轮廓线内用激光断面仪根据光面爆破设计依次定出周边眼的眼位,并用红油漆正确标出炮眼位置(误差不超过5cm),经检查符合设计要求后方可钻眼。

测量方法用激光断面仪定向、定眼位,经纬仪,水平仪,钢尺相配合进行,控制点间可以用挂线目测法进行。

2、定位开眼

钻孔采用移动式多层工作台与风动凿岩机钻眼,其钻机、钻孔轴线与隧道轴线要基本保持平行,然后按炮眼布置图根据不同类型的眼调整水平角和垂直角度。对于掏槽眼和周边边眼精度要求比其它眼要高,开眼误差控制在5cm以内。

3、钻眼

钻眼采用多台风钻同时打眼,一般为20~22台风钻。必须按照不同孔位分区定人、定位、定孔打眼作业。钻工应熟悉炮眼布置图,能熟练的操作凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要由有较丰富经验的老钻工司钻,有专人指挥,确保周边眼有准确的外插角,使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时,根据眼口位置岩石的凹凸程度 调整炮眼深度,保证炮眼在同一平面上。

施工时控制好炮眼的角度、深度、密度,使之符合设计要求,是保证光爆质量的关键之一,为此,应符合下列精度要求:

1) 掏槽眼 眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。

2) 辅助眼 眼口排距、行距误差均不大与5cm。

3) 周边眼 沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不的大于5cm;眼底不超过开挖断面轮廓线10cm,最大不得超过15cm;眼深误差不宜大于10cm。

4) 内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边眼宜采用相同斜率。

5) 当开挖面凸凹较大时,应按实际情况调整炮眼深度,并响应调整药量,力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。

4、清孔及成孔检查

钻眼完成后,应严格成孔检查。按炮眼布置图进行检查并做好记录,有不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后才能装药爆破;装药前,用压风将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。

5、装药

作引药由专职放炮员在安全地点或洞室内完成。装药需分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”,要定人、定位、定段别,不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。

6、联结起爆网路

按设计的联结网络实施。起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆索的连接方向和连接点的牢固性;导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接根数应相同;引爆雷管用黑胶布包扎在离一蔟导爆管自由端10cm以上,网络联好后,要有专人负责检查。

7、启爆方式

周边眼采用导爆索启爆,即导爆索一端插入周边眼内最里一节药包,另一端与其他导爆索集成束,捆上周边眼雷管段数,再用火雷管启爆,详见附图。除周边眼以外其他炮眼均要按不同的段数用带雷管的引药包启爆。

非点炮人员撤离安全区后才能点导火索引爆。导火索的长度要足以让点炮人撤离至安全地点。爆破后,如有瞎炮,要进行专门处理,并及时按有关标准检查光爆效果,分析原因,调整爆破设计。

三、钻爆设计

爆破采用钻眼爆破法,按微震动控制爆破设计,塑料导爆管非电起爆,周边眼间隔装药,间距55~70cm。隧道开挖施工中根据爆破设计,结合现场地质情况进行爆破试验并不断修正设计参数,以达到最佳爆破效果。成立爆破作业小组,实行定人、定位、定标准的岗位责任制,精心实施,其具体技术措施如下:

①全断面开挖地段每循环炸药用量(以硝铵炸药为基础,若用乳化炸药则换算减量)。

Q=q×S×L

式中:Q――爆破III级围岩用药量(kg);

S――开挖断面积(m2);

L――眼深3.5m。

q取III级围岩0.8kg/ m3,其中:掏槽眼药量增加30%,辅助眼取(0.55-0.6)q。

②炮眼数目

N=0.0012×(qs/ad2)

式中:q――单位用药量(kg/m3);

S――开挖断面积(m2);

a――炸药装填系数取0.6;

d――药管直径取0.032m。

经计算炮眼总数为120个,实际为了提高光面爆破效果,对周边眼和辅助加密后总数将超过150个。

③周边眼参数选择

采用简易经验公式:g=(E+W)×L×a×(Rb)1/2

式中:g――单孔装药量(Kg);

E――孔距(m);

W――抵抗线(m);

a――系数;

L――孔深(m);

Rb――岩石抗压强度(Mpa)

单孔装药量g=(0.45+0.65)×3.5×0.0375×(70) 1/2=1.15kg

实际周边眼单孔装药量只要0.45~0.6kg就够了。

集中度g/L=0.129kg/m

密集系数E/W=0.69

在具体实施中,先在现场做试验,根据试验资料在施工中同样先作预设计,实施后及时总结分析,反复调整参数,使爆破效果达到最佳状态为止。

四、光面爆破质量要求

1、光面爆破Ⅱ级围岩周边眼眼距两侧壁不大于55cm;顶部不大于50cm。Ⅲ级围岩两侧壁不大于50cm;顶部不大于45cm。

2、爆破后周边眼的眼痕率Ⅱ级围岩不小于90%;Ⅲ级围岩不小于80%。

3、两茬炮之间错台不超过15cm。

4、爆破后隧道轮廓线园顺,无明显超、欠挖现象出现。

第5篇:隧道公路施工范文

关键词:公路隧道施工技术 管理措施

0引言

随着社会的发展,我国许多公路也不断崛起。然而在公路工程施工中,隧道施工尤为重要,隧道施工的好坏决定了公路系统的命脉。现阶段我国公路隧道工程主要采用了“新奥法” 、“掘进机法” 、 “浅埋暗挖法” 、 “浅埋盖挖法”、“地下连续墙法” 等施工方法,并继而转向主要采用 “盾构法” 施工;地铁车站则有由 “浅埋明挖法” 施工转为采用 “浅埋盖挖法” 施工的趋势。 现代围岩承载理论是对传统松弛荷载理论的继承和发展。同样地,现代隧道工程施工方法、 施工技术等也是对传统方法、 技术的继承和发展。所以,笔者结合多年的工作经验和只是对公路隧道工程施工技术及管理进行以下探讨,希望能给予相关专业读者借鉴。

1 公路隧道主要施工技术

隧道施工技术是指在各种建筑环境条件下隧道施工过程中所需的各项技术措施。 如开挖技术、 掘进技术、出渣运输技术;初期支护(锚杆、 喷射混凝土、钢拱架)技术、 洞内模筑衬砌技术;隧道施工测量技术、 围岩动态量测与监控技术;基坑围护技术;防水技术、 供水排水技术、 供电用电技术;地质勘探与超前地质预报技术;机械配套和联合作业技术;劳动力组织和各工种的协调技术;材料采购和质量检验技术、 成品质量检验和控制技术;施工场地和生活设施规划技术;废水处理技术、 防尘排烟技术、 隔音降噪技术等环境保护技术;施工安全和职业安全技术等;塌方处理技术;隧道穿越膨胀土、 黄土、 软土、 流砂、岩溶、 涌水、 瓦斯、 高地温、 高应力地层等特殊地质地段时所需的特殊技术。 如在软弱地层中的注浆加固技术(超前小导管或长管棚帷幕注浆加固围岩和堵水);在承压水地层中的防突水技术;在含瓦斯地层中的防突瓦斯和防爆技术;在高地温地层中的降温技术;在高应力地层中的应力释放技术等。

建筑工程施工方法是按照建筑物的结构组成将其建造过程分解为一系列工序,然后将这些工序按照时间、 空间、功能和技术关系进行适当的组合,使各项作业按照一定的程序完成,继而完成工程建筑的方法。 隧道施工方法是开挖和支护等工序的组合,或者定义为:为达到规定的使用目的、 规定的设计要求、 规定的技术标准,使用一定的人员、 材料、 机械、 资金,运用一定的技术措施和管理措施,遵循一定的作业程序,修建隧道及地下洞室建筑物的方法。 隧道施工方法主要研究在不同地下建筑环境条件下,修建不同建筑形式的隧道时,对建造过程的施工工序的划分、作业程序的设计、 施工技术的选择,以及对人员、 材料、 机械、 资金的综合调配与应用。常用的施工方法有:传统矿山法(日本称为背板法)、 新奥法(NATM)、 明挖法、盖挖法、 盾构法(Shield)、 掘进机法、 沉埋法。在隧道施工技术方面,由于爆破控制技术、盾构掘进技术、 深基坑围护技术、 管段浮运技术、 管段沉埋技术、 水下地基加固技术、量测监控技术的应用,以及(系统锚杆、 超前锚杆)锚杆加固技术、 (素喷或加钢筋网、钢纤维)喷射混凝土加固技术、 管棚超前支护技术、 (超前小导管或长钢管)预注浆加固技术、 电渗固结技术、 冷冻固结技术等新支护技术及加固技术的应用,导致了新奥法、浅埋暗挖法、 盖挖法、 地下连续墙法、 掘进机法、 盾构法、 沉埋法等先进施工方法的提出和完善。 这些技术和方法为在各种地质条件和建筑环境条件下修建不同功能和用途的隧道及地下工程提供了有效的技术保证,无论是穿越山岭地层还是穿越水底地层,无论是水中穿越江河还是穿越海湾,无论是穿越软土地层还是穿越坚硬地层或是冻土地层,无论是穿越地下管线和建筑基础密布的城市地层还是穿越瓦斯和溶洞地层,无论隧道埋置是深还是浅、 断面是大还是小、 长度是长还是短、 形状是曲还是直,无论隧道是单孔还是连拱或多跨,无论是平面分岔还是上下叠置或多层。

2 公路隧道施工材料

在隧道施工机械和建筑材料方面,由于盾构保护技术、 机械破岩技术、 土压平衡技术、 泥水加压技术和快速衬砌技术的成功应用,使得隧道盾构掘进机能够完成从坚硬石质地层到含水软弱土质地层等多数地质条件下的隧道施工任务。 盾构的适应性、 可靠性、 安全性、 高速度、 耐久性及机动性,使其在隧道工程施工中得到日益广泛的应用。 由于新型高强合金钢柱齿刃冲击钻头、 液压凿岩机、 全液压凿岩台车的应用,以及高性能炸药、 非电导爆管等新型爆破器材的应用,从而提高了爆破质量和掘进速度。 由于轨道走行和轮台走行的大功率装渣、 运渣机械的应用,从而提高了出渣运输速度。 由于注锚机、 混凝土喷射机,以及早强剂、 早强锚杆、 早强喷射混凝土、钢筋网、 型钢拱架或格栅钢架(花钢拱架)的应用,可以快速获得有效支护和保证施工安全。 由于水泥、 水玻璃等岩体胶结材料、以及深孔钻机和注浆机的应用,可以从根本上改变围岩破碎、 松散、 软弱性状,增强围岩的稳定性,能进一步保证施工安全。 由于整体模板台车、 混凝土输送泵、 早强模筑混凝土的应用,使得混凝土衬砌结构施工速度大大提高。 由于大功率轴流式通风机和大直径胶布通风管的应用,以及高性能供电系统的应用,极大地改善了隧道内的工作环境条件。 由于抗渗混凝土、 塑料防水板、 无纺渗滤布、 弹簧排水盲沟的应用,极大地提高了隧道及地下工程的防水条件。

3 公路隧道施工管理

隧道施工管理是以按期完成合同为目的,研究隧道施工管理体系的建立、 运行和改进,以及过程的计划、 实施、 检查、 改进(PDCA)的方法和程序。 施工过程中的工作一般包括:施工方案选择、 施工方法选择、施工技术选择;施工进度控制、 施工质量控制、 施工成本控制;施工场地布置;施工人员聘用和培训、 工程材料和能源采购和供应、 施工机械购置和配备;环境保护、 职业健康与安全保护等项。 按照管理的对象可以将隧道施工管理分为:人事管理、 材料管理、 机械管理、 技术管理、 质量管理、 经济管理、 安全管理等方面。 有道是管理出效益。好的管理可最大限度地发挥出人的劳动积极性和创造力,好的管理可最大限度地发挥出机械的工作效能,好的管理可最大限度地体现出建筑材料的价值,好的管理可最大限度地降低资源消耗,好的管理可有效地保证工程质量、 职业健康、 施工安全、施工环境,好的管理可最大限度地降低成本和增加收益。

4 结束语

总之, 隧道工程要在保证施工安全、工程质量的基础上,优化资源配置, 采用计算机运用网络计划技术对工期实行动态管理, 合理安排工序, 紧紧抓住关键线路上的工序不放, 正确处理各工序之间的矛盾, 做到环环相扣, 井然有序。充分发挥企业综合优势, 确保隧道工程的施工质量。

参考文献

第6篇:隧道公路施工范文

【关键词】公路隧道;防排水;施工

在公路隧道建设施工过程中,根据国内多年积累的施工经验,要做好隧道的防排水工作,必须要从隧道施工过程的每一道工序做起,按照合理的施工计划进行。如超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响。公路隧道工作的防排水工程对隧道结构安全、营运环境、使用寿命起着非常重要的作用,尤其是富水地区。一旦隧道防排水出现问题,就会直接的影响到正常的交通运输,在一定程度上影响人们的生活,所以应该重视公路建设中的隧道防排水施工工作。

1.施工准备工作要点

在公路建设过程中,要根据工程所处的地质大环境和水文大环境进行详细分析,充分掌握建设工程的概况,在施工中因地制宜考虑问题。然后进一步制定相关施工计划,应用切合工程需要并且可行的防排水施工技术,做好防排水工作,这样有利于提高营运期隧道工程的结构安全保障。

首先,了解建设工程所处的地理环境,做好具体的测绘工作,测量具体参数做好记录,为工程建设做好基础工作,对隧道建设期防排水工程施工和隧道建设的安全措施都有很大帮助。

再要掌握隧道工程附近的地表水文情况,了解当地的水文历史,如大气降雨量、历史水质灾害等,然后做好相应的防排水计划和水质灾害紧急预案,有条不紊的进行每一步。然后根据工程标准要求,应用防排水施工技术,掌握好每一个施工细节,采取有效措施做好公路隧道防排水工程的施工,高标准的完成施工任务。

然后就是根据建设工程附近的居民居住状况,需要考虑到隧道的建设对人们生活产生的影响,如隧道的修建后会降低地下水位,从而影响附近居民的生活用水,或者隧道修建前后的排水会污染周边环境,针对此类问题必须要做好对应的措施,做好防排水施工,从而不会影响到人们的正常生活。

2.公路隧道防排水施工要点

为了更好的进行公路隧道防排水的施工,我们要具体分析出公路建设中的有利环境,根据建设工程的设计图纸,理解隧道防排水工程的目的和意义,做好对应的防排水工程的工作。并且严格按照施工方案进行防排水施工。应避免盲目无序的施工,同时按设计要求,认真做好三道防排水工作,使“该排的排,该堵的堵”。一定要打断在以往施工中存在的重主体轻防水思想,经常对管理人员进行质量意识教育、提高所有工作人员的质量安全意识,让所有参与人员了解到防排水施工工作对于隧道工程长期营运的重要性,严把隧道工程防排水施工的质量关。接下来了解一下相关公路防排水施工的要点:

(1)做好初期准备工作,采用“引、截、排”相互结合的方法做好防排水的第一道防线。根据所处的地质环境和水文环境,做好当时的水量记录,对应的采用引水排水的方法。而在部分水源可能集中的地方,注意导水,将水源引向规划设计的方向达到排水目的。在对围岩开挖之前,必须要有对应的意外防护措施,以应对可能发生的涌水、突水情况。在周围做好引水口,施作好设计中的排水路线及管道,使地下水、岩石渗透水能够通过设置的汇水孔或其他设施流向墙脚纵向软式透水管,再由引水管排到隧道中心排水沟内,并且对部分渗漏水也要做好相应措施解决问题,达到排水目的。这就是公路隧道排水应该重视的要点之一,注意先进施工技术的应用,使防排水工程有效的的发挥作用。

(2)通过面排水管的安装和防水板的安装,形成第二道有效的防排水防线。在面排水管安装的过程中,对水管安装的位置做好相应的处理,如地势的凹凸不平要先进行平整修补,使施工中的混凝土平整度达到安装要求。并且要根据不同的排水量,要选用合适的排水管道型号,既能节省资源,又能符合实际需要,达到排水的目的。在防水板安装时,要选取质量合格且符合要求的防水板,其质量要严格检查,这也是公路隧道防排水的重要环节。

(3)认真做好防排水施工的质量检查工作,为防排水做好第三道防线。比如检测抗渗混凝土的抗渗系数是否满足设计要求,检查防水板的搭接缝是否密封严实、搭接长度和宽度是否符合规范,环向排水管和纵向排水管接茬处是否顺直、不存在漏接等现象,这也是公路隧道防排水施工工作最后的一个重视要点。

3.公路隧道防排水施工技术应用探讨

我国兴修的公路越来越多,因此建设的公路隧道也随之增加,在不同工程环境的隧道,所采用的防排水技术也有所不同,接下来主要探讨公路隧道防排水技术的常规应用。

(1)在地表的防排水工作技术的应用。地表防排水的施工过程中,主要采用截水沟及洞顶排水沟的方式来完成。这些技术的应用都有具体的步骤,每一步合理的按计划进行就能高效的达到防排水目的。首先要在洞口边坡开挖范围外设置截水沟,使山顶冲积水顺截水沟汇入路面排水沟,然后使水流沿着路面排水沟排出,同时还要在仰坡顶及洞门顶设置排水沟,最后使坡面水及洞顶水流沿沟汇入路基水沟,顺路基水沟排出,从而达到排水目的。

(2)隧道洞内围岩直接防排水技术应用分析。这其中主要注意两个问题的解决,第一个问题就是洞内可能会出现地下水,在处理地下水在发育处影响隧道施工时,可将地下水引入水沟,沿着水沟进入集水区域,利用水泵抽水借助反坡排水管道将水排出洞外。第二个问题就是对岩壁渗漏水的处置。对岩石渗漏水应预先进行有效引排处理,具体做法是:大股水流用插管引导;较弱的小股水用塑料网格夹无纺布引导,而大面积渗透水出现就要将其集中,然后挖沟开槽引流排放。

(3)公路隧道防排水过程中管道的合理设计安装技术研究分析。在具体防排水过程中,各种不同排水管是必不可少的设施,而在各种管道选取安装过程中也要注意方法技术。挖沟开槽前必须有完整的设计安装图纸,按照要求一步步的实施,对于大小深度不同的槽沟,所选用的管道尺寸强度都要有所不同,因此才能提高防排水效果。隧道边沟应在洞身衬砌完毕后立即施工,待到隧道全线贯通后,就能起到排水作用。在没有贯通之前,由于与排水边沟和对面侧沟无法相连,并且施工是反对着坡,因此排水边沟在施工中就不能排水。纵横向排水管应在洞身堆砌过程中要提前埋设,从而在隧道未贯通前可起到防排水作用。

公路交通运输在当今社会交通运输中还是占据着主要的地位,因此对于公路隧道防排水工作应重视,所以研究各种防排水技术,探讨出更加合理和有效的防排水技术,从而可以应用于普遍情况下的公路隧道防排水工程中。隧道工程中防排水技术的有效利用,首先解决公路隧道防排水的问题,可以提高公路使用寿命,同时节约了营运期的养护资源,保证了公路交通运输的通畅,为人们正常生活提供了便利,对经济发展也有一定的促进意义。

【参考文献】

[1]郭卫琦.高等级公路隧道防排水设计及施工技术探讨.山西建筑,2012(31).

第7篇:隧道公路施工范文

关键词:公路隧道;工程施工;全风险控制

1公路隧道工程施工易出的安全隐患

1.1喷射混凝土的回弹量大

公路隧道在喷射混凝土的过程中存在喷面粘结性能差的现象,并在对其实际操作的过程中,出现回弹量急剧增大的问题,出现这种问题的主要原因是由于公路隧道地质的自身特征,也可能是由于在实际操作过程中忽视细节性问题[1]。(1)喷面与喷嘴距离不当,其距离应在1.0~1.5m,但在实际操作的过程中,由于受到作业环境的影响,实际难以达到最适当的距离。(2)喷射流入射角度在70°以下时,形成了反射流,使得回弹力增大。(3)喷嘴位置水量控制的差异较大,一般情况应按照受喷面情况,对水量进行合理的调整,而经验不足人员仅控制喷嘴方向,会使得所喷射的混凝土流动蠕变,并出现大片剥落和较大的回弹量。

1.2隧道内光线不足

在相对较长的公路隧道当中,通常会出现光线不足的问题,即便是在隧道内装置了照明装备,也无法满足施工车辆对于光线的需求,进而出现因无法观察到相关的指示标志而发生交通事故,使得隧道施工人员在施工中存在严重安全性问题,特别是在将近傍晚时,由于隧道内外的光线不足,施工车辆安全性愈发的降低。

1.3坍塌风险隐患

公路隧道开挖时,还会造成坍塌风险,造成坍塌风险的原因有很多,可归结为受力状态、地质因素、人为因素、地下水等。具体表现:由于受到土力压力作用和地层产生临空面后应力调整现象而导致软弱围岩内破坏或出现裂缝现象,或是由于围岩内已有节理和层里等产生剥离、松弛,造成泥砂或岩石大量坍落。隧道坍塌不仅和公路隧道特征以及施工条件有关,还会受到水文地质条件的影响,且地层岩性、地貌条件以及地质构造等环境条件也会对水文地质条件产生一定的影响。

1.4涌水风险隐患

涌水在公路隧道施工中也是一项较为常见的地质灾害,其仅次于坍塌。在施工中如果出现涌水风险,会造成突泥突水较为常见的不良地质有暗河和大型溶洞、断层裂隙水、煤系地层中的老窖积水,以及金属和非金属的矿山积水。

1.5岩爆风险隐患

公路隧道工程进行施工的过程中容易出现岩爆问题,岩爆风险属于在高地应力的条件下对工程进行开挖时,硬脆性的围岩由于开挖卸荷使得洞壁的应力再次分布,将其储存在岩石内,以往一直存储于岩石内部的弹性应变突然释放[2]。因此会产生松脱、爆裂、弹射、剥落,甚至还会出现抛掷的现象,其属于动力失稳的地质灾害,给公路隧道施工的工作人员安全带来一定的威胁。

2公路隧道安全风险控制方法及应用

2.1合理控制喷射混凝土量

喷射混凝土的工作人员应具备较强的观察能力,其会直接影响到回弹量与喷射质量。针对喷射混凝土量大问题,可以通过以下几个方面对其进行解决。(1)合理控制受喷面与喷嘴的距离[3]。该距离应和风压大小,骨料质量,以及射流速度都有着直接的关系。在一般情况下应认真观察受面混凝土自身接纳能力与附着速度是否和出料吻合,并认真观察回弹,并观察其是否超过了30%。因此,对两者间距的调整可以有效的达到预期效果。(2)调整喷射时,可以对供水量进行适当的调整,保障其表面的粘结性好,无蠕变、剥落问题,回弹量适当时,水量适中,如果未能达到此标准则应对其进行反复调整。(3)合理调整入射角。在调整入射角时应保证其与于受喷面垂直,如果在条件不允许的状况下应尽力保障入射角大于70°,如果不能满足此要求则会导致其回弹力增大。(4)在喷射时,将喷嘴制作成螺旋形状,并将其从上到下缓慢地进行移动,应确保每个螺旋都能具备一定的压边宽度。如果将以上几个因素合理地控制在一定范围,公路隧道喷射混凝土的速度也就能控制在一定合理的范围内,并且喷射质量以及回弹量也能得到合理的改善。实际上,在公路隧道施工中喷射混凝土一般都存在回弹现象,应对其合理地进行控制,将其控制在20%~30%,保障其在一定的范围内,进而保障后期工作可以顺利开展。

2.2增加公路隧道内的照明度

为了确保施工车辆及施工人员工作中的安全,应该在施工隧道内增加照明装置,并考虑到施工车辆驾驶员、施工人员的生理及心理因素,应用明暗交替的灯光,缓解施工车辆驾驶员、施工人员的紧张情绪。隧道内的照明应由专业人员进行设计,模拟施工现场情况,原则上隧道光线由外至内逐渐变暗,在隧道口的时候,光线的亮度就会与洞外的光线亮度接近,从而将人眼不适的问题解决。

2.3坍塌风险控制措施

在控制坍塌风险时按照施工现场地形,根据风险因素的分段风险评估表,以及辨识结果,对公路隧道设计出合理的控制方法。(1)按照公路隧道实际围岩情况选择出适当的施工方法,例如上下台阶法、环形分部法、双侧壁导坑法,进而避免减少对围岩的扰动。(2)采用超前加固措施加固隧道软弱土围岩,例如采用超前注浆小导管等措施,提升围岩的自稳性。(3)增强对公路隧道的监控测量工作的重视,此外,做好超前预报地质,以及开挖后对地质表述记录与分析,并按照预报和分析结果,合理地调整支护参数,预防公路隧道发生坍塌。(4)应合理地安排施工进度,并合理地控制开挖进尺。

2.4正确应对突涌水风险

在公路隧道施工中如果遇到突涌水的现象,可根据施工区域的地质状况,以分段风险评估和造成风险的因素统计,来规避公路隧道施工中遇到突涌水风险。(1)在控制突涌水风险时,应遵循“防”“排”“截”“堵”的原则,进而能够治理地表水与地下水。(2)在特殊的区段内,可根据水文地质报告以及物探的方式进行超前地质预测报告。(3)综合地评断和分析多种预报方法,并得出合理的相应结果,合理优化调整结果,并找出合理的解决措施,进而确保施工与结构的安全性。(4)针对已经达到高级别突出风险的公路隧道来说,应根据施工现场的具体情况,可采用超前引导或注浆止水等方式实施相关工作。此外,也应该做好施工期间的排水工作,并将应急预案制定好,进而保障公路隧道施工的安全稳定性。(5)公路隧道在具体施工的过程中应与设计单位提前做好沟通工作,使得设计单位和施工人员都能全面地了解具体施工位置的围岩及地下水变化情况,合理地设计变更支护参数,进而保障施工的安全性和稳定性。(6)在公路隧道施工中如果在处于特殊的区域内,应提高监控量测的频率,对所检测的数据进行及时分析和整理,根据所得出的监控结果,合理调整施工措施。

2.5控制岩爆风险

隧道岩爆是在公路隧道施工开挖地下工程时,聚集在岩体内的弹性变形突然爆增而引起的岩块和岩石爆裂,并出现弹射的现象。发生岩爆现象的主要原因是岩石自身存在着较高的地应力,并且其压力还超出了岩石自身的压力。此外,又由于岩石具有一定的弹性和脆弱性。在开挖地下工程时,可能会对岩体的平衡状态打破。岩石产生岩片、岩块可能会对施工人员和设备的安全造成一定的影响,为了避免出现岩爆的现象,应提前做好防备工作。此外,岩爆也会对工程的进度产生一定的影响,当前岩爆已经是地下工程中的重大难题之一。针对公路隧道施工中出现岩爆问题的现象,应根据公路施工的地形,以及地层的岩性等地质条件,并根据风险因素、风险评估统计表,合理地设计岩爆风险措施。(1)在岩爆风险区域,要合理安排检测人员对岩爆进行全天检测,然后在此基础上,成立岩爆抢险组、制定岩爆应急方案,并对相关工作人员定期开展抢险练习,确保发生岩爆事件时,可以及时将岩爆应急方案启动。(2)岩爆区段开挖前,要充分与地质资料进行核对,并做好区段的分析判断工作,防治岩爆工作前,应预先将防治岩爆和施工准备工作做好。(3)针对岩爆高发区域,应对洞壁和掌子面喷射高压水,起到除尘和降温的作用,并能对岩面做好润湿工作,可以提升围岩的可塑性,这样能将岩爆的剧烈程度降低。(4)对于不同类型和大小的岩爆来说,应该提前在岩爆的区段上打上爆破减震孔,进而能降低岩爆的强度,并能将地应力提前释放出去。由于岩爆灾害会对公路隧道施工人员和施工设备带来严重的威胁,因此应在必要时做好避让工作,如果岩爆性已经降低到一定程度,应对强烈岩爆的区段安装锚杆并挂设钢筋网,并应对钢拱架进行支撑和支护工作。

第8篇:隧道公路施工范文

关键词:公路隧道;软弱围岩;支护;衬砌

0引言

隧道施工是公路工程建设的重要环节,具体施工方法的选择关系到安全性、经济成本等众多指标。通常情况下,两车道隧道的施工开挖长度为12~13m,隧道呈扁平状,选取适宜的施工方法是施工人员需要解决的主要问题之一。由于软弱围岩稳定性较差,无法承受较大的压力,所以存在软弱围岩的公路隧道施工对于具体方法的要求更为严格。

1工程概况

某公路隧道由东向西延伸,最大填埋深度为318m,长约3169m。通过地质勘察得知,隧道围岩中碎屑岩成分居多,整体强度低,大多为强风化泥质灰岩,裂隙较发育,浅层风化程度尤为严重,围岩表层存在明显的剥落现象,而且少数碎石的厚度偏大,不具备完整性,隧道进出口地形平缓,围岩性质较软,隧道口边坡容易出现坍塌,需对其进行支护。隧道浅埋区比重大,隧道顶围岩厚度小,强度无法满足支撑条件,易引发坍落或冒顶等现象。

2隧道软弱围岩常见病害

⑴隧道形变程度较为明显,夹杂数据波动的区域在掌子面附近20~30m的段落中,此外,在发生形变的一段时间内,形变发展呈加快趋势;⑵早期开挖过程中,掌子面出现少量渗水,一段时间或降雨后渗水情况加剧,支护结构随之发生大范围沉降;⑶形变区出现较大沉降,随即出现收敛;⑷隧道拱顶或边墙出现裂缝;⑸围岩形变区域出现环向开裂;⑹收敛最大处上的工字钢架出现扭曲变形,支护结构开裂,伴随混凝土脱落;⑺形变时间久,据测量得知,隧道在实施衬砌施工前始终没有处于稳定状态。

3公路隧道软弱围岩的施工方法

3.1超前小导管灌注施工

由于公路隧道围岩结构不稳定,形变速度快,压力大、自稳周期短暂,在施工时或施工后容易造成坍塌等事故。根据隧道工程的实际情况,决定使用超前小导管等方式对围岩进行灌浆加固。本工程选用长度为3m、外径保持在42mm的导管进行支护,导管设置间距为0.4m,环形套管中共含有37支导管,每隔1.5m设置一环,纵向连接长度不得低于1m,外插角度保持在10°~15°之内,导管末端直接焊接在钢筋架上。浆液使用水泥砂浆,水泥、石灰用量相同,外掺水玻璃,掺量为5%总重。注浆孔设置完成后方可开始压浆,浆液受压可迅速进入岩体,使其破碎结构充分黏结,以形成高强抗渗的整体结构[1]。

3.2微台阶法

公路隧道开挖施工运用微台阶法,整个断面按3层进行开挖,上层台阶的长度为4~5m,高度为4.8m。每开挖两榀即进尺1.0m;在对下层台阶进行开挖时,先挖出右侧雏形,两榀为一级分级进尺,左侧稍落后,约三榀,进尺与右侧相同;仰拱开挖紧跟台阶进行。开挖时,应对爆破进尺进行准确控制,将上层台阶进尺情况作为基础指标;台阶开挖需同步推进;控制交错距离,确保拱架有一只拱脚触地,否则会引发掉拱事故。若隧道围岩破碎情况严重,应适当缩减进尺,每次只能开挖出0.5m。

3.3初期支护

开挖结束后立即进行初期支护,以免围岩风化酿成事故。为减少围岩暴露时间并预防其出渣扰动,可运用初喷浆方法。初喷厚度通常为5cm。该隧道初期支护使用锚喷法,选用特定钢拱架,按间距50cm分布,拱架由Ф22钢筋串接,串接钢筋环向距离100cm;锚杆与串接钢筋相同,长度为3m,按梅花形布设,间距1m;钢拱架后方设置钢筋网,共两层,由Ф8钢筋围编而成,网格20cm;共喷射C20混凝土约26cm。为方便钢拱架安装,可按每榀五节分节制作,其中上层台阶三节,其余各一节。由于该隧道围岩十分软弱,拱底承载能力无法满足设计要求,钢拱架在完成安装后会立即出现沉降,混凝土浇筑环节耗时较长,对施工进度造成较大影响,因此应在拱架安装以前提前做好砼块。隧道多段钢拱架为进行落底封闭,拱脚与地面垂直,虽具有增加受力面积的作用,但水平方向上的收敛阻力较小。隧道围岩处压力过大,导致拱架出现明显移动,致使混凝土结构开裂。在不更改脚板的前提下,可在拱架内部设置长度为1m的小型拱架,同时配备脚板,以提高水平作用力,同时在拱脚位置加设锁定锚杆,即可有效解决上述问题,控制收敛。隧道渗漏水情况严重的区域中,锚杆应改选Ф42导管,运用径向注浆法促使围岩形成整体,以实现防水效果,减少围岩所受压力[2]。

3.4底部仰拱

早日成环是运用微台阶法的宗旨,及时对落底进行封闭成环是保证早期结构稳定可靠,避免沉降与收敛的捷径之一。仰拱初期支护应与开挖掌子面紧紧跟随,单次开挖长度不宜过大,完成开挖后的路段应立即设置钢拱架,同时喷上混凝土完成封闭,如果开挖后的路段未得到上述处理,则在长时间的暴露情况下容易出现失稳、沉降或收敛。针对不存在仰拱段的路段,仰拱应低于下层台阶约15~20m,这样主要是为出渣提供便利条件,满足车辆活动要求即可,不宜过长。仰拱施工以前,应彻底清除拱底杂物,同时进行排水设置,将隧道中的渗透水引排到仰拱段之外,随后方可进行浇筑施工[3]。

3.5衬砌

该隧道运用复合式防水衬砌。衬砌结构由C25防水混凝土浇筑而成,抗渗等级可达S8。防水设计将排水作为核心,充分结合防水与排水,遵循结构自身防水这一基本原则,强化混凝土结构自身的防水、抗渗性能,同时将伸缩缝与变形缝作为主要防范对象,通过加设防水层等方式予以辅助。一衬与二衬之间会存在一定的空隙,在此空隙中设置透水管,并在外墙侧铺设排水管。衬砌施工需要在隧道围岩保持稳定的条件下进行,衬砌混凝土的浇筑要点为:⑴各量测内容变化情况趋于稳定,围岩保持平稳;⑵已完成位移达到预期限度的90%左右;⑶衬砌周边位移速度不超过0.10~0.20mm/d,且拱部沉降速度低于0.07~0.15mm/d,及时进行封闭成环。

3.6地质预报与监测

地质预报在实际施工过程中有着十分重要的作用。它可以对地质情况进行十分清晰的预测,并提供必要的数据参考,施工方可以据此提出适宜的施工方案。该隧道在施工过程中利用了TSP系统,可实现150m超前预测,具有不可替代的重要作用。施工监测同样具有重要作用,实际的沉降、收敛数据可以为支护参数的改善提供必要的指导,并对具体方案进行检验,以充分保证施工安全。

4结语

在公路隧道的软弱围岩中,由于其有沉降量大、形变不规律、稳定性差等问题,使得基于软弱围岩展开的隧道施工难度极大,稍有不慎就会造成坍塌等事故。为此,在施工以前必须制定细致且切实可行的方案,开挖过程中需严格遵循“导管超前、规范注浆、缩短进尺、加强支护、及时封闭、多次量测”等基本原则,并在施工过程中运用与实际情况相适应的方法,充分发挥出预报系统与监测单元的主要作用,进而从根本上保证隧道施工安全。

参考文献:

[1]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]唐颖.公路隧道软弱围岩施工方法的探讨[J].现代隧道技术,2007,44(8):68-71.

第9篇:隧道公路施工范文

关键词:公路工程;瓦斯隧道;施工风险;控制措施

中图分类号: X734 文献标识码: A

工程概况

六盘水至镇宁高速公路六盘水至六枝段第五合同段高峰隧道位于六枝县岩脚镇高峰村至六枝县岩脚镇群峰村境内,该隧道属于长隧道,为分离式隧道。隧道左线里程:ZK80+210~ZK81+481,全长1271米,六盘水端和六枝端洞门型式均为端墙式,路面纵向坡度-2.5%;右线里程:YK80+235~YK81+461,全长1226米,六盘水端和六枝端洞门型式均为端墙式,路面纵向坡度-2.5%,最大埋深215m。工程地质情况:隧道区山体由泥岩、粉砂质泥岩、灰岩等构成,属软~较硬岩。据地质调绘、物探及钻探揭露表明,遂道址区不良地质主要为岩溶和采空区。工程水文情况:地下水主要为第四系松散土层中的孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶裂隙和构造裂隙水。

一、瓦斯来源及影响范围

1.1瓦斯来源

隧道进口及浅埋二叠系上统龙潭组地层含煤层,煤层分布于该组地层的粉砂质泥岩中,呈层状,根据附近黑塘煤矿资料,该地层含8层煤,在SDK47孔取得煤样,测瓦斯含量为0.14m3/t,瓦斯压力为0.01MPa,由于钻探揭露煤层地表,暴露时间长,氧化程度高,为三级瓦斯地段,参考黑塘煤矿煤样试验资料,为高瓦斯煤层。根据煤层分布、瓦斯浓度及压力,进口至ZK80+732段、进口至YK80+781段位高瓦斯工区,按高瓦斯隧道设计。

1.2瓦斯影响范围

根据中国公路工程咨询集团有限公司钻探结果,高峰隧道瓦斯涌出影响范围为ZK80+220~ZK80+735段、进口至YK80+245~YK80+770,瓦斯含量为0.14m3/t,瓦斯压力为0.01MPa。隧道出口暂未发现瓦斯,将根据隧道进尺深度逐一排查瓦斯,确定影响范围。

二、煤系地层及采空区的瓦斯监测与预测方法

1、瓦斯检测仪器及监控系统

《铁路瓦斯隧道技术规范》中明确规定:“瓦斯隧道施工期间,应建立瓦斯通风控制、检测的组织系统,测定气象参数、瓦斯浓度、风速、风量等参数。低瓦斯工区可用便携式瓦检仪,高瓦斯工区和瓦斯突出工区除便携式瓦检仪外,尚应配置高浓度瓦检仪和瓦斯自动检测报警断电装置。”

1.1便携式瓦斯检测仪

便携式瓦斯检测仪携带方便,操作简易,可直接快速测定矿井或隧道内任意位置瓦斯浓度,较好地满足生产、施工需要,目前在矿井生产和隧道施工中应用较为广泛。

1.2瓦斯遥测仪

瓦斯遥测仪是在瓦斯检测仪的基础上发展起来的,具有连续监测、记录、报警和断电等装置,可安全、高效地监测矿井、隧道作业点和回流风中的瓦斯。目前,应用较多的瓦斯遥测仪包括AK-201A型瓦斯遥测仪、ADJ-2型瓦斯遥测仪、KCD-Ⅱ型瓦斯遥测仪、ABD-21自动瓦斯监测断电仪等。

1.3瓦斯监控系统

瓦斯监控系统的功能侧重于监测,即对环境的各种参数进行收集处理,控制功能主要是实施瓦斯超限断电处理。国内外广泛应用的瓦斯监控系统有英国MINOS瓦斯监测系统、德国TF-200瓦斯监测系统、波兰CMM-20瓦斯监测系统等。

2、隧道瓦斯监测技术

目前,隧道施工期瓦斯监测网格多采用系统自动监控和人工检测相结合的模式,即通过自动监测,由监控覆盖隧道重点部位和易发生瓦斯积聚的部位,实现实时监测及预警;通过人工检测,实现全隧道范围的瓦斯数据补充采集。这样可通过系统自动监控和人工检测的相互补充,可构建起覆盖全隧道的瓦斯实施监测网格,有效解决瓦斯漏检漏测难题,系统、全面把握隧道内任意位置任意时刻的瓦斯信息。

3、隧道瓦斯预测技术

目前,国内外学者针对瓦斯预测已进行了诸多研究,总体可以分为定性预测和定量预测。定性预测是对瓦斯浓度的历史数据和现状做出解释以及判断,从而综合的评价预估瓦斯浓度的变化、发展的趋势,主要包括判断预测法、专家评估法和模糊综合评价。定量预测主要是利用过去和现状的各种瓦斯数据,根据实际情况建立相关数学模型,对瓦斯浓度变化、发展做出预测,主要包括回归分析法、灰色系统、BP神经网络等方法。

三、公路瓦斯隧道施工风险控制措施

1、施工通风风险控制

为了确保隧道安全施工,防止瓦斯燃烧与爆炸,以及防止有害气体的危害,瓦斯隧道通风是安全施工的有力保证。特别是长大高瓦斯隧道的通风技术水平,将直接影响隧道独头掘进的速度与施工工期,充分显示了瓦斯隧道通风工作的重要性。

2、施工防火风险控制

(1)瓦斯隧道施工必须制定具体的防火措施及配备必要的消防设施。(2)进入瓦斯隧道人员须接受洞口值班员检查,严禁将火柴、打火机及其他易燃品带入隧道内,严禁穿化纤衣服进入含瓦斯工区。(3)易燃品管理。

3、隧道揭煤段风险控制

3.1超前钻孔探测

进入煤层前10m要进行超前钻孔预测。如遇地质岩性明显变黑或随着掘进瓦斯浓度呈高梯度变大时,不论设计是否为煤层段,均应加强超前钻孔探测。钻孔长度要求在15m以上,最小超前距离不得小于5m,钻孔的数量与布置应保证钻孔间距不超过钻孔有效排放半径的2倍。应经常检查超前钻孔措施的执行情况,不断根据变化了的地质条件,及时测定钻孔的有效半径,校正钻孔布置的参数。在打超前钻孔的过程中要随时注意突出预兆的观测,必要时停钻,甚至撤离人员。为了避免在打钻时发生突出造成人身事故,可先将工作面两帮和迎面均用木板背严,然后再开钻,这样一方面可避免煤壁坍塌造成跨孔,另一方面在地压剧烈活动时,便于观察声响和煤移的预兆,以及时撤离人员。

3.2瓦斯排放

瓦斯隧道采用钻孔排放作为防突的主要手段。根据多次钻孔突出事故的分析认为,要避免突出的发生,在工作面前方最少要保持3~5m的卸压带。应保证整个施工断面和断面外上部3m、两侧1.5m的距离内,都应在钻孔排放瓦斯半径范围内,对于危险程度严重的煤层,排瓦斯的保护范围还应适当扩大。单孔排放半径及孔间距应根据允许排放时间、煤的透气性等因素确定,瓦斯排放可根据煤层的不同特点,采取相应的排放方法,缩短排放时间。

3.3揭煤施工

(1)洞内只能采用风动凿岩机或风动凿岩台车钻孔,不许采用电钻钻孔,所有电钻必须撤出洞外,所有钻孔必须采用湿式钻孔。(2)钻孔前必须检测工作面附近20m风流中瓦斯浓度,如果瓦斯浓度小于1.0%,方可开始作业,如果浓度大于1.5%,应停工、撤人、切断电源和查明原因,并加强通风使瓦斯浓度降到允许值以下。必须采用湿式打眼,炮眼深度不得小于0.65m。在钻孔过程中,出现顶钻、夹钻、喷孔等动力现象时,应立即停止钻进,撤出人员,加强通风。(3)施工中,要特别注意拱部变形,防止大的坍塌及采空区,因采空区域赋存老窑水及瓦斯,如果击穿,灾害巨大。在煤系地层中不宜全断面开挖,而应采取半断面正台阶、先墙后拱的施工方法。上半断面开挖时应遵循“勤检验、短进尺、弱爆破”,支护时应遵循“快封闭、强支护”等要求

结束语

本文结合具体工程实践,通过对瓦斯隧道施工风险的控制措施各个要素进行分析探讨,得出一套系统性的瓦斯隧道施工风险管理方法,希望可为类似瓦斯隧道的施工和风险管理提供一定的借鉴和参考。

参考文献

[1]邓加亮.公路瓦斯隧道施工风险分析[D].长沙:长沙理工大学,2010.