(3)采用正確的支護手段和方法
除了施工方法安全合理實用外,采用合理、經濟的施工支護手段也是防止隧道坍方的關鍵。隧道支護應根據不同的圍巖級別及地質狀況進行施作,對洞口存在堆積體、滑坡體、淺埋及軟弱地層等不良地質隧道,可采用大管棚、小導管注漿超前支護,地表注漿加固及地面旋噴樁加固等措施。部分隧道洞口設置抗滑樁保證坡體的整體穩定,進洞后盡快施做洞門,確保進洞洞口安全;洞內軟弱地層地段以錨、噴、網為主要支護手段,必要時加格柵鋼架,強化支護措施,同時減少對巖體的擾動,抑制圍巖過度松弛變形,確保洞內施工安全。
一次支護是主要受力結構,應按永久結構沒計,且必須在其基本穩定后開始進行防水層和二次模筑襯砌,尚未穩定情況下,企圖用模筑襯砌進行支護是不安全的,襯砌會產生開裂。若采用鋪底超前、仰拱超前的模筑襯砌的方法,是有利于地層穩定的。一次支護由鋼筋網、鋼拱架、噴混凝上組成,鋼拱架接頭聯結處設鎖腳錨管(灌漿)。
二次襯砌為安全儲備和承受部分流變荷載、地震力等。二次襯砌由模筑混凝土、鋼筋混凝土兩種型式組成。
3.施工中應注意以下問題
(1)淺埋或軟弱圍巖隧道正臺階施工不允許分長、中、微臺階,臺階長度為一倍洞徑,第一個上臺階高度定為2.5m,有利于快速將頂部一次支護、網構鋼架安裝定位,有利于安全。小導管長度應為臺階高度加1m.所以,初期設置小導管長度3.5m是指臺階高度2.5m時的情況。
(2)大斷面硬巖隧道宜采用小導洞超前爆破,可減震30%,取消預裂爆破。也可采用小TBM超前,鉆爆法擴大。其優點為:(1)可以超前預報;(2)爆破減振30%,炸藥比全斷而爆破減少5%~10%;(3)擴大爆破,炮眼利用率為100%,所以提高開挖速度2~3倍:(4)炮眼半孔保仃率80%,線形超挖<10cm;(5)爆破碴堆、碴塊均勻、集中,便于快速出碴;(6)縱向爆破沖擊波小,對后部工序影響小。
(3)在任何情況下,使隧道斷面能在較短時間內閉合是極為重要的。
(4)支護結構施工必須是一次支護從上向下施作,二次模筑襯砌必須從下向上施作。
(5)在軟弱地層段隧道襯砌施工采取緊跟的原則:即襯砌施工以距掌子面不超過150米為限。仰拱超前、襯砌緊跟能在洞內迅速形成閉合環,防止圍巖過度松弛變形,保證施工安全的作用更為顯著。
(6)實施性施工組織設計必須把安全方案作為重要內容,從技術工藝、設備器材、作業流程、風險應對等各個方面做好預控措施。
三、必須堅持報考設計、報考施工、報考管理
必須遵循信息化反饋設計、信息化施工、信息化報考原理。設計人員必須及時修改圖紙,必須尊重施工信息。必須在現場建立建設方牽頭,以施工單位為主體的設計、監理報考管理小組,實現及時支護、及時封閉、及時量測、及時反饋、及時修正的地下工程管理辦法。
現代隧道施工中,利用先進的信息技術,及時反饋地質變化情況和支護受力變形情況,適時調整施工方法和支護手段,準備預防應急措施,避免坍方施工的發生,確保施工安全。在目前隧道施工中,一般采用超前地質預探探報技術、監控量測技術等手段預報隧道開挖前方工程地質和水文地質情況,監測支護結構受力變形情況,為設計變更及施工中采取相應的施工方法和支護手段提供依據。
必須重視隧道的綜合地質超前預報,將超前地質預報作為一道工序來保證。預報方法宜長短結合以短為主,預報范圍前方≧30 m,隧道周邊外l倍洞徑,做為工序列入。預報方法:以鉆孔為主,配合地質描述。
采用監控量測技術控制地表下沉和防塌方是最可靠的力法。監控量測是施工的核心,必須認真、快速獲取結果,掌握洞身的變化特點,尤其要重視一倍洞徑處的穩定性,這往往是塌方、變形的最危險時間的區段。必須重視時空變化效應,縱向一次支護的監控長度一般為洞徑的6倍左右,6倍洞徑以后必須確保結構的變化速率不變或快速減少,6倍洞徑以內只允許施作仰拱和邊墻基礎,不允許模板臺車進行邊墻和頂部混凝土的灌注。
四、重視初期支護的施工質量
支護是安全的保證。初期支護應及時施作,早封閉,快成環,控制變形。開挖后,巖石暴露時間要控制在2~4小時以內,應先初噴4~5cm厚混凝土封閉巖面,然后安裝格柵、錨桿等初期支撐,再復噴至設計厚度。軟弱地層必須采用潮噴混凝土,不提倡濕噴混凝土。因濕噴工藝不過關,不能將圍巖的的承載力提高,形成圍巖、噴層兩張皮。濕噴早期強度低,回彈量大。潮噴可以把圍巖裂隙阻死,形成圍巖組成的承載拱,這正是強調圍巖爆破后不找頂及時初噴的原因。噴射混凝土標號不得低于200號,ld齡期的標號小宜低于50號。
格柵鋼架安裝須符合設計位置,緊貼圍巖,中間有空隙時,必須用噴混凝土充填密實,絕不允許填塞木柴和片石,出現“兩層皮”現象;有很多隧道坍塌都是與初支背后空洞有關,這方面有血的教訓,因此,施工中必須加強對此道工序的控制。兩榀格柵鋼架之間必須用斜拉桿焊接,拱腳處要根據現場情況采用縱向托梁、鎖腳貓管(貓桿)或擴大拱腳等措施進行加強,這是保證下步開挖安全最重要的措施,必須認真落實;鋼架落底接長時應沿隧道兩側交錯進行,根據圍巖條件每次接長1~3榀,上下格柵鋼架必須對接牢固;格柵鋼架安裝好后,復噴混凝土到設計厚度,保護層厚度不得小于3~4cm.
錨桿根據設計要求和現場地質條件選用。一定要保證錨桿方向和數量,采用砂漿錨桿時要確保注漿飽滿,稠度適中,錨桿插入深度不得小于設計長度的95%;有水地段優先采用藥包式、楔縫式或縫管式錨桿,端頭錨固錨桿一定要保證端頭錨固部分的緊固質量。尾部必須加托板,托板應緊固密貼圍巖和格柵,以提高錨固效果。
五、淺埋暗挖隧道施工原則
1.首先系統采用小導管超前支護技術。
2.設計采用8字形格柵拱架,做到在x,y2個方向實現等強度、等剛度、等穩定度。 來源:考試大的美女編輯們
3.突出快速施工,考慮時空效應,做到5個及時:及時支護、及時封閉、及時量測、及時反饋、及時修正。 來源:考試大的美女編輯們
4.采用復合式襯砌結構,一次支護由噴射混凝土、鋼筋網、網構鋼拱架組成。鋼拱架聯結處將索腳錨管和鋼拱架焊接,形成一次支護。
5.淺埋暗挖法18字方針是施工的原則和要點的精辟總結,即:“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”。 考試大-全國最大教育類網站(www.Examda。com)
6.拓寬淺埋暗挖法在有水、不穩定地層中應用時,要采用以注漿堵水為主,以降水為輔的原則。采用劈裂注漿加固和堵住80%的水源,降掉20%的少量裂隙水,以達到減少地表下沉的目的。
7.選擇適宜的輔助施工工法。
常用的有:環形開挖留核心土;噴射混凝土封閉開挖工作面;超前錨桿或超前小導管支護;超前小導管周邊注漿支護;設置上臺階臨時仰拱;跟蹤注漿加固地層;洞內真空泵降水、洞內超前降排水;洞外深井泵降水等。
8.大跨施工應選擇變大跨為小跨的施工方法,如CD法、雙立柱法、柱洞法、中洞法、側洞法等。在確保安全經濟的前提下,開挖方法的選擇次序應為:當開挖斷面寬度大于10m以上時,應優先選用CD法,或者是雙立柱法,在迫不得已情況下可考慮側壁導坑法,或者CRD法。當開挖寬度小于10m時,應優先采用正臺階法,當下沉量控制不住時再考慮用CD法或CRD法,工程實踐證明,如在北京地層淺埋情況下,當開挖寬度在12m以內時采用正臺階法是成功的。
9.長管棚的直徑要和地層剛度相匹配,當Φ超過150mm時,對控制地表下沉作用很小。長管棚法一般在洞口段采用,在隧道內一般不宜采用,用雙層小導管法是完全可以通過的。
10.仰拱應緊跟下臺階,超前于襯砌施工。Ⅳ級以下圍巖段鋪底宜超前施工,以便改善運輸條件,方便襯砌作業。仰拱(鋪底)施工前必須先將底部雜物、虛碴、積水排除干凈,超挖時采用同標號混凝土或漿砌片石回填。