隧道工程建设的开挖支护施工作用论文

2024-08-30

隧道工程建设的开挖支护施工作用论文(精选10篇)

隧道工程建设的开挖支护施工作用论文 篇1

摘要:在隧道工程施工前要先在施工地进行勘察,然后结合开挖支护进行方案设计,在此过程中要采用多种方式的开挖支护。文章根据隧道的相关施工方法,结合开挖支护做出一些总结,把施工过程中应该注意地方都列举出来。

关键词:隧道施工;开挖支护技术;技术要点

在隧道施工的过程中,开挖支护是整个工程设计中最重要的一部分。在施工前,地质人员要先到施工地勘探当地的情况,包括土质、周边环境、交通条件等各种因素,在勘探后,才可以根据开挖支护的方案进行建筑设计,在隧道的施工中进行开挖支护时,注意一些事项是很重要的。

1隧道工程建设中开挖支护施工的主要作用

在隧道工程建设中,开挖支护在整个工程中起着至关重要的作用:①隧道的建设一般都是在山路陡的地方,有时隧道就建立在岩石之上,所以,有效的支护手段是保证隧道工程整体安全系数的重要途径。而且,从岩石本身的质地特性上来说,岩石的稳固性很差,尤其是一些被破坏的岩石[1]。所以在隧道施工之前,施工队都会用钢架作为支护,一方面,钢架的适应度和刚性更强,同时,运用了钢架结构支撑,保证了支护工程施工结构上的稳固性后,应再加入混凝土,这种原料的加入,也是基于混凝土凝固后成形比较规范,且承受能力较强的特点。另外,混凝土在施工初期是一种可塑性很强的材料,所以可以用混凝土把钢架和岩石之间的孔隙填满,使支护更加牢固,施工队的安全也有了保障;②当隧道开挖后,它的围岩会很容易被风化,为了确保施工队的安全和工程的正常进度,在隧道开挖支护后会浇筑混凝土,封闭围岩的同时也能确保围岩的稳固性;③锚杆支护施工的作用。锚杆的作用是固定破碎的岩块,把隧道的梁和拱组合在一起,加强拱的抗压度。锚杆支护的种类有很多,其中最常见的是普通的砂浆锚杆、中空注浆锚杆、自进式锚杆等,在使用锚杆时,必须要将锚杆和岩层紧密的贴合在一起,锚杆的垫板需要安装好。垫板安装的要点是一定要保证垫板位置的准确性,这种准确性主要指的是垫板的高度和垫板材质的选择。首先,垫板的安装是为了保证锚杆作用的稳定发挥,所以,它是锚杆稳固的基础。另外,保证稳固性的另一个方法是,选取自身稳定性和耐受力更好的垫板材质,提升其牢固性。最好能在支护安装后仔细检查一遍,注意检查时要结合支护工程安装的顺序和结构特点,同时,为了能实现对支护安装工程的全面监管,检查人员必须对支护结构的作用原理和安装技巧有一个整体的了解,并控制好它对工人安全和工程进度的影响因素,为人员安全和施工流程提供双重的保障。

2隧道工程建设中的主要开挖支护施工方法分析

在施工的工程中,每一项技术都有自己独特的方法,开挖支护也不例外,其中最主要的两种是台阶法和全断面开挖法:①全断面开挖法和它的名字一样,在施工前需要进行一次爆破,岩层就会破裂或断开,这样做的目的是为了便于设计隧道轮廓。爆破完成后就需要用锚固支护和二次衬砌的方法进行下面的工程,为了确保爆破过后的围岩具有牢固性,就必须在全断面开挖后用支护进行加固和保护。但在这里需要注意,支护的宽和长不能低于1km,因为在施工现场必然有大型的机械设备,为了机械设备的道路畅通,就需要把空间留出来[1];②台阶法是在全断面开挖的基础上进行改变而来的,这种方法在隧道的施工中最为常见。首先要根据不同的长度把岩层划分为一层一层的台阶,在这里台阶的划分分为长台阶法、短台阶法和超短台阶法,需要根据不同的情况选取不同的台阶法。而且在施工前期还要考虑到支护闭合的时间和岩层的稳固性,以免在施工过程中出现危险。

3隧道工程建设中的开挖支护施工技术要点分析

3.1钢架及大拱脚钢架支护施工的技术要点

在隧道施工前,轮廓需要爆破,爆破后围岩就会不牢固,为了确保在施工中台阶的稳固性,一般都会在开挖下台阶时在上台阶设置一个大拱脚,大拱脚宽为0.5m,高为1m。在设置大拱脚时,需要施工人员扩大拱脚,在拱脚的支架建立好后,需要用混凝土来加固,以确保拱脚支架的稳定性。一般来说,在自稳性好的土之中架设大拱脚是很便利的,但在稳定性较差的岩层中架设大拱脚就有些麻烦,拱脚的扩凿需要一点时间,假如无法在上台阶开挖时及时建好就会发生围岩塌方的情况,但这个施工环节必须在隧道中进行,一旦塌方在施工过程中发生,所造成的财产和人员损失是无法估量的。所以这个技术的使用一般都带有安全风险,降低这种安全风险的有效方法除了提高施工人员本身的安全意识和自我保护意识之外,还可以从原材料质量的角度为整体的工程质量提供一重更好的保障。另外,施工人员的个人工作责任心和施工操作规范性也非常重要。施工提供人员在在应用这项施工技术时一定要小心谨慎,认真仔细,绝对不可因为马虎而造成损失[3]。钢架支护的钢架在制作上也很讲究,每个节点和弧度都要和设计的尺寸相符合,所以需要分节焊节点,在连接两个节点时要用螺栓,为了确保钢架和围岩之间的切合度,必须要用混凝土填补之间的缝隙,一方面可以控制围岩的形状,另一方面就是加强钢架整体的抗压受力能力。

3.2隧道工程中的喷射混凝土支护施工的技术要点

在隧道工程建设中,要在隧道开挖后及时做好防护工作,用混凝土来加强围岩的稳固性,在这个施工阶段,混凝土的加入方式是通过管道喷射来实现的,从混凝土凝固作用的历程和特点上来说,必须要等喷射上的混凝土完全凝固成形后才能进行第二阶段的喷射。即在喷射混凝土时需要分层分阶段来喷射。一般来说,在围岩上喷射混凝土来加固围岩的稳定性本是一件很容易的事情,但是当岩壁被挖过之后其开挖接触面的完整性和平整度就会受到影响,在混凝土喷射时就会存在混凝土原料分布不均匀或者作用不充分的问题,同时,混凝土喷射的难度和混凝土的数量也相应的增加了。为了解决这个问题,就需要在喷射混凝土前在凹坑处填补一些材料,然后再用混凝土把凹坑填平,这样不但能够减少混凝土的使用量,还能够减小混凝土喷射的难度。但是这个方法的缺点就是使支护和岩层之间出现空腔,对以后的施工来说是一个安全隐患。

3.3隧道工程中的锚杆支护施工技术要点

在锚杆支护施工的过程中,不同的锚杆有不同的构架方法。在支护时,要明确不同类型的锚杆其架构方式也有所区别。例如,砂浆锚杆的构建流程为:在施工前做好所有的准备工作,首先用器械标注孔位、钻孔和清洁孔洞,其次是在孔洞中注入砂浆并插入固定的锚杆,最后就是把锚杆的垫板和螺栓安装好,这样一个完整的砂浆锚杆的支护就构建好了。但在实际情况中,很多设计与施工存在差异,因为从本质上来说,施工阶段和设计阶段是存在着一定的不同的,虽然设计图纸最终是为施工提供依据的,但在实地的施工中,会受到地形、地质结构以及外部自然环境的影响,且这些因素有的是在施工过程中随机遇到的,并不能做到提前在工程设计阶段进行预估和防范。也就是说,工程设计环节和实际的施工环境存在一些差别,这就造成了设计数据与施工数据不符的现象。但有的施工工人只能按照图纸来工作,因为从原则上来讲,施工图纸是工人进入施工阶段时开展工作的重要依据,但上面的事物会直接导致支护结构搭建所需的原材料和原材料储备量不相匹配的现象发生,例如有时就会造成锚杆的数量不足或富余。当出现数量不足的问题时,就会导致施工材料不能被充分利用,还会浪费工程时间,这主要是因为,原材料的缺失会立刻导致施工速度的减慢和停滞。另外,一旦支护设施的完整性出了问题,那么施工的整体流程也会存在严重的安全隐患。

4结语

在隧道建设的过程中会遇到很多问题,但是,随着科学技术的不断进步,很多建设上存在的问题都被解决了。这就对隧道的施工提出了更高的要求,所以在隧道的施工中,施工队员一定要保质保量的完成工作,避免出现安全隐患。

参考文献:

[1]陈慧兰.建筑工程基坑开挖及边坡支护施工技术研究———以富兴广场工程为例[J].江西建材,2017(13):52-53.

隧道工程建设的开挖支护施工作用论文 篇2

本隧道隧址区位于陡峻山地中, 山顶海拔高度在900m左右, 任河谷底高程为310m~629m, 切割深度为500m~600m, 属中切割的中低山区。山体斜坡坡度多在45°~55°, 斜坡沟谷处坡度在55°~65°, 坡顶发育有宽缓的剥夷平台, 平台一代分布有水田、旱地, 隧道通过段坡面冲沟发育。

由于该隧道岩石属可溶性碳酸盐岩, 岩溶较发育, 围岩稳定性较差, 而且含水较丰富;区内断裂构造发育, 有一条构造发育的断层斜穿隧道, 致使围岩破碎, 降低了围岩级别, 并构成了地下水通道。隧道进出口地形坡度较陡, 岩体破碎、松散而且风化较严重, 围岩稳定性差。但本隧道内不存在有毒有害气体, 无高地温地层。经上述分析, 隧道施工段较易出现涌突水、断层破碎带、软弱松散等不良地质地段。

2 隧道预支护施工

根据本隧道采取的超前探孔结果, 对于本隧道的不良地质段必须进行预注浆加固处理, 本工程采用全断面和局部帷幕超前预注浆施工方案。采用施做砼止浆墙封堵围岩面, 注入单液或双液水泥浆, 帷幕注浆固结效果达到要求后, 在围岩整体性好的地方扩挖施工全断面φ108钢管, 再次注浆加固围岩, 形成大管棚超前支护体系。

1) 超前锚杆预支护。沿本隧道开挖轮廓线均匀环向布设φ22超前锚杆, 经计算超前锚杆长度为3.5m, 锚杆纵环向间距2.0×0.4m。锚杆施做部位为两侧起拱线拱部120°范围, 呈梅花形布置, 外插角5°~15°, 纵向搭接1.0m。锚杆尾端焊接在钢拱架上或系统锚杆尾端;

2) 超前小导管预支护。开挖前沿钢架腹板上预留孔施做拱墙φ42小导管并注浆, 孔的环向间距取40cm, 小导管长度取3.0m和6.0m两种规格, 外插角7°。导管的注浆材料采用单液水泥浆液, 水泥浆水灰比1:1, 注浆压力取0.5 MPa~2.0MPa;

3) 大管棚超前预支护。超前大管棚采用壁厚为4mm的Φ108热轧无缝钢管加工而成, 全断面共设置58个管棚。以隧道断面圆心为基准呈环向布设管棚, 管棚环向间距为40cm, 共设3环, 管棚长度取30m。管棚由3m和6m的管节通过丝扣联结而成, 以隧道中轴线为伞状平面布置, 注浆范围为隧道开挖线外6m, 浆液扩散半径取2m, 外插角2°。管棚采用间隔钻孔与注浆, 注浆液均采用1:1的水泥单浆液, 注浆时先注单号然后再注双号。在帷幕注浆达到固结、板结破碎带效果后, 向前开挖部分混凝土止浆墙, 留取6m厚止浆墙作为止浆岩盘和保证施工安全。然后将止浆墙退后6m段扩挖以满足全断面施工φ108大管棚的条件, 最后施作大管棚并注浆预支护;

4) 帷幕超前预注浆。根据本隧道围岩情况, 当超前地质钻孔中单孔流水量>2m3/h, 总水量>10m3/h的断层与破碎带不良地段采取全断面帷幕超前预注浆。在局部涌突水地段采用局部帷幕超前预注浆。施工时根据实际的岩溶管道位置、大小、围岩孔隙率及浆液扩散等来布设注浆孔位置。

注浆浆液采用普通水泥单液浆或普通水泥-水玻璃浆液, 而成孔注浆采取前进式分段注浆, 采取反复注入稀浆与浓浆交替、压力控制与注入浆液量控制相结合的措施, 注浆压力从低到高逐渐加压, 注浆时间根据浆量的注入速率进行灵活调整, 浆液等强期到后, 再进行下循环开挖。

3 隧道初期支护施工

3.1 初期支护

根据隧道埋深和围岩级别以及围岩地质情况, 本隧道施工中应加强初期支护手段, 支护断面采用Ⅳ~Ⅴ级围岩曲墙全断面增设带仰拱I18型工字钢刚架, 钢刚架间距为0.5 m/榀~1.0m/榀;锚杆采用L=3.0m的D25中空注浆锚杆, 纵环间距1.0m×1.0m;拱墙铺设双层φ8钢筋网片, 网格尺寸20cm×20cm;然后素喷厚度为26cm的C20混凝土。在每榀工字钢钢拱架之间用Φ22的钢筋连接, 并与径向锚杆及钢筋网焊为一体。然后喷射砼封闭, 以保证其快速形成承载结构。工程实践表明, 这种方法对于隧道成功穿越岩体自稳能力差的不良地质地段尤其有效。

3.2 径向补注浆加固围岩

开挖及初支完成后及时进行径向注浆加强, 径向注浆采用长度3.0m的D25中空注浆锚杆, 纵环间距1.0m×1.0m。本隧道采取的注浆参数如下:注浆材料采用普通水泥单液浆, 水灰比W:C=1:1。从下到上采用全孔一次性注浆, 初压时注浆压力为0.5MPa~1.0MPa, 而终压时注浆压力控制在2.0MPa。注浆完成后, 对其整体注浆效果进行检查, 如果每延米出水量不大于2m3/d时, 则表明注浆效果明显, 否则应采取补孔注浆措施。

4 施工注意事项

1) 混凝土止浆墙要确保其厚度以及密实度要求, 以确保其切实起到止浆墙作用;

2) 钻孔注浆要随时注意钻进的速度, 如果发现问题应及时进行处理, 以确保钻孔作业安全;

3) 进行注浆时保证注浆压力, 待压力有明显升高时, 进行合理的判断是否注满, 保证注浆效果;

4) 隧道开挖过程中坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则, 防止围岩坍塌造成安全事故。同时开挖时应加强监控量测, 及时进行回归分析, 出现异常应及时采取处理措施;

5) 隧道注浆过程中, 要密切注意泵压和流量的变化。对于工作面漏浆, 应采取封堵措施;如跑浆则通过调换浆液、调整浆液配比, 缩短浆液凝胶时间, 进行大泵量、低压力注浆;必要时采用间歇注浆, 以达到控域注浆目的。注浆时应保持注浆管路畅通, 以避免管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。注浆完成后应检查注浆效果, 对于未达到注浆结束标准时, 应采取补孔注浆处理措施。

5 结论

本文从分析某隧道所存在的不良地质问题出发, 针对该隧道的不良地质现象, 提出了该隧道相应的施工技术;从不良地质段开挖以及预支护的研究入手, 提出适合老龙山隧道不良地质段的预加固措施及开挖方法, 为同类不良地质的隧道提供开挖与支护施工借鉴。

参考文献

[1]邹艳琴.深埋隧道施工组织及不良地质地段施工方法[J].铁道建筑, 2008, 23 (10) :265-267.

公路隧道的开挖与支护方法 篇3

【关键词】公路隧道;隧道开挖;支护方法技术

0.引言

隧道是处于复杂地质条件下的建筑工程,施工开挖隧道主要受天然形成的地质条件及人工开挖支护方式两方面的影响。天然地质条件包括地应力、地质物理参数、地下水、地质断层等因素,同时人工开挖方式、支护方式及支护时间不同,对隧道施工带来的影响也不尽相同。由于隧道所处的地质环境不同,其围岩稳定特性也不同,因此应采用的支护方式和开挖方式也就不一样。

1.喷锚构筑法的内涵

喷锚构筑法常用于大断面开挖,用以减少对围岩的扰动,通常采用光面爆破法或大中型机械进行掘进。初期支护参数要据量测数据提示的围岩动态发展趋势来确定,为了增强围岩稳定性,控制围岩的松弛变形,需要对围岩的自承载能力进行加固。初期常用锚杆和喷射混凝土等柔性构件组合加固,该加固方式初期支护适应性强,工艺较复杂,对围岩的动态量测要求较高,随着挖掘的加深可增加双层小导管注浆支护,初期支护和围岩共同构成隧道的复合式承载结构体系。

1.1喷锚暗挖构筑法的施工方案

喷锚暗挖洞体要严格执行“管超前”“严注浆”“短开挖”“强支护”“快封闭”“勤量测”的十八字方针。当洞体开挖面比较稳定时,施工顺序是:开挖→柔性衬混凝土浇筑→施工量测(位移、应力等量测) →锚杆施工→防水施工→二衬混凝土浇筑。

1.2 喷锚构筑法的主要特点

喷锚构筑法能有效地支护围岩,同时又允许围岩变形。锚喷支护可以应用于破碎岩体、弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩。也适用于微裂隙的,但很少有粘土的岩体、强风化的岩石、刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩体。喷锚构筑法是先施工薄壁辅助混凝土做衬砌,监测变形过程,待变形稳定后才可修筑永久性支护,通过测量围岩和支护变形动态,控制隧道的稳定性。

2.隧道开挖

隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条件下,选择恰当的开挖方法和掘进方式,并应尽量提高掘进速度。即在选择开挖方法和掘进方式时,一方面应考虑隧道围岩地质条件及其变化情况,并能保持围岩稳定的方法和方式,另一方面应考虑隧道范围内岩体的坚硬程度,选择能快速掘进,并能减少对围岩的扰动的方法和方式。

隧道开挖方法实际上是指开挖成形方法。按开挖隧道的横断面分部情形来分,开挖方法可分为全断面开挖法、台阶开挖法、留核心土台阶开挖法、分部开挖法等。台阶开挖法,一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型,也有采用台阶上部弧形导坑超前开挖的。台阶法适用于III,IV级围岩且含软弱夹层带或节理发育地段。根据围岩的破碎程度,台阶法又可分为长台阶法、短台阶法、超短台阶法。由台阶法变化而来,上台阶超前倍洞跨,主要应用在采用短台阶法开挖遇到土质、涌水、掌子面坍塌等段落。特点是施工调整不大,在遇到短距离围岩变化时可优先采用,能较快提高施工的安全性,但工序增多,进尺较短(一般不超过1m)。分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型,且一般将某部超前开挖,故可称为导坑超前开挖法。常用的有上下导坑超前开挖法、上导坑超前开挖法、单(双)侧壁导坑超前开挖法等。

光面爆破在隧道工程中的应用己经十分广泛,它不仅能提高隧道的掘进速度,科学有效的控制爆破还能避免超欠挖,保证后期支护效果。光面爆破的实质就是在隧道掘进设计断面的轮廓线上布置加密的周边眼,减小药包直径,减少装药量,采用低密度和低爆速的炸药,以控制炸药爆破能量及其作用,降低爆炸冲击波的峰值作用,削减它在岩石中引起的应力波强度,避免在炮孔周围产生压碎区,而使爆破作用集中到需要爆落的一侧岩体上,减弱对原岩体的破坏作用。

3.支护方法

3.1喷射混凝土

向洞室内表面围岩喷射混凝土,能使被裂隙分割的岩块体粘接起来,保持岩块体的咬合和镶嵌作用,通过提高岩块体的粘接力和摩擦力来有效的防止围岩松动,并避免或缓和了应力集中现象的发生,而且给围岩表面以抗力和剪力,使围岩处于有利于稳定的三轴应力状态,并通过喷混凝土层自身的结构刚度,来阻止不稳定体的坍塌。喷射混凝土自身有一定的刚度,能够抵抗岩土体的坍塌,并且往往和其它支护方法共同作用,承受支护结构的受压变形,因此喷射混凝土支护方法是现代隧道施工最常用的方法之一。

3.2锚杆支护

在岩土体中打入锚杆,能约束岩土体的变形,并通过向围岩施加压力,使原来处于二轴应力状态的洞室内表面的围岩保持三轴应力状态,从而阻止了围岩体刚度的恶化,尤其是松动区内围岩的刚度。通过在岩土体中的系统锚杆的作用,在岩土体中形成了被约束变形的岩土体加固圈,形成了能够承受外部荷载的岩土体承载拱,与岩土体共同承受外部荷载,增强了岩土体的稳定性。

3.3挂钢筋网

钢筋网通常是与锚杆连接在一起使用的,由于锚杆布设有一定的间距,而锚杆约束作用之间的岩土体就非常薄弱,易发生坍落,为此在锚杆之间用钢筋网连接,可以使松散的岩土块体处于三轴应力状态中,保持稳定作用。同时锚杆之间相互连接,减小了由于单个锚杆失效,造成局部坍落的可能性。

3.4钢支撑

钢支撑是利用支撑结构自身的刚度来稳定岩土体,控制岩土体的变形,一般在工作面开挖完成后,按设计间距立刻安装,这样能够充分发挥钢支撑的作用,稳定岩土体。钢支撑主要用于岩土体自身稳定性极差的地层,通常有兩种形式,一种是用钢筋制作的格栅钢架结构,另一种是用型钢制作的工字钢支撑。并且钢支撑经常与喷射混凝土、锚杆、钢筋网同时使用,以确保岩土体的稳定。

3.5注浆导管超前支护

超前注浆导管在超前支护方法上其作用类似于超前锚杆,纵向支撑松散的岩体,在隧道开挖的开挖轮廓线施做,由后部的钢支撑和前方未开挖部分岩土体支撑起中间部分的岩土体,起纵向梁作用。同时由于通过对导管内注浆和砂浆锚杆注浆,浆液将进入岩土体的裂隙中,形成刚度较大的土层加固圈,提高了岩土体的稳定性。这种方法对于裂隙发育的块状岩体效果为佳,超前注浆导管的对岩土体的注浆加固作用较超前锚杆效果要突出。由于向岩土体内注入了浆液,填补了岩土体中裂隙,不但提高了岩上体的力学性能指标,同时起到了防水的作用,地下水往往会降低围岩等级,不易使岩体失稳,发生坍塌,因此,这种方法对于含水地层的支护加固效果尤其显著。

3.6管棚超前支护

管棚施工方法主要用于岩土体的成拱效果极差的岩土体地层,这种地层由于地层自重,产生较大的岩土体侧向压力,隧道内会发生纵向的坍塌,引起前于地层自重,产生较大的岩土体侧向压力,隧道内会发生纵向的坍塌,引起前方地层的陷落。为确保进洞的安全,首先在洞口部位施工管棚,采用直径较大的钢管超前布置在开挖的外轮廓线,超前的距离较大,形成纵向钢梁的作用,可以有效的减小由于岩土体自重产生的侧向压力,稳定前方地层。

4.结束语

总之,隧道施工主要包括开挖和支护两大部分。开挖是隧道施工的龙头,是隧道主要控制方法,开挖符合要求,支护才有一个顺利的保证基础。变被动支护为主动支护,以达到堵水、引水、排水、防止渗漏。隧道洞口采取恰当的施工工艺,发挥超前支护作用,增加了施工安全性,具有显著的经济效益和社会效益。■

【参考文献】

[1]耿峦峰.单拱四车道公路隧道全断面开挖力学特性分析[J].山西建筑,2009.04.

隧道工程建设的开挖支护施工作用论文 篇4

锚杆施工法是当前边坡支护施工中最长使用的,也是最有效的一种支护方式,其作用在水电站工程建设中最为显著。在进行支护施工时,常常需要用到焊管与扣件来搭设脚手架结构,但需要将脚手架高度控制在2. 2m一2. 3m范围内。在进行钻孔作业时,需要沿着岩石的走向进行,并且还要对一些影响因素进行合理的调整,例如钻孔角度。

同时,对于钻头大小,需确保其大于杆直径18 mm。而在钻孔施工至一定深入之后,还需要钻孔进行全而的清理,此时可采用高压风来清理孔内杂物。此外,对于施工中所采用的锚杆,应当尽可能采用二级普通螺纹钢筋,水泥的强度也需要超过5且P的普通硅盐酸水泥。对于施工所采用的砂石,应尽量选用中细砂,砂粒径通常要不超过2. 5 mm,水泥浆的硬度为M20采用人工注浆法,然后安装上锚杆。

4. 2挂网喷凝混凝土法

(1)施工准备工作,主要包括准确施工中所需要的材料与器械。(2)清理坡而。此时可利用高压水来冲洗坡而,通过此种方式,不仅能够将坡而上存在的浮土、危石等全部冲洗干净,还能够确保坡而的平整度,进而确保混凝土与坡而之间粘结的完好性。(3)锚杆锚孔作业。在完成了锚孔的钻孔作业之后,需要利用高压风对锚孔进行全而的冲扫,以确保钻孔内部没有杂物。(4)挂网操作。在挂网过程中,需要确保网与坡而恰好吻合,并且还需保证坡而的平整。(5)喷射混凝土。在完成了挂网作业之后,需要按照一定的比例,将拌合料与水搅拌均匀,然后将其喷在坡而上,具体厚度需要依据工程设计要求而定。(6)当喷射混凝土出现初凝现象之后,需要喷水养护,通常情况卜,养护时间要维持七天左右,可有效增强坡而的稳固性和持久性,从而强化坡而封闭性,最大限度的降低风力作用对坡而的损害。

4.3深层支护法

在水利水电工程支护施工中,如果采用深层支护技术进行,需要注意斜度的控制,此时可采用导向仪进行一定的测量,及时矫正,此时应当尽可能采用轻型锚固钻机进行,例如:XYZ一90,或是液压锚固钻机等其它的一些方式对锚索进行钻孔。

此外,在进行深层支护施工时,还需要深入探查工程地质情况,然后还需要采用灌浆对地质条件较差的区域进行固壁施工,当完成编锚平台编制作业之后,还需要利用钢筋扎牢,并且还要与钢管的导向帽之间的连接要稳固。此外,当探测锚索孔孔道达到工程相关标准之后,还需进行卜锚操作,但在卜锚过程中,需要注意防止整体扭转锚索或使锚索体受到破坏。

5结语

基坑支护、土方开挖施工方案 篇5

七、施工方案和技术措施

(一)基坑围护结构施工

1.围护结构施工的内容:三轴水泥搅拌桩坑外止水帷幕施工;钻孔灌注围护桩、围护桩、支撑桩、工程桩施工;压顶梁、第一道水平支撑梁、围檩施工;第二、道水平支撑梁、围檩施工;底板传力带施工;第一、第二道换撑构件施工。

2.三轴水泥搅拌桩施工

(1)桩机配备:本工程拟安排一台SF636K型三轴水泥搅拌桩机进行水泥搅拌桩的施工。负责基坑止水帷幕的施工。

(2)施工顺序:三轴水泥搅拌桩待搅拌桩止水帷幕施工完7天后,方可进行围护桩的施工。搅拌桩的施工从西边往北向南进行施工,桩机沿基坑周边由西向南顺时针方向运行。

隧道初期支护施工方案 篇6

洞身开挖采用自制多功能台架人工手持风钻钻眼,光面或预裂爆破,装载机装碴自卸汽车运输。洞身浅埋及偏压地段采用环状开挖留核心土施工方法,以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、快支护、勤量测”作为本隧道施工的指导方针。开挖完成后及时施做格栅 架、锚杆和挂网混凝土初期支护及下循环超前支护。

一、洞口、明洞与浅埋地段(1)洞口及浅埋地段开挖

洞口段浅埋及偏压地段开挖,严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的原则施工。洞口段浅埋及偏 压地段采用环状开挖留核心土的施工方法:先进施作超前支护(小导管注浆加固地层)开挖上部环状土并进行拱部初期 支护→核心土开挖→下部开挖及初期支护→进入下一循环。

拱部环状土开挖完成后,进口段DK721+195.16~DK721+207明挖段边坡采用锚喷护:喷C20砼厚10cm,Φ22砂浆锚杆4m∕根,间距1.0m,交错布置。检查修整断面,按设计架立格栅钢架、安设纵向连接筋,网架架立完成后要进行中线、高程及净空尺寸检查(施工误差,预留变形量为钢架加工及架立时所必需考虑的)。经检查合格后,及时在钢架与围岩间设置砼垫块,施作系统锚杆、挂钢筋网、复喷砼至设计厚度。钢筋网采用φ6钢筋,网格间距25×25cm。DK721+207明暗分界处直立开挖防护。拱部初期支护施工完后,开挖核心土。如果拱部监控量测变形较大或有扩大趋势时,在监理工程师许可下可适当加设初期,以确保施工安全。核心土开挖完成后,进行下部开挖,采用跳槽方式开挖。开挖完成后,及时初喷砼,同时接长格栅拱架,施工系统锚杆,挂网,复喷砼至设计厚度。进入下一循环。

施工时为确保安全,施工前备用一定数量为止围岩松动坍塌的钢构件,钢构件采用定型工字钢制作,结构形式及其连接方式应简单牢固,易于装卸、使用。同时备用足够数量的超前小导管,在围岩极为破碎时,在监理工程师许可下,可根据实际情况加密、加长或全断面布设超前注浆小导管。(2)Ⅳ类围岩段施工

Ⅳ类围岩采用中导洞贯通后施作中隔墙,主洞全断面开挖或上下台阶开挖的施工方法。

开挖完成后,初喷砼5cm,检查修整断面,径向锚杆、钢筋网、复喷砼至设计厚度,进入下一循环。

二、施工初期支护方法

1、锚杆施工方法

洞身开挖完经初喷砼后,先由测量人员用油漆按设计标定锚杆位置。锚杆采用手持风钻进行钻孔,钻孔完成后,需进行检查,发现不合格的孔应补钻。

锚杆必须与岩体主结构面成较大角度布置,当主结构面不明显时,与隧道周边轮廓垂直呈梅花形布置。

锚杆的钻孔及其安装方法应经监理工程师批准,锚杆的钻孔应圆直,空口岩面应平整,钻孔应于岩面垂直。注浆锚杆的注浆材料、所使用的外加剂、拌和方法、注浆压力、设备和注浆方法都应严格按监理工程师批准,一般注浆压力为0.5—1.0Mpa,终压为2.0—2.5Mpa。

在孔中锚定锚杆后,将锚杆 伸至规定的轴向荷载。

每根锚杆的抗拔力不得低于设计规定,并不应低于50KN,每300根锚杆必须抽样一组进行抗拔立试验,每组不少于3根,并符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ--85)的规定。

2、喷砼施工方法

隧道开挖完成后应立即对岩面喷射砼,以防岩体发生松驰。喷射砼采用湿喷工艺,在喷射砼前用压缩空气或压力水将所的待喷面吹净,吹除喷砼面上的松散杂质或石粉。

砼由预制厂生产采用强制搅拌机拌合,砼输送车运输送入湿喷机料斗由砼喷射手向待待喷面喷射。喷射要用先下后上S型喷射方式分层喷射,并在喷射砼达到凝后方可喷射下一层。喷射时要注意严格控制风压同时保证喷射速度适当,使喷嘴与受喷面保持适当距离(0.6~1.2m),喷射角度尽量接近90。,正确掌握喷射顺序,不使角隅钢筋前面出现蜂窝或砂襄,发现出现此现象时,及时清除受喷面上的砂襄或下垂的混凝土,以便重新喷射,喷射砼质量及厚度不小于现行规范规定和设计要求,喷射工作结束后要认真清洗喷嘴。

3、超前小导管注浆施工方法

按设计架立拱部钢架经检查合格后,施作定位锚杆之后,在钢架上标定小导管施作位置,利用手持风造孔,并按设计严格控制外插角,再用风钻将已加工好的钢花管顶入,尾部与钢架焊成整体;用塑料胶泥封堵孔口及周转裂隙,必要时注浆前先行应对工作面及5m内坑道进行喷砼封闭做止液墙,然后采用单液注浆泵进行注浆,水泥浆标号不小于30号,注浆压力0.5~1.0Mpa,达到设计压力时持续15分钟时即可结束。注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化,分析注浆,防止堵管、跑浆、漏浆,做好注浆记录,以便分析注浆效果,结束5h的进行研究。利用前次注浆的1.0m左右未开挖的加固段做为止浆墙再进行小导管注浆,重复以上工作。

4、钢架加工制作及架设的施工方法

钢架加工制作时,构件是连接关键性工艺,应按《钢结构工程及验收规范》GB50205-95的规定执行,确保各类焊缝及螺栓连接质量。4.1钢架加工制作

(1)钢架预制按设计图放大栏,放样时应根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。将主钢筋、要求尺寸准确、弧形圆顺。(2)格栅钢架架按设计图配置加强筋与主筋焊接。焊接时,沿钢架两边对称焊接,防止变形。(3)严格焊前及焊缝检查

焊接材料均应附有质量证明书,并应符合设计文件的要求和国家标准规定。

钢筋及其他钢材应按照材质证明书进行现场复检。

有锈蚀的钢格禁止使用,对轻微浮锈、油污等应清除干净并应对焊点进行防锈处理。

焊制前进行焊工摸底试焊,按照手工电弧焊规范经考试合格评定焊接等级。并按规范选用焊接电泫、电压、引弧速度等,并要求供电质量稳定。

施焊前焊工应复查组装质量及焊缝区的处理情况,如不符合要求,应修整合格后才能施焊。

接完毕后应清除熔碴及金属飞溅物。按《钢结构工程验收规范》要求检查焊接质量,不允许出现漏焊和假焊现象。(4)钢架加工后要进行试拼,其允许误差 沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm。

钢架由拱部,边墙各单元钢构件拼装而成。各单元螺栓连接。螺栓也眼中心间距公差不超过±0.5cm。钢架平放时,平面翘曲应小于±2cm。4.2钢架架设

(1)为保证钢架置于稳固的地基上,施工中应在钢架基脚部位顶0.15~0.20m原地基,架立钢架时挖槽就位,并在钢架基脚处设槽钢以槽增加基底承载力。

(2)钢架平面应垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2度。钢架的任何部偏离铅垂面不应大于5cm。

(3)为保证钢架位置安设准确,在隧道开挖时:

①在两拱脚处、两边墙脚处预留安装钢架槽钢凹槽,其尺寸为8.3cm(高)×8cm(深)。②在初喷混凝土时,应在凹槽处打入木楔,为架设钢架留出连接板(或槽钢)位置。

(4)钢架应按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时应设骑马垫块、钢架与围岩(或垫块)接触间距不应大于50mm。

(5)为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起,各种钢架应设纵向连接钢筋。

(6)为使钢架准确定位,钢架架设前均需预先安装定位系筋。系筋上端与钢架焊接在一起,另一端插入围岩中0.5-1.0m并用砂浆锚固,当钢架架设处有锚杆时应尽量利用锚杆定位。

(7)钢架架立后应尽快施作喷射混凝土,并将钢架全部覆盖,使钢架与喷混凝土共同受力。喷射混凝土应分层进行,每层厚度5-6cm左右,先从拱脚或墙脚向上喷射,以避免回弹料虚掩拱脚(墙脚)而不密实,强度不够,造成拱脚(墙脚)失稳。

三、锚杆拉拨试验

是为确认锚杆安装后锚固效果的生果试验,应用空心千斤顶进行。作抽样检查试验,300根检查一组(3根),一般系统锚杆按照50-100m作一组试验,记录在资料上,可绘出荷载拨位移曲线。评价标准:锚杆拉拨不得小于设计或规范规定。

隧道工程建设的开挖支护施工作用论文 篇7

关键字:水利水电;施工工程;边坡开挖;支护技术

水利水电工程是一项民生工程,与人们的生活息息相关,也是政府部门基础建设施工项目的重要组成部分。边坡开挖支护施工时整个水利水电工程施工的重点,其施工质量直接决定到水利水电工程的整体质量能否达到了预期设计的目标和质量标准。因此,加强水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的探讨,制定合理的施工工艺,切实地提高边坡开挖支护施工技术水平,对于保证整个水利水电工程质量以及提高工程社会效益等具有重要意义。

1、控制边坡支护施工的技术

1)浅层支护

在水利水电施工工程的边坡开挖支护施工中,边坡浅层支护主要涉及到排水孔、锚杆束以及喷混凝土等。施工时,可以采用全液压钻机或者XZ-30钻机进行锚杆束钻孔。全液压钻机造孔施工一般使用开挖形成的施工平台,可以高速、高效率、可靠地进行钻孔施工。当排架搭设工作完成后,则可以采用XZ-30钻机对边坡上部的孔位进行造孔。安装锚杆束的施工:使用后插杆先注浆的方式对岩层较完整的部位进行施工,而对于岩层易塌孔、较破碎的部位则应采用后注浆先插杆的方式对进行施工,切实地提高施工效率。使用XZ-30型钻机在边坡排架上进行排水孔钻孔,并安排专门人员及时进行清孔和安装。待钻孔到富水层后安装滤管。对于使用干喷法喷混凝土的施工工序,通过运浆料系统将水泥混凝土运到工作面,确保施工现场的施工顺利进行。

2)深层支护

深层支护是水利水电工程边坡开挖中不可避免的施工技术,施工中要使用轻型锚固钻机如全液压锚固钻机等对锚索钻孔,然后采用导向仪对锚索钻孔进行斜度控制,并详细检查及时纠偏和测斜。对于使用3SNS高压灌浆泵进行灌浆的深层支护施工,采用溜槽入仓锚墩混凝土,等到锚墩混凝土凝结并达到设计强度后进行锚索张拉, 根据设计值的90%控制初期张拉力,并采用专门设备对单根钢绞线进行对称循环张拉,以确定是否需要补偿张拉,锚索封锚最后进行;而对于地质条件比较差的深层支护施工,则应采用灌浆对的地方进行固壁,并使用钢绞线绑扎牢固,确保钢管导向帽的连接要稳固,要防止在下锚过程中使锚索体或整体扭转锚索体而受到损坏。

2、边坡开挖控制爆破技术

1)缓冲孔和爆破孔

由于水利工程建设具有地域性、复杂性、长期性等,施工期间所涉及的地区较多,自然环境的影响因素主要包括施工现场的工程地质、地形地貌、水文地质等,天气情况(下雪、下雨、暴风或者地震)等,不同程度地影响到水利工程施工质量与施工进度。此外,还会影响到边坡开挖控制爆破施工,因此,在缓冲孔和爆破孔施工时通常采用液压钻进行钻孔,同时,要控制缓冲孔和预裂孔之间的距离在1.5米左右,并保障爆破孔和缓冲孔平行。缓冲孔的药卷直径为50mm,堵塞段为1.0m~1.5m, 连续不耦合分两段装药, 第一段封堵中部,第二段封堵孔口,线装药的密度是2.0~2.8kg/m,不耦合连续装药,单耗为0.4~0.55kg/m3,爆破孔的药卷直径为70mm,预裂面和爆破孔孔底的垂直距离只是在2.5米以上。

2)爆破网络和爆破控制

爆破网络主要是采用非电雷管孔间的微差顺序爆破网络,要求控制拱坝建基面预裂孔的最大单响药量小于20公斤, 其中,30m~15m的要少于或等于75kg,预裂孔在相邻梯段孔之前的起爆时间不得少于75ms~100ms,15m以内的要少于或等于25kg,距离建基面30m之外的单响药量控制在100kg以内。此外,还必须从物理学角度进行分析,确保整个爆破网络和爆破控制过程满足质点振动的速度要求。

3)预裂孔

一般情况下,预裂孔包括坡面预裂孔和马道水平预裂孔这两种。其中,造坡面预裂孔时所使用的设备是XZ-30潜孔钻,孔深为18毫米, 孔径为90毫米, 间距为70厘米左右,超深为0.5米。而马道水平预裂孔是根据2个爆破梯段进行预裂,不耦合导爆索串联间隔装药,药卷的直径为32mm,孔口堵塞为1.0~1.5米, 加强底部,线装药的密度是300g/m。并且使用YT28手风钻进行钻孔孔, 孔口堵塞为0.5米,孔深为2米,间距为50厘米, 药卷的直径为25毫米,线装药的密度是150~200g/m。

3、边坡开挖的物探分析和监测

1) 物探分析

在水利水电边坡开挖支护施工中,物探分析是其不可或缺的施工环节,并与施工工程的质量息息相关,也是水利工程质量合格、达标的保障,每一个水利水电工程在施工前都必须制定好与之相适应的水利水电工程,才能确保工程施工的顺利进行。通常左岸坝肩的边坡上布置了变模孔、长观孔及声波孔以用作物探检测分析。因为,边坡爆破松弛破坏的主要集中地一般初建基面以下3m范围内,全部检测孔全孔段的声波都平均达到了4000~6000m/s,这些地段的裂隙发育、岩体完整性较差、孔壁粗糙、岩体破碎并且波速较低。所以,通过物探检测和分析,不仅使施工工艺得到改进,还可以不断提高使边坡开挖质量以及优化开挖技术参数。

2)检测

检测主要包括爆破振动监测和爆破振动监测两种类型。其中,爆破振动监测这要是根据衰减规律的经验公式并对边坡开挖施工的爆破振动控制进行指导,从而提高边坡施工的质量;而边坡安全监测主要是通过临时性与永久性相结合的方式,对边坡开挖支护内部变形监测进行断面布置的监测。本文所分析的工程实例中,锚杆应力计的变化不大,经常会采用1855.5m高程的Rr、11841.5m高程的Rf5和1885.95m高程的Rr1,加起来其应力达到了150MPa之上,其他锚杆应力的总量较小。此外,经过仔细分析监测资料,高程M14多点位移计测量的是的14.27mm,大体上逐渐呈现收敛趋势,变化较小,锚索测力计呈现衰减的趋势,边坡也趋于收敛。

4、结语

综上所述,随着水利水电工程项目的不断增多,其施工质量越来越受到人们的关注。水利水电工程质量控制是整个工程建设的重点,在很大程度上反映出一个企业的整体水平和核心竞争力。边坡开挖支护技术是整个水利水电工程施工中不可或缺的组成部分,其施工质量与整个工程的施工质量息息相关,而边坡开挖支护技术也是水利水电工程的施工难点。因此,这就需要相关企业必须重视对边坡开挖支护技术的探讨,不断引进新的技术理念,切实地提高边坡开挖支护技术水平,为最终提高施工企业的经济效益和社会效益提供可靠保障。

文献:

[1] 陈涛. 水利水电工程施工质量控制措施[J].技术与市场. 2010(10)

[2] 刘周辉. 如何有效进行水利水电工程施工质量控制[J].中国新技术新产品. 2009(19) [3] 伏喜军,刘正波,周健. 浅析水利水电工程施工的成本控制与质量控制[J]. 今日科苑. 2009(08)

[4] 蔡光荣. 论新形势下如何加强水利水电工程的施工质量控制[J] 经营管理者. 2010(07)

隧道工程建设的开挖支护施工作用论文 篇8

锚杆技术是边坡支护支护施工中使用频率最高的技术之一,锚杆技术的使用优势体现在占地面积小、安全性高、实用性强等方面。但是在实际应用中,锚杆技术也存在一定的弊端,例如需要使用优质的.施工材料,而且需要进行精细化管理。通常情况下,锚杆技术使用人工注浆的方式,利用手风钻进行人工施工。在施工过程中,施工人员应该全面掌握边坡岩石的走向和倾角,并结合施工现场的实际情况及时调整钻头的直径。如果钻孔已经达到了施工深度,则还需要使用高压风清除孔内杂质,避免出现堵塞现象。

3.2安全辅助钢筋网

为了确保水利水电工程边坡岩体的稳定性和安全性,尽量避免塌方问题,在施工过程中,施工人员应该做好安全防护工作。在具体的施工中,应该在破碎区域设置钢筋网,尤其是在重点开挖区更应该加强保护。在施工过程中,可能会使用脚手架,在搭建过程中,应该使用48mm的钢管,对于钢筋网可以使用8@20cm×20cm的规格,进行人工绑扎。另外,为了便于运输,应该尽量增加钢筋网的铺设面积,与岩面紧密贴合铺设,然后与锚杆头进行有效焊接,使其形成一个整体,更好的保障边坡稳定安全。3.3混凝土喷涂采用混凝土喷涂有利于抵抗风雨侵蚀作用,延长水利水电工程的使用寿命,并且可以起到隔离的作用,尽量减少外界环境因素以及人为因素的不良影响。因此,新时期,混凝土喷涂技术已经被广泛应用于水利水电工程边坡开挖支护施工中。

4边坡开挖支护技术在水利水电工程中的应用

在水利水电工程实际施工中,使用边坡开挖支护技术有利于提高施工质量,对边坡进行科学处理和利用,能够提高区域安全性和水利水电工程施工质量。本文将对某地水利水电工程边坡开挖支护技术的实际应用进行详细探究。该水利水电工程的边坡实际开挖量以及支护施工工程量较大,而且在石方量的开挖中明挖量高达6.08万m3,而且土方量为24.36万m3,在坡护施工中,需要使用0.84万m3混凝土。除此以外,在实际施工中,需要使用的锚筋类型也有很多种。在本工程实际施工中,必须严格依据设计图纸进行施工,根据研究分析,本工程的边坡开挖两最大值为120m,但是在实际施工中,边坡开挖值为140m。则为了更好的进行施工,应该进行科学合理的计算,并且对施工现场进行周密部署。本工程的地面厂房主要是电站厂房,可以将厂房安排在混凝土石坝右侧,在施工现场放置4台发电机,水轮发电机的容量约为880MW;然后,综合考虑施工现场的实际情况以及边坡情况进行不爆破施工,严格控制爆破施工工序和位置,确保开挖质量。对于边坡开挖支护以及开挖技术中的爆破,其具体的施工流程如下所示:

①做好爆破施工准备工作,严格控制爆破的时间和位置,充分保证施工预制孔内的药量,并且严密观测质点的振动状况。②使用液压钻钻孔,在施工过程中,将钻孔和钻头控制在平衡状态,并严格控制距离。

③严格控制爆破标准以及预制孔的直径大小。针对预制孔主要包含坡面以及水平预制孔两种,因此在具体的施工中,应该根据实际情况控制尺寸。通过对本工程的边坡开挖支护技术的应用进行研究发现,在水利水电工程边坡开挖与支护实际施工中,不可避免的会遇到各种施工难点,而科学合理的使用边坡开挖支护技术能够妥善解决这些问题。

在浅层支护的具体应用中,通过工程后期排水孔,有利于实现长期排水,提高边坡的稳定性,避免山体排水危险的问题。

通过本工程实际施工,体现出边坡开挖支护技术的应用优势,不仅有力提高施工质量,而且还能够尽量缩短施工工期,减少施工成本,提高施工企业的经济效益和社会效益。

5结语

随着社会经济的发展,水利水电工程施工已经取得了很大进展,人们对于水利水电工程建设质量的要求也越来越高,对此应该加强边坡开挖支护技术的应用研究,确保水利水电工程能够顺利完工。在具体的应用过程中,需要对施工现场进行实地勘察,综合考虑地理环境的变化,选择符合实际需求的开挖支护技术,确保混凝土以及边坡开挖质量,保证水利水电工程的整体施工质量。

参考文献

[1]聂治,曹大明,柴国辉.隧道施工过程瓦斯自动监测设计与实践[J]公路隧道,2012,16(4):156~157.

[2]刘作葵,罗学明.试论水利水电工程边坡开挖支护的施工技术[J].科技致富向导,2011(3):314~315.

隧道工程建设的开挖支护施工作用论文 篇9

---团结隧道右幅K17+242~K17+248

一、工程概况

团结隧道为一座分离式隧道,右幅起止桩号为K17+220~K18+095,全长875米,K17+220~K17+355.23位于R=1357.43m、i=3%的左转曲线上,隧道所在路段纵坡为+2.4%,隧道最大埋深约为148.81m。K17+242~K17+248段位于Ⅴ级围岩段,设计衬砌类型为S5a型,初期支护C25喷射混凝土厚27cm,拱部及边墙位置设置∮8双层钢筋网15cm*15cm,径向∮25中空注浆锚杆L=400cm,间距80*60cm,∮42*4双层注浆小导管L=4m。

二、主要工程数量及施工工期

1、主要工程数量:∮42*4双层注浆小导管5603m;径向∮25中空注浆锚杆16048m;初期支护C25喷射混凝土1042 m3;HPB235∮8钢筋网27574kg;I22b工字钢架178148kg。

2、施工工期:计划开工日期2010年12月27日,计划完工日期2011年1月5日,计划工期10天;实际开工日期2010年12月24日,2011年1月10日~13日监理林国全旁站K17+242~+245(右)径向∮25中空注浆锚杆注浆,2011年1月13日监理林国全检验K17+242~+245(右)洞身开挖、钢筋网支护、钢支撑各项指标,2011年2月10日监理林国全检验K17+242~+245(右)喷射混凝土支护各项指标;2011年1月12日~15日监理林国全旁站K17+245~+248(右)径向∮25中空注浆锚杆注浆,2011年1月15日监理林国全检验K17+245~+248(右)洞身开挖、钢筋网支护各项指标,2011年1月16日监理林国全检验钢支撑各项指标,2011年2月13日监理林国全检验K17+245~+248(右)喷射混凝土支护各项指标;实际完工日期为2011年2月13日,实际工期20天;

三、施工准备期监理控制

1、施工人员进场技术员1名、质检员1名、试验员1名、安全员1名,施工工人42人,2010年12月21日~24日经专监、高监审核,满足施工要求,同意进场施工;总监办进场隧道专监1名、隧道监理员1名。

2、进场设备于2010年12月21日~24日经专监、高监审核,数量、性能满足施工要求,同意投入使用;

3、进场材料于2010年12月20日~24日经专监、高监审核,均采用总监办试验合格,批准使用材料,满足施工要求,同意进场使用; 4、2010年12月20日对施工队人员进行安全技术交底,安全专监肖连仿旁站监督进行交底,各项程序符合要求;

5、施工前隧道专监组织施工单位合同工程师、技术人员熟悉施工图纸,复核工程数量,并进行技术交底工作;

6、施工前测量专监对隧道施工控制点进行复核,确保测量工作准确无误。

四、施工过程监理控制

1、锚杆支护监理控制

①、锚杆眼采用YT28气腿式凿岩机钻孔,施工过程中要求施工单位测量人员在岩面上标出锚杆位置,根据设计图孔深、孔径钻孔,钻孔完成后用高压风将孔内砂石吹出,插入锚杆后安装止浆塞、垫板、螺母,安装完成后进行注浆,注浆压力控制为0.5~1.0Mpa之间;锚杆支护监理林国全均旁站监督监理,间距、长度,直径、注浆压力等各项指标均符合设计及规范要求;

2、钢筋网支护监理控制

①钢筋网施工过程中要求必须调直除锈,待喷射混凝土喷射厚度达2cm后挂设第一层钢筋网,钢筋网挂设后监理林国全现场检验钢筋网网格尺寸、钢筋保护层厚度、受喷岩面的间隙、网的长、宽等各项指标,均符合要求后同意进行下一工序施工;

②第二层钢筋网待工字钢架设后紧贴钢架内侧布设,钢筋网挂设后监理林国全现场检验钢筋网网格尺寸、钢筋保护层厚度、受喷岩面的间隙、网的长、宽等各项指标,均符合要求后同意进行下一工序施工;

3、钢支撑支护监理控制

①隧道监理工程师对每一循环拱架安装均严格检查,督促施工单位按设计要求的支撑方式、间距实施。

②检验钢支撑制作质量,制作时要求在平地上按设计尺寸放样制作加工,由测量专业监理工程师对钢支撑规格尺寸在室外进行测量检查,合格后方可用于施工。

③架设质量。现场需要重点控制的是:

1、保证钢支撑与围岩紧密接触,必须用楔块将钢支撑与围岩间楔紧;

2、保证钢支撑或格栅立面严格竖直,平面准确居中,避免偏离中心造成严重的超欠挖现象。

3、先检测开挖断面的净空尺寸,对局部欠挖必须处理合格后才能架立。

4、纵向必须按设计要求设联系钢筋,构件底脚要稳固。

4、喷射混凝土支护监理控制

①督促施工作业人员对喷射前围岩面的处理。督促检查的要点是:

1、把可能掉落的浮石等仔细地清除。

2、对凹凸不平的岩面认真处理。否则喷砼后对铺设防水板造成很大的影响,所以监理必须监督施工单位对岩面削尖填坑保证岩面平顺,为防水板的铺设创造良好的条件。

3、对超挖空间的认真处理。特别是对设钢支撑、钢筋网背后的超挖空间,指导施工作业班组采用正确的方式处理,防止作业班组用片石简单填充,同时防止喷砼后留下空洞。保证喷砼与岩面真正牢固接触,保证初期支护内实外平顺。

②严格喷射砼质量检查。检查重点为:

1、净空检查。喷砼不应侵入模注砼空间,当发现严重侵入时应凿除。

2、外观检查。当喷砼表面出现干斑、裂纹(表面收缩裂纹不在此限)、脱落、渗水、漏筋等情况,应凿除修补或进行整治。

3、厚度检查。每10m测一个断面,每断面从拱顶中线起每3m检查1点,厚度不合设计要求应采取补喷措施。

4、强度检查。拱部和边墙每10 延米至少在拱脚部和边墙各取1组(3个)试件。如强度不合要求,应查明原因,采取补救措施。

5、超前钢管支护监理控制

①、超前钢花管施工时,钢管以5~15°上仰角打入围岩,钢管环向间距40cm。每根钢花管长度为4.5m,共45根。每排钢花管的纵向搭接长度不小于1.5m。

②、水泥浆液应严格按配合比配制,并随配随用,以免浆液在注浆管、泵中凝结。隧道超前水泥浆液的注浆参数如下:

水泥浆液水灰比1:1(重量比)。注浆压力:0.5~1.0Mpa。③、纵向钻设钢管眼,用YT-28风钻开孔,以5~15°上仰角打入围岩,开孔直径为42~50mm,并用吹管将砂石吹出。用带冲击的YT-28风钻将小导管顶入孔中,或直接用锤击插入钢管。用塑胶泥封堵导管孔口周围及工作面上的裂缝。

④、注浆:注浆口最高压力严格控制在0.5~1.0Mpa以内,以防压裂工作面。控制进浆速度,一般每根导管双液总进量控制在30L/min以内。每根导管内注浆量由计算确定,若压力上升,流量减少,虽然注浆量未达到计算值,但孔口压力已达到0.5~1.0Mpa时,结束注浆。

五、安全监理 1、2010年12月20日施工单位对施工队人员进行安全技术交底,安全专监肖连仿旁站监督,要求参加施工的领导干部、技术人员、管理人、操作工人,都必须熟悉安全生产的管理和操作规定,贯彻“安全第一”的思想与“预防为主”的方针。

2、操作人员上岗前,必须按规定穿戴并正确使用防护品,不戴安全帽、穿拖鞋、赤足者及酒后禁止进入施工现场。

3、特殊工种经安全专监现场检查已持证上岗。

4、安全专监及隧道专监在首件工程施工过程中不定期对施工安全进行监督检查,对严重违法施工安全规则,危及安全的工点,要求工地立即纠正。

六、初期支护监理工作总结

深基坑开挖支护现状分析 篇10

1、存在的问题

近年来,城市中的建筑密度随着城市现代化的推进而增大,随着高层建筑的不断兴建,深基坑开挖支护问题日益突出。因而深基坑开挖支护及对邻近建筑、道路及设施的影响日益为工程师们所关注,研究开发出许多好的措施。但是基坑开挖深度越来越深,开挖环境日益复杂,设计及施工人员经常遇到新的问题及新的挑战,从而使基坑工程的成功率降低。尤其在上海、深圳等大城市,事故发生率更高。上海在一年之中就发生近四十例基坑事故,上海广东路某基坑事故,导致交通主干线广东路下陷1.8m,致使各种地下管线产生严重破坏,煤气泄露产生爆炸,当场熏倒二十多人,直接经济损失达五千多万元,造成了极坏的.影响;98年深圳某基坑工程,出现了严重的塌方事故,几名施工人员被埋,基坑周围几栋建筑物出现严重破坏,轰动全国。本文通过对深基坑开挖支护现状的分析,提出一些看法和建议,供设计和施工参考。

2、深基坑工程特点及现状

(1)基坑越挖越深。或为了使用方便,或因为地皮昂贵,或为了符合城管规定及人防需要,建筑投资者不得不向地下发展。过去建1~2层地下室,即使在大城市也不普遍,中等城市更为少见。现在在大城市、沿海地区尤其是特区,地下3~4层已很寻常,5~6层也有。因此基坑深度多在10~16m间,在20m左右的也为数不少。

(2)工程地质条件越来越差。这一点在某些沿海经济开发区较为突出。

(3)基坑周围环境复杂。重要高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧,地上与地下管线密布。因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。

(4)基坑支护方法众多。诸如人工挖孔桩,预制桩,深层搅拌桩,钢板桩,地下连续墙,内支撑,各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护,此外还有锚钉墙等。

(5)基坑工程的成功率较低。一旦基坑支护失效,常造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂,引发工程纠纷,甚至出现严重的破坏,造成重大的经济损失及人员的伤亡。

3、深基坑工程事故的分析

由于深基工程的上述特点,使深基坑支护成为一个最感头痛的工程难题。通过工程事故实例的调查分析,对其原因提出如下看法:

3.1设计方案失误

(1)方案选择错误。此类工程事故出现较多,如济南某大厦工程,位于繁华市区,地上23层,地下3层,基坑深12m,场地狭窄,东、南、北三面距建筑物较近。施工单位提出,采用大直径灌注桩,设一土层锚杆,桩顶设混凝土圈梁的桩锚支护体系,需费用约100万元。建设单位提出,部分采用800悬臂灌注桩,部分采用150钢管悬臂桩,部分放坡方案,费用40万元。结果按建设单位方案:西侧采用1∶0.3放坡。东、南、西北浇筑C30的800悬臂灌注桩57根,@1800,桩长18m,悬臂12m,入坑底6m.北部用150钢管悬臂桩7根,@1000,桩长15m,悬臂12m,入坑底3m.结果几次断桩,塌方来势凶猛,均在瞬间发生,共造成坑内土方堆积3000m3,断桩23根,桩倾斜2根,7根150钢管歪倒。可见,基坑支护必需认真对待,绝不能为节省费用,随便定个方案。经分析,原先施工单位提出的方案还是可行的,建设单位乱定方案,不科学办事,结果是浪费了投资,拖延了工期,欲速则不达。

(2)实施方案与设计方案不符。

(3)止水帷幕力度不当。如南京交通银行大楼,地上28层,地下室1层,基坑深6.7m。设计方案是:支护采用800悬臂灌注桩,@1000,桩长14m,在桩顶设800500mm圈梁,桩嵌入坑底8.8m;防水及降水在排桩背后设高压旋喷混凝土,形成止水帷幕。坑东侧42m长,距房屋15m左右,采用1∶1放坡开挖。在坑内设3个深20m管井作为降水井。实施方案是:基坑加深0.7m至7.4m,桩长改为13m,桩嵌入坑底5.6m。放坡面因场地限制改为1∶0.3~0.5。为抢进度,桩顶圈梁未施工即开始挖土,且一次挖到设计标高。基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流沙,支护结构向基坑内侧移位达20cm以上,桩后形成5~10cm地面裂缝,放坡地段滑移失稳,降水井失效,以至东南面的和平电影院严重开裂破坏,被迫停止拆除,北侧湖南路路面开裂,被迫采用土层锚杆加固,直接经济损失100多万元。可见,不按原设计方案施工,灌注桩与喷射混凝土未形成止水帷幕是基坑事故的主要原因。

3.2设计计算错误

(1)锚杆计算错误。如石家庄某高层建筑,建筑面积10万多平方米,地上28层,地下4层,基坑深达20.5m,东西长120m,南北宽100m.基坑用600灌注桩,@1000,桩长20m,入土5m,混凝土强度为C25,配12根22的Ⅱ级钢筋,桩顶设帽梁,帽梁顶砌5.5m高370砖墙作护墙,墙内有构造柱及压顶圈梁。护壁桩设三道130锚杆:第一道锚杆长15.5m,@2021;第二道锚杆长20m,@1500;第三道锚杆长18m,@1000。用槽钢与护壁桩相结合。1993年9月12日,施工完西部坑底垫层,施工管理人员发现基坑西部护壁桩间成片掉土,并有渗水现象,顶部砖墙外倾,顶部地面出现裂缝。9月15日西侧北部有部分腰梁槽钢脱落,部分锚杆螺母松动。施工人员将槽钢补焊接上,拧紧螺母。在坑顶局部挖土卸载。9月16日下午5时左右,基坑西部南北约50m的护壁结构迅速倒塌,折断钢筋混凝土桩48根,倒塌边缘距坑边约13m,护壁桩折成三段,折点分别在第二、三层锚杆处,第一层锚杆从土中完全拔出,第二、三层锚杆锚头拉脱,腰梁扭断开。经分析计算,第一道锚杆的锚固长度需25.6~30m,第二道锚杆的锚固长度需22~25m。可见倒塌的主要原因是设计中完全拔出,第二、三层锚杆锚头拉脱,腰梁扭断开。经分析计算,第一道锚杆的锚固长度需25.6~30m,第二道锚杆的锚固长度需22~25m。可见倒塌的主要原因是设计计算错误所导致。

(2)支护桩嵌入深度不够。上海某工程基坑采用深层水泥搅拌桩做支护,基坑开挖深度5~7m,桩长12m,嵌入深度5m.开挖到5m时未发生事故,但开挖到7m时,发生管涌,涌砂涌水。由于大量砂土冒出,最终导致支护结构全部倒塌。仅加固费就增加投资30万元(原支护结构费80万元),工期延长2个月。经对管涌计算知,支护桩嵌入深度需7m.(3)安全系数偏小。许多基坑设计时,为单纯追求造价,而忽略许多因素,使工程的安全系数偏小。如遇雨水或少量偶然的坑边堆载,就导致基坑的失稳。

3.3未进行稳定验算

由很多工程事故可见,仅进行基坑支护设计或选择一个方案是不行的,还必须进行稳定验算,以确保基坑的整体及局部稳定,特别是软土地区。

3.4施工管理方面的问题

(1)严重超挖,不遵守分层分段开挖原则;

(2)坑边过量堆载;

(3)管理混乱。

4、建议及对策

4.1坚持分层分段开挖与支护的原则

一般情况下,边坡破坏有一个从局部开始,逐渐扩大的过程。首先产生局部破坏的部位为突破点。当某部位土体应力达到或超过其强度时,突破点开始破坏,并引起周围土体力学性质的变化和临近部位应力的升值,使破坏面扩大。城市高层建筑的发展,使基坑深度日益增大,边坡也越来越陡立(一般在80~90)。目前各种边坡稳定的理论计算模式都是在60左右建立的,与陡立边坡的初始受力状态有较大差异。边坡开挖后,破坏了原自然土体的三向受力状态,在开挖面附近产生一个高能区。其中一部分能量传给周围土体,一部就成为使土体变形的动力。对近于直立的边坡,若一次开挖深度太大,积聚的能量就很大,有可能成为破坏的突破点而产生塌方。所以施工中必须控制开挖面的长度与深度,并进行快速支护,使支护尽早发挥效能,达到控制和消灭破坏突破点的目的。分层分段开挖并支护有利于边坡能量的释放。前期开挖掘层段的能量有一部分通过锚体传到土层较深部位,有一部分受已施工面板影响留在坡面浅层部位。当下一层段开挖后,就被后期开挖段吸收并释放。因此,分层分段开挖并支护的施工方法也是一个能量释放的过程,最后总的开挖能量留在坡面的较少,这对整个破面的稳定是有利的。

边坡层段开挖的大小应作为设计的重要内容,在分析土体力学性能、地下水和边坡附加荷载分布的基础上预测突破点可能产生的部位,这是划分层段的重要依据。据此绘出每一坡面的层段开挖图,作为施工依据,并在施工中根据具体情况进行调整。

4.2信息反馈是基坑施工的重要组成部分

所谓施工过程中的信息反馈基本上指两方面:一是指坡面开挖过程中对暴露出来的地质构造、地下水分布的变化及未知地下建筑物的信息反馈;二是指施工过程中对边坡位移及应力监测的信息反馈。其中,施工中发生侧移有以下原因:(1)土力学的模糊性:土的层面结构多变,影响因素多,物理力学性能分散性大。其结构计算原理及各种参数取值有较大的模糊性,不可能一次计算到位。

(2)外力作用下的变形。

(3)施工阶段的不稳定性。

4.3支护结构的革新

(1)从结构受力改变结构形式。闭合拱圈挡土、连拱式基坑支护,都是将平面结构改变为空间支护结构,利用拱的作用,一方面减小土对桩的侧向压力,另一方面将结构受弯变为拱圈受压,充分发挥混凝土的受压特性,降低了工程费用。

(2)从施工方法上改变。桩墙合一地下室逆作法,是将基坑支护桩和地下室墙合在一起,将地下室的梁板作为支护,从地下室顶往下施工,地下室外墙也施工。它的优点是节约投资,在地下水丰富、不易降低水位地区,尚须作防水帷幕。

(3)发展新的支护方法。近年来,喷锚网支护法、锚钉墙法在工程中得到应用,并显示了显著的经济效益。它不要一根桩、一块板、一根管、一根撑,完全抛弃了传统法及其被动支护概念,以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度,变土体荷载为支护结构体系的一部分。它主动支护土体,并与土体共同工作,具有施工简便、快速、及时、机动、灵活、适用性强、随挖随支、挖完支完、安全经济等特点。其工期一般比传统法短30~60天以上,工程造价低10%~30%。支护最大垂直坑深18m,建筑淤泥基坑深达10m。

4.4进一步研究基坑支护理论

可以看到,随着国民经济的飞速发展和城市现代化的进程,基坑工程的可靠性成为高层建筑亟待解决的问题。因此进一步探讨基坑支护的方法和计算理论,尤其是新型支护方法的计算理论,乃为工程实际所急需。如喷锚网支护法、锚钉墙法。

4.5探讨基坑护壁抢险技术

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