公路穿越（精选10篇）
公路穿越 篇1
摘要：丹海高速公路贯穿辽宁东部山区与辽宁中部平原交接地带,地下水位高,高速公路在海城市牌楼镇穿越多处砖厂取土形成的取土坑。取土坑塘面积大,水位高。给公路跨越带来了困难。结合工程所在位置的水文地质和工程地质条件,提出以路基跨越的处理方案。论述了路基跨越处理方案的设计及施工特点,为类似工程设计施工提供参考。
关键词：取土坑塘,围堰,换填,强夯
1 工程简介
丹海高速公路K129+500～K129+600路基左侧穿越营城子砖厂取土坑塘,由于此段取土坑为设计后形成,按纵断设计线高程形成路基后,陡坎深度约11～14m,陡坎在路基范围内,基本位于路基中部偏左,最多侵占半幅路基,坑中有积水,取土坑水面标高42.30m,水深1.9～3.6m,淤泥深度约1m以上。
2 方案比较与选定
鉴于高速公路在本段所处的水文地质及工程地质条件,依据相关规范和资料,并结合现场情况,提出了以下几种处理方案:
(1)桥梁跨越。以桥梁形式通过,优点是可确保工程质量,工期确定,环境制约因素少,还可减少公路用地。但其明显缺点是工程费用较高,施工难度较大。
(2)路基穿越。该方案首先采用围堰方式,对路基范围内进行抽水。然后进行抛石挤淤处理,再填筑砂砾、碎石等较好的路基填料,填至常水位以上50cm后进行强夯处理,再填正常路基填料,填至路基顶面下1.5m时再次进行强夯处理,然后继续进行填筑路基。此方案的优点是施工可操作性强,造价相对较低;缺点是质量控制难度较大。
综合上述情况分析,考虑到总工期、造价、施工水平及检验监测能力,最终采用路基穿越的处理方案。
3 具体方案
具体方案为:围堰抽水→清除淤泥及换填→填筑路基并强夯处理→挖台阶及铺设土工格栅→再次填筑路基并强夯处理→路基顶层填筑→施工场地清理。
3.1 围堰抽水
首先考虑在路基左侧围堰抽水,围堰紧贴边坡的坡脚处,以利于路基稳定。在围堰与边坡坡面之间填筑粘性土,以防止积水侵入路基,顶部宽2.0m,高度高出原实测水面以上0.5m。
3.2 清除淤泥及换填
对抽水后的坑底及时进行换填处理,换填宜选用石渣、砂砾、碎石等透水性材料,换填厚度为1m;对于局部淤泥较深段落,很难彻底进行清除的,可考虑进行局部抛石挤淤,并适当增加换填厚度,对路基换填范围进行冲击碾压处理。
3.3 填筑路基并强夯处理
路基换填后进行正常的路基填筑,待填筑高程达到坑塘的常水位以上50cm时,进行强夯处理。强夯按夯点间距4m、正方形布置,间隔跳夯。单击夯击能初步确定为1600kN·m,单点最后两击夯沉量不大于50cm。点夯后以1000kN·m夯击能满夯,夯印彼此重叠搭接,满夯2遍。处理范围采取填筑顶面满夯(如图1)。
3.4 挖台阶及铺设土工格栅
为了减少纵、横向路基结合部不均匀沉降及增加路基上路床的稳定性,强夯处理后,继续进行路基填筑,对于取土坑范围的路基另一侧坑塘边缘的低填和浅挖段落,首先对设计标高以下2.21m (路面厚度0.71 m +1.5 m)范围土方进行挖除,之后在路基横向陡坎处自上而下挖两个大台阶,台阶宽度2m,阶面设置向内倾斜4%横坡。同时考虑在每一个台阶上各铺设土工格栅两层。土工格栅长(宽)度6m,伸入挖方侧2m,伸入填方侧4m。土工格栅采用TGSG40型双向拉伸聚丙烯塑料土工格栅,技术指标见表1:
3.5 填筑路基并强夯处理
待填筑路基至设计标高以下2.21m后,对路基全断面再次进行强夯。然后继续进行填筑路基。
3.6 路基顶层填筑
路基顶层即上路床30cm、下路床50cm和上路堤70cm的范围,填筑材料宜采用碎石土、砾石土、山皮土、砾(角砾)类土等优质的路基填料,路基填料应进行CBR试验,填料的强度应满足路基填料最小强度要求。利用方作路基填料时,应满足路基填料最小强度要求。路基压实度及填料最小强度、最大粒径要求详见表2(表列压实度系按《公路土工试验规程》(JTJ 051)中重型击实试验法求得的最大干密度的压实度)。
3.7 施工场地清理
由于取土坑处理时间较长,施工后应进行适当的场地清理,避免出现施工现场过于脏乱的现象,对于围堰等辅助设施,宜继续保留,并在围堰和路基坡脚间进行回填,作为路基护坡设施。
取土坑处理断面示意图见图2。
4 施工、验收及初期养护控制要点
4.1 填料及土工材料的质量控制
材料的好坏直接决定了处理的结果,所以,必须严格检验,控制材料的质量。土工格栅应满足表1中的各项指标,对路基填筑的石渣(碎石)、砂砾等应满足以下技术指标:
(1)石渣(碎石)技术指标
强风化岩石及浸水后易崩解的软质岩如泥灰岩、页岩不得利用。含土量≤5%,最大颗粒≤15cm,压碎值不大于40%。
(2)碎石土、砾石土技术指标
碎、砾石含量30%～50%,碎、砾石粒径0.5～10cm,回弹模量30～40MPa,密度1.85～1.95g/cm3。
(3)砂砾技术指标
含土量≤5%,最大颗粒≤10cm,砾石含量≥60%,压碎值≤40%,通过0.074mm筛的颗粒含量≤5%。
4.2 施工注意事项
(1)本设计所参照水位高程为枯水期测定的水面标高。施工时,为方便施工并保障施工质量,宜在枯水期进行换填和水位以下部分路基填筑施工。
(2)围堰作为永久防护,其失稳后有可能引起路基失稳,应严格控制施工质量,并注意围堰与路基边坡间回填土压实。
(3)为确保路基稳定,施工前应做好各项准备工作,施工时严格控制填筑速率,确保压实质量,路基填筑完毕至路面施工前应保证不少于6个月的沉降期。
4.3 严格验收,稳固可靠
由于取土坑处理关系到本段路基的整体稳定和今后路面的沉降程度,所以,应加强施工监管和质量验收,对于路基等沉降值和不均匀沉降差值(平整度)及路基顶面强度值应重点检验,可通过增加过程检验和验收频数的方法,确保检验结果真实可靠。
4.4 养护与复验
施工完毕后应加强路基养护,工后6个月,应再次进行检验。对于路基沉降值和不均匀沉降差值(平整度)等应重点复验,对于超出规定范围的沉降差值应进行处理,一般应先清除部分顶层路基填料后,进行一层回填压实处理。处理合格后宜及时进行本段的路面施工。
5 结束语
高速公路穿越面积较大的人工取土坑塘,由于坑塘水与地下水位高,水深大,给工程处理带来很大困难,且工程费用很高。依据以往类似工程的设计与施工经验,并结合工程所在位置的水文地质和工程地质条件,提出以路基跨越的处理方案,本文主要通过论述以路基跨越的处理方案的设计及施工特点。现高速公路通车试运营,本工程段落路基状况良好。这给以后类似工程设计施工提供参考,也非常值得在类似工程中推广使用。
参考文献
[1]JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].
[2]辽宁省交通规划设计院.丹东至海城高速公路工程施工图设计变更,2012.
[3]JTG F10-2006,公路路基施工技术规范[S].
公路穿越 篇2
公路穿越通用图集
工 作 总 结
大庆油田工程有限公司油气集输室
2008年12月
公路穿越通用图集
工作总结立项理由、背景
原公路穿越通用图集设计于1983年，所涉及的相关技术及相关规范、规定部分已更改，为了标准化、规范化设计，同时减少劳动强度，提高工作效率，对该图集进行完善。增加了新的单管穿越保护套管支架设置详图，去掉原来以木椿为材质做管道支架详图部分及多管穿越保护套管支架设置详图Ⅲ-2部分。工作完成情况
2.1计划执行情况
根据拟定的工作进度安排，到目前为止，已初步完成公路穿越通用图集的设计工作。其中，主要包括以下三个阶段：
2008年8月20日前，收集有关资料；
2008年9月30日前，完成初稿；
2008年9月30日～2008年12月10日，经过室级评审，修改和完善，并完成该基础工作。
2.2 完成的主要内容
完成通用图集1册，其中图纸3张，文字资料8页，折合1#图2.50张。3 结论及建议
结论
该通用图集在设计过程中严格遵循国家和行业现行标准规范，结合了大庆油田实际情况，征求设计人员及施工方意见，力求使该设计图集设计合理，施工方便，经济可靠。
工作建议
公路穿越 篇3
济南市公路管理局 山东济南 250013
摘要：2010年8月，交通运输部提出公路建设“五化”管理要求，这是将现代工程管理的理论、方法和手段应用到公路建设领域的重大创新，是我国公路建设管理方式的历史飞跃。济广高速济南连接线（济南二环西路高架桥）工程正是以交通部推行标准化管理为契机，积极探索，大胆管理，从建设制度、驻地建设、工艺控制等关键因素入手，制订了切实可行的、符合工程建设实际的标准化管理措施，取得了良好的效果，为城市公路高架桥建设推行标准化管理奠定了坚实的基础。
关键词：公路高架桥 穿越城市 标准化 管理
1 概述
穿越城市公路高架桥施工，本身技术并无不同，但受到城市尤其是大型城市车辆拥挤、行人众多、交通情况复杂的影响，施工中的安全、环保、工期控制、交通组织等具体管理工作要做到万无一失；否则，造成的影响十分重大，对施工管理的要求提出了更高的要求。济广高速济南连接线建设项目办公室承担着济广高速济南连接线工程的建设管理任务，本项目地处济南市区，对施工标准化的要求非常高。
在省城济南西部主要交通道路二环西路高架桥施工管理过程中，项目办以标准化管理为主线，把标准化管理贯穿于工程建设的全过程，狠抓安全管理措施落实，积极落实各项环保要求，科学排定合理工期，根据工程实际，制定切实可行的交通组织方案，从开工建设，到竣工通车，比原计划工期提前16个月完成建设任务，受到各级领导、广大市民的一致赞扬。
2 施工标准化管理的具体措施
2.1以制度建设为保障，落实标准管理新理念
（1）将标准化活动纳入合同管理。从编制招标文件开始，就编制了《济广高速济南连接线工程标准化建设与管理指南》（包括施工现场、施工设施、项目驻地与试验室建设三部分），与省厅公路局指导编写的《精细化管理实施意见》一并纳入招标文件，以合同的形式，确立了标准化管理的重要地位，使整个活动贯穿项目实施的全过程。
（2）建立健全各项行之有效的规章制度。制定了项目办工作人员守则、办公会议制度、公文管理办法、印章管理办法、物资管理办法和请销假等各项内部管理制度，界定了各部门工作职责，明确了工作任务，规范了项目办人员的工作行为。结合本工程特点，制定了资金申请拨付管理办法、设计问题处理程序、安全生产文明施工措施费使用管理办法等建设管理规章制度；实行了工程日统计、周调度、旬检查、月考评的管理模式，规范了建设管理行为和办事程序。
（3）规范关键材料采购程序、实施第三方质量检测制度。对于商品混凝土、伸缩缝、支座、排水管、沥青等材料的采购，采用业主、承包商联合采购的方式。形成了一套完善、科学的采购程序。共同确定供应商，确保了关键材料采购按照标准化程序实施。招标确定了第三方质量检查单位，独立于施工、监理单位之外，加强对工程施工质量控制，确保工程建设优质。
（4）实行工程跟踪审计制度。跟踪审计制度的实施，进一步规范了参建各方管理行为，确保建设资金安全。
2.2以驻地建设为基点，树立项目管理新形象
（1）项目部标准化管理。主要对各施工、监理单位项目部驻地选址、驻地面积、办公室面积、会议室面积、宿舍、机构设置、人员配备以及相关配套设施设置等方面，进行统一规定，公示牌、上墙标牌等统一格式尺寸，力求项目驻地建设标准统一，既满足标准化的需要，又能体现各施工单位的企业精神，展现施工单位的企业风貌。
（2）工地试验室标准化管理。严格按照《山东省公路水运工程工地试验室标准化建设与管理指南》的要求，从人员、机构设置、试验室面积、仪器配备和使用、试验室工作制度和流程等全面推行标准化建设。
（3）商品混凝土拌合站标准化管理。为加强对商品混凝土拌合站的管理，进一步加强对混凝土质量的控制，对商品混凝土拌合站进行了高标准改造，采用来料加工方式，设置了独立、封闭的材料存储区。拌合站均设置随时自动清洗设备。在商品混凝土拌合站安装了视频监控系统，实现对混凝土拌合站24小时不间断的适时监控；在商品混凝土拌合机安装了专门的管理软件，实现对混凝土拌合全过程数据采集，从集料配比、添加剂、水泥用量、拌合时间等各个细节，采集第一手原始资料，实现对商品混凝土的全过程的标准化管理。
（4）钢筋加工场标准化管理。从工程伊始，就高标准建设了钢筋加工场，配备了自动化的钢筋滚焊机和数控机床。同时，项目办制定了钢筋加工场标准化建设标准，进一步明确和完善了钢筋加工场标准化建设各项要求，使钢筋加工场布设更加规范，实现了钢筋加工标准化、精细化、集约化，提高了劳动效率和加工质量。
2.3以工艺控制为重点，提升质量管理新标准
（1）实行了试验段制度和首件工程认可制度。所有墩柱、上部箱梁、混凝土护栏等工程均实行试验段制度，试验成功后方可在施工现场进行首件工程施工；尤其是在上部箱梁施工前，各合同段均按照箱梁设计断全面不小于五米长度的标准，完成试验箱梁浇筑。在分项工程全面施工前，实行了首件工程认可制，对各合同段完成的首件分项工程组织建设、设计、监理、施工单位现场检查、评定，确认达到要求后方可大面积施工。
（2）制定標准化、精细化监管制度。明确质量控制程序和分项工程质量控制要点、质量标准、检测频率以及认可程序。及时制定了《监理实施计划》、《安全监理实施细则》等，详细规定了施工和监理人员在各阶段应做的工作和相应的目标要求，形成了一个较为完善的质量控制纲要，在施工过程中严格执行。
（3）钢筋加工工艺更加标准、规范。Φ25以上钢筋全部采用机械连接。各施工单位均配备丝头加工质量检查用的环规，环规检查合格方可进行套筒连接，套筒连接完毕用力矩扳手进行力矩检查并做拉伸试验，合格后方可进行下道工序施工。采用滚焊机加工的桩基钢筋笼效率高、成本低，主筋和箍筋间距均匀、牢固不易变形。经过总结、提炼，形成了《济广高速济南连接线工程钢筋加工工艺》，指导本项目钢筋加工标准化施工。
（4）钢筋保护层厚度控制更加精细、准确。按照《济广高速济南连接线工程混凝土通病治理》的有关要求，为确保钢筋保护层厚度合格率，抓好工前、工后检查控制，改进坡度检查尺、钢筋保护层厚度检查尺等检测工具。目前，钢筋保护层厚度合格率均在90%以上，进一步提升了标准化、精细化施工水平。
（5）墩柱施工标准化、精细化管理水平稳步提升。为进一步提高墩柱混凝土外观质量，在总结以往墩柱施工经验的基础上，及时组织召开了施工工艺研讨会，在施工方案、施工工艺、质量控制等各细微环节上充分研究、群策群力、统一标准，明确了墩柱浇注等各环节的施工工艺和控制要点。以“内在质量‘零容忍、外观质量‘无遗憾”为目标，提高工程一次性合格率。经过总结、提炼，形成了《济广高速济南连接线工程墩柱施工工艺》，指导本项目墩柱标准化施工。
（6）支架搭设质量、安全控制措施更加精细。为保证支架搭设方案精细化，制定了《支架搭设方案计算统一要求》，对支架搭设计算模型、参数等进行了统一规定。制定了《支架搭设监理实施细则》和《支架搭设检验流程》，对每联支架搭设必须做好地基现状调查、地基硬化、支架首层及总体搭设质量检查，严格执行“五阶段四方联合验收”制度，确保支架安全。
（7）箱梁施工質量控制措施更加规范、标准。全线箱梁施工爬梯按照坚固、安全、易于通行的要求，统一设置标准。已完成的箱梁模板敷设的段落，严禁堆放材料、加工材料，禁止随意踩踏等，确保模板敷设质量。箱梁预应力张拉均采用智能张拉设备，确保预应力张拉精准无误。压浆材料均采用成品压浆剂，进一步提高了压浆的饱满度，保证了压浆质量。
（8）成品保护措施更加完善、有效。墩柱养生采用双层包裹，顶面滴灌养生方法，确保墩柱混凝土表面湿润、一致；箱梁养生采用喷淋养生法，在箱梁顶面设置间隔一致、洒水效率统一的喷头，确保箱梁养生规范、统一。为了防止外力对成品墩柱造成破损，在成品墩柱四周设置高度不低于1.8米的彩钢板进行围封，防止对墩柱造成损伤。为防止外露钢筋被腐蚀，采用涂刷水泥浆及套PVC管等方式进行钢筋保护，墩柱顶面支座预埋钢筋采用不透水的倒U型方帽进行覆盖防腐处理。
（9）冬季施工质量保障措施有力。根据本项目实际进展需要，需进行冬季施工，为确保冬季施工质量，提前制定了冬季施工方案，并经专家论证会议讨论、修订，用以指导本工程冬季施工标准化实施。各单位在冬季施工中，均采用蒸汽发生器加热，顶面覆盖双层棉被，侧面全断面设置防火、保温材料围封。冬季施工养生期间，棚内温度均在10℃以上，确保了冬季施工质量。
（10）沥青桥面铺装施工更加规范、标准。在招标文件中，对沥青拌合站提出了专门的要求，沥青拌合站建设按照交通运输部标准化建设指南要求进行标准化建设，确保沥青混合料质量。为加强对沥青桥面铺装施工的监管，委托科研单位承担本工程沥青路面技术咨询服务工作，用以指导本工程沥青面层标准化施工。
（11）日常监督、检查考核到位。从项目办到参建单位都构建了施工标准化工作的责任链条。项目办牵头主抓，采取综合检查、巡查和专项检查相结合，大密度、高频率、全方位地进行监督检查。在实行旬、月检查考核奖惩的基础上，将标准化工作纳入奖惩考核，通过旬检查、月考核的方式，将标准化推进情况与施工、监理单位的考核结果挂钩，激发了其实施施工标准化的积极性。
（12）构建信息化综合平台，提升项目管理效能。本项目开发了项目综合管理系统，该系统集成了计量支付、质量检验、档案管理、OA办公、视频监控、3D立体工程控制管理等子系统，其中3D立体工程控制管理系统可以进行工程进度、工程三维立体图、施工现场平面图的有机结合和转换，实现项目管理的形象化、专业化和集约化。在工程现场重要施工部位、钢筋加工场等重要作业场地，设置了18个云台式视频摄像头，将现场画面实时传输到信息管理平台，实现对施工的动态控制。
3 实施标准化管理的体会
（1）实施标准化管理，进一步提高了工程质量，保证了施工安全，通过一系列的标准化的措施，使工程管理更加系统化、规范化、精细化，最大限度的减少或避免了质量、安全事故，对构建和谐社会有举足轻重的作用。
（2）实施标准化管理，对于节约社会资源，提高企业的经济效益和社会效应也有重要的作用。通过实施标准化施工管理，不仅能节约资源，更有利于把复杂的人工操作转化成自动化机械施工，不但提高了劳动效率，更提高了工作质量，减少了一线工人数量，降低了劳动强度，同时也降低了成本，节约社会资源，而且有利于新技术、新工艺、新产品的应用，加快和推进了技术创新。
（3）实施标准化管理，可以进一步加强现场文明施工，增强参建单位和人员文明意识，从而提高公路行业和各参建单位的企业形象，也是落实以人为本的施工理念的具体体现。
（4）实施标准化管理，可以在项目管理过程中，不断查漏补缺，提高项目管理水平和施工单位的自控意识和能力，从而提升公路行业以及参建单位的项目管理水平，进而提升公路行业和施工单位的整体管理水平和核心竞争力，推动公路行业和施工单位的良性发展，对于建立节约型社会有重要的作用。
参考文献：
[1] 福建省高速公路施工标准化管理指南.人民出版社.2010年4月
作者简介：
冯 涛，工作单位：济南市公路管理局，邮编：250013。
公路隧道穿越松散地层施工工艺 篇4
1.1 材料
施工用主要材料为普通硅酸盐水泥(强度不低于42.5MPa)、C 25混凝土、C 20喷射混凝土、Ⅰ级钢筋、Ⅱ级钢筋、钢拱架、锚杆、小导管、钢管、钢钎、支护钢板。
1.2 施工前测量工作
1)导线控制点、水准点复测完毕,并完成导线点的加密工作。
2)根据设计图纸,准确计算出隧道中线、设计高程等内业数据,并在施工现场放出掌子面开挖轮廓线。
1.3 试验项目
1)C 20喷射混凝土、C 25衬砌防水混凝土和水泥浆、水泥砂浆的水灰比,并进行验证试验。2)对所进场钢筋、钢管、支护钢板、锚杆、水泥、砂子进行检验,合格后方可用于施工。
2 操作工艺
2.1 超前锚杆施工操作方法
1)尽可能缩短围岩暴露时间,开挖后立即对开挖面进行初喷,初喷厚度3cm～5cm,封闭工作面,填充围岩裂隙,固定松动岩石;2)架立网构钢架支撑,并做好纵向联结支撑;3)第一次测量,标出超前锚杆孔的位置,并核对隧道净空;4)钻机钻孔,钻孔的外倾角一般在6°～12°;钻孔间距在0.2m～0.4m;5)钻孔注浆,注浆时将注浆孔插到孔底,待孔内砂浆流出方可停止注浆;6)迅速插入锚杆,锚杆长度应保证在开挖后留在围岩内的长度不小于0.7m;7)挂钢筋网,将钢筋网焊接在锚杆外露端,并采用横向短钢筋,筑构联合支撑体系;8)清除工作面底部附近的浮渣,采用装载机配合自卸车出渣;9)第二次喷射混凝土,喷至设计厚度。
2.2 超前小导管施工操作方法
1)适用于围岩为砂粘土、粘砂土、亚粘土、粉砂、细砂、砂夹卵石夹粘土等非常松软,破碎的土壤;2)尽可能缩短围岩暴露时间,开挖后立即对开挖面进行初喷,初喷厚度3cm～5cm,封闭工作面,填充围岩裂隙,固定松动岩石;3)测量布孔,将小导管位置准确放出;导管间距视围岩松散情况布设,间距0.6m～0.7m;4)搭设钻机工作平台,准确定位,调整好角度即可开始钻孔,钻孔外倾角一般为5°～10°;5)钻好孔后,采用液压千斤顶或液压钻将小导管顶入孔内;小导管前部2.5m～4m范围按梅花形钻好6注浆孔;6)将管口封闭,调制水泥浆水灰比为1∶1,注浆时水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.5;采用注浆泵进行注浆,初始压力为0.5MPa～1.0MPa,终压为2.0MPa,并持荷2min封闭。
2.3 插钎法施工操作方法
1)插钎法适用于粒径较大的石块、碎石堆积层,或有粘砂土充填而胶结为中等密实的漂卵石地层;2)根据具体地质情况确定插钎的间距及范围;3)采用风镐或人力将2m左右的钢钎或短钢轨(入土一端端尖)沿最前一排支撑上缘向工作面打入,方向向外倾斜;4)做好插钎后,挖去掌子面上部围岩,同时嵌入横梁进行支护;5)挖去掌子面下部围岩,同时架设立柱、底梁纵撑。
2.4 插板法施工操作方法
1)插板法适用于石屑堆积,砂层或软塑地层;2)插板一般采用宽0.1m左右,长0.7m～1.0m的长板,前端劈尖;3)工作面防护,设置护板;4)隧道开挖,同时自上而下拆除护板。
2.5 钻钎护顶法施工操作方法
1)钻钎护顶法适用于颗粒大小不均,且无粘结物充填的漂卵石地层;2)将导坑掌子面用背拆或木板背紧,有砂部分用草袋堵塞;用凿岩机在横梁下缘向上钻孔,外倾角不小于30°;3)架设立柱和纵梁作为工作面支护,然后插入钢钎,钢钎长1.5m～2m,间距一般为20cm～25cm;钎尾用铅丝系于横梁上;4)开挖导坑至拱线处,抽换掉纵梁的立柱,在高于衬砌断面处架设横撑;5)向两侧继续进行扩大,采用扇形支撑,自上而下,边挖边支;6)开挖后尽快进行初期支护。
3 成品保护
1)超前锚杆、小导管注意不要弯折。2)支护钢架搬运应轻拿轻放,防止变形损坏。3)超前小导管、注浆锚杆的水泥浆、砂浆应达到设计强度后方可爆破开挖。
4 应注意的问题
4.1 超前支护施工
1)当遇砂、软土等特别松软的地层时,应慎重选择支护方法及其参数。2)应保证拱架的架设质量及拱脚处的地基有足够的承载能力。3)开挖宜采用微震动爆破,以免引起围岩过大的扰动和破坏。4)锚喷支护要及时,并确保施工质量。
4.2 分部开挖施工
1)开挖时,应预留核心土。2)在松散的碎石或砂层中开挖时,应准备草束或麻袋,随时堵塞缝隙,以免漏砂造成空洞引起坍塌。3)每一级台阶支撑架设应有锁脚锚杆,防止开挖下一级台阶时发生坍塌。4)支撑架设应预留沉落量。5)上下台阶之间的距离应尽量缩短,衬砌要紧跟。6)衬砌应隔适当距离设置沉降缝。7)衬砌封闭后,应向衬砌背后压注水泥砂浆加固。
5 安全环保措施
5.1 安全操作要求
1)施工现场必须设置专职安全员,负责现场施工安全和指挥现场运输车辆电工必须持证上岗施工用电必须由专职电工管理。3)开挖后应先排除危石后再进行下一道工序。4)施工现场应保证有充足的照明设施。5)特种机械操作人员必须持证上岗。6)加强对开挖后的隧道进行收敛量测观察,防止隧道变形过大而坍塌。7)施工现场人员必须戴安全帽。
5.2 环保操作要求
1)开挖的土石方应堆放在指定地点,不得乱堆、乱弃,影响周围环境不得影响运输安全和河道疏洪能力现场要配备足够的洒水车,确保施工现场及施工便道不扬尘。3)尽量减少施工噪声和夜间施工,避免扰民现象。4)机械车辆途经居住场所时应减速慢行,禁止鸣叫喇叭。5)施工现场配备通风机,使洞内保持新鲜的空气
参考文献
公路穿越 篇5
一、需提交的材料目录：
（由该建设项目的业主、建设单位或者管理单位提出申请）1.填写《路政许可申请书》；
2.申请人相关资料（根据申请人实际身份提交）：（1）申请人为公民的，提供身份证。（2）申请人为法人的，提交《营业执照》、《事业单位法人证书》、或者《组织机构代码证》（以上证件三选一）和法定代表人证明书（原件）。
（3）申请人为其他组织的，提交《组织机构代码证》，没有《组织机构代码证》的，提交其能证明该组织合法成立的文件和该组织主要行政领导人身份证明书。
（4）委托代理人办理许可申请的，应当提交委托单位的授权委托书（原件）和被委托人的有效身份证件；单位经办人，提交身份证和工作证。
3.建设工程项目批准文件（包括发改部门出具的立项文件，在高速公路的项目由省级交通主管部门对施工图进行设计确认，在国省道的项目由省级公路管理机构对施工图进行设计确认）；
4.相关方案
（1）线路工程架设设计方案：
A.线路设计图，包括线路走向、线路距公路边沟外缘最小距离、跨越公路位置、线路最小架设高度和杆（塔）设置位置等；
B.有关说明；
（2）电缆、管线具体埋设方案： A.路由图；
B.线路分段设计图，包括线路各段埋设位置（公路、公路用地、两侧建筑控制区）及数量、埋设深度、施工方式（挖掘或顶管）、维修井位置等；
C.管线埋设结构图（地下管线布置横截面图）； D.有关说明；
5.保障公路、公路附属设施质量和安全的技术评价报告； 6.线路跨越公路的，还需提供跨越公路最小净空高度的依据（如有关线路架设高度的行业技术标准、规范，线路保护区范围的规定等）；
7.涉路施工的应提供施工方案，包括施工期限、施工围蔽方案、施工标志设置方案、疏通交通措施、交通安全保障措施、处置施工险情和意外事故的应急方案等内容；
8.提供工程修复方案；
公路穿越 篇6
天然气干线穿越是俄罗斯联邦整体供气系统项目中在安全生产方面争议较多的一个问题, 因为在天然气输送时工作压力很大, 且天然气管道故障时将会有大量有爆炸危险的介质泄漏。
天然气干线运行时最重要的问题是保证穿越电气化铁路时的安全生产。因为当甲烷浓度达到爆炸危险时, 电力机车通过时电器火花可能造成天然气着火, 伴随而来的可能是非常严重的后果。1989年6月4日由于油品管线泄漏造成的爆炸, 死亡500多人。随着输送体密封性要求的增加, 事故的严重性也升级。
天然气干线穿越公路按照设计规范的规定来实施的。管道保护套管比天然气管道管径大, 用于保护天然气管道不受机械荷载的不良影响, 并在天然气管道泄漏时向公路外侧排气。
决定穿越状态和影响安全的主要参数有:
◇ 管线和保护套管空间的天然气浓度 (标准条件下应接近零) ;
◇ 管线机械荷载 (不应高于设计水平) ;
◇ 阴极保护电位水平 (应处于管道防腐规定的范围内) 。
目前, 虽然对天然气干线穿越状态进行了定期跟踪研究, 然而, 具体工作在很大程度上要考虑人为因素, 加上明显的季节特点, 如北部边缘的土壤冻结, 不能对穿越进行年度因素影响的评价。
图1为标准的、装备了穿越检测系统的天然气干线穿越铁路图。
1—天然气干线2—保护壳3—铁路4—排气管5—穿越检测系统仪表接口6—甲烷探测仪7—电杆8—收发天线9—标准电极
在建立固定式穿越检测系统过程中, 解决了以下问题:
◇ 确保不受外界破坏, 这是设置检测位置和埋设检测仪表可能性的必要条件;
◇ 传统的仪表安装在安全的机箱里, 这种埋设方法成本高 (机箱价格相对昂贵或因增加地下设施而增加投资) ;
◇ 没有供电电源, 引送电源在经济上不可行;
◇ 穿越的参数检测点距离远 (一般这种远程控制站距离不超过50 km) 。
不受外界破坏的问题可利用防护等级满足国标14254 IP68的地下仪表箱解决。这个技术方案本质上能满足设备需要的工作温度 (在北部地区, 一般为-5～20℃) , 保证仪表工作的稳定性。设备其他较脆弱的部分 (天线) 可以采用槽式天线, 或采用传统的偶极天线———在天线中加入具有低导磁率作用的电介质, 并使之高出地面3～4 m。
采用太阳能电池并选择低能耗技术方案可以解决供电电源问题。系统能源是根据一年太阳能蓄电池组的运行, 并且不对其进行充电来计算的, 这个方案可以在极地地区的项目中使用。
固定式穿越检测系统的使用经验表明, 使用GSM移动通信SMS服务进行远程控制中心对穿越点信息的传送是最通用和最经济的:定义出区域, 使穿越点与公路相连, 并沿主要路线建设移动通信地面设施, 从整体上来说, 有利于保持良好的状态。这个方案的优点是通信服务成本低。
对于系统来说, 最重要的是信息收集、存储、显示。对穿越检测系统要编制一套专门的程序系统, 并在开放原始码FreeBSD的操作系统的高度安全管理下实现。对操作系统选择下指令, 虽然能保证安全性, 但使用类似的实时QNX操作系统价格高, 不经济, 尽管QNX操作系统在工艺流程管理自动化系统已经得到非常广泛的应用。
穿越检测系统程序体系的关键在于Postgresql数据库管理系统, 它对穿越诊断信息库 (相同或特殊的参数, 操作员实时报警、调度指令) 进行布置。所有其他进入穿越检测系统的程序模块直接与分控制室Postgresql联络, 从分控制室采集信息、处理, 并进行修改记录。用这种方式, 相互作用的程序模块通过数据库得以实现, 保证了系统的开放性和可扩展性。
操作员接口 (计算机) 通过曲线方式记录穿越数据, 在曲线上以图形方式表示检测参数, 并通过改变颜色表示参数进入不同的装置工作区域。应用原始码Xfree86插件在管理文件夹下进行历史趋势曲线的窗口显示。
系统的防爆保护执行形式为“本质安全”B级防爆保护, 并拥有俄罗斯技术监察部门的使用许可。系统中实施的技术方案受发明创新专利的保护。从2004年到2006年, 在俄罗斯各个地区30多条天然气干线上都配备了类似的系统。
公路穿越 篇7
导向钻进穿越公路铺设的基本原理是有效利用导航仪的导向作用, 有效驱使导向钻头按照设计轨迹钻进, 进而有效保障导向钻孔的实际运行轨迹与所设计的轨迹相吻合, 当对导向孔的施工完成之后, 需着重对其回拉扩孔加以铺设管道和施工, 工作管道的铺设如图1所示 (a为导向钻进图;b为回拉铺管图) 。
当对其进行导向钻进的过程中, 在其钻杆需要装设有探头的导向钻头, 其具体的导向钻头工作原理图如图2所示。
在钻杆匀速回转的钻进过程中, 给进力的作用之下, 土层作用会在造斜面上产生相应的反作用力, 其运行的方向作圆周运动并不断呈现均匀变化的趋势。如果钻头 (排除钻头自身的质量) 周围的土层硬度大致相同, 在特定的时间段内, 可以认为反作用力对钻头在圆周方向的作用相互抵消, 同时, 水射流在孔底切出相应的同深度圆槽, 导向钻头在此期间保直钻进。
当钻杆在给进不回转的情况下, 则只有给进力的作用, 反作用力的方向只朝向特定的一个方向, 而水射流则只会对该反作用力方向上的土层以冲蚀, 借钻头在该方向的前进, 进而达到造斜钻进的目的。导向仪可以测出钻头的深度、顶角以及工具面向角等有效参数, 进而由司钻根据钻孔的设计轨迹通过操作钻机来实现对这些参数的有效控制。为有效保证导向孔沿着设计的轨迹钻进, 可以采用相关的保直钻进、造斜钻进以及纠斜钻进的有效结合。
2 导向钻进穿越公路的施工工艺分析
2.1 钻机锚固工艺探究
要想保证导向孔钻进以及回拖管道的有效完成, 必须要保障钻机锚固的牢固性, 钻机锚固的稳定性与钻进和回拖时候自身能力的有效利用率有着直接的意义和关联, 倘若在钻机在使用过程中出现移动情况, 那么无论这台钻机的功率有多大, 对于预定的计划则可能会出现意外, 达不到预期效果。由于施工场地等诸多限制性因素的制约 (诸如各种地下管线的分布等) , 有些区域无法对锚加以有效的利用, 这对这种情况可以有效采取钢丝绳捆绑的方式对钻机加以有效的控制和锚固, 这一做法的原理是充分利用钢丝绳将钻机与两条地下污水管道捆绑在一起, 二者之间的紧密结合力, 从而有效保障钻机的稳固性。
2.2 先导孔施工工艺探究
区别于一些其他的普通管道, 煤气管道的特殊性在于对于管道铺设的平缓性要求, 煤气管道需要管道铺设做到尽量平缓, 尽量避免过于弯曲的管道铺装, 如国煤气管道的铺装过于弯曲, 那么势必会在其管道拐点处出现水汽集聚, 进而影响输气的效果, 因此, 在我们采用钻进导向孔的同时, 要注意对导向方向的调整, 避免方向的过度曲折, 提高钻孔轨迹的平直效果。
2.3 扩孔工艺的探究
煤气输送管道的施工具有距离长、不定性因素较多的特点, 对于粉质粘土的地层, 可以采用泥浆的钻进方式, 利用钠基膨润土的配置, 有效提高泥浆的性能, 此外, 还可以增加一定浓度的烧碱, 对其p H值加以调整, 进而有效实现增粘、增静切力。在拉管之前, 要合理的注入一定的碱水, 进而有效防止钻孔缩径, 此外对于达到泥浆悬浮也具有十分重要的意义。泥浆钻进技术的采用, 会有效的对孔径加以拓宽, 保障管道的顺利回拖, 防止在过程中对于管材的损坏。
2.4 回拉铺管工艺探究
据以往的经验来看, 在拉管过程中可能会出现水动压力过大的情况, 而这会极大的干扰煤气等气体的输送效率, 因此, 针对这种情况, 需要用较低的速度进行平稳拉管, 有效防止薄弱地带因为压力挤压, 而导致对孔壁的不必要的破坏。在拉管的过程中, 要防止回拖阻力的增加情况, 要充分对该情况加以有效分析, 不可采用强拉, 避免因为障碍因素, 对管材的拉伤, 这时可以采用以退为进的方式, 先后退一段距离, 然后再尝试拉管。
2.5 对于两头管线埋深的工艺探究
因为所铺设的煤气管道的特殊性, 需要对相应的埋深与原有管线间距满足基本的坡向要求 (要注意管线埋深不能为反坡) 的同时, 还要对人行道的造斜段辅助人工开挖, 有效调整煤气坡向的设计要求。
3 导向钻进穿越公路铺设煤气管道过程中存在的问题以及相关的策略
3.1 对于导向斜掌的改进
在导向孔施工的开始阶段, 使用最为广泛, 也最常用的就是三角形斜掌, 但是这种常规的三角形斜掌在一些地层中的使用效果并不理想, 特别是一些松软地层, 三角形斜掌所起到的造斜和保直效果更是达不到预期的效果, 随着技术的发展以及相关经验的辅助, 鸭嘴型方头斜掌对于导向调整能力具有显著的优越性, 而且其导向孔完成后的图像绘制与所设计的轨迹吻合度较高, 这不仅有效完善了三角形斜掌适用的局限性, 而且更加保障了其实际轨迹的可控制和可把握性。
3.2 多种护管措施的有效施行
煤气运输管道的目的是有效保障煤气的输送, 其常规的使用年限一般为50a, 因此对于管道回拖后表面的划痕深度有一定的限制, 为有效对该划痕深度的控制, 必须采取诸多的护管措施加以养护, 诸如对泥浆中注入“钻液宝”, 来增加管道回拖时候的润滑性, 避免过度的摩擦;管道外表黄油的涂抹等。要加强对其回拖后的检验, 避免表面划痕的超标, 注重对其的保养工作。
4 结语
导向钻进穿越公路铺设煤气管道的工程对于有效保障我国的煤气输送具有十分重要的意义和作用。笔者衷心希望, 以上关于对我国导向钻进穿越公路铺设煤气管道的工程的研究能够被相关负责人合理的吸收和采纳, 进而更好的保障我国的煤气输送工程。
摘要：由于我国工程建设的需要, 经常需要穿越公路工程、中小型河流以及铁路工程等来有效推动工程的进度, 因此, 先进的导向钻进施工技术铺设过路管, 既有效的弥补了大型水平定向钻进系统成本太高的缺点, 也显著的提高了其经济效益和社会效益。
公路穿越 篇8
关键词：公路隧道,充填型溶洞,注浆加固,P-Q-t曲线,拱部沉降
溶洞是隧道工程经常遇见的地下岩溶形态, 溶洞按照洞内充填物的状态和形式, 可分为非充填型溶洞和充填型溶洞。非充填型溶洞基本上没有地下水与太多的沉积物, 溶洞壁通常裸露, 这一类型的溶洞对隧道工程施工安全影响较小, 且容易处治;而充填型溶洞是指溶洞整个洞体大部分被碎屑沉积物、化学沉积物或地下水填充满, 此类型溶洞工程地质和力学状态很不稳定, 对隧道工程施工安全影响很大, 且处治难度大, 工程代价高。因此, 对于穿越岩溶地区的隧道工程, 如何处治好充填型溶洞是工程成败的关键[1,2]。
1 工程概况
某公路超特长隧道位于西南地区典型岩溶地质区域, 隧道洞身穿越多处溶洞。
隧道开挖过程中, 在左线ZK56+213处出露发育一大型岩溶溶洞, 出露部位在隧道拱部, 溶洞洞穴直径约8 m, 接近隧道跨度, 物探推测该溶洞垂直于隧道的方向上贯通。溶洞在隧道环向呈不规则构造, 现场进行了正前方与斜下方的超前探孔, 探明溶洞进入隧道底部20 m仍未见底, 贯通路径较长。溶洞与隧道的断面相对关系呈2种典型状态:溶洞侧穿隧道与正穿隧道, 隧道与溶洞的穿越关系如图1、图2所示。
通过现场测试, 溶洞产生的涌水量约为120 m3/h, 水呈含泥浑浊状, 含泥量为5%~10%。
隧道开挖过程中, 掌子面暴露出岩溶管道, 为一大型深埋充填型溶洞。溶洞填充介质为粉质黏性土和含砂黏土, 含沙量中等, 掌子面非溶洞区有一定的自稳能力, 在溶洞出露的部分自稳能力较差。
2 溶洞段注浆处治方案
2.1 设计方案[3,4,5]
通过理论计算和工程类比, 对溶洞段采用了全断面帷幕深孔预注浆的设计方案。注浆纵断面图如图3所示, 注浆孔布置如图4所示。
注浆方案应保证隧道开挖轮廓线以外3 m范围内的地层得到加固改善, 同时通过注浆应将隧道渗漏水控制在工程可接受的范围内, 从而保证施工过程的安全。
注浆范围为隧道开挖线以外3 m, 注浆段长度为30 m, 分3环实施, 分别长12 m、20 m、30 m, 全断面共布孔94个。一个注浆段完成后留6 m不开挖作为下一注浆段的止浆岩盘。
注浆孔沿开挖方向, 以隧道中轴为中心呈伞状布置。浆液扩散半径为2 m, 孔底间距不大于3 m, 开孔直径Φ115 mm, 终孔直径Φ75 mm。
2.2 注浆材料
针对本工程溶洞填充物体积大、渗透系数小的特点, 同时考虑工程的耐久性, 注浆浆液没有选择常规的水泥-水玻璃双液浆, 因为水玻璃会影响浆液的耐久性, 短期效果良好, 长期效果难以保证。
通过综合比较, 本次注浆选择了强度高、耐久性好的超细水泥单液浆作为主要注浆材料, 同时以普通硅酸盐水泥单液浆作为辅助注浆材料。当注浆过程中注浆压力长时间不上升时, 采用普通水泥单液浆, 并通过调整浆液水灰比等配比参数进行注浆扩散范围的控制。注浆材料水灰比见表1。
2.3 注浆工艺
注浆工艺是注浆工程成败的关键所在, 为保证注浆效果, 经过多方论证, 施工中采用了分段前进式注浆工艺。首先在掌子面施做喷射混凝土止浆墙, 在墙上开孔安装孔口管, 在孔口管内分段分步向前钻孔注浆施工。每一循环进尺控制在3 m左右, 也可根据现场地质情况及注浆效果适当调整注浆长度。钻孔成孔后, 退出钻杆;然后安装法兰盘, 插入注浆管进行注浆, 待浆液凝固后拆除法兰盘, 再进行钻孔;如此循环, 直到钻进和注浆深度达到设计要求。
前进式注浆的优点是逐层递进加固, 相对于后退式注浆和全孔一次性注浆, 可控性高, 注浆效果好, 缺点是重复钻进, 工期较长。
3 注浆处治效果分析
3.1 P-Q-t曲线分析
P-Q-t曲线是注浆工程中最常用的效果检验评定方法。通常情况下, 注浆施工中P-t曲线呈上升趋势, 即注浆压力随时间升高, Q-t曲线呈下降趋势, 表明出浆量随时间减小。但不同的地层, 可注性不一样, P-Q-t曲线表现出的状态和特点也不同。
对本工程的溶洞段深孔注浆过程进行P-Q-t曲线分析, 可以得出注浆过程3种不同类型的P-Q-t曲线, 如图5~图7所示。
(1) 定压型P-Q-t曲线
本工程中约80%的注浆孔都属于图5所示曲线类型, 此类孔处于比较松散且均匀的地层中, 施工中主要是以定压控制为主。注浆开始阶段出浆量较大, 随着时间的推移, 地层孔隙越来越饱满, 注浆压力逐渐升高, 出浆量也逐渐减小, 当达到注浆压力约1.5 MPa时, 地层基本表现为不吸浆现象, 此时注浆量达到设计注浆量的80%, 这时可将1.5 MPa定为注浆的控制终压。
(2) 定量型P-Q-t曲线
本工程中大约有10%的注浆孔属图6所示类型的曲线, 此类曲线的特点是注浆过程中注浆压力和出浆量基本保持不变, 压力没有增加的趋势, 出浆量也没有下降的趋势, 说明注浆孔所处地层中有未知的较长的泄浆通道, 发生窜浆。因此, 对于此类注浆, 不能无休止进行下去, 应制定一个总注浆量标准, 达到此标准时即结束注浆。本工程经过现场实践, 定量为单孔0.5 m3, 超过此量时, 停止注浆。
(3) 定时型P-Q-t曲线
本工程中大约有10%的注浆孔是图7所示类型的曲线, 此类型曲线的主要特点注浆开始后, 在较短的时间内出浆量即衰减到很小, 注浆压力也随即上升到控制终压, 此类型曲线注浆孔处于较密实的地层当中。对于此种情况, 可能有2种原因, 第一是因为地层可注性较差;第二是因为出浆通道被临时阻塞。因此, 这种情况注浆应该以时间控制, 给出注浆量明显衰减后的持续注浆时间, 以保证注浆效果满足要求。本工程给出的经验值是5min。
从以上3种P-Q-t曲线分析来看, 注浆施工基本达到了设计的定量、定压、定时的总体控制要求。
3.2 结石体微观结构
土的微观结构很难检测和量化, 而组构信息较容易得到, 土体的大量信息可以从相应的组构中获得。电镜扫描 (SEM) 可以较为直观地揭示颗粒和颗粒之间的几何关系。
本工程对溶洞填充物质注浆前后进行了电镜扫描, 利用SEM下的超显微结构揭示土及注浆结石体颗粒之间的相互关系及胶结特点, 如图8所示。
图中扫描电镜照片扩大比例为1 500倍, 从图中可以看出注浆前颗粒间孔隙比较大, 结构组合为架空接触结构, 呈镶嵌半胶结状态。注浆后为致密、微孔胶结结构, 可以推断注浆对填充物的微观结构有明显的改善作用。
在注浆工程中, 针对溶洞填充物进行了室内土工试验, 对填充物注浆前后的基本物理参数粘聚力和内摩擦角进行了对比。结果表明2种主要填充物在注浆前后黏聚力和内摩擦角均有较大程度提高, 含砂黏土的提高幅度略大于粉质黏土, 这主要是由于含砂黏土的孔隙率要大一些, 可注性更好。
4 溶洞隧道施工力学分析
依据隧道岩溶发育地段的地形地貌、工程地质特点和纵、横断面图, 以及岩溶发育特点, 利用MIDAS有限元软件, 建立三维空间有限元数值模型, 模拟岩溶隧道在不同岩溶条件下的开挖和支护, 分别对溶洞处治前后进行模拟分析, 进而分析处治后的效果[6]。隧道模型如图9、图10所示。
本次数值分析研究主要针对于隧道拱部的沉降, 因为拱部的变形是整个隧道安全的关键点。为了便于比较, 本次模拟在隧道拱部选定了5个测点, 对称分布于隧道中线两侧, 间距约2 m, 如图11所示。
分别将岩溶隧道注浆加固前后的地质参数代入模型进行数值计算, 结果见图12、图13。
从图中分析可以得出, 对岩溶隧道进行注浆加固后, 拱部沉降均有较大程度的减小, 溶管1最大沉降减小约38%, 溶管2最大沉降减小约37%。但由于溶管相对于隧道的位置不同, 2种模型形成的沉降槽有所差异, 溶管1的沉降槽显示出隧道处于偏压受力状态。设计时对溶管1重点关注, 在支护参数设计时, 也应予以一定的考虑。
5 结语
本文通过研究, 得出公路隧道穿越充填型溶洞采用注浆加固设计方案时, 应注意的关键点:
(1) 穿越溶洞的处治, 注浆加固是最为合适、最为稳妥的设计方案, 但是在浆液和注浆工艺的选择上要慎重比选。
(2) 对于注浆效果应采用多种方法进行检验, 如P-Q-t曲线分析和取样分析, 以了解浆液及工艺选择的是否合适, 为下一步施工提供经验。
(3) 溶洞与隧道的相对关系对隧道的受力及变形有较大影响, 在初期支护及二次衬砌的设计中应有所考虑。
参考文献
[1]JTG D70—2004公路隧道设计规范[S].
[2]吴治生, 傅伯森.南岭隧道岩溶注浆概况及经验教训[J].铁道工程学报, 1989 (2) :175-183.
[3]李泽龙.歌乐山隧道水环境保护及堵水注浆设计[M].现代隧道技术, 2004 (增刊) :67-72.
[4]张东明, 张瑜, 王耿, 等.山区隧道建设中溶洞的处理与利用[J], 隧道建设, 2010 (S1) :467-470.
[5]王润福, 孙国庆, 李治国, 圆梁山隧道进口填充型溶洞注浆施工技术[J].隧道建设, 2003 (2) :31-33.
公路穿越 篇9
路线主要跨越海河流域永定河上游一级支流洋河、桑干河以及二级支流东灵山河和西灵山河, 以及大清河流域的赵家蓬河支沟, 为涉河较多的建设项目。下面我将以路线跨越西灵山河的西灵山河大桥为例浅谈本座桥梁的防洪影响评价。
一、基本情况
西灵山大桥桥位于涿鹿县矾五堡村东北部, 跨越西灵山河, 地势开阔, 沟道较深, 沟道中种植大量玉米, 主沟不明显。145乡道在此处通过, 桥梁与145乡道斜交。桥全长300 m, 大桥为12孔、跨径25 m, 设计梁底高程677.2 m, 与河道交角为70°
二、主要参考资料
(1) 中华人民共和国国家标准《防洪标准》 (GB50201-94) ;
(2) 《公路工程水文勘测设计规范》 (JTJ C30-2002) ;
(3) 《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-93;
(4) 《河北省河道管理范围内建设项目防洪评价编制技术大纲》;
(5) 河北省张家口市水文水资源手册 (1998) ;
(6) 涿京公路工程可行性研究报告。
三、计算路线
拟建桥梁占用河道行洪断面, 对河道行洪产生一定影响, 同时河道行洪时对公路的安全也要产生一定的影响。因此, 需要通过分析计算河道在公路设计洪水标准下的河道洪峰流量及洪水位, 分析公路桥梁修建后河道的壅水高度、壅水长度以及河道行洪时对桥基的冲刷等, 提出公路工程对所涉河流的影响评价意见, 并对主体公路工程设计提出方案调整建议意见及减轻洪水造成不利影响的对策与措施等。
四、防洪评价计算
1. 设计洪水分析
桥梁桥址处上游控制流域面积为216.4 km², 可根据《张家口市水文水资源手册》中的经验公式来计算桥址处河道100年一遇洪峰流量为1292.2 m³/s。
2. 河道洪水位
(1) 基本资料
本次河道设计洪水水面线推算采用的资料有实际测量的河道纵横断数据、公路设计部门提供的图纸、河北省张家口水文手册及河道有关资料, 并参考京尚一级路和二秦高速路的有关图纸。
(2) 糙率的选取
本次河道水面线推算中, 河道糙率选取参照洪水调查资料, 河道河床地质特性、植被情况等, 参照《水力学手册》中提供的糙率对比表, 综合分析确定为:从本次路线所跨河道河床质特征、植被情况及工程所处河道位置分析, 这些河道均属上游支流河道, 阻、滞水因素基本相同, 只是纵坡、河宽各有差异。所以本次主槽糙率选用0.03, 滩地糙率选用0.04。
根据纵横断面测量资料和选定的糙率, 采用上述天然河道水面线法, 推算出西灵山河大桥桥址处百年一遇水位为674.75 m。
3. 壅水及浪高计算
壅水及浪高采用《公路工程水文勘测设计规范》中推荐的计算公式计算。
计算成果当西灵山河洪水达到100年一遇时, 西灵山河大桥桥址上游壅高为0.15 m, 浪高0.17 m。
4. 冲刷计算
为了研究修建公路后跨越河道的桥梁及桥梁附近河道的防护问题, 本次计算了桥址处河流主槽、滩地的一般冲刷, 它包括了桥梁压缩河道引起的冲刷, 根据桥梁附近河道的地质资料, 冲刷计算采用非粘性土冲刷公式。
当西灵山河达到100年一遇时, 桥址处一般冲刷深度为2.18 m。
5. 西灵山大桥防洪安全分析
桥梁防洪安全分析主要分析在桥梁设计洪水频率下, 桥梁梁底高程以及基础埋深是否满足河道防洪安全及河道冲刷的要求。
桥梁最低梁底高程根据《公路水文勘测设计规范》中有关规定分析。桥下净空高度取0.5 m, 浪高根据水深、风速、风向资料分析计算确定。经计算西灵山河大桥允许最低梁底高程为675.36 m。
五、防洪影响评价
1. 工程布置评价
根据交通部门提供的路线布置图和桥型布置图, 西灵山大桥跨越西灵山河与水流方向夹角为70°, 桥长大于河宽, 西灵山河大桥布置满足河道行洪要求。
2. 建设项目行洪影响评价
公路桥梁修建后虽然造成桥址以上河道水位壅高, 但壅水高度、影响范围很小, 对河道行洪影响不大。
六、桥梁梁底高程评价
根据图纸可知西灵山河大桥设计梁底高程677.2 m, 而计算得允许最低梁底高程为675.36 m, 故设计梁底高程满足河道行洪要求。
七、河道流势影响评价
桥梁的建设没有在河道中修建挡水建筑物, 只是桥墩挤占了小部分河道断面, 但相对于整个过流面积所占比例很小, 壅水高度、壅水长度均较小、冲刷深度不大, 只是在桥址处小范围局部河段产生扰动, 对河流的整体冲淤平衡可以说是微不足道, 不会对河势及整体的河床产生较大的演变。
八、结论与建议
(1) 桥梁修建后的壅水高度和壅水长度均较小, 桥梁的修建对河道行洪影响很小。
(2) 西灵山大桥的布置与河道的交角尽量满足防洪评价大纲的要求。
(3) 桥梁修建后的壅水高度和壅水长度均较小, 桥梁的修建对河道行洪影响很小。
(4) 桥梁设计底部高程均高于计算允许的最低梁底高程, 满足桥梁防洪安全的需要。
(5) 桥梁百年一遇最大冲刷深度为2.18 m, 冲刷深度不大, 与桥梁混凝土桩基长度相比, 冲刷深度占桩基埋深比例很小, 所以对桥梁的安全和稳定影响不大, 对桥梁安全不构成威胁。
(6) 建议桥梁建设应做好墩台与河道岸坡衔接, 并对附近路基和河道上下游堤防进行适当防护;跨越堤防处应满足防汛抢险道路的净空高度, 确保河道行洪和公路防洪的安全, 桥墩不能占压河堤。
参考文献
[1]李广阔, 任玲.河道管理范围内建设项目防洪评价审查要点分析[J].人民珠江, 2007 (5) .
公路穿越 篇10
关键词：隧道,浅埋暗挖,施工工艺,围岩,沉降
我们用京沪高速铁路第三段金牛隧道下穿京福高速公路工程实际案例, 展开对浅埋暗挖法施工工艺的研究。
1 案例概述
京沪高速铁路隧道断面大, 埋深小、地质条件特殊等特质为工程施工带来了巨大的难度。并且京沪高速铁路隧道穿越我国经济发达地区, 对生态环境有更高的要求, 更加复杂化了施工条件。京沪高速铁路全线有大小20座隧道, 里程DK420+395~DK467+228京福高速公路段有大量浅埋、破碎围岩隧道, 软弱大断面隧道, 施工过程中容易塌方和变形, 尤其是断层破碎带以及软岩膨胀地层, 极大的降低了施工效率, 并且很容易造成施工事故, 要求以安全、快速、经济适用的原则对京沪铁路沿线隧道开展施工。
2 施工工艺分析
按照课题要求对工程特点的分析, 有几点技术难点:保持高速公路正常运营、安全防护路基边坡、地下管线和软弱地层、保障地层平稳。
1) 分析研究铁路下穿采用浅埋暗挖引起公路路基沉降的原因。a.开挖隧道, 形成临空面, 扰动周围土体, 地层应力容易被改变。b.隧道跨度越大, 支护难度越大, 导致竖向移位。c.初期支护以及预支护的刚度和强度是地表下沉的重要影响因素。d.施工方式:施工方式不同对地表沉降造成不同影响, 施工步骤对围岩约束和机理不同。
2) 研究控制沉降的措施。a.加固超前预支护。b.中空式注浆锚杆、格栅钢筋网, 喷射混凝土等一般运用于隧道边墙的初期支护, 以约束隧道洞体周围土体变形移位。c.在计算与设计中选择科学合理的计算模型。d.洞口段施工采用明挖暗作施工, 加固路堤边坡。e.选择合理的施工方法也是很关键的, 本文案例便采用CRD施工法施工。
3) 关键施工工艺:CRD施工法、中空式注浆锚杆、水平大管棚的施工工艺、注浆工艺、防水层施工工艺、喷射混凝土施工工艺。
4) 监测技术。将跟踪监测施工的全过程反馈给设计和施工, 是监控量测反馈系统的职责。一套严密的监控量测反馈系统可以帮助施工掌握软弱围岩情况。
3 施工工艺应用研究
采用复合型支护结构, 初期支护为25 cm厚的网喷混凝土, 二次衬砌为40 cm的钢筋混凝土, 隧道断面施工采用了形式结构圆滑的马蹄形。
采用CRD施工法, 施工顺序为:
1) 拱部超前, 加固注浆;2) 左侧上导洞开挖, 初支护临时支撑;3) 左侧下导洞开挖, 初支护临时支撑;4) 右侧上导洞开挖, 初支护临时支撑;5) 右侧下导洞开挖, 初支护临时支撑;6) 衬砌背后回填注浆, 拆除临时支撑的初支护, 铺防水层;7) 二次衬砌成环施作;8) 再做衬砌, 背后回填注浆。
要求:每一次开挖都要尽可能保证一次完成、封闭成环也要一次成功, 避免施工操作多次扰动周边土体。
3.1 计算任务
案例工程主要是计算隧道施工中, 土体的变形, 应力情况、支护受力, 变形情况、地面沉降情况等围岩与初衬的力学状态。
3.2 控制沉降措施
根据影响地表沉降的主要因素制定了相关应对措施, 以控制地表沉降。1) 减少扰动隧道周围土体。在隧道开挖前, 先采用长管棚对150°范围内的隧道拱部进行预支护, 管棚之间间距应为30 cm, 小导管进行注浆处理, 固结隧道拱部, 使其保持土体原有的平衡状态。将隧道周围松散的土体加固变为整体, 改变地层结构。施工中, 于隧道顶部管棚添加钢管注浆, 在每架钢拱架设2榀1次钢插管, 并在边墙采用中空式注浆锚杆, 这样可以保证3 m范围内土体的固结, 控制地表沉降。2) 施工工艺。人工开挖, CRD施工法分为4步。临时仰拱成环施作, 选择较强的初期支护, 加上40 cm厚的钢筋混凝土形成的较强二次模筑支护, 足以控制土体变形以及位移。初期支护体系:初期喷混凝土+钢支撑+锁脚锚杆+钢筋网+纵向连接筋+复喷混凝土。
4 施工工艺监测研究
4.1 以CRD法施工工艺为例
图1是隧道拱顶沉降与拱脚收敛布点图, 为判定支护措施是否保证施工高速公路路基的稳定和隧道施工的安全, 测量拱顶沉降工作。拱顶下沉量测锚桩, 围岩周边位移量测侧桩的布置具体数据:Ⅴ级围岩每个断面间距10 m, 每断面布置5个点, 拱顶1个点。地表沉降测点布置数据:高速公路内线两侧布置1个点, 洞顶间距2 m, 洞身两侧5 m, 隧道开挖后检测时间每3 h测量1次。
4.2 分析检测结果
针对京沪高速铁路工程金牛山隧道地表沉降监测:
1) 隧道开挖, 地表沉降不超过5 mm的测点居多, 低于规范所规定的地表沉降控制标准。2) 下穿断面地表沉降总体变化规律:快速上升—略下降—缓上升—平稳, 与围岩、初支护及二衬内力变化一致。3) 从断面沉降槽角度看, 横断面地表沉降槽标准趋势, 最大降低10.5 cm, 与预期设计基本吻合。
洞内监测结果:
1) 洞内净空收敛变形、拱顶下沉的平均值和最大值, 吻合于地表检测结果, 地表沉降与洞体内部地质条件有密不可分关系。2) 拱顶下降最高值为2.8 mm, 收敛最高值为3 mm。3) 从检测结果可以看出, CRD施工法较好的抑制了结构侧向变形。
结构应力检测结果:
1) 围岩压力分布有一定规律, 拱脚和拱腰压力最大。2) 下穿京福高速公路采用锚喷支护体系, 围岩、初支护间应力随时间发展有这样的变化规律:快速增长—缓慢增长—平稳, 与混凝土支护特性曲线规律相一致。3) 洞室受压情况表明, 地面活荷载以及地层注浆等因素影响了地层受压不均, 没有连续性和预见性。4) 拱部压力随时间不断变化, 是受混凝土强度和支护压力的强弱影响。5) 可将拱部压力分为压力增长、调整、稳定三个时期。
5 结语
此案例采用了暗挖和监测相结合的方法施工, 通过超前支护、钢筋混凝土浇筑护拱等技术手段, 成功浅埋穿越了京福高速公路, 并且保证了路面通行的安全和畅通, 将地表沉降控制在标准之内, 公路结构稳定, 无明显变形、沉降。监测工作指导施工, 成功穿越京福高速公路, 丰富了隧道施工法, 为今后隧道施工提供了成功案例的经验。
参考文献
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