正台阶法（通用6篇）
正台阶法 篇1
福建省地处沿海地区, 靠近海边分布着宁德、福州、莆田、泉州、厦门、漳州等大中型城市, 具有相类似的地质条件。突出表现为都有一至两层软土下卧层, 为海相沉积之淤泥质砂、淤泥质粘土、粗砂等, 塑性或流塑性, 厚度在2~30m不等。本人在查阅了福州、泉州、厦门已建或在建的市政隧道工程后, 代表性地模拟了常见的软基地质分层情况, 为有限元计算模型提供边界条件。另外, 目前我省市政隧道多采用双车道高净空设计, 当地面建筑物和穿隧道公路标高顺接困难时, 通常采用偏平拱的隧道设计, 这可能是今后我省城市隧道设计的一个方向。所以本人选择厦门某市政隧道的设计初衬净空作为研究对象, 对偏平拱大净空隧道六步正台阶侧壁导坑法开挖施工进行分析。其导坑开挖方法通常采用:先中间后两边和先两边后中间, 先上部后下部, 且前后错位开挖的施工方法。本文仅对先中间后两边和先两边后中间两种施工方法可能对地表沉降造成的影响进行研究。
1 工程地质与隧道净空
1.1 模拟的工程地质
上覆第四系人工填筑粘土、块石土, 下部局部分有海相沉积之淤泥质砂、淤泥质粘土、粗砂等, 下覆燕山期花岗岩, 局部夹有灰绿岩脉。其中第四系人工填土厚4m, 淤泥质砂、粘土厚7m, 其下均为强、弱风化的花岗岩。
1.2 模拟的隧道净空
隧道拟开挖断面为13.37m (宽) ×9.25m (高) 。见附图1
2 隧道开挖顺序分析
根据类似工程经验, 六步正台阶侧壁导坑法常用施工顺序有以下两种:
(1) 先施工中间部分导洞, 再施工两侧导洞, 以下简称方法1, 如附图2所示;
(2) 先施工两侧部分导洞, 再施工中间部分导洞, 以下简称方法2, 如附图3所示;
(3) 纵向施工顺序如附图4所示。
由于开挖顺序的不同, 造成的地表沉降也会有所不同, 采用三维有限元模型对两种不同开挖顺序造成的地表沉降进行计算对比。根据计算结果可得到相应的地表沉降趋势, 供类似工程项目的实际工况, 选择最佳的开挖顺序和地面建筑物的加固措施。
2.1 计算模型及工况
2.1.1 计算模型:
计算范围尽量将开挖的影响区域都包括进去, 但范围选取过大会影响计算速度, 过小则影响计算精度。根据一般经验, 取开挖洞室的3~5倍建立模型比较合理, 模型的横向、竖向及纵向尺寸分别为60m、30m、50m。计算模型见附图5。
2.1.2 工况:
本研究仅为比较两种开挖顺序对地表沉降产生的影响, 因此计算中不考虑同等情况下的地面附加荷载的作用和二衬施工后的影响, 仅考虑初期支护施作后的情况。计算中土体结构选取摩尔-库伦模型, 土体及加固部分计算参数如附表1、2所示。根据设计, (1) 、 (3) 、 (5) 步开挖步长设为10m, (1) (2) 、 (3) (4) 、 (5) (6) 步开挖步长设为3~5m, 为计算方便, 步长按照5m考虑, 即 (1) ~ (6) 步步长均为5m。[1]
每个开挖时间步分块掌子面的位置见附表3。
2.1.3 开挖计算按如下过程进行:
步骤1: (1) 号导洞进尺5m;
步骤2:将上部开挖部分的初支激活, (1) 号导洞进尺10m, (2) 号导洞进尺5m;
步骤3:将上部开挖部分的初支激活, (1) 号导洞进尺15m, (2) 号导洞进尺10m, (3) 号导洞进尺5m;以后均按照上面描述的步骤进行, 每一步先将上一步新开挖范围内的初支激活, 然后各部导洞都新进尺5m。
2.2 计算结果分析
随着开挖的进行, 地表沉降量越来越大, 沉降槽的形式如附图6所示。
为了显示地表变形随着开挖的进展情况, 选取z=0、z=10m两个面, 比较两种开挖顺序时不同断面的地表沉降情况。
2.2.1 z=0面地表沉降随开挖步变化曲线如附图7、8所示。
对比附图七、八两图可以发现如下规律:
(1) 二者地表沉降规律类似, 当土层可近似视为均匀地层时, 地表的沉降规律 (横向) 符合正态分布, 此即为著名的PECK沉降曲线, 可用公式表示如下:
式中, x—距隧道中心的距离;
S—对应的地表沉降量;
Smax—隧道中心处的最大沉降量;
i—沉降槽宽度系数, 与地层特性与埋深、隧道跨度有关。
因此, 施工前可采用PECK沉降曲线对隧道开挖引起的地表沉降进行预测。
(2) 二者地表最大沉降基本相同, 采用先中间后两侧开挖施工最大地表沉降39mm, 采用先两侧后中间开挖最大地表沉降42mm, 二者相差仅3mm。
(3) 采用先中间后两侧施工时地表沉降最大值基本位于隧道中心, 第1步施工地表沉降达20mm, 第2步施工地表沉降增加10mm, 第3步施工地表沉降增加5mm, 第4步施工地表沉降增加4mm。第4步施工完毕后地表沉降基本稳定, 后续施工对其基本没有影响。前4步开挖产生的沉降占最终沉降值得98%以上。采用该方法刚开挖时地表沉降变化大, 但沉降稳定也快。
(4) 采用先两侧后中间施工时, 地表沉降最大值前两步位于隧道中心左侧, 后移至隧道中心。第1步施工地表沉降达11mm, 第2步施工地表沉降增加10mm, 第3步施工地表沉降增加7mm, 第4步施工地表沉降增加7mm, 第5步施工地表沉降增加5mm。第5步施工完毕后地表沉降基本稳定, 后续施工对其基本没有影响。前4步开挖产生的沉降占最终沉降值得95%以上。与前者相比, 后者开挖时地表沉降变化相对缓和, 沉降稳定也稍慢。其沉降曲线见附图9。
从该图上可以更清楚的看出, 两种方法最终产生的地表沉降基本相同, 但采用先挖中间后挖两侧的施工顺序开始开挖时造成的地表沉降很大, 这种方法施工前要求对隧道上方建筑物进行充分的加固。
2.2.2 z=10面地表沉降值随开挖步聚变化曲线如附图10所示。
由于开挖掌子面距此断面达到一定距离后, 后续施工已影响不大, 因此图中只统计了9步开挖对该断面的沉降影响结果。
对比附图10、11两图的地表沉降曲线, 可以发现如下规律:
(1) 二者沉降形式类似, 沉降的最大值均为24mm左右, 相差仅0.2mm, 因此认为二者沉降相同。
(2) 采用方法1施工时地表沉降最大值基本位于隧道中心, z=10面处地表沉降主要发生在第2~5步施工, 第1步、第6步以后施工对该位置地表沉降基本没有大的影响。
(3) 采用方法2施工时, 地表沉降最大值位置经历从隧左到隧道中心的过程, z=10面处地表沉降主要发生在第2~7步施工, 以后施工对该位置地表沉降基本没有影响。
(4) 与方法1相比, 方法2开挖时地表沉降变化相对缓和, 沉降稳定也稍慢。
由z=10面地表沉降曲线可知, 隧道开挖0~5m时, z=10m处地表基本没有沉降;而施工5~10m范围时, z=10面地表会产生很大沉降。根据以上计算, 步骤2、3施工时地表沉降增量基本相同。这也说明在开挖至某断面之前, 该断面已经产生一定的沉降。
为了更好的体现z=10面的地表沉降随开挖的变化过程, 将各开挖步骤下掌子面和该面的距离与地表最大沉降的关系绘制成如附图12所示。
由上图可知, 对Z=10面, 开挖掌子面距离该面-5m~5m的10m范围内时, 该面地表沉降最大, 当开挖掌子面距离该面10m以后, 后续开挖施工对该面产生的地表沉降已不大。从附图12可知, 二者间距10m时产生的地表沉降为22.1mm, 占总沉降量的90%。距掌子面一定距离 (约10m左右) 的后方土体沉降几乎不随开挖的进行而变化, 即沉降已基本稳定。由此可见, 相邻两洞间开挖采用10m的步距是合理的, 两洞施工的影响较小。
3 结论
3.1 先中间后两边和先两边后中间两种施工方法导致的最终地表沉降量是基本相同的, 只是先中间后两边施工方法地表沉降表现为前期沉降速率比较大, 其后稳定的也快。先两边后中间施工方法地表沉降则较为缓和。
3.2 对某一隧道施工断面而言, 第5步施工过后该断面地表沉降就基本稳定了。因此, 对同时施工的双线隧道, 在横向同一开挖断面的距离要有25m以上。否则, 在施工布署时, 要进行施工错位安排。
3.3 经以上计算可知, 距掌子面10m以上距离的后方土体沉降就已基本稳定。由此可见, 相邻导坑的开挖, 采用10m以上步距, 在地表沉降的控制方面就不会相互影响了。
结束语
本研究旨在指导市政隧道工程设计中, 对我省经常遇到的上述地质条件和可能采取的偏拱式大净空隧道, 设计单位可结合工况中地表荷载分布和对沉降速率的要求, 在指导性施工组织设计中明确应采用何种开挖方法。
参考文献
[1]铁道部第二工程局《.隧道》上下册.中国铁道出版社, 2003
锚网喷巷道正台阶施工工艺探讨 篇2
正台阶施工是将巷道分成两个或多个工作面, 上一个工作面超前下一个工作面一定距离的施工方法。在大断面硐室施工中, 常采用分层施工, 先掘进硐室 (巷道) 上分层, 然后掘进下分层。本文探讨的正台阶法施工与分层施工不同。为了平行作业, 提高掘进速度, 正台阶施工法上、下分层同时作业。各分层间始终保持相对固定的距离。
2 台阶高度、长度的确定
根据巷道断面确定台阶的高度, 原则上保证最上的台阶层掘进后满足施工顶部锚杆要求。根据使用工具和锚杆长度一般将上分层定在2.6~2.8m之间。
采用正台阶法施工, 爆破后上台阶倒完矸石进行打眼或顶部锚杆施工时, 下台阶进行倒矸石作业。台阶长度太短, 下台阶倒矸石作业对上台阶工作人员不安全。台阶长度太长, 上台阶倒矸作业时间长, 并且风筒距离下台阶爆破地点太近, 放炮容易崩风筒。一般选择台阶长度为5~6m。
3 炮眼布置与施工
因采用台阶法施工, 上台阶自由面相对小, 对爆破效率就会有影响。所以, 上台阶炮眼布置非常关键。通常上台阶炮眼间距小, 槽眼和底眼较深。并采用双楔形掏槽, 抛渣爆破。中间辅助掏槽眼水平角度大, 炮眼浅。二圈槽眼水平角度稍小, 炮眼长度超过崩落眼200mm。槽眼竖直角度与巷道倾角一致。炮眼间排距在400mm左右。采用光面爆破, 周边眼间距在400mm以内。
上台阶掏槽眼施工要领:为了使掏槽眼上下在一铅垂面上, 保持同一水平角度, 有较好的扇形结构。掏槽眼开眼时锤腿尽量支在同一位置 (详见炮眼布置图) 。下台阶根据台阶高度分1~3排崩落眼, 最上一排眼距离台阶实体岩石上口400~600mm。巷道中部因放炮震动、上台阶倒矸时耙斗扒动, 中间部位实体岩石较巷道两边低, 可根据现场情况在巷道两边多打几个炮眼, 将最上一排炮眼布置成凹弧形。但最下一排眼应成同一水平布置。因下台阶爆破自由面大, 爆破效率高, 可根据台阶实际长度确定下台阶炮眼深度。
4 爆破特点
采用串联方式联线, 上、下台阶一次爆破。下台阶炮眼与上台阶掏槽眼最先起爆, 上台阶底眼最后起爆。通常采用反向装药爆破效率较好。
5 临时支护
采用正台阶法施工, 上台阶高度较低, 爆破后虚矸到顶板间距小, 不能满足施工顶部锚杆要求, 必须将迎头虚矸倒走。一般可采用前探梁做临时支护, 然后施工迎头霸王桩, 倒矸后施工顶部锚杆。
临时支护材料:根据巷道尺寸, 前探梁用2~3根3.5m左右的3寸钢管。前探梁穿过吊环生根在相应的支护锚杆上。锚杆在施工前就应控制好锚杆外露长度在40mm左右, 能满足吊环螺栓上牢固。若巷道成形差, 支护锚杆无法确保挂吊环和前探梁时, 施工专门的生根锚杆。
6 工序安排
施工工序:交接班 (安全检查) →临时喷浆→上、下台阶打眼→装药放炮→上台阶前探梁临时支护→打上台阶霸王桩 (三个) , 上台阶倒矸、清底→打下台阶霸王桩 (三个) →顶板支护, 倒下台阶矸石、刷帮、下台阶帮部锚网支护。
7 台阶法施工优、缺点
7.1 优点
7.1.1 上、下台阶打眼、放炮等各工序能平行作业, 缩短循环时间 (下台阶施工基本不影响上台阶施工) 。
7.1.2 上台阶高度较低, 便于控制打眼质量;
锤腿水平夹角大, 水平推力大, 打眼速度快;喷浆距离近, 回弹少, 质量好;不必搭设脚手架。
7.1.3 下台阶自由面大, 爆破效率好;
打眼质量要求不高。
7.1.4 上台阶一次打眼较少, 不需多部风锤同时施工。
便于掏槽眼施工质量 (多部锤施工, 相互影响, 控制不好掏槽眼角度) 。
7.1.5 缩短了工作面高度, 减少片帮事故隐患;
加快了装药联线速度。
7.2 缺点
7.2.1 上台阶炮后不倒矸无法进行顶部支护。
7.2.2 上、下台阶均需要清底, 增加了底眼拒爆安全隐患。
7.2.3 上台阶自由面小, 不利于爆破进尺, 要求打眼质量高。
8 结语
8.1 现场实际施工情况介绍:
潘一矿开拓2队去年6月施工潘一矿东三边界回风大巷123m (该巷道为锚网喷支护, 净宽4.4m, 净高3.4m) 。该队共56m, 人均月进尺2.19m。在施工中, 采用两掘一喷, 用2.2m钎杆打眼, 反向装药, 循环进尺在1.9~2m左右。
8.2 本文以锚网喷支护的水平巷道为例, 概要阐述了正台阶施工法。
在上山施工中, 因炮后矸石自动下滑, 减少了倒矸时间。同时也避免了普通方法施工炮后工作面过高, 不方便打上部眼。所以, 上山采用正台阶施工法更具有优越性。在下山施工中, 由于台阶的拦截, 能减少上台阶迎头积水, 方便上台阶迎头施工;又由于下台阶自由面大, 爆破效果好, 能解决底板上飘的问题。
8.3 正台阶施工的清底工作十分关键, 只有
认真清底, 底部炮眼严格按照炮眼布置图施工, 才能维持稳定的台阶。
摘要：介绍了锚网喷巷道正台阶施工工艺, 同普通施工工艺做对比, 分析了其优缺点, 提倡推广正台阶施工方法。
正台阶法 篇3
广大中小学生的健康状况能否得到改善, 从国家领导人到每一位家长都特别关注, 并且这是一个不可回避的重大问题。从2007年开始, 江苏省教育厅组织了部分高校对江苏籍大一新生的身体素质状况进行了入学测试, 据江苏省教育厅的相关文件显示, 徐州市的测试成绩连续四年名列全省第一, 而铜山区也连续四年位列徐州第一!近十年来, 铜山区的体育高考生每年上线人数均在100人以上, 约占全省体育专业招生数的10%, 成为了铜山区学校体育特色的又一重要标志。
作为全国阳光体育先进区, 铜山区的体育教育成就有目共睹, 而在全面推进义务教育优质均衡发展的大背景下, 铜山区的阳光体育又被赋予了新的意义和历史使命。铜山区在长期坚持学校教育“健康第一”的指导思想的基础上, 在不断的实践中确立了“体育不规范则学校不规范、体育不兴旺则学校不兴旺”的理念, 不仅喊得响, 而且做得实。铜山全区中小学阳光体育活动开展得生机勃勃, 各具特色, 在全国独树一帜。
一、责任、意识、制度、工程、箴言——成就铜山学校体育的辉煌发展
学校体育工作, 不单单是体育教育工作者的责任, 也是政府的责任, 还是各级教育部门、各级各类学校、家长和全社会共同的责任。几十年来, 铜山区的局级与校级领导换了一茬又一茬, 学生毕业了一届又一届, 学校体育仍然坚如磐石, 铜山的学校体育人用责任、意识、制度、箴言诠释了一切。正是因为铜山教育人有着自己的工作特色, 所以铜山体育才能引起足够的重视、取得相应的成就、获得认可的价值。
责任:目前, 我国的体育教育方面并不缺少理论、理念、政策、法规、文件、口号等“硬件”, 而是缺少将这些“硬件”真正落到实处的“软件”。在具体的落实过程中, 重中之重的是各级教育行政部门领导、各校校长是不是真正当好了学生健康的第一责任人。铜山教育人与时俱进、迎难而上, 在各类体育文件、法规的落实层面统一了思想、提高了认识、明确了责任。“学生的健康我的责任”在铜山区的教育界已经深入人心, 区教育局局长王慕启认为“学校体育不兴旺则学校不兴旺、学校体育不规范则学校不规范, 不重视学校体育工作的校长不是合格的校长”。
意识:包括课程意识和全员参与意识。在课程意识方面, 晨练、大课间、体育课外活动、课余训练、竞赛等均排入课表并全面实施, 走出了“只有体育课是课程, 只抓体育课, 认为体育课以外的事不是正业”的认识误区, 安排体育教师工作和对工作量计算的待遇基本一视同仁也就有了依据和保障。全员参与意识是把学校体育工作不能仅仅看作是体育教师的事, 而是全民族、全社会、全体干部、教师、学生共同的使命与责任。
制度:二十多年来, 铜山区坚持一年一评一会制度。区政府成立了由分管区长任组长, 教育、文体、卫生三局局长任副组长的学校体育卫生工作领导小组, 实施学校体育工作“一把手”工程。教育、文体、卫生三局联动、齐抓共管, 建立了“一年一会”的联席会议制度。评估组每年都持细则采取面对面打分、按学段排出名次、全区公示的测评形式, 并把结果列入年终对学校考核、评优的硬性条件。每年举行三期体育教师培训班, 造就了一支事业心强、作风正、专业素质高的体育教师队伍, 为铜山区阳光体育活动的蓬勃开展和体育事业的健康发展提供了强有力的人才支撑。区、片、校、组四级网络的教科研活动制度采用“以赛促研”的教研形式, 小学、初中各种评优课、示范课、公开课均有章可循, 做到秩序化、制度化, 有力地促进了全区教师教科研水平的提高。确立了中心小学、中心中学、直管学校必须参与“四操一舞”、排球竞赛等制度。
工程:铜山区因势利导、抓住问题、解除“心结”, 适时提出了体育教师自身建设的“六个一工程”, 即“每天读书一小时, 每周写一篇读书笔记, 每月精读一本专业杂志, 每半学期上一节公开研讨课, 每学期写一篇县级以上获奖或发表的论文, 每学年编写一个本校特色的单元教学计划”。因此, 教师素质有了较大的提高, 而后铜山区又对学校提出了带有当地特色的学校体育“三不怕”工程, 即“体育教师不怕写, 学校体育不怕看, 学生体育不怕测”。
箴言:工作目标层面:“学生健康, 我的责任”;工作理念层面:“读书、教书、写书伴随终生, 预事在理, 贵在坚持, 成在创新, 终生铭记”;工作操作层面:“一生追求变位, 而不是定位, 只讲进取, 没有‘借口’”;日常工作层面:“把平凡的事做好就是不平凡”;实际操作层面:“把探索教育理论、理念、提法的‘硬件’转变为有效、具体、善操作的‘软件’, 将知识提升为智慧, 将智慧转化为技能, 将技能转化为效益”。
二、“三能”工程——学校体育工作前行的风向标
2011至2012年, 铜山区委、区政府拨资近2个亿, 将全区中小学的143片田径场地全部塑胶化, 这充分体现了铜山区委、区政府对学校体育的重视、支持和投入。如今铜山学校体育的硬件设施, 在苏北地区颇具优越, 所有中小学的学生可以享受到城里学生一样的活动场地, 彻底改善了“过去的泥土操场、炉渣跑道, 雨后到处积水, 刮风时漫天扬尘, 学生也只能在尘土飞扬的泥土场地或煤渣场地上奔跑”的状况。然而, 铜山学校体育人的脚步并没有停下, 又在思考“塑胶场地做成了, 我做什么”, 带着这种思考, 铜山学校体育又开始了一个新的里程碑式的发展——“三能”工程。
铜山学校体育的“三能”工程, 是在铜山区一系列主题教育与实践活动的基础上, 结合教师自身专业发展的一项重要工程, 即“体能、技能、教能”。要求每位体育教师对“三能”工程的具体内容反复研读、制定个人发展计划, 采用自测、他测、统测的方式进行测试、评价、评比。体能按照苏教体艺[2012]1号江苏省教育厅关于印发《江苏省体育教师体能测试标准 (试行) 》的通知要求, 技能按照2011年全国中小学体育教师教学技能比赛的细则要求, 教能在强调体能、技能的基点上把教案书写、演讲、模拟上课作为突破口, 进入学、练、思、提的全过程。教能包括理论测试、一个单元教学计划和其中一节课教学计划的撰写 (课件) 、演讲、模课、优胜者上课, 教能测试依据铜山区新探“三段式”教学模式内涵为载体总结出的五点“精典”, 即一个指导思想——“以坚实的‘育体、育人’载体直面健康第一及学生受益的指导思想”;二个为主——“教师主导、学生主体, 认知、技能、体能、情感一体化下的最大化 (显性、隐性相容, 铲除位置误区) ”;三个关注——“关注课堂常规、关注教育意志与兴趣爱好、关注弱势群体”;四个呼应——“准备部分与基本部分呼应 (为什么准备、为谁准备) , 教法、学法与教材重难点呼应 (适宜、突破) 、身体素质课课练与基本部分及学生发展敏感期呼应 (课课练练什么、怎么练、为何练) , 结束部分与基本部分呼应 (为谁整理放松、为什么这样做及课后学生的状态) ”;五个对接——“学情、校情、师情与教学全过程对接, 教学规律和学生身体发育规律对接, 学习目标预设与达成之间的对接, 身体练习载体与情感社会适应对接, 场地器材与创新教材、教法、学法对接”。
铜山区教研员体育特级教师武云飞认为, 中小学体育教师“三能”工程, 是迫在眉睫、与时俱进的事情, 也是每一位体育教师在学科、个人发展中的必须, 以及职业途径的必然, 是一个“双赢”的好事。铜山区每年组织力量进行体育教师“三能”测试, 其中, 第一学期进行体能测试, 第二学期进行技能与教能的测试, 从而强体能、优技能、善教能, 并大力宣传、表彰在全区比赛中获年度一、二等奖及“明星”奖的体育教师, 为树立良好的教风、行风打下坚实基础。
“三能”工程起着引领和示范作用, 不仅顺应了新时期对体育教师的新要求, 也是对体育教师职业倦怠、业务疲软的直面唤醒。铜山区“三能”工程的出台与建造由浅入深、不断递进, 成为学校体育发展中的一个亮点, 有力地促进了学校的常规管理, 促成了学校学风、教风、校风的提升, 也成为校长们管理领域中的一个助推器、一把标尺、一种工具, 并逐步内化为一种浓厚的充满正气的学校文化。“三能”工程是铜山体育教师“有为”“有位”的舞台, 通过“三能”比赛, 全区上下更明确了发展方向。铜山的体育教师一致认为, “三能”是体育学科、体育教师发展的必由之路和精神食粮, 是学校体育人的亲密“伙伴”, 是科学发展观在体育教师自身发展中的具体体现, 要长期坚持, 要持续发展。在“三能”锤炼的过程中, 不仅丰厚了体育教师的基本能力, 也促成了师生锻炼的热情, 达成了“增强体质, 促进身心健康, 养成锻炼习惯”的基本目标, 提升了体育教师的内在素养、自身形象与气质活力。
江苏省体卫艺处处长杜伟博士认为, 铜山区的“三能”工程抓住了当前学校体育工作的“牛鼻子”。铜山区的“三能”工程是“提高体育教师核心竞争力”的具体行动, 最终会在两个方面体现其不可或缺的魅力, 一是对于学生来说, 体育教师的课堂教学有价值且高效, 体育教师不可随意替代;二是对于教师而言, 体育教师所具备的学科知识和能力, 其他学科教师难以模仿, 而这就是体育教师所特有的职业荣耀感。铜山区的“三能”工程, 甚至可以成为当前学校体育工作前行的又一风向标。
三、铜山学校体育——教育事业发展的正能量
在当前的教育中, 体育与美育等工作比较欠缺, 也是教育中的薄弱环节。个别地方的领导对学校体育工作的重视仍然停留在口头上, 没有真正认识到学校体育的重要性。而在铜山区, 却截然相反, 各学校以“育体育人”作为学校体育教育的核心, 呈现出措施得力、特色鲜明、成果突出的良好态势, 在全国起到了很好的示范作用。铜山区的体育教师时常提到的是“我们要跳出体育来看学校体育, 我们的工作一定要融入到学校的整个教育工作中去”。棠张中学的薛振利校长认为“体育教师奋发有为是抓好体育工作的关键”, 该校的14名体育教师融入到学校管理的各项活动中, 有7名体育教师担任了班主任工作, 2012年有7名体育教师被评为校级先进, 评先比例达到50%, 远远超过了全校的平均比例 (12%) 。体育教师的工作反而起到了促进和引领其他学科教师发展的作用, 这种榜样力量传递与辐射的过程具备教育正能量。体育本身所具有的独特魅力, 在传递与辐射的过程中, 其能量不但不会衰减且能倍增, 这种能量是有温度的力量, 它不仅能够温暖学生, 更能感化和激发学生。
正台阶法 篇4
1 围岩隧道台阶法施工概述
围岩隧道台阶法相关介绍:
随着我国社会经济的快速发展, 国家对国民基础设施建设的力度也在不断加大, 其中非常重要的建设内容则是道路交通基础设施。地铁隧道、公路隧道和铁路隧道是我国主要的隧道工程。根据围岩的不同在施工中所使用的施工方法也有所不同。对隧道开挖方法有多种, 其中最为常用的开挖方法有CRD法 (交叉中隔壁法) 、三台阶七步法和大拱脚台阶法等多种方法。CRD法常用于土层、全风化层等特殊地质的土石方开挖中, 其开挖和支护均是自上而下步步成环的, 各部分封闭及时, 成环的时间短, 但由于分布多、不利于机械化的施工, 通常是采用人工辅以机械开挖, 施工的速度较慢, 且施工面多、作业的干扰较大, 拆除临时支撑的安全性也较差。三台阶七步法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式, 分上中下三个台阶七个开挖面的隧道施工方法, 施工时, 各部位的开挖和支护沿隧道纵向错开、平行推进, 此种方法适用于洞口浅埋段施工, 但一般不用于Ⅲ级及以下的软弱围岩隧道施工中。大拱脚台阶法也即是大拱脚预留核心土台阶法, 其开挖分为上、中、下台阶和仰拱四个部分, 实质上也是一种台阶法, 开挖时不同的开挖面能同时开挖、支护, 从而使初期支护成为一个整体, 增强支护的强度, 完善围岩受力结构, 是泥质砂岩的软弱围岩中较为实用的一种隧道施工方法。
然而在台阶法的应用中, 上台阶拱脚变形会出现拱脚沉降变形和拱脚沉降变形即竖向变形现象。, 备受施工人员重视的是第一种变形是隧道拱脚变形问题。而评估隧道施工质量好坏的重要指标也是它。相反第二种变形没有受到施工人员的过多关注, 对隧道拱脚的竖向变形行业内的研究深度也相对较少。而在我国铁路工程建设的过程中, 并逐渐将围岩隧道逐渐纳入交通路网系统当中, 而对围岩隧道使用的台阶法的所带来的弊端也逐渐暴漏出来。人们也开始重视竖向变形问题。这一问题目前在业界众多学者都对此进行了剖析, 虽然取得了一定的成果但在运用的实际施工中还是有所欠缺。因此就要从拱脚变形特征出发, 结合具体工程实例。
大独山隧道位于处黔西高原向黔中丘陵过渡地带, 全长11882m, 进出口里程分别是D1K852+772和D1K864+654。是一条单洞双线隧道。隧道最大埋深月380m, 物探解译断层11处, 洞身断层破碎带发育, 发育区域断层7处。下穿暗河1处, 可溶岩与非可溶岩接触带6处。隧道因岩溶漏斗发育, 地表村庄分布广泛, 并通过溶岩段岩溶及岩溶水对其的影响较大, 可能会出现突泥和突水等现象。塌方是此隧道的主要风险, 还会在高地应力下可能发生岩爆。
2 围岩隧道拱脚变形特征分析
为了充分研究围岩隧道拱脚稳定性的施工控制水平, 就要先分析拱脚变形特征。在经过一系列的数据分析后可得知, 围岩隧道在采用台阶法时上台阶长度随着隧道周边的拱脚变形程度在不断增大, 通常情况下围岩变得越来越软, 而变形增长幅度确越来越大。随着台阶长度的增大也有一些拱脚变形程度会相应减小。所以在围岩隧道施工中, 拱脚可能会发生较大程度的竖向变形和收敛变形, 而需要通过选择恰当的台阶长度的施工方法来对这一变形进行控制, 从而也会有效控制隧道拱脚变形。
3 台阶法施工中拱脚沉降机制
3.1 上半断面整体下沉受掌子面挤出效应影响
在具体的施工中, 根据物理力学将围岩划分为不同的等级, 有Ⅳ、Ⅴ, 一二级和六级围岩。尤其在Ⅴ级围岩隧道的施工中均比较明显的是台阶法施工中上、下掌子面的挤出变形。如果不受围岩体的变形影响, 上半断面拱顶的整体会因为显著的纵向挤出变形影响下而变得整体下沉。一般上台阶要在围岩隧道中保持相对较短的水平, 对掌子面挤出的变形不能忽视, 还要不能影响对上半断面的整体沉降。
3.2 支护拱脚沉降因上台阶基底承载刚度不足
在围岩隧道中一般采用的是“随挖随支”施工, 这也是铁路隧道建设中要遵循的基本原则。上半端面的支护结构即使在围岩压力的作用下还是会产生位移分量。随着开挖的继续进行, 支护结构所承受的围岩压力也越来越大。在拱脚围岩方面支护起到的作用又很微小, 上台阶拱脚处地的承载面积就会产生不不足或支撑力度较弱, 拱脚沉降的现象就会明显产生。
3.3 拱脚进一步沉降因进一步施工而产生其效应过大
拱脚出会因上台阶支护结构及下台阶开挖作用而产生悬空现象, 这时整体下降现象就会出现在拱脚部位, 一直到下台阶支护施工全部结束。根据施工现场测量分析, 拱脚下沉现象是绝大一部分原因是下台阶开挖, 所以不能忽视这种情况的继续发生。支护结构所要承受的相应荷载会随着施工的不断进行而持续增加, 进一步的支护结构拱脚下降的情况还在继续不生。即便支护闭合成环后, 围岩隧道受围岩流变特性的变化, 还会有相应一段时间出现下沉现象。 (图1)
3.4 施工技术优良的影响
现场施工工艺和其施工质量也是影响拱脚实际下沉的因素, 这点在施工方面也是不容忽视的。主要施工环节对拱脚下沉产生影响作用有以下几点:锁脚锚杆的施工质量, 下台阶的开挖方法及质量;上下台阶支护的节点质量;掌子面挤出变形控制效果, 上台阶拱脚部的积水排除情况;对于围岩隧道而言, 施工工艺或施工质量控制是否的到位是引起某部位变形的主要原因, 具体的原因在围岩隧道施工中已经有所证明。所以, 围岩隧道在当前修筑过程中急需解决的问题在则是完善施工组织和提高施工工艺水平, 对管理体系进行全面的整改, 从而才能保证围岩隧道施工中的安全运行。
4 拱脚控制技术分析
针对围岩隧道的拱脚控制技术就要对相关施工组织和管理体系进行完善, 提高施工工艺水平。结合我国铁路隧道修建的是设备和技术水平, 对拱脚控制技术一般有以下几种方法:拱脚围岩补强注浆, 设置锁脚锚杆, 增设临时仰拱, 扩大拱脚支护技术等。本文以大独山隧道为例, 分析锁脚锚杆支护技术和扩大拱脚支护技术的实际运用效果。
为了考虑到Ⅳ、Ⅴ级围岩情况, 特采用三维模型和一般常规参数来对围岩进行分析计算, 具体数据还要从施工现场勘测才可得知, 如屈服准则采用莫尔一库仑准则。对控制周边位移而扩大拱脚台阶法有着明显的效果, 其中效果最为显著的是在控制拱脚沉降
变形方面。与常规台阶法相比, 扩大拱脚工法的拱脚沉降减小70.2%, Ⅳ级围岩时, 拱脚收敛减小10.4%, 拱脚沉降减小42.8%。
5 围岩隧道施工中需要主要的问题
由于围岩的岩体强度地, 岩层荷载力小, 为了保证隧道施工的安全必须有超前支护措施, 在进行超前支护工作时, 支护管的长度、管径等须根据穿越长度、现场地质条件及隧道上部上覆土层等具体的施工情况来确定;注浆前, 须进行压水试验, 同时需对使用的机械设备进行检查, 确保其性能可靠;检查管路的连接情况, 以保证其符合设计的要求.初期支护在开挖后即需要及时进行, 按照设计方案中的施工方法, 采用规范的作业方法进行施工, 同时须确保工程使用材料的质量符合关的要求;在冬季施工时, 须注意喷射混凝土进入喷射机的温度不应低于5℃, 混凝土粉尘含量不得大于2mg/m3;喷砼完成后还需对混凝土进行养护, 初期支护完成后, 需对其质量进行检验, 确保支护质量达到相关的要求后清理好场地, 再进行下一道工序。隧道开挖时, 通常次采取弱爆破、短进尺、强支护、严封闭和及时支护的措施, 爆破用药量及爆破方法等均要严格按照设计方案的要求进行, 尽可能地减少爆破对隧道周围岩层的影响。洞身开挖后应及时找顶清除洞顶危石, 并进行初喷砼, 初期支护完成后进行复喷砼;洞门须及早修筑, 一般尽量赶在冬季或雨季前完成。在下部开挖之前可以通过在上部支撑拱脚处设置纵向槽钢托梁和锁脚锚杆来增强支撑力, 以避免拱部崩塌现象的出现;在沉降过大的部位, 可以采取增设临时仰拱或加设套拱的方法来解决。
6 结语
总而言之, 在围岩隧道台阶法施工中如果想要改变拱脚出现竖向变形或水平收敛等质量问题, 就要采取有效的控制方式, 保证行车安全。为了有效解决这一现象, 施工人员应充分认识到拱脚变形的特征, 并对它变形的机制有所了解, 这样才能在运用拱脚控制技术中将其作用充分发挥, 从而提高隧道施工质量。同时还应加强施工现场的管理, 施工对于的工作责任心是强是弱, 其管理力度的强弱, 直接对工程质量和施工安全优质最直接的关系。因此必须要做好质量控制和安全控制措施, 以保障施工安全, 确保工程质量。
参考文献
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正台阶法 篇5
1.1 工程概况
-788 m充电硐室是潘一矿二水平改扩建工程, 主要用途是为二水平使用的电机车进行充电。该硐室断面为直墙半圆拱形, 净断面、宽×高=5800×5000 mm, 毛断面、宽×高=7000×5820 mm (防腐地坪220 mm厚) 。
1.2 地质概况
该地段内的煤 (岩) 层产状为205°~210°<9°~10°。施工层位位于11-2煤与8煤之间, 巷顶距11-2煤层法距为30.8 m, 巷底距8煤层顶板法距为59.4 m。所掘岩性为细砂岩, 厚6.0 m。
2 作业方式及劳动组织
2.1 劳动组织及施工方法
采用“三·八”工作制, 正规循环作业, 两掘一喷, 顺序作业。正向多台阶施工方法, 上台阶长度保持在5~6 m, 中台阶长度保持在4~5 m, 上台阶高度2.4~2.6 m, 中台阶高度2.0~2.2 m, 下台阶高度1.0~1.2 m, 上、中、下分层同时起爆。 (如图1)
2.2 工艺流程
(1) 生产工艺:采用两掘一喷, 锚网喷一次支护。
(2) 锚网喷一次支护工艺流程:交接班→安全检查 (顶板、瓦斯、工程质量、探头位置) →钻眼→装药联线→放炮→安全检查→洒水灭尘→出货→迎头临时支护→打锚杆→初喷 (后方打锚杆 (索) 、挂网、复喷) →养护→整理。
3 爆破器材及爆破参数
3.1 爆破器材选型
雷管:煤矿许用毫秒延期电雷管 (最后一段延期时间不超过130 ms) 。炸药:矿用安全高效水胶炸药。起爆器型号:MFB-200型。
说明: (1) 上台阶迎脸; (2) 中台阶迎脸; (3) 下台阶迎脸
3.2 矿用安全高效水胶炸药适用条件
(1) 距突出煤层法距≥10 m的岩巷。 (2) 井筒、石门揭穿突出煤层前、后法距10 m范围外的岩巷。 (3) 岩石巷道处于非地质构造带、非瓦斯异常带、非应力集中区。 (4) 前探钻孔及炮眼内瓦斯无异常。
3.3 爆破参数
(1) 装药方式:正向装药。 (2) 联线方式:串联。 (3) 炮眼布置方式: (1) 上台阶布置6个槽子眼, 眼口水平间距1200 mm;眼底水平间距200 mm, 垂直间距530 mm, 以巷道中心线为轴对称布置, 另外布置22个辅助眼, 25个周边眼, 11个底眼。辅助眼、周边眼和底眼均为直眼。槽子眼深度2450 mm, 其他眼深均为2300 mm, 周边眼间距控制在350 mm以内, 底眼间距控制在400~500 mm。 (2) 中台阶布置四排共59个炮眼, 直眼, 眼深2300 mm。 (3) 下台阶布置三排共45个炮眼, 其中15个底眼, 85°扎脚, 其余均为直眼, 眼深2300 mm。 (4) 装药量:上台阶槽子眼每个炮眼2卷药;辅助眼每个炮眼3卷药;周边眼每个炮眼2卷药, 小计158卷;中台阶每个炮眼2卷药, 小计118卷;下台阶每个炮眼2卷药小计50卷, 合计326卷共120.78 kg。
4 支护工艺及参数
4.1 临时支护
(1) 支护参数。临时支护采用型号为DWB28-30/100型轻型单体液压临时支柱, 数量不少于2根, 具体根据迎头实际情况确定, 帽采用规格为长×宽×厚=500×250×60 mm的新木料。临时支柱居中布置, 左右间距为1.2~1.6 m、前后间距为1.2~1.4 m (打设临时支护要避开锚杆眼位置) 。
(2) 支护工艺。放炮验炮后, 首先进行敲帮问顶, 用长柄工具 (不短于2 m) 将浮矸危岩找尽;然后先将顶网压茬连接好, 用12#铁丝将钢筋网连接牢固, 连接点间距不大于200 mm;避开钢筋网压茬处按照支护参数要求布置临时支柱, 打足劲, 接实顶板;最后方可在临时支护下进行其它工作。最大控顶距不大于2.5 m。
4.2 永久支护
(1) 支护参数。采用锚网喷支护, 喷厚100 mm, 强度C20。锚杆采用Ф20×2200 mm高强锚杆, 间排距800×800 mm;树脂药卷:每根锚杆配两卷, 帮部采用Z2850型, 拱部采用Z2355型;钢网采用Ф6.5 mm, 长×宽=2100×900 mm (网孔:150×150 mm) 。锚索规格:Ф15.24×6200 mm, 每排5根, 间距1.5 m, 排距3 m, 每根锚索配4卷Z2355型树脂药卷。
(2) 永久支护与迎头的位置关系。帮、顶锚杆支护紧跟迎头;岩性稳定时, 初喷滞后迎头不大于5 m, 岩性松软时, 初喷紧跟迎头;复喷紧跟耙矸机后, 顶板破碎时, 顶部复喷紧跟迎头。
5 安全技术措施
5.1 顶板管理安全技术措施
(1) 采用液压单体临时支护时, 要用防倒绳, 阀芯要指向巷帮。 (2) 帮、顶锚杆支护必须紧跟迎头, 锚索滞后迎头不大于2排。 (3) 施工顶板锚杆 (索) , 搅拌结束后, 要等3min后方可去掉锚杆打眼机。 (4) 各类探眼, 严禁用作锚杆 (索) 孔。
5.2 放炮及火工品管理安全技术措施
(1) 严格执行一次打眼、一次装药、一次放炮制度, 严禁装药与打眼同时进行。 (2) 底眼装药时必须采用抗静电彩带作为标识。 (3) 爆破地点附近20 m以内风流中瓦斯浓度达到0.8%时, 严禁爆破。 (4) 工作面在施工下部炮眼前, 必须将迎头3 m内的浮矸出尽, 见实帮实底, 且不得在水中打眼。 (5) 使用矿用安全高效水胶炸药时, 必须满足适用条件及使用范围。
6 应用小结
6.1 效果
采用正向多台阶施工法与全断面施工法和普通台阶施工法相比, 有效降低了巷道相对高度, 有利于巷道顶、帮管理, 便于支护操作, 降低了片帮几率。同时增加了掘进头的自由面数量, 减小了爆破阻力, 提高了爆破效果。增加了工作平台, 便于并行作业, 提高了工时利用率。矿用安全高效水胶炸药的应用, 大大提高了循环单进水平。矿用安全高效水胶炸药和正向多台阶施工法的联合应用, 是实施硬岩大硐室快速掘进的有效方法。
6.2 建议
正台阶法 篇6
1 隧道台阶法施工概述
目前我国主要的隧道工程大致可以分为铁路隧道、公路隧道和地铁隧道等三种形式, 而其在施工中根据围岩的不同所使用的施工方法也有很多种, 如全断面法、台阶法、分部施工法、CRD法等, 在吉河高速蒿地岭隧道的施工中, 根据设计图中的围岩情况, 最主要的施工方法则是台阶法。在台阶法的应用中, 出现上台阶拱脚变形问题的情况一般有两种:一是拱脚收敛变形, 也就是水平收敛变形;二是拱脚沉降变形, 也就是竖向变形。其中前者一直都是备受施工人员重视的隧道拱脚变形问题, 并且已经成为衡量隧道施工质量好坏的重要指标之一。但是后者则并没有引起施工人员过多的关注, 行业内对隧道拱脚的竖向变形研究深度也相对较小。
随着我国社会经济的快速发展, 国家加大了对国民基础设施建设的力度, 道路交通基础设施修建就是其中非常重要的内容。而在大力发展道路交通工程建设的过程中, 也逐渐有越来越多的软弱围岩隧道被纳入交通路网系统。而采用最普遍使用的台阶法进行软弱围岩隧道施工所带来的弊端也越来越明显, 其竖向变形问题也逐渐被人们重视起来。目前已经有很多业界学者都对这一问题进行了研究探讨, 并且也取得了一定的研究成果。但在实际应用中却仍然存在一定的不足, 还需要我们进一步的研究、探讨软弱围岩隧道台阶法施工的拱脚变形问题和防治对策。以下本文就以吉河高速蒿地岭隧道施工为研究背景, 来对台阶法施工的隧道拱脚变形稳定性进行简单分析。
2 软弱围岩隧道拱脚变形特征分析
为了研究软弱围岩隧道拱脚稳定性的施工控制技术, 笔者首先对其拱脚变形的特征进行了研究。在采用一系列的分析手段进行分析后, 笔者发现在采用台阶法进行隧道施工时, 隧道周边的拱脚变形程度会随着上台阶长度的不断增大而增大, 并且通常是围岩越软弱, 变形增长的幅度越大, 但也有一些拱脚变形程度会随着台阶长度的增大而减小。为此笔者认为, 在软弱围岩的台阶法施工中, 拱脚可能会发生较大程度的水平收敛变形和竖向变形, 而要控制这一变形, 可以通过选择恰当的台阶长度的施工方法, 来对隧道拱脚变形进行有效控制。
3 台阶法施工中拱脚沉降机制
3.1 掌子面挤出效应引发上半断面整体下沉。
在实践过程中, 我们将软弱围岩根据其物理力学指标将其分成了不同的等级, 即Ⅳ、Ⅴ两个等级。其中在Ⅴ级围岩隧道的施工中, 台阶法施工中上、下掌子面的挤出变形均十分显著。若不计围岩体的变形影响, 在如此显著的纵向挤出变形影响下, 势必将造成上半断面拱顶的整体下沉;而对于软弱围岩隧道而言, 往往上台阶要保持相对较短的长度, 因此掌子面的挤出变形对上半断面整体沉降的影响不容忽视。
3.2 上台阶基底承载刚度不足造成支护拱脚沉降。蒿地岭隧道
施工中遵循“短进尺、弱爆破、强支护、早成环、勤量测”的施工原则, 在隧道Ⅴ级围岩段施工而言更是如此。上半断面支护后, 在围岩压力作用下, 支护结构将产生向下的位移分量, 而且随着开挖的不断推进, 支护结构所受围岩压力逐渐增大。由于支护对拱脚围岩作用面积较小, 当上台阶拱脚处地基承载力不足或支撑刚度较小时, 势必会产生显著的拱脚下沉现象。
3.3 后续施工效应促使拱脚进一步沉降。
在下台阶开挖时, 上台阶支护结构拱脚会出现暂时的悬空时段, 这时, 拱脚随拱部呈整体下沉趋势发展, 直至下台阶支护施作完成为止。根据现场测试结果, 这种由于下台阶开挖所引起的拱脚下沉相对显著, 施工中不容忽视。随着施工的不断推进, 支护结构所受荷载还会持续增加, 此时支护结构拱脚沉降还会进一步发展。对于软弱围岩隧道, 受围岩流变特性的影响, 即使支护闭合成环后, 这种下沉现象还会持续一段时间。
3.4 施工技术的影响。
现场施工工艺和施工质量对实际拱脚下沉的影响也不容忽视。对拱脚下沉产生影响的主要施工环节有:掌子面挤出变形控制效果, 上台阶支护结构的脚部支撑条件, 锁脚锚杆的施工质量, 上台阶拱脚部的积水排除情况, 下台阶开挖方法和开挖质量, 上下台阶支护的节点质量以及支护结构的闭合时机等。
4 软弱围岩隧道拱脚稳定技术分析
对于软弱围岩隧道, 必须要不断提升施工工艺水平, 完善施工组织和管理体系。根据目前国内隧道施工技术水平和设备条件, 可供选择的拱脚稳定性控制措施主要有设置锁脚锚杆 (或锁脚锚管) 、拱脚围岩补强注浆、扩大拱脚支护技术以及增设临时仰拱等方法。本文以蒿地岭双线隧道施工为例, 分析扩大拱脚支护技术和锁脚锚杆支护技术的应用效果。
4.1 分析工况。
分析中, 主要考虑Ⅳ、Ⅴ级围岩情况, 埋深取100m, 计算中采用三维弹塑性本构模型, 屈服准则选用莫尔一库仑准则, 围岩计算参数采取一般常规参数。
4.2 计算结果。
根据对不同工况隧道变形计算的结果, 发现扩大拱脚台阶法对控制周边位移具有明显效果, 尤其是对控制拱脚沉降变形效果最为显著。扩大拱脚工法与常规台阶法相比, Ⅳ级围岩时拱脚收敛减小10.4%, 拱脚沉降减小73.1%, Ⅴ级围岩时拱脚收敛减小14.0%, 拱脚沉降减小44.6%。
结束语
总之, 在软弱围岩的隧道施工中, 若不采取有效的控制技术方法, 就很有可能使隧道工程的拱脚出现水平收敛变形和竖向变形的质量问题, 为行车带来极大的安全隐患。为了解决这一问题, 我们必须要认识拱脚变形的特征, 并分析其变形机制, 研究提高拱脚稳定性的技术方法, 提高隧道施工质量。
参考文献
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[2]刘业军“.大拱脚”在黄土隧道施工中应用案例[J].城市建设理论研究, 2012 (34) .[2]刘业军“.大拱脚”在黄土隧道施工中应用案例[J].城市建设理论研究, 2012 (34) .