引水隧洞特殊地层施工技术
引水隧洞特殊地层的施工技术
在断层及其他复杂地层,如在破碎松软、渗水、漏水、流砂等不良地质构造中进行隧洞施工,防止围岩坍塌和衬砌沉陷变形是关键问题。根据地质和水文地质资料,结合我单位施工经验,采取相应措施:
1 一般措施
(1)在思想上重视它。提前开展有关情况的调查,根据调查情况,认真分析研究,选择合理的施工方法,制定相应的技术措施,避免在施工中造成困难,影响工程进展。
(2)采用地质超前预报,对前方的地质和水文条件进行预报,根据预报结果和已揭露的岩石情况综合判断,对前方的地质情况做到心中有数。
(3)缩短开挖进尺,严格控制爆破的单段起爆药量,确保爆破震动速度控制在2.0cm/s以内,同时加强爆破振动速度监测,及时调整爆破参数。
(4)爆破后要及时出碴,及时进行支护,减少掌子面暴露时间,并根据围岩量测情况大决定该段是否加强支护。
(5)技术人员必须现场旁站值班,随时观察了解掌子面的情况,及时采取有效措施。
2 塌方预防及处理
2.1塌方预防
防止塌方是保证安全施工和快速掘进的关键,因此施工人员必须从思想上引起足够重视,施工前根据设计提供的地质勘探资料,实施超前地质探报技术,制订切实可行的施工方案。施工过程中,随时观察和监测有无异常,仔细研究岩体和地下水变化规律,不断修正和完善原设计方案。
(l)勤观测
在施工过程中,随时观察和量测现场工程地质及水文地质变化情况,研究变异规律,据以制订施工对策,在地质构造复杂地段,埋设YST型钢丝收敛计,及时预报岩体稳定情况。
(2)短开挖
岩性不良地段,严格控制进尺,紧跟作业面一次支护快速衬砌,多打孔,少装药,放小炮,保证断面规整,为初期支护创造条件。
(3)强支护
及时支护是消除塌方的重要手段,强支护是预防塌方的主要措施,施工中利用小导管注浆、长管棚、格栅拱等进行强支护。
2.2塌方处理
不同类型的塌方,选择不同的处理方案,某些情况还需要几种方案综合处理。根据本工程的特点,对预计可能发生的几种塌方情况,提出以下的措施:
(1)裂隙扩张造成的小塌方:
此类塌方多发生在轻微风化或裂隙较密集的围岩中,主要是由于开挖和支护方法不当造成,常发生在爆破后的几个小时内,虽然塌方数量不大,但威胁工作面的施工安全,施工中拟用加强锚喷法。
(2)塌方体窄长的小塌方
此类塌方多发生在断层破碎带较窄且两侧岩体比较完整的地段,施工中可采用挑梁法安装钢支撑,然后对塌方处锚喷,挑梁法指将型钢穿过临时架立支撑的顶梁直抵掌子面,形成一排挑梁,在挑梁上架设水垛,填塞洞穴。
(3)中等塌方
塌方量较大,塌方范围在10m左右,多发生在两条相邻、倾向相对的断层带或两种岩层交接带。在塌方之前,常有掉块现象,其频率及块度随爆破振动烈度、振动频率和地下水活动强度的增加而提高。在塌方后,常有较稳定的顶板,继续塌方的可能性不大,一般用锚喷法、插筋排架法、护顶法、管棚法等处理。
(4)大塌方
该类塌方在 100m3以上,塌穴高度在 10m以上,当洞顶岩层较薄时,易发生冒顶。处理措施为:若塌方堵塞整个隧洞,且对塌方规模和规律还不了解,可采用锚喷法,管棚法等多种处理措施;当塌方段埋藏较浅或地质条件较为复杂时,从洞内处理难以保障安全,可采用灌浆法和环行导洞法综合处理。
由于地下工程塌方情况十分复杂,塌方处理也无一定模式,具体要视现场情况研究决定。但根据以往的施工经验,以便做到未雨绸缪,一旦发生塌方,能够及时采取有效措施,以把损失减到最小,现对以上几种塌方形式提出如下处理方法,见表4-3。
表4-3塌方处理的主要方法
序号处理方法适用条件主要施工程序
1喷锚法小塌方或边墙塌方处理,亦常作为综合治理方法之一处理大塌方①搭设作业平台;②清理岩面;③安装锚杆;④挂钢筋网;⑤喷混凝土;⑥安装锚索(需采用锚索支护时)
2对顶支撑法塌穴面前沿机顶拱发生小塌方以后,边墙和掌子面均无法找到底梁支点位置时的塌方①加固塌方两端;②安装钢顶撑;③塌穴喷锚;④出渣(塌穴高度大时,重复①~③程度;⑤分段衬砌;⑥塌穴回填及加固
3挑梁法掌子面前沿顶拱发生小塌方以后,边墙和掌子面均无法找到底梁支点位置时的塌方①将圆木或型钢穿过原支撑或临时架立支撑的顶梁直低掌子面,形成一排挑梁;②在挑梁上架设木垛,填塞塌穴;③出渣
4插筋排架法塌方堵塞全部工作面、塌穴情况不明的大塌方,或冒顶事故的塌方,也是实现护顶法,混凝土纵梁法和环形导洞法等处理方法的重要施工程度之一。①紧贴掌子面架设钢支撑;②在顶拱设计开挖线以外按一定角度(3°~10°)钻孔;③安装钢筋支架形成掌子面超前支护;④在钢筋支架保护下塌方体出渣;⑤喷混凝土;⑥按①~⑤程序继续施工
5护顶法塌方堵塞高度超过掌子面顶部的顶拱塌方①由地表钻孔或开挖旁通洞进入塌穴上部空腔;②找平塌穴下部塌渣;③灌注水泥砂浆护拱或浇筑混凝土护拱;④出渣并作临时支护;⑤护顶(或衬砌);⑥回填护顶以上塌穴
6导洞灌浆法埋置深度较大的地下工程塌方①导洞开挖;②在导洞内钻孔灌注;③分段扩大;④分段衬砌
7钢管棚架法大、中型地下工程大塌方及冒顶事故①水平钻孔;②埋设钢管;③在钻孔内和钢管内灌浆(某些情况下可不灌浆);④塌方段分段开挖出渣;⑤塌方段分段衬砌
8环形导洞法大型地下工程的大塌方或冒顶事故①由下而上开挖导洞群并回填混凝土,完成边墙顶拱环形支护结构(亦可结合建筑物作为永久衬砌);②中央核心塌体出渣;③抑拱衬砌
3 防护措施
根据现场详细地质情况,针对性地采取防护措施。
3.l超前小导管注浆施工
断层破碎带视岩性及涌水具体情况采取不同措施,如果断层破碎和涌水不严重,拟采用全断面光面爆破法施工,否则,采用微台阶法开挖、小导管超前注浆,工艺流程见图:
施工准备--喷砼凝土封闭开挖面--钻孔打小导管--注浆--开挖0.5~1.0m
小导管一般采用φ32mm的有管,钢管长度采用3.5~6.0m,钻孔直径比管径大20mm,钢管应沿隧洞开挖轮廓线布置向外倾斜,外插角α一般为5°~10°,处理坍体可适当加大。
导管插入钻孔后外露一定长度,以便连投注浆管,并用塑胶泥将导管和周围孔隙封堵。注浆压力根据地层致密程度为 0.5Mpa-1.0Mpa。纵向前后相邻两排小导管搭接
的水平投影长度b不小于1m,渗入性注浆导管环向间距a通过试验确定,但不得超过0.4m,如果地下水丰富,渗入性注浆先用排管式排管C=0.35m。注浆前用喷砼封闭掌子面,以防漏浆,对于强行打入的钢管,先冲清管内积物,然后注浆,注浆顺序由下而上,浆液用人工拌和。
水泥浆水灰比为 1.5:1,1:1,1:0.8,三个等级,浆液由稀至浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓直至0.8:l为至,考虑到注浆后需尽快开挖,注浆应用普通水泥或早强水泥,拌浆时可掺入减水剂。
渗入性注浆按试验所确定的压力及注浆量施工,小导管注浆的孔口最高压力严格控制在允许范围内,以防压裂工作面,同时,若孔口压力已达到规定值,即每根导管内已达到规定注入量时,就可结束。若孔口压力已达到规定值,但注入量仍不足,亦应停止注浆。注完浆的钢管要立即堵塞孔日,防止装液外流。
注浆结束后,必须检查钻孔,检查注浆效果,如未达到要求,应进行补孔江装。注浆后,等待8小时后方可开挖,开挖长度应根据长度而定,但必须留下 3~5米的止浆墙。超前小导管注浆施工工艺流程图4-7:
3.2管棚法
用潜孔钻机钻眼,采用φ108钢管,管长根据现场地质情况而定,一般为10-20m,管内灌注砂浆(图4-8),并采用钢支撑复合支护。
双排管图4-7超前小导管注浆施工工艺流程图
图4-8管棚法施工布置图
3.3格栅拱喷砼复合支护法
格栅拱由四根φ22或φ25螺纹钢,20×20cm正方形间距布置,外弧杆与内弧杆之间用φ10钢筋交叉焊接成整体,根据断面大小将榀分成四部或五部,中间用法兰连接。两榀间距为70cm,两榀之间用φ22螺纹交叉连接,采用超前锚杆或径向锚杆固定,最后进行喷浆(图4-9)
图4-9格栅拱喷检复合支护施工布置图
物业经理人网-www.pmcEo.com篇2:隧洞衬砌施工方法和工艺
隧洞衬砌施工方法和工艺
C20 砼平洞衬砌2163m3,衬砌厚度分别为30cm、20 cm,底部厚度为20cm。
隧洞全断面砼衬砌工艺流程见图4-10。
隧洞全断面衬砌施工方法见图4-11。
隧洞边墙衬砌采用拼装式钢模架和钢模板,S8梭式矿车运料,人工入仓,插入式振捣器捣固密实。
隧洞底板衬砌,采用P-60耙斗装岩机清理底碴,人工以铺,人工清洗底板,S8梭式矿车运料,人工入仓,插入式或平板式振捣器振捣密实,人工抹面。
l 衬砌主要设备
C20砼全断面衬砌采用拼装式钢模台车,砼搅拌采用JZC-750L型搅拌机,进料采用电子自动计量系统,集中生产混凝土。根据本隧洞的特点及混凝土和设施生产能力,确定每模长度的10.5米。为满足设计要求,确定混凝土输送泵入模,当输送距离洞口比较大时,采用轨道式混凝土搅拌车运输。浇筑时采用HB-30D型砼输送泵上料入仓,插入式振捣器捣固密实。
图4-10隧洞砼衬砌工艺流程图
2 隧洞衬砌前清洗
隧洞衬砌前需对洞身进行清水和高压风冲洗,以防止洞身粘着污物影响衬砌质量。
3 钢筋制安
严格按设计图纸及规范要求制作安装。钢筋的型号、长度、式样要求符合设计,钢筋焊接和绑扎要符合规范,搭接双面焊要求接头长4倍钢筋直径,钢筋绑扎要求受接钢筋的接头长30倍直径,受力钢筋长20倍直径,直盘不得弯曲,并要进行除锈处理,做到绑扎牢固、布置均匀、合理。钢筋绑扎时要注意预留保护层。
钢筋加工过程如下:
4 模板安装
模板必须等钢筋绑扎完毕并通过验收合格后才能进行安装。
安装模板有下列工序:
(l)清扫模面,涂脱模油。
(2)通过中轴线和底板高程固定好立柱,以此控制测墙模板的安装和顶模的安装。要求模板表面平整、安装牢固、不变形、不移位、接缝严密。
(3)待进强度达到50%后拆模。
(4)回到(1)工序,循环作业。
(5)定型组合钢模按先调中心,然后从两侧到顶拱检查板权外轮廓竖向对称中心线是否与隧洞中心线重合。
5 浇筑与振捣
5.l砼的拌制
砼拌制用JZC-750型搅拌机拌制,进料采用电子自动计量系统,所需材料必须通过试验和有质保单。级配由经监理工程师认可的合格试验室提供,并提供试验配合比报告,经监理批准后实施。搅拌站设在洞口,见图3-l。
5.2砼运送
采用轨道混凝土搅拌罐车运输。
5.3砼浇筑与振捣
砼浇筑顺序:先浇侧墙、再浇项拱、后浇底板。
浇筑底部侧墙时,先用1:l或1:2的水泥砂浆均匀铺底,检查砼料是否由于运距过长而产生离析,泵输送泵上料,插入式振捣器振捣。
浇捣时隧洞两侧应该同时进行分层振揭,分层厚度不大于50cm,为保证模架不产生偏移,单侧浇捣高度不宜过高。振捣时,振捣棒的插入深度和分层厚度相符,插入频率应保证振捣棒的作用范围(30cm)内,快插慢拔,不得漏振。
顶拱外模处混凝土中的水、气难以排出,容易出现气泡、水迹等影响表面质量问题。振捣时,振捣工必须掌握好振捣的尺度,不宜过振或欠振,欠振将产生气泡,过振混凝土析水过多,容易产生水迹,砼表面起砂等质量问题。
6 砼养护
砼浇好后.等砼初凝后即开始洒水养护,最少养护14天。
砼浇筑一定要严格执行"三检制",验收合格后方可浇筑段。
7 注意事项
(1)模板、钢筋、水泥、外加剂、骨料等必须遵照水利电力部颁布的《水工混凝土施工规范》(SDJ207-82)等规范执行;
(2)混凝土配合比及塌落度等必须经过多次实验并通过监理工程师批准后才可以使用;
(3)混凝土拌和采用自动计量的强制式拌和站进行,为保证质量,拌和站必须经过试机后方可应用;严禁擅自更改施工配合比,自动计量允许偏差为:水泥±1%,水、外加剂溶液±1%,骨料±2%;
(4)尽量缩短运输时间,减少转运次数,不得产生离析、漏浆、严重泌水及过多降低混凝土塌落度等现象;
(5)进泵混凝土塌落度一般为8~14cm之间,输送导管应连接紧密不漏浆,在输送混凝土之前,应先在导管内通过水泥沙浆,应保持泵送混凝土的连续性;在常温下,如果间歇时间过长(超过45分钟),应将存留在导管内的混凝土清除,并加以清洗。
(6)混凝土浇注前必须经过监理人员验收合格后方可进行:基岩面浇注第一层混凝土前,必现先铺一层 2~3cm的水泥砂浆,砂浆的水灰比应较混凝土的水灰比减少0.03~0.05。
(7)混凝土应分层浇注,匀步提升,浇注层的厚度一般采取30~40cm左右,不合格的混凝土严禁入仓。
(8)混凝土浇注应保持连续性,不得已出现工作缝时,应该遵守以下规定:已经浇筑好的混凝土强度尚未达到2.5Mpa前,不得进行上一层混凝土浇注的准备工作;混凝土表面应用压力水、风砂枪和刷毛机等加工成毛面并清洗干净。
(9)浇注混凝土应使用振捣器振实到可能的最大密实度,每一位置的振揭时间以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,并开始泛浆为准。
8 衬砌作业循环图表
根据总体施工计划,安排衬砌循环作业时间为36h。具体各工序作业时间见表4-4衬砌循环作业时间表。
表4-4全断面、边墙衬砌循环作业循环图表
序号工序名称作业时间(h)循环作业时间备注
612182430364248边墙衬砌:清基冲洗、立模与上个循环砼浇筑、养护平行作业、,每循环50个小时
1清基冲洗4
2钢筋制安2
3立模2
4砼浇筑4
5养护24
6拆模2
表4-5隧洞底板150m砼衬砌循环作业循环图表
序号工序名称作业时间(天)循环作业时间备注
123456
1清基1.5
2冲洗1.5
3放样0.5
4砼浇筑1.3
5养护3.3
6下个循环
9 混凝土温控措施
由于在本工程施工过程中,混凝土的施工工时间在夏秋季节,且洞内温度基本衡定,因而对砼的温控要求
较低。篇3:隧洞灌浆施工方法
隧洞灌浆施工方法
本合同段灌浆的主要任务有:隧洞回填灌浆1695m2,固结灌浆2777m。
1 材料要求
(1)水泥:灌浆用水要符合JGJ63-89的规定,拌浆水的温度不高于40°C。
2 灌浆设备
(1)配着高速和低速浆液搅拌机,保证均匀、连续地拌制浆液。
(2)灌浆泵容许工作压力大于最大灌浆压力的l·5倍,且具有足够的排量和稳定的性能。
(3)灌浆管路保证装液流动畅通,并能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵和灌浆孔口均安装压力表。
(4)灌浆塞要具有良好的膨胀性和耐压性能,在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆孔段,并易于安装和卸除。
3 钻孔及冲洗
(l)灌浆孔的开孔孔位符合施工图纸要求。
(2)灌浆孔的施钻要按灌浆程序分序、分段进行。
(3)团结灌浆孔的孔底偏差小于1/40孔深。
(4)在灌浆前对灌浆孔进行裂隙冲洗,作压水试验,数量为灌浆孔的1%。
冲洗水压采用 80%的灌浆压力,压力超过 IMpa时,采用 IMpa;
冲洗风压采用 50%的灌浆压力,压力超过0.5Mpa时,采用 0.5Mpa。
4 制浆
(1)制浆材料称量误差小于5%。水泥等固相材料采用重量称量法。
(2)采用集中制浆,各类浆液搅拌均匀。
(3)浆液温度保持在5-40 °C,低于或超过此标准的视为废浆。
5 回填灌浆
回填灌浆施工工艺流程见图4-12。
图4-12回填灌浆施工流程图
(l)回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。
(2)在素混凝土衬砌中的回填灌浆孔,可采用直接钻孔的方法;在钢筋混凝土衬砌的回填灌浆孔采用在预埋管中钻孔的方法,孔深深入岩石10cm,并测记混凝土厚度和空腔尺寸。
(3)遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时,制定特殊灌浆措施,并报送监理人审批。
(4)回填灌浆按划分的灌浆区段分序加密进行,分序序数和分序方法应根据地质情况和工程要求确定,并报送监理人审批。
①回填灌浆的压力和浆液水灰比应接施工图纸的要求或监理人的指示确定。回填灌浆分两序,第一序灌奇数排,第二序灌偶数排。灌浆压力200-30附中心灌浆压力由小到大。一序孔可灌注水灰比0.可或0.5): l的水泥浆,二序孔可灌注I:1和0.可或0.5):1两个比级的水泥浆。空隙大的部位应灌注水泥砂浆,砂子拉径不超过3mm,掺砂量不应大于水泥重量的200%。
问回填灌浆在设计的压力下,灌浆孔停止吸浆,再延灌5分钟即可结束。
(7)回填灌浆因故中断时,应及早恢复灌浆,中断时间大于30min,应设法清洗至原孔深后恢复灌浆,此时若灌浆孔仍不吸浆,则应重新就近钻孔进行灌浆。
6 国结灌浆
固结灌浆工艺流程见图4-13。
(l)固结灌浆在该部位的回填灌浆结束后7-14天后进行。
(2)固结灌浆孔的钻孔应按施工图纸指定的孔位采用风钻进行钻孔,孔径不小于38mm,孔深和孔向均应满足施工图纸要求。
(3)固结灌浆技施工图纸要求或监理人指示,按分序加密的原则划分灌浆单元,按环间分序、环内加密的原则进行,遇有地质条件不良地段,可增为三序,并报经监理人批准。
(4)团结灌浆压力为500-800Kpa。
(5)按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94要求,水灰比可分七种比级:5:l、3:l、2:l、l:l、0.8:l、0.6:1、0.5:l。不论岩石单位吸水率大小,起始水灰比皆采用5:1,一般情况下由稀到浓,不应超级。当停止吸浆或吸浆保持稳定且不超过0.4立升/分,继续最大压力灌注30分钟即可结束。
(6)灌浆质量检查应在灌浆完毕28天后钻孔作压水试验检查单位吸水率,要求W<0.05,检查孔数不应小于灌浆孔总数的10%。
图4-13固结灌浆施工流程图
7 封孔处理
所有灌浆孔灌浆和检查孔钻孔注浆后,都要封孔。封孔前必须将孔内清洗干净,排除积水。采用水泥砂浆将钻孔封填密实,并将孔压抹平整。
8 隧洞抹底
输水隧洞不衬砌段和喷砼段均采用C20砼抹底,厚度10cm。抹底与隧洞衬砌平厅交叉作业。抹底前先清理浮碴,运输采用*K2.5-6/48型电瓶车和S4梭车;高压水枪冲洗,人工辅助的方法进行。欠挖部分用风钻打眼装药爆破或人工凿除。混凝土浇筑前再对岩面清洗,以确保砼质量,污水通过污水泵排出。
抹底采用平板式振捣器振捣密实,施工工艺流程如下图:(略)
篇4:隧洞施工长巷通风
隧洞施工的长巷通风
本合同工程输水隧洞独头掘进最大距离大约为1500m,因此,解决长距离通风问题是隧洞施工的主要难题,必须高度重视。
1 通风方式
根据隧洞开挖断面工作单一,通风叶间短的特点,综合考虑成本最优化原则,在隧洞开挖前面300m洞挖采用压入式通风,300m以后采用混合式,即爆破完毕后,压入式风机与抽出式风机同时工作。考虑到沿途风量损失,可以间断停一下压风机,调整一下洞内通风状况,待掌子面炮烟被抽出后,立即关上抽出式风机,压入式风机工作,保证掌子面与沿途有新鲜空气流动。当风机输出风量风压不能满足隧洞通风要求时,可以适当增大风筒直径或串联一台通风机进行升压。为改善洞内空气,可采取适当布置射流风机加以解决,为了降低工作面粉尘可在距工作面 50m左右设水幕降尘器(具体布置见图5-3)。
2 通风机械
(l)洞口 300m压入式通风选择22kw轴流通风机。
(2)隧洞混合式通风选择:压入风机用45kw轴流风机,抽出风机用28kw。
(3)为使工作面能在30分钟排除有毒有害气体,满足工作要求,必要时可增加压风散烟,用压缩气体辅助通风。
(4)当压入风机不能满足风量风压要求时,依次增加轴流风机。
3 防尘及其它
(l)采用湿式凿岩,禁止干式凿岩。
(2)爆破后采用酒水降尘,冲洗岩壁,保证做好湿式装岩。
(3)喷砼时采用潮喷或湿喷,达到减少粉尘含量。
(4)爆破后对工作面及时检杏,必须戴防尘口罩。
(5)凿岩工应戴防噪声耳塞。
篇5:泵站土方工程土方开挖施工方法
泵站土方工程土方开挖施工方法
(1)施工测量放样:施工前,按施工图纸,使用TDJ2经纬仪、DTS3水准仪测量放样。首先按建设单位和监理单位提供的基本控制点,基准点水准点以及段面资料,进行实地复核,将复核资料和数据提交监理机构共同核定后,建立相应的施工测量控制网,包括测量基本控制点,基线永久埋石,标架和水准点,使之容易通视并不易破坏,同时加强保护和经常的校核工作。
(2)施工作业面清理:将施工区内所有的障碍物如电杆、坟墓、树木等全部拆除或进行搬迁,采用人工配合推土机清除地表杂草及杂物等,人工砍除树木,挖除树桩。
(3)开挖方式:首先根据测量放样所确定的开挖宽度、开挖深度,及施工区内的水文地质情况,按从上到下分层开挖的原则,将开挖区分层分块,然后在开挖区内尽可能结合永久截、排水沟设置临时排水系统,将地表水排走,阻止坡顶雨水流入开挖区域内。坡面土方采用反铲开挖法进行削坡土方开挖。即采用反铲挖掘机从上至下进行,土方机械开挖时由深而浅,坡面控制在基坡面以上预留20cm厚的保护层,该层尽可能采用人工开挖、整坡,避免使用机械,以保证地基土不受扰动。
(4)人工整平:机械土方开挖施工在基层面以上须留20cm的保护层,该层由人工来进行开挖。人工开挖整平后,应对基层面的尺寸和土的质量进行自检,整修并按监理人指示进行处理,必要时夯实。基础面必须平整坚实,不得有凸起、松劲块体、虚土浮碴等缺陷。