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2011年一级建造师公路工程增值服务(3)

来源:233网校 2011年8月2日

  1B414033 掌握隧道支护与衬砌

  1、超前锚杆、小钢管施工技术要点

  超前锚杆主要适用于地下水较少的软弱破碎围岩的隧道工程中,如土砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带等、浅理无显著偏压的隧道,也适宜于采用中小型机械施工。

  此法的要点是开挖掘进前,在开挖面顶部一定范围内,沿坑道设计轮廓线,向岩体内打入一排纵向锚杆(或型钢,或小钢管),以形成一道顶部加固的岩石棚,在此棚保护下进行开挖等作业,至一定距离后(在尚未开挖的岩体中必须保留一定的超前长度),重复上述步骤,如此循环前进。

  超前锚杆宜采用早强砂浆锚杆,锚杆可用不小于Φ22的螺纹钢筋,其超前量、环向间距、外插角等参数应视具体的施工条件而定。

  2、管棚施工技术要点

  管棚主要适用于围岩压力来得快来得大,用于对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中,如土砂质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋有显著偏压等围岩的隧道中。此外,在一般无胶结的土及砂质围岩中,可采用插板封闭较为有效;在地下水较多时,则可利用钢管注浆堵水和加固围岩。

  管棚的配置、形状、施工范围、管棚间隔及断面等应根据地质条件、周边环境、隧道开挖断面、埋深以及开挖方法等因素来决定。

  短管棚(长度小于10m的小钢管)一次超前量小,基本上与开挖作业交替进行,占用循环时间较大,但钻孔安装或顶入安装较容易。

  长管棚(长度10~45m,直径较粗的钢管)一次超前量大,单次钻孔或打入长钢管的作业时间较长,但减少了安装钢管的次数,减少了与开挖作业之间的干扰。

  钻孔时如出现卡钻或塌孔,应注浆后再钻,有些土质地层则可直接将钢管顶入。

  3、超前小导管注浆施工技术要点

  超前小导管注浆是在开挖掘进前,先用喷混凝土将开挖面和5m范围内的坑道封闭,然后沿坑道周边打入带孔的纵向小导管并通过小导管向围岩注浆,待浆液硬化后,在坑道周围形成了一个加固圈,在此加固圈的防护下即可安全地进行开挖。

  超前小导管注浆不仅适用于一般软弱破碎围岩,也适用于地下水丰富的松软围岩,但超前小导管注浆对围岩加固的范围和强度是有限的,在围岩条件特别差而变形又严格控制的隧道施工中,超前小导管注浆常常作为一项主要的辅助措施,与管棚结合起来加固围岩。

  自进式注浆锚杆(又称迈式锚杆)是将超前锚杆与超前小导管注浆相结合一种超前措施。它是在小导管的前端安装了一次性钻头,从而将钻孔和顶管同时完成,缩短了导管的安装时间,尤其适用于钻孔易塌塌的地层。

  1B414034 掌握隧道防排水

  1、施工中的防排水措施

  隧道两端洞口及辅助坑道洞(井)口应按设计要求及时做好排水系统;覆盖较薄和渗透性强的地层,地表积水应及早处理。洞内顺坡排水,其坡度应与线路坡度一致,洞内反坡排水时,必须采取机械抽水。洞内有大面积渗漏水时,宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟。其钻孔的位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等应作详细记录,以便在衬砌时确定拱墙背后排水设施的位置。洞内涌水或地下水位较高时,可采用井点降水法和深井降水法处理。严寒地区隧道施工排水时,宜将水沟、管埋设在冻结线以下或采取防寒保温措施。洞顶上方设有高位水池时应有防渗和防溢水设施。当隧道覆盖层厚度较薄且地层中水渗透性较强时,水池位置应远离隧道轴线。

  1B414036 熟悉隧道通风防尘及水电作业

  1、 比较几种通风

  实施机械通风,必须具有通风机和风道,按照风道的类型和通风安装位置,有如下几种通风方式:

  1)风管式通风

  风流经由管道输送,分为压力式、抽出式、混合式三种方式。

  风管式通风的优点是设备简单,布置灵活,易于拆装,故为一般隧道施工采用。但由于管路的增长及管道的接头或多或少有漏风,若不保证接头的质量就会造成因风管过长而达不到要求的风量。

  2)巷道式通风

  适用于有平行坑道的长隧道,其特点是:通过最前面的横洞和平行导坑组成一个风流循环系统,在平行导坑洞口附近安装通风机,将污浊空气由导坑抽出,新鲜空气由正洞流入,形成循环风流。另外对平行导坑和正洞前面的独头巷道,再辅以局部的内管式通风,这种通风方式,断面大、阻力小,可提供较大的风量,是目前解决长隧道施工通风比较有效的方法。

  3)风墙式通风

  这种方法适用于较长隧道。当管道式通风难以解决,又无平行导坑可以利用的话,可利用隧道成洞部分较大的断面,用砖砌或木板隔出一条2~3㎡的风道,以减小风管长度,增大风量满足通风要求。

  1B414040 特殊地段施工

  1B414041 熟悉涌水地段施工特点

  1、采用辅助坑道排水时应符合的要求

  1) 坑道应和正洞平行或接近平行;

  2) 坑道底标高应低于正洞底标高;

  3) 坑道应超前正洞10~20m,至少应超前l~2个循环进尺。

  1B414042 熟悉塌方地段的施工特点

  1、发生塌方的主要原因

  (1) 不良地质及水文地质条件

  1. 隧道穿过断层及其破碎带,或在薄层岩体的小曲褶、错动发育地段,一经开挖,潜在应力释放快、围岩失稳,小则引起围岩掉块、塌落,大则引起塌方。当通过各种堆积体时,由于结构松散,颗粒间无胶结或胶结差,开挖后引起塌方。在软弱结构面发育或泥质充填物过多,均易产生较大的塌方。

  2. 隧道穿越地层覆盖过薄地段,如在沿河傍山、偏压地段、沟谷凹地浅埋和丘陵浅埋地段极易发生塌方。

  3. 水是造成塌方的重要原因之一。地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和塌落。岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体,在地下水的作用下,软弱面的强度大为降低,因而发生滑塌。

  (2) 隧道设计考虑不周

  1. 隧道选定位置时,地质调查不细,未能作详细的分析,或未能查明可能塌方的因素,没有绕开可以绕避的不良地质地段。

  2. 缺乏较详细的隧道所处位置的地质及水文地质资料,引起施工指导或施工方案的失误。

  (3)施工方法和措施不当

  1. 施工方法与地质条件不相适应;地质条件发生变化,没有及时改变施工方法;工序间距安排不当;施工支护不及时,支撑架立不合要求,或抽换不当“先拆后支”;地层暴露过久,引起围岩松动、风化、导致塌方。

  2. 喷锚支护不及时,喷射混凝土的质量、厚度不符合要求。

  3. 按新奥法施工的隧道,没有按规定进行量测,或信息反馈不及时,决策失误、措施不力。

  4. 围岩爆破用药量过多,因震动引起塌方。

  5. 对危石检查不重视、不及时,处理危石措施不当,引起岩层塌方。

  1B414043 熟悉岩溶地段施工特点

  1、溶洞对隧道施工的影响

  当隧道穿过可溶性岩层时,有的溶洞岩质破碎,容易发生塌方。有的溶洞位于隧道底部,充填物松软且深,使隧道基底难于处理。有时遇到填满饱含水分的充填物溶槽,当坑道掘进至其边缘时,含水充填物不断涌入坑道,难以遏止,甚至使地表开裂下沉,山体压力剧增。有时遇到大的水囊或暗河,岩溶水或泥砂夹水大量涌入隧道。有的溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广,处理十分困难。

  2、溶洞地段隧道施工的注意事项

  1) 当施工达到溶洞边缘,各工序应紧密衔接,支护和衬砌赶前。同时应利用探孔或物探作超前预报,设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况,据以制定施工处理方案及安全措施。

  2) 施工中注意检查溶洞顶部,及时处理危石。当溶洞较大较高且顶部破碎时,应先喷射混凝土加固,再在靠近溶洞顶部附近打入锚杆,并应设置施工防护架或钢筋防护网。

  3) 在溶蚀地段的爆破作业应尽量做到多打眼、打浅眼,并控制爆破药量减少对围岩的扰动。防止在一次爆破后溶洞内的填充物突然大量涌入隧道,或溶洞水突然袭击隧道,造成严重损失。

  4) 在溶洞充填体中掘进,如充填物松软,可用超前支护施工。如充填物为极松散的砾石、块石堆积或流塑状黏土及砂黏土等可于开挖前采用地表注浆、洞内注浆或地表和洞内注浆相结合加固。如遇颗粒细、含水量大的流塑状土,可采用劈裂注浆技术,注入水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行加固。

  5) 溶洞未做出处理方案前,不要将弃渣随意倾填于溶洞中。因弃渣覆盖了溶洞,不但不能了解其真实情况,反而会造成更多困难。

  1B414044 熟悉瓦斯地段的施工特点

  1、瓦斯放出的类型

  从岩层中放出瓦斯,可分为三种类型:

  1) 瓦斯的渗出:它是缓慢地、均匀地、不停地从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出,延续时间很久,有时带有一种嘶音。

  2) 瓦斯的喷出:比上述渗出强烈,从煤层或岩层裂缝或孔洞中放出,喷出的时间有长有短,通常有较大的响声和压力。

  3) 瓦斯的突出:在短时间内,从煤层或岩层中,突然猛烈地喷出大量瓦斯,喷出的时间,可能从几分钟到几小时,喷出时常有巨大轰响,并夹有煤块或岩石。

  以上三种瓦斯放出形式,以第一种放出的瓦斯量为大。

  1B414045 了解流沙地段施工特点

  1、因地制宜,综合治水

  隧道通过流沙地段,处理地下水的问题,是解决隧道流沙、流泥施工难题中的首要关键技术。施工时,因地制宜,采用“防、截、排、堵”的治理方法。

  1. 防--建立地表沟槽导排系统及仰坡地表局部防渗处理,防止降雨和地表水下渗。

  2. 截--在正洞之外水源一侧,采用深井降水,将储藏丰富构造裂隙水,通过深井抽水排走,减少正洞的静水和动水压力,对地下水起到拦截作用。

  3. 排--有条件的隧道在正洞水源下游一侧开挖一条洞底低于正洞仰拱的泄水洞,用以降排正洞的地下水,或采用水平超前钻孔真空负压抽水的办法,排除正洞的地下水。

  4. 堵--采用注浆方法充填裂隙,形成止水帷幕,减少或堵塞渗水通道。

  以上几种施工方法,应根据工程地质、水文地质条件和地下水的性质、类型、赋存部位以及工期要求和经济效益等因素综合分析,合理选用。

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