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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,山岭隧道施工安全控制关键技术,交 融 天 下 建 者 无 疆,汇报人：,XXX,二,0,一八年三月,Contents,目 录,在建隧道概况,隧道施工安全质量标准要求,隧道施工安全控制关键技术,隧道施工建设的思考,隧道进口,右洞,进口段,3.9km,中间段4.2km,出口段,3.6km,2#,斜井,1.5km,1#,斜井,2.35km,本项目控制性工程为,XXX,特长隧道,，施工图左洞全长,11.767km,，右洞全长,11.776km,，最大埋深,1225m,，隧道长度排名公司在建公路隧道第一位。,设置两处斜井，辅助施工兼作运营通风。,1#,斜井及辅助通道全长,2354.33m,，与主线右洞交叉点为,K12+716,；,2#,斜井及辅助通道全长,1499.32m,，与主线左洞交叉点为,ZK17+001.5,。,左洞,左洞,右洞,隧道出口,ZK8+809,K8+781.6,ZK12+842.795,K12+716,ZK17+001.5,K16+875,ZK20+576,K20+558,东天山隧道概况,工程特点,特长隧道：11.775,km,超长距离独头掘进：中间段,4.2km,穿越断层距离长：,F1,、,F2,、,F3,断层,680m,工程,特点,三长：,三高：,高地应力：隧道埋深超,500m,岩爆,环保要求高,:,天山风景区，生态脆弱,施工风险高：断层、岩爆、涌水等不良地质,一大：,隧道单洞最大涌水量约为,35934.2m3/d,一寒：,天山北坡年最低气温-32，最大冻深2.53米，无霜期仅134天，冻害防控、风吹雪防治及隧道防冻保温要求高,东天山隧道概况,XXX,公路PPP项目由G,XXX,线,XXX,齐至,XXX,、,XXX,线,XX,至,XX,、,XX,线,XX,至,XX,、,XX,线,XX,至,XX,、,XX,至,XX,五个项目组成，并按照五个项目立项批复。线路总长度1308.6Km，总投资约708.4089亿元，建安费约545亿元。“PPP+EPC+政府可行性缺口补助+基金运作”。,XX,至,XX,高速公路全长324公里，投资占公路包总投资的60%，工期72个月，高速公路穿越天山，,XX,胜利隧道是全线重点控制性工程，投资估算约为54.89亿元。目前,XX,高速公路工可还没有批复，初步设计已上报,XXX,交通厅待批，所以，,XX,隧道方案是以初步设计为基础进行编制的。,项目概况,天山胜利隧道概况,断面大，三车道：,正常断面：,15.6m;,加宽断面：,18.5m.,三个大断层：,令狐家垭口断层,240m;,出水孔断层,80m;,夜猫涧断层,195m.,反坡最大涌水量：,192373m3/d,瓦斯隧道：煤层总厚度l.93m6.76m，瓦斯压力最大达1.5MPa。,岩溶、高地应力,桐梓隧道概况,施工方案的编制评审,隧道工程,需编制专项施工方案,需专家论证评审,不良地质隧道,隧道穿越岩溶区、高风险断层、砂层、采空区等地质,级围岩连续长度占总隧道长度,10%,以上且连续长度超过,100m,级围岩隧道,特殊地质隧道,软岩地区的高应力区，膨胀岩、黄土冻土等地段,浅埋、偏压及邻近建筑物等特殊环境条件隧道,埋深小于,1,倍跨度的浅埋地段；可能产生坍塌或滑坡的偏压地段；,隧道上部存在需要保护的建筑物地段；,隧道下穿水库或河沟地段,级及以上软弱围岩地段的大跨度隧道,级及以上软弱围岩地段跨度不小于,18m,的特大跨度隧道。,小净距隧道,连拱隧道；中夹岩柱小于,1,倍隧道开挖跨度的小净距隧道；长度大于,100m,的偏压棚洞。,瓦斯隧道,高瓦斯或瓦斯突出隧道,爆破工程,水下隧道,公路工程施工安全技术规范,施工方案的编制评审,隧道工程,需编制专项施工方案,需专家论证评审,隧道出渣、运输工程,属于高风险的溶洞、暗河、瓦斯、岩爆、涌水突泥、断层等不良地质隧道，浅埋段、偏压、连拱、小净距、大跨度、变化断面等结构受力复杂的隧道工程,隧道洞口、明洞施工工程,溶洞、暗河、瓦斯、岩爆、涌水突泥、断层等不良地质隧道，浅埋段、偏压严重段隧道掘进工程,竖井、斜井、辅助坑道工程,长隧道和,级及以下围岩的短隧道初期支护工程,隧道围岩突变区段掘进工程,长隧道和,级及以下围岩的短隧道初期支护工程。,危险性较大分部分项工程,隧道分类,隧道类别,公路隧道,铁路隧道,备注,短隧道,L500m,L500m,中长隧道,500L1000m,500L3000m,长隧道,1000L3000m,30003000m,L10000m,隧道按长度分类,国际隧协断面划分,日本隧道断面划分,划,分,净空断面积,(m,2,),划,分,净空断面积,(m,2,),超小断面,140,大断面,50.0100.0,超大断面,100.0,隧道按断面大小分类,隧道分类,小净距隧道,小净距隧道概念：,隧道间的中岩柱厚度小于建议值的特殊隧道布置形式,公路隧道最小间距建议值：,铁路隧道最小间距建议值：,隧道分类,序号,按跨度分类,开挖宽度,B(m,),1,小跨度隧道,B9,2,中跨度隧道,9B14,3,大跨度隧道,14B18,4,超大跨度隧道,B18.0,公路隧道按跨度分类,公路隧道施工技术细则,隧道分类,蒙华铁路隧道施工安全质量要求,20,条,第一条：,隧道进洞坚持少刷坡或不刷坡，需刷坡时向指挥部报告，做到,“,一洞一方,案一研究,”,。,第二条：,严格将超前地质预报纳入工序管理，施工中严格按照设计要求进行施做，确,需调整超前地质预报方案时，及时履行变更设计程序。,第三条：,软弱破碎围岩通过超前预支护和掌子面加固等措施，,优先采用全断面开挖,，其次采用两台阶、三台阶法开挖,，采用其它工法需报指挥部批准。,第四条：,台阶法循环进尺不大于两榀钢架间距，两台阶长度须按,1,倍洞径控制，三台,阶长度须按,2,倍洞径控制，,仰拱与下台阶应同步开挖支护，一次到位,。,蒙华铁路隧道施工安全质量要求,20,条,第五条：,岩石隧道开挖严格做好光面爆破控制，保证隧道开挖线性超挖,、,级围岩,15cm,，,、,级围岩,10cm,，不得欠挖。,第六条：,隧道洞口段在开挖长度达到,1,1.5,倍洞径时,，必须全断面封闭成环形成锁,口圈，进洞长度达到,60m,后，及时组织洞门及边仰坡防护施工。,第七条：,初期支护严格遵循,“,两紧跟,”,原则，初期支护钢架紧贴掌子面，初期支护仰拱及时封闭成环，紧跟下台阶。,第八条：,优先采用格栅钢架，钢架,“,8,”,字节筋采用工厂化数控设备制作，,特殊地段,采用型钢钢架需报指挥部批准,。,蒙华铁路隧道施工安全质量要求,20,条,第九条：,钢架拱脚底部采用锁脚锚杆（管）加固牢固，并采用轻型硬质材料垫块垫实锲紧，严禁拱脚悬空。,第十条：,喷射混凝土采用,湿喷工艺,，必须采用湿喷机械手，湿喷机喷射量不小于,15m3/h,。,第十一条：,喷射混凝土表面应平顺，无裂缝及掉渣现象，锚杆头及钢筋无外露，喷射混凝土表面平整度应符合,D/L1/10,的要求（,D,、,L,分别为初期支护基层相邻两凸面间的深度和距离，且,L1m,）。,第十二条：,严格按照,蒙西华中铁路隧道施工监控量测实施方案,（蒙华工技,201692,号）要求开展监控量测，监控量测必须纳入工序管理，承担监控量测主体责任。,蒙华铁路隧道施工安全质量要求,20,条,第十三条：,隧道二衬仰拱施工采用一次浇筑长度不小于,24m,的自行式仰拱栈桥，仰拱栈桥两侧带矮边墙整体模板，仰拱混凝土施工前，隧底不得有虚渣、积水,。,第十四条：,仰拱,一次浇筑至水沟底下,10cm,，其上部采用,C20,混凝土填充至道床底标,高。,第十五条：,隧道纵向施工缝应设置在轨面标高以下,33cm,处，拱墙混凝土浇筑前，施,工缝处混凝土表面凿毛并清理干净，按要求施做水泥基渗透结晶性防水涂料。矮边墙钢筋,采用钢筋定位卡安装，间距、保护层符合规范要求，混凝土振捣密实，与拱墙接缝平顺。,第十六条：,二衬混凝土浇筑采用,分流槽布料,，从下往上打开所有窗口灌注，混凝土振捣采用附着式振捣器配合插入式振捣器，分层浇筑分层振捣，保证连续灌注，杜绝施工冷缝。,蒙华铁路隧道施工安全质量要求,20,条,第十七条：,二衬混凝土表面应密实平整，,接缝错台,15mm,，钢筋保护层满足设计要求，不得有露筋、孔洞、麻面等质量缺陷或问题，出现表观缺陷时不应随意对表面进行涂抹修补，编制处理方案经指挥部审批后方可实施。,第十八条：,二衬拱顶回填注浆应采用,带模注浆工艺,，在二衬混凝土浇筑完成后及时注浆回填密实。,第十九条：,水沟及电缆槽采用定型组合钢模板或滑模成段浇筑。,第二十条：,认真做好现场文明施工，洞内干净、整洁，无明显积水，,“,三管两线,”,安装整齐，通风、照明达标。,隧道施工安全控制关键工序,隧道施工安全控制关键工序,1.,合理的开挖方法,是隧道安全施工的前提；,2.,可靠的初期支护,是隧道安全施工的保障；,3.,早封闭,是软岩隧道安全施工的关键；,4.,信息化施工,是隧道安全施工的依据。,软弱围岩隧道地质特征,围岩强度低，承载能力低。,如黏性土、粉土、砂类土、黄土、全风化岩体等。,节理发育、破碎、自稳能力差。,如岩体破碎的泥岩、页岩、砂岩、千枚岩、板岩等。,断层带散体结构、自稳能力极差。,受构造影响，断层带结构面杂乱无序，呈角砾、縻棱状或碎裂结构，充填泥质或泥夹岩屑。,软弱围岩隧道安全施工要点,软弱围岩隧道工程特点,软弱围岩强度低、自稳能力差，隧道开挖后地应力重新分布，使隧道周边产生较大的松动圈。一旦工程措施（包括设计措施）和施工方法不当，将极易发生初期支护变形侵限和隧道坍方等工程事故。因此，软弱围岩隧道施工的核心是,“,控制变形、防止坍方,”,。,软弱围岩隧道安全施工要点,隧道施工方法,新奥法,新奥法施工基本原理是充分,利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,，采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、测量来指导地下工程的设计与施工。其基本要点归纳如下：,（,1,）充分保护围岩，采用光面爆破控制开挖轮廓线，尽量减少对围岩的扰动。,（,2,）充分发挥围岩的自承能力，允许并控制围岩的变形。,（,3,）尽快使支护结构闭合，以改善支护结构的受力性能。,（,4,）加强监测，根据监测数据指导施工。,新奥法基本原则可扼要地概括为,“,光面爆破,、锚喷支护,、监控量测,”,。,充分发挥岩体的承载能力应允许并控制岩体的变形，使岩体不致过度松弛而丧失或大大降低承载能力,个人观点,：,这是,对,硬岩的要求,软岩不允许变形，必须采用刚性支护。,新奥法施工个人理解观点,充分发挥围岩的自承能力？,尽快使支护结构封闭？,封闭是隧道安全的核心，仰拱及时封闭是关键，二衬封闭不属于封闭体系工作，只是安全系数的问题。,个人观点,：仰拱支护封闭成环必须是,第一时间,，二衬只需控制距离和时间。,尽量减少围岩的扰动？,软岩地层开挖采用的双侧壁导坑、,CRD,法、三台阶七步法均对围岩多次扰动，超前预支护是解决问题的办法,个人观点,：,新意法,和,微台阶,将是以后隧道开挖方式的主流。,隧道施工方法,新意法,岩土控制变形分析（,ADECO-RS,新意法）施工工法，由意大利卢纳尔迪发明，通过对隧道工作面超前核心围岩的勘察、量测，预报围岩的应力,-,应变形态，据此信息化设计,预支护措施,，确保隧道安全,穿越各种地层,（尤其是不良复杂地层）和实现,全断面开挖,的一种设计、施工方法。该方法适用于浅埋、大断面、风险较高的穿越水底及敏感建筑物、以及软弱围岩或土质容易出现掌子面失稳的隧道。,新意法,基本原则,：,1.,全断面开挖；,2.,运用,超前支护,和加固措施减小或避免,围岩变形,；,3.,在离,掌子面,较短的距离支护封闭以减小隧道变形。,隧道施工方法,术语,优点,原理,全断面施工,工程造价和工期可控,机械化程度高,超前核心土,掌子面挤出变形,隧道预收敛,拱效应：,接近开挖轮廓线：长期,偏离开挖轮廓线：短期,不能形成拱效应：失稳,超前核心土的强度和变形特性。,隧道施工方法,隧道施工方法,新奥法,新意法,隧道开挖,理论,全断面（微台阶）：仅适用于硬岩；,台阶法：一般围岩地段，例如三台阶七步法,分部开挖法：软弱围岩、洞口段等，双侧壁导坑法、中隔壁法等。,任何围岩地质，全部实现全断面（微台阶）开挖。,隧道施工方法,序号,名称,新意法,新奥法,1,岩土观点,重视掌子面超前岩土的稳定性,未重视,2,监控量测,重视超前核心土的变形和量测,未重视,3,超前支护,强调掌子面超前核心土的人工控制，岩体强度的改善。,重视前方轮廓的预加固。,4,开挖断面,全断面,分步法,5,工期,设计阶段基本准确预测,设计阶段仅能预估,6,工效,突出机械化全断面和均率化开挖理念,注重分步开挖理念。,隧道施工方法,挪威法概述,挪威法,由,正确的围岩评价,、,合理的支护参数选定,及,高性能的支护材料,三部分构成的一种经济而安全的隧道施工方法。,正确的围岩评价主要是采用,Q,系统,即,:,巴顿法,(N,Barton),进行围岩分级。,合理的支护结构参数,最后是通过施工中的观察和量测记录求出的,Q,值来选择的，其中包括各种支护体系的数值解析检验。在支护体系上的,最大特点是把一次支护作为永久支护,。只是在运营后,如果有涌水,冰霜等危害的情况下,才修筑二次支护（衬砌）。,高性能的支护材料通常永久支护是采用高质量的,(,ck=40,50MPa),的钢纤维喷射混凝土和全长胶结型高拉力、耐腐蚀的锚杆。,类别,Q,值,围岩级别划分,1,类,Q=l000400,超级围岩,2,类,Q=400100,优级围岩,3,类,Q=lOO40,良级围岩,4,类,Q=4010,好围岩,5,类,Q=lO4,中等围岩,6,类,Q=41,次等围岩,7,类,Q=l0.1,不良围岩,8,类,Q=0.10.01,恶劣围岩条件,9,类,Q=0.010.001,极恶劣围岩条件,巴顿法（,N.Barton,）围岩分级,挪威法概述,（,1,）无支护。,（,2,）局部锚杆,（,3,）系统锚杆,（,4,）系统锚杆及喷混凝土（厚度,45cm),。,（,5,）钢纤维混凝土及系统锚杆，厚度,59cm,。,（,6,）钢纤维混凝土及系统锚杆，厚度,912cm,。,（,7,）钢纤维混凝土及系统锚杆，厚度,1215cm,。,（,8,）钢纤维混凝土，厚度,1525cm,，加设花拱架的钢纤维喷混凝土及系统锚杆。,（,9,）模筑钢筋混凝土初砌：,CCA,。,挪威法,9,种支护类型,工法特点：,适用于完整性良好的硬质围岩；,安全快速，降低大纵坡二衬风险；,单层衬砌，建造成本大幅降低。,本项目应用条件：,斜井围岩状况好，基岩强度高，,整体性好。,混凝土湿喷机、三臂凿岩台车及,C6,超前钻机均配置到位，具备,实施条件。,基于挪威法理论的单层喷锚衬砌试验应用,挪威法概述,01,目录,隧道开挖方法,隧道开挖方法选择条件,1,施工条件,施工队伍的素质,施工队伍管理水平,施工队伍的装备,2,围岩条件,重要条件，但不是必要条件,3,断面大小,尽可能的全断面法,4,隧道埋深,浅埋与深埋,地表不同构造物的保护,5,工期,施工均衡速度、机械化水平,管理模式,6,环境因素,爆破振动、噪音、地下水等,开挖方法选择标准化,开挖设备配置标准化,开挖断面尺寸控制标准化,实现隧道开挖标准化,光面爆破或机械开挖,开挖轮廓线控制,预留沉降量,软弱破碎围岩或土质速调实现快速化开挖施工,重点关注,、,围岩开挖方法。,隧道开挖方法,软弱破碎围岩通过超前预支护和掌子面加固等措施，,优先采用全断面开挖，其,次采用两台阶、三台阶法开挖，,采用其它工法需报指挥部批准。,快,尽可能选择,大断面,或,全断面,的开挖方法是当前隧施工技术发展的主流。,全断面、,微台阶法,、台阶法。,全,地,质,型,开,挖,方,法,隧道开挖方法,全地质型开挖方法,1、开挖方法的选择地质是重要因素但不是唯一决定因素。,2,、适应大型机械化快速施工的趋势。,3、减少隧道开挖对围岩松弛的影响（开挖方式调整）。,4、先进的围岩加固技术的应用。,全地质型开挖方法的实现，但不完全否定分部开挖方法。,隧道开挖方法,开挖方法的选择,台阶控制在,3-5m,，可快速实现与全断面转换。,可实现三臂凿岩台车大型机械化作业。,带仰拱开挖可实现初期支护快速封闭。,隧道开挖方法,隧道开挖方法,微台阶开挖法,隧道开挖方法,XXXX,项目,XXXX,项目,开挖设备标准化配置,V,级围岩采用铣挖机,II-IV,级围岩采用三臂凿岩台车,孔序规划研究：独立工作区和协作区,隧道开挖方法,艾卡特,ER1500,铣挖机,适用地层：土质或未成岩,、,地层,铣挖工效：,50m,3,/h (20-30m,3,/h),优点,1.,隧道轮廓精确成型,2.,适用各种断面开挖形式,3.,灵活方便，费用低,缺点,1.,不适用硬岩,2.,工效低，需挖机配合,隧道开挖方法,EBZ300掘进机,适用地层：全岩石或硬岩地层,优点,1.,功率大，适用于硬岩,2.,软弱地层开挖速度快,缺点,1.,仅能采用台阶法施工,2.,不能开挖仰拱,3.,开挖轮廓线精度差,隧道开挖方法,阿特拉斯三臂凿岩机,适用地层：各类岩层,优点,：,1.,作业人员少，安全性高,2.,钻孔速度快，精度高,3.,可实现多功能作业,4.,消耗能量少,缺点,：,1.,机械设备和耗材费用高,2.,向下钻孔难度大,现场技术指标,钻孔数量：,160,个,钻孔长度：,3.5-4m,配置人数：,6,人 人工,21,人,钻孔时间：,1.5h,人工,2.5h,隧道开挖方法,1,2,隧道施工标准化（两紧跟）,“,两紧跟,”,的含义,无论台阶法还是全断面法施工，设计支护有拱架的，,拱架与开挖面的距离都不得大于设计,1,榀拱架的距离,，拱架必须紧靠开挖面。,设立仰拱支护的地段，仰拱必须紧跟下台阶开挖，含义就是,要求下台阶与仰拱同时开挖,。,02,目录,初期支护功能,序号,围岩状态,初期支护功能,二衬功能,状况,1,围岩自支能力充分，在裸洞条件下能长期自稳，围岩是结构构造的承载主体。,可不设置,可不设置,状况,2,围岩自支能力不充分，但基本处于暂时稳定。在初期支护条件下可长期稳定。,与围岩共同成为隧道结构构造的承载主体。,可不设二衬或作为安全储备。,状况,3,围岩无自支能力或自支能力很小，需要围岩预加固后，在初期支护条件下长期稳定。,与预加固围岩共同成为隧道结构构造的承载主体。,可不设二衬或作为安全储备。,状况,4,特殊性能的围岩，膨胀性围岩、挤压性围岩等,补强围岩、初期支护和二次衬砌共同形成隧道构造的主体。,隧道结构物承载主体分析表,初期支护功能,围岩级别,喷射混凝土,锚杆,钢架,覆盖围岩，防止围岩风化的防护层,防止掉块的,构造层,随机设置，防止关键岩块掉落,防止掉块的构造层或控制变形的,结构层,拱部系统设置，防止局部岩块掉落，引起连锁反应,在大断面，局部设置控制变形,控制变形的,结构层,拱部、侧墙系统设置，形成围岩锚固层。,拱部、侧墙设置形成刚性支护，必要时设置仰拱。,控制变形和掌子面挤出变形的,结构层,拱部、侧墙系统设置，形成围岩锚固层。,全环配置，提高支护刚性，控制大变形,控制变形和掌子面挤出变形的,结构层,侧墙系统设置，形成围岩锚固层，,拱部可不设置,全环配置，提高支护刚性，控制大变形,初期支护构件功能,初期支护施工原则,初期支护施工,最重要,的原则,初期支护必须与围岩成为一体，才能发挥其功能,精心施工,管理到位,3,2,1,初期支护早封闭,初期支护,“,两紧跟,”,原则,锚杆,喷射砼,拱架,锚杆数量,锚杆注浆的饱满度,锚杆垫板的安装,喷射机械手配置,喷射砼配合比优化,平整度,厚度,4,隧道施工标准化（初期支护）,全自动加工设备配置,拱架背后脱空,拱架间距,1,2,3,4,支撑作用,抗压强度高,早期强度高,有效控制变形,填充作用,填充节理裂隙,提高围岩强度,隔绝作用,隔绝空气和水与围岩的接触,喷射混凝土的支护原理,转化作用,利用自身强度，与围岩一起形成共同力学体。,喷射混凝土的支护原理,认识偏差一,认识偏差三,认识偏差二,考虑了,附着性,、,初期强度,和,结构作用,，才能充分发挥其支护作用。,喷射混凝土支护原理认识,喷混凝土必须与围岩密着，与围岩成为一体才能起支护作用，因此要求喷混凝土对围岩的有很强的附着性，而我们施工往往忽略了喷射混凝土的“,附着强度,”。,隧道开挖后，要在“最短的”时间内，控制住围岩的松弛或变形，因此要求以“最快的”速度向围岩喷射混凝土。喷混凝土在“短时间”内达到一定的强度。也就是说，喷混凝土必须具备在短时间内达到一定强度的性能，就是我们所谓的“,初期强度,”。,喷混凝土的结构作用，是我们在隧道设计中考虑到主要作用。喷射混凝土只有一定厚度才具有结构作用。,喷射混凝土施工现场管理（湿喷）,湿喷技术的含义：,从根本上解决了粉尘的问题,-,矽肺病,建立了质量管理体系，使喷射混凝土质量得到有效控制,发展高强和高性能喷射混凝土技术,发展单层衬砌技术,实现机械化作业,发展绿色喷射混凝土技术,湿喷并不是一种工艺的选择，也并不是单纯追求粉尘和回填的降低，而是一种新的喷射混凝土技术体系。,喷射混凝土施工现场管理（湿喷）,蒙华铁路湿喷工艺要求：,所有隧道全部采用湿喷机械手，目前已经投入,6,台。,主要采用铁建重工的,HPS3016,型湿喷机械手。,理论喷射能力,30m3/h,出口喷射压力,8bar,喷射高度,17.5m,喷射宽度,31.4m,湿喷的回弹量可以控制在,15%,以内。,时间效益,所有现行规范中隧道施工都为湿喷,长于,1km,新建隧道必须采用机械手湿喷。,V,级围岩：,7%,8%,IV,级围岩：,10%,12%,II,、,III,级围岩：,15%,17%,1,坍落度损失影响分析,2,不同部位外加剂的掺量分析,3,原材料的选择与设备的配置,喷射混凝土表面应平顺，无裂缝及掉渣现象，锚杆头及钢筋无外露，喷射混凝土表面平整度应符合,D/L1/10,的要求,隧道施工标准化（湿喷）,安全系数提高,采用湿喷机械手后掌子面工作人员数量减少，大大提高了安全系数。,序号,配置数量（台）,每台配置人数,总人数,湿喷机,1,3,3,干喷机,4,3,12,机械配置人数统计对比表,湿喷施工时操作人员通过无线或有线遥控器操作机械手工作，远离工作面在支护成型段落工作，安全得到了保证。,机械手湿喷混凝土,早期强度高，有利安全。,序号,6,小时（兆帕）,12,小时（兆帕）,1,天强度（兆帕）,7,天强度（兆帕）,28,天强度（兆帕）,湿喷机,6.5,15.6,23.1,28.4,34.6,干喷机,3.6,6.8,10.4,14.3,20.6,喷射砼强度统计对比表,泵送出口压力达到,6MPa,结构密实，质量好。,施工质量提高,现场初支钻芯取样图,机械手湿喷混凝土,名称,水泥,粗骨料,细骨料,粉煤灰,减水剂,速凝剂,水,项目,1,376,795,861,94,3.76,23.5,174,项目,2,418,463,1342,50,4.21,23.4,165,项目,3,470,667,1000,5.64,18.8,209,C25,机械手湿喷混凝土配合比,湿喷混凝土配合比施工建议：,1.,不同部位不同配比。,2.,速凝剂掺量应换算成百分比，便于操作。,3.,减水剂采用非缓凝减水剂。,4.,坍落度应控制在,14-18cm,。,机械手湿喷混凝土,锚杆设置是否有用？,锚杆施工,争论的焦点：,1.,悬吊理论中的,锚固点（锚固段）,是否存在？锚杆设计一般设计,“,短而密,”,。,2.,组合梁作用是,提高,了围岩的性能参数还是,破坏,了强度和稳定性，特别是松散地层？,3.,钢架的被动支护,与,锚杆的主动支护,孰更有效？,系统锚杆是施工过程中偷工减料最严重的环节，未能起到相应的效果，作假还影响快速施工。,未安装锚杆垫板，很大程度削弱了锚杆受力性能。,无论是中空注浆锚杆还是砂浆锚杆，很难确保与围岩紧贴。,蒙华公司的观点,个人观点,锚杆有用与无用不能一刀切，需根据地质情况和施工工艺确定。,一般土质隧道或松散岩层地段可以取消系统锚杆。,V,级石质围岩隧道采用超前支护型式的地段可取消系统锚杆，没必要重复设置。,水平产状的石质围岩隧道必须设置系统锚杆。,锚杆施工,设钢架地段,取消系统锚杆,，其他地段优化系统锚杆。根据地质特点、围岩级别选择典型断面开展试验验证和优化工作。,锚杆施工,锚杆施工存在问题,规范锚垫板的施工，垫板不仅能控制较大的变形，也能吸收较大变形能。,不设锚垫板的锚杆不能成为锚杆,1,2,提高锚杆的附着强度和剪切刚度,附着强度 剪切强度,3,提高锚固材料的饱和度,支护力不足影响长期稳定。,钢拱架施工,钢拱架施工关键要求,与围岩紧密接触,用垫块或楔块楔紧，来调整力的分布，使之充分发挥支护作用。,铁路隧道工程施工技术指南,中明确要求,“,每,2m,楔紧,”,9,点,100%,7,点,80%,，,5,点,60%,。,拱架背后及脚部喷射混凝土一定要密实，才能发挥与混凝土共同受力的作用。,拱架用轴力来支撑荷载的，并通过底板支撑围岩。,大拱架、锁脚锚管、垫板（锚杆）,采用高规格的型钢钢架,大变形增加刚度。,控制控制拱架间距,与喷射混凝土形成一体结构,增强脚部支撑力,钢架施工,钢拱架采用全自动一体化加工设备，（,精度,）每个隧道口设置集中加工厂。,钢架拱脚底部采用锁脚锚杆（管）加固牢固，并采用轻型硬质材料垫块垫实锲紧，严禁拱脚悬空。,优先采用格栅拱架，特殊地段采用型钢拱架。,拱架背后不能有空洞，使拱架能与喷射砼共同受力。,钢架施工,钢筋网片生产线,钢拱架生产线,格栅拱架生产线,联合冲剪机,小导管生产线,等离子切割机,初期支护标准化加工,03,目录,1,开挖断面的早期闭合并不是针对所有围岩，而是针对自稳能力不充分或无自稳能力的围岩。分横向闭合和,纵向闭合。,2,“,早,”,指初期支护在距离掌子面,1D,范围内闭合，指的是初期支护的闭合而不是二衬的闭合，即,隧道底部与上部断面的闭合,。,开挖断面早闭合的概念,开挖断面早闭合,单线隧道 双线隧道,两台阶,6-7m 10-12m,三台阶,12-14m 20-24m,台阶法循环进尺不大于两榀钢架间距，两台阶长度须按,1,倍洞径控制，三台阶长度须,按,2,倍洞径控制，,仰拱与下台阶应同步开挖支护，一次到位,。,快挖,短进尺 多循环,快支,初期支护 预支护,间距与刚度,早强,喷射混凝土强度,拱架密贴,临时措施,临时仰拱、竖撑,开挖断面早闭合,快挖,“短进尺，多循环”一般控制在,1.0m.,群机模式作业，减少作业时间。,快支,采用预支护变被动为主动。,初期支护不能满足要求时，应调整,规格，而不是加厚、加密。,早强,尽早实现初期支护承载。,减少初期支护缺陷。,监控量测,开挖断面早闭合,变形目标值预测，及时围岩补强。,加强初期位移速率的量测。,隧道洞口段在开挖长度达到,1,1.5,倍洞径,时，必须全断面封闭成环形成锁口圈，进洞长度达到,60m,后，及时组织洞门及,边仰坡防护施工,。,施工现状,洞口段因地质条件差、覆盖厚度小，未及时封闭是隧道坍塌的主要原因之一。,一般施工，特别是台阶法施工，上台阶施工到,5060m,才下台阶开挖，洞口段衬砌基本在开挖,150m,后开始施做。,工作要求,本条也是快速闭合的措施之一,及早进行二衬台车的准备工作,边仰坡应在刷坡时同时防护。,开挖断面早闭合,04,目录,主体责任,管理权限,等级管理,D,级,:,指挥部专业工程师处理。,C,级：指挥部技术部负责人处理。,A,、,B,级：指挥部工程师处理,信息化施工,超前地质预报管理,施工单位是隧道超前地质预报实施的主体责任，,项目经理是第一责任人,。,A,级：复杂,B,级：较复杂,C,级：中等复杂,D,级：简单,信息化施工,监控量测信息管理平台,管理基准,管理等级,分级管理,处理措施,正常,（绿色）,施工单位：工区负责人、工区技术负责人、工区安全负责人、监测量测人员；,指 挥 部：质量安全部、工程技术部主管工程师；,通过系统平台对每日监测信息及时掌握，合理安排施工，并在隧道洞口醒目位置公示监测信息。,正常施工,预警二级,（黄色）,施工单位：项目部经理、总工程师、安全总监、工区负责人、工区技术负责人、工区安全负责人、监测量测人员；,指 挥 部：主管质量安全的副指挥长、总工程师、质量安全部部长及主管工程师、工程技术部部长及主管工程师；,及时按照预警信息处置流程进行处置。,加强监测，密切关注发展情况，分析原因，调整施工，使隧道变形趋稳，并制定应急方案和对策,预警一级,（红色）,施工单位：,集团公司分管领导,、项目部经理、总工程师、安全总监、工区负责人、工区技术负责人、工区安全负责人、监测量测人员；,指 挥 部：指挥长、主管质量安全的副指挥长、总工程师、质量安全部部长及主管工程师、工程技术部部长及主管工程师；,及时按照预警信息处置流程进行处置。,暂停施工，加强监测，启动应急预案，采取相应工程措施,各级管理人员根据对应的管理等级，采取加强监测、加强支护等措施，确保第一时间对隧道进行加固，避免出现更大的安全隐患。,信息化施工,两条,“,铁令,”,项目经理和工区经理必须对每天的监控量测数据了如指掌，不清楚监测数据的现场直接免职。,现场测量工作要重视，不能出现虚假报警，出现一次红牌一张。,两项措施,施工单位结合现场情况，对重大风险,可立即进行紧急处置；,施工单位采取重大措施后报指挥部工程部履行变更程序。,信息化施工,01,02,仰拱采用自行式液压栈桥,仰拱或铺底混凝土浇筑前，基底虚碴必须清理干净。,规范仰拱及仰拱填充砼的浇筑工艺（科研）,砼的表面平整度,钢筋绑扎标准化,隧道施工标准化（仰拱与铺底）,仰拱施工,仰拱面自动整平振捣系统,整平振动梁,平整度检查数据,3,2,1,固定夹具安装,水泥基防水涂料应用,原材料质量控制,自动挂布一体机,热熔焊工艺,4,隧道施工标准化（隧道防排水）,区域防水理念,盲管安装工艺控制,限量排放，注浆堵水,初支无明显漏水,局部渗漏妥善处理,砼结构自防水功能,1,：,改变传统止水带安装工艺，在模板台车和纵向止水带采用固定夹具安装。,2,：,研究在纵向施工缝止水水泥基防水涂料与止水带在不同地质条件下效果对比，采用最优。,3,：,实现区域防水,，排水管按照在每一板二衬中都有横向排水管接出，确保该区域的渗水有处可排。,隧道施工标准化（隧道防排水）,隧道防排水,防水板自动挂布一体机,解决的问题,大量减少了防水板纵向接缝，减少了渗水几率。,幅宽,3,米调整为,4,米，减少环向焊缝,1920,个，节约防水板,9600m2,，同时大量降低渗水率。,大量节约人工，加快施工进度。,04,分流槽布料工艺,混凝土配合比及原材料,多变径模板台车实现不同断面要求,05,全自动数控喷淋养护系统,整体液压水沟电缆槽台车,06,隧道施工标准化（二次衬砌）,带模注浆工艺,避免混凝土浇筑出现驼峰或冷缝,保证了模板两端的混凝土质量,（漏水）,二衬施工标准化（,1,）,解决的问题,二衬混凝土浇筑采用,分流槽布料,，从下往上打开所有窗口灌注，混凝土振捣采用附着式振捣器配合插入式振捣器，分层浇筑分层振捣，保证连续灌注，杜绝施工冷缝。,二衬混凝土质量缺陷,隧道施工标准化（二次衬砌）,二衬施工,XX,项目串筒浇筑砼,XX,项目软管接头浇筑砼,XX项目串筒浇筑砼,二衬拱部脱空的问题,工艺与以往的施工不同点在于二衬混凝土施工结束同步注浆。,二衬施工标准化（,2,）,解决的问题,二衬拱顶回填注浆应采用,带模注浆工艺,，在二衬混凝土浇筑完成后及时注浆回填密实。,工艺原理,在混凝土浇筑前，通过模板台车上预留的注浆孔，在二衬中安装活性粉末混凝土（,RPC,）注浆管，混凝土浇筑完成后，立即进行注浆，实现对二衬端部脱空部分进行填充。,优点,：不占用正常作业时间可实现每循环二衬背后注浆。,隧道施工标准化（二次衬砌）,二衬施工标准化（,3,）,衬砌砼养护,采用全自动数控养护台车,，可根据隧道内环境湿度变化自动启动喷淋系统，实现衬砌混凝土养护的数控全自动,。,隧道施工标准化（二次衬砌）,二衬养护台架,二衬施工标准化（,4,）,水沟电缆槽采用,整体液压电缆槽台车,，实现标准化和自动化,。,隧道施工标准化（二次衬砌）,电缆槽整体台车,2#,采暖型混凝土拌和站,1,、,扎根天山寒区，打造冬期施工示范工地。,天山寒区冬季寒冷漫长，冬期施工能否有效进行是保障总体工期的关键。为此，项目对大型临建设施进行结构及采暖专项设计，确保混凝土及工作面环境温度。,1#,采暖型混凝土拌和站,临时设施标准化建设,双蒸汽锅炉供热系统,供热管路温度检测,现场混凝土温度检测,皮带机周边供热效果,料仓升温区供热效果,洞口临时保温棚,临时设施标准化建设,隧道进出口各设置一处钢结构加工中心，推广数控自动化生产线，型钢及蝴蝶筋格栅拱架、尖头小导管、钢筋网片等全部工厂化集中加工，全面提升产品质量标准,。,钢结构自动化生产线,钢结构加工中心,临时设施标准化建设,东天山隧道洞口场地,规范隧道,洞口场地标准化建设，统一设置人车分流的智能化门禁系统、洞内人员设备定位系统、多功能监控信息,LED,显示屏、多功能会议厅、安全教育培训体验馆、应急物资储备库、隧道应急救援模拟训练场等设施。,临时设施标准化建设,隧道模型,多功能会议厅,会议厅内部,自动洗车设备,实名制通道,多功能,LED,屏,临时设施标准化建设,隧道进出口各设置一处钢结构加工中心，推广数控自动化生产线，型钢及蝴蝶筋格栅拱架、尖头小导管、钢筋网片等全部工厂化集中加工，全面提升产品质量标准,。,钢结构自动化生产线,钢结构加工中心,临时设施标准化建设,东天山隧道洞口场地,规范隧道,洞口场地标准化建设，统一设置人车分流的智能化门禁系统、洞内人员设备定位系统、多功能监控信息,LED,显示屏、多功能会议厅、安全教育培训体验馆、应急物资储备库、隧道应急救援模拟训练场等设施。,临时设施标准化建设,隧道模型,多功能会议厅,会议厅内部,自动洗车设备,实名制通道,多功能,LED,屏,临时设施标准化建设,逃生通道演示,安全体验馆,体验馆内部,VR,虚拟体验,班组长安全讲评,综合用电体验,临时设施标准化建设,高空坠落体验,机械伤害体验,物体打击体验,临时设施标准化建设,临时用电线路,洞口风机,高压风、水管,降尘水雾炮,洞口标识标牌,同条件养护试块,“快速通过”提醒,临时设施标准化建设,抢险救援分队,隧道施工标准化（抢险救援）,有效预防隧道施工潜在风险，加强紧急情况下的应急救援能力，完善项目整体应急救援体系。,救援分队由,24,人组成，下设,5,个专业救援中队，即：信息监控量测中队、导坑救援中队、钻机救援中队、后勤保障中队、防暴维稳中队。,反恐应急演练,组建隧道应急救援分队（模拟隧道坍塌应急救援）,隧道施工标准化（抢险救援）,隧道施工安全管理,隧道安全施工的思考,重点是掌子面前方围岩的管理,掌子面的管理,掌子面后方拱脚部位围岩的管理,掌子面当作支护构件管理,提高掌子面的自稳能力和自稳时间,“,毫不迟疑,”“,当机立断,”“,贻误战机,”,开挖管理,隧道施工安全管理,隧道安全施工的思考,可能发生的位移值控制在容许范围,喷射混凝土的强度管理,锚杆的规范化管理,拱架受力均匀,完善喷射混凝土早期强度试验制度，规范其测定方法。,提高锚杆的商品化，确保质量。,规划三者（喷混凝土、锚杆、钢架）的施做顺序,支护管理,初期支护都已,“,技术到位,”,，二次施工便可,“,从容,”,，,“,安全步距,”,实质是对初期支护质量不放心，强调,“,安全步距,”,莫如强调,提高初期支护的质量,，两者的得失不能比较的。,机群施工模式下施工效果与资源配置研究,BIM,技术在隧道施工中应用？,投资类项目隧道标准化管理的内涵（设计、监理、施工）,技术、材料、工艺创新在标准化管理中的应用,特殊地质条件下隧道风险管理库建设,隧道安全施工的思考,谢 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