隧道工程施工现场经验总结样本.doc

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隧道工程
第一节 测量放样
1、 如何保证洞顶标高达到精度要求?
1、 质量问题及现象
1) 隧道衬砌侵入建筑限界。
2) 隧道净高小于设计值。
2、 原因分析
1) 拱架( 含模板) 架设标高控制不正确。
2) 允许施工误差及预留沉落量控制不准确或考虑不足甚至未予以考虑。
3) 拱架立柱或移动式拱架所用轨道面在衬砌施工时产生下沉变形。
3、 预防措施
1) 拱架( 含模板) 架设标高应按洞顶设计标高结合考虑允许施工误差及预留沉落量综合严格控制。
2) 按照”施工规范”的规定: 模板放样允许设计的衬砌轮廓线扩大5cm, 确保衬砌不侵入隧道建筑限界, 这是允许施工误差的最大值。预留沉落量应根据围岩类别及衬砌方法的不同, 结合施工中对拱顶下沉的测量纪录分析正确选用。先墙后拱法衬砌时不论何类围岩预留沉落量均不大于5cm。
3) 拱架立柱基或移动式拱架所用轨道基应清除浮渣并予以加固, 避免在衬砌施工中下沉。
4、 处理措施
1) 在施工中如发现拱架下沉应在立柱下或轨道下加楔顶起。
2) 在确保衬砌厚度的条件下对衬砌侵入建筑限界部分应作凿除处理。
3) 如作凿除处理后不能保证衬砌厚度则不能凿除, 应设标志标明限界。
2、 如何保证隧道路面标高及路拱度满足设计要求?
1、 质量问题及现象
1) 隧道净高不足。
2) 路拱不符合设计要求。
2、 原因分析
1) 路面标高控制施测不准确。
2) 路拱参数测定有误。
3) 砼拌制时水灰比控制不当。
3、 预防措施
1) 使用前应复核水准点是否有变动而影响高程数据。
2) 路拱板路拱参数设定要正确, 使用中应经常检查有无变形, 如有变形要及时调校。
3) 对砼组成材料用量要按配合比严格控制, 因砂、 石材料的含水量变化对水灰比影响很大, 施工中应随砂、 石料含水量变化而适时调整水灰比, 防止过稀造成砼成型后表面标高降低过大。
4、 处理措施
对于标高偏高的路面应作磨除处理。
第二节 洞口与洞门
3、 洞口段洞顶出现偏压如何处理?
1、 质量问题及现象
当隧道洞口位于山坡不稳定、 地形条件较差处, 且隧道顶两侧土体厚度严重不一致, 既为偏压现象。如果处理不当, 可能会出现隧道开裂、 严重时发生坍塌事故。
2、 原因分析
当隧道单侧压力过大, 隧道结构受力不均, 局部应力集中, 变形过量, 可能会使隧道结构遭到剪切破坏。
3、 预防措施
1) 平衡压重填土, 即对地形较低侧进行夯实填土, 增加侧压力, 当填土达到一定高度后, 两侧压力基本平衡时再开挖洞口。
2) 挖切土体, 减轻偏压力, 即在地形较高侧将土挖走, 或填在低侧, 当土方挖走后, 山体可能出现滑坍时, 可设挡墙进行防护。
3) 隧道边墙基础应座在稳固岩层上, 否则应设砼基础。
4) 隧道拱圈应采用钢筋砼结构, 且外墙尺寸加厚, 必要时应加设仰拱, 增强隧道结构的整体抗变形能力。
4、 洞口段山体为稳定性差的松散堆积物, 且有地下水, 应如何处治?
1、 质量问题及现象
洞口段山体土质为松散的堆积物, 且有地下水, 施工中极易发生滑坡坍塌, 造成人员伤亡事故和财产损失。
2、 原因分析
松散地层基结构松散, 胶结性弱, 稳定性差, 且在水的作用下易软化, 在该地层开挖隧道时, 应采用积极的预防措施, 否则极易发生滑坡坍塌事故。
3、 预防措施
对处于此类围岩的隧道, 设计和施工预防应遵循的基本原则: 先治( 堵) 水、 早预报、 强支护、 短开挖、 弱爆破、 快封闭、 勤量测。
4、 处理措施
1) 超前支护施工方法: 隧道开挖前, 先向岩体内打入钢钎、 钢管、 钢板等构件, 如: 超前锚杆或超前小导管、 超前管棚等, 用以预先支护松散围岩, 防止隧道掘进时松散岩体发生坍塌。
2) 超前小导管预注浆加固
在处治为松散、 破碎、 软塑地层, 有大量涌水的软弱地段, 以及断层破碎带等不良地质的隧道洞口时, 采用注浆方法使松散地层固结为整体, 然后进行开挖。在砂夹砾石、 粗砂且有锓蚀性水的地层中, 采用水泥砂浆压注。在粉、 细砂层或有侵蚀性水时, 可压注化学浆液。
3) 采用环向强钢支撑或增加围岩环向注浆堵水措施或超前深孔围幕注浆, 以增大整体刚度, 限制围岩的不利变形。
4) 对于大变形地段, 采用地面砂浆锚杆、 自进式注浆长锚杆或超前深孔围幕注浆等, 并及时修筑仰拱, 以控制围岩初期变形, 充分保护和调动不良地质围岩的自承能力。
5) 超前支护法开挖顺序的选择: 先护顶后做墙; 分层开挖; 倒梯形开挖。
6) 对于Ⅰ类、 Ⅱ类、 稳定性较差的Ⅲ类围岩及特殊地质围岩, 先采用下导洞适度超前开挖, 并预先对全断面隧道进行强预支护, 再采取全断面开挖, 以防止隧道围岩受到显著的应力松弛和应力集中作用而发生破坏, 是行之有效的施工方法。强预支护, 即超前小钢管加注浆或钢插板做纵向预支撑, 钢拱架作环向支撑。
7) 当地下水很丰富时, 可采用井点降水法, 降低地下水位, 以利施工。
5、 洞口端墙砌筑及墙背回填时应注意什么问题?
1、 质量问题及现象
洞口端墙砌筑及墙背回填如果出现问题, 会导致端墙变形、 渗漏水、 开裂甚至外倾; 端墙顶部排水沟出现不均匀下沉导致开裂、 漏水等病害, 直接危及洞口及洞口的安全。
2、 原因分析
1) 端墙设计不合理: 断面尺寸偏小、 地基承载力不足、 基础置于冰冻线以上、 墙体设计强度不足。
2) 施工工艺差: 砌体或砼施工质量差, 墙体未达到一定强度即回填墙背。
3) 墙背回填不密实, 或未设置隔水层。
4) 墙背回填材料选用不当。
3、 预防措施
1) 端墙施工放样时, 应保证位置准确, 墙面坡度平顺。
2) 端墙基础应置于稳定的地层上。如果地基为膨胀性岩层, 应采取封水措施; 当地基承载力不足, 应将基础扩大, 在隧道净宽符合设计的条件下, 还可在扩大基础上浇注水泥砼撑托, 并用钢筋连结, 如果基础处于冻结性土层, 应加深基础, 使其埋置在冻结线0.5m以下。
3) 端墙砌筑与墙背回填均应两侧同时进行, 高差不得大于0.5m,以防偏压, 使衬砌产生位移、 变形或开裂。
4) 墙背回填时, 底部应铺填0.5-1.0m厚碎石.回填应分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,石质地层墙背与岩壁空隙不大时,可采用与墙身同级材料回填,空隙较大时,可采用片石砼或浆砌片石回填密实.土质地层,应将墙背坡面开凿成台阶状,用干砌片石分层码砌,缝隙用碎石填塞紧密,不得任意抛填土石。
5) 使用机械回填, 应待拱圈砼强度达到设计强度并由人工夯填至拱顶以上1m后, 方可进行。
6) 拱背回填需作粘土隔水层时, 隔水层应与边、 仰坡搭接良好, 封闭紧密, 防止地表水下渗, 影响回填体的稳定。
第三节 洞身开挖
6、 如何防治塌方及冒顶事故?
1、 质量问题及现象
1) 出现大量超挖, 增大出渣量和填塞量。
2) 造成人身伤亡, 机械设备损坏事故。
3) 影响工期, 增大投资。
2、 原因分析
1) 隧道开挖中, 围岩性质及地质条件发生变化, 岩质由硬变软, 或出现断层、 破碎带、 梯形软弱带等不良地质情况而未及时改变开挖方法、 支护方式。
2) 未严格按钻爆设计要求钻孔、 装物: 孔间距不符合要求或过量装药, 爆破后使岩壁围岩过于破碎、 裂缝深大而坍落, 或爆破震动过大, 造成局部围岩失稳而塌方、 冒顶。
3) 水害: 因出现大面积淋水或涌水。
4) 组织管理不善、 工序衔接不当, 支护不及时, 采用支护方式不妥, 衬砌未及时跟进。
5) 忽视对开挖面和未衬砌、 未支护段围岩变化情况的监测检查。
6) 隧道经过沟谷凹地等覆盖层过薄地带或经过沿溪傍山偏压浅埋地段。
7) 洞口围岩节理发育、 严重破碎, 或因不利岩层走向而产生沿岩层面滑塌。
3、 预防措施
1) 隧道开挖中, 如发现围岩性质、 地质情况发生变化, 应及时对所用的掘进方法、 支护方式作相应调整, 以适应新的围岩条件, 确保安全施工。
2) 施工操作人员应严格按钻爆设计要求钻孔、 装药、 爆破, 严禁超量装药, 爆破工必须经培训合格方可上岗, 避免人为因素造成塌方冒顶。
3) 对于出现突发性大面积淋水或涌水,应根据水量大小、 补给方式、 变化规律及水质成分等情况,正确采用诸如”超前钻孔或辅助坑道排水”、 ”超前小导管予以注浆止水”、 ”井点降水及深井降水”等辅助施工方法,排除淋水、 涌水对掘进施工的干扰和影响,根据坍方、 冒顶隐患,确保围岩稳定及施工安全。
4) 加强施工组织管理, 严格按施工组织设计施工, 各工序应有序跟进, 相互衔接。
5) 加强对开挖面、 未支护及未衬砌断面围岩情况的监测和检查, 如有塌方, 冒顶症兆要及时做强支护处理。对已支护地段亦要经常检查, 有无异常变形或破坏, 锚杆是否松动, 喷砼层是否开裂、 掉落等, 一经发现应立即补救, 采取适当方式加固处理。还要防止在施工过程中机械对支护的碰撞破坏。
6) 当隧道掘进经过沟谷凹地等覆盖层过薄地带或经过沿溪傍山偏压浅埋地段时, 因围岩自身成拱能力差, 缺乏足够稳定性, 施工时应特别谨慎、 应采取先支护、 后开挖、 快封闭、 勤量测的施工方式, 再根据不同地质条件, 辅之以必要加固措施, 稳定开挖面, 确保施工安全。
7) 如发现洞口围岩节理发育、 严重破碎, 或因不利岩层走向, 有可能产生滑塌, 则应对开挖线以外围岩顺洞向打设锚杆并注浆加固处理。为确保洞口安全还应进行管棚钢架支护, 以防洞口坍塌, 影响掘进。
第四节 支护与衬砌
7、 如何正确使用锚杆支护?
1、 质量问题及现象
1) 锚杆间距偏差超标。
2) 锚杆锚固有效长度不足。
3) 锚杆与围岩固结力、 抗拔力达不到设计要求。
4) 锚杆与主要岩石结构层面垂直度偏差过大, 致使锚固厚度不足, 影响锚固效果。
5) 锚杆杆体松动, 失去锚固作用。
6) 锚杆脱落或与围岩一起掉落。
2、 原因分析
1) 钻孔定位不准。
2) 钻孔深度未达到设计要求或锚杆插入深度未达到要求。
3) 锚杆注浆不足, 或所钻孔径与锚杆直径不匹配。
4) 锚杆在砂浆凝结未达一定强度前杆体曾遭撞击、 晃动, 锚杆使用前未除锈、 除油。
5) 钻工技术水平低, 钻孔方向掌握不正确。
6) 注浆用砂浆配合比不当, 砂粒径过大。
7) 软弱或土砂围岩中杆锚长度不足或不应采用锚杆支护。
3、 预防措施
1) 钻孔前应严格按设计要求正确定出孔位, 标以明显标记, 成孔孔位实际偏差应按控制在±15mm以内。
2) 钻孔深度要逐孔量测并记录, 水泥砂浆锚杆其孔深偏差应控制在±50mm以内, 其它类型锚杆应保证杆体有效长度。注浆锚杆在注浆后应迅速将杆体插入, 插入长度不小于设计长度的95%, 各类锚杆应按设计及施工规范要求仔细操作安设。
3) 砂浆锚杆钻孔直径应比锚杆直径大15mm, 过小则杆体难于插入, 过大则砂浆在杆体插入时易流出, 造成砂浆不饱满, 使锚杆与孔壁粘结不实, 降低固结力、 搞拔力, 甚至出现杆体活动, 失去锚杆作用。因此钻孔直径未达到要求的应返工。注浆时注浆管应距孔底5-10cm处开始注浆, 并随水泥浆的流入缓慢均匀地拔出, 以防水泥浆不连续不饱满, 其它各类锚杆要确保其锚头、 托板、 螺母、 药卷功能有效。
4)砂浆锚杆安妥后,要防止人、 机对杆体的碰击, 杆头3d内不得挂重物。
5) 钻孔作业应选技术水平较高的人员操作, 以正确掌握钻杆方向, 使锚杆安设后能与岩层主要结构层面保持垂直。
6) 注浆用水泥砂浆配比宜为水泥: 水=1: 1～1.5:0.45～0.5,过稀难于灌满钻孔,过稠锚杆难于插入。施工时要做到随拌随用, 并在初凝前用完, 所用砂子直径不应大于3mm, 使用前应过筛, 注浆孔口压力不得大于0.4MPa。
7) 应按锚杆总数1%且不少于3根做抗拔力试验, 其标准为28d抗拔力≥设计值, 最小抗拔力应≥0.9倍的设计值。
8) 软弱围岩及土砂围岩中应加长锚杆长度或采用辅助施工方法加固围岩。
8、 如何保证喷射砼施工质量?
1、 质量问题及现象
1) 砼开裂。
2) 砼剥落。
3) 砼离层。
4) 砼厚度不足。
2、 原因分析
1) 受喷面粉尘、 杂物未清除不彻底。
2) 松动危石未清除, 松动石块存有较大空隙, 而砼受遮挡无法喷入。
3) 喷射砼所用材料不合格或砼配比不合适。
4) 养生不及时或养生时间不足。
5) 开挖爆破距喷射砼作业完成时间间隔过短, 受爆破冲击、 震动。
6) 缺乏对砼厚度的检查或检查频率不足。
3、 预防措施
1) 喷射砼作业前应对受喷面粉尘、 杂物用高压风或水彻底清除干净, 防止砼与受喷面结合不良。
2) 喷砼前对松动石块、 危石或遮挡物用人工彻底予以清除。
3) 喷射砼所用各种材料质量、 规格必须合格: 水泥应优先选用普通硅酸盐水泥, 因其凝结时间较快, 且与速凝剂有良好的兼容性, 矿渣硅酸盐水泥也可使用, 其它水泥不宜使用。对于软弱围岩宜选用早强水泥, 或在拌和时掺加早强剂, 水泥标号不得低于425号。砂应采用硬质、 洁净的中粗砂, 细度模数宜大于2.5, 用前应过筛。碎石石质应坚硬, 最大粒径控制在15mm且级配良好, 不致堵塞喷射管路, 并减少回弹量。速凝剂必须是合格产品, 并保证使用时不变质, 其掺量需根据水泥品种、 水灰比不同经过试验确定, 使配制的砼初凝时间不超过5mm, 终凝时间不超过10min。砼配比应经过试验确定, 使拌制的砼有良好的流动性、 和易性, 满足设计强度和喷射工艺要求。
4) 砼终凝2h后应即喷水养生, 经常保持其表面湿润, 养生不得少于7d。
5) 因一般喷射砼施工需紧随开挖进行, 故其受开挖爆破震动、 冲击影响很大, 砼需具一定强度后才能抵御, 因此开挖爆破距喷射砼作业完成时间间隔不得少于4h, 施工中应严格控制。
6) 应按频率要求认真检查所喷砼的厚度: 每10m检查一个断面, 每断面从拱顶中线起, 每2m检查一个点。平均厚度≥设计厚, 60%的点厚≥设计厚, 最小厚度≥0.5设计厚。
7) 对于受喷面高低不平、 起伏过大的, 应先对低洼处作喷砼找平处理, 个别突出的应予以凿除, 钢筋网所用钢筋直径宜为6-8mm, 用前必须除锈、 除油, 保护层应大于20mm。
9、 采用钢筋网喷射砼支护时, 钢筋网铺设应注意什么问题?
1、 质量问题及现象
1) 露筋; 2) 网片砼离骨脱落; 3) 保护层不足。
2、 原因分析
1) 钢筋网未随受喷面起伏安设, 或因钢筋网所用钢筋过粗难于随受喷面起伏安设, 或受喷面起伏过大, 钢筋网难预贴合。
2) 钢筋网与锚杆连接薄弱, 所喷砼过厚, 因自重或受开挖爆破震动而离骨脱落。
3、 预防措施
1) 受喷面起伏过大, 需对洼坑处用喷射砼予以找平处理, 并对全部受喷面予以初喷。钢筋网所用钢筋直径宜为6-8mm,一是可防止砼开裂,二是便于操作,易随受喷面起伏而设。
2) 钢筋网应与每一根锚杆牢固连结, 绑扎时使钢筋随起伏而行, 并使之与初喷面保持不大于3cm的间距, 但在砂土层段内应使之密贴铺设, 并用弯设成与受喷面相吻合的较粗钢筋压紧, 按”设计规范”要求, 挂网喷锚砼厚度不宜大于25cm。
4、 处理措施
1) 对于露筋的应予以补喷处理。
2) 离骨掉落的重新施作。
10、 使用构件支护应注意什么问题?
1、 质量问题及现象
1) 构件断裂、 接头部位开裂。
2) 支柱弯曲、 折断。
3) 构架下沉、 倾斜。
2、 原因分析
1) 构件采用材料刚度、 强度不足, 或构架支设间距过大, 致使单片构架承受围岩压力过大, 构架接头连接薄弱、 焊接质量差或接头构造不符合要求。
2) 支柱脚基松软, 不均匀下沉, 构架支设立面与隧道轴线断面不垂直, 纵向连结、 支撑不足或应设斜撑而未设。
3、 预防措施
1) 制作构架所用材料强度、 刚度必须满足设计要求,否则不得使用。焊接工艺、 质量满足”施工规范”要求。构架支设间距视地质一般为0.8-1.2m,对松软破碎地段还应加密,接头制作须符合要求,连接必须坚固。构架纵向应设足足够的且稳定的连结支撑,使构加架连成整体,有纵向荷载的须设斜撑。
2) 支柱脚基处虚渣必须清除, 如为松软地层, 应加设钢、 木垫板或垫托梁, 以防不均匀下沉。
3) 构架支立时其立面必须与隧道轴线保持垂直, 其倾斜度不得大于2°, 构架接头所有螺栓均应拧紧, 如间隙较大可垫以砼块, 顶楔数量自拱顶起每侧不少于8个, 喷砼时应先将构架与岩壁间喷填密实。
4) 构架支设后应经常检查, 有无松动、 变形, 松动要随时紧固, 如有扭曲变形甚至断裂, 应即换之以刚度、 强度大的构架。更换时必须先支后撤, 以防不测事故发生。
11、 如何正确设置沉降缝和伸缩缝?
1、 质量问题及现象
1) 衬砌有不规则环向裂纹或开裂破坏。
2) 衬砌局部挤碎、 剥落。
3) 衬砌出现上下、 左右错台。
4) 出现渗漏水等病害。
2、 原因分析
1) 在软硬地层交界处往往是衬砌结构类型、 衬砌厚度变化处, 因围岩压力、 地基承载力、 地基压缩变形性能与衬砌结构刚度及变形性能均有明显不同, 不设沉降缝或设置不合理均会出现所述问题和现象。
2) 因衬砌施工温度与环境温度存在温度差, 会引起衬砌收缩, 如不设伸缩缝同样会出现上述问题。
3、 预防措施
1) 合理设置沉降缝。在软硬地层交界处、 Ⅰ～Ⅱ类围岩距洞口50m范围内、 衬砌结构及断面厚度变化处, 衬砌时必须设置沉降缝。Ⅰ～Ⅱ类围岩距洞口50m范围内如围岩裂隙发育, 较破碎而整体性差时, 应每隔10m设置一道。
2) 在寒冷地区, 整体式衬砌、 锚喷衬砌或复合衬砌在洞口和易受冻害地段必须设置伸缩缝, 一般每隔10-30m设置一道, 洞口段采用小间距, 洞内段采用大间距, 洞口段如遇沉降缝可不再另设。
3) 沉降缝、 伸缩缝一般宽2cm, 宜用沥青马蹄脂填塞牢固, 并应采用塑料或橡胶止水带密封。
4、 处理措施
1) 如出现不均匀沉降造成衬砌错台, 应在低端一定长度内将衬砌凿毛吻合处理。
2) 如出现渗漏水应作注浆防水处理。
12、 如何保证衬砌后拱顶出现的空隙回填密实?
1、 质量问题及现象
1) 在隧道拱圈衬砌完成后, 往往在拱顶合龙处存在一定的空隙, 使拱顶部位衬砌厚度不足, 形成衬砌受力薄弱部位。
2) 拱背后围岩松弛变化存有一定空间, 而使衬砌设计受力状态受到影响。
2、 原因分析
1) 由于受施工空间的限制, 砼充填难于饱满。
2) 砼振捣时处于流动状态, 从高处流向低处, 顶部砼易向低处流淌, 而使顶部难于充实。
3) 砼硬化后有一定的收缩, 而使拱顶部出现空隙。
3、 预防措施
1) 封顶合龙处的砼应适当减小水灰比和坍落度, 以减少收缩影响。
2) 可使用掺膨胀剂的砼。
3) 施工时应边震捣边勤填料, 尽量减少空隙的存在。
4、 处理措施
1) 砼凝固后应检查有无空隙及大小, 如有应采用注浆方法作充填处理, 直至填满为止。注浆压力不得大于0.4MPa, 过大则会对拱圈衬砌造成不利影响。
2) 如因超挖过多、 塌穴、 溶洞而形成的空间, 应按相应的回填方法处理。
13、 如何防治衬砌砼开裂、 挤裂或拱顶下沉等隧道病害?
1、 质量问题及现象
1) 衬砌春开裂、 挤裂后会降低衬砌承载力。
2) 损害外观形象, 出现渗漏水病害, 严重的会使衬砌垮塌, 隧道遭严重破坏而不能使用。
3) 拱顶下沉会影响隧道的净空高度。
2、 原因分析
1) 衬砌砼厚度不足, 致使整个衬砌承载力不足或局部薄弱。
2) 钢筋保护层不足或钢筋未除锈除油。
3) 砼强度不足, 使衬砌不足以抵抗围岩压力, 或配合比不当引起砼收缩。
4) 严寒地区衬砌背后存有水囊, 或因超挖、 塌穴未按规定处理而有大量地下水积聚引起冻胀开裂。
5) 沉降缝、 伸缩缝设置不当或未设置。
6) 围岩压力大, 而衬砌尚未形成封闭环, 因拱顶下沉, 拱脚内移或下沉引起衬砌砼开裂。
7) 工作缝处理不当。
8) 养护不及时或养护时间不足。
3、 预防措施
1) 设计时应根据围岩类别、 性状、 结构等地质情况, 正确选取衬砌结构形式及衬砌厚度, 确保衬砌有足够的承载力, 保证隧道结构安全, 如在施工中发现围岩地质情况有变化, 与原设计不符时, 应及时作变更设计, 使衬砌结构、 厚度符合实际需求, 欠挖必须严格控制在容许范围内。
2) 钢筋保护层必须保证不小于3cm, 钢筋使用前应作除锈、 除油处理。
3) 砼强度必须符合设计要求, 所用材料应符合质量要求。
4) 衬砌背后如有形成水囊可能, 应对围岩进行防水处理, 使之不再存水。
5) 衬砌施工时应按要求正确设置沉降缝、 伸缩缝。
6) 拱顶下沉往往是因拱脚内移或下沉引起的, 它不但会导致拱国的开裂、 挤裂, 还会导致拱顶标高的降低, 必须采取措施预以防止。对于软质、 低类别围岩, 应在拱脚处打设斜向锚杆, 加固围岩地基, 防止拱脚外移引起拱顶下沉开裂。围岩压力大的应在两拱脚间加设足够的支撑, 以防拱脚内移、 拱背开裂。拱圈砼浇筑前, 找平拱支承面, 拱墙施工时应按设计预留钢筋, 以使拱墙连成整体, 可防止拱脚内外移, 为防止拱脚下沉, 仰拱应尽快施作。
7) 工作缝应尽量与沉降缝、 伸缩缝位置一致, 否则应将拱圈、 洞墙断面凿毛, 预留接头钢筋, 使前后两次施工的衬砌结合良好。
8) 拆模后应立即养护, 养护时间不少于7d。
14、 如何正确处理隧道的超挖和欠挖问题?
1、 质量问题及现象
1) 因欠挖超限造成衬砌厚度不足。
2) 因超挖处理不当降低围岩整体性和自成拱能力, 增大衬砌受力。
2、 原因分析
1) 不按规定要求处理已出现的超欠挖问题。
2) 虽作了处理但不彻底。
3、 预防措施
1) 加强责任心严格按规定要求施工。
2) 强化检查, 看已处理的是否合格, 对处理不合格的坚决返工。
4、 处理措施
1) 欠挖超过规定允许范围内的必须作凿除处理。
2) 超挖在允许范围内的均可在衬砌时用与衬砌相同标号的砼同时浇筑。
3) 超挖超过允许范围的:
a) 边墙脚以上1m范围内及拱脚以上1m范围内的超挖应用与边墙及拱圉相同标号的砼与边墙及拱圈同时浇筑。
b) 其余部位的超挖, 宜用片石砼或比拱、 墙砼低一级的砼填筑施工。片石砼所用砼标号应与衬砌相同。
15、 如何保证衬砌内壁弧度、 直顺度、 平整度、 光洁度满足设计要求及质量标准?
1、 质量问题及现象
1) 隧道竣工断面几何尺寸不符合设计要求。
2) 外观视觉效果差, 出现折线状、 鼓肚、 硬坎、 造成内壁弧度、 弯道隧道边墙百不圆顺, 拱圈纵向面、 直线隧道边墙面不顺直、 不平整, 表面过于粗糙。
3) 衬砌侵入建筑限界。
2、 原因分析
1) 拱( 墙) 架制作时设计弧度控制不准确。
2) 模板材质、 厚度不一致。
3) 拱( 墙) 架重复使用时, 未对变形作及时修正。
4) 拱( 墙) 架因制作、 安装不坚固、 不牢固, 或因安设间距过大难以承压而在砼浇筑时变形。
5) 模板强度不足, 砼浇筑时弯曲变形。
6) 模板在左浇筑前未清除砼残渣、 未刷油。
7) 模板间接头、 拼缝不齐整, 缝隙未充填刮平。
8) 脱模时间过早, 模板粘结砼或碰击造成掉边、 掉角、 麻面。
9) 接茬时下一轮模板安设与已浇筑衬砌表面不密合。
3、 预防措施
1) 拱( 墙) 架制做应精确放样, 完成后应检查, 不符处应予以修正。
2) 选用模板材质与厚度应一致。
3) 拱( 墙) 架重复使用前应逐一检查, 发现变形、 残缺应作修理, 合格后方可使用。
4) 拱( 墙) 架制作应坚固, 运输、 支设时不变形, 拱( 墙) 架支设应使立面与隧道轴线垂直, 两榀间应有足够的支撑与连结, 必要时需加斜撑, 拱( 墙) 架接头应连接牢固, 稳定。模板铺设应稳固, 外缘径向应设支撑与围岩顶紧, 不得利用墙架兼作脚手架, 拱( 墙) 架两榀之间距, 应根据承受砼重力、 模板厚薄、 材质确定, 一般为0.8-1.2m, 使用钢模板时按通用长度确定, 使用木模板时其长度应为榀间距的两倍。
5) 模板必须具有足够强度,在砼浇筑时不得弯曲变形,以防出现鼓肚现象。
6) 多次周转使用的模板在使用前必须清除残渣砼, 并刷润滑油。
7) 模板接头、 拼缝处必须齐整, 铺设后应将缝隙作充填抹平处理, 防止缝隙漏浆, 造成砼砂漏、 棱梗。
8) 应掌握合理脱模时间, 过早则对砼自身质量产生不利影响, 易粘落影响表面光洁, 也易产生掉边、 掉角, 拆模要注意防止对砼的损伤、 碰撞。
9) 接茬铺设下一轮模板时, 与已浇筑衬砌砼重迭部分应采取措施, 使模板与衬砌砼表面密帖, 如在模板与拱架间加楔支顶。
4、 处理措施
墙面、 拱面纵向平整度, 用2m直尺检查应在20mmm以内, 对超出部分庆作凿除修饰处理。
第五节 防水与排水
16、 如何防治洞内渗漏水及施工废水对隧道掘进的影响?
1、 质量问题及现象
洞内渗漏水及施工废水如处理不当, 不但使施工环境恶化, 影响施工进度, 而且会降低围岩的强度和稳定性, 给隧道开挖和支护造成困难。严重时造成人员伤亡事故。
2、 原因分析
洞内渗漏水主要原因是围岩具有裂缝渗水或局部出现涌水。
3、 预防措施
1) 超前钻孔排水或采用辅助坑道排水。
2) 采取超前小导管预注浆法堵水、 止水。
3) 采用超前围岩预注浆堵水。
4) 采用井点降水及深井降水等预防措施。
17、 如何防治衬砌后隧道洞顶、 洞壁渗水及路面冒水?
1、 质量问题及现象
在渗漏水的长期作用下, 隧道的衬砌和设备会受到侵蚀, 在寒冷地区因冻融的重复循环, 加快衬砌和设备的损坏。路面冒水造成行车环境恶化, 降低车轮胎与路面的摩擦力, 影响行车安全。寒冷地区砼路面, 因冻胀而遭破坏。
2、 原因分析
1) 地表水下渗到衬砌中。
2) 地下水上冒到隧道路面或衬砌中,
3) 围岩中的水渗透到衬砌中。
3、 预防措施
1) 衬砌背后设置排水管、 沟时, 应根据隧道的渗水部位及开挖情况适当选择排水设施位置, 并配合衬砌进行施工。施工时应防止漏水使浆液流失。灌注砼或压浆液不得进入沟管内, 以免造成管堵塞, 排水不畅。
2) 在初期支护与二次衬砌间铺设防水板, 防水板宜选用耐老化、 耐细菌腐蚀、 易操作扔下焊接时无毒气、 顶破强度及延伸率较好的塑料板材。防水板可在拱部和边墙整环铺设, 亦可仅在局部铺设。
3) 在初期支护和二次衬砌间喷涂防水层, 可采用阳离子乳化沥青或氯丁胶乳。
4) 采用防水砼作隧道衬砌, 必须严格按照砼防水要求进行施工。
5) 当二次衬砌采用防水砼时, 施工缝应埋设环向遇水膨胀止水条, 沉降缝应埋设橡胶止水带。
6) 为防止路面冒水, 在仰拱施工时, 可在路面底部仰拱上每隔10-20m设置一道横向碎石盲沟, 并使其与纵向排水沟相连。
7) 洞外排水要根据当地地形、 地质、 气候情况, 并密切与农田水利工程联系在一起, 因地制宜地设置疏水、 截水、 引水设施, 全面考虑, 综合治理。
4、 处理措施
1) 对地表水引起的渗漏, 应根据地势、 地形因地制宜地在洞顶设置防排水设施, 如将地表填平、 铺砌、 勾补、 抹面、 喷护砼等, 将坑穴或钻探孔堵死、 封闭, 达到防渗抗渗目的。
2) 对由地下水引起的渗透, 首先要探明水的来源和水流的形成, 然后采取相应的措施:
a) 衬砌背后采用压注水泥砂浆防水止水, 压浆顺序应从下而上, 从无水、 少水的地段向有不或多水处, 从下坡向上坡方向, 从两端洞口响洞身中间压浆。b) 当采用水泥砂浆压注后仍有渗漏水地段时, 可采用化学浆液。采用化学浆液施工时, 应符合隧道施工规范的有关要求。
18、 如何处理施工时反坡排水问题?
1、 质量问题及现象
隧道反坡施工时, 洞内多余的水不能自行流出洞外, 使洞内道路泥泞, 交通运输不便, 水量大时还会侵蚀基底, 影响隧道围岩的稳定。
2、 原因分析
当隧道向下坡开挖时, 洞内多余水不能自行排走。
3、 预防措施
1) 隧道施工有平行导坑和横洞时, 应充分利用辅助导坑, 降低正洞水位, 使正洞水流经过辅助导坑引出洞外。
2) 条件许可时, 可用井点降水法或深井降水法把水排出洞外。
3) 隧道向下坡开挖时, 一定要防止洞外水流入洞内, 特别在雨季, 当洞口处在汇水区域时, 会发生洪水”倒灌”事故, 此时应在洞口前设置拦水坝截住洞外水, 并疏通洞顶及两侧排水系统。
4、 处理措施
1) 必须采取机械抽水。
2) 排水方式可根据距离、 坡度、 水量和设备等情况选用排水沟或管路, 分段接力或一次将水排出洞外。
3) 视线路坡度分段开挖反坡排水沟, 在每段下坡终点开挖集水坑, 使水流至坑内, 再用水泵将水抽到下段水沟流入下一个集水坑, 这样逐段前进, 将不排出洞外, 反坡水沟坡度不宜小于0.5%。
4) 隧道较短时, 可在开挖面附近开挖集水井, 安装水泵, 将水一次送出洞外。
5) 沟管断面、 集水坑的容量应根据实际排水量确定。
6) 抽水机的功率应大于排水量所需功率20%以上, 并有备用抽水机。
7) 做好停电时的应急排水准备工作。
19、 如何处理好洞顶及洞口排水问题?
1、 质量问题及现象
隧道洞口、 洞顶的排水问题如果处理不当, 有可能造成洞口坍塌, 浅埋段冒顶等事故, 因此在隧道开挖前应及早处理。
2、 原因分析
隧道洞口及其附近地质条件一般较差, 且洞口本身为施工易出现问题的地方, 其附近隧道埋深较浅, 如果洞口、 洞顶排水措施不当, 在水长时间作用下, 极昂使洞口处土质软化、 强度降低, 发生事故。
3、 预防措施
在隧道开挖前, 应采取如下预防措施:
1) 洞顶坑洼或勘探用的探坑等应回填粘土, 并分层夯实, 同时高出原地面。
2) 洞顶上方如有沟谷经过, 因沟谷底部岩层裂隙较多, 其渗漏将对施工造成较大影响, 应及时用浆砌片石铺砌沟底, 或用水泥砂浆勾缝抹面。
3) 洞口附近应开沟疏导洼地积水。
4) 洞顶排水沟应与隧道两侧路基边沟顺接形成排水系统, 将水排到隧道范围以外。
4、 处理措施
1) 在做好预防的情况下, 洞口开挖后尽可能将仰坡用喷射砼封闭, 防止水流冲刷。
2) 有条件时, 应及早安排洞门施工。
第六节 通风防尘
20、 隧道施中粉浓度高、 有害气体超标应如何处理?
1、 质量问题及现象
在隧道掘进施工过程中, 经常出现洞内空气污浊、 粉尘浓度大、 温度高, 使施工作业人员明显感到缺氧、 沫眼、 呼吸困难, 甚至产生头晕、 呕吐现象, 影响正常的安全生产及人身健康。
2、 原因分析
1) 随着坑道开挖, 不断向山体延伸, 由于洞内空气稀薄且不能流通, 使洞内氧气大大减少。
2) 由于某种原因钻眼、 施工爆破、 清渣装渣以及喷射砼使岩渣内的粉尘飞扬。
3) 由于炸药爆炸产生的有害气体、 施工时各类内燃机械及运输汽车排出的尾气、 以及开挖时地层中放出有害气体不能及时排除。
3、 预防措施
1) 采用湿式凿岩法, 即打”水风钻”, 可使岩粉湿润, 减少扬尘。
2) 在隧道掘进过程中要经常喷雾洒水, 这样不但降低了粉尘浓度, 还可溶解少量的有害气体, 降低洞内温度, 使洞内空气清新。
3) 机械通风要经常化, 以稀释空气中有害气体及粉尘浓度。
4) 尽量使用先进的、 尾气排放符合国家规定的设备。
5) 洞内施工人员要戴防尘口罩进行作业, 搞好个人防护。
4、 处理措施
若在施工中作业人员出现上述现象, 应采取如下措施:
1) 立即停止作业, 出洞呼吸新鲜空气或吸氧。
2) 加强洞内喷雾洒水。
3) 提高机械通风的强度, 使供应洞内每人每分钟的新鲜空气不小于3M3, 若给瓦斯溢出地段通风, 应将新鲜空气送至开挖面, 并用排风管将瓦斯气体排出洞外, 不允许瓦期气流入隧道后方。
21、 隧道掘进过程中, 炮烟不能及时排走如何处理?
1、 质量问题及现象
随着隧道施工开挖长度的增长, 利用自然通风爆破后产生的炮烟需要很长时间才能排走, 延长了下道工序的衔接时间, 影响了隧道施工进度。
2、 原因分析
隧道开挖越长, 洞内空气越稀薄, 洞内外气压差大, 使爆破产生的炮烟不宜排出。
3、 预防措施
以机械通风的方式, 将空气强行压入洞内爆破地点, 增大洞内空气压力, 将炮烟快速赶到洞外。一般除300m以下短隧道及导坑贯通后的隧道施工, 可利用自然通风外, 其它的均要采用机械通风, 常见的机械通风的方式如下:
1) 风管式通风: 风流经管道输送, 采用压入风机将新鲜空气由管道送到开挖面, 或采用抽出风机将污浊空气抽走, 当前利用风管独头通风的长度已超过6km。对于无法采用风管独头通风的独头巷道或上下导坑, 全断面分块开挖, 用药量较大, 下导坑为双轨断面的隧道施工, 可同时采用压入风机和抽出风机一起工作。
2) 巷道式通风: 适用于有平行导坑的长隧道。其特点是; 经过最前面的横洞使正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, 将污浊空气由平行导坑抽出, 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, 再辅以局部的风管式通风。这处通风方式, 当前在长隧道施工中, 通风效果较好。
3) 风墙式通风: 当管道通风难以解决, 又无法平行导坑能够利用时, 可采用风墙式通风。