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渠道开挖掌子面塌方有效解决方法

发布时间:2022-05-03 06:44:32

㈠ 小导管怎么防止注浆浆液溢出地面

为了保证掌子面在开挖过程中土体不会塌方或产生流沙,开挖前需对前方土体采取超前支护、注浆加固等辅助措施。小导管注浆加固地层技术,是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜安设注浆管,并注入浆液,达到超前加固围岩和止水的目的,同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。

特点:①小导管注浆施工工艺简单,易于操作,施工安全,土层加固见效快,浆液损失少,成本低,是隧道施工中最常用的加固土层的方法之一。②小导管注浆仅作为地下工程施工防坍塌和沉陷的辅助手段。③小导管超前注浆设计应根据地质条件、隧道断面大小及支护结构型式选用不同的设计参数。
适用范围:小导管适用于处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾(卵)石层;小导管施工只是对开挖掌子面局部土层进行加固,开挖土层不宜长时间暴露,应坚持先支撑后开挖的原则;同时小导管注浆也可用于各种临时性的地层加固。
工艺原理:在软弱土层中沿着开挖轮廓线和加固轮廓线,按照一定的入射角度,打设一定数量的小导管,用注浆设备把配置好的注浆材料,通过小导管注入到软弱地层里,使注浆材料在软弱地层里向四周迅速扩散和固结,并使小导管和土体固结在一起,起到棚护和加固地层的作用。

管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术。管棚法最早是作为隧道施工的一种辅助方法,在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层,涌水、涌砂层发挥了重要作用。由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑.为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础,且施工快、安全性高、工期短.被认为是隧道施工中解决冒项的最有效最合理的施工方法。

㈡ 沉砂处理地基上部是否予留10厘米再浇垫层

混泥土施工出现开裂的可能原因和解决方法如下:
2.非结构性裂缝
非结构性裂缝可分为收缩裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝
2.1收缩裂缝
该类裂缝在隧道施工过程中较为常见,但由于各种裂缝产生的原因不同,因此产生的时间及部位也不尽一样,在二次衬砌混凝土施工中,灌筑模板通常长度为9~ 12米的整体全断面模板台车。附着式振捣经过多年实验,发现其弊端较多,且较易在混凝土灌注间歇或倒换泵送管子时形成纵向微台阶纹路,得不偿失,因此逐渐被局部插入式振捣或免振捣混凝土所代替。为保证混凝土浇捣的和易性,混凝土中加入的水量往往比水泥水化作用需要的要多几倍以上,这部分游离水蒸发后,在混凝土内部留下许多毛细孔,混凝土会产生体积收缩,一般称为游离水蒸发收缩。另外水泥水化作用也会引起混凝土体积的收缩,称为混凝土自收缩或称混凝土干缩。后者收缩量是前者的1/5~1/10。所以说混凝土本身存在肉眼看不见的微细裂缝是它固有的一种特性。
2.1.1塑性收缩裂缝
一般在干热或刮风天气易于出现,裂缝多为中间宽、两端细且长短不一,互不连贯。裂缝产生原因是由于混凝土在塑性状态时,刚开始终凝,而由于天气炎热,阳光直射,刮大风,使混凝土表面水分蒸发过快,混凝土表面产生急剧的体积收缩,此时混凝土尚未有强度,而致使混凝土表面出现龟裂。
在隧道施工中较常出现在洞口几组衬砌,特别是中短隧道开挖贯通后,靠近洞门处的衬砌,由于空气对流速度大,空气干燥,阳光直射,较易形成此类裂缝。
为控制塑性收缩的产生,可采取以下防治措施:①严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率,宜掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性;②可能阳光爆晒的可在混凝土中加入聚合物微纤维,如四川华神化学建材有限责任公司生产的“好亦特”微纤维,每立方混凝土中加入0.9公斤微纤维即可有效达到防塑性收缩和缓和裂缝。③混凝土脱模后要有专人进行喷水养护,脱模前模板变热即需洒水降温;④如遇风季,需设置挡风设施。
2.1.2沉降收缩裂缝
该裂缝一般多沿主筋通长方向,在混凝土表面出现,常在浇灌后发生,硬化后停止。裂缝产生原因是混凝土浇捣后,骨料颗粒沉落,水泥浆上浮,受到钢筋或埋设件或大骨料的阻挡,而使混凝土互相分离。另外混凝土本身组成材料沉落不均匀造成开裂。该类裂缝在结构较复杂的建筑物中较易出现,在钢筋混凝土顶面如墩柱顶部主筋处、在隧道衬砌表面中较少见,即使出现也在衬砌顶面靠防水板处,另外可能出现在边墙基础顶面。
防治措施如下:①可采用稠度适当的低流动性混凝土;②加强混凝土振捣,不能漏振;③初凝前两次振捣和两次抹压混凝土表面。
2.1.3 干燥收缩裂缝
多在混凝土养护一段时间后才出现,为表面性的较浅较细裂缝,多沿短方向分布。裂缝产生的原因主要是混凝土养护不周,受风吹日晒,表面水分散失太快,而混凝土内部湿度变化小,表面干缩变形受到混凝土内部的约束,而产生较大拉应力后产生裂缝。该裂缝与塑性收缩裂缝主要区分在出现的时间上,该裂缝出现的相对较晚。
防治措施如下:①严格控制混凝土配合比,提高混凝土抗裂度;②加强混凝土结构的早期养护或覆盖,适当延长养护时间;③采取密封保水养护措施;④洞口如果为素混凝土,建议人为增加收缩缝:如每6m设置1条收缩缝;⑤发现混凝土有微小裂缝,应马上洒水养护。
2.2 温度裂缝
2.2.1 内约束裂缝
由于混凝土内外温差过大而引起的。例如隧道混凝土养护期间受寒流侵袭,使混凝土表面急剧降温超过7~10℃就有可能引起混凝土表面裂缝,但其裂缝深度一般只有30mm左右,表层以下仍保持结构完整性。
控制内约束温度裂缝的措施: ①主要控制混凝土内外温差,表面与外界温差,防止混凝土表面急剧冷却,采用混凝土表面保温措施,一般洞口二次衬砌混凝土应尽量避免在冬季施工,如果确实有必要进行冬季洞口段二次衬砌混凝土施工,混凝土拌合时可加入防冻剂,并对洞口设置保暖设施;②加强混凝土养护,严格控制混凝土升降温度,使混凝土表面覆盖温差小于8~10℃。
2.2.2外约束裂缝
由于混凝土体积过大,混凝土绝热温度与浇灌温度之差超过25℃以上而引起的。当混凝土结构厚度超过2.0m以上时,混凝土在硬化期间放出大量水化热,内部温度上升很快,一般在混凝土浇筑后72h达到最高温度(可达80℃左右),由于混凝土内部散热慢而混凝土表面散热快,这种温差在混凝土表面引起拉应力。而后期均匀降温冷却时,受到基岩或老混凝土垫层约束,又会在混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土产生温度裂缝。外约束裂缝多发出在施工后2~3个月或更长时间,多在结构中部出现。裂缝为较深或贯穿性的,破坏结构的整体性。由于隧道二次衬砌混凝土一般厚度不超过1米,因此此种裂缝较少出现。
控制外约束温度裂缝的措施①主要从采取控制混凝土浇灌温度、温升、减少温差,改进施工操作工艺,改善结构约束条件等方面入手来削减温度应力;②采用低热水泥;③改善骨料级配,如大体积基础混凝土可掺加15%块石;混凝土中添加粉煤灰或高效减水剂等减少水泥用量,减少水化热;④拌和水掺冰屑降低水温度,对砂石骨料喷凉水冷却,降低混凝土的浇灌温度;⑤合理安排施工工序进行薄层浇捣,均匀上升,以利散热;⑥大体积混凝土基础施工,可在基础内埋设蛇形冷却水管,使混凝土内外温度差小于25℃;⑦合理分缝分块,对基岩或原老混凝土垫层,在表面铺设50~100mm砂垫付层,以消除基岩约束和嵌固作用;⑧应适当配置温度钢筋,减少混凝土温度应力;⑨加强混凝土养护,适当延长养护时间,使混凝土表面缓慢冷却。
2.3沉陷裂缝
裂缝多为深进或贯穿性的,其位置与沉陷方向一致。较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度与沉降值成正比。裂缝产生的原因是二次衬砌混凝土落在未经处理的松软地基上或在边基施工时基底有积水及杂物没有清理干净。混凝土浇灌后,因地基松软或浸水软化引起不均匀沉降而导致裂缝。另外因模板台车刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动以及过早拆模,也常致此类沉陷裂缝出现。
对此类裂缝防治措施如下:①松软的围岩基础应在边基施工时进行加强处理,如扩大基础,配筋等,边墙基础灌注之前应清理干净基底稀泥、虚渣。②保证模板有足够的强度和刚度,支撑牢固,并使地基受力均匀;模板台车轨道下道渣应整平夯实,建议有条件时应隧道铺底超前。③防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。
3.其它施工裂缝
其他施工裂缝经常出现的有:爆破造成的裂缝、脱模时操作失误造成的裂缝、注浆回填压力过大造成的裂缝、围岩失稳造成的裂缝、基础悬空造成的裂缝、工序安排不当造成的裂缝,混凝土厚度不够形成的裂缝、混凝土受到意外外力造成的裂缝等。
3.1 爆破造成的裂缝
该种裂缝产生的原因主要为掌子面开挖爆破:
在大家的印象中,二次衬砌混凝土不能滞后开挖太远,并且在日常安全检查中都明确规定离掌子面的距离不大于100~150米,经过多个工程发现,在硬岩地段,该距离的二次衬砌混凝土根本就抵抗不了掌子面多达上百公斤炸药的爆破震动,更不用说刚灌注强度还远远没有达到设计要求的混凝土,该原因是造成裂缝的主要原因。经验证明二次衬砌应离掌子面300米以上才能确保二次衬砌混凝土的安全。至于施工安全,应该由符合设计要求的初期支护来承担这个重担。对于软弱围岩,特别是处理较大塌方,衬砌紧跟是一种重要的手段,在这种情况下,掌子面一般采用分断面开挖、弱爆破人工开挖,出现裂缝的现象反而较少见。
其次底部捡底开挖也是造成裂缝的主要原因之一:捡铺底不应滞后在二衬之后,并且应该超前二次衬砌混凝土施工之前100米左右,特别是有仰拱的地段更应超前,这对二次衬砌混凝土模板台车的运行及准确就位及其稳定性都是极为有利的。
欠挖剥皮离模板台车较近,也是造成二次衬砌混凝土裂缝的一个原因,解决的办法是在防水板铺设架子上安设断面轮廓检查尺,做到能够提前检查处理欠挖。各种洞室也应尽早检查欠挖并及时处理。
3.2 脱模时操作失误造成的裂缝
该种裂缝主要产生在模板台车脱模时,由于模板台车使用时间长,前后端总会有一定的变形,脱模时台车拱部被卡,操作人员为了使台车拱部松动,从而油缸上下来回顶降,由于泵送混凝土时,拱部前端处难以在本组混凝土填满,而脱模时混凝土强度也只有2.5~3.5Mp,因此较易在空洞区形成顶升裂缝,该裂缝位于拱顶空洞部位,成圆弧状。此类裂缝主要是人为操作原因,液压系统方向应明确标识,电机接线应相对固定,并每次应进行核实,拱部混凝土有空洞时,严禁向上顶升。
3.3 注浆回填压力过大造成的裂缝
该种情况分掌子面注浆和衬砌背后回填注浆两种,前种情况较为少见,掌子面进行封赌注浆时,应对注浆压力和注浆量进行动态管理,时刻了解有无在二次衬砌混凝土处溢浆。如发生则改变注浆方式,如采用间歇式注浆,减少浆液不必要的远处扩散。二次衬砌混凝土背后注浆回填空隙、注浆堵水、处理裂缝等是注浆中较易出现裂缝的主要原因。控制注浆压力,设置排气管是防范产生裂缝的主要办法,计算表明,单线铁路隧道衬砌45cm厚,只能承受0.35Mp的周边均布荷载,双线隧道二次衬砌钢筋混凝土厚度达80cm也才能承受1Mpa的均布荷栽,由此可见,设置排气管和控制注浆压力的重要性。
3.4围岩失稳造成的裂缝
该种裂缝较易出现在洞口及浅埋段,由于设计二次衬砌混凝土的结构是按照全断面进行受力检算的,而实际施工是一个相对间隔分步的过程,特别是地质不良地段,施工单位应提前作好施工期间可能出现的不利因素(如遇暴雨,山体滑坡失稳等)的应对措施及结构的临时支护措施,必要时提早申请变更,否则一旦二次衬砌混凝土开裂、错位,处理起来相当困难。笔者在多处隧道工程中遇到过该类问题。
另外裂缝较易出现在塌方空洞及衬砌空洞处。在塌方空穴处理时一般采用拱上套拱,填背柴、填浆砌片石,预留注浆孔的办法,这些方法都要求洞穴内回填稳定,支撑牢固,出水点引排水通畅,并确保注浆时水路不被堵塞,二次衬砌混凝土施工后要及时注浆回填密实是确保塌穴不再失稳造成破坏二次衬砌混凝土的关键。不应等到全部二次衬砌完成后再进行这项工作。至于超挖造成的二次衬砌背后的较大空洞,也应注浆回填,不宜久拖,近年来,运营隧道出现坍塌主要是该类空洞没有回填日久造成围岩失稳所致。
3.5基础悬空造成的裂缝
基础悬空主要是由于二次衬砌混凝土分步施工时,单侧悬空距离过长造成的,在先拱后墙施工时要求交叉接边墙,在进行仰拱施工时也必须坚持以上原则,另外隧道施工中,二次衬砌混凝土要全断面一次成型,有些单位已明确规定严禁先拱后墙法施工。仰拱及捡铺底必须超前二次衬砌混凝土施工。
3.6 工序安排不当造成的裂缝
工序安排不当在上述问题中已经有所讲到,如先拱后墙法施工、仰拱开挖滞后、二次衬砌混凝土跟掌子面太近等,在此不再详述。
3.7 混凝土厚度不够形成的裂缝
这里专指由于施工原因造成的厚度不够。工程投标时设计允许超挖回填都不再单独计列,而作为综合单价而被一带而过。目前如何控制超欠挖是各个施工单位都较为重视的,也想出了一些对策,如改善光面爆破的效果、测量放线时减免予留沉落量、予减液压凿岩台车开挖的过多超挖、二次衬砌混凝土施工时充分利用规范上允许施工单位将设计净空扩大5cm的要求等,这些措施的采取,都会有意无意地造成二次衬砌混凝土厚度的减薄,从而引起严重的后果,特别是软弱围岩施工地段,在灌注之前一定要对混凝土的实际厚度进行检查,目前所有隧道竣工验收时都要进行雷达检查厚度并取芯。各施工单位要引起足够的重视。软弱围岩施工地段厚度不够是二次衬砌混凝土出现裂缝的主要原因。
3.8混凝土受到意外伤害造成的裂缝
隧道在施工期间可能遇到的伤害主要为模板台车顶撞造成,主要原因有以下几种,模板台车收缩量较小、隧道曲线半径较小而台车较长、台车轨道底部道渣铺垫不平顺。这些都应该在施工初期研究方案时彻底解决。
3.9 洞口裂缝
洞门混凝土施工中,有时过多的抹压触动,使表面形成含水量大的砂浆层或施工中撒干水泥抹压,也常使表面出现龟裂。
对表面应避免过分压抹,过稀可撒水泥和砂抹压,严禁撒干水泥压抹。
洞口25米范围内,由于洞口温差较大,热胀冷缩,常常造成二次衬砌混凝土组与组之间的工作逢较大,有时甚至将工作逢处混凝土挤裂或掉块,只需要稍加修整即可,另外混凝土灌注后有水化热由低到高再到低的过程,因此混凝土组与组之间也会有环向的缝隙,由于有防水层及止水带,因此此缝不足为奇。
4.裂缝处理方法
掺加纤维是控制混凝土裂缝的一种有效方法。在混凝土拌制时加入短纤维(合成纤维或钢纤维)搅拌均匀,按常规方法浇筑成型。由于纤维的存在,可减少混凝土早期坍落收缩;提高混凝土的抗拉强度,减少早期微裂缝的开展;减少混凝干缩;增加混凝土的密实性,保护结构钢筋,延缓混凝土碳化速度。掺加纤维宜选用抗拉强度高、化学性能稳定、价格相对便宜的合成纤维或钢纤维,纤维长度约10~20mm ,直径100μm 用量约为混凝土体积的0.1%。
对于表层性裂缝,不影响结构使用的,可待裂缝停止发展后用装饰性沙浆进行找平抹面,也可用添缝剂进行填缝。
对于深入贯通性裂缝,应对裂缝进行发展观测,如围岩较好地段,裂缝属稳定性裂缝,可以免于处理,对表层进行凿整齐的槽用沙浆进行填槽。
对于在软弱及其他不良地质地段的裂缝,经过不良时期检验,如雨季等仍然为稳定的,仍需要对裂缝进行分段打孔注浆,视必要采用暗锚杆进行混凝土连接。裂缝处于发展状态的,一般都需进行返工处理,对于处于发展、但裂缝发展趋于收敛的,也要认真对待,因为一旦进入运营状态,震耳欲聋的重载高速列车及其他荷栽的作用都是不容忽视的。
对于在软弱及其他不良地质地段、裂缝位于拱腰,纵向连通,或位于拱顶纵向连通,证明拱结构已经遭到彻底破坏,除返工外,还要考虑到结构应该予以加强。相比之下,环向裂缝是可以通过裂缝处理得到解决的。
建议查下资料.感觉这样的提问没有意义

㈢ 隧道内塌方的处理方法

“桥隧网”(yeeeq。c0m 网络下)中的一篇文章是关于这个的,附在此处
塌方事故发生后,各方对事故的处理提出各自的方案,归结有以下三种: (1)注浆锚固法。该方法是以“非套管成孔技术”和“中高压注浆”为基础的注浆锚固法塌方处理方案。此方案中“非套管成孔技术”是方案成败的关键,它可以保证钻孔的稳定, “中高压注浆”式压力注浆,扩大有效注浆半径,连接超前长锚杆使之与压力注浆加固体成为有机整体,可以最大程度地发挥了超前锚杆的支护效果。但是此方案最终未被施工单位采纳,主要由于此方案中要在塌方区上方打入超长锚杆(30 m以上),施工难度相当大。

(2)大管棚注浆超前支护(小导洞法)。该方法主要采用注浆大管棚辐以注浆小导管,对塌方体进行预支护。采用短进尺、分阶段开挖,对塌方体的支护做到随挖随支。此方案充分考虑了隧道的工程地质条件与

施工技术条件,充分发挥了注浆法和管棚法的优点。但管棚和注浆的施工必须达到预期效果,即形成一个能支撑上面松散岩石的壳体。

(3)塌坑注浆法。

该方法是利用地表塌坑向塌方体注浆加固,再进行塌方体的开挖施工。但此方法代价太高,质量不易控制。经技术经济综合比较,决定采用大管棚注浆超前支护处理坍方。

5 塌方处理过程

5.1 塌方的前期处理

根据塌方的处理的基本思路,先对隧道全断面喷C20混凝土加固,对靠近塌方体外侧8m长进行全断面工字钢116临时加固以免塌方

区域继续向外侧扩展,由于隧道左侧围岩强度低而右侧岩体强度较高,加之坍塌是从右侧开始,所以小导洞应紧贴右侧边墙开挖。具体形状采用半径2.5 m的1/4圆,小导洞的支护采用超前小导管间距33 cm,长度2 m,仰角l5。,搭接长度1.2—1.5 m,小导管内必须注浆以稳定塌落岩块。并有I16工字钢架。间距0.5 m,挂网喷C20混凝土厚度l0 15 cm

5.2 塌方体的开挖

根据上述方案,小导洞施工于2004年12月28日顺利完成,基于隧道开挖过程记录和塌方时的实际情况以及小导洞所揭示的隧道内侧的塌方情况,可以得出关于塌方的基本情况:隧道塌方里程位于K22+265 K22+295.共30 m长,塌方体的主要构成是岩石松散体

关于莱隧道塌方段处理方法的探讨 53和由于破坏的格栅支撑造成局部空洞。基于对塌方的认识和小导洞的施工经验,塌方处理采用t~1o8管棚(注浆) +超前小导管(注浆)+I16工字钢+挂网喷C20混凝土的综合方案。

所注浆液采用:水泥:水玻璃:水=1:0.6: l的混合浆液,保证浆液在30 s内凝固,终浆压力2.5 MPa,如果在施工过程中要适时的封闭工作面和用砂浆填充空洞体。4108 mm管棚长度6 l0 m,排间距6 m,塌方体最外侧一排仰角30~,内部管棚仰角为l5。在管棚注浆完毕后在管棚内插入2根忆2 nlln的螺纹钢,长度与管棚相同,以提高管棚的承载力。

小导管采用 mm钢管,长度3 m,仰角l ,间距0.7 m,排距1.5 m,并进行注浆加固。每步开挖进尺0.5 m,采用I16工字钢支撑,挂网并喷射混凝土。特别是在左侧根据围岩情做锁脚小导管处理,并注浆,I16工字钢架间做横向连结处理,以使其形成一个整体,防止局部坍塌而造成支架的倾覆⋯ ,塌方体一 隧道 嚼进方向, r100 一^

K22+256 K22+265圈3 塌方处理施工剖面

5.3 塌方处理效果

为了保证塌方处理能顺利安全进行,随着塌方体的掘进,在30 m的塌方段内设置4个断面分别进行围岩收敛、拱顶下沉和拱顶压力的连续监测,通过观测数据来及时掌握塌方体受力和变形的发展。, 根据不间断的监测的结果表明,在整个处理过程中,围岩没有发生较大的位移,同时钢拱架的受力也在控制范围以内,对隧道的监测工作从2005年1月2日开始观测。在拱顶压力方面,如对K22+275.5处钢拱架所受压力的量测,施工完成3 d后压力值达到最大的 28 kN,随后压力逐渐减小,至2oo5年4月中旬为止,拱顶的压力基本稳定到15 kN左右,且已基本稳定。在拱顶下沉方面。如对K22+287处拱顶下沉的量测,可以看出沉降一直稳定到5 mm以内直至二次衬砌的施工。从上述监测结果来看,对塌方采取处理措施是可行有效的。

5.4 塌方的后期处理

2005年4月下旬洞内塌方体处理完毕,没有任何异常现象。为了保证塌方处理圆满结束,随后转入隧道防水和二衬的施工,要对塌方两端的I16工字钢预支撑先进行拆除。为了防止雨季的大量降水沿塌陷穴渗入塌方体而造成不

为确保混凝土工程质量,防止开裂,提高}昆凝土的耐久性,合理使用外加剂也是减少裂缝的有效措施之一。

4 混凝土的早期养护

工程实践表明,常见的混凝土裂缝,大多是不同深度的表面裂缝,主要是温度梯度造成的。所以,混凝土的保温对防止混凝土表面早

期裂缝十分重要。从温度应力方面来看,保温应达到下列要求:

(1)减少混凝土内外温差和混凝土表面温度梯度,防止表面裂缝;

(2)防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;

(3)防止旧混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到一方面使混凝土免受不利的温度、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以使混凝土达到设计的强度和耐久性。适宜的温湿度条件是相互关联的,混凝土的保温措施往往也有保湿的作用。

理论分析可知,新浇筑的混凝土中所含水份完全可满足水泥水化的需要,但由于蒸发等原因常引起水份损失,不利于水泥水化的进

行,所以混凝土浇筑后的初始阶段是养护的关键,在施工中应切实重视。

5 结语

本文对混凝土的施工温度和裂缝之问的关系进行了初步的理论和实践分析,具体施工中还要多观察、比较,出现问题后多分析总结,综合应用多种预防、处理措施,使混凝土的温度裂缝得到有效控制。

水处理[2] 2。

5.5 塌方段的施工

(1)隧道在通过软弱围岩地段时,特别是强度软硬不一时,初期支护要标准施工,钢拱架强支撑及时落底,拱脚加补锁脚锚杆或小导管并适时注浆加固围岩有限土体,提高围岩承力能力。

(2)多台阶开挖的隧道,下台阶开挖不宜过长,格栅务必落地。

(3)一般塌方处理一定要有完善地质资料,处理方式也要据此灵活应用。

(4)围岩量测数据分析要紧跟,以便随时调整支护参数,确保施工安全,设计上更为科学合理。

6 结论

敬请看后采纳!有问题可以联系我!

㈣ 水利水电工程施工掘进机开挖土洞施工中出现塌方、冒顶该如何预防

一、现象:

施工中出现塌方、冒顶。

二、主要原因:

1)未及时进行锚喷支护的洞段过长,围岩变形过大。

2)土体的软弱结构面受到开挖切割,洞周行成不稳定体,致使塌方冒顶。

3)由上面下分台阶分部开挖时,上部开挖后其一次支护的底部固定不牢,在进行下台阶开挖时,上部一次支护结构下移,使上部开挖土体支护力减小甚至丧失,产生塌方。

4)对掌子面难以保持稳定的土洞段,未进行超前支护。

5)未做好施工用水和地下水的处理。

6)已进行一次支护洞段,未及时进行变形监测。

三、 防治措施要点:

1)根据土洞断面大小、型式,土体性质和地下水情况,确定合理的分部开挖、支部程序。

2)对土质较差或受到开挖切割后易产生坍塌的土洞,应进行超前支护,并在开挖后立即支护。

3)对松散堆积层、沙层、流沙层和土质极差的土层,可通过预注水泥砂浆、化学灌浆、地面灌浆等方法先固结,再进行开挖和支护。

4)做好施工用水和地下水的处理,及时排出施工积水、降低地下水位,减少地下水对土洞施工的影响。

5)根据土洞的断面型式、尺寸、土质及地下水情况,提出一次支护洞段的限制长度及混凝土衬砌的时间。

6)加强土洞施工期的安全监测,必要时应采取加固处理措施。

7)土洞施工中出现塌方、冒顶时,除采用3.3.1条的方法进行处理外,同时应采用如下处理措施;

——地表塌坑处应及时挖排水沟,防地表水下灌;

——地表塌坑时应及时分层回填夯实,地表用土工膜或喷混凝土封闭防水。

㈤ 掌子面开挖存在有水的现象存在哪些风险

对于掌子面开发存在有水的现象,那么这肯定是有许多风险的容易塌方。

㈥ 高铁隧道开挖掌子面遇到7~8米跳崖式断层,开挖面上下左右均看不见底,有什么方法能继续开挖

高铁隧道开挖掌子面,遇到7-8米的跳崖式断层,开挖面上下左右均看不见底,这个情况可以先做超前支护,在跳崖断层位置先进行架临时桥,在这段做支护,把断层位置连接起来,掌子面继续向前延伸。
隧道穿越软弱破碎围岩时,开挖扰动会引起较大的围岩变形。如果初期支护施做不及时,围岩变形可能超过其容许范围,严重时引起掌子面失稳、隧道塌方,造成重大经济损失。此时,需采用隧道超前支护措施来控制围岩的变形,从而达到保证隧道施工安全的目的。
超前支护,是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种。方式主要有管棚、小导管、水平旋喷桩等。

㈦ 岩体地质工程施工问题

现在来简要地谈谈地质监控施工法基本内容,扼要地说,地质监控施工法的基本内容可用下面45条表述:

(1)岩体地质工程是地质工程的一种类型,它和其他类型地质工程一样,是严格地受地质条件控制的。地质工程的基础理论是地质控制论,岩体地质工程的基础理论也是地质控制论。

(2)在地质控制论指导下进行地质工程建筑的施工方法称为地质监控施工法。地质监控施工法是岩体地质工程建筑的基本方法,岩体地质工程设计和施工都必须运用这一方法作指导。

(3)岩体地质工程施工既是按图施工,又是工程地质勘察的继续。施工前的设计只是方案设计,在施工过程中应该根据新取得的资料和认识及时修改设计。按图施工不是目的,确保建成的工程安全稳定投入运用才是目的。

(4)岩体地质工程施工设计必须运用岩体力学理论做指导进行分析判断,修改施工设计。

(5)岩体力学是为岩体地质工程建设服务的,岩体力学为岩体地质工程建设服务不是仅靠岩体力学计算分析,而最重要的是靠正确和准确的岩体力学概念和经验判断,岩体力学和岩体地质工程工作者必须正确和准确地掌握岩体力学概念。

(6)为了进行岩体力学分析,在岩体地质工程施工设计前必须获取岩体结构、地应力、地下水和岩体力学参数,并以此为依据进行岩体稳定性力学分析,修改施工设计。

(7)在进行岩体地质工程力学分析时,必须在准确地查清工程岩体的工程地质条件,准确地判断岩体力学介质和正确地抽象给定岩体力学模型,准确地取得工程岩体力学性质指标基础上,正确地选用岩体力学分析方法进行分析才能给出比较符合实际的结果。

(8)岩体力学分析不能仅考虑岩体自然条件,还必须把岩体改造措施加进力学模型内一起考虑,否则力学分析结果是不符合实际的。

(9)判断岩体力学模型时,除了要正确地判断岩体力学介质和岩体工程结构外,还必须正确判定岩体内结构面分布规律。结构面分布规律即是鉴别岩体力学介质和抽象岩体力学模型的必须充分考虑的地质条件,也是进行地质超前预报的重要依据。

(10)对岩体地质工程来说,地质监控施工法有4项重要技术:①地质超前预测、预报;②岩体改造;③爆破技术;④变形监测和监控技术。这4项技术都是受地质条件控制的。

(11)地质超前预测是指施工前,设计阶段的工程地质勘察工作,是对工程建设区的地质背景进行判断预测,但它的准确度是不高的。

(12)获取地质结构、地应力和地下水的最有效方法是边施工边勘察及进行施工地质超前预报。

(13)为了确保施工地质超前预报工作的兑现,应将施工地质超前预报作为施工的一道工序,纳入施工程序之中。

(14)施工地质超前预报的主要工作内容有:施工掌子面地质素描、钻进速度测试、变形监测、掌子面地下水特征监测等。

(15)地质超前预报是在施工过程中,一般来说,预报范围超前5~10m即可。它可以较高的准确度获取掌子面前方地质信息,对施工进行监控,采取科学的防灾措施,实现岩体工程施工科学化,减少施工事故,降低建筑成本。预报内容包括:①掌子面前方地质条件预报;②成灾可能性预报;③防灾措施方案预报。

(16)掌子面前方地质超前预报是根据地质素描和风钻孔测试资料,运用地质规律进行判断,主要的地质规律有3条,即:①结构面发育规律;②地应力的地质标志;③岩体水力学规律。

(17)地质素描的主要内容为断层、大节理、岩脉、软弱夹层、节理密度统计、结构面闭合和充填状况等,这些资料对确定岩体力学模型及力学参数十分重要。

(18)施工设计中应该努力寻找关键块体,对易产生冒落的关键块体应该采取超前防护。

(19)钻进速度测试可利用钻速仪,亦可通过给进把感觉获得,它对于判断掌子面前方平行于掌子面的破碎带、软弱结构面和软弱夹层十分有用。

(20)变形监测既可以判断施工过程中岩体稳定性用作施工安全监测,亦可通过反分析方法用作分析岩体力学参数和地应力状况。

(21)掌子面开挖后通过变形监测或根据地质素描结果进行块体稳定性分析,发现掌子面附近存在有不稳定岩体时,必须及时进行临时支护。常用的支护技术有喷射混凝土和砂浆锚杆,喷射混凝土的喷层厚度要根据围岩岩性来定,对软弱岩体喷层厚度不能小于30cm,锚杆长度应穿过形成块体的软弱结构面。

(22)施工暴露的工作面上出现的地下水不仅可以判断掌子面前方地下水状况,亦可作为判断地应力状况。

(23)简单地说,高地应力地区一般岩体渗透性很低,不出现出水现象,即有出水点时不是高地应力地区,没有出水点时可能是高地应力地区,地下水呈线性分布时地下水的滴水线方向常常与地应力的最大主应力方向垂直。

(24)在掌子面钻进过程中如果出现飙水现象时应该特别注意,这表明掌子面前方存在高压地下水,有可能出现突水现象。这时不应该急于爆破掘进,而应该迅速地进行地下水压测量,根据地下水压测量结果及前方地质结构和地质体力学性质,判断产生突水可能性,进行突水预报。

(25)在出现有突水可能时,应停止掘进,采取防突措施。

(26)防止突水措施有两项技术,一种是疏干掌子面前方地下水,导洞和超前钻孔可用作疏干掌子面前方地下水;另一种技术是灌浆增加地质体抗拉强度,一般可采取超前灌浆30m,掘进10~15m,步步为营地前进。至于一次超前灌浆多少,掘进多少,要视掌子面前方岩体材料特征来定,即可以通过预报灌浆体作防突层厚度来确定。

(27)掘进的掌子面由软弱岩体组成时,掌子面出水会使掌子面形不成形状,连续产生塌方,应急的措施是疏干掌子面前方的地下水或降低掌子面前方的地下水压力。

(28)高地应力地段容易出现岩爆或塑性变形,岩爆既可以出现在地下洞室施工中,亦可以出现在地面工程施工中。制止岩爆的方法可以采用超前向围岩内打钻孔,进行围岩内应力转移,或采用预埋锚杆防止地面岩爆。

(29)低地应力地段容易产生塌方,必要时应对掌子面前方地应力情况进行快速测量或利用地应力的地质标志进行判断,对产生塌方地段应采取超前防治措施。

(30)施工设计中应该努力寻找应力控制点或应力集中点,施工开挖顺序应该使应力集中点的应力分散,降低地应力集中程度,减少地质体中主应力差,防止地质体产生破坏,产生施工事故。

(31)岩体改造不仅是为岩体工程加固服务,有时为了易于开挖或岩体放落,也要对岩体进行弱化处理,所以岩体改造有强化处理和弱化处理。

(32)根据成灾超前预报结果,对施工开挖可能出现破坏地段,必须作出防灾措施方案预报。防灾措施方案预报内容包括:①防止施工过程中诱发产生灾害对施工提出的要求,如防止大的爆破振动,防止掌子面暴露时间过长等;②防止开挖后产生塌方、突水灾害。常用的防护技术有:采取超前支护,超前疏干,超前注浆,喷锚支护等。

(33)几乎所有的岩体工程施工过程中都要使用爆破,爆破会损伤岩体,一旦岩体被损伤就不可能复原,而变成破碎岩体,岩体质量大大下降。岩体爆破一定要根据岩体结构特征和岩体工程要求进行设计,岩体工程施工一定要使用控制爆破,禁止使用大爆破。

(34)为了防止岩体工程失稳,最好在岩体接近极限平衡状态时,按岩体改造原理对岩体进行加固,这是岩体加固的最佳时期;不然的话,如果岩体失稳后再采取补救措施,必然拖延工期,工程投资亦必将大大增加。

(35)岩体加固和支护必须充分利用岩体变形发展过程特征。岩体加固支护要利用积极弹性变形和充分利用粘性变形发展的一定过程,这是岩体工程加固和支护的艺术。

(36)因为岩体具有一定的粘性,岩体工程开挖后,即使是在力学上处于不稳定状态,它也不是立即产生破坏,其破坏需要经历一定的变形过程,即经历一段时间,这段时间称为岩体自稳时间,岩体工程加固工作必须在这段时间内完成。

(37)岩体自稳时间随岩体质量不同而不同。岩体质量愈好,自稳时间愈长;岩体质量愈差,自稳时间愈短。铁道围岩分类中Ⅰ~Ⅱ类围岩,如果有地下水活动的话,则不能自稳,必须采取管棚超前支护处理再开挖;Ⅱ类围岩无地下水活动时,自稳时间约为4~8h,甚至可长至2~3d,它主要决定于围岩内粘性成分含量和含水情况;Ⅲ类围岩自稳时间可长达1周至数月;Ⅳ、Ⅴ类以上围岩,除产生块体塌方外,一般可较长时期稳定。

(38)为了保护地质体,在地质工程施工过程中,严禁采用大爆破。大爆破可以加快掘进速度,但由于爆破震动使地质体遭到破坏,比进行地质体加固和推迟掘进进度带来的损失更大,特别是接近设计境界时绝对禁止采用大爆破进行施工。

(39)对于特殊的地质体,在施工过程中应该采取特殊的保护措施,如遇到膨胀岩时,应该对新开挖出来的掌子面尽快采取封闭措施,防止风化;同时,对这种地质体尽量少扰动,扰动会增加其膨胀性。

(40)对软弱地质体掘进时应尽量采用短进尺,快支护措施,对有水的掌子面应注意留排水孔。

(41)变形监测是监控施工的基础工作之一,是预防岩体地质工程施工过程中产生地质灾害事故和保证岩体地质工程施工安全的重要技术,它是施工人员的眼睛。根据监测结果分析,及时修改设计和及时采取防灾措施。聪明的地质工程建设者都清楚这一点,但是,很多人并不认识这一点,只是在出了事故后后悔,这是不应该的。

(42)变形监测技术应力求可靠,不要片面地追求精度,简易可行的技术往往是可靠的,可保证工程顺利进展。愈是精密的仪器对环境条件要求愈是严格,而岩体工程现场往往满足不了它的使用条件要求,反而弄巧成拙。

(43)为了取得位移反分析的完整资料,变形监测不仅要在施工过程中做,在施工前和后的一定时间内也应该做。这有利于资料分析,特别是位移反分析和工程质量检查工作。

(44)位移反分析是获取岩体力学参数的重要手段之一。位移反分析结果的可靠性,除取决于监测资料的可靠性外,更重要的是取决于岩体力学模型抽象的正确性。位移反分析不应该简单地一律都采用连续介质力学模型,应该根据岩体结构、岩体工程结构特征、地应力状况及工程变形特点和经验,选用反分析力学模型。

(45)注重变形监测结果,当日变形率小于允许日变形率时,才可以施作永久衬砌。

上列45条内容的基础是地质,必须根据地质情况灵活运用。

㈧ 挖隧道挖出沙子冒顶塌方怎么办!急

做得很好了 泉眼处的倒出集水井在抽水就好 地质超前做了也没用 那只能做掌子面方向的地质预报 但是拱顶上方的地质是预报不了的 只要不塌方 干的慢点没关系 就怕出现意外情况 既影响工人情绪 又阻碍施工进度 送你一句经典的话: 短进尺 弱爆破 勤量测 强支护 干的慢点没关系 只要形成固定循环不出意外就好 不要贪图进度啊 特别是配合必要做到位 干喷不行的
是在太差的围岩就只能做导坑了 赶工期的话就绕过软弱围岩 做个导坑打到前面再两头开挖 也是个赶工期的不错办法
超前小导管注浆砂浆锚杆注浆都要用 只能这样了

㈨ 超前小导管注浆的施工方法

超前小导管注浆是在开挖前,先向掌子面斜上方或附近的围岩打入小钢管进行注浆,以改善围岩状况,保证掌子面稳定的方法。该方法对增加坑道围岩的稳定性是极为重要的,也对以后的结构安全有很大好处。

超前小导管注浆适用于中砂、粗砂、砾石层等孔隙率较大的松散地层。

由于浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后,不仅可将岩块或颗粒胶结为整体,达到加固作用,而且填塞了裂隙,阻隔了地下水向坑道渗流的通道,因此该工艺还具有堵水作用。因此,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软弱破碎围岩。

超前小导管注浆的工艺流程及施工要点是:

(1)封闭工作面。小导管钻孔或安装前,应对掌子面及附近范围内(有说5 m)的坑道喷射5~10 cm厚的混凝土封闭。

(2)注浆材料。浆液可为水泥浆、水泥砂浆、水泥~水玻璃浆液,具体参见有关问答。

(3)安设小导管。对Ⅳ级围岩劈裂、压密注浆时可布置单排管;对V级围岩或处理塌方时可布置双排管;在地下水丰富的松软层,可布置双排以上的多排管;渗入性注浆宜采用单排管;大断面或注浆效果差时,可采用双排管。小导管插入后应外露一定长度,以便连接注浆管,并用塑胶泥(40Be水玻璃拌42.5 MPa水泥)将导管周围孔隙封堵密实。

(4)注浆。应选用性能良好、工作压力满足注浆要求的注浆设备,并应进行现场试验运转。注浆时孔口最高压力应严格控制在允许范围内,既使单管注浆能扩散到管周0.5~1.0 m的半径范围内,又应避免压裂开挖面,注浆压力一般为0.5~1.0 MPa,止浆塞应能经受注浆压力。控制好注浆量,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压力值,但注入量仍不足时,也应停止注浆。

(5)注浆效果检查。注浆结束后,应对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补孔注浆。效果检查通常有以下几种方法:一是分析法,分析注浆记录,看每个孔注浆压力、注浆量是否达到设计要求;注浆过程中,漏浆、跑浆是否严重;以浆液注入量估算浆液扩散半径,分析是否与设计相符。二是检查孔法:用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔,取岩芯进行鉴定。同时测定检查孔的吸水量(漏水量)应小于0.2~0.4 L/(min·m)。三是声波监测法:用声波仪探测岩体声速,判断注浆效果。

㈩ 如何解决重叠隧道施工中的技术难题

深圳地铁一期工程罗湖站至大剧院站区间隧道规划穿过繁华的商贸金融区,沿线高大建筑物密布。为避开桩基,设计上采用了单洞双层隧道的结构形式,即采用暗挖法开挖一个高边墙的单洞,然后施作中隔板将单洞分为上、下2层,相当于地铁列车运行的左、右线,在进入大剧院站又变为平行的左右线隧道。这样,由单洞双层隧道至双洞平行隧道之间的一段区间就出现了一上一下2条隧道相重叠的结构形式,即双洞重叠隧道(图1)。目前在国内还没有如此长的区间采用重叠隧道结构形式,采用暗挖法施工也属罕见。由于浅埋软岩中重叠隧道的暗挖施工相互影响大,它的力学行为将不同于单个隧道,加上可借鉴的施工经验很少,因此该区间施工风险很大,是整个地铁一期工程中的难点和重点之一。

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