铁路隧道工程施工方案范例(12篇)

来源:网络

铁路隧道工程施工方案范文篇1

关键词隧道施工风险管理风险控制

中图分类号:U451文献标识码:A

随着我国国道、高速公路网和铁路的迅速建设,隧道越来越显示出穿山越岭的优越性,隧道施工项目增多。目前我国已成为世界上隧道最多,建设发展最快的国家。

按照国家“十二五”规划,到2015年,我国铁路运营里程达到12万km,其中,高速铁路1.6万km以上,西部铁路5万km以上。在铁路飞跃式发展的同时,我国铁路隧道的总里程也在飞速增加。2009年开工的南广铁路工程正线长度577.1km,其中隧道135座共132.7km,占线路总长度的23.0%。2010年11月开工的成贵铁路工程正线509.053km,其中隧道有183座,均为双线单洞隧道,共计247km,占线路总长度的49.50%。

随之而来的安全问题也逐渐显露出来。隧道施工不同于其他生产形式,兼顾建设工程施工和矿山生产,具有其自身独特的安全生产特点。隧道施工过程中,由于地质条件的多样性和复杂性,其施工事故发生率比其它岩土工程高且严重。

1隧道施工风险重大事故

2008年4月11日,湖北恩施州屯堡乡境内中铁十一局四公司27标,宜万铁路马鹿箐隧道施工工地发生透水事故,造成4人死亡,1人失踪。2009年2月2月17日上午11时许,正在施工中的包西铁路复线绥德县田庄镇寨山村与子洲县交界处的一隧道发生塌方,两名施工人员遇难。2010年7月11日,由中铁十八局施工、柳铁监理公司监理的新建南黎铁路宾阳那适2号隧道NGDK698+382仰拱前方发生坍塌,致使10名施工中的工人死亡。2011年4月20日甘肃山丹一施工隧道发生坍塌12人死亡。2012年5月19日上午8时30分左右,一辆载有炸药的车辆进入湖南炎汝高速公路(炎陵至汝城高速公路)在建八面山隧道施工层面,在卸货时发生爆炸,造成20人死亡,4名生还者中1人重伤、1人轻伤。

由于地质类型和性质不同,隧道施工技术条件千变万化,无统一固定的施工模式,而且随着施工环境和施工机械等客观条件的变化,在隧道施工过程中还会不断出现新的情况,特别是在突水、突泥,软岩失稳的时候更容易导致事故的发生。只有清楚地认识了这些事故形式,了解事故诱因,并在施工过程中认真、负责,做好自身的工作才能预防事故的发生。在事故发生后能清醒地判断,并正确地决策。

2隧道施工安全风险管理概述

风险主要强调两个方面即发生的不确定性和造成损失的不确定性。虽然风险具有抽象性及模糊性,总体上都是围绕危害事件、危害发生的可能性以及危害造成的后果等几个问题展开研究的。

风险管理是指通过对目前及未来的无论是潜在或显现的风险因素的识别、分析,加上风险环境的不确定性的影响,为决策者提供决策方案并保证决策方案正确实施的系统的分析方法。风险管理的目标是以最小的成本获得最大的安全保障或最少的损失。

隧道施工安全风险是指在隧道施工过程中,由于受到不确定因素的影响,致使隧道施工的正常活动偏离计划目标,而造成直接或间接损失的可能性。而隧道施工安全风险管理就是指项目管理人员通过对隧道施工前进行的风险识别、风险评价及制定的处置措施对存在的风险进行管理,以减小风险发生的可能性或风险造成的损失。

风险管理工作一般是由几个环节构成的,根据隧道施工风险的特点,将风险管理过程分为风险识别、风险评估、风险应对及风险监控四个部分。

3隧道施工安全风险分析

隧道施工事故发生频繁,隧道施工中引起伤亡事故的因素很多,其类别主要有:坍塌、冒顶片帮、物体打击、放炮、车辆伤害、起重伤害、瓦斯爆炸、火药爆炸、触电、火灾、灼烫淹溺、中毒和窒息、其他伤害等。

针对以上的施工风险,隧道施工单位在实际施工过程中也投入了大量的人力、物力,采取了很多的风险监控方法,但最后收到的效果却不是特别的明显。因此我们就有必要在隧道施工阶段建立一个简单、有效、经济的风险监控方法。

将在隧道施工中可能出现的风险进行相应的等级划分,对于那些可以接受的低度风险和中度风险将不进行专门的监控,只对那些不期望和不可接受的高度风险和极高风险进行监控。隧道在掘进时会对隧道周边及前方一定范围内的围岩产生扰动,改变了围岩原始应力状态,因此围岩就将发生形变。当围岩的形变量在一定的范围内是合理的,若超出了该合理范围就必须停止隧道施工并采取相应的应对措施,将围岩的形变量控制在合理的范围内,否则将会引起风险事故的发生。

所以我们在隧道施工阶段可以通过对围岩形变这一风险因素进行监控来有效地避免隧道施工阶段风险事故的发生,或者有效地减少施工风险事故发生所造成的损失,从而保证隧道施工工程的顺利进行。

4隧道施工安全风险的控制与管理

风险控制是指对隧道施工安全风险进行识别、分析与评价的基础上,工程管理者根据风险发生的概率及所带来的损失的大小,所采取的那些可以降低工程事故发生频率、减少事故损失的一系列行之有效的风险防范措施。铁路隧道风险控制应该是一个管理和技术相结合的完整综合体系。

隧道施工风险控制工作可以从微观与宏观两个方面进行。宏观控制方面是工程项目风险管理者,运用法制、经济和教育等手段对隧道施工全过程进行有效控制的过程。微观控制是以隧道施工过程中的具体风险事故为控制对象,采用有效地管理措施及技术措施,对隧道施工安全风险进行有效地预防和处理。

铁路隧道工程施工方案范文篇2

关键词:BIM技术技术;铁路隧道;工程施工;管理应用

1引言

我国的铁路隧道工程一直是建设项目中的重点工程我国的铁路隧道工程一直是建设项目中的重点工程,在我国交通运输中有着重要的作用我国交通运输中有着重要的作用。铁路的隧道不同于普通公路的隧道路的隧道,是专供火车行驶的通道,一般修建在山岭地区,在修建之前要进行山地的具体考察修建之前要进行山地的具体考察,如开挖隧道是否对当地土壤造成影响从而引起山石的滑坡壤造成影响从而引起山石的滑坡,因此,在铁路隧道工程施工过程中存在着一定程度的难度过程中存在着一定程度的难度。现阶段,我国最长的隧道有6000多米多米,坐落于成都和昆明的线路之中。随着经济和科技的发展的发展,我国在铁路隧道的施工中加入了很多先进的技术来保障施工过程中的安全性保障施工过程中的安全性,提高铁路隧道的质量。BIM技术就是其中的一种是其中的一种,现在已广泛应用到铁路隧道的施工过程中。

2什么是BIM技术

BIM技术是建设工程中的一种新型工具技术是建设工程中的一种新型工具,将建筑信息与三维模型联系到一起维模型联系到一起,主要是以计算机为主体的电脑辅助设计。BIM技术可以完成从建设工程的初始策划阶段到整个工程结束后的维护的全程信息化处理束后的维护的全程信息化处理,实现信息的共享和传递,使施工阶段的技术人员可以根据BIM技术中产生的信息做出准确的判断的判断。它利用现代科技技术,对模型实现完全的复刻,使建筑在设计阶段可以实现实际化的操作筑在设计阶段可以实现实际化的操作,所以BIM技术具有严密性的特点密性的特点。

3施工过程中的问题

3.1技术方面的问题

因为隧道的特点,所以铁路隧道大多建在人迹罕至的深山中,这就导致了施工过程中技术操作方面的困难。很容易因为疏忽导致工程的塌方,在开采洞口的过程中由于对当地环境的不了解,也会导致技术选择上的不准确,浪费人力物力。

3.2安全中的问题

由于铁路隧道大多都是半空作业由于铁路隧道大多都是半空作业,而且受当地地理条件和土壤情况的影响和土壤情况的影响,极易发生山体滑坡,导致施工作业中的安全不能被保证全不能被保证。另外,在隧道挖掘的过程中,也可能受土质或者不规范作业的影响导致洞穴塌方者不规范作业的影响导致洞穴塌方,对工作人员造成威胁。

3.3成本上的问题

由于在施工过程中存在过多的意外因素由于在施工过程中存在过多的意外因素,导致相关部门在对施工的成本估算上有着很大的偏差在对施工的成本估算上有着很大的偏差,实际操作中浪费太多的资金多的资金,在施工过程中遇到任何风险都可能导致返工或者工程无法再进行下去工程无法再进行下去,在保证质量和安全的前提下如何加强成本方面的管理是有关工作人员应该抓紧研究思考的问题成本方面的管理是有关工作人员应该抓紧研究思考的问题。

4BIM技术在铁路隧道工程施工管理中的应用

4.133D扫描技术

①工程的前期设计方面工程的前期设计方面:在工程前期,利用BIM技术的三维模式化优点维模式化优点,通过3D扫描扫描,将施工现场的山体环境与比例关系完全通过计算机显示出来系完全通过计算机显示出来,相关技术人员对计算机上的等比例三维图进行工程设计比例三维图进行工程设计,通过实际的操作来确定工程中可能出现的问题能出现的问题,再根据问题找到解决方法,优化工程设计,降低实际工程操作中可能带来的风险低实际工程操作中可能带来的风险,减少资金支出,提高铁路隧道工程施工中的工作效率隧道工程施工中的工作效率。②隧道断面扫描隧道断面扫描:通过3D扫描扫描,可快速准确的记录隧道各断面情况可快速准确的记录隧道各断面情况,并形成数字化存档信息,大大提高测量人员的工作效率大大提高测量人员的工作效率。③点云分析点云分析:通过3D扫描技术术,记录点云数据后进行建模,并与设计模型进行对比分析,能够直观的反应隧道超欠挖情况或者成型质量能够直观的反应隧道超欠挖情况或者成型质量,协助及时发现现场施工中存在的问题现现场施工中存在的问题,也能够准确的得出隧道断面的混凝土方量凝土方量,为成本控制提供数据支撑。

4.2实时跟踪

由于BIM技术具有可视化的特点技术具有可视化的特点,所以可以将此种技术应用到实际的施工过程中应用到实际的施工过程中。例如可以通过对现场实际工程数据的采集据的采集,将现场的实际情况通过BIM技术投放到三维模型中中,向工作人员全景式的展示具体操作情况,如果遇到问题,可以先在电脑上进行虚拟操作可以先在电脑上进行虚拟操作,查看一下操作的结果,如果对工程存在着质量隐患工程存在着质量隐患,就要放弃这种解决办法,重新寻找措施施。这种应用可以有效的对工程中遇到的困难进行处理,减少工程的返工率少工程的返工率,提高施工的安全性和可靠性。

4.3工程风险问题管理

BIM技术同时可以对当地的地理环境进行分析和勘测技术同时可以对当地的地理环境进行分析和勘测,通过对土质和山体的研究过对土质和山体的研究,来确定工程过程中可能遇到的风险,对这些风险进行实时报警和分类对这些风险进行实时报警和分类,通过技术手段将BIM技术与风险来源结合到一起与风险来源结合到一起,为隧道中的安全管理和质量控制提供有效的技术指导供有效的技术指导。

4.4优化工程技术

基于BIM技术的优化性能技术的优化性能,可以对工程的技术模式进行不间断的监测和处理不间断的监测和处理。事实上,影响技术的三种主要因素就是信息采集是信息采集、复杂程度和时间问题,而BIM技术可以合理的对工程中的技术进行选择性优化工程中的技术进行选择性优化,为实际的隧道工程提供了真实有效的信息实有效的信息,包括物理信息和化学信息等。将BIM模型用于施工过程中的岩溶处置于施工过程中的岩溶处置、盾构安装、盾构掘进、地质剖切等关键技术的方案分析关键技术的方案分析,提升技术方案沟通效率。另外,BIM技术也可以对施工过程进行辨别术也可以对施工过程进行辨别,如果过于复杂,就要开发新型技术模式技术模式,不影响工程的进度。在时间的管理上,BIM技术也可以发挥其重要的作用可以发挥其重要的作用。

铁路隧道工程施工方案范文篇3

关键词连拱隧道群单一式中隔墙分离式中隔墙施工技术

地铁隧道由于线路设计要求,产生多种隧道结构形式,其中由不等跨双连拱和三连拱隧道组成的连拱隧道段常用于正线和渡线的连接。本文结合工程实例,根据隧道所处地质条件、工期要求,通过比选提出了可达到快速施工和节省施工成本目的的最佳施工方案。

1工程概况

广州地铁三号线体育西路站折返线为体育西路站站后折返线,结构形式复杂,在DK3+016.047~+037.157段设置了不等跨双连拱结构、三连拱结构等隧道群。不等跨连拱隧道开挖跨度为20.1m,开挖高度为10.076m,跨矢比为1∶0.5,小洞衬砌后跨度为5.2m,大洞衬砌后跨度为11.4m,中墙厚度为1.6m。三连拱隧道开挖跨度为19.9m,开挖高度为7.885m,跨矢比为1∶0.1。连拱隧道段的围岩自上而下有:人工填土层、冲—洪积砂层、冲积—洪积土层、河湖相沉积土层、可塑状残积土、硬塑—坚硬状残积土、全风化岩层、强风化岩层、中风化层和微风化层。隧道通过地层岩质较为均一,强度较高,承载能力强,稳定性好。隧道拱顶覆盖层厚度为15.5~18m,其中拱顶Ⅳ级围岩层厚度为5.6~7.6m。连拱隧道段地下水埋深为2.28~4.1m,主要是第四系孔隙水和裂隙水。

2双连拱段施工方案比选

由于连拱隧道段结构比较复杂,隧道断面变化较大,施工工序繁复,施工难度高,施工周期长,所以选择一个好的施工方案对优质高效完成连拱隧道段的施工尤为重要。选择施工方案时主要考虑以下几个方面:(1)施工安全和结构安全;(2)施工难度;(3)施工周期;(4)经济效益。本着这四条原则,经过施工方案的研究和论证,选出下面两个施工方案进行比较甄选。

2.1单一式中墙施工方案

该方案的主要施工步骤及措施如下:

(1)从右线双连拱小洞隧道内向折返线侧进行临时施工通道、双连拱和三连拱中墙施工,完成后中墙及时支撑,施工时防止偏压。

(2)中墙衬砌施工完成后,按照“先小后大、封闭成环”的原则,用台阶法进行右线施工,用CRD工法进行折返线大跨度隧道施工。

(3)当折返线侧施工到三连拱隧道中墙后,再按照右线中墙施工方法进行三连拱和双连拱中墙施工,这期间右线停止掘进,直到中墙施工完成。

(4)折返线侧中墙施工完成后,右线继续往前施工。

该工法为国内连拱隧道常规施工工法,广州地铁、南京地铁和北京地铁中均有应用,并能安全顺利地完成隧道群的施工。但是对以往的工程实例和施工技术的研究可以发现,该方案还存在不足和缺陷。

(1)本方案运用于本工程上,在短短的21.11m的连拱隧道内,隧道的初期支护和二次衬砌间将转换4次,转换过于频繁。

(2)中墙和边洞隧道衬砌涉及的防水层施工、钢筋工程、模板工程、混凝土浇注均需多次转换,施工周期长达2个月。

(3)衬砌完成后,中墙防偏压支撑和材料设备的投入,导致施工成本增高,经济效益降低。

2.2分离式中墙施工方案

该方案的主要施工步骤及措施如下:

(1)将不等跨双连拱隧道改为两个单洞,变更为分离式中墙,先从右线单线隧道往前施工。

(2)对三连拱隧道先不施作中墙衬砌,按单线工况通过。

(3)对右线的大断面双连拱隧道按照CRD工法侧壁通过。

(4)折返线侧则按照右线相反的施工顺序进行施工。

采用本方案实际就是按照两条单线的施工方法进行,与上一方案进行对比后,具有如下优点:

(1)减少施工工序,加快工序的衔接转换。

(2)降低了施工难度,缩短了施工周期。

(3)降低了施工成本,提高了经济效益。

(4)变单一式中墙为分离式中墙,彻底地解决了连拱隧道结构的防水上的缺陷。

(5)三连拱隧道中洞后期施工,相当于大跨度隧道预留了核心岩体,有利于两侧双连拱隧道施工安全(表1)。

3三连拱段施工方案

从右线直接进入三连拱隧道,其支护参数以原设计进行,格栅全环安设,按设计全环喷射混凝土,并加强中墙拱顶处的锚杆设置(折返侧同右线施工方法),在中墙施工时需要破除隧道格栅接头处设一纵向加强梁。

严格控制每循环开挖进尺,格栅间距为0.6m/榀。中墙开挖采用微差弱爆破方案(有条件尽量采用静态爆破方案),最大限度地减少对中墙岩层和已衬砌隧道的扰动,确保施工安全。中墙开挖完成后,立即进行二次衬砌。中墙施工完成后对中墙空隙进行回填,加千斤顶支护。一侧施工完成后,才进行另一侧中墙施工。当两侧中墙施工完成后,及时进行两侧单洞隧道的二次衬砌,然后进行三连拱隧道中间岩体的开挖和衬砌。施工中应特别注意三连拱隧道中墙处的沉降和收敛变形,如出现异常现象,立即进行加固处理。

4施工时结构受力性态分析

将不等跨双连拱的中墙取消,改为分离式中墙,在国内城市地下铁道工程中尚未有类似工程设计及施工经验,也没有类似隧道结构设计,因此结构是否安全,以及施工过程中工序转换时施工是否安全,将是本方案研究的重点。

应用ANSYS有限元通用程序软件对不等跨连拱隧道进行数值模拟计算,采用地层-结构的模式对隧道结构的受力和变形进行分析(图1、图2、图3)。所取受力范围水平方向沿隧道横断面方向以洞跨的3倍为限,垂直方向上方取至地表、下方以洞跨的3倍为限,单元模型采用DP地层材料的弹塑性实体,隧道衬砌采用弹性梁单元模拟,梁单元和实体单元采用藕合方程连接。通过表2中的数据分析可以看出,大隧道在施工时对小隧道的影响较大,如果对小断面隧道采用必要的加强措施,并控制临时支撑的纵向拆除间距,该方案是有益并可行的。

5施工关键技术及对应措施

连拱隧道段的施工是需要在严密的施工组织和强有力的技术保证措施下进行的,组织好各施工步骤,准备好各种技术预防措施是施工成功的关键。

5.1对拉锚杆及加强锚杆

取消单一式中墙后,开挖完成后中墙厚度为0.8m,对拉锚杆和加强锚杆的设置是非常必要的。对拉锚杆采用Φ22钢筋药卷锚杆,间距为0.6m×0.5m,长度根据中墙的厚度变化为0.8~2.0m。加强锚杆设于中墙两侧仰拱和边墙处,采用3.0m的Φ25中空注浆锚杆,间距0.6m×0.8m。

铁路隧道工程施工方案范文篇4

关键词:隧道;基坑;保护标准;工况

中图分类号:U45文献标识码:A文章编号:

引言:

近年来城市轨道交通发展迅速,地铁线路路网日趋完善和扩大,地铁的建设势必与周边物业的开发相互影响,本文项目基坑距离盾构隧道距离约5.5m,不满足最小净距要求围护结构施工,基坑的开挖以及地面建筑物方案的实施均会对隧道结构产生影响,为分析建筑方案对隧道影响,以求最大限度降低对既有隧道的影响,本文对本项目地下室基坑支护方案进行深入分析、研究,评价项目的实施对既有隧道结构的影响,提出可行性建议,采用有限元技术模拟基坑开挖施工过程,得出地铁隧道的位移变化,与地铁保护标准对比,判断隧道的安全性。通过本文的分析过程及结论,以求对类似工程有借鉴和指导意义。

1.工程概况

佛山市某项目是佛山市旧区改造的重点工程项目,拟在佛山祖庙东华里片区兴建商住为一体的群体建筑物,建筑物高度约90m,拟采用框架-核心筒结构,天然地基基础或桩基础;有四层地下室,基坑开挖深度约21m,基础埋深约23m。项目南侧为广佛线祖庙站及祖庙~普君北盾构区间,本地块位于祖庙路与建新路交叉口,工程分两期施工。一期实施E地块的基坑开挖;二期打通站厅层的通道;A组风亭需要改造成接入地块内;废除3号出入口,与E地块连接,同时做出一个直接出地面的出入口。

根据本次钻探揭露,本场地之地基由人工填土(Qml)、第四系海陆交互相冲淤积土(Qmc)和下第三系“红层”碎屑岩(E)组成。人工填土为素填土、杂填土,第四系三角洲海陆交互相冲淤积层主要由粉细砂、淤泥质土组成。松散土层厚度18.20~23.00m,平均20.28m;与下伏下第三系风化基岩呈不整合接触。本场地以砂土发育为特征,淤泥质土局部分布。下第三系风化基岩岩性单一,为泥岩;埋藏深度中等;强风化岩层顶起伏变化不大,层顶标高-13.86~-20.83m,平均-16.43m,总体是中部浅,东、西部较深(附图2-1);微风化岩层顶起伏变化大,层顶标高-19.46~-27.57m,平均-22.77m,总体是中部较浅,北东、南西地段较深。

图1.1平面图

图1.2隧道剖面图

2.保护标准的确定

国内还没有统一的地铁保护规范,参照《香港地铁控制保护技术标准》以及《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定》暂行规定,由于深基坑高楼桩基、降水、堆载等各种卸载和加载的建筑活动对地铁工程设施的综合影响限度,必须符合以下标准:

(1)地铁工程(外边线)两侧的邻近3米范围内不能进行任何工程。

(2)地铁结构设施绝对沉降量及水平位移量应满足隧道安全的要求。(包括各种加载和卸载的最终位移量。

(3)隧道变形曲线的曲率半径R≥15000米、相对变曲≤1/2500。

(4)由于建筑物垂直荷载(包括基础地下室)及降水、注浆等施工因素而引起的地铁隧道外壁附加荷载≤20Kpa由于打桩振动、爆炸产生的震动隧道引起的峰值速度≤2.5cm/s。

3.有限元分析

(1)计算模型的选择

本次三维分析选择MIDAS-GTS计算软件,采用板单元模拟车站、隧道结构以及地下室板,四面体单元模拟地层,梁单元模拟的混凝土支撑以。因地下水情况较复杂,受基坑抽水、围护止水方案的影响较大,因此本次分析采用水土合算的模式,摩尔库伦破坏准则仿真模拟地层情况,计算范围包括基坑、车站范围外扩5~10m。计算模型及各计算工可

图4.1地下车站及隧道结构(板单元)图4.2基坑连续墙(板单元)

图4.3基坑支撑(梁单元)图4.4地下室结构板(板单元)

(2)结果分析

本次分析仅针对一期开挖基坑,共分四个工况,即四个施工步,具体如表3-1。其中支撑标高为支撑中心的标高。

表3-1分析施工步骤

根据计算模型以及实际开挖工况,分析得出各工况下地铁隧道及车站各点位移,见表3-2。

表3-2基坑隧道变形统计列表(扣除初始位移)

4.结语

(1)本项目的开发,对地铁隧道的影响是客观存在的,无论是地铁地下室基坑方案的选择、基础的方案选择都对地铁隧道结构存在一定影响。

铁路隧道工程施工方案范文

关键词:铁路;隧道;天然气管道;安全施工;安保措施

中图分类号:TD352+.3文献标识码:A

1铁路隧道下穿天然气管道现状

该文所描述的铁路隧道为某一山区,其隧道全称长度为151米,现场勘查得知隧道所在的山顶有一直径为30厘米的城市天然气管道,该段天然气管道设计的压力为4Mpa。天然气的管道在隧道线路的里程为DK111+410,方向上与铁道线路几乎垂直。天然气的管道在山顶埋深约为1.25米,距离DK111+410隧道的断截面距离洞顶的垂直距离为14米左右,如图1所示。火车隧道进出口距离天然气管道的距离分别为65米和84米。

图1天然气管道过隧道顶部的截面图

该火车路过丘陵地区,隧道处于一座剥蚀低山的丘陵区,山顶到山脚的相对高度差约有六十米,山体坡度比较平缓,不到30°,山上植物茂盛,多数都是杨梅,也有茂密的灌木丛。山体的围岩由两级构成Ⅴ级围岩129米和Ⅳ级围岩20米。

2铁路隧道下穿天然气管道施工方案设计

我国对于石油天然气管道保护有相关文件,要求在石油天然气管道中心线两侧或者管道设施场区外各50米范围内禁止爆破。因为石油天然气遇到火星会发生爆炸,为了避免恶性事故出现,因此限定场区外五十米的范围内不得有爆破之类的施工。而隧道必须进行爆破施工环节,所以选择大于五十米范围以外采用控制爆破的方法来实施,爆破的孔深控制在0.75米至1米之间,孔的周边眼单孔装药量,进行严格的控制,采取装药量控制在每米0.1千克的量,断面开挖取每米0.15千克的量范围内,这么做的目的是能控制隧道安全震动的速度小于每秒1厘米的量,这样不会出现天然气管道断裂的现象。对于在距离天然气管道小于50米的范围不采取任何的爆破施工作业,对于这种地方就只有采用钻孔灌膨胀剂结合凿岩机进行开挖和破碎岩石的施工方法。当进入到天然气管道下部的施工时候,必须要考虑到隧道开挖后可能会出现的地表沉降问题,这样也会影响天然气管道的安全。因此,设计方案采取钢桁架悬吊天然气管道的方案施工,以确保隧道在开挖过程中管道不因地表沉降而受到影响。

3铁路隧道下穿天然气管道施工的主要措施

铁路隧道下穿天然气管道施工中先要监控量测、地质超前预报、防止地表下沉,安全方面要设置天然气管道事故应急预案、通风技术、质量加固等措施。

3.1对于量测的监控

量测监控是为了了解隧道围岩的稳定状态和支护、衬砌可靠的程度,为二次衬砌及仰拱施工做铺垫,确保工程施工的安全和结构的长期稳定。在隧道施工中,要实时进行监测、提供可靠、及时的信息用以评定隧道施工过程中施工期间的安全性,并对可能发生的安全问题和存在的隐患进行评测,能做到及时、准确的预报施工情况,目的是为了能避免突况的出现,同时也便于指导和设计施工,达到动态设计、动态施工的目的。量测监控主要包含这几个方面的内容:首先和产权单位进行签订监控协议,由他们负责天然气管线的调研工作和监管天然气管道位置的变化等内容。再就是,作为施工单位,我们自己做好隧道内、外的测量监控工作,及时的掌握隧道拱顶的变化、净空变化、地表沉降情况,为安全施工做好全面的准备工作。具体实施流程是,第一步监控量测断面及测点设计,第二步布置主要监测项目测点,第二步中还有水平收敛、拱顶下沉、地表沉降等需要注意的内容。

具体的施工操作步骤如下:对于净空变化、拱顶下沉和地表下沉等必测项目设置在同一断面,其量测断面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表6进行,洞口及浅埋段量测断面间距取小值。下表1列出了必测的项目。

表1量测断面间距和每断面测点数量

根据表1所示数据,对断面点进行详细测量,认识其围岩级别和开挖的方法,从而确保施工中不出现意外。对于沉降观测,我们根据测量的数据按围岩的级别来确定,该隧道Ⅴ级按5米、Ⅳ级按10米布设一个监测断面。对于隧道洞口的里程、隧线的分界里程、明暗分界的里程、有仰拱和无仰拱等变化历程以及隧道衬砌沉降缝的两侧,这些都设置一个断面。量测时除了变形缝外每断面布置2个沉降观测点,还需要分别布置在隧道中线两侧各4.70米处,对于变形缝处的每个观测断面布置4个沉降观测点,分别布置在隧道中线两侧各4.70米的位置和变形缝前后各0.50米的位置。

3.2铁路隧道下穿天然气管道施工的安保措施

因为隧道要穿过的山体有天然气管道,因此安全保护措施是必须的。在安保方面,要做到这几点:制定天然气管道突发事故应急预案、隧道施工必须做好通风技术、隧道施工时要确保工程质量,另外也要做好天然气管道加固工作。

制定天然气管道安全事故预案是防患于未然的必备措施,如果施工中出现天然气管道被损坏的问题。要在第一时间切断气源、封锁事故现场和封锁危险区域,同时将现场人员迅速的撤离,设置警示标志,保护相邻装置和设备,确保安全。接着要做的就是停火、停电、防止静电火花,搬离易燃易爆等危险品,防止事态进一步的扩大和引发次生灾害。之所以这么做,主要是因为石油天然气遇到了火星就会发生爆炸,后果不堪设想,因此决不允许出现这种事情。接着设置警戒线和划定安全区域,对事故现场和周围地区的可燃气体进行分析,同时分析有毒气体、对大气环境进行监测和气象预报,必要的时候要将附近的居民撤离现场。还需要预防大事故出现,这时就需要制定事故应急救援的方案,组织实施,由相关主要领导负责,现场的救援工作要做好人身安全防护、避免天然气中毒或烧伤等伤害,保护国家重要设施和标志,防止对江河、湖泊、交通干线等造成恶劣影响,对人民生命财产购置威胁。

因为施工的隧道是双口掘进的方式,由于山体有天然气管道,则设置两台110KW×2的通风机,各置于隧道的进口和出口处。在保证有效净空的前提下,可以选用大直径的风管来减少风阻,同时要控制通风时间,确保置换掌子面附近的施工距离足够安全。

为了保证隧道施工的质量,需要增加隧道开挖的保证措施、砂浆锚杆的施工措施、喷射混凝土的施工措施、衬砌混凝土的施工措施,以此来确保隧道施工过程中,其工程的质量得以安全、不出现施工事故。

参考文献

[1]孙全德.秦岭特长隧道项目荣获国家科技进步一等奖[J].岩土工程界,2004,(04).

[2]小马.中机联举行“国家科学技术奖获奖人员座谈会”[J].中国机电工业,2007,(03).

铁路隧道工程施工方案范文

关键词:铁路隧道;施工技术;浅埋;发展

一、铁路的发展历程

铁路隧道建设技术是交叉性很强,涵盖多种专业的综合技术。近代以来,中国铁路隧道建设技术的发展,大体可以划分为三个时期:

1.1888-1949年,中华人民共和国成立前,铁路隧道建设基本是由人力开挖、机具简单、手工操作。当时铁路隧道建设既没有统一的专业技术团队,也没有完整的设计方案、施工规范,机械设备少之又少,方法简单,工人劳动强度非常大,效率很低。在当时建成的隧道长度超过3公里的仅有3座。

2.在建国后50-70年代,铁路建设迅速发展,隧道施工方式也由人力为主转变为中、小型机械化施工,施工方法以上、下导坑法为主,开始采用平行导坑和管道进行施工通风。是隧道设计、施工技术有较大发展的时期。

3.至80年代以来,铁路建设大发展,长大隧道和潜埋隧道普遍建设。隧道建设从传统的矿山隧道方法向采用以“新奥法”原则指导下的新技术、新设备发展,隧道施工开始引用大型机械设备,是隧道建设技术追赶世界水平的时期。建设长隧道和潜埋隧道可降低线路越岭和避免使用短隧道群,使线路状态得到改善,有利于消除和确保运营安全,为适应特长隧道建设的需要,在隧道工程中大量引进国外先进技术和设备,促进铁路隧道建设技术快速提高。

二、主要施工技术措施

我国铁路隧道施工技术的不断发展,使我们现在所使用的隧道通过良好的优化方案,保证了施工安全和工程质量,技术人员采取洞内洞外联合加固措施,取得了良好的效益。在此,对于我国铁路隧道建设的主要技术措施对以下几点进行分析:

1、加强超前支护,最好采用双排导管对围岩进行加固,导管在拱部120°范围内实施双排交错建设,导管长度黄金长度在4米,管径在42毫米的无缝钢结构导管。环向的间距是30厘米,各层之间的间距控制在22-31厘米,施工外的相互插角在5-10°,导管搭接长度不可小于1.5米。

2、施工中尽可能的加长系统锚杆长度。原始的锚杆长度大约在3.5米内,最好由原始设计上的3.5米加长至4.5米左右,采用煤电钻成孔,使用药包式锚固药剂,保证锚杆的质量。

3、加强混凝土喷射施工质量控制。严格按照喷射标准施工,确保混凝土喷射的质量。缩短混凝土喷射的终凝时间,以尽早使支架与混凝同来抵抗围岩所带来的变形。

4、在施工中要加强测量。正确严谨的指导施工,测量工作应由专人根据规定的频率、时间对隧道围岩和地面沉降的收敛变形状况进行测量。按照测量的管理曲线进行等级划分,并及时对测量数据进行分析判断,如果出现异常,就立即停止作业,等进一步完善施工方案后在进行下道工序的施工。

5、压浆前为避免跑浆,应对掌面使用混凝土网喷技术给以封堵,喷混凝土厚为20cm,掌子面封闭后,然后对导管内进行压浆,压浆使用最好为水泥浆,水灰比例是1:1,压浆顺序从下而上,确保压浆效果。如果注浆管路较短,而且没有弯头,注浆管的压力尽量调整小一些,控制在在0.1MPa以内。

6、对现场仔细勘察,水位线预计从隧道底部开始到填充顶部。随着降雨量的不断增加,开挖后的渗水量较大,施工前应该准备足够的排水设备,根据水量变化及时的采取排水措施。

三、铁路浅埋隧道技术施工中的控制要点及经验

1、加强交叉施工的现场管理

明挖施工会将施工现场大面积挖开,为保证通行车辆与作业人员安全,现场要设置较醒目的标志和标识,并设有专人负责指挥,凡涉及到交叉作业问题,要积极与对方协调,全力维护现场。

2、加强二衬施工控制。

根据以往浅埋隧道技术施工资料来看,如果隧道浅埋厚度达到了100cm,远远大于黄土V级加强围岩衬砌厚度,这对衬砌机械承载力是个巨大的挑战,为保证作业人员和衬砌机械的安全,必须要加强二衬施工控制。

3、控制混凝土浇筑速度和塌落度。

控制混凝土浇筑速度和塌落度。混凝土的塌落度只需满足泵送要求即可,降低凝土的流动性,减慢混凝土浇筑速度,相对拖延浇筑时间,尽可能的让先浇筑的混凝土完成初凝,尽量减小衬砌机械的压力。

4、排水半管的质量控制

Ω100排水半管是无压排水技术的重要组成部分,首先在已经通过中间验收的初支表面,径向打入1m-1.5m的排水孔,主要目的在于把围岩内部中的毛细水引出,不至于让围岩和初支组成的支护框架长期受到水分压力的影响,再一点是为了有效的将水排出,然后把排水半管安装在泄水孔上,使围岩内部的水能够顺畅的流出,通过边墙纵向排水管排出洞外,避免导致受潮渗水,使防水层处于良好的环境中。

5、合理进行施工管理

在实际隧道建设中,施工方案的优化和比选,无非在特定的施工环境下合理的进行施工组织管理,加快隧道施工进度,提高建设效率。反之,即使有再好的施工方案,没有合理的进行施工组织也是一番徒劳。根据多年的隧道浅埋施工经验,采用双向挖自同时施工,合理安排资源,密排工序,才可以得到行之有效,效而高质的隧道工程。

四、铁路浅埋隧道技术未来的发展趋势

近半个世纪来,中国铁路浅埋隧道建设技术虽然有了很大进步,但与世界铁路浅埋隧道长度不断增加并向水域方向发展的趋势比较,还有一定的差距。如果要建设出具有高技术、高质量、高效率的浅埋隧道,就必须学习和创新更适合我国铁路浅埋隧道建设的新技术。对于新技术的应用和改进,有两个方面可供参考,其一:运用新奥法技术,考虑围岩自身的承载能力,可在坑道爆破后采用喷锚和单喷作为初期支护,然后要多次量测位移,判断围岩基本稳定时间。再进行第二次支护,这样可以建造较经济的衬砌结构。其二:隧道掘进机开挖方法正在不断研究和改进,生产出各种新型机械设备。液压凿岩机械设备不断更新完善,使隧道建设进度大大提高。激光导向设备和光电测量仪器的使用,使隧道浅埋施工精确程度大幅度提高。目前,遥感技术、航空勘测、物探技术、量测技术和电子计算机技术的广泛应用,使隧道浅埋勘测设计技术水平也有了很大提高。通过各项隧道浅埋新技术和提高隧道建设管理水平,定会把铁路隧道浅埋即得发展推向一个新台阶。

总结:以上是笔者从实践出发对当代铁路隧道浅埋施工技术等相关知识进行了粗略的分析和研究。技术的创新,才是中国发展前进的动力,浅埋隧道技术在铁路建设中是一次重大突破,也证明我国在铁路建设上又跨越一步,中国铁路工程建设人员在总结自己的经验和学习国外经验的基础上。同样取得了许多成绩,即在施工控制、勘察设计方面以及运营管理水平等取得了显著的成果。

参考文献:

[1]郭明阳.铁路专线黄土地质浅埋富水隧道施工技术[N].四川出版社.2008(4)

[2]王大江.论铁路浅埋隧道施工技术[C].中国铁路建设报道.2006(5)

[3]符玉新.铁路浅埋隧道施工的主要技术措施[C].河北道路建设快报.2003(14)

[4]贾玉清.中国铁路发展史[J].山东铁路建设研究院.2008(7)

铁路隧道工程施工方案范文1篇7

关键词:隧道排水设计施工

Abstract:intheprocessofrailwaytunnelconstruction,ifthereisnoperfectwaterproofanddrainagemeasures,itisveryeasytoproducetheleakingandpermeablephenomenon,theaffiliatedequipments,suchasfire,lighting,ventilationfacilitiesandinternalstructurehasadverseeffects,resultinginwater,roadsurfacecrack,archwallandvaultphenomenon,totheoperationoftherailwaytunnelhaveseriousharm,reducetheusetimeofthetunnel.Therefore,intherailwaytunneldrainageandwaterproofdesign'sprocess,shouldavoidleakageanddrippingphenomenon,withtherightwaterproofdrainagemeasures,improvethedrivingsafety,continuouslyenhancingrailwaytunneloverallquality.

Keywords:tunnelconstructiondrainagedesign

中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:

随着我国社会主义市场经济的不断发展,铁路建设受到社会各界的广泛关注,隧道工程已经成为了铁路建设的重要部分,铁路隧道的施工水平会对运行质量产生重要的影响。我国目前普遍使用矿山法、盾构法和新奥法进行施工,新奥法也可以称为复合衬砌,在施工的过程中应该重视防水层的修筑和二次衬砌技术。可见,隧道防排水的设计与施工技术越来越得到高度的重视。

一、铁路隧道工程防排水设计

为了确保隧道不渗、不漏、不裂,对处于中等富水带的隧道我们采取的设计原则是“以堵为主、限量排放”,而对处于弱富水及贫水地段的隧道我们采取的设计原则是“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”。在具体施工时我们根据设计层层设防,层层把关:若上一道工序(防水屏障)不合格,坚决不准进入下一道工序施工。通过这种方法共建立起六道防线以预防和根治隧道衬砌的渗漏水。这六道防线具体为:第一道防线,注浆堵水;第二道防线,初期支护湿喷防水混凝土防水;第三道防线,软式透水管排水;第四道防线,初期支护与二次衬砌间设防水隔离层防水;第五道防线:二次衬砌防水混凝土防水;第六道防线,施工缝防水。这六道防线在施工过程中最易出现质量问题的为喷射混凝土、防水隔离层、衬砌混凝土和施工缝防水四到防线。

二、隧道内外防排水的施工

1、洞内防排水措施

1.1、初期支护措施

在进行初期支护的过程中,应该使用格栅钢架和锚喷混凝土的支护形式,在对混凝土进行喷射之前,应该首先对开挖面进行处理,避免渗水现象的发生。首先,对于围岩面存在水流的现象,应该使用塑料导管进行导流,如果流水孔和相关的插管要求不符合,可以使用风钻在出水孔处进行扩张,之后再使用塑料管进行引导,使水流从侧沟排出。第二,在一些软弱围岩处,可以将无纺布和塑料网络结合使用,将水从侧沟排出。第三,如果在围岩之中出现了渗水严重的情况,可以在渗水相对较小的地方使用防水的砂浆,在渗水面集中的地点,挖凿暗槽,将水引入侧沟然后排出,在围岩漏水、渗水现象停止的时候,可以进行混凝土层的喷涂,保证混凝土表面具有平整性的特征,避免凹凸不平等现象的出现,减少无铁杆等问题对防水板铺设的影响。

1.2、衬砌盲沟

在进行初期支护之后,在混凝土喷射点有流水的部位设置若干个弹簧排水管。如果流水或渗漏的现象只出现在墙边的部位,可以将塑料管设置在边墙位置,如果在拱墙、流水严重和渗漏严重的部位可以设置软管,在出水点设置若干根软管透水盲沟。盲沟应该在喷层上进行牢固的固定,减少铺设防水板时产生脱落的现象,应该在铁路隧道之中每隔十二米的位置设置盲沟,具体的距离应该针对出水点的具有分布水平进行相应的调整。为了提高排水的通畅性,可以将涌水向排水管内引流,弹簧排水管在边墙处设置的过程中,应该满足设计坡度,保证台车的长度。

1.3、铺设防水层

应该在二次衬砌和初期支护之间设置防水层,提高防水层的封闭性能,有助于结构防水性能的提高。在铺设防水层的过程中,应该将封闭工作作为重中之重,在二次衬砌的过程中彻底杜绝漏水的现象。防水板和缓冲层共同构成了防水层,应该使用强度高和柔软性高的片材作为防水板,减少在混凝土喷射过程中出现的凹凸不平的现象,在这个时候,如果直接设置防水板,很难保证其防水质量,因此,在进行铺设之前,应该对喷射的基面进行仔细的处理,提高安装防水板的质量,在进行安装之前,应该对以下几个方面进行认真的检查。

在处理、检查外漏钢筋的时候,应该避免在基面上存在凸出的管件和钢筋,如果在对防水板进行铺设的时候,有尖锐的突出物,为了减少对焊接机的影响,应该在搭界处保持十二厘米的余量,在进行焊接之前,应该针对预定的爬行速度和温度操作热合机,将温度控制在三百摄氏度左右。将速度设置为两个单位,当指示灯变红的时候可以进行操作,应该针对热熔的具体情况,对温度进行调节,直到对焊缝的熔接可以实现最好的效果。在铁路隧道洞外防排水的时候,应该针对防排水的要求对洞门进行设计,在洞口的翼墙上设置排水沟。

2、铁路隧道施工的控制要点

在施工的过程中,重视隧道洞内排水沟和洞顶截水沟的设计,保持排水的畅通,减少地表水向隧道中流入的现象,重视检验工作,不断提高防水材料和排水材料的质量,提高对爆破作业的控制水平,降低对围岩的干哇哦,减少裂缝贯穿的现象,降低地下水的流动水平,提高对施工的控制,使整个排水体系能够正常的运行。最后,加强铁路隧道工程的宣传工作,提高施工人员对施工质量的认识,将防排水工作落实到整个建设的过程之中。

3、结语

总之,我国目前普遍使用矿山法、盾构法和新奥法进行施工,新奥法也可以称为复合衬砌,在施工的过程中应该重视防水层的修筑和二次衬砌技术。可见,隧道防排水的设计与施工技术越来越得到高度的重视。铁路隧道的施工和设计都应该按照相关的规范进行操作,在施工之前应该针对水文地质和工程地质的情况,制定出相应的排水方案,如果制定出的方案不能和实际情况相吻合,设计单位应该向上级部门提交申请,提高排水的通畅性,在每个施工过程中严格把关,重视监控工作。

参考文献:

[1]陈洁,张宏洲,李亚楠.长大山区高速铁路隧道防排水设计与施工[M].北京:人民交通出版社(自然科学版),2005,40,47.

[2]王冬,朱乃苏,陈志兴.吴家庄双连拱隧道中导洞法施工技术[M].上海:上海科学技术文献出版社,2002,162―174.

[3]董素英,唐绍伟,杨旭东,录高伟,王小军.山岭铁路隧道进洞施工方案浅析[M].岩石力学与工程学报,2007,9(11):159

[4]郑杰.最新交通工程施工新技术实用手册(4)[z].北京:时代传播音像出版社,2003,21,39.

铁路隧道工程施工方案范文篇8

如今,随着我国经济的快速发展,国家和人们对出行的交通工具也要求越来越高,铁路和高铁频频建立,高风险隧道的施工会随之会出现在隧道工程中。众所周知隧道的施工中存在着很多的安全隐患,所以我们对其应高度重视,并应用有效的管理方法和技术措施来避免隧道工程事故的发生。隧道工程安全管理是一个动态的、全过程的控制行为。随着高水平隧道工程的建设施工,更多的因素增添了隧道的风险系数,隧道施工存在的潜在风险极大有可能对隧道的施工产生很大的影响,由于施工风险管理的实施能够使发生施工风险的概率减小到最低限度。所以,进行隧道工程建设风险管理是很有必要的。

【关键词】

隧道工程;施工安全;风险控制

改革开放以来,我国的高速铁路、高等级公路、高速公路、城际铁路、地铁、城市轨道交通等得到了较快的发展,隧道及地下工程也越来越多,而隧道施工一直是这些施工中的难点,怎样才能控制隧道施工的风险是参加施工的单位应该思考和担忧的问题。因此,做好隧道工程施工中的安全管理,是保证国家财产安全和人民生命安全的关键。隧道工程不仅仅是一个有涉及很多学科的复杂工程,并且还具有现金投入量大、技术难、建设周期长、项目涉及范围广等特点。由于隧道建设存在着很多的风险和不确定性因素,复杂难懂的工程地质条件及勘察资料的片面性和相关设计理论的不完整性,使得很多意外事故在工程施工不可避免的发生了。同时,地层、水文地质及周围环境都会由于工程的施工造成了直接影响,并且由于工程施工要与环境发生直接或间接的关系,所以使得隧道以及地下工程风险不仅仅具有多样性、复杂性的内部因素,也有综合性、层次性的外部因素。另外,由于隧道工程施工建设时间长涉及到的工作人员比较多,在工程建设中由于人为的疏忽,也会发生一些意想不到的事件,工程风险也具有很大的偶然性和突发性,现如今隧道工程中施工工程风险的研究大部分还很不完善。由于我国地域了阔,所以有着各种各样的地形。很多的隧道工程都需要在交通建设工程过程中来进行。另外随着城市经济的快速发展,很多的地下轨道交通和高速铁路也需要加大建设,这也使得对隧道工程的需求量不断增加。因此我们必须加大对隧道工程施工安全因素的研究分析。

一、隧道施工风险所具有的特性

在隧道施工中的地下施工、照明通风、岩爆塌方等问题都是地下施工中所具有的问题。另外,由于片面的地质勘探、复杂和变化的地质条件,它的好坏以及正确性直接影响了隧道施工的安全、质量和进度。因此,隧道工程施工风险除具有一般的风险特征外,并且还具有其自身所独有的特点,主要体现在高度依赖工程地质和水文地质条件,还有由此产生的隧道施工风险的随机性和隐蔽性的风险发生。众所周知,隧道施工风险的结果相当严重,除了有比较大的影响外,还会在隧道工程施工的过程中增加一定性的风险性。另外,隧道工程施工现场的环境与其风险在某些程度上也有一定的关系。通过隧道风险各不相同的特点,结合现成的分析和经验积累,得出包括技术风险、施工风险和设备风险在内的隧道工程施工中常见的风险因素。由于隧道施工风险所具有的这些各不相同的个性,所以我们应该充分认识与了解这些特性在隧道施工过程风险管理中的影响大小,采取适当的措施来应对风格不同的隧道施工风险,以达到隧道施工风险的有效管理。

二、隧道施工风险管理内涵

隧道工程是一个投资资金多、建设时间长、涉及面大的复杂系统,在建设这些项目的过程中,也有很多不确定性和不可预知的环境因素,另外还有更多、更大的风险因素存在于隧道工程建设中。为了使危险因素对项目造成的不利影响能减小到最低,我们应该将合理有效的风险管理用在隧道工程施工的实施上。通过风险分析、风险规划和风险监控,来科学合理地使用具体的管理办法、技术手段对项目涉及的风险实施有效控制,主动进行对项目风险进行全过程管理及监控,以减小到项目最低风险。

三、进行隧道施工安全的风险评估

在隧道施工前,应该组织隧道方面的专家对隧道不良地质和可能发生的地质灾害,进行相关性的风险评估,通过实施隧道风险等级管理,建立安全有效的计划和有针对性的预防演练,并主动进行必要的安全监控及防护措施,继续加强在施工过程中的安全保证措施。为了保证重大技术安全问题的隐患在隧道施工的过程中尽可能少发生,我们应该通过组织隧道方面的专家来进行研讨和咨询,建立专家研讨和协商制度,尽力确保隧道施工的安全性,并且利用科技手段、先进的设备以及可靠的经验,有效降低项目成本和施工风险系数。

四、控制隧道施工风险的措施

1、建立风险管理系统,科学有效的进行风险防范工作为了保证隧道施工的安全,应对风险管理应该进行理念的树立,要进一步树立“安全发展”的观念。要形成安全生产责任制,强化企业的安全责任。施工建设单位要按照设计文件进行防范措施的制度,监理单位也要进行审查防范措施,另外还要检查隧道施工风险管理制度的执行情况。加强危险源的监视,加强风险排查,特别是增加风险排查和管理工作。必须针对查出来的安全隐患进行立即组织整改,有效防范、阻止施工安全事故的发生。

2、要做好地质预报工作,真实落实地质预报的责任施工单位应结合隧道工程相关的地质条件以及超前地质预报方案进行指导,首先明确隧道地质预报的方案、预报频次、预报的内容、实施计划,其次要提出设备配置及操作要求、数据采集、信息判断与处理、预报成果报告制作等技术要求。要对能够胜任超前地质预报工作的工作人员进行一定的培训,用来保证超前地质成果及数据的有效性。

3、加强施工安全的培训,落实施工安全的责任要加强安全的意识和培训,根据各企业的情况来建设施工单位的安全文化。负责隧道施工安全的施工单位,必须提高工作人员的安全生产意识,进行相关方面的技术培训,增加管理人员和技术人员的安全生产知识。严格遵守国家的安全法律和规章制度,建立合适的安全生产保障体系,做好安全方面生产的措施,并且做好安全应急救援预案,还应配备相应的应急救援人员、器材、设备,应急救援预案按规定应报监理单位批准并报建设单位备案,并定期进行演练。某些工作程序的操作人员必须进行上岗前的技术、安全培训,考试合格后才能上岗。

五、小结

铁路隧道工程施工方案范文篇9

挑战极限谋新篇

共玉公路起自青海省海南藏族自治州共和县,止于青海省玉树县,全长634.84千米,是玉树藏族自治州的生命公路通道,线路穿越海拔4100多米的青藏高原。在这条新线上,中铁五局五公司担负着A5标段鄂拉山隧道进口的施工任务。鄂拉山隧道是目前世界上在建的最长高原冻土公路隧道,是共玉公路全线头号重难点控制性工程。该隧道地处西北青藏高原的青海省兴海县境内,海拔4303米,这里高原缺氧,气候寒冷,自然条件十分恶劣,施工难度极大。国内外专家在鄂拉山隧道进口考察时感慨地说:“鄂拉山隧道的施工难度在国内外隧道建设史上都是空前的。”

罕见的工程,艰巨的任务,中铁五局开路先锋们挺身迎了上去。

曾经在青藏铁路昆仑山隧道建设中创下奇功、具有“开路先锋”称号的中铁五局,将光荣的使命交给了富有隧道施工经验的中铁五局五公司。五公司委派了富有高原施工管理经验的项目经理、党工委书记和总工担任项目领导班子,从公司各个地方抽调精兵强将火速奔赴鄂拉山。建设者的足音于2011年5月开始在雪域高原踏响。

进场之初,既无住房,更无照明用电、取暖设备。为了快速建点,他们临时租用位于214国道旁边的五道河养路工区废弃的两排简易空房住宿,用汽油发电机发电照明,很快支起了简易的办公桌椅。没有水,他们就每天轮流到住宿对面的青根河用铁锹铲掉表面覆盖的冰雪,用瓢一瓢一瓢地将融化的雪水舀入塑料桶,再由人工抬回驻地。就是在这样的艰苦环境中,全体建设者迎风斗雪,艰难起步,于2015年9月顺利实现了鄂拉山隧道进口进洞施工,并取得了前期“全线第一个完成临建施工并进行办公,全线第一个组建并进行混凝土浇筑施工的拌合站,全线第一批通过交通厅质监站验收的工地试验室,全线第一个安全进入冻土隧道施工的单位,全线第一个双洞安全掘进突破1000米”的“五个第一”佳绩。

优化施工抢时间

鄂拉山隧道施工最突出的矛盾是工期,9330米的高原冻土公路隧道,工期只有54个月,这是一次严峻的考验。面对如此繁重的任务、恶劣的施工环境,中铁五局领导高度重视,先后有总经理、董事长、党委副书记、副总经理、工会主席和五公司党政工团主要领导多次率队深入共玉项目部,与建设、设计、监理和重庆交科所的同志们一道进行调查研究和方案比选,并运用曾在青藏铁路昆仑山隧道施工中的经验,创造性地采用无轨运输、三台阶开挖、低温早强混凝土支护、一衬二衬台车一次性衬砌、集中搅拌混凝土和大功率通风机加强通风等方案,为确保工程总工期如期实现创造了有利条件。

在鄂拉山隧道施工中,一年中有九个月的冰冻期,形成了多年冻土层,成为鄂拉山隧道施工的第一只“拦路虎”。五公司项目部科学利用地形地势改善隧道施工条件,打破设计上的CD、CRD施工方法,大胆采用三台阶七步开挖法,促进施工进度加快。他们还采用人机联合的作业方式,实施“开挖、铺底、衬砌、沟槽”工序,及时封闭隧道,保证安全质量和文明施工;采用无轨装碴和运输,缩短工序衔接时间,使循环时间比过去缩短了30%。

在四年多的施工中,中铁五局在海拔4300米的高原上实现了10个双百米成洞,创下单月开挖215米、衬砌236米的全线纪录,同时书写了世界高原冻土公路隧道月单口独头全断面掘进113米的施工新纪录。隧道进口于2015年1月12日提前掘进至分界点,工期比出口单位整整提前一年,由此获得了业主追加600米的隧道施工任务。中铁五局在高寒、高海拔、高缺氧的情况下,实现了月均成洞160米(单洞80米)的佳绩,创造了国内乃至世界高原公路建设史上的一个奇迹。

依靠科技战冻土

打隧道怕软不怕硬,面对多年冻土地质的隧道施工,有资料表明,单口月均掘进只能在15米至30米之间,按此计算,施工鄂拉山隧道需要78个月才能完工,这与合同工期54个月相差甚远。如果说优化施工设计是赢得时间的关键,那么依靠科技力量是解决问题的突破口。

面对鄂拉山隧道的特殊地质和工期形势,五公司在工程未开工之前就成立了科技攻关小组,确定了进洞Ⅵ、Ⅴ冻土快速掘进及防坍、冻土喷射混凝土、机械化施工配套选型为攻关项目。科技攻关小组经过反复研究和论证,打破了多年冻土施工的传统模式,通过在多年冻土开挖面覆盖黑色防晒网,在洞口搭设双层防晒网钢g架弧棚,有效控制边坡热熔速度,为洞口边坡支护赢得了宝贵时间,并成功实现了施工进洞。

在鄂拉山隧道施工中,五公司共玉项目部在10个方面积极进行科技创新,并取得了明显成效,其中,隧道洞口边仰坡冻土融化采用的黑色防晒网隔热减缓融化工艺、暗洞浅埋层多年冻土大管棚跟管施工工艺,获得青海省共玉公路建设指挥部科学技术进步创新奖,自行研发《用于高寒多年冻土隧道洞口钢g架弧棚》技术成功获得国家实用新型专利证书,用于高寒多年区的隧道低温早强混凝土配置方法,获2014年贵州省发明专利。

规范管理创精品

鄂拉山隧道是目前世界在建规模最大、海拔最高、长度最长的高原冻土公路隧道,进口左右线V、VI冻土围岩长达565米,V围岩2000米,IV围岩2540米,是全线头号重难点工程,给工程质量控制和安全生产管理带来很大挑战。

铁路隧道工程施工方案范文篇10

关键词:高速公路;上跨;铁路隧道;影响;有限元

中图分类号:U412.36+6文献标识码:A文章编号:

1引言

随着我国铁路建设的蓬勃发展,铁路隧道更广泛地出现;同时公路交通也在持续建设,选线要求日趋提高,不可避免地会出现公路与铁路近距离交叉建设的情况,而又以公路上跨铁路隧道的情况居多。铁路正常运营的要求极为严格,如何保障既有铁路隧道的安全运营,又保证新建工程的顺利实施是需要研究的重要课题[1-3]。

沈海高速公路复线是国家高速公路沈阳至海口大通道的重要组成部分,在宁德境内与多条运营及规划的铁路存在交叉。本文对沈海高速公路复线近距离上跨温福铁路下坂2#隧道这一工程实例进行研究,结合铁路隧道缺陷检测结果,主要针对采用路基形式上跨铁路隧道的方案,通过有限元分析计算,对公路施工对铁路隧道可能产生的影响及其安全性进行合理预判。

2工程概况

2.1温福铁路下坂2#隧道概况

2.1.1设计概况

温福铁路位于浙、闽两省交界的浙东南和闽东北沿海地区,北起浙江省的温州市,南至福建省省会福州市,线路总长298.38km,正线时速250公里客货共线铁路设计,该铁路在通车运营中。

下坂2#隧道全长486m。进口端269m为Ⅴ级围岩;中间110m为Ⅳ级围岩;出口端107m为Ⅴ级围岩,典型地质为中粗粒二长花岗岩,全风化层岩芯呈砂土状,强风化层岩芯破碎呈碎块状,地下水不发育。出口端Ⅴ级围岩段隧道浅埋,均采用加强型支护,初期支护拱墙采用C25网喷混凝土,仰拱采用C25素喷混凝土;二次衬砌采用C30钢筋混凝土;仰拱填充采用C20混凝土。

2.1.2衬砌质量检测

为了解隧道结构现状,进行了现场检测。下坂2#隧道高速公路中心里程与铁路交叉处,左右各27m检测区段混凝土衬砌病害调查及检测情况如下:

(1)通过衬砌表面病害调查,该检测范围内拱顶存在4处局部轻微裂损现象,裂纹平均发育长度与宽度分别为0.4m、0.1mm,衬砌施工缝裂纹发育长度与宽度均较小。该检测段渗漏水情况不明显。

(2)通过地质雷达检测,该检测范围内空洞缺陷1处,占测线长度的平均百分比为0.3%,空洞位置位于上行边墙处,空洞长度为1.0m。

(3)通过地质雷达检测,该检测范围内衬砌欠密实带6处,占测线长度的平均百分比为2.6%。

(4)通过地质雷达检测,拱顶、两侧拱腰和边墙局部衬砌厚度为44cm-47cm。

(5)通过回弹检测,该检测范围内衬砌混凝土强度值分布在29.4MPa~30.8MPa之间,测点位置混凝土局部存在轻微程度的强度弱化现象。

2.2沈海高速公路复线拟采用的路基形式上跨铁路隧道方案

2.2.1路线基本情况

沈海高速公路复线拟采用路基形式上跨铁路隧道方案,路线长7129m。路线平面线形受跨越铁路要求、地形及地质情况等控制。

2.2.2上跨铁路隧道时拟采用的路基形式

沈海高速公路复线路基方案于温福铁路宁德站以北约2.9km处上跨温福铁路下坂2#隧道,交角83.7度,路线中线距离隧道出口约47米。

新建高速公路与温福铁路下坂2#隧道最小净距仅10.9m,尚不足一倍隧道洞泾。为了尽量减少上方新建公路对下坂2#隧道的扰动和干扰,对下坂2#隧道该处断面的隧道场地的破裂角,从偏于安全的角度取45°计,小里程侧和大里程侧的破裂面分别为破裂面A和破裂面B,按此种模式确定隧道基本荷载和上部公路产生的附加荷载。

2.2.3上跨处的公路、铁路位置关系及工程地质概况

沈海高速公路复线与温福铁路交叉处为下坂2#隧道出口端,地层为Ⅴ级围岩,中粗粒二长花岗岩,全风化层岩芯呈砂土状,强风化层岩芯破碎呈碎块状,地下水不发育。

3结构安全的评估分析[4~6]

3.1模型及参数

结构荷载计算方法依据《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)中相应的计算模式,进一步计算出强度安全系数来判定结构的安全性。

由于隧道的二次衬砌承受主要荷载,因此确定构件的受压控制时的安全系数为2.0,受拉控制时的安全系数为2.4。

采用荷载结构模型取最不利截面即路基正下方的隧道衬砌进行检算。洞顶考虑11m的覆土厚度,围岩为Ⅴ、IV级围岩,根据《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)取计算参数,重度为18kN/m³,V级围岩基底弹性抗力系数100Mpa/m、IV级围岩基底弹性抗力系数200Mpa/m。

汽车荷载折算成均布荷载为0.98m覆土土柱,考虑到施工荷载及汽车超载等,按照2m土柱荷载进行结构检算。

3.2隧道满足原设计要求下的计算结果

按照既有的下坂2#隧道衬砌结构满足设计要求情况下,对隧道下穿路基段的二次衬砌Ⅴ级围岩段分别进行结构安全检算,并按以下两个工况分别进行模拟计算:

(1)工况1:在高速公路路基施工前,下坂2#隧道承受的主要荷载有:浅埋覆土荷载、衬砌结构自重荷载。

(2)工况2:在公路运营期,下坂2#隧道承受的主要荷载有:原有的浅埋覆土荷载、衬砌结构自重荷载、以及增加的汽车活载和路基自重荷载。

1)V级围岩段工况1计算结果见图1:

工况1(二衬70%),最小安全系数5.13工况1(二衬100%),最小安全系数3.79

图1五级围岩安全系数计算结果(工况一)

计算结果可知,在两种工况下二次衬砌承担70%和100%荷载的情况下,Ⅴ级围岩段安全系数均满足规范要求。

4结论与建议

4.1结论

根据原设计参数及现状衬砌缺陷检查结果,针对沈海高速公路复线近距离上跨温福铁路下坂2#隧道工程,应用有限元数值分析,研究了沈海高速公路复线对温福铁路下坂2#隧道结构安全的影响。

(1)分别按照隧道结构二次衬砌承担70%和100%荷载时,上方公路施工、后期公路行车荷载、及考虑隧道缺陷情况下,共计6种工况。分析并得出铁路隧道典型安全系数分别由无缺陷的4.46降低至有缺陷的3.9,以及由3.27降至2.84。

(2)本文按照《铁路隧道设计规范》取围岩弹性抗力系数100MPa/m(V级围岩)、200MPa/m(IV级围岩)进行计算分析,根据计算结果,沈海高速公路复线以路基的方式上跨温福铁路下坂2#隧道时,隧道衬砌结构的强度安全系数满足规范要求;在检测出隧道衬砌有所削弱的情况下,通过再次检算,隧道结构的强度安全系数值有所降低,尚仍能满足规范要求。提出应进一步降低上方公路带来的不利影响。

4.2建议

(1)为确保隧道结构安全,公路施工前应对既有衬砌结构缺陷进行有效处理,如隧道施工缝有嵌补,存在掉块风险,应提前进行处理。

(2)公路路基施工前,应在地表对隧道周边进行低压注浆,对隧道衬砌周边的空洞进行充填。

(3)公路路基施工及运营期间应对路基本身及铁路隧道进行监测,铁路隧道内监控应采用远程监控技术。

(4)为尽量减小对隧道的影响,跨越时路基超挖1m,由下至上分别设置50cm厚轻质泡沫混凝土、50cm厚钢筋混凝土板、路面结构。钢筋混凝土板起到分散汽车荷载作用,泡沫混凝土起到减少车辆振动、降低附加荷载等对隧道结构的直接作用。

(5)设置的钢筋混凝土板沿路线方向的长度适当延长,宽度超过破裂面,按60m考虑,其宽度与高速公路路基相同。

参考文献

近接隧道施工的设计与指南[M].日本:铁道综合技术研究所。1987.

TBl0003--2005,铁路隧道设计规范[s].

姚捷.新建公路施工对赣龙铁路隧道的影响分析[J].铁道工程学报,2013(2)

张继周,缪林昌.岩土参数概率分布类型及其选择标准[J].岩石力学与工程学报,2009,28(S2):3526-3532

铁道第二勘察设计院.铁路工程设计技术手册·隧道[K].北京:中国铁道出版社,1999.

铁路隧道工程施工方案范文篇11

[关键词]浅埋暗挖法;地铁隧道施工;安全风险管理;问题;措施

中图分类号:U455.1文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)16-0189-01

引言

地铁隧道大多数埋深较浅,地面建筑复杂,交通设施和地下管线多,地铁隧道的施工出现的各类风险因素给整个城市带来的损失和影响无法避免。所以要加强对浅埋暗挖隧道施工安全风险管理,对风险因素进行预防、控制、避免,将风险对社会的危害影响程度降到最低,为地铁隧道施工的安全、顺利开展提供保障。

1浅埋暗挖法概述

浅埋暗挖技术是一种一边挖掘一边浇注的技术。浅埋暗挖技术的原理是利用了土层被挖掘后短时间的自稳能力,在这段短时间内采用适当的支撑措施,让围岩以及土层表面形成密贴型的薄壁支护进而减小地层沉降的一种技术。该技术的结合了动态设计以及施工信息化,同时还建立了变位以及应力监测的系统进行施工监测,还强调了施工技术中的支护重要性以及对地层利用研究、创新的方法进行加固,并在施工过程中采取钢筋网构拱架进行支护。

2地铁隧道施工安全风险影响因素

2.1工程地质和水文地质条件

工程地质和水文条件是经过漫长的时间形成的,有随机变异性、离散性等特点,地层中有大量的水活动,地质勘探是只能通过个别测试点的分析取样,得到近似值,地铁施工因这些复杂的因素,存在很大的风险性。浅埋暗挖时,涂层在开挖短时间内具有一定的自稳能力,要及时采取支护措施,使围岩形成薄壁支护结构,主要适用于粘性土层、砂土层等地质条件。

2.2地下管线

地铁施工不可避免的会对周围地面埋设的各种管线造成影响,不利于正常使用,处理不正确的话,极有可能导致严重的后果,施工时要了解清楚地层、地下水和地下管线的情况,知道地下管线的哪些方面容易造成安全风险。在地下管线复杂的地方,管线交叉造成移动不便,施工机械设备没法正常开展工作,增加了施工难度,降低了施工效率;燃气管道和电缆发生破裂后极易导致漏电爆炸危害;过水管道破裂后会在施工场地留下积水,会破坏路面,导致塌陷,影响隧道结构的稳定性,上部水囊破坏,还会造成路面额开裂,需要进行对空洞、塌陷进行维修。

2.3埋深和断面类型的影响

浅埋暗挖隧道施工时,上层覆盖的土较薄,地层加固措施不当的话很容易引起地面的移动现象。覆跨比是判断围岩稳定性的一个指标,是指拱顶土层厚度和隧道结构的跨度之比,比值尽量大于1。隧道的界面类型影响围岩应力,根据界面类型可以分析隧道结构是否合理,另外界面类型还对控制地表沉降有一定的作用。所以界面类型对围岩的稳定性也有一定的影响,例如设置仰拱就是为了使界面更加合理。

3浅埋暗挖法地铁隧道施工安全风险管理中存在的问题

3.1施工准备

由于各地建设环境的差异,目前浅埋暗挖法并没有统一的施工工艺,配套施工工法也不尽相同,需要根据项目具体情况进行施工工艺设计,但在实际工作中,并没有完全做到因地制宜的设计施工工艺,主要表现在施工工艺、施工方案部分内容不能满足工程实际的需要,未发挥其对实际施工的指导作用。

3.2施工过程

在完善施工方案的基础上,施工过程中严格按照施工方案执行是保证施工安全的关键,但在实际工作中存在未按照施工方案实施或变更管理不严格等情况。施工过程中的安全管理问题还表现在对施工地质情况管理不足,不能及时掌握施工地质情况。

3.3施工管理

按照国家相关规范要求,施工项目要建立安全管理体系,配备相应的安全管理人员,但是实际工作中并没有按要求实施,主要表现在:安全管理体系未发挥应有的作用,安全管理人员不足等,这在一定程度上影响了项目的安全管理。

4\埋暗挖法地铁隧道施工安全风险管理措施

4.1加强施工准备安全风险管理

在实施浅埋暗挖隧道施工前,施工单位需根据施工现场地质水文情况和土体覆盖层厚度以及土壤断层面、环境的情况,制定出开挖、支护、监控的方案,同时制定处理局部地质不良情况的方案,并提供相应的安全技术措施,再根据制定的方案编制施工人员组织设计,施工单位专业人员对设计的方案进行论证,以确保设计方案能够实施。施工前风险管理主要包括以下方面:识别地质,环境风险;分析重点施工工序风险;评估施工组织合理性。

4.2加强施工过程安全风险管理

在施工过程中需要抓好开挖、衬砌这两大工序。其中开挖是隧道施工的关键工序。在开挖的过程中,需尽量减少超挖的情况,以保证隧道的规整;需尽量大断面,以减少对岩土周围的扰动;需贯彻落实好“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”这十八字方针。在施工过程中,按照施工要求规范操作,对可以优化的工序进行优化处理,并科学合理地安排工序。施工过程风险管理需做好以下方面的管理工作:施工开挖地质风险管理,支护结构体系风险管理,施工周边的环境风险管理,特殊施工工序和关键部分管理。

4.3加强施工管理安全风险管理

完善施工风险管理体系,落实施工人员、设备、应急物资等资源。按照施工要求和施工现场的具体情况组织好施工人员,并配备好施工设备和相应的应急物资,以便应对突发状况。落实安全防护措施。在施工前落实施工人员安全防护用品、设施,在施工时落实施工人员文明施工情况。落实设计文件。在施工前落实超前支护、开挖支护工作是否满足设计要求,在施工时落实交叉施工工序是否满足设计要求。落实施工方案。在施工时落实土方开挖、注浆、降水施工满足施工方案。完善应急管理体系。依据隧道施工的特点建立相应的应急组织管理体系,建立切实可行的应急方案,并准备相应的应急物资资源。强化管理工作面的施工过程。每一个隧道施工场地配备数名专业技术管理人员,以便监督和指导施工人员施工,从而保证施工工作面的质量。

结语

在浅埋暗挖法法的应用中,要针对工程的设计情况,要合理分析安全风险管理的影响因素,从施工准备、施工过程、施工管理等方面,针对不同问题,采用不同的安全风险管理措施,对施工中的安全风险问题进行有效控制,为施工安全和工程质量提供保障。

参考文献:

[1]蒙路兵.浅埋暗挖隧道施工的风险管理研究[J].甘肃科技纵横,2016,(08):44-45+50.

[2]海占权.城市浅埋暗挖隧道施工风险管理研究[D].北京交通大学,2015.

铁路隧道工程施工方案范文1篇12

关键词:施工沉降、稳定、下穿高速公路、双侧壁导坑法、数值分析、沉降

中图分类号:U238文献标识码:A

一、前言

随着我国人口的不断增多以及城市之间联系的进一步深化,社会对交通运输的要求也在逐渐的提高,加大我国铁路的建设力度,提高我国铁路行业的运输能力,对促进我国交通运输行业的发展有着重要的作用。近年来,随着人类对地下空间的不断开发利用,使得新建铁路隧道近距离穿越既有建筑物的现象越来越多,这就产生了隧道施工时既要保证新建隧道施工安全。目前,国内在山岭隧道穿越工程方面的研究主要是以现场监测手段为主,在施工过程中监测位置处的沉降及水平收敛位移值。在大量隧道开挖施工引起的地表沉降实测资料的基础上,归纳总结了隧道施工引起地表沉降槽的形状和控制参数,系统地提出了地层损失的概念和估算隧道开挖地表下沉的实用方法。公路路面沉降的影响及隧道施工过程中自身的位移受上覆高速公路及山体围岩影响的变化情况,为铁路隧道施工安全及既有高速公路行车安全提供理论依据。

二、防止浅埋铁路隧道施工沉降的重要性

在铁路工程施工的过程中,常常会遇到地质条件较为复杂的区域,为了降低铁路工程的施工难度,需要采用修建隧道的方法来确保工程的顺利进行。浅埋铁路隧道对工程的防沉降技术的要求较高,特别是在地表存在有建筑物的前提下,如何有效的降低施工过程中产生的地表沉降,是保证地表建筑物安全的基础。由于浅埋铁路的埋深较浅,因此其上部结构的稳定性与支撑能力均要弱于传统的隧道结构,一旦隧道发生沉降,不仅会威胁到隧道工程的正常施工,也会对地面的建筑造成严重的影响。因此,加强浅埋铁路隧道施工过程对地表沉降的防治力度,将隧道的施工过程对周边环境的影响控制在最低限度,对确保我国交通行业的快速稳步发展有着重要的作用。

三、数值计算结果分析

1、下穿隧道埋深对路基沉降变形的影响

铁路隧道下穿高速公路路基引起的路基沉降变形与隧道下穿深度有直接关系,因此针对于埋深很小的下穿隧道施工必须采取相应的技术措施,避免隧道上覆土层塌陷。随着隧道埋深的增加,施工引起地层损失和土体的再固结会加大,因此路面最大沉降值会有加大趋势,但当埋深达到一定深度后路面沉降不再增加甚至减小,最后隧道埋深对路面沉降的影响越来越小。随着隧道埋深的增加,路面沉降槽的宽度逐渐增加,但沉降槽的曲率变得越来越缓和。隧道跨度越大,施工引起的路基沉降变形也越大,但对沉降范围影响较小。沉降槽宽度与隧道埋深成正比,埋深越大,沉降槽宽度系数越大。

2、上覆土层模量对路基沉降变形的影响

高速公路路基主要由面层、基层和地基构成,每个构造层相对都是由均匀的材料组成,构造相对简单,因此数值计算只是分析上覆土层不同模量对既有公路路面的影响。当上覆土层模量较小时引起的路面最大沉降值很大,随着上覆土层模量增大,路面最大沉降值会急剧减小。在施工过程中采取提高上覆土层模量的方法可以有效地降低路面沉降量的发展,但不能明显降低路基的沉降范围。

3、上覆土层泊松比对路基沉降变形的影响

泊松比表示上覆土层侧向变形性质,随着上覆土层泊松比的增加,路面最大沉降值急剧增加,两者呈非线性关系,但沉降槽宽度参数的变化不大。分析主要原因在于泊松比表示上覆土层的竖向变形对横向变形的影响大小泊松比越大,土体侧向变形也越大,因此土层泊松比直接影响隧道开挖引起周围土层地层损失的大小,所以土层泊松比对路面沉降更比较敏感。

4、上覆土层土体强度对路基沉降变形的影响

土层内摩擦角对路基沉降具有较大影响,随着土层内摩擦角的增加,路面最大沉降值开始急剧减小,当摩擦角达到某值时,沉降量减小变得缓慢。

四、导致浅埋铁路隧道施工沉降的主要因素

1、铁路隧道的开挖面积

隧道的开挖面积在很大程度上决定了隧道需要支护的数量与密度。随着隧道开挖面积的增大,构成隧道的岩体或土体本身的强度有限,对上部提供的支撑力在达到一定程度后便很难有所提高。

2、施工地点土壤岩性的影响

隧道施工地点的地质岩性决定了土体的强度和稳定性,当施工地点的土壤强度较高,隧道上部结构对支护的要求相对较低,反之,隧道施工地点的土质为软土或湿陷性黄土,则会大大提高施工的难度。

3、地下水的影响

地下水含量丰富的地区,土壤的含水量也要明显高于正常地区,使其突然发生软化,湿陷性提高。即使排干地层内部的水分,也很容易导致原有的土体在失水的情况下内部应力发生变化,使土壤收缩干裂,降低上部结构的稳定程度。同时,隧道地基的承载能力不足也是造成隧道沉降的重要因素。

4、高速公路行车的影响

高速公路在重力和自身质量的作用下,会对下方的土壤施加一定的压力,一旦压力超过土壤的最大承载能力,便会导致土壤发生沉降。因此,高速公路的车辆行驶对施工沉降的影响力也是不可忽视的。

5、施工因素的影响

浅埋铁路隧道施工期间的支护质量对减小施工沉降有着决定性的影响,尤其是在浅埋隧道施工的过程中。此外,施工过程采用的方法也会在一定程度上影响隧道发生沉降的可能性,一旦施工方案设计不当,便会给工程的施工带来严重的负面影响。

五、控制浅埋铁路隧道施工沉降的有效措施

1、加强工程施工前期地质勘测的力度

加大工程施工前期地质勘测的力度,可以为施工计划的拟定提供充足的依据,从而了解施工过程中的重点与难点,并有针对性的制定出科学的方法与控制措施,为降低浅埋铁路隧道的施工沉降打下良好的基础。

2、详细了解高速公路与铁路隧道的关系

由于高速公路本身的性质以及车辆的运行均会对浅埋铁路隧道的施工沉降造成一定的影响,因此,详细的了解高速公路的施工状况与行车特点,对制定科学的施工计划有着重要的意义。

3、合理处置施工地点的地下水

铁路隧道施工地点的地下水会对当地的土质产生不良影响,降低土壤的承载能力,提高工程的施工难度。因此,在架设支护下水能够顺利流出,保证施工场地的干燥,避免围岩被地下水浸泡而发生软化。

4、对隧道进行超前支护

对浅埋铁路隧道进行施工时,对隧道进行超前支护能够在沉降发生之前对隧道的周边进行加固,能够有效的防止沉降现象的产生。在进行注浆的同时搭配大管棚超前支护技术,可以进一步的稳定隧道的围岩,加强隧道的抗沉降能力。

5、选择合理的开挖方式

在对下穿高速公路的浅埋铁路隧道进行施工的过程中,为了保证隧道基础的稳固,需要采用短台阶人工小步距的开挖方式,在开挖的同时做好配套的初期支护工作,减少工程施工过程中出现沉降的可能性。

6、做好隧道的支护工作

浅埋铁路隧道对沉降的抵抗能力较低,加之隧道需要下穿高速公路,因此更加提高隧道支护工作的难度,在隧道施工的过程中,应当重点加强高速公路下方隧道的支护工作,有效的防止了施工沉降的发生。

六、结束语

在浅埋铁路隧道下穿高速公路地段的施工过程中,采用超探测、预堵水、管超前、强支护、短进尺、早封闭、勤监测、备预案的思路对施工沉降进行控制,能够有效的降低隧道施工对高速公路产生的不利影响,确保高速公路与铁路的行车安全。

参考文献:

[1]万先德:《太中银线吕梁山隧道下穿青银高速的现场监测》,《西部探矿工程》,2008年01期

[2]王殿会郝欣欣:《铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术浅析》,《福建建筑》,2009年09期

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