隧道工程施工现场经验总结

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）隧道通过沟谷凹地等覆盖层过薄地带或通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）当隧道掘进通过沟谷凹地等覆盖层过薄地带或通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、水灰比不同通过试验确定，使配制的砼初凝时间不超过5mm，终凝时间不