来自 科研成果 2019-08-14 14:06 的文章
当前位置: 王中王一码免费公开 > 科研成果 > 正文

提前地质预告在南水北调中线工程的应用,隧道

隧道施工不同于其它工程,一是最显著的特点就是前者对于施工前方地质情况不能很好的揭示,造成隧道塌方经常发生。轻则小塌方,重则造成人员伤亡和设备损坏,以及其所带来的次生灾害更加重了生态环境污染和破坏。特别是在城市地下工程建设过程中,因地质不明造成大塌方造成地下各种电力电缆、煤气燃气管线、热力管线、人防通道、给排水等管线开裂甚至断裂而漏水、漏气引起交通中断,火灾发生,人民的财产受到损失和生命受到伤害。因此隧道施工是一个充满高度风险的行业。过去隧道施工全靠经验,但随着社会的发展、科学的进步,隧道从设计到施工都有了全新的理念。对围岩的认识也提升到了一个全新的高度,就是在隧道的施工中“如何爱护围岩,如何保护围岩”。要达到这个目的,在隧道施工前,必须充分认识和了解围岩,进行超前地质预报。 一、超前地质预报方法 目前地质预报方法有多种,归纳起来可分为两大类:一类是直接方法,另一类是间接方法。 所谓的直接方法,是地质法和钻探法。例如在隧道勘测设计阶段,对隧道沿线进行地质调查,钻孔勘探,从而获得地质信息,作为隧道预设计的依据。但由于钻孔是在设计线路上隔一定的距离进行地质取样,加上地质情况的复杂和多样性,不能全部反映隧道沿线的地质全貌。只能在隧道开挖过程中作为施工前参考,在隧道施工过程中还得随时注意工作面围岩状况,进行地质描述,做出施工记录,推断前方围岩状况,或进行超前钻探,即在掌子面进行钻孔取芯,直接获取前方短距离地质信息。而间接法,则使用地球物理技术进行勘探,如洞内施工采用地质雷达法等。 二、超前地质预报的工作流程 要做对工作面前方的地质情况作好超前地质预报工作,出准确的判断,首先要有准确而全面的信息资料,对于信息资料的获取来源于隧道的勘测资料、隧道设计资料和掌子面地质素描。在隧道勘测设计阶段,针对隧道选址进行钻探所获取的地质资料是隧道设计的主要依据,所有这些资料,对于承包商在选择隧道开挖方式和开挖作业安排时,可以作为非常重要的依据。它可以使我们对隧道主要的地质病害地段有一个宏观的了解。在隧道的开挖作业过程中,对已开挖的洞段和掌子面实际情况,不间断的记录其围岩岩性、结构、断层、风化和水文实况,并附以草图,则是推断作业面前方围岩状况的主要依据。 在隧道施工前,仔细研究地质勘探资料,在施工过程中,不断获取直接和间接地质信息,结合掌子面地质素描,及时修改开挖方法,修改支护设计,以保证作业安全。为了使获得的信息能充分发挥作用,必须对其进行分析、研究,去粗存精,去伪存真。西四环暗涵工程在隧道施工过程中建立起了地质预报信息传递流程,如2.1图所示: 三、地质描述方法 1、施工地质日志 施工地质日志,记录施工地质事项、技术往来活动、重要施工措施及施工情况、工程重大事项等。通过不间断地记录施工地质日常活动和工程重大事项,使各方参建人员掌握施工过程中的地质情况,对围岩的工程地质问题的性质及其影响和边界条件有清晰的判断。为处理方案及与工程地质条件相关的安全监测方案的制定提供科学依据。

现阶段,建筑企业隧道塌方主要原因是什么?如何做好预防隧道塌方?基本概况怎么样呢?中国本网小编整理隧道塌方基本内容如下:

本网小编通过本网站建筑知识专栏的知识整理,建筑企业隧道塌方主要基本情况包括:

随着我国经济的高速发展,国力的增强、人民生活水平的提高,对交通的要求也越来越高。近年来,我国的高速公路、城际铁路、铁路客运专线、高速铁路、城市地铁、城市轨道交通等得到迅速发展,隧道及地下工程越来越多。对于隧道建设而言,通过近两个世纪的探索,形成了多种设计理论和工法,如矿山法、浅埋暗挖法、新奥法、挪威法等,这些设计理论和工法在隧道建设实践中发挥了十分重要的作用;但在具体实践中也出现了一些问题,尤其是一些坍方事故的发生,规模较大、造成了生命和财产损失、影响恶劣。这些事故的发生,血的教训,警示人们高度关注和重视隧道及地下工程的施工安全。

为了让相关人员了解隧道塌方施工方案中处理塌方的相关内容,本网小编梳理隧道塌方隧道塌方原因包括人为原因和自然原因,基本概况如下:

自然因素(地质因素)

大量工程事实证明,隧道及地下工程施工安全事故(坍方、塌陷)中起决定性的是地质因素。在勘探和施工过程中对地质情况认识不清,造成施工时出现了坍方:

在开挖的过程中,围岩的地质条件发生突变,如从Ⅲ级突然变化到Ⅴ级围岩,存在岩层分界面、岩土分界面等不利结构。

在隧道施工范围内、或隧道周边出现的断层、破碎带、软弱夹层、结构不利面、岩层的不整合接触带等。

出现了特殊的不良地质,如膨胀岩、高地应力、溶洞、涌水等。

地下水。地下水是使隧道围岩丧失稳定的重要原因,其影响主要有三个方面:一是软化围岩,软质岩石体受水饱和后,其强度有不同程度的降低。如水浸入泥质岩层,能使岩质软化;水浸入无水石膏或以蒙脱石为主要成份的粘土,地层膨胀而对隧道产生极大的膨胀压力。二是软化结构面,泥质充填或具有软弱夹层的软弱结构面遇水后,即发生液化变软或填充物被冲走而降低结构面的抗剪强度,使岩体易于滑动。三是承压水作用,围岩受到水压作用后,更易失去稳定。

设计因素。

选线不合理。无论是公路、铁路,还是城市地铁,有时过多的考虑到投资等经济因素,线路的选择和确定不能百分之百从技术、地质、实际功能需求和可行性来考虑,出现一些选线不合理的情况。如果线路不合理,隧道穿越地层就有可能由好地层变为不良地质地段,就容易出现隧道坍方。比如南方某线因线位过低,使一长隧道处在沟谷底部,施工时隧道内地下水长流不断,水量巨大,多次出现突水、涌水和坍方事故,造成工期、成本的巨大损失。另一长大隧道,因考虑投资,将线路标高提高,原来的长隧道变短,但隧道通过的地层由原来较为稳定的岩层,变为土质地层与含水砂层接触带,给施工造成极大困难,造成工期、投资得不偿失。

洞口的位置选择不恰当,如位于较大的滑动体、断层之中,或存在偏压,从而引发洞口坍方。

施工因素。

选择不正确的开挖方法,易引起坍方。

一般情况为:开挖面积小于100m2隧道:Ⅱ、Ⅲ级围岩一般采用全断面法开挖,Ⅳ、Ⅴ级围岩一般采用台阶法开挖。

开挖面积100~200m2隧道:Ⅱ级围岩采用全断面法开挖,Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖、Ⅴ、Ⅵ级围岩采用CD、CRD法或侧壁导坑法进行开挖。

对破碎、软弱围岩或大断面施工,要采取一些辅助措施配合开挖:上半断面采用环形开挖、留核心土,喷射混凝土封闭开挖工作面,设临时仰拱封闭成环;设超前锚杆、超前管棚、插板、预注浆加固等措施。隧道渗水或涌水较大情况下,应采取较为保守的施工方法。

但施工中经常存在:施工方法与地质条件不相适应,地质条件发生变化,没有及时改变施工方法,如应该采用半断面开挖而实际采用了全断面,应该采用分步开挖的而实际采用了全断面或半断面等等;

一次开挖进尺过长也极易导致坍塌事故的发生,特别是软弱破碎围岩地段,上半断面应一次开挖一榀钢架,下半断面Ⅳ级围岩不超过两榀钢架,Ⅴ级围岩不超过一榀钢架。以上情况,致使一次开挖跨度过大或高度过高,超出了围岩自身稳定自然拱跨度,使隧道周边围岩形成塑性滑移楔体,直接造成坍方或支护结构的剪力破坏;

隧道塌方相关延伸:

隧道塌方预防措施技术:

学规划、合理选线。

严格勘探、摸清地质。

发生坍方概率较多的是地质较差的断层破碎带及浅埋偏压地段,因此摸清地质情况是确保隧道及地下工程施工安全最关键、最重要的环节,很多隧道坍方都是地质因素起决定性作用的。勘察单位要提高勘察精确度,充分探明工程水文地质条件,调查周边环境情况,确保勘察数据真实可靠;在勘察报告中要对复杂地质条件和周边环境及其可能给工程造成的危险,作出重点说明。设计单位要严格执行工程建设强制性标准,确保设计质量;在地形、地质条件复杂,可能发生滑坡、坍塌的工程中,要在设计方案中作出专门的安全防护考虑,才能有效预防坍方。

统筹考虑、精心设计。在每个设计阶段都有相应的具体工作内容和要求,按设计规范要求,精心设计。需要值得注意的是隧道及地下工程还要强调动态设计,即施工设计完后不是一成不变的,要根据施工监测获得的信息,及时进行数据处理和反馈,修改设计、调整 4.2施工阶段。

隧道施工应从以下四个方面采取措施预防坍塌事故的发生:

合理的施工方案。

对于隧道应认真核对实际的工程水文、地质、地貌、环境情况。根据现场实际制定隧道进洞专项施工技术方案。隧道施工专项方案应组织进行内部评审,必须由项目领导、技术部门、施作人员共同参加,在不同角度进行充分研讨,达成高度共识,形成符合现场实际、适合队伍作业特点、合理的施工方案。

铁的施工纪律。

方案一旦确定,作业层必须不折不扣执行,不得随意更改。如确需变更,需征得总工同意后方可实施。现场施工时要严格控制爆破进尺,特别是软弱破碎围岩地段,Ⅳ级围岩不准超过两榀钢架,Ⅴ级不超过一榀钢架。尽可能减轻对围岩的扰动,最大限度维持围岩的原始状态。

施工步距必须控制在合理的范围内:仰拱要及时施作,一次开挖长度不得超过1倍洞径,且及时封闭成环。仰拱距掌子面距离Ⅲ级围岩不超过90m,Ⅳ级围岩不超过50m,Ⅴ级及以上围岩不超过40m.

现场施工管理人员、安检或质检工程师应加强对施工技术标准实施情况的监督检查。有权监督现场是否按设计、按标准施工,对违反规定进行施工的有权责令停工。凡发出的关于防止坍塌、确保安全、确保质量等方面的指令,必须认真执行。有不同意见的应先执行而后上报裁决。对拒绝执行指令的人员,要负全部责任并进行责任追究。施工中,只有杜绝施工纪律的“自由化”,做到令行禁止,才能严格按设计和技术规范进行施工,防止隧道的坍塌。

信息化的施工监测手段。

隧道塌方的原因多种多样,但地质因素是决定性的,因此预防隧道塌方的根本措施是加强工程地质及水文地质工作。包括运用先进的科技手段对围岩稳定性进行探测、预报、分析等工作,为设计提供依据、指导现场施工。有效的方法是对洞内应进行地质超前预测预报,如物探和钻探等,探明前方的地质情况,进行分析判断围岩等级后指导施工和修改设计,以防突发性的坍方。

监控量测是确保隧道安全施工的一种重要手段。在隧道施工中,成立专业的监测组,通过对围岩和支护的变形、受力等的量测,提供信息指导施工和修改支护参数。尤其对初期支护的监控量测更为重要,及时发现问题及时解决,以防初期支护的破坏导致坍方。

及时的二次衬砌。

二次衬砌使围岩和支护结构形成一个整体,从而提高支护体系的安全度。原则上二衬施作,距掌子面Ⅰ、Ⅱ级围岩不超过200m,Ⅲ级围岩不超过120m,Ⅳ级及以上围岩不超过90m,但前方如有险情可及时跳段进行衬砌,灵活掌握。二次衬砌更多的作为隧道的安全储备,及时的施作可有效确保隧道安全,避免坍方的发生。

本网小编整理相关知识点,更多关于隧道塌方处理办法基本情况可以登入中国本网建筑知识专栏进行查询。

以上是中国本网为中国建筑人士收集整理的关于“隧道塌方原因”的详细建筑知识介绍。

中国本网小编为相关建筑人员推荐:江苏永宁建设工程有限公司、江苏永瑞建设工程有限公司

中国本网推荐:最新建筑行业ppp项目情况、建筑ppp知识动态,敬请关注本网ppp百科知识专栏。

图片 1

关注手机本网(

本文由王中王一码免费公开发布于科研成果,转载请注明出处:提前地质预告在南水北调中线工程的应用,隧道

关键词: