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隧洞开挖过程中层状围岩稳定性的工程实例分析

时间：2022-12-09 08:01:00 其他范文收藏本文下载本文

隧洞开挖过程中层状围岩稳定性的工程实例分析（精选5篇）由网友“张凌赫张凌赫张勇”投稿提供，以下是小编为大家汇总后的隧洞开挖过程中层状围岩稳定性的工程实例分析，希望对大家有所帮助。

篇1：隧洞开挖过程中层状围岩稳定性的工程实例分析

隧洞开挖过程中层状围岩稳定性的工程实例分析

结合董箐水电站左岸1号交通洞工程实例对隧洞开挖过程的塌方原因进行分析,指出层状围岩洞室在开挖支护过程中地下水、泥化夹层、地质构造形态、爆破参数、施工工序等对围岩稳定性的影响;特别是针对围岩体层面的`倾向分析选择了合适的支护处理措施,既保证了围岩体的整体安全稳定,又节省了施工处理材料.

作者：任海军李婷婷王桂珍 REN Hai-jun LI Ting-ting WANG Gui-zhen 作者单位：水利部长江水利委员会长江科学院,湖北,武汉,430010 刊名：贵州水力发电英文刊名：GUIZHOU WATER POWER 年，卷(期)： 23(5) 分类号：P642 关键词：工程地质学隧洞开挖层状围岩稳定性分析董箐水电站

篇2：隧洞工程土石方开挖施工技术论文

隧洞工程土石方开挖施工技术论文

1隧洞进、出口开挖施工技术

1.1开挖施工工艺

施工测量定位→断面复测→进出口一期进洞开挖规划→进出口分层开挖→土料运输→进出口洞脸范围临时支护处理。

1.2开挖施工技术方法

隧洞工程进、出口土方开挖通道道路以现场已形成交通道路为基础，开挖面道路用推土机修筑，土方用1.60m3挖掘机自上而下分层开挖，每层开挖高度控制在3m，开挖料用20T自卸汽车运输至规划内的弃渣及利用料场。机械设备开挖前，首先人工清除开挖区内的植被、杂物，同时进行测量放样设计开挖边线，核实开挖断面，按设计开挖坡外截水沟。在进、出口上游外侧设临时挡渣及排水沟设施，以防止开挖土料及雨水对进、出口建筑物的影响，马道和岸坡清理用推土机，液压挖掘机及人工开挖为辅助的方式进行清除。

2隧洞洞室开挖施工技术

2.1技术方案

在隧洞洞室开挖过程中，上半洞开挖过程中采用的是人工配合机械分断面作业模式，上半洞开挖断面为半圆段,采用人工风镐方式凿出，然后用车将渣土运走。下半洞为边墙段，施工过程中用人工辅助配合短臂挖掘机开挖，开挖料用5T自卸车运输到指定料场。洞室上半洞开挖的过程中，安装钢格栅支撑联合体，挂网、喷护施工紧随洞石开挖后施工作业。

2.2开挖施工

在隧洞洞室开挖施工过程中，主要的工艺流程是准备工作、测量放样、上半洞开挖施工、出碴、圆弧钢支撑、挂网施工、喷护施工、下半洞开挖施工、边墙钢支撑、挂网施工、喷护以及延伸风水电线路转入下一道施工工序。

2.3开挖施工技术方法

隧洞洞室开挖控制测量过程中，主要用全站仪、红外测距仪等设备，导线控制网，具体施工测量过程中用到的.仪器设备是全站仪配水准仪。实际测量操作过程中，专人负责，而且每月需复测一次，以此来确保测量质量。在开挖上半洞时，由熟练风镐技工按设计要求进行断面操作，并且分区和分部位施工作业，采取风镐作业责任制。在风镐作业过程中，采取人工装车的方式，用自卸车将渣土运出洞外。在上半洞边缘位置，应当优先进行开挖施工操作，对支护钢拱架进行优化安装，并且在上半洞断面中下部位置预留出平台，其尺寸大小以便于拱架施工安装、以开挖施工操作不产生影响为前提。在开挖下半洞时，首先应当采用人工风镐方式对两边墙位置进行开挖，以确保能够有效安装边墙支承。其中，宽度大约1~1.50m为宜,边墙拱架施工安装后，短臂挖掘机机械施工开挖剩余工程量，开挖料采用自卸车运出，考虑高度因素边墙拱架和机械开挖分两次完成，下半洞支护和上半洞采用钢网绑扎焊接及混凝土喷护。该工程围岩颗粒级配连续均匀，大颗粒少，密实度较高，局部存在少量流砂层，开挖采用钢钎及锹等普通工具比较经济适用，顶拱80~120cm范围及周边轮廓线20~30cm范围内采用人工开挖，中间采用挖掘机开挖。开挖分两台阶开挖，即顶拱为一台阶，直墙一次开挖到设计高程，但左右边墙立腿相错2~3m，不应同时开挖，待一边拱架立腿安装完成，一定时间后再进行另一侧立腿施工。洞内开挖根据围岩及地表建筑物情况，按照40~80cm每循环进尺控制。若遇到岩石存在流沙层时，缩短进尺一般按40cm开挖，顶拱部位增加32mm自进式中空注浆超前锚杆，因造孔制约，一般锚杆长度不超过2m，间距30cm，沿洞顶120°范围径向布置。地质条件较好，时每循环进尺按80cm控制。隧洞开挖后，立即进行拱架支护，支护中关键做好锁脚锚杆及立腿底部防护施工。锁脚锚杆采用25螺纹钢，用风镐冲击力将其打入砂砾岩层，长度一般为120~150cm，再深打入就非常困难，不可操作。锁脚锚杆起到临时支撑，关键是拱架立腿一定要支撑在原状土之上，根据以往隧洞施工经验，为使拱架真正起到与围岩变形一致。特意在立腿底部再浇筑30cm宽，40cm深的护底混凝土。这项工作由工人施工，也是支护工作中需重点检查和容易出问题的一个关键部位，该项措施也是吸取以往软岩隧洞失稳的经验教训，在该工程中的一个特殊应用。

3隧洞开挖技术措施分析

3.1降低污染物主要措施分析

隧洞开挖过程中加大风机风量，对洞内油烟浓度进行降低，出渣时应确保排烟风机风量，风管出口风速稳定，油烟可随时从洞内排出；轴流风机、管道等应不断地进行维护和保养，避免出现沿途漏风现象，以确保最低风速在0.15m/s以上；风速在1.50~3m/s时，油烟粉尘浓度可以有效降到最小。实践中，利用喷雾洒水方法可以有效减少烟尘，当排烟尘效果不明显时，巷道中的积聚烟尘非常多，利用喷雾器可以通过制造水幕的方式射向烟尘源。对于喷雾器而言，可分为单水型、压气型两种，其中前者采用的是高压水，喷嘴将水雾化后对内燃机进行降尘，有效率可达40％以上。开挖过程中及时将拱顶喷浆封闭起来，有效减少未喷面受污染时间，因排除的油烟多集中在拱部位置，即断面上部，可顺风流将其有效地排出。在实际施工过程中，利用拱顶喷浆以及断面开挖工序，进行平行作业。其中，拱顶喷浆作业过程中，应当紧跟开挖面30~50m，这样可以确保拱顶砂浆不受掌子面开挖操作时的爆破冲击,对防止喷面砂浆脱落具有非常重要的作用。实际施工操作过程中，可通过实验获得距离参数，缩短喷浆面、掌子面之间的距离，从而使拱部岩面在受到污染前就封闭起来。

3.2通风技术措施分析

隧洞开挖通风利用混合式通风措施，利用轴流通风型号YZF―200L―2，功率45kW，在进出洞口时设压入通风机及吸出风机。其中，压入通风的主要作用范围是整个隧洞，压入风口、排出风口之间的距离以25m为宜。油烟和粉尘浓度较大时，在隧洞中部位置适当地增设一个中继站，确保压入风管风口压力以及作业点风量足够大，这样就可以为掌子面提供高质量空气。

4结语

总而言之，隧洞开挖后支护部位经安全处理以及平碴等施工工艺，需立即进行支护，并且采用砂浆锚杆以及挂网喷混凝土支护方法，形成柔性封闭环。隧洞开挖工期满足了工程总进度计划要求，整个隧洞开挖效果良好，确保了工程整体施工质量，施工技术正确合理的应用使得本工程能够快速、保质、保量和安全顺利完工。根据隧洞工程开挖施工的总结分析，本施工技术可行，且既经济又合理。

篇3：黄蒙隧道围岩体内位移稳定性分析

黄蒙隧道围岩体内位移稳定性分析

隧道围岩体内位移监测结论对于判断围岩稳定性和保证施工安全与工程质量起着重要的.作用,以黄蒙隧道为依托,对其监测数据进行了分析,判定围岩的稳定性,并根据工程实践经验,对围岩体内位移监测提出几点体会.

作者：宋人武作者单位：贵州高速公路开发总公司刊名：商情英文刊名：SHANGQING 年，卷(期)： “”(11) 分类号：关键词：隧道围岩体内位移监测分析

篇4：隧道围岩量测数据处理与稳定性分析

隧道围岩量测数据处理与稳定性分析

本文并采用MATLAB工程计算软件对火烧沟隧道围岩量测数据进行了实例处理与分析,为今后类似隧道工程施工提供依据.

作者：张洪亮 Zhang hongliang 作者单位：辽宁省路桥建设一公司,辽宁沈阳,110000 刊名：辽宁省交通高等专科学校学报英文刊名：JOURNAL OF LIAONING PROVINCIAL COLLEGE OF COMMUNICATIONS 年，卷(期)： 11(2) 分类号：U456.3 关键词：隧道新奥法量测回归分析计算软件稳定性

篇5：工程实例看非开挖技术论文

工程实例看非开挖技术论文

摘要：近年来随着城市的快速发展，顶管施工在城市市政管道铺设中被广泛应用。本文从施工原理方法和技术措施及施工过程等方面详细介绍了下沙幸福北路顶管施工技术，详细阐述了泥水平衡掘进顶管施工技术。

论文关键词：非开挖,顶管,施工

地下管线是城市基础建设的重要组成部分，它就像人体内的“神经”和“血管”，日夜担负着传送能量的工作，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的生命线。地下管线的施工方法有开挖和非开挖两种。所谓非开挖技术是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，在地表不开挖沟槽的条件下，铺设、更换或修复地下管道、电缆、电线等公用设施，不影响任何交通和设施运行，做到最小限度地扰民碍市。本文根据具体的实例说明城市地下管线非开挖技术。[1]

1 工程概况

本工程位于下沙幸福北路工程桩号K0+040～K0+880污水管道。该段管线主要位于道路西侧绿化带中，污水管道管径D1 650mm，顶管管材采用F管，钢承口型接口，Ⅲ级管。D1 650顶管长度为844.1米，坡度i=0.6‰。

图1 顶管工作坑布置图

2 管材的确定

根据幸福北路（九沙大道～德胜快速路）工程设计图纸的要求，本工程污水管顶管所使用的管材为：采用F管，钢承口型接口，Ⅲ级管。

3 顶管施工方案、工艺及质量控制措施

（1）顶管简况

幸福北路（九沙大道～德胜快速路）工程顶管工程，顶管管径为D1 650，采用泥水平衡机械掘进机顶管施工。投入1台Φ1650TLM泥水平衡顶管掘进机用于本工程施工作业。

4 顶管设备的选用及安装

4.1 顶管掘进机的选择

图2 TLM泥水平衡掘进机

选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。根据业主提供的工程地质勘察说明书、地质资料显示，本工程顶管穿越地层为粉砂土层，渗透系数大，物理力学性质差。因此，选择一种较先进的全封闭机械顶管掘进机DDTLM泥水平衡掘进机。该机具有沉降控制精度高，顶进速度快等优点。

4.2 主顶进系统设置

主顶进系统由油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成，其主要功能是成管节顶进，是顶管设备系统的主要组成部份。

（1）油缸组

油缸组由4只油缸分两列左右对称布置，每列各2只油缸叠积而成，并用可分式结构的支座固定，用联接梁连成一体。

油缸选用国产的双冲程、双作用等推力液压千斤项，每只油缸最大推力为1000kN，装备最大推力为4000kN，满足顶管最大允许顶力的要求。油缸行程3.0m，因此长度2.5m的管节可一次连续顶进完成，无须再设垫块，提高了工效，并减轻了劳动强度。

（2）液压泵站

选用2台A2F28RP2斜轴式柱塞油泵，配备Y200L―6型电机。通过调速阀可改变油泵的流量，根据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。以满足开挖面土压平衡的条件，从而起到控制地面沉降的作用。

（3）钢后靠

管节顶进时油缸的反力，通过钢后靠均匀地传递到工作井井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。钢后靠安装时，应与顶进轴线保持垂直，与井壁间的空隙应用素混凝土填实，确保整体接触。

（4）主顶进装置主要技术参数

油缸数量：4只

油缸尺寸：D×d×L＝φ250×φ220×3 500 mm

油缸行程：S=3 000 m

限定油压：P额＝25 MPa

限定推力：F额＝1 500 kN

最高油压：Pmax＝31.5 MPa

最大推力：Fmax＝2 000 kN

顶进速度：V=0-80 mm/min

4.3 泥水出土系统

图3 泥水出土系统

泥水系统采用Telemole管路系统。渣浆泵型号：4/3 C－AH，电机功率18.5 KW，流量90 m3/h，扬程21.8 m。顶管施工的管内出土是影响工效的关键环节，因为采用泥水管路系统可使顶管实现连续推进。

4.4顶管工作坑设施布置

图4 顶管工作坑布置

基坑导轨应具有足够的强度和刚度。本工程基坑导轨由型钢和钢板焊接而成。在工作井底板基础上应事先预埋钢板，预埋钢板的位置与基坑导轨相吻合，以便导轨与之焊接。预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度，导轨安放后，还应在二侧用型钢支撑好，必要时再浇筑混凝土，确保导轨在受撞击的条件下，不走动，不变形。导轨安装的允许偏差为：轴线位置：3mm，顶面高程：0~+3mm，两轨内距：±2mm。在顶进过程中经常进行检查和复核。

主顶油缸架是拼装式结构，主顶油缸架的安装也要定位准确。保证油缸受力点的正确位置。其高程和平面安装误差小于5mm。

顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污；顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬。在顶进过程中，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。

承压壁是承受和传递全部顶力的后座墙，更应具有足够的强度和刚度，并有足够安全度。本工程的承压壁设计在内衬混凝土上先用钢筋混凝土浇平，后靠钢板用δ＝70钢板，在钢板和混凝土平面之间衬满堂50mm松木板。

5 顶进施工工艺、技术及质量控制措施

5.1 顶管施工工艺流程图（详见图5）

5.2 最大顶推力及其限制措施

本工程主顶液压系统最大顶推力根据工作井的许用顶力设置为： 1000KN。

限制措施为控制液压系统的压力。当液压系统的压力达到10MPa时,主顶液压控制台将报警，以满足限制最大顶力的`措施。由于限制的系统压力较小，所以液压系统的故障将大大减小，顶管的可靠性也相应提高。

5.3 顶管纠偏技术要点

纠偏操作方案应是顶管司机交接班讨论的重点。方案的依据为测量提供的机头折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数比较、机尾处地面沉降量等等。0.5度以上的大动作纠偏须尽量避免并慎重讨论，不得已时也应争取在非重要地段进行并加强观测。纠偏动作后如无折角变动应即停顶，会同电工、机修工检查电路和液压管路，尽早排除故障，严防轴线超差。纠偏应在下管后尽早进行，注意观察倾斜仪读数的纠后趋势及光点滞后变化，同时通知地面和地下压浆人员加大同步压浆量。

5.4 沉降控制措施要点

在顶管施工前，必须摸清管线或构筑物的标高及位置。制订切实可行的保护措施，并取得对方的认可才能施工，确保管线及构筑物安全。

（1）地面监测，优化掘进机参数

在初始推进阶段，要精心组织地表监测，在轴线上方每隔3m布设一个沉降控制桩。通过地表监测得到隆沉量与相对应的掘进机主参数（包括推进速度、开挖面土压力值，出土率等）进行比较，从而优化掘进机参数，指导以后的顶管推进。

（2）注浆稳定措施

除了在初始推进阶段，优化推进参数以外，在顶进过程中加强同步注浆也是有效手段之一，必须尽可能将膨润土泥浆套随机头向前移动，形成连续的环状浆套。要选择触变性能良好的膨润土制浆材料。

5.5 测量仪器配备与检验

顶管施工需进行三维动态测量，其精度要求特别高，必须采用精度高，性能优良的测量仪器。

为此，特配备了苏一光OTS232型全站仪（侧角精度+2”量距3 mm）NA2水准仪等一系列精密高档仪器。

图5 顶管施工工艺流程图

5.6 顶管过程中的应急措施

（1）对开挖面的土体进行改良的技术措施

为了对正面的土体进行改良，在机头迎土面的上部布置了注浆管。顶进时，通过注浆管向土体内压注一定量的泥浆并经刀盘搅拌后，可以有效地改良正面地土体，使出土保持顺畅。

（2）管节止转的技术措施

顶进时机头在刀盘及螺旋机的作用下会发生旋转，而机头旋转尤其是转角偏大时会对顶进造成不利影响，因此对工具管要采取纠转措施。在机头前方筒的水平二侧焊翼板，长1.8 m宽30 mm，厚25 mm，以防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方法。在机头二侧焊压块支架，1＃与6＃管二侧亦焊压铁支架。二侧先平均放压块，共60 t。一旦发现机头有微小偏转，立即将压铁移到另一侧。

6 结语

城市非开挖技术在世界上已经经历了100年的历史，而在中国却处于一种起步应用阶段。随着城市经济的不断发展，非开挖技术越来越显示其优越性，并广泛地被人们认识和接受。我国很多大中城市均采用此技术，发挥了非开挖技术的独特作用。

参考文献

[1]颜纯文,蒋国盛,叶建良.非开挖铺设地下管线工程技术[D].上海科学技术出版社.

★ 水利枢纽实习报告

★ 隧道施工总结

★ 隧道实习总结

★ 水利工程土石方回填施工技术要点分析论文