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1、高速铁路隧道工程施工技术指南1 总则n1.为指导高速铁路隧道工程施工,统一主要 技术要求,加强施工管理,保证工程质量, 特制定本技术指南。n2.本指南适用于新建时速250350h的 高速铁路隧道工程施工。n3.高速铁路隧道工程施工应积极推行机械 化、工厂化、专业化、信息化。n4.高速铁路隧道工程施工应重视地质核查、 超前地质预报和监控量测工作,做好超前支 护、初期支护、基底处理、防排水及二次衬 砌等关键工程的施工。1 总则n5.高速铁路隧道工程施工资料的收 集和整理工作应与工程同步进行, 做到系统、完整、真实、准确,保 证其聚友有钱的查考利用价值和完 备的质量责任追溯功能,并按照有 关规定做好
2、资料的归档管理工作。 隧道竣工后应根据施工特点及时编 制单项和全面的施工技术总结。2 术语n1.超前地质预报:在分析既有地质资料的基础上,采用地质调 查、物探、超前地质钻探等手段,对隧道开挖工作面前方的工 程地质,和水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产 状、规模等进行探测、分析判译及预报,并提出技术措施建 议。n2.超前钻探:在隧道或其测洞向隧道开挖前方施作地质钻孔, 以探明开挖工作面前方地质条件。n3.物探法:利用物理学的原理、方法和专门的仪器,测试并综 合分析隧道的工程地质、水文地质特征。n4.围岩自稳时间:开挖后在未进行任何支护情况下,能够自行 持续稳定的时间。n5.围岩自承能力
3、:开挖后在未进行任何支护情况下,松驰区外 侧应力重新分布,达到平衡状态并形成“平衡拱”及其承载上部 荷重的能力。2 术语n6.全断面法:按设计断面一次基本开挖成型的施工方 法。n7.台阶法:先开挖隧道的上部断面,待开挖至一定距 离后在同时开挖下部断面,上、下部断面同时并行的 施工方法。根据台阶长度,可分为短台阶、长台阶法 等;根据台阶数量可分为两台阶和三台阶法。n8.管棚:在隧道开挖前,沿开挖轮廓线外,按一定外 插角插入直径为70180的钢管,压注水泥浆或水 泥砂浆,然后将钢管尾部与钢架焊接为一体形成的支 护体系。n9.回填注浆:二次衬砌完成后,为了填充二次衬砌与 防水板之间的空隙而进行的注浆
4、。3 施工机械准备针对高速铁路隧道大断面特点,施工机械 配套应满足以下要求: 1.隧道施工机械配置应与施工方法、工期 相适应,以实现机械化均衡生产为目标, 配备的生产能力应不小于均衡施工能力的 1.2倍。 2.施工中的关键机械:砼拌和设备、运输 设备、砼喷射机、砼输送泵、通风机、抽 水机、空压机、模板台车等。3 施工场地1.四通一平:水、电、道路、通讯通畅, 场地平整 2.隧道内、外设置禁止标识、警告标识、 指令标识、提示标识,并配以相应的警示 语。 3.风、水、电设施位置布置要遵循安全、 合理、便利的原则。4 洞口工程1.洞口工程应避开雨季及严寒季节,与洞口相邻 工程统筹安排。 2.洞口石方
5、严禁采用峒室爆破开挖,宜采用浅孔 小台阶爆破,边、仰坡开挖采用预留光爆层法。 3.边、仰坡必须随着开挖及时分层施作喷锚支 护、格构网防护。 4.明洞回填须在砼强度达到100后进行。填筑 应分层对称,每层厚度不大于0.3m,两侧填筑高 差不大于0.5m。 5.洞口段基础位于不良地质时须采用换填、加固 等措施。5 超前地质预测、预报一般规定: 高速铁路隧道施工应进行超前地质预报,并作为工序 纳入施工组织管理。 隧道施工超前地质预报应以地质调查法为基础,针对 不同的地段地质情况和预报目的,采用一种或几种方 法相互补充和印证,进行综合超前地质预报。 隧道超前地质预报应包含下列内容; 地层岩性 地质构造
6、 不良地质 地下水6 开挖 1. 开挖方法:全断面法、台阶法、双侧壁导坑法、 中隔壁法等。 2.开挖作业应尽量减少对围岩的扰动,保护围岩的自 承能力,岩石隧道钻爆开挖应采用光面爆破技术, 控制循环进尺及一次同时起爆药量,软岩或土质围 岩隧道,宜采用机械开挖 3. 隧道周边炮眼痕迹保存率: 硬围岩:大于80 中硬岩:大于60 4. 提高光面爆破效果周边眼距与抵抗线的的相对距 离要合理,通常减小周边眼距和抵抗线,爆破后轮 廓成形好。 5. 减小周边眼开眼误差,硬岩开眼位置在轮廓线上 ,软岩可向内偏510。开挖隧道允许超挖值应符合下表规定: 平均线性超挖值超挖横断面积 爆破设计开挖断面周长围岩级别围
7、岩级别开挖部位开挖部位拱部拱部线性超挖线性超挖101015 15 10 10 最大超挖最大超挖15 15 25 25 15 15 边墙线性超挖边墙线性超挖10 10 10 10 10 10 仰拱仰拱 隧底隧底线性超挖线性超挖10 10 最大超挖最大超挖25 25 6 开挖 6. 预留变形量:符合设计规定,或根据围岩级 别、隧道宽度、隧道埋深、施工方法和支护情况等 条件确定,可参照下表:围岩级别围岩级别双线隧道(双线隧道()围岩级别围岩级别双线隧道(双线隧道() 80801001003030505010010015015050508080现场量测测定现场量测测定7 支护 1. 一般规定: 喷锚支
8、护施工中,应做好下列工作 1.喷锚支护施工记录 2.喷砼的强度、厚度、平整度等项检 查和试验报告。 3.监控量测记录。 4.地质素描资料。2.喷射混凝土 1.喷射混凝土胶凝材料用量不宜小于400m3 2.速凝剂掺量不宜大于水泥用量的5。 3.喷射混凝土的坍落度为813. 4.采用埋设钢筋头做标志,控制喷射混凝土厚度。 5.喷射混凝土机的性能应符合下列要求: 1) 密封性能良好,输料连续均匀。 2) 生产率大于10m3/h,骨料最大粒经为15 3)混凝土输料距离:水平方向不小于30米,垂直方 向不小于20米。 4)喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m32. 喷射混凝土 初期支护表面平整度要求,用
9、2m靠尺检 查,允许偏差:侧壁5,拱部7。 喷射混凝土厚度要求:平均厚度不应小 于设计厚度;最小厚度不小于设计厚度 的23;检查点数的80及以上大于设 计厚度。 喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作 业。3. 锚杆n锚杆类型:全厂式粘结型锚杆、自钻式锚杆、预应力 锚杆、摩擦型锚杆、组合式锚杆n锚杆杆体抗拉力不小于180kN。n锚杆孔的深度应大于锚杆设计长度10。n锚杆安装应带置中器,确保锚杆砂浆的保护层不小于 10。n注浆作业应遵守下列规定:n 1)注浆开始或中途停止超过30min时应用水或稀砂 浆润滑注浆灌及其管路。n 2)注浆时注浆管插至距孔底50100mm,随砂浆 的注入缓慢匀速拔出,杆
10、体插入后孔口要求有砂浆溢 出。3.锚杆n钢筋锚杆:一般采用早强药包锚固,锚固剂 的数量以推入锚杆体后砂浆能填满锚孔为 准。n中空锚杆:锚杆体就是注浆管,压注浆液后 不仅能锚固杆体,同时也起到加固围岩的作 用。n目前国内隧道工程全长粘结性锚杆采用广泛 ,为了改善锚杆受力条件,增设垫板和锚 头。n分步开挖时钢拱架拱脚应打设直径为22的 锁脚锚杆,锚杆长度不小于3.5m,数量24 根。8 二次衬砌 8.1 一般规定: 1.深埋隧道二次衬砌施作应符合变形基本稳定 条件:水平收敛小于0.2d,拱部下沉速度小于 0.15 d。 2.浅埋隧道应及早施作二次衬砌,且二次衬砌 予以加强。 3.模板台车要求: 1
11、)设计长度宜912m。 2)侧壁作业窗分层布置,层高不大于1.5m, 每层设置45个窗口,窗口不宜小于4545 。 3)台车应考虑通风管的穿行形式,保证车辆 通行。8.1一般规定 4. 每环衬砌段拱顶部应预留24个注浆 孔。 5.为防止拱部混凝土浇注出现洞穴,拱 部宜配置流态混凝土灌注。 6.堵头板宜设排水孔排出泌浆水。 7.仰拱及填充混凝土强度达到5Mpa后 允许行人通行,达到设计强度的100 后允许车辆通行。隧道混凝土耐久性设计 1.正确选用混凝土材料:水泥采用硅酸盐、普 通硅酸盐水泥,强度等级不低于32.5号,水泥 含碱量不超过水泥的0.6;骨料中氯离子含 量不超骨料的2.0,硫酸盐及硫
12、化物中的 SO3含量不超过骨料的0.5。 2.二次衬砌及围岩拱、墙和仰拱、及围岩 仰拱、级围岩底板采用C35钢筋混凝土,其 余衬砌采用C25素混凝土。仰拱填充采用C25 素砼. 3.钢筋混凝土配筋率应满足裂缝控制要求,同 时在钢筋砼中掺加带补偿收缩功能的外加剂。9. 防排水高速铁路隧道防排水施工应采用防、堵、截、排水综合治理, 满足环境保护和设计的要求。 施工防排水 隧道覆盖层较薄或地表水有可能渗入隧道时,施工前应对地表 积水、坑、洼等进行处理。 洞内施工排水:1顺坡排水沟断面及坡度应能满足施工排水要 求,反坡排水应设置集水井接力排除洞外,配置抽水机的能力 应大于排水量20%以上,并应有备用设
13、备。结构防排水:隧道结构防水施工应以接缝防水为施工控制重 点。防排水系统的质量、混凝土自防水质量及施工缝、变形缝 防水质量应符合设计要求。 注浆防水:隧道注浆防水施工应根据水文地质情况、开挖支护 方式、相邻隧道相互影响、地表环境要求、水资源保护等制定 注浆方案。9 特殊岩土和不良地质地段隧道1.富水软弱破碎围岩: 1)开挖要求:施工中宜采用注浆堵水结合超前 钻孔限量排水;隧道埋深在20米以内时,可采用 地表注浆;埋深超过20米时,则应采用开挖工作 面预注浆。单线隧道宜采用正台阶预留核心土 开挖法。双线隧道采用中隔壁法、交叉中隔壁法 或双侧壁导坑法。掘进循环进尺宜为0.51.0m 。 2)隧道支
14、护要求:宜采用超前小导管注浆、管 棚、钢架、钢筋网、喷射混凝土等多种支护手段 ,构成强支护体系。 3)隧道仰拱必须及早施作,形成封闭结构。2. 岩溶隧道施工要求: 1)岩溶发育隧道,施工中应建立地震波 法为宏观控制、超前钻探法为主,其他物 探法为辅,红外线探测连续施测的综合预 报管理体系。 2)开挖方法宜采用台阶法、双侧壁导坑 法。 3)爆破开挖时,应做到多打眼、打浅眼 ,严格控制装药量。 4)当隧道穿越堆积物时,不得随意清理 堆积体,应采用超前预支护加固周围的堆 积体。地质预报方法介绍: 1.地震法:通过小药量爆破所产生的地震波信号 沿隧道方向以球面波的形式传播,在不同岩层中 地震波以不同的
15、速度传播,在其界面处反射,并 被高精度的接收器接收。通过计算机分析前方围 岩性质、节理裂隙分布、软弱岩层及含水状况 等。 2.红外线地下水探测法系统:用红外测温原理探 测局部地温异常现象,判断地下脉状流、脉状含 水带、隐伏含水体等所在位置。 3.地质雷达探测(GPR):采用电磁波反射原理 探测浅层地层的划分、岩溶、空洞、不均匀体。 具有快速、无损、连续检测、实时显示等特点。几点学习体会n1.浅埋、大断面、不良地质条件的隧道施工应坚 决执行“管超前、短进尺、弱爆破、强锚喷、快封 闭、勤量测、早成环”的施工原则。n2.超前管棚支护及超前注浆加固地层时隧道能否 安全开挖的关键。n3.选择精良的管棚、注浆、喷锚机械设备是提高 支护体系质量,实现有序、快速施工的保证。n4.超前及锚喷支护施作质量的提高,可以选择高 效的开挖方法,减少开挖步骤,减少工序间的相 互干扰,提高了施工进度。n5.地质预报工作是确定合理、有效支护技术参数 的重要依据。谢 谢 !