隧道二襯知識

隧道二襯知識隧道二襯知識隧道二襯知識xxx公司隧道二襯知識文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度二次襯砌二襯作用：二次襯砌保證了隧道在運營使用中永久穩(wěn)定、安全、美觀,同時也是作為安全儲備的一種工程措施。地質條件良好的圍巖依據(jù)新奧法原理施工的隧道在初期支護后結構基本穩(wěn)定，但在不良特殊地質段初期支護很難保證圍巖結構的長期穩(wěn)定，需模筑砼二次襯砌立即加強圍巖變形支撐。初期支護也很難封閉山體內水系而導致隧道內仍有滲漏水，這就需要防排水系統(tǒng)結合二次襯砌來保證隧道的不滲不漏。二次襯砌也承受軟弱圍巖的蠕變壓力，膨脹性地壓，或者淺埋隧道受到的附加荷載等。在出現(xiàn)較大自然的變化，如地震、山體出現(xiàn)了偏壓及過大的壓力水等等破壞力很強的自然災害時，隧道初期支護不能完全保證圍巖的穩(wěn)定，這就需要進行二次襯砌以加強山體變化的支撐穩(wěn)定。二襯前支護表面輪廓掃描，至少沒10米一個斷面，檢查輪廓超欠現(xiàn)象，如有欠挖及時處理，保證二襯砼厚度，一般在支護過程中及時檢查修正，按照規(guī)范預留沉降量一般都能保證支護不侵界。一般隧道設計防排水系統(tǒng)：在隧道初期支護與二次襯砌間設置環(huán)向排水盲溝（管）及防水層（整體防水板），隧道兩側拱腳設置縱向排水管，隧道仰拱中心設置縱向水泥管保暖水溝，拱腳縱向塑料排水管與仰拱中心水泥管中心溝間設置橫向排水管。防水層背后的水通過盲溝（管）及防水層背后流至隧道兩側拱腳的縱向排水管，再通過橫向排水管流至仰拱中心水泥管保暖水溝，最后通過中心溝流至洞外。二次襯砌采用抗?jié)B砼，每模砼間設有止水帶或止水條。1、防水板背后排水盲溝管的布設、安裝先在噴射混凝土面上定位劃線，線位布設原則上按設計盲溝管間距進行，但根據(jù)洞壁實際滲水情況作適當調整，盡可能通過噴射層面的低凹處和有出水點的地方。利用鋼釘或專用夾扣將盲溝（管）沿線固定在砼表面，保證緊貼表面。集中出水點沿著水源方向鉆孔，然后將單根引水盲管插入其中，并用速凝砂漿將周圍封處沿堵，以便地下水從管中集中流出。防排水板的拼裝與鋪設支護表面處理測量隧道斷面，利用作業(yè)臺車對斷面進行修整，首先應鑿除噴射混凝土表面“葡萄狀”結塊，用電焊或氧焊將初期支護將外露的錨桿頭和鋼筋頭等鐵件齊根切除，在割除部位用細石混凝土抹平覆蓋，以防刺破防水板。對于開挖面嚴重凹凸不平的部位須進行修鑿和找平。采用細石混凝土抹平明顯坑洼。鋪設土工布（簡述）防水板的搭接長度：兩幅防水板加土工布的搭接寬度不應小于10（15cm)cm，防水板加土工布的搭接縫與襯砌施工縫要拉開距離，并不小于1～2m。防水板的焊接：防水板加土工布之間連接采用雙縫焊機，熱楔雙焊縫技術，焊縫搭接寬度不小于10~15cm，每道焊縫寬~2cm。采用熱楔雙面焊機，焊機為自行式焊機施工時，嚴格控制溫度、速度和壓力，一般速度控制在2～3m/分，溫度控制在500～550℃，有均勻溶漿，⑶焊縫檢測撕裂破壞檢測：將試焊樣品進行撕裂測試及抗拉檢測。檢查斷裂處是否發(fā)生在有效焊縫外，同時檢查焊縫有效寬度。氣壓檢測：將焊縫兩端用特制鐵夾夾緊密封，將檢測針頭插入焊縫一端兩道焊縫之間的氣槽，用手動氣泵打壓至為止，觀察15分鐘，若壓力值下降值小于10%為合格，否則應查找漏點，并及時修補，⑷注意事項綁扎鋼筋時，鋼筋不得直接與防水板接觸，使用電弧焊接時，可用鐵皮等阻燃材料隔開以防止防水板高溫燒壞。固定和拆除襯砌臺車堵頭時，小心密切注意保護，以防防水板損壞?；炷翝沧r，振動棒不得碰撞防水板。拱頂混凝土澆注時，防止壓力過大，迫使防水板撕裂。防止煙火、高溫引起火災。一旦發(fā)現(xiàn)漏點，做好標記并及時定出處理措施進行補焊并進行檢測止水帶和止水條的安裝（簡述）仰拱施工：工藝流程，支護前檢查厚度，預留的鋼筋整齊，中埋鋼邊止水帶，止水條，砼頂標高，四個角的鋼筋上測出打好標記，表面平整度二襯鋼筋施工：間距，搭接長度，主筋根數(shù)，箍筋數(shù)量，端頭預留長度綁扎30直徑，砼拌合：總攪拌時間不少于2min，也不宜超過3min。砼澆筑振搗：砼下落高度不能超過2米，當超過時，應采用滑槽、串筒等器具，或通過模板上預留的孔口澆筑，臺車前后砼高差不能超過60cm，左右砼高度不能超過50cm，嚴禁單側澆筑高度超過1米。當采用附著式振搗時，振搗時間盡量采用短時間、多次數(shù)左右對稱的方法，防止臺車變形移位或彈性變形?；炷练謱庸嘧r，其層厚不超過振動棒長的倍，采用插入式振搗器和襯砌臺車上掛附著式振搗器兩種方式進行振搗。插入式振搗器的移動間距不宜大于其作用半徑的倍，且插入下層混凝土中的深度宜為5～10cm，每個振點的振搗持續(xù)時間，以混凝土不再沉落，不再出現(xiàn)氣泡，表面明顯出現(xiàn)浮漿為度，在振搗過程中要使振搗棒避開鋼筋，但要保證鋼筋周圍的混凝土均勻受振；附著式振搗器開動時間以混凝土澆滿附著式振搗器振搗范圍時開起，每次振動時間1-2分鐘，謹防空振和過振，操作人員要注意加強觀察，防止漏振和過振。二襯砼每板施工縫處要加強振搗，特別是止水帶處必須保證砼密實，大量隧道漏水基本出現(xiàn)在施工縫處，就是因為砼不密實原因。6、施工注意事項（略）爆破開挖方法隧道塌方一般處理（一）、隧道塌方的原因分析※1、不良地質及水文地質條件（1）隧道穿過斷層及其破碎帶，或在薄層巖體的小曲褶、錯動發(fā)育地段，一經開挖，潛在應力釋放快、圍巖失穩(wěn)，小則引起圍巖掉塊、坍落，大則引起坍方。當通過各種堆積體時，由于結構松散，顆粒間無膠結或膠結差，開挖后引起坍塌。在軟弱結構面發(fā)育或泥質充填物過多，均易產生較大的坍塌。（2）隧道穿越地層覆蓋過薄地段，如在沿河傍山、偏壓地段、溝谷凹地淺埋和丘陵淺埋地段極易發(fā)生坍方。（3）水是造成坍方的重要原因之一。地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用加劇巖體的失穩(wěn)和坍落。巖層軟硬相間或有軟弱夾層的巖體，在地下水的作用下，軟弱面的強度大為降低，因而發(fā)生滑坍。2、隧道設計考慮不周（1）隧道選定位置時，地質調查不細，未能作詳細的分析，或未能查明可能坍方的因素。沒有繞開可以繞避的不良地質地段。（2）缺乏較詳細的隧道所處位置的地質及水文地質資料，引起施工指導或施工方案的失誤。3、施工方法和措施不當（1）施工方法與地質條件不相適應；地質條件發(fā)生變化，沒有及時改變施工方法；工序間距安排不當；施工支護不及時，支撐架立不合要求，或抽換不當“先拆后支”；地層暴露過久，引起圍巖松動、風化、導致坍方。（2）噴錨支護不及時，噴射混凝土的質量、厚度不符合要求。（3）按新奧法施工的隧道，沒有按規(guī)定進行量測，或信息反饋不及時，決策失誤、措施不力。（4）圍巖爆破用藥量過多，因震動引起坍塌。（5）對危石檢查不重視、不及時，處理危石措施不當，引起巖層坍塌。※4、隧道塌方的一般前兆（1）水文地質條件的變化，如干燥的圍巖突然出水、地下水突然增多、水質由清變濁等都是可能發(fā)生塌方的前兆；（2）拱頂不斷掉塊，甚至較大的噴砼塊相繼掉落，預示著圍巖即將發(fā)生塌方；（3）支護狀態(tài)變形(拱架接頭擠偏或壓劈、噴射砼出現(xiàn)大量的明顯裂紋或剝落等)、敲擊發(fā)聲清脆有力、甚至發(fā)出聲響；（4）噴錨支護的水平收斂率大于d、拱頂下沉量大于d并繼續(xù)增大時，說明圍巖仍在發(fā)生變形，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有可能出現(xiàn)失穩(wěn)塌方。※（二）、預防坍塌的措施隧道施工預防塌方，除選擇相應的安全合理的施工方法和措施及保證確切的超前地質預報外。在施工中主要還要做到以下幾點：1、先排水：在施工前和施工中采取相應的防排水措施，盡量將開挖范圍外之水截住，不使流進洞內，一般采取注漿處理。2、短開挖：在圍巖石質較差地段，控制每循環(huán)開挖進尺，每次立一榀工字鋼拱架且拱架必須緊貼掌子面，使拱頂與拱架間無空隙。3、強支護：針對圍巖和地壓情況加強初期支護確保支護結構有足夠的強度，采取增加拱架的本身剛性強度、減小拱架間距及噴射砼的厚度，有時也可采取模注砼盡早封閉。4、快襯砌：必要時二次襯砌工作緊跟開挖工作面進行，力求襯砌盡快成環(huán)，和初期支護共同受力。5、勤檢查：安排專人對支護及圍巖等進行檢查和量測變形，發(fā)現(xiàn)圍巖有變形或異狀，立即采取有效措施進行處理。做好超前地質預報工作，及時了解前方的地質和水文條件?！ㄈ?、坍塌處理方法1、做好預報調查在塌方處理前，應詳細調查其范圍、形狀、塌穴的地質構造，查明其誘發(fā)的原因和塌方類型，然后據(jù)此再進行確定處理的方案，這一步非常重要，要初步判斷出塌方的可發(fā)展性。塌方處理必須等待塌腔內不再坍塌穩(wěn)定后方可處理，否則安全隱患過大。2、防止塌方擴大塌方發(fā)生后，首先防止塌方范圍繼續(xù)擴大；（1）對坍方范圍內頂部與側壁的危石及大裂縫，搶先清除或錨固。（2）加強原有支護：對塌方范圍前后原有支護進行加固，以防止塌方擴大，如采取周邊注漿加固2~4米厚度，在支護內徑采取工字鋼拱架加固措施。（3）對塌體表面立即進行噴射砼封閉（增加速凝劑參量），塌穴內在保證安全情況下盡量也進行噴射砼封閉。（4）加快襯砌：對塌方兩端盡快作局部襯砌，以保證塌方不擴大。3、處理塌方（1）如塌方體積較小，且塌方范圍內已進行噴錨或已架設了較為牢固的支撐時，可由兩端或一端先上后下地逐步清除塌方，清除時注意觀察拱頂及周邊的圍巖有無變化的可能，避免出現(xiàn)二次塌方。隨挖隨架設臨時支撐，臨時支撐必須緊頂?shù)剿幻妗Ｈ缢w稍大些時不能完全保證能否引起二次塌方時，不要清除塌體，在塌體上先對拱頂進行臨時錨噴支護、鋼拱架支撐或進行模注砼作為臨時支護，在保證安全情況下再對拱腳進行欠挖處理進行剛性支護。（2）如塌方體積較大，因塌體堵塞無法進入塌方范圍進行支護時，可采用長管棚或注漿加固塌體，待其穩(wěn)定后，采用“穿”的辦法按照短進尺、弱爆破、早封閉的原則挖開塌體，并盡早襯砌，有時為了減少塌腔的暴露時間支護可采取一次性模注砼進行封閉。塌方段圍巖整體性較差或富水，還應對該段周邊圍巖進行預注漿加固處理。（3）如塌方冒頂，在處理塌體前應先支護陷穴口，錨噴封閉洞穴周圍巖面，避免洞內二次開挖塌體時上頂二次坍塌。地質條件較差時，還應該對陷穴口周邊地表進行打設錨桿或地表注漿加固措施。地表周圍及陷穴口上空要做好防排水措施，避免雨天雨水進注塌腔內軟弱圍巖。如果塌腔頂部地表埋深非常淺且塌腔比較大時，可以視情況將地表揭開進行明處理。（4）一般塌方段的支護和襯砌需加強處理，模注襯砌背后與塌腔周壁間必須采取緊密支撐。塌方襯砌背后空洞的處理，當塌方較小時，可采用漿砌片石或干砌片石回填密實。當塌腔較大時，可用漿砌片石回填，厚度宜為2米，其上空間采用鋼支撐等頂住穩(wěn)定圍巖。當塌方冒頂時，要根據(jù)上頂回填爐渣及土的荷載確定支護及模注襯砌的類型，做好形成設計強度后再進行冒頂回填，一般采用輕質材料如爐渣，至地表1~2米后用粘土封層防水，封層要高出原地表50cm左右，回填及封層要夯填密實防止塌陷進水。（5）處理坍方的同時，應加強防排水工作。坍方往往與地下水活動有關，治坍應先治水。防止地表水滲入坍體或地下，引截地下水防止?jié)B入坍方地段，以免坍方擴大。（三）、鉆爆施工隧道開挖必須盡可能減輕對圍巖的振動，充分發(fā)揮圍巖的自承能力。鉆爆作業(yè)是保證開挖斷面輪廓平整準確、減少超挖、降低爆破振動、維護圍巖自承能力的關鍵。采用線形微震爆破新技術和光面爆破技術進行爆破作業(yè)，并根據(jù)圍巖情況，及時修正爆破參數(shù)，以達到最佳爆破效果，形成整齊準確的開挖斷面。對于爆破破巖的機理問題,到目前為止國內外都發(fā)表了大量的研究資料,所取得的共識是:巖石的破碎是炸藥爆炸產生的爆炸應力波及高溫高壓爆生氣體聯(lián)合作用的結果。尤其是采用不耦合裝藥結構進行爆破時,更說明了上述結論的正確性。光面爆破常采用空氣間隙不耦合裝藥結構,當相鄰兩炮孔中的炸藥同時起爆后,爆炸沖擊波壓縮間隙內的空氣,峰壓急劇衰減后,作用于炮孔內壁,并轉變?yōu)閼Σㄔ趲r石中傳播,相向傳播的應力波會在兩炮孔連心面中央相遇并疊加,從而形成一個最大主拉應力區(qū),其方向垂直于連心面,它也是一個應力集中區(qū)。如果相鄰兩炮孔的炸藥不能同時起爆,1、鉆爆設計①爆破設計原則：a.炮孔布置要適合鉆孔臺車鉆孔；b.盡量提高炸藥能量利用率，以減少炸藥用量；c.減少對圍巖的破壞，采用光面爆破，控制好開挖輪廓；d.控制好起爆順序，提高爆破效果；②爆破器材選用a.采用塑料導爆管非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)，毫秒雷管采用我公司特定的18段等差（50ms）毫秒雷管，引爆采用火雷管。b.炸藥采用2#巖石銨銻炸藥和乳化炸藥（有水地段使用該種炸藥），選用Φ25、Φ32、Φ35三種規(guī)格，其中Φ25為周邊眼使用的光爆藥卷，Φ35為掏槽眼使用藥卷。③掏槽形式本隧道開挖爆破均采用楔型掏槽。④光面爆破參數(shù)為減輕爆破對圍巖的擾動，周邊眼采用Φ25小直徑光爆藥卷，其參數(shù)如下表。爆破種類孔間距離a(cm)最小抵抗線W(cm)孔徑D(cm)藥卷直徑d(cm)不偶合系數(shù)m=D/d線裝藥密度(Kg/m)堵塞長度(cm)光面爆破50604825～≥20⑤炮孔布置炮孔布置采用線型，主要以=4\*ROMANIV級圍巖炮孔布置、爆破參數(shù)設計為參考（下圖表）。鉆爆作業(yè)時，根據(jù)地質條件及時修正爆破參數(shù)，以期達到最佳爆破效果。2、鉆爆作業(yè)鉆爆是保證開挖斷面輪廓平整準確，減少超欠挖，降低振動、維護圍巖自承能力的關鍵。因此，施工時按照爆破設計進行鉆眼、裝藥、連線和引爆。如開挖條件出現(xiàn)變化需要變更設計時，由主管技術人員確定，其它人員不可隨意改變。①測量布孔測量是控制開挖輪廓準確度的關鍵。每一循環(huán)都由測量技術人員在掌子面標出開挖輪廓和炮孔位置。②鉆孔鉆孔用鉆孔臺車施作，并按以下要求鉆孔。a.按照炮眼布置圖