您好,欢迎来到古檀教育。
搜索
您的当前位置:首页隧道工程地质学范例

隧道工程地质学范例

来源:古檀教育

隧道工程地质学范文1

长期以来,正是由于缺乏持续科学发展的观点,对保护环境的意识淡薄,在公路建设等大规模工程的勘察设计、施工及使用阶段,都未把环境评估这一重要内容列入工作计划之中。等地下工程修建于地壳表层,位于地下水最为活跃的部位,在岩土中开凿的隧洞,它将可能成为其四周特别是工程上部地质内的地表、地下水的汇集场所或新的排泄通道,这势必改变工程范围内的水文地质、工程地质环境,进而影响地区的生态环境。过去修建隧道等地下工程,除少数特殊工程采用以堵为主的全面防水措施外,大多数工程,特别是山区隧道工程都采用排堵结合、以排为主的防治方针。因此,,众多隧道等地下工程在修建中和建成后长期存在着涌、漏水灾害和环境恶化等问题。

隧道和矿山坑道等长期大量涌水或大量排放地下水,造成工程地区含水层被疏干,使生态环境恶化,主要表现为:地表水和泉、井枯竭;生活、工农业用水缺失;地表沉降、岩溶塌陷、土壤沙化、水土流失;建筑物被破坏。镇胜高速公路槽箐头隧道施工中的大量涌水,使地表“四道沟”所有泉水干枯,从而截断了该沟下游发电用的水源和农业用水。岩溶地区隧道内的长期涌水,引起的环境问题也更加严重。

2 隧道环境水文地质工作

隧道环境水文地质工作是一项十分重要的工作,既要查明工程地区的水文地质条件及变化趋势,又要对由于水的作用可能引起的地质灾害和环境恶化的可能性和程度作出预测预报。水文地质工作应贯穿工程建设的全过程,不同阶段的工作重点有共同点又有不同点。

2.1 勘测设计阶段

2.1.1 水文地质勘测主要任务

(2)对隧道内在施工阶段的最大涌水量和运营期间的稳定涌水量作出预测,并预测可能发生集中(或突发)涌水的地段;

(3)评价地下水对围岩分类、隧道掘进和支护结构的影响;

(4)评估排出地下水后对工程周围生态环境的影响程度和发展趋势,充分估计隧道开挖引起表水漏失、地面沉降、岩溶塌陷等的程度和范围,提出防治意见。

2.1.2勘测的重点地段

根据调查研究和大量的工程实践,认为下列地质环境是容易发生集中涌水和可能引发生态环境恶化的地段,也是水文地质勘测的重点地段。

根据调查研究和大量的工程实践,认为下列地质环境是容易发生集中涌水和可能引发生态环境恶化的地段,也是水文地质勘测的重点地段。

(1)岩体破碎带.包括断裂带、节理裂隙密集带、褶曲轴部等;’

(2)渗漏层与非渗漏层交界面(带).主要有地层不整合接触带、可溶岩与非可溶岩交互带、不同岩性和不同结构岩体接触带等;

(3)地表水系发育或汇合地段,主要有:地表水体、古河床、山间河谷、盆地等地段;

(4)岩溶地区主要有:岩溶洞穴、洼地、地下河发育地段。

上述重点地段的勘测,除应按有关规范、规则执行外,还应注意如下工作内容,

①对岩体结构破碎带,应查明断层的力学属性、产状、上下盘岩层和岩体裂隙发育程度及断层带的充填、胶结性质;对节理裂隙密集带及褶曲轴部,主要应查明裂隙发育程度及裂隙的张开性、延伸性。上述地质因素,决定着岩体的导水性和富水性。

②对渗漏层与非渗漏层交界面(带),主要查明交界面的产状、交界面(带)的特性以及交界面底板的渗漏特性。若沿交界面有发育岩溶洞穴时,应查明洞穴标高与隧道标高的关系及洞穴的充水特性。

2.2 施工阶段

施工阶段环境水文地质工作的重点是调查分析3地表水、地下水露头的变化;隧道内涌水、漏水状况;水对围岩稳定性的影响以及各种防治措施的作用和效果。

(1)水文地质观测2①地表水体(如河水、沟流水、山塘、水库)水位、流量及下渗量观测;②井泉流量、钻孔水位等观测;⑧洞内涌水、漏水调查,观测出水部位、出水量、水质、含泥沙量变化规律。

(2)调查隧道内涌、漏水对围岩稳定的影响以及地下水与隧道内各种地质灾害的关系。

(3)调查分析隧道内大量涌水或排放地下水的环境效应,进行因地下水位迅速降低造成周围生态环境恶化的可能性和灾害程度的预测预报,了解环境影响的范围及发展趋势。

(4)调查分析防水治水措施的作用和效果。

2.3 运营阶段

隧道建成后,若仍有地下水涌入和渗漏入隧道内,则运营阶段仍需加强水文地质工作,其重点是:

(1)调查水对隧道工程的衬砌、道床及线路上部建筑物的影响程度中建立工点履历卡片;

(2)进行隧道内工作环境分析;

(3)进行地表生态环境现状调查和发展趋势预测;,

(4)提出灾害治理措施及环境保护措施。

3 新建公路隧道水文地质及生态环境影响的评估

回顾以前的有关规范、规则,几乎都未把隧道工程建设与环境工程作为一个系统来考虑,没有关于隧道开挖对生态环境影响评价的专门条款和规定。

在总结前人经验和教训的基础上,通过近年来的研究,我们认为在新建公路隧道工程及其它地下工程项目的整个过程中,要把隧道工―环境水文地质―生态环境影响作为一个系统工程来考虑,把稳定原有隧道水文地质环境和保护生态环境作为环境影响评估的重点。

3.1 隧道环境水文地质评估方法

3.1.1 环境水文地质及影响的评估范围

隧道水文地质勘测和环境影响评估的范围与水文地质条件复杂程度以及隧道埋深和长度有关。根据我国若干隧道因开挖改变地下水环境、并影响地表生态环境的实例,隧道两侧的影响宽度为400~2600m或更大,因此,隧道环境水文地质勘察和环境影响评估的范围以隧道两侧各1000~5000m为宜。这较“公路工程建设项目环境影响评价技术标准”第3.1.1条规定的“一般情况下宜为线路两侧各300m”范围值要大。

3.1.2 环境水文地质评估项目与方法

(1)环境水文地质评估项目,主要包括:地形地质;水文地质条件;水文地质分区;水文地质参数计算、选择;预报涌水量的方法、公式、成果。

(2)环境水文地质评估方法

3.1.3 环境因素调查的主要项目及内容

(1)地表水体(河流、井、泉、水库、贮水池、水渠等)的长度、面积、容量、水位及其重要性分类;

(2)农田、林业用地的类型、面积,需保护的重要性或名贵植物的数量和范围;

(3)人口密度;

(4)建筑物和构筑物的数量、类型和分布,特别注意有无重点保护文物景点;

(5)其它,如弃碴堆放场地的地形和水文条件、水土流失状况、不良地质现象等。

3.2隧道环境影响的评估方法和标准

当隧道通过强富水区(段)及中等富水区(段),以及岩溶发育区(段)时,即工程施工及运营期间大量地下水涌入或从中排放时,对周围环境将有较大的影响。因此,在新建铁路隧道时应对环境影响的内容)程度和范围进行评价,并应提出有关补救措施或相应对策。

3.2.1 生态环境评价内容

主要评价由于隧道内大量涌水或排水引起的环境问题。

(1)地表水、地下水的可能疏干程度,生产、生活用水缺失程度;

(2)浅埋隧道地面下沉的程度和范围,对地面建筑物基础的可能破坏程度;

(3)地表沉降、岩溶塌焰发生的程度和范围;

(4)地表水、地下水可能被污染的程度;

(5)隧道内环境可能恶化的程度;

(6)隧道开挖弃碴堆放引起的泥石流等环境问题的可能程度;

(7)工程竣工后,排出的地下水作为水资源的可利用程度;

(8)防治发生上述灾害及环境恶化问题的对策。

3.2.2 隧道环境影响评估技术标准

(1)隧道环境影响评估范围,一般情况下为隧道轴线两侧各1000m,岩溶发育区范围可扩大至隧道轴线两侧3000m~5000m。

(2)隧道生态环境影响评估,不同的地下水类型和埋深状态其评价的主要项目及评价的深度不同,可按表3建议的进行。

3.2.3 隧道工程防排水原则

隧道工程防排水措施是否恰当,是隧道环境保护质量好坏的关键之一。就大多数隧道工程而言,施工和运营隧道的防排水,“以防、截、排、堵相结合及因地制宜综合治理的原则”进行是合适的,但从环境保护的目标出发:只是一般性的规定是不够的,应该根据隧道等地下工程的长、短、重要性和隧道水文地质条件的复杂性,以及隧道地区的人口密度、农牧业发达程度等生态环境,采用不同的防治措施。

(1)浅埋隧道、城市地下铁道及水下隧道,为防止表水疏干、地表下沉、地面塌陷等灾害,应采取截、堵表水下渗和洞内全封闭、洞内不允许渗漏水的防治措施。

(2)山岭隧道工程,可按下列情况采用不同的防排水对策:

①非岩溶隧道.若覆盖层较薄或围岩属强渗透性的地层,对地表水应及早处理,以采用防止表水大量下渗的措施为主;若隧道埋深超过50m,除通过断层破碎带等富水区段采用预注浆堵水措施外,一般可按常规措施来处理。

②岩溶隧道.若隧道标高处于岩溶水循环的充气带,可不作防水的特殊处理;若隧道标高处于季节性充水带或水平循环带及深循环带,一般以采用地表截堵、防止表土流失、洞内注浆堵水等措施为主,其中若碰到原有动、静水压变化较大的集中股流(如暗河管道流),视对环境影响的程度,即可采用辅助工程引排,又可采用在未揭穿集中股流前进行预注浆封堵的措施进行处理。岩溶隧道地表覆盖层若厚度较薄(小于20m)时,则应在隧道开挖前作地面预处理,以防止地面塌陷。

③生态环境需特殊保护地区的隧道工程。无论隧道长短和埋深如何,修建时均应采取全封堵水的措施。

4 结束语

隧道工程对环境水文地质条件及周围的生态环境会带来程度不同的影响,其中地表、地下水的大量涌入或隧道内地下水的大量排放是其主要原因。因此,我们认为,今后在新建隧道等地下工程时.-要认真开展隧道水文地质环境变化规律及其对生态环境影响的评估这一重要工作。

(1)新建隧道环境影响评估应贯穿于隧道勘测设计、施工及运营各个阶段。

(2)新建隧道环境影响评估范围应规定为隧道轴两侧各1000~5000m为宜,特长岩溶隧道可根据需要适当扩大评估范围。

(3)从保护环境的大目标出发,新建隧道工程的防排水原则应以截、堵措施为主,以改变过去山岭隧道建设中,以排为主的做法。

(4)环境影响评估应包括地表环境影响程度、范围的评估和对隧道内环境影响的评估两方面的项目和内容。

参考文献

[1] 唐承石.《我国铁路隧道水害概况》.《隧道工程》,1984,4.

[2] 马国英.《运营铁路隧道病害探讨》.《中国土木工程学会隧道及地下工程学’会第八届年会论文集》,1991.10.

[3] 何发亮,陈成宗,牟瑞芳. 《岩溶地区铁路长隧道涌水涌泥沙及地表塌陷灾害规律的研究》.《第三届全国术研讨会论文集》,1995.8.

[4] 陈梦熊. 《环境地质学的基本理论与发展前景》.《工程地质学报》VO.3(3),1995,9.

[5] 杨忠耀.《环境水文地质学》.原子能出版社,1990.12.

隧道工程地质学范文2

关键词:隧道勘测;围岩工程地质;围岩稳定性;

中图分类号: K826.16文献标识码:A 文章编号:

引言

隧道勘测的目的是为确定隧道位置、施工方法和支护、衬砌类型等技术方案,对隧道地处范围内的地形、地质状况,以及对地下水的分布和水量等水文情况要进行勘测,查明隧道施工地点的工程地质条件,分析围岩稳定性,为公路路线必选和工程预算提供科学依据。公路隧道的特点是断面大、隧道长、地质条件复杂,隧道掘进面前方和洞口的不良地层条件极易引起隧道塌方、涌水。隧道地下工程围岩地层的复杂性和不可见性,增加了勘探人员工作的难度。因此,在隧道勘探设计过程中对围岩工程地质的调查和分析,并积累隧道工程资料和经验,为将来公路隧道的设计和施工铺平了道路。

1、公路隧道勘测设计工作重点

进行公路隧道规划、设计、施工和维护管理,应预先获得各种资料,因此需要进行调查。包括地形调查、地质调查、气象调查、环境调查、施工条件调查以及与工程有关的法令法规调查等。这些调查越广泛、深入细致、准确,所起的作用就越大。

(1)文献资料的收集:包括地形地貌资料、工程地质与水文地质资料、工程资料、气象资料、灾害及预算资料等。

(2)地形地质调查:地形调查是为路线服务的,目的是在现有地形条件下使路线满足规范要求,并尽可能的得到优化,这是设计的需要;地质调查是核对在实际地质条件上是否可能,是否可以得到一个稳定的结构物。包括:地质调查、资料整编、地质详查、涌水调查、气象调查等工作。

2、围岩工程地质条件对隧道勘测的重要性

2.1 围岩工程地质对隧道的重要性

工程地质条件会随着区域的不同而发生变化,这样的条件直接影响到隧道施工及后期运营、养护。本节主要从隧道选址、施工条件和衬砌支护三个方面讨论围岩工程地质条件对隧道的重要性。

2.1.1 围岩工程地质对隧道选址的重要性

1)岩体结构及种类

花岗岩、玢岩、斑岩、蛇纹岩、温泉变质作用的安山岩和凝灰岩、泥岩、片岩类、千枚岩和岩堆等,都应给予特别注意。例如花岗岩往往有深部风化,有的变为花岗岩风化土,沿断层易风化,花岗岩中的断层难以发现,风化带和变质带的宽度不同。这些岩石的种类及发生的物理化学风化对于隧道选址和施工将会产生重大影响。基本岩体或特殊地质体调查不细致对于施工、养护将会造成额外经济损失。

2)地质构造

重点研究大型断裂构造是否为活动断裂。如为活动断裂应避开。隧道还应尽量避开断层破带,特别是含水丰富的破碎带,必须穿越时,隧道应与之垂直或大角度斜交通过,并应提醒设计施工方做好支护及排截水措施,预防出现坍塌、避免富水破碎带出现突水涌泥现象造成安全事故。

3)初始地应力

岩体初始应力对隧道围岩的稳定性有较大影响,特别是高初始应力的存在。高初始应力会导致隧道洞壁岩体在开挖过程中时有饼化、岩爆等不良现象的发生,造成隧道成洞性差。高初始应力主要存在于埋深大、构造作用强烈的隧道。因此,对于深埋隧道应通过地应力测试结果按公路隧道设计规范判定是否存在高初始应力地段。

2.1.2 围岩工程地质对隧道施工的影响

随着隧道施工工艺和施工机械的不断更新,原本单一施工的技术早已经被多样化、复合型施工工艺所代替,这样对隧道工程质量、安全性、环保的要求也就更高。

传统的钻爆法施工现在已经发展的非常成熟,相比TBM技术有其自身的优势,例如:钻爆法适用范围广,不受隧道断面尺寸和形状的,且对各类围岩均能适用,对不良地质条件的适应能力较强;当地质条件变化时,可对设计方案及时进行调整,施工工艺可随之机动灵活变化;施工设备便于运输、组装和转移,重复利用率高;多年来已积累了丰富宝贵的施工经验,形成了科学完整的工艺,技术相对比较成熟;造价低,在中国国情下有明显的经济优势。当然,钻爆法也有着缺点与不足,如:施工工序多,施工过程中各工序干扰大,开挖速度慢;对地层扰动大,超欠挖现象严重,容易诱发岩爆等围岩稳定性问题;施工安全性差,工作环境恶劣,工人劳动强度大;开挖工作面,提高了工程造价;工程质量控制难度大,施工质量不如TBM掘进技术。

2.1.3 围岩工程地质对隧道衬砌类型及材料选择的重要性

隧道是埋藏在地层深处的工程建筑物。通过长期观测,发现围岩不仅对衬砌产生压力,同时还约束衬砌变形。洞身衬砌的断面形式、厚度和材料往往由围堰工程地质情况通过衬砌计算决定的。

1)衬砌材料

混凝土、钢筋砼:优势是整体性好,既可以现场浇筑,也可以加工预制,而且可以机械化施工。其本身密实性较好,具有一定的抗渗性,能够有效的防止因为围岩松动产生的透水现象。

喷射混凝土:将混凝土干拌合料、速凝剂和水,用混凝土喷射机高速喷射到洁净的岩石表面凝结而成,密实性高且能快速封闭围岩裂隙。密贴与岩石表面,早期强度高能很快起到封闭岩石缝隙的作用。

锚杆与锚杆支护:锚杆是用机械方法加固围岩的一种材料。围岩不够稳定时,还可以张挂金属网。对于松散体围岩有较好的防护能力。

2)衬砌类型

①直墙式衬砌:通常用于垂直围岩压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。一般适用于Ⅱ、Ⅲ级围岩。对于公路隧道,直墙式衬砌结构的拱部可采用圆割拱、坦三心圆拱等。

。当地基条件较差时,为防止衬砌沉陷,可设置仰拱,使衬砌形成环状封闭结构。

复合式衬砌:这种衬砌与上述传统的衬砌方法有本质上的区别,如果以喷砼、锚杆或构件支撑的一种或几种组合作为初期支护,对围岩进行加固,维护围岩稳定。待初期支护的变形基本稳定以后,进行现浇混凝土二次衬砌,二者合称复合式衬砌。

圆形断面隧道:为了抵御膨胀性围岩压力,隧道可以采用圆形或近似圆形的断面。这种断面可以使用掘进机进行开挖。

矩形断面隧道:采用沉管法施工时,其断面形式为矩形。一般在软土地区,不能抵御较大的水平推力的地方采用矩形断面隧道。而且矩形断面隧道的利用率也非常高,城市隧道使用较多。

结语

隧道围岩工程地质条件对隧道勘测设计十分重要。尤其对隧道选址、施工、运营方面起着决定性的作用,对隧道周围环境也产生了较大的影响。在倡导绿色施工、绿色运营的今天,隧道的施工正是充分展现可持续发展战略的平台。这其中,围岩工程地质决定了隧道勘测设计的好坏。

参考文献

[1] 徐伟军.工程地质勘察与水文地质.城市建设.2010(18).

[2] 尹俊涛,尚彦军,傅冰骏,曲永新.TMB掘进技术发展及有关工程地质问题分析.

和对策.工程地质学报,2005(待刊).

隧道工程地质学范文3

关键词:岩体结构控制论 工程地质模型 分析方法

一、岩体结构的工程地质模型

岩体形成和发展过程伴随着各种内、外地质营力的作用,从成岩的类型分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类,由于结构面的存在使岩体具有一定的结构,其结构特性控制着岩体的性质和变形破坏,因此,我们在解决岩体工程问题时,应该从岩体的地质模型出发。孙广忠教授建立了8个基本的地质模型:水平层状岩体、缓倾层状岩体、陡倾层状岩体、陡立层状岩体、弯曲层状岩体、完整块状岩体、碎裂块状岩体和岩溶化块状岩体。孙玉科在研究了大量露天矿和水电工程的边坡滑坡资料后,归纳出5种具典型意义的工程地质模型,即:金川模型、葛洲坝模型、盐池河模型、白灰厂模型和塘岩光模型。目前,这些模型广泛的应用在岩体工程中,从地质模型建立的角度考虑,首先应该调查岩体中结构面的发育特征以及与结构体的组合特征,查明岩体的赋存地质条件,如地下水、地应力条件等,再与上述的基本类型进行对比,选择适合岩体工程的模型。为了便于后面的力学分析,在建立地质模型时从各基本模型的共性特征入手,并根据工程自身的特点充分体现其个性的一面。因此,建立岩体的工程地质模型是一项系统的工作。

二、岩体结构力学模型

孙广忠提出了四种岩体介质,并根据介质的特性提出了四种岩体力学的分析方法,表1中是四种力学介质岩体特性。

表1 各种力学介质岩体特征

连续介质

碎裂介质

板裂介质

块裂介质

岩体结构

1、完整结构

2、高地应力下散体结构及碎裂结构

低地应力下条件下碎裂结构及粗碎屑散体结构

板裂结构

部分碎裂结构

块裂结构

岩体变形机制

结构体压缩及剪切为主

结构体(压缩、剪切),结构面(闭合、滑移)

结构体横向弯曲及纵向缩短

沿结构面滑移

岩体破坏机制

材料的张及剪破坏

沿结构面滑动、结构体滚动、结构体张及剪破坏

弯折、溃屈、倾倒滑动

沿软弱结构面滑动

岩体力学性质控制因素

材料及环境因素

材料、结构效应及环境因素

软弱结构面及结构体

软弱结构面

岩体力学性质研究方法

典型地质单元三轴力学试验及尺寸效应

岩块三轴试验、尺寸和围压效应

软弱结构面力学性质及弹性模量

软弱结构面力学性质及爬坡角理论

岩体力学分析方法

连续介质岩体力学

碎裂介质岩体力学

板裂介质岩体力学

块裂介质岩体力学

对于基岩斜坡失稳破坏主要表现为软弱岩体的蠕滑变形、岩体沿着已存在的地质结构面发生剪切破坏、岩石块体的塌落和板状结构岩体的倾倒、上部岩体沿岩层层面或较软弱夹层发生剪切滑动等。李铁峰将基岩斜坡的变形模式进行了总结,根据结构面倾向、倾角与斜坡产状之间的关系,以及软弱夹层的发育情况,将斜坡的变形模式分为倾倒变形、溃屈型破坏、顺层滑动破坏、裂隙滑动、侵入接触滑动、拉裂-脱离母岩-崩塌、压缩流变。

三、岩体结构力学的分析方法

早期多数把岩体看成连续的介质,用一些连续的线性分析方法来解决岩体力学问题。根据岩体不连续、方向异性等特点,目前出现了许多的不连续分析方法,如:离散元算法、块体理论、DDA方法等,其理论基础更符合岩体的性状。

转贴于 离散元法(Discrete Element Method)考虑结构体受力后的运动状态,以及由此导致受力状态及系统的变形(块体运动)随时间的变化,该法由Cundll于1971年首次提出,用来计算结构面和结构体组成岩体的非连续变形,以后又进一步发展了考虑块体本身的弹性变形,并推广至三维和动力问题。目前,离散元应用的文章较多,而研究基础计算方法的文章很少,因此,加强离散元法基础理论、基础算法及误差分析方面的研究,汲取有限元法等数值方法的优点,使之既能保持在描述散体的整体力学行为和力学演化全过程方面的优势,又能有效描述介质局部连续处应力状态和变形状态,使离散元法的模型建立真正满足几何仿真,物理(本构)仿真,受力仿真和过程仿真的原则,是离散元法研究领域的首要工作。 块体理论由石根华(1977)提出并在美与Goodman合作完善起来的,应用几何学、拓扑学碎裂结构岩体。近些年,块体理论在岩体工程中应用十分广泛,E. Hoek等(1998)应用块体理论开发了用于地下开挖工程的分析程序—Unwedge;2001年Rocscience公司推出了Swedge4.0,该软件可以用来计算边墙块体的体积及稳定系数。汪卫明、陈胜宏(1998)在矢体概念的基础上开发出三维岩石块体系统的自动识别方法,该方法能够有效解决包含不规则地形面和非贯通结构面等情况下的复杂块体的识别问题;卢波、陈剑平等通过应用随机不连续面三维网络模拟技术对复杂有限块体的自动搜索及确定其空间几何形态,并提出了“有形即是有限”的分析方法;张子新等把分形几何与块体理论相结合,提出分形块体理论,建立分形块体理论赤平解析法,并把随机概率模型引入分形块体理论,研究了三峡高边坡关键分形块体的滑落概率和分形块体的大小及其分布密度;张子新等将赤平投影图解析化,提出了块体理论的赤平投影解析法,并应用该法分析了某矿卷扬机硐室的稳定性;赵文把概率理论引入节理迹长分布的研究之中,推导了多组节理切割岩体形成关键块体概率的计算公式,从而使原来的一些关键块体转化为稳定块体,减少了关键块的数量。

近年来,石根华又将块体理论进一步发展,1993年由石根华提出的块体系统不连续变形数值分析新方法,简称为DDA方法,该方法是求解块体系统连续变形、大变形和大位移数值分析方法,块体的形状可以是任意的凸凹多边形,块体间也不一定要求角点接触。国内已研制了二维DDA程序软件,并与日本九州大学环境地盘工学研究中心合作将三维块体分析方法应用于三峡船闸高边坡的岩体稳定分析,并对船闸开挖施工过程及其支护效果的数值模拟,绘制了各开挖步序的岩体变形等值线图。

四、岩体结构控制论的工程应用

随着国民经济的发展和大型建设项目的实施,涉及到大量的地下工程建设项目,如采矿巷道、道路隧道、水电工程的地下洞室等。地下工程的一项主要研究工作就是分析围岩应力重分布特点以及变形破坏规律,这些都要受到岩体结构的控制。例如:康立勋通过研究块状结构岩体中自重应力传播的法则,得到了岩体的应力大小受岩块数量以及岩块几何参数控制的结论,并将研究结果用于计算煤炭地下采场顶结构载荷。隧道工程中岩爆和岩体结构关系密切,完整性好的岩体易发生岩爆,当节理裂隙发育到一定程度一般不会发生岩爆;岩层的层厚状态及层面与洞室的空间组合关系与岩爆有重要的关系;优势节理组与最大主应力的夹角大小也与岩爆紧密相关。

上面提到了岩质边坡变形破坏形式主要受控于岩体的岩性和结构特性。如:河西走廊金川露天矿上盘西区边坡变形破坏、乌江鸡冠山崩破坏和清江水布垭水利枢纽马崖高边坡等属于倾倒破坏;因此,分析岩体稳定性时,应根据岩体的岩性、岩体结构特性等对边坡进行分区,分析各区岩体力学机制和变形破坏机制,再结合边坡开挖各项参数计算边坡稳定性。

一般计算地基沉降变形时,把地基岩体当作各向同性介质,未考虑结构面的影响。其实,当岩体中的节理裂隙发育程度及方位满足某种条件时,则地基的滑移变形将受其中的优势结构面控制。如:章杨松等对润扬大桥节理化岩体,运用优势结构面理论,分析确定了影响和控制岩体地基沉降变形的优势结构面组合,提出了“优势结构面模型”与“遍有节理单元模型”数值分析确定岩体地基沉降变形的联合算法。遍有节理单元模型是考虑遍布岩体中的节理对岩体的受力和变形的影响的数值分析方法计算时输入了众多组结构面的参数,而考虑优势面时只输入两组左右优势面的参数,次要的结构面则忽略之。在相同力条件下,考虑优势结构面影响时,计算的地基变形大于不考虑优势结构面影响时计算的地基变形,说明优势结构面对地基的变形有明显的影响,因而也将影响地基的承载力。

五、结论

本文从岩体工程地质模型、结构力学模型、分析方法和工程应用这四个方面总结了岩体结构控制论的研究和应用现状。根据岩体的岩性特征、结构面发育情况、岩体的地应力、地下水条件等建立岩体的工程地质模型,并将岩体划分为四种力学模型,分析岩体结构控制下的变形破坏机制。介绍了目前用于不连续岩体结构计算的方法。对岩体结构控制论在地下工程、边坡工程、库岸工程和地基基础中的应用作了简单介绍。

参考文献

[1] 孙广忠.岩体结构力学.[M].北京.科学出版社.1988.

[2] 孙玉科.岩体结构力学—岩体工程地质力学的新发展.[J].工程地质学报.1997.5.4.

[3] 许兵.关于岩体结构力学基本观点探讨—试论孙广忠教授的岩体力学道路.[J].工程地质学报.1997.5.4.

[4] 孙玉科.工程地质学发展予创新思路探讨之六—《工程地质模型》初论.[J].岩土工程界.6.2.

[5] 许兵.论地质模型—涵义、意义、建模与应用.[J].工程地质学报.1997.5.3.

隧道工程地质学范文4

[关键字]物探 工程勘察 检测

[中图分类号] K826.16 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-156-1

1 物探工作的原则

1.1 设计人员应有较宽的知识面

物探工作方案大部分是由物探人员设计的,这就要求物探人员在熟悉工程区地质背景的基础上,对具体的工程任务要做仔细的分析,如工期的要求、所具有的物性差异、精度的要求、工程区的地形地貌物质特征、工程的要求等,此外,除了对每一种物探方法的基本原理、应用的物理前提、工作方法技术、费用等有所了解以外,还要掌握足够的工程地质学、水文地质学、岩石力学、基础工程学、土力学等相关的知识。

1.2 针对具体的任务,合理选择物探方法

现在工程勘察中工程物探的任务各种各样,应对各种任务应仔细地分析选择较为有效的方法及方法技术。

1.3 进行合理的工作布置

工作布置中主要是要确定测线及测点。总的原则应是在工程地质或岩土专业配合下,在满足工程精度要求的前提下,尽可能的少布测线及测点,以达到减少工作量, 节约经费的目的。工作的精度主要表现为水平及垂直的分辨率、探测深度这三个方面。

2 物探在工程勘察及检测中的应用

2.1 直流电法

直流电法是以岩层电学性质的不同为基础,通过观测电场变化规律来解决地质问题的一种勘探方法。不同岩性由于成分和结构不同而具导电性的差异。直流电法的原理就是根据导电性差异来了解岩层分布和地质构造形态的方法。直流电法常用的电测深法和电剖面法两种,电测深是探测沿垂向深度变化的地质信息;电剖面是了解沿横向电性变化情况。

电法在漳泉铁路岩顶隧道探查进口坍塌和出口滑坡应用,坍塌距进口200m处,掌子面涌入大量砂质粘土,工程无法施工,为了尽快查明坍塌原因及位置,电法在地面坍塌坑边缘布置“井”字型四条测线。图1为3线电法综合剖面图,图中电剖面曲线在4号点出现高阻异常,6号点出现低阻异常,等视电阻率断面图在4号点底部反映高阻隆起异常,二侧有相应的直立条带状异常反映,解释高阻隆起为花岗岩侵入体,二侧等值线直立密集带为风化接触带,上部低阻为火山岩风化带。根据电法解释结果,坍塌原因为上部风化层与地下水作用后,顺花岗岩侵入接触带向隧道内坍塌。剖面曲线中6号点低阻异常明显,解释为主要风化薄弱带。根据电法解释成果,在4号点布钻验证,结果24m见花岗顶界面,与电法解释深度22m仅差2m,坍塌治理方案在6号点采用钻孔注浆堵漏达到预期效果。

2.2 瞬变电磁法

瞬变电磁法是利用不接地回线源向地下发送脉冲电磁场(一次场),在一次脉冲电磁场的间断期间,利用线圈观测二次涡流场的方法。瞬变电磁法应用广泛,在接地条件差和高阻围岩中区分低阻目标物,利用多测道剖面曲线识别覆盖层下是否赋存低阻异常体。

在红层低阻覆盖地区找水是物探方法的难题,应用瞬变电磁法在沙县红层下找水取得较好效果,图3为瞬变电磁电阻率拟断面,图中5号点浅部反映一近似直立的高阻闭合圈,随探测深度增大,电阻率呈半封闭直立异常,逐渐向6号7号点位移,电阻率值也随深度增加而降低,最大值从上部1000下降到4,此异常特征解释为一条向东倾斜的高阻矽化石英岩脉,浅部不含水,随深度的增大,含水性增加,电阻率不断降低,是一条富含水的导水岩脉。结果在6号与7号之间布置钻孔,分别在157—161m和217—223m见矽化石英岩脉,节理裂隙发育,终孔深度250m,24h水量达718m3。

2.3 地震波法

地震勘探是研究由人工激发的地震弹性波在岩土介质中的传播规律,以探测地层和构造的分布形态。地震勘探正是利用地下介质传播条件变化特征来查明地质问题。根据所采集的地震波在介质中的传播速度与振幅、波形特征等来划分介质的物性、岩性及结构等。

(1)反射波法。反射波法是利用反射波沿测线的反射时距曲线来确定反射界面面深度与构造形态。反射波法在龙岩石灰岩地区,探测灰岩基岩面上覆盖层厚度,图4为反射波形剖面图,图中可直观地看出各道反射波同相轴,时间在130—150ms之间有一条呈波浪起伏的反射界面线,解释界面跳动为不平整灰岩顶界面,时间记录计算,上覆盖层为30—34m,地震成果为石灰岩开采设计提供地质依据。

(2)面波法。面波(瑞利波)法是一种新兴的岩土原位测试勘探方法,利用面波的频散特性和传播速度与岩土物理力学性质的相关关系,来解决工程地质问题。应用面波勘探技术在高等级公路质量检测,图5为国道205沙县至三明段2号点频散曲线,图中曲线形态呈近似斜线,其中反映深度在21.8cm和36cm二处出现跳动异常,分层解释21.8cm处为水泥路面层底界厚度,36cm处为稳定层底界深度,提供成果经钻探验证,水泥路面层底界厚度22.3cm,与物探解释相差0.5cm,平均相对误差2.26%,精度符合公路等级检测要求。

2.4 电磁波法

电磁波(CT)探测方法是在两个钻孔之间进行,一个孔发射电磁波,另一个孔接收电磁波,通过探测孔间地层对发射电磁波的吸收程度,来推断解释两孔间的地质及构造情况。

电磁波(CT)探测技术在省道三郊线石马岬隧道工程勘察中,对两个钻孔间基岩风化程度及构造破碎裂隙等探查。图6是2—1与2号孔的剖面CT处理结果,图中清晰地反映高吸收与弱吸收带,剖面中高吸收带主要分布在浅部靠2—1号孔和2 号孔底部一带,中部无高吸收异常,表明岩性完整,无破碎裂隙存在。2—1号孔上部高吸收异常区规模较大,表明上部风化强烈,随深度加深,吸收减弱,反映基岩完整。2号孔深部80—100m间有一明显高吸收异常带,并向西倾斜,解释为裂隙发育带。钻孔资料证实,2—1号孔上部异常对应3—28m为强风化带,2号孔底部有水蚀裂隙条带,岩芯破碎,与电磁波解释成果基本吻合。

3 小结

综合物探采用多种手段,可根据不同地质结构和地质目的,选择适用有效的物探方法。本文通过对各种方法原理与应用实例,分析工程勘察地质特征,选择所采用的方法及异常反映形态,并进行解释,从而达到解决问题的效果,充分体现出综合物探在工程勘察中具有广泛应用前景和较好的经济及社会效益。

参考文献

[1]国家发展计划委员会,建设部.工程勘察设计收费标准[S].北京:中国物价出版社,2002.

[2]S L55-93,中小型水利水电工程地质勘察规范[S].

[3]GB50021-2001,岩土工程勘察规范[S].

隧道工程地质学范文5

Abstract: Based on the international researches about risk management of tunnel and underground projects,it was discussed the application process of risk management in tunnel constructions,and then was described an integrated risk management procedure for tunnel projects. Contents and methods of risk identification,risk analysis,risk evaluation,risk response and risk supervision in tunnel projects were also discussed. At the end,according to the analysis of the whole text,it was standardized the tunnel project risk management standards.

关键词: 隧道工程;风险管理流程;工作标准

Key words: tunnel project;risk managing process;work standards

中图分类号:U45;F069・9 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2009)10-0090-04

0引言

20世纪60年代,一门新的管理科学――风险管理,在美国正式形成,从此风险管理在西方国家得到了迅速发展。经过近半个世纪的实践和理论研究,风险管理现已被公认为管理领域内的一项重要职能。风险管理首先应用于经济领域,最近10年,风险管理才真正应用到隧道工程领域。美国MIT的Einstein・H・H教授是较早从事隧道工程的风险分析的代表人物,主要贡献是指出了隧道工程风险分析的特点和应遵循的理念,诸如《Geological model for tunnel cost model》[1]、《Risk and risk analysis in rock engineering》[2]。

隧道工程项目是一个投资大、工期长、涉及面广的复杂系统。在这些项目的建设和运营过程中,还会存在许多的不确定性和不可预见的因素,因而隧道工程建设中存在较大风险因素。为降低诸多风险因素对工程项目造成的不利影响,有必要在隧道工程施工中实施有效的风险管理。通过风险规划、风险分析和风险监控,科学合理地使用管理方法、技术手段对项目涉及的风险实施有效控制,主动、系统地对项目风险进行全过程管理及监控,达到降低项目风险、妥善处理风险事故不利后果的目的。

1991年英国提出UK MOD风险管理模型,将风险的管理分为初始辨识、分析和规划管理3部分,初步建立了现代风险管理流程的雏形。美国工程风险管理研究专家Reilly和Carr(2001)提出5阶段风险管理模式,即风险辨识、风险估计、风险评价、风险决策、风险控制。该风险管理流程在2002年国际隧道协会(ITA)起草颁布的隧道及地下工程风险管理指南中得到了应用[3]。在此基础上,本文将探讨适用于隧道工程施工的风险管理流程,设计规划的隧道工程风险管理流程图,提出相应的工作标准。流程如图1所示。

1分析项目环境拟定风险管理策略

由于人们认识事物在深度上和广度上均有局限性,这就使得分析处理能力上是有限的。工程项目可被视为客观事物的集合体。因此人们对工程项目的认识不可避免地存在信息上的不完备的问题,从而造成人们对工程项目建设的环境缺乏客观认识,对工程项目的实施过程缺乏符合实际的预见,这是导致出现风险的重要原因。这一特点就决定了对每一个不同的项目来说,量身定做一套风险管理策略方案是非常重要的,即风险管理策略的制定必须是在分析项目环境的情况下完成的,做到具体问题具体分析。分析项目环境拟定风险管理策略。该过程在图1中通过A2、A3、A4充分体现。由项目的领导小组分析项目的环境,根据项目的环境制定风险管理策略,并确定项目的整体目标,以便后续工作更好地进行。

2隧道工程风险分析

目前国内对风险分析的研究主要集中在金融市场分析、工程项目管理、投资分析、信息安全与贸易安全等方面。在某种程度上,风险分析过程实际是探索系统未来运作轨迹。在隧道工程中,风险分析主要包括风险识别和风险评估,以便更好的控制和处理风险,将其所致的损失和后果降到最低。风险分析过程在图1中通过B4、B5、B6、B7、A7充分体现。风险评估小组组织风险分析,进行风险因素识别和评估,最后向领导小组提交风险报告,如果风险分析可行,下一步进行风险应对,如果风险分析不可行风险评估小组重新进行风险识别和风险评估,直到风险分析可行为止。

2.1 风险因素识别

。风险识别是工程项目风险管理中一项经常性的工作。风险识别主要包括收集资料、分析不确定性、确定风险事件、编制风险识别报告等。

风险识别是工程项目的风险评估与控制的开始,也是风险评估的基础。风险因素识别方法和手段正确实用与否,风险分析结论准确全面与否对后续的风险评价和风险管理的效果有很大的影响。在隧道工程中,风险识别是要确定隧道工程施工中可能存在的风险及其可能造成的影响,它是隧道工程风险管理的基础。在隧道工程风险识别中,常用的风险识别方法有专家调查法、头脑风暴法、敏感性分析法、项目工作分解结构法、事故树分析法等五大类。

在多年的研究和经验积累的结果上,可以总结出隧道工程施工中常见的风险因素如下[5]:

①施工风险:如塌方、岩爆、瓦斯爆炸、突水、滑坡等;

②技术风险:如施工技术不合理、爆破控制不当、新技术、新结构的应用等;

③自然风险:如高温、严寒、地震、不可抗拒的自然灾害等;

④管理风险:如施工人员不合格、管理人员不合格等;

⑤设备风险:如施工设备供应不足、设备安装事故等。

2.2 风险评估

风险评估是建立在风险识别的基础上的,可分为风险估计与风险评价两部分。风险估计与评价在施工风险管理中很重要。它通过对施工中风险的估计与评价,把风险发生的概率、损失严重程度以及其它因素综合起来考虑,就可以得出施工中发生各种风险的可能性及其危害程度,从而决定应采取什么样的风险处置计划。

2.2.1 风险估计

风险估计是指在找出潜在的风险因素后,估计潜在损失的规模和损失发生的可能性,即损失发生可能性的估算和严重性的估算,以便于评价各种潜在损失的相对重要性,从而为确定风险管理对策的最佳组合提供依据。

隧道工程风险估计时,常使用风险指数法R=P?鄢C估计风险的严重程度。目前,我国在隧道工程领域风险估计时,将潜在风险P分为5类,如表1所示;对风险后果C相应的分为5级,如表2所示;风险指数如表3所示[5]。

2.2.2 风险评价

风险评价是指在风险识别和风险估计的基础上,把风险发生的概率、损失严重程度,结合其他因素综合起来考虑,得出项目发生风险的可能性及其危害程度。并与公认的安全指标比较,确定项目的危险等级。然后根据项目的危险等级,决定是否需要采取控制措施,以及控制措施采取到什么程度。

风险评价是隧道程风险管理的核心,是系统地识别工程风险和科学合理地管理风险之间重要的纽带,是决策分析的基础。工程中常用的风险评价方法有很多,简单概括起来,主要有:主观评分法、层次分析法、模糊数学法、敏感性分析法、故障树法、结构可靠性分析法、影响图法等。

近年来隧道风险评价方法在国外得到了大量的研究及应用,除了借鉴隧道工程行业以外已经发展的评估方法,应用一种或几种方法对工程系统或工程的某一部分进行风险估计外,还根据隧道工程的特点发展了许多适合隧道工程的风险评价模型。而我国隧道与地下工程研究和实践的时间都比较短,还属于发展阶段,因此风险评价方法在工程中的应用还比较少,目前也仅限于最简单的风险指数法[6]。

3隧道工程风险控制

3.1 风险应对

风险应对就是针对风险分析的结果,为降低风险的负面影响而采取的应对措施。工程项目常用的风险应对策略和措施有:风险规避、风险转移、风险缓解、风险自留和风险利用,以及这些策略的组合[7]。在众多应对策略中,项目管理者选择行之有效的策略,并寻求既符合实际,又会有明显效果的应对风险的具体措施,力图使风险转化为机会或使风险所造成的负面效应降低到最低限度。

某一工程项目风险,可能有多种应对策略或措施;同一种类的风险问题,对于不同的工程项目主体采用的风险应对策略或应对措施可能是不一样的。因此,从理论上说,需要根据工程项目风险的具体情况以及风险管理者的心理承受能力,以及抗风险能力去确定工程项目风险应对策略或应对措施。隧道工程项目常用的风险应对策略有:风险规避、风险转移、风险控制和风险自留。

除了上述的风险应对策略以外,保险也是隧道工程风险处理的一种方式,实际上购买保险也是一种转嫁风险的方式。但是保险并不是最保险的方式,如果想要达到最佳效果,而是应该通过科学的决策,理性的做出处理对策。

3.2 风险监控

在工程项目的实施”的过程中,风险会不断发生变化,可能会有新的风险出现,也可能预期的风险会消失。而隧道工程由于其环境的特殊性,风险变化的可能性显得尤为明显,及时对残余的风险进行控制和处理,并进一步修改风险策略,对于降低风险带来的损失这是关键的一步。因此,对隧道工程进行风险监控是十分重要的。

风险监控是指隧道工程进展过程中,密切跟踪已识别的风险,监控残余风险,识别新出现的风险,修改风险管理计划,评估风险管理的效果,一般有两个方面的含义:风险监视和风险控制。前者指对风险和风险因素发展变化的把握,后者指在风险监视的基础上,采取相应的控制措施[7]。

在某一时段内,风险监视和风险控制交替进行,即发现风险后经常需要马上采取控制措施,或风险因素消失后立即调险应对措施。因此,常将风险监视和控制整合起来考虑。风险监控过程在图1中通过B11、A11、C12、C13、A13充分体现。由风险评估小组制定风险监控策略,交由领导小组进行审批,审批通过后项目团队执行风险监控策略,并及时进行反馈,以便更好的完善风险管理策略。

风险监控的主要方法和技术有:项目风险应对;审计;定期项目评估;增值分析;技术因素度量;附加风险应对计划;风险分析[8]。

4隧道工程风险管理工作标准

根据以上的分析,规范了隧道工程风险管理的工作标准,如表4所示。

5结论

风险的管理是隧道工程项目管理中至关重要的一部分。如何使隧道工程这一复杂系统的诸多风险因素对工程项目造成的不利影响降到最低,这就要求在隧道工程施工中实施有效的风险管理。制定一个较为完善的风险管理流程和工作标准在这一工作中就显得尤为重要。这样风险管理者才能通过全面的识别、细致的分析、合理的评价、恰当的处理、实时的监控,才能使工程免受重大损失,保证工程效益。

参考文献:

[1]Einstein H H & Vick S G. Geological model for tunnel cost model[J];Proc Rspid Excavation and Tunneling Conf,2nd,1974:1701-1720.

[2]Einstein H H. Risk and risk analysis in rock engineering[J];Tunneling & Underground Space Technology,1996:141-155.

[3]张云飞、赵云胜:《隧道施工期风险管理体系探讨》[J];《工业安全与环保》2009(2):55-57。

[4]郭捷:《项目风险管理》[M];国防工业出版社,2007:78-79。

[5]贾剑青、王宏图等:《隧道工程风险管理探讨》[J];《全国地铁与地下工程技术风险管理研讨会》:171-178。

[6]路美丽、刘伟宁等:《隧道与地下工程风险评估方法研究进展》[J];《工程地质学报》2006(4):462-469。

隧道工程地质学范文6

【关键词】:支护桩;市政工程;下穿道路

中图分类号: TU99 文献标识码: A 文章编号:

引言

随着经济水平的提高和城市建设的发展,地下工程愈来愈多,基坑工程的规模和深度不断加大,基坑工程是一项综合性很强的系统工程,主要包括基坑支护体系和土方开挖,要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。如何处理深基坑施工过程中的支护是施工人员及管理部门亟待解决的问题,也是环境工程地质学的一项重要研究内容。

一、 工程概况

某下穿隧道工程位于城市中心交通拥挤繁忙地段,总长长度为1 020 m,其中主体隧道长662 m;隧道引道工程长358 m,隧道宽度21 m。隧道的外两侧为混合车道和人行道,其下部埋设有市政各种管道。

为了确保施工期间道路的畅通,先施工隧道外两侧的市政管道,开挖隧道外两侧,将雨水、自来水污水、、煤气、电缆、检查井等工程改建或迁移其内;接着回填并铺筑简易路面;待可通车后,再对道路中部的隧道主体结构进行施工。

二、支护方案的选择

采用在下穿隧道两侧设置支护结构的设计方案,使下穿隧道和两侧混合车道以及人行道分步施工,先施工两侧的市政管道,再施工下穿隧道,从而确保施工期间道路的畅通。

1、结构支护方案一:锚杆喷护

锚杆喷护是工程中经常使用的临时支护措施,在基坑开挖过程中进行锚杆喷护支护施工和敞开开挖施工,采用这种方案,能够在一定程度上缩短施工工期,也可以相应的降低工程项目的投资。但是,由于该工程先对两侧的市政管道进行施工,然后在对下穿隧道进行施工,施工过程中必须采用两次开挖,需两次进行锚杆支护。第一次在进行市政管道开挖时在下穿隧道位置打的锚杆,在第二次进行下穿隧道时只能报废,并且第二次锚杆支护在市政管线位置打锚杆,容易损坏密布的市政管线,危险性比较大,所以两次锚杆喷护,既不经济,同时也不安全。并且锚杆施工需进行一定坡度的放坡,会占较多的施工场地,鉴于该工程两侧永久性楼房位于规划边线外1~2 m处等因素,因此该工程在这样交通、人流及管线密集的道路上不宜采用锚杆喷护。

2、支护结构方案一:支护桩

支护桩采用人工挖孔桩方案,这种方案施工工艺相对简单、施工场地范围小、对周边环境干扰不大。支护桩作为下穿隧道结构的一部分,能够承受隧道竖向结构荷载、主体结构侧向荷载、管道侧向荷载、静水侧压力、桩顶覆土荷载。支护桩比锚杆喷护方案更加有力,支护桩对下穿隧道结构稳定、受力有利,对管线施工的影响小。但是使用支护桩也有一定的缺点,就是其施工工期相对较长,工程的投资较其他方案高,支护桩方案的施工示意图详见图1所示。

图1:支护桩方案施工示意图

(3)结论:通过比较分析以上两种方案,方案二比较适合该工程项目。

三、支护桩的布置

为降低工程造价,当下穿隧道引道段路面标高与地面道路路面标高之差小于3 m时,在引道两侧设置重力式路肩挡土墙。

当下穿隧道引道段挖深大于3 m,在引道段两侧设置支护桩。桩截面一般采用1.2 m×1.0 m,间距为5 m,桩长10~16 m,为利于桩布置、施工,桩尽量采用统一截面、间距,桩在局部地段受雨水泵房、紧急停车带、电力隧道等控制采用不同的桩尺寸及布置。

下穿隧道主体结构不承受侧向土压力。下穿隧道引道段挖深大于3 m 小于7 13+1左右,采用U 形槽结构。下穿隧道引道挖深大于7 m 左右,采用隧道主体结构。

四、施工前期的质量控

(1)体系审查。开工前,严格编制支护桩施工组织设计并组织专家论证,建立健全施工现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系和应急救援预案,现场施工人员从项目负责人、项目技术负责人、安全员、质量员、施工员和特殊工种人员都必须持证上岗。

(2)严格按照支护桩施工组织设计的要求,并按照经专家论证的意见对方案进行修改完善。尤其是关键工序的工程质量控制及保证措施,主要包括混凝土支护桩施工的工艺以及土方施工的顺序等。

(3)图纸会审及设计交底。基坑开挖前,组织图纸会审主要是对工程地质勘察报告、施工图等各方面进行审核答疑等;设计交底主要是设计人员讲明设计意图和施工技术要点、重点进行方案阐述等,并依据以上会审成果明确质量控制要点。

(4)审查进场原材料。对进场的原材料及半成品材料要按照有关规范要求进行平行检验或见证取样送检检测,合格后方可进场使用;审核钢材、锚索、水泥等的出厂合格证、复检报告等,建立见证取样制度并做好存档记录工作。

(5)放线及标高复核。根据施工图,对基坑控制轴线放样情况及标高进行复核,做到准确无误。

六、支护桩的施工质量控制

由于隧道周边紧邻建筑物,为了周边邻近建筑和设施安全,根据周边环境及场地条件,支护桩采用人工挖孔桩的施工工艺,支护桩桩长10~16m,而地下水距地面5m左右,支护桩采用人工挖孔,因此水对施工桩有影响,施工采用桩井外降水井方案,每隔25m设置一个降水井(降水井井底标高比支护桩桩底标高低lm),在支护桩开挖及浇筑过程中,降水井不问断抽水(将水抽至城市雨水井),支护桩桩内不需再排水,在该工程施工的371根支护桩中,只有2根桩发生桩底流砂现象,施工中采用在桩底问歇多次压浆,遏制了桩底流砂现象。该工程采用桩井外降水井方案,取得了较好的效果,保证了支护桩的顺利施工。

七、 桩的施工顺序及现场监测结果

本工程隧道基坑面积大,开挖深度深,土方工程量较大,施工周期相对比较长。为确保施工的安全进行和开挖顺利,应该对施工过程进行全过程监测,实行施工全过程动态管理和信息化施工。监测内容应该包括周围道路沉降状况,地下管线设施的沉降量,裂缝的产生与发展状况, 水平支撑的轴向力随土方开挖进度的变化情况,围护体沿纵向方向的侧向位移, 桩的垂直位移和侧向位移,基坑内外的地下水位观测。经实际监测发现,在支护桩施工过程中没有出现周围道路的明显沉降,没有出现明显裂缝,地下管线设施也都处于稳定状态,水平支撑的轴力没有突变,桩的垂直位移和侧向位移都在5mm范围以内。

结束语

总之,在市政下穿隧道工程中,采用桩支护对深基坑进行支护的方案, 将主体工程与市政管道施工分隔开来,支护桩施工场地相对较小、施工对周边环境干扰不大、对市政管线施工没有明显影响。同时承受管道施工、主体结构两种阶段桩侧土压力、隧道竖向荷载,减少了下穿隧道的结构尺寸。桩间采用预制的体积小、重量轻的挡土板,在交通最拥挤最繁忙的市政道路上应用的实用性好。

参考文献:

[1]JGJ120-99建筑基坑支护设计规程[S].

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- gutanji.com 版权所有

违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务