隧道施工安全(全面分析隧道施工安全)
引 言
城市隧道工程通常在城市修建,其施工方法的选择会受到地面建筑物、道路、城市交通等因素的影响,施工方法的界定,要从技术、经济、修建地区具体条件等影响来考虑。
施工区间隧道根据不同的方法可分为:明挖法、喷锚暗挖法、盾构法,根据京津冀地质条件和因素影响,主要讲解喷锚暗挖法、和盾构法。
针对喷锚暗挖法,主要从喷锚暗挖法的施工过程中涉及到一些风险,结合工程事故案例,进行原因分析;并从案例中归纳出应吸取的经验教训。
1、喷锚暗挖法概述
喷锚暗挖法又称为矿山法,适用于埋深较浅,地面建筑物密集,交通运输繁忙、地下管线密布,及对地面沉降要求严格的城镇地区地下构筑物施工,喷锚暗挖法施工分为新奥法、浅埋暗挖法。
1.新奥法
“新奥法”是以维护和利用围岩的自承能力为基点,使围岩成为支护体系的组成部分。
2.浅埋暗挖法
以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和锚喷作为初期支护手段,按照“十八字”原则即:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”进行。
两者区别:新奥法要求初期有一定的刚度,浅埋暗挖法设计时基本不考虑利用岩石的自承能力,这是它们的主要区别。
01、常用施工工法
·全断面开挖法
1、适用条件:整体性好的围岩;有大型施工机械;适于采用大型机械化配合施工。
2、优点:可以减少开挖对围岩的扰动次数,工序简便;
3、缺点:对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。
4、注意事项:
(1)加强对开挖面工程地质和水文地质的调查,对不良地质情况,要及时预测预报;
(2)在软弱破碎围岩中使用全段面法开挖时,对支护后围岩的变形进行动态监测;
(3)选择支护类型时优先考虑锚杆和锚喷砼、挂网等支护形式。
全断面开挖法工程实例
·台阶法
1、适用条件:台阶法是最广泛的施工方法,在Ⅲ-Ⅳ围岩可采用两台阶法,Ⅴ-Ⅵ围岩需采用多步开挖或者环形开挖留核心土法。
2、优点:灵活、适用性强,开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度,台阶有利于开挖面的稳定性,尤其是上部开挖支护后,下部作业则较为安全。
3、缺点:上下部作业有干扰,注意下部作业时对上部稳定性的影响,增加对围岩的扰动次数。
4、注意事项:
(1)台阶数不宜过多,充分利用地层纵向承载拱的作用;
(2)上台阶架设拱架时,采用锁脚锚管(灌浆)稳固拱脚,防止拱部下沉;
(3)解决上下部半断面作业的互相干扰的问题,做好施工组织、监控工作。
台阶法施工工序图
台阶法工程实例
·CD法和CRD法
1、适用条件:地层较差和不稳定岩体,且地面沉降要求严格的地下工程施工。
2、优点:各部封闭成环的时间短,结构受力均匀,形变小,且由于支护刚度大,施工时隧道整体下沉微弱,地层沉降量不大,而且容易控制。
3、缺点:由于地层软弱,断面较小,只能采取小型机械或人工开挖及运输作业,且分块太多,工序繁多、复杂,进度较慢;临时支撑的施作和拆除困难、成本较高。
4、注意事项:
(1)超前支护系统施做必须满足要求,确保开挖面稳定,分步开挖前后距离错开,尽快封闭掌子面,达到“快封闭”的目的;
(2)初期支护拱架架设及时、连接牢固,达到“强支护”的目的;
(3)加强施工过程的施工监测,实行信息化施工。