j隧道富水破碎带施工方案探讨.doc
《j隧道富水破碎带施工方案探讨.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《j隧道富水破碎带施工方案探讨.doc(51页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、中铁十五局集团公司双永高速A3合同段项目部 尊敬的各位领导、来宾、同事:大家好!首先感谢大家不辞辛劳,百忙之中来到双永高速A3合同段施工现场检查指导工作,下面我将本标段拟订的仁阁隧道K117+990-K118+250富水破碎带施工技术交流方案向大家汇报如下:仁阁隧道K117+990-K118+250富水破碎带施工方案一、 工程概况 A3合同段仁阁隧道左线起点桩号为ZK117+442,终点桩号为ZK121+151全长3709米;右线起点桩号为YK117+459,终点桩号为YK121+117全长3658米。二、 水文地质条件根据地质钻探及地质调查,隧道场区表层为薄层第四系残坡积左线隧道走向断层走向
2、及地表水流向F1306破碎带左线地表位置相片(1)层,其下伏基岩为三叠系下统溪口组、溪尾组砂岩、细砂岩、粉砂岩及其风化层。本隧道在区域上位于闽西南拗陷带东缘政和一大埔深大断裂带西侧,背斜轴向约NE290。330。,与隧洞轴线大角度相交。受区域性地质构造影响,隧址北北东向、近南北向的断层及节理密集带较为发育,小褶曲和层间破碎带较发育。隧道围岩主要为碎块状强风化砂岩、弱风化砂岩、微风化砂岩,节理裂隙发育、岩体破碎-较完整,局部存在断裂构造及节理裂隙密集带。F1306破碎带左线地表位置相片(2)左线隧道地表走向S203省道右线隧道走向F1306破碎带右线地表位置相片(1)S203省道 本隧道区共有7
3、条破碎带,其中F1306长度约260米,地质为断层角砾岩及断层泥,胶结程度差,呈松散状,涌水量较大且属于浅埋段不利于隧道施工。因受上部赋存于卵石层中潜水的垂直渗入补偿,含水量较为丰富,涌水多呈涌水流-淋雨状出水,施工时可能产生突水现象。根据SK1346地质资料涌水量为2853.11m3/d。F1306破碎带右线地表位置相片(2)S203省道隧道右线走向 仁阁隧道进口经测算最大涌水量约为12000m3/d,出口最大涌水量约15000m3/d。由于隧道内的涌水,造成小潭村及菁坑村农户在山上的饮用水源水位下降,无法满足生产生活所需用水。根据开工以来的观测,我部一号拌和站(K118+200右侧)的排水
4、明沟即使在雨天也基本无地表明水,说明此段围岩渗透系数大。其次我部供应一号拌和站生产生活的深水机井(K118+200右上方)能满足整个拌和站的使用,说明地下水丰富。洞内涌水抽水排放洞外排水情况三、 原设计施工方案原设计左线ZK117+986-ZK118+050共计64m支护形式为Z5型,超前支护采用F2-2超前小导管双液注浆。ZK118+050-ZK118+217共计167m支护形式为Z5-1型,超前支护采用F2-2超前小导管双液注浆。ZK118+217-ZK118+257共计40m支护形式为Z5型,超前支护采用F2-2超前小导管双液注浆。右线YK118+035-YK118+105共计70m支护
5、形式为Z5型,超前支护采用F2-2超前小导管双液注浆。ZK118+105-ZK118+243共计138m支护形式为Z5-1型,超前支护采用F2-2超前小导管双液注浆。ZK118+243-ZK118+268共计25m支护形式为Z5型,超前支护采用F2-2超前小导管双液注浆。原设计Z5、Z5-1支护类型全部采用单侧导壁开挖。复合支护参数表衬砌型式湿喷砼锚杆钢架支撑二次衬砌C25砼厚度标号厚度(cm)位置类型位置直径长度(m)间距(m)位置规格间距(m)拱墙仰拱Z5-1C2524cm钢筋网拱墙中空锚杆拱墙253.511拱墙仰拱工180.54545Z5C2524cm钢筋网拱墙中空锚杆拱墙253.511
6、拱墙仰拱工180.74545辅助施工措施支护参数表施工辅助措施代号参数规格长度外插角度环向间距纵向间距(m)(。)(cm)(m)小导管双液注浆F2-250mm钢管510、40302.5/2.8目前仁阁隧道进口右洞开挖至YK118+166.5(累计707.5m),左洞开挖至ZK118+123.5(累计681.5m)。已进入富水破碎带133m,剩余127m,左洞已通过S203省道,正在穿越冲沟。根据地质资料及施工以来的观测,此段地质比较复杂,围岩为砂土状和碎块状强风化砂岩,松散破裂结构,岩体破碎,无支护拱部、侧壁易坍塌。还未出现掌子面涌水呈流-淋雨状出水,与地质描述存在出入,项目部及时联系超前地质
7、预报来现场查看探测,为下一步施工提供指导。为确保隧道施工安全,防止在后续富水破碎带施工时产生塌方及突水突泥地质现象,以及处理不当产生冒顶的突发情况,影响施工总体进度。本着“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则,特提出如下施工方案作为备案参考。四、 变更方案1、方案一(1)地表水排放由于水系发达,为减少地表水向断层方向渗流,对地表水进行截流和有组织排放。计划在隧道右线地表上方设置11m的浆砌截水沟以阻断地表水向断层渗流,其次沿断层的两侧设置11m的浆砌排水沟与截水沟相连,使其地表水有组织的排放。(2)深层搅拌桩根据地质资料本段破碎带隧道左洞最小埋深为31.74m,最大埋深为66
8、.9m,(详见附录)平均埋深为46m(均为至拱顶处);右洞最小埋深为34.62m,最大埋深为77.76m,平均埋深为48.47m。由于本段破碎带地质为断层角砾岩及断层泥,渗水系数大,受地表水补给强,为阻止破碎带中的冲沟地段隧道区外的水向隧道内渗入和增加冲沟地段隧道侧壁围岩稳定性防止围岩变形过大侵入二衬。因此在破碎带冲沟地段沿隧道开挖轮廓线外5m四周(左洞ZK118+145-ZK118+200之间、右洞YK118+160-YK118+210之间)采用80cm,间距为50cm,搭接30cm的水泥深层搅拌桩,水泥掺量为20%。深层搅拌桩长度为47-56m之间,以伸入仰拱底5m为准(以增加稳定性)。
9、同时沿隧道横向设置深层搅拌桩作为挡水墙起到减少前方向掌子面涌水量及水压的作用以防突水。深层搅拌桩纵向排距50m,桩径80cm,桩间距为50cm,搭接30cm,水泥掺量为20%,以伸入仰拱底5m为准。(3)地表注浆在深层搅拌桩施工完毕后,再沿整个破碎带范围内采用地表注浆进行加固围岩及止水。注浆管采用60mm钢花管,钻孔直径89mm,间距2*2m梅花型布置。钻孔深度至隧底,范围至隧道开挖轮廓线外4m。注浆采用水泥-水玻璃双液浆,水灰比为1:1,水泥水玻璃比例为1:0.5-1:1。注浆范围为拱顶以上5m至拱底以下5m。注浆压力为1.2-2Mpa,达到压力后持压15分钟后可终止注浆。(左右洞之间岩体不
10、注浆) 2、方案二(1)深孔预注浆由于破碎带处围岩为断层角砾岩及断层泥且含水量大。鉴于目前仁阁隧道进口的涌水量,和开工以来我部的地表观测,为防止产生突水突泥及塌方冒顶,采取全断面深孔预注浆进行堵水及加固围岩。通过注浆使隧道开挖轮廓线外5m厚度的围岩固结成一个封闭止水帷幕,防止地下水涌入开挖面而导致岩体失稳,同时形成一个承载结构,承载水压力和围岩压力,防止围岩松动破坏,保障施工安全。全断面深孔预注浆每环30m,每环施工时预留5m做为止浆墙,浆液采用水泥-水玻璃双液浆,注浆压力为0.7-1.5Mpa,达到压力持压15分钟后可终止注浆。(2)大管棚施工 由于破碎带围岩比较松散,自稳能力差,为防止拱顶
11、塌方下沉,在全断面注浆结束后,隧道开挖之前,沿拱部开挖轮廓线150。范围内采用30m长的108大管棚做为超前支护以确保施工的安全性。大管棚环向间距50cm。钢管108mm、壁厚6mm,节长4m、6m。3、破碎带断层开挖方案在堵水及加固围岩施工完毕后方可进行正洞开挖。由于该段为地质破碎带,围岩为断层角砾岩及断层泥,胶结程度差,呈松散状。因此为确保安全施工根据“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早成环”的原则,开挖采用单侧导壁开挖,支护工字钢采用20b间距50cm,C25喷射砼厚28cm,6钢筋网,径向中空注浆锚杆长3.5m环向间距1m梅花型布置,二衬采用C25钢筋防水砼厚度45cm,二衬20主筋间
12、距25cm,纵向12钢筋间距20cm。临时支护拱架采用14b,锁脚锚杆采用两根50锁脚小导管长5m,以增加稳定性。 4、防水措施(径向裂隙注浆)在初支完成后施工二衬前对整个破碎段隧道采用径向裂隙双液注浆封堵以确保隧道不渗水及起到充填裂隙作用。注浆采用50小导管,间距11m梅花型布置,长度5m,浆液为水泥-水玻璃双液浆,注浆压力为0.5-1.0Mpa,达到压力持压15分钟后可终止注浆。五、 方案比较(方案一)1、采用深层搅拌桩做为第一道堵水,有效的隔断了隧道区外的水向隧道内的渗透,减少了隧道内渗水量及静水压力,为下一步提高地表注浆堵水效果起到了作用。同时深层搅拌桩起到稳定围岩防止变形过大的作用。
13、2、在深层搅拌桩施工完后进行地表注浆使破碎的围岩粘结成整体,有效的加固了围岩,充分发挥了围岩的自稳能力及堵水作用。缩小开挖变形产生的松驰区范围,减少围岩对初期支护及二衬的压力。由于钢花管起到了锚杆的作用可以悬挂岩土体防止塌方冒顶。3、通过地表注浆起到了封堵地表水下渗软化围岩的作用。4、地表注浆及深层搅拌桩施工周期短(工期详见附录)。5、由于从地表对其破碎带进行加固处理与正洞施工不交叉影响。有效的保证了正洞的施工进度。6、地表注浆及深层搅拌桩施工成本较高(费用详见附录)。7、由于从地表处理加固围岩施工周期快,缩短了超前预处理工期,为断层段隧道的开挖提供了时间,避免了停工等待超前预处理,确保了合同
14、工期。方案二1、深孔预注浆由于长度比较长,特别是端头部分注浆质量不易保证,达不到理想的止水和固结围岩效果。2、由于围岩较差施工时易卡钻,塌孔等、施工难度较大,施工质量不易保证。3、由于洞内施工场地比较狭窄,导致施工周期比较长。4、深孔预注浆、大管棚施工周期较长,隧道开挖、初支、二衬需停工,严重影响工期。5、深孔预注浆及大管棚施工成本较低。经对比分析,从可行性,工期,成本综合考虑由于方案一比方案二施工时间短一个月,虽然前期处理围岩加固费用较大(方案一比方案二多投入731万元),但可以保证整个隧道的工期有所提前,可以减少后期施工成本,且从洞外处理施工质量易保证:因此建议采用地表注浆和深层搅拌桩进行
15、堵水及加固围岩。六、 施工重点1、在施工地表注浆及深层搅拌桩时先行施工试验孔,总结所需的注浆压力,注浆量、浆液配合比以及深层搅拌桩的水泥掺量以确保质量。2、地表注浆及深层搅拌桩施工完毕后利用地质预报进行检查注浆堵水、围岩加固效果。在达到预期效果后方可进行正洞开挖施工。 3、正洞施工时加强围岩的监控量测,以量测成果指导施工防止盲目施工,发生安全事故。监测断面每10m一个。七、结语为确保隧道施工安全,防止在后续富水破碎带施工时产生塌方及突水突泥地质现象,以及处理不当产生冒顶的突发情况,影响施工总体进度。根据原地质资料及设计图纸,结合同类工程的施工经验,针对隧道掘进方向可能出现的富水破碎带围岩,特编
16、制了专项施工方案,作为后续施工的备用参考,技术交流。由于编者水平有限,准备仓促,存在不足,请各位领导专家指正!谢谢!隧道富水破碎带技术交流汇报材料 第 51 页 共 51 页原文已完。下文为附加论文,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢! 轰燃对建筑室内火灾灭火救援的影响【摘 要】:在室内轰燃研究理论基础上,简要介绍了轰燃的定义和轰燃判据,并结合建筑火灾实际情况,分析了因轰燃引起的室内火灾中灭火救援难点问题,根据轰燃的特点,提出了应对此类火灾的灭火救援对策,为消防部队处置室内轰燃火灾提供参考。【关键词】:消防; 建筑火灾; 轰燃; 灭火救援一、引 言轰燃是室内火灾发展过程中的一种特殊燃烧现象。室
17、内发生火灾后,若具备合适的燃料和通风条件,就可能发生轰燃。轰燃一旦发生,室内所有可燃物会在极短时间内同时全面着火,室内整个空间都充满火焰,可燃物燃烧速率和室内温度急剧上升,并且室内会产生大量有毒烟气,氧气浓度也随之急剧下降。这些都会使室内人员受到严重威胁,也给消防灭火救援带来极大困难。国内外发生的很多建筑火灾事故中,轰燃就是造成严重人员伤亡和财产损失的元凶,如新疆克拉玛依友谊馆火灾、洛阳东都商厦火灾、吉林中百商厦火灾、英国布拉德福市足球场火灾和皇家十字地铁车站火灾。因此,结合轰燃的特点和危害性,分析轰燃对建筑火灾中灭火救援工作造成的难点问题,有针对性的加强对室内火灾的控制,对于提高消防部队灭火
18、救援工作效率具有重要意义。二、轰燃及相关研究(一)轰燃定义NFPA 921中轰燃定义为:室内火灾发展的一个过渡阶段,热辐射作用下的所有可燃物在轰燃时几乎同时着火,火焰迅速在室内所有物体传播蔓延,室内形成一片火海。轰燃的发生是火灾失控发展的危险信号,产生的高温烟气会对建筑结构安全产生严重影响,强大的破坏力往往造成恶性死伤事故和巨大财产损失,极易造成群死群伤事故与巨额财产损失,也是火灾即将向临近区域蔓延的重要标志。目前对轰燃还没有统一的定义,比较常用的三种:(1)室内火灾由局部火向大火的转变,转变完成后,室内所有可燃物表面都开始燃烧;(2)室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变;(3)在室内顶棚下方积
19、聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速扩展。(二)轰燃判据及预测室内火灾是一种受限空间内的燃烧,是建筑火灾的主要形式,将发生轰燃的条件量化为可以测量或计算的物理量是一件极为困难的事情。现在应用最多的三个轰燃判据为:(1)室内接近顶棚热烟气温度超过600;(2)室内地板平面辐射热通量超过20 kW/m2;(3)通风口有火焰喷出。以上判据都源于火灾实验观察结果,虽然具有一定局限性,但可以作为判定轰燃的参考标准。对轰燃的预测方法,不同的研究者提出了不同的温度和热通量判据。V.Barauskas、McCaffrey、Quintiere、Harkleroad、Thomas等分别提出了基于热释放速率预测
20、轰燃的经验公式。此外,武警学院陈爱平教授将内衬材料的热惯性因素引入考虑,基于McCaffrey的方法提出了轰燃综合预测法;B.Hagglund等建议采用临界轰燃燃烧速率预测轰燃;J.G. Quintiere等提出采用临界轰燃燃料面积预测轰燃;S.R.Bishop根据经典热爆炸和非线性热动力学理论温度微分方程特征值预测轰燃等。这些预测方法的实用性和精确性还有待改进。三、轰燃对室内火灾灭火救援的影响(一)轰燃时间预测困难,影响灭火救援决策消防部队在轰燃前到达现场,如果未及时预测和侦察到轰燃,急剧升高的温度和喷出火焰会对消防队员造成伤害。消防官兵到火场后,没有人能够准确预测是否会发生轰燃和什么时候发
21、生轰燃。有些火灾,消防员内攻进入室内的瞬间就可能被卷入火海中,而有些火灾,在灭火救援进行过程中突然轰燃,也有的至灭火战斗结束也不发生轰燃。如何在火场快速判断轰燃发生的可能性及时间,仍是一线消防指挥员的一个难题。而目前对轰燃的预测研究多限于学术理论方面,并没有便于在灭火救援现场操作的轰燃预测仪器或技术手段。指挥员只能依靠个人积累的灭火经验,对轰燃的感官印象及火情侦查情况进行初略判断,容易导致现场决策低效率、低质量,甚至做出错误的决策,造成不必要的人员伤亡和财产损失。(二)火场温度高,灭火进攻困难室内发生轰燃后,火势突然猛涨,进入全面燃烧阶段,产生的高温能达到1000左右。有关研究表明,对于没有任
22、何保护的皮肤,只要暴露在137-160的环境中就会造成严重伤害。扑救建筑火灾最有效的灭火措施是内攻,而轰燃产生如此的高温会对消防员产生强烈的烘烤,加上可能从门窗喷出的火焰和高温烟气,消防队员很难近距离灭火,内攻更加危险、艰难。如灭火中水枪掩护不充分,个人防护不周全,还会危及消防员人身安全。同时由于轰燃中可燃物不完全燃烧会产生大量有毒浓烟和气体,降低了火场能见度,更加难以发现较隐蔽的火势威胁,影响了灭火效率。(三)室内充满烟气,搜索救援难度大轰燃发生前,大量积聚的浓烟和高温会迫使消防员将身子放低,弯腰或匍匐前进,在搜索被困人员时行动不便,效率低下。此外,室内积聚的浓烟具有较强的减光性,室内能见度
23、很低,对侦查和搜救非常不利,受困人员也无法自行安全疏散,消防员也有误入危险区域和迷路的危险。轰燃后转为全面燃烧,燃烧更为猛烈,无法深入开展室内救援,而由于燃烧速率急剧增长,因燃料不充分燃烧会产生大量有毒气体如:CO、H2S、HCL、SO2等,导致被困人员中毒、窒息,消防灭火救援时间更加紧迫,人员疏散更加困难。(四)建筑受高温烘烤,结构有倒塌危险室内轰燃发生后,释热速率急剧增大,温度急剧升高,达到500-600的高温,最高可达1000左右,建筑构件的强度在高温、强烈热辐射作用下会下降。混凝土在高于300温度作用下抗压强度线性下降,超过600时抗拉强度基本丧失,在900左右时抗压强度下降到常温时的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 隧道 破碎 施工 方案 探讨
链接地址:https://www.31doc.com/p-2045779.html