隧道二襯知識(shí)

隧道二襯知識(shí)隧道二襯知識(shí)隧道二襯知識(shí)xxx公司隧道二襯知識(shí)文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度二次襯砌二襯作用：二次襯砌保證了隧道在運(yùn)營(yíng)使用中永久穩(wěn)定、安全、美觀,同時(shí)也是作為安全儲(chǔ)備的一種工程措施。地質(zhì)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(hù)后結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，但在不良特殊地質(zhì)段初期支護(hù)很難保證圍巖結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定，需模筑砼二次襯砌立即加強(qiáng)圍巖變形支撐。初期支護(hù)也很難封閉山體內(nèi)水系而導(dǎo)致隧道內(nèi)仍有滲漏水，這就需要防排水系統(tǒng)結(jié)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(qiáng)的自然災(zāi)害時(shí)，隧道初期支護(hù)不能完全保證圍巖的穩(wěn)定，這就需要進(jìn)行二次襯砌以加強(qiáng)山體變化的支撐穩(wěn)定。二襯前支護(hù)表面輪廓掃描，至少?zèng)]10米一個(gè)斷面，檢查輪廓超欠現(xiàn)象，如有欠挖及時(shí)處理，保證二襯砼厚度，一般在支護(hù)過程中及時(shí)檢查修正，按照規(guī)范預(yù)留沉降量一般都能保證支護(hù)不侵界。一般隧道設(shè)計(jì)防排水系統(tǒng)：在隧道初期支護(hù)與二次襯砌間設(shè)置環(huán)向排水盲溝（管）及防水層（整體防水板），隧道兩側(cè)拱腳設(shè)置縱向排水管，隧道仰拱中心設(shè)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(shè)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(cè)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(shè)有止水帶或止水條。1、防水板背后排水盲溝管的布設(shè)、安裝先在噴射混凝土面上定位劃線，線位布設(shè)原則上按設(shè)計(jì)盲溝管間距進(jìn)行，但根據(jù)洞壁實(shí)際滲水情況作適當(dāng)調(diào)整，盡可能通過噴射層面的低凹處和有出水點(diǎn)的地方。利用鋼釘或?qū)Ｓ脢A扣將盲溝（管）沿線固定在砼表面，保證緊貼表面。集中出水點(diǎn)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(shè)支護(hù)表面處理測(cè)量隧道斷面，利用作業(yè)臺(tái)車對(duì)斷面進(jìn)行修整，首先應(yīng)鑿除噴射混凝土表面“葡萄狀”結(jié)塊，用電焊或氧焊將初期支護(hù)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(xì)石混凝土抹平覆蓋，以防刺破防水板。對(duì)于開挖面嚴(yán)重凹凸不平的部位須進(jìn)行修鑿和找平。采用細(xì)石混凝土抹平明顯坑洼。鋪設(shè)土工布（簡(jiǎn)述）防水板的搭接長(zhǎng)度：兩幅防水板加土工布的搭接寬度不應(yīng)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(jī)，熱楔雙焊縫技術(shù)，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(jī)，焊機(jī)為自行式焊機(jī)施工時(shí)，嚴(yán)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(cè)撕裂破壞檢測(cè)：將試焊樣品進(jìn)行撕裂測(cè)試及抗拉檢測(cè)。檢查斷裂處是否發(fā)生在有效焊縫外，同時(shí)檢查焊縫有效寬度。氣壓檢測(cè)：將焊縫兩端用特制鐵夾夾緊密封，將檢測(cè)針頭插入焊縫一端兩道焊縫之間的氣槽，用手動(dòng)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(yīng)查找漏點(diǎn)，并及時(shí)修補(bǔ)，⑷注意事項(xiàng)綁扎鋼筋時(shí)，鋼筋不得直接與防水板接觸，使用電弧焊接時(shí)，可用鐵皮等阻燃材料隔開以防止防水板高溫?zé)龎?。固定和拆除襯砌臺(tái)車堵頭時(shí)，小心密切注意保護(hù)，以防防水板損壞?；炷翝沧r(shí)，振動(dòng)棒不得碰撞防水板。拱頂混凝土澆注時(shí)，防止壓力過大，迫使防水板撕裂。防止煙火、高溫引起火災(zāi)。一旦發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，做好標(biāo)記并及時(shí)定出處理措施進(jìn)行補(bǔ)焊并進(jìn)行檢測(cè)止水帶和止水條的安裝（簡(jiǎn)述）仰拱施工：工藝流程，支護(hù)前檢查厚度，預(yù)留的鋼筋整齊，中埋鋼邊止水帶，止水條，砼頂標(biāo)高，四個(gè)角的鋼筋上測(cè)出打好標(biāo)記，表面平整度二襯鋼筋施工：間距，搭接長(zhǎng)度，主筋根數(shù)，箍筋數(shù)量，端頭預(yù)留長(zhǎng)度綁扎30直徑，砼拌合：總攪拌時(shí)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(dāng)超過時(shí)，應(yīng)采用滑槽、串筒等器具，或通過模板上預(yù)留的孔口澆筑，臺(tái)車前后砼高差不能超過60cm，左右砼高度不能超過50cm，嚴(yán)禁單側(cè)澆筑高度超過1米。當(dāng)采用附著式振搗時(shí)，振搗時(shí)間盡量采用短時(shí)間、多次數(shù)左右對(duì)稱的方法，防止臺(tái)車變形移位或彈性變形?；炷练謱庸嘧r(shí)，其層厚不超過振動(dòng)棒長(zhǎng)的倍，采用插入式振搗器和襯砌臺(tái)車上掛附著式振搗器兩種方式進(jìn)行振搗。插入式振搗器的移動(dòng)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(gè)振點(diǎn)的振搗持續(xù)時(shí)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(dòng)時(shí)間以混凝土澆滿附著式振搗器振搗范圍時(shí)開起，每次振動(dòng)時(shí)間1-2分鐘，謹(jǐn)防空振和過振，操作人員要注意加強(qiáng)觀察，防止漏振和過振。二襯砼每板施工縫處要加強(qiáng)振搗，特別是止水帶處必須保證砼密實(shí)，大量隧道漏水基本出現(xiàn)在施工縫處，就是因?yàn)轫挪幻軐?shí)原因。6、施工注意事項(xiàng)（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(zhì)及水文地質(zhì)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(cuò)動(dòng)發(fā)育地段，一經(jīng)開挖，潛在應(yīng)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(dāng)通過各種堆積體時(shí)，由于結(jié)構(gòu)松散，顆粒間無膠結(jié)或膠結(jié)差，開挖后引起坍塌。在軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育或泥質(zhì)充填物過多，均易產(chǎn)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(qiáng)度大為降低，因而發(fā)生滑坍。2、隧道設(shè)計(jì)考慮不周（1）隧道選定位置時(shí)，地質(zhì)調(diào)查不細(xì)，未能作詳細(xì)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(zhì)地段。（2）缺乏較詳細(xì)的隧道所處位置的地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，引起施工指導(dǎo)或施工方案的失誤。3、施工方法和措施不當(dāng)（1）施工方法與地質(zhì)條件不相適應(yīng)；地質(zhì)條件發(fā)生變化，沒有及時(shí)改變施工方法；工序間距安排不當(dāng)；施工支護(hù)不及時(shí)，支撐架立不合要求，或抽換不當(dāng)“先拆后支”；地層暴露過久，引起圍巖松動(dòng)、風(fēng)化、導(dǎo)致坍方。（2）噴錨支護(hù)不及時(shí)，噴射混凝土的質(zhì)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(jìn)行量測(cè)，或信息反饋不及時(shí)，決策失誤、措施不力。（4）圍巖爆破用藥量過多，因震動(dòng)引起坍塌。（5）對(duì)危石檢查不重視、不及時(shí)，處理危石措施不當(dāng)，引起巖層坍塌?！?、隧道塌方的一般前兆（1）水文地質(zhì)條件的變化，如干燥的圍巖突然出水、地下水突然增多、水質(zhì)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(yù)示著圍巖即將發(fā)生塌方；（3）支護(hù)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(hù)的水平收斂率大于d、拱頂下沉量大于d并繼續(xù)增大時(shí)，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?！ǘ?、預(yù)防坍塌的措施隧道施工預(yù)防塌方，除選擇相應(yīng)的安全合理的施工方法和措施及保證確切的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)外。在施工中主要還要做到以下幾點(diǎn)：1、先排水：在施工前和施工中采取相應(yīng)的防排水措施，盡量將開挖范圍外之水截住，不使流進(jìn)洞內(nèi)，一般采取注漿處理。2、短開挖：在圍巖石質(zhì)較差地段，控制每循環(huán)開挖進(jìn)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(qiáng)支護(hù)：針對(duì)圍巖和地壓情況加強(qiáng)初期支護(hù)確保支護(hù)結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度，采取增加拱架的本身剛性強(qiáng)度、減小拱架間距及噴射砼的厚度，有時(shí)也可采取模注砼盡早封閉。4、快襯砌：必要時(shí)二次襯砌工作緊跟開挖工作面進(jìn)行，力求襯砌盡快成環(huán)，和初期支護(hù)共同受力。5、勤檢查：安排專人對(duì)支護(hù)及圍巖等進(jìn)行檢查和量測(cè)變形，發(fā)現(xiàn)圍巖有變形或異狀，立即采取有效措施進(jìn)行處理。做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，及時(shí)了解前方的地質(zhì)和水文條件?！ㄈ?、坍塌處理方法1、做好預(yù)報(bào)調(diào)查在塌方處理前，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查其范圍、形狀、塌穴的地質(zhì)構(gòu)造，查明其誘發(fā)的原因和塌方類型，然后據(jù)此再進(jìn)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(nèi)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(kuò)大塌方發(fā)生后，首先防止塌方范圍繼續(xù)擴(kuò)大；（1）對(duì)坍方范圍內(nèi)頂部與側(cè)壁的危石及大裂縫，搶先清除或錨固。（2）加強(qiáng)原有支護(hù)：對(duì)塌方范圍前后原有支護(hù)進(jìn)行加固，以防止塌方擴(kuò)大，如采取周邊注漿加固2~4米厚度，在支護(hù)內(nèi)徑采取工字鋼拱架加固措施。（3）對(duì)塌體表面立即進(jìn)行噴射砼封閉（增加速凝劑參量），塌穴內(nèi)在保證安全情況下盡量也進(jìn)行噴射砼封閉。（4）加快襯砌：對(duì)塌方兩端盡快作局部襯砌，以保證塌方不擴(kuò)大。3、處理塌方（1）如塌方體積較小，且塌方范圍內(nèi)已進(jìn)行噴錨或已架設(shè)了較為牢固的支撐時(shí)，可由兩端或一端先上后下地逐步清除塌方，清除時(shí)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(shè)臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐必須緊頂?shù)剿幻?。如塌體稍大些時(shí)不能完全保證能否引起二次塌方時(shí)，不要清除塌體，在塌體上先對(duì)拱頂進(jìn)行臨時(shí)錨噴支護(hù)、鋼拱架支撐或進(jìn)行模注砼作為臨時(shí)支護(hù)，在保證安全情況下再對(duì)拱腳進(jìn)行欠挖處理進(jìn)行剛性支護(hù)。（2）如塌方體積較大，因塌體堵塞無法進(jìn)入塌方范圍進(jìn)行支護(hù)時(shí)，可采用長(zhǎng)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(jìn)尺、弱爆破、早封閉的原則挖開塌體，并盡早襯砌，有時(shí)為了減少塌腔的暴露時(shí)間支護(hù)可采取一次性模注砼進(jìn)行封閉。塌方段圍巖整體性較差或富水，還應(yīng)對(duì)該段周邊圍巖進(jìn)行預(yù)注漿加固處理。（3）如塌方冒頂，在處理塌體前應(yīng)先支護(hù)陷穴口，錨噴封閉洞穴周圍巖面，避免洞內(nèi)二次開挖塌體時(shí)上頂二次坍塌。地質(zhì)條件較差時(shí)，還應(yīng)該對(duì)陷穴口周邊地表進(jìn)行打設(shè)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(jìn)注塌腔內(nèi)軟弱圍巖。如果塌腔頂部地表埋深非常淺且塌腔比較大時(shí)，可以視情況將地表揭開進(jìn)行明處理。（4）一般塌方段的支護(hù)和襯砌需加強(qiáng)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(dāng)塌方較小時(shí)，可采用漿砌片石或干砌片石回填密實(shí)。當(dāng)塌腔較大時(shí)，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(dāng)塌方冒頂時(shí)，要根據(jù)上頂回填爐渣及土的荷載確定支護(hù)及模注襯砌的類型，做好形成設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再進(jìn)行冒頂回填，一般采用輕質(zhì)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(shí)防止塌陷進(jìn)水。（5）處理坍方的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)防排水工作。坍方往往與地下水活動(dòng)有關(guān)，治坍應(yīng)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(kuò)大。（三）、鉆爆施工隧道開挖必須盡可能減輕對(duì)圍巖的振動(dòng)，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(zhǔn)確、減少超挖、降低爆破振動(dòng)、維護(hù)圍巖自承能力的關(guān)鍵。采用線形微震爆破新技術(shù)和光面爆破技術(shù)進(jìn)行爆破作業(yè)，并根據(jù)圍巖情況，及時(shí)修正爆破參數(shù)，以達(dá)到最佳爆破效果，形成整齊準(zhǔn)確的開挖斷面。對(duì)于爆破破巖的機(jī)理問題,到目前為止國(guó)內(nèi)外都發(fā)表了大量的研究資料,所取得的共識(shí)是:巖石的破碎是炸藥爆炸產(chǎn)生的爆炸應(yīng)力波及高溫高壓爆生氣體聯(lián)合作用的結(jié)果。尤其是采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行爆破時(shí),更說明了上述結(jié)論的正確性。光面爆破常采用空氣間隙不耦合裝藥結(jié)構(gòu),當(dāng)相鄰兩炮孔中的炸藥同時(shí)起爆后,爆炸沖擊波壓縮間隙內(nèi)的空氣,峰壓急劇衰減后,作用于炮孔內(nèi)壁,并轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)力波在巖石中傳播,相向傳播的應(yīng)力波會(huì)在兩炮孔連心面中央相遇并疊加,從而形成一個(gè)最大主拉應(yīng)力區(qū),其方向垂直于連心面,它也是一個(gè)應(yīng)力集中區(qū)。如果相鄰兩炮孔的炸藥不能同時(shí)起爆,1、鉆爆設(shè)計(jì)①爆破設(shè)計(jì)原則：a.炮孔布置要適合鉆孔臺(tái)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(duì)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(dǎo)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(duì)圍巖的擾動(dòng)，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(zhǎng)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(jí)圍巖炮孔布置、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)為參考（下圖表）。鉆爆作業(yè)時(shí)，根據(jù)地質(zhì)條件及時(shí)修正爆破參數(shù)，以期達(dá)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(zhǔn)確，減少超欠挖，降低振動(dòng)、維護(hù)圍巖自承能力的關(guān)鍵。因此，施工時(shí)按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)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(shè)計(jì)時(shí)，由主管技術(shù)人員確定，其它人員不可隨意改變。①測(cè)量布孔測(cè)量是控制開挖輪廓準(zhǔn)確度的關(guān)鍵。每一循環(huán)都由測(cè)量技術(shù)人員在掌子面標(biāo)出開挖輪廓和炮孔位置。②鉆孔鉆孔用鉆孔臺(tái)車施作，并按以下要求鉆孔。a.按照炮眼布置圖