在隧道工程的设计与施工中,除了了解软弱围岩隧道“自稳差、易坍塌”的工程特点,还必须清楚地认识到隧道不同于地面建筑物的3个主要特点:
(1)隧道是由围岩和多种支护结构两部分组成的,即:隧道=围岩+支护
(2)隧道承受的压力具有不确定性。
(3)支护体系是控制围岩变形的关键。
为有效控制隧道工程风险,避免或减少坍方事故发生,应以“充分调动围岩的承载能力,有效控制围岩变形和松弛”为设计理念,按新奥法原理进行软弱围岩隧道设计。
隧道支护设计
根据新奥法原理,软弱围岩隧道支护一般采用复合衬砌。复合衬砌由初期支护、二次衬砌两部分组成。
隧道开挖后先实施喷射混凝土、锚杆、钢拱架等与围岩密贴的初期支护,约束围岩变形,并根据变形监控量测结果,适时施作二次衬砌。
初期支护是由喷射混凝土、锚杆、钢架组成的联合支护体系,是复合衬砌隧道的主要承载结构。
作用
喷混凝土能及时、有效地防止开挖面岩层的松散、离层和掉落,是有效地保护围岩、防止坍方的重要手段。喷混凝土与围岩的粘附是发挥喷混凝土支护效果的保证,也是喷混凝土***主要的力学作用。
设计施工要点
1 喷混凝土应具有必要的早期强度,以尽快对围岩提拱支承力,24小时抗压强度不应低于10MPa。
2喷混凝土应有足够的后期强度,强度等级不应低于C25。
3与围岩应具有足够的粘附强度,使喷混凝土与围岩尽快形成整体,阻止围岩松动下滑,与围岩的粘结强度不应低于0.5MPa。
4 软弱围岩采用钢筋网喷混凝土,增强喷混凝土的抗剪强度、提高粘附性。
施工要求
1 喷混凝土应采用湿喷工艺:湿喷法其喷射混合料进入喷射机前已经按规定加入水拌合均匀,因此较干喷工艺具有水灰比能准确控制,利于水泥的水化,施工粉尘小,回弹少,混凝土均质性好,强度高的优点。
2 喷混凝土必须与岩面密贴,不可有空洞,以保证良好的共同受力状态
3 喷混凝土必须快速、及时施作
逃生管道近部分案例
云南建投集团有限公司第五分公司(云南玉溪研和镇)
中交第二公路工程局有限公司(贵州铜仁铜怀高速项目部)
云南公投建设集团有限公司(云南武倘寻高速公路合同段项目经理部)
中交一公局第五工程有限公司(新疆哈密市G575线巴哈公路土建二标项目)
甘肃路桥建设集团有限公司(G3011敦当高速试验段Ⅱ标段项目经理部)
中交二公局东萌工程有限公司(贵州省榕江县八开镇荔榕高速第五经理部)
中国交通建设股份有限公司(深圳轨道交通八号线一期工程8132标一工区)
贵州桥梁建设集团有限公司(重庆南两高速公路总包部NL4标段项目部)
重庆福鸿飞泰商贸有限公司(贵州遵义桐梓县松坎木瓜镇习正高速八标)
福建大路树实业有限公司(湖南襄阳南漳县长平镇)
浙江交工集团股份有限公司(浙江舟山定海区白泉镇金329国道改建3标)
中交二公局东萌工程有限公司(龙丽温高速文成至瑞安4标(温州瑞安平阳坑))
中铁隧道集团有限公司(广东省清远英德市龙怀高速TJ23标项目)
中交第二公路工程局有限公司(丽江市永胜县金安桥华丽高速公路第二项目)
甘肃兴邦工贸有限公司(甘肃省庆阳市环县两徽高速庆阳环城段)
中交二公局东萌工程有限公司----瑞安市龙丽温高速第4标段隧道逃生管项目
中交一公局第五工程有限公司----定西市渭武土建第八合同段隧道逃生管项目
中铁八局集团昆明铁路建设有限公司----昆明市(东格高速公路)隧道逃生管项目
中交一公局第五工程有限公司----哈密市G575线巴哈公路土建二标逃生管项目
中铁二十四局----泉州宁泉九标项目部绿谷隧道碧岭、石门、石砻逃生管项目
贵州桥梁建设集团有限责任公司----重庆市南川区石溪镇隧道逃生管项目
中交一公局第五工程有限公司----新疆G575线巴哈公路二标逃生管项目
中交第二公路工程局有限公司----昭通市盐津县绍乐高速串佛一标逃生管项目
甘肃路桥建设集团有限公司----平凉市静宁县仁大乡平天高速七标逃生管项目
新型逃生管优越性
1. 重量轻。同种规格仅为钢管重量的1/8左右,根长:3m,米重:69.53kg,根重:208.59kg。
2. 管道韧性好、抗冲击强度高。受到强外力冲击时瞬间变形,吸收大量冲击能量,然后迅速恢复原来形状,为公路隧道施工救生应急救援提供了ji为可靠的保障。
3. 管道环刚度高、耐压性好、不易变形,在公路隧道施工中发生坍塌时,承压能力和抗环境损坏能力远远超过一般管道。
4. 管壁光滑,搬运方便。3米/根,一人可现场滚动推行,内外壁光滑,逃生迅速,不会造成二次擦伤。
5. 拆装迅速。采用对夹式金属件螺栓连接,安装灵活,拆卸迅速,连接牢固,接连处无缝隙。
6. 设计美观、标识清晰。管道采用橘色,标识采用光材料制作,隧道施工期间标识明显。
7. 配制到位。可根据现场需求配制爬坡过度弯头,管道内可配制逃生绳、平板逃生车、应急救援箱等。
8. 卫生不粘附。对人体友好无害,可复拆装试用,对环境友好。管壁不易粘附,可永保光滑,避免逃生过程中对人体造成二次擦伤。
9. 使用寿命长。因为分子链中不饱和分子团很少,且分子量大,本身就具有良好的稳定性。
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