浅谈隧道锚杆施工

2010年4月Apr.　2010SHANXI　ARCHITECTURE文章编号:100926825(2010)1120303202

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浅谈隧道锚杆施工

曹康俊　穆　君

摘　要:以武广客运专线连江隧道工程为例,联系该隧道地质水文条件,分析了锚杆施工中出现的问题,结合锚杆在施工中的作用及效果,针对性地提出了合理的解决途径及改进措施,保障了施工进度和工程质量。关键词:隧道,新奥法,锚杆,围岩,解决措施中图分类号:U455.48文献标识码:A

1　工程简介

武广客运专线连江隧道位于广东省英德市连江口镇,隧道全长2435m,最大埋深310m,最浅埋深3.0m。进出口均为Ⅴ级围岩,主要为碎石土层,结构松散,自稳性差。该段洞顶地势平坦,多为稻田耕地,土层中含水量较大,埋深为3.0m～8.0m。

连江隧道通过地段地层结构简单。表层均为第四系全新统残坡积碎石土,灰色,稍湿,松散～稍密,由碎石和亚黏土组成,碎

3　锚杆在施工中的作用及效果石成分主要为强风化板岩,粒径多在2cm～5cm之间,表层含植

物根系;下部为震旦系(Z2l)含炭板岩和砂质板岩,层状结构,层理1)支承围岩(见图1)。发育,裂隙较发育,碳酸盐充填。隧道位于震旦系(Z2l)砂质板岩出露区,区内发育有四条规模较大的断带构造。隧道进、出洞口自然坡度较小,覆盖层薄,岩体破碎。隧道进洞口岩层产状为120°∠66°,表层以碎石土和全风化板岩为主,厚度较大,呈松散结构,岩土的稳定性较差,开挖时极易造成坍塌,左洞轴线与地形等高线小角度相交,可能会造成洞壁偏压;出洞口岩层产状为195°∠44°,表层以碎石土和强风化板岩为主,呈松散结构,稳定性较差,岩体倾角与坡面基本一致,为顺向坡,倾角41°,山体坡度30°

2)加固围岩(见图2)。左右,可能会产生仰坡失稳。

(见图3)。3)提高层间摩阻力,形成“组合梁”隧道区以基岩裂隙和第四系岩类孔隙水为主。第四系岩类

孔隙水主要赋存于地表残基层中;基岩裂隙水主要赋存于下伏基岩裂隙中,裂隙较发育,赋水性较好,连通较好,与大气降水有着直接的水力联系,水位埋深一般较大。隧道区水质为重碳酸型淡水,对钢有复合型弱腐蚀性。

连江隧道采用新奥法施工,新奥法就是锚杆喷射混凝土支护,其主要作用在于主动加固围岩发挥围岩的自支承能力。锚杆在新奥法中起到重要作用,可以说锚杆施工的好坏,是衡量一个项目优劣的关键。因此,探讨锚杆在隧道施工中改进方案,对于指导隧道施工、提高工程质量、加快工程进度、降低工程成本等有着非常重要的意义。

杆杆体多采用直径为22mm的螺纹钢筋,尾端不能直接安装垫板,需要焊接专门加工的有丝扣的尾端,质量难以保证。

由以上的施工困难造成锚杆长度不足、不配置垫板、布置不合理、砂浆充填不密实等诸多质量隐患,甚至“长锚短打”现象也时有发生。造成这种现象的原因虽然是多方面的,但主要还是对锚杆在隧道施工中的作用认识不足,仍停留在传统的施工方法上,而且缺乏有效的检测手段。

2　锚杆施工中出现的问题

1)钻孔困难:由于作业空间狭小,施工完成一个4m深的锚

杆钻孔,需要更换3次钻头或进行3个循环,即先用2m长度的钻孔钻进2m后改用3m长度的钻杆,最后再用4m长度的钻杆终孔,不仅工作效率较低,而且孔内掉渣问题无法克服。2)填塞早强水泥锚固卷困难:因隧道围岩破碎,孔壁粗糙,早强水泥锚固卷吸水后强度降低,加之孔内掉渣问题的困扰,很难填塞到位,而且锚固卷很容易破裂碎毁。3)锚杆安装困难:因隧道围岩破碎,加之填塞早强水泥锚固卷时的碰撞,锚杆钻孔内很容易掉渣、掉块,使锚杆安装不到位或无法安装。4)垫板安装困难:因边墙锚

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4)“悬吊”作用。所谓“悬吊”作用是指为防止个别危岩掉落

或滑落,用锚杆将其同稳定围岩联结起来,这种作用主要表现在加固局部失稳的岩体。

作者简介:曹康俊(19772),男,工程师,中铁十二局集团第四工程有限公司,陕西西安　710000

穆　君(19732),男,工程师,天津市铁路集团工程有限公司,天津　300000

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第36卷第11期　　　　　　　　　　Vol.36No.11山西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年4月Apr.　2010SHANXI　ARCHITECTURE

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浅谈阳翼高速公路隧道安全管理

刘红兵

摘　要:根据隧道施工过程中事故多发的主要原因,提出了在阳翼高速公路隧道施工中实施安全管理的有效办法,从而

使得施工队伍素质提高,达到安全、高效、高质量施工的目的。关键词:公路,隧道,安全,管理中图分类号:U458.1文献标识码:A　　随着国际金融危机的爆发和国家扩大内需的经济方针政策的实施,国家基础建设快速发展。规模不断增大,全国各地高速公路建设掀起新的高潮。隧道施工是高速公路建设施工中重要的一个环节,并且是危险性较大的一个施工环节。因此,搞好隧道施工安全管理是搞好公路建设施工安全工作的关键。本文结合在阳翼高速公路对隧道施工的安全管理工作经验提出一些有益的建议。

科学施工,隧道施工支护不及时,支护衬砌远远落后于掘进,特别是喷锚支护不符合要求,甚至无支护盲目掘进;有的机械设备不配套,故障不能及时排除“,三管两线”无序,材料机具堆放不齐,通风排烟不畅,施工难以正常进行,潜存着大量事故隐患。3)施工人员违章违纪。不按规定进行集中和日常安全教育培训的工地,有章不循,有禁不止,明知故犯,满不在乎,逞能冒险,无知蛮干,劳动纪律松弛,酿成伤亡事故。4)基础工作薄弱。安全费用投入不足,基层管理人员缺乏,技术干部不足,班组长管理能力不强,工人技术水平不高。随着科技进步,在隧道施工中不断采用新方法、新技术、新机械,但企业对职工队伍的安全教育的技术培训没有跟上去,很难保障各项技术规程和安全措施在工地上落实。

从理论上来说,防止安全事故有四种最基本的有效方法:1)对工程技术方案进行审查与改进,强化安全防护技术;2)对作业人员进行安全教育,强化安全意识;3)对不适宜从事某种作业人员进行调整;4)实行必要的惩戒。

的要求决定。5)掌握围岩种类与锚固材附着力的关系。a.硬岩和中硬岩:一般产生锚杆屈服破坏形式。这说明锚固材与围岩间锚固力很充分。b.软弱围岩:在锚杆设计中,要预先判定塑性区域,再决定锚杆长度。c.土砂地层:锚固材与围岩间的附着力是相当小的,应进行拉拔试验确定锚固力。6)解决锚杆长期耐久性问题。系统锚杆作为永久支护的一部分,应采用防腐剂,阻止其生锈、腐蚀,发挥长期支护作用。7)加快锚杆的商品化进程。大力降低锚杆的制造成本,提高商品化的速度,彻底改变锚杆施工现状。8)合理进行锚杆的配置。围岩条件是各种各样的,锚杆的配置也是各种各样的,不同地质条件下锚杆的典型配置如图4所示。

合理解决锚杆在施工中出现的问题,选择合适的施工方案,可以对锚杆施工质量奠定基础,并对提高工程质量,减少隧道塌方,加快施工进度具有保障和推动作用。目前,连江隧道已顺利通车,施工过程中,未发生任何质量安全事故。参考文献:[1]　徐晋蓉.浅析铁路隧道施工中的工程质量管理[J].山西建

筑,2008,34(12):2152216.

1　隧道工程常见事故的主要原因及预防措施

1)领导不重视,安全无要求,安全无专人管理。少数施工单

位管理者,满足于传统的经验管理模式,缺乏现代化的科学管理方法,对隧道施工的新情况、新问题不进行认真分析研究,不预测事故发生的可能性;不能正确处理安全与进度、安全与管理、安全与效益的辩证关系,偏重进度,以包代管,追求效益,忽视安全;有的单位把隧道工程分包给民工队伍施工,缺乏监督检查,工期没有保证,安全也没有保障。2)施工秩序不良。有的单位不能坚持

4　解决措施及途径

1)加强完善锚杆的拉拔力试验。锚杆的锚固力受到锚杆和

锚固材的附着力与锚固材和围岩的附着力两方面的影响。锚杆拉拔力试验目的就是在施工前或施工初期阶段,为了确认围岩能够具有充分的锚固力而进行的,并根据拉拔承载力来选择锚杆的种类和锚固方式。所以要通过加强和完善锚杆的拉拔力试验来选择合适的锚杆种类和锚固方式,这是很重要的。2)确定在什么情况下采用锚杆。a.锚杆和围岩间要有适当的锚固力;b.在不连续围岩中锚杆要横切不连续面设置;c.在连续性围岩中,在设置锚杆的范围内,围岩位移差要大。3)发挥锚杆的群锚作用。锚杆的配置参数(长度,间距)要注意符合群锚的工作原则。4)设置垫板。经试验研究:设垫板比不设垫板,加载应力提高了2.5倍;垫板面积越大,头部轴力提高也越多。其次,有垫板时,锚杆轴向应变的最大值的位置向内部移动,这说明锚杆的三维约束效果得以发挥。由此可见,垫板的作用是不容忽视的。在锚杆施工中必须设置垫板。垫板的形式是多种多样的,应根据围岩条件和锚固力

Ontunnelanchorconstruction

CAOKang2jun　MUJun

Abstract:TakingLianjiangtunnelprojectalongWuhantoGuangzhouspeciallineasanexample,thepaperrelatestothegeologicalandhydro2logicalconditionofthetunnel,thepaperanalyzestheproblemsintheanchorconstruction,andcombinestheanchor’sroleandeffectintheconstruction,andpointsoutthesolutionchannelsandimprovementmeasures,soastoensuretheconstructionprogressandprojectquality.Keywords:tunnel,newAustrianmethod,anchor,surroundingrock,solutionmeasures

收稿日期:2009212215

作者简介:刘红兵(19652),男,工程师,山西阳翼高速公路管理处,山西长治　046000