隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用.pptx

,数智创新 变革未来,隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用,隧道衬砌技术概述 隧道进洞施工特点分析 隧道衬砌结构设计要点 隧道衬砌施工工艺流程 隧道衬砌施工质量控制措施 隧道衬砌施工安全管理措施 隧道衬砌施工新技术应用 隧道衬砌施工实例分析,Contents Page,目录页,隧道衬砌技术概述,隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用,隧道衬砌技术概述,隧道衬砌的基本原则,1.安全性：衬砌结构必须能够承受隧道运营期间的各种荷载，包括土压力、水压力、地震力等，确保隧道结构的安全和稳定。,2.经济性：衬砌结构应尽可能降低造价，在满足安全性和耐久性的前提下，选择经济合理的衬砌方案。,3.施工性：衬砌结构应便于施工，减少施工难度和缩短施工时间，提高施工效率。,4.适用性：衬砌结构应适合隧道工程的具体地质条件和施工条件，充分考虑隧道所在地的地质、水文、环境等因素。,隧道衬砌的类型,1.初期衬砌：初期衬砌是一种临时性衬砌，主要用于支撑隧道围岩，防止围岩坍塌，为后续施工创造安全的工作环境。,2.二次衬砌：二次衬砌是一种永久性衬砌，主要用于增强隧道结构的强度和耐久性，提高隧道的使用寿命。,3.喷射混凝土衬砌：喷射混凝土衬砌是一种常见的隧道衬砌方式，通过高压喷射的方式将混凝土或其他材料喷射到隧道围岩表面，形成一层坚固的衬砌层。,4.盾构衬砌：盾构衬砌是一种适用于软弱地层的隧道衬砌方式，通过盾构机掘进的同时，将隧道衬砌节段逐节拼装而成。,隧道进洞施工特点分析,隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用,隧道进洞施工特点分析,隧道进洞施工特点分析,1.地质条件复杂：隧道进洞施工通常需要穿越不同的地层，如软弱地层、岩石地层等，导致地质条件复杂。穿越软弱地层时，隧道往往容易发生变形、沉陷等问题。穿越岩石地层时，工程开挖难度大，对施工技术和装备提出较高要求。,2.施工空间狭小：隧道进洞施工范围有限，施工空间狭小。尤其是隧道与既有建筑或构筑物交接处，空间限制更大。施工人员和机械设备难以展开作业，施工难度增大。,3.施工扰动大：隧道进洞施工不可避免地会对周围环境造成扰动，如产生噪声、振动、粉尘等污染，影响周边居民生活和既有建筑物的正常使用。同时，施工扰动还可能导致地表沉降、地裂缝等地质灾害。,4.安全风险高：隧道进洞施工是一项高风险作业，存在多种安全隐患。如发生地质灾害、火灾、爆炸、机械故障等事故，容易造成人员伤亡和财产损失。因此，隧道进洞施工必须严格执行安全规章制度，采取有效的安全保障措施。,隧道进洞施工特点分析,隧道进洞施工技术难点,1.隧道开挖技术难点：隧道进洞施工过程中，需要对隧道洞口进行开挖。开挖技术难点主要体现在软弱地层开挖、岩石地层开挖和隧道与既有建筑或构筑物交接处开挖等方面。软弱地层开挖容易造成隧道变形、沉陷等问题，岩石地层开挖工程量大，隧道与既有建筑或构筑物交接处开挖则需要考虑既有建筑物的安全。,2.隧道支护技术难点：隧道进洞施工过程中，需要对隧道洞口进行支护。支护技术难点主要体现在软弱地层支护、岩石地层支护和隧道与既有建筑或构筑物交接处支护等方面。软弱地层支护需要考虑地层承载力低、变形大等问题，岩石地层支护需要考虑地层的稳定性，隧道与既有建筑或构筑物交接处支护则需要考虑既有建筑物的安全。,3.隧道施工质量控制难点：隧道进洞施工过程中，需要对施工质量进行严格控制。施工质量控制难点主要体现在隧道开挖质量控制、隧道支护质量控制和隧道防水质量控制等方面。隧道开挖质量控制需要考虑开挖精度、超挖控制等问题，隧道支护质量控制需要考虑支护结构的稳定性和耐久性，隧道防水质量控制需要考虑防水材料的选用和施工工艺等。,隧道衬砌结构设计要点,隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用,#.隧道衬砌结构设计要点,隧道衬砌结构设计要点：,1.隧道衬砌结构应满足工程地质条件、施工工艺、使用要求等方面的要求。,2.隧道衬砌结构应具有足够的强度、刚度和稳定性，以抵抗围岩压力、水压力、施工荷载和温差应力等作用。,3.隧道衬砌结构应具有良好的抗渗性和耐久性，以防止漏水和确保衬砌结构的长期使用寿命。,隧道衬砌材料选择：,1.隧道衬砌材料的选择应根据工程地质条件、施工工艺、使用要求、经济性等因素综合考虑。,2.常用的隧道衬砌材料包括钢筋混凝土、钢纤维混凝土、矿渣微粉混凝土、膨胀水泥砂浆等。,3.对于不同地质条件和施工环境，应选择合适的衬砌材料，以确保隧道衬砌结构的安全性、经济性和耐久性。,#.隧道衬砌结构设计要点,隧道衬砌结构施工工艺：,1.隧道衬砌结构施工应严格按照施工工艺和规范进行，以确保施工质量和安全。,2.常用的隧道衬砌结构施工工艺包括：模板支设、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护等。,3.隧道衬砌结构施工过程中应注意控制混凝土的质量，确保混凝土具有足够的强度、刚度和耐久性。,隧道衬砌结构设计新技术：,1.近年来，隧道衬砌结构设计中涌现了许多新技术，如柔性衬砌设计、预应力衬砌设计、无衬砌隧道设计等。,2.柔性衬砌设计采用柔性材料作为衬砌材料，具有较好的抗震性能和适应变形能力。,3.预应力衬砌设计采用预应力技术来提高衬砌结构的强度和刚度，可以有效减少衬砌结构的厚度。,#.隧道衬砌结构设计要点,隧道衬砌结构设计发展趋势：,1.隧道衬砌结构设计的发展趋势是向着更加安全、经济、耐久、环保的方向发展。,2.未来，隧道衬砌结构设计将更加注重新材料、新工艺和新技术的应用，以提高隧道衬砌结构的性能和耐久性。,3.同时，隧道衬砌结构设计将更加注重与隧道工程周边环境的协调和保护，以实现可持续发展。,隧道衬砌结构设计前沿研究：,1.当前，隧道衬砌结构设计的前沿研究主要集中在以下几个方面：,*隧道衬砌结构的数字化设计和施工。,*隧道衬砌结构的智能化监测和维护。,*隧道衬砌结构的绿色化设计和施工。,隧道衬砌施工工艺流程,隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用,隧道衬砌施工工艺流程,隧道衬砌施工准备工作，,1.技术准备应包含：衬砌施工组织设计、专项施工方案的编制及审批；技术人员、施工工人及各工序班组的安全教育及技术交底工作；施工测量控制网布置及验收；原材料进场验收及质量检查工作等。,2.材料设备准备包含：常备衬砌施工材料、大型机械设备、运输机械及小型机械设备、安全防护用品等。,3.现场条件准备包含：施工道路修筑、施工用电、施工用水、施工用气、施工照明、施工扬尘治理、施工排水、施工附设工程建设（如防护棚、操作平台、库房、生活设施及临时道路）等。,隧道衬砌施工工艺流程,隧道衬砌施工的一般工序，,1.放线放坡：首先，需要对隧道断面的宽度和高度进行测量，并以此为基础在隧道壁上标记出衬砌的轮廓线，然后根据轮廓线对隧道壁进行挖掘，以形成衬砌的安装空间。,2.安装钢筋骨架：钢筋骨架是衬砌的重要组成部分，主要分为纵向钢筋和横向钢筋。纵向钢筋沿隧道轴线方向排列，横向钢筋与纵向钢筋垂直排列。两者共同形成一个牢固的钢筋骨架，为衬砌提供支撑和受力作用。,3.安装模板：模板是衬砌施工的重要工具，用于保持衬砌混凝土的形状和尺寸。模板通常由钢板或木板制成，安装时需要根据衬砌的轮廓线进行定位和固定。,4.浇筑混凝土：混凝土是衬砌的主要材料，通常采用商品混凝土或现场搅拌混凝土。浇筑混凝土时，需要使用振捣器对混凝土进行振捣，以消除混凝土中的气泡，提高混凝土的密实性和强度。,5.拆除模板：在混凝土强度达到一定要求后，就可以拆除模板。模板拆除后，需要对衬砌表面进行检查，确保衬砌的质量符合设计要求。,隧道衬砌施工工艺流程,衬砌混凝土的配合比设计，,1.衬砌混凝土的配合比设计应满足以下要求：满足设计强度等级要求；满足耐久性要求，即混凝土应具有良好的抗冻融性、抗硫酸盐侵蚀性和抗氯离子侵蚀性；满足和易性要求，即混凝土应具有良好的流动性、可泵性和可振捣性；满足经济性要求，即混凝土的配合比应在保证质量的前提下，尽可能降低成本。,2.衬砌混凝土的配合比设计应根据以下因素确定：混凝土的强度等级；混凝土的耐久性要求；混凝土的可泵性和可振捣性；混凝土的经济性。,3.衬砌混凝土的配合比设计应通过试验确定。试验应包括：混凝土的强度试验、混凝土的耐久性试验、混凝土的可泵性和可振捣性试验等。,衬砌混凝土的浇筑，,1.衬砌混凝土的浇筑应在混凝土的初凝时间内完成。,2.衬砌混凝土的浇筑应分层进行，每层浇筑厚度不应超过300mm。,3.衬砌混凝土的浇筑应使用振捣器进行振捣，振捣时间应不少于1分钟。,4.衬砌混凝土的浇筑应在混凝土的终凝时间前完成。,隧道衬砌施工工艺流程,衬砌混凝土的养护，,1.衬砌混凝土的养护应在混凝土的终凝时间后立即开始。,2.衬砌混凝土的养护应包括：洒水养护、覆盖养护、保温养护等。,3.衬砌混凝土的养护应持续到混凝土的强度达到设计强度等级。,隧道衬砌施工质量控制措施,隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用,隧道衬砌施工质量控制措施,1.原材料质量把关：严格控制原材料质量，确保原材料符合设计要求和相关标准。包括水泥、砂石料、钢筋等，需进行严格的检验和测试，确保其质量符合规范要求。,2.生产过程质量控制：在隧道衬砌施工过程中，对生产过程进行严格的质量控制，确保混凝土的配合比、搅拌、运输、浇筑等环节的质量。制定严格的生产工艺规程，并严格执行，确保混凝土的质量和强度。,3.运输和储存管理：加强混凝土运输和储存管理，防止混凝土在运输和储存过程中出现质量问题。包括混凝土运输车辆的清洁和维护，混凝土储存地点的温度和湿度控制等。,隧道衬砌施工质量控制措施-施工工艺控制,1.施工工艺规范化：制定详细的施工工艺规范，并严格执行，确保施工工艺的规范化和标准化。包括混凝土浇筑方法、养护措施、模板拆除等环节的具体要求。,2.加强施工过程监控：在隧道衬砌施工过程中，加强施工过程的监控，及时发现和纠正存在的质量问题。包括混凝土浇筑过程的温度、湿度、强度等参数的监测，模板的稳定性检查等。,3.施工人员技术培训：加强对施工人员的技术培训，提高其施工技能和质量意识。包括技术交底、质量培训、安全教育等，确保施工人员能够熟练掌握施工工艺，并严格遵守施工规范和质量标准。,隧道衬砌施工质量控制措施-材料质量控制,隧道衬砌施工安全管理措施,隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用,隧道衬砌施工安全管理措施,隧道衬砌施工安全管理措施,1.强化安全教育，提高安全意识。,*加强对施工作业人员的安全教育，使其熟练掌握隧道衬砌施工安全操作规程、安全生产管理制度和应急预案。,*培养施工作业人员的安全意识，使其树立“安全第一，预防为主”的思想，并能够自觉遵守各项安全规定。,2.加强安全检查，消除安全隐患。,*建立安全检查制度，定期对隧道衬砌施工现场进行安全检查，及时发现和消除安全隐患。,*重点检查隧道衬砌施工现场的机械设备、电气线路、临时用电设施和施工用具等，确保其处于良好的安全状态。,*加强对隧道衬砌施工现场的动态安全检查，及时发现和消除施工过程中的安全隐患。,3.加强施工现场管理，确保安全作业。,*建立施工现场管理制度，加强对隧道衬砌施工现场的管理，确保安全作业。,*加强对隧道衬砌施工现场的秩序管理，确保施工现场整洁有序，无杂物堆积和安全隐患。,*加强对隧道衬砌施工现场的人员管理，确保施工现场人员遵守安全规定，并配备必要的安全防护用品。,4.加强应急管理，确保安全事故应急处置。,*建立应急预案，明确事故应急的组织机构、职责、程序和措施，并定期进行应急演练。,*加强应急队伍建设，配备必要的应急设备、器材和药品，并定期进行应急培训，提高应急处置能力。,*加强对隧道衬砌施工现场的安全监控，及时发现和报告安全事故，并迅速采取应急措施，确保安全事故的有效处置。,5.加强监督检查，确保安全生产。,*建立监督检查制度，定期对隧道衬砌施工安全生产情况进行监督检查，及时发现和纠正存在的安全隐患。,*加强对隧道衬砌施工安全生产的执法检查，对违反安全规定的行为进行严肃处理，确保安全生产。,*加强对隧道衬砌施工安全生产的宣传引导，提高全社会的安全意识，共同努力营造良好的安全生产环境。,6.加强信息管理，确保安全资料完整。,*建立安全资料管理制度，对隧道衬砌施工安全资料进行收集、整理、归档和保存，确保安全资料的完整和可用性。,*加强对隧道衬砌施工安全资料的分析利用，及时发现安全生产中的薄弱环节和问题，并采取措施加以改进，提高安全生产水平。,*加强对隧道衬砌施工安全资料的保密管理，防止安全资料泄露，确保安全生产。,隧道衬砌施工新技术应用,隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用,隧道衬砌施工新技术应用,预制装配式隧道衬砌技术,1.预制装配式隧道衬砌技术是指在地面或专用场地上将隧道衬砌构件工厂化预制，然后运输到隧道现场组装施工的一种新型隧道施工技术。,2.预制装配式隧道衬砌技术具有施工速度快、质量好、安全可靠、环保节能等优点，适用于各种地质条件和隧道类型。,3.预制装配式隧道衬砌技术在国内外已得到广泛应用，并取得了良好的效果。,钢纤维混凝土衬砌技术,1.钢纤维混凝土衬砌技术是指在混凝土中加入一定比例的钢纤维，以提高混凝土的韧性、抗裂性和抗冲击性，从而提高隧道衬砌的安全性。,2.钢纤维混凝土衬砌技术具有良好的抗裂性和抗冲击性，可有效防止隧道衬砌开裂和破坏，提高隧道衬砌的耐久性。,3.钢纤维混凝土衬砌技术已在国内外广泛应用于隧道、桥梁、水利工程等领域，并取得了良好的效果。,隧道衬砌施工新技术应用,喷射混凝土衬砌技术,1.喷射混凝土衬砌技术是指将混凝土或砂浆以高压喷射到隧道衬砌表面，形成一层致密、连续的衬砌层，以提高隧道衬砌的强度和稳定性。,2.喷射混凝土衬砌技术具有施工速度快、质量好、安全可靠、环保节能等优点，适用于各种地质条件和隧道类型。,3.喷射混凝土衬砌技术在国内外已得到广泛应用，并取得了良好的效果。,钻爆法衬砌技术,1.钻爆法衬砌技术是指利用钻孔爆破的方法开挖隧道围岩，然后用混凝土或砂浆填充围岩孔隙，形成隧道衬砌层。,2.钻爆法衬砌技术具有施工速度快、效率高、成本低等优点，适用于各种地质条件和隧道类型。,3.钻爆法衬砌技术在国内外已得到广泛应用，并取得了良好的效果。,隧道衬砌施工新技术应用,盾构法衬砌技术,1.盾构法衬砌技术是指利用盾构机掘进隧道，同时将预制好的衬砌管片拼装成隧道衬砌层。,2.盾构法衬砌技术具有施工速度快、效率高、安全可靠等优点，适用于各种地质条件和隧道类型。,3.盾构法衬砌技术在国内外已得到广泛应用，并取得了良好的效果。,衬砌施工机械化技术,1.衬砌施工机械化技术是指利用机械设备代替人工进行隧道衬砌施工，以提高施工速度、质量和效率。,2.衬砌施工机械化技术包括衬砌模板机械化、混凝土浇筑机械化、衬砌养护机械化等。,3.衬砌施工机械化技术在国内外已得到广泛应用，并取得了良好的效果。,隧道衬砌施工实例分析,隧道进洞施工隧道衬砌技术研究与应用,隧道衬砌施工实例分析,隧道衬砌施工准备阶段,1.施工组织设计：,-制定详细的施工组织设计，明确施工步骤和技术要求。,-确定施工机械设备和材料，确保施工质量和进度。,2.人员培训和安全管理：,-对施工人员进行专业培训，确保其掌握必要的技能和安全知识。,-建立完善的安全管理体系，确保施工现场的安全。,3.材料准备：,-准备符合设计要求的混凝土、钢筋、防水材料等材料。,-对材料进行严格的质量检查，确保其满足施工要求。,隧道衬砌施工工艺,1.模板安装：,-根据隧道尺寸和形状，安装模板，确保模板具有足够的强度和刚度。,-模板应与隧道壁紧密贴合，防止混凝土漏浆。,2.钢筋绑扎：,-根据设计要求，将钢筋绑扎成钢筋骨架，确保钢筋位置准确、间距均匀。,-钢筋骨架应牢固固定，防止在混凝土浇筑时发生变形。,3.混凝土浇筑：,-使用混凝土搅拌机将混凝土搅拌均匀，并通过输送管道输送至隧道内。,-混凝土浇筑应连续进行，防止出现施工缝。,-混凝土浇筑后，应进行养护，确保其强度达到设计要求。,隧道衬砌施工实例分析,隧道衬砌施工质量控制,1.混凝土质量控制：,-控制混凝土的拌合配合比，确保混凝土具有良好的工作性和耐久性。,-对混凝土进行坍落度、强度和耐久性等方面的检测，确保混凝土质量满足设计要求。,2.钢筋质量控制：,-控制钢筋的种类、规格和数量，确保钢筋符合设计要求。,-对钢筋进行外观检查、拉伸试验和弯曲试验等，确保钢筋质量满足设计要求。,3.模板质量控制：,-控制模板的材质、规格和安装方式，确保模板具有足够的强度和刚度。,-对模板进行检查，确保模板与隧道壁紧密贴合，防止混凝土漏浆。,隧道衬砌施工安全管理,1.施工人员安全管理：,-对施工人员进行安全教育培训，提高其安全意识。,-为施工人员提供必要的安全防护装备，确保其在施工过程中的人身安全。,2.施工现场安全管理：,-建立完善的安全管理体系，制定安全生产规章制度。,-定期对施工现场进行安全检查，及时发现和消除安全隐患。,3.施工机械设备安全管理：,-对施工机械设备进行定期检查和维护，确保其处于良好的工作状态。,-操作人员必须持证上岗，并严格遵守安全操作规程。,隧道衬砌施工实例分析,1.混凝土裂缝：,-原因：混凝土收缩、温度变化、荷载过大等。,-解决方法：使用膨胀剂、减水剂等材料，控制混凝土的收缩；加强混凝土的养护，防止混凝土产生裂缝。,2.钢筋锈蚀：,-原因：钢筋与混凝土之间接触不良、混凝土碳化等。,-解决方法：使用防锈涂料或环氧涂料对钢筋进行防锈处理；加强混凝土的养护，防止混凝土碳化。,3.模板变形：,-原因：模板强度不足、支撑不牢固等。,-解决方法：选用强度足够的模板，并对模板进行加固；加强模板的支撑，防止模板变形。,隧道衬砌施工技术发展趋势,1.新型材料应用：,-使用高强度混凝土、自密实混凝土、钢纤维混凝土等新型材料，提高隧道衬砌的质量和耐久性。,2.机械化施工：,-使用机械化施工设备，提高施工效率和质量，降低施工成本。,3.绿色施工：,-采用绿色施工技术，减少施工对环境的影响，实现可持续发展。,隧道衬砌施工常见问题及解决方案,