[Una breve discusión sobre el control técnico clave de la construcción del túnel Liujiagou] ¿Dónde está el túnel Liujiagou?
El túnel Liujiagou está ubicado a unos 300 metros al sureste de la aldea Liujiagou, ciudad de Liupanshan (anteriormente ciudad de Shizi), condado de Jingyuan, ciudad de Guyuan, Ningxia. El túnel está diseñado como un túnel de doble agujero con líneas separadas aguas arriba y aguas abajo. Los números de estaciones de kilometraje de entrada y salida de la línea aguas arriba son SK189+820 y SK19505, ambas ubicadas en una curva de gran radio, con una longitud de 685 metros, pendiente unidireccional y dirección vertical. Los kilómetros de entrada y salida de la línea descendente son XK19470 y XK189+780, con una longitud de 690 metros y una pendiente longitudinal del 1,7000%. La distancia entre los dos ejes es de unos 50 metros y se trata de un túnel mixto de tierra y roca enterrado a poca profundidad.
El túnel atraviesa la montaña en dirección este-oeste. El terreno en la vertiente norte es suave y el terreno en la vertiente sur es empinado. En términos generales, pertenece a la zona montañosa de loess que se extiende al este de la montaña Liupan, con terrazas de valle desarrolladas y cortes profundos. Las unidades microgeomorfas en medio del túnel pertenecen a la meseta de loess, colinas, montañas de lecho rocoso medio-bajo, etc.
No hay una geología desfavorable a gran escala en el área por donde pasa el túnel. El extremo de Guyuan tiene una pendiente suave. Los contornos del terreno se cruzan con el eje del túnel en un ángulo grande. Aberturas de 20m con hoyo abierto cortado en bambú. La pendiente a lo largo del final de Chuanzi es más pronunciada y se utilizan puertas tipo pared final. Existe una cierta desviación a la salida de la línea descendente, por lo que la parte posterior del arco se cultiva con mampostería de mortero M7,5 y arcilla de 50cm. La presión diagonal en la entrada de la línea aguas arriba es grave y se instala un muro de contención de hormigón de escombros C15 en el lado derecho para formar una abertura diagonal. El diseño de excavación del cuerpo de la cueva se divide en rocas circundantes de tipos I, II y III.
El cuerpo del túnel está diseñado según el Nuevo Método Austriaco y utiliza revestimiento compuesto. El soporte inicial se compone principalmente de hormigón proyectado C20, varillas de anclaje y malla de acero, complementados con medidas de refuerzo como arcos de acero o rejillas de acero. El revestimiento secundario adopta una estructura de hormigón armado C25. La sección del orificio está equipada con un revestimiento de sección reforzada y el revestimiento de sección reforzada es un revestimiento compuesto. El soporte inicial está reforzado con marcos de arco de acero, complementados con soporte avanzado de grandes cobertizos para tuberías. Las secciones de roca circundantes de Clase I y II están presoportadas por pequeños conductos avanzados, y se instalan invertidos de hormigón armado en la sección reforzada del túnel y las secciones de roca circundantes de Clase I, II y III. Durante el proceso constructivo se llevó a cabo un estricto control técnico en los siguientes enlaces.
1. Excavación
La excavación es el factor dominante en la construcción de túneles, y su calidad, avance, seguridad y eficiencia están estrechamente relacionados con ella. Sólo cuando la excavación cumpla con los requisitos el soporte podrá tener una base lisa.
1.1 La mayor dificultad en la excavación es que la roca circundante, la estructura geológica y las condiciones de filtración de agua del túnel son complejas y cambiantes, lo que dificulta su comprensión completa.
1.1.1 A medida que avanza la excavación del túnel, un alambre de acero en un solo agujero es como una cuerda lanzada. Cuanto más larga es, más fácil es desviarse del eje del centro de control. También puede sustituir el valor medido del cable a través del orificio de conexión para una verificación mutua. Cuando la longitud de excavación del túnel excede los 500 metros, si los dos extremos no pueden comunicarse entre sí para corregir la desviación, se deben establecer dos cables independientes en un túnel para corregir la desviación.
1.1.2 Previsión de avance geológico Durante el proceso de excavación del túnel, pueden ocurrir emergencias en cada paso adelante, por lo que la previsión de avance es particularmente importante. En la actualidad, los métodos de predicción geológica avanzada incluyen: perforación avanzada, método de ondas sísmicas y método de detección ultrasónica.
1.1.2.1 El método de perforación avanzado debe disponer al menos tres pozos en la cara del túnel: registrar en detalle la velocidad de perforación de cada pozo, la ubicación de cada polvo diferente, la litología del polvo perforado, la cantidad de agua que ingresa desde el pozo. De acuerdo con la velocidad de perforación, se puede juzgar la resistencia de la roca y el desarrollo de grietas y juntas en diferentes partes.
1.1.2.2 Los métodos de detección de ondas sísmicas y ultrasonidos determinan la roca circundante más adelante en función de la diferencia en la velocidad de propagación de las ondas en medios de diferentes fuerzas, como masa rocosa, aire, agua, etc. Las conclusiones extraídas con este método son precisas dentro de los 30 metros de la onda emitida.
1.2 Excavación. La excavación generalmente utiliza voladuras, pero las áreas especiales deben abrirse con picos neumáticos o taladros de acero.
1. 2. Todas las rocas circundantes por encima del Grado 1ⅲ se excavan mediante voladuras de sección completa. Para garantizar que no haya subexcavación y menos sobreexcavación, se debe utilizar voladura de superficie lisa para controlar la superficie lisa. El espacio entre los orificios de los orificios de voladura lisos periféricos es de aproximadamente 50 cm, utilizando cargas sin acoplamiento, y el coeficiente de no acoplamiento es de 1,25 a 2,5 (basado en explosivos de nitrato de amonio). Los orificios auxiliares están dispuestos entre los orificios de voladura lisos y los orificios cortados, con los orificios cortados como centro y el espacio es de 75 ~ 10 ~ 30 cm. Cuando la profundidad del pozo es inferior a 2 metros, las profundidades axiales de los pozos de voladura lisos, los pozos auxiliares y los pozos cortados son las mismas. Cuando la profundidad supera los 2 metros, la profundidad del orificio recortado debe profundizarse axialmente de forma adecuada entre 10 y 30 cm.
1. 2. 2 La roca circundante débil de nivel II o nivel I se puede extraer y excavar. Este tipo de roca circundante es una excavación de falla extruida o un relleno de falla en zonas de falla grandes. La roca del pozo con grandes pliegues no tiene capacidad de autoestabilización después de perder el soporte. Los métodos de excavación de esta roca circundante incluyen: método de suelo central, método de orificio piloto pequeño; (También llamado método ocular) y método del paso superior.
(1) Deje la parte central de la cara del túnel en el método del suelo central y no la mueva. Utilice un pico o pala neumática para cavar un anillo de aproximadamente 1 metro de ancho en la dirección circunferencial para sostener el marco de acero. Rocíe concreto de fibra de acero como soporte inicial. Luego excave la ubicación del siguiente marco de acero de rejilla y expanda la abertura circunferencial mientras excava. Después de varios ciclos de excavación, se excava una porción del suelo central utilizando maquinaria y luego se lleva a cabo el siguiente ciclo.
(2) Excavación de un pequeño túnel guía (método del ojo) Excave un túnel guía de unos 2 metros de ancho y 2 metros de alto en ambos lados. Después de la excavación, primero apoye ambos lados y luego expanda la excavación desde ambos lados hasta la bóveda, sosteniendo mientras excava.
Después de excavar hasta cierta profundidad, suele ser de 4 a 5 metros. Bloquee el muro durante la excavación y avance en consecuencia.
(3) El método de excavación del pilar superior consiste en construir un muro de contención en la parte inferior, excavar manualmente un orificio piloto con una altura de 1,5 ~ 2 m en el arco, primero realizar el soporte de la bóveda y luego excavar. hacia arriba Hasta cierta profundidad, excave el soporte hacia abajo en ambos lados. Este método de excavación no hará que el agujero piloto sea demasiado profundo fácilmente.
2. El soporte incluye soporte temprano, soporte primario y soporte secundario.
2.1 Soporte de avance El soporte de avance debe utilizarse en dos situaciones: una es cuando el túnel comienza a formar un agujero y la otra es cuando encuentra una zona amplia débil, falla o pliegue, etc. Zona estructural geológica. Porque en estos dos casos no solo se pueden utilizar metrajes cortos para evitar el colapso, sino que también se deben tomar medidas de soporte con anticipación y perforar pequeños conductos avanzados o grandes cobertizos para tuberías.
2.1.1 Los conductos pequeños generalmente tienen diferentes longitudes, como 3m, 4,5m, 6m, etc. La longitud específica depende de la profundidad de la superficie de deslizamiento y de la roca circundante rota. El diámetro del orificio del conducto es de 42 mm, se perfora un orificio en forma de flor de ciruelo en la pared del orificio y se realiza la lechada después de ingresar a la roca circundante.
2.1.2 La longitud general de los cobertizos para tuberías grandes es de 20 m y los diámetros de las tuberías son φ105, φ135 y φ150. La selección de orificios para tuberías se puede determinar de acuerdo con las condiciones de construcción existentes y, en general, puede cumplir con los requisitos. En la construcción de grandes zonas de falla generalmente se utilizan grandes cobertizos de tuberías, que se introducen en la bóveda a lo largo del eje del orificio con una separación de 50 a 75 cm y luego se realiza la inyección. Se forma un círculo de consolidación con un espesor de aproximadamente 3 m a 20 m de la roca circundante que se va a excavar y luego se lleva a cabo el siguiente paso de excavación.
2.2 Soporte inicial El soporte inicial incluye hormigón con fibra de acero, marco de acero con vigas en I y soporte de anclaje. Adecuado para diferentes tipos de rocas circundantes.
2. 2. El encofrado de soporte de roca circundante por encima del nivel 1ⅲ se puede rociar con hormigón directamente después de la excavación, con un espesor de rociado de 10 cm ~ 14 cm. Para garantizar que el grado de hormigón proyectado alcance el estándar y la tasa de rebote esté dentro del rango de control, se debe utilizar una máquina de pulverización húmeda para pulverizar. La fibra de acero es del tipo Jiamic RC6535BN y la dosis es de 30 kg/. 3. El espesor promedio de la inyección es mayor que el valor de diseño y el espesor mínimo es mayor a 6 cm. La dirección radial se bloquea con anclajes WTD25 y la longitud es de 3 ~ 3,5 m.
2. 2. Soporte de roca circundante de grado 2ⅱ~ⅲ. Después de rociar hormigón con fibra de acero, se instala un marco de rejilla de acero con un espacio de aproximadamente 100 cm.
La cantidad de deformación reservada de la roca circundante durante la excavación para estas dos formas de soporte es de 0 ~ 8 cm, dependiendo de la deformación de la roca circundante, para evitar la contracción de la bóveda después de la excavación y la intrusión en la deformación estable secundaria. . de autorización.
2.2.3 Para el soporte de roca circundante por debajo del nivel 2, el espesor del hormigón proyectado se aumenta a 18 ~ 22 cm y el contenido de fibra de acero se puede aumentar a 35 kg/m según la situación. 3. La rejilla se convierte en una viga en I, que puede ser de 16.
~~ Estructura de acero de 22 cm, la distancia entre las estructuras de acero es de 50 ~ 80 cm, la deformación reservada es de 8 ~ 65438 + 50 ~ 80 cm, la longitud de la varilla de anclaje puede ser de 3,5 ~ 6 m y la varilla de anclaje se puede tensar si es necesario. Reducir la deformación estable. Durante todo el proceso de sostenimiento inicial, si hay un tramo rico en agua, se deben utilizar tuberías de drenaje para desviar el agua y luego proyectar el concreto.
2.3 Soporte secundario El soporte secundario es una garantía importante para reforzar el soporte inicial y evitar por completo las fugas de agua.
2.3.1 Condiciones para el soporte secundario Una vez completado el soporte primario, se realiza el soporte secundario, el revestimiento y el vertido invertido. El tiempo de soporte y control está directamente relacionado con la seguridad de la estructura del revestimiento. La implementación prematura hará que el soporte secundario y el revestimiento inicial soporten una mayor presión de la roca circundante; un soporte demasiado tarde no favorece la estabilidad del soporte inicial. Se deben cumplir los siguientes puntos durante la construcción:
( 1 ) La tasa de desplazamiento de monitoreo y medición se ha ralentizado significativamente y la roca circundante es básicamente estable.
(2) El volumen de drenaje ha alcanzado el 80% ~ 90% del volumen total de drenaje.
(3) La tasa de desplazamiento de la pared lateral es inferior a 0,1 ~ 0,2 mm/d, y la tasa de hundimiento de la bóveda es inferior a 0,07 ~ 0,15 mm/d.
2.3.2 Vertido invertido El centro está en la línea vertical central de la carretera del túnel y el radio es de 2 a 3 veces el radio de la bóveda del túnel. La consideración principal para aumentar el radio es reducir la cantidad de excavación y relleno. El espesor del arco invertido es generalmente de 40 cm, barras de acero dobles y las capas protectoras superior e inferior son de 5 a 6 cm respectivamente. Rellene con hormigón de subrasante. De esta forma forma un anillo con el revestimiento secundario de hormigón. Sabemos que el anillo adquiere la forma más ideal cuando se somete a presión periférica, y la construcción del arco invertido se basa principalmente en esta consideración.
3. Hormigón de revestimiento secundario
El hormigón de revestimiento secundario cumple la función de reforzar el revestimiento primario y evitar por completo la filtración de agua. Si el túnel excavado y revestido inicialmente es sólo un producto semiacabado, entonces el revestimiento secundario es esencialmente el producto terminado. El revestimiento secundario incluye geotextil, tablero impermeable y hormigón de revestimiento secundario.
3.1 ¿Geotextil con especificación de 350g/m? 2. Se coloca sobre el hormigón del revestimiento inicial para proteger principalmente el tablero impermeable.
3.2 El tablero impermeable, de 1 mm de espesor, desempeña principalmente la función de prevenir fugas del revestimiento secundario y es un componente importante del revestimiento secundario. La unión a lo largo de la dirección de extensión del túnel no debe ser inferior a 50 cm y la superposición circunferencial no debe ser inferior a 10 cm. La unión debe ser densa y no debe haber agujeros ni manchas.
3.3 El hormigón del revestimiento secundario es de hormigón armado, y su espesor varía según el tipo de roca circundante, oscilando entre 35~50cm y 50cm. Se integra con el hormigón de la calzada a través de paredes laterales cortas y arcos invertidos para formar un arco circular completo.
Entre el revestimiento primario y el revestimiento secundario, la tubería de drenaje debe conducirse desde detrás del geotextil hasta la zanja de drenaje. Coloque tuberías de drenaje completas del mismo número de estación en la posición circunferencial del revestimiento secundario. En circunstancias normales, se debe instalar al menos una tubería de drenaje cada 15 m. En áreas especiales ricas en agua, se pueden instalar tuberías adicionales según las condiciones reales para facilitar un drenaje suave. Se deben instalar protectores de agua en las juntas de cada dos secciones de concreto del revestimiento secundario para evitar fugas de agua en las juntas.
Durante todo el proceso de construcción del túnel, la excavación es la principal especificación de control, y el objetivo principal del soporte inicial y el soporte secundario es cambiar el soporte pasivo en soporte activo. Para lograr el propósito de bloqueo de agua, desviación de agua, drenaje y prevención de fugas.
4. Conclusión
A través de un estricto control técnico de los procesos clave de construcción del túnel mencionados anteriormente, la tasa de calificación de la calidad de la construcción del túnel Liujiagou alcanzó el 100%, cumpliendo plenamente con los requisitos de diseño.