Строительство тоннелей часто сталкивается со сложными мягкими геологическими условиями, среди которых песчаный слой окружающих пород является одним из наиболее распространенных и рискованных. Эта особая горная порода характеризуется рыхлой структурой и плохой самостабильностью, что легко приводит к обвалам гравия, локальным оползням и даже крупномасштабным обрушениям во время выемки грунта. В реальном проектировании тоннелей строительные схемы не могут быть обобщены. Все особые геологические условия должны быть всесторонне оценены на основе подробных данных геологической разведки. Научная поддержка и проектирование креплений необходимы для обеспечения долгосрочной эксплуатационной безопасности тоннелей, контроля качества проекта и рационализации строительного цикла. Опираясь на практический опыт строительства тоннелей, HLDRILL подробно рассматривает геологические характеристики тоннелей в песчаных слоях окружающих пород и стандартизированные технологии строительства анкерной крепи, предоставляя надежные технические рекомендации для аналогичных проектов тоннелей в мягких породах.
1. Геологические характеристики и строительные риски тоннелей в песчаных слоях окружающих пород
Песчано-гравийные слои сильно отличаются от неповрежденных твердых пород, наиболее яркой особенностью которых является рыхлая внутренняя структура и чрезвычайно низкая когезионная сила между частицами породы и грунта. В процессе выемки грунта и торкретирования тоннеля нарушенные окружающие породы склонны к осыпанию рыхлых частиц, локальным обрушениям гравия и отслаиванию стенок, что серьезно мешает нормальному ходу строительства.
Наличие грунтовых вод еще больше усиливает строительные риски тоннелей в песчаных слоях. При скоплении воды внутри тоннеля или при серьезной фильтрации из пласта вода размягчает песчаную горную массу, резко снижая структурную прочность и общую несущую способность окружающих пород. Это разрушит первоначальный силовой баланс обделки тоннеля и легко вызовет злокачественные опасности для безопасности, такие как крупномасштабные обрушения окружающих пород и деформации тоннеля.
В текущих отечественных и международных проектах строительства тоннелей многие проблемы качества и безопасности строительства возникают из-за пренебрежения предварительными этапами. Распространенные проблемы включают недостаточную детальную геологическую разведку, неполный сбор данных о пластах, неадекватное техническое раскрытие проектных схем и незрелые целевые строительные процессы. Эти упущенные детали приводят к нерегулярному строительству крепи, скрытым опасностям для безопасности и повторным переделкам в проектах тоннелей в песчаных слоях, влияя как на качество проекта, так и на эффективность строительства.
2. Стандартизированная технология строительства анкерной крепи для тоннелей в песчаных слоях
Учитывая плохую самостабильность и высокий риск обрушения окружающих пород в песчаных слоях, на протяжении всего строительного процесса должны применяться целевые меры анкерной крепи и усиления. В отличие от традиционных процессов крепления тоннелей, схема анкерной крепи для песчаных слоев фокусируется на быстром формировании, своевременном усилении и высокоэффективном затвердевании цементного раствора. Полный строительный процесс стандартизирован следующим образом:
2.1 Устранение рисков на месте и очистка основания
Перед формальным строительством крепи проведите комплексную проверку забоя тоннеля и состояния окружающих пород. На участках с локальным обрушением гравия или незначительными оползнями тщательно очистите рыхлые плавающие породы и обломки песка и гравия, чтобы устранить временные риски обрушения. Особое внимание следует уделить устойчивости свода тоннеля и окружающих пород боковых стенок. Для участков с мелкими обрушениями заранее установите временные крепи, чтобы предотвратить вторичные обрушения. На участках с крупными обрушениями и рыхлыми пластами проведите предварительное цементирование для стабилизации основания пласта перед последующим строительством.
2.2 Герметизация забоя тоннеля и предварительная обработка цементированием
После завершения очистки на месте и временной стабилизации проведите общую герметизацию забоя тоннеля торкретбетоном. Слой торкретбетона может эффективно обернуть рыхлые частицы песка и гравия, изолировать внешний воздух и фильтрацию воды, а также избежать обрушения гравия и разрыхления пласта во время последующего строительства анкеров. Если простая торкретирование не может устранить риски нестабильности пласта, примените комбинированную технологию анкерования и цементирования для глубокого усиления, чтобы улучшить общую плотность и стабильность окружающих пород в песчаном слое.
2.3 Высокоэффективная установка анкеров и крепление
Традиционное крепление тоннелей в основном использует технологию последующего строительства с обсадной трубой, которая требует отдельных процедур бурения, укладки обсадной трубы и установки анкера. Этот процесс включает громоздкие шаги, потребляет большое количество человеческих и временных затрат и имеет низкую эффективность строительства, что затрудняет адаптацию к быстрым требованиям строительства тоннелей в песчаных слоях. В отличие от этого, технология анкерной крепи с самобурением стала предпочтительным решением для тоннелей в мягких породах песчаных слоев благодаря своей интегрированной конструкции. Полый корпус анкера сочетается со специальным буровым долотом, которое интегрирует бурение, укладку стержня и позиционирование анкера. Буровое долото не нужно разбирать после достижения места, реализуя однократное формирование установки анкера и значительно сокращая цикл строительства.
2.4 Синхронное бурение и цементирование
Существует существенное различие в технологии цементирования между традиционным строительством с обсадной трубой и строительством с самобурящимися анкерами. Традиционный процесс предусматривает сначала формирование буровой скважины, а затем цементирование, что склонно к обрушению стенок скважины и закупорке в рыхлых песчаных слоях, влияя на качество цементирования. Самобурящийся анкер использует синхронное бурение и цементирование. Во время бурения диаметр скважины соответствующим образом расширяется под действием бурового долота, что расширяет диапазон диффузии раствора в песчаном слое. После затвердевания раствора он образует плотную интегрированную армирующую структуру с окружающими породами, значительно улучшая сопротивление выдергиванию и вертикальную несущую способность анкерного стержня. Он демонстрирует выдающиеся преимущества в характеристиках силового воздействия на конструкцию и эффективности строительства на месте в рыхлых водонасыщенных песчаных пластах.
3. Контроль безопасности и качества строительства крепи тоннелей в особых геологических условиях
Тоннели в особых геологических условиях, представленные песчаными слоями, имеют сложные и переменчивые условия пластов, поэтому контроль безопасности и качества должен осуществляться на протяжении всего процесса. На стадии проектирования полностью объедините отчеты геологической разведки для оптимизации параметров крепи и разработайте целевые планы действий в чрезвычайных ситуациях для рисков обрушения и фильтрации воды. На стадии выбора материалов выберите высококачественные анкерные стержни и цементирующие материалы, соответствующие стандартам строительства в мягких породах, чтобы обеспечить базовое качество инженерных работ. На стадии строительства строго следуйте стандартизированным процессам для выполнения каждого этапа очистки, герметизации, анкерования и цементирования, и устраните нерегулярные операции по креплению.
Профессиональные инструменты серии самобурящихся анкерных стержней HLDRILL специально оптимизированы для мягких и разрушенных пластов, таких как песчаные слои. Интегрированная конструкция бурения и цементирования упрощает сложный процесс крепления тоннелей в особых геологических условиях, эффективно повышает эффективность строительства на месте, снижает ошибки ручного управления и всесторонне повышает безопасность и долговечность проектов крепления тоннелей, обеспечивая надежную техническую и продуктовую поддержку для высококачественного строительства тоннелей в сложных геологических условиях.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
polski
فارسی
বাংলা
ไทย
tiếng Việt
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
