交叉中隔壁法

2024-06-07

交叉中隔壁法(精选三篇)

交叉中隔壁法 篇1

随着地下工程施工技术的不断进步, 相关工程技术人员不断创新, 提出了许多浅埋暗挖施工方法, 其中“化整为零”的交叉中隔壁法就是很有代表性的一种工法。该方法以地层预加固 (处理) 为前提, 以锚、网喷支护为基础, 充分发挥加固后的;地层与初支体系共同受力, 承受外部荷载, 以监控量测手段指导施工, 控制初支结构的拱顶沉降和收敛, 确保开挖洞室和地面建筑物的安全。

近年来, 随着国民经济的不断发展, 一些需要穿越复杂地质条件的公路隧道亟待修建, 而传统的关于隧道结构变形规律的研究主要集中于台阶法施工的工程项目对于采用交叉中隔壁法等多部开挖的施工方法结构变形规律的研究很少。因此, 本文拟基于某工程的现场施工情况, 对交叉中隔壁工法的技术特点及其在某大跨公路隧道中的应用情况进行分析[1]。

2交叉中隔壁工法介绍

交叉中隔壁工法遵循“小分块、短台阶、多循环、快封闭”的施工原则, 自上而下步步为营, 分块成环, 随挖随撑, 及时做好初期支护。并待初期支护结构的拱顶沉降和收敛已经稳定后, 自下而上拆除初期支护结构中的临时中隔壁墙及临时仰拱, 再施做外包防水层, 施作二次衬砌结构。

一般采用该工法的地质条件都比较复杂, 围岩自稳能力极差, 开挖后易产生坍方, 施工中应加强加固措施, 以下几种为该工法常采用的辅助措施。

2.1 土体预加固

在土体开挖过程中, 采用超前小导管注浆方法进行土体预加固。超前小导管通常为Ф32~Ф42mm的钢管, 布设在拱部130°范围内, 环向间距250 mm左右, 长度一般为2.5 m~4.0 m, 外插角一般为5°~15°。注浆小导管后端架在已经支好的钢格栅内, 另一端深入地层, 注浆后进行土体开挖。另外, 在一些特殊部位, 采用大管棚注浆超前加固方法, 可有效地控制了工过程中地表的沉降, 保证了施工安全。

2.2 初支背后注浆

为及时充填初支喷射混凝土与土层之间存在的空隙, 在Ⅰ、Ⅲ部初支结构封闭后应及时进行初支背后注浆, 以控制初支结构变形, 控制地表沉降。初支背后注浆, 应使用钢筋格栅安装时预先预埋的注浆钢管, 这可起到如下作用。

(1) 充填地层空隙, 防止地表下沉;

(2) 加强结构防水;

(3) 控制初支结构的沉降和收敛。

2.3 监控测量

监控测量是交叉中隔壁工法施工不可缺少的重要组成部分。根据工程情况, 建立监控量测体系, 重点是地表下沉, 拱顶沉降和边墙收敛;必要时进行地中位移、钢架应力、地层压力等量测项目。

监控量测的目的在于, 可以有效地指导初支结构施工, 及时采取有效措施调整施工步距, 及时对初支结构背后进行充填注浆, 从而保证初支结构的施工质量, 有效控制初支结构的变形与收敛, 有效控制地表沉降。

下面结合某公路隧道的施工情况, 结合监测数据, 对采用交叉中隔壁工法施工时隧道结构变形规律进行分析探讨[2]。

3交叉中隔壁法结构变形规律研究

通过实测数据的分析和数值模拟, 对四分部开挖的交叉中隔壁法各施工部的拱顶下沉、水平收敛变化趋势及开挖时各部间的相互影响等进行了研究, 监测断面的形式及开挖顺序见图1。本次分析选取了5个施工断面, 所处围岩等级为5级。

注:图中带圈的数字代表开挖顺序

3.1 各部开挖对拱顶下沉的影响

从数据处理结果来看, 交叉中隔壁法Ⅰ和Ⅲ部的拱顶下沉不仅仅受本部开挖的影响, 其它施工部的开挖对其拱顶下沉也有一定的影响, 如图2。

从图2中可以明显的看出拱顶下沉的曲线呈台阶状上升, 而每个台阶开始时间 (曲线的反弯点) 和施工部的开挖进度是有一定的联系。本次研究认为, 在第一个反弯点 (这里所说的反弯点均是由各个施工部开挖所引起的反弯点) 出现之前拱顶下沉量完全由本部的开挖所引起, 在第一个反弯点出现后的拱顶下沉则由经过该断面的两个施工部共同引起, 同理出现第二个反弯点后的拱顶下沉由经过该断面的3个施工部共同引起。

本次研究采用分段回归分析的方法来解决这个问题, 先提取第一个反弯点之前的数据进行回归分析, 得到回归曲线1, 通过回归曲线1来预测I部开挖所引起的最终拱顶下沉值。第二步提取第一、二反弯点之间的数据进行回归分析, 得到回归曲线2, 通过回归曲线2预测Ⅰ、Ⅲ部共同承担的拱顶下沉的最终值。两条回归曲线的预测值的差值即为Ⅲ部开挖对I部拱顶下沉量测的影响值, 同理通过回归曲线3、4可以得到Ⅱ、Ⅳ部开挖对Ⅰ部拱顶下沉量测的影响值。本次分析选取的5个断面, 其各部开挖对最终拱顶下沉量的影响见表1:

由表1可以看到:

(1) 在Ⅰ、Ⅲ部超前的施工方法中Ⅰ部的开挖对本部拱顶下沉的影响最大, 其量值大约为最终预测拱顶下沉值的40~50%左右。

(2) Ⅱ部的开挖对Ⅰ部拱顶下沉的影响据第二位, 其量值约占最终预测拱顶下沉值的20%~30%。

(3) Ⅲ部的开挖对Ⅰ部拱顶下沉的影响约占最终预测拱顶下沉值的10%~20%。

(4) Ⅳ部开挖对Ⅰ部拱顶下沉影响约占最终预测拱顶下沉值的10%~20%

由表2可以看到:

(1) Ⅲ部的开挖对本部拱顶下沉的影响最大, 其量值大约为最终预测拱顶下沉值的50%~60%左右。

(2) Ⅱ部的开挖对Ⅲ部拱顶下沉的影响据第二位, 其量值约占最终预测拱顶下沉值的20%~30%。

(3) Ⅳ部的开挖对Ⅲ部拱顶下沉的影响约占最终预测拱顶下沉值的15%~25%[3]。

3.2 各施工部开挖对水平收敛的影响

在选取的断面中, 由于其中三个断面收敛量较小, 规律性不强, 因此只对其中两个断面进行详细分析。断面1和断面2量测数据曲线见下图:

各部开挖对I部水平收敛量测影响见表3。

注:表中正值代表水平收敛, 负值代表水平扩张。

由图3及表3可知, 监测断面收敛时程曲线的整体发展趋势是一致的, Ⅰ部在整体上处于扩展的状态。理论上讲, Ⅰ部在初始开挖时, 应该表现为收敛, 但由于量测时间滞后, 初始变形值没有测到, 因此出现了从开始量测数据就为负的现象。另外, 在Ⅲ部开挖时, 中隔墙背后的土压力大大降低, 而且由于中隔墙是柔性支护, 这必然发生中隔墙向Ⅲ部移动的现象, 即图3中所表现的Ⅰ部扩张Ⅲ部收敛。

4结语

根据上述研究可得出如下结论:

(1) 采用交叉中隔壁法进行大断面公路隧道施工必须严格执行“管超前、短进尺、留核心、强支护、早封闭、严治水、勤量测、速反馈、快成环、紧衬砌”三十字方针和贯彻“稳中求快, 稳步推进”隧道施工理念。

(2) 通过现场监测发现, 在采用交叉中隔壁工法施工时, 各施工部的拱顶下沉量主要是由其自身开挖引起的。Ⅰ部开挖引起的本部拱顶下沉量占其总沉降量的40%~50%, Ⅲ部的开挖对本部拱顶下沉的也较大, 其量值大约为最终预测拱顶下沉值的50%~60%左右, 其它施工部的开挖也对Ⅰ、Ⅲ部的拱顶下沉的影响相对较小。 [ID:4861]

参考文献

[1]孙均.地下工程设计理论与实践[M].上海:上海科学技术出版社, 1996, 240-248.

[2]王玉军, 崔承武.CRD工法在城市地铁车站施工中的应用[J].铁道建筑技术, 2007 (增) :126-129.

交叉中隔壁法 篇2

【关键词】点面交叉法 公共体育 课堂教学

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)08-0199-02

1.前言

高校体育教育是高等学校教育的重要组成部分,是我国全面推进高校素质教育的重要内容,也是高校教育的重要手段。高等学校体育教育负有为现代社会培养全面发展的高层次人才的历史使命,同时又是实现人们社会体育、终身体育的基础体育教育。而公共体育课是高等院校课程体系的重要组成部分,其旨在通过借助各种教学手段,调动学生的学习积极性,实现大学体育教育,使学生养成良好体育生活习惯。体育教学是学校体育的主要内容,是实现学校体育总目标的关键环节。

2.高校公共体育整体教学现状

2.1学生身体素质整体下降且个体素质差别大

国家体育总局、教育部公布的2010年国民体质监测结果表明:大学生身体素质25年来持续下降。与1985年比,肺活量下降近10%;大学女生800米跑、男生1000米跑成绩分别下降10.3%和10.9%。我国大学生体质连年下降的实际情况,公共体育课作为普通高校的教学课程日渐引起人们的重视与关切。2014年8月,教育部公布的近30年来学生体质变化状况显示19岁至22岁的大学生群体在爆发力、耐力、速度及力量素质上的成绩持续下降。

2.2高校学生对体育知识的匮乏

体育理论课时数减少,相对应的学生对体育知识的了解相对较少。学习某一项体育项目有时就会“自以为是”,且听不进解释。笔者在上课过程中时而会遇到如此问题,比如:在教实心球的时候,有的学生问前抛实心球为什么一定要用双手?立定跳远为什么一定要到沙坑里去挑?跑步之前为什么一定要先热身等等问题?武术课为什么要先扎马、拉韧带等等?

任何一行的人想在某一领域取得一定的进步乃至成功,都必须具有相当雄厚的专业基础。体育理论是提高学生技能水平的重要手段。体育知识的掌握直接影响到学生技能水平的高低和对体育项目的认识。

2.3考试内容单一,不能客观反映真实

公共体育课程的考试成绩不像其它学科那样,只要学习方法正确,多下功夫,就能取得好的成绩,它还取决于学生的生理特征,先天条件对学生的体育成绩很重要,如身材的高、低、胖、瘦、肌肉类型等。[1]现行高校公共体育课考试只能反映学生自身的身体素质,不能客观反映学生的学习态度和进步情况。身体形态、机能、素质以及学习态度不同的学生,到期末考试时所取得的进步是不同的,一次简单的考核无法说明一切。

3.点面交叉教学法定义、理念、运用

对于高校公共体育来说,点面交叉式教学是大项,是综合运用。不像诸如那些常规的讲解法、分解法、示范法、比赛法、游戏法等,也不是念动法、探究法、暗示法等。这些常见的教学方法在体育教学中确实起着重要作用,而且正在被各高校体育教师熟练运用着。但这只是面对教学时的一些具体运用,在涉及到要求体育教师运用更广泛的学科知识和更先进的教学理念去教学时往往就有些捉襟见肘。常规的教学法是基础,是一线教学所需要,所必须运用到的。本文所提出的“点面交叉教学”是一种方法,是一种指导老师、指导学生、指导教学的方法。

3.1点面交叉教学法的定义

所谓“点面交叉教学法”,就是以课堂内容为“例子”,以课堂内容的“核心内容”或这一内容的“重点”或“难点”为“(切入)点”;抓住这个“点”如短跑的起跑、羽毛球的发球等,极力向外扩展,形成一个或多个辐射延伸状的“面”,这个“(扩展)面”,可以是这一体育项目的起源、发展等的知识的拓展,也可以是引导学生更深层次的理解,更好的掌握这一体育项目的前提,这个面一旦形成,就会丰满学生的思想,活化学生的思维,加深学生的认识,使知识从理论层面到技术层面做到融会贯通,建立起一种对知识掌握的自信、自如。

3.2点面交叉教学法的理念

从教学理念来看,点面交叉教学法在面对初学阶段的学生时,任何一项体育项目在学生的头脑中都还没有形成一个完整的印象,此时通过正确的示范使学生建立正确的动作概念,同时更加注重重、难点动作的学习,使学生树立信心,提高学习的兴趣。

在体育学习活动中,获得“个人体验”是至关重要的。“个人体验”有身体体验,也有心理的体验。当学习某个体育项目,完成它在学生头脑中的整体建构时,其身体表征仅仅是可以表现出来的外部形式,除此之外还有不能以外部形式表现出来的体育理论知识的体验。从宏观方面讲,掌握一项体育项目是“点”,“面”则是与之相关的体育理论。因为,在体育项目的理解、学习过程中,这些相关的体验理论知识相对于对应的体育项目来说同样重要。

3.3点面交叉教学法的运用

点面交叉教学的运用可以多种多样。为了使课堂教学有效地开展,教师根据大纲内容以及每一课堂的教学目标,找准结合点,有目的、有计划地向学生拓展延伸与所学技术有关的辅助性练习。可以以“课内带动课外,点面交叉”教学的方法,促使学生更深刻地理解所学知识、技术的重、难点。有效促进学生身体素质、学习兴趣的提高。比如:

教学大纲规定的50米身体素质的考试,最终体现都会集中在学生最后的50米考试成绩这一“点”上。教师在教学过程中可以先通过介绍50米跑的世界纪录保持者、世界纪录成绩等让学生对50米跑有一个整体认识,以及扩展到对整个100米、200米等短跑项目形成一个整体(面)的认识。在接下来技术的学习过程中,50米有起跑、加速跑、途中跑、终点冲刺等技术,教师一一讲解,进行“点”的教学;50米跑对个人的速度、反应、爆发等方面都有很高的要求,如何提高这几方面的素质,通过何种方式进行训练等等又形成了“面”的教学。endprint

总之,在教学过程中立足于课内为点、课外为面,理论、实践交叉教学,技术类点面互通,训练中点面结合,形成完整的点面交叉、结合的体系,着力创设新型的体育教学模式,以课堂教学为载体,籍以丰富学生的体育知识。点面交叉,“内外”兼修,只有牢牢把握住整个体育课堂的衔接与整合,才能真正形成好的、良性的教学模式。

4.点面交叉运用模式在高校公共体育教学中的应用优势

4.1体育教师理论课教学能力增强

从教师自身来说,公共体育部教师很少甚至没有体育理论课教学,久而久之,体育教师受教育期间所掌握的专业技能的理论知识会因长期搁置而变得生疏。教师如果仅仅通过自己的某个体育项目的专长去应付实践教学可以,搞好理论教学却不一定能行得通,可能会导致某个教学动作会做而不会讲。教师通过引入新的教学模式,可以在一定层面上加强体育理论知识的学习,同时也为久疏战阵的体育教师带来新的机遇和挑战。

4.2学生知识面得到扩展

从学生层面讲,体育理论知识的获得对自身体育机能的提高、体育兴趣的发展同样重要,体育知识是运动实践中认识和经验的总和。体育知识是学习掌握运动技术、技能,并且有效地运用技术、技能的先决条件和进行思考与判断的基础。身体素质和运动能力强的学生,在掌握了相应的理论后,其优势才能更好地发挥,否则这种优势就有可能因为理论指导不到位而造成运动损伤,反而变成了劣势。而身体素质和运动能力相对较弱的学生,有了理论的支撑,学习的动力和信心就会大大增强,这样对良好学风的形成是一个很好地促进。

以学生公选课所选项目羽毛球教学为例,点面交叉教学模式引入体育教学后,教师要求学生预习羽毛球运动的发展史、装备、常见损伤、急救办法等等,课堂上学生相互交流自己所收集到的知识,教师进行补充、完善,使学生全面的了解羽毛球运动。在教授技术动作之前,学生可以通过理论知识对所学的技术动作的结构、发力击球点、挥拍轨迹等进行较为完整的认识,帮助学生尽快掌握技术动作。在学习一段时间羽毛球技术后,教师再“面面俱到”,使学生了解羽毛球赛事规则、赛程编排。点面交互学习模式通过理论与技术的交叉教学,使学生在理解概念的基础上进行实践活动,提高教学效果。

4.3课堂教学与学习中,整体与个体有机统一

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。它包括了教师的教法、学生的学法、教与学的方法。在教学过程中,往往需要不同功能、不同信息传递途径的教与学的方法相互配合,完成教学任务。可以说,教学方法的有效性关系到教学目标、教学任务的实现及实现程度,教学方法的科学性决定着教学实施的效率和质量。

5.结论

对于教师而言,任何先进的教学手段都要通过教师的操作才能得以实现。教师教学能力的增强是教学质量提高的重要因素。所以,在高校公共体育课中运用点面交叉教学,可以弥补传统教学模式存在的不足,促进高校体育改革的可持续发展。对于学生,运用点面交叉法学习,可以确立学生在课堂中的主体地位,激发他们的学习兴趣,更加有助于他们积极、主动地去了解与领会运动技能,提高学习效率,养成终身体育的习惯。

点面交叉教学法在公共体育教学中的应用不仅能够培养学习兴趣,提高学习能力,而且,对学生良好学习习惯的养成以及体育综合素质的培养也起着非常重要的作用,进而促使学生获得良好的发展。

参考文献:

[1]侯世勋等.高等体育课程考试体系的改革[J].洛阳工学院学报(社会科学版),2001,19(3):95—96.

作者简介:

交叉中隔壁法 篇3

青海省共和至玉树 (结古) 公路GYⅠ-SGA6合同段, 鄂拉山隧道内轮廓结合远期预留规划设计净宽10.25m, 净高7.18m, 隧道建筑限界高5m。隧道出口段为V级围岩、存在多年冻土浅埋段, 给隧道施工造成很大困难, 节理及裂隙较发育, 地下水发育, 发育两条断裂构造及挤压裂隙密集带, 对隧道围岩级别影响较大。地表草皮覆盖, 洞门刷坡线附近地址陡峭, 表层以下为多年冻土, 施工时正处于本地的夏季、雨季, 洞门开挖难度大, 安全风险高。因此, 鄂拉山隧道出口V级浅埋冻土段采用中隔壁导坑施工, 遵循“禁爆破, 短开挖、强支护、早闭合、勤测量、衬砌紧跟”的施工原则。

2 施工思路

施工开挖前应做好超前支护, 采用中隔壁导坑开挖, 减少临空面积, 优化围岩受力结构, 单侧导洞完成初期支护, 继续向前开挖, 进行下一循环, 先行导洞掌子面与另一侧导洞掌子面间距不小于1~2倍洞室 (13~26m) 时, 另一侧导洞在进行开挖支护, 尽可能减少导洞之间的工作相互扰动。导洞均采用上下台阶开挖, 下台阶开挖时上台阶临空面必须完成支护。施工过程中应严格控制超、欠挖, 初期支护应及时可靠, 一衬及时跟进施工, 二次衬砌应根据监控量测结果适时施做。

3 施工方法与施工工艺

3.1 施工方法

洞身采用中隔壁导坑法开挖, 洞身开挖施工顺序如下

1) 先行导坑开挖。根据前一榀工字钢先进行超前支护, 打入Φ42的超前小导管, 采用台阶法, 每循环进尺0.5~1.m, 配备正铲卸式装载机装碴, 自卸汽车运输。

2) 先行导坑支护。根据围岩情况和设计要求, 采用锚杆, 喷射砼, 钢架拱架支护, 可利用汽车平台架钻锚杆眼。初喷砼5cm, 再架设钢拱架, 纵向间距按50cm布置。为保证施工安全, 中壁墙需作临时支护, 用Φ25中空注浆锚杆加固, 喷C30早强混凝土。

3) 另一侧开挖、支护。右侧导洞在左侧先行导洞超前13~26m后进行, 进行右侧导洞导坑开挖、支护方式与左侧导洞相似, 作中壁临时支护, 稳定围岩。

4) 导坑下台阶的开挖支护。下导坑开挖时接腿工字钢必须连接牢固, 保证垂直度, 严禁前后里程倾斜。中侧壁工字钢的安装也要严格要求钢板的连接及垂直度。下导坑左侧开挖5m后, 再进行右侧下导坑的开挖, 右导坑开挖完成至左导坑5m时及时仰拱施作。待仰拱施作完毕后, 在进行下一轮左右下导坑的开挖支护。

5) 仰拱施工。在下部开挖至设计标高后, 清基, 及时浇筑仰拱。为保证施工安全中隔壁工字钢可打入仰拱内。

6) 全断面衬砌。在仰拱和回填完成后, 一衬及时跟进, 根据测量结果适时施作二衬, 施作二衬前按设计要求施作防水层和其他排水设施, 同时做好各种预埋管件及预留洞的安装和检查, 防止错埋, 漏埋。

3.2 施工工艺

1) 中隔壁导坑开挖循环流程图如图1所示。

2) 中隔壁导坑开挖断面顺序流程图如图2所示。

a.利用上一循环架立的钢架施做超前导管支护。

b.利用破碎槌或改装后的挖机开挖I部。

c.施做I部周围的初期支护和临时支护, 即初喷3cm厚混凝土, 架立I22工字钢临时钢架, 并设锁脚锚杆。

d.导坑底部平整压实后, 继续进行下一循环I部的开挖。

e.待I部距离II部掌子面13~26m时, II部施做超前导管支护, 利用破碎槌或改装后的挖机开挖II部, 支护, 喷锚同I部。

f.开挖Ⅲ, Ⅳ同I部, 必须一前一后不能同时开挖, 开挖够5m后必须及时施作仰拱。

3) 侧壁与中壁墙支护联结工艺。若将侧墙钢拱架与中壁墙钢拱架联结成整体, 拱部压力和侧向压力太大仍可能发生坍塌。因此需在加强处理, 中隔壁采用I22钢拱架, 纵向间距50cm。每榀钢拱架处设深孔锚杆4根, 锚杆长度5m, 锚杆外露与钢拱架焊接, 然后喷砼封闭。

4 围岩支护参数具体数值

围岩具体支护参数目前按照鄂拉山隧道出口施工图纸Ⅵ级围岩浅埋冻土段衬砌结构设计图施工。中隔壁支撑工字钢由原来的I18改为I22。锁脚锚杆改为锁脚锚管 (Φ42导管) 数量一边4根及长度4m。

5 工程质量控制重点

中隔壁导坑施工应注重隧道施工质量, 同时应注意以下几点:

1) 双洞开挖时, 后行洞靠先行洞侧的围岩实际上是处于悬空状态, 这部分围岩经开挖已扰动过一次, 如果后行洞的施工方法不当, 可能对围岩造成严重二次扰动, 并导致先行洞洞壁破坏。为此应短进尺、强支护、勤量测, 及时跟进一, 并结合具体工程情况, 认真分析, 精心施工。

2) 中壁墙的撤除, 必须待围岩完全稳定后方可进行。

3) 严禁在同一个里程同时开挖。

4) 控制隧道超欠挖, 由于拱顶分两次开挖, 很易造成拱超欠挖严重, 因此必须提高测量精度, 为快速衬砌提供条件。

参考文献

[1]郭天城.交叉中隔壁法在公路隧道中的应用[J].四川建材, 2009 (12) :37-39.

[2]王连生.中隔壁法开挖修建黄土大断面双线铁路隧道施工工艺[J].科技情报开发与经济, 2009 (6) :24-25.

[3]刘华栋.杨树庄隧道V级围岩施工技术[J].山西交通科技, 2011, (4) :56-57.

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