隧道工程期末考復(fù)習(xí)重點-第三版-朱永全宋玉香-石家莊鐵道大學(xué)_第1頁
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文檔簡介

1、第一章隧道的分類:按地質(zhì)條件:土質(zhì)隧道和石質(zhì)的隧道。按埋置深度:淺埋和深埋按位置:山嶺隧道、水底隧道、城市隧道按用途,分為交通隧道( 1 1、鐵路隧道 2 2、公路隧道 3 3、水底隧道 4 4、地下鐵道 5 5、航運 隧道 6 6、人行地道) 、水工隧道( 1 1、引水隧道 2 2、尾水隧道 3 3、導(dǎo)流隧道或泄洪隧道 4 4、排沙 隧道)、市政隧道( 1 1、給水隧道 2 2、污水隧道 3 3、管道隧道 4 4、線路隧道 5 5、人防隧道) 、礦 山隧道( 1 1、運輸巷道 2 2、給水巷道3 3、通風(fēng)巷道)第二章巖體的基本工程性質(zhì): 1 1、巖體處于一定的天然應(yīng)力作用之下(重力應(yīng)力場和構(gòu)

2、造應(yīng)力 場);2 2、巖體物理力學(xué)性質(zhì)的不均勻性 (相同的天然巖體其物理力學(xué)性質(zhì)隨在巖體中所測點 的空間位置不同而有差異, 呈現(xiàn)出巖體的不均勻性) ;3 3、巖體是由結(jié)構(gòu)面分割的多裂隙體 (結(jié) 構(gòu)面分為:原生結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面、次生結(jié)構(gòu)面);4 4、巖體具有各向異性; 5 5、巖體具有可變性; 6 6、單向應(yīng)力狀態(tài)下巖石的變形特征;7 7、三軸壓縮下巖石的強度和變形特征;裂隙巖體的強度性質(zhì)地應(yīng)力:任何物體均受著地心引力的作用,因而處于受力狀態(tài)之中。對于地殼巖體來 說,他經(jīng)歷了長期的地殼運動, 自然處于更為復(fù)雜的受力狀態(tài)。 這種應(yīng)力狀態(tài)是指巖體在天 然狀態(tài)下所具有的內(nèi)在應(yīng)力,可稱之為巖體的初始應(yīng)

3、力,也叫地應(yīng)力。圍巖:是指隧道開挖后其周圍產(chǎn)生應(yīng)力重分布范圍內(nèi)的巖體,或指隧道開挖后對其穩(wěn) 定性產(chǎn)生影響的那部分巖體圍巖分級目的:作為選擇施工方法的依據(jù);進行科學(xué)管理及正確評價經(jīng)濟效益;確定 結(jié)構(gòu)上的荷載;給出襯砌結(jié)構(gòu)的類型及其尺寸;制定勞動定額、材料消耗標準的基礎(chǔ)。圍巖分級依據(jù): 1 1、準確客觀,有定量指標,盡量減少因人而異的隨機性;2 2、便于操作使用,適于一般勘測單位所具備的技術(shù)裝備水平;3 3、最好在挖開地面前得到結(jié)論。圍巖分級方法: 1 1、以巖石強度或巖石的物理指標為代表的分級方法(以巖石強度為基 礎(chǔ)的分級方法、以巖石的物理指標為基礎(chǔ)的分級方法)2 2、以巖體構(gòu)造、巖體特征為代表

4、的分級方法(泰沙基分級法、以巖體綜合物性為指標的分級方法)3 3、余地質(zhì)勘探手段相聯(lián)系的分級方法(按彈性波(縱波)速度的分級方法、以巖石質(zhì)量為指標的分級方法(RQDRQD 方法)所謂的巖石質(zhì)量指標RQDRQD 是指鉆探時巖芯復(fù)原率,或稱巖芯采取率。巖芯復(fù)原率即單位長度鉆孔中 10cm10cm 以上的巖芯占有的比例。(RQD=10cmRQD=10cm 以上巖芯累計長度十單位鉆孔長度X100%100%)巖石質(zhì)量-Q-Q 的分級方法:Q=RQIDQ=RQID JhJhXJrJr - JaJaXJwJw - SRFSRFJhJh 節(jié)理組數(shù)目,JrJr 節(jié)理粗糙度,JaJa 節(jié)理蝕變值,JwJw節(jié)理含水

5、折減系 數(shù),SRFSRF 應(yīng)力折減系數(shù)圍巖的分級方法的發(fā)展趨勢:分級應(yīng)主要以巖體為對象,分級宜于地質(zhì)勘探手段有機 聯(lián)系起來,分級要有明確的工程對象和工程目的,分級應(yīng)逐漸定量化。鐵路隧道目前鐵路隧道圍巖分級采用以圍巖穩(wěn)定性為基礎(chǔ)的分級方法,由巖石堅硬程度和巖體 完整程度兩個因素確定??幢砀瘢簢鷰r堅硬程度的劃分 P24P248 8、巖個完整程度的劃分結(jié)枸而2323組,以構(gòu)造型対主,裂晾多成密祠里,部分為做旅電* 少有填充物表2-4-12-4-1巖石堅隕程度劃分巖石類別單軸恤和抗壓強度RcRc (MPa)(MPa)伏喪性巖石硬極硬巖6060花崗巖、閃(巖、玄武S S零巖漿巖; 硅巖、常質(zhì)膠結(jié)旳礫巖及

6、砂巖、石狀巖、白質(zhì)3 3曠6060說巖等沉積巖:片麻巖、石英巖大理巖、板;,片巖等變巖較軟巖15*3015*30頂巖軟痢規(guī)嶄等口質(zhì)出巖;軟巖曠1515砂礫巖、泥質(zhì)砂巖,泥質(zhì)貞巖、灰質(zhì)此巖,泥灰?guī)r、泥巖,煤等沉積巖I ILXJ右極軟曙5075075較破碎結(jié)枸而般A3MbA3Mb以節(jié)理及鳳化裂環(huán) 為主,在斷層附近受構(gòu)造作丿目影響較 大,裂隙以微張取和張開卑為主,多 冇填充物層狀結(jié)構(gòu)、塊石碎桿結(jié)樹0.35-0.50.35-0.55 5結(jié)構(gòu)而大T3SI,T3SI,另以鳳化性裂隙齒上. 在斷層附近受構(gòu);a a作用影咆大, 製曉1SEK1SEK L15L15H H開犁論主、影有填充物碎右角膜狀結(jié)構(gòu)O.1E

7、O.O.1EO.3535械蹴碎結(jié)構(gòu)而雜亂無序,在斯層附近受斷層 作用響犬,寬張裂熱全為泥妊或昵 加巖刖填充,現(xiàn)充物用投大 045045、鐵路隧道圍巖分級P25P25較完機0.559/50.559/5級 PV2-4-LLJ-zvn主要丁程地質(zhì)特征結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)B B巖彈性縱波速度(kra/skra/s)W W質(zhì)巖(單軸SiSi和抗壓機線 強/Rc60MPa/Rc60MPa): :受地質(zhì)構(gòu) 造影響輕徹,節(jié)理不雄育 無軟弱向(威夾層):層狀 巖層為厚層,層同結(jié)合克好*尸塊狀瞻體結(jié)構(gòu) ra 打穩(wěn)定*無坍埸 可能;生巖爆: :4.4.5 5便墟巖TROmOMPTROmOMP日):受甩 煩構(gòu)S S第響

8、較貢,節(jié)邇刼S S育,有少呈炊弱向L L或央層)和貫迪微張節(jié)理.但苴產(chǎn)狀 及紐介關(guān)系不致產(chǎn)主滑動./z/z狀巖匚為中層或厚空-層 何結(jié)合 般,很少有分離現(xiàn) 象,或齒誼質(zhì)軒石偶光軟師屢露吋何反,對龍 呈巨塊狀或大塊狀 會出現(xiàn)局部小坍塌, 紡關(guān) 側(cè)興規(guī)定,層間SiSi令筮的T T緩巖圧,頂膠易塌粕隧道級別的修正:圍巖級別應(yīng)在基本分級的基礎(chǔ)上,結(jié)合隧道工程的特點, 始地應(yīng)力狀態(tài)和風(fēng)化作用等必要因素進行修正。地下水的影響(軟化圍巖、軟化結(jié)構(gòu)面、承壓水作用. .考慮地下水、初第三章隧道位置的選擇隧道的位置與線路是互為相關(guān)的。在一般情況下,當(dāng)一段線路的方案比選一旦確定以 后,區(qū)段上的隧道的位置就只能依從于

9、線路的位置大體決定,最多是在上、下、左、右很小 幅度內(nèi)做些小的移動。但是,如果隧道很長、工程規(guī)模很大、技術(shù)上也有一定困難、屬于本 區(qū)段的重點控制工程,那么這一區(qū)段的線路就得依從于隧道所選定的最優(yōu)位置,然后線路以相應(yīng)的引線湊到隧道的位置上來。越嶺線上的隧道位置的選擇依據(jù):主要以選擇埡口和確定隧道高程兩大因素 河谷線上的隧道位置的選擇,要考慮山體的偏側(cè)壓力。P P3333,兩個都看看隧道洞口位置的選擇“早出晚進”原則:即在決定隧道洞口位置時,為了確保施工、運營的安全,寧可早 一點進洞,晚一點出洞,這樣做,雖然隧道長度修長了一點,卻較為安全可靠。選擇隧道洞口位置注意的原則:1 1 洞口不宜設(shè)在埡口溝

10、谷的中心或溝底低洼處。2 2 洞口應(yīng)避開不良地質(zhì)地段。3 3 當(dāng)隧道線路通過巖壁陡立,基巖裸露處時,最好不刷動或少刷動原 生地表,以保持山體的天然平衡。4 4 減少洞口路墊段長度,延長隧道,提前進洞。5 5 洞口線路宜于等高線正交。6 6 當(dāng)線路位于有可能被水淹沒的河灘或水庫回水影響范圍以內(nèi)時,隧道 洞口標高應(yīng)高出洪水位加波浪高度,以防洪水灌入隧道。 坡及仰坡均不宜開挖過高。 梁或涵洞,以排泄水流。 有目的地改造洞口場地、 等。另外,在橋隧相連時,7 7 為了確保洞口的穩(wěn)定和安全,邊8 8 當(dāng)洞口附近遇有水溝或水渠橫跨線路時,可設(shè)置拉槽開溝的橋9 9 當(dāng)洞口地勢開闊,有利于施工場地布置時,可利

11、用棄渣有計劃、以便布置運輸便道、材料堆放場、生產(chǎn)設(shè)施用地及生產(chǎn)、生活用房應(yīng)注意防止因棄渣造成橋孔堵塞或推壞橋梁墩臺建筑物。鐵路隧道的坡道形式一般采用單面坡或人字坡 單面坡: 適用范圍: 多用于線路的緊坡地段或展線的地區(qū),優(yōu)點:因為單面坡可以爭 取高程, 拔起或降低一定的高度, 促進洞內(nèi)的自然通風(fēng)。 缺點: 在施工階段, 對于下坡開挖, 洞內(nèi)的水自然的流向開挖工作面, 使開挖工作受到干擾, 需要隨時抽水外排。 此外, 運渣時, 空車下坡重車上坡,運輸效率低。人字坡:適用范圍:多用于長隧道,尤其是越嶺隧道。優(yōu)點:施工時,水自然的流向 洞外, 排水措施相應(yīng)的簡化,而且重車下坡空車上坡運輸效率高。缺點

12、:列車通過時排出的 有害氣體聚集在兩坡間的頂峰處,盡管用機械通風(fēng),有時也排除不干凈,長時間積累,濃度漸漸增大,使司機以及洞內(nèi)維修人員的健康受到影響。了解坡道長度 P44P44 隧道凈空:是指隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間。鐵路隧道凈空是根據(jù)“基本建筑限界”確定的, “基本建筑限界”又是根據(jù)“機車車輛限界”制定的。限界:是一種規(guī)定的輪廓線,這種輪廓線以內(nèi)的空間是保證列車安全運行所必需的。 建筑限界:是建筑物不得侵入的一種限界 機車車輛限界:是指機車車輛最外輪廓的限界尺寸。基本建筑限界:是指線路上各種建筑物和設(shè)備均不得侵入的輪廓線。 隧道建筑限界:是指包圍“基本建筑限界”外部的輪廓線,即要比“基本

13、建筑限界” 大一些,留出少許空間,用于安裝通信信號、照明、電力等設(shè)備。直線隧道凈空: “直線隧道凈空”要比“隧道建筑限界”稍大一些,除了滿足限界要求 外,考慮避難等安全空間、救援通道級技術(shù)作業(yè)空間,還考慮了在不同的圍巖壓力作用下, 襯砌結(jié)構(gòu)的合理受力形狀以及施工方便等因素。曲線隧道凈空加寬加寬值的計算方法 P51P51 隧道襯砌斷面的初步擬定, 采取經(jīng)驗類比的方法, 考慮三個因素 1 1 內(nèi)輪廓, 2 2結(jié)構(gòu)軸線, 3 3 截面厚度。第四章隧道結(jié)構(gòu)建筑可分為 主體建筑物 和 附屬建筑 物,主體建筑物是為了保持隧道的穩(wěn)定和正常使 用而修建的,由洞門及洞身結(jié)構(gòu)組成, 附屬建筑物指保證隧道正常使用所

14、需的各種輔助設(shè)施。一、襯砌的主要方式有:整體式混凝土襯砌、拼裝式襯砌、噴射混凝土襯砌和復(fù)合式襯砌。1 1、 整體式混凝土襯砌 多為臨時支護,傳統(tǒng)礦山法采用較多,不作為結(jié)構(gòu)的組成部分, 有直墻式和曲墻式兩種, 分別由頂部拱圈、 邊墻和下部鋪底組成。 直墻式適用于地質(zhì)條件較 好,以垂直圍巖壓力為主的地區(qū)。曲墻式適用于地質(zhì)條件較差,有較大水平壓力的情況,分 為有仰拱和無仰拱兩種。2 2、 拼裝式襯砌以 盾構(gòu)法施工采用較多,多用于城市地鐵,是將構(gòu)件事先預(yù)制,在隧道 內(nèi)部用機械進行拼裝的襯砌方式,特點是成環(huán)后立即受力,便與機械施工節(jié)省勞力。3 3、 錨噴式襯砌 既作為隧道的臨時支護,又作為永久結(jié)構(gòu)存在,

15、在圍巖整體性較好、試 用期較短、重要性較低的隧道中廣泛使用。特點是開挖后襯砌及時、施工方便、經(jīng)濟。4 4、 復(fù)合式襯砌 目前大都采用內(nèi)外兩層襯砌,可以是一種形式、方法和材料施作的,也 可以是不同形式、方法、 時間和材料施作的, 是山嶺隧道的主要施工方法。 按組合情況可分 為錨噴支護與混凝土襯砌。按圍巖條件不同分別采用不同的斷面形式和支護、襯砌參數(shù)。關(guān)于復(fù)合式襯砌內(nèi)外層結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),有三種看法:A A,圍巖具有自承載力,它與初期支護組合在一起能起到永久建筑物的作用,故二次襯砌只是用來提高安全度的;B,B,二次襯砌是主要的,它不僅穩(wěn)定圍巖變形且在整個襯砌結(jié)構(gòu)中起主導(dǎo)作用;C,C,內(nèi)外層襯砌共同承1

16、5%15%實驗表明,復(fù)合式襯砌的極限承載力比同等厚度的單層模筑混凝土襯砌強度高 若合理調(diào)整內(nèi)襯的施作時間,其強度還可提高。洞門作用:減少洞口土石方開挖量,穩(wěn)定邊坡、仰坡,引離地表水,裝飾 洞門形式:環(huán)框式、端墻式、翼墻式、柱式、臺階式、斜交式、喇叭口式。端墻式 最常見, 適用于地形開闊、 石質(zhì)穩(wěn)定的地區(qū),由端墻和洞門頂排水溝組成。作用是抵 抗山體縱向推力及維系洞口仰坡穩(wěn)定。 翼墻式 適用于地質(zhì)差山體縱向推力較大的情況, 由翼 墻和側(cè)面邊坡組成, 翼墻抵抗山體縱向推力, 增加洞門抗滑抗傾覆能力, 側(cè)面邊坡保護路塹, 類似擋土墻。 柱式 洞門可增加端墻穩(wěn)定性,適用于地形較陡, 仰坡下滑可能性大,

17、又因地形 限制不能設(shè)翼墻的情況,又因美觀性,適用于城市、風(fēng)景區(qū)或長大隧道洞口。3 3 、明洞是采用明挖法修筑的隧道,主要有拱式和棚式兩種。拱式明洞由拱圈、 拱組成??煞譃槁穳q式對稱性、路塹式偏壓型、半路塹式偏壓型、半路塹式單壓型。 分為蓋板式、剛架式、懸臂式。三、附屬建筑物包括防排水設(shè)施、 電力及通信設(shè)施、 運營通風(fēng)設(shè)施和避車洞。 證行人、維修人員安全,放置工具和材料。根據(jù)斷面尺寸可分為大避車洞(隧道每隔 一個)和小避車洞(隧道每隔 30m30m 一個)。第五章1.1.圍巖壓力:圍巖壓力是指引起地下開挖空間周圍巖體和支護變形或破壞的作用力。2.2.圍巖壓力分類:A.A. 松動壓力(由于開挖而松

18、動或坍塌的巖體以重力形式直接作用在支護結(jié)構(gòu)上的壓力稱為松 動壓力,松動壓力分為豎向壓力和側(cè)向壓力) 形成取決因素:隧道的形狀和尺寸;隧道的埋深;施工因素確定方法: 現(xiàn)場實地量測,按理論公式計算確定, 根據(jù)大量的實際資料,采用統(tǒng)計的方法分 析確定。B.B. 形變壓力(形變壓力是由于圍巖變形受到與之密貼的支護如錨噴支護 使圍巖與支護結(jié)構(gòu)在共同變形過程中,圍巖對支護結(jié)構(gòu)施加的接觸壓力)C.C. 膨脹壓力(當(dāng)巖體具有吸水, 應(yīng)力解除等膨脹性特征時,由于圍巖膨脹所引起的壓力稱為膨脹壓力)D.D. 沖擊壓力 (沖擊壓力是圍巖中積累了大量的彈性變形能以后,束被解除,能量突然釋放所產(chǎn)生的壓力)3.3.6.6.

19、6-1.6-1.載受力。25%25%。二、 1 1、洞口。2 2、邊墻和仰棚式可避車洞用以保300m300m等的抑制,而由于隧道的開挖, 圍巖的約影響圍巖壓力的因素, 一類是地質(zhì)因素,它包括初始應(yīng)力狀態(tài), 巖石力學(xué)性質(zhì), 巖體結(jié) 構(gòu)面等, 另一類是工程因素, 它包括施工方法、 支護設(shè)置時間、 支護剛度、 坑道形狀等。 結(jié)構(gòu)力學(xué)方法: 這種方法是將支護和圍巖分開考慮, 支護結(jié)構(gòu)是承載主體, 地層對結(jié)構(gòu) 的作用只是產(chǎn)生作用在地下結(jié)構(gòu)上的荷載, 以計算襯砌在荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力和變形 的方法,也稱為荷載結(jié)構(gòu)法。結(jié)構(gòu)力學(xué)方法基本原理: 其設(shè)計原理是按圍巖分級或由實用公式確定圍巖壓力, 圍巖對 支護結(jié)構(gòu)

20、變形的約束作用是通過彈性支撐來體現(xiàn)的, 而圍巖的承載能力則在確定圍巖壓 力和彈性支撐的約束能力時間接考慮。 (圍巖的承載能力越高,它給予支護結(jié)構(gòu)的壓力 越小, 彈性支撐約束支護結(jié)構(gòu)變形的彈性反力越大, 相對來說, 支護結(jié)構(gòu)所起的作用就 變小了。) 作用在隧道支護結(jié)構(gòu)上的荷載分為主動荷載和被動荷載。主動荷載按作用情況分為主要荷載 (指長期及經(jīng)常作用的荷載, 如圍巖松動壓力、 支護 汽車活載等)和附加荷載 (指偶然的、 非經(jīng)常作用的荷載,4.4.5.5.15%15%結(jié)構(gòu)的自重、 地下水壓力及列車、如溫差壓力、施工荷載、灌漿壓力、凍脹力及地震力等,主要是地震力) 。6-2.6-2. 被動荷載即圍巖的

21、彈性抗力, 所謂彈性抗力就是指由于支護結(jié)構(gòu)發(fā)生向圍巖方向的變形 而引起的圍巖對支護結(jié)構(gòu)的約束反力。7.7.巖體力學(xué)方法: 巖體力學(xué)方法主要是對錨噴支護進行預(yù)設(shè)計。 這種方法的出發(fā)點是支護 結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用, 組成一個共同承載體系, 其中圍巖為主要的承載結(jié)構(gòu), 支護結(jié)構(gòu) 為鑲嵌在圍巖孔洞上的承載環(huán),只是用來約束和限制圍巖的變形, 兩者共同作用的結(jié)果 是使支護結(jié)構(gòu)體系達到平衡體系。8.8.結(jié)構(gòu)力學(xué)方法與巖體力學(xué)方法的差別 結(jié)構(gòu)力學(xué)方法是我國目前廣泛采用的一種主要的地下結(jié)構(gòu)計算方法,也稱“荷載結(jié) 構(gòu)”模型。 主要適用于圍巖因過分變形而發(fā)生松弛和崩塌,以及支護結(jié)構(gòu)主動承擔(dān)圍巖 “松動”壓力的情況。此

22、類模型概念清晰,計算簡便,易于被工程師們所接受,故至今很通用, 尤其是對整體式混凝土襯砌。但它沒有真實的反映出坑道開挖后圍巖與支護結(jié)構(gòu)的相互關(guān) 系。巖體力學(xué)方法的計算模式為地層結(jié)構(gòu)模式,即處于無限或半無限介質(zhì)中的結(jié)構(gòu)和鑲 嵌在圍巖孔洞上的支護結(jié)構(gòu) (相當(dāng)于加勁環(huán)) 所組成的復(fù)合模式。 它的特點是能反映出隧道 開挖后的圍巖應(yīng)力狀態(tài)。9.9.收斂約束法原理: 收斂約束法又稱特征法或變形法, 它是一種以理論為基礎(chǔ), 實測 為依據(jù),經(jīng)驗為參考的較為完善的隧道設(shè)計方法。收斂: 洞室開挖以后,洞周地層將產(chǎn)生變形。 洞周地層的變形與外荷載,地層的性質(zhì)及 襯砌結(jié)構(gòu)對洞周地層的支撐作用力等因素有關(guān)。 將地層在洞

23、周的變形 u u 表示為襯砌對洞周地 層的作用力 PiPi 的函數(shù),即可在以 u u 為橫坐標, PiPi 為縱坐標的平面上繪出二者的關(guān)系曲線。 因這類曲線表示洞室開挖后地層的受力變形特征,故可稱為地層特征線或地層收斂線。約束:洞室地層對襯砌結(jié)構(gòu)的作用力,即為襯砌結(jié)構(gòu)受到的地層壓力,其量值也為 PiPi , 襯砌結(jié)構(gòu)的變形u u 也可表示為 PiPi 的函數(shù),并在以 u u、 PiPi 為坐標軸的平面繪出二者的關(guān)系曲 線。這類曲線表示襯砌結(jié)構(gòu)的受力變形特征, 稱為支護特征線。 因襯砌結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的效果 是對洞周地層的變形起限制作用,故支護特征線又可稱為支護限制線。10.10.信息反饋法: 由于

24、圍巖特征的復(fù)雜性, 加上施工等人為因素的影響, 在隧道工程中, 無 論事先的調(diào)查和試驗做得多么細致, 支護的實際受力及變形狀態(tài)往往難與按力學(xué)模型所 分析的結(jié)果相一致。 為了確保隧道工程支護結(jié)構(gòu)的安全可靠和經(jīng)濟合理, 在施工階段進 行監(jiān)控量測, 及時收集由于隧道開挖而在圍巖和支護結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的位移和應(yīng)力變化等 信息, 并根據(jù)一定的標準來判斷是否需要修改預(yù)先設(shè)計的支護結(jié)構(gòu)和施工流程, 這一方 法稱為信息反饋法, 又稱監(jiān)控法。 它的特點是能反映隧道開挖后圍巖的實際應(yīng)力及變形 狀態(tài),使得設(shè)計和施工與圍巖的實際動態(tài)相匹配。11.11.在隧道工程中所采用的反饋方法可歸納為兩大類,即理論反饋法和經(jīng)驗反饋法。

25、12.12.理論反饋法是基于初勘地質(zhì)成果、 初步設(shè)計及施工效果, 對初步設(shè)計和施工效果進行理 論分析,判別隧道穩(wěn)定性,修正設(shè)計參數(shù)和施工方法。13.13.經(jīng)驗反饋法直接利用量測數(shù)據(jù)進行對比,判斷隧道的穩(wěn)定性。14.14.利 用 巖 體 力 學(xué) 方 法 分 析 圍 巖 和 支 護 的 流 程 圖 :第六章隧道施工的基本概念1 1、隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工方法、施工技術(shù)和施工管理的總稱。2 2、隧道施工方法的選擇主要依據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,并集合隧道斷面尺寸、長度、襯怯類型、隧道的使用功能和施工技術(shù)水平等因素綜合考慮研究確定。3 3、 隧道施工方法:山嶺隧道施工方法(礦山法、掘進機

26、法)、淺埋及軟土隧道施工方法(明挖法、蓋挖法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法)、水底隧道施工方法(沉埋法、盾構(gòu)法)。開挖法:隧道開挖方法根據(jù)橫斷面分布情況分為全斷面開挖法、臺階開挖法、分部開挖法。、全斷面開挖法1使用條件:1 1、IW級圍巖,在用于四級圍巖時,圍巖應(yīng)具備從全斷面開挖到初期支護前這段時間內(nèi), 保持其自身穩(wěn)定的條件。2 2、有鉆孔臺車或自制作業(yè)臺架及高效率裝運機械設(shè)備。3 3、隧道長度或施工區(qū)段長度不宜太長, 根據(jù)經(jīng)驗一般不應(yīng)小于一公里, 否則采用大型機械 化施工時其經(jīng)濟性差。2作業(yè)線:開挖作業(yè)線、噴瞄作業(yè)線、模筑襯砌作業(yè)線3全斷面開挖施工特點:1 1、開挖斷面與作業(yè)空間大,干擾小 ;2 2、

27、有條件充分使用機械,減少人力;3 3、工序少,便于施工組織與施工管理,改善勞動條件;4 4、開挖依次成形,對圍巖擾動少,有利于圍巖穩(wěn)定。、臺階法ei-f$蘭1 1陀ftL 亠irnH,1in.ur rgt t M M y yI-根據(jù)臺階長度不同分為長臺階法、短臺階法、微臺階法三種。1 1 長臺階法開挖斷面小,有利于維持開挖面的穩(wěn)定,適用范圍較全斷面法廣,一般用于I至V級圍巖。在上下兩個臺階上,分另K行開挖、支護、運輸、通風(fēng)、排水等作業(yè)線,因此 臺階長度長,但臺階長度過長,如大于100m100m 時,則增加了通風(fēng)排煙、排水的難度,降低了施工的綜合效率。因此長臺階一般在圍巖條件相對較好、工期不受控

28、制、無大型機械化作業(yè)時使用。2 2、 短臺階法適用于川至V級圍巖, 臺階長度定位 101015m,15m,即 1 12 2 倍開挖寬度,主要考慮, 既要實現(xiàn)分臺階開挖, 又要實現(xiàn)支護及早封閉。 上臺階一般采用小藥量的松動爆破, 出渣采 用人工或小型機械轉(zhuǎn)運至下臺階。因此臺階長度又不宜過長,如果超過15m,15m,則出渣所需的 時間顯得過長。短臺階法可縮短支護閉合時間,改善初期支護的受力條件,有利于控制圍巖變形。 缺點是上部出渣對下部斷面施工干擾較大,不能全部平行作業(yè)3 3、微臺階法微臺階法是全斷面開挖的一種變異形式,適用于VW級圍巖,一般臺階長度為3 35m5m 臺階長度小于 3m3m 時,無

29、法正常進行轉(zhuǎn)眼和拱部的噴錨支護作業(yè); 臺階長度大于 5m5m 時,利用爆 破將石渣翻至下臺階有較大的難度, 必須采用人工翻渣。微臺階法上下斷面較近,機械設(shè)備 集中,作業(yè)時互相干擾大,生產(chǎn)效率低,施工速度慢。分部開挖法:分部開挖法包括環(huán)形預(yù)留核心土法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中洞法、中隔壁法。新奧法概念:新奧法及奧地利隧道施工新方法,是以噴射混凝土錨桿為主要支護手段,通過監(jiān)測控制圍巖的變形,充分發(fā)揮圍巖的自承能力的施工方法。新奧法的基本原則:可以歸納為少擾動,早支護,勤量測,緊封閉。第七章一、隧道施工常用的附注為定措施有:預(yù)留核心土擋護開挖面噴射混凝土封閉開挖面超前錨桿小導(dǎo)管 管棚超前支護前方圍巖I I 長管棚 水平旋噴超前支護前方圍巖預(yù)切槽超前于支護1 1、二、 炸藥爆破后可形成三個區(qū)域:壓縮粉碎區(qū)(R1R1,粉末)、破裂區(qū)(R2-R1R2-R1,碎塊)、震動區(qū)(R3-R2,R3-R2,彈性未破壞)。爆破臨界面 是指暴漏在大氣中的開挖面。再有臨空面的情況下, 爆炸能量會在靠近臨空面一側(cè)形成爆破投擲,形成一個圓錐形的爆破凹坑,這就是爆破漏斗,爆破拋起的巖塊,一部分落在坑外形成爆破堆積體,一部分落到坑內(nèi)掩蓋了真正的爆破漏斗,形成看得見的爆破坑。穩(wěn)定工作面注漿加固圍巖和堵水超前小導(dǎo)管注漿 超

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