大型地下洞室群施工方案

1、.：.；某大型地下洞室群平安穩(wěn)定快速施工方案第一章 概述根據(jù)對現(xiàn)場情況的初步了解，結(jié)合我局的長期隧道施工閱歷制定本方案。1.1工程概略1、本工程為海軍軍事工程，工程范圍是建于緊鄰海岸山體內(nèi)總長3km的隧道群，巖石洞挖工程量約110萬m3，包括主洞及假設(shè)干條支洞。其中主洞為30m寬、28m高(凈尺寸)、長800m直墻拱形洞室，洞內(nèi)設(shè)大噸位吊車梁(見圖1-1)。2、主洞洞身航道水深11m(最高潮位)，航道兩側(cè)設(shè)5m寬碼頭面。在方案中，假定主洞洞底高程為0.00，其他高程均以此推算。圖1-1 主洞斷面圖3、洞身段拱部鋼筋混凝土襯砌，邊墻錨噴支護；洞口段鋼筋混凝土全斷面防護襯砌。4、主洞開設(shè)假設(shè)干條支

2、洞，跨度分別為8m、22m、15m，高度普通為15m左右，作為輔助用房。其中有兩處支洞分別高53m、38m，跨度15m，長200300m。5、本工程由輔助坑道(支洞)進(jìn)入主洞施工，輔助坑道在不同里程處進(jìn)入主洞中部(水位以上，約距底板15m)(見圖1-2)。洞口部分待洞內(nèi)施工終了后，在洞外偽裝維護下，完成開挖襯砌。6、地質(zhì)條件：為整體性較好的、類花崗巖，最大抗壓強度為140150Mpa。不良地質(zhì)對本工程影響不大。7、水電條件難以保證，需思索自發(fā)電和海水淡化運用問題。8、工期緊迫，盡量快速施工。圖1-2 平面布置表示圖1.2 總體施工程序1.2.1 總體施工程序安排原那么1、工程預(yù)備任務(wù)盡量加快，

3、各項保證任務(wù)提早預(yù)備就緒。2、以主洞施工為中心展開任務(wù)。3、多支洞(施工通道)同時進(jìn)入主洞、多任務(wù)面平行作業(yè)，洞口段預(yù)留20m擋水段。4、主洞分三層開挖，先上層、后下層、最后開挖中層。5、支洞(盲洞)施工安排在中層開挖之前，上層開挖之后，與頂拱襯砌和下層開挖同時進(jìn)展。6、洞內(nèi)任務(wù)完成后，進(jìn)展洞口段爆破。1.2.2 施工總體程序安排施工總體程序安排見框圖(圖1-3)所示。圖1-3 施工總體程序框圖施工預(yù)備支洞初挖、構(gòu)成進(jìn)主洞通道主洞上層開挖支護主洞上層襯砌支洞擴挖施工預(yù)備支洞初挖、構(gòu)成進(jìn)主洞通道主洞上層開挖支護主洞上層襯砌支洞擴挖其他盲洞施工主洞下層開挖支護主洞中層開挖支護洞口預(yù)留段爆破去除開工

4、1.3.1 工程的主要特點1、特殊的運用工藝。本工程為海軍基地的重要軍事工程，用途上不同于工業(yè)與民用工程，具有特殊性。主洞下部作為艦艇航道，航道兩側(cè)構(gòu)造上設(shè)置碼頭面，有港口工程的特點。2、工程規(guī)模龐大。本工程為大跨度、高邊墻的龐大地下洞室群，主洞支洞平行交錯，構(gòu)造體系復(fù)雜，構(gòu)造尺寸上與水電站地下廠房類似。3、平安穩(wěn)定性要求高。一方面施工期間要保證施工平安、杜絕質(zhì)量事故；更重要的是運用運轉(zhuǎn)階段的平安穩(wěn)定，確保萬無一失。4、工期緊迫，施工強度高，施工組織復(fù)雜。5、花崗巖地質(zhì)構(gòu)造的特點?；◢弾r具有強度高、浸透性小、抗風(fēng)化等特點，但是巖體整體構(gòu)造上的節(jié)理、裂隙的各種空間組合對于本工程的大跨度、高邊墻構(gòu)

5、造能夠產(chǎn)生不利影響。1.3.2 模擬工程的主要技術(shù)難點及對策經(jīng)過仔細(xì)分析,我們將本工程的主要技術(shù)難點和擬采取的對策整理如下:第二章 施工進(jìn)度方案2.1 施工進(jìn)度方案安排經(jīng)過本工程的仔細(xì)分析，我們初步擬定了總工期18個月的施工方案(見施工進(jìn)度橫道圖)，確定以主洞為中心展開任務(wù)，其關(guān)鍵線路如下：施工預(yù)備對外支洞初挖，構(gòu)成進(jìn)入主洞通道主洞上層開挖支護主洞頂拱襯砌主洞中層開挖支護洞口處置工程開工。2.2 主要施工強度目的安排根據(jù)工程的特性和初步擬定的工期目的，結(jié)合我局的施工技術(shù)方案以及以往類似工程的施工閱歷排定施工強度目的。1、支洞初挖：以10m高斷面，采用臺車鉆孔、高效無軌出碴，迅速挖通進(jìn)入主洞通道

6、，安排工期75天，單口月開挖量120150m。2、主洞上層開挖支護：層高10m，采用臺車鉆孔、高效無軌出碴，分別從3條通道進(jìn)入，安排工期75天，單口月開挖量150180m。3、主洞頂拱襯砌：為主要控制工期工程。安排2臺簡易臺車，分別從兩端向中間襯砌。安排工期240天，每臺月完成量40m。4、洞內(nèi)支洞(盲洞)施工：與主洞頂拱襯砌同時進(jìn)展。多任務(wù)面同時展開，安排工期180天。5、主洞下層開挖支護：與主洞頂拱襯砌同時進(jìn)展。層高9m，采用臺車鉆孔、高效無軌出碴，分別從1#、2#支洞進(jìn)入任務(wù)面，安排工期120天，單口月開挖量120150m。6、主洞中層施工：層高10m，采用液壓鉆機施工，安排工期75天，

7、月開挖量250300m。2.3 工期保證措施1、合理嚴(yán)密的施工組織。2、先進(jìn)適用的技術(shù)管理。3、嚴(yán)厲規(guī)范的質(zhì)量管理。4、科學(xué)縝密的進(jìn)度管理。5、完善高效的資源保證。第三章 開挖方案一、大型地下洞室施工方法概述(一)、概述大型地下洞室開挖方法主要根據(jù)洞室斷面尺寸、圍巖地質(zhì)條件、施工機械設(shè)備情況及施工通道等要素確定。普通而言，在地質(zhì)條件允許的情況下，充分大型機械設(shè)備的作業(yè)才干，采用大斷面開挖盡量減少對圍巖的爆破擾動次數(shù)，以利于圍巖穩(wěn)定。對地質(zhì)條件差的大型地下洞室，經(jīng)過添加分部數(shù)量，調(diào)整開挖順序，減小支護閉和時間，控制圍巖塑性變形，以保證洞室圍巖穩(wěn)定和施工平安。普通情況下，先開挖和襯砌頂拱(即頂拱支

8、撐法)，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差，圍巖難以構(gòu)成拱座時，為了減少開挖跨度以降低塌落高度，多采用中心支撐法，先開挖洞室兩側(cè)，澆注砼邊墻，然后開挖、襯砌頂拱，再挖除洞室中間巖體。中間巖體開挖普通采用臺階法開挖，深孔梯段爆破，梯段高度普通為812米，頂拱部分多采用分部開挖，開挖高度和跨度視機械作業(yè)要求和地質(zhì)條件而定，普通為68米。詳細(xì)可分為：1、先開挖中部，然后兩側(cè)分部擴挖，普通在頂拱開挖終了，再進(jìn)展砼襯砌。2、先開挖兩側(cè)，然后擴挖中部?？煞植窟M(jìn)展砼襯砌，先襯砌兩側(cè)，后襯砌中間拱部。3、肋拱法。一次縱向開挖長度普通不超越510米，襯砌長度38米，即兩端砼外表距巖面各留1米左右的空間，順應(yīng)圍巖地質(zhì)件差的洞室。下部

9、開挖普通可在上部開挖完成后，從上而下分層進(jìn)展。如圍巖地質(zhì)條件較差，頂拱宜先進(jìn)展砼襯砌，然后再開挖下部。對于下部有多層施工通道，為爭取工期，也可上、下同時施工，留中間巖板最后開挖，但應(yīng)留意保管巖板的穩(wěn)定，開挖方法主要可分為：1、大直徑鉆機鉆垂直或傾斜孔，梯段爆破開挖，順應(yīng)于地質(zhì)條件好的洞室。2、小直徑鉆機鉆垂直或傾斜孔，小梯段爆破，或鉆程度孔，分層向上抬炮開挖，順應(yīng)于地質(zhì)條件較差的洞室。3、中心支撐法，按砼襯砌厚度及立模和施工要求，先開挖寬度普通小于3.03.5米的側(cè)導(dǎo)洞，并澆注砼邊墻，順應(yīng)于地質(zhì)條件很差的洞室，普通頂拱在下部邊墻砼澆注后開挖和砼襯砌。大型地下洞室開挖的關(guān)鍵部位普通有：拱座開挖。

10、吊車梁(或其他集中受力部位)巖臺開挖。其他交統(tǒng)統(tǒng)道或洞室同大型地下洞室相交的交叉部位開挖。拱座和吊車梁巖臺都是受力較大的部位，開挖應(yīng)采用防震孔或預(yù)裂爆破減震，以免巖體遭到破壞。與大型地下洞室交叉的洞口巖體是巖體開挖后應(yīng)力集中部位，除采取控制爆破外，還應(yīng)及時進(jìn)展支護，以防巖體急劇變形而被破壞。此外，確定開挖方法時，對于因地量變化而能夠變卦開挖方法要有預(yù)見性，做好通盤安排和預(yù)備，以盡量減少因工序轉(zhuǎn)換時能夠呵斥的不平衡消費情況的影響。對于地質(zhì)構(gòu)造變化較大地域的隧道所選用的開挖方法，要求順應(yīng)性廣泛些，較易改動開挖程序。(二)、工程實例以下是七個工程實例：1、某巨型原子能地下廠房，斷面尺寸為42m85m

11、。先開挖5個導(dǎo)洞，寬10m，高7.5m。然后，經(jīng)過導(dǎo)洞每隔16m進(jìn)展橫向通道開挖。用阿力馬克爬罐開挖環(huán)向肋，向肋內(nèi)的圍巖大錨桿，錨桿長1215m,直徑32mm，在肋內(nèi)設(shè)置鋼筋式型鋼，然后澆注砼。在橫向通道內(nèi)配置鋼筋并澆注砼，以起到支撐肋的作用。最后對中間部分巖體進(jìn)展分部開挖。2、拉克德略地下廠房，分上、下各一半開挖。開挖時采取兩種措施：一種是從頂拱開挖至一半高度后，先澆6根1.43.0米的鋼筋砼梁做邊墻支撐，然后在梁支撐維護下，繼續(xù)下挖至洞底；另一種是在上、下游各半之間預(yù)留5.0米厚巖板，在巖板下設(shè)暫時砼支撐。當(dāng)下部的砼工程完工后，再將巖板和暫時砼支撐炸除。3、小浪底電站地下廠房。斷面尺寸為2

12、502652米(長寬高)，頂拱分五部分開挖，先開挖中部寬6米，兩側(cè)分別按5米擴挖。頂拱采用錨桿、噴砼預(yù)應(yīng)力錨索支護，錨桿、噴砼支護緊跟開挖面進(jìn)展。錨索在開挖16米寬后，與兩側(cè)擴挖任務(wù)面間隔一定間隔 進(jìn)展。4、東風(fēng)水電站地下廠房位于河床右岸山體內(nèi)，主廠房尺寸為105.521.748米(長寬高)；主變壓器及開關(guān)站兼尾水閘門廊道洞室尺寸為6619.526.4米。主廠房開工開挖采用先開挖中部，然后向兩側(cè)擴展方式。5、南水水電站地下廠房埋深70110米，寬高長為15.128.548.6米。地質(zhì)情況為中、下泥盆系石英砂巖，地下水呈滲滴形狀。施工采用先挖邊墻，后挖頂拱，最后開挖廠房內(nèi)部的施工方法。6、漁子溪

13、二級水電站地下廠房寬高長為1831.979.42米，地質(zhì)情況為花崗閃長巖，裂隙塊裝構(gòu)造。開挖后即進(jìn)展襯砌頂拱。施工中為防止Fc-21與洞臉山坡面構(gòu)成楔體失穩(wěn)，頂拱部分采取邊拱導(dǎo)洞，肋條跳塊的開挖及襯砌方法。7、太平驛水電站地下廠房埋深170220米，寬高長為146066米。地質(zhì)情況為花崗巖、閃長巖，巖石抗壓強度194Mpa，地應(yīng)力較高，最大主應(yīng)力為31.3Mpa。廠房在F28、F3、F27三條斷層圍限的棱形體中，巖石為裂隙快體構(gòu)造，塊度小，但嵌合嚴(yán)密，地下水不豐。施工中先拱后墻，自上而下開挖，光面爆破。頂拱挖完后，即行襯砌拱圈。國內(nèi)部分地下洞室開挖循環(huán)時間表 單位：min國內(nèi)、國外部分地下廠房

14、施工情況表注：*表示包括尾水工程二、開挖方法選擇的原那么1、在圍巖穩(wěn)定條件好的情況下，最大限制地發(fā)揚機械設(shè)備的性能，減少分部、分塊數(shù)目，以減少對圍巖的反復(fù)性擾動。2、采用減震控制爆破，如頂拱采取光面爆破，預(yù)留光爆層；邊墻采取預(yù)裂爆破等，減少圍巖松動半徑，最大限制的發(fā)揚圍巖自撐才干，保證洞室穩(wěn)定。3、實現(xiàn)多任務(wù)面、多工序平行作業(yè),開挖分部尺寸確實定要充分思索支護施工的條件。4、開挖方法要具有較強的順應(yīng)性和一定的靈敏性，遇部分圍巖脆弱地段能較快的改動施工方法。三、開挖方案總體思緒-開挖順序及施工分部(一)、總體思緒-施工程序初步假定1#、2#、3#支洞擔(dān)負(fù)正洞掘進(jìn)、支護、襯砌等施工的交統(tǒng)統(tǒng)道作用，

15、4#支洞除完本錢身洞室施工外，擔(dān)負(fù)其他盲洞的部分交統(tǒng)統(tǒng)道作用。1#、2#、3#支洞先進(jìn)展上斷面開挖，發(fā)明條件及早進(jìn)入正洞上層施工；思索盡量減少通道運輸壓力，正洞上層先行貫穿，貫穿后平行進(jìn)展如下任務(wù)：1、拱部襯砌；2、支洞交替擴挖；3、盲洞施工；4、從1#、2#支洞同正洞相交處洞內(nèi)展線進(jìn)入正洞下層相向施工；上述任務(wù)根本完成后，最后進(jìn)展中層開挖。(二)、總體思緒-開挖分部及施工方法1、1#、2#、3#交通支洞1#、2#、3#交通支洞，開挖斷面(寬高)BH=8m15m，根據(jù)擬投入施工的液壓鑿巖臺車的作業(yè)斷面及及早進(jìn)入正洞施工的總體思緒，按上下斷面正臺階法開挖。上斷面開挖斷面BH=8m10m，施工分部

16、見以下圖。圖 交通支洞開挖分部表示圖上斷面掘進(jìn)鉆孔采用瑞典ATLAS COPCO公司消費的353E液壓鑿巖臺車；下斷面鉆孔采用宣化英格索蘭公司消費的履帶式LM500C型液壓鉆車(潛孔)；裝碴采用美國CAT980裝載機；運輸采用15噸飛馳自卸車。2、正洞正洞為特大型地下洞室，開挖尺寸BH=30m29m。正洞開挖分三層進(jìn)展，上層、中層開挖高度各為10米，下層開挖平均高度為9米。施工分部表示見以下圖。上層分三部開挖，先開挖中部，后開挖兩側(cè)。為改善中部開挖后的洞室受力條件，加強洞室穩(wěn)定性，中部開挖斷面采用城門洞形，開挖跨度12米；上層兩側(cè)擴挖預(yù)留襯砌拱腳，拱腳單獨人工擴挖，見以下圖。下層開挖分三部，先

17、開挖中部，后開挖兩側(cè)。為改善中部開挖后的洞室受力條件，加強洞室穩(wěn)定性，下層開挖斷面為城門洞形相交拱，中部開挖跨度12米，兩側(cè)擴挖寬度各9米；開挖平均高度9米，拱頂開挖高度10米。開挖分部表示圖見以下圖。 中部開挖采取豎直鉆孔深孔梯段爆破，兩側(cè)各預(yù)留光爆層1.25米， 一次開挖長度20米。預(yù)留光爆層開挖采取風(fēng)槍人工開挖，提高開挖平順度，控制超欠挖并減少爆破擾動。上下層開挖鑿巖采用353E液壓鑿巖臺車；中層深孔梯段爆破鉆孔采用履帶式LM500C型液壓鉆車，中層預(yù)留光爆層采取風(fēng)槍人工開挖。上下層裝碴采用美國CAT980裝載機，中層裝碴采用CAT980裝載機和國產(chǎn)ZL50C裝載機平行作業(yè)；運輸采用15

18、噸飛馳自卸車。3、特大型支洞(4#支洞)對于特大型支洞3#支洞，BH=15米38米，洞外發(fā)明條件從上斷面進(jìn)洞，多層正臺階法施工。臺階高度910米，施工分部表示見以下圖。 上斷面開挖鑿巖采用353E液壓鑿巖臺車；分層臺階采用履帶式LM500C型液壓鉆車鉆垂直孔，深孔梯段爆破，預(yù)留光爆層采取風(fēng)槍人工開挖。裝碴采用CAT980裝載機和國產(chǎn)ZL50C裝載機平行作業(yè)；運輸采用15噸飛馳自卸車。4、特大型盲洞對于特大型盲洞，BH=1553米，假定無通風(fēng)等洞室可供利用，擬采取下導(dǎo)洞先行，反臺階開挖。下導(dǎo)洞高10米，全寬15米城門洞形開挖反臺階開挖高度為1011米。分部開挖表示圖見以下圖。下導(dǎo)洞開挖采用353

19、E液壓鑿巖臺車鉆孔；上層反臺階先利用STH-5E型阿力馬克爬罐作施工平臺豎向打眼開挖豎導(dǎo)游井，并完成1520米擴挖，施工表示見以下圖。利用1520米的擴挖空間安裝軌行門架及配備導(dǎo)軌式液壓鑿巖機的升降式多層鑿巖平臺，并做為前期的避讓場地。利用多層鑿巖平臺程度鉆孔，實現(xiàn)反臺階開挖，施工表示見以下圖。裝碴采用CAT980裝載機和國產(chǎn)ZL50C裝載機平行作業(yè)；運輸采用15噸飛馳自卸車。5、巖塞為堅持洞臉穩(wěn)定，視地質(zhì)情況從洞內(nèi)向洞外施作超前支護(管棚、錨桿、注漿等)。海面以上部分采用巷道式分層、分部掘進(jìn)，控制爆破；海面以下部分視地質(zhì)、海水及洞室構(gòu)造情況，參照水工工程的施工方法進(jìn)展。三、爆破技術(shù)(一)、硬

20、巖隧洞爆破關(guān)鍵技術(shù)影響爆破參數(shù)的要素主要有巖體地質(zhì)條件、開挖斷面大小、炸藥性能、裝碴條件和施工進(jìn)度要求等。普通說爆破參數(shù)選定采用工程類比。爆破參數(shù)與開挖斷面大小的關(guān)系表如今：開挖斷面大，單位面積鉆孔數(shù)少，單位體積巖石炸藥耗費小；爆破參數(shù)同巖體地質(zhì)條件的關(guān)系表如今：巖體鞏固完好，單位面積鉆孔多，單位體積巖體炸藥耗費量大；爆破參數(shù)同裝碴條件的關(guān)系表如今：裝載設(shè)備對石碴塊度要求低，單位面積鉆孔可以適當(dāng)減少，單位巖體炸藥耗費；爆破參數(shù)同炸藥性能的關(guān)系表如今：從炸藥與巖體的能量匹配來講，要求破碎巖石所需的能量和炸藥爆炸產(chǎn)生的能量相等或接近相等，可不用嚴(yán)厲要求硬巖選用高威力炸藥，添加單位面積鉆孔數(shù)量和單位

21、體積巖體炸藥耗費量也可以，但必然對施工進(jìn)度產(chǎn)生影響。要加快施工進(jìn)度，對于硬巖洞室爆破應(yīng)根據(jù)炸藥與巖體阻抗匹配的實際，選用高威力炸藥來降低炸藥用量和鉆孔數(shù)量。因此針對本工程強調(diào)施工進(jìn)度，在硬巖中進(jìn)展地下工程爆破設(shè)計需求重點處理的關(guān)鍵技術(shù)問題有：爆破器材和炸藥的選用、深孔爆破掏槽技術(shù)。1、爆破器材和炸藥的選用爆破用非電毫秒雷管要求一方面分段多，要能滿足大斷面隧洞爆破分段起爆的需求；另一方面要求雷管延時準(zhǔn)確，保證起爆網(wǎng)絡(luò)按設(shè)計起爆。硬巖爆破炸藥首選爆速高、爆后有毒氣體少且價錢適中的水膠炸藥。2、硬巖深孔爆破掏槽技術(shù)掏槽爆破在隧洞掘進(jìn)爆破中的作用舉足輕重，掏槽的效果直接影響炮眼利用率(爆破進(jìn)尺)及光爆

22、效果。液壓鑿巖臺車鉆孔進(jìn)展隧洞開挖，普通都采用直眼掏槽。硬巖爆破后體積膨脹系數(shù)大更加劇了深孔直眼掏槽的難度。采用成熟簡單的深孔直眼掏槽技術(shù)，對提高炮眼利用率，加快施工進(jìn)度至關(guān)重要。在本工程的隧洞掘進(jìn)中將采用我局在秦嶺隧道特硬巖爆破中獲得勝利閱歷的五大孔直眼掏槽技術(shù)。五大孔直眼深孔掏槽方案見以下圖。該掏槽方式最大的優(yōu)點是對鉆眼精度要求不非常高，即使有一、二個炮眼鉆孔誤差較大也不會導(dǎo)致掏槽失敗，適宜于施工進(jìn)度要求快。(二)、典型斷面爆破炮眼設(shè)計1、正洞上層(下層)中部開挖爆破設(shè)計2、正洞上層(下層)兩側(cè)擴挖爆破設(shè)計3、正洞中層深孔梯段爆破設(shè)計4、1#、2#、3#交通支洞上斷面開挖爆破設(shè)計5、4#特

23、大型支洞上斷面(特大型盲洞下斷面)開挖爆破設(shè)計6、特大型盲洞反臺階開挖爆破設(shè)計(三)、開挖方法1、硬巖開挖方法注：圖中數(shù)字為開挖先后順序。每分部之間縱向間距約50米70米。循環(huán)進(jìn)尺4.5米。2、脆弱地層開挖方法注： 1-頂拱邊導(dǎo)洞開挖 -頂拱邊導(dǎo)洞初期支護(正洞洞壁部分)及洞室暫時支護(噴砼、鋼支撐) 3-頂拱中部開挖 -頂拱中部初期支護(正洞洞壁部分) 及洞室暫時支護(噴砼、鋼支撐) 5-臺階兩側(cè)開挖 -臺階兩側(cè)初期支護(正洞洞壁部分) 及洞室暫時支護(噴砼、鋼支撐) 7-臺階中部開挖 -臺階中部洞室暫時支護(噴砼、鋼支撐)9-臺階兩側(cè)開挖 -臺階兩側(cè)初期支護(正洞洞壁部分) 及洞室暫時支護

24、(噴砼、鋼支撐) 11-臺階中部開挖 -臺階中部洞室暫時支護(噴砼、鋼支撐) 每分部之間縱向間距3050米。循環(huán)進(jìn)尺2.03.5米。3、斷層破碎帶開挖方法注：(斷層破碎帶部分環(huán)形開挖分部)1、超前大(小)管棚支護 2、拱頂環(huán)形開挖3、拱部初期支護及洞室暫時支護 4、中心土開挖5、拱部暫時仰拱閉和 6、二層臺階邊墻開挖7、二層初期支護及洞室暫時支護 8、二層中心土開挖9、二層暫時仰拱閉和 10、三層臺階邊墻開挖11、三層初期支護及洞室暫時支護 12、三層中心土開挖13、三層暫時仰拱閉和每分部之間1020米。循環(huán)進(jìn)尺1.02.0米。4、開挖斷面尺寸及開挖方法確定的根據(jù)擬投入的主要機械設(shè)備的作業(yè)才干

25、。瑞典阿特拉斯353E液壓鑿巖臺車高效作業(yè)斷面(寬高)：12.511.5米。成套的各種類型大斷面隧道(雙、三線鐵路隧道，雙、三車道公路隧道，大斷面水工地下洞室)鉆爆法施工技術(shù)及豐富的施工閱歷。充分思索圍巖的各種不確定性要素，選取具有一定靈敏性的開挖施工方法，遇不良地質(zhì)能方便的轉(zhuǎn)換施工方法。各種不良地質(zhì)條件下地下洞室施工成熟的成套施工技術(shù)及豐富的施工閱歷。國內(nèi)、外大量大型地下洞室、廠房施工的類比。第四章 支護方案4.1 支護方案概述4.1.1 支護的指點思想目前，隨著隧道工程技術(shù)的開展，“新奧法實際已逐漸被隧道工程技術(shù)人員接受?！靶聤W法設(shè)計和施工的根本指點思想是：1、根據(jù)巖體具有彈塑性物理性質(zhì)，

26、研討洞室圍巖的應(yīng)力-應(yīng)變形狀，并采取措施將其變形開展控制在一定范圍內(nèi)。既允許圍巖變形，但又限制變形自在開展，以防止圍巖松散破壞，使支護接受的變形壓力不致過大。2、充分利用巖體本身承載才干，把圍巖當(dāng)作支護構(gòu)造的根本組成部分。噴錨支護(也包括復(fù)雜地質(zhì)條件下的其他支護方式)與巖體組成承載拱共同任務(wù)，噴錨支護既要有一定的剛度，也要有一定的柔性，以順應(yīng)圍巖的變形。3、監(jiān)測圍巖的位移及其變形速。根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)反響分析，正確估計圍巖特性和圍巖變形的時間效應(yīng)，已確定支護的措施和時機。4.1.2 支護的實施方式開挖、支護、監(jiān)測和施工管理是一套系統(tǒng)方法，最終的目的是要充分發(fā)揚圍巖的自承才干。噴錨支護作為一種可以順應(yīng)

27、圍巖變形的柔性支護型式是新奧法的靈魂。所以，設(shè)計施工中首先對地質(zhì)勘察資料進(jìn)展分析研討，選擇較為合理的噴錨支護參數(shù)；此外，要根據(jù)工程條件和地質(zhì)條件選擇適宜的開挖順序和開挖方法；同時，選擇合理的圍巖監(jiān)測工程和監(jiān)測方法。詳細(xì)做好以下任務(wù)：1、采用控制爆破技術(shù)。即中心有效掏槽，為崩落孔和周邊孔發(fā)明良好的臨孔面，降低爆破隊巖體的振動影響。周邊孔采用光面爆破，確保壁面憑證，為噴錨支護發(fā)明良好的任務(wù)條件。2、開挖后及早進(jìn)展初期支護(如外表初噴混凝土封鎖)，適時進(jìn)展二次支護。3、經(jīng)過施工監(jiān)控量測得到的數(shù)據(jù)反響于施工之中。據(jù)此調(diào)整施工程序、開挖方式、支護方式及支護參數(shù)，以確保圍巖穩(wěn)定和施工平安。4.1.3 支護

28、參數(shù)確實定1、根據(jù)圍巖地質(zhì)特性的分類目的國家規(guī)范、各行業(yè)規(guī)范、巴頓Q系統(tǒng)分類法均引薦了一些可供參考的支護參數(shù)。2、根據(jù)圍巖穩(wěn)定性分析成果地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析任務(wù)普通可進(jìn)展平面非線性有限元分析、地質(zhì)力學(xué)物理模型實驗和線彈性穩(wěn)定分析等程序分析任務(wù)。不僅模擬計算斷面上的主要構(gòu)造面(斷層、巖層層面、主要節(jié)理組)，而且還要模擬洞室的開挖順序。這些分析成果將給出圍巖的塑性屈服區(qū)(或剪拉力區(qū))、應(yīng)力等值圖和變形情況。圍巖屈服區(qū)的深度對決議錨桿長度是一個非常有意義的參考值。根據(jù)彈塑性實際，臨空面附近由于徑向應(yīng)力的釋放和切向應(yīng)力的集中，導(dǎo)致圍巖進(jìn)入塑性屈服形狀，這個屈服區(qū)就是常說的松弛深度。這個范圍以外與之緊

29、相鄰的圍巖是切向應(yīng)力集中區(qū)，應(yīng)力集中區(qū)以外才是受開挖擾動較小的應(yīng)力平穩(wěn)區(qū)(見圖)。普通說來，錨桿長度錨入應(yīng)力穩(wěn)定區(qū)較適宜。圖 松弛區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)、應(yīng)力平穩(wěn)區(qū)表示圖3、根據(jù)工程類比分析參考與工程條件和地質(zhì)條件有可比性的工程進(jìn)展對比分析。4.2 支護方法4.2.1 放射混凝土1、綜述放射混凝土的主要作用(1)、與圍巖粘接起組合拱梁的作用。(2)、抵抗圍巖整體變形，使圍巖處于三維應(yīng)力形狀，防止巖體強度惡化。(3)、與錨桿結(jié)協(xié)作用，接受巖體壓力。(4)、封鎖圍巖外表，防止圍巖風(fēng)化、水蝕。2、放射混凝土的施工方法我局在長期隧道施工實際中總結(jié)出一套成熟的濕噴法放射混凝土工法。有鋼筋網(wǎng)支護的隧洞內(nèi)素噴砼分兩

30、次進(jìn)展，第一次到達(dá)放射厚度的一半后，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，進(jìn)展第二次放射，到達(dá)設(shè)計厚度。目前，放射混凝土性能在不斷改良，可以順應(yīng)更廣泛的地層條件。如摻入鋼纖維，可提高放射混凝土的抗拉、抗彎、抗剪強度和抗沖、抗裂性能；摻入硅粉，可提高抗沖性能；摻入加強防水劑，在圍巖有滲水的情況下，可提高與圍巖的粘接強度。3、濕式噴混凝土工藝流程水泥 水泥 100kg砂 S100石子 G100水 W/C=0.450.5投料攪拌 23min濕噴機放射混凝土篩網(wǎng)阻止超徑石子風(fēng)壓0.2 0.25 MPa水壓0.4MPa外加劑圖2 濕式放射砼工藝流程圖4、施工要點(1)、選用普通硅酸鹽水泥，細(xì)度模數(shù)大于2.5的硬質(zhì)干凈中粗砂，粒徑

31、512mm延續(xù)級配碎石，化驗合格的拌合用水。(2)、放射砼嚴(yán)厲按設(shè)計配合比拌和。配合比及攪拌的均勻性每班檢查不少于兩次。(3)、放射前，對欠挖部分及一切開裂、破碎、出水點、崩解的破損巖石進(jìn)展清理和處置，去除浮石和墻角虛碴，并用高壓水或風(fēng)沖洗巖面。(4)、噴頭距巖面間隔 以0.8m1.5m為宜，噴頭垂直受噴面，噴初支鋼架、鋼筋網(wǎng)時，可將噴頭稍加偏斜，角度大于70。分區(qū)、分段“S形運動，噴頭作延續(xù)不斷的圓周運動，后一圈壓前一圈1/3，螺旋狀放射。(5)、放射砼作業(yè)采取分段、分塊、自下而上的順序進(jìn)展。放射時，噴嘴做反復(fù)緩慢的螺旋形運動，螺旋直徑約2030cm，以保證砼放射密實。同時掌握風(fēng)壓、水壓及放

32、射間隔 ，減少回彈量。(6)、放射砼終凝2小時后，進(jìn)展噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7天。(7)、放射砼時，放射砼完成時間距下次爆破時間的間隔，不得小于4小時。(8)、有水地段放射砼采取如下措施：邊排水邊噴砼。同時添加水泥用量，改動配合比，噴砼由遠(yuǎn)而近逐漸向涌水點逼近，然后在涌水安設(shè)導(dǎo)管，將水引出，再導(dǎo)游管附近噴砼。當(dāng)巖面普遍滲水時，加大速凝劑摻量，保證初噴后，再按原配比施工。當(dāng)部分出水量較大時采用埋管、鑿槽，樹枝狀排水盲溝措施，將水引導(dǎo)疏出后，再噴砼。5、放射鋼纖維砼網(wǎng)噴鋼纖維混凝土，放射砼工藝與噴素砼根本一致，拌料時，噴砼拌合均勻后再參與鋼纖維拌合均勻，廢品混合科中鋼纖維在混合料中應(yīng)分布均勻，不

33、得有成團，施噴時，為防止鋼纖維回彈傷人，必需嚴(yán)厲遵守噴頭操作平安事項。4.2.2 錨桿支護1、錨桿支護概述1)、錨桿支護的作用(1)、懸吊危石。(2)、提高巖體整體性，其組合梁作用。(3)、擠壓加固作用。當(dāng)圍巖發(fā)生收斂變形時，錨桿受拉，對圍巖產(chǎn)生約束力，阻止圍巖變形的開展。同時，使巖體強度提高。2)、錨桿的類型按運用分錨桿主要有以下兩類：(1)、隨機(暫時)錨桿：隨機錨桿是在開挖過程中及時加固圍巖，特點是加固及時，與初噴混凝土結(jié)合運用，及時封鎖開挖面，作為初期支護的一部分。普通運用于開挖面暴露后目測到的一些夾層和節(jié)理面的開裂區(qū)域、地下水外滲的部位、洞室交匯處有較大變形的部位。目前，隨機錨桿主要

34、由鋼筋錨桿和鋼管摩擦錨桿兩種。(2)、系統(tǒng)錨桿：系統(tǒng)錨桿與放射混凝土一同構(gòu)成噴錨支護。系統(tǒng)錨桿是支護的重要部分，是平安支護成敗與否的關(guān)鍵。根據(jù)圍巖的地質(zhì)特性、穩(wěn)定性分析成果以及近似工程的類比，確定系統(tǒng)錨桿的錨入深度。錨桿的類型主要有砂漿錨桿、楔縫式錨桿、樹脂錨桿、脹殼式錨桿等。砂漿錨桿是普遍運用的錨桿類型，注漿質(zhì)量是決議錨桿質(zhì)量的關(guān)鍵。特大斷面地下洞室設(shè)計中能夠采用：鋼管摩擦錨桿、砂漿錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿，從長度分：能夠采用長錨桿(桿體長度10米)、短錨桿(普通25米)。2、砂漿錨桿施工開 孔鉆孔、洗孔插 開 孔鉆孔、洗孔插 錨 桿桿體除銹、調(diào)直砂 漿 制 備注 漿移 位 圖 先注漿砂漿錨桿施工工

35、藝流程圖4、長錨桿施工(1)、長錨桿排氣注漿技術(shù)采用我局已正式構(gòu)成工法推行運用的深錨桿排氣注漿技術(shù)(見深錨桿排氣注漿表示圖)，采用錨桿臺車鉆孔(部分角度接近程度的孔由三壁液壓臺車鉆孔)，低壓泵排氣注漿。此法先插錨桿后注漿具有施工速度快、注漿效果好的特點，勝利的處理了深長錨桿(特別是豎向等大角度錨桿)在施工中插桿困難、作業(yè)速度慢、孔底無漿等難題。與噴砼作業(yè)一樣，在保證施工平安的情況下，錨桿作業(yè)盡量與開挖作業(yè)面拉開一定間隔 。注漿管排氣管注漿管排氣管排氣管錨 桿止?jié){塞錨桿孔(2)、施工工藝流程砂漿錨桿施工工藝流程圖見圖8-3-3。開 孔鉆孔、洗孔注 漿砂開 孔鉆孔、洗孔注 漿砂 漿 制 備桿體除銹

36、、調(diào)直插 錨 桿拔 止 漿 塞預(yù)備止?jié){塞、排氣管理(3)、工藝要點a、錨桿孔開孔前做好量測任務(wù)，嚴(yán)厲按設(shè)計要求布孔并做好標(biāo)志，施工時開孔偏向及鉆孔角度偏向不得大于規(guī)范要求，以充分發(fā)揚錨桿的穿連和楔形分塊的作用。b、用壓風(fēng)水沖洗錨桿孔，確?？變?nèi)不留石粉或其它影響砂漿與孔壁固結(jié)的雜物。c、砂漿堅持隨拌隨用的原那么，對超越初凝時間的砂漿做報廢處置。砂漿的干縮率必需在允許的范圍內(nèi)。d、止?jié){塞應(yīng)塞入結(jié)實以確保能接受錨桿及注滿錨桿孔砂漿的分量。排氣管必需確保插入錨桿孔底，排氣孔未出漿前，不得停頓注漿。e、止?jié){塞在砂漿具有一定強度后方可拔出。拔出時就留意不得振動錨桿。4.2.3 預(yù)應(yīng)力錨索支護1、綜述在地下

37、洞室斷面尺寸較大、地質(zhì)條件較差(如斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖體完好性差時；或巖層近程度且被大量節(jié)理切割時；或巖體節(jié)理裂隙發(fā)育被切割成塊體時等等)時，可在圍巖中采用長錨索加固，改善洞室的受力條件，堅持圍巖的穩(wěn)定。預(yù)應(yīng)力錨索典型構(gòu)造見圖。圖 預(yù)應(yīng)力錨索構(gòu)造表示圖2、施工流程與工藝選擇錨索參數(shù)鉆 孔錨索制造、安裝選擇錨索參數(shù)鉆 孔錨索制造、安裝注 漿壓水實驗張 拉 圖 預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝流程圖3、關(guān)鍵技術(shù)(1)、鉆孔鉆孔應(yīng)滿足設(shè)計圖紙要求的參數(shù)，其誤差控制在規(guī)定范圍之內(nèi)；鉆孔安裝后及時進(jìn)展錨索安裝和注漿。錨索鉆孔在任何一個方向上的入口誤差不大于2.5；鉆孔在鉆進(jìn)長度方向上的孔斜偏向不大于鉆孔長度的1/30；鉆

38、孔程度方向上的誤差不大于50mm，垂直方向誤差不大于100mm；(2)、錨索制造、安裝首先按設(shè)計長度截取鋼絞線，在張拉范圍內(nèi)套上塑料管并注入油脂。錨索段的隔離支架和束環(huán)間距0.61.0m，張拉段的中間支架間距1.52.0m。確保錨索體推至預(yù)定深度后，堅持排氣管和注漿管暢通；錨具外保管長度不小于5cm。安裝墊板和鎖定頭。(3)、注漿灌漿方式采用孔底有壓灌漿，漿液采用水泥和砂。水泥:砂:水=1:1:0.400.45。(4)、壓水實驗壓水實驗的水壓力普通不大于0.3Mpa。鉆孔經(jīng)過壓水實驗后，入測得在0.1Mpa的壓力下10min內(nèi)平均漏水量超越5L/min時，應(yīng)對鉆孔進(jìn)展預(yù)注漿。(5)、張拉當(dāng)注漿

39、體到達(dá)設(shè)計強度后，即可進(jìn)展張拉。預(yù)應(yīng)力施加采用分級、間隔、循環(huán)張拉，普通分35級。為防止預(yù)應(yīng)力損失，采用超張拉方法抑制，超張拉值普通為設(shè)計預(yù)應(yīng)力只的510%。每級最小穩(wěn)定時間大于2min，普通采取1015min。張拉時，加載勻速平緩，速率控制在設(shè)計預(yù)應(yīng)力值的10%/min左右，卸載速率控制在設(shè)計預(yù)應(yīng)力值的20%/min。4.2.4 其它支護1、鋼拱架支護鋼拱架支撐在現(xiàn)場制造平臺上就地加工，人工就地安裝成型，裝載機配合安裝。格柵支撐主筋為22鋼筋制造。(1)、鋼拱架支護工藝流程見圖。安裝縱向銜接筋初 噴安裝縱向銜接筋初 噴定位錨桿施工中線標(biāo)高丈量去除底腳浮碴拱架加工、質(zhì)量驗收鋼拱架預(yù)拼臺架上安裝

40、鋼拱架和定位錨桿焊連定位加設(shè)鞍形墊塊隱蔽工程檢查驗收包裹底腳連板噴 砼(2)、施工工藝要點a、安裝前分批按設(shè)計圖檢查驗收加工質(zhì)量，不合格禁用。b、去除干凈底腳處浮碴，超挖處加設(shè)鋼(砼)墊塊，其中間段接頭板用砂子埋住，以防砼堵塞接頭板螺栓孔。c、按設(shè)計焊定位筋及縱向銜接筋，段間銜接安設(shè)墊片擰緊螺栓，確保安裝質(zhì)量。d、嚴(yán)厲控制中線及標(biāo)高。e、拱架與巖面間安設(shè)砼墊塊，確保巖面與拱架密貼。f、確保初噴質(zhì)量，鋼架在初噴5cm后架立。2、小導(dǎo)管預(yù)注漿加固施工導(dǎo)管的環(huán)向間距擬定a=40cm,排距擬定為b=40cm, 導(dǎo)管的搭接長度c100cm.根據(jù)地質(zhì)善可適當(dāng)調(diào)整a、b、c的值，導(dǎo)管的布置范圍普通在隧洞頂部

41、，必要時可加大到起拱線以下的適當(dāng)范圍。(1)、工藝程序工藝程序見圖。施工預(yù)備鉆孔打小導(dǎo)管施工預(yù)備鉆孔打小導(dǎo)管設(shè)備預(yù)備管材加工資料預(yù)備機具預(yù)備地質(zhì)調(diào)查注漿設(shè)計現(xiàn)場實驗效果檢查制定施工方案進(jìn)入施工漿液選擇配比實驗注漿參數(shù)噴混凝土封鎖掌子面開 挖開 挖注 漿注漿站布置漿液配置安孔口止?jié){塞銜接止?jié){管(2)、施工工藝要求a、施工預(yù)備在熟習(xí)設(shè)計圖約的根底上，進(jìn)一步伐查地質(zhì)情況，按灌比或浸透系數(shù)確定注漿類型。經(jīng)過實驗確定或調(diào)整注漿半徑、注漿壓力和單管注漿量。加工導(dǎo)管，預(yù)備施工機具和器材。導(dǎo)管的直徑普通為2535mm，導(dǎo)管前部分周圍按梅花型布置8mm的出漿孔，后端1.5m范圍內(nèi)那么不打孔。普通情況下，小導(dǎo)管的

42、前端應(yīng)加工成圓錐形，以剩于導(dǎo)管打入巖體。對施工隊伍進(jìn)展技術(shù)交底。b、封鎖開挖面按照常規(guī)的施工程序和施工工藝對開挖面進(jìn)展噴封或混凝土閉挖。c、鉆孔、打小導(dǎo)管丈量放樣，在設(shè)計孔位點上作出標(biāo)志用鉆孔機具鉆孔，將小導(dǎo)管沿孔打入，如地層松軟可用鉆孔機具將導(dǎo)管直接頂入清理小導(dǎo)管內(nèi)的雜物，以防其妨礙漿液滲入。c、注漿注漿可采用單液注漿或雙液注漿，實施時根據(jù)詳細(xì)情況而定。、單液注漿注漿順序由下而上順序進(jìn)展，漿液采用機械拌合。注漿的漿液為水泥漿，水泥漿的水灰比分為三個等級，即：1.5:1、1:1和0.8:1，注漿時漿液由稀到濃逐級變換，為了傳巖體盡快固結(jié)，可選用普通水或早強水泥，并摻入適當(dāng)?shù)膲A水劑。滲入性注漿按

43、實驗所確定的壓力和注漿量施工。劈裂、壓密注漿按有效固結(jié)厚度大于40cm施工，在施工中由大到小，逐漸選取最正確注漿壓力和注漿量。注漿宜選用壓力在4.0Mpa以上的高壓注漿泵。當(dāng)采用額定注漿壓力為1.5Mpa后，將注漿泵停下，等幾分釧后，假設(shè)壓力降到0.6Mpa以下時，再繼續(xù)注漿，這樣反復(fù)多次直到壓力不能下降時為止。注完漿的導(dǎo)管要立刻堵塞孔口，防止?jié){液外流。、水泥、水玻璃漿雙液注漿在地下水豐富或有淤泥、流砂等復(fù)雜地質(zhì)條件下，宜選用水泥與水玻璃漿雙液法注漿，注漿時將兩種不同的漿液分放在兩個容器內(nèi)，運用雙液注漿泵或兩臺注漿泵按選定的配合比分別吸入兩種漿液，兩種漿液在混合器內(nèi)混合后注入注漿管。采用雙液注

44、漿時，水泥漿的水灰比為1.25：10.5：1，水玻璃欄數(shù)以2.42.8為宜，水玻璃濃度范圍為3045波美度，水泥漿與水玻璃漿的體積比為1：11：0.3，初凝時間可用不同的配合比和參與少量的磷酸氫二來控制。注漿泵的型號采用UB-3型注漿泵和2TGZ-60/120型雙液注漿泵。d、注漿異常情況處置、發(fā)生串漿景象，即液漿從其他孔中流出時，采用多臺泵同時注漿或堵塞串漿孔隔孔注漿。、單液注水泥漿壓力忽然升高，能夠發(fā)生了堵管，停機檢查。、水泥與水玻璃雙液注漿壓力忽然升高，那么關(guān)停水玻璃泵，進(jìn)展單液注漿或注清水，待泵壓正常時，再進(jìn)展雙液注漿。、水泥漿單液或水泥與水玻璃雙液注漿進(jìn)漿量很大，壓力長時間不升高，那

45、么應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進(jìn)展小量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠，但停留時間不能超越混合漿的凝膠時間。e、開挖待漿液凝固后到達(dá)實驗時的設(shè)計強度后進(jìn)展開挖，開挖時應(yīng)根據(jù)工程的實踐情況選擇合理開挖方法，以確保施工平安。必要時也可在小導(dǎo)管的尾端架立鋼支架，并使小導(dǎo)管與鋼支架間有良好的銜接。2、短管棚施工(1)、施工預(yù)備短管棚棚控制造短管棚棚管采用806.0mm無縫鋼管，管長8.510m，鋼管導(dǎo)向端做成尖形，承壓端焊上鋼箍，在距承壓端1m處開場鉆孔，距孔壁60cm不鉆孔，鉆孔沿孔壁間隔300mm呈梅花形布置，孔位互成90，孔徑10mm(見圖8-3-6 )。

46、圖8圖8-3-6 棚管加工表示圖a、采用三臂液壓臺車鉆孔，孔徑大于管外徑17mm。鉆孔作業(yè)工藝流程見圖。 b、鉆孔操作要點、采用三臂液壓臺車鉆孔，鉆桿需求3次接桿，采用34m長鉆桿，鉆孔時隨孔深接桿。、鉆孔角度誤差控制在0.5以內(nèi)。、開鉆時鉆進(jìn)速度適當(dāng)放慢，以防止孔位偏斜，鉆50cm后，轉(zhuǎn)入正常鉆速。、當(dāng)鉆孔進(jìn)尺達(dá)1m時，停機檢查，矯正鉆臂后繼續(xù)進(jìn)展。、鉆孔前按設(shè)計精度畫出鉆孔位置。、鉆孔深度比棚管長度深50cm。、成孔后采用高壓風(fēng)機去除內(nèi)殘碴。丈量布孔鉆臂矯正丈量布孔鉆臂矯正鉆機就位鉆機固定鉆孔及接長鉆桿鉆桿分節(jié)退出卸下鉆桿接長預(yù)備圖 鉆孔工藝流程圖a、頂管工藝流程由于采用大孔引導(dǎo)和棚管相結(jié)

47、合的工藝，即先鉆大于棚管直徑的引導(dǎo)孔，然后利用鉆機的沖擊和推力將棚管沿引導(dǎo)孔鉆進(jìn)至孔底。頂管工藝流程圖見圖8-3-8。鉆機就位鉆機就位銜接套加工制造安裝棚管頂進(jìn)銜接套棚管就位棚管頂進(jìn)管內(nèi)注漿圖 頂管工藝流程圖安裝管鋼筋鋼筋加工b、工藝要點、利用鉆孔推管，必需另制推進(jìn)聯(lián)接套。、鉆機要準(zhǔn)確對位，低速推進(jìn)棚管。、棚管在注漿前，用高壓風(fēng)將管內(nèi)殘碴去除干凈。(4)、注漿管棚注漿技術(shù)、內(nèi)容與小導(dǎo)管注漿一樣。第五章 混凝土襯砌方案5.1 混凝土襯砌方案概述5.1.1 工程特點大斷面隧洞混凝土襯砌具有以下特點：1、大斷面隧洞普通采用分步分塊開挖，隧洞混凝土襯砌作業(yè)與開挖作業(yè)普通交叉進(jìn)展，施工干擾大。2、由于洞

48、身較高，頂拱混凝土必需在洞室第二層開挖前實施襯砌，這樣可以利用下層開挖巖面作為支撐體，以保證施工平安和便于立模。3、由于隧洞頂拱的大跨度，鋼模臺車勢必體積龐大，自艱苦，挪動困難。4、采用全跨頂拱一次澆筑的方式施工，混凝土澆筑量大，混凝土的消費、運輸、澆筑均要求延續(xù)作業(yè)，循環(huán)周期長。5、由于斷面較大，模板支撐系統(tǒng)要充分思索構(gòu)造的穩(wěn)定性。5.1.2 混凝土襯砌施工方案1、主洞頂拱混凝土襯砌從兩端向中間進(jìn)展，分別以1#、2#及3#支洞做為混凝土和鋼筋的運輸通道，在三個支洞口外各設(shè)立一處混凝土拌合站，集中消費混凝土；混凝土采用混凝土攪拌運輸車運輸，拖式混凝土保送泵泵送入倉。鋼筋在洞外加工成型，運到洞內(nèi)

49、利用鋼筋臺車現(xiàn)場安裝。2、隧洞混凝土澆筑分段長度主要根據(jù)圍巖條件、混凝土供應(yīng)才干、澆筑速度、模板構(gòu)外型式等要素綜合分析確定，普通以915m為宜。模擬隧洞圍巖主要為整體性較好的I、II類花崗巖，頂拱采用鋼筋混凝土襯砌，圍巖對混凝土的約束較小，可采用全跨一次澆筑的方式進(jìn)展襯砌施工，襯砌臺車采用穿行式鋼模臺車，每次澆筑10米。3、混凝土襯砌施工程序混凝土襯砌工程的施工，涉及到砂石料制備、混凝土拌合、混凝土運輸、鋼筋制造加工、模板及支撐體系、混凝土澆筑作業(yè)等，其施工程序如以下圖5-1所示。臺車拼裝清理巖面洞底鋪設(shè)軌道安裝鋼筋立 模臺車拼裝清理巖面洞底鋪設(shè)軌道安裝鋼筋立 模澆 筑養(yǎng) 護拆 模臺車移位清

50、理混凝土消費混凝土運輸混凝土泵送入模鋼筋洞外加工鋼筋臺車5.2 模板及支撐構(gòu)造體系5.2.1 模板隧洞混凝土襯砌模板從體積上可分為大型組合鋼模板和小型定型組合鋼模板兩種型式。1、大型鋼模板大型組合鋼模板具有外表光潔，接縫少、拆裝快速等特點，但大型鋼模板自重較大，拆裝需利用機械吊裝，與臺車加工在一同時，給本來就有較大分量的襯砌臺車添加分量，使其挪動更加困難。2、定型組合鋼模板與大型鋼模板比較，定型組合鋼模板具有如下特點：1分量輕，拆裝方便。2不需求專門加工，批量消費，本錢低。3混凝土外表平整，光滑。4組合方便，在與其它洞室交叉處，襯砌斷面更容易處置。經(jīng)過對比，可以得出結(jié)論：采用小模板進(jìn)展大跨度隧

51、洞頂拱襯砌具有更大的優(yōu)勢，施工中可以選用P3015型定型鋼模板，P1515型模板做為調(diào)理模板，與前者搭配運用。5.2.2 鋼模襯砌臺架做為模板的支撐體系，施工中可采用簡易穿行式鋼模臺車，其構(gòu)外型式如圖3-2所示，其特點如下：1、采用型鋼拼裝，可以將桿件運到隧洞內(nèi)，現(xiàn)場拼裝。2、型鋼桿件分量較輕，安裝方便，采用桁架式構(gòu)造，能充分發(fā)揚構(gòu)件的承件的承載力，減輕臺車自重。3、中間采用門架式構(gòu)造，大型運輸車如混凝土保送車可以從其下穿過，汽車等設(shè)備的外緣至門架上橫梁和邊柱的間隙不小30cm，保證洞內(nèi)施工車輛通行。4、采用軌道式臺車型式，挪動時阻力較小，便于定位調(diào)整，5、支撐模板的拱架經(jīng)過調(diào)理桿可以很方便地

52、頂緊或放松，臺車挪動時無需撤除拱架，加快了立模時間。6、拱架采用3030cm小桁架式，較傳統(tǒng)的鋼軌或工字鋼拱架具有更大的鋼度，分量卻更輕。7、門架兩邊部分采用MEP型腳手桿拼裝，分量輕，臺車挪動時將其下部伸縮腿提起，臺車定位后再將其伸長支撐在巖石地基上，整個臺車便能行走自若。8、臺車的行走采用液壓安裝，行走平穩(wěn)，操作方便。9、該臺車需配堵頭板。堵頭板可用鋼模板或木模板或鋼木模板，周邊與巖面間的縫隙用易加工的木板拼補。并在頂拱巖石內(nèi)打上錨桿，固定堵頭板。 圖5-2 頂拱混凝土襯砌臺車表示圖5.3 混凝土工程對于模擬隧洞的頂拱混凝土施工，除了要擁有大斷面襯砌臺車等相當(dāng)配置的大型機械設(shè)備外，處理好交

53、叉施工問題是保證工程如期完成的關(guān)鍵，因此，混凝土工程施工前必需制定一套縝密科學(xué)的施工組織方案。5.3.1 混凝土的消費及運輸組織1、混凝土的消費分別在1#、2#、3#支洞口外設(shè)三處混凝土拌合站，集中消費混凝土。每個混凝土拌合站配備一套HZS90型混凝土拌合樓。2、運輸組織主洞頂拱混凝土襯砌自兩端向中間推進(jìn)，根據(jù)總體施工安排，并思索到與開挖任務(wù)交叉平行施工的特點，主洞頂拱混凝土襯砌的運輸可分為兩個階段，每一階段主口第一層開挖完成至3#支洞完成擴挖，混凝土的運輸主要自1#、2#支洞中導(dǎo)洞向洞內(nèi)運輸；第二階段是3# 支洞完成擴挖后，混凝土主要從3#支洞向洞內(nèi)運輸，此時1#、2#支洞進(jìn)展擴挖，主洞進(jìn)入

54、下層開挖階段。為了更清楚地闡明這個問題，詳見圖5-3。5.3.2 混凝土的澆筑1、隧洞混凝土機械化施工配套1隧洞混凝土運輸采用無軌運輸方式，對大斷面無軌運輸施工的隧洞，選用混凝土攪拌運輸車較優(yōu)。2混凝土入倉采用泵送，每臺襯砌臺車配備4臺拖式混凝土保送泵，從兩側(cè)對稱泵送入倉，拖式保送泵，挪動方便，消費率較高，非常適宜地下隧洞工程。3混凝土的振搗采用高頻率插入式電動振動器振搗。隧洞混凝土機械化施工配套方案如圖3-4所示。2、混凝土澆筑施工本卷須知1臺車就位后，鋼模拱腳處需安裝楔形墊木，由于墊木緊縮能夠使鋼模下沉，在安裝鋼模時需預(yù)留5cm的下沉量。2擋頭板宜采用鋼木構(gòu)造，根據(jù)隧洞斷面制成規(guī)范堵頭板，

55、與巖石間隙用木板暫時拼補。3為防止兩段鋼模對接處漏漿，保證襯砌外表平整，除要保證模板的質(zhì)量外，沿模板接縫貼25cm寬的油毛氈，縫隙較大時，采用木條貼縫。4為便于脫模，混凝土澆筑前，在模板上涂刷脫模劑。5混凝土采用分層、對稱澆注，每層澆筑厚度不大于，兩側(cè)高度差控制在50cm以內(nèi)，保送軟管管口至澆筑面垂距控制在1.5m以內(nèi)，以防砼離析。澆注過程要延續(xù)，防止停歇呵斥“冷縫，間歇時間普通不得超越1h，否那么按施工縫處置。6采用以ZW-50型插入式搗固棒機械搗固為主，人工小鏟插邊、木錘模外敲振為輔搗固，定人、定點、分區(qū)進(jìn)展，振搗時間為混凝土不再顯著下沉，不出現(xiàn)氣泡，外表開場泛漿時為準(zhǔn)。即防漏振，致使砼不

56、密實，又防過振，使砼外表出現(xiàn)砂紋。7封頂采用頂模中心封頂器接保送管，按從里向外的順序逐漸封頂，當(dāng)擋頭板上察看孔有漿溢出，即封頂完成。3、混凝土澆筑施工循環(huán)澆筑段預(yù)備架立鋼筋立模澆筑混凝土混凝土養(yǎng)護澆筑段預(yù)備架立鋼筋立模澆筑混凝土混凝土養(yǎng)護臺車移位拆 模 圖5-5 頂拱混凝土襯砌施任務(wù)業(yè)循環(huán)混凝土襯砌作業(yè)循環(huán)時間 t=t1+t2+ t3+t4+t5 t每一作業(yè)循環(huán)總時間 t1臺車挪動就位時間 t2安裝模板時間 t3澆筑混凝土?xí)r間 t4混凝土養(yǎng)護時間 t5拆模時間下表為根據(jù)我們的施工閱歷確定的模擬隧洞頂拱混凝土襯砌各工序的作業(yè)時間。混凝土襯砌各工序時間表5.3.3 關(guān)于混凝土的養(yǎng)護及拆模時間1根據(jù)

57、SDJ207-82的規(guī)定，當(dāng)圍巖穩(wěn)定、鞏固時，頂拱在混凝土強度到達(dá)設(shè)計標(biāo)號的40%50%后即可拆模。2美國混凝土學(xué)會ACI建議的最短拆模時間根據(jù)閱歷和試件強度確定，對于外露混凝土面最短拆模時間不得小于12h。3拆模時間還應(yīng)根據(jù)洞內(nèi)溫度等影響混凝土強度增長的要素和隧洞斷面外形、跨度及外部荷載確定。4幾個閱歷數(shù)值。序號隧道稱號跨度混凝土養(yǎng)護時間12345.3.4 關(guān)于泵送混凝土1、泵送混凝土最大骨料粒徑不超越1/3保送管直徑，普通為二級配粗骨料。2、泵送混凝土應(yīng)具有良好的和易性及流動性，不摻外加劑及流化劑時的坍落度宜采用818cm，含砂率不低于4045%。3、水泥用量普通不低于280kg/m3。4

58、、運用密胺磺酸鹽混合物、磺酸鹽縮合物及其它外加劑作為流化劑時，坍落度可增大到20cm以上。5.4 鋼筋工程在洞外按設(shè)計圖紙先將鋼筋加工成形，分段制成鋼筋網(wǎng)片，運到隧洞內(nèi)利用鋼筋臺車進(jìn)展安裝。鋼筋安裝前先在頂拱打上錨桿，將鋼筋網(wǎng)片焊接在錨桿上進(jìn)展固定，再安裝縱向聯(lián)接鋼筋，如圖3-6所示。圖5-6 頂拱鋼筋安裝表示圖5.4 特殊部位的混凝土澆筑5.4.1 洞口段混凝土襯砌主洞入海口處要求全斷面襯砌，分兩步進(jìn)展，在下部開挖前利用臺車襯砌頂拱，第二步跳槽開挖邊墻，自底部向上分段襯砌邊墻。模板采用大塊鋼板模，利用錨桿內(nèi)拉支撐，混凝土泵送入模圖5-7。5.4.2 交叉洞口處的混凝土襯砌交叉洞口是圍巖應(yīng)力比

59、較集中的地段，洞口交叉段開挖后將會接受較大荷載，因此，洞口交叉處的開挖支護需求同時加固主洞和支洞洞室，當(dāng)主洞頂拱混凝土襯砌到與支洞洞口時，交叉洞口段混凝土也同時進(jìn)展。在支洞口采用鋼管排架支撐，模板采用定型組合鋼模板，與主洞頂拱相交處用木模拼補。5.6 巖錨吊車梁施工5.6.1 巖錨吊車梁的施工特點巖錨吊車梁地下廠房建立中采用的一種新型構(gòu)造物，其主要特點是用長錨桿直接將吊車梁固定在巖壁上，取消常設(shè)的吊車梁立柱，荷載由錨桿直接傳到圍巖內(nèi)，它具有能充分利用圍巖本身的承載才干，使施工程序更加合理，使吊車能提早運轉(zhuǎn)，為廠房的機組安裝等發(fā)明有利條件。從巖錨吊車梁構(gòu)造本身受力特點出發(fā)要求施工嚴(yán)厲控制爆破松范

60、圍，保證圍巖本身承載才干，保證巖壁成型符合要求，特別是巖壁巖面傾角的構(gòu)成。5.6.2 巖錨吊車梁巖壁輪廓線開挖巖錨吊車梁位于隧洞第二層巖壁上，如何保證巖錨吊車梁巖壁的輪廓線，是第二層開挖控制的中心。為保證巖錨梁的施工，第二層開挖時先開挖中間部分，兩側(cè)預(yù)留2m寬的光爆層，利用手持式鑿巖機自上而分層開挖，由于頂層及第二層中間部分的開挖，為控制爆破松動提供了技術(shù)保證。5.6.3 巖錨梁混凝土的澆筑巖錨梁的混凝土澆筑利用預(yù)留開挖層做為操作平臺，支架采用鋼管支撐，模板采用3套大塊組合鋼模板，分段澆筑混凝土，泵送混凝土入倉，插入式振動棒振搗。第六章 監(jiān)控量測方案6.1 綜述施工監(jiān)控量測是在隧道開挖過程中，