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隧道施工方法隧道施工方法實(shí)用文檔(實(shí)用文檔,可以直接使用,可編輯優(yōu)秀版資料,歡迎下載)洞身施工工藝和方法

(一)施工測量

隧道洞外控制采用三角測量,每個(gè)洞口設(shè)置三個(gè)平面控制點(diǎn),且將控制點(diǎn)設(shè)在能相互通視,穩(wěn)固不動,而且便于引測進(jìn)洞,能與開挖后的洞口通視之處,盡可能避免干擾,且不會被棄碴掩埋。

高程控制采用四等水準(zhǔn)測量,每個(gè)洞口布設(shè)兩個(gè)高精度水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)在堅(jiān)固、通視好,施測方便,便于保存且高程適宜之處.兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的高差,以安置一次水準(zhǔn)儀即可聯(lián)測為宜.

(二)、洞身的開挖、支護(hù)工藝和方法

1、洞身的開挖

隧道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級圍巖采用全斷面開挖法;Ⅳ級圍巖根據(jù)圍巖的整體性程度采用短臺階法施工,臺階的長度為10—15m;Ⅴ級圍巖采用超短臺階法施工,臺階的長度為5-10m。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級圍巖全斷面爆破采用中空眼直眼掏槽,Ⅳ、Ⅴ級圍巖開挖采用斜眼楔形掏槽。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圍巖全斷面開挖光面爆破。Ⅳ、Ⅴ級圍巖臺階法開挖預(yù)裂爆破。

為減輕爆破時(shí)對圍巖的擾動,周邊眼采用φ32光爆藥卷,并采用導(dǎo)爆索藥串裝藥結(jié)構(gòu),孔口堵塞長度不小于40cm。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級圍巖周邊眼間距E=40cm,最小抵抗線W=55cm,相對距離E/W=0。72,周邊眼裝藥集中度0.27kg/m。Ⅳ、Ⅴ級圍巖周邊間距E=30cm,最小抵抗線W=40cm,相對距離E/W=0。75,周邊眼裝藥集中度0。09kg/m.鉆爆作業(yè)時(shí),根據(jù)地質(zhì)條件及時(shí)修正爆破參數(shù),以期達(dá)到最佳爆破效果。

鉆孔均采用自制鉆孔臺架配YT—28手持式風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔,人工裝藥起爆。

鉆爆作業(yè)按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆眼、裝藥、接線和引爆。如圍巖出現(xiàn)變化需要變更爆破設(shè)計(jì)時(shí),由隧道工程師確定,現(xiàn)場監(jiān)理工程師簽認(rèn)。炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的連接及啞炮和盲炮的處理,均由考核合格的爆破員負(fù)責(zé)。洞身開挖施工四步驟:

A測量

測量是控制開挖輪廓精確度的關(guān)鍵。每循環(huán)都由測量技術(shù)人員在掌子面標(biāo)出開挖輪廓和炮孔位置。

B鉆孔

嚴(yán)格按照炮孔布置圖正確對孔,以確保爆破質(zhì)量。周邊孔外插角1°~2°,炮孔相互平行,周邊孔在斷面輪廓線上開孔,周邊孔對孔誤差環(huán)向不大于5cm。掏槽孔對孔誤差不大于3cm,其它炮孔開眼誤差不大于10cm。周邊眼、掏槽眼、底眼比其他炮眼要深10cm。

C裝藥

鉆完孔后,用高壓風(fēng)吹孔,經(jīng)檢查合格后裝藥。裝藥分片分組負(fù)責(zé),嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)規(guī)定的裝藥量、雷管段號“對號入座”。爆破網(wǎng)路連接、檢查及起爆,按照爆破設(shè)計(jì)要求和《爆破安全操作規(guī)程》執(zhí)行。

D堵塞

所有裝藥的炮眼均堵塞炮泥,堵塞長度不小于40cm。

超欠挖控制

鉆爆法開挖是否經(jīng)濟(jì)、高效,關(guān)鍵是控制好超欠挖,鉆爆施工中將采取如下措施:

A根據(jù)不同地質(zhì)情況,選擇合理的鉆爆參數(shù),選配多種爆破器材,完善爆破工藝,提高爆破效果。

B提高畫線、鉆眼精度,尤其是周邊眼的精度,是直接影響超欠挖的主要因素,因此要認(rèn)真測畫中線高程,準(zhǔn)確畫出開挖輪廓線。

C提高裝藥質(zhì)量,杜絕隨意性,防止雷管混裝。

D斷面輪廓檢查及信息反饋:了解開挖后斷面各點(diǎn)的超欠挖情況,分析超欠挖原因,及時(shí)更改爆破設(shè)計(jì),調(diào)整爆破參數(shù),減少誤差,配專職測量工用斷面儀檢查開挖斷面.

E建立嚴(yán)格的施工管理:在解決好超欠挖技術(shù)問題的同時(shí),必須有一套嚴(yán)格的施工管理制度來保證技術(shù)的實(shí)施,為此,從進(jìn)洞前,制定嚴(yán)格的獎罰制度,用經(jīng)濟(jì)杠桿來調(diào)動施工人員的積極性,造成人人關(guān)心超欠挖,人人為控制超挖去努力。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖級圍巖地段,初期支護(hù)(即系統(tǒng)錨桿裝設(shè)、網(wǎng)片的掛設(shè)、C20混凝土噴射等)完成后,再進(jìn)行下一循環(huán)開挖,初期支護(hù)與開挖掌子面間距在巖石較好地段5~10m,圍巖較差地段初期支護(hù)與掌子面緊跟,兩道工序平行作業(yè)。

2、斷面過渡處的開挖

隧道不同開挖斷面及襯砌斷面變化處采用以下方法開挖:當(dāng)大斷面變成小斷面時(shí)分界點(diǎn)留錯(cuò)臺按照小斷面直接開挖,小斷面變成大斷面時(shí)在達(dá)到變斷面前4~6m范圍逐漸向外擴(kuò)大,至設(shè)計(jì)位置時(shí)過渡為設(shè)計(jì)斷面,過渡段的超挖部位在襯砌時(shí)用同級混凝土回填,緊急停車帶建筑限界凈寬比隧道建筑限界凈寬超出部分按設(shè)計(jì)斷面開挖及支護(hù)。

3、超前支護(hù)

3。1超前R25中空注漿錨桿

R25中空注漿錨桿采用YT-28風(fēng)動鑿巖機(jī)推進(jìn),鉆孔前根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位,鉆孔保持直線并與所在部位巖層結(jié)構(gòu)面盡量垂直。砂漿拌合均勻,隨拌隨用,灌漿時(shí)導(dǎo)管伸入孔底,邊灌漿邊抽撥導(dǎo)管,要求錨孔內(nèi)砂漿飽滿,灌漿工作連繼不中斷,保證錨桿、砂漿、圍巖間的粘結(jié)力.在有水地段,可在附近另行鉆孔安裝錨桿或改為早強(qiáng)速凝藥包式錨桿。

錨桿采用先錨后注式砂漿錨桿,手持鑿巖機(jī)鉆孔,使用高壓風(fēng)吹凈鉆孔,將錨頭與錨桿端頭組合,戴上墊片與螺母;把組裝好的錨桿打入鉆孔,錨桿要盡量打在鉆孔的中央位置,將止?jié){塞穿入錨桿末端與孔口齊平并與桿體固緊,錨桿末端戴上墊板,然后擰緊螺母。中空注漿錨桿施工程序如下:

①將鉆頭水孔、錨桿中孔內(nèi)異物清理干凈,然后將鉆頭安裝在錨桿的一端,再將鑿巖機(jī)用纖尾套連接在另一端.

②將錨桿的鉆頭對準(zhǔn)掌子面上標(biāo)出的鉆位,對鑿巖機(jī)供風(fēng)供水,開始鉆進(jìn),按照多回轉(zhuǎn)、少沖擊的原則進(jìn)行鉆進(jìn),以免鉆碴堵塞水孔,若發(fā)現(xiàn)有水孔堵塞現(xiàn)象,后撤錨桿50cm左右,并反復(fù)掃孔,使水孔暢通,然后慢慢地鉆進(jìn),直至鉆到比設(shè)計(jì)深度深10cm。要保證每排錨桿縱向至少需搭接1。0m

③錨桿加長時(shí),用錨桿套將打入的錨桿與待接錨桿連在一起,然后繼續(xù)鉆進(jìn),直至比設(shè)計(jì)深度深10cm。。

④鉆至設(shè)計(jì)深度后,用水或高壓風(fēng)清孔,確認(rèn)暢通后卸下纖尾套,保持錨桿外露長度10~15cm。

⑤用鋼管將止?jié){塞通過錨桿外露端打入孔口30cm左右。

⑥安裝墊板及螺母,但此時(shí)不宜上的過緊.

⑦迅速將錨桿、注漿管及注漿泵用快速注漿接頭連接好。

⑧開動注漿泵注漿,直至漿液從孔口周邊溢出或壓力表達(dá)到壓力值為止,整個(gè)過程一次完成。

⑨注漿機(jī)用兩臺,水泥漿水灰比采用1:1,注漿壓力0。5~1。0MPa,水泥漿液中添加水泥重量5%的水玻璃。

⑩注漿時(shí),旁站技術(shù)人員做好注漿記錄,并做兩組70。7×70。7×70。7,砂漿試塊。

3。2超前小導(dǎo)管

①超前小導(dǎo)管:設(shè)置在隧道進(jìn)出口段無長管棚支護(hù)的Ⅳ級圍巖地段,Ⅳ級圍巖淺埋地段和Ⅴ級圍巖地段,采用外徑42㎜,壁厚3。5㎜,長350㎝的熱扎無縫鋼管,在鋼管距尾端1米范圍外鉆φ6㎜壓漿孔。鋼管環(huán)向間距約40㎝,外插角控制在14度左右,尾端支撐與鋼架上,每排小導(dǎo)管縱向至少需搭接1.0m.超前小導(dǎo)管注漿采用水泥漿液(添加水泥重量5﹪的水玻璃),注漿參數(shù)可通過現(xiàn)場試驗(yàn)適當(dāng)調(diào)整。

②超前小導(dǎo)管尾端做成錐形,以確保導(dǎo)管的正常進(jìn)入;鉆頭采用φ60鉆頭。

③開動注漿泵注漿,直至漿液從孔口周邊溢出或壓力表達(dá)到壓力值為止,整個(gè)過程一次完成。

④注漿機(jī)用兩臺,水泥漿水灰比采用1:1,注漿壓力0.5~1。0MPa,水泥漿液中添加水泥重量5%的水玻璃.

⑤注漿時(shí),旁站技術(shù)人員做好注漿記錄,并做兩組70.7×70.7×70。7,砂漿試塊。見7—b超前小導(dǎo)管注漿施工工藝圖

3.3超前錨桿

①錨桿孔采用手持鑿巖機(jī)沿開挖輪廓線鉆孔,鉆孔直徑大于錨桿直徑15mm,然后采用藥卷把錨桿固定。

錨桿施工要具備以下條件:檢查錨桿材料、類型、規(guī)格、質(zhì)量以及性能檢測是否能符合設(shè)計(jì)要求;根據(jù)錨桿類、規(guī)格、及圍巖情況選擇鉆孔機(jī)具,本隧道施工采用手持鑿巖機(jī)鉆孔;采用藥卷錨桿時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求截取桿體,并整直、除銹和除油;錨桿的焊接情況要進(jìn)行檢查。鉆孔前要定出孔位,作出標(biāo)記,孔位允許偏差±15㎜;鉆孔應(yīng)圓而直,鉆孔方向要盡量與巖層面垂直;錨桿安裝后不得隨意敲擊,其端部三天之內(nèi)不得懸掛東西;錨桿的焊接應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求;錨桿安裝前要進(jìn)行三檢程序報(bào)檢制;并且施工作業(yè)負(fù)責(zé)人要二十四小時(shí)跟班作業(yè);錨桿安裝所用藥卷經(jīng)試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后方可使用。

②超前錨桿設(shè)置在隧道中間的Ⅳ級圍巖地段。采用直徑φ22㎜,長350㎝的20MnSiφ22藥卷錨桿,環(huán)向間距約為40㎝。實(shí)際施作時(shí)錨桿方向應(yīng)根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀確定,以盡量使錨桿穿透更多的結(jié)構(gòu)面為原則,外插角可采用10~15度不等。采用早強(qiáng)砂漿作為粘接材料,每排錨桿的縱向搭接長度要求不小于1.0m。

③旁站技術(shù)人員做好注漿記錄,并做兩組70。7×70。7×70。7,砂漿試塊。

4、初期支護(hù)

初期支護(hù)主要有系統(tǒng)藥卷錨桿、工字鋼、格柵鋼架、掛網(wǎng)、噴射混凝土五種形式。

4。1錨桿的施工

普通藥卷錨桿采用螺紋鋼筋現(xiàn)場制作,即20MnSiφ22藥卷錨桿。長度根據(jù)圍巖狀況及設(shè)計(jì)確定,間距不大于桿長的二分之一,手持鑿巖機(jī)鉆孔,使用高壓風(fēng)吹凈鉆孔,把藥卷裝入孔中,藥卷裝入長度為錨桿的三分之二,此時(shí)把錨桿裝入。

4。2工字鋼鋼架的施工

隧道工字鋼鋼架支護(hù)采用Ι18工字鋼和格柵鋼支撐.

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,工字鋼鋼架在洞外加工廠利用臺架按設(shè)計(jì)加工制作成型,洞內(nèi)安裝在初噴混凝土之后進(jìn)行,與定位鋼筋焊接。鋼拱架間縱向用φ22鋼筋連接為一體,鋼架間以混凝土噴平。鋼架拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上,架立時(shí)垂直隧道中線,架設(shè)時(shí)中線、高程和垂直度由測量技術(shù)人員嚴(yán)格控制,并將φ22藥卷或R25中空錨桿與鋼架焊接連為整體。為保證鋼架置于穩(wěn)固地基上,施工中在鋼架基腳部位預(yù)留0。15~0。2m的原地基,架立鋼架時(shí)挖槽就位,需要時(shí)可在鋼架基腳處設(shè)置鋼性墊板,以增加其承載力;安設(shè)時(shí)鋼架垂直隧道中線,其傾斜度不大于±2°,鋼架的任何部位偏離鉛垂面不大于±5cm;當(dāng)鋼架和初噴面之間有較大間隙時(shí)設(shè)置混凝土墊塊;為增強(qiáng)鋼架的整體穩(wěn)定性,將鋼架與錨桿焊接在一起,鋼架間環(huán)向設(shè)置間距為1。0m的φ22mm縱向連接鋼筋,為使鋼架準(zhǔn)確定位,鋼架架設(shè)前均需設(shè)置環(huán)向定位筋,定位筋一端與鋼架連接,另一端錨入圍巖0。5m以上;當(dāng)鋼架架設(shè)處有錨桿時(shí)用錨桿定位;鋼架安設(shè)好后盡快施噴混凝土,并將其全部覆蓋,使鋼架與噴混凝土共同受力;噴射混凝土分層進(jìn)行,每層厚度5~6cm左右,先從拱(墻)腳處向上噴射,以防止上部噴射混凝土虛掩拱(墻)腳,造成拱(墻)腳噴射不密實(shí),強(qiáng)度不夠而失穩(wěn);鋼架外緣保護(hù)層厚度應(yīng)大于當(dāng)于4。0㎝,鋼架內(nèi)緣保護(hù)層厚度應(yīng)大于當(dāng)于3。0㎝。工字鋼鋼架安裝程序詳見圖7-d大廳大嫂子子子

格柵鋼支撐由20MnSiΦ22鋼筋組成,段與段之間采用螺栓連接,Φ22鋼筋焊接在10×8×1㎝角鋼上,縱向插入連接鋼筋,支撐均采用雙面焊接,焊接厚度不得小于4㎜,格柵鋼支撐外輪廓尺寸為噴射混凝土外緣尺寸減去4㎝凈保護(hù)層,仰拱不計(jì)預(yù)留變形量,施工根據(jù)實(shí)際變形予以調(diào)整。格柵鋼支撐由6節(jié)弧長370.43㎝、2節(jié)弧長192.32㎝、3節(jié)弧長316。49㎝組成,格柵鋼支撐應(yīng)在鋼筋加工棚加工,加工好后進(jìn)行試拼一榀,保證格柵鋼支撐安裝時(shí)中線偏差不得超過±2㎝,垂直度偏差±5°,焊接時(shí)焊縫長度不小于4㎝。安裝時(shí)按容許應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核;確保格柵鋼支撐保護(hù)層厚度大于等于4。0㎝,內(nèi)緣保護(hù)層厚度大于等于3。0㎝;連接筋與設(shè)計(jì)格柵鋼支撐焊接牢固。

4。3濕噴混凝土

采用濕噴法施工,分初噴、復(fù)噴和終噴(保護(hù)層)三階段進(jìn)行,噴射機(jī)選用濕噴機(jī),每個(gè)洞口3個(gè)濕噴機(jī),所用材料經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)認(rèn)可后方可使用。

砂選用顆粒堅(jiān)硬、干凈的中、粗砂;碎石選用堅(jiān)硬耐久、最大粒徑不大于1。6cm的碎石;水泥用≥42.5級普通硅酸鹽水泥;摻加料為硅粉。

速凝劑、減水劑、粘稠劑等外加劑均選擇質(zhì)優(yōu)、性能優(yōu)良的產(chǎn)品。速凝劑在使用前,做與水泥的相容性試驗(yàn)及水泥凈漿凝結(jié)效果試驗(yàn),控制初凝時(shí)間小于5min,終凝時(shí)間小于10min.

施工配合比按現(xiàn)場實(shí)際情況根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整確定。

噴射前對巖面進(jìn)行修整,清除松動巖塊,對個(gè)別欠挖突出部分進(jìn)行鑿除,對個(gè)別超挖部分用混凝土補(bǔ)平;用高壓水將巖面沖洗干凈,對遇水易潮解的巖層,則用高壓風(fēng)清掃巖面;檢查噴射機(jī)工作是否正常;要進(jìn)行噴射試驗(yàn),一切正常后進(jìn)行混凝土噴射工作。

按施工配合比要求,將混凝土用料在攪拌機(jī)中進(jìn)行拌合,用東風(fēng)康明斯自卸汽車運(yùn)至洞內(nèi),送入噴射機(jī)中。噴射分段、分片、分層,由下向上,從無水、少水向有水、多水地段集中,多水處安放導(dǎo)管將水排出.施噴時(shí),噴頭與受噴面基本垂直,距離保持0.8~1。0m。鋼架與巖面的間隙用噴射混凝土充填密實(shí),噴射順序先下后上,對稱進(jìn)行,先噴鋼架與圍巖之間空隙,后噴鋼架之間,鋼架應(yīng)被噴射混凝土所覆蓋,保護(hù)層不得小于4cm.如有大凹坑,先找平。為減少回彈量,降低粉塵,提高一次噴層厚度,一次噴射厚度控制在6cm以下,每段長度不超過6m,噴射回彈物不得重新用作噴射混凝土材料。新噴射的混凝土按規(guī)定灑水養(yǎng)生.

第一次噴混凝土厚度為4cm,噴后要平整圓順。第二次噴射時(shí),先將鋼架與巖面間的空隙噴射密實(shí),然后噴射鋼架腹部至設(shè)計(jì)厚度,且鋼架保護(hù)層厚度大于4cm。

在噴射的混凝土中要添加防水劑,摻加適量硅粉或粉煤灰,摻量約為水泥用量的15%,以增加混凝土的粘結(jié)性而減少回彈.

4。4附屬洞室開挖及支護(hù)

大小避車洞、行車橫洞、行人橫洞以及緊急停車帶等附屬洞室可根據(jù)洞身掘進(jìn)情況,在不影響隧道掘進(jìn)的基礎(chǔ)上,及時(shí)安排施工,采用開挖臺架人工風(fēng)鉆全斷面開挖,支護(hù)采取隧道行車主洞的要求進(jìn)行支護(hù)。隧道掘進(jìn)斷層破碎帶施工方法及工程實(shí)例-—-13級土木6班劉志明1308230231摘要:隨著社會和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,隧道這種通過大山大河的方式被廣泛的采用.遇到斷層破碎帶是隧道掘進(jìn)的很大的問題,本文整理歸納了常見的斷層處理技術(shù)并進(jìn)行了相關(guān)的工程實(shí)例分析.關(guān)鍵詞:隧道;斷層;施工0引言隧道圍巖穩(wěn)定是隧道掘進(jìn)過程中非常重要的問題,尤其是在斷層破碎帶區(qū)段圍巖穩(wěn)定性特別需要重視。本文簡單分析了斷層破碎帶對圍巖穩(wěn)定性的影響,并根據(jù)國內(nèi)幾個(gè)不同的隧道斷層施工實(shí)例的分析總結(jié)了隧道斷層施工幾種工藝。1斷層破碎帶對圍巖穩(wěn)定性的影響研究結(jié)果顯示,斷層交會和斷層歸并復(fù)合很容易引起圍巖失穩(wěn),斷層的其他要素如風(fēng)化程度、斷層走向與隧道中線走向的夾角對圍巖穩(wěn)定性影響也很大【1】。斷層交會對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響最大,因?yàn)槠渑c單一式斷層相比,明顯擴(kuò)大了斷層的規(guī)模,增加了斷層的裂隙、空隙的密度,增大了裂隙、空隙,從而降低了破碎巖石、角礫的膠結(jié)程度和黏著力。另外,由于斷層交會復(fù)合為不同走向斷層相交,所以其對圍巖穩(wěn)定性的影響程度比斷層歸并復(fù)合還要大很多.2斷層施工技術(shù)在隧道開挖施工過程中,斷層及其破碎帶的難度特別大,是非常容易出事故的地段。在高速公路、鐵路隧道等大量施工中經(jīng)常面臨斷層的處理問題。在隧道掘進(jìn)的過程中要進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào),準(zhǔn)確定位斷層破碎帶的位置,提前采取措施,解決或降低斷層破碎段的不良影響.主要措施有:⑴通過超前帷幕注漿固結(jié)巖體,并封堵地下水通道;⑵施做超前小導(dǎo)管和超前大管棚等超前預(yù)支護(hù)措施,加固圍巖;⑶采用短進(jìn)尺、短臺階的開挖方法,并預(yù)留變形量;⑷增強(qiáng)初期支護(hù)的強(qiáng)度,并及時(shí)封閉成環(huán);⑸二次襯砌加強(qiáng)。在施工技術(shù)上,我們需要注意幾點(diǎn)要求:1

超前小管棚施工

在破碎的松散的巖體中超前鉆孔,打入小導(dǎo)管,這個(gè)小導(dǎo)管采用的是每根4m的長度,一端加工成尖錐形,而另一端要設(shè)置4排孔眼,這有利于小導(dǎo)管將漿液推進(jìn)和滲入破碎巖體。為了防止?jié){液從其它的孔眼中溢出來,注漿前要把那些孔眼都安裝止?jié){塞,順序是先從兩側(cè)拱腳向拱頂.而且注漿時(shí)要把孔眼之間相隔開,不可以連續(xù)的注漿,從而達(dá)到固結(jié)效果,又能控制注漿量.

2

隧道的開挖

隧道開挖技術(shù)是斷層破碎帶施工過程中必須注意的關(guān)鍵技術(shù),洞口開挖可以選擇機(jī)械施工,而對于洞身開挖可以選擇簡易自拼裝臺車鉆眼,配以多段毫秒雷管,并在周邊眼選擇專用導(dǎo)爆管,以提高光面爆破效果。對于隧道出碴,可以選擇裝載機(jī),配以自卸汽車,而二次襯砌混凝土澆筑選擇12米長大模板臺車,混凝土集中在混凝土拌和站拌制,由混凝土運(yùn)輸車專門運(yùn)輸,并泵送入模。另外,對于邊側(cè)溝施工,可以選擇組合鋼模板。在隧道開挖時(shí),由于需要考慮多方面的因素,合理選擇適當(dāng)?shù)拈_挖方法,主要的開挖方法有以下幾種:

第一,全斷面開挖法。這是指將整個(gè)隧道開挖斷面一次鉆孔、一次爆破成型、一次初期支護(hù)到位的隧道開挖法。全斷面法實(shí)用于1到3級硬巖地層和2級軟巖地層。

第二,臺階法施工.是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個(gè)或幾個(gè)部分具有上下斷面兩個(gè)工作面或多個(gè)工作面,分布開挖。它的特點(diǎn)是靈活多變、適用性強(qiáng),有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度,能較早地使支護(hù)閉合,有利于開挖面的穩(wěn)定性和控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引發(fā)的地面沉降。它分為正臺階上下兩部分步開挖法;正臺階分步開挖留核心土法,適用于較差的地層;中隔墻臺階法開挖,一般用于工作面地層自穩(wěn)能力較差,上臺階開挖后拱腳支撐在未開挖巖體上的自穩(wěn)時(shí)間較短且開挖斷面跨度較大時(shí)。

第三,臺階開挖法。臺階開挖時(shí)要注意臺階長度要適當(dāng)。要根據(jù)初期支護(hù)形成閉合斷面的時(shí)間要求,圍巖穩(wěn)定性愈差,閉合時(shí)間要求愈短,及上班斷面施工時(shí)開挖、支護(hù)、出渣等機(jī)械設(shè)備所需的空間大小的要求來確定選用長臺階、短臺階或是微臺階.還要注意解決好上下半斷面作業(yè)的相互干擾問題,尤其是短臺階干擾較大,要注意作業(yè)組織,對于長度較短的隧道,可將上半斷面貫通后,在進(jìn)行下半斷面施工。

第四,側(cè)壁導(dǎo)坑法。它分為單側(cè)壁導(dǎo)坑法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法.單側(cè)壁導(dǎo)坑法是指在隧道斷面一側(cè)先開挖一導(dǎo)坑,并始終超前一定距離,再開挖隧道斷面剩余部分,變大跨斷面為小跨斷面的隧道開挖方法.適用于地層較差、斷面較大的隧道。為了穩(wěn)定工作面,須采用超前大管棚、超前錨桿等輔助施工措施進(jìn)行超前加固。一般采用人工開挖法、人工和機(jī)械配合開挖法的等。

第五,臺階七步法。跟臺階法相似,這是在洞身開挖時(shí)使用的,是指在隧道開挖過程中,分七個(gè)開挖面,然后分部同時(shí)支護(hù),形成支護(hù)整體,縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間,形成開挖及施作初期支護(hù),混凝土仰拱緊跟下臺階及時(shí)施作構(gòu)成穩(wěn)固的初期支護(hù)體系。

3

錨噴初期的支護(hù)

在選擇系統(tǒng)錨桿時(shí),必須選擇一定規(guī)格的,不論是縱向還是環(huán)向,其間距都應(yīng)控制在100cm左右,采用梅花形布置,并對拱墻設(shè)置鋼格欄。

4

監(jiān)控量測

在初期的支護(hù)完成后,對于隧道的拱頂、拱腳及周圍的邊墻的內(nèi)軌頂面要進(jìn)行水平收斂量測和進(jìn)行拱頂下沉。3具體施工案例隧道破碎帶施工方法很復(fù)雜,但不同的工程中又有相同的地方。在此僅較詳細(xì)地介紹兩個(gè)案例,其他的僅就其不同點(diǎn)進(jìn)行分析.3。1靠椅山隧道工程3.1。1工程概況靠椅山隧道位于京珠高速公路粵北甘塘至翁源段,設(shè)計(jì)為分離式雙向六車道隧道,隧道橫穿靠椅山東北段,右線長2949m,設(shè)計(jì)最大開挖凈寬為17。4m,最大開挖高度12.24m,最大開挖面積165.45m2。為國內(nèi)跨度最大的公路隧道之一。靠椅山隧道出口右線YK147+230~YK147+156段設(shè)計(jì)中,隧道經(jīng)過的地層巖石主要為弱風(fēng)化和微風(fēng)化變質(zhì)砂巖,厚層夾薄層塊狀結(jié)構(gòu),為軟弱結(jié)構(gòu)層,局部碎裂,易沿層理分離,完整性及穩(wěn)定性較差,基巖裂隙水發(fā)育.洞頂有二條溪流通過,常年流水,小溪地表水可全部滲入洞內(nèi)。開挖中,局部呈褶皺壓碎鑲嵌結(jié)構(gòu),斷層屬正斷層,其間夾強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)頁巖,遇水軟化,巖體穩(wěn)定性差。拱部左半部為黃褐色不規(guī)則體,鉆孔探測,有黃泥水成股涌出,判斷為破碎帶。地下水大量滲入洞內(nèi),日涌水量1440m3/d左右。3。1。2施工方案參考國內(nèi)外類似大跨度隧道工程實(shí)例,針對靠椅山隧道斷裂破碎帶的特點(diǎn)及工期要求,在施工中,采用超前小導(dǎo)管預(yù)注漿加固拱部軟弱體的多臺階、全斷面開挖施工.上半斷面在支護(hù)環(huán)的保護(hù)下,領(lǐng)先開挖,形成傘形結(jié)構(gòu)。在超前小導(dǎo)管注漿支護(hù)下,形成預(yù)先堵水加固圍巖,達(dá)到止水并在工作面周圍形成一個(gè)承載殼-—地層自然拱。3。1.2.1小導(dǎo)管超前支護(hù)預(yù)注漿【2】(1)超前小導(dǎo)管采用外徑42mm,壁厚3.5mm熱扎無縫空心鋼管,鋼管前端呈堅(jiān)錐狀(尾部穿過工字鋼腹板開孔孔口)管壁四周鉆6mm壓漿孔,尾部1m不設(shè)壓漿孔,單根管長3。8m。(2)超前小導(dǎo)管的布置及參數(shù):其尾部穿過初支中采用腹板開孔的I18#工字鋼,縱向間距1.0m,環(huán)向間距40cm,以14°外傾角布設(shè)于拱部150°范圍內(nèi).(3)注漿參數(shù)及壓漿方案的確定。綜合考慮到凝膠時(shí)間,結(jié)合巖體圍巖松散程度與抗壓強(qiáng)度、工程成本、施工操作,以往驗(yàn)證及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),注漿決定采用水泥、水玻璃雙液漿;水泥與水玻璃體積比1:0.5,水泥漿水灰比1:1,水玻璃濃度控制為35Be,模數(shù)取2。4;單孔注漿量由漿液擴(kuò)散半徑及圍巖的孔隙率確定.(4)止?jié){盤設(shè)計(jì):在洞內(nèi)掌子面施作超前小導(dǎo)管的周圍1。5m范圍內(nèi)噴C20混凝土25cm厚,做止?jié){盤。采用麻絲膠泥孔口止?jié){。(5)主要材料及機(jī)具設(shè)備:主要材料為425#普通硅酸鹽水泥,水玻璃,磷酸氫二鈉;主要機(jī)具為注漿泵(ZTGZ—60/50型雙液注漿泵),立式灰漿攪拌機(jī),孔口混合器及其它設(shè)備(自制),孔口管及注漿管。3.1。2.2施工效果由量測結(jié)果知,圍巖在開挖后即產(chǎn)生變形,隨著掘進(jìn)的推進(jìn),位移逐漸增大,在整個(gè)斷面開挖后,曲線逐漸出現(xiàn)緩和,慢慢趨于穩(wěn)定。拱頂下沉最大29mm,周邊位移最大21mm。從變形情況可以看出,施工方案合理、科學(xué),支護(hù)參數(shù)及時(shí)有效.3.2洞子崖隧道3。2。1工程概況包西鐵路洞子崖隧道位于陜西省澄城縣洞子崖村東南側(cè),西延至鐵路洞子崖車站左前方。隧道為DK683+062~DK684+385段,全長1323m,為雙線鐵路隧道,全隧道位于直線地段,洞內(nèi)線路為5。4‰的單面下坡,開挖最大高度為12.1m,最大寬度為14。7m,最大開挖斷面積為143。65m2.洞子崖隧道DK683+938~DK684+076段屬杜康溝斷層破碎帶,其中DK683+938~DK684+004段為淺埋段,隧道埋深淺、圍巖較破碎,施工中易出現(xiàn)拱頂下沉、水平收斂、坍塌等現(xiàn)象.全隧道采用一個(gè)工作面由出口向進(jìn)口方向掘進(jìn)。3.2.2施工方案洞子崖隧道杜康溝斷層地段多為斷層泥礫,巖體呈角礫松散結(jié)構(gòu),屬Ⅴ級圍巖,該斷層帶最小埋深為18m,施工中易出現(xiàn)拱頂下沉、水平收斂、坍塌等現(xiàn)象。施工時(shí)嚴(yán)格按照“新奧法”原理,遵循“管超前、弱爆破、短進(jìn)尺、少擾動、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測、緊襯砌”的原則制定施工方案,防止在斷層破碎帶淺埋段施工時(shí)出現(xiàn)拱頂下沉、水平收斂等現(xiàn)象。3。2。2。1雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序說明如下。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖工藝和施工順序詳見施工工序示意圖(圖2)。圖1雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工示意圖第一步:(a)利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側(cè)壁導(dǎo)坑超前支護(hù);(b)弱爆破開挖①部;(c)噴8cm厚混凝土封閉掌子面;(d)施做①部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù),即初噴4cm厚混凝土,架立20b型鋼鋼架和18臨時(shí)鋼架,并設(shè)鎖腳錨管;(e)導(dǎo)坑底部噴18cm厚混凝土,施做①部臨時(shí)仰拱,安設(shè)18橫撐;(f)鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度.第二步:(a)在滯后①部4~6m后,弱爆破開挖②部;(b)噴8cm厚混凝土封閉掌子面;(c)施做②部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù),即初噴4cm厚混凝土,接長20b型鋼鋼架和18臨時(shí)鋼架,并設(shè)鎖腳錨管;(d)導(dǎo)坑底部噴18cm混凝土,施做②部臨時(shí)仰拱,安設(shè)18橫撐;(e)鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度.第三步:在滯后②部4~6m后,弱爆破開挖③部并施做導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù),步驟及工序同第一步。第四步:在滯后③部4~6m后,弱爆破開挖④部并施做導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù),步驟及工序同第二步。第五步:(a)在滯后④部4~6m后,弱爆破開挖⑤部;(b)施做⑤部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù),即初噴4cm厚混凝土,接長20b型鋼鋼架和18臨時(shí)鋼架;(c)隧底周邊部分噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。第六步:在滯后⑤部4~6m后,弱爆破開挖⑥部并施做導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù),步驟及工序同第五步。第七步:(a)利用上一循環(huán)架立的型鋼鋼架施做超前支護(hù);(b)開挖⑦部;(c)噴8cm厚混凝土封閉掌子面;(d)拱部噴4cm厚混凝土安設(shè)型鋼鋼架,鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。第八步:(a)滯后⑦部4~6m后開挖⑧部;(b)噴8cm厚混凝土封閉掌子面。第九步:(a)滯后⑧部4~6m后開挖⑨部;(b)噴8cm厚混凝土封閉掌子面。第十步:(a)開挖⑩部;(b)導(dǎo)坑底部初噴4cm厚混凝土,安設(shè)型鋼鋼架使鋼架封閉成環(huán),復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。第十一步:(a)根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果分析,待初期支護(hù)收斂后,拆除18臨時(shí)鋼架和臨時(shí)橫撐;(b)灌注(11)部邊墻基礎(chǔ)與仰拱及隧底填充混凝土。第十二步:利用襯砌模板臺車一次性澆注襯砌混凝土(12)(拱墻襯砌一次施工).3.2.2。2雙層超前小導(dǎo)管施工在破碎松散巖體中超前鉆孔,打入小導(dǎo)管并壓注具有膠凝性質(zhì)的漿液,漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎松散巖體中,并將其中的空氣、水分排出,使松散破碎體膠結(jié)、膠化,形成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B阻水能力的固結(jié)體,從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性;使超前小導(dǎo)管與固結(jié)體形成一個(gè)具有一定強(qiáng)度、一定厚度的殼體,在殼體的保護(hù)下進(jìn)行開挖支護(hù)施工,開挖進(jìn)尺控制在1~1.5m范圍內(nèi)。[3]圖2雙層小導(dǎo)管布置及固定示意圖3。2.2。3施工效果洞子崖隧道的施工證明,采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法配合其他的沉降控制措施的施工技術(shù),可以順利的通過斷層破碎帶淺埋段,并能夠有效地控制隧道洞內(nèi)周邊位移,保證了工程質(zhì)量和施工安全。同時(shí)對在斷層破碎帶淺埋段隧道中施工的其他工程提供一定的借鑒意義.3.3六盤山隧道局部富水破碎圍巖注漿治理工程3.3。1注漿堵水施工方法【4】六盤山隧道圍巖級別為IV級,裂隙較少,洞內(nèi)涌水主要以圍巖裂隙滲水為主,有少量風(fēng)化裂隙水,通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)涌水部位比較集中,且涌水量相對較小,注漿堵水應(yīng)該兼顧功能性、可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、安全性等原則,選用單液水泥注漿,注漿材料選用普通硅酸鹽水泥,水泥型號選用P·O42。5,漿液水灰比為0.8,采取小導(dǎo)管注漿,從下往上,間隔跳孔,先圈外后內(nèi)圈的順序進(jìn)行,堵水流程如圖3所示。注漿段長不宜過長也不宜過短.太長容易塌孔、卡鉆,且注漿效果難以保證;太短則會導(dǎo)致止水盤厚度與注漿段長之比增大,使鉆孔重疊過多而影響注漿效率.圖3小導(dǎo)管注漿堵水流程3。4永連公路分水嶺隧道斷層破碎帶3.4。1溶洞處理方法[5]因溶洞處在隧道左墻腳,且規(guī)模不大,為保證施工質(zhì)量,經(jīng)多方案比較,確定采用C15片石混凝土回填。為保證施工安全,施工采取了一定的保護(hù)措施,先用噴錨加固不穩(wěn)定地段,搭好安全防護(hù)平臺,防止落石傷人.3。4。2大變形段處理方法[6]因k25+200~+230段初期支護(hù)變形破壞嚴(yán)重,并且部份地段已無二襯空間,必須對初期支護(hù)進(jìn)行處理,處理方案如下:先對大變形段補(bǔ)孔注漿,待圍巖基本穩(wěn)定后,再分段拆除初期支護(hù),采用控制爆破技術(shù)進(jìn)行拆除,以減輕爆破震動對圍巖穩(wěn)定性的影響;為防暴露面過大造成塌方,拆除進(jìn)尺為一榀工字鋼距離(0。6m),并將初期支護(hù)鋼支撐連接到連梁上,保證初期支護(hù)墻腳穩(wěn)定,防止圍巖繼續(xù)變形。4結(jié)語通過這次課外閱讀的過程,我認(rèn)識到在隧道開挖施工過程中,斷層及其破碎帶的難度很大、是非常容易出現(xiàn)事故的地段。所以對于那些施工人員來說,是必須要謹(jǐn)慎小心,并提前做好可以在遇到各種突發(fā)狀況時(shí)都能及時(shí)處理好的準(zhǔn)備.我國目前面臨著大量的隧道工程,如果技術(shù)人員做不到技術(shù)熟練、精準(zhǔn)的話,就會影響交通不能順利的通行,給人們出行帶來不方便。5文獻(xiàn)【1】羅利銳,劉志剛.斷層對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響[J]。地質(zhì)力學(xué)報(bào)2009.9(3):226-232【2】靳全紅.大跨度公路隧道斷層破碎帶施工[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)2000.9(s1):48-50【3】劉季富。穿越斷層破碎帶淺埋段隧道沉降控制施工技術(shù)[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào)2021。4(2):210-215【4】姚紅志。六盤山隧道局部富水破碎圍巖注漿治理技術(shù)[J].施工技術(shù)2021(s1):177—180【5】【6】歐陽佳賜.對隧道斷層破碎帶內(nèi)軟弱圍巖施工方法的探討[J]。湖南交通科技2005(1):85—86,106CRD法施工工藝CRD法施工工藝流程見下圖.CRD法施工工藝流程圖CRD工法施工步驟及方法說明序號圖示施工步驟說明1一、施作超前小導(dǎo)管1.施打超前小導(dǎo)管;2.超前小導(dǎo)管注漿。2二、①部開挖支護(hù)1.開挖①部土體,初噴5cm混凝土封閉掌子面;2.架立拱部鋼格柵或鋼架及中隔壁格柵或鋼架;3。掛網(wǎng)噴射C20砼;4。清除底部土體,架臨時(shí)仰拱格柵或鋼架,打設(shè)鎖腳錨管,噴C20砼封閉.3三、②部開挖支護(hù)1。鎖腳錨管注漿2.開挖②部土體,初噴5cm混凝土封閉掌子面;3。架立鋼格柵或鋼架;4。掛網(wǎng)噴射C20砼.4四、③部開挖支護(hù)1。開挖③部土體,初噴5cm混凝土,封閉掌子面;2。架立上部鋼格柵或鋼架;3.掛網(wǎng)噴射C20砼;4.清除底部土體,架臨時(shí)仰拱格柵或鋼架,打設(shè)鎖腳錨管,噴C20砼封

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