山嶺隧道開挖施工方法

AW“左令?換?AW“左令?換?畑內(nèi)￥；畑內(nèi)￥；62.3. 選擇隧逍施工方法的指導(dǎo)思想與應(yīng)遵循的原則隧逍施工符合安全環(huán)保、工藝先進(jìn)、質(zhì)量優(yōu)良、進(jìn)度均衡、節(jié)能降耗的要求，隧逍施工應(yīng)本著“安全、有序、優(yōu)質(zhì)、高效”的指導(dǎo)思想，按照“保護(hù)用巖、內(nèi)實外美、重視環(huán)境、動態(tài)施工"的原則組織施工。其施工方法的選擇應(yīng)遵循以下原則：仃)、確保施工安全，改善施工環(huán)境。、應(yīng)根據(jù)設(shè)訃文件、施工調(diào)研情況、地質(zhì)帀巖級別、結(jié)合隧道長度、斷而大小、縱坡情況、襯砌方法、工期要求、裝備水平、隊伍素質(zhì)等綜合因素決崔。、地質(zhì)變換頻繁隧道應(yīng)考慮其適應(yīng)性，便于工序調(diào)整轉(zhuǎn)換。、應(yīng)盡量采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料。、認(rèn)真按照新奧法原理、掌握應(yīng)用好光爆、噴錨、量測施工三要素。2選擇隧逍施工方法的基本要素仃)、施工條件它包括一個施工隊伍所具備的施工能力、素質(zhì)以及管理水平。目前我集團(tuán)隧道施工隊伍的素質(zhì)和施工裝備水平，有高有低，參差不齊，因此，在選擇施工方法時，不能不考虎這個因素的影響。、用巖條件圍巖條件也就是地質(zhì)條件，夷中包括用巖級別、地下水及不良地質(zhì)現(xiàn)象等。帀巖級別是對用巖工程性質(zhì)的綜合判世，對施工方法的選擇起著重要的甚至決;^性的作用。、隧道斷而積隧逍尺寸和形狀，對施工方法選擇也有一；^^的影響。目前隧道斷面有向大斷面方向發(fā)展的趨勢，如公路隧逍已開始修建3車道甚至4車道的大斷而，水電工程中的大斷面洞室.更是屢見不鮮。在這種情況下，施工方法必須適應(yīng)其發(fā)展。在單線和雙線的鐵路隧道中，越來越多地采用了全斷面法及臺階法：而在更大斷而的隧逍工程中，先采用各種方法修小斷面的導(dǎo)坑，再擴(kuò)大形成全斷而的施工方法極為盛行0、埋深隧逍埋深與圍巖的初始應(yīng)力場及多種因素有關(guān)，通常將埋深分為淺埋和深埋兩類?有時將淺埋又分為超戲埋和淺埋兩類。在同樣地質(zhì)條件下，埋深的不同，施工方法也將有很大差異0、工期作為設(shè)訃條件之一的施工工期，在一定程度上會影響基本施工方法的選擇。因為工期決圧了在均衡生產(chǎn)的條件下，對開挖、運(yùn)輸?shù)染C合生產(chǎn)能力的基本要求，即對施工均衡速度、機(jī)械化水平和管理模式的要求。(6)、環(huán)境條件當(dāng)隧道施工對周用環(huán)境產(chǎn)生如爆破振動、地表下沉、噪聲、地下水條件的變化等不良影響時，環(huán)境條件也應(yīng)成為選擇隧道施工方法的重要因素之一，在城市市區(qū)條件下，甚至?xí)蔀檫x擇施工方法的決世性因素。完善施工方法標(biāo)準(zhǔn)化、模式化的重要條件是建立適應(yīng)各種條件下的隧逍施工機(jī)械化配套技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)模式。3山嶺隧道開挖方法的選擇山嶺隧逍施工的過程和方法是多種多樣的?但鉆爆法仍然是我國目前應(yīng)用最廣、最成熟的隧道修建方法，山嶺隧道開挖常用的方法為全斷而法、臺階法、中隔壁法(cd法)，交叉中隔壁法(crd法)、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等。在當(dāng)前的施工實踐中，從工程造價和施工速度考慮施工方法的選擇額序應(yīng)為：全斷面一正臺階一臺階設(shè)臨時仰拱法一中隔壁法(cd)—交叉中隔壁法(crd)-雙側(cè)壁導(dǎo)坑法：從施工安全考慮，苴選擇順序應(yīng)反過來。如何正確的選擇施工方法，應(yīng)根據(jù)實際情況綜合考慮?但必須符合安全、快速、質(zhì)量和環(huán)境要求，達(dá)到規(guī)避風(fēng)險，加快施工進(jìn)度和節(jié)約投資的目的04各種施工方法在不同圍巖和隧道中適用情況(1)、全斷而法全斷而開挖法是按設(shè)計斷而將個隧逍開挖斷面一次鉆孔，一次爆破成型、一次初期支護(hù)到位的隧道開挖方法。主要適用于非淺埋i?iii級喚巖地層。注埋段、偏壓段和洞口段不宜采用。如確實地質(zhì)條件較好，也可采取先開挖小導(dǎo)坑，然后再擴(kuò)大的施工方法，這對保持帀巖穩(wěn)定是有利的。該法有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，鉆爆施工效率較高，可采用深眼爆破?提高施工速度，且工序少、便于施工組織和管理，較分部開挖法減少了對圍巖的振動次數(shù)。但由于開挖而積較大，用巖相對穩(wěn)定性降低，且毎循環(huán)工作量相對較大，深孔爆破用藥量大，引起震動大，因此要求進(jìn)行精心的鉆爆設(shè)計和嚴(yán)格控制爆破作業(yè)。施工要點配備鉆孔臺車或多功能臺架及高效率裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備，縮短循環(huán)作業(yè)時間，合理采用平行交叉作業(yè)工序，提高施工進(jìn)度。利用鉆孔臺車深孔鉆爆增加循環(huán)進(jìn)尺，控制鉆孔進(jìn)度，改善光面爆破效果，減少超欠挖。及時對開挖輪廓帀巖施做噴射混凝土封閉層。有條件時采用導(dǎo)洞超前的開挖方法?合理組織施工保證隧逍施工安全。仰拱、鋪底超前二次襯砌且一次全幅澆筑，i?ii級用巖離掌子而距離W120Dbiii級圍巖W90mo⑵臺階法臺階法施工是將隧逍結(jié)構(gòu)斷面分成兩個或幾個部分，即分成上下兩個斷而或幾個斷面分部進(jìn)行開挖的隧逍開挖方法。該法適用于鐵路雙線隧道iii、W級圉巖，單線隧道V級圍巖亦可采用，但支護(hù)條件應(yīng)予以加強(qiáng)。該法具體可分為正臺階法、三臺階臨時仰拱法、環(huán)形開挖預(yù)留核心土開挖法等。該施工方法的優(yōu)點是對地質(zhì)變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，工序轉(zhuǎn)換較容易，并能較早地使初期支護(hù)閉合，有利于控制沉降。臺階長度一般應(yīng)控制在1?1.5倍洞徑，為及早使初期支護(hù)封閉成環(huán)，也可適當(dāng)縮短臺階長度，當(dāng)巖較穩(wěn)定，短臺階能保持時，臺階長度亦可適當(dāng)縮短至3?5m,上下臺階同時鉆眼爆破，以起到加快施工進(jìn)度，減少設(shè)備配置的目的0下部斷面(中、下層臺階)是開挖作業(yè)的重要環(huán)節(jié)0近年來?在下部開挖中，因方法欠妥?作業(yè)不慎引起初期支護(hù)失穩(wěn)造成的重大坍方事故已有多起，必須引起高度重視。在開挖順序上，宜采用先挖側(cè)槽、左右錯開向前推進(jìn)的做法，不宜采用拉中槽挖馬口的方法。側(cè)槽一次開挖長度不宜太長，靠近邊墻范用應(yīng)采用風(fēng)鉆、風(fēng)鎬手工開挖，人工淸壁扒磴，嚴(yán)禁使用重型機(jī)械開挖和裝磴，以免對圍巖過大擾動、破壞圍巖和初期支護(hù)系統(tǒng)的整體穩(wěn)；^^性。施工要點抿據(jù)闈巖條件合理確定臺階長度和臺階數(shù)量，臺階長度一般應(yīng)不超過1倍開挖洞徑，臺階高度根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷而大小和施工機(jī)械設(shè)備情況確定。上臺階施作鋼架時，采用擴(kuò)大拱腳或施作鎖腳錨桿等措施，控制帀巖和初期支護(hù)變形：下臺階在上臺階噴射混凝丄達(dá)到設(shè)訃強(qiáng)度70%以上時開挖，當(dāng)巖體不穩(wěn)世時需縮短進(jìn)尺，必要時上下臺階分左、右兩部錯開開挖，并及時施做初期支護(hù)和仰拱。施工中應(yīng)解決好上下臺階的施工「?擾問題，下部施工應(yīng)減少對上部用巖、支護(hù)的擾動。下臺階施工時要保證鋼架順接平直，螺栓連接牢靠。仰拱、鋪底超前二次襯砌且一次全幅澆筑，iii級圍巖W90nbi\?級困巖W70di。（3）、中隔壁法（cd法）中隔壁法（cd法）是將隧道斷而左右一分為二，先挖一側(cè)，并在隧逍中部設(shè)立利用鋼支撐及噴混凝丄的臨時支撐隔墻，當(dāng)先開挖一側(cè)超前一泄距離后，再開挖另一側(cè)的隧逍開挖方法0該法變大跨為小跨，使斷而受力更合理，對減少沉降，保證隧道開挖女全、可靠具有良好效果。該法適用于較差地層，如采用人工或人工配合機(jī)械開挖的iv?V級圍巖和淺埋、偏壓及洞口段0施工過程中，為保證初支穩(wěn)；4^除噴錨支護(hù)外，須增加型鋼或鋼格柵支撐，并采用超前大笛棚、超前錨桿、超前注漿小導(dǎo)管、超前預(yù)注漿等一種或多種輔助措施進(jìn)行超前加固。由于地層軟弱，斷而較小，只能采用小型機(jī)械或人工開挖及運(yùn)輸作業(yè)?工序多?施工進(jìn)度較慢。必要爆破時，應(yīng)控制藥量，避免損壞中隔墻。臨時中隔墻型鋼支撐規(guī)格應(yīng)與初期支護(hù)所采用的一致。毎步臺階長度可控制在3?5m.施工要點左右部的臺階開挖高度根據(jù)地質(zhì)情況及隧道斷而大小而定。左、右兩側(cè)洞體施丁縱向拉開間距不大于15嘰每臺階開挖長度不大于該分部斷而直徑，保持開挖而平順，并及時初期支護(hù)0后一側(cè)開挖形成全斷而時，應(yīng)及時完成全斷面初期支護(hù)閉合。中隔壁設(shè)程為弧形臨時支護(hù)，隧道左右開挖面初期支護(hù)連接平順，保證鋼架連接狀態(tài)良好。抿據(jù)監(jiān)控量測信息，初期支護(hù)穩(wěn)泄后拆除中隔壁臨時支護(hù)，一次拆除長度不超過15nb并加強(qiáng)監(jiān)控量測。臨時支護(hù)拆除后及時施做隧道仰拱和二次襯砌。（4）、交叉中隔壁法（crd法）當(dāng)采用中隔壁法（cd法）仍然無法保持圍巖穩(wěn)泄和隧道施工安全時，可采用交叉中隔壁法（crd法）開挖。該法的特點是各分部增設(shè)臨時仰拱和兩側(cè)交叉開挖，每步封閉成環(huán)，且封閉時間短，以抑制圍巖變形，達(dá)到用巖沉降可控，初期支護(hù)安全穩(wěn)定的目的?該法除噴錨支護(hù)及增設(shè)足夠強(qiáng)度和剛度的型鋼或鋼格柵支撐外，還應(yīng)采用多種輔助措施進(jìn)行超前加固。交叉中隔壁法（crd法）適用于斷層破碎帶、碎石上、卵石土、圓礫土、濕陷性黃止、全風(fēng)化的花崗巖地層的V?Vi級囤巖及較差用巖中的淺埋、偏壓及洞口段等。施工要點隧道按左右部份分塊實施開挖，每塊小斷而開挖高度大致接近。每塊小斷而開挖長度2?3口或不大于該分塊斷而宜徑，及時設(shè)宜臨時仰拱封閉、步步成環(huán)，盡量縮短成環(huán)時間。中隔墻設(shè)置為弧形臨時支護(hù)，隧道左右開挖小斷而水平臨時支護(hù)保持對接一致.螺栓連接牢固。:網(wǎng)￥；6百W百W“左令^了TWr；?4S畑內(nèi)￥；畑內(nèi)￥；6及時進(jìn)行底部左右小斷而開挖封閉支護(hù)，并利用回填注漿加固底板0抿據(jù)監(jiān)控量測宿息，初期支護(hù)穩(wěn)定后拆除中隔壁臨時支護(hù)，一次拆除長度不超過15口并加強(qiáng)監(jiān)控量測。臨時支護(hù)拆除后及時施做隧道仰拱和二次襯砌。（5）、單側(cè)壁導(dǎo)坑法單側(cè)壁導(dǎo)坑法施工與中隔壁法（cd法）類似，但幷導(dǎo)坑開挖斷而相對較小。（6）、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是采用先開挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑，及時施作導(dǎo)坑四周初期支護(hù)及臨時支護(hù)，必要時施做邊墻襯砌.然后再根據(jù)地質(zhì)條件、斷而大小，對剩余部分采用二臺階或三臺階開挖的方法，英實質(zhì)是將大跨度的隧道變?yōu)槿齻€小跨度的隧道進(jìn)行開挖。該法施工進(jìn)度較慢，成本較高，但其在施工安全尤其在控制地表下沉方而，優(yōu)于苴它施工方法。此外，由于兩側(cè)導(dǎo)坑先行，能提前排放隧道拱部和中部土體中的部分地下水.為后續(xù)施工創(chuàng)造條件。因此城市戲埋、軟弱、大跨隧道和山嶺軟弱破碎、地下水發(fā)育的大跨隧道可優(yōu)先選用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。在V?W級帀巖的淺埋、偏斥及洞口段，也可采用此法施工。操作嬰點側(cè)壁璋坑形狀應(yīng)近似橢圓形，導(dǎo)坑斷而寬度宜為整個斷而的1/3。兩側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑超前中部10?20?,可獨(dú)立同步開挖初支，中部采用臺階法開發(fā)?保持平行作業(yè)0導(dǎo)坑開挖后應(yīng)及時進(jìn)行初期支護(hù)及臨時支護(hù)，并盡早封閉成環(huán)。通過監(jiān)控量測確定臨時支護(hù)體系穩(wěn)遲后，拆除臨時支護(hù)，一次拆除長度不超過15口拆除區(qū)間加強(qiáng)監(jiān)控量測。臨時支護(hù)拆除完成后，及時施作仰拱并進(jìn)行二次襯砌?？傊?，對于硬巖隧道宜采用全斷而法與臺階法，分部開挖法適用于軟巖隧道。采用臺階法施工時，不宜采用長臺階，因其不利于初期支護(hù)及早封閉成環(huán)。在采用分部開挖法的硬巖隧逍中爆破作業(yè)將會嚴(yán)重破壞已成形的中隔壁，應(yīng)采取一泄的保護(hù)描施。根據(jù)以上總結(jié)，本隧逍ii級國巖地質(zhì)情況為，洞身用巖以弱風(fēng)化晶出］凝灰?guī)r為主，受斷層影響，巖石較破碎?圍巖多呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)或塊碎狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。iii級用巖地質(zhì)情況為，斷層破碎帶，積壓片理?節(jié)理裂隙發(fā)育，用巖呈碎石狀汗碎結(jié)構(gòu)，穩(wěn)企性差°iv、V級麗巖地質(zhì)情況為，斷層破碎帶，積壓片理，節(jié)理裂隙發(fā)育，帀巖呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，穩(wěn)泄性差。根據(jù)圍巖狀況與施工生產(chǎn)安全、施工進(jìn)度、成本等多方而因素選擇，ii級圍巖設(shè)訃臺階法開挖，根據(jù)現(xiàn)場實際地址情況（掌子面麗巖巖性為灰色、青灰色弱風(fēng)化凝灰熔巖，節(jié)理裂隙局部較發(fā)育，整體性好。），和施工進(jìn)度要求開挖方法變更為全斷而法施工，由原來每天進(jìn)尺伽提升為毎天進(jìn)尺6di?8nkiii級用巖設(shè)計臺階法開挖，根據(jù)現(xiàn)場實際地址情況（掌子而圍巖巖性為灰色、深灰色弱風(fēng)化凝灰熔巖，節(jié)理發(fā)育，穩(wěn)定性