浅谈隧道施工方法
隧道工程施工技术和方法浅谈

程 的深入建设 , 隧道数量 越来越多 , 地质 对隧道 的挖掘 产生很大的影响。 近年来隧道工程 施工的主要指导思想是 隧道 变形
控制, 但是 影响 大断面隧道变形的 因素有很 多 , 所以在施工 中为确保 隧道的稳定性和 安全性 , 应根据 实际情况 , 提 出具有
科 学合理且有针对性 的施 工技 术和方案 。
情况 , 科 学 地 运 用 各 大 断面 隧 道 的施 工技 术 。 下文 主要 介 绍 了 大
1 . 2 . 6此项工法满足了新奥法施工原理对 围岩加强控制的要 拱部先期成环 , 避免 了转转临时支护结构体 系 , 使施工中的不安 全因素得到有效的控制 。
拱 脚 台 阶法 施 工 技 术 、注 浆 施 工 技 术 、C R D法 以 及 双 侧 壁 导 坑 求 , 分部 开 挖 次 数 得 到 减 少 , 加 快 初期 支护 早封 闭时 间 , 尤 其 是
1 . 2 . 5此 工法 融 合 了 三部 台阶 法 和 弧 形导 坑预 留核 心 土法 的
设 的影 响也越 来越 明显 ,为保证软弱 围岩大断面隧道的施工安 优势 , 利用优化超前支护和初期支护结 构的整体 刚度 , 加 上大拱 全, 相关 工程人 员务必对隧道施工技术深入 了解, 根据 实际施 工 脚的加 强处理 , 使拱顶 围岩的沉降变形得到了有效的控制 。
的作业 , 初期支护的作业工序相对简单 , 投入劳动资源较少 , 不 保持较 好的特性 , 且不易被溶编 凝结时 间可依据底层的不 同而
进行调 整 此配置具 有较高 的强度和较好的止水效果 。 存在需要拆除的临时施工支护 。 ‘ 1 . 2 . 4大拱脚台阶法施工工法结合台阶法开挖与预 留核心土 , 2 . 2 . 1注浆材料的配合 比。 可根据工程的具 体情况 , 在进行
浅埋暗挖隧道施工浅谈

塌 方 ; 少 挖 则 导 致 钢 格 栅 须 往 外 移 而 使 而 马 头 门 开 挖 要 求 , 等 竖 井封 底 后 方 可进 混 凝 上 保 护 层 厚 度 达 不 到 设 计 要 求 , 以 须 所
行 马 头 门 开 挖 , 忌 盲 目开 挖 , 为 赶 工 切 或 期, 明知 不能 为 而 为 之 足 够 等 , 些 在 开 挖 过 这
像 核心 土 的 预 留 , 前 小 导 管 的 打 设 , 台 土 罐 的 装 土 量 不 得 超 过 电 葫 芦 的 承 载 量 。 超 ( ) 井 的 周 边 须 先 打 好 围 栏 , 网 丝 6竖 用
作 用 , 挖 竖 井 之 前 应 做 到 的 准 备 工 作 主 程 中 有 时 会 疏 忽 的 环 节 , 它 们 的 作 用 却 网 好 , 止 土块 、 块 等 落 入 , 伤 井 下 工 开 但 防 石 砸 要有 以下几方面 。 非 常 重 要 。 如 核 心 土 , 时 土 质 比 较 好 作 人 员 。 例 有 2. . 1 1圈 梁 的 施 工 时 , 体 开 挖 的 工 人们 就 有 可 能 比 较 大 意 3 2隧道 开挖 土 . 圈 梁 的 作 用 主 要 是 定 位 竖 井 的 位 置 , 的 认 为 核 心 土 可 以 减 少 到 几 乎 没 有 , 以 总 ( ) 层 滞 水 时 , 应 立 即 采 取 排 水 措 1上 也 确 定 竖 井 的 尺 寸 。 工前 , 先 须 用全 站 仪 为土 质 好 , 会 发 生 什 么 大 问 题 的 , 大 多 施 。 施 首 不 但 准 确 测 定 出 其 四 角 控 制 点 坐 标 , 后 再 用 然
2 土方 开挖
2 1竖 井开挖 .
竖 井 开 挖 对隧 道 的 开 挖 起 着 关键 性 的
浅谈隧道工程施工方法与管理对策

3Hale Waihona Puke 遵 工程 施 工方 法 与管理 对 策
3 1 加强 地质超 前预 报 目前 在隧 道旋 工期 间采用 的超 前地质 预报 方法 从专业 技术 方面 可分为 常 规地 质法 和物 探法 两大类 , 体有 以下几 种 : I 超前 导坑 :2 正洞地质 素描 ; 具 () () () 平超 前探 孔 :4 声波 测试 :5 红外 探水 :6 电磁波法 :7弹 性波法 。 3水 () () () () 在综 合地 质超 前预 报 中的 各种 方法 中, 超前 导坑 法成 本太 高、在 构造 复 杂地 区准 确度不 高 : 地质素描 法对 与隧道夹 角较大 而又 向前倾 的结构面 容 正洞 易产生 漏报, 平超 前探 孔法在 复杂 地质 条件 下预报 效果 较差 、 水 很难 预测 到正 洞 掌 子面前方 的 小断层 和 贯穿性 大节 理 、钻 孔与 钻孔之 间 的地 质 情况反 映不
爆破进 尺和 装 药量 。 工程所 在区 域的水 文地质条 件是经 过漫长 的地质 年代形成 的 经历 了各种
易产生 不 良影响 , 容易 导致 出现各 种意 外风 险事故 。施工 过程 中, 地质 资料 的 不确定 性 、工 作面 塌方 、密 封漏损 、岩爆 、瓦斯 爆炸 、有 毒气 体释放 、岩 溶、 突涌水 、洞 外危 崖落 石 、危石 、洞 口滑坡 、施 工用 电事故 、通讯 不畅 以及安 全措 施 不 力 等 隐 患也 很 大 。 2 3 隧道 工程 的周边 环境 的 复杂性 , 所建 工程周 I 习的地 面构筑物和 周 围环境设 施一般都 很复杂, 尤其是城 市繁 华地带 , 临近 的建筑 物 的结构 类型 、基础 类 型, 周边道 路及 管线 的类 别等 。在 隧道工程 的建 设过程 中, 无论采用 何种 工法或 工艺 都很难避 免的对 以上这些 构 筑 物 造 成直 接 的影 响或 一 定程 度 的 破坏 。
浅谈隧道零开挖进洞施工技术

浅谈隧道零开挖进洞施工技术摘要:为了减少隧道施工过程中洞口开挖对山体周边环境的污染和生态破坏,结合学习发达国家隧道工程施工的成功经验,经过多年施工实践的不断完善,前置式洞门施工技术得以广泛的开发应用,不仅解决了环境保护问题,实现了山体洞口的“零开挖”,还使隧道工程施工技术不断创新发展。
文中结隧道建设项目具体的施工经验,探讨研究洞门前置施工技术在隧道工程施工过程实现隧道洞口山体零开挖的技术优势和方法特点。
关键词:隧道;进洞;零开挖1、隧道零开挖进洞施工技术的产生随着经济的快速发展,高铁铁路、普通铁路、高速公路、国道、省道和各级地方道路形成的交通网络迅速开工建设,我国由于山区较多,许多铁路、公路建设项目都需要打通山体,开掘隧道,在施工过程中,由于施工技术和方式的影响,无论是机械掘进还是短距离爆破都会产生大量的扬尘、废弃的土石,对隧道洞口山体周围的植被造成严重的污染和破坏,影响了人与环境的和谐共存以及可持续发展,因此,广大工程技术人员,结合国外先进的施工经验和我国具体的项目建设、环境保护的实际需求,利用前置式洞门施工技术,实现了项目建设施工与环境保护的和谐统一,创新了山体洞口零开挖施工模式,零开挖进洞施工技术的诞生使隧道工程施工建设的环境保护水平大大提高。
2、隧道零开挖进洞施工技术应用和发展为了实现项目建设与生态文明建设的有机统一,铁路建设和公路建设施工企业的工程技术人员,多年来一直致力于隧道洞口“零开挖”施工技术的探索,目的就是为了减少施工造成的山体隧道洞口地表环境的污染发生,但是,实际施工中由于施工方式和施工技术的不科学,设想的“零开挖”却开挖的更多,造成的污染和植被破坏的面积更大,而且在增加相应的辅助工程施工过程中,又增加了投资,提高了工程造价,使许多施工风险难以规避,预想的“零开挖”施工效果没有达到。
在施工实践中,工程技术人员结合施工实践,一边总结教训,一边学习国外发达国家成功的施工经验,结合施工实践,成功地掌握了前置式洞门隧道施工“零开挖”技术,实现了洞口仰坡和边坡挖掘高度的最大化降低,确保了山体的稳定,山体洞口的自然景观和植被状况免遭破坏。
浅谈隧道施工技术

浅谈隧道施工技术王文成(鄢陵县公路管理局,刘建成河南鄢陵461200)工程技术瞌要】本文对雠道的洞口工程、洞身、围岩监控量测、围岩监控量测、路-面设施筹施磁术作了详细的阐述,以供有关隧道施工人员参考。
口搠】隧道;洞口;图岩;二次村砌;施工1洞口工程施工-1.1洞口开挖隧道施工便道修至洞口附近后,近洞口侧60M范围内及两洞口中间地带,用装载机辅以挖掘机整平压实,修建供风、供水、供电设施,并用作材料存放场地和机械停放场:地。
洞口及明洞在开挖过程自上而下分层开挖。
施工机械以挖掘机为主,遇地层坚硬石质人工打眼松动爆破,运输采用15t太脱拉自卸车。
12.边坡防护洞口开挖后的边仰坡面按设计整修平整,及时按设计进行防护,以防冈化雨水渗透而坍塌或滑坡。
.13洞门修筑本隧道洞门修筑在进洞施工前完成,并完成明洞回填工作,作好洞口范围的排水工作,以确保洞口稳固、安全。
2洞身施工Z1开挖方法Z1.1洞身采用上弧导预留核心法施工,详见上弧导预留核心法施工示意图1)施工方法。
上部弧导坑及边墙导坑以人工风镐或隧道挖装机开挖为主,辅以弱爆破,开挖后及时采取支护措施。
上弧导出渣由隧道挖装机扒至下半断面后,装入自卸车运走,上断面扒渣用人工配合,核心土开挖采用控制爆破,核,渊千挖后立即施作仰拱,衬砌采用全断面液压衬砌台车,砼输送车配砼输送泵灌注。
2)施工注意事项。
a导坑开挖需进行爆破时,必须经工程师同意,反复检查支护安全可靠后,方可进行弱爆破。
b左、右边墙导坑必须交错施工,不得两边同时开挖。
边墙围岩较差时分两层开挖。
Q上部弧导坑比下断面开挖超前5—7m,两工序可平行作业。
ct核心土必须在初期支护封闭成环后再开挖,开挖时采用控制爆破措施以免损坏初期支护。
e施工中认真进行围岩量测工作,根据对围岩变化的观测及量测数据,考虑高速支护参数。
2.12深埋II类围岩段和车行横洞采用正台阶开挖法施工上台阶开挖采用凿岩棚钻眼,塑料导爆管非电起爆系统、毫秒徼差有序起爆,预留光爆层爆破。
浅谈高速公路隧道施工

3 二次 衬砌
3. 施 工 方 法 1
用 衬 砌 台 车 , 仰 拱 铺 底 完 成 后 进 行 分 段 衬 砌 , 跟 在 开 挖 在 紧
然 后 沿 放好 的轮 廓 线 以外 1 l距 离 每 隔 4 m 打 人 4m 长 超 前 0Cl I 0c 小导管( 向上 倾 角 1。 5 ) 0 ~1。 。上 半 断 面采 用 环形 开 挖 预 留核 心 土 支 撑 , 形 宽度 以能 方 便 架 设 钢 支 撑 的宽 度 为 准 , 般 为 8 m ~ 环 一 Oc 10c 宽 。开 挖 进 尺 0 8 m 一1 0 m 循 环 , 挖 随 护 。 先 初 喷 0 m . . 随 3c ~ m 厚 混 凝 土 , 即架 设 钢 支 撑 挂 钢 筋 网 ( 设 计 图 规 定 m 5c 随 按 设 置 ) 打设 系统 锚 杆 和 锁 脚锚 杆 , 与 钢 支 撑 焊 接 牢 固 , 后 进 并 并 然 行二次喷射混凝土到设计厚度 。采用正 台阶或超短 台 阶开挖 , 其 台阶 长 度 应 控 制 在 8m 以 内 。下 半 断 面 开 挖 采 用 挖 一 榀 支 撑 一 榀 , 右 错 开 开挖 。一 侧 下 半 断 面 钢 支 撑 与 上 半 断 面 钢 支 撑 连 接 左 好 后 , 网和 打设 系 统 锚 杆 和 锁 脚 锚 杆 , 统 锚 杆 和 锁 脚 锚 杆 必 挂 系
浅 谈 高 速 公 路 隧 道 施 工
闫 魁
摘 要 : 某 隧 道 施 工 为 例 , 隧 道 洞 口施 工 、 期 支 护 、 次衬 砌 及 洞 体 养 护 等 方 面 阐 述 了 高 速 公 路 隧 道 施 工 要 点 , 以 从 初 二 并 总 结 出相 应 的施 工 注 意 事 项 , 以指 导 类似 工程 施 工 。
浅谈公路隧道施工

护 , 封 闭 ” 原则 。 早 的 随着 公 路 隧道 建筑 规模 的 扩大 , 车道 隧道 已远 不 能满 足 日渐 增 两 3 明 洞 施 工及 洞 门 施 工 长 的 行车 要 求 , 车道 隧道 已在实 践 中得 到 大规 模 运用 。 隧道 规 模越 三 洞 口边 、 仰坡 和 明洞 开 挖 与支 护 应 自上 而 下 分 层开 挖 , 且 要洞 而 大 技 术也 相应 复杂 , 因此 , 与过 去一 般 公 路隧 道 在设 计 、 Zg 运 营管 外 、 防、 水 要 先 行 , 地 表水 通 畅 , 免 地 表水 冲 刷 坡面 。 必 要是 施 .U 临 排 使 避 理 方面 均 有质 的差 别 , 这带 给 公路 隧道 建设 者 的是 机 遇更 是挑 战 。 采取人工修坡 , 防止 超 挖 , 少 对 洞 口相 邻 地 段 的扰 动 ; 挖暴 露 的 减 开 1 施 工技 术 简 介 边 坡 及 时 施 作 设计 的 防 护 , 低 围 岩 暴 露 而 风 化 , 护要 紧跟 , 区 降 支 辖 隧道 质 量 取决 于 工 艺质 量 , 艺质 量 取 决 于开 挖 、 期 支 护及 防 内都为高边、 工 初 仰坡 , 如果 不及 时安全无法保证 , 况且会浪费很多的人 排 水 质量 等 , 期 支 护和 防排 水质 量 等 比较好 控 制 可 以 加 强监 管 , 初 那 力物力 , 明洞衬砌必须检查、 复核 明洞边墙基础 的地质状态和地 基承 么 重 点就 是 开 挖质 量 , 挖 质 量 又取 决 于 钻爆 质 量 , 是 说理 论 上 没 载 力 , 足 设 计 要 求 后 , 量 放 样 , 立模 板 支撑 , 扎 钢 筋 , 装 内 开 就 满 测 架 绑 安 有 了超欠 挖 后 续 的初 支 质量 就 有 了保 证 , 因此 说 隧道 质 量 的好 坏 很 外模 板 , 墙 后 拱 整 体 浇 注 衬 砌 混凝 土 , 中拌 和 泵 送 入 模 , 入 式 先 集 插 大程 度 上 取 决于 钻 爆 的质 量 ,首 先确 定 钻 爆 的 方案 预 裂爆 破 还 是 光 振捣 器 配 合 附着 式 振 捣 器捣 固密 实。 门施 工 对于 削 竹 式 洞 门 , 洞 同明 面爆 破 首 先我 们 从 理论 上 来 分 析 , 于 V级 围 岩 岩体 松 散 、 隙 较 发 洞同时施作 , 由 裂 削竹斜面按坡度安装木模板 , 用角钢将斜面端模与边模 育 无法 采 用 或 实现 光面 爆 破 技 术 ,那 么 必 须 熟练 掌 握 预裂 爆 破 技 术 固定 成 整 体 。 明洞 防 水 层 与 回填 : 洞衬 砌 完 成 后 强 度 达 到 5 %方 明 0 及特 点 。 可拆 除外模 , 设防水层 , 铺 回填 要对称每层不 大于 3 c 两侧高度 0 m, 2 预 裂爆 破 差 不得 大 5 c 回填 至 拱 顶后 , 分层 满 填 至 完 成 , 好 表 面 隔 水 0 m, 再 做 进 行 石 方开 挖 时 ,在 主爆 区爆 破 之 前 沿设 计 轮 廓 线先 爆 出 一 条 层 。 具 有 一 定 宽 度 的 贯 穿裂 缝 , 以缓 冲 、 射 开 挖 爆 破 的振 动 波 , 制 其 反 控 4 洞 口 V级 围岩 浅 埋 、 碎 段 的 开挖 与 支 护 破 对 保 留岩体 的破坏 影响 , 之获 得 较 平整 的开 挖 轮廓 , 使 此种 爆 破 技 术 进 洞 方式 : 口段 覆 盖 层 薄 、 质 条件 差 , 洞 地 当开 挖 深度 至 起 拱 线 为预 裂爆 破 。 预裂 爆 破 不 仅在 垂 直 、 斜 开 挖壁 面 上 得 到广 泛 应 用 ; 时 , 倾 先施作进 洞导 向墙及大管棚 , 明洞衬砌完成后 , 待 接长管棚尾端 , 在 规 则 的 曲面 、 曲面 、 及水 平 建 基面 等 也 采 用预 裂 爆 破 。预 裂 爆 搭 接于 明洞 上 , 管 棚 尾端 形 成 一 个 固定 支 撑 , 大 管棚 的保 护 下开 扭 以 使 在 破要求: ①预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。 对于中等坚硬岩 口进 内侧 壁 , 内侧 壁 导坑 的进 尺 也 要错 开 前 后 ( ~1 m ) 如 果是 两 5 O 。 石 , 宽 不 宜 小于 10 m ; 硬 岩 石 缝 宽 应达 到 05 m 左 右 ; 在 松 小 间距 还 必 须 设置 预 应 力 对 拉锚 杆 。 缝 . c 坚 .c 但 V级 围岩 破 碎 带开 挖 与支 护 : 上 软 岩 石 上 缝 宽达 到 10 m 以上 时 , 振 作 用 并 未 显 著 提 高 , 多 做 断面 内侧 壁 导 坑 先进 , 尺 07 , 即对 围 岩面 初 喷 , 围 岩 安设 第 . c 减 应 进 .m 立 顺 些现场试验,以利总结经验。②预 裂面开挖后的不平整度不宜大干 层 中8的钢 筋 网 片 , 连 接 成 整 体 , 设 主 动 及 临 时 支 护 的 型 钢 并 架 1 c ⑧预裂面上的炮孔痕迹保 留率应不低于 8 % , 5 m。 0 且炮孔附近岩 拱架 ,并 用 2 5钢筋 将 拱 架 与 上一 榀 连 接成 整 体 ,打 孔 送入 中2 5 石 不 出现 严重 的爆 破 裂 隙。 中空 锚 杆 并 压 注 浆 , 设 第 二 层 钢 筋 网片 , 安 分层 喷 护 至 设计 轮廓 线 , 根据 预 裂 爆 破 的特 性 、 要 求经 过 试 验和 反 复 研 究对 钻 爆 设 计做 注 意 每 榀 拱 架 背 面 的 密 实情 况 , 进尺 约 5 1 m 后 , 断 面 的 导 坑 开 ~0 下 了适 宜 的 改 动做 到 动 态 控 制 , 要技 术措 施 、 标 最 后 确 定 如 下 - 主 指 炮 挖 支 护 , 时 外 侧 壁 导 坑 也 可 开 挖 , 同 当下 断 面 成 环 进 尺 约 2 0~3 m 5 孑 直 径一 般 为 5 ~2 0 L 0 0 mm , 深 孔 宜 采 围较 大 的 孔径 。炮 孔 间距 宜 后 , 心 土 上 部 弧 形 导 坑 开 挖 支 护 接 拱 , 尺 3 ~5 后 可 开挖 中 对 核 进 m m 为孔径的 8~1 倍 , 2 坚硬岩石取小值 。不耦合 系数( 炮孔直径 d与药 部 及 支 护 ,最 后 下部 隧底 与 先 前 的左 右 导坑 的下 断 面 完 全结 合 封 闭 卷 直径 d O的 比值 ) 议取 2~4 坚 硬 岩 石 取小 值 。 线 装 药 密度 一 般 成 环 , 分七 部 开 挖 支 护 , 有工 序 必须 严 格 遵 循 开 挖 支 护 步 序 , 建 , 共 所 必 取 2 0~4 0 5 0 g/m。 分散 药 卷 的相 邻 间 距 不 宜 大于 5 c 和 不 大于 须 是 两 内侧 壁 先 行 , 续工 序 跟 进 循 序渐 进 的工 艺 。 时 必须 要 有监 0m 后 同 药 卷 的殉 爆 距 离 。考 虑 到 孔底 的夹 制作 用 较 大 , 部 药包 应 加 强 , 底 约 控量 测 的数 据 为 基础 , 力 的重 新 分 配 或转 换 , 增 加支 护与 地层 的 应 将 为 线 装 药 密度 的 2~5倍 。 装 药 时距 孔 口 1 左 右 的深 度 内 不要 装 位移 、 降 、 形 , 除 前后 应 加 j N 身 变形 及 支 护 受 力的监 控 量 测 , m 沉 变 拆 8 . 药 , 用粗 砂 填塞 , 必捣 实 。填 塞 段 过 短 , 易 形成 漏 斗 , 长 则 不 可 不 容 过 5 I 围岩 段 的 开挖 与 支 护 V级 能 出现 裂 缝 。一 般 情 况来 说 开 挖应 尽 量 采 用 大 断面 或 较 大 的断 面 开 本 区段 I 围岩 根 据 围 岩 的节 理 发 育 、 向和 围 岩 的风 化 脆 弱 V级 走 挖, 以减 少 对 围岩 的扰 动 , 根据 围岩 特 征 经 过反 复研 究 、 现场 考 察 、 论 程 度 情 况 我们 将 其 区 分 为两 种 情 况 对 待 ,一 种 为 I 级一 种 为 I V V级 证 和 试 验洞 的开 挖 , 于 断面 大 开 挖 方法 最 后确 定 为双 、 侧 壁 导坑 加 强 段 , 了节 约成 本 和 发 挥 最 大 的时 间 效 应 , 由 单 为 开挖 方法 也有 所 调 整 开 挖 法 ,钻 爆 方案 确 定 为 V 级 围岩 预 裂 爆 破 设计 , I 围 岩 实践 光 准 I 级 为 上 下 台 阶 留核 心 土 开 挖 法 一正 台 阶开 挖 , V级 V I 加 强段 为 V级 面 爆破 , 实践 证 明这 两 种 爆破 方案 均 符合 辖 区隧道 l、 围岩 实 际 , C 工 法 工序 开 挖 一单 侧 壁 开 挖 法 ; 爆 开 挖 均 采 用 实 践 光面 爆 破 , VV D 钻 按 照 此 方案 实 施爆 破 , 破 效 果较 好 。 但 要解 决 的问题 是双 、 爆 单侧 壁 为了进一步搞好 光面爆破 , 提高爆破 效率 , 实现安全快速开挖 , 提前 导 坑 法 二次 扰动 比较 大 , 之 围岩 比较 松散 极 易 出现 塌 方 , 别是 浅 实 现独 头 施 工 贯 通 ,施 工 与 监 理单 位 共 同成 立 了一 个 光 面爆 破 技 术 加 特 埋段 甚 至 会 出现 冒顶 , 案 是 可行 的 , 方 问题 是要 怎么 去 解决 二 次 扰 动 专 题 小 组 , 认 真 总结 Ⅲ 围岩 �
浅谈隧道塌方处理施工方法

时, 采用挖掘机将该段 已经施工的初期支护全部拆 除, 逐榀 重新 安
设 I2 0钢拱架 , 并重新设置 2 锚杆 , 2 锚杆 间距 10m×10m, . . 长
. 2 确保初期 支护的稳 岩 比较破碎 , 节理非常发育 , 采用 了间距 1 0m~1 5m设立一 榀 度为 2 5m。并补喷 C 0混凝土至设计厚度 , . . 定及整体受力 。d 逐榀 安装拱 部钢拱 架。考虑钢 拱架须浇 筑在 . H15型钢钢架对该段隧道围岩进行加强。 2 回填混凝 土内 , 因此钢拱架的尺寸必 须 比二次衬砌 的外 轮廓线大
浅 谈 隧 道 塌 方 处 理 施 工 方 法
黄
摘
敏
要: 结合工程 实例 , 针对隧道塌方情况 , 介绍 了具体 的塌方处 理方案 , 处理方案 实施 的 同时采取 了相 应的安全、 在 质
量保证措施 , 取得 了良好的处理 效果 , 为隧道按期完工奠定 了坚实的基础。 关键词 : 隧道 , 塌方 , 喷射混凝土 , 钢拱架
1待 围岩基本稳定后 , 已经加强初期支 护的位置利用开挖 全 , ) 在 又要密切注意后方 的安全 , 特别 是 已立 拱架地 段和支 护开裂
第3 6卷 第 2 8期
2010年 10月
山 西 建 筑
S HANXI ARC I H TECTU
Vl. 6 No. 8 0 3 1 2
O t 2 1 c. 0 0
・3 3 ・ 0
文 章 编 号 :0 96 2 (0 0 2 —3 30 10 .85 2 1 )80的 l 榀钢拱架压垮并拉段 , 8 塌方高度最深处达 2 , 1r 塌下 右边墙端 头 , n 同时安装右边墙 的 内模 , 采用 C 0泵送 混凝土 对右 2 的渣体大约有 15 0m3 0 。塌方过后 , 由于该 隧道 围岩 的节 理发育 边墙钢拱架外侧 的空 隙进行 回填 。回填 时考 虑拱架 的承受能力 , 非常 明显 , 陆续有大块石 头从 拱顶 的塌腔体 表面滑 落 , 明该 塌 必须采用加设横撑和分层浇筑施工 , 表 每层 浇筑厚度控制 在 2m~ 方段 的围岩仍 未稳定 。 3 0m。f待 右边 墙 回填混凝 土施工 完毕后 , . . 可立 即挂 设拱部 模
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浅谈隧道施工方法
张秀更
贵州桥梁建设集团有限责任公司
摘要:随着我国经济的快速发展,其中对交通、水利、市政等基础设施建设的需求不断增加。
在这些基础设施中,隧道占有很大的比重。
近年大批客运专线的建设,大大推动了占铁路相当比重的隧道施工技术的发展。
本文现将隧道施工方法进行以下的阐述,仅供参考。
关键词:隧道,施工方法
1.关于新奥法施工的原则
1)隧道的整个支护体系中,起主要作用的是围岩本身,即视岩体是隧道的主要承载单元,它与各种内部加固或外部支撑结构形成统一的整体结构体系;
2)隧道开挖时,应尽量减轻对隧道围岩的扰动或尽可能不破坏围岩的强度,即尽可能维持原来的三维应力状态,这就有必要对开挖工作面及时施工做防护层,封闭围岩的节理和裂隙以防止围岩的松动和坍塌;
3)允许围岩有一定的变形,以利安全地发挥围岩的全部强度,使之在隧道周围形成承载环,但这种变形应受到严格的控制,以免过度变形导致围岩承载能力的降低和丧失或导致地表产生过大的沉陷;
4)衬砌支护结构的施工一般分成两个步骤完成。
洞室开挖后迅速施作初期支护,抑制岩体的早期变形,待围岩稳定后,再进行二次衬砌,如果外层衬砌很充分,并证实围岩变形趋于稳定,则内衬可视为附加
的安全储备;
5)初期支护应尽量做成柔性的,以便与围岩紧密接触、共同变形和共同承载。
因此,初期支护大多采用喷射混凝土、锚杆和钢筋网的联合支护形式。
这种衬砌在力学上被视为易变形的壳体结构,只能承受较小的弯曲应力,以承受剪切应力为主;
6)隧道的几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构的计算条件,因此,要尽可能使结构圆顺,不产生凸出的拐脚,以避免产生应力集中现象。
同时,尽可能使结构闭合,以形成承载环;
7)在施工过程中,对隧道周边进行位移量测是必不可少的一个重要环节,以此作为合理选择支护结构形式与尺寸和指导施工的依据;
8)对外层衬砌围岩体的渗水要通过足够的排堵措施予以解决。
2.隧道开挖方法
2.1隧道基本开挖方法
隧道主要施工方法包括全断面法、台阶法、分部开挖法、中隔墙法等。
全断面开挖主要适用于围岩较好的隧道,必须具备大型施工机械,且隧道长度不能太短,否则不经济。
全断面法的优点是工序少,相互干扰少,便于组织施工和管理;工作空间大,便于大型机械化施工;开挖一次成型,对围岩的扰动小,有利于围岩的稳定,施工进度快。
但全断面法应注意摸清开挖面前方的地质情况,准备好应急措施,以确保安全。
台阶法包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法。
长台阶法一次开挖断面较全断面法小,有利于开挖面的稳定;短台阶法能缩短支护结
构闭合的时间,改善初期支护的受力条件,有利于控制隧道变形收敛速度和变形值,可以用于隧道稳定性较差的围岩,但上下台阶施工干扰大,不能全部平行作业;超短台阶法适用于软弱围岩中的开挖施工,不能平行作业。
分部开挖法有三种变化方案:环形开挖留核心土法、单侧壁导坑法和双侧壁导坑法。
中隔墙法施工时,由于中壁墙的成环作用,并且在初期支护成型之后才拆除,因此可以有效地控制围岩的变形;但是由于中壁墙具有一定的刚性,使中壁墙两端的围岩和初期支护产生很大的应力集中和拉应力,出现局部破坏。
2.2大断面隧道的施工方法
大断面隧道的施工主要应解决两大问题:掌子面的稳定与合理化施工(安全而快速的施工)。
除基本施工方法外,辅助工法的选用是解决上述两个问题必不可少的手段。
辅助工法作为基本施工方法的重要补充,在隧道洞口地段、软弱围岩地段的应用是必不可少的。
从目前的施工实践情况来看,辅助工法大体分为两类,即超前支护和一般的辅助工作。
其中,在大跨隧道施工中,超前支护是研究的重点。
按构造形式、超前支护长度分,超前支护可分为:
1)超前加固:如插板、注浆锚杆、超前锚杆等,超前长度一般在5m 以下。
2)管棚:是在恶劣条件下能安全开挖、防治地表下沉、防护地下及地上结构物的有效施工方法,其主要适用于软弱、硬质、砂砾地层或
软岩、破碎地层带。
管棚的布置、管间距及施工区间主要决定于地表及地质条件、施工精度等。
另外,插入的钢管周围及内部,也可以压注水泥浆、砂浆,使钢管与围岩密贴并强化管棚的效果。
3)预衬砌:如预切槽法等,超前长度一般小于5m。
4)注浆法:如围岩化学注浆等,其超前长度可达几十米。
实际应用时,要根据工程情况和地质条件决定注浆范围、注浆压力及浆液配合比。
同时,要特别做好拱顶、拱脚及隧道底部的注浆质量。
通过该法,可加固、改善周围的地层,大大提高地层的自稳能力。
按作用效果分,超前支护又可分为:
1)梁效果超前支护结构,可视为一个隧道纵向的梁结构而发挥刚性梁的效果。
2)壳效果超前支护结构,即在掌子面前形成一个具有一定厚度和刚度的壳体支护结构,以确保掌子面及其周边围岩的稳定。
3)改良效果的超前支护结构,其作用在于改善隧道周边围岩的物性指标,如注浆法等。
3.大断面隧道开挖方案优选
1)隧道的开挖分部数目及其形式应与围岩性质、地应力场分布、施工工艺及其支护形式相适应。
分部数过多、分部形态不合理、支护参数设计不当等都可能发生应力集中过大或拉伸破坏。
2)全断面开挖最大主应力发生在拱脚,最大主应力值相对较小,隧道周围围岩均受压应力,应力分布与未考虑开挖时应力分布相当,受开挖影响小;位移以竖向位移为主;围岩塑性区主要发生在边墙和仰
拱位置,塑性区总面积小;衬砌内力分布较为均匀,未出现大的应力集中;锚杆在拱脚附近受力较大,单根锚杆受力呈里小外大,在拱顶及附近锚杆受力较小且全长分布均匀。
3)双侧壁法施工时,在左右开挖空间上方均会出现一个松动的压力拱,并随着施工进展在其上方形成更大的一个压力拱,在中间岩柱未同顶板分离前承受很大的压应力,但是一旦开挖,应力便迅速降低,从而隧道空间上方形成一个稳定的压力拱。
边墙衬砌受较大轴力、弯矩和剪力作用,拱部较小。
开挖成洞最大主应力发生在拱脚,但应力集中在四种方法中最小;位移以竖向位移为主;围岩塑性区主要发生在拱腰和仰拱两侧位置,塑性区总面积较小;锚杆最大轴力发生在拱腰位置,单根锚杆受力在拱脚及拱腰位置呈里小外大,拱部锚杆受力全长分布均匀,在拱脚附近锚杆轴力甚小。
4)台阶法开挖最大主应力发生在上下台阶分界处,应力集中严重,在该处容易发生塑性破坏;位移以竖向位移为主,收敛值与全断面开挖法相当;围岩塑性区主要发生在拱顶两侧,塑性区总面积较大;衬砌受力较均匀,最大值均发生在上下台阶分界处;锚杆最大轴力很大,发生在上下台阶分界处,单根锚杆受力在拱脚位置呈里小外大,在拱顶及附近锚杆受力全长分布均匀,在上下台阶分界处附近锚杆受力呈中间大两头小分布。
5)中隔墙法施工时能够有效地降低隧道竖向位移,但是中壁墙两端附近的衬砌会承受过大内力而产生破坏。
锚杆最大轴力发生在拱脚水平点附近,单根锚杆受力在拱脚位置呈里小外大,在拱腰处全长分
布均匀,在拱顶及附近锚杆受力较小。
6)隧道开挖期间,双侧壁法施工过程中围岩具有主应力值低、位移小,支护结构受力大,能有效约束围岩等特点(局部地方可能会产生应力集中),具有显著优点。
通过定量比较分析,双侧壁法开挖是单拱四车道大断面公路隧道较为经济合理的施工方法。
参考文献:
[1]吴荣樵.隧洞的各种施工方法和新奥法[J].隧道译丛.
[2]覃仁辉.隧道工程[M].重庆大学出版社,2001.
浅谈隧道施工方法
作者:张秀更
作者单位:贵州桥梁建设集团有限责任公司
刊名:
城市建设理论研究(电子版)
英文刊名:ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu
年,卷(期):2012(12)
本文链接:/Periodical_csjsllyj2012123416.aspx。