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精编-全断面开挖施工工艺详解

3-1-2全断面开挖施工工艺1 前言1.1 全断面开挖法定义全断面开挖是按照设计断面将隧道一次开挖成形,再施作衬砌的施工方法。
1.2 工艺特点(1)施工时应配备钻孔台车或台架及高效率机械设备以尽量缩短循环时间,各道工序应尽可能平行交叉作业,提高施工进度。
(2)使用钻孔台车宜采用深孔钻爆,以提高开挖进尺。
(3)初期支护应严格按照设计及时施作。
1.3 适应范围适用于隧道的Ⅰ~Ⅱ级围岩地段,Ⅲ级围岩开挖断面60m2以下的隧道或Ⅲ级围岩开挖断面60m2以上隧道采取了有效的预加固措施后,亦可采用全面开挖施断工工艺。
全断面开挖施工工艺循环进尺必须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。
2 质量检验标准(1)隧道开挖断面的中线和高程必须符合施工图要求。
1).检查数量:每一开挖循环检查一次;2).检查方法:采用仪器测量。
(2)、隧道开挖必须严格控制欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部位(每1㎡不大于0.1㎡)侵入衬砌必须小于5cm,拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
1) 检查数量:每一开挖循环检查一次;2) 检查方法:采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓断面,绘断面图与施工图断面核对。
(3) 洞身开挖必须核对地质,在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对施工图地质情况,判断围岩稳定性。
(4) 光面爆破或预裂爆破钻孔眼,必须根据钻爆设计图准确标示出钻孔位置。
钻孔时必须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、深度和角度,掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。
周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角必须符合钻爆设计要求,孔底不得超出开挖断面轮廓线15cm。
1) 检查数量:每一开挖循环检查全部掏槽眼和10%周边眼;2) 检查方法:测量。
(5) 光面爆破的钻孔痕迹保存率,硬岩不得小于80%,中硬岩不得小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。
浅谈常用隧道施工开挖方法优缺点及其适用条件

浅谈常用隧道施工开挖方法优缺点及其适用条件根据我国目前施工实际情况,常用的开挖工法有全断面法、台阶法、环形导坑(预留核心土)法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)几种。
在选择开挖工法时,掌握每种方法的优缺点和适用条件是非常必要的,所以,今天就为大家讲下这方面的内容。
隧道施工1、全断面法全断面开挖法又称全断面掘进法,是指将隧道的断面一次开挖成型,或钻爆或掘进,开挖后统一进行支护衬砌的施工方法。
这种施工方法的特点是工序少,对施工组织和管理有利;开挖断面大,可以采用深孔爆破,加快开挖进度;轮廓一次成型,扰动围岩次数少;作业空间大,有利于大型机械作业。
全断面法主要适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩,有时也用于Ⅳ级围岩,前提是在开挖过程中这种围岩能自稳。
当断面在50㎡以下,隧道又处于Ⅲ类围岩地层时,为了减少对地层的扰动次数,在采取局部注浆等辅助施工措施加固地层后,也可采用全断面法施工。
但在第四纪地层中采用此施工方法时,断面一般均在20㎡以下,且施工中仍须特别注意,山岭隧道及小断面城市地下电力、热力、电信等管道工程施工多用此法。
2、台阶法台阶法台阶法也叫半断面法。
将断面一分为二进行开挖,是全断面法的变化方法,它使用的前提是围岩能在短期内自稳,这种施工方法被国内绝大多数隧道所采用。
台阶法包括长台阶法、短台阶法和微台阶法等三种,其划分是根据台阶长度确定。
采用哪种台阶法,选择原则有两个:初期支护从施作到基本能自稳的时间长短;上部台阶施工时所需要的空间大小。
对岩性较差的围岩,主要考虑第一个原则;对岩性较好的围岩,主要考虑第二个条原则。
3、环形导坑(预留核心土)法环形导坑法又称预留核心土法,该方法利用核心土稳定掌子面,然后开挖两侧边墙、中部核心土,最后开挖仰拱。
这种方法优点是施工步骤简单,在遇到短距离围岩变化时可优先使用,能较快地提高施工的进度。
不足是这种方法一次开挖的进尺较短,一般在1m左右,而且顶部空间较小,不易于拱顶部的支护实施。
探讨隧道全断面开挖工艺及质量控制措施

探讨隧道全断面开挖工艺及质量控制措施摘要:全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。
文章从全断面开挖方法的特点论述,通过详细的施工工序,结合作者多年工作经验,进一步探讨了施工中的质量控制措施。
关键字:隧道;全断面开挖;支护;爆破;质量控制引言全断面开挖是按照设计断面将隧道一次开挖成形,再施作衬砌的施工方法。
适用于隧道的Ⅰ~Ⅱ级围岩地段,Ⅲ级围岩开挖断面60m2以下的隧道或Ⅲ级围岩开挖断面60m2以上隧道采取了有效的预加固措施后,亦可采用全面开挖施断工工艺。
按照新奥法原理组织施工的隧道,岩体被确认为是隧道结构体系中的主要承载单元,在施工中必须充分保护岩体,尽量减少对它的扰动,避免过度破坏岩体的强度。
采用全断面法开挖断面大,作业净空大,施工干扰小,能充分发挥机械的使用效率,是隧道施工的发展方向。
为此,施工中断面分块不宜过多,在工程地质、水文地质条件的允许下,配备高效率的开挖、装运机械和支护与衬砌设备,实现机械化配套作业,能够提高隧道施工进度,保证施工安全质量,创造施工最佳效益。
一、全断面开挖方法简介及特点1、全断面开挖方法简介全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。
全断面开挖法有较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,提高施工速度,且工序少,施工操作比较简单,便于施工组织和管理,较分部开挖法减少了爆破震动次数。
但由于开挖面较大,围岩相对稳定性降低,且每个循环工作量较大,每次深孔爆破引起的震动较大,因此要求具有较强的开挖、出渣能力和相应的支护能力。
2、工法特点(1)本工法全面应用新奥法原理指导施工。
(2)采用五米深孔光面爆破,解决了深孔掏槽、克服管道效应、非电起爆、爆破振动监控量测、周边预裂光爆等系列技术问题;通过优选爆破器材和选择合理爆破参数等,使炮眼利用率平均95%以上,炮眼痕迹保存率达70%左右。
暗挖法施工方法

暗挖法施工方法(一)全断面开挖法1.全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,适宜人工开挖或小型机械作业。
2.全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。
3.全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简便;缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。
(二)台阶开挖法1.台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工,软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。
2.台阶开挖法将结构断面分成两个以上部分,即分成上下两个工作面或几个工作面,分步开挖。
根据地层条件和机械配套情况,台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。
正台阶法能较早使支护闭合,有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。
3.台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度,灵活多变,适用性强。
(三)环形开挖预留核心土法1.环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。
2.一般情况下,将断面分成环形拱部、上部核心土、下部台阶等三部分。
根据断面的大小,环形拱部又可分成几块交替开挖。
环形开挖进尺为0.5~1,Om.不宜过长。
台阶长度一般以控制在1D内(D-般指隧道跨度)为宣。
3.施工作业流程:用人工或单臂掘进机开挖环形拱部一架立钢支撑,喷混凝土。
在拱部初次支护保护下,为加快进度,宜采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶,随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。
视初次支护的变形情况或施工步序,安排施工二次衬砌作业。
(四)单侧壁导坑法l_单侧壁导坑法适用于断面跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。
2.单侧壁导坑法是将断面横向分成3块或4块:侧壁导坑(1)、上台阶(2)、下台阶(3),侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用,并考虑机械设备和施工条件而定。
3.一般情况下侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽,高度以到起拱线为宜,这样导坑可分二次开挖和支护,不需要架设工作平台,人工架立钢支撑也较方便。
隧道台阶法施工方式

在当前隧道施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
全断面开挖法隧道机械化施工,有三条主要作业线:开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。
锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。
模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。
全断面法施工特点:(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。
近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。
台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短。
(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工安全。
隧道开挖方法

隧道开挖方法隧道开挖是隧道工程中的重要环节,其开挖方法的选择直接影响着隧道工程的质量和进度。
在实际的工程中,根据地质条件、隧道用途、开挖规模等因素的不同,可以采用不同的隧道开挖方法。
下面将介绍几种常见的隧道开挖方法及其特点。
1. 全断面法。
全断面法是指在隧道工程中采用一次性将整个断面开挖到设计标高的方法。
这种方法适用于地质条件较好、隧道断面规整、开挖规模较小的情况。
其优点是施工简便、进度快,适合于对进度要求较高的工程。
但是在地质条件复杂、地层不稳定的情况下,全断面法的风险较大,需要加强支护措施。
2. 侧壁法。
侧壁法是指先开挖隧道的侧壁,再进行顶部的开挖。
这种方法适用于地质条件较差、地层不稳定的情况,可以减少对地层的破坏,提高隧道的稳定性。
但是侧壁法的施工周期较长,对施工工艺和支护要求较高。
3. 顶进法。
顶进法是指在隧道两端同时进行开挖,然后向中间推进的方法。
这种方法适用于隧道长度较长、地质条件较好的情况,可以提高施工效率,缩短工期。
但是顶进法对地质勘察和支护工艺要求较高,且施工过程中存在一定的风险。
4. 开挖爆破法。
在隧道开挖过程中,常常需要采用爆破技术来破坏岩石或者土层。
爆破技术可以提高开挖效率,但是在施工过程中需要严格控制爆破参数,避免对周围环境和结构造成影响。
综上所述,隧道开挖方法的选择应综合考虑地质条件、隧道用途、工程规模等因素,合理选择开挖方法,并加强对施工过程中的质量控制和安全管理,确保隧道工程的顺利进行。
同时,在实际施工中,还需要根据具体情况灵活运用各种开挖方法,以期达到最佳的施工效果。
隧道施工的六大方法

隧道施工的六大方法在当前隧道施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
全断面开挖法隧道机械化施工,有三条主要作业线:开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。
锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。
模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。
全断面法施工特点:(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。
近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。
台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短。
(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
列举五种隧道开挖方式

列举五种隧道开挖方式隧道开挖是指通过挖掘地下空间,形成一个贯穿山体或穿越障碍物的通道。
隧道开挖方式可以根据地质条件、隧道用途和工程要求的不同来选择。
下面列举五种常用的隧道开挖方式,并对其相关参考内容做出分析。
1. 全断面法全断面法是一种将整个隧道横截面一次性挖掘完成的开挖方式。
该方法适用于固体地层,较少遇到水问题和不稳定地质条件的隧道工程。
全断面法能够迅速开挖大规模隧道,但对于破碎、松散地层和有水地层的隧道则不太适用。
参考内容:- 《隧道工程学》(王雪山等著):该书详细介绍了全断面法的原理、设计和施工过程,以及相关的管理和安全要求。
- 《隧道工程施工技术手册》(高耀斌等编著):该手册对不同地质条件下的全断面法隧道施工技术进行了系统的介绍,包括适用的机械设备和施工方法。
2. 顺层爆破法顺层爆破法是通过在岩层中钻孔、装填炸药并进行爆破,逐层开挖隧道的方法。
该方法适用于岩石较坚硬且连续的地层,能够确保边坡的稳定性和减少地质灾害的发生。
但是,顺层爆破法对爆破技术和控制要求较高,对环境和安全的影响也较大。
参考内容:- 《隧道爆破工程技术手册》(陈勇等编著):该手册详细介绍了顺层爆破法的原理、爆破参数设计和安全管理要求,同时还包括了新型爆破技术的最新研究进展。
- 《顺层爆破隧道工程技术手册》(王瑞虎等编著):该手册从施工管理角度出发,对顺层爆破法隧道开挖的施工工艺、机械设备选择和安全预防措施等方面进行了全面介绍。
3. 涌入法涌入法是在水下或高水压地层中采用封闭式涌水隧道开挖的方法。
通过在隧道进口处预制准备工作,然后将隧道封闭或加压,在压力作用下将涌入的水排走,从而实现隧道的开挖。
这种方法适用于软土、淤泥和砂质地层等水域区域的隧道开挖。
参考内容:- 《涌水隧道工程技术手册》(彭云等编著):该手册系统介绍了涌水隧道的施工工艺、涌水控制、施工设备选择等方面的内容,并结合实际工程案例进行了分析和讨论。
- 《大断面涌入法隧道施工研究与应用》(冯明等著):该书探讨了大断面涌入法隧道开挖中的关键技术问题,如衬砼浇筑、涌水控制和安全施工等方面的内容,并介绍了一些实际工程的施工案例。
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什么是全断面开挖法,适用于哪些地层
【学员问题】什么是全断面开挖法?适用于哪些地层?
【解答】全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。
全断面开挖法有较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,提高施工速度,且工序少,施工操作比较简单,便于施工组织和管理,较分部开挖法减少了爆破震动次数。
但由于开挖面较大,围岩相对稳定性降低,且每个循环工作量较大,每次深孔爆破引起的震动较大,因此要求具有较强的开挖、出渣能力和相应的支护能力。
有较大的断面进尺比(即开挖断面面积与掘进进尺之比),可获得较好的爆破效果,且爆破对围岩的震动次数较少,有利于围岩的稳定,但每次爆破震动强度却较大,要求进行严格的控制爆破设计,尤其是对于稳定性较差的围岩。
全断面法一次开挖成形,开挖跨度较大,高度较高,隧道周边围岩出现更大范围的塑性化和更大的变形,隧道拱脚和墙脚处的应力集中更严重,隧道拱顶更不稳定,围岩自稳所要求的围岩自身强度较高。
对于硬岩隧道,由于其自身强度一般比较高,所以围岩自身强度并不是影响隧道稳定与安全的决定因素,可通过采取超前锚杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施进行超前预加固,从而提高围岩的整体性。
对于软岩隧道,由于其自身强度一般偏低,各种
超前预加固措施对于围岩自身强度提高幅度有限,自身强度往往成为影响隧道稳定与安全的控制因素。
全断面法主要适用于Ⅰ~Ⅲ级硬岩地层和Ⅱ级软岩地层。
对于Ⅳ级硬岩地层,在采取超前锚杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施加固后,也可采用全断面法施工,但应根据具体围岩情况适当缩短开挖进尺。
浅埋段、偏压段和洞口段不宜采用全断面法开挖。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。