隧道施工常用方法(补)
隧道施工常用方法

③快衬砌,指拆除临时支撑时要及时修筑永久性混凝 土衬砌,并使其能尽早承载参与工作。若采用的是钢 支撑又不必拆除,或无临时支撑时,亦应尽早施作永 久性混凝土衬砌,防止坑道壁裸露时间过长风化侵蚀
新奥法施工的基本原则可归纳为:“少扰动、早锚喷、 勤量测、紧封闭”。
三、新奥法施工
少扰动,是指在进行隧道开挖时,要尽量减少对围岩 的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。 因此要求能用机械开挖的就不用钻爆法开挖。采用钻 爆法开挖时,要严格地进行控制爆破;尽量采用大断 面开挖;根据围岩类别、开挖方法、支护条件选择合 理的循环掘进进尺;自稳性差的围岩,循环掘进进尺 应短一些;支护要尽量紧跟开挖面,缩短围岩应力松 弛时间。
一、公路隧道施工常用方法
新奥法与传统的矿山法相比,不仅仅是手段上的不同, 更重要的是工程理念、力学概念和设计原理的不同。新 奥法是一个体现应用岩体动态性质较完整的力学概念, 科学性较强的隧道施工方法。因而不能单纯地将它仅仅 看成是一种施工方法或是一种支护方法,也不应片面理 解仅用锚喷支护就认为是采用新奥法,新奥法的内容及 范围相当广泛、深入,它既包括隧道工程设计,又包括 隧道工程施工,还包括隧道和地下工程的科学范畴的大 系统工程。新奥法应用岩体力学的理论,以维护和利用 围岩的自承能力为基点,采用锚喷为主要支护手段,达 到及时控制围岩的变形和松弛,使围岩亦成为支护体系 的组成部分,并通过对围岩和支护结构的测量、监控来 及时而正确的指导隧道和地下工程设计施工的方法。
矿山法施工的基本原则是:少扰动、早支撑、快 衬砌。
隧道各种施工方案方法(隧道单侧壁导坑施工)

隧道单侧壁导坑施工在高等级公路建设中,隧道、特别是长大隧道一般成为整个项目的控制工程,控制着整个工程的工期,隧道施工又有作业范围小施工干扰大等特点,因此开挖又成为控制工期的关键,在钻爆法施工中,根据围岩条件,有多种施工方法:如全断面法、台阶法导坑法等。
在扁平大跨度,岩层产状平缓,地质条件差,地下水丰富的隧道施工中,单侧壁导坑法开挖不失为一种理想的开挖方法。
单侧壁导坑适用范围:适应于隧道跨度大,扁平率低、围岩较差,一般Ⅱ~Ⅲ类围岩,地表下沉需控制的隧道。
工艺原理:以岩体力学理论为基础,应用新奥法指导施工,充分发挥围岩自承能力,运用光面爆破技术,及时进行喷锚初期支护,防止围岩松动,应用监控量测及时反馈信息,充分发挥围岩和初期支护的作用,一、施工方法单侧壁导坑施工顺序如下:63 81 4 92 51、先行导坑开挖:采用微正台阶法,上半断面超前2.5~3m,使用5台气腿式凿岩机钻眼,光面爆破,每循环进尺2.0~2.5m,配备正铲卸式装载机装碴,自卸汽车运输。
2、先行导坑支护:根据围岩情况和设计要求,采用锚杆,喷射砼,架格栅支护,可利用汽车平台架钻锚杆眼,间距1.0×1.0,长度3.5m/根。
初喷砼5cm,再架设格栅,纵向间距1榀/m。
为保证施工安全,中壁墙需作临时支护,锚杆间距1.5×1.5,喷砼10~15cm,,架设格栅,纵向间距1榀/m3、右侧开挖、支护在左侧先行导坑超前50m后进行,以不影响先行导坑施工。
开挖、支护方式与左侧相似,只是不再作中壁临时支护。
4、仰拱施工在下部开挖至设计标高后,即可清基,施作单侧仰拱,另一侧仰拱应在中壁墙撤除后进行。
5、全断面衬砌在仰拱和回填完成后,开始边墙施工,按设计要求施作防水层和其他排水设施,同时做好各种预埋管件及预留洞的安装和检查,防止错埋,漏埋。
二、施工工艺1.单侧壁导坑开挖循环流程图2、单侧壁导坑标准作业循环时间工 序 标准时间(分钟)工 序 标准时间(分钟)1、上部测量 40 7、下部钻孔200 2、上部钻孔180 8、下部锚杆、架格栅 180 3、上部锚杆、架格栅 180 9、装药放炮150 4、上部喷砼 150 10、装药放炮 90 5、出碴 150 11、通风排烟 20 6、下部钻孔4012、找顶403、单侧壁导坑挖顺序流程图每榀格栅处设深孔锚杆4根,锚杆长度4~5米/根,锚杆外露与格栅焊接,然后喷砼封闭。
隧道常用施工方法ppt课件

凿岩机安装钢管 顶进联结套
台车 钻孔准备
钻管棚孔
管节联结套 加工制作
顶第一节棚管
接第二节棚管 顶第二节棚管
循环至设计孔深
钢管内灌注水泥砂浆
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图5 管棚顶管施工工艺流程图
(三)、超前小导管预注浆 1、小导管采用焊接钢管或无缝钢管制作,长度取3~5m。 管壁每隔10~20cm交错钻眼,眼孔直径一般为φ6~ 8mm; 2、沿隧道纵向开挖轮廓线向外以10°~30°的外插角采 用风动凿岩机钻孔,将小导管打入地层、亦可在开挖面上 钻孔将小导管打入地层,小导管环向间距符合设计要求; 3、小导管注浆前,先对开挖面及5m范围内的坑道,喷射 厚度为5~10cm混凝土或用模筑混凝土封闭,检查注浆机 具是否完好,同时备足注浆材料; 4、小导管预注浆的工序流程见图6所示; 5、为充分发挥机械效能,加快注浆进度,在小导管前安 设分浆器,一次可注入3~5根小导管。孔口处设置止浆塞, 止浆塞能承受规定的最大注浆力或水压; 6、.注浆后至开挖前的时间间隔视浆液种类确定,开挖时 保留1.5~2.0m的止浆墙,防止下次注浆时孔口跑浆。
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6、台阶法施工工法
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7、导洞超前预留光爆层施工工法
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八、隧道钻爆法施工
第一节 施工程序
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第二节 施工方法及工艺 一、开挖 钻爆法施工根据围岩类别不同可采用全断面一次开挖法和台阶开挖 法两种施工方法。 (一)、全断面一次开挖法 全断面一次开挖法就是将全部设计断面一次开挖成型,再修筑衬砌。 采用凿岩台车钻深孔,光面爆破,其主要工序为:使用移动式钻孔 台车,首先根据炮眼布置位置全断面一次钻孔,并进行装药连线, 然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点,再起爆,一次爆破成 型,利用装载机装碴,自卸汽车运至弃碴地点,出碴后钻孔台车再 推进至开挖面就位,开始下一个钻爆作业循环,同时进行先墙后拱 衬砌。 (二)、台阶开挖法 台阶开挖法是将设计断面分上半部断面和下半部断面两次开挖成型; 或采用上弧形导坑超前开挖和中核开挖及下部开挖(即台阶分部开挖 法),见图2所示。
隧道补强施工技巧

隧道补强施工技巧隧道是现代交通建设的一项重要基础设施,但经过一段时间的使用后,隧道可能会出现破损、变形等问题。
为了保证隧道的正常使用和安全性,隧道补强施工技巧显得尤为重要。
本文将介绍一些常用的隧道补强施工技巧,以期为相关从业人员提供参考。
1. 补强需求评估在进行隧道补强施工之前,首先需要评估补强的需求和范围。
这一步骤至关重要,可以通过对隧道结构进行全面检查,评估结构的受损程度和变形情况,从而确定具体的补强方案。
评估中应包括对隧道使用状况、受力分析、材料特性等的考量,以确保补强方案的科学性和合理性。
2. 施工材料选择隧道补强工程中使用的材料应具备一定的特性和功能,以满足隧道的补强要求。
常见的补强材料包括钢筋、钢板、混凝土等。
在选择材料时,应综合考虑材料的强度、耐腐蚀性、耐久性等因素,以及与原有结构的兼容性。
同时,应遵循相关的标准和规范,确保所选材料符合质量标准。
3. 补强方法选择针对不同类型的隧道和补强需求,可以采用不同的补强方法。
常见的方法包括钢筋混凝土补强、纤维增强聚合物(FRP)补强、预应力补强等。
在选择补强方法时,需综合考虑隧道结构的特点、补强效果、施工难度及成本等因素。
同时,施工过程中应采取适当的安全措施,确保施工人员的人身安全。
4. 补强施工步骤隧道补强施工一般包括以下步骤:预处理、材料准备、施工设备搭建、施工工艺调整、施工材料安装、施工质量控制等。
在进行每个步骤时,需要严格遵循相关规范和标准,保证施工质量。
同时,应注意施工过程中的安全问题,如施工现场的通风、防护措施等。
5. 施工质量控制隧道补强施工后,应进行质量检测和验收。
检测可以采用非损伤检测技术,如超声波检测、X射线检测等,以评估补强效果和质量。
验收时,应按照相关标准进行,确保补强工程符合设计要求和施工规范。
总结隧道补强施工技巧是保证隧道结构安全和使用寿命的关键。
通过合理的补强需求评估、材料选择、施工方法选择、施工步骤和质量控制,可以有效提高补强工程的质量和效果。
隧道施工常用方法主要有哪五种(两篇)

引言:隧道施工是现代城市建设的重要组成部分,也是交通基础设施建设的关键环节之一。
隧道的施工方法决定了施工效率和质量,因此在隧道工程中,选择适当的施工方法对于保证工程顺利进行具有重要意义。
本文将介绍隧道施工常用方法的五种进阶技术。
概述:正文内容:一、盾构法1.1地层适用性:盾构法适用于稳定的软土、粉砂、黏土等地层。
1.2施工过程:盾构法采用钻掘机械沿着预先设计的隧道轴线进行推进,同时进行土压平衡来保证隧道的稳定。
施工过程包括开挖、安装衬砌、推进及土压平衡等步骤。
1.3优势:盾构法施工速度快、工期短、对地表干扰小,并能减少对周边环境的破坏。
二、新奥法2.1地层适用性:新奥法适用于较为稳定的岩石、砂岩等地层。
2.2施工过程:新奥法是一种机械化隧道施工方法,通过用新奥杆在地层中钻孔并注浆,形成新奥体,从而实现隧道的稳定。
2.3优势:新奥法施工工艺简单,施工速度快,对地表干扰小,广泛应用于较为密集的城市地区。
三、抛锚法3.1地层适用性:抛锚法适用于较为坚硬的岩石地层。
3.2施工过程:抛锚法通过孔位预埋锚杆和锚索,使用机械工具进行锚杆的抛锚,形成稳定的锚固体,从而实现隧道的施工。
3.3优势:抛锚法施工简单、成本较低、适用性广,能够适应不同地质情况下的隧道施工。
四、钻爆法4.1地层适用性:钻爆法适用于各种地质条件,特别适合岩石较坚硬、不稳定的地层。
4.2施工过程:钻爆法是通过钻孔爆破来实现隧道的开挖,包括钻孔、放炮、清理等步骤。
4.3优势:钻爆法施工快速、适应性强、适用于多种地质条件,但在城市环境中由于振动和噪音较大,会对周围环境造成一定影响。
五、开挖法5.1地层适用性:开挖法适用于各种地质条件,特别适合软土、熟软岩等地层。
5.2施工过程:开挖法是通过机械设备进行地层开挖和清理,主要包括挖掘、清理、支护等步骤。
5.3优势:开挖法施工过程相对简单,可根据地质情况调整施工方法,适用于各种地质条件和工程规模。
总结:隧道施工常用方法包括盾构法、新奥法、抛锚法、钻爆法和开挖法,它们在不同地质条件下具有各自的优势和适用范围。
地铁隧道管片破损修补技术方案指南

附件:地铁管片破损修补指南一、总则(一)编制目的地铁在区间盾构施工过程中出现管片破损现象,各施工单位对破损管片的修补方法不尽相同,使用材料质量参差不齐,因此修补效果差异较大。
为了保证管片修补质量,地铁集团组织编写了《地铁管片破损修补指南》,旨在规范、指导破损管片的修补工作,望各参建单位参照执行。
(二)适用范围适用于在盾构施工过程中出现的管片破损修补。
当管片破损严重,一般性修补无法满足其正常使用时,需研究制定专项方案进行加固、修补。
破损程度的鉴别和修补结果的验收,应由土建施工总包单位会同监理单位共同确认,并留有相关资料。
(三)编制依据1.《盾构法隧道施工与验收规范》(GB 50446-2008)2.《建筑结构加固工程施工质量验收规范》(GB 50500-2010)3.《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006)4.《混凝土结构耐久性修复与防护技术规程》(JGJ/T 259-2012)5.《混凝土结构后锚固技术规程》 (JGJ145-2013)6.《混凝土界面处理剂》(JC/T 907-2002)二、破损的分类及修补方案(一)裂缝管片裂缝指成型隧道管片由于各种原因导致管片出现的各种裂缝。
裂缝类型及修补方案见下表所示。
序号裂缝类型修补方案1不渗水裂缝封闭处理2渗水裂缝先深层注浆堵水处理,再对裂缝进行封闭注:不得使用聚氨酯封闭裂缝。
(二)缺损管片缺损类型及修补方案见下表所示。
序号缺损类型修补方案缺损深度不超过钢筋保护层(如崩角、表面1封闭处理破裂等)缺损深度超过钢筋保护层(面积≥ 200mm ×先对管片背后进行注浆加固,再进2200mm ;深度 50-150mm )行补强处理先对管片背后进行注浆加固,然后缺损深度≥150 mm ,或已影响到止水效果3参照本办法制定专项方案,一处一的,或缺损范围较大,已影响正常使用的方案,报监理审批三、管片缺损修补的主要材料序号名称规格主要性能指标1聚合物修补砂浆抗压强度≥50MPa(28d)2钢筋阻锈剂干湿冷热循环 60 次,无锈蚀s: 5cm ×5cm3钢丝网片d:4mm4钢筋Φ4- Φ65植筋胶与混凝土粘接强度≥ 17MPa注:1.原材料进场时,施工单位应会同监理单位对其品种、型号、包装、中文标志、出厂日期、出厂检验合格报告等进行检查,并见证取样复验。
隧道施工技术试题

隧道施工技术模拟试题(补充)姓名: 得分:一、单项选择题(每题中只有一个正确答案,每题1分,共35分)1、配制C25混凝土所用的砂含泥量不宜大于(B )A:2。
5% B: 3 %C:3。
5%D: 5%2、锚杆孔的深度应大于锚杆长度(B )A: 5cm B:10cm C: 15cm D:20cm3、防水板的搭界宽度不应小于( B ),允许偏差为(B )A: 5、5 B:10、-10 C:15、5 D:20、104、明洞拱背回填应对称分层夯实,每层厚度不宜大于( C )m,其两侧回填土面高差不得大于0.5mA:0.15 B:0。
2 C:0。
3 D:0。
55、初期支护背后注浆应在初期支护砼强度达到(D )后进行A:70% B:80% C:90%D:100%6、根据验收标准的要求,光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率,硬岩和中硬岩的要求为( B ),并在开挖轮廓面上均匀分布A:硬岩〉60%\中硬岩≥70%B::硬岩>80%\中硬岩≥60%C::硬岩>60%\中硬岩≥80%D::硬岩>80%\中硬岩≥70%7、离石隧道长10240m,按照《铁路隧道施工规范》中的规定,应为(D )A::一般隧道B:中长隧道C:长隧道D:特长隧道8、隧道的允许施工误差宜为(B )A:±3cm B:±5cm C:±10cm D:±15cm9、钢筋检验以同牌号、同炉号、同规格、同交货每(C )吨为一个检验批A:30 B:50 C:60 D:8010、水泥检验以同厂家、同批号、同生产日期袋装每(A )吨为一个检验批A:200 B:400 C;500 D:60011、水泥检验以同厂家、同批号、同生产日期散装每(C )吨为一个检验批A:200 B:400 C:500 D:60012、管棚长度应根据地质情况选用,不宜小于(B )mA:5 B:10 C:12 D:1513 钢筋网搭界长度应为( A )个网孔,允许偏差为50mmA:1~2 B:1~3 C: 2~3 D: 2~414、支护采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被砼覆盖后铺设,其覆盖厚度不应小于( B )cmA:3 B:4 C:5 D:1015、喷射砼冬季施工作业区的环境温度不应低于( B )℃A:4 B:5 C:6 D:816、钢架安装间距的允许偏差为( D )mmA:±10 B: ±20 C:±50 D: ±10O17、锚杆安装的允许偏差为( A )mmA:孔距±150\ 孔深±50 B:孔距±150\ 孔深±100C:孔距±100\ 孔深±50 D: 孔距±100\ 孔深±10018、隧道掘进长度超过( C )m时,必须采用机械通风A:50 B:100 C:150 D:20019、台阶法是隧道施工常用的方法,台阶长度宜为隧道开挖宽度的( A )倍A: 1~2 B: 1~3 C: 2~3 D: 2~420、隧道开挖,在拱脚和墙脚以上( B )m范围内,严禁欠挖A:0.5 B:1。
隧道新奥法施工的原理及常见施工方法

管德鹏
云南.保山.2011.10
新奥法的发展
• 新奥法的发展可谓历尽坎坷。1951~ 1953 年建成的伊泽雷阿尔斯电站的压力隧洞, 采用锚杆支护取得成功。径向设置 的锚杆与隧道的围岩及喷射混凝土一起形成了一个拱圈。 可以说, 锚喷支护的发展直接为新奥法理论奠定了基础。新 奥法自1958 年申请专利以来, 在奥地利、德国、日本、中国、 英国、美国、意大利、法国、瑞士、巴基斯坦、希腊、韩 国等国家得到了应用。应用的隧道类型有: 水工隧洞、公路 隧道、铁路隧道、地铁隧道以及几乎所有其它的地下工程。 新奥法开始在岩质较好的地层中应用, 后来随着经验的不断 丰富, 较差地层中也开始应用新奥法并获得成功。
新奥法的发展
理论研究表明,塑性强化区和弹性区是围岩承载的主体,塑性软化区 是支护的对象。 围岩处于塑性软化变形阶段时,岩石已破碎,围压较低,围岩变形处于非 稳定状态,其承载力来源于破裂面的摩擦力。软化区的承载力具有双重作用, 一是有利于自身的稳定,但必须通过施加支护才能实现软化区围岩的稳定; 二是软化区对强化区围岩具有作用力,增大了强化区围压,提高围岩强度, 促进强化区围压进入稳定状态。 因此软化区工作状态对强化区的承载力有重要影响。 强化区围压较软化区大,围岩结构面处于紧密挤压状态,围岩变形处于稳 定状态,是主要的承载区之一。强化区对弹性区围岩具有支撑作用,增大了 弹性区围压,提高了岩体屈服强度,促使弹性区的形成。弹性区围压高于软 化区、强化区,使得围岩处于弹性工作状态,岩体应力和变形关系服从胡克 定律,是主要承载区之一。
动态管理决定乾坤or如何对待图纸的问题?
新奥法的基本要点及解读
• 为了充分发挥岩体的承载能力,应允许并控制岩体的变形。 一方面允许变形,使围岩中能形成承载环;另一方面又必 须限制它,使岩体不致过度松弛而丧失或大大降低承载能 力。在施工中应采用能与围岩密贴、及时筑砌又能随时加 强的柔性支护结构,例如,锚喷支护等。这样,就能通过 调整支护结构的强度、刚度和它参加工作的时间(包括闭 合时间)来控制岩体的变形。 • 必须理解:这是对硬岩的要求。 • 必须延伸:软岩不允许变形,必须采用刚性支护
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三、新奥法施工
少扰动,是指在进行隧道开挖时,要尽量减少对围岩 的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。 因此要求能用机械开挖的就不用钻爆法开挖。采用钻 爆法开挖时,要严格地进行控制爆破;尽量采用大断 面开挖;根据围岩类别、开挖方法、支护条件选择合 理的循环掘进进尺;自稳性差的围岩,循环掘进进尺 应短一些;支护要尽量紧跟开挖面,缩短围岩应力松 弛时间。 早锚喷,是指开挖后及时施作初期锚喷支护,使围岩 的变形进入受控制状态。这样做一方面是为了使围岩 不致因变形过度而产生坍塌失稳;另一方面是使围岩 变形适度发展,以充分发挥围岩的自承能力。必要时 可采取超前预支护措施。
一、公路隧道施工常用方法
新奥法与传统的矿山法相比,不仅仅是手段上的不同, 更重要的是工程理念、力学概念和设计原理的不同。新 奥法是一个体现应用岩体动态性质较完整的力学概念, 科学性较强的隧道施工方法。因而不能单纯地将它仅仅 看成是一种施工方法或是一种支护方法,也不应片面理 解仅用锚喷支护就认为是采用新奥法,新奥法的内容及 范围相当广泛、深入,它既包括隧道工程设计,又包括 隧道工程施工,还包括隧道和地下工程的科学范畴的大 系统工程。新奥法应用岩体力学的理论,以维护和利用 围岩的自承能力为基点,采用锚喷为主要支护手段,达 到及时控制围岩的变形和松弛,使围岩亦成为支护体系 的组成部分,并通过对围岩和支护结构的测量、监控来 及时而正确的指导隧道和地下工程设计施工的方法。
一、公路隧道施工常用方法
矿山法施工的工艺流程:
一、公路隧道施工常用方法
它与新奥法的根本区别,除了施工原理不 同外,在具体作业上还有:传统的矿山法 中不强调采用锚喷支护,而大量采用钢、 木支撑;不强调要及早闭合支护环;很少 采用复合式衬砌,而是大量采用刚度较大 的单层衬砌;不进行施工量测等。 近年来,由于施工机械的发展,以及传统 矿山法明显的不符合岩石力学的基本原理 和不经济,已逐渐由新奥法所取代。只有 在一些缺少大型机械的中、短隧道中,或 不熟悉新奥法的施工单位还采用传统的矿 山法。
Ⅰ
刚性支护
Ⅲ 柔性支护 IV-模注支护
σ
) P1 f( u=
B
u
荷载——结构模式
荷载——结构模式
工程类比法用得最多;信息设计法比工程 类比法更为合理更为可靠;三种方法并用 是以后的发展方向。
新奥法的要点: 1)围岩体和支护视作统一的承载结构体系,岩体是 主要的承载单元; 2)允许坑道开挖后围岩产生局部有限的应力松弛, 也允许作为承载环的支护结构有限制的变形; 3)通过试验、监控量测决定围岩体和支护结构的承 载——变形——时间特性; 4)按“预计的”围岩局部应力松弛选择开挖方法和 支护结构; 5)在施工中,通过对支护的量测、监视、信息反馈, 改修设计,决定支护措施或第二次衬砌。
三、新奥法施工
三、新奥法施工
新奥法按其开挖断面大小及位置,基本上可分为:全断面 法、台阶法、分部开挖法三大类及其若干变化方案。 (一)全断面法 (1)概念: 全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型,再施做 衬砌的隧道开挖方法,一般适用在地质条件较好的Ⅰ~Ⅱ 级围岩,也可用在单线铁路隧道Ⅲ级围岩地带。 (2)开挖顺序(图): ①全断面开挖;②锚喷支护;③浇筑混凝土衬砌。 (3)适用环境: 全断面法,常适用于Ⅰ~Ⅲ级硬岩的石质隧道。该法可采 用深孔爆破。
施工中上下部可配置同类较大型机械并行操作,当机械不足时 也可交替作业。当遇短隧道时,可将上部断面全部挖通后,再 挖下半断面。优点:该法施工干扰较少,可进行单工序作业。
(a)长台阶法
(b)短台阶法
(C)超短台阶法
三、新奥法施工
长台阶法的作业顺序为: 对于上半断面:用两臂钻孔台车钻眼、装药爆破,地层较软时亦 可用挖掘机开挖。安设锚杆和钢筋网,必要时加设钢支撑、喷射 混凝土。用铲斗为1.6m3的推铲机将石渣推运到台阶下,再由装载 机装入车内运至洞外。根据支护结构形成闭合断面的时间要求, 必要时在开挖上半断面后,可建筑临时底拱,形成上半断面的临 时闭合结构,然后在开挖下半断面时再将临时底拱挖掉。但从经 济观点来看,最好不这样做,而改用短台阶法。 对于下半断面:用两臂钻孔台车钻眼、装药爆破。装渣直接运至 洞外。安设边墙锚杆(必要时)和喷混凝土。用反铲挖掘机开挖 水沟。喷底部混凝土。开挖下半断面时,其炮眼布置方式有两种: 平行隧道轴线的水平眼(图3-5);由上台阶向下钻进的竖直眼, 又称插眼。前一种方式的炮眼主要布置在设计断面轮廓线上,能 有效地控制开挖断面。后一种方式的爆破效果较好,但爆破时石 渣飞出较远,容易打坏机械设备。
三、新奥法施工
b.短台阶法:上台阶长度5~50m,适用于Ⅳ~Ⅴ级围岩,
可缩短仰拱封闭时间,改善初期支护受力条件,但施工干 扰较大,当遇到软弱围岩时需慎重考虑,必要时应采用辅 助开挖措施稳定开挖面,以保证施工安全。短台阶法的作 业顺序和长台阶相同。 c.微台阶法:也称超短台阶法。上台阶仅超前3~5m,断面 闭合较快。此法多用于机械化程度不高的各类围岩地段, 当遇软弱围岩时需慎重考虑,必要时应采用辅助施工措施 稳定开挖工作面,以保证施工安全。
差
良好 上台阶初期支护
良好 下台阶初期支护
监控量测
下一循环Ⅳ~Ⅴ级较软而节理发育的围岩中。 (5)台阶法三种方案: 台阶法可分别采用三种变化方案。其划分一般是根据台阶 长度来决定的(图)。 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: A.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; B.上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备对施 工场地大小的要求。 a.长台阶法:上、下台阶距离较远,一般上台阶超前50m以上,
一、公路隧道施工常用方法
矿山法施工的基本原则 ①少扰动,是指在进行隧道开挖时,要尽量减少对围 岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和持续时间。采 用钢支撑,可以增大一次开挖断面的跨度,减少分部 开挖次数,采用预裂爆破技术,从而达到减少对围岩 的扰动次数。 ②早支撑,指开挖坑道后应及时施作临时构件及支撑, 使围岩不致因变形松弛过度而产生坍塌失稳,并能承 受围岩松弛变形产生的压力。并进行定期检查支撑的 工作情况,若发现变形严重或出现损坏征兆,应及时 增设支撑予以加固和加强。 ③快衬砌,指拆除临时支撑时要及时修筑永久性混凝 土衬砌,并使其能尽早承载参与工作。若采用的是钢 支撑又不必拆除,或无临时支撑时,亦应尽早施作永 久性混凝土衬砌,防止坑道壁裸露时间过长风化侵蚀
三、新奥法施工
(7)施工要点 ①配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备,缩 短循环作业时间,合理采用平行交叉作业工序,提高施工 进度。 ②利用钻孔台车深孔钻爆增加循环进尺,控制钻孔进度, 改善光面爆破效果,减少超欠挖。 ③及时对开挖轮廓围岩施做喷射混凝土封闭层。 ④有条件时采用导洞超前的开挖方法,合理组织施工保证 隧道施工安全。 ⑤仰拱、铺底超前二次衬砌且一次全幅浇筑,Ⅰ~Ⅱ级围 岩离掌子面距离≤120m,Ⅲ级围岩≤90m。 (8)开挖时注意事项 见课本69-70页
三、新奥法施工
8m ~ 5
台阶法图示
台阶法施工方式
施工准备
(3)台阶法开挖施工流程图
超前地质预报
爆破设计
上、下台阶测量放线
按 规 定 处 理 并 反 馈 信 息 反 馈
上台阶钻眼
下台阶钻眼
装药爆破
按 规 定 处 理 并 反 馈 信 息 反 馈
通 风 初喷后出碴
差 上台阶检查和爆破效果评价 下台阶检查和爆破效果评价
三、新奥法施工
采用新奥法施工的公路隧道,应视其规模、地质条件 以及安全要求、施工方法,并充分利用现场监控、量 测信息来指导施工。严格执行施工程序,不得有任何 省略。新奥法的特征之一是采用现场监控、量测信息 指导施工,即通过对隧道施工中量测数据和对开挖面 的地质观察等进行预测、预报和反馈。并根据已建立 的量测数据,对隧道施工方法(包括特殊的、辅助的 施工方法)、断面开挖步骤及顺序、初期支护的参数 等进行合理调整,以保证施工安全、坑道围岩稳定、 工程质量和支护结构的经济性等。 新奥法施工的基本原则可归纳为:“少扰动、早锚喷、 勤量测、紧封闭”。
(4)特点: 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,干扰少,便于施工组织和管理。 缺点是由于开挖面较大,围岩相对稳定性降低,且每次循环工作 量相对较大,故此要求施工单位应具有较强的开挖、出渣、运输 及支护能力。 全断面法施工开挖工作面大,钻爆施工效率较高,采用深眼爆破 可加快掘进速度,且爆破对围岩的震动次数较少,有利于围岩稳 定。缺点是每次深孔爆破震动较大,因而要求进行精心的钻爆设 计和严格的控制爆破作业。
三、新奥法施工
超短台阶法施工作业顺序为: 用一台停在台阶下的长臂挖掘机或单臂掘进机开挖上半断面 至一个进尺。安设拱部锚杆、钢筋网或钢支撑。喷拱部混凝 土。用同一台机械开挖下半断面至一个进尺。安设边墙锚杆、 钢筋网或接长钢支撑,喷边墙混凝土(必要时加喷拱部混凝 土)。开挖水沟、安设底部钢支撑,喷底拱混凝土。灌注内 层衬砌。 如无大型机械也可采用小型机具交替地在上下部进行开挖, 由于上半断面施工作业场地狭小,常常需要配置移动式施工 台架,以解决上半断面施工机具的布置问题。
新奥法的三种主要设计方法: 1、工程类比法; 2、现场监控量测法(信息设计法); 3、理论计算验算法:
P max
P
A
P0
原岩压力线
P0
Pc
PE
P max
Ⅰ
形变压力区
P0
K
锚 Ⅱ 喷
PK P1
初喷
P1
Pc PE
Ⅲ锚
喷 二次
cE D
Pmin
P0
松散压力区
Ⅳ
u0
uE ur
锚喷支护