大跨度双跨联拱隧道的新奥法施工
新奥法隧道施工技术要点

二、新奥法施工要点新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,原文是New Austrian Tunnelling Method,简称为NATM。
新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹教授于二十世纪50年代提出的。
我国近40年来,铁路等部门通过科研、设计、施工三结合,在许多隧道修建中,根据自己的特点成功地应用了新奥法,取得了较多的经验,积累了大量的数据。
新奥法在公路建设中起步较晚,但是近年来在我省山区公路建设的应用正日益广泛,目前新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法,其技术经济效益是明显的。
这里强调一下新奥法施工的原理和要点,以便于更好地控制采用新奥法的隧道施工质量。
新奥法是以隧道工程经验和岩体力学理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的施工方法,已成为现代隧道工程新技术的标志之一。
新奥法技术摒弃了以整体式混凝土衬砌被动地支撑洞室围岩的传统做法,改由柔性、薄壁、能与围岩紧密贴合的锚喷网支护保护、加固围岩,从而发挥围岩的自承与自稳能力形成天然承载结构,从而达到省工、省料和降低造价的目的。
新奥法的基本要点可归纳如下:1.岩体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。
为此,施工中断面分块不宜过多,开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进。
2.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。
3.为了改善支护结构的受力性能,施工中应尽快闭合,而成为封闭的筒形结构。
另外,隧道断面形状应尽可能圆顺,以避免拐角处的应力集中。
4.通过施工中对围岩和支护的动态观察、量测,合理安排施工程序、进行设计变更及日常的施工管理。
双连拱隧道开挖及初期支护施工工艺

双连拱隧道开挖及初期支护施工工艺1工程概况大岭隧道位于陕西省安康市流水镇,是包茂高速公路陕西境安康至紫阳段AME5合同段的浅埋双连拱隧道,全长156m。
隧道结构按新奥法原理进行设计,采用复合衬砌,以锚杆、挂网、湿喷混凝土等为初期支护,并辅以大管棚、注浆小导管等支护措施。
2设计概况及特点双连拱隧道是在高速公路通过的山势不高、纵向长度较短、公路上下行线在此分离不开的地段设置的双跨连拱隧道,其单跨断面为单心圆结构,边墙为曲墙,中墙为直墙,单跨净宽10.25m,净高5.0m,上下行线隧道通过钢筋砼中隔墙相连,初期支护根据地质情况分别采用工字钢,Φ22早强锚杆、挂网、喷砼与单跨隧道基本相同。
3施工工艺3.1 开挖施工因双连拱隧道具有埋深浅、跨度大、地质条件复杂、围岩风化破碎、受雨季地表水影响大的特点,开挖施工必须遵循“短进尺、弱爆破、强支护、早闭合”的原则。
根据围岩情况的不同,本隧道开挖施工采用导洞法。
3.1.1 导洞施工法导洞施工法就是首先在连接上下行线隧道的中隔墙处贯通一条小断面导洞,并施工中隔墙砼,在上下行隧道两侧分别开挖一条侧导洞,在中墙砼与边墙砼施工完后再开挖上下行线正洞的施工方法。
导洞开挖法施工顺序说明。
(1)先行中心导洞上部开挖、临时支撑。
(2)先行中心导洞下部开挖、临时支撑。
(3)模筑钢筋混凝土中隔墙。
(4)后行双侧壁导洞开挖、初期支护、临时支撑。
(5)先行单洞环形开挖中心预留核心土、初期支护。
(6)先行单洞中心核心土部分开挖。
(7)先行单洞中间底部开挖。
(8)后行单洞环形开挖中心预留核心土、初期支护。
(9)后行单洞中心核心土部分开挖。
(10)后行单洞中间底部开挖。
根据隧道进出口地形条件及施工场地的实际情况,中导洞开挖从隧道一端开始施工,在另一端贯通。
根据地质条件,中导洞开挖采用全断面施工方法,均采用光面爆破技术,初期支护紧跟开挖面,不允许围岩暴露时间太长,杜绝坍方,因为中导洞即使有小面积的坍方也会给正洞开挖带来很大的影响。
隧道工程新奥法施工的基本原理

隧道工程新奥法施工的基本原理1. 隧道工程的背景说到隧道工程,大家脑海中是不是立刻浮现出那些神秘而又深邃的地下通道?没错,隧道就像一条条穿梭于大地腹中的“血管”,把城市和乡村连接得紧密无间。
而新奥法,嘿,这可是现代隧道施工的“绝活”。
这个方法听起来有点高大上,但其实原理简单,大家只要耐心听我一一道来,保证你听得明明白白,绝不会让你觉得无聊。
2. 新奥法的基本原理2.1. 原理概述新奥法,全名是“新奥地利隧道施工法”,乍一听是不是有点拗口?其实,它的核心理念就是根据地质情况,灵活运用不同的施工方法,尽量降低成本、提高效率。
简单来说,就是根据不同的“地底情况”,选用最适合的“打洞方式”。
比如,面对松软的土壤,可能需要用到喷射混凝土,而在坚硬的岩石中,就得用上更为坚固的工具。
这就像我们打麻将,根据手里的牌,灵活出牌,总不能一味坚持一个套路,对吧?2.2. 施工步骤这新奥法的施工步骤也很有意思,通常分为几个大步骤。
首先,开挖阶段就像是人们在深夜“挖宝”,要小心翼翼,不要惊动地层的“安眠”。
然后,喷射混凝土就像为隧道穿上保护衣,增强稳定性,避免“塌方”这种事儿发生。
接下来,支护结构的设置就像是在给隧道“打针”,加强它的承载能力,确保安全无忧。
最后,随着施工的推进,隧道内部的细节装饰也是不能少的,照明、通风这些设施可是让隧道“活”起来的关键。
3. 新奥法的优势3.1. 灵活性和适应性新奥法的最大优势在于它的灵活性,换句话说,它能像变色龙一样,根据环境变化而调整策略。
这种方法特别适合复杂的地质环境,像那些经常出问题的山体滑坡地区,施工难度大,但是新奥法能让你轻松应对。
想象一下,如果你在野外露营,周围环境千变万化,能随时调整自己的帐篷位置,这就能大大提升生存几率。
3.2. 安全性和经济性安全性也是新奥法的一大亮点。
在隧道施工中,稳定性是头等大事。
新奥法强调施工中的实时监测,就像一个“卫士”在随时守护着施工队员的安全。
隧道工程新奥法施工简介(3篇)

第1篇隧道工程新奥法施工,即新奥地利隧道施工方法的简称,是一种以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的施工方法。
自20世纪60年代以来,新奥法在全球范围内得到了广泛应用,尤其在软岩隧道施工中,已成为一种基本方法。
一、新奥法的基本原理新奥法的基本原理是将隧道围岩视为一个整体,在施工过程中,通过锚杆、喷射混凝土等手段,将围岩与支护体系紧密结合,形成一个环状承载结构。
这种结构在受力时,能够将围岩的承载能力充分发挥出来,从而降低支护结构的负担,提高施工效率和安全性。
二、新奥法的施工特点1. 施工速度快:新奥法采用锚杆和喷射混凝土作为主要支护手段,施工速度快,能够在较短时间内完成隧道支护工作。
2. 施工质量好:新奥法通过锚杆和喷射混凝土对围岩进行加固,使隧道结构更加稳定,施工质量得到保证。
3. 施工成本低:新奥法在施工过程中,能够充分利用围岩自身的承载能力,减少支护结构的用量,从而降低施工成本。
4. 施工安全:新奥法通过锚杆和喷射混凝土对围岩进行加固,使隧道结构更加稳定,提高了施工安全性。
三、新奥法的施工步骤1. 施工准备:对隧道地质条件进行详细调查,制定合理的施工方案。
2. 隧道开挖:采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进等方法进行隧道开挖。
3. 围岩加固:在隧道开挖过程中,通过锚杆和喷射混凝土对围岩进行加固。
4. 支护结构施工:在围岩加固的基础上,进行支护结构的施工,包括锚杆、喷射混凝土等。
5. 隧道衬砌:在支护结构施工完成后,进行隧道衬砌施工。
6. 隧道排水:对隧道进行排水处理,确保隧道内部干燥。
7. 隧道验收:对隧道施工质量进行检查,确保隧道满足使用要求。
四、新奥法的应用领域新奥法适用于各种地质条件下的隧道施工,尤其适用于软岩、软弱围岩和特殊地质条件下的隧道施工。
在我国,新奥法已广泛应用于铁路、公路、城市地铁等隧道工程中。
总之,隧道工程新奥法施工是一种高效、安全、经济的施工方法,具有广泛的应用前景。
隧道新奥法施工安全管理指导书

目录1、概述................................................................. 错误!未定义书签。
1.1隧道新奥法施工工程简介 ............................................. 错误!未定义书签。
1.1.1施工工艺....................................................... 错误!未定义书签。
1.1.2工艺流程....................................................... 错误!未定义书签。
1.1.3依托工程概述................................................... 错误!未定义书签。
1.2合用范围........................................................... 错误!未定义书签。
1.3编制依据........................................................... 错误!未定义书签。
1.3.1国家法律法规................................................... 错误!未定义书签。
1.3.2国家标准及行业技术规范......................................... 错误!未定义书签。
1.3.3设计、建设、监理单位执行文献 ................................... 错误!未定义书签。
1.3.4公司内部规章制度............................................... 错误!未定义书签。
2、危险有害因素辨识 ..................................................... 错误!未定义书签。
隧道工程资料:隧道施工新奥法.doc

隧道工程资料:隧道施工新奥法新奥法即新奥地利隧道施工方法的,原文是NewAustrianTunnellingMethod简称NATM,新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹(L.V.RABCEWICZ)教授于50年代提出的,它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法,经过一些国家的许多实践和理论研究,于60年代取得专利权并正式命名。
之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发展,已成为现代隧道工程新技术标志之一。
六十年代NATM被介绍到我国,七十年代末八十年代初得到迅速发展。
至今,可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM。
新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。
新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。
新奥法(NATM)是新奥地利隧道施工方法的简称,在我国常把新奥法称为锚喷构筑法。
采用该方法修建地下隧道时,对地面干扰小,工程投资也相对较小,已经积累了比较成熟的施工经验,工程质量也可以得到较好的保证。
使用此方法进行施工时,对于岩石地层,可采用分步或全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要时可做二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌,在有地下水的条件下必须降水后方可施工。
新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。
当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的发展。
如智利的圣地亚哥新地铁线采用新奥法施工地铁车站,车站位于城市道路下7~9m,开挖面积230m2,相当于17m(宽)14m (高);我国自1987年在北京地铁首次采用新奥法施工复兴门车站及折返线工程,车站跨度达26m。
针对我国城市地下工程的特点和地质条件,新奥法经过多年的完善与发展,又开发了浅埋暗挖法这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程,如根据新奥法的基本原理,采用群洞方案修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站站,断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采用新奥法。
隧道新奥法施工方法流程
隧道新奥法施工方法流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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②开挖作业:按设计要求采用全断面法、台阶法或分部开挖法进行精准爆破或机械开挖,尽量减少对围岩的扰动。
③初期支护:开挖后立即喷射混凝土,安装锚杆、钢筋网等,形成柔性薄壁支护结构,控制围岩早期变形。
④监控量测:在施工过程中持续监测围岩位移、应力等,根据数据调整支护参数和施工方法。
⑤二次衬砌:初期支护稳定后,浇筑混凝土进行永久性衬砌,增强隧道结构的稳定性和耐久性。
⑥防水排水:在二次衬砌中设置防水层,构建排水系统,确保隧道内部干燥。
⑦通风照明:安装通风及照明设施,保障施工安全和运营需要。
⑧附属设施安装:安装通信、信号、消防等系统,铺设轨道或路面(视隧道用途而定)。
⑨环境恢复:施工结束后,进行隧道口及周边环境的恢复工作,包括绿化、道路修复等。
新奥法强调“少扰动、早喷锚、紧封闭、勤测量”的原则,旨在利用和保护围岩自身稳定性,实现安全高效施工。
双连拱隧道合理施工技术
双连拱隧道合理施工技术于波(辽宁驰通公路工程监理事务所,辽宁沈阳110005)脯耍】我国在高等级公路的建设中,在特殊地质及地形条件的地区,为获得良好的技术经济效果,大量选择了连拱隧道方案。
但在特殊地质及地形条件的地区,从线桥隧衔接方式、总体路线线型、工程造价等因素综合考虑,双洞分离式方案往往受到较大局限,为获得良好的技术经济效果,连拱及小间距隧道方案则成为重要的可选方案,尤其对于中短长度的隧道,在许多场合己成为首选方案。
巨键词]双连拱;隧道;施工技术;分析1国内外双连拱隧道建设现状我国在己建成的高等级公路中,遇到各类隧道时,主要采用了双洞分离式方案修建,在此方面已积累了丰富的实践经验。
但在特殊地质及地形条件的地区,从线桥隧衔接方式、总体路线线型、工程造价等因素综合考虑,双洞分离式方案往往受到较大局限,为获得良好的技术经济效果,连拱及小间距隧道方案则成为重要的可选方案,尤其对于中短长度的隧道,在许多场合己成为首选方案。
目前在Eg)l l、重庆、云南、贵州、江苏、浙江、福建等省市在建及拟建的高速公路及市政道路的建设中,大量采用了连拱及小间距隧道。
日本及欧美等公路隧道修建技术发达的国家,连拱及小间距隧道的出现的历史较我国要长,也已有相当的设计施工经验,但因其结构的特殊性和设计施工技术的复杂性,一直是各国隧道工程领域的重点研究对象。
如日本道路公团近期针对在建中的第二东(京)名(古屋)名(古屋)神(户)高速公路等重要干线高速公路及中心城市周边公路中出现的大量连拱隧道,结合各自的特殊地质及地形条件,采用多种新的研究手段,正在对施工期间的开挖支护方法、监控量测基准、支护参数、衬砌结构的安全性等多项内容进行大规模技术研究。
从目前国内已建成的为数不多的连拱隧道工程来看,在施工中均不同程度地出现了开挖过程中围岩坍塌、衬砌产生大面积裂缝、衬砌接头处严重漏水等问题。
随着连拱隧道的大量出现,对连拱隧道的综合修建技术分析是非常重要的。
公路双跨连拱隧道中隔墙法施工工法
公路双跨xx隧道中隔墙法施工工法xx集团第七工程有限公司xx前言:二十世纪90年代以来,我国公路建设进入一个高速发展时期。
在山区高等级公路建设中,经常遇到小哑口或小山鼻的情况,受地形条件限制,目前国内一些较短的隧道常选用连拱结构形式。
从节约用地、利于环保,减少高路堑工程方面考虑,修建连拱隧道具有功能合理、结构紧凑、承载能力好的重要意义。
但连拱隧道由于开挖跨度大,结构对荷载变化比较敏感,围岩稳定性变差,给施工带来很大的难度,施工安全难以保证,工期长,工程成本不易有效控制。
我公司在京福高速公路三明连结线SLA2合同段建设中充分领会设计意图,并积极收集连拱隧道施工技巧和施工经验,运用中隔墙法指导管段内垄东隧道的施工(498m),确保了工程顺利进行,取得了良好的社会效益和经济效益,并在实践中收集、整理,形成本工法。
一、工法特点⒈由两端洞口向中间开挖、支护中导洞,直至贯通再进行其它工序作业。
中导洞首先贯通,既改善了施工环境,又起到超前地质预报的作用。
⒉合理利用开挖班劳力和机械设备能力,左、右洞各开挖侧导洞100m左右,并在中导洞与侧导洞之间设置横洞。
既增加了工作面,又加快了中隔墙施工进度,减少施工干扰,从而加快主洞开挖进度。
⒊主洞开挖采用定向爆破技术,减弱对中墙的爆破震动,同时也减少了中隔墙保护区段的长度,从而降低中隔墙保护费用。
⒋两主洞错开50m以上,以监控量测为指导,主洞开挖、支护平行施工,减少洞内工序之间的相互制约,达到缩短工期、保持合理施工环境的效果。
⒌左右主洞围岩收敛都趋于稳定后再施做二次衬砌,避免因爆破松动区域范围内的围岩经3~4次爆破振动后内部多次应力重分布变化未稳定,造成二衬受力不均衡使混凝土面产生裂纹等负面影响。
⒍仰拱、填充砼、调平层和矮边墙先施作,二衬随后,优化洞内文明施工,并确保主洞二次衬砌质量。
二、适用范围⒈石质Ⅲ~Ⅴ类围岩双洞及以上连拱隧道;⒉城市地铁、软质围岩隧道、土质连拱隧道亦可参照本工法施工。
双连拱隧道施工特点及常见问题处理措施_0
双连拱隧道施工特点及常见问题处理措施结合双联拱隧道的设计、施工特点,介绍了双联拱隧道的施工工艺,施工中常见问题的处理措施。
标签:双连拱;隧道;工艺1 双连拱隧道设计、施工特点双连拱隧道是在通过山势不高,纵向长度较短,横坡较陡,公路上、下行线分不开的情况,通常设置双跨连拱隧道。
庄河至盖州高速公路戴峪岭1号隧道是典型的双连拱隧道,其单跨断面为单心圆结构,边墙、中隔墙为曲墙,上下行线通过钢筋混凝土中隔墙相连。
双连拱隧道由于通过地段的地质条件特殊性,决定了其设计、施工具有以下特点:1.1 埋深浅长度短双连拱隧道通过的地段一般山势较低,其最大埋深在50~80m左右,纵向长度在500m以下,在长度较大,山势较高一般不采用双连拱隧道,而采用上下行线分开的单拱隧道。
1.2 偏压双连拱隧道通过地段地势较陡,上下行线两侧埋深不同时隧道也就不同程度的存在偏压,特别是洞口偏压严重,这给隧道口施工带来很大困难。
1.3 由于埋深浅,双连拱隧道一般地质条件复杂,围岩软弱破碎,节理发育差。
隧道内的水,受地表水影响较大。
雨季施工困难。
1.4 施工工序复杂,工序间影响大双拱隧道的设计特点决定其施工必须分多个步骤进行。
工序间相互影响很大,双连拱隧道的施工组织必须科学、合理,理清各个工序的先后顺序及相联关系,在施工过程中尽量减小各施工工序之间的相互影响并根据实际情况灵活调整。
2 施工工序双连拱隧道的施工,施工方法主要有中导洞法和三导洞法。
中导洞法是中导洞现行施工,再施工中隔墙,然后以进行两侧主洞施工;三导洞法除在中隔墙处开挖一导洞外,在上下行线两侧分别开挖一条侧导洞,在中墙混凝土与边墙混凝土施工完后再开挖上,下行线正洞。
本文介绍中导洞法。
2.1 施工监控量测隧道的监控量测贯穿施工的全部过程,是施工控制的重要组成部分。
利用监控量测结果分析围岩变形规律和支护状态,发现异常情况及时采取措施进行处理、补救,施工监控量测贯穿施工整个过程,在隧道的施工过程中应勤量测。
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2002年3月第1期(总73)铁 道 工 程 学 报JOURNALOFRAILWAYENINEERINGSOCIETYMarch 2002No.1(Ser.73)
文章编号:1006-2106(2002)01-0062-04
大跨度双跨联拱隧道的新奥法施工綦志富Ξ 孙 波(铁道部第一勘察设计院西安分院,西安 710043)提 要:本文通过天鹿园隧道、木强隧道工程实例,分析和探讨了新奥法在大跨度、浅埋、偏压条件下,具体解决施工难点的措施和方法,总结出一定的经验和认识,以供类似工程施工借鉴。关键词:大跨度;浅埋;偏压;监控量测;施工中图分类号:U455 文献标识码: A
1 引言1.1 新奥法隧道施工实例新奥法隧道施工已被广泛应用,在高速公路上,近年来越来越多地采用双跨联拱结构隧道,这种结构一般跨度大,采用中墙隔离上下行车,施工安全成为重要的控制点,再者,由于高速公路的行车要求,隧道防水问题成为施工质量的关键。广州市北二环高速公路,天鹿园隧道(270m)、木强隧道(220m)为双跨联拱隧道。单洞三车道净宽13.5m,净高5m;双洞跨度30m,中隔墙厚2.4m。笔者对两座隧道的施工进行了全过程的监理,现两座隧道均已建成,对这类结构隧道的施工产生了新的认识。1.2 新奥法施工的基本原理新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护系的组成部分。并通过对围岩和支护的测量、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。2 工程概况2.1 工程地质条件天鹿园隧道和木强隧道,主要地层为-类的弱微风化花岗岩,隧道进出口分布类坡积及强风化花岗岩带,洞身围岩节理裂隙发育,风化不均匀。地下水主要为基岩裂隙水,受大气降水补给。天鹿园隧道及木强隧道旱季期间总的计算涌水量分别为3.5Ls及6.2Ls,开挖后涌水量远远大于计算值。2.2 工程存在的问题两座隧道进出口均处于浅埋松散的地层中,主要为坡积亚粘土及强风化的花岗岩带(见图1、图2)。其中木强隧道原设计为大开挖路堑方案,后因考虑屏邻
木强水库环保原因,改为隧道方案,因此,隧道右洞洞身位于山坡侧下方,出口浅埋及偏压问题非常突出,同时由于地下水较为丰富,对中墙防水带来一定难度,所以针对以上问题,必须做如下考虑:
图1 天鹿园隧道地质纵断面示意图(1)进出口浅埋,单洞及双洞跨度较大,施工采用
双侧壁导坑进行,以利控制地表变形及保证施工安全;
Ξ收稿日期 2001-08-12 綦志富 工程师 男 1971年出生; 孙 波 高级工程师 男 1967年出生© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.图2 木强隧道地质纵断面示意图(2)木强隧道原设计对偏压问题没有考虑,因此施
工中必须做变更以加强初支及二次衬砌的强度;
(3)为保证施工安全,必须周密监控量测工作,做
到提前预报指导施工;
(4)中墙防水问题是隧道防水处理的关键,施工中
采用多项步骤以达到杜绝渗漏。
3 支护参数设计按新奥法设计原理,采用复合式衬砌,以锚杆、喷射混凝土、钢拱架作为初期支护,模注混凝土或钢筋混凝土作为二次衬砌,在两次衬砌之间设PVC复合防水层。衬砌结构分别为浅埋和深埋衬砌两种类型(见表1)。浅埋衬砌主要用于进出口浅埋、地形地质条件差、
后期松弛作用强烈的地段。表现在结构设计上土压力荷载大而且发展迅速,侧压力又相对较小,因此支护要求加强。
表1 衬砌类型衬砌类型初 支 参 数<22锚杆(cm)钢筋网钢支撑喷混凝土(cm)二衬支护辅助措施S2(浅埋)L240080×80<6.520×20工25a
间距80
3025#钢筋混凝土
50cm
<108
长管棚
S3(浅埋)L230080×80<6.520×20<25
格栅
2825#钢筋混凝土
50cm
<50
管棚
S4L2250100×100<6.520×20(拱部)1525#混凝土
40cm
4 监控量测实施及分析监控量测是新奥法指导施工强有力的手段,因此把该项工作作为控制的重点。
4.1 监控量测项目的确定根据需要结合施工规范,确定监测项目为:(1)地质及支护状况观察;(2)周边收敛量测;(3)拱顶下沉量测;(4)地表沉降;(5)钢支撑内力及外力量测。
4.2 测点位置的布置(1)周边收敛量测布置于、、类围岩;(2)拱
顶下沉量测布置于、、类围岩;(3)地表下沉量测布置于类围岩浅埋段洞口附近;(4)钢支撑内力及外力布置于类围岩浅埋段、类围岩。根据围岩情况,在类围岩及类围岩中,多布置测点及断面,间距因地质情况确定(在20~50m之间选取)。为了在同一点通过不同角度反映围岩变形特征,
在同一点或同一断面布置2~3项内容互相验证补充,
严格按计划安排实施,专人负责执行,对数据资料及时
分析,若发现异常,找出原因,采取相应措施予以解决。4.3 量测频率(见表2)表2 监控量测频率表项目名称频 率1~15天16天~1个月周边收敛1~2次天1次2天拱顶下沉1~2次天1次2天钢筋内力及外力1~2次天1次2天
地表下沉开挖面距量测断面前后<2B时,
1次2天
开挖面距量测断面前后<5B时,
1次2天
开挖面距量测断面前后>5B时,
1次周
围岩素描10m一次
4.4 数据资料分析根据木强隧道及天鹿园隧道的量测资料,经分析得出一定规律,指导施工安全进行,分析结果如下:
36 第1期綦志富等:大跨度双跨联拱隧道的新奥法施工© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.(1)地表沉降有以下特点:①洞口外侧断面沉降值
较大,符合埋深浅沉降反映敏感沉降大的一般规律;②最大沉降为10~11mm,平均沉降6.7~9.6mm;
(2)周边收敛结果表明:①第一周的收敛值足以反
映全部80%~100%以上变形;②爆破后收敛迅速,围岩变形很快,若不及时观测,结果已失真实,所以观测必须及时;③收敛因围岩不同而产生差异,类0.08
~0.06mm,类0.02mm;④埋深对收敛变形影响不显著,反映出支护抵制收敛变形的作用显著;
(3)拱顶下沉观测结果见表3。
表3 拱顶下沉观测成果表
点位里程围岩类别
拱顶埋深(m)开挖三天下沉量(mm)稳定时下沉总量(mm)开挖下台阶
后三天下沉量(mm)
K28+4957.0-5~-7-41-11~-17
+50512.4-7~-10-34-10~-22+53021.6-5~-9-32-7~-17+55032.4-6~-9-29-6~-18+57040.2-7~-11-29-6~-16+59550.9-5~-17-9+63058.3-6~-9-9+650248.8-6~-8-10
由表3可以看出:①低类围岩的开挖三天下沉量及稳定时的下沉总量皆大;②同类围岩埋深浅下沉量大,但各类围岩七天后已达稳定;③下台阶开挖对下沉影响十分明显,且数量变化较大;不同围岩类别因埋深的大小,数量差异变化不大。(4)内力观测
经采用SDG225弦式锚杆应力计、SDP钢弦频率计和SDB2100表面应变计测量内力变化,得出以下规律:①开挖10天若无扰动,则基本稳定;②下台阶开挖临时支撑拆除时,拱架受力增大,内力出现突变现象,
与拱顶下沉规律相映证;③仰拱回填后,内力有微小下降,说明仰拱有利初支的稳定。
4.5 根据以上手段及规律分析,采取了以下措施(1)低类别围岩及浅埋段支护给予加强
;
(2)在开挖后三天初期支护及时跟进,喷锚必须及
时做;
(3)下台阶开挖后,仰拱及时施作,避免变形加大。
5 施工中的难点及处理措施
5.1 施工中的难点经过现场调查及读图发现,隧道有以下几个特点和难点:
(1)隧道跨度较大,根据设计双跨总跨度达
30m
,
对周围围岩扰动范围相应增大,围岩对拱圈支衬系统必将产生很大的压力和变形。(2)松散地层的分布段落较长,天鹿园隧道为
75
m(占隧道全长的27.8%),木强隧道长90m(占隧道
全长41.0%)。该地层上部为第四系坡积层,分布厚度0.5~3.0m,下部为强风化花岗岩,岩体破碎,节理发育,厚度0.8~19.0m,隧道洞室开挖极易造成塌方,
稳定性极差。(3)木强隧道出口位于斜坡侧下方,造成隧道约
50m段落地层产生明显的偏压应力,洞身均位于松散地层中,且此段右洞开挖轮廓距地表最浅处约1.0m
左右,因此对隧道的安全造成很大不利。(4)隧道地下水较丰富,中墙处围岩受左右室二次
爆破的影响,加大了裂隙的发育程度,造成大气降水更为直接地透过裂隙流入隧道,实际涌水量与设计计算值差别极大。从目前已通的同类隧道来看,中墙防水一直是一个难以处理彻底的问题,因此,如何作好中墙防水是质量控制的关键。
5.2 施工难点的处理措施针对大跨度、浅埋、偏压、围岩稳定性差、中墙部分围岩受到二次爆破影响的难点和特点,监理与施工方和设计方共同研究提出了有目的的措施,从而保证施工安全和结构稳定。(1)针对隧道大跨度,控制地层变形和稳定是隧道
施工的关键,因此采用双侧导坑侧壁法施工,利用左、中、右三个导坑,分割开挖断面,有利地控制围岩的变形。施工工序按先导坑后主洞进行开挖(见图3),导坑顺利贯通后(工序1),再进入主洞开挖,由于开挖断面大,因而要求先进行左洞开挖(工序2,4),后跟进右洞开挖(工序4,5),根据围岩情况确定先后间隔步长,
时刻观察初支情况,发现裂缝及时调整施工进度,适时增加横向支撑达到控制和稳定变形的目的。(2)松散地层浅埋段,确保围岩稳定是施工的关
键,因此加大了初支强度,喷射混凝土厚度加大到30
cm,利用双层钢筋网,工字钢的间距适当加密(小于80cm),同时加大安全度,对二衬厚度加大(50cm),并加
大二次衬砌钢筋的规格。
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