前言:中文期刊网精心挑选了隧道开挖要求范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
隧道开挖要求范文1
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
Abstract: Reasonable and effective excavation construction technology is to ensure that the mudstone tunnel construction is a worthy research key construction technology, combined with a mudstone tunnel excavation construction examples, through excavation scheme comparison, the three step seven step excavation technology in mudstone construction advantage, a detailed analysis of three step seven step excavation technology, construction technology construction technology of excavation; after the completion of the monitoring results show that the three step, seven step excavation technology in mudstone tunnel excavation construction has feasibility, can effectively shorten the excavation construction time limit for a project, has good safety and economy, the excavation construction technology for similar tunnel excavation construction provides the reference.
Key Words:Mudstone tunnel; The three step and seven step excavation method; Excavation technology; Construction technology.
1引 言
目前国内高速公路发展迅猛,丘陵地区中大量建设有短隧道,而且短隧道大部分为浅埋、偏压,围岩条件差,一般为土质岩层,土质遇水易泡软,容易造成泥岩隧道出现垮塌,这给快速、安全施工带来难度。对于泥岩隧道来说,合理有效地开挖施工是确保泥岩隧道施工中不造成塌方的一个有效方法,可想而知,泥岩隧道的开挖方法以及施工技术是一个值得研究的问题。鉴于此,本文结合某泥岩隧道工程的开挖施工,对各开挖施工方案进行对比,探讨适合泥岩隧道开挖的施工方案,同时分析该开挖施工方案的施工工艺以及关键施工技术,旨在为同类泥岩隧道工程的开挖施工提供参考借鉴。
2工程概况
某泥岩隧道起标为DK274+745,终标为DK274+925,隧道全长为180米,为双线泥岩隧道。隧道纵坡为单面下坡,线路进口至出口坡度为-5.816 ‰。围岩等级Ⅴ级位于右偏圆曲线上,线间距4.6米。进口采用斜切式洞门、出口采用端墙式洞门,洞身最大埋深约17m。本隧道设计行车速度80km/h。
2.1工程地质特征
本泥岩隧道工程地质变化多样,以围岩破碎为主。整个泥岩隧道的围岩类别主要以Ⅳ、Ⅴ级围岩居多,表层岩石质地以碳质片岩为主,而且呈现破碎、松散状态,左右侧岩石质地也呈现不均匀状态,这种岩石较易遇水成泥而造成隧道塌方事故。下层基岩为呈褐黄色的泥质粉砂岩,但泥质粉砂岩的节理裂隙较为发育,岩石较为破碎而且结构面之间结合较差,可以说整个泥岩隧道的地质情况并不利,为开挖施工带来较大难度。
2.2水文特征
由于泥质粉砂岩的节理裂隙较为发育,本泥岩隧道工程所在线段的地下水主要为基岩裂隙水,受到大气降水补给,同时泥岩粉砂属于中等透水层。根据有关标准检验,该地下水对混凝土结构未造成腐蚀性,而且对钢筋混凝土结构的钢筋也未造成腐蚀性。
3泥岩隧道开挖方案对比
对于泥岩隧道的开挖方法,目前主要有CRD法、CD法、明挖法,对于三台阶七步开挖法并没有较为得到重视。CRD开挖法是在泥岩隧道中,采用自上而下分为两步再开挖隧道的第一侧上、中部,从而完成预期支护。而CD开挖法是在泥岩隧道中分部开挖、钢架支撑、仰拱先行的施工方法,分两至三步骤开挖隧道的一侧,从而完成隧道预期支护。
三台阶七步开挖法在隧道开挖过程中总共分有上、中、下以及仰拱4个部分,以前、后、左、右7个不同的开挖面相互错开同时开挖,故由七部分共同组成,七部份开挖完毕后再同时支护,最后形支护整体。隧道一段开挖完毕后,再逐步向隧道纵深推进开挖施工作业。显然,三台阶七步开挖法为台阶开挖法的一种,拱部采用环形开挖预留核心土,目的是利用预留的核心土来施压给掌子面;为了保证掌子面的稳定,中下部开挖时先开挖隧道两侧,保持中部土体不动,这种开挖方法关键是保持掌子面的稳定。
与CRD开挖法等相比较,三台阶七步开挖法由于七个部分同时开挖,显然具有缩短开挖施工工期优点,施工进度得到有效提高。而对于泥岩隧道来说,由于围岩软弱,节理裂缝较发育,因此隧道开挖时间不宜过长,宜选用三台阶七步法进行泥岩隧道开挖。另外,CRD开挖法等由于拆除支护会对所形成的力学平衡体系造成影响,对于泥岩隧道来说,围岩应力状态的不断改变会导致围岩的大变形。因此,本泥岩隧道的开挖方案适宜采用三台阶七步开挖法,具体(见表1)所示。
编号 起始里程 终止里程 长度(m) 辅 助 施 工 措 施 工法
1 DK274+745 DK274+761 16 明挖法
2 DK274+761 DK274+801 40 洞口管棚,长40m(φ108,壁厚6mm) 三台阶七步开挖法
3 DK274+801 DK274+850 49 φ42 超前小导管(L=4.5m,3m/环)
4 DK274+850 DK274+885 35 φ42 超前小导管(L=4.5m,3m/环)
5 DK274+885 DK274+925 40 洞口管棚,长40m(φ108,壁厚6mm)
表1隧道开挖方案情况表
4开挖施工工艺、方法
4.1开挖施工工艺流程
三台阶七步开挖法以机械为主,人工辅助修边。主要施工工艺流程如下:上台阶开挖支护阶左侧和下台阶右侧边墙开挖支护阶右侧和下台阶左侧边墙开挖支护开挖上中下台阶预留核心土分段开挖仰拱,施作初期支护施作仰拱并填充。本泥岩隧道工程的三台阶七步开挖法施工工序(如图1)所示。
图1泥岩隧道三台阶七步开挖法施工工序示意图
4.2 开挖施工准备
(1)施工准备。按设计要求对泥岩隧道进行超前支护,特别是对于含有断层或者破碎带的泥岩隧道来说,更必须做好预期支护以保证人员安全和隧道的稳定性。同时在隧道开挖前,应铺设供电和供水管道。对于泥岩隧道的开挖应尽量避免雨季开挖施工。
(2)洞口段施工。洞口工程与洞口相邻工程统筹安排、及早完成,施工应该避开雨季进行。洞口施工前,先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况,清除悬石、处理危石。施工期间实施不间断监测和防护。洞口施工时,先开挖洞门边仰坡及路堑土石方,做截水天沟,再施做洞门;洞口环节衬砌须与洞门同时施工。开挖时从上至下开挖边仰坡,洞口边坡及回填后的仰坡2m范围内采用25cm厚的浆砌片石护坡进行防护,2m范围外采用方格型骨架内喷播植草防护,洞口及明洞开挖边仰坡采用锚喷网防护。
4.3 洞身开挖
采用新奥法原理组织开挖施工,软弱围岩地段开挖施工采取“先预报、管超前、短进尺、弱控爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行;同时投入大型隧道施工专用机械设备,组成挖、装、运、锚、衬等机械化作业线。
(1)上弧导坑开挖。按设计要求对泥岩隧道进行超前支护后,可采用上弧导坑预留核心土法开挖,开挖进度则应根据泥岩隧道的围岩类别以及初期支护钢架的间距来确定,但最大间距也不应超过1.5米。上弧导坑的拱部矢跨比不应大于0.3,且预留核心土长度应保留3至5米长,预留宽度可取隧道开挖宽度的1/3~1/2。上弧导坑开挖后,必须及时进行拱部的喷、锚、网系统支护,然后架设钢架(型钢或格栅)从而形成较稳定的承载拱。
(2)阶及下台阶的左、右侧开挖。形成较稳定的承载拱后,阶及下台阶左、右侧的开挖可以进行。阶及下台阶左、右侧开挖尺寸同样应根据初期支护钢架的间距来确定,开挖进度适宜与上弧导坑的开挖进度相同,同样最大间距不应超过1.5米。开挖高度宜取3~3.5米,左、右侧台阶适宜错开开挖2~3米,然后与上弧导坑一样方法进行喷、锚、网系统支护。
(3)上、中、下台阶预留核心土的开挖。各台阶分别开挖预留核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
(4)仰拱的分段开挖。仰拱每循环开挖长度适宜取为2~3 米,开挖后即时做仰拱初期支护;完成两至三个分段的开挖、支护循环后,即时充填仰拱混凝土;仰拱分段长度宜视泥岩隧道的围岩类别以及循环进度来确定,仰拱分段长度宜为4至6米,但有必要可采用跳槽进行。
4.4 初期支护
初期支护是由锚杆(管)、钢筋网、钢架和喷混凝同组成的受力结构。支护紧跟开挖面及时施作,尽量减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,防止围岩在短期内松弛剥落。锚喷支护施工工艺流程如下超前地质预报施工放样开挖初喷混凝土3~5cm安装钢架测量定位挂钢筋网施作系统锚杆复喷混凝土至设计厚度监控量测反馈、调整支护参数。
4.5 仰拱(填充、底板)施工
为保证施工安全,仰拱混凝土应及时施作,支护尽早闭合成环,整体受力,确保支护结构稳定。在隧道正洞Ⅴ级围岩中,待喷锚支护全断面施作完成后,根据围岩收敛量测结果,拆除临时支护,开挖并灌筑仰拱及填充混凝土,一次灌筑仰拱混凝土长度6~8m。为保证施工质量,仰拱混凝土进行全幅整体浇筑,同时解决出碴、进料运输与仰拱施工干扰及仰拱混凝土在未达到要求强度之前承受荷载的问题,采用仰拱栈桥进行施工。
5结 语
泥岩隧道的开挖施工是隧道施工的重点,本文通过结合实际工程,对泥岩隧道采用三台阶七步法开挖施工进行研究,得出了以下几点结论。
(1)开挖施工完成后的监测结果表明,三台阶七步开挖技术在泥岩隧道开挖施工中具有可行性,与其他开挖方案相比可有效地缩短开挖施工工期,具有良好的安全性与经济性。
(2)采用三台阶七步法开挖施工时,主要按照“快开挖、快支护、快封闭”开挖原则,严格控制施工步骤以及及时调整支护参数,则可满足泥岩隧道施工质量。
参考文献:
[1] 任林.泥岩隧道应用新奥法施工的探讨[J].铁道工程学报,2008,25(03):50~52
[2] 蔡东波.软弱围岩公路隧道开挖施工技术[J].科技创新导报,2010,15(01):52~53
隧道开挖要求范文2
【关键词】乐园隧道;富水破碎围岩;防排水;ADINA;开挖方法
0 引言
我国是个多山国家,随着国家发展及西部发开发战略的推进,目前国内拟建或在建交通土建工程越来越多,山岭隧道作为交通工程不可或缺的重要组成部分,经常会遇到富水破碎地层,围岩完整性差、强度低、含水量大,隧道开挖后容易产生塌方、突泥、突水等灾害,造成安全事故。选择不同的施工工艺会对隧道开挖安全性、经济性等造成很大影响,因此,对隧道富水破碎围岩合理防排水措施和施工工法的研究成为必要。
1 工程概况
乐园隧道属于叙大铁路(叙永县―大村镇)重点控制性工程,位于四川盆地西南部,行政区属泸州市古蔺县箭竹乡及德耀镇。乐园隧道进口位于古蔺县箭竹乡,出口位于古蔺县德耀镇,隧道全长8555m。
隧址区地表水及地下水较丰富,进口段泥灰岩浅部风化较强,裂隙发育,局部夹盐溶角砾岩,溶蚀作用较强烈,富水性较好。隧道Ⅴ级围岩所占比例为6.9%,Ⅳ级围岩所占比例为35.1%,Ⅲ级围岩所占比例58%,围岩总体较好,但在进出口、向斜核部、溶蚀发育及岩性变化等地段围岩破碎,完整性差,含水量大,施工风险大。
2 乐园隧道破碎带施工工法ADINA数值模拟
2.1 计算方案确定及模型建立
根据乐园隧道施工阶段实际形态,在综合分析隧道穿越坡隧道纵断面图及地质资料基础上,选择最不利工况建立数值模拟模型,本文选取DK26+840~DK26+940这100米Ⅴ级围岩作为开挖模拟试验段。
采用大型通用有限元计算分析仿真平台ADINA对上述试验段进行开挖模拟,取全断面法、台阶法和分部开挖法三种开挖工况进行模拟。模拟分析计算采用地层―结构模型,假定隧道开挖前地层处于初始平衡状态,最后所得分析结果是不同开挖工况下所产生的竖向位移、横向地表沉降随时间变化关系、纵向地表沉降随时间变化关系以及隧道开挖完成后锚杆轴力情况。围岩等级为Ⅴ级围岩。利用ADINA软件单元独有的“刚度消逝”功能,设置围岩的应力释放系数为50%。地层物理参数选取参考《乐园隧道工程地质勘察报告》和《铁路隧道设计规范》。
2.2 全断面法开挖
2.2.1 全断面法简介
全断面法是按照设计轮廓一次爆破成形,然后进行衬砌修建的施工方法。施工过程中根据围岩稳定程度亦可以不设锚杆或设短锚杆,也可先出碴,然后再施作初期支护,但一般仍先施作拱部初期支护,以防止应力集中而造成的围岩松动剥落。
2.2.2 开挖模拟计算
通过上述计算结果可以看出,采用全断面法开挖时,随着隧道的开挖,地表在隧道横向上形成“U”形沉降槽,没有隆起现象的发生;地表沉降值在隧道轴线处最大,依次向两边递减,最大沉降量为0.05227m;随着隧道的开挖,地表沉降逐渐增大,当隧道开挖至观测断面附近时,沉降量增加幅度最大,随着掌子面远离观测断面,沉降量趋于稳定。随着隧道的开挖,地表在隧道纵向产生沉降,没有隆起现象的发生;隧道开挖过程中,远离它的地表面受其影响较小,产生的沉降量较小,而对其附近的地层影响较大,产生较大的沉降量;通过开挖完成后锚杆轴力图可以看出锚杆轴力从拱脚往上逐渐变大,至拱顶处轴力最大,最大轴力为584393N。
2.3 台阶法开挖
2.3.1 台阶法简介
台阶法是将断面从上到下分成2个或者3个台阶分部进行开挖的一种施工方法。根据台阶长度不同,可划分为长台阶法(上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨)、短台阶法(上台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞跨)和微台阶法(上台阶仅超前3~5m)三种,施工过程中采用哪一种台阶法,要根据两个条件来决定:条件一是对初期支护形成闭合断面时间要求,围岩越差,要求闭合时间越短;条件二是对上部断面施工所采用的开挖、支护、出渣等机械设备需要施工场地大小的要求。根据乐园隧道围岩性质和场地条件,本文选择最合适的短台阶法进行开挖模拟。
2.3.2 开挖模拟计算
通过上述计算结果可以看出:采用短台阶法开挖时,随着隧道的开挖,地表在隧道横向上形成“U”形沉降槽,没有隆起现象的发生;地表沉降值在隧道轴线处最大,依次向两边递减,最大沉降量为0.05230m;随着隧道的开挖,地表沉降逐渐增大,当隧道开挖至观测断面附近时,沉降量增加幅度最大,随着掌子面远离观测断面,沉降量趋于稳定;随着隧道的开挖,地表在隧道纵向产生沉降,没有隆起现象的发生;隧道开挖过程中,远离它的地表面受其影响较小,产生的沉降量较小,而对其附近的地层影响较大,产生较大的沉降量;通过开挖完成后锚杆轴力图可以看出锚杆轴力从拱脚往上逐渐变大,至拱顶处轴力最大,最大轴力为598293N。
2.4 分部法开挖
2.4.1 分部开挖法简介
分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型,一般包括环形开挖留核心土法、单侧壁导坑法和双侧壁导坑法三种方法。乐园隧道为单线隧道,故本文在进行分部开挖法开挖模拟时采用环形开挖留核心土法,分五部开挖,即依次进行拱顶弧形导坑左上台阶右上台阶核心土下台阶开挖支护。
2.4.2 模拟开挖计算
通过上述计算结果可以看出:采用五部开挖法开挖时,随着隧道的开挖,地表在隧道横向上形成“U”形沉降槽,没有隆起现象的发生;地表沉降值在隧道轴线处最大,依次向两边递减,最大沉降量为0.05231m;随着隧道的开挖,地表沉降逐渐增大,当隧道开挖至观测断面附近时,沉降量增加幅度最大,随着掌子面远离观测断面,沉降量趋于稳定;随着隧道的开挖,地表在隧道纵向产生沉降,没有隆起现象的发生;隧道开挖过程中,远离它的地表面受其影响较小,产生的沉降量较小,而对其附近的地层影响较大,产生较大的沉降量;通过开挖完成后锚杆轴力图可以看出锚杆轴力从拱脚往上逐渐变大,至拱顶处轴力最大,最大轴力为622309N。
通过模拟计算,可以看出无论采用哪一种开挖工法,其地表沉降位移与锚杆轴力变化趋势均相同,都是随着隧道开挖,地表在隧道横向上形成“U”形沉降槽,且没有发生隆起现象,沉降在隧道轴线处最大,原理隧道的地表面受开挖影响较小,而其附近地层所受影响较大,锚杆轴力变化也是从拱脚处往上逐渐变大,至拱顶处最大。通过曲线图可以看出,采用全断面法开挖时无论是最大沉降量还是最大轴力在三种工法中均最小,但三种工法的最大沉降量相差不大,而全断面法与短台阶法的最大沉降量和最大轴力相差不大,唯有五部开挖法最大轴力与前两者相差较大。
从上表中可以看出对围岩稳定性最好的开挖方法是分部开挖法,全断面法对围岩稳定性最不利,但数值模拟所得结论恰好相反,这主要由两方面原因造成:一是乐园隧道属于单线铁路隧道,开挖断面较小,对地层影响相对较小;二是这三种工法中全断面法所需爆破次数最少,开挖次数也最少,而分部开挖法需多次开挖,因此对围岩的扰动也对多,随着开挖次数的增多,围岩完整性也会越来越差,因此会出现上述结果。
从开挖模拟结果和经济性来说,对于乐园隧道破碎带采用全断面法最有利,但采用此法时掌子面断面过大,破碎岩块易掉块,且破碎围岩易沿掌子面鼓出,对掌子面稳定性及施工安全均不利,而且采用全断面法和短台阶法地层沉降量与锚杆轴力相似,因此乐园隧道围岩破碎带选择采用短台阶法进行开挖。
3 结论
采用有限元计算分析仿真平台ADINA对乐园隧道试验段分别进行全断面法、短台阶法和五部开挖法数值模拟,可知三种开挖工法无论地层沉降还是锚杆轴力变化规律均相同:随着隧道开挖,地表在隧道横向上形成“U”形沉降槽,且没有发生隆起现象,沉降在隧道轴线处最大,原理隧道的地表面受开挖影响较小,而其附近地层所受影响较大,锚杆轴力变化也是从拱脚处往上逐渐变大,至拱顶处最大。但采用全断面法沉降量最小,且锚杆轴力也最小,五部开挖法沉降量和锚杆轴力均最大,全断面法和台阶法两项比较指标相近,结合实际各自开挖特点及对施工安全性,乐园隧道围岩破碎带采用短台阶法进行开挖。
【参考文献】
[1]刘光明.软弱破碎围岩隧道大变形机理及控制措施研究[D].中南大学,2012.
[2]李燕生.复杂地质条件下彭水隧道施工技术研究[D].天津大学,2006.
[3]陈其亮.涌水隧道施工技术控制方法[J].山西建筑,2012,29:208-209.
[4]宋金峰.圆梁山隧道注浆堵水方案及施工技术研究[D].中国地质大学(北京),2011.
[5]张松.关山隧道富水断层破碎围岩施工技术研究[J].中国新技术新产品,2012,21:108.
[6]李世才.桃树坪隧道富水未成岩粉细砂试验段施工技术[J].现代隧道技术,2012,04:111-119,139.
[7]孟君祥.乌鞘岭特长隧道注浆堵水施工技术研究[J].铁道建筑技术,2007,03:52-54.
[8]张成平,张顶立,王梦恕,项彦勇.高水压富水区隧道限排衬砌注浆圈合理参数研究[J].岩石力学与工程学报,2007,11:2270-2276.
[9]李杰.8号斜井及正洞富水软弱破碎地质隧道施工技术[J].铁道标准设计,2005,09:59-62.
[10]罗玉虎,李丹,刘亮,胡礼忠.摩天岭隧道涌水原因分析及处治措施[J].地下空间与工程学报,2011,02:408-412.
[11]中华人民共和国行业标准编写组.TB10204-2002铁路隧道施工规范[S].北京:中国铁道出版社.
[12]王伟锋,毕俊丽. 软岩浅埋隧道施工工法比选[J].岩土力学,2007,S1:430-436.
[13]翟守俊,王文学,胡巍,吴慧蕾.基于ADINA的动压影响下巷道围岩稳定性数值分析[J].能源技术与管理,2011,01:25-26.
[14]王鹰,陈强,魏有仪,王华. 红外探测技术在圆梁山隧道突水预报中的应用[J].岩石力学与工程学报,2003,05:855-857.
[15]Barenblett G,et al. Basic concepts in the theory of seepage of homogeneous liquids in fissured rocks[J]. J.Appl.Mech,Engl.Transl,1960(5).
隧道开挖要求范文3
关键词:台阶法;隧道;开挖;变形;分析
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:
在隧道及地下工程的施工中,常常会用到台阶法。台阶法施工需要多步开挖、多次爆破,在作业中上部台阶的钻眼作业和下部台阶的出碴,可以平行进行,不仅可以适应稳定性较差的岩层环境,还可以降低人工作业强度,提高工作效率。但是,在施工中反复发生应力再分配对围岩造成的扰动破坏,如此,在每步开挖的过程中,隧道周边变形都在发生着,并最终凸显,给工程的进行造成危害,严重的还可以引发严重的地质灾害。工程安全问题不容忽视,有必要探讨一下台阶法在隧道开挖应用中需要注意的问题。在此,我们以重庆市双碑隧道工程为参照,借鉴其中的施工经验。
一、工程概况
双碑隧道全长4.373km,线路隧道工程设计为分离式双洞单向三车道。该工程由于所处地段复杂,给施工带来了诸多不便。该隧道工程具有浅埋、超大断面、地面建筑林立、环境要求高、施工难度较大、对施工技术要求高等特点。为开挖该条隧道,运用了大量的先进技术,既提高了施工效率,也较好地保障了工程质量,在工程后期没有出现沉降现象,使临近的建筑物也得到了有效的保护。
1.1双碑工程难点
双碑隧道所处区域岩层走向平缓,地下岩质坚硬,整体性好,局部见砂质粘土,地下可见少量滞水。隧道地面沿线建筑物多,并且以住宅建筑为主,距离双碑隧道开挖边界净距少于15m,地面最低处距离隧道开挖顶面只有19米,对施工造成很大的干扰。
1.2初期支护体系
双碑隧道工程地质围岩条件较好,方便进行大断面开挖作业。但是,这种大断面和浅埋的状况,也给开挖时围岩的稳定工作和降低施工对环境不利影响的要求造成了挑战。为此,双碑工程在初期的支护体系中采用了网格栅支撑结构,这种支撑结构对围岩的稳定性较强,而且能够方便快速施工。除此之外,还对隧道侧壁的导坑用型钢进行临时支撑。
1.3微震爆破技术与综合减震
双碑隧道周边地表临近有较多的建筑物,是人员密集区。在施工中,需要认真考虑这些大型建筑和施工隧道之间的影响,严防坍塌现象,减少对民众的日常工作造成的不必要影响。为此,双碑隧道在施工中采用了微震防爆破技术。该技术爆破规模小,震动强度低,开挖成形质量易于控制,且爆破效果容易满足规范的要求。在双碑隧道复杂的施工环境下,最为适宜。根据设计要求,爆破振动波速需要控制在1.5~2.0/s的范围内,这样,方便将爆破公害控制在安全规程要求之内。施工中具体采用的是基于光面爆破技术基础之上的微震爆破技术。在施工中,又采用了空孔减震技术,将之与松动爆破技术灵活结合,并控制相邻起爆时间,进一步减小爆破产生的振动,将双碑爆破产生的爆破危害降到最低。
1.4地下既有人防洞穴的开挖技术(没有人防洞穴)双碑隧道的工程路线,需要经过一个既有的人防洞穴群。洞穴的存在,对隧道工程的支护结构产生了很大的影响,也是地下隧道施工中经常遇到的问题。而双碑隧道对于这种地下环境的巧妙处理,给以后的隧道施工作业提供了有益的借鉴。
在开挖之前,双碑隧道工程即对人防洞进行了处理。对于未能与隧道洞室贯通的人防洞,用锚喷支护加固后做混凝土回填,使之与周边围岩一起形成一个支护结构。对于与隧道洞室贯穿的人防旧洞,先勘测出人防洞与隧道的相交处并进行锚喷支护,将人防洞内的锚杆支护和隧道的初期支护体系联结为一体后,找出隧道初期支护体系外的人防空洞部分,将之用混凝土进行回填。
二、施工中遇到的可借鉴问题及分析
1.隧道初期支护体系位移
根据双碑隧道布置的26个监测断面的实测结果显示,隧道变形受到开挖过程进展的明显影响。在各开挖部中表现为,撑子面通过后10~20天左右,变形趋于稳定;在下一开挖部接近时,又产生明显变化;直到期初支护体系形成后渐趋稳定。
另外,根据实测结果来看,在隧道洞段发现了水平收敛和拱顶下沉的最大值,即高层建筑容易对隧道产生影响,可能导致变形问题。
2.地表沉降
对隧道进行开挖,可能会造成地表的横向沉降。双碑隧道在开挖过程中以隧道中轴线为准,纵向每隔10m布置一排观测点,以5m为测点间距,对地表的沉降情况进行了监测。最终测量出的地表沉降值为0,也就是说双碑隧道的开挖并没有引起地表及建筑物的沉降。
3.围岩变形的抑制
在双碑隧道的挖掘中,对格栅拱应力选取个点进行测量后显示,格栅拱应力基本呈现出一个对称的分布,且所受应力均比较小。格栅拱应力随开挖部的展开而呈现出变化。在二次衬砌的完成后,应力显著减小,并渐趋稳定。这说明了二次衬砌可以对格栅拱上的围岩压力起到分压的作用,从而对围岩变形起到抑制作用。
同样,在锚杆轴力监测中,实测结果反映锚杆轴力较小,基本为受拉的状态。这说明锚杆在抑制围岩变形上起到一定的作用。
临时钢是隧道闭合支护结构体系的一个组成部分,承担了部分格栅拱应力,从而起到一定的支撑作用,达到稳定围岩、控制沉降、保证洞室内安全的作用。在双碑隧道实测中显示,临时钢的最大内应力竟然达到了98MPa,这个数据接近了期初支护格栅拱的最大应力。反映了临时钢的良好支撑效果。
三、台阶法开挖应注意到的问题及其对策
1.在隧道的开挖过程中,需要保护各种临近的地面建筑物安全,做到少扰民并严防洞室坍塌。因此最好选择利于快速施工的好期初支护体系,必要时按照规范要求施做二次衬砌。
2.在数据监测和风险预防工作方面,应做信息的反馈及时、准确,严格监控,不断跟进了解围岩应力变化情况,根据详实的监测数据反馈来指导施工。同时,做好事故风险应急预案,增强地下隧道开采过程中的突发事件应对能力,保证隧道施工安全、有序地进行下去。
3.隧道开挖尽可能地减少对围岩的扰动,对于环境复杂的地区,可以采用微震爆破技术,做好减震辅助,必要时采取一定的加固措施,以保证岩层稳定和支护结构的安全,使隧道工程作业安全高效。
4.上台阶开挖引起的拱顶变形是主要的变形方式,在施工中可以采用二次衬砌、锚杆轴力、临时钢支撑等来适度抑制拱顶围岩变形。
5.在地质条件较差的土层中施工的时候,需及时运用注浆加固技术对地质进行保护,对于孔洞部分可以参照双碑隧道施工过程中的使用的锚喷支护技术,对隧道期初支护外的既有孔洞进行混凝土回填。
6.还需注意地下水文情况,以防止给工程的施工和今后使用造成不便。
台阶法是双碑隧道工程中所使用到的一个重要的方法之一。它给我们今后的类似工程施工提供了一个良好的借鉴实例。在施工过程中,做好信息化实时监控反馈及综合减震措施,采用振动强度小的爆破技术,通过精确控制和有效管理,可以有效地保证工程作业安全、质量良好,还可以有效提高施工效率。
参考文献:
隧道开挖要求范文4
关键词:浅埋 隧道 围岩开挖
Introduction: this article according to the shallow geological complexities of surrounding rock of the tunnel excavation, the whole process of tunnel construction, how to guarantee the stability of surrounding rock in the excavation process, ensuring security and economic construction have been addressed.
中图分类号: TU94+1 文献标识码: A 文章编号:
浅埋复杂地质隧道开挖是隧道施工中重点工序,同时也是较难控制的施工工序。由于隧道处于浅埋地段,洞身埋深浅,围岩的自稳性较深埋段差,又由于地下水、风化等自然因素的作用,导致洞身及以上部位的围岩风化、破碎较严重。而且地表冲沟发育,堆积土、夹层土等现象不可预见。综上所述种种原因,导致浅埋段隧道的开挖成为普遍性的难题。
为有效的控制浅埋隧道破碎围岩的超挖,保证开挖过程中安全施工,本文就某某高速公路穆陵关隧道采用的措施,谈谈对此问题的认识。该隧道为双洞隧道,单洞全长750米,最大埋深42米,大部分段落埋深在20-30米之间。洞口进洞段约10米范围埋深在2-4米之间,属于典型的浅埋隧道。由现场的钻孔探测资料分析,该隧道所处的位置存在有断层及构造破碎带发育,导致该隧道有近40米的长度范围处于断层破碎带内,区域稳定性较差。该隧道为高速公路隧道,开挖跨度和开挖断面积均较大,在洞口Ⅴ级围岩地质中,开挖断面面积达到190平方米。
针对以上情况,为了保证安全施工,同时保证隧道的超挖控制在规范允许的范围之内,采取了如下几个控制措施:
一、严格按设计要求做好洞口部分的施工
洞口部分包括明洞的开挖与支护,洞口边仰坡的开挖与支护及进洞前的超前支护的施工。明洞及洞口边仰坡的开挖要严格进行放样,按放样的边界线及设计的坡度进行开挖,尽量减少超挖,禁止出现欠挖现象。开挖完成后,尽快对坡面进行挂网、喷锚支护,减少开挖面的暴露时间,保证边坡的稳定,便于后续工作的展开。
根据围岩的破碎情况及设计要求,进洞前要先行做好大管棚超前支护,在管棚支护的保护下进行暗洞的各项施工作业。在明洞开挖至设计轮廓线验收合格后,进行大管棚的放样定位工作,在围岩体上用鲜明的颜色标注每个管棚的位置。为保证每个管棚的位置准确,外插角度符合设计的要求,先要施工便于定位管棚的套拱。套拱施工时,按设计要求的角度预埋套拱施工的定位钢管,每个定位钢管的位置要与围岩体上的标注位置一致,角度符合设计要求。然后根据设计要求浇筑砼。套拱的作用是稳定山体破面,和准确确定管棚的位置及角度。
待套拱砼达到设计强度的70%后,进行管棚施工。根据要求的管棚孔直径选用钻机的钻头,使成孔后的孔径满足设计的要求。若围岩容易造成卡钻或踏孔等现象,要进行跟钻支护,或进行注浆后重新钻进。钻进过程中要对围岩情况做详细的原始记录,对石屑进行地质判断和描述,为隧道的进洞开挖作超前预报,指导下一步的洞身开挖。
每个孔成孔后对均要进行检验,检查其孔径,孔深,外插角是否符合设计要求,合格后进行下一孔的钻进施工。然后安装钢管,进行注浆作业。注浆时应保证注浆压力不小于1PMa,保证围岩体内充满水泥浆。
二、及时进行超前地质预报
针对该隧道地质情况较复杂的实际情况,特别委托有专业资质的单位对该隧道进行了专门的超前地质预报。采用了先进的TSP地震波进行数据采集,每次只取用前进方向100米的数据为可靠数据,进行分析预测。两次地质预报的搭接长度控制在10米左右,保证测得的数据有较高的可靠性,为隧道施工的方法、措施的变更和拟定提供依据,能够有效的指导施工,减少施工的盲目性。将地质预报测得的数据进行分析,判断围岩的状况,与设计文件进行对比分析。若与设计围岩一致,则按设计围岩级别进行施工,若出现偏差,则应根据实际围岩情况重新进行分析确定,有必要时,及时与设计单位联系修改设计,保证施工的安全和质量。
三、做好监控量测工作
监控量测作为隧道“新奥法”施工的核心,在监控洞室内的变形,判断围岩的裂隙、构造节理、裂隙走向及岩石破碎情况,初期支护变形情况,保证施工的安全和隧道结构的稳定等各方面都起着不可替代的作用。其中,每一开挖循环所做的地质素描图,对预判洞身围岩的变化有着很强的指导作用。通过地质素描图,能够得到围岩的结构构造、节理发育情况,裂隙破碎情况,知道围岩的薄弱点,辅助判断围岩的级别。同时为调整钻爆参数提供依据。周边位移、拱顶下沉和地表下沉等项目的及时监测,为隧道施工提供洞身的变形大小、稳定时间等重要指标,据此可准确判断洞身开挖的预留变形量等指标是否合理,以便控制炮孔的装药量等指标,准确确定掌子面围岩的开挖轮廓线,周边眼的位置等。
四、做好钻爆作业工作
钻爆作业包括钻爆设计和钻爆施工。钻爆设计是洞身开挖的关键性工作,钻爆设计好坏,直接关系到洞身的开挖到位的准确程度,即围岩的超挖大小。在进行钻爆设计时要根据围岩的级别,薄弱部位的具体分布情况,进行详细周密的计算,确定炮孔的布置密度及炮孔装药量等指标。然后在钻爆施工时严格按设计好的方案进行操作。控制好周边眼的间距误差在50mm以内,眼底不超出开挖断面的轮廓线100mm。钻眼完成后,要按设计方案的炮眼布置图进行检查。不合格的孔眼,要重新钻孔施工,直到合格为止。然后才能按设计的装药方式和装药量进行装药,爆破。根据实际的爆破效果及时对下一循环的炮眼布置图进行调整,通过反复几个循环的调整,使爆破后的洞身轮廓线更接近于设计的要求。特别注意在施工过程中,要及时根据围岩的变化情况,调整炮眼布置图,以满足设计轮廓线的要求。
五、采用合理经济的开挖方法
确定合理的开挖方法即首先要保证施工的安全,同时要保证施工的进度与经济性。
根据围岩的级别、类型等可以采用的开挖方法有台阶法,环形开挖留核心土法,中隔壁法,及侧壁导坑法等等。
无论是环形开挖留核心土法、中隔壁法、还是侧壁导坑法施工,均限制了大型施工机械的使用,拆除临时支撑时初期支护会因突然卸载二出现大的变形,存在安全隐患,各分部开挖工作面的施工初期支护时,循环衔接性差,相互干扰大,初期支护不圆顺,容易引起应力集中、质量不能得到充分保证、并且临时支护工序多,投入大,不经济等。根据现场的实际情况,该隧道在地质构造上属于鲁中南断块上升区的沂沭断裂带活动区,其显著特点是断裂构造发育,断裂的规模与方向不同,互相交切,把该区分割为许多大小不等,形状各异的地质块体,。出口处风化破坏严重,节理裂隙极发育。通过现场物探分析,该隧道处有约40米破碎带通过,区域稳定性较差。在开挖进洞前经过仔细的研究,决定采用短台阶法进行施工。具体为“三台阶七步开挖法”。即三个台阶依次相距大约5-10米的距离,上台阶整体开挖,阶与下台阶两侧错开梯度前进开挖,仰拱部位开挖采用左右错开分别开挖的方法。其中仰拱开挖与前面三个台阶的距离控制在50米左右。这样就在距掌子面约60米的范围内,隧道整个断面开挖分7个开挖面,以前后7个不同的位置相互错开同时开挖。然后分部同时支护,形成支护整体,尽量缩短每工序作业循环时间,逐步向纵深推进。
在具体施工中三台阶同时一次爆破后同时进行初期支护及出渣作业。由于采用台阶开挖,工作人员与开挖工作面相对高差较小,在进行初期支护时不需要专门的施工台车,施工较方便。且三台阶施工部位与仰拱之间有合适的工作空间,仰拱施工不影响三台阶的开挖及初期支护的施工,且可以同时进行。采用该法施工过程较简单,无需实施复杂的临时支护措施,大型机械设备可在工作面上进行出渣作业,提高了出渣作业效率,节省了临时支护的施做时间,加快了施工的进度,减少了该项费用的投入,其施工的经济性得到保证。三台阶施工梯度同时前进,相对开挖面积较小,能够保证施工的安全。此法可以在一般围岩地质条件下,大力推广应用。
六、及时进行初期支护
根据“新奥法”原理,要依靠围岩自身的承载能力承受来自上部的荷载。对于破碎的围岩,其整体性较差,在开挖过程中易造成石块脱落,不但给施工带来安全隐患,而且时围岩面产生凹凸不平的曲面,从而形成应力集中现象,不利于围岩的受力。在施工过程中及时按设计要求施做初期支护,即能够尽量避免石块的脱落,给施工营造安全的施工环境,又能保证围岩的轮廓线与设计一致,以利于围岩的自身稳定,同时,初期支护及时地与围岩一起受力,改善围岩的受力条件,确保围岩的安全。
七、适时进行二次衬砌的施工
通过监控量测所得的数据,当围岩的变形基本完成,变化速率趋于零时,即应当进行二次衬砌的施工,尽早完成环形受力。二次衬砌施工完成后,使隧道结构的受力与设计一致,保证了隧道施工的安全状况。
八、结束语
在实际施工中,通过以上几点的运用,使该隧道在施工过程中没有出现过一次塌方事故。围岩的最大超挖控制在20cm以内,达到了规范的要求。该隧道于2009年8月开工,2010年12月双线1500米全部贯通。工程在开工时间推迟2个月的情况下,按原计划工期完成了洞身开挖。施工过程中,节约了大量临时支护的费用,又由于控制超挖在规范要求的范围内,使初期支护的喷射砼工程量得到了有效地控制,有效的节约了工程成本。该隧道采用的方法合理,施工工程安全可靠,取得了一定的经济效益,在类似工程施工中可以推广使用。
参考文献
1、《铁路建筑技术》2010年1月刊
隧道开挖要求范文5
【关键词】 双连拱隧道开挖方法爆破设计
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
1引 言
双连拱隧道主要应用于高速公路、城市道路等工程中,存在工期长、工序较多、造价较高、质量不够理想等特点,笔者通过一线施工实践,收集了相关资料,认为根据现场实际施工情况优化双连拱隧道的开挖方法是保证其质量和提高效率的重要技术手段。本文就以温州市南塘大道的肩牛山隧道作为研究对象。
2工程概况
肩牛山隧道为双向四车道双连拱隧道,隧道总长690米,设计行车速度为60Km/h,总跨度为24.76m,中隔墙宽度1.8m。隧道穿越大罗山区边缘的小山体,山顶标高98 m左右,丘陵区基岩性较好,山体植被发育一般,以灌木林为主。进口山体坡度在10~20度之间,属中坡地形,隧道埋深较浅,约4~15m。隧道整体围岩较差,Ⅱ、Ⅲ类围岩占隧道总长度近一半。基岩岩质为较坚硬的凝灰岩,部分含有石英、长石,受长期风化侵蚀作用,局部表层风化层厚度较大,一般在2m以上。隧道地下水为第四系松散类孔隙水和基岩裂隙水。
3双连拱隧道开挖施工
肩牛山隧道采用“新奥法”施工, 双连拱隧道的开挖工序和方法直接影响了隧道的工程质量和经济效益。技术要求:要很好地处理左右拱部施工由不对称性到左右洞拱部均施工完毕后的对称结构体系的转换;质量要求:减少由于工序多而造成的施工缝明显以及防水板接头质量和中隔墙质量等问题,还有机械设备配套等问题。目前双连拱隧道的开挖方法均分为两大类:一是以按两个独立单洞考虑的开挖法,另一类则是先挖中导洞再修建中隔墙的开挖法,国内大多数情况都是按后一类方法进行施工的。
3.1开挖方法比选
工程实际运用中,开挖法分成四小类,分别为“中导洞-双侧壁三导洞开挖法”、“中导洞-正洞台阶开挖法”、“中导洞-两侧下导洞开挖法”和“先左洞(含中隔墙)后右洞开挖法”。
设计单位推荐“中导洞-双侧壁三导洞开挖法”施工,此方法又可分为三导洞先墙后拱法(图1-a)和三导洞先拱后墙法(图1-b)。
图1中导洞-双侧壁三导洞开挖法示意图
经过认真比选后采用“中导洞-正洞台阶开挖法”(图2)
图2中导洞- 正洞台阶开挖法示意图
“中导洞- 正洞台阶开挖法”是指:先贯通中导洞并浇筑中隔墙混凝土,然后采用上下台阶法开挖左右正洞,最后进行全断面二次衬砌。
其主要特点为:
1、相比“中导洞-双侧壁三导洞开挖法”减少了两侧洞的开挖,缩减了工序,降低了施工干扰。
2、临时支护工程量较小,能节约部分成本,质量也易于保证。
3、开挖时工作面较大,利于机械操作。
4、利于防排水施工和处理,能保障防排水效果。
5、相比“中导洞-双侧壁三导洞开挖法”围岩稳定性总体差别不大。因此,在软弱围岩(Ⅱ、Ⅲ类围岩)中,取消左右两个侧导洞的施工方法是可行的。
肩牛山隧道经过讨论、反复研究,最后通过并采用了“中导洞-正洞台阶开挖法”施工。此法能较好的解决施工问题、保证质量、增加效益。
3.2中导洞-正洞台阶开挖法施工
图3洞身开挖施工图
施工步骤:
中隔墙超前导洞开挖(含导洞锚喷支护)
中隔墙衬砌(含锚喷支护,中隔墙身分为基础和墙身两部分衬砌)
左(右)洞拱部环形超前预支护(管棚+注浆)
左(右)洞拱部开挖(包含3榀工字钢A单元以上部分)
⑸左(右)洞拱部锚喷支护(型钢拱架安设、超前小导管、超前锚杆、系统锚杆、喷射砼)
⑹中隔墙防排水处理
⑺左(右)主洞下台阶开挖
⑻左(右)洞下部初期支护
⑼左(右)仰拱衬砌
⑽左(右)边墙基础衬砌
⑾左(右)拱部、墙身衬砌
主洞开挖和衬砌施工时左右洞前后进行,错开间距保持在60米以上。
3.2.1 中导洞开挖
中导洞Ⅱ、Ⅲ类围岩采用台阶法开挖。开挖前先进行超前钻孔探测前方地质和地下水情况,如果地下水较大并具承压性,则进行超前预注浆止水处理,同时施作φ42超前小导管。上部台阶采用7655凿岩机钻眼微振动爆破,环形开挖,初期支护紧跟;下台阶同样采用7655凿岩机钻眼微振动爆破,矩形开挖,上下台阶相距5~6米,同时施爆,循环进尺2~2.5米,用时12小时。施工中严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的原则。
3.2.2主洞开挖
开挖之前,Ⅱ类围岩先进行管棚施工:φ150×5mm孔口管,管棚超前预支护采用外径φ108mm,壁厚6mm的热扎无缝钢尖管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊接φ10加劲箍,管壁四周钻两排φ20mm压浆孔。施工时,钢管沿隧道周边以1°外插角打入围岩,插入钢筋笼,再灌注30号水泥砂浆,其环向布置间距为50cm。Ⅲ类围岩先进行超前锚杆施工:超前小导管预注浆采用外径φ42mm,壁厚4mm的热轧无缝钢管加工制成,长500cm,钢管前端加工成锥形,尾部焊接φ6mm压浆孔,施工时钢管沿隧道周边以12°外插角打入围岩。
开挖采用台阶法。上部台阶采用7655凿岩机钻眼微振动爆破,环形开挖,初期支护紧跟;下台阶同样采用7655凿岩机钻眼微振动爆破,楔体开挖,上下台阶相距5-6米,循环进尺2-2.5米,人工配合装载机装碴,自卸汽车运弃于碴场。下部开挖在拱部初期支护完成之后进行。
3.3 隧道爆破设计
3.3.1 总体爆破方案
针对Ⅱ、Ⅲ类围岩(软弱围岩)采用台阶法开挖,隧道各导洞爆破开挖采用台阶法施工,为减少爆破对围岩的扰动作用,上、下部台阶爆破宜错开3~5米进行。上、下台阶爆破开挖均采用微震动爆破。
3.3.2 爆破施工方案及参数
针对掏槽眼拟采用斜眼掏槽,以提高爆破效果。上台阶掏槽眼孔距为200mm,辅助眼距取700mm,最小抵抗线E取600mm,应均匀地布置在周边眼与掏槽孔之间,并垂直于开挖面,周边眼应沿设计轮廓线布置,采取小孔距、小直径药卷,间隔装药,孔距取600mm,最小抵抗线取600mm,底眼距取600mm,最小抵抗线取600mm。炮孔深度平均取2200mm。
下台阶与上台阶保持3~5m米间距,采取微震动爆破方法,最小抵抗线600mm,爆破孔孔距950mm,排距600mm,炮孔超深2150mm。
图5中导洞炮孔布置示意图
图6左右洞炮孔布置示意图
表1炮孔爆破参数
爆破的分区起爆顺序为掏槽孔- 辅助孔-周边孔- 底板孔。采用毫秒延时起爆( 由内向外) , 其中主爆区的周边孔比辅助孔滞后延时75~ 100ms 起爆, 各类孔内采用同一段别雷管。
3.3.3爆破效果统计表
隧道开挖要求范文6
主题词:隧道施工质量监理
隧道施工的控制主要从准备工作、隧道洞口工程、洞身开挖。锚喷支护、混凝土衬砌、防排水、洞内路面铺筑及安全等几方面进行,结合本人监理施工实践,现介绍如下各工序的施工监理要点。
施工准备阶段控制
与承包商共同学习熟悉图纸、设计文件、技术规范要求等,通过调查掌握和了解隧道地形、地貌、水文、地质等资料情况。结合施工现场实际情况,编制切实可行的施工组织和技术方案,主要包括:洞身土石方开挖、爆破技术、锚喷支护、混凝土衬砌。防排水工程及路面工程的施工方法、计划、方案措施等。监理工程师应进行认真审核,并批准。
做好施工前的测量控制
与承包商共同对图纸提供的隧道控制点、水准点、中线、高程与进口路线、中线、水准点进行复测,并引测和补加施工用的临时水准点和控制点桩。监理应进行认真的复核。隧道施工中的测量监控十分重要,尤其是双向掘进,应控制好贯通精度,必须把好测量监控工作环节,主要是开挖和二次衬砌的测量控制。
组织搞好图纸会审与交底工作,请设计代表介绍隧道设计意图、施工工艺要求和技术措施、重要工程施工注意的问题等。解答承包商、监理提出的问题疑点,解决有关技术难题,补充改正图纸中的遗漏、差错和设计不足等问题。
对承包商进场人员严格审查,检查承包商是否按投标承诺配备施工技术人员和质量保证体系建立情况,进场人员素质、技术水平,特别是主要管理人员、关键特殊工序操作人员满足施工要求情况。
对于原材料、机电设备控制要从采购、加工进场进行系统控制,特别要把好原材料进场检验关。凡进场材料都必须有出厂合格和检验报告,监理进行复检、试验合格后方可进场;对于施工所用的机械、仪器要按施工计划要求数量、型号进场,检查机械性能、规格、状态。以保证施工要求。
隧道洞口工程控制
隧道洞口工程要合理安排施工。洞口工程的监理要点是:结合洞口地形、地貌、工程地质和水文条件,重点考虑边坡、仰坡的稳定性,本着“早进晚出”“少开挖”的原则,采取相应的施工方法安全进洞,同时洞顶截水沟、排水沟在雨季前必须施工完毕,避免雨季边坡、仰坡滑坍。洞口开挖宜采用分部开挖、强支护、必要时采用超前锚杆加固、超前管棚注浆加固等措施以稳定围岩;对于地下水渗水严重的区段,应视实际情况探明地下水情况,并采取措施将其引流排出并稳定地层。洞口开挖宜采用小型和光面爆破方式,避免对原地层结构扰动。造成洞口的不稳定和进洞施工困难。洞口开挖完成后,要做好洞口坡面防护处理,为隧道洞身施工创造良好条件。对洞口混凝土和砌体工程,要严格按照图纸、规范要求精心进行施工,做到表面美观,顺适平整,与周围自然景观协调一致。
洞身开挖控制
洞身开挖采用新奥法施工时,根据围岩情况,分别采用“管棚注浆”超前支护、双侧壁导坑开挖法,人工开挖或弱爆破开挖,环状留核心开挖法,台阶开挖;应采用多臂钻打眼、关面爆破、装载机装渣、汽车无轨运输的机械化作业。在施工中采取动控制管理办法,施工监理要对围岩类别、岩层构造。岩性、地下水情况随时进行观察、记录并及时汇报;监理工程师根据现场情况确定围岩类别,要求承包商调整开挖尺寸和开挖方法,对围岩类比较低、稳定性差的地段,应按照“管超前,严注浆,短进尺,弱爆破,强支护,勤测量,快封闭”的原则进行施工控制。
隧道施工中应认真做好监控量测。为了充分掌握施工中围岩稳定程度,支护受力、变形的力学动态或信息,并及时反馈,科学判断设计、施工的安全性、经济性,做到及时修改支护系数设计、科学指导施工作业,在隧道的施工作业中必须要求承包商有组织有计划地进行监控量测。承包商应成立隧道现场监控量测专门小组,并根据隧道的围岩条件、布局条件。支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测工作。监控 方案内容应包括:观测项目和目的、选测项目:地表下沉、围岩体内位移(洞内设点)、围岩体内位移(地表设点)、围岩压力及两层支护间压力、钢支内力及外力、支护衬砌内应力、表面应力及裂缝量测、围岩弹性波测试。监控量测小组应及时将观察量测的资料反馈给设计、监理部门,通过观察、量测掌握隧道走位山体因隧道施工而引起的变化、支撑效果及施工对周围构造物得影响,确认隧道构造的稳定性,以确保工程的安全性,并对设计参数、施工方法进行及时调整,以达到即安全又经济的目的。
洞身开挖应选用扰动围岩最小的凿岩机械和爆破技术,合理布置钻孔排列分段布点、孔距,合理确定钻孔深度、斜度、装药量和爆破方式。洞身周边应按预裂、光面爆破技术施工,应力求控制洞身开挖断面尺寸准确,不欠挖、少超挖,保证开挖壁面光滑,尽量不破坏围岩原有强度,以防止围岩松弛。应尽可能避免围岩单轴式或二轴应力状态。争取使用较先进的机械设备,使相互作业干扰减小。开挖过程中要加强围岩量测工作,据以对原设计支护参数进行分析,通过设计方明确是否有必要调整,用以指导施工,体现新奥法的科学性。
锚喷支护控制
锚喷支护要按照动态控制确定的围岩条件、断面尺寸等情况、分别采用不同的支护形式,针对不同功能的锚杆控制好锚杆的深度、数量、间距,对中空注浆锚杆应旁站注浆情况并做好记录。对于锚喷支护,要求锚杆牢固,,挂网布置合理,钢支护支撑间距适当,锚喷混凝土配合比、施工方法符合要求。监理工程师应经常对这些工程项目进行检查观察,喷射混凝土的厚度、密实性和平整性重点监控,有问题随时指出纠正。锚喷支护要配合开挖及时进行,以确保施工安全。
对于开挖中出现的不良地质地段,要及时与设计方联系,采取有效的技术措施,必要时采取打设超前锚杆、管棚支护等措施或超前围岩预注浆,以防止崩坍事故,确保施工与工程的安全。
衬砌混凝土控制
隧道混凝土是保证隧道适用性以及衬砌结构、路面、设备耐久性和良好运营的关键,为此,把好衬砌质量关极为重要。一般隧道工程采用新奥法锚喷支护复合衬砌。洞身衬砌混凝土施工的模板应采用移动式整体钢模板台车,并配备强制式混凝土拌合设备、混凝土运输车与混凝土泵浇筑混凝土,要求模板台车移动就位方便,表面光滑,接缝严密,有足够的刚度和稳定性。进行浇筑完毕后;待强度达到后再浇筑衬砌混凝土等需要的工序。
防排水施工控制