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公路隧道新奥法施工技术培训(附简图)

公路隧道新奥法施工技术培训(附简图)
公路隧道新奥法施工技术培训(附简图)

公路隧道新奥法施工技术培训(附简图)

2017.11.15

一、新奥法的基本概念

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,及时进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。

新奥法施工方法包括全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法(简称CD法)和交叉中隔墙法(简称CRD法)、双侧壁导坑法。

二、新奥法施工的要点

(一)在隧道的整个支护体系中,围岩是承载结构的一部分,施工中要合理利用围岩的自承能力,保持围岩的稳定;

(二)隧道开挖时,应尽可能减轻对隧道围岩的扰动或尽可能不破坏围岩的强度。

(三)允许围岩有一定的变形,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,充分围岩的自身承载作用。

(四)洞室开挖后及时施作初期支护,封闭围岩表面,抑制围岩体的早期变形,待围岩稳定后,再进行二次衬砌,但遇软弱围岩特别是洞口段衬砌要紧跟。

(五)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,要尽可能使结构做得圆顺(如做成圆形或椭圆形的),不产生突出的拐角,避免产生应力集中现象。同时,尽早使衬砌结构闭合(封底),以形成承载环;

(六)对隧道周边进行位移收敛量测是施工过程中必不可少的一

个重要环节,从现场量测反馈信息及时修改设计和施工方案。

(七)对外层衬砌周围岩体的渗水,要通过足够的“排堵措施”予以解决,如在两层衬砌之间设置中间防水层等。

三、新奥法施工方法

全断面法

(一)全断面法的概念及适用条件

全断面法全称为“全断面一次开挖法”,即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法,如图1所示。

全断面法常适用于Ⅰ~Ⅲ级硬岩的石质隧道,可采用深孔爆破施工。

图1 全断面施工方法

1-全断面开挖;2-锚喷支护;3-模筑混凝土

(二)全断面法的优缺点

优点: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,工序少,干扰少,便于施工组织与管理,采用深孔爆破时,可加快掘进速度,对围岩的震动次数较少,有利于围岩稳定。

缺点:由于开挖面较大,围岩相对稳定性降低,且每循环工作量相对较大,要求施工单位有较强的开挖、出渣与运输及支护能力,采用深孔爆破时,产生的爆破震动较大,对钻爆设计和控制爆破作业要求较高。

(三)全断面施工工序

1.用钻孔台车钻眼,然后装药、联接导火线;

2.退出钻孔台车,引爆炸药,开挖出整个隧道断面;

3.排除危石;

4.喷射拱圈混凝土,必要时安设拱部锚杆;

5.用装碴机将石碴装入运输车辆,运出洞外;

6.喷射边墙混凝土,必要时安设边墙锚杆;

7.根据需要可喷第二层混凝土和隧道底部混凝土;

8.开始下一轮循环;

9.通过量测判断围岩和初期支护的变形,待基本稳定后,施作二次模注混凝土衬砌。

(四)全断面施工注意问题

1.加强对开挖面前方的工程地质和水文地质的调查。

2.各工序机械设备要配套。

3.加强各种辅助施工方法的设计和施工检查。

4.重视和加强对施工操作人员的技术培训。

5.在选择支护类型时,应优先考虑锚杆和喷射混凝土、挂网、拱架等支护型式。

台阶法

(一)台阶法的概念及适用条件

是新奥法中适用性最广的施工方法,多适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩中。它将断面分成上半断面和下半断面两部分分别进行开挖,如图2所示,随着台阶长度的调整,它几乎可以用于所有的地层。根据台阶的长度,它有长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种方式。

图2 台阶施工方法

1—上半部开挖 2—拱部喷锚支护 3—拱部衬砌

4—下半部中央部开挖 5—边墙部开挖 6—边墙部喷锚支护及衬砌

图3 台阶法

a)长台阶法 b)短台阶法 c)超短台阶法

(1)长台阶法如图3a,上、下开挖断面相距较远,一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞宽。施工时,上、下部可配备同类机械进行平行作业。当机械不足时也可用一套机械设备交替作业,即在上半断面开挖一个进尺,然后再在下断面开挖一个进尺。当隧道长度较短时,亦可先将上半断面全部挖通后,再进行下半断面施工,习惯上又称为“半断面法”。

(2)短台阶法如图3b,这种方法也是分成上下两个断面开挖,两个断面相距较近,一般上台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞宽,或5~50m,上下断面基本上可以采用平行作业,其作业顺序和长台阶法相同。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,当遇到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。

(3)超短台阶法如图3c,这是一种适于在软弱地层中开挖的施工方法,一般在膨胀性围岩及土质地层中采用。为了尽快形成初期闭合支护以稳定围岩,上下台阶之间的距离进一步缩短,上台阶仅超前3~5m,不能平行作业,只能采用交替作业,因而施工进度会受到很大的影响。在软弱围岩中采用超短台阶法施工时应特别注意开挖工作面的稳定性,必要时可对围岩采用预加固或预支护措施,如向围岩中注浆或打入超前水平小导管等。

(二)台阶法的优缺点

优点:开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度,有利于稳定,上部开挖支护后,下部作业较安全。

缺点:上下部作业互相干扰,台阶开挖会增加对围岩的扰动次数等。

(三)台阶法注意问题

1.台阶数不宜过多,台阶长度要适当,一般以一个台阶垂直开挖到底,保持平台长

2.5m~3m为好。

2.个别破碎地段可配合喷锚支护和挂网施工。

3.上部开挖时,因临空面较大,易使爆破面渣块较大,不利于装渣,应适当密布中小炮孔。

4.采用台阶法开挖关键问题是台阶的划分形式。台阶划分要求做到爆破后渣量较大,钻孔作业面与出渣运输干扰少。

分部开挖法

(一)分部开挖法的概念及适用条件

又称环形开挖留核心土法,适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩地段。上部留核心土可以支挡开挖工作面,增强开挖工作面的稳定,施工安全性较好。一般环形开挖进尺为0.5m~1.0m,不宜过长,上下台阶可用单臂掘进机开挖,开挖和支护顺序如图4所示。

图4 台阶分部开挖法

1—上弧形导坑开挖 2—拱部喷锚支护 3—拱部衬砌 4—中核开挖 5—下部开挖 6—边墙部喷锚支护及衬砌 7—灌筑仰拱

(二)分部开挖法的优缺点

优点:与超短台阶法相比,台阶的长度可以加长,相当于短台阶法的台阶长度,减少了上下台阶的施工干扰,施工速度可加快。而且较侧臂导坑法的机械化程度高。

缺点:开挖中围岩要经受多次扰动,而且断面分块多,支护结构

形成全断面封闭的时间长,将可能使围岩变形增大,需要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。

单侧壁导坑法

(一)单侧壁导坑法的适用条件

适用于围岩稳定性较差(如软弱松散围岩),隧道跨度较大,地表沉陷难于控制地段。该法确定侧壁导坑的尺寸很重要,一般侧壁导坑的宽度不宜超过0.5倍洞宽,高度以到起拱线为宜,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,开挖和支护顺序如图5所示。

图5 单侧壁导坑法

1—侧壁导坑开挖 2—侧壁导坑锚喷支护及设置中壁墙临时支撑3—后行部分上台阶开挖 4—后行部分下台阶开挖 5—后行部分喷锚支护 6—拆除中壁墙 7—灌筑仰拱 8—灌筑洞周衬砌

(二)单侧壁导坑法的优缺点

优点:是通过形成闭合支护的侧导坑将隧道断面的跨度一分为二,有效地避免了大跨度开挖造成的不利影响,明显地提高了围岩的稳定性。

缺点:是因为要施作侧壁导坑的内侧支护,随后又要拆除,增加了工程造价。

双侧壁导坑法

(一)双侧壁导坑法的概念及适用条件

又称眼镜工法,适用于在软弱围岩中,当隧道跨度更大(如三车道公路隧道等)或因环境要求,且要求严格控制地表沉陷地段。开挖和支护顺序如图6所示。

导坑尺寸拟定的原则同单侧壁导坑法,但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。左、右侧导坑应错开开挖,以避免在同一断面上同时开挖而不利于围岩稳定。

图6 双侧壁导坑法

1—侧壁导坑开挖 2—侧壁导坑锚喷支护及设置中壁墙临时支撑3—后行部分上台阶开挖 4—后行部分下台阶开挖 5—后行部分喷锚支护 6—拆除中壁墙 7—灌筑仰拱 8—灌筑洞周衬砌

(二)双侧壁导坑法的优缺点

双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多一点,对围岩的扰动次数增加,且初期支护全断面闭合的时间延长,但每个分块都是在开挖后立

即各自闭合的,所以在施工期间变形几乎不发展。该法施工安全,但进度慢,成本高。

其他施工方法

中隔墙法(简称“CD”法)和交叉中隔墙法(简称“CRD”法)是两种适用于软弱地层的施工方法,特别是对于控制地表沉陷有很好的效果,一般主要用于城市地下铁道施工中,因其造价高,故在山岭隧道中很少采用,但在特殊情形中,也可采用,如膨胀土地层。

新奥法施工中可能发生的问题及处理措施

根据实践经验,将新奥法中经常出观的一些异常现象及应采取的措施列于表1-1中。

表1-1 施工中的现象及处理措施

注:A进行比较简单的改变就可解决问题的措施;

B包括需要改变支护方法等比较大的变动才能解决问题的措施。

公路隧道新奥法施工技术培训(附简图)

公路隧道新奥法施工技术培训(附简图) 2017.11.15 一、新奥法的基本概念 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,及时进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。 新奥法施工方法包括全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法(简称CD法)和交叉中隔墙法(简称CRD法)、双侧壁导坑法。 二、新奥法施工的要点 (一)在隧道的整个支护体系中,围岩是承载结构的一部分,施工中要合理利用围岩的自承能力,保持围岩的稳定; (二)隧道开挖时,应尽可能减轻对隧道围岩的扰动或尽可能不破坏围岩的强度。 (三)允许围岩有一定的变形,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,充分围岩的自身承载作用。 (四)洞室开挖后及时施作初期支护,封闭围岩表面,抑制围岩体的早期变形,待围岩稳定后,再进行二次衬砌,但遇软弱围岩特别是洞口段衬砌要紧跟。 (五)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,要尽可能使结构做得圆顺(如做成圆形或椭圆形的),不产生突出的拐角,避免产生应力集中现象。同时,尽早使衬砌结构闭合(封底),以形成承载环; (六)对隧道周边进行位移收敛量测是施工过程中必不可少的一

个重要环节,从现场量测反馈信息及时修改设计和施工方案。 (七)对外层衬砌周围岩体的渗水,要通过足够的“排堵措施”予以解决,如在两层衬砌之间设置中间防水层等。 三、新奥法施工方法 全断面法 (一)全断面法的概念及适用条件 全断面法全称为“全断面一次开挖法”,即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法,如图1所示。 全断面法常适用于Ⅰ~Ⅲ级硬岩的石质隧道,可采用深孔爆破施工。 图1 全断面施工方法 1-全断面开挖;2-锚喷支护;3-模筑混凝土 (二)全断面法的优缺点 优点: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,工序少,干扰少,便于施工组织与管理,采用深孔爆破时,可加快掘进速度,对围岩的震动次数较少,有利于围岩稳定。 缺点:由于开挖面较大,围岩相对稳定性降低,且每循环工作量相对较大,要求施工单位有较强的开挖、出渣与运输及支护能力,采用深孔爆破时,产生的爆破震动较大,对钻爆设计和控制爆破作业要求较高。

隧道施工方法之新奥法

隧道施工方法之新奥法-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

新奥法施工原理及特点 新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并了以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身,即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式,称为初次柔性支护,系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配,隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定,也就是说,承载地应力的主要是围岩体本身,而采用初次喷锚柔性支护的作用,是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥,第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。 新奥法的适用性很广,中国已在亚粘土和黄土隧道施工中取得成功。但在下列情况下,一般都应采取适当的辅助措施才能施工:①涌水量大的地层;②因涌水产生流沙现象的地层;③围岩破碎使锚杆钻孔和插入都极为困难场合; ④开挖面不能自稳的围岩。新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手

段,因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层,与围岩紧密粘结的可缩性支护结构,允许围岩又一定的协调变形,而不使支护结构承受过大的压力。 新奥法适用范围: 具有较长自稳时间的中等岩体;②弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩; ③强风化的岩石;④刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩;⑤坚硬粘土,也有带坚硬夹层的粘土;⑥微裂隙的,但很少粘土的岩体;⑦在很高的初应力场条件下,坚硬的和可变坚硬的岩石;在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合①有强烈地压显现的岩体;②膨胀性岩体(要与仰拱与底部锚杆相配合);③在一些松散岩体中,要与钢背板与之配合;④在蠕动性岩体中,要与冻结法或预加固法等配合;在下列场合中应用应慎重①大量涌水的岩体;②由于涌水会产生流砂现象的围岩;③极为破碎,锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体;④开挖面完全不能自稳的岩体等。 新奥法的缺点: ①实施不仅要求有良好的施工组织和管理,也要求技术人员和量测人员都十分熟练,没有这一点就易于发生错误;作业质量都与每一个人的仔细操作有关。 ②开挖暴露出的地质会立即改变其状态,因此要求施工地质人员要亲临现场,以便发现问题;

新奥法隧道施工技术及其质量控制要点探究

新奥法隧道施工技术及其质量控制要点探究 发表时间:2017-03-08T11:41:53.020Z 来源:《基层建设》2016年第33期作者:赵玉玲 [导读] 本文从新奥法施工技术简介出发,探讨了新奥法隧道施工过程中的质量控制措施。以此给隧道施工工作人员做资料参考。 1.引言 随着我国经济的发展,科技也在日新月异。如今,在我国的隧道施工工程中,隧道施工技术的创新也让人目不暇接。在这之中,新奥法施工技术的出现也使隧道工程领域的工作者眼前一亮,其技术特点给隧道施工的设计理念带来了强大的冲击,也逐渐有取代传统的隧道施工方法,成为工程施工中较为常用的方法的趋势。但是,新奥法隧道施工技术作为一项较为新鲜的事物,其在一些地方仍具有一些不足之处,施工过程中也存在着一些失败的案例。这也对我国新奥法隧道施工技术的推广造成了一些阻碍。这些失败案例的出现,主要还是由于新奥法施工理念与传统施工理念之间有较大差异,隧道工程师们没有掌握好相应的技术知识,并且在施工过程中没有正确的管理,施工过程中的质量控制措施没有做好等等。不过,新奥法隧道施工技术的特点使其应用于隧道施工中具有传统施工方法没有的优势,为了更好的应用这项技术,广大的隧道工程相关工作人员需要正确的了解其施工理念,掌握好施工相关的技术,采用更好的施工过程中的质量控制措施,使我们的隧道工程质量和效率得到提高并为我国现代化建设服务。 2.新奥法隧道施工技术简介 2.1新奥法隧道施工技术的发展过程 从20世纪60年代至今,岩土力学理论得到了许多发展,隧道施工工程相关的锚固技术以及工程机械的水平也在不断进步。工程师们对开挖过程中的许多灾害情况例如围岩松弛、变形以及崩塌等有了更加深入的认识。其中就有奥地利学者在研究隧道施工案例基础上发明出了“新奥地利隧道施工法(新奥法)”。新奥法的特点是其将工程量测绘施工经验科学结合,以控制爆破和机械开发为主要的施工手段,使用锚杆和喷射混凝土的方式来进行支护工作。其基本的施工原则为以下四点:少扰动、早喷锚、勤量测和早封闭。在我国具体的工程施工中,隧道工程师们对其工作过程总结为三点:光面爆破、喷锚支护以及监控量测。 2.2我国隧道工程师对新奥法隧道施工技术的总结 通过对以往施工经验的总结,隧道工程师们将新奥法施工技术的施工原则进一步的阐述为五点:一是新奥法施工技术的主要开挖手段。具体的施工时,主要开挖手段采用裂爆破以及光面爆破,开挖时的大断面开挖手段能够加强开挖过程中的工作安全。新奥法施工技术的使用使企业能够更好的控制开挖情况,避免一些类似断面轮廓棱角突变等情况的出现,能够较好的改善隧道受力状况;二是新奥法施工技术实际使用时需要根据具体施工情况,选择合适的措施来避免围岩出现风化情况,保证围岩的安全,做好围岩的初期支护工作,从而使隧道施工更加的稳定;三是实际施工时围岩初期支护工作做好后需要进行二次衬砌工作,能够对隧道工程提供更好的安全保障;四是喷射混凝土方法能够较好的提升围岩支护工作的早期工作强度,喷射混凝土法也是实际施工中重要的方法;五是锚杆的安装时间要在喷射混凝土后,锚杆的重要性对于隧道施工安全也很重要,应该对其的施工质量严格把关;六是在前文讲述的联合支护体系之后,需要做好钢筋网的施工质量控制,合格的钢筋网能够有效的提高隧道结构的合理性和稳定性。 3.新奥法隧道施工过程中的质量控制措施 3.1隧道开挖阶段施工质量控制 隧道开挖阶段,企业需要注意控制开挖,避免出现超欠挖的情况。这时就需要对施工环境进行具体的勘测,选择合适的开挖方式和钻爆设计。开挖过程十分重要,开挖的好坏对之后的工程有着重要的影响。开挖过程中的光面爆破工作很重要,采用光面爆破可以更好的对后续工序进行质量控制。因此光面爆破对隧道开挖十分重要,对光面爆破施工的质量控制工作可以通过以下措施进行:一是通过考察岩石类别、周边眼间距、周边眼抵抗线和其相对距离等参数来确定光面爆破的参数;二是合理布置周边眼距,保证其与药卷位置错开,掏槽眼可以进行适当的加深,炮眼需要保持在同一个垂面上;三是在掏槽眼时需要使用高猛度的炸药,如果淘周边眼的话应该使用低猛度的炸药。周边眼的传爆方式尽量选用连接传爆,其他炮眼选用底部放置非电毫秒延时雷管反向装药结构的导爆索传爆方式;四是需要保证炮眼痕迹保存率符合相关要求,确保开挖面平整;五是在施工过程中需要控制住钻杆的外插角,这样可以更好的减少出现超欠挖的情况;六是企业可以使用全站仪来进行施工放样工作,使用激光断面仪来检查隧道开挖情况。 3.2隧道初期支护阶段的质量控制措施 初期支护工作就是在隧道开挖工程完成后施做刚度较小的承载结构层的工作,这项工作可以帮助控制围岩应力适量释放和变形情况,加强工程施工的安全和便捷程度。初期支护工作主要采用的是锚喷网结构的施工方法。其中包括锚杆施工、喷射混凝土施工、钢筋网铺设以及钢架施工等。对于锚杆施工来说,要注意控制锚杆的打入方向,通常使其方向与隧道径向相同,不过若是打入层状围岩中时需要考察围岩情况再选择打入方向。安装锚杆时要设计并控制好注浆比例,并且确认锚杆体在孔内的长度大于或等于设计长度的95%,以确保锚杆安装符合要求。对于喷射混凝土的施工中的质量控制来说,首先需要控制原料的质量,尽量使用硅酸盐水泥,其强度等级最好达到 42.5MPa。此外,由于喷射中使用的喷射管通常为Φ50,骨粒的粒径就需要注意,不要大于15mm,且细骨料的细度模数要不小于2.5。并且为了提高施工质量,需要按照相关要求做好喷水或者使用土工布覆盖等混凝土的养护工作。在钢筋网铺设时,需要注意钢筋网需要等待一层混凝土喷好后再铺设。在喷射凝土时为了减少钢筋网出现振动的概率,需要根据实际情况调整混凝土喷射角度。钢架施工时,要按照标准制作,制作满足要求后再进行批量生产工作。在安装钢架之后需要使用锁脚锚管定位,这样能使钢架施工质量更高,还可以在两榀钢架采用纵向的连接钢筋连接加固。 3.3二次衬砌阶段的质量控制措施 二次衬砌是新奥法施工中重要的工作之一,也是施工的最后一步工程。在二次衬砌阶段较容易出现的问题通常有仰拱衬砌时一次开挖过大,拱墙施工时出现微小的裂缝,混凝土振捣不够紧密等。为了加强对质量的控制,本文提出了以下几点措施:一是实际仰拱施工时开挖工作不需要做的太大,并且虚渣需要得到及时的清理;二是要检查模板的端头是否封紧,脱模剂的涂抹要适当,不要涂得过多。振捣时合理控制时间,保证得到足够时间的振捣;三是外加剂要合理使用,并且泵送混凝土的塌落度要合适,一般控制在140mm~180mm为宜;四是对拱部混凝土衬砌浇筑过程中,需要预留间距小于3m的注浆孔,注浆强度需要受到控制,一般强度需要小于0.1MPa。 4.结语 综上所述,新奥法隧道施工技术使隧道施工更加高效,不过该项技术仍有较大的发展空间,仍有许多待完善的地方,这需要广大的隧

高速公路隧道综合设计

薛家沟高速公路隧道综合设计 1.隧道选题的目的和意义 毕业设计是实现本科培养目标要求的重要阶段,是基础理论学习深化与升华的重要环节,是学生毕业及学位资格认证的重要依据。其目的是:掌握公路隧道施工技术、施工组织设计以及隧道结构构件验算的方法;巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识,提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力,提升自己的专业技术素质。 2.本设计的主要内容 设计主要内容为公路隧道综合设计,具体包括资料整理分析与开题报告的撰写、路线方案比选、平纵横断面设计、洞门及明洞设计、衬砌结构设计、防排水设计、通风照明设计,编制设计文件和绘制图纸等。 3.设计采用的方法 3.1设计总说明 薛家沟公路隧道位于陕西省延安市延川县,薛家沟公路隧道全长1231m,为长隧道。隧道为上、下行分离式隧道,行车道宽度均按设计行车速度80km/h 考虑,内设紧急停车带1处,人行横通道2处和车行横通道1处。隧道围岩黄土、板岩、石灰岩为主,围岩级别主要为Ⅳ和Ⅴ级。隧道衬砌结构设计采用“新奥法”复合式衬砌,土质围岩较差区段采用超前小导管注浆、岩质围岩段采用超前锚杆预支护、进出口采用超前大管棚等方法处理。灯具布置出中间段采用中央侧偏布置外,其余采用双排布置,高压钠灯光电照明。 3.2隧道主要技术标准 本隧道采用分离式双向四车道隧道。 公路等级:高速公路; 设计交通量:近期21000辆/日(2025年),远期34000辆/日(2035年); 隧道设计车速:80km/h; 隧道建筑限界 隧道净宽:10.25m ( 3.75×2+0.75+0.5+0.75+0.75); 隧道净高: 5.0m。 隧道内卫生标准 CO允许浓度:144.225ppm;

盾构法、矿山法和新奥法的区别

盾构法、矿山法和新奥法的区别 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。 新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”----就是矿山法---这一新方法, 浅埋暗挖法又称矿山法,与新奥法的不同之处在于,它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下,隧道埋深小于或等于隧道直径,以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通,无污染、无噪声,而

且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。 顾名思义,浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是:利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力,采取适当的支护措施,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法,主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序,现被施工单位普遍采纳。 浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为:动态设计、动态施工的信息化施工方法,建立了一整套变位、应力监测系统;强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用;研究、创新了劈裂注浆方法加固地层;发展了复合式衬砌技术,并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。 小聊:盾构法、矿山法和新奥法的区别 盾构法施工

隧道施工方法之新奥法

新奥法施工原理及特点 新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并了以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身,即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式,称为初次柔性支护,系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配,隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定,也就是说,承载地应力的主要是围岩体本身,而采用初次喷锚柔性支护的作用,是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥,第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。 新奥法的适用性很广,中国已在亚粘土和黄土隧道施工中取得成功。但在下列情况下,一般都应采取适当的辅助措施才能施工:①涌水量大的地层;②因涌水产生流沙现象的地层;③围岩破碎使锚杆钻孔和插入都极为困难场合;④开挖面不能自稳的围岩。新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段,因锚杆

喷射混凝土支护能够形成柔性薄层,与围岩紧密粘结的可缩性支护结构,允许围岩又一定的协调变形,而不使支护结构承受过大的压力。 新奥法适用范围: 具有较长自稳时间的中等岩体;②弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩; ③强风化的岩石;④刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩;⑤坚硬粘土,也有带坚硬夹层的粘土;⑥微裂隙的,但很少粘土的岩体;⑦在很高的初应力场条件下,坚硬的和可变坚硬的岩石;在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合①有强烈地压显现的岩体;②膨胀性岩体(要与仰拱与底部锚杆相配合);③在一些松散岩体中,要与钢背板与之配合;④在蠕动性岩体中,要与冻结法或预加固法等配合;在下列场合中应用应慎重①大量涌水的岩体;②由于涌水会产生流砂现象的围岩;③极为破碎,锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体;④开挖面完全不能自稳的岩体等。 新奥法的缺点: ①实施不仅要求有良好的施工组织和管理,也要求技术人员和量测人员都十分熟练,没有这一点就易于发生错误;作业质量都与每一个人的仔细操作有关。 ②开挖暴露出的地质会立即改变其状态,因此要求施工地质人员要亲临现场,以便发现问题; ③用能控制的施工量测,往往给施工带来不便;

隧道工程课程设计新编完整版

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隧道工程课程设计说明书The structural design of the Tunnel 作者姓名: 专业、班级:道桥班 学号: 指导教师: 设计时间:

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隧道工程课程设计 一.课程设计题目 某高速铁路隧道V 级围岩段衬砌结构设计(设计时速350Km/h,隧道埋深127m ,单洞双线) 二.隧道的建筑限界 隧道的建筑限界 根据《铁路隧道设计规范》TB10003-2005有关条文规定,隧道的建筑限界高度H 取,行车道宽度取2?,如图所示 三.隧道的衬砌断面 拟定隧道的衬砌,衬砌材料为C25混凝土,弹性模量Ec=×107kPa ,重度γh=23kN/m3,衬砌厚度取50cm ,如图所示。 四.荷载确定 围岩压力计算 计算围岩竖向均布压力:10.452s q γω-=? 式中:s ——围岩类别,此处s=5; γ——围岩容重,此处γ=22KN/m3; ω——跨度影响系数 毛洞跨度8.5B m =B = 5,0.1B m i >=,此处1(5)10.1(8.55) 1.35i B ω=+-=+?-= 所以有:40.452 1.359.72h m =??= 因是松软围岩,故m H 127m 3.24h 5.2p <== 所以此隧道为深埋隧道。 围岩竖向均布压力10.452s q γω-=?=×1-52×22×=

围岩水平压力 围岩水平均布压力:()m 106.92)KN/~(64.1550.0~30.0e ==q 取其平均值 m KN q e /54.85=?=λ 深埋隧道荷载计算 (1)作用在支护结构上的垂直压力 由于 q p h H H <<,为便于计算,假定岩土体中形成的破裂面是一条与水平成β角的斜直 线,如图所示。EFGH 岩土体下沉,带动两侧三棱体(图中FDB 和ECA )下沉,整个岩土体ABDC 下沉时,又要受到未扰动岩土体的阻力;斜直线AC 或BD 是假定的破裂面,分析时考虑内聚力c ,并采用了计算摩擦角c ?;另一滑面FH 或EG 则并非破裂面,因此,滑面阻力要小于破裂面的阻力。 该滑面的摩擦系数θ为度。查询铁路隧道设计相关规范,取计算摩擦角0 40c ?=。 深埋隧道荷载计算简图 如上图所示,隧道上覆岩体EFGH 的重力为W ,两侧三棱岩体FDB 或ECA 的重力为1W ,未扰动岩体整个滑动土体的阻力为F ,当EFHG 下沉,两侧受到阻力T 或' T ,作用于HG 面上的垂直压力总值 Q 浅 为: ' 22sin Q W T W T =-=-浅(2-4) 其中,三棱体自重为: 112 tan h W h γβ = (2-5) 式中:h 为坑道底部到地面的距离(m); β为破裂面与水平的交角(°)。 由图据正弦定理可得 1sin()sin[90()] T W β?β?θ-= ?--+ (2-6) 由于GC 、HD 与EG 、EF 相比往往较小,而且衬砌与岩土体之间的摩擦角也不同,当中间土块下滑时,由FH 及EG 面传递,考虑压力稍大些对设计的结构也偏于安全,因此,摩阻力不计隧道部分而只计洞顶部分,在计算中用H 代替h ,有: tan tan c β?=+ (2-7)

隧道工程课程设计计算书——优秀

中南大学隧道工程课程设计 一、原始资料 (一)地质及水文条件 长坞岭隧道穿越地段岩层为石灰岩,地下水不发育。其地貌为一丘陵区,海拔约为450米。详细地质资料示于隧道地质纵断面图中。 (二)路线条件 隧道系一级公路隧道,设计行车速度为80公里/小时,洞门外路堑底宽度约为11米,洞口附近路面标高:进口,190.00~210.00米;出口,190.00~200.00米。 线路坡度及平、纵面见附图。 (三)施工条件 具有一般常用的施工机具及设备,交通方便,原材料供应正常,工期不受控制。附CAD电子图: 1. 洞口附近地形平面图; 2. 隧道地质纵断面图。

二、设计任务及要求 (一)确定隧道进、出口洞门位置,定出隧道长度;(二)在地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线; (三)确定洞身支护结构类型及相应长度,并绘制Ⅲ级围岩地段复合式衬砌横断面图一张; (四)按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法,并绘制施工方案横断面分块图及纵断面工序展开图;(五)将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中,并写出设计说明书一份。

二、设计步骤 (一)确定隧道内轮廓与建筑限界 2.1.1 确定内轮廓线 隧道系一级公路隧道,设计行车速度为80公里/小时,根据《公路隧道设计规范》4.4.3,选用v=80km/h的标准断面。 该标准断面拱部为单心半圆,侧墙为大半径圆弧,仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。 几何尺寸如下表: V=80km/h标准断面示意图:

2.1.2 确定建筑限界 参考公路隧道设计规范(JTG D70-2004)4.4.1有以下规定 (1)建筑限界高度,高速公路、一级公路、二级公路取 5 .0m,故这里取H=5.0m; (2)当设置检修道或人行道时,不设余宽; (3)隧道路面横坡,当隧道为单向交通时,应取单面坡,这里取横坡为1.5%; (4)当路面采用单面破时,建筑限界底边线与路面重合。

浅谈新奥法隧道施工技术

浅谈新奥法隧道施工技术 摘要:新奥法对隧道和城市地下工程的开挖有着毋庸置疑的贡献,若能良好的 运用和推广能为整个地下工程带来安全、高效、经济的开展。但目前在实际工程 中受利用的诱惑加之监管力度的欠缺,往往无法良好的运用新奥法的理论正确的 指导施工。? 关键词:新奥法隧道施工技术? 引言:隧道工程在交通运输中占了举足轻重的地位。目前我国隧道施工技术 主要有以下几种:盾构法、矿山法、新奥法。新奥法即新奥地利隧道施工方法的 简称,新奥法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。六十年代此法被介绍到我国,七十年 代末八十年代初得到迅速发展。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。 一、新奥法的基本原理? ①隧道结构的主要承载是围岩。②在隧道围岩支护过程中,一方面允许围 岩有一定位置移动,进而产生受力区;另一方面,为避免围岩变形过大而产生严 重松弛卸载,必须限制围岩位移的程度。③为使围岩在开挖卸载后不失去原有的强度,开挖后需对围岩进行加固。④初次支护主要作用是避免围岩严重松弛和卸载,需要围岩的承受自身重量,不是用来承担隧道围岩所失去的承载力。⑤应适时的建造初次支护,在挖开围岩后间隔一定时间,使围岩发生形变进而形成承力 保护区,起到较好的支撑性能。⑥围岩自我稳定时间,一方面在建造过程中量测隧道周边的位移来评定;另一方面依靠对围岩地质条件的初步调查。⑦通常可视其整体的结构效应为薄壳,是因为喷射混泥土本身的强度高和轻度变形的特点决 定了它的可塑性和收缩的能力。⑧在没有被腐蚀破坏的情况下,就可把初次支护看作承重结构的一部分。⑨由于喷射混泥土具有结合围岩、填平洞壁不平整面等特点,因此喷射混泥土常作为初次支护,并且能使围岩不发生应力重分布以及使 用钢筋网、锚杆和钢拱架。⑩孔洞的施工方法决定了从开挖到封闭所需的时间。施工时通过测量控制和修改围岩的变化,通过前期的地质调查对施工资料进行估计。为规避施工时工程荷载对隧道受力的影响,限制围岩的二次应力重分布程度 以及松动圈的范围。通常利用对拱部减少开挖次数进行一次开挖方案。从物理静 力学的角度看,隧道横截面尽可能接近圆形或椭圆形。并且限制超挖和欠挖,开 挖后及时封闭结构,并建造仰拱。可建造薄层内衬砌,以提高隧道结构的安全性,最终达到密封的效果,内层与外层相互之间只传递压力,使结构内不产生过大的 弯曲应力。根据建造过程中的应力及变形状态的测量,对其安全性、整体结构系 统的稳定性和结构设计进行评价。一般不增加其厚度而增加钢筋含量(即钢拱),以提高衬砌的强度;可通过增加锚杆的根数或长度以形成围岩受力环区来实现增 大整个结构的刚度。可通过在外壳上安装软管及密封的排水设施来实现外源水压 和静水压力的控制。 二、新奥法施工技术? 2.1 双连拱隧道新奥法施工。采用单向掘进新奥法施工,由进口向出口方向 掘进。采用明挖法施工明洞段,采用“三导洞”法开挖正洞,即先行贯通中导洞,

隧道工程 新奥法施工技术方案

隧道工程新奥法施工技术方案 一、新奥法介绍 20世纪60年代由于岩石锚杆、喷射混凝土机械和岩石力学方面技术的进展,人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、崩塌等现象有了深入的认识。1963年奥地利学者L。腊布兹维奇教授命名的“新奥地利隧道施工法”(NATM)正式出台,它是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段,以锚杆、喷射混凝土为主要的支护方法,理论量测和经验相结合的一种施工方法,同时也是一系列指导隧道设计和施工的原则。新奥法的基本原则可简要的概括为“少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”,我国的隧道工作者将其总结为“光面爆破, 喷锚支护、监控量测”三要素。 二、某隧道的新奥法施工 某隧道根据设计图纸和现场调查,隧道所处围岩是Ⅲ类围岩,属于浅埋和偏压隧道,自承能力较差。施工时根据不同的围岩结构,分别采用或综合使用超前锚杆预加固、喷锚体系及格栅式钢构架作为初期支护方案。开挖采用短台阶光面爆破法;弃碴采用人工配合装载机或机动翻斗车清理,即时施工临时支护体系。洞门施工先期进行,并与不少于5m的洞内二次衬砌同时施工以保证结构的连续性和稳定性,避免影响洞内施工;仰拱和铺底分段进行,与二次衬砌及时闭合;防水层在初期支护完毕二次衬砌之前施工;避车洞、排水沟、电气化接触网支架、洞口挡墙等最后施工并抓好隧桥、隧路的施工关系,避免相互干扰,确保工期。 2.1钻爆开挖作业线

根据围岩性质及施工设备选取正台阶开挖法(台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞跨),上下断面采用平行作业,上台阶开挖要留取核心土。该法因为可缩短支护结构的受力条件,有利于控制隧道收敛速度和量值,适用范围很广。 钻爆开挖工序流程图见下页 为减少隧道施工所引起的对围岩和山体稳定,施工中贯彻“早进(洞)、晚出(洞)、少刷少挖”的思想。隧道进洞前首先清理坡面危岩,用砂浆锚杆对仰坡进行加固,然后用超前小导管对洞口进行预加固。 白家河Ⅱ号隧道进口仰坡加固时先清除仰坡危石,拆除洞顶水渠,在洞顶20m×40m(高×宽)范围内的采用喷锚挂网联合防护方案:超前锚杆采用ZW—II型全长粘接型早强砂浆锚杆(Φ22),长3-5m,间距1.2m×1.2m,表面挂网Φ6×Φ8,网格间距20cm×20cm,喷砼厚10cm。 进口洞口土石方采用明挖法进行,自上而下逐段开挖,分层高度2m,纵向按设计长度5m一次成型,挖掘机作业,挖不动的岩石地段采用弱爆破进行开挖,装载机装碴、出碴。 隧道出口土石方采用人工利用风镐配合光面爆破短台阶法开挖,上台阶长取洞跨的2~4倍。弃碴利用装载机配合自卸汽车装运。 在对隧道洞口土石方施工完毕后,洞口边坡由人工按设计坡度进行刷坡,刷坡后,喷射10cm砼以稳定边坡,防止坍塌。 由现场实际观察,白家河Ⅱ号隧道出口仰坡较陡,曾是山民的采石场,弃用后形成的高大边仰坡。左侧坡脚为堆积虚碴,隧道中线右

隧道工程课程设计报告书

隧道工程课程设计 姓名:张业 学号:2013104213 班级:20131042班 指导老师:刘敬辉 日期:2016年7月1号 word完美格式

设计说明书目录 一、原始资料 二、设计任务及要求 三、设计步骤 四、施工方法的选择 五、参考文献 word完美格式

一、原始资料 (一) 地质及水文地质条件 风门凹隧道穿过山地丘陵,按小净距隧道设置。隧道区地层岩性主要由第四系坡积亚粘土及老虎坳组砂岩层组成,具体如下: a、覆盖层:主要为坡积亚粘土( Q d l),为隧道区表土层,黄色,略带红色,稍湿, 硬可塑~硬塑,含少量砂砾及碎石,表层含少量植物根系,坡积成因。层厚不均匀,最薄处为1 . 1 0 m 见于ZK144号孔,最厚处为4.00m见于ZK143号孔,地层编号为9。做标贯试验1次,实测24击。其主 要的物理力学指标为:含水率=21.5%,天然密度2.06g/cm3,直剪凝聚力= 2 3 . 7 k P a,内摩擦角=24.7°。 b、基底:按风化层分为全~微风化岩层。 1)、全风化砂岩( Qe l):黄色为主,局部夹褐色等杂色,岩芯已风化呈亚粘土状,含少量砂砾,矿物基本已完全风化,难辨原岩结构,稍湿,硬塑~坚硬土状。主要见于Z K 1 4 3号钻孔一带,层厚为9 . 0 m。地层编号为1 3 - 1 - 6。做标贯试验3次:实测击数最大值=46、最小值=39、平均值=42。直剪凝聚力=30kPa,内摩擦角=31°,压缩模量=1 0MP a,容许承载力[σ0] = 2 8 0 k P a 。 word完美格式

2)、强风化砂岩( D 2 l):黄色,褐色,岩芯呈半岩半土状,矿物大部分已风化,略可辨原岩结构,夹少量弱风化碎块,底部分含量变大,岩质软,手捏易散,遇水易软化。广泛分布,层厚1 0 . 4 ~ 2 6 . 0 m。地层编号为1 5 - 2 - 6 。 3)、弱风化粉砂岩( D2 l):灰色、褐色,、岩芯十分破碎,节理裂隙发育,取芯困难,钻进容易。见于Z K 1 4 4号钻孔,揭示厚度2 3 . 5 m。地层编号为1 5 - 3 - 4。岩石完整性系数KV= 0.29。 4)、弱风化砂岩( D2 l):褐黄色,夹红色,黑色等杂色,岩芯呈碎石、碎块状,裂隙很发育,钻进较慢,岩质较硬,敲击声稍沉,略有回弹,局部岩质坚硬,风化程度低,较新鲜,接近微风化,破碎较上部完整,钻进缓慢,锤击声清脆,震手,有回弹感。层厚极不均匀,最薄处为3.7 0 m见于ZK 144号孔,最厚处为1 5 . 0 0 m 见于ZK143号孔,平均厚度为9 . 3 5 m。地层编号为1 5 - 3 - 6 。 5)、微风化泥质粉砂岩( D2 l):灰白色,泥质结构,手摸有滑腻感,指甲可刻动,钻进较易,岩石较完整,呈短柱-长柱状,锤击易碎,节理裂隙较发育,呈闭合状。见于Z K 1 4 4号钻孔一带,厚度为3 . 6 0 m。地层编号为1 5 - 4 - 4 。 6)、微风化砂岩( D2 l):灰白、灰黄色, 30 m以上岩芯十分破碎,岩芯呈碎块状,岩质坚硬,较word完美格式

隧道施工的新奥法

新奥法 新奥法【New Austrian Tunnelling Method】 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,及时的进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。 新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身,即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式,称为初次柔性支护,系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配,隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定,也就是说,承载地应力的主要是围岩体本身,而采用初次喷锚柔性支护的作用,是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥,第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。 [编辑本段] 历史和发展 1934年,新奥法主要创始人L.V. 拉布采维茨在就试图将喷浆方法用于地下工程。 他在1942~1945年建造的洛伊布尔隧道中采用了双层薄衬砌,即先喷一层混凝土,待变形收敛后再喷一层。 1944年,他发表了有关喷混凝土的论文,并指出了围岩动态随时间变化的重要性。 1948年,又指出了量测工作的重要性。又无公害的新喷敷方法。 1948~1953年喷混凝土在奥地利首次用于卡普伦水力发电站的默尔隧洞。 最早在欧洲推广使用锚杆的是1951~1953年建造的伊泽尔-阿尔克电站的有压输水隧洞。 1953~1955年修建普鲁茨-伊姆斯特电站的有压输水隧洞时,按照拉布采维茨的建议,充分采用锚杆而获得成功。 1957~1965年是着手发展新奥法的时期。拉布采维茨于1963年将这一方法正式命名为新奥地利隧道施工法。 1964~1969年又提出了在岩石压力下隧道稳定性的理论分析,强调采用薄层支护,并及时修筑仰拱以闭合衬砌的重要性。根据实验证实,衬砌应按剪切破坏进行设计计算。 奥地利的马森贝格道路隧道由于地质不良,用比国法失败后,改用新奥法使闭合隧道衬砌环的经验取得成功,并在1971年及1974年分别用于地压很大的陶恩隧道和阿尔贝格隧道。 支护机理

隧道新奥法施工方案

隧道新奥法施工方案 1.概述 为了确保隧道新奥法施工的质量并符合环保及职业健康安全等要求,编制本方案 2.适用范围 适用于承建采用“新奥法”施工的隧道工程。 3.参照文件 1)| 2)《施工承包合同书》 3)**高速公路**合同段《隧道施工图设计文件》 4)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004) 5)《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95) 6)《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94) 7)《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98) 8)《公路隧道设计规范》(JTJ026-90) 9)《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国安全生产法》《总体施工组织设 计》 4.% 5.职责和权限 5.1.现场主管技术人员负责施工作业的技术、环保和职业健康安全交底以及现场管理 工作。 5.2.质量工程师负责该项目的质量管理工作。 5.3.安全员负责该项目的环境保护及职业健康安全监督管理工作。 5.4.现场作业人员认真负责该项目的施工作业,遵守操作规程,对不符合质量、环保 及危及生命安全的违章安排有权拒绝作业。 6.围岩分类及主要施工方法 6.1.围岩分类 根据围岩主要工程地质条件和岩石质量指标、岩体弹性波纵波速度及岩体完整性系数可将围岩分为I、II、III、IV、V和VI共六种类别,各类围岩类别的主要工程地质特征和各项指标分别见表1、表2。

" 表1 围岩类别 测试 参数指标 VI V VI III II…I RQD(%)>9585~9575~8550~7525~50<25 ! VP(km/s)>~~~~<I~~~~~< 表2 类别 围岩主要工程地质条件 主要工程地质条件结构特征和完整状态 VI 硬质岩石(Rb>60Mpa),受地质构造影响轻微,节理 不发育,无软弱面(或夹层);,层间结合良好。 呈巨块状整体结构 V 硬质岩石(Rb>30Mpa),受地质构造影响较重,节理 较发育,有少量软弱面(或夹层)和贯通微张节理, 但其产状及组合关系不致产生滑动;层状岩层为中层 或厚层,层间结合一般,很少有分离现象,或为硬质 岩石偶夹软质岩石 【 呈大块状砌体结构 软质岩石(Rb≈30Mpa)受地质影响较微,节理 不发育;层状岩层为厚层,层间结合良好。 呈巨块状整体结构 IV 硬质岩石(Rb>30Mpa),受地质构造影响较重,节理 发育,有层状软弱面(或夹层),但其产状及组合关系 尚不致产生滑动;层状岩层为薄层或中层,层间结合 差,多有分离现象,或为硬、软质岩石互层。 呈块(石)碎(石)状镶 嵌结构 ` 软质岩石(Rb=5以上~30Mpa),受地质构造影响较重, 节理较发育;层状岩层为薄层、中层或厚层,层间结 合一般。 呈大块状砌体结构 III 硬质岩石(Rb>30Mpa),受地质构造影响很严重,节 理很发育,层状软弱面(或夹层)已基本破坏 呈碎石状压碎结构

隧道工程施工要点

隧道工程施工要点 一、公路隧道新奥法施工基本原则 根据我国公路隧道采用新奥法施工的经验,隧道施工采取的基本原则,可以概括为“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”四句话十二个字。具体说,是指在隧道开挖时,必须严格控制,尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动持续时间和扰动范围,以使开挖出的坑道符合成型的要求,因此,能采用机械开挖的就不用钻爆法开挖。采用钻爆法开挖时,必须先作钻爆设计,严格控制爆炸,尽量采用大断面开挖。选择合理的循环掘进进尺,自稳性差的围岩循环掘进进尺谊用短进尺,支护应紧跟开挖面,以缩短围岩应力松弛时间及开挖面的裸露风化时间等,此称“少扰动”。 “早喷护”是指:对开挖暴露面应及时地进行地质描述和及时施作初期锚喷支护。经初期支护加固,使围岩变形得到有效控制,而不致变形、坍塌失稳。以达到围岩变形适度而充分发挥围岩地自承能力。必要时可采取超前预支护辅助措施。 在隧道施工的全过程中,应在对围岩周边位移进行的现场监控量测,并及时反馈修正设计参数指导施工或改变施工方法。以规范的量测方法和量测数据及信息反馈,通过对施工中量测数据,对开挖面的地质观察,进行预测和评价围岩与支护的稳定状态,或判断其动态发展趋势,以便根据建立的量测管理基准,及时调整隧道的施工方法(包括开挖方法、支护形式,特殊的辅助施工方法)、断面开挖的步骤及顺序、初期支护设计参数等进行合理的调整,以确保施工安全、坑道稳

定,支护衬砌结构的质量和工程造价的合理性,此称“勤量测”。“紧封闭”是指对易风化的自稳性较差的软弱围岩地段,应使开挖断面及早施作封闭式支护(如喷射混凝土、锚喷混凝土等)防护措施,可以避免围岩因暴露时间过长而产生风化降低强度及稳定性,并可以使支护与围岩进入良好的共同工作状态。 二、隧道浅埋断和洞口段施工方法 1、隧道浅埋段和洞口加强段的开挖 在浅埋和洞口加强地段,进行开挖施工和支护,应根据地质条件、地表沉陷对地面建筑物的影响以及保障施工安全等应速选择,并应考虑施工效果及工程费用确定。 隧道浅埋段和洞口加强段,通常位于软弱、破碎、自稳时间极短的围岩中,若施工方法和支护的方式和支护的方式不妥当,则极易发生冒顶塌方或地表有害下沉当地有建筑物时会危及其安全。所以,应采用先支护后开挖或分部开挖等措施,以防止开挖工作失稳或地表有害下沉等。 2、隧道浅埋施工方法和支护方法技术要求 隧道浅埋施工和支护应符合下列技术规定: (1)根据围岩周围环境条件,可优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或 留核心土开挖法,围岩的完整性较好时,可采用多台阶法开挖。严禁采用全断面法开挖,否则,对属于大断面的公路隧道全断面开挖,对围岩的扰动很大,会导致周壁围岩出现松动,且支护结构难以及时施

隧道施工技术习题题目练习(最终版)

隧道施工技术复习题 一、选择题: *新奥法是( B ) A、一种施工方法 B、施工原则 C、矿山法 D、全断面施工法 *某隧道初期支护采用格栅钢支撑+双层钢筋网+系统锚杆支护体系,下列施工方法正确(B ) A.架立格栅钢支撑挂好双层钢筋网再喷射砼 B.架立格栅钢支撑挂第一层钢筋网喷射砼再挂第二层钢筋网喷射砼 C.不论喷射砼多厚,一次就喷射够厚度 D.喷射砼应分段、分部、分块,按先拱后墙,自上而下地进行喷射 *隧道通过松散地层施工,为了减少对围岩的扰动,施工时常用的手段(B )A.先挖后护 B.先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭 C.强爆破,弱支护 D.全断面开挖 *明洞浇注拱圈混凝土的拆模强度低线为( A ) A、设计强度70% B、设计强度80% C、设计强度60% D、设计强度90% *岩石隧道开挖中辅助眼的爆破方式为( D ) A、预裂爆破 B、齐发爆破 C、光面爆破 D、微差爆破 *光面爆破中炮眼的起爆顺序为( B ) A、周边眼1,掏槽眼2,辅助眼3 B、掏槽眼1,辅助眼2,周边眼3 C、掏槽眼1,周边眼2,辅助眼3 D、周边眼、掏槽眼、辅助眼同时起爆*公路隧道围岩分类中的Ⅳ类围岩硬质岩石其饱和抗压极限强度为( B ) A、≥60、 B、≥30、 C、≈30、 D、 =5~30、 *模板放样时,为确保衬砌不侵入隧道建筑限界,允许将衬砌轮廓线扩大( A ) A、5 B、10 C、15 D、20 *公路隧道围岩分类标准是以( D ) A、岩石的综合物理指标为基础 B、岩体构造、岩性特征为基础 C、地质勘察手段相联系 D、坑道稳定状态为基础 *设置仰拱的隧道,路面下应回填以( C ) A、天然砂砾 B、粗砂 C、浆砌片石或贫砼 D、稳定土 *公路隧道洞门内行车道路面宜采用( A ) A、沥青混凝土 B、沥青碎石 C、水泥混凝土 D、沥青贯入式 *隧道新奥法施工的理论基础是( C ) A、充分发挥喷锚支护的作用 B、充分发挥二次衬砌的作用 C、充分发挥岩体的自承能力 D、岩体的平衡拱作用 *隧道施工是指修建( A )。 A.隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称; B.地下洞室及巷道; C.躲避洞; D.地下交通工程。 *下列叙述错误有(A ) A.断层构造方面与隧道轴线的组合关系只有正交和斜交 B.隧道施工遇到断层一般先探明断层地质情况后再选用合理的施工方法 C.隧道穿过断层地段,施工难度取决于断层的性质、破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性等因素 D.通过断层带的各施工工序之间的距离宜尽量缩短,并尽快地使全断面衬砌封

隧道监测方案设计

8 隧道监测方案设计 8.1 隧道监控量测的目的 大青山一号隧道采用新奥法施工,该施工方法的特点之一是注重现场监控量测,既要允许围岩产生一定的变形,又要防止围岩产生过大的变形,并利用检测结果及时补充设计和指导施工。 隧道检测的目的如下: (1)掌握围岩动态,了解支护结构在不同情形下的受力状态,并对围岩的稳定性作出评价; (2)验证支护结构型式、支护参数的合理性,评价支护结构、施工方法的合理性和安全性; (3)优化施工组织设计,指导现场施工,确保隧道施工的安全和工程项目的经济、社会、环境效益; (4)为节省工程投资,提高隧道的设计和施工水平提供科学依据和技术保证。 8.2 隧道监控量测的内容 为及时提供施工所需的围岩稳定程度和支护结构的受力状态,保证施工安全和提高施工效率,根据公路隧道设计规范,将施工监控量测分为必测项目和选测项目。 (1)必测项目:必测项目包括围岩地质和支护状况观察、拱顶下沉量测、周边收敛位移量测和地表沉降观测等。这类量测是为了确保在施工过程中围岩稳定和施工安全。量测密度大,工作量大,量测信息直观可靠,贯穿在整个施工过程中。 (2)选测项目:选测项目包括围岩内部位移量测、锚杆轴力量测、围岩与喷射混凝土间接触压力量测、喷射混凝土与二次衬砌间接触压力量测、

喷射混凝土内应力量测、二次衬砌内应力量测、钢支撑内力量测、衬砌裂缝及表面应力量测。这类量测是对必测项目的扩展和补充,对特殊地段或有代表性的地段进行量测,以便更深入的掌握围岩稳定状态与支护效果。选择项目安装埋设比较麻烦,量测项目较多、时间长、费用较大、但工程竣工后还可以进行长期观测。 8.3 隧道监控量测方法 8.3.1 围岩地质和支护状况观察 所谓隧道工程地质和支护状况观察,就是通过观察实际揭露的隧道掌子面地质情况,掌握隧道的实际围岩状态,分析隧道掌子面的稳定状态,预测前方隧道围岩情况,并提出必要的预警;通过观察隧道洞内初期支护的状态,及时发现各种异常现象并进行观察,评价初期支护的稳定性。 (1)观察方法 隧道掌子面的地质情况采用目测、地质罗盘和锤击检查进行观测,及时绘制掌子面地质素描,记录围岩的岩性、产状等详细特征,断层。破碎带等不良地质特征,地下水的水量。压力等特征,填写掌子面地质观察记录。 隧道初期支护状况采用目测观察为主,对初期支护中的喷射混凝土、钢支撑,锚杆出现的外鼓、裂缝、扭曲等异常现象,进行跟踪观测并做好原始记录。观测中,如果发现异常现象,要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近测点的各项量测数据。 (2)观察频率 隧道工程地质和支护状况观察应在隧道开挖及初期支护后进行,每次开挖后需进行掌子面地质情况观察,每个监测断面应绘制隧道开挖工作面及素描剖面图。 8.3.2 周边收敛位移量测

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