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隧道工程新奥法施工方法(6种)详解

隧道工程新奥法施工方法(6种)详解
隧道工程新奥法施工方法(6种)详解

隧道施工6种方法——隧道开挖及出碴运输

作者:北雪编辑来源: 中国铁路网更新时间:2009-10-19

(一) 全断面法

1 施工工艺

全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型,再施作做衬砌的施工方法。其施工流程可参照图1。

图1 全断面法开挖施工流程图

2 施工要点

(1)施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备,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做。

(4)为控制超欠挖,提高爆破效果,有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。

(二)台阶法

1 施工工艺

台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖,其中上台阶超前一定距离后,上下台阶同时并进的施工方法。其施工流程可参照图2、3。

图2 台阶法开挖断面示意图

图3 台阶法开挖施工流程图

2 施工要点:

(1)根据围岩条件,合理确定台阶长度,一般应不超过1倍洞径,以确保开挖、支护质量及施工安全;

(2)台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。

(3)上台阶施作钢架时,应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施,控制围岩和初期支护变形;

(4)下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时,应采用缩短进尺,必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。

(5)施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题,下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。

(6)上台阶开挖超前一个循环后,上下台阶可同时开挖。

(三)环形开挖预留核心土法

1 施工工艺:

环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先,其次开挖下半部两侧,再开挖中部核心土的方法,其施工流程可参照图4、5。

2 施工要点:

(1)环形开挖每循环长度宜为0.5~1m;

(2)开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑,每两榀钢架之间应采用钢筋连接,并应加锁脚锚杆,全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m;

(3)预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求;

(4)当地质条件差,围岩自稳时间较短时,开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外,进行超前支护;

(5)上部弧形,左、右侧墙部,中部核心土开挖各错开3~5m进行平行作业。

图4环形开挖留核心土法

图5 环形开挖留核心土法施工流程图

(四)中隔壁法(CD法)

1 施工工艺

中隔壁法(CD法)是将隧道分为左右两大部分进行开挖,先在隧道一侧采用台阶法自上而下分层开挖,待该侧初期支护完成,且喷射混凝土达到设计强度70%以上时再分层开挖隧道的另一侧,其分部次数及支护形式与先开挖的一侧相同。其施工流程可参照图6。

2 施工要点:

(1)各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺,减小应力集中;

(2)各部的底部高程应与钢架接头处一致;

(3)每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道断面大小而定;

(4)后一侧开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合;

图6 中隔壁法施工流程图

(5)左、右两侧洞体施工时,纵向间距应拉开不大于15m的距离;

(6)中隔壁宜设置为弧形,并应向左侧偏斜1/2个刚拱架宽度;

(7)在灌注二次衬砌前,应逐段拆除中隔壁临时支护,拆除时应加强量测,一次拆除长度一般不宜超过15m,拆除后及时施工仰拱。

(五)交叉中隔壁法(CRD法)

1 施工工艺

交叉中隔壁法(CRD法)仍是将隧道分侧分层进行开挖,分部封闭成环。每开挖一部均及时施作锚喷支护、安设钢架、施作中隔壁、安装底部临时仰拱。一侧超前的上、中部,待初期支护完成且喷射混凝土达到设计强度70%以上时再开挖隧道的另一侧的上、中部,然后开挖一侧的下部,最后开挖另一侧的下部,左右交替开挖。其施工流程可参照图7。

图7 交叉中隔壁法施工流程图

2 施工要点:

(1)各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺,减小应力集中;(2)每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道断面大小而定;

(3)同一层左、右侧两部纵向间距不宜大于15m,同侧上下部纵向间距不宜大于8m;

(4)每一分部的临时仰拱应及时设置,步步成环,并尽量缩短成环时间;

(5)中隔壁宜设置为弧形,并应向左侧偏斜1/2个钢拱架宽度;

(6)中隔壁和中间临时仰拱在灌注二次衬砌前,应逐段拆除,拆除时应加强量测,一次拆除长度一般不宜超过15m。

(六)双侧壁导坑法

1 施工工艺

双侧壁导坑法是采用先开挖隧道两侧导坑,及时施作导坑四周初期支护及临时支护,必要时施做边墙衬砌,然后再根据地质条件、断面大小,对剩余部分采用二台阶或三台阶开挖的方法。其施工流程可参照图8。

图8 双侧壁导坑法施工流程图

2 施工要点

(1)侧壁导坑形状应近似椭圆形,导坑断面宽度宜为整个断面的1/3;

(2)侧壁导坑、中央部上部、中央部下部错开一定距离平行作业;

(3)导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护,并尽早封闭成环;

(4)侧壁导坑采用短台阶法开挖,左右侧壁导坑施工可同步进行;

(5)当全断面初期支护封闭成环后,量测显示支护体系稳定,变形很小时,方可拆除临时支护,但应及时施作仰拱并进行二次衬砌;

(6)临时支护拆除时应加强量测,一次拆除长度一般不宜超过15m。

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

长大铁路隧道施工难点及应对措施

长大铁路隧道施工难点及应对措施 发表时间:2019-02-26T11:16:41.050Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:刘凯 [导读] 摘要:目前我国隧道钻爆法施工存在整体机械化程度较低、施工环境恶劣、工人劳动强度大的问题。 中铁二十一局集团第五工程有限公司重庆市永川区 402160 摘要:目前我国隧道钻爆法施工存在整体机械化程度较低、施工环境恶劣、工人劳动强度大的问题。该铁路作为西南地区穿越地层复杂的双线客货共线铁路,自开建以来,一直致力于推广和提高全线隧道施工技术水平,全面推进隧道建设新理念、新工艺、新技术的应用。本文以某单位承建的一座双线铁路隧道工程为例,介绍了长大铁路隧道施工的技术要点。 关键词:铁路;隧道;施工 随着我国经济发展及综合国力的提高,客货共线、高速铁路建设得到了空前发展。随着科学技术的进步和生产管理水平的提高,我国修筑山岭隧道的能力不断增长,修建隧道的规模和长度日益增加。在铁路线路建设中隧道一般为施工的关键环节,往往影响整个工程的进度。长大铁路隧道施工是研究人员、设计者及施工人员考虑的重点,特别是复杂地质条件下长大铁路隧道施工,越来越受到研究者的关注。复杂地质条件下,长大铁路隧道施工空间有限施工中相互干扰较大,在当前铁路建设工期大幅度压缩的情况下,提高长大铁路隧道施工成洞速率和工程质量,加快施工进度,使隧道提前于合同工期建成显得尤为重要。本文以某条在建铁路项目中某施工单位承建的一座隧道为例,介绍了长大隧道施工过程中所采取的相关措施。 一、概况 某在建铁路工程,全线正线隧道共计52座、长211km,占正线总长的54.7%。其中:L≥10km的隧道总长96.5km,全线隧道断面以双线为主,分为有砟和无砟形式,线路位于西南地区由北向南跨越区域广,铁路沿线地质条件复杂,穿越滑坡、危岩落石、崩塌、岩堆、泥石流、山体错落、岩溶、岩爆、有害气体、软土、粉砂、煤层瓦斯、高地温、高地应力等地层。 二、钻爆法施工现状 隧道钻爆法施工因其投资小、地质适应能力强,一直是国内山岭隧道的主要施工方法。 1、开挖工艺工法。开挖钻孔主要采用风动凿岩机、液压钻和简易的钻孔台架,个别长大隧道采用液压凿岩台车及多功能台车。围岩较好地段以机械开挖为主,采用全断面、台阶法施工;围岩较差地段以人工开挖配合小型机械设备为主,采用小断面分部开挖。 2、初期支护及设备。锚杆施作较多采用人工手持风钻打孔,施工劳动强度大,施工工效较低且施作质量较难控制;个别长大隧道采用凿岩台车进行锚杆的快速施作,但受技术、资金以及后期设备的维养等影响推广度较低。喷混作业一般采用小型湿喷机,施工效率较低、工程实体质量较难控制且施工现场环境比较恶劣,目前仅在较少的长大隧道内使用湿喷机械手。 3、仰拱施工及设备。仰拱施工一般采用简易仰拱栈桥,栈桥有效作业长度通常为6-12m,仰拱一次浇筑6-12m,简易栈桥移动通过装载机实现走行。仰拱模板采用标准钢模板或自行加工制作的弧形钢模板,仰拱纵向一次浇筑长度较短,施工接缝较多。 4、防排水及二次衬砌浇筑。防水板铺设采用自制的简易台架,人工需求量大且耗时较长,铺设质量较差时易形成拱部脱空或造成防水板拉断导致浇筑过程中二次衬砌混凝土隔离分层,而较少采用防水板铺设台车和防水板自动爬行焊机。衬砌台车采用全断面液压钢模板衬砌台车,钢模开口数量少、开孔尺寸较小,混凝土单窗集中供料、竖向跳窗供料及振捣不到位的现象突出,极易造成集料窝。二次养护未配备养护台车或其他养护设备,衬砌表面常出现麻面蜂窝、龟裂等表观缺陷。总体而言,目前国内山岭隧道钻爆法施工的整体机械化程度仍较低,工人劳动强度大,施工环境较恶劣,隧道实体工程质量及施工机械化配套水平仍有待提高。 三、某铁路隧道工程技术要点 1、建立监控量测信息化平台。建立隧道监控量测信息化平台,将全线隧道的监控量测数据统一纳入信息管理平台,同时明确施工单位是监控量测的责任主体,并将监控量测纳入施工工序管理。将全站仪测得的监控量测原始数据上传至数据存储中心,再通过数据交换平台建立全线信息共享的公共基础平台,保证建设、施工、设计、监理单位均能通过移动智能设备及时全面掌握隧道支护结构变形情况。自建立隧道监控量测信息化平台以来,取得了以下成效: 1)通过信息化监测数据,建立可靠的预警机制,实时掌握隧道初期支护的变形情况,确保施工人员及设备的安全。某施工单位承建的其中一座隧道共有4个作业面,施工至今共建立808条监控量测测线,施工期间发生过17次变形预警,均及时采取了措施, 2)实时掌握全隧道各级围岩的实际变形量,为隧道各级围岩的预留变形量值提供科学依据,在一定程度上减少了隧道出现的过度超挖和侵界现象,节约了工程成本。 3)通过对监控量测成果的运用,为优化隧道结构支护参数提供了依据,实现隧道结构支护参数的动态设计,保证隧道支护结构参数满足现场实际要求。 2、大断面隧道快速施工。为全面推行隧道快速施工技术,隧道开挖优先采用全断面法,其次采用微台阶、两台阶或三台阶法。软弱破碎围岩通过超前预支护或掌子面预加固等措施提高围岩自稳能力,创造微台阶开挖的施工条件。该方法强调初期支护快速封闭,要求初期支护钢架紧贴掌子面,初期支护仰拱及时封闭成环,紧跟下台阶。软弱围岩隧道施工时初期支护仰拱封闭成环距掌子面距离不大于35m。 3、确保隧道支护结构质量。明确初期支护是隧道的主要受力结构,提出初期支护应确保施工及运营期间围岩稳定及自身结构的安全,是施工安全最关键、最重要的保障。全隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺,极大地改善了混凝土的品质,初期支护混凝土的密实度、抗压和抗剪强度、抗渗性能得到充分保证;初期支护拱架采用工厂化加工并统一配送,确保钢架的加工质量。 4、隧道施工机械化设备推广应用 1)为全面贯彻新奥法施工理念,确保围岩和隧道初期支护结构作为承载主体,全面提高隧道初期支护结构的强度,业主单位要求全线隧道各工作面必须使用湿喷机械手,湿喷机械手喷射能力不小于20m3/h。为此,我项目对喷浆设备进行了采购,现场投入4台喷射能力达30m3/h的湿喷机械手,现场采用湿喷工艺结合喷射机械手作业相对于传统人工干喷或潮喷作业,采用喷射机械手极大地减少了粉尘量;同时,与小型湿喷机作业相比,采用机械手施工,使得人员远离喷射面遥控作业,为施工人员提供了一个相对良好的作业环境,降低了施工风险,降低了职业病的危害。2)避免了传统人工喷射时空洞和强度不达标等问题的发生,大幅度减少隧道后期出现的质量缺陷和病害。现场喷射机械手作业平均工效为30m3/h,而传统人工喷射作业平均工效为4m3/h,施工工效得到了极大的提高,同时降低了工人的劳动强度。总之,采用湿喷机械手作业,虽然前期投资大,但是由于人员需求少、施工效率高,施工综合成本要低于干喷机和小型湿喷机。

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;

长大隧道超前地质预报及监控量测QC成果

长大隧道超前地质预报及监控量测QC成果 一、工程概况 1.1项目简述 温州绕城高速西南线工程(仰义至阁巷)第02标段,全长3.355公里,共设隧道1座:乌岩尖隧道,采用双洞六车道形式(上下行分离)。本标段隧道设置汇总表见下表。 本标段隧道设置汇总表 1.2隧道工程地质概况 乌岩尖隧道处于低山丘陵区,地面最高点225m左右,隧道设计洞顶高程49 ~30m。隧道进洞口处于沟谷中,地形坡度大,地势陡峭,洞口段有季节性溪流,水流不大,受流水作用,部分段中风化基岩裸露,较完整,呈大块状,进口段地质条件较好,围岩岩性有粉砂岩、细砂岩,属于硬质岩,抗风化能力较强,但该段隧道埋深较小,小于45m,受隧道埋深、风化及水文地质条件影响,围岩为Ⅳ~Ⅴ级;出洞口段处于丘陵山脊处,地形坡度较缓,围岩岩性有粉砂岩、细砂岩,岩质较坚硬,岩体较完整,属硬质岩,抗风化能力较强,出洞段工程地质条件较好,但该段隧道埋深一般较小,围岩以Ⅳ~Ⅴ级为主;隧道洞身段埋深一般在50 ~160m,其中发育一条节理密集带和霏细斑岩穿插其中,洞身段岩性一般为粉砂岩,属硬质岩,除节理密集带和霏细斑岩岩脉属于Ⅳ级围岩外,一般围岩稳定性较好,属于Ⅲ级。

二、QC小组概况

制表人:柳磊日期:2014年12月3日

三、监控量测作业 监控量测读取数据 洞内收敛测量

现场测量 拱顶沉降测量

四、选题理由及确定课题 1、本隧道属于长大公路隧道,设计为双向六车道,开挖断面大,不良地质情况较复杂,如何加强隧道施工过程中围岩的变形、沉降,确保隧道施工的安全极为重要的; 2、通过现场施工监控测量,及时有效提高隧道围岩险情预报,防止事故发生; 3、隧道施工量测是新奥法施工的重要环节,是反馈动态设计的重要依据,它关系到施工安全、结构稳定及工程造价等方面; 4、本工程工期紧,任务重,抓好围岩监控量测,指导隧道施工,以确保隧道安全施工是保证工程施工进度和质量的关键; 5、监控量测是温州绕城高速西南公司强力要求在每座隧道施工中实施,我项目部把围岩量测工作作为隧道施工的头等大事之一。 2013年11月1日项目部成立了QC小组,召开了第一次小组会议,确定了《加强隧道监控量测有效控制隧道施工安全》的课题,商讨如何提高围岩监控量测对隧道施工的指导作用。 五、现场调查 项目部管段内乌岩尖隧道在进洞施工时,洞顶、洞内均设置了观测点,对地表沉降、洞内水平收敛进行了观测。现场技术进行了观测,发现洞顶地表K8+290断面有一条长约6m,宽1~2mm的横向裂缝。 我们项目部及时组织工程部、安质部和项目部的各级技术质量管理人员及项目部QC小组开展了对管段内隧道开挖施工中存在的沉降、变形问题的QC攻关活动。通过现场施工调查,以及查阅相关施工技术资料后,经会讨论分析主要原因如下: 调查一:经QC小组调查,乌岩尖隧道洞口处于浅埋地段,围岩

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

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;

一般隧道工程施工方案、施工方法

第一节一般隧道工程施工方案、施工方法 一、概述 本标段有隧道7座,共计17144双线延m。其中石板山隧道(7505m)和北固底隧道(4507m)为本标段的重点控制性隧道。隧道均采用双线断面型式,衬砌采用曲墙复合式衬砌。本标段隧道概况见下表。 (一)总体方案 1.隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定,或减少对围岩扰动的前提条件下,选择恰当的开挖方法或掘进方式,并尽量提高掘进速度。在施工中要坚持先探后挖的施工原则,将超前地质预报纳入施工循环,不探明前方地质不能开挖。在不良地质地段,隧道主要施工顺序是:超前地质预报→超前支护→开挖→初期支护→仰拱开挖及浇筑砼→铺设防水板→拱墙二次衬砌。 2.本标段隧道综合采用掌子面地质素描、TSP-203地震波探测系统、超前水平钻孔、地质雷达、红外线探测等技术进行超前地质预报。 3.监控量测在隧道施工过程中为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据,是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段。在本工程施工中将综合采用位移反分析法和荷载反分析法,利用3D-

σ程序进行计算和模拟计算。利用已经得到的现场量测信息,进行反分析计算,提供出开挖工作面附近已经开挖地段和尚未开挖地段的地应力大小、方向和围岩的物性等指标,预测开挖工作面前某范围内的未来动态,以便提前采取工程措施,验证设计参数和施工方法。根据开挖面的状况,拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率,综合判定围岩和支护结构的稳定性,并及时反馈于设计和施工。 4.在隧道施工组织中,组织大型机械化施工,采用无轨运输出碴方式,实施钻爆、装运、支护、衬砌四条主要机械化作业线,以保证砼内实外美为第一要务,进而实现隧道工程的安全、质量和工期目标。 5.本标段隧道工程根据工程分布及工程量的大小,以便于管理和方便施工的原则划分成7个独立的施工单元,各施工单元由独立的隧道施工队组织施工。 6.石板山隧道和北固底隧道先行开工,各工区内隧道根据工程量的大小采取平行或顺序施工,Ⅰ工区段庄隧道完成后,再进行上安隧道的施工;Ⅱ工区南固底隧道和北固底隧道进口端(1900m)采取平行方式施工;Ⅲ工区北固底隧道出口端(2607m)和库隆峰隧道进口端(1806m)两座隧道采取平行方式施工;Ⅳ工区库隆峰隧道出口端(1131m)和小寨隧道由隧道施工四队负责施工,两座隧道采取顺序施工方式,库隆峰隧道完成后,再进行小寨隧道的施工;Ⅴ工区石板山隧道进、出口及斜井工作面平行施工。 (二)分部方案 1. 进洞方案 (1)根据工期要求和隧道长度,同时考虑隧道弃碴位臵,石板山隧道采取进出口和斜井三口进洞,北固底和库隆峰隧道采取进出口双口进洞,其余隧道均采用单口掘进的方式施工。 (2)根据图纸,组织复测并控测布网,准确定出洞口位臵,按设计位臵放出边、仰坡及洞脸开挖边线。在洞口仰坡开挖线外设截水沟一道,防止雨水冲刷洞门,并在坡顶上部埋设2个下沉观测C20砼桩,定时观测下沉情况;做好截排水系统后,人工配合挖掘机按照设计坡度、尺寸进行洞门土方开挖,挖出洞口位臵。洞口采用挖掘机开挖,自卸车运土,人工配合刷坡。

隧道工程试题及答案之

隧道工程试题及答案之3 一.单项选择题:(每题1分,共10分) 1.隧道控制测量的最大误差(即先误差)规定为中误差的(b ) a一倍b两倍 c 三倍d四倍 2.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% 3.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 4.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 5.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 R b≥60Mpa b R b≥30MPa c R b≈30Mpa d R b =5~30MPa 6.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 ) a5cm b10cm c 15cm d 20cm 7.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 8.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 9.公路隧道洞门内行车道路面宜采用 a沥青混凝土b沥青碎石 c 水泥混凝土 d 沥青贯入式 10.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 二.多项选择题:(每题1分,共10分) 1.喷层厚度的合格标准是(a b c) a 厚度应有60%以上不小于设计厚度b平均厚度不得小于设计厚度 c 最小厚度不得小于设计的1/2 d 最小厚度不得小于设计厚度 2.施工监控量测的目的是(a b c d) a推断围岩的稳定状态b调整支护参数 c 调整衬砌设计 d 确定二次衬砌的时间 3.施作二次衬砌应满足的要求是(a b c) a 各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定; b已产生的各项位移已达预计总位移量的80%~90%; c 周边位移速率小于~0.2mm/d,或拱顶下沉速率小于~0.15mm/d; d 喷射混凝土无开裂现象。 4.一般公路隧道对防排水的要求为(a b c d) a 拱部、边墙不滴水; b 路面不冒水、不积水,设备箱洞处不渗水; c 洞内排水系统不淤积、不堵塞,确保排水通畅; d 严寒地区隧道衬砌背后不积水,路面、排水沟不冻结。

中南大学隧道工程课后习题和参考答案解析

第1章隧道工程勘测设计 1.隧道选址与线路选线有什么关系? 2.确定洞口位置的原则是什么?请解释其工程含义。 3.在按地质条件选择隧道位置时,所需要的地质资料有哪些?如何考虑地形条件对隧道位置的影响? 第2章隧道主体建筑结构 1.某新建铁路非电化曲线隧道,已知圆曲线半径R=1200m,缓和曲线长l=50m,远期行车速度V=160km/h,隧道里程为:进口DK150+310;出口DK150+810;ZH点DK150+320;YH 点DK151+000。 试求:各段加宽值与隧道中线偏移值。要求按教材P32图2-7所示,表示清楚,并注明不同加宽的分段里程。 ( 注:超高值以0.5cm取整,最大采用15cm;加宽值取为10cm的整数倍;偏移值取至小数点后2位) 2. 为什么说台阶式洞门能降低边仰坡开挖高度? 第3章隧道附属建筑 1.什么是避车洞?避车洞的设置间距是多少?在布置避车洞时应该避开哪些地方? 2.营运隧道的通风方式有哪些?什么是风流中性点?它与通风方式的关系怎样? 3.为什么公路隧道要设置不同的照明亮度段?它们各自的作用是什么? 第4章隧道围岩分类与围岩压力 1.影响围岩稳定性的主要因素有哪些?围岩分级主要考虑什么因素?围岩分级的基本要素是哪几种?我国铁路隧道围岩分级主要考虑哪些因素?已知某隧道所处围岩节理发育,Rb=26MPa,试问这是属于哪一级围岩? 2. 某隧道内空净宽6.4m,净高8m,Ⅳ级围岩。已知:围岩容重γ=20KN/m3,围岩似摩擦角φ=530,摩擦角θ=300,试求埋深为3m、7m,15m处的围岩压力。 第5章隧道衬砌结构计算 1.已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN,弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m,围岩抗力系数为150MPa/m。试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。 2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置?试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。(注:抗力方向以挤压围岩为正) 3.一对称等厚平拱,衬砌厚度为50 cm,已知内力如图示,墙底抗力系数Kd=350 MPa/m,请求出墙底中心水平位移、垂直位移以及墙底截面转角(注:图中1、2、3为截面编号)。第6章隧道施工方法 1.采用台阶法施工时,影响台阶长度的主要因素是什么?环形开挖留核心土法是如何稳定开挖工作面的? 2.在隧道分部开挖施工中,这些术语指的是开挖的哪些部位?落底、拉中槽、导坑、挖马口。 3.指出错误,并改正之: 某隧道位于软弱破碎地层中,采用长台阶法施工。施工过程中发现洞室周边位移加速度等于零,因而断定围岩变形已经稳定。 4.指出错误,并改正之: 新奥法施工时,隧道开挖后,为了调动围岩的承载能力,不宜立即喷射混凝土,而应经

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

隧道工程新奥法施工方法(6种)详解

6种方法——隧道开挖及出碴运输隧道施工作者:北雪编辑来源: 中国铁路网更新时间:2009-10-19 (一) 全断面法 1 施工工艺 全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型,再施作做衬砌的施工方法。其施工流程可参照图1。 图1 全断面法开挖施工流程图 2 施工要点 (1)施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备,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做。 (4)为控制超欠挖,提高爆破效果,有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。 专业资料 (二)台阶法

1 施工工艺上下台台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖,其中上台阶超前一定距离后, 。2阶同时并进的施工方法。其施工流程可参照图、3 图2 台阶法开挖断面示意图 专业资料 图3 台阶法开挖施工流程图 2 施工要点: (1)根据围岩条件,合理确定台阶长度,一般应不超过1倍洞径,以确保开挖、支护质量及施工安全; (2)台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。 (3)上台阶施作钢架时,应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施,控制围岩和初期支护变形;(4)下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时,应采用缩短进尺,必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。 (5)施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题,下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。

(6)上台阶开挖超前一个循环后,上下台阶可同时开挖。 (三)环形开挖预留核心土法 1 施工工艺: 环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先,其次开挖下半部两侧,再开挖中部核心土的方法,其施工流程可参照图4、5。 2 施工要点: (1)环形开挖每循环长度宜为0.5~1m; (2)开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑,每两榀钢架之间应采用钢筋连接,并应加锁脚锚杆,全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m; (3)预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求; (4)当地质条件差,围岩自稳时间较短时,开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外,进行超前支护; (5)上部弧形,左、右侧墙部,中部核心土开挖各错开3~5m进行平行作业。 专业资料 图4环形开挖留核心土法 环形开挖留核心土法施工流程图5 图专业资料 (四)中隔壁法(CD法) 1 施工工艺 中隔壁法(CD法)是将隧道分为左右两大部分进行开挖,先在隧道一侧采用台阶法自上而下

隧道施工工序及步骤

高速公路隧道施工方案及步骤(原) 工程类2009-10-23 20:58:10 阅读1765 评论3 字号:大中小订阅 按新奥法组织施工,左右洞身分别从两头掘进,无轨运输施工。Ⅲ类围岩采用小导管注浆及超前锚杆加固围岩,开挖采用台阶法,人工配合台车钻眼;Ⅳ类围岩开挖采用全断面法,台车钻眼。洞身衬砌砼采用集中拌合,砼运输车运输,砼输送泵配合液压衬砌台车施工。 一、掘进施工方案: 为防止左右洞在同一断面同时开挖,对两隧道之间围岩产生较大的影响,采用右洞从进口主攻、左洞从出口主攻的方法开挖。 开挖采用钻爆法施工,采用光面爆破技术开挖。进出口主要各配备1台凿岩台车钻眼,1台挖掘机配合1台侧卸式装载机装碴。6台15T自卸汽车出碴。 Ⅲ类围岩采用短台阶法,台阶长度10-15m;Ⅳ类围岩采用全断面法施工。 二、初期支护施工方案: 洞口Ⅲ类围岩(S2)采用超前小导管(注浆)及超前砂浆锚杆(S3)、钢筋网喷射砼、钢拱架支护,Ⅳ类围岩采用组合锚杆、喷射钢纤维砼支护。 支护施工顺序为:超前支护(超前小导管、超前砂浆锚杆)开挖初喷锚杆、钢筋网、钢拱架复喷至设计厚度。超前支护在开挖之前施工,初期支护紧跟开挖施工。 超前砂浆锚杆采用钻机钻孔,采用高压注浆泵注浆,喷射砼采用湿喷机按湿喷工艺施作。施工中应认真落实超前地质预报和监控量测工作,确保隧道施工不出现坍塌事故。 三、隧道衬砌施工方案: 二次衬砌施作时间根据监控量测数据确定,Ⅲ类围岩地段隧道衬砌适当紧跟初期支护,仰拱和回填应在二次衬砌之前进行;Ⅳ类围岩二次衬砌可适当滞后,在初期支护基本稳定后施作。 衬砌前按设计要求施工防水层和塑料盲管。防水层和塑料盲管采用自制作业台车施工,防水层采用无钉铺设工艺,用热焊焊接固定。 洞内衬砌采用穿行式液压衬砌台车全断面施工,隧道进、出口端各配1台台车,考虑隧道处于曲线上的因素,选用长度为9m的台车。紧急停靠带的衬砌砼待全隧衬砌完成后,在台车钢模内加设活动的、带弧形的3015钢模板,并用特制的梳型模加固和调整尺寸,行人、行车横洞及其它预留洞室采用特制台架施工。砼采用S8(C25)防水砼,砼搅拌运输车运输(200m以上),输送泵泵送砼灌注入模,拌合站集中拌制。 四、施工辅助设施方案: 、施工用电:1 隧道用电利用洞口安装的变压器供电。洞内利用电缆线接至工作面后使用,动力电采用400V/380V,照明采用安全变压器(36V)供电。 2、施工用风: 在进出口洞口各设40m3供风站一个,供洞内开挖、支护、通风用风。 3、施工通风: 本隧道从两头掘进,单头掘进长度约714~825m,经分析计算,决定本隧道施工通风采用管道压入式通风方式,风管采用维尼龙布基风管,管径采用φ1000mm,进口右洞和出口左洞洞口各配置1台容量不小于1000 m3/min的轴流式通风机。

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