公路隧道施工
Ⅳ左侧下部初期支护 4右侧上部开挖 Ⅴ右侧上部初期支护 5右侧中部开挖 Ⅵ右侧中部初期支护 6右侧下部 开挖 Ⅶ右侧下部初期支护 7拆除中隔墙 Ⅷ仰拱及填充混凝土 Ⅸ拱墙二次衬砌。
中隔壁法示意图
交叉中隔壁示意图
ⅡⅨ
Ⅰ
1Ⅱ
4Ⅴ
Ⅲ
7 2
Ⅲ
5Ⅵ
Ⅸ
ⅡⅠ
1、4 2、5
3Ⅳ
6Ⅶ
Ⅸ
3、6
Ⅳ Ⅷ
20~30m
仰拱栈桥 6~12m
围岩的等级不同,它相应的开挖方式也会有所改变。
公路隧道的施工
公路隧道施工常用方法;新奥法 新奥法是应用岩体力学的理论,以维护和利用围岩自承 能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,适时进行支护,控制围岩的变形和松弛, 使围岩成为支护体系的一部分,并通过对围岩和 支护体系的量测,监控来指导隧道的设计与施工。 新奥法三要点;锚喷支护,光面爆破,现场监测。 新奥法的原则;开挖多采用光面爆破,预裂爆破,并尽量采 用全断面或较大断面开挖,以减少对围岩的扰动。根据围岩特征采用不同支撑类型和参数,及时施
量测数据1的0 处理与应用 ;把测量数据分析10 处理后,绘制成一曲线图,以推算最终位移和
掌控位移变化规律。
8
8
当位移时间曲线出现反弯点时,表明围岩已经呈现不稳定状态,应加强监视围岩动态,加
强支护,必6 要时停止开挖,赶紧逃命。
5
4
2
2
1
0
0 类别 1
类别 2
类别 3
类别 4
类别 5
类别 6 系类列别17
隧道的构造
隧道构造分为主体构造物(洞身衬砌,洞门),与附属构造物(通风,照明,安全,供配 电,应急设施)
洞门类型:(根据洞门的外形特征来定义端墙式,翼墙式,环框式,柱式,削竹式,遮光 式,台阶式)。
明洞类型;拱式明洞(路堑对称型,路堑偏压型,半路堑偏压型,半路堑单压型),拱式 明洞;主要由顶拱和内外边墙组成的混凝土或者钢筋混凝土结构,整体性较好,能够承受 较大垂直压力和侧压力,棚式明洞(墙式,钢架式,柱式,悬臂式)
光面爆破优点;(1)对围岩扰动比较轻微,(2)大大减少了超欠挖量,(3)围岩壁面 平整,危石少。
预裂爆破的顺序;周边眼
掏槽眼
辅助眼
隧道的逃生与救援
1隧道施工应配备数量足够的逃生设备,救护机械和生活保障措施。
2软弱围岩隧道开挖掌子面至二次衬砌之间应设置逃生通道,随开挖进尺不断前现逃生通道距离开挖掌子面不 得大于20m。逃生通道的刚度、强度及抗冲击能力应满足安全要求,逃生通道内径不宜小于0.8m.
中隔壁法(CD法);
在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道的一侧并施做中隔壁墙,然后再分布开挖隧道另一侧的施工方 法。
适用条件;围岩较差,跨度大,浅埋,地表沉降需要控制的地方。
中隔壁法(CRD法);再中隔壁法的基础上增加临时仰拱更快的封闭初期支护的施工方法。
环形开挖留核心土法示意图
ⅩⅢ
2
2
4
Ⅰ Ⅲ
2
ⅩⅢ
ⅢⅠ
2 4
5
9
7 Ⅷ
9
Ⅵ
Ⅻ
10
Ⅻ
Ⅺ
说 明:
20~30m
仰拱栈0 桥
6~12m
40~50m
1倍的洞径
2~3m
Ⅰ超前支护 2上部弧形导坑开挖 Ⅲ上部初期支护 4上部核心土 5、7两侧开挖 Ⅵ、Ⅷ两侧初期支护
9下部核心土开挖 10仰拱开挖(捡底)Ⅺ仰拱初期支护 Ⅻ、仰拱及填充混凝土 ⅩⅢ、拱墙二次衬砌。
隧道的开挖
隧道开挖的方法;全断面法,台阶法,中隔壁法(CD法),环形开挖预留核心土法,中 导洞法,交叉中隔壁法(CRD法),双侧壁导坑法。
开挖方法选择的依据;隧道的长度,断面的大小,结构形式,工期要求,地质条件,机械 设备。
选择开挖方法的时候主要根据地质条件。比如围岩级别不一样选用方法也不一样,还可以 根据断面大小(断面越大,稳定性越差)
类别 8
类别 9 类别 10 类别 11 类别 12 类别 13
围岩的分级
围岩一共分为6个级别;Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ。随着级别越大代表围岩稳定性越弱。 如何判断它是几级围岩, ;根据围岩的坚硬情况,完整情况,以及BQ值(岩体基本质量指标),三个方面判断。 对围岩详细分级时遇到以下情况应该对岩体基本质量指标进行修正;(1)有地下水, (2)存在高初始应力,(3)围岩稳定性受软弱结构面影响,且由一组起控制作用。
交叉中隔壁法
双侧壁导坑法
Ⅶ
Ⅰ
Ⅳ
Ⅶ
ⅣⅠ
Ⅱ
3
Ⅱ
3
1
6
1
4
2
2
Ⅲ
5
Ⅲ
Ⅴ
Ⅵ
4
Ⅵ
20~30m
仰拱栈桥 6~12m
5
30~40m
2~3m 2~3m
说 明: Ⅰ超前支护 1左(右)侧导坑上部开挖 Ⅱ左(右)侧导坑上部支护 2左(右)侧导坑下部开挖 Ⅲ左(右)侧导坑下部支
护成环 3中槽拱部开挖 Ⅳ中槽拱部初期支护与左右Ⅱ闭合 4中槽中部开挖 5中槽下部开挖 Ⅴ中槽下部初期支护与 左右Ⅲ闭合 6拆除临时支护 Ⅵ仰拱及填充混凝土 Ⅶ拱墙二次衬砌。
作紧贴围岩的喷射混凝土和锚杆作为初期支护,以控制围岩的松弛和变形。隧道开挖后,尽量
利用围岩的自承能力,充分发挥围岩自身的支承作用。
衬砌的原则是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑,围岩和支护结构形成一个整体, 从而提高围岩的安全性,尽量使隧道断面轮廓圆顺,避免棱角突变处应力集中,通过施工对围 岩的动态观察,量测,合理安排施工程序。
(2)管棚主要适用于围岩压力来得快、来得大,用于对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围 岩隧道工程中,如土砂质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋有显著偏 压等围岩的隧道中。
(3)超前小导管注浆不仅适用于一般软弱破碎围岩,也适用于地下水丰富的松软围岩。但超前小导管注浆对 围岩加固的范围和强度是有限的,在围岩条件特别差而变形又严格控制的隧道施工中,超前小导管注浆常常作 为一项主要的辅助措施,与管棚结合起来加固围岩。
(1)地质调查法(适用于各种地质条件), (2)超前钻(适用于突泥涌水,瓦斯,石油天然气,煤层采空区等地质条件复杂隧道,每循环钻孔长 度不应低于30米,前后两段重叠5~8米。 物理勘探法(主要用于长特长隧道或者地质条件复杂的隧道)。 (3)超前导洞;平行导洞或水平导洞。 (4)水力联系观测法;隧道排水或者突涌水对地下水资源或者周围建筑物产生重大影响。
30~40m
2~3m 2~3m
说 明: Ⅰ超前支护 1左侧上部开挖 Ⅱ左侧上部初期支护成环 2左侧中部开挖 Ⅲ左侧中部初期支护成环 3左侧下部开挖
Ⅳ左侧下部初期支护成环 4右侧上部开挖 Ⅴ右侧上部初期支护成环 5右侧中部开挖 Ⅵ右侧中部初期支护成环 6右侧 下部开挖 Ⅶ右侧下部初期支护成环 7拆除中隔墙及临时仰拱 Ⅷ仰拱及填充混凝土 Ⅸ拱墙二次衬砌。
选择开挖方法的时候以安全性为主。
全断面法;按照设计断面一次开挖基本成型的施工方法,适用于一到三级围岩中小跨
度隧道,四级围岩中跨度隧道(预加固措施),三级围岩大跨度隧道(预加固措施)
9米以内为小跨度,9~14米为中跨度,14~18米为大跨度,18米以上为特大跨度。
全断面开挖循环进尺宜控制在3~~4米。
洞口明洞的施工;
洞口边坡,仰坡的开挖按设计进行,严禁采用大爆破,临时防护采用喷锚等措施。 明洞的回填两侧应同时对称进行。有排水设施时应与回填同时进行,拱背回填应对称分层 夯实,每层厚度不得大于0.3米,两侧回填高差不得大于0.5米。 明洞的防水层;防水卷材的搭接长度不小于100毫米,自下而上进行,上下层接缝宜错 开,不得有通缝。
超前地质预报分级;A------B-----C-----D,A级最严重,D级最轻
隧道监控量测 系列 1
14
过监对控围量岩测和1的2 支目护的的:变(形1),掌应控力围量岩测和,支修护改的支动护态系信统息设12并计及,12时.(3 反3)1馈分2.5,析指各12.6导项施量12工.测7 作信1业2息.8 ,确(认2或)修通 改设计参数,总的来说就是为了保证施工的安1全1 性。
预注浆方法是在掌子面前方的围岩中将浆液注人,从而提高了地层的强度、稳定性和抗渗性,形成了较大范围的 筒状封闭加固区,然后在其范围内进行开挖作业。 初期支护: 1.喷射混凝士;喷射混凝土是用压力喷枪喷射混凝土的施工方法。常用于灌注隧道内衬、墙壁、顶棚等薄壁结构或 其他结构的衬里以及钢结构的保护层。喷射混凝土的工艺流程有干喷、潮喷和湿喷。 (1)干喷法是将水泥、砂、石在干燥状态下拌合均匀,用压缩空气送至喷嘴并与压力水混合后进行喷射的方法。因 喷射速度大,粉尘污染及回弹情况较严重,质量不稳定,刘工那天说现在已禁止使用干喷法施工。 (2)潮喷法是将集料预加少量水,使之呈潮湿状,再加水泥拌合,送至喷嘴处井与压力水混合后进行喷射的方法。 与干喷相比, 上料、 拌合及喷射时的粉尘少,潮喷混凝土强度可达到C20。 (3)湿喷法是将水泥、砂、石和水按比例拌合均匀,用湿喷机压送至喷嘴进行喷射的方法。湿喷法的粉尘和回弹量 少,喷射混凝士的质量容易控制,但对喷射机械要求较高,机械清洗和故障处理较麻烦。目前施工现场湿喷法使 用的较多。
台阶法;先开挖上半断面,待开挖至一定距离后再同时开挖下半断面,上
下断面同时并进。 台阶法的施工方法,台阶法分为两台阶和三台阶法。 适用条件;三到 四级围岩的中小跨度隧道,五级围岩的小跨度隧道(预加固措施) 施工的要求;台阶长度宜为隧道开挖跨度的1~1.5倍。 下台阶应该在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%以后开挖。 环形开挖留核心土;先开挖上台阶成环形,并进行支护,再分布开挖中部
超欠挖控制;
采取光面爆破,提高钻眼精度,控制药量。