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文檔簡(jiǎn)介

1、1介紹以下六個(gè)方面的內(nèi)容:一、當(dāng)前隧道技術(shù)發(fā)展概況二、山嶺隧道的施工方法三、輔助工法的應(yīng)用四、殊地質(zhì)條件下的隧道施工要點(diǎn)五、生產(chǎn)組織和技術(shù)管理應(yīng)注意事項(xiàng)六、山嶺隧道安全、質(zhì)量控制要求2一、當(dāng)前隧道技術(shù)發(fā)展概況 隧道建筑在上世紀(jì)以前,大都是交通道路隧道和水工隧道,而道路隧道又占大多數(shù)。上世紀(jì)初以后,很多國(guó)家相繼發(fā)展地下鐵道,現(xiàn)在有的大城市,已擁有數(shù)百公里地下鐵道。以后,發(fā)展了軍事用途的地下工程,同時(shí)也出現(xiàn)了大型民用地下倉(cāng)庫(kù)建筑。隨后服務(wù)于不同科學(xué)實(shí)驗(yàn)的地下建筑相繼修建,特別是核物理的實(shí)驗(yàn)隧道。上世紀(jì)五十年代以來(lái),隨著市政建設(shè)需要,不少城市開(kāi)始發(fā)展地下大型停車場(chǎng)及商業(yè)街,還發(fā)展和修建了不少海底儲(chǔ)氣

2、庫(kù)。1、隧道技術(shù)發(fā)展的綜合趨勢(shì)3 近幾年,由于客運(yùn)專線開(kāi)始建設(shè),超過(guò)10Km的單雙線鐵路隧道就更多了,如石太客運(yùn)專線太行山隧道(左右線隧道各長(zhǎng)27.84km)、武廣客運(yùn)專線大瑤山隧道群(大瑤山1號(hào)隧道10.08 km ,大瑤山2號(hào)隧道6.03 km,大瑤山3號(hào)隧道8.39 km),同時(shí)我國(guó)還在“世界屋脊”上建成了青藏鐵路,并建成了世界海拔最高的鐵路隧道-風(fēng)火山隧道(全長(zhǎng)1338m,海拔4905m)。 隧道單座長(zhǎng)度不斷向長(zhǎng)隧道發(fā)展,首先在技術(shù)上要解決一系列重大問(wèn)題。因此,單座隧道長(zhǎng)度的增加,是衡量隧道工程技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。43、勘察設(shè)計(jì)向綜合化、現(xiàn)代化發(fā)展 隧道工程建設(shè),與地質(zhì)條件緊密

3、相關(guān)。從隧道工程技術(shù)發(fā)展伊始,就與地質(zhì)勘察技術(shù)不可分離。地質(zhì)學(xué)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,為隧道工程技術(shù)發(fā)展起到了重要作用。當(dāng)前地質(zhì)勘察綜合化,隧道設(shè)計(jì)現(xiàn)代化,野外測(cè)量數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化,勘察設(shè)計(jì)一體化、智能化,已經(jīng)成為隧道工程技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。 表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:5 對(duì)長(zhǎng)大隧道,越來(lái)越注意進(jìn)行大面積地質(zhì)調(diào)查和測(cè)繪,進(jìn)行大面積地質(zhì)選線;由于陸地衛(wèi)星照片分辨率的不斷提高和普及使用,已能夠在室內(nèi)對(duì)隧道所在位置的區(qū)域進(jìn)行大面積選線并做到充分優(yōu)化比選;遙感地質(zhì)的發(fā)展已能在遙感圖片上對(duì)諸多工程地質(zhì)因素加以正確判釋,從而使隧道選在地質(zhì)條件較好的位置。GPS全球定位系統(tǒng)在隧道工程中的應(yīng)用,確保了測(cè)量工作在極端困難條件下定位

4、的準(zhǔn)確和正確性。 地質(zhì)勘察多手段、綜合化。除了傳統(tǒng)的、必要的地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪及鉆探外,物理勘探發(fā)展迅速,多種物探方法相互補(bǔ)充印證,再有針對(duì)性地用鉆探驗(yàn)證,大大提高了地質(zhì)勘察資料的準(zhǔn)確性。地質(zhì)資料數(shù)據(jù)處理技術(shù)廣泛采用了計(jì)算機(jī),大大加速了對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)的分析、判別、處理速度,為隧道設(shè)計(jì)提供了可靠條件。野外測(cè)量數(shù)據(jù)采集、處理、成圖用計(jì)算機(jī)完成,加快了設(shè)計(jì)進(jìn)程。6 隧道設(shè)計(jì)廣泛采用CAD技術(shù),可以迅速進(jìn)行多方案比選,專家系統(tǒng)的建立和使用,使設(shè)計(jì)更加完善準(zhǔn)確,特殊情況下的理論分析,用大型軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行,很快就能完成分析,提出成果,使過(guò)去用人工計(jì)算無(wú)法辦到的事變?yōu)槭聦?shí)。 巖石力學(xué)的發(fā)展,逐步使理論和工程有機(jī)結(jié)

5、合,形成巖土工程科學(xué),由于巖石力學(xué)理論上的成就,近代對(duì)隧道及地下建筑物的圍巖變形、結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)、圍巖內(nèi)部應(yīng)力分布等有了區(qū)別于普氏理論的全新概念,從而使設(shè)計(jì)出現(xiàn)了新的突破,新奧法原理應(yīng)用于設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。7 對(duì)隧道設(shè)計(jì),逐步注重了功能要求。鐵路長(zhǎng)隧道的安全防災(zāi)設(shè)計(jì)、鐵路長(zhǎng)隧道的環(huán)保和維修作業(yè)特殊要求設(shè)計(jì),公路隧道的通風(fēng)自動(dòng)控制、防災(zāi)報(bào)警搶險(xiǎn)及監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì),地鐵及地下停車場(chǎng)的通風(fēng)、照明、安全設(shè)計(jì),已普遍進(jìn)行詳盡的施工圖設(shè)計(jì),在主體建筑設(shè)計(jì)中一次考慮,提出完善配套的設(shè)計(jì)。 在一些地質(zhì)復(fù)雜的長(zhǎng)大隧道中,推行掌子面地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù),采用地震波法、聲波法等預(yù)報(bào)掌子面前方50150m范圍內(nèi)的地質(zhì)條

6、件,一方面使施工有所準(zhǔn)備,另一方面可以據(jù)以提前考慮做出修正設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工修正設(shè)計(jì)修正施工的軌道。8 4、鉆爆施工開(kāi)挖不斷向大斷面分部開(kāi)挖轉(zhuǎn)變,與之相適應(yīng)的支護(hù)技術(shù)整飛速發(fā)展 上世紀(jì)初,隧道鉆爆法開(kāi)挖絕大多數(shù)采用小斷面多分部的礦山法施工。由于分部多,斷面小,對(duì)圍巖多次擾動(dòng),支護(hù)工程量巨大,安全無(wú)保障,施工工序干擾很大。上世紀(jì)中葉開(kāi)始,由于巖石力學(xué)在理論上的成果,由于施工機(jī)械的不斷現(xiàn)代化,由于支護(hù)技術(shù)的巨大進(jìn)步,在鉆爆法施工的開(kāi)挖方法上有了根本性的變化。9 其總的趨勢(shì)是趨向大斷面少分部開(kāi)挖,輔以簡(jiǎn)單易行且安全可靠的強(qiáng)有力的支護(hù)結(jié)構(gòu)。諸如全斷面開(kāi)挖,臺(tái)階法開(kāi)挖,中隔墻法(CD、CRD法)開(kāi)挖,都

7、是當(dāng)前的主要開(kāi)挖方法。礦山法導(dǎo)坑、擴(kuò)大、拉槽、落底等傳統(tǒng)舊方法,已經(jīng)較少使用了。開(kāi)挖方法的轉(zhuǎn)變,關(guān)鍵因素是要解決大能力施工機(jī)械和高效易行的支護(hù)技術(shù)。我國(guó)隧道工程在上世紀(jì)八十年代前,幾乎全部多用分部的礦山法施工,原因是受上述關(guān)鍵因素未能解決所致。八十年代,隨著大瑤山雙線鐵路隧道的修建和發(fā)展,在交通道路隧道中實(shí)現(xiàn)了開(kāi)挖方法的轉(zhuǎn)變。10 5、隧道施工設(shè)備向大型機(jī)械化發(fā)展 其總趨勢(shì),一是能力越來(lái)越大,效率越來(lái)越高,無(wú)論鉆爆法的鉆孔機(jī)械、裝碴機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械,都朝向大能力、高效率、用現(xiàn)代技術(shù)注入工程機(jī)械方向發(fā)展。 二是上世紀(jì)從三、四十年代起,出現(xiàn)了隧道掘進(jìn)機(jī),改變了利用化學(xué)、物理能破碎巖石的傳統(tǒng)方法,利用

8、機(jī)械能擠壓破碎巖石完成開(kāi)挖。 三是隧道施工的輔助作業(yè)機(jī)械,特別是通風(fēng)機(jī)械,朝著大容量、高效率、節(jié)能、自動(dòng)調(diào)速、可逆運(yùn)轉(zhuǎn)等方向發(fā)展,大大改善了施工作業(yè)環(huán)境。11 6、施工方法的多樣化、也是當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì) 鐵路、公路隧道,遇山開(kāi)洞時(shí),目前除鉆爆法施工外,掘進(jìn)機(jī)法正在蓬勃發(fā)展。歐美國(guó)家用掘進(jìn)機(jī)施工的隧道,已占總數(shù)的三分之一以上。瑞士圣哥達(dá)鐵路隧道(57km)使用8臺(tái)掘進(jìn)機(jī)。當(dāng)遇到江河海峽需要穿越時(shí),除鉆爆法、掘進(jìn)機(jī)法外,如地質(zhì)條件許可,沉埋管段施工技術(shù)正在興起。我國(guó)也已在甬江、黃浦江、珠江修建了三座沉埋管段公路隧道。12 在地鐵施工方面,除傳統(tǒng)的明挖及暗挖外,已出現(xiàn)了蓋挖法、輔以強(qiáng)有力的邊坡加固結(jié)構(gòu)

9、(如連續(xù)墻結(jié)構(gòu),懸噴樁、攪拌樁、SMW樁、鉆孔咬合樁等)。北京地鐵天安門東、西站采用梁、板、柱法施工,形成了一種新的工法。 我國(guó)海底隧道采用鉆爆法施工的也正在進(jìn)行,廈門東通道翔安海底隧道正在施工,還有青島至黃島的海底隧道也已經(jīng)開(kāi)始施工。13 7、建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制,加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理,有效對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制、規(guī)避,保證施工安全是當(dāng)前隧道工程的發(fā)展方向 由于地下工程周邊環(huán)境的復(fù)雜性和不確定因素太多,使地下工程建設(shè)成為高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè),使大家普遍認(rèn)識(shí)到實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)管理的必要性和緊迫性,于是開(kāi)展了在隧道工程中進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)管理的探索,目前建設(shè)部、鐵道部已組織有關(guān)單位編制了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的規(guī)范與指南,用以指導(dǎo)和規(guī)范隧道施工,提高隧

10、道和地下工程的安全管理水平。 8、以人為本,創(chuàng)造和諧社會(huì),已成為我國(guó)的基本國(guó)策,在山嶺隧道施工中,注重環(huán)境保護(hù)、水土保持,盡量減少對(duì)環(huán)境的污染也已成為必然選擇和發(fā)展趨勢(shì)。14 二、山嶺隧道的施工方法 施工方法的選擇,主要是開(kāi)挖與運(yùn)輸方法的選擇,從大的方面分類可分為鉆爆法(舊礦山法、新奧法)、掘進(jìn)機(jī)(TBM)、掘進(jìn)機(jī)輔以鉆爆法、沉埋管段(水底隧道)。 今天主要講鉆爆法施工。15 1、選擇隧道施工方法的指導(dǎo)思想與應(yīng)遵循的原則 隧道施工符合安全環(huán)保、工藝先進(jìn)、質(zhì)量?jī)?yōu)良、進(jìn)度均衡、節(jié)能降耗的要求,隧道施工應(yīng)本著“安全、有序、優(yōu)質(zhì)、高效”的指導(dǎo)思想,按照“保護(hù)圍巖、內(nèi)實(shí)外美、重視環(huán)境、動(dòng)態(tài)施工”的原則組

11、織施工。其施工方法的選擇應(yīng)遵循以下原則: (1)、確保施工安全,改善施工環(huán)境。 (2)、應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件、施工調(diào)研情況、地質(zhì)圍巖級(jí)別、 結(jié)合隧道長(zhǎng)度、斷面大小、縱坡情況、襯砌方法、工期要求、裝備水平、隊(duì)伍素質(zhì)等綜合因素決定。 (3)、地質(zhì)變換頻繁隧道應(yīng)考慮其適應(yīng)性,便于工序調(diào)整轉(zhuǎn)換。 (4)、應(yīng)盡量采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料。 (5)、認(rèn)真按照新奧法原理、掌握應(yīng)用好光爆、噴錨、量測(cè)施工三要素。16 2、選擇隧道施工方法的基本要素 (1)、施工條件 它包括一個(gè)施工隊(duì)伍所具備的施工能力、素質(zhì)以及管理水平。目前我集團(tuán)隧道施工隊(duì)伍的素質(zhì)和施工裝備水平,有高有低,參差不齊,因此,在選擇施工方法時(shí),

12、不能不考慮這個(gè)因素的影響。 (2)、圍巖條件 圍巖條件也就是地質(zhì)條件,其中包括圍巖級(jí)別、地下水及不良地質(zhì)現(xiàn)象等。圍巖級(jí)別是對(duì)圍巖工程性質(zhì)的綜合判定,對(duì)施工方法的選擇起著重要的甚至決定性的作用。 17 (3)、隧道斷面積 隧道尺寸和形狀,對(duì)施工方法選擇也有一定的影響。目前隧道斷面有向大斷面方向發(fā)展的趨勢(shì),如公路隧道已開(kāi)始修建3車道甚至4車道的大斷面,水電工程中的大斷面洞室,更是屢見(jiàn)不鮮。在這種情況下,施工方法必須適應(yīng)其發(fā)展。在單線和雙線的鐵路隧道中,越來(lái)越多地采用了全斷面法及臺(tái)階法;而在更大斷面的隧道工程中,先采用各種方法修小斷面的導(dǎo)坑,再擴(kuò)大形成全斷面的施工方法極為盛行。 (4)、埋深 隧道埋

13、深與圍巖的初始應(yīng)力場(chǎng)及多種因素有關(guān),通常將埋深分為淺埋和深埋兩類,有時(shí)將淺埋又分為超淺埋和淺埋兩類。在同樣地質(zhì)條件下,埋深的不同,施工方法也將有很大差異。18 (5)、工期 作為設(shè)計(jì)條件之一的施工工期,在一定程度上會(huì)影響基本施工方法的選擇。因?yàn)楣て跊Q定了在均衡生產(chǎn)的條件下,對(duì)開(kāi)挖、運(yùn)輸?shù)染C合生產(chǎn)能力的基本要求,即對(duì)施工均衡速度、機(jī)械化水平和管理模式的要求。 (6)、環(huán)境條件 當(dāng)隧道施工對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生如爆破振動(dòng)、地表下沉、噪聲、地下水條件的變化等不良影響時(shí),環(huán)境條件也應(yīng)成為選擇隧道施工方法的重要因素之一,在城市市區(qū)條件下,甚至?xí)蔀檫x擇施工方法的決定性因素。 完善施工方法標(biāo)準(zhǔn)化、模式化的重要條件

14、是建立適應(yīng)各種條件下的隧道施工機(jī)械化配套技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)模式。19 3、山嶺隧道開(kāi)挖方法的選擇 山嶺隧道施工的過(guò)程和方法是多種多樣的,但鉆爆法仍然是我國(guó)目前應(yīng)用最廣、最成熟的隧道修建方法,山嶺隧道開(kāi)挖常用的方法為全斷面法、臺(tái)階法、中隔壁法(CD法),交叉中隔壁法(CRD法)、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等。2021 4、各種施工方法在不同圍巖和隧道中適用情況 (1)、 全斷面法 全斷面開(kāi)挖法是按設(shè)計(jì)斷面將整個(gè)隧道開(kāi)挖斷面一次鉆孔,一次爆破成型、一次初期支護(hù)到位的隧道開(kāi)挖方法。主要適用于非淺埋級(jí)硬巖地層。淺埋段、偏壓段和洞口段不宜采用。如確實(shí)地質(zhì)條件較好,也可采取先開(kāi)挖小導(dǎo)坑,然后再擴(kuò)大的施工方法,這對(duì)

15、保持圍巖穩(wěn)定是有利的。 該法有較大的作業(yè)空間,有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè),鉆爆施工效率較高,可采用深眼爆破,提高施工速度,且工序少、便于施工組織和管理,較分部開(kāi)挖法減少了對(duì)圍巖的振動(dòng)次數(shù)。22 但由于開(kāi)挖面積較大,圍巖相對(duì)穩(wěn)定性降低,且每循環(huán)工作量相對(duì)較大,深孔爆破用藥量大,引起震動(dòng)大,因此要求進(jìn)行精心的鉆爆設(shè)計(jì)和嚴(yán)格控制爆破作業(yè)。 (2)、臺(tái)階法 臺(tái)階法施工是將隧道結(jié)構(gòu)斷面分成兩個(gè)或幾個(gè)部分,即分成上下兩個(gè)斷面或幾個(gè)斷面分部進(jìn)行開(kāi)挖的隧道開(kāi)挖方法。該法適用于鐵路雙線隧道、級(jí)圍巖,單線隧道級(jí)圍巖亦可采用,但支護(hù)條件應(yīng)予以加強(qiáng)。該法具體可分為正臺(tái)階法、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法、環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土開(kāi)挖法

16、等。23 該施工方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)地質(zhì)變化的適應(yīng)性較強(qiáng),工序轉(zhuǎn)換較容易,并能較早地使初期支護(hù)閉合,有利于控制沉降。臺(tái)階長(zhǎng)度一般應(yīng)控制在11.5倍洞徑,為及早使初期支護(hù)封閉成環(huán),也可適當(dāng)縮短臺(tái)階長(zhǎng)度,當(dāng)圍巖較穩(wěn)定,短臺(tái)階能保持時(shí),臺(tái)階長(zhǎng)度亦可適當(dāng)縮短至35m,上下臺(tái)階同時(shí)鉆眼爆破,以起到加快施工進(jìn)度,減少設(shè)備配置的目的。24 下部斷面(中、下層臺(tái)階)是開(kāi)挖作業(yè)的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái),在下部開(kāi)挖中,因方法欠妥,作業(yè)不慎引起初期支護(hù)失穩(wěn)造成的重大坍方事故已有多起,必須引起高度重視。在開(kāi)挖順序上,宜采用先挖側(cè)槽、左右錯(cuò)開(kāi)向前推進(jìn)的做法,不宜采用拉中槽挖馬口的方法。側(cè)槽一次開(kāi)挖長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng),靠近邊墻范圍應(yīng)采用風(fēng)

17、鉆、風(fēng)鎬手工開(kāi)挖,人工清壁扒碴,嚴(yán)禁使用重型機(jī)械開(kāi)挖和裝碴,以免對(duì)圍巖過(guò)大擾動(dòng)、破壞圍巖和初期支護(hù)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。 (3)、 中隔壁法(CD法) 中隔壁法(CD法)是將隧道斷面左右一分為二,先挖一側(cè),并在隧道中部設(shè)立利用鋼支撐及噴混凝土的臨時(shí)支撐隔墻,當(dāng)先開(kāi)挖一側(cè)超前一定距離后,再開(kāi)挖另一側(cè)的隧道開(kāi)挖方法。25 該法變大跨為小跨,使斷面受力更合理, 對(duì)減少沉降,保證隧道開(kāi)挖安全、可靠具有良好效果。該法適用于較差地層,如采用人工或人工配合機(jī)械開(kāi)挖的級(jí)圍巖和淺埋、偏壓及洞口段。施工過(guò)程中,為保證初支穩(wěn)定,除噴錨支護(hù)外,須增加型鋼或鋼格柵支撐,并采用超前大管棚、超前錨桿、超前注漿小導(dǎo)管、超前預(yù)注漿

18、等一種或多種輔助措施進(jìn)行超前加固。 由于地層軟弱,斷面較小,只能采用小型機(jī)械或人工開(kāi)挖及運(yùn)輸作業(yè),工序多,施工進(jìn)度較慢。必要爆破時(shí),應(yīng)控制藥量,避免損壞中隔墻。臨時(shí)中隔墻型鋼支撐規(guī)格應(yīng)與初期支護(hù)所采用的一致。每步臺(tái)階長(zhǎng)度可控制在35m。26 (4)、 交叉中隔壁法(CRD法) 當(dāng)采用中隔壁法(CD法)仍然無(wú)法保持圍巖穩(wěn)定和隧道施工安全時(shí),可采用交叉中隔壁法(CRD法)開(kāi)挖。該法的特點(diǎn)是各分部增設(shè)臨時(shí)仰拱和兩側(cè)交叉開(kāi)挖,每步封閉成環(huán),且封閉時(shí)間短,以抑制圍巖變形,達(dá)到圍巖沉降可控,初期支護(hù)安全穩(wěn)定的目的。該法除噴錨支護(hù)及增設(shè)足夠強(qiáng)度和剛度的型鋼或鋼格柵支撐外,還應(yīng)采用多種輔助措施進(jìn)行超前加固。

19、交叉中隔壁法(CRD法)適用于斷層破碎帶、碎石土、卵石土、圓礫土、濕陷性黃土、全風(fēng)化的花崗巖地層的級(jí)圍巖及較差圍巖中的淺埋、偏壓及洞口段等。27 (5)、單側(cè)壁導(dǎo)坑法 單側(cè)壁導(dǎo)坑法施工與中隔壁法(CD法)類似,但其導(dǎo)坑開(kāi)挖斷面相對(duì)較小。(。 (6)、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是采用先開(kāi)挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑,及時(shí)施作導(dǎo)坑四周初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù),必要時(shí)施做邊墻襯砌,然后再根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小,對(duì)剩余部分采用二臺(tái)階或三臺(tái)階開(kāi)挖的方法,其實(shí)質(zhì)是將大跨度的隧道變?yōu)槿齻€(gè)小跨度的隧道進(jìn)行開(kāi)挖。28 該法施工進(jìn)度較慢,成本較高,但其在施工安全尤其在控制地表下沉方面,優(yōu)于其它施工方法。此外,由于兩側(cè)導(dǎo)坑先行,能提前

20、排放隧道拱部和中部土體中的部分地下水,為后續(xù)施工創(chuàng)造條件。因此城市淺埋、軟弱、大跨隧道和山嶺軟弱破碎、地下水發(fā)育的大跨隧道可優(yōu)先選用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。在級(jí)圍巖的淺埋、偏壓及洞口段,也可采用此法施工。 總之,對(duì)于硬巖隧道宜采用全斷面法與臺(tái)階法,分部開(kāi)挖法適用于軟巖隧道。采用臺(tái)階法施工時(shí),不宜采用長(zhǎng)臺(tái)階,因其不利于初期支護(hù)及早封閉成環(huán)。在采用分部開(kāi)挖法的硬巖隧道中爆破作業(yè)將會(huì)嚴(yán)重破壞已成形的中隔壁,應(yīng)采取一定的保護(hù)措施。 三、輔助工法的應(yīng)用 考慮到山嶺隧道工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、和環(huán)境條件的復(fù)雜性,要保證隧道安全順利的實(shí)施,除認(rèn)真做好初期支護(hù)結(jié)構(gòu)外,還應(yīng)根據(jù)隧道圍巖特性,采取適當(dāng)?shù)妮o助工法,以達(dá)到圍巖迅速

21、穩(wěn)定的目的。常用輔助工法見(jiàn)下表所示。2930 1、對(duì)淺埋、偏壓地形、地質(zhì)條件較差的隧道洞口,洞身段應(yīng)先預(yù)加固后再開(kāi)挖,視地質(zhì)條件可采用地表砂漿錨桿、地面預(yù)注漿、地表旋噴樁等加固圍巖方法,網(wǎng)噴混凝土或砂漿錨桿等加固邊仰坡,如為滑坡體,則應(yīng)設(shè)置抗滑樁。并根據(jù)圍巖情況設(shè)置長(zhǎng)管棚(1040m),超前注漿小導(dǎo)管等超前支護(hù)措施。 2、軟巖段隧道的基底應(yīng)予以加強(qiáng),可采用基底注漿、鋼管樁、旋噴樁或其他加固措施,確保襯砌有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗裂性。 3、巖溶發(fā)育的長(zhǎng)大隧道,根據(jù)隧道環(huán)境要求、具體圍巖狀況、水壓、水量等采用恰當(dāng)?shù)淖{堵水措施。31 四、殊地質(zhì)條件下的隧道施工要點(diǎn) (一)、自穩(wěn)能力差的巖體 對(duì)于自穩(wěn)

22、時(shí)間短,噴錨初期支護(hù)強(qiáng)度不足以穩(wěn)定洞體的軟弱破碎、淺埋軟巖、嚴(yán)重偏壓、巖溶、流泥、砂層、砂卵、礫層、破碎以及大面積淋水或涌水地層隧道施工,可采用輔助措施和錨噴支護(hù)相結(jié)合的加固辦法進(jìn)行施工。 輔助措施一般可采用以下幾種:超前錨桿、超前小導(dǎo)管、大管棚、格柵鋼架、型鋼支撐、鋼釬維砼、邁式錨桿、超前小導(dǎo)管周邊予注漿、旋噴樁、凍結(jié)法等加固措施。對(duì)涌水量大的隧道,可開(kāi)挖超前平導(dǎo)以排水降壓并能起到地質(zhì)超前預(yù)報(bào)作用。也可采取帷幕注漿堵死涌水。 施工中為確保開(kāi)挖面的穩(wěn)定,可采用環(huán)形開(kāi)挖留核心土,或單、雙側(cè)壁蛋形導(dǎo)坑法、中隔墻法、交叉中隔墻法等;噴射砼封閉掌子面;設(shè)臨時(shí)仰拱使及時(shí)封閉成環(huán);輔以其他加固措施。 運(yùn)用

23、新奧法原理,從認(rèn)識(shí)圍巖、保護(hù)圍巖、支護(hù)圍巖、監(jiān)測(cè)圍巖出發(fā),通過(guò)多年實(shí)踐總結(jié)出了三十字施工方法,即“先深探、管超前、預(yù)注漿、小斷面、留核心、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、緊封閉、常量測(cè)”。 32 (二)、膨脹巖隧道施工 膨脹巖指那些與水有關(guān)的隨時(shí)間而發(fā)生體積增大的圍巖。它對(duì)環(huán)境溫度、濕度、壓力、地下水等因素變化極為敏感。軟弱圍巖是指單軸抗壓強(qiáng)度在30MPa以下的圍巖,而膨脹巖則是一種吸水膨脹失水收縮和往復(fù)膨脹變形的圍巖,其力學(xué)性能除一般圍巖所具有的物理、化學(xué)性質(zhì)外,最重要的是具有兼水性、多裂隙性、強(qiáng)膨脹性與收縮性,強(qiáng)度衰減性、以及快速崩解性和抗風(fēng)化弱的性質(zhì)等。膨脹巖若其含水量15%,視為有危險(xiǎn)性的膨脹

24、巖,高于30%則視為膨脹已完成進(jìn)一步膨脹不可能。 膨脹巖之礦物成分幾乎都含有蒙脫石,其蒙脫石含量在12%以上的圍巖就具有強(qiáng)膨脹性。沉積巖中居多,這些巖層中含有蒙脫石(含有Mgo、Cao)、伊利石如板巖、頁(yè)巖、砂頁(yè)巖、石膏、炭質(zhì)頁(yè)巖、泥巖等。偶而也是遇到變質(zhì)巖如千枚巖、凝灰?guī)r、片巖等。當(dāng)自由膨脹率30%,縮性指數(shù)s20%、干飽和吸水率25%,體積膨脹性2%,就視為膨脹巖。 在此類圍巖中修建隧道,引起坍塌、坑道擠壓、支撐與襯砌開(kāi)裂、變形、整體道床開(kāi)裂與破壞的事例不少,因此必須認(rèn)真對(duì)待。其主要措施為:。33 1、隧道通過(guò)膨脹性巖層時(shí),應(yīng)對(duì)照設(shè)計(jì)文件和流變情況進(jìn)行調(diào)查和量測(cè),據(jù)以確定施工對(duì)策。對(duì)工程地

25、質(zhì)和水文地質(zhì)應(yīng)心中有數(shù),并作好人、機(jī)、物、財(cái)計(jì)劃、科技手段與工程措施準(zhǔn)備。 2、認(rèn)真做好防排水工作,首先要防止出現(xiàn)因工程用水漏水與排放污水不暢,及時(shí)進(jìn)行仰拱及基底封閉,防止泥水及滿洞泥濘,墻腳浸泡造成滑坍。認(rèn)真做好隧道及地表范圍內(nèi)積水引排。嚴(yán)禁施工高壓水池設(shè)在洞頂上方,防止漏水滲入洞內(nèi)。 3、開(kāi)挖盡量采取措施,使其一次成型,以便初期支護(hù)及早封閉成環(huán),可采用全斷面或臺(tái)階法施工,以免分部過(guò)多,由于爆破造成對(duì)圍巖多次擾動(dòng)。爆破中要多打眼、少裝藥、強(qiáng)支護(hù)、速封閉、緊襯砌,合理控制膨脹巖流、塑變形。34 4、施工支護(hù)宜用錨噴支護(hù),并緊跟開(kāi)挖面進(jìn)行,當(dāng)壓力很大時(shí),可用噴錨及鋼架聯(lián)合支護(hù)。并須加強(qiáng)施工量測(cè),

26、以便及時(shí)改變施工順序、鉆爆參數(shù)和支護(hù)襯砌剛度,控制圍巖變形。大變形地段可采取長(zhǎng)錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索等支護(hù)措施,并與型鋼支撐結(jié)合,形成聯(lián)合支護(hù)體系,預(yù)留變形量應(yīng)適當(dāng)加大。 5、仰拱超前,拱墻同時(shí)施工,使形成封閉環(huán)。襯砌斷面宜采用曲墻式,應(yīng)使用鋼模板臺(tái)車整體襯砌,先墻后拱一次成型,并保證施工質(zhì)量。漏水地段應(yīng)在襯砌前作止漏處理。不宜采用傳統(tǒng)分部開(kāi)挖法及木支撐支護(hù),以免多次擾動(dòng)圍巖及暴露時(shí)間長(zhǎng),變形過(guò)大,造成松動(dòng)掉塊和坍方。 35 (三)、巖爆的產(chǎn)生及防治措施 1、概述 隨著鐵路、公路建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展,長(zhǎng)隧道、深埋隧道逐漸增多,伴隨而來(lái)的在強(qiáng)烈的構(gòu)造高應(yīng)力地區(qū)修建隧道中遇到巖爆問(wèn)題亦相應(yīng)增多,因此,對(duì)巖

27、爆問(wèn)題必須引起施工人員的充分注意并妥善加以解決。 巖爆是隧道開(kāi)挖中,由于圍巖應(yīng)力超過(guò)圍巖強(qiáng)度而使圍巖發(fā)生突然破壞,并把破壞的巖塊(片)彈射出來(lái)。巖爆發(fā)生三要素:地層巖性條件(堅(jiān)硬、完整、脆性);地應(yīng)力條件;施工觸發(fā)因素;三者缺一不可。 巖爆與埋深有密切關(guān)系,埋藏越深巖爆越烈,實(shí)踐中也有例外,有時(shí)隧道埋深僅110M左右,也有發(fā)生,說(shuō)明巖爆與構(gòu)造應(yīng)力有很大關(guān)系,特別是水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力比值與差值愈大,巖爆即可能在淺埋洞室中發(fā)生。 從工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn):巖爆一般發(fā)生在巖體干燥、堅(jiān)硬、36完整無(wú)裂隙部位。巖爆在開(kāi)挖后兩個(gè)月內(nèi)均可發(fā)生,兩個(gè)月后基本穩(wěn)定,但再次開(kāi)挖,仍會(huì)發(fā)生。巖爆有時(shí)聲音巨響,有時(shí)聲音微弱,

28、有時(shí)有“悶雷”聲。巖爆部位大多數(shù)產(chǎn)生在靠山一側(cè)拱部。 巖爆的本質(zhì)是彈性變形能的大量釋放,它威脅施工人員的生命安全、損壞機(jī)具設(shè)備、破壞地下建筑物,最嚴(yán)重時(shí)可以毀壞整個(gè)地下工程。世界上從1738年英國(guó)錫礦發(fā)生巖爆以來(lái),共有23個(gè)國(guó)家和地區(qū)記錄有巖爆。我國(guó)1933年發(fā)生撫順勝利礦(深200M)發(fā)生巖爆,鐵路成昆線關(guān)村壩隧道,貴昆線梅花山隧道,西康線秦嶺隧道進(jìn)、出口均有巖爆發(fā)生。四川太平驛引水隧洞巖爆較為強(qiáng)烈。37 2、巖爆類型(1)破裂松弛型,圍巖成塊、板、鱗片狀爆裂,爆裂聲微弱,偶而可以聽(tīng)到劈劈啪啪的響聲,彈射距離小,主要是墜落。(2)爆裂彈射型:巖爆特征是巖片彈射及巖粉彈射,爆裂響聲如槍聲,彈落

29、巖片最大不超過(guò)0.3m3,直徑一般為5-10cm,有拳頭大小者,也有粉末煙霧者,鐵路隧道關(guān)村壩、蓮地、沙木拉打、百家?guī)X等,時(shí)間多在1小時(shí)內(nèi)發(fā)生,部位在工作面及附近拱部牛角灣處,發(fā)生前發(fā)生劈啪響聲,巖塊成片狀彈射或剝落,彈射距離一般23m,巖塊呈中間厚周邊薄的菱片,開(kāi)始拳頭大小,速度很快,后漸為蠶豆般碎石38 2、巖爆類型(1)破裂松弛型,圍巖成塊、板、鱗片狀爆裂,爆裂聲微弱,偶而可以聽(tīng)到劈劈啪啪的響聲,彈射距離小,主要是墜落。(2)爆裂彈射型:巖爆特征是巖片彈射及巖粉彈射,爆裂響聲如槍聲,彈落巖片最大不超過(guò)0.3m3,直徑一般為5-10cm,有拳頭大小者,也有粉末煙霧者,鐵路隧道關(guān)村壩、蓮地、

30、沙木拉打、百家?guī)X等,時(shí)間多在1小時(shí)內(nèi)發(fā)生,部位在工作面及附近拱部牛角灣處,發(fā)生前發(fā)生劈啪響聲,巖塊成片狀彈射或剝落,彈射距離一般23m,巖塊呈中間厚周邊薄的菱片,開(kāi)始拳頭大小,速度很快,后漸為蠶豆般碎石39四散彈射,最大體積0.50.40.07m,剝離巖塊體積可達(dá)21.30.2m,巖爆發(fā)生后,有巖粉尾隨出現(xiàn)如煙霧狀,發(fā)生巖爆后的洞壁表面一般光滑平整。(3)爆炸拋射型:巨石拋射,聲響如炮彈,拋石體積有數(shù)方到幾十方,拋射距離數(shù)米至20米。3、產(chǎn)生巖爆的條件及影響因素(1)產(chǎn)生巖爆需要一定的應(yīng)力條件及巖體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)條件,通常多為完事的整體巖塊結(jié)構(gòu)及厚狀結(jié)構(gòu),巖石硬脆,單軸抗壓強(qiáng)度在150MPa以上,

31、聲波速度大于6000m/S,且只有巖體及初始應(yīng)力場(chǎng)的最大主應(yīng)力與巖塊單軸抗壓強(qiáng)度之比值大于0.150.2的高應(yīng)力條件下才可能產(chǎn)生。40 (2)用鉆爆法施工,洞壁凹凸不平,超欠挖比較普遍,增加了應(yīng)力集中,超欠挖處根據(jù)經(jīng)驗(yàn),壁面的應(yīng)力集中系數(shù)要增加80%。 4、產(chǎn)生巖爆的經(jīng)驗(yàn)判據(jù) 上世紀(jì)50年代至今逐步形成的近代強(qiáng)度理論認(rèn)為巖爆是圍巖應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)圍巖強(qiáng)度而產(chǎn)生的圍巖破壞現(xiàn)象,從圍巖的靜力極限平衡條件出發(fā),將各種強(qiáng)度準(zhǔn)則作為巖爆的判據(jù),其中有拉伸機(jī)理、剪切機(jī)理和經(jīng)驗(yàn)判據(jù)?,F(xiàn)只介紹二種經(jīng)驗(yàn)判據(jù): (1)我國(guó)工程實(shí)踐提出的判據(jù) 1(0.150.2) Rc 發(fā)生巖爆 式中1:巖體初始應(yīng)力; Rc:巖塊單

32、軸抗壓強(qiáng)度。41 (2)伊、阿:多爾恰尼諾夫判據(jù):g0.3c,無(wú)巖射、剝落;g =(0.50.8)c巖射,剝落;g0.8c 巖爆。強(qiáng)烈,巖射。式中:g圍巖表面最大壓應(yīng)力; c巖體單軸抗壓強(qiáng)度。 5、巖爆的防治措施 (1)工程設(shè)計(jì)方面 (一) 在布置地下工程時(shí),應(yīng)盡量使長(zhǎng)軸方向與最大主應(yīng)力方向平行(或夾角30這樣可以減少洞壁圍巖的切向應(yīng)力,減少巖爆的發(fā)生。 (二)選擇合理的洞形,以改善圍巖應(yīng)力狀態(tài);如主應(yīng)力垂直于洞室斷面,應(yīng)避免高邊墻,最大主應(yīng)力方向斜交洞室斷面,可采用曲邊墻。42 (2)施工措施方面:(一)步步為營(yíng):穩(wěn)扎穩(wěn)打,全面設(shè)防;(二)超前釋放應(yīng)力:可深打周邊眼45米,爆2米,再打幾個(gè)中

33、孔,淺眼爆破。(三)勤檢查、找頂、灑水,孔中灌水;(四)加強(qiáng)監(jiān)測(cè):一是監(jiān)測(cè)圍巖應(yīng)力狀態(tài),預(yù)測(cè)巖爆發(fā)生的可能性;二是找出合理的開(kāi)挖方法、支護(hù)形式和支護(hù)參數(shù),測(cè)定支護(hù)效果。(五)掌握巖爆規(guī)律,施工作業(yè)避開(kāi)集中巖爆時(shí)間(一般開(kāi)挖后23小時(shí)),兩頭交替工作。43 (六)噴錨支護(hù)應(yīng)作為防治巖爆的主要手段。a:超前錨桿、徑向錨桿,以防巖爆發(fā)生,減輕巖爆規(guī)模;b:徑向錨桿+噴砼支護(hù),防止巖爆滯后重復(fù)性;c:b+掛網(wǎng),用于較大規(guī)模滯后型巖爆區(qū)段。噴錨網(wǎng)噴時(shí),一要及時(shí),噴足厚度,網(wǎng)要封口,宜用6-8mm盤(pán)條作方格網(wǎng),錨桿要加墊鈑。 (七)綜合防治特別重要。 目前對(duì)巖爆尚無(wú)特效防治辦法,因此須采取綜合防治措施,如

34、對(duì)設(shè)備加設(shè)防護(hù),加強(qiáng)巖爆觀察,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)躲避等。 (四)、瓦斯隧道施工 1、概述 瓦斯是從煤、巖體內(nèi)涌出有害氣體的總稱。其中有俗稱沼氣的甲烷(CH4)、二氧化碳、二氧化硫等。44 但當(dāng)開(kāi)采到一定深度后,其主要成份就剩沼氣了,因此煤礦俗語(yǔ)中瓦斯往往是指沼氣。沼氣有以下六個(gè)特性:(1)無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭,比重為0.544,故易聚集在隧道洞室頂部及高處;(2)難溶于水,但滲透與擴(kuò)散性很強(qiáng),能從鄰近層滲透到采空層,能迅速擴(kuò)散到全部巷道;(3)雖無(wú)毒,但當(dāng)空氣中含量過(guò)多,則能使氧氣含量下降使人窒息;當(dāng)其濃度達(dá)43%時(shí),能使氧氣含量下降到12%,使人開(kāi)始窒息,當(dāng)濃度達(dá)到57%時(shí),氧氣含量就會(huì)降到9%,短期

35、內(nèi)使人窒息死亡;(4)有燃燒性,濃度小于5%遇火能燃燒,當(dāng)濃度大于16%時(shí)不能直接燃燒,但遇到新鮮空氣能緩慢燃燒;45 (5)有爆炸性,當(dāng)濃度在516%時(shí)遇火便會(huì)爆炸;(6)高濃度區(qū)具有地層、掘進(jìn)面出現(xiàn)瓦斯突出。2、通過(guò)煤系地層地段的防爆措施防止瓦斯的危害主要在于防爆,為此應(yīng)始終抓住三個(gè)環(huán)節(jié):嚴(yán)禁火種、瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)和加強(qiáng)通風(fēng)。主要措施是:(1)、為查明煤層位置及突出性所采取的技術(shù)措施:利用彈性波(物探)判斷煤層位置;利用鉆機(jī)水平超前鉆孔兩次,一是距煤層3050m遠(yuǎn)打23個(gè)孔,決定煤層位置,并測(cè)瓦斯壓力及濃度;二是距煤層1015m鉆23個(gè)孔,穿透煤層測(cè)定瓦斯?jié)舛龋咚箟毫1,采集鉆孔煤樣,測(cè)定

36、煤層堅(jiān)固系數(shù)f,瓦斯釋放初速度P,最終判斷煤層突出性。46 (2)、進(jìn)行預(yù)防瓦斯的安全教育,使職工人人了解預(yù)防瓦斯的知識(shí)與要求,以利互相監(jiān)督。洞口設(shè)專人值班,檢查各項(xiàng)制度是否執(zhí)行,特別是火種嚴(yán)禁攜帶入洞。 (3)、合理選擇通風(fēng)方式,加強(qiáng)通風(fēng)管理 通風(fēng)方式采用混合式,主扇可采用兩臺(tái)(一臺(tái)備用)155kw軸流風(fēng)機(jī)3900m3/min設(shè)在平導(dǎo)通風(fēng)洞作吸出,局扇1545kw吹入掌子面進(jìn)行巷道通風(fēng),平導(dǎo)吸出污濁空氣,正洞進(jìn)新鮮空氣,風(fēng)量要足夠。以稀釋瓦斯含量及加速排出。組織通風(fēng)管理小組,固定專人管理通風(fēng),保證通風(fēng)效果良好。洞內(nèi)風(fēng)機(jī)(局扇)采用防爆型的。 (4)、設(shè)備、供電、照明防爆以杜絕電火花。 設(shè)備選

37、用防爆礦用電氣設(shè)備,如防爆立爪、防爆梭礦、47 防爆電瓶車、防爆噴漿機(jī)等。供電防爆,洞內(nèi)采用隔爆型移動(dòng)變壓器,礦用橡套軟電纜(防爆電纜)、隔爆型自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān),隔爆型磁力起動(dòng)器,隔爆接線盒等。照明采用低壓隔爆螢光燈,防爆探照燈。通訊采用防爆電話。(5)、要有可靠供電。為了防止施工中因停電、停風(fēng)、造成瓦斯積聚,導(dǎo)致瓦斯燃燒和爆炸。要有雙回路供電,除使用電網(wǎng)供電外,要設(shè)立備用電站。(6)、建立完善的瓦斯監(jiān)測(cè)制度,一般對(duì)巷道和掌子面要執(zhí)行定時(shí)檢查制:高沼隧道每班至少檢查監(jiān)測(cè)瓦斯三次;低沼隧道每班至少兩次。每次檢查,均應(yīng)在靠近掌子面20M處的空間斷面監(jiān)測(cè)六個(gè)點(diǎn),并建立巡回監(jiān)測(cè)制度;48在掘進(jìn)工作面附近安

38、裝一臺(tái)數(shù)字顯示的沼氣自動(dòng)報(bào)警儀,作為環(huán)境的沼氣濃度監(jiān)測(cè)裝置,每洞口均設(shè)瓦斯?jié)舛葓?bào)告牌,及時(shí)填寫(xiě)。(7)、爆破作業(yè),首先作好爆破設(shè)計(jì),只允許采用電雷管起爆,毫秒雷管總延期不得超過(guò)130毫秒,使用煤礦安全炸藥,電纜線作導(dǎo)線。放炮時(shí)要三員到場(chǎng)(領(lǐng)工員與工班長(zhǎng)、瓦檢員、放炮員),并實(shí)行“一炮三檢制”(裝藥前、放炮前、放炮后)。炮眼堵塞用水炮泥,必須用水風(fēng)鉆鉆眼,不得打淺眼(60CM。)(8)、采用復(fù)合式曲墻仰拱全封閉結(jié)構(gòu),初期支護(hù)以噴錨(局部加網(wǎng))支護(hù)為主,二次模注采用P10防水砼,防水板由1mm改為厚2mm聚乙稀板,以增加抗瓦斯?jié)B透性能。49(五)、巖溶地區(qū)隧道施工 1、巖溶概述 巖溶是可溶性巖層(

39、如石灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、石膏等)受具有溶解能力(含CO2)的水長(zhǎng)期作用而產(chǎn)生的。由于溶蝕的形成、位置、塌陷作用等的不同,巖溶在隧道施工中常遇見(jiàn)的有巖溶裂隙、溶洞、暗河。當(dāng)覆蓋較淺時(shí),也會(huì)遇到溶溝、溶槽、落水洞、漏斗等。 2、巖溶對(duì)隧道施工的影響 當(dāng)隧道穿越可溶性巖層時(shí),常遇到大小不等,部位不同、充填物及充填程度不同和含水量不等的溶洞。它們都給施工帶來(lái)一定困難,有的甚至是災(zāi)難性的。如隧道底部充填深而充填很松軟,隧道基底難于處理;有的溶洞巖質(zhì)破碎,易坍;50有時(shí)遇到大水囊或暗河,巖溶水或泥沙水大量涌入隧道,形成突水突泥,造成重大傷亡事故;有時(shí)遇到填滿飽含水分的充填物的溶槽,掘進(jìn)至邊緣時(shí),含水

40、充填物不斷涌入隧道,難以遏止,以至地表下沉,山體壓力聚增,如大瑤山隧道豎井涌水;有的溶洞、暗河迂回交錯(cuò),分支錯(cuò)綜復(fù)雜,范圍寬廣,處理十分困難,甚至被迫改線等。3、隧道遇到巖溶的各種處置措施(1)、首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件及施工情況查明溶洞分布情況(影響建筑物的各種因素),類型情況(大小、有無(wú)水、溶洞是否在發(fā)育中及其充填)。巖層的穩(wěn)定程度和地下水流情況(有無(wú)長(zhǎng)期補(bǔ)給來(lái)源,雨季有無(wú)增長(zhǎng)特點(diǎn))等,分別情況采取引、堵、越、繞等措施進(jìn)行處理和施工。51 a.引排水 遇到暗河和溶洞有水流時(shí),宜排不宜堵,在查明水源流向及其與隧道位置關(guān)系后,用暗管、涵洞、小橋等設(shè)施,渲泄水流,或開(kāi)鑿泄水洞將水排出洞外。當(dāng)水流位置在

41、隧道上部或高于隧道時(shí)應(yīng)在適當(dāng)距離外,開(kāi)鑿引水斜洞(或引水槽)將水位降低到隧道底部位置以下,再行引排。當(dāng)有平導(dǎo)時(shí),可引入平導(dǎo)排出。 b.堵填 對(duì)已停止發(fā)育、徑跨較小、無(wú)水的溶洞,可根據(jù)其與隧道相交位置及其填充情況,采用混凝土、漿砌片石或干砌片回填封閉,或加深邊墻基礎(chǔ),加強(qiáng)隧道底部。拱以上如系空溶洞,可視溶洞的巖石破碎程度采用錨桿加固,52加設(shè)護(hù)拱及拱頂回填辦法處理。 c.跨越 當(dāng)溶洞較大較深,不宜用堵填封閉的辦法或充填物松軟不能承載建筑結(jié)構(gòu)時(shí),可采用梁、拱跨越,但梁端或拱座應(yīng)置于穩(wěn)固可靠巖層,必要時(shí)用圬工加固。 d.繞行 施工中遇到一時(shí)難以處理的溶洞時(shí)(如需鉆探作特殊設(shè)計(jì)等),可先以迂回導(dǎo)坑繞行

42、,繼續(xù)進(jìn)行隧道施工,一面處理溶洞。 4、施工注意事項(xiàng) (1)、隧道施工前,應(yīng)對(duì)地表進(jìn)行詳細(xì)勘查,注意研究巖溶狀態(tài),估計(jì)可能遇到溶洞的地段。53 (2)、對(duì)地表水,出水點(diǎn)的情況要詳細(xì)了解,地表應(yīng)進(jìn)行必要處理,防止地表水下滲。 (3)、施工中要加強(qiáng)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作,通過(guò)采取地質(zhì)素描、物探手段(如地震波法、直流電法、紅外探水)及超前鉆孔等綜合手段來(lái)判斷巖溶發(fā)育及地下水情況。在掘進(jìn)時(shí),根據(jù)鉆孔速度加快,可能已達(dá)溶洞邊緣,應(yīng)注意水情變化及裂隙溶蝕程度,當(dāng)有所劇增時(shí),應(yīng)對(duì)掘進(jìn)、排水、支護(hù)等工作加以妥善安排。如出現(xiàn)混水,則應(yīng)采取堵水措施,“小水不堵,大水叫苦”,如把水放出來(lái),再要堵回去,是非常困難的。 (4

43、)、接近溶洞邊緣時(shí),應(yīng)跟緊后部工序,施作物探及超前鉆孔探水,同時(shí)設(shè)法探明溶洞的形狀、大小范圍、充填物等情況,據(jù)以制定施工處理方案及安全措施。54(5)、反坡施工隧道應(yīng)備足排水設(shè)備。(6)、溶洞頂部須及時(shí)加固,及時(shí)處理危石,溶洞較高時(shí)要噴射混凝土及掛網(wǎng)。(7)、在溶蝕地段爆破作業(yè),應(yīng)做到多打眼、打淺眼、少裝藥。(8)、在溶洞填體中通過(guò),充填物松軟時(shí),可采用管棚法(大、小)予注漿、初期支護(hù)加強(qiáng)、基底加固等措施,淺埋地可段也可予先進(jìn)行地表注漿。(9)、溶洞未作處理方案前,不要棄碴于其中。(10)、在處理復(fù)雜的溶洞時(shí),要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況,制定安全措施,以確保施工安全。55(5)、反坡施工隧道應(yīng)備足排水

44、設(shè)備。(6)、溶洞頂部須及時(shí)加固,及時(shí)處理危石,溶洞較高時(shí)要噴射混凝土及掛網(wǎng)。(7)、在溶蝕地段爆破作業(yè),應(yīng)做到多打眼、打淺眼、少裝藥。(8)、在溶洞填體中通過(guò),充填物松軟時(shí),可采用管棚法(大、?。┯枳{、初期支護(hù)加強(qiáng)、基底加固等措施,淺埋地可段也可予先進(jìn)行地表注漿。(9)、溶洞未作處理方案前,不要棄碴于其中。(10)、在處理復(fù)雜的溶洞時(shí),要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況,制定安全措施,以確保施工安全。56 (一)、注重調(diào)查研究,優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)是干好一項(xiàng)工程的前提。 生產(chǎn)指揮者和技術(shù)負(fù)責(zé)人首先要認(rèn)真審閱圖紙、設(shè)計(jì)文件,明確了解設(shè)計(jì)意圖,明白技術(shù)重、難點(diǎn),還要在施工前親自勘察施工現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行深入施工調(diào)查,掌握

45、地形特征,熟悉周圍環(huán)境,將施工圖紙與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核對(duì),動(dòng)腦筋,細(xì)琢磨,做到心中有數(shù),然后著手編制實(shí)施性施組,注意解決好三個(gè)方面問(wèn)題: 五、生產(chǎn)組織和技術(shù)管理應(yīng)注意事項(xiàng)57 1、選擇合理的施工方案和確定恰當(dāng)?shù)氖┕し椒?。一個(gè)隧道工程可能有多個(gè)施工方案,每種施工方案都可能有優(yōu)勢(shì)與不足,但要篩選一個(gè)較合理的施工方案,則是一個(gè)完整的決策過(guò)程。決定施工方案的取舍,應(yīng)本著“效率”的原則,其內(nèi)涵是工期和效益。確定施工方法的“自由度”很大,光隧道施工方法就有十多種;機(jī)具設(shè)備也多種多樣,如何選才是合理有效的?確定首要原則是“可靠性”,即必須安全質(zhì)量是要有保證的。其次是“一致性”原則,即人和機(jī)具與作業(yè)空間、作業(yè)時(shí)間的互

46、相匹配的一致性。實(shí)踐出真知,好的施工方法都是從實(shí)踐中來(lái)到實(shí)踐中的去的往復(fù)過(guò)程。58 2、精心做好施工場(chǎng)地布置和充分開(kāi)發(fā)利用有效資源。隧道施工特點(diǎn)是各種生產(chǎn)要素都只能在洞口附近布置,人、機(jī)、物、運(yùn)、風(fēng)、水、電、氣,還有生產(chǎn)加工、修理設(shè)備、生活、辦公、臨通等,要把這些內(nèi)容周全安排,做到各得其所,互不干擾,增加吞吐能力,實(shí)在是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,布置得好會(huì)得心應(yīng)手,否則干擾叢生。平面布置,其實(shí)是立體的,要根據(jù)要素的充分利用,高站臺(tái)低貸位,投料孔等都是合理利用地形的結(jié)果。而且還可改造地形使之為我所用,做到長(zhǎng)計(jì)劃短安排。 3、重視隧道施工通風(fēng)和排水方案 通風(fēng)好壞直接影響效率和工人身體健康,隧道施工進(jìn)度與59通風(fēng)效果密切相關(guān)。長(zhǎng)大隧道排水問(wèn)題也非常突出,排水不良泥濘滿洞,道路及軌道狀態(tài)就難以保持良好,直接影響運(yùn)輸安全和效率。

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