Tunnelconstruction

隧道施工

項目三隧道施工方法任務(wù)二隧道洞身開挖方法學(xué)習(xí)目標(biāo)www.islide.cc2知識目標(biāo)能力目標(biāo)通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)熟悉隧道各種開挖方法使用條件；掌握各種開挖方法的施工工藝流程和施工要點。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能繪制各種開挖方法的工序圖；能組織隧道現(xiàn)場施工作業(yè)。一、全斷面法1.定義

全斷面開挖法是指采用全斷面一次開挖成型的施工方法。2.全斷面施工工序一、全斷面法3.適用條件一般適用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級圍巖，Ⅳ、Ⅴ級圍巖在采取有效的超前預(yù)加固措施穩(wěn)定開挖工作面后，也可采用全斷面法開挖。4.全斷面優(yōu)點施工工序少,相互干擾相對減少,便于施工組織的管理；全斷面開挖有較大的作業(yè)空間,有利于采用大型配套機械化作業(yè)，提高施工速度；全斷面一次成型,對圍巖的擾動次數(shù)減少，對隧道的圍巖穩(wěn)定有利。一、全斷面法5.施工要點1）全斷面法開挖時，應(yīng)控制一次同時起爆的炸藥量,減少爆破振動對圍巖的影響。2）長及特長隧道應(yīng)采用大型施工機械，各種施工機械設(shè)備應(yīng)合理配套，充分發(fā)揮機械設(shè)備的綜合效率。3）Ⅰ、Ⅱ級圍巖開挖循環(huán)進(jìn)尺不宜大于3.5m,Ⅲ級圍巖循環(huán)進(jìn)尺不宜大于3.0m；Ⅳ、Ⅴ級圍巖在采取有效的超前預(yù)加固措施穩(wěn)定開挖工作面后，若采用全斷面法開挖，循環(huán)進(jìn)尺不得大于2m。一、全斷面法6.施工注意事項1）加強對開挖面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的調(diào)查。2）各工序機械設(shè)備要配套。3）加強各種輔助施工方法的設(shè)計和施工檢查。4）重視和加強對施工操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，使其能熟練掌握各種機械和推廣新技術(shù)，不斷提高工效，改進(jìn)施工管理，加快施工速度。5）在選擇支護(hù)類型時，應(yīng)優(yōu)先考慮錨桿和噴混凝土、掛網(wǎng)、拱架等支護(hù)型式。一、全斷面法一、全斷面法7.全斷面法工藝流程二、臺階法1.定義臺階法開挖是先開挖斷面的上半部分，待開挖至一定長度后同時開挖（中）下部分，上（中）、下部分同時并進(jìn)的施工工藝。兩臺階法三臺階法二、臺階法二、臺階法2.適用條件一般適用于Ⅲ級圍巖,Ⅳ、Ⅴ級圍巖在采取必要的超前支護(hù)措施穩(wěn)定開挖工作面后也可選用臺階法。（1）單線隧道及圍巖地質(zhì)條件較好的雙線隧道可采用二臺階法施工；（2）隧道斷面較高、單層臺階斷面尺寸較大時可采用三臺階法；（3）當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時，為增加掌子面自穩(wěn)能力，可采用三臺階預(yù)留核心土法開挖。3.各類臺階法施工工序圖

（1）兩臺階圖

二臺階法施工工序示意圖1—上臺階開挖；I—上臺階初期支護(hù)；2—下臺階開挖；Ⅱ—下臺階初期支護(hù)；3—仰拱開挖；Ⅲ—仰拱噴混凝土封閉；Ⅳ—仰拱填充混凝土施工；V—拱墻混凝土施工二、臺階法三臺階法施工工序示意圖I—超前小導(dǎo)管；1—上臺階開挖；Ⅱ—上臺階初期支護(hù)；2—中臺階開挖；Ⅲ—中臺階初期支護(hù)；3—下臺階開挖；IV—下臺階初期支護(hù)；4—仰拱開挖；V—仰拱初期支護(hù)；VI—仰拱填充混凝土；Ⅶ—拱墻混凝土施工二、臺階法3.各類臺階法施工工序圖

（2）三臺階

三臺階預(yù)留核心土法施工工序示意圖I—超前小導(dǎo)管；1—上臺階開挖；Ⅱ—上臺階初期支護(hù)；2—上臺階核心土開挖、中臺階左側(cè)開挖；Ⅲ—中臺階左側(cè)初期支護(hù)；3—中臺階右側(cè)開挖；Ⅳ—中臺階右側(cè)初期支護(hù)；4—中臺階核心土開挖、下臺階左側(cè)開挖；Ⅴ—下臺階左側(cè)初期支護(hù)；5—下臺階右側(cè)開挖；Ⅵ—下臺階右側(cè)初期支護(hù)；6—下臺階核心土開挖；7—仰拱開挖；Ⅶ—仰拱初期支護(hù)；Ⅷ—仰拱填充混凝土；Ⅸ—拱墻混凝土二、臺階法3.各類臺階法施工工序圖

（3）三臺階預(yù)留核心土4.臺階法施工應(yīng)符合下列要求：（1）采用臺階法開挖隧道時，應(yīng)根據(jù)圍巖條件合理確定臺階長度和高度。臺階長度不宜過長，宜控制在一倍洞徑以內(nèi)。（2）臺階形成后，各臺階開挖、支護(hù)宜平行作業(yè)。（3）下臺階開挖,左右側(cè)宜交錯進(jìn)行。（4）循環(huán)進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件、自穩(wěn)能力和初期支護(hù)鋼架間距合理確定。Ⅲ級圍巖循環(huán)進(jìn)尺不宜超過3.0m；Ⅳ級軟弱圍巖上臺階循環(huán)進(jìn)尺不宜超過2榀鋼架設(shè)計間距；Ⅴ、Ⅵ級圍巖上臺階循環(huán)進(jìn)尺不宜超過1榀鋼架設(shè)計間距；Ⅳ、Ⅴ級圍巖下臺階循環(huán)進(jìn)尺不宜超過2榀鋼架設(shè)計間距；初期支護(hù)設(shè)計鋼架未封閉成環(huán)的隧道,仰拱一次開挖長度不宜大于3m。二、臺階法5.臺階法施工工藝流程二、臺階法二、臺階法6.三臺階預(yù)留核心土法施工工藝流程二、臺階法三、中隔壁法1.定義將隧道分成左右兩部分進(jìn)行開挖，先在隧道一側(cè)采用二部或三部分層開挖，施作初期支護(hù)和中隔墻臨時支護(hù)，再分臺階開挖隧道另一側(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)的初期支護(hù)的施工方法。此法采用時，兩臺階之間的距離可采用超短臺階法確定。2.施工工序圖（不帶臨時仰拱）三、

中隔壁法三、中隔壁法3.施工順序說明：1.先行導(dǎo)坑上部開挖；（2）先行導(dǎo)坑上部初期支護(hù)；3.先行導(dǎo)坑中部開挖；（4）先行導(dǎo)坑中部初期支護(hù)；5.先行導(dǎo)坑下部開挖；（6）先行導(dǎo)坑下部初期支護(hù)；7.后行導(dǎo)坑上部開挖；（8）后行導(dǎo)坑上部初期支護(hù)；9.后行導(dǎo)坑中部開挖；（10）后行導(dǎo)坑中部初期支護(hù)；11.后行導(dǎo)坑下部開挖；（12）后行導(dǎo)坑下部開挖；（13）仰拱超前澆筑；（14）全斷面二次襯砌。三、中隔壁法4.施工要點（1）上部導(dǎo)坑的開挖循環(huán)進(jìn)尺控制為1榀鋼架間距（0.75～0.8m），下部導(dǎo)坑的開挖進(jìn)尺可依據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)加大。（2）中隔壁法施工時，初期支護(hù)完成后方可進(jìn)行下一分部開挖，地質(zhì)較差時，每個臺階底部均應(yīng)按設(shè)計要求設(shè)臨時鋼架或臨時仰拱；各部開挖時，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順；應(yīng)在先開挖側(cè)噴混凝土強度達(dá)到設(shè)計要求后再進(jìn)行另一側(cè)開挖；左右兩側(cè)導(dǎo)坑開挖工作面的縱向間距不宜小于15m；當(dāng)開挖形成全斷面時，應(yīng)及時完成全斷面初期支護(hù)閉合。三、中隔壁法4.施工要點（3）導(dǎo)坑開挖孔徑及臺階高度可根據(jù)施工機具、人員等安排進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。應(yīng)配備適合導(dǎo)坑開挖的小型機械設(shè)備，提高導(dǎo)坑開挖效率。（4）中隔壁的拆除應(yīng)滯后于仰拱，并應(yīng)于圍巖變形穩(wěn)定后才能進(jìn)行，一次拆除長度應(yīng)根據(jù)量測數(shù)據(jù)慎重確定，拆除后應(yīng)立即施作二次襯砌。三、

中隔壁法5.特點及適用條件特點：CD法變大跨為小跨，使斷面受力更合理，對減少沉降，保證隧道開挖安全、可靠具有良好效果。適用條件：Ⅳ～Ⅴ級圍巖的淺埋雙線隧道和淺埋、偏壓及洞口段。施工過程中，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)注漿等一種或多種輔助措施進(jìn)行超前加固。三、中隔壁法6.帶臨時仰拱的中隔壁法施工工序圖三線隧道采用中隔壁法時宜增設(shè)臨時仰拱。中隔壁法設(shè)臨時仰拱施工工序三、中隔壁法7.中隔壁法施工工藝流程圖三、中隔壁法8.中隔壁法施工應(yīng)符合下列要求：（1）中隔壁法應(yīng)先施工隧道的一側(cè)，施作中隔壁墻后再施工隧道另一側(cè)。中隔壁應(yīng)設(shè)置為弧形。（2）中隔壁法設(shè)置臨時仰拱時，臨時仰拱宜設(shè)為弧形,各部施工應(yīng)步步成環(huán)。（3）開挖時，同層左、右兩側(cè)沿縱向應(yīng)錯開10m?15m,單側(cè)開挖應(yīng)采用短臺階，臺階長度3m?5m。（4）開挖循環(huán)進(jìn)尺不宜大于初期支護(hù)鋼架設(shè)計間距。（5）各分部宜采用機械開挖，周邊輪廓應(yīng)圓順，避免應(yīng)力集中。三、中隔壁法四、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法1.定義先開挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑，及時施作導(dǎo)坑四周初期支護(hù)，必要時施做邊墻襯砌，然后再根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小，對剩余部分采用二臺階或三臺階開挖的方法，其實質(zhì)是將大跨度的隧道變?yōu)槿齻€小跨度的隧道進(jìn)行開挖。2.雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序四、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法3.施工要點（1）圍巖開挖應(yīng)盡量采用挖掘機和人工配合無爆破施工，局部需爆破施工時，宜弱爆破施工，以盡量減少對地層的擾動。（2）開挖應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范做好監(jiān)控量測工作，隨時掌握圍巖及支護(hù)的變形情況，以便及時修正支護(hù)參數(shù)，改變施工方法；同時，應(yīng)有較準(zhǔn)確的超前地質(zhì)預(yù)報。（3）開挖時的排水工作要認(rèn)真做好，在保證排水暢通的同時，重點要對兩側(cè)臨時排水溝鋪砌抹面，防止鋼支撐基底軟化。（4）側(cè)壁導(dǎo)坑開挖后，應(yīng)及時施工初期支護(hù)并盡早形成封閉環(huán)；側(cè)壁導(dǎo)坑形狀應(yīng)近于橢圓形斷面，導(dǎo)坑跨度宜為整個隧道跨度的三分之一；左右導(dǎo)坑施工時，前后拉開距離不宜小于15m；導(dǎo)坑與中間土體同時施工時，導(dǎo)坑應(yīng)超前30～50m。四、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法4.優(yōu)缺點雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖斷面分塊多，擾動大，初次支護(hù)全斷面閉合的時間長，施工進(jìn)度較慢，成本較高。但施工安全，每個分塊都是在開挖后立即各自閉合的，所以在施工中間變形幾乎不發(fā)展。尤其在控制地表下沉方面，優(yōu)于其它施工方法。5.適用條件：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于淺埋雙線或三線隧道V、VI級圍巖。四、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法6.雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工應(yīng)符合下列要求：(1)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖時，應(yīng)先開挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑，再開挖中部剩余部分。(2)側(cè)壁導(dǎo)坑形狀應(yīng)近似橢圓形，導(dǎo)坑