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浅埋大跨径双连拱隧道的开挖与支护

浅埋大跨径双连拱隧道的开挖与支护
浅埋大跨径双连拱隧道的开挖与支护

浅埋大跨径双连拱隧道的开挖与支护

摘要:通过对双连拱隧道设计方案、开挖方案、支护方案的比选论证,总结了连拱隧道的受力特点和开挖经验,供同类项目参考借鉴。

关键词:连拱隧道;三导洞法;优化设计;开挖及支护方案

一、概述

宛坪高速公路是上海至西安国家重点干线公路的重要组成部分,公路总长150.8km,批准概算约72亿元。宛坪高速公路全线设计有16座大跨径、浅埋置的双连拱隧道,总长度3249米,均为短隧道。设计指标建筑限界宽度14.0 m,内轮廓采用三心圆,建筑限界高度5.0m,设计车速为100km/h。其中7座隧道围岩岩性以风化细砂岩为主,而另外9座隧道围岩为变质岩,岩性以风化的二云石英岩为主。隧道大多为浅埋置(埋置厚度最浅的1m,最深的46m)、围岩以Ⅱ类和Ⅲ类(Ⅴ级和Ⅳ级)为主,强度低,地质条件复杂。16座大跨径、浅埋置、地质条件差的连拱隧道同时出现在同一条高速公路上,在国内、国际上都是首屈一指的,同时也成为宛坪高速重点控制工程。

二、设计方案论证

宛坪高速16座隧道隧址大都位于位于地形陡峻、脊谷相间的“鸡爪”地带,分离式路基很难满足《公路隧道设计规范》对左右洞距的要求,不得不采用小净距或连拱隧道方案。由于小间距隧道对中隔墙两侧岩体光面爆破技术要求极高,施工难度较大,且主洞的开挖及支护过程使中间岩柱受到多次扰动,岩体力学指标大大降低,其自身稳定性受到很大影响,需要进行加固处理,特别是对于软岩隧道,将会大幅增加投资。国内对小间距隧道目前还没有形成完整的、成熟的设计、施工技术规范,对于隧道在不同跨径下中间岩柱最小尺寸、形状、支护参数、施工工艺、开挖方法及控制爆破等关键技术还缺乏系统的研究,小间距隧道的适用范围还不够明确。因而,综合考虑以上因素,16座隧道全部选用连拱隧道方案。

施工过程中围岩应力分布、衬砌受力变形状况不明确,左右洞施工对中隔墙的影响难以把握,增加了隧道施工变形和稳定控制的难度,稍有不慎,就会产生塌方。在设计过程中,针对连拱隧道断面及地质情况的特殊性,采用三维有限元数值分析方法动态模拟连拱隧道施工全过程中围岩和支护结构,了解连拱隧道的变形规律和工程特点,获得不同施工时序隧道围岩和支护结构的应力、位移变化特征,从而论证设计及施工方法的合理性和科学性。

三、施工方案

根据前期勘探及地质调查资料表明,16座隧道全部处于Ⅴ级和Ⅳ级软岩当中,为确保不对围岩进行大的扰动和施工过程中不产生坍塌,设计提出台阶法及三导洞先墙后拱法两种方案对比论证。

采用台阶法开挖,即先行中导坑及中隔墙,其次主洞分上、中、下三个台阶依次开挖。这种开挖方法施工工序简单,操作方便,但主洞开挖支护后,中隔墙即开始承重,其顶部、底部围岩出现高应力承压区,特别是顶部角隅处围岩产生应力集中,施工时掌子面稳定性较差,周边变形量较大,存在一定的隐患。

采用三导洞先墙后拱法施工,施工要点:

①对Ⅱ、Ⅲ类围岩段合理控制三个导洞开挖作业之间的距离,中导洞先行,系隧道开挖的关键;再开挖地质条件较差或受力不利一侧的导洞a,a导洞滞后中导洞8~10米;然后再开挖另一侧导洞b,b导洞滞后a导洞8~10米,导洞均采用正台阶法施工,台阶长度5~8米,开挖进尺按两榀钢架间距进行。

②对Ⅱ、Ⅲ类围岩段合理控制左、右主洞开挖作业面之间的距离,主洞开挖先进行导洞a侧主洞,导洞b侧主洞滞后a侧主洞8~10米,主洞开挖亦采用台阶法,Ⅱ类围岩上台阶分部开挖留核心土,进尺控制同导洞开挖,然后进行初期支护施工,防排水施工。

③控制正洞开挖作业面与二次衬砌作业面之间的距离,正洞隧道开挖作业面与衬砌作业面之间距离最小按15米考虑。

④二次衬砌采用混凝土运输车、输送泵和衬砌模板台车的机械化配套施工方案,确保混凝土质量达到内实外光。

⑤Ⅱ、Ⅲ类围岩在施工中要坚持“弱爆破、短开挖、强支护、早封闭”的原则。

⑥施工过程加强监控量测,及时处理分析数据,调整支护参数。

导洞超前掘进,可起到超前地质预报作用,保证施工的安全性和稳定性,有效地降低地表沉陷,而且施工无须大型机械设备,操作性强,进度稳定,工期保障性强。宛坪高速公路16座隧道的施工实践证明了三导洞法开挖的有效性、安全性。

四、施工工况力学分析

经过对连拱隧道施工过程的受力变形及各部位稳定性的分析,隧道围岩应力集中部位主要出现在各开挖面附近。在隧道边墙和底板相交的转角位置及中隔墙底部,最大主应力集中比较明显,且量值较大;在侧导坑拱顶位置和全断面底板部位有拉应力集中现象。但采取连拱隧道施工方法,在侧导坑顶部的拉应力并没有涉及到隧道全断面,所以侧导坑的开挖不会对全断面隧道顶部产生显着的影响。在边墙与底拱的转角部位和中隔墙底部也有一定范围的应力集中,而核心土的开挖对围岩应力分布影响不大。左右边墙处最大的水平收敛发生在主洞拱部开挖的时候,随后收敛值逐步减小。

初期支护对地应力的瞬间释放率比较敏感,开挖瞬间地应力释放越多,初期支护承受的荷载就越小。中隔墙在施工过程中对地应力的瞬间释放率敏感程度较小,其最终应力随应力释放率的增加而略有降低。由于集中应力的存在,围岩的压应力变化不明显,拉应力反而呈上升趋势,但其最终应力则呈下降趋势,底部围岩的隆起和拱顶围岩的沉降都随应力释放率的增加而增大。考虑二次衬砌作用时,围岩的底板隆起和拱顶沉降量减小,边墙水平收敛增大,围岩稳定性增强,应力值降低。

五、支护措施

隧道开挖形成新的空洞后,破坏了岩体原有的相对平衡状态,使隧道周围部分岩体应力重新分布,引起围岩的变形、破坏和坍塌。为了及时有效地控制围岩变形,防止坍塌,必须采用工程措施进行支护。根据新奥法的设计原理,隧道采用喷、锚、网及钢拱架对围岩进行支护,即尽可能保持围岩的原始状态,最大限度地发挥围岩的自承能力,把隧道围岩和各种支护结构作为一个共同作用的承载体系,控制围岩变形的发展,避免岩体塌方、防止过大的松弛压力出现。锚杆在初期支护中具有悬吊、组合梁、加固作用。喷混凝土具有充填裂隙加固围岩、封闭围岩表面防止风化、与围岩组成共同承载结。

关于常用隧道施工开挖方法和支护形式的分析

摘要:根据我国目前施工实际情况,结合本人多年施工经验,现将常用的隧道施工开挖方法及支护形式做简要介绍。 关键词:隧道施工开挖方法支护形式 一、常用开挖方法 根据我国目前施工实际情况,将常用的五种公路隧道施工中的开挖方法简述如下: 1、全断面法 全断面法是指将隧道的断面一次开挖成型,或钻爆或掘进,开挖后统一进行支护衬砌的施工方法。 它适用ⅰ~ⅲ级围岩,有时也用于iv级围岩。前提是在开挖过程中这种围岩能自稳。 这种施工方法的特点是工序少,对施工组织和管理有利;开挖断面大,可以采用深孔爆破,加快开挖进度;轮廓一次成型,扰动围岩次数少;作业空间大,有利于大型机械作业。 2、台阶法 台阶法也叫半断面法。将断面一分为二进行开挖,是全断面法的变化方法,它使用的前提是围岩能在短期内自稳,这种施工方法被国内绝大多数隧道所采用。 台阶法包括长台阶法、短台阶法和微台阶法等三种,其划分是根据台阶长度确定。采用哪种台阶法,选择原则有两个:初期支护从施作到基本能自稳的时间长短;上部台阶施工时所需要的空间大小。对岩性较差的围岩,主要考虑第一个原则;对岩性较好的围岩,主要考虑第二个条原则。 2.1长台阶法。长台阶法上下两断面相距较远,一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞宽。在上下台阶上可同时进行平行作业,也可以先在上断面开挖一个进尺,再在下断面开挖一个进尺,当隧道长度较短时,也可以先将上断面全部挖通后,再进行下断面开挖,相对于全断面来说,长台阶法一次开挖的断面和高度较小,只需配备中型钻孔台车即可,而且对于维持支撑面的稳定也有利。它适用范围较全断面法广泛,一般适用i-v级围岩。 2.2短台阶法。短台阶法与长台阶法类似,只是两个断面相距较近,一般上台阶长度小于5倍洞宽且大于1~1.5倍洞宽,上下断面采用平行作业,ⅱ-ⅴ级围岩都能采用此种方法,是新奥法中采用的主要方法之一。 短台阶法施工中,当初期支护变形、下沉显著时,要提前闭合,保证在施工机械正常工作的前提下下台阶的最小长度。 2.3微台阶法。微台阶法是全断面开挖的一种变异形式,适用于v-vi级围岩,一般台阶长度为3~5m,台阶长度小于3m时,无法正常进行钻眼和拱部的喷锚支护作业;台阶长度大于5m时,利用爆破将石碴翻至下台阶有较大的难度,必须采用人工翻碴。微台阶法上下断面相距近,应注意开挖工作面的稳定,必要时进行加固和支护。 3、保留核心土法 这种方法使用中主要指环形开挖留核心土法,它将开挖断面分为环形拱部、上部核心和下部台阶三个部分,由短台阶法发展而来。先用人工或小型掘进机开挖环形拱部,进行拱部锚喷;再开挖上部核心土和下部台阶土体,进行边墙和底部初期支护;向前推进继续重复开挖上中下部土体;待围岩和初期支护的变形基本稳定后,施作二衬。 这种方法优点是施工步骤简单,在遇到短距离围岩变化时可优先使用,能较快地提高施工的进度。不足是这种方法一次开挖的进尺较短,一般在1m左右,而且顶部空间较小,不易于拱顶部的支护实施。 4、中隔壁法 这种方法是将断面从中间隔开,分为两侧,先沿一侧自上而下分为二或三部进行,再开挖另一侧。断面每块开挖和支护后形成闭合单元,有利于围岩稳定,减小净空位移及地表深

隧道洞身开挖及支护方案及二次衬砌施工方案

隧道洞身开挖及支护方案及二次衬砌施工方案 因为本项目两座隧道为短隧道,按照长度小于1000m的隧道单口掘进原则,施工拟根据现场实际条件分别采用:曾家隧道采用出口向进口端单向掘进,谭家隧道采用从进口向出口单向掘进。 洞身开挖采用挖机配合液压冲击锤开挖,开挖时加强监控量测及超前地质预测预报,发现与设计地质不符及时通知设计院确认地质并联系四方做出设计变更。 开挖根据围岩情况Ⅴ级地段采用六步CD法或三台阶临时仰拱法施工,开挖时预留变形量10~15cm,初期支护及时试作并封闭成环,封闭位置距离掌子面不大于35m。 出碴采用挖掘机配合装载机装碴,自卸汽车运输。隧道初喷及复喷均采用湿喷工艺施工。锚杆采用锚杆台车或风动凿岩机钻孔,钻孔完毕后,进行清孔、注浆,人工安装锚杆。型钢钢架、钢筋网及防水板均采用人工配合机械进行。 针对不同结构采取挂钢筋网、锚杆并喷射混凝土、超前小导管、钢支撑等多种初期支护。加强围岩与支护动态的观察、检测,控制围岩变形;开挖后及时进行初期支护,以有效发挥支护体系的整体支承作用,针对不同围岩情况和地下水情况采取不同的开挖和支护措施。 二次衬砌施工方案

隧道衬砌要遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则,初期支护完成后,为有效地控制其变形,仰拱尽量紧跟开挖面施工,仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题,并进行全幅一次性施工。 仰拱施做完成后,利用多功能作业平台人工铺设防水板,绑扎钢筋后,采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌,采用拱墙一次性整体灌注施工,最后完成整体道床施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,泵送混凝土浇筑,插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固密实。 衬砌施作时间一般遵循新奥法要求初支达到稳定时;特殊情况下应及时施作,但应待衬砌混凝土强度达到设计与规范要求时,方可拆模。 二次衬砌距掌子面的距离Ⅳ级围岩不大于90m,Ⅴ级围岩不大于70m

山岭隧道开挖与支护方法

2012年6月内蒙古科技与经济June2012 第11期总第261期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.11T o tal N o.261浅谈山岭隧道开挖与支护方法 姜利军,徐义芳 (内蒙古鄂尔多斯市东方路桥集团有限公司,内蒙古鄂尔多斯 017000) 摘 要:对山岭隧道常规施工工艺和方法进行了研究,包括矿山法(传统矿山法和新奥法)和掘进机法,并指出它们之间的优缺点。指出目前国内外应对山岭隧道不良地质(软弱围岩、高压富水断层破碎带、岩溶地区和岩爆地区)的某些技术措施。对山岭隧道的一些现状进行研究,并介绍了人工地层冻结法在山岭隧道的应用趋势,当前山岭隧道施工过程中的超前支护、初期支护和二次衬砌的设计和隧道检测技术的研究现状及其目前存在的问题和解决措施,还有山岭隧道施工对环境的影响。 关键词:山岭隧道;施工方法;开挖;支护 中图分类号:U455.4 文献标识码:B 文章编号:1007—6921(2012)11—0089—04 我国是一个多山的国家,山区公路建设需要修建大量隧道。隧道等地下工程,其核心问题,都归结在开挖和支护两个关键工序上。即如何开挖才能更有利于洞室稳定和便于支护;如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。 1 山岭隧道的常规施工方法 1.1 矿山法(钻爆法) 矿山法,顾名思义,就是最早应用于采矿中的隧道工法。其历史源远流长,是人们长期在施工实践中发展起来的。在矿山法中,多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖,所以又称为钻爆法。从隧道工程的实际发展方向和现场条件限制的情况下,隧道的开挖要有入口,而钻爆法可以给我们因地制宜的突破口,所以笔者认为钻爆法仍然是以后山岭隧道中最常用的施工方法。例如:大瑶山隧道、秦岭铁路Ⅱ线隧道、白云山隧道等都是采用钻爆法施工的。根据地质水文条件和截面尺寸,隧道开挖能采用各种不同的开挖方法,例如:上下导坑先拱后墙法,下导坑先拱后墙法,反台阶法,正台阶法,全断面开挖法,半断面开挖法,逆衬砌法,复合衬砌法(新奥法),侧壁导坑法等。对于初期岩石支护,有喷浆、挂网、钢拱架等支护方法。 钻爆法施工的全过程可以概括为:钻爆,装载、出碴,喷锚支护,灌注衬砌。在通过不良地质时,常采用注浆、通风和排水等辅助措施。 1.1.1 传统矿山法。传统矿山法的核心内容是:稳定的围岩有自稳能力,不产生荷载;不稳定的岩体则可能坍塌,需要用支护结构予以支撑。它只将围岩视为被挖去的岩体,开挖后受爆破影响,造成岩体破裂形成松弛状态,随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据,其施工方法是按分部顺序采取分割式一块一块的开挖,并要求边挖边撑以求安全,所以支撑复杂,木料耗用多。它是以木或钢构件作为临时支撑,等到隧道开挖完成后,逐步将临时支撑撤换下来,而用整体式后衬砌来代替它作为永久性支护的施工方法。 木构件支撑法,例如:方木接顶就是一种用于防止隧道落顶的方法,它具有取材方便,支护及时的特点。但是,由于其耐久性差和对隧道形状等实际情况的适应性差,支撑撤换工作既麻烦又不安全,甚至对围岩造成扰动,因此,目前已经很少采用。 相反的,钢构件支撑具有较好的耐久性和良好的对隧道形状等实际情况的适应性,施工中不用更换,所以较方便高效,更重要的是它安全性高。 1.1.2 新奥法。随着喷锚支护的出现,使分部数目得以减少,传统矿山法进而慢慢发展成新奥法。新奥法则把围岩视为承载单元,是围岩一支护体系的一部分,需尽可能地保护,发挥其自承作用。新奥法原理是以岩体力学理论为基础,以喷锚支护为代表的(但不是唯一的,而有多种手段),考虑支护与围岩共同作用,确保围岩稳定的现代支护理论。选择施工方法时,应遵循如下原则: 稳定开挖工作面是辅助措施的主要目的。方法很多,优先选择次序为:短台阶环形挖留核心土;锚杆超前支护;小导管注浆超前支护;钻孔(4m~6m)周边预注浆超前支护;长导管注浆超前支护;全断面封闭深孔注浆工作面等形式。 尽快形成一次支护封闭断面的快速施工做法,是防止变形、塌方的重要手段。 管超前、严注浆、短进尺、强支护、紧封闭、勤量测是18字施工的方针,不能违背。 它通过对隧道围岩变形的量测、监控,采用新型的支护结构,尽量利用围岩自承能力指导隧道设计和施工的方法。其特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护,以便控制围岩的变形和应力释放,从而在支护和围岩的共同变形过程中,调整围岩应力重分布而达到新的平衡,以求最大限度地保持围岩的固有强度和利用其自承能力。因此,它也是一个具体应用岩体动态性质的完整力学方法,其目的在于促使围岩能够形成圆环状承载结构,故一般应及时修筑仰拱,使断面闭合成圆环。它适用于各种不同的地质条件,在软弱围岩中更为有效。新奥法的原理虽然可用于各种类型的支护,但是,最为适用的是喷锚支护。因此喷混凝土、锚杆、量测被认为是新奥法的三大要素。借助现场监测及其反馈信息,可以及时对原有设计方案进行调整和完善“正确指导施工,通过对测试成果的 ? 89 ? 收稿日期:2012-03-28

双连拱隧道施工方案

双连拱隧道施工方案 一、工程概况 (一)隧道概况 南安Ⅰ号隧道位于安徽省东至县马坑乡南安村,起讫桩号为K71+760.00~K71+956.00,全长196m,为整体式连拱隧道,曲线短隧道。单洞建筑限界净宽10.25m,净高5m,进出口设计标高分别为94.878m和98.404m,隧道最大埋深50.4m。 隧道平面线型为直线接圆曲线,曲线半径为R=2700m(左偏),曲线处不设超高,路面横坡为2%。隧道线路纵坡为+1.78%,由安庆端向景德镇端上坡。隧道洞内结构概况详见表3-1《南安Ⅰ号隧道工程概况表》。 南安Ⅰ号隧道工程概况表 表3-1 隧道形式里程桩号长度(m)围岩级别及长度(m)明洞 ⅤIV III 整体式连 拱隧道 K71+760~ K71+956 196 20 29 121 26 所占比例(%) 10.2 14.8 61.7 13.3 衬砌内轮廓设计衬砌结构类型Ⅴ级加强Ⅳ级加强Ⅲ级明洞一般 内轮廓形式:单心圆 内轮廓半径:5.45m 净高:7.14m 净宽:10.61m 初期支护主洞:Ф50超前注浆小导管;Ф25中空注浆锚杆;Ф8钢筋网;I20工字钢拱架;喷C25早强砼25cm 中导坑:Ф50超前注浆小导管;Ф22早强砂浆锚杆;Ф8钢筋网;I16工字钢拱架;喷C25早强砼20cm 侧导坑:Ф22早强砂浆锚杆;Ф8钢筋网;I16工字钢拱架;喷C25早强砼20cm 主洞:Ф42超前注浆小导管;Ф25中空注浆锚杆;Ф8钢筋网;I16工字钢拱架;喷C25早强砼22cm 中导坑:Ф22超前砂浆锚杆;Ф22早强砂浆锚杆;Ф8钢筋网;I14工字钢拱架;喷C25早强砼16cm 主洞:Ф22早强砂浆锚杆;Ф6钢筋网;喷C25早强砼15cm 中导坑:Ф22早强砂浆锚杆;Ф6钢筋网;I喷C25早强砼10cm 二次衬砌 C25钢筋砼50cm厚 (设仰拱) C25钢筋砼50cm厚(设仰拱)

隧道开挖施工方法及施工要点讲解

隧道开挖施工方法及施工要点讲解 1、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。 适用条件: (1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。 (2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。隧道机械化施工,有三条主要作业线,见表 施工特点: (1)开挖断面与作业空间大、干扰小; (2)有条件充分使用机械,减少人力; (3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件; (4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。 施工工序流程图:隧道全断面开挖施工工序流程见图1-1

施工要点: (1)配备钻爆台车或多功能台架及高效率装运机械设备,由于开挖断面大,围岩相对稳定性降低,且每循环相对工作量较大,要求具有较强的开挖、出碴和相应的支护能力。 各工序使用的机械设备务求配套。以缩短循环作业时间,合理采用平行交叉作业工序,提高施工进度。 (2)利用深孔爆破增加循环进尺,控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果,减少超欠挖。 (3)及时施做初期支护,摸清开挖面前方地质情况,及时准备好应急措施,围岩条件变化时及时调整施工方法,以确保施工安全。 (4)有条件时采用导洞超前的开挖方法,合理组织施工保证隧道施工安全。 (5)二次衬砌及时施作,Ⅰ~Ⅱ级围岩二次衬砌距掌子面距离≤200m,Ⅲ级围岩≤80m。 (6)在软弱破碎围岩中使用全断面开挖时,应加强辅助施工方法设计与检查,加强动态量测与监控。 施工图片:

隧道开挖及支护安全技术交底(新编版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 隧道开挖及支护安全技术交底 (新编版) Safety management is an important part of enterprise production management. It promotes the progress of enterprise work and promotes economic efficiency.

隧道开挖及支护安全技术交底(新编版) 一、隧道开挖施工安全 (1)所有进洞人员必须带安全帽。施工人员尤其是喷射手和注浆作业人员,按规定带好防护用品。 (2)开挖人员到达工作面时,先检查工作面的安全状态和周边环境的安全状态。开挖采用机械配合人工进行,施工中要注意施工人员严禁在挖掘机大臂下活动,挖掘机开挖时要有专人指挥,以防止挖掘机司机视野受限,挖掘机臂碰撞初期支护表面以及临时支撑体系。 (3)黄土隧道开挖过程中,为确保施工安全,严格控制循环进尺,及时施作支护体系。同时加强围岩的监控量测,关注围岩变形情况,使所有不安全因素均处于受控状态中。 (4)各种运输设备严禁人料混装,洞内运输设立专职联络员;

进入隧道的内燃机械与车辆,选用带净化装置的柴油机;装载料具时,不超出装载限界,装运型钢钢架、钢管等长料具时,捆扎牢固。 (5)机械装碴时,断面满足装载机械安全运转,设置专人指挥,以免机械碰断电线或碰坏已做好的初期支护,确保安全。在洞口处设置缓行标志,必要时安排人员指挥交通。运输车辆在使用前详细检查,不带病工作。行驶车辆保持一定间距,洞内道路加强养护。洞内倒车与转向,做到开灯、鸣笛或有人指挥。 二、隧道初期支护施工安全 (1)施工期间,现场施工负责人会同质检工程师对各部支护进行定期检查。在不良地质段,每班责成专人检查。在锚喷体系的监控量测中发现支护体系变形、异常开裂等险情时,应及时报告现场管理人员和相关领导,并采取补救措施。当险情危急时,应立即将人员撤出危险区。喷层面要平顺,以免应力集中,出现喷层开裂。 (2)构件支撑的立柱不得置于虚碴或浮土上,立柱底面应设垫板或垫梁。暂停施工时,应将支护直抵开挖面。 (3)锚杆的质量、长度,喷砼的质量、厚度,以及钢架的安装

隧道施工方法及工艺流程

隧道开挖施工方法 一、全断面施工 Ⅱ级围岩整体性较好,采用全断面光面爆破开挖(开挖顺序见II围岩开挖示意图),锚喷初期支护,采用凿岩机钻孔,Ⅱ级围岩开挖进尺3.5m。出渣采用装载机或挖掘装载机装渣,采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。 Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图 二、台阶法施工 Ⅲ级围岩采用台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上下两部分(见III级围岩开挖示意图)。上台阶长度30m,下台阶长度为10m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。上台阶断面采用简易工作台架、YT28风钻钻孔;下台阶断面采用 凿岩机钻孔,Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。

采用装载机装渣,自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。 台阶法施工工艺流程图 三、台阶法施工 Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上中下三部分(见Ⅳ级围岩开挖示意图)。上台阶长度5m,中台阶长度6m,下台阶长度为6m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动, 拱部及边墙采用光面爆破。上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔;Ⅳ级围岩开挖进尺2.1m。 采用挖掘机装渣,自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。

三台阶开挖法施工工艺流程图 三、大拱脚台阶法施工 V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工,尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖,侧翻式挖掘机装碴,自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破,YT28风钻钻眼,非电毫秒雷管起爆,每循环进尺0.8m。

双连拱隧道施工方案

厦门机场路一期(仙岳路~演武大桥段)工程第JC3合同段浅埋暗挖隧道 双连拱隧道施工方案(YK7+685~YK7+824.789、ZK7+670~ZK7+810) 编制: 审核: 批准: XXXXXX厦门机场路一期(仙岳路~演武大桥段)工程 第JC3合同段项目经理部 二00八年三月十五日

目录 1前言 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2编制原则 (1) 2 工程概况 (1) 2.1设计概况 (1) 2.2地质情况 (2) 3总体施工筹划 (4) 3.1总体施工方案 (4) 3.1.3总体施工顺序 (6) 3.2施工组织管理 (7) 3.2.1现场管理组织机构 (7) 3.2.2现场技术决策领导小组 (7) 3.3资源组织 (7) 3.5工期安排 (10) 3.5.1工期计划 (10) 3.5.2主要进度指标 (10) 4隧道施工方案及主要措施 (11) 4.1全断面及帷幕注浆施工方案及主要措施 (11) 4.2超前支护施工方案及主要措施 (15) 4.3隧道开挖方案及主要措施 (17) 4.4隧道止水注浆施工方法及措施 (20) 5 超前地质预报及施工监控量测 (21) 5.1超前地质预报 (22) 5.2地表沉降监测 (23) 5.3地下水位监测 (23)

5.4隧道洞内净空收敛监测 (23) 5.5房屋沉降监测 (23) 5.6房屋裂缝监测 (23) 5.7控制标准 (23) 6 管线保护 (24) 7 环境保护措施 (24) 7.1施工废水及污染物处理 (24) 7.2抑制施工粉尘 (25) 7.3降低施工噪音 (25) 8应急抢险及救援措施 (25) 8.1危险源辨识 (25) 8.2隧道坍塌、涌水应急措施 (26) 8.2.2应急抢险措施 (26) 8.3建筑物控沉措施 (27) 8.4管线损坏应急措施 (28) 8.5建筑物遭到损坏的应急救援措施 (29)

台阶法施工方案

台阶法施工方案

新建贵阳至广州铁路工程 (贵广GGTJ-7段) 台阶法施工方案 中铁二十三局集团贵广铁路工程指挥部第二项目部 二00九年三月

台阶法施工方案 一、编制依据: 根据《隧道施工工法》贵广贰隧参09,特制定贵广铁路七标二项目部隧道台阶法施工方案。 二、工程概况: 贵广铁路七标第二项目部隧道共11.5座,共19个工作面,包括:坪山隧道出口、大源隧道出口、幸福源隧道、东岭隧道、宝峰山隧道进口、峰山隧道1号斜井、宝峰山隧道2#斜井、宝峰山隧道出口、恭城隧道进口、凤凰山隧道、桥头村隧道、东科山隧道进口、东科山隧道1号斜井、东科山隧道出口、丹江隧道、上望坪隧道、上龙围隧道。现今已贯通幸福源隧道、东岭隧道、凤凰山隧道、上望坪隧道、上龙围隧道。 三、施工方案 Ⅲ级、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖,即超前支护先行(Ⅳ级围岩采用φ42超前锚管作超前支护);上台阶采用弱爆破及人工配合机械开挖,施做拱部初期支护,下台阶开挖及施做边墙初期支护;仰拱紧跟下台阶及时施做尽早闭合成环,衬砌及时紧跟。 施工中认真进行围岩量测,实行信息化施工,动态化管理,及时反馈信息,调整支护参数,确定仰拱模板拆除时间,确保施工安全。

全断面共分二个台阶和仰拱部分采用平行流水进行,各台阶长5m左右,相错5m左右。同时仰拱、二衬紧跟,距下台阶掌子面分别为20~30m。台阶法施工详见:图7-6《台阶法施工工艺流程图》,图7-7《台阶法施工工序图》,施工工序说明如下:(1)弱爆破开挖①部。施做①部台阶周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架,并设锁脚锚杆,钻设径向锚杆后和挂钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。 (2)弱爆破开挖②部。台阶周边部分初喷4cm厚混凝土;接长钢架,并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆并铺设钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。 (3)在滞后于②部一段距离后,弱爆破开挖③部。施做隧底喷混凝土。 (4)根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,灌筑○Ⅳ部仰拱与边墙基础。灌筑仰拱填充○V部至设计高度。 (5)利用衬砌模板台车一次性灌筑○Ⅵ部衬砌(拱墙衬砌一次施做)。

3、连拱隧道施工工艺工法

连拱隧道施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0503-2011 第五工程有限公司刘建萍 1 前言 1.1工艺工法概况 中导洞-主洞施工方法是双连拱隧道施工的一种高效施工方法。它根据新奥法原理,采用光面爆破大断面开挖,使用锚、喷、网、钢拱架和超前导管及超前管棚等支护手段,先开挖贯通中导洞,浇筑中隔墙混凝土,然后采用上下台阶法开挖左、右主洞,最后进行全断面二次衬砌。 早期的双连拱隧道多采用三导洞法施工,对围岩扰动的次数多,施工周期长,工效慢、工期长、成本高,不利于隧道防水。通过连拱隧道工程实践采用中导洞-主洞台阶法施工,效果良好。 1.2工艺原理 1.2.1 本工法的基本理论基础是新奥法。开挖后允许围岩有一定的变形,从而释放部分地应力;通过监控量测和适时支护来控制围岩变形,使围岩不会失稳;围岩与锚喷等支护共同作用形成复合承载结构。 1.2.2中导洞-主洞法根据新奥法的基本原理,简化施工工序,在三个工作面平行施工的情况下缩短了工期。 2 工艺工法特点 2.1 采用新奥法施工,尽量减少对围岩的扰动,充分保护和利用围岩的自承载能力,提高隧道结构的整体安全度。 2.2 与三导洞法相比,减少了两个侧壁导洞,施工干扰少、临时支护量小,有效地降低了对围岩的扰动,缩短了施工周期,降低成本,减少工程投资。 2.3中导洞首先贯通,可揭示隧道围岩情况,为左右两洞大断面开挖施工提供依据。

3 适用范围 本工法适用于双连拱山岭隧道的各种围岩情况,隧道主洞的开挖方式则根据具体的情况来选择。 正台阶二步开挖法是全断面一次开挖法的改进方法,多用于围岩能短期内处于稳定的地层中。台阶法根据台阶长度的不同,可划分为长台阶、短台阶和超短台阶三种,在Ⅲ级以下的围岩中一般采用长台阶或全断面开挖法,对于III、IV级围岩多采用短台阶开挖法,对于Ⅴ级以上的软弱围岩则常采用超短台阶开挖法,对于土质围岩及软弱围岩则采用环形开挖留核心土法或三台阶七步开挖法。 本工艺工法主要介绍中导洞-主洞法施工双连拱隧道。 4 主要引用标准 《公路隧道施工技术规范》TTJ04 《公路隧道设计规范》JTG026 《公路工程质量检验评定标准》JTJ071 5 施工方法 采用中导洞-主洞法施工,其步骤为先开挖中导坑,并做导坑临时支护直到中导洞贯通,然后由内向外浇筑中隔墙混凝土。 中隔墙施工完成后,将其顶部与临时支护之间间隙采用与设计同标号的喷射砼喷(回)填密实,待喷填砼强度满足设计要求后,即可开挖两侧主洞。 根据主洞的地质情况,首先做好洞口的防护、排水和洞身的超前预加固,然后开挖左(右)洞上台阶及初期支护,同时做好围岩的变形观测;待开挖掌子面上台阶推进适当距离(约50m)后,方可开挖右(左)洞上台阶并做好初期支护,同时做好围岩的变形观测。 根据洞身实际地质情况,上下台阶距离控制在3~15m,下台阶采用跳槽的方法进行侧墙的开挖与初期支护,开挖宽度控制在2~3m。初期支护完成后铺设防水层,采用整体式模板台车浇筑二次衬砌混凝土。 6 工艺流程及操作要点

浅谈隧道开挖支护

浅谈隧道的开挖支护方法 [内容摘要]:对的常用方法进行了详述,本文对隧道Ⅳ类、Ⅴ类围岩开挖施工中的进、出洞方案、地质预报、开挖爆破、锚喷支护、防渗漏处理、二衬施工、量测等重要控制工序的阐述,着重介绍了隧道几种稳定开挖面的施工方法, [关键词]隧道围岩类别开挖支护 1.工程概况 分水岭隧道是地处平顶山段与南阳段分界点,隧道围岩主要为Ⅳ、Ⅴ类两种。其中南阳段左线长445.093米,右线长430.353米,出口段左线LK1+160~LK1+295段,长度135m;右线RK1+040~RK1+285段,长度245m;围岩定级为Ⅴ级,围岩为第四系残坡积亚砂土混碎石和元古代全~强风化混合花岗岩,岩体主要结构面为风化裂隙,节理和层面裂隙,发育间距0.1~0.3m,多张开,内有泥质、岩屑充填,结合差,呈碎石状散体结构岩体,极破碎岩体。洞身段左线LK0+849.907~LK1+160段,长度310.093m;右线RK0+854.647~RK1+040段,长度185.353m;围岩定级为Ⅳ级,围岩为元古代强~弱风化混合花岗岩。主要结构面为剪切裂隙,发育间距0.2~0.4m,多闭和,部分微张,结合程度一般,呈碎裂结构岩体,属较破碎岩体,自稳能力差,短期内易发生松动变形。 分水岭隧道隧址区地貌形态为中度剥蚀切割的低山区,总体地势北高南低。纵向地形中间高,两端低,中部为一冲沟。地面标高介于483.40~510.00m之间,相对高差37m。隧道左行线最大埋深55m,隧道右行线最大埋深22.5m,属浅埋式短隧道。隧址区仅于进出口两侧发育有冲沟,无常年性地表水系分布,水文地质条件较为简单。根据区内气象站资料,区内年最大降雨量达1542.9㎜,最小降雨量391.3㎜,秋季多连阴雨。这样的降雨强度和时间分布特点,加之隧址区岩体节理裂隙发育,岩体破碎,对地下水的补给有利,Ⅴ级围岩段,尤在雨季施工开挖,洞室可能会有点滴壮出水或涌流状出水,对洞口边坡和围岩的稳定性不利。 根据围岩类别不同,采用不同的初期支护方式和二次衬砌,不设明洞;暗洞衬砌结构按新奥法原理,采用复合式结构形式,初期支护以锚杆、钢拱架和钢筋网喷砼组成联合支护体系,二次衬砌采用钢筋混凝土结构。 分水岭隧道衬砌支护参数表

台阶法施工工艺.doc

台阶法施工工艺 台阶开挖是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工工艺。 ⑴台阶法施工工艺流程图见图 2 ⑵工艺主要说明及要求 台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定。 适用范围:铁路客运单线、双线隧道Ⅲ~Ⅳ级围岩地段,Ⅴ级围 岩隧道在采用了有效的预加固措施后亦可采用台阶法施工。 作业内容:施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。 在本标段的Ⅲ~Ⅳ级围岩地段采用台阶法开挖,在每一开挖循环中,利用风动凿岩机钻孔;出碴时,用挖装机装碴,自卸汽车运输至弃碴场;上下台阶均采用风动凿岩机钻孔,人工安装锚杆及钢筋网挂设和喷混凝土施工。钻爆均采用光面爆破技术,喷混凝土采用湿喷技术。 测量放线:测放中线、水平、所有炮眼位置; 多功能台架就位钻孔爆破:多功能台架就位、上下断面钻孔、装药、爆破; 排烟:爆破后,利用通风机排除炮烟; 出碴:采用用ITC312 挖装机装碴,自卸汽车运输至弃碴场; 初期支护:利用砼湿喷机在初喷一层混凝土封闭围岩后,相继施工上下部锚杆、挂网和喷混凝土作业,达到设计要求; 初期支护完毕,进入下一开挖循环。

开始 施工准备(含超前地质预报) 上下台阶爆破设计 上台阶测量放线下台阶测量放线 钻孔机台架就位钻孔机台架就位 上台阶钻眼下台阶钻眼 上台阶装药下台阶装药 爆破 信 息通风 反 拱部初喷混凝土边墙初喷混凝土 馈 上台阶翻碴 出碴 差 开挖断面检查及爆破效果评价 良 拱部锚杆钢筋网钢架下部锚杆钢筋网钢架 拱部喷射混凝土下部喷射混凝土 底部开挖 仰拱支护灌筑混凝土 结束

隧道衬砌支护施工

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/b412677749.html, 隧道衬砌支护施工 作者:王禄蓉 来源:《商品与质量·消费视点》2013年第06期 摘要:本文重点阐述了公路工程隧道衬砌支护的几个关键问题,杜绝工程隐患,保证工 程质量。 关键词:公路隧道;支护技术 一、喷射混凝土 (1)选用普通硅酸盐水泥,细度模数大于2.5的硬质洁净砂或粗砂,料径5-12mm连续级配碎石,化验合格的拌和用水。 (2)喷射混凝土严格按设计配合比拌和,配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。 (3)喷射混凝土前,认真检查隧道断面尺寸,对欠挖部分及所有开裂、破碎、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚渣,并用高压水或高压风冲洗岩面,达到清洁干净。 (4)喷射混凝土作业采用分段、分块,先墙后拱、自下而上的顺序进行,喷射作业时,喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动,螺旋直径约20-30cm,以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离,减少混凝土的回弹量。 (5)隧道喷射混凝土厚度大于5cm,分两层作业。第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1小时后进行,需冲洗第一层混凝土面。两次喷射注意找平岩面,以便于铺设防水层。 (6)喷射混凝土终凝2小时后,进行喷水养护,养护时间不小于14天。 (7)喷射混凝土开挖时,下次爆破距喷射混凝土完成时间的间隔,不得小于4小时。 (8)在有水地段,喷射混凝土采取如下措施: a、当水量不多时,可设导管引排水后再喷射混凝土,当涌水量范围较大时,可设树枝状导管后喷射混凝土,当涌水严重时可设置泄水孔,边排水边喷混凝土。 b、增加水泥用量,改变配合比,喷混凝土由远而近向涌水点逼近,然后在涌水点安设导管将水引出,再向导管附近喷射混凝土。

隧道台阶法开挖施工方案

xx高速公路二期工程 隧道台阶法开挖施工方案 中交路桥北方工程有限公司 xx高速xx标项目经理部 xx年xx月xx日

目录 一、编制依据 (3) 二、工程概况 (3) 三、施工方案 (3) 四、施工质量要求标准 (9) 五、机械设备及人员配备 (10) 六、质量、安全、环保和职业健康保证措施 (10) 七、施工进度计划及保证措施 (13) 附图 (15)

一、编制依据 1.1、xx高速公路二期工程xx合同段两阶段施工图设计图纸,总监办下发的文件和要求。 1.2、《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94) 1.3、《公路工程施工安全技术规范》(JTJ076-95) 1.4、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004) 1.5、《公路工程国内招标文件范本》(2003年版)。 1.6、现场踏勘及调查了解的施工环境、条件等。 1.7、xx省高速公路《隧道施工标准化指南(试行)》。 二、工程概况 xx隧道位于xx境内,为双向六车道分离式隧道。隧道洞身位于平曲线上,左洞位于R=1120米曲线上,右洞位于R=1110米曲线上。左右洞均部分洞身位于超高段,左洞横坡为4%~2%,右洞横坡为-4%~2%。左洞进口桩号为ZKxx+xxx,左洞出口桩号为ZKxx+xxx,长x米,纵坡采用-1.563%、+0.563%;右洞进口桩号为YKxx+xxx,右洞出口桩号为YKxx+xxx,长x米,纵坡采用-1.555%、+0.577%。 隧道建筑界限:行车道宽度为3×3.75m,左侧向宽度为0.5m,右宽度为1.0m,左侧设检修道宽0.75m,右侧设检修道宽1.0m,净高5m。 本隧道围岩整体性较好的Ⅲ级围岩采用正台阶法光面爆破的方法掘进。 三、施工方案 开挖支护按新奥法原理组织施工。开挖施工采用YZ28型气腿式凿岩机配合自制开挖台车钻爆开挖。 1、施工准备 1.1、导线控制点、水平基点已布设,轴线放样和标高测量满足施工要求。 1.2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全,洞口监控量测点已布设,量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。 1.3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠,可满足施工需要。 1.4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。

台阶法施工方案

新建贵阳至广州铁路工程 (贵广GGTJ-7段) 台阶法施工方案 中铁二十三局集团贵广铁路工程指挥部第二项目部 二00九年三月

台阶法施工方案 一、编制依据: 根据《隧道施工工法》贵广贰隧参09,特制定贵广铁路七标二项目部隧道台阶法施工方案。 二、工程概况: 贵广铁路七标第二项目部隧道共11.5座,共19个工作面,包括:坪山隧道出口、大源隧道出口、幸福源隧道、东岭隧道、宝峰山隧道进口、峰山隧道1号斜井、宝峰山隧道2#斜井、宝峰山隧道出口、恭城隧道进口、凤凰山隧道、桥头村隧道、东科山隧道进口、东科山隧道1号斜井、东科山隧道出口、丹江隧道、上望坪隧道、上龙围隧道。现今已贯通幸福源隧道、东岭隧道、凤凰山隧道、上望坪隧道、上龙围隧道。 三、施工方案 Ⅲ级、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖,即超前支护先行(Ⅳ级围岩采用φ42超前锚管作超前支护);上台阶采用弱爆破及人工配合机械开挖,施做拱部初期支护,下台阶开挖及施做边墙初期支护;仰拱紧跟下台阶及时施做尽早闭合成环,衬砌及时紧跟。 施工中认真进行围岩量测,实行信息化施工,动态化管理,及时反馈信息,调整支护参数,确定仰拱模板拆除时间,确保施工安全。 全断面共分二个台阶和仰拱部分采用平行流水进行,各台阶长5m左右,相错5m左右。同时仰拱、二衬紧跟,距下台阶掌

子面分别为20~30m。台阶法施工详见:图7-6《台阶法施工工艺流程图》,图7-7《台阶法施工工序图》,施工工序说明如下:(1)弱爆破开挖①部。施做①部台阶周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架,并设锁脚锚杆,钻设径向锚杆后和挂钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。 (2)弱爆破开挖②部。台阶周边部分初喷4cm厚混凝土;接长钢架,并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆并铺设钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。 (3)在滞后于②部一段距离后,弱爆破开挖③部。施做隧底喷混凝土。 (4)根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,灌筑○Ⅳ部仰拱与边墙基础。灌筑仰拱填充○V部至设计高度。 (5)利用衬砌模板台车一次性灌筑○Ⅵ部衬砌(拱墙衬砌一次施做)。

软土层浅埋双联拱隧道施工技术初探

软土层浅埋双联拱隧道施工技术初探 发表时间:2015-01-21T09:55:02.300Z 来源:《工程管理前沿》2015年第2期供稿作者:林凯 [导读] 使用色拉油或新鲜机油作脱模剂。输送泵泵送入模,捣固棒配合附着式振动器捣固混凝土,混凝土对称分层浇注,边墙从墙脚往上压注,拱部从拱脚处压注。 林凯 中铁十二局集团第二工程有限公司山西太原 030000 摘要:某隧道为软土层浅埋双联拱隧道,地质条件较差,本文通过一系列施工技术的介绍,为同类双连拱隧道解决浅埋、软弱的问题提供一定借鉴。 关键词:双联拱隧道;软土;支护;开挖 一、双联拱隧道特点与施工要点 双连拱隧道与分离式隧道相比较,双连拱隧道开挖跨度大,埋深浅的双联拱隧道,多次开挖必然导致围岩受多次扰动,尤其是中隔墙顶部,多次扰动后在施工后期承载着巨大的围岩压力,稍有不慎易引起隧道围岩坍方;双连拱隧道施工工序较多,结构特殊又复杂,且结构受力状态变化频繁,施工技术难度大;但双连拱隧道有着一个最大的优点是:它避免了隧道洞口桥隧或路隧分幅即避免了线路从整体到分离再到整体的复杂转换。因此,虽然双连拱隧道施工风险大,技术难度高,但它有着不可替代的优点,所以我们在施工过程中要高度重视、精心组织,重视本隧道施工的每一道工序,尤其要重视“开挖”这道走在隧道施工前头的工序。 联拱隧道通过地段地质条件的特殊性决定了其在施工上具有以下特点:? (一)埋深浅、长度短? 因联拱隧道通过的地段一般山势较低,其最大埋深一般在50至80米之间,长度一般在500米以下,在山势较高、纵向长度较长的地段一般不采用联拱隧道而采用上下行线分开的单拱隧道。 (二)偏压? 联拱隧道通过地段一般地势较陡,上下行线两侧的埋深不同,整条隧道也就不同程度的存在偏压,特别是洞口段偏压比较严重,这给隧道施工特别是洞口段施工带来了很大困难。 (三)地质条件复杂? 由于埋深浅,联拱隧道通过地段一般地质条件比较复杂,围岩软弱破碎,节理发育,地表水对隧道内涌水量的大小影响较大,雨季施工困难,元磨公路所在地区雨季集中,降雨量大,更给安全施工增加了难度。 (四)跨度大? 与铁路隧道相比,单跨公路隧道本身跨度就较大,而联拱隧道将上下行线单拱隧道连在一起,其跨度是单拱隧道的两倍,最大开挖跨度在26.4米左右,相当于铁路车站隧道的跨度,而且结构复杂,施工非常困难。 (五)施工工序复杂、工序间相互影响大? 双联拱隧道的设计特点决定了其施工必须分多个步骤进行,各个工序间相互影响又很大,这就要求双联拱隧道施工必须要有科学合理的施组设计,理清各个工序的先后顺序及相互关系,在施工过程中尽量减小各个工序之间的相互影响,并根据施工中的实际情况灵活的调整工序安排,保证安全、优质的建好双联拱隧道。 二、软土层浅埋双联拱隧道施工应用 (一)工程概况 某连拱隧道起讫里程K3+590~K3+802.5,全长212.5m,属双连拱隧道,是目前国内最长的黄土双连拱隧道之一,设计车速80Km/h,隧道建筑限界净高为10.25m,行车道宽为7.5m,限高5m。隧址区位于晋陕黄土高原吕梁山脉中低山区,基岩全被黄土覆盖,隧址区地层主要为第四系上更新统马兰组(Q3m),浅灰黄色黄土(亚砂土),中更新统离石组(Q2L),浅棕红色黄土(亚粘土、亚砂土)组成,硬塑~坚硬状,柱状节理发育,夹古土壤层及钙质结核层;微地貌为黄土梁、陡坎、冲沟,冲沟多呈“V”字型;地表水主要为大气降水,地下水埋藏较深。? (二)超前支护 暗洞进口段采用管棚护顶,使用089 X6mm热轧无缝钢管,管棚长25m,环向间距40mm布置。管棚施工前,套拱采用C25混凝土浇筑,套拱厚50mm,其中按设计钻孔位置预埋108 X4mm导向钢管。管棚成孔采用潜孔钻机,重量不大,易于固定。采用水泥浆液注浆,水灰比1:1,注浆孔口压力初压为0.5MPa。1.0MPa,终压为1.5MPa一2.5MPa。注浆结束后用30号水泥砂浆充填钢管,以增强管棚强度。原有山体岩石破碎,管棚注浆时空气会从岩石裂隙中排出,单孔注浆量较大;而人工回填水泥混合区内的管棚注浆,孔注浆量极小,必要时需没置排气管。 (三)锚杆与喷射混凝土施工 暗洞左边墙按梅花形布置025中空锚杆,锚杆长4.0m,间距1m X lm。施工实践证明,要发挥锚杆的效果,垫板很关键,通过加没垫板,可以充分发挥锚杆的三维约束效果。隧道喷射混凝土厚25em。设计强度C25。通常情况下,混凝土在喷射前与喷射后的强度等级是不一样的,现场配比应适当提高喷射混凝土的强度等级,以确保附着在围岩表面的喷射混凝土的设计强度。 (四)开挖 暗挖双联拱隧道开挖尺寸为20.2m×9.37m,分别由5个导洞进行施工。每个导洞分为上、下两个断面开挖,每个断面又分上、下台阶支护。按照中柱+台阶+CRD法施工,开挖采用人工配合风动机具。 每循环的开挖进尺根据设计要求或围岩的实际情况,控制在1.0m之内,做到开挖和支护时间尽可能短。 开挖施工工序为:测量放线→小导管施工→开挖出碴→危岩处理、初喷混凝土→初期支护→延伸风水管→下一循环。 双联隧洞平行开挖,先开挖初支中导洞及左右外侧导洞的上断面及下断面→施作位于中导洞隧道轴线的底、顶纵梁、中柱及外侧导洞二衬→中纵梁及柱达到设计强度、对外侧导洞二衬进行换撑、开挖初支左右内侧导洞→二衬内侧导洞→施工站台内部结构。

城市隧道工程开挖与支护方法

城市隧道工程开挖与支护方法 1、明挖法 明挖法是指挖开地面,由上向下开挖土石方至设计标高后,自基底由下向上顺作施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。为防止边坡失稳,明挖法主要采用放坡和悬臂支护的方式进行开挖。 一、放坡开挖 隧道埋深较浅,施工对周围环境影响较小,基坑开挖仅仅依靠适当坡率的边坡即可保持土体稳定,可采用放坡开挖。此法虽然开挖方量大,但机械化程度高,施工速度快,质量也易得到保证。受地下水影响的工程,可采用井点降水法提高边坡的稳定性及改善基坑内施工环境。 放坡开挖是明挖法施工的首选方案。 二、悬臂支护开挖法 基坑的悬臂支护开挖法是将基坑围护结构插入基坑底部以下,然后直接开挖基坑内土体。结构处于悬臂状态,靠本身刚度和插入开挖面下的深度来平衡外侧土压力,开挖到设计标高后,再进行主体结构施工。由于基坑内无支撑,便于基础开挖和主体结构施工的机械化,也易保证工程质量。缺点是围护结构较复杂,增加了造价及施工难度。 此法有时也用在有支撑开挖基坑的上部。 2、盖挖法 盖挖法是先盖后挖,即先以临时路面或结构顶板维持地面畅通再

向下施工。早期的盖挖法是在支护基坑的钢桩上架设钢梁、铺设临时路面维持地面交通。开挖到基坑底后,浇筑底板至浇筑顶板的盖挖顺作法。后来使用盖挖逆作法。用刚度更大的围护结构取代了钢桩,用结构顶板作为路面系统和支撑,结构施作顺序是自上而下挖土后浇筑侧墙楼板至底板完成。也有采用盖挖半逆作法,施工程序如下:围护结构顶板挖土到基坑底底板及其侧墙中板及其侧墙。 盖挖法施工的优点是:结构的水平位移小;结构板作为基坑开挖的支撑,节省了临时支撑;缩短占道时间,减少对地面干扰;受外界气候影响小。其缺点是:出土不方便;板墙柱施工接头多,需进行防水处理;工效低,速度慢;结构框架形成之前,中间立柱能够支承的上部荷载有限。 3、浅埋暗挖法 浅埋暗挖法实质是针对软弱地层的特点,继承和发展了岩石隧道新奥法(natm)的基本原理,突出了地层改良、时空效应和快速施工等理念。其方法的实质内涵可由18字原则来阐明,即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭和勤量测。 浅埋暗挖法是在开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩,充分调动围岩的自承能力,开挖后即时支护,封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系,有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。 4、盾构法 盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施

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