隧道双侧壁导坑法施工方案
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XX隧道进口双侧壁导坑施工方案一、目的XX隧道进口DK422+816~DK423+505段中地质状况较差的大跨度地段设计施工方法为双侧壁导坑法。
本方案明确隧道双侧壁导坑开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,对于大跨度、地质条件差的隧道开挖支护进行有效控制,尽可能地减少超挖,保证隧道的开挖作业安全,保证开挖质量。
二、编制依据⑴《铁路隧道施工规范》(TB1024-2002)⑵《铁路工程施工质量验收标准应用指南》(主编:薛吉刚)⑶《客货共线铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)⑷《双侧壁导坑工法设计图》(向莆隧参03(W)—14—1)三、适用范围XX隧道进口:部分Ⅳ级、Ⅴ级地质状况较差的围岩地段。
四、工艺原理和特点先开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的方法。
该方法主要应用于大跨度、围岩条件较差的地段。
其原理是:就是把整个隧道大断面分成左右上下6个小断面施工,每一小断面单独掘进,最后形成一个大的隧道,且利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力,采用网状支护形式,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构,且用中隔壁及中隔板承担部分受力。
⑴以岩体力学为基础,新奥法基本原理为依据,充分发挥围岩自承能力及支护能力,确保围岩稳定。
⑵采用多工序平行交叉作业,施工相互干扰。
⑶施工中各工序安排合理,加强洞内施工管理和围岩监控量测,当变形速率有增大趋势时,应立即采取有效措施,保证围岩和衬砌处于稳定状态。
五、双侧壁导坑施工方法1、开挖支护参数正洞:Ⅰ20a型钢钢架,间距60cm;相邻钢架采用Φ22钢筋连接,环向间距1.0m,斜向内侧布置,并焊接与钢架内侧翼缘;采用Φ50锁脚锚管,L=4.5m,壁厚3.5mm;喷射C25混凝土28cm.。
导洞:Ⅰ18工字钢,间距60cm;相邻钢架采用Φ22钢筋连接,环向间距1.0m,斜向内侧布置,并焊接与钢架内侧翼缘;采用Φ50锁脚锚管,壁厚3.5mm;超前锚杆Φ25带排气装置的注浆锚杆,L=4.5m, 纵向间距3.0m,环向间距0.4m,系统锚杆采用Φ22砂浆锚杆,L=2.5m,纵向间距0.6m,环向间距1.2m;喷射C25混凝土22cm.。
大断面暗挖区间双侧壁导坑法施工技术中铁隧道集团二处有限公司李佑平摘要:通过工程实践,从施工方面详细介绍了北京地铁15号线11标停车线双侧壁导坑施工技术,总结了该施工方法在应用过程中主要施工工艺及控制要点,对今后类似条件下的暗挖区间施工有很好的参考作用。
关健词:地铁暗挖区间双侧壁导坑法施工技术1总体施工方案该区间双侧壁导坑段位于北京市朝阳区地区,呈东西走向,设计为浅埋暗挖双线单洞断面,停车线总长251m,其中最大开挖断面宽14.4米、高11.3米,采用双侧壁导坑法施工,采用超前大管棚支护作为辅助进洞措施,初期支护采用钢拱架支护,喷射混凝土采用湿喷工艺,二次衬砌采用整体钢模型衬砌台架分层浇筑施工。
2双侧壁导坑法施工2.1大管棚施工区间正线进洞处覆土深度仅8.6m,埋深浅,拱顶为粉细砂,进洞安全威胁较大,为确保洞口安全,采用超前大管棚进行辅助支护。
2.1.1设计参数管棚规格:外径108mm,壁厚8mm的无缝钢管;管距:环向间距40cm。
倾角:外插角1°~3°,根据实际情况调整;注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆;设置范围:拱部及边墙上部;长度:单节长度为2.5m和3m,单根总长30m。
2.1.2施工工艺管棚施工工艺流程:施工导向墙→管棚钻机就位→钻进→安装第1节管棚体→钻杆退回→接下一节管棚→继续顶进安装至设计长度→循环至设计长度30米→固定管棚→注浆。
2.2洞身开挖由于断面施工面积大,跨度大,分为6部施工,采用双侧壁法施工,每部采用上下台阶法施工。
施工顺序为:①→②→③→④→⑤→⑥,侧导洞分上下两个台阶,上台阶土方采用人工开挖,并直接翻入下台阶,下台阶土方采用人工配合小型机具开挖采用农用三轮车外运,在分部开挖过程中采用临时中隔墙临时成环。
中洞开挖作业方式同侧洞,并及时架设拱部拱架,使之与两侧洞及时连接成环,施工过程中初期支护采用C25的喷射混凝土+φ6.5的钢筋网+φ42的超前注浆管+临时钢拱架组合进行支护。
双侧壁导坑法双侧壁导坑法,又称双侧壁导洞法或眼镜工法:属于新奥法的一个分支,以新奥法基本原理为依据。
在开挖导坑时,尽量减少对围岩的扰动,导坑断面近似椭园,周边轮廓园顺,避免应力集中。
初期支护采用格栅钢架、挂网、喷混凝土柔性支护体系,及时施作,使断面及早闭合,以充分利用围岩的自承能力,控制围岩变形。
建立一整套围岩支护结构监控量测系统,进行信息化施工管理,随时掌握施工过程中的动态变化,合理安排,调整施工工艺和设计参数,确保施工安全。
一、开挖面分部形式:一般将断面分成四块:左、右侧壁导坑(1)、上部核心土(2)、下台阶(3) 。
导坑尺寸侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用,并考虑机械设备和施工条件而定。
但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。
高度以到起拱线为宜,这样,导坑可分二次开挖和支护,不需要架设工作平台,人工架立钢支撑也较方便。
导坑与台阶的距离没有硬性规定,但一般应以导坑施工和台阶施工不发生干扰为原则,所以在短隧道中可先挖通导坑,而后再开挖台阶。
上、下台阶的距离则视围岩情况参照短台阶法或超短台阶法拟定。
左、右侧导坑错开的距离,应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。
二、施工作业顺序为:1、开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合。
2、相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护。
3、开挖上部核心土,施做拱部初期支护,临时支撑设在两侧壁导坑的拱脚初期支护上。
4、开挖下台阶,施做底部(仰拱)的初期支护,使初支结构全断面闭合。
5、拆除导坑临空部分的初支结构。
6、施做二次衬砌。
三、双侧壁导坑法的优缺点:当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。
现场实测表明,双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。
双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初期支护全断面闭合的时间长,但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。
裴家垣隧道右线出口v2-b级围岩洞身开挖施工组织设计城轨14-1费跃铖1448043105杨康1448043136目录一、施工步骤 0二、施工工艺 (1)1、洞身开挖 (1)2、初期支护 (2)(1)初期支护施工程序 (2)(2)施工方法 (3)(3)湿喷法喷射砼 (3)(4)型钢拱架施工 (4)(5)钢筋网施工 (5)(6)中空锚杆、砂浆锚杆及锁脚钢管 (5)(7)超前小导管支护工艺 (6)(8)监控量测 (7)三、施工供风、供水、供电及排水方案 (7)1、施工供风及通风 (7)2、施工供水 (7)3、施工供电 (7)四、质量要求 (8)五、安全措施 (9)六、文明施工 (10)七、环保措施 (11)裴家垣隧道右线出口v2-b级围岩洞身开挖施工组织设计马路河隧道进口K2+960~K2+920由于围岩为松散覆盖层、强风化及中风砂岩,局部夹泥岩,岩质极软,节理裂隙极发育,初勘物探显示岩体破碎,点滴状出水,拱顶及侧壁易坍塌,围岩级别为Ⅵ级,稳定性极差,此段除需地表加固注浆外,开挖方法拟采用双侧壁导坑开挖法。
一、施工步骤施工准备→洞口掌子面预加固→开挖平台就位→断面测量、放样→施做超前支护→按分步顺序开挖,进尺控制在1.0~1.2m→喷8cm封闭掌子面,并初喷4cm砼封闭岩面(C25砼)→出碴→找顶→架立钢架、挂网、打设锚杆→分层喷射砼直至设计厚度→开挖平台就位→施工下一循环。
二、施工工艺马路河隧道以新奥法为施工原理,K2+960~K2+920段洞身开挖采用“双侧壁导坑法”,初期支护全环采用型钢钢架,锚喷挂网支护,临时钢架采用I20b 工字钢。
1、洞身开挖“双侧壁导坑法”即延隧道两侧对称设置两处导坑,每处导坑并分上下台阶进行开挖,同时对导坑靠中线部位用I20b工字钢支护,同洞身主钢架螺栓连接牢固。
具体分部位置的断面示意图见附图2:本隧道K2+960~K2+920段施工时主要以机械开挖人工辅助为主,施做时严格控制药量。
7631 941 2105隧道双侧壁导坑施工在隧道施工中,根据地质条件和机械设备情况,隧道设计要求,已总结出许多不同开挖方式:如全断面开挖、台阶分部开挖,单侧壁开挖、双侧壁开挖等,对于浅埋大跨度及地质条件很差的隧道,双侧壁开挖是一种较为理想的开挖法。
双侧壁导坑适用范围,适用于隧道跨度大、 地质条件差,一般Ⅱ~Ⅲ围岩,地表下沉需严格控制了隧道。
一、 工艺特点:1.1 以岩体力学为基础,新奥法为指导,充分发挥围岩自承能力及支护能力,确保围岩稳定。
1.2 、采用多工序平行交叉作业,避免施工相互干扰。
1.3 、施工中各工序安排合理,加强洞内施工管理和围岩监控量测,当变形速率有增大趋势时,应立即采取有效措施,保证围岩和衬砌处于稳定状态。
二、隧道双侧壁施工方法83开挖顺序图(一)侧壁导坑开挖先行导坑采用微正台阶法开挖,上半断面超前2.5~3.0米,使用3~4台汽脚式凿岩机钻眼,光面焊,每循环进尺2米,配备正铲侧卸式装载机装碴,自卸汽车运输,为保证施工安 全,每循环需作初期支护,侧壁和临时壁墙同时支护,根据地质条件一般采用喷锚+格栅支护,锚杆采用φ22药包锚杆,长度3~3.5米/根,间距1×1米。
格栅支撑按设计要求制作,间距1.0m/榀,每榀间以φ18钢筋纵向连接。
喷砼封闭围岩及格栅,采用多次喷射,总厚度达20厘米以上。
复喷砼要适当推迟,以不影响循环时间。
当先行导坑超前50米后,两侧导坑可同时开挖,后行导坑开挖、支护方式与先行驶导坑相同。
(二)中央部份开挖在不影响两侧壁导坑道开挖时可进行中央开挖,中央开挖也采用微正台阶法,上部台阶高2.5米,采用5台汽脚式凿岩机钻眼,短进尺弱爆破,开挖成形后及时检查断面尺寸,防止欠挖,及时施作上部支护:初喷砼、锚杆、架格栅,然后喷射砼封闭。
下部开挖可利用自制汽车台架钻眼,如果中部开挖高度太太,仰拱部份可留下以后开挖。
(三)施工工艺1.微正台阶施工流程图(四)格栅闭合连接工艺双侧壁导坑由于分多次开挖,格栅支撑很难闭合成整体,为使格栅能更好地承受围岩压力,需对分部开挖联结处作加强处理,具体方法如下:两侧接头处采用加强锚杆,长度4米/根,每榀格栅加固不少于3根,锚杆尾部与格栅焊接牢固。
3-1-5双侧壁导坑法施工工艺1 前言1.1双侧壁导坑法定义双侧壁导坑法是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,必要时施作边墙衬砌,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施工方法。
其开挖部序见图1-1。
图1-1开挖部序图1.2 工艺特点(1)侧壁导坑形状以近似椭圆形为好,导坑断面的宽度控制为整个断面的1/3;(2)侧壁导坑、中央部上部、中央部下部错开一定距离进行平行作业;(3)导坑开挖后及时进行初期支护及临时支护,并尽造成闭成环;(4)侧壁导坑采用短台阶法开挖,左右侧壁导坑施工可以同步进行;(5)当断面初期支护封闭成环后,监控量测显示初期支护稳定、变形很小时,方可拆除临时支护,及时施作仰拱并进行二次衬砌;(6)临时支护拆除期间要加强监控量测,一次拆除长度控制在15m以内。
1.3 适应范围适用于于Ⅴ级围岩深埋段、Ⅳ级围岩浅埋段以及断面较大的不良地质洞口工程的施工。
2双侧壁导坑法施工工艺2.1 工艺流程图其施工流程可参照图2-1。
双侧壁导坑法开挖横断面示意图图2-1 双侧壁导坑法施工流程图2.2 施工准备2.2.1 钢架准备配置钢架加工及试拼设备,准备钢架加工车间及储存棚。
2.2.2 施工用风(1) 空压机功率要求隧道施工用风应采用固定或移动空压机供风,空压机最大功率应能满足同时工作的各种风动机具的最大用风量和足够风压的要求。
(2)空压级位置要求固定式空压机站应设在洞口附近,并靠近变电站,当有多个洞口须集中供风时,可选在适中位置,但应靠近用风量较大的洞口。
空压机站应有具体的防水、降温和保温设施。
移动式空压机可根据工作面掘进距离布置在洞口或洞内,但需要做好防护措施。
(3)工作风压隧道工作面风压不应小于0.5MPa,高压凤管的直径应根据最大送风量、凤管长度、闸阀等条件计算确定。
(4)风管的安装和使用1)高压风管及接头装置的材质必须符合相关标准规定;2)高压风管应敷设平顺,接头严密,不漏风;3)在洞外地段,当凤管长度大于100m以内和温度变化较大时宜安装伸缩器,靠近空压机150m以内,凤管的法兰盘接头宜用石棉衬垫;4)长度大于1000m时,应在高压凤管最低处设置油水分离器,定时放出管中的积油和水;5)洞内高压凤管应敷设在电缆电线相对的一侧,凤管的前端至开挖面距离宜保持30~40m,并用分凤器(可自制)连接高压软凤管;6)各种闸阀在安装前应拆开清洗,阀门应进行水压强度试验,合格后方可使用;7)高压凤管在安装前应进行检查,当有裂纹、创伤、凹陷等现象不得使用,管内不得保留有残余物和其他赃物;8)高压凤管使用应有专人负责检查、养护。
隧道双侧壁导坑法施工方案1. 引言本文档旨在介绍隧道施工中的双侧壁导坑法施工方案。
双侧壁导坑法是一种常用于隧道开挖的施工方法,它通过在隧道两侧开挖导坑,结合爆破和掘进的方式进行隧道开挖。
2. 工程背景2.1 工程概述在隧道工程中,隧道开挖是一个重要的施工环节。
双侧壁导坑法是一种高效、安全的开挖方法,可以减少对周围环境的影响,降低开挖难度,提高工程质量。
2.2 工程要求 - 隧道长度:XXX米 - 隧道直径:XXX米 - 隧道地质条件:XXX - 施工期限:XXX3. 施工原理双侧壁导坑法是一种通过在隧道两侧开挖导坑,使导坑与隧道剖面呈筒状相连,形成导坑爆破掘进的施工方法。
其主要原理包括: - 壁导坑的开挖:首先在隧道两侧开挖导坑,导坑与隧道剖面形成筒状相连,作为爆破和掘进的通道。
- 爆破:利用爆破技术对导坑进行爆破,使隧道内的岩石破碎。
- 掘进:通过机械装备和工人进行掘进作业,将破碎的岩石清除。
4. 施工步骤4.1 前期准备 - 方案制定:根据工程要求和现场实际情况,制定施工方案,并进行技术评审。
- 设备准备:准备所需的机械设备、工具和材料。
- 人员培训:对参与施工的人员进行安全培训和技术培训,确保施工人员具备必要的知识和技能。
4.2 壁导坑开挖 - 定位:根据设计要求,在隧道两侧确定导坑位置,并进行标线。
- 开挖导坑:使用挖掘机等机械设备进行导坑的开挖,确保导坑与隧道剖面形成筒状相连。
-清理坑内杂物:将导坑内的杂物、泥土等清理干净,以确保后续爆破和掘进工作的顺利进行。
4.3 爆破作业 - 钻孔布置:根据设计要求,在导坑内进行钻孔布置,确定爆破参数和钻孔位置。
- 充填炸药:将爆破装药装填至钻孔中,并进行固定和封堵,确保安全进行爆破作业。
- 爆破操作:通过遥控装置或手动引爆装药,进行爆破操作,使岩石破碎并掉落。
4.4 掘进工作 - 清理碎石:在爆破后,使用装载机、运输车等设备将破碎的岩石清理出导坑,保持导坑通畅。
福州XXX高速公路二期工程隧道导坑法开挖施工方案2008.5.25目录一、编制依据 (1)二、工程概况: (1)三、施工方案: (1)四、施工质量要求标准 (5)五、机械设备及人员配备................................... 5 6七、施工计划 (9)八、施工平面布置图 (10)附图: (11)一、编制依据1.1、福州XXX高速公路二期工程XXX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、福建省高速公路《隧道施工标准化指南(试行)》。
二、工程概况:某隧道位于福州市XXX村境内。
左洞进口桩号为ZK8+588,设计标高为30.681米,出口桩号为ZK8+807,设计标高为25.018米,长219米,纵坡采用-2.55%;右洞进口桩号为YK8+568,设计标高为30.489米,出口桩号为YK8+832,设计标高为23.318米,长264米,纵坡采用-2.67%。
隧道洞身左右洞均位于R=2500米曲线上,隧道为双向六车道分离式隧道。
隧道建筑界限:行车道宽度为3×3.75m,左侧向宽度为0.5m,右测向宽度为1.0m,左侧设检修道宽0.75m,右侧设检修道宽1.0m,净高5m。
本分项工程里程为YK8+817~YK8+797,位于本标段某隧道右线出口;洞身围岩为残坡积土层及强风化花岗岩,呈松散结构,围岩等级为Ⅴ级,易坍塌。
本隧道区地表水不发育,地下水主要为风化带网状孔隙裂隙水和基岩裂隙水,多呈潮湿或点滴状出水。
无断裂带、涌水等其他不良地质。
三、施工方案:本隧道开挖支护按新奥法原理组织施工。
双侧壁导坑法双侧壁导坑法,又称眼镜工法。
属于新奥法的一个分支,以新奥法基本原理为依据。
在开挖导坑时,尽量减少对围岩的扰动,导坑断面近似椭园,周边轮廓园顺,避免应力集中。
初期支护采用格栅钢架、挂网、喷混凝土柔性支护体系,及时施作,使断面及早闭合,以充分利用围岩的自承能力,控制围岩变形。
建立一整套围岩支护结构监控量测系统,进行信息化施工管理,随时掌握施工过程中的动态变化,合理安排,调整施工工艺和设计参数,确保施工安全。
(1) 开挖面分部形式:一般将断面分成四块:左、右侧壁导坑1、上部核心土2、下台阶(3) 。
导坑尺寸侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用,并考虑机械设备和施工条件而定。
但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。
高度以到起拱线为宜,这样,导坑可分二次开挖和支护,不需要架设工作平台,人工架立钢支撑也较方便。
导坑与台阶的距离没有硬性规定,但一般应以导坑施工和台阶施工不发生干扰为原则,所以在短隧道中可先挖通导坑,而后再开挖台阶。
上、下台阶的距离则视围岩情况参照短台阶法或超短台阶法拟定。
左、右侧导坑错开的距离,应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。
(2) 施工作业顺序为;①开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合。
②相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护。
③开挖上部核心土,建造拱部初次支护,拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。
④开挖下台阶,建造底部的初次支护,使初次支护全断面闭合。
⑤拆除导坑临空部分的初次支护。
⑥建造内层衬砌。
(3) 优缺点及适用条件:当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。
现场实测表明,双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。
双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初次支护全断面闭合的时间长,但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。
双侧壁导坑法施工安全,但速度较慢,成本较高。
施工方法:洞口段类围岩地段在长管棚支护下,采用双侧壁导坑法施工。
两侧导坑超前掘进,初期支护紧跟,待双侧导坑封闭稳定后,进行拱部环形开挖,拱部开挖弃渣从导坑运出,最后开挖中部和封闭衬砌。
施工步骤如图。
1、侧壁导坑施工导坑断面开挖尺寸和形状既要考虑满足机械化作业的需要,又要尽量减少后部工序开挖的跨度,因此开挖宽度确定为4.72m,以满足单车施工运输的需要;高度确定为7.85m,在机械化施工作业高度范围内,同时又减少后部工序开挖的宽度,导坑形状靠近边墙一侧与曲墙墙背相同。
为便于施工和支护,导坑采用微台阶法施工,台阶长度2~4m ,即如图中Ⅰ部比Ⅱ部超前2~4m。
Ⅰ部采用人工手持风钻打眼,爆破后渣落至Ⅱ部,Ⅰ部少量的渣由人工翻至Ⅱ部,装载机装至自卸汽车运至洞外。
开挖进尺控制在0.8m,每天可施工2~3个循环进尺。
Ⅰ部钢拱架安装时打好锁脚锚杆,以确保在Ⅱ部开挖时初期支护的稳定。
2、拱部开挖拱部开挖采用短台阶留核心土,核心土顶宽4.0m,高2.5m。
环形开挖数量少,时间短,且便于人员操作,便于开挖后迅速架设钢拱架与侧壁导坑连接成环,将最危险的拱顶围岩临空暴露时间减至最短,从而保证上覆极薄层岩体的稳定。
由于管棚注浆效果好,围岩裂隙被浆液填充形成固结的整体,隧道拱部开挖时围岩比较稳定,没有出现坍塌现象。
3、核心体及仰拱施工核心体Ⅳ部保持与Ⅲ部开挖距离为3~5m,以利安全、支护和出渣。
核心体Ⅴ部开挖时,暂留Ⅵ部,以利隧道的稳定。
待Ⅴ部开挖一定距离后,Ⅵ部采用分段跳槽整幅宽度开挖,长度控制在3~5m ,并及时灌注仰拱混凝土。
待仰拱混凝土强度达到1.2MPa后,即可进行填充混凝土施工,填充混凝土可按隧道半幅施工,另半幅作为施工便道,待混凝土强度达到70%后作为运输通道,施工另半幅填充混凝土。
隧道大断面初期支护(双侧壁导坑法施工)双侧壁导坑工法是一种一边开挖一边支护的施工技术,施工的原理就是利用两个侧壁将整个大的隧道断面分成三个小的断面进行左右施工,为了保证在隧道施工中支护稳定、安全及控制地表沉降,在隧道设计中采用双侧壁导坑的方法。
双侧壁施工方法工序复杂,在施工的过程中各个工序之间相互干扰,会影响到隧道施工的进度。
本文结合隧道施工初期支护的施工情况,对隧道施工中双侧壁导坑法施工进行简要概述。
标签:隧道;初期支护;双侧壁导坑法1 概述双侧壁导坑法施工双侧壁导坑法是新奥法的分支,又称为双侧壁导坑法和眼镜工法。
基本原理依据是新奥法的施工原理,是一边开挖一边支护的施工技术,利用两个中间隔壁把整个大的隧道断面分隔开来,分为左、右和中间断面。
在施工的过程中中间断面紧紧跟在后面,初期支护在形成环形之后,待初期支护稳定后拆除临时支撑形成全断面。
双侧壁导坑法在施工的过程中,应该避免对周围岩石的松动,一般情况下导坑的断面类似一个椭圆,周围的轮廓也是比较圆顺的。
所以在导坑开挖的时候,应该避免应力的集中。
隧道大断面的初期支护采用的是一种混凝土柔性的支撑体系,采用挂网、格栅、喷混凝土等柔性的支护体系。
为了保证大断面及时闭合,应该及时进行施工作业,利用周围岩石自身的承受能力来控制周围岩石的变形程度。
为了更好的进行施工作业,在施工的时候可以建立一整套围岩支护体系,进行信息化施工,这样不仅可以掌握隧道施工中的多种动态变化,还可以确保隧道的安全。
周围岩石性能比较差的围岩比较适合双侧壁导坑法,在大跨度的隧道施工中,使用双侧壁导坑法可以将地表的下沉程度控制在合理的范围之内,保证施工的稳定性,具有较强的安全性。
但是隧道双侧壁导坑法在在施工的过程中速度比较慢,而且成本很高,这是其最大的缺点。
但是相比较双侧壁导坑法的优点来说的话,其适用范围还是非常广的。
在隧道跨度比较大,周围岩石条件很差的情况下,单侧壁导坑法不能完全把握周围岩石的变化情况,根据实际的施工情况来看,双侧壁导坑法开挖的断面分块比较多,在初次支护的闭合时间很长。
双侧壁导坑法开挖施工工艺一、工艺概述双侧壁导坑法开挖是先开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的施工工艺。
二、适用条件Ⅴ级围岩深埋段和不良地质洞口工程的双线隧道可用。
三、作业内容⒈开挖必须沿一侧采用台阶法先分部开挖隧道一侧的一部或一部、二部。
⒉每开挖一部均应及时施作锚喷支护。
⒊安设钢架.⒋施作中隔壁,底部必须设临时仰拱。
⒌中隔壁墙依次分部联结而成。
待初期支护结构基本稳定且喷射混凝土达到施工图标示强度等级的70%以上时再开挖隧道另一侧的一部或二部;再分别开挖隧道左右侧底部,形成左、右两侧洞的环形封闭和水平钢架支撑的支护结构;最后分2部或3部自上而下开挖隧道中部,直至落地、铺设仰拱钢支撑,使初期支护完全封闭。
四、质量检验标准⒈隧道开挖断面的中线和高程必须符合施工图要求。
⑴检查数量:每一开挖循环检查一次;⑵检查方法:采用仪器测量。
⒉隧道开挖必须严格控制欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部位(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌必须小于5cm。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖.⑴检查数量:每一开挖循环检查一次;⑵检查方法:采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓断面,绘断面图与施工图断面核对。
⒊洞身开挖必须核对地质。
在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对施工图地质情况,判断围岩稳定性。
⑴每一开挖循环检查一次;⑵在每次开挖完成后对围岩进行工程地质观察和描述。
⒋光面爆破或预裂爆破钻孔眼,必须根据钻爆设计图准确标示出钻孔位置.钻孔时必须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、深度和角度.掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。
周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角必需符合钻爆设计要求,孔底不得超过开挖断面轮廓线15cm。
⑴检查数量:每一开挖循环检查全部掏槽眼和10%周边眼;⑵检查方法:测量。
⒌光面爆破的钻孔痕迹保存率。
硬岩不得小于80%,中硬岩不得小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。
双侧壁导坑法施工作者:付贵生来源:《卷宗》2015年第01期摘要:本文主要结合苞谷垄隧道施工对双侧壁导坑法的施工工艺进行介绍。
关键词:偏压;浅埋;超前支护;开挖顺序1 工程简介1.1 地理位置及周边环境苞谷垄隧道是为穿越苞谷垄山丘及高压输电线而设,位于湖南省湘潭县九华乡,隧道进口位于丘前缓坡上,隧道进口里程DK24+480;隧道出口位于丘前缓坡,出口里程DK24+900,隧道全长420m,为双线単洞隧道。
设计轨顶面标高为+62.9312m,开挖顶面高程为+72.8112m,底面高程为+60.2312,本隧道最大埋深为17.2m,最小埋深为2.38m。
DK24+770~DK24+782之间为民房及湘望公路,地面标高为81.65m,距离隧道顶最大埋深仅为8.8m。
1.2 工程特点⑴净空面积大采用高速铁路建筑限高,轨面以上净空横断面面积100㎡,隧道内线间距5m(曲线地段及锚段衬砌不考虑加宽)。
⑵埋深浅隧道最最小埋深2.38m,在隧道施工中容易出现失稳、坍方等,对围岩支护要求高,影响隧道施工进度。
⑶地质复杂本隧道地形、地质条件复杂,隧道洞身岩石破碎、富含地下水、黏土及泥质粉砂岩具有膨胀性和节理裂隙较发育等诸多不利地质,粉质粘土及泥质粉砂岩具氯盐侵蚀,环境作业等级为L1。
1.3 工程数量本隧道主要工程可分为明洞、暗洞及出口三个部分,详见表1。
表1 主要工程数量名称单位数量起止里程备注进口洞门 m 19 DK24+480~DK24+499 帽檐式进口明洞 m 6 DK24+499~DK24+505 对称式路堑式明洞暗洞 m 295 DK24+505~DK24+800 Ⅴ围岩出口明洞 m 81 DK24+800~DK24+881 对称式路堑式明洞出口洞门 m 19 DK24+881~DK24+900 帽檐式2 工法选择隧道施工工法的选择主要从安全、质量、进度三方面进行考虑。
2.1 安全性考虑安全方面主要考虑开挖过程中的稳定性,双侧壁导坑法的工法设计原理是将一个大断面分为三个小断面,配合超前支护锚杆及压浆对破碎围岩进行稳定,对引起偏压的顺层薄弱岩层进行固定,且三个区域由曲面分隔,减小了应力集中。
裴家垣隧道右线出口v2-b级围岩洞身开挖施工组织设计城轨14-1目录一、施工步骤 .......................................................................................二、施工工艺 .......................................................................................1、洞身开挖......................................................................................................2、初期支护......................................................................................................(1)初期支护施工程序....................................................................................(2)施工方法.............................................................................................(3)湿喷法喷射砼.......................................................................................(4)型钢拱架施工.......................................................................................(5)钢筋网施工 ..........................................................................................(6)中空锚杆、砂浆锚杆及锁脚钢管..............................................................(7)超前小导管支护工艺............................................................................(8)监控量测 .............................................................................................三、施工供风、供水、供电及排水方案.....................................................1、施工供风及通风 ............................................................................................2、施工供水......................................................................................................3、施工供电......................................................................................................四、质量要求 .......................................................................................五、安全措施 .......................................................................................六、文明施工 .......................................................................................七、环保措施 .......................................................................................裴家垣隧道右线出口v2-b级围岩洞身开挖施工组织设计马路河隧道进口K2+960~K2+920由于围岩为松散覆盖层、强风化及中风砂岩,局部夹泥岩,岩质极软,节理裂隙极发育,初勘物探显示岩体破碎,点滴状出水,拱顶及侧壁易坍塌,围岩级别为Ⅵ级,稳定性极差,此段除需地表加固注浆外,开挖方法拟采用双侧壁导坑开挖法。
一、施工步骤施工准备→洞口掌子面预加固→开挖平台就位→断面测量、放样→施做超前支护→按分步顺序开挖,进尺控制在1.0~1.2m→喷8cm封闭掌子面,并初喷4cm砼封闭岩面(C25砼)→出碴→找顶→架立钢架、挂网、打设锚杆→分层喷射砼直至设计厚度→开挖平台就位→施工下一循环。
二、施工工艺马路河隧道以新奥法为施工原理,K2+960~K2+920段洞身开挖采用“双侧壁导坑法”,初期支护全环采用型钢钢架,锚喷挂网支护,临时钢架采用I20b 工字钢。
1、洞身开挖“双侧壁导坑法”即延隧道两侧对称设置两处导坑,每处导坑并分上下台阶进行开挖,同时对导坑靠中线部位用I20b工字钢支护,同洞身主钢架螺栓连接牢固。
具体分部位置的断面示意图见附图2:本隧道K2+960~K2+920段施工时主要以机械开挖人工辅助为主,施做时严格控制药量。
开挖平台一律使用自制整体移动式操作平台。
爆破孔采用风动YT-28风动凿岩机,一字形合金钻头,孔径φ40mm,爆破采用二号岩石乳化炸药,起爆方式均采用非电毫秒雷管分段起爆。
出碴用侧翻式装载机或小型扒碴机装车,10~15T自卸汽车运至弃碴场,凿顶及危石排除用反铲挖掘机施作。
施工工序:(1、⑴利用洞口导向措施或洞身上一循环架立的钢架施作隧道洞身,侧壁导坑纵向超前支护。
⑵开挖1部,同时,每进尺0.8m,掌子面喷8cm厚混凝土封闭。
⑶施作1部导坑周边的初期支护和临时支护,架立钢架(包括导坑的竖向临时钢架及底部临时横撑),并设置锁脚钢管,钻设径向锚杆,台阶底部和竖向临时钢架间及时喷射20cm混凝土封闭。
⑷复喷混凝土至设计厚度。
(2、⑴开挖2部,同时,每进尺0.8m,掌子面喷8cm厚混凝土封闭。
⑵施作2部导坑周边的初期支护和临时支护,架立钢架(包括导坑的临时钢架),钻设径向锚杆。
⑶复喷混凝土至设计厚度。
(3、开挖3部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同1。
(4、开挖4部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同2。
(5、⑴开挖5部,喷8cm厚混凝土封闭掌子面(下一循环拱部超前支护掌子面处)。
⑵拱部架设拱部钢架,钻设径向锚杆,复喷混凝土至设计厚度。
(6、⑴开挖6部.喷8cm厚混凝土封闭掌子面(下一循环拱部超前支护掌子面处)。
⑵拱部架设拱部钢架,钻设径向锚杆,复喷混凝土至设计厚度。
(7、⑴两台阶法施工第7、8部。
⑵喷8cm厚混凝土封闭掌子面。
⑶导坑底部安设钢架封闭成环,复喷混凝土至设计厚度。
(8、逐步拆除临时钢架,灌筑Ⅸ部仰拱。
(9、灌筑Ⅹ部隧底填充。
(10、根据监控量测结果分析,待变形收敛后或根据需要,利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅺ部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
(11、双侧壁导坑法施工注意事项:(1)、隧道应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则。
(2)、开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。
爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
(3)、工序变化处之钢架(或临时钢架)应设锁脚钢管,且必须对锁脚钢管注浆,以确保钢架基础稳定。
(4)、当现场导坑开挖孔径及台阶高度进行适当调整时,应保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固,横向钢支撑可根据监控量测结果适当调整其位置,并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。
(5)、钢架之间纵向连接筋应按要求设置,及时施作并连接牢固。
(6)、临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后,方可进行。
(7)、施工中应按有关规范及标准图的要求,进行监控量测并及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整,灌筑二次衬砌的时机提供依据。
2、初期支护(1) 施工程序施做超前支护→掌子面喷8cmC25砼→找顶→洞身岩面初喷4cmC25砼→架设钢架→挂设钢筋网→打设径向锚杆→复喷C30素纤维砼至设计厚度→检查验收。
(2)施工方法喷射砼采用湿喷施工工艺,建议采用TK500型湿喷机。
混凝土采用C30素纤维混凝土,混凝土在拌合站集中拌合。
钢拱架在加工厂集中加工,汽车倒运到洞内,现场机械配合人工架设。
锚杆采用TY-28风钻钻孔,人工安装,注浆前吹洗孔内残碴,并采用注浆泵压注浆,保证灌浆饱满。
φ22锚杆尾与钢架焊接牢固,并设置垫板和螺母。
φ8钢筋网在加工场加工成型,现场人工辅助机械安装,钢筋网片大小按1.4m×2.0m规格加工,安装时用电焊点焊固定在钢架及锚杆外露头上,以防喷射砼时晃动。
网片间搭接长度不小于一个网格。
超前小导管采用φ42壁厚4mm热轧无缝钢花管制作,加工厂统一加工,长4m,前端10cm做成锥形,并在管体上按15*15cm间距钻10mm眼孔,梅花形布置,尾部30cm为止浆段不钻孔。
(3)湿喷法喷射砼①喷射混凝土所用的原材料应符合以下要求:水泥:采用普通硅酸盐42.5号水泥。
骨料:细骨料采用河砂,细度模数应大于2.5,含泥量不大于3%;粗骨料采用坚硬耐久的碎石,粒径5~16mm,含泥量不大于1%。
外加材料:所使用聚脂纤维、钢纤维为经过检验的合格产品。
外加剂:所使用的外加剂符合国家规定,速凝剂要求初凝时间不大于5min,终凝时间不大于10min。
②喷射砼前的准备工作1)喷射砼前撬去掌子面危石和欠挖处理。
用高压水、高压风清除杂物,用高压水冲洗表面。
遇到表面水量大时,采取措施将水集中引排。
2)施工所需的机具设备及原材料均已准备,并且机具设备能够正常运行,原材料经检验合格,粗骨料加工拌和前要再次过筛,以防止超径骨料混入,造成堵塞。
细骨料堆放在防雨料库,以控制含水量,且数量满足施工需要。
3)机电检查:喷前进行电器及机械设备检查和试转,检查各部分连接是否符合要求,在施工作业场所配备充足照明及通风设备。