隧道三台阶七步开挖法作业指导书1
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隧道三台阶七步开挖法施工技术一、背景介绍隧道工程是指在山体、水体、城市地下等区域开挖的道路工程。
在隧道工程中,施工难度较大,施工时间长,施工成本高等问题一直困扰着施工方。
目前,隧道工程中采用的开挖方法较多,其中,三台阶七步开挖法是一种较为先进的施工方法,其能够有效地降低隧道工程的施工难度,提高施工效率,减少施工成本,是隧道施工中常采用的方法之一。
二、三台阶七步开挖法介绍三台阶七步开挖法是指在进行隧道开挖时,将开挖提取分为七步进行,其中每三步分为一道台阶,具体步骤如下:1.第一步:掏假隧道在进行三台阶七步开挖法的施工前,需要将隧道口进行掏岩,开挖出一个假隧道。
掏假隧道的目的是为了确保施工的安全,同时也能够统计出开挖的具体范围。
2.第二、三、四步:首道台阶开挖出假隧道后,开始进行第一道台阶的开挖,包括三个步骤:•第二步:下部回填,这一步主要是为了增加隧道施工的自稳力,减少施工风险。
•第三步:顶部挖掘,将隧道顶部的岩体掏空,为第一道台阶的开挖打下基础。
•第四步:第一道台阶的开挖,将位于顶部的岩体进行开挖。
3.第五、六、七步:二、三道台阶完成第一道台阶的开挖后,开始进行第二、三道台阶的开挖,具体步骤如下:•第五步:上部回填,仍然是为了增加隧道的自稳力,降低施工风险。
•第六步:顶部挖掘,将第一道台阶的上部岩体掏空,为第二道台阶的开挖做准备。
•第七步:第二、三道台阶的开挖,将第二、三道台阶的岩体进行开挖。
以上即为三台阶七步开挖法的具体步骤。
三、优点分析三台阶七步开挖法在隧道施工中具有如下优点:1.提高施工效率采用三台阶七步开挖法进行隧道施工,可以将开挖提取分为7步,缩短开挖时间,提高施工效率。
2.降低施工难度三台阶七步开挖法能够有效地降低隧道施工难度,需要的施工人员、机械等资源相对较少,减少了施工难度。
3.减少施工成本由于施工难度和施工时间的减少,三台阶七步开挖法能够降低隧道施工的成本,具有经济效益。
四、存在问题三台阶七步开挖法在隧道施工中也存在一些问题:1.环境保护难度较大隧道开挖需要大量的岩石爆破,会对周边的环境造成影响,比如大量的噪音、塵土等会对周边环境和居民造成影响。
隧道三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。
下面就从技术特点、施工工艺流程等方面说明隧道三台阶七步开挖法。
三台阶七步开挖法施工立体效果图三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100~180 平方米,具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。
主要表现包括:黄土、强风化岩层(强风化泥岩、强风化泥质粉砂岩等)。
不适用于围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段(但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用)。
隧道开挖断面约为150~165 平方米,围岩级别为V级,上层风积砂质黄土,下伏上第三系泥岩,夹薄层砂岩、石膏岩和岩盐,虽然洞口地址表现为浅埋偏压,但洞口施做了一环30m长的Φ108超前大管棚支护,因此,可以采用三台阶七步开挖法。
技术特点(1)施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。
(2)在地质条件发生变化时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工方法。
(3)适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷。
(4)在台阶法开挖的基础上,预留核心土,左右错开开挖,利于开挖工作面稳定。
(5)当围岩变形较大或突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间。
三台阶七步开挖法规避了侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除临时支护及受力转换造成不安全的因素,及时调整闭合时间,方便机械施工,利于施工工序转换。
施工原则采用三台阶七步开挖法施工应尽量缩短台阶长度,确保初期支护尽快闭合成环,仰拱和拱墙衬砌及时跟进,尽早形成稳定的支护体系。
施工工艺流程三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤:A、上部弧形导坑环向开挖,施做拱部初期支护;B、中、下台阶左右错开开挖,施做墙部初期支护:C、中心预留核心土开挖、隧底开挖,施做隧底初期支护。
每部开挖后均应及时支护,隧底初期支护后应及时施做仰拱,尽早封闭成环。
新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHTJ-32标段隧道工程编号:MHTLSZ-003 台阶法开挖施工作业指导书单位:中铁二十四局集团有限公司MHTJ-32标段项目经理部编制:审核:批准:2015年10月25日发布2015年10月26日实施ﻬ目录1、适用范围ﻩ错误!未定义书签。
2、作业准备ﻩ错误!未定义书签。
3、技术要求 ............................. 错误!未定义书签。
4、施工程序与工艺流程ﻩ错误!未定义书签。
5、施工要求ﻩ错误!未定义书签。
6、劳动组织ﻩ错误!未定义书签。
7、材料要求ﻩ错误!未定义书签。
8、机具设备配置 ....................... 错误!未定义书签。
9、质量控制及检验ﻩ错误!未定义书签。
10、安全及环保要求ﻩ错误!未定义书签。
1、适用范围适用于蒙华铁路MHTJ-32标段隧道工程.2、作业准备2、1内业技术准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,熟悉以下规范、标准、条例:《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417—2003)《爆破安全规程》(GB6722—2014)《民用爆炸物品安全管理条例》施工前,对作业人员进行技术培训与安全教育,考核合格后持证上岗。
制定施工安全保证措施及应急预案。
收集隧道工程地质、水文地质、开挖断面尺寸、围岩级别、开挖方式、开挖进尺、不良地质条件等信息.2、2外业技术准备由班组长确认人员、材料、设备机具、作业环境满足施工需求。
检查机具设备与风、水、电等管线路,并试运转。
3、技术要求(1)施工前做好超前地质预报。
(2)钻爆施工前要根据技术交底明确炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)得布置、数目、深度与角度、钻爆器材、装药量与装药结构、起爆方式与起爆顺序,钻眼机具与钻眼要求等.(3)隧道开挖施工中,控制并确认各项作业按规定程序图4、2 石质地段台阶法开挖工艺流程图5、施工要求5、1施工准备(1)经超前地质预报、监控量测确认安全。
隧道施工开挖三台阶七步流水开挖法摘要:在公路建设工程中,隧道施工属于公路施工中重要环节之一,对于隧道施工安全及施工方法都是直接影响到整个工程的进度及费用。
处理的好坏直接决定工程质量的高低。
然而三台阶七步流水开挖法对隧道工程施工过程中的安全起到了决定的保障,对工程质量起到了可靠的保证;对工程进度的顺利进行起到积极推进作用;从而保证隧道工程项目的顺利实施。
关键词:隧道施工;三台阶七步流水;开挖法在隧道施工组织设计技术方案中,隧道的施工开挖方法和进尺直接影响到隧道的施工安全,特别是施工人员的生命安全隧道的施工安全,直接影响到工程进度、费用,处理不好还会给工程质量带来终身的隐患。
因此,隧道的科学施工开挖方法和精细化的管理对工程施工安全、质量和进度都能得到可靠的保证,经济上也能得到一定的效益。
我就三台阶七步流水开挖法施工工艺流程总结如下:(一)施工作业要求(1)采用三台阶七步开挖法施工,将超前地质预报纳入施工工序,并根据工程水文地质变化情况,及时调整各部台阶长度或施工方法,采取相应的技术措施,及早封闭成环,保证施工安全。
(2)采用三台阶七步开挖法施工,根据工程水文地质条件,按设计要求做好超前支护,防止围岩松弛,保证隧道开挖安全。
在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中,超前支护应按设计要求进行加强。
(3)三台阶七步开挖法施工应符合下列要求:(1)以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破。
(2)弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时支护。
(3)其他分步平行开挖,平行施作初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环。
(4)仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系。
(5)施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。
(6)完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
(二)三台阶七步开挖法施工步骤第1步,上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3~5m,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。
隧道三台阶七步开挖法
1 / 1
1
Ⅰ
Ⅸ
Ⅸ
Ⅸ
Ⅸ
3
Ⅱ
2
4
Ⅲ
Ⅸ
Ⅸ
6
5
7
Ⅶ
Ⅷ
Ⅴ
Ⅳ
Ⅷ Ⅶ
Ⅵ
短台阶法施工横断面图
拱墙二次衬砌
仰拱及隧底填补
早期支护
3
3~5m
6
2
5
4
7
3~5m
拱墙二次衬砌
仰拱及隧底填补 早期支护
.
Ⅰ
4 3 2
7 6
5 3~5m 3~5m 3~
Ⅵ
据量测定
3~5m
3~5m
纵向施工表示
施工工序说明
1、上部导坑①采纳光面爆破,侧
3~5m
③、④、⑥、⑦顺邦钻孔,进行预裂⑤部进行光面爆破,以爱惜围岩;
2、各部之间的间距 3~5m 。
各部时关闭,锚喷格栅钢架结合支护作业
3、脚、中下导墙角增设锁脚锚杆
1
实时成环。
4、用风动凿岩机钻孔,非电毫秒起爆,发射机湿喷作业。
5、仰拱施工长度 3~6m ,利用仰出碴进料与仰拱施工之间的矛盾。
6、各部推行平行作业。
7、施工中仔细进行围岩量测,推动向化管理,实时反应信息,调整支二次衬砌施作时间,保证施工安全。
三台阶七步开挖法l总则1.0.1 为保证铁路大断面地道施工安全和质量,规范开挖作业程序,增强过程控制,提升施工进度,拟订本作业指南。
1.0.2 铁路大断面地道三台阶七步开挖法(以下简称“三台阶七步开挖法”)是以弧形导坑开挖留中心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿地道纵向错开、平行推动的地道施工方法。
1.0.3 三台阶七步开挖法合用于开挖断面为100 ~ 180 m。
,具备必定自稳条件的Ⅳ、V 级围岩地段地道的施工。
1.0.4 三台阶七步开挖法拥有以下技术特色:1施工空间大,方便机械化施工,能够多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段能够采纳发掘机直接开挖,工效较高。
2在地质条件发生变化时,便于灵巧、实时地变换施工工序,调整施工方法。
3适应不一样跨度和多种断面形式,早期支护工序操作便利。
4在台阶法开挖的基础上,预留中心土,左右错开开挖,利于开挖工作面稳固。
5当围岩变形较大或突变时,在保证安全和知足净空要求的前提下,可赶快调整闭合时间。
1.0.5 采纳三台阶七步开挖法施工应尽量缩短台阶长度,保证早期支护赶快闭合成环,仰拱和拱墙衬砌及时跟进,尽早形成稳固的支护系统。
1.0.6 采纳三台阶七步开挖法进行大断面地道施工除应切合本作业指南要求外,尚应切合国家现行的有关强迫性标准的规定。
2施工准备2.0.1 施工检查前应查阅设计文件和资料,拟订检查纲要。
施工检查内容应包含工程概略、施工条件、地形地质及其余与工程有关内容。
检查结束后应编写施工检查报告。
2.0.2 施工检查后应联合三台阶七步开挖法的特色,依据建设项目的规模和工期要求,有针对性地编制实施性施工组织设计和施工作业指导书。
2.0.3 采纳三台阶七步开挖法施工的地道,应进行施工技术交底,作业人员应进行岗前培训和安全教育,特别工种的作业人员应持证上岗。
2.0.4 施工机械装备应知足正常施工要求。
实行中,可依据施工进度要求分期、分批组织上场。
三台阶七步开挖法施工步骤:第1步,上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3~5米,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。
开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5米,开挖后立即初喷3~5cm砼。
上台阶开挖失跨比应大于0.3,开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护,架设钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆,拱脚锚杆和钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度。
第2、3步,左右侧中台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3~3.5m,左右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm砼,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆,拱脚锚杆和钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度。
第4、5步,左右侧下台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3~3.5m,左右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm砼,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆,拱脚锚杆和钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度。
第6步,上中下台阶预留核心土:各台阶开挖分别开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧道开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为4~6m。
第7步,隧底开挖:每循环开挖进尺长度宜为2~3m开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧底开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为4~6m。
3、三台阶七步开挖法施工工艺(1)初喷混凝土封闭岩面要求:a、初喷混凝土应在开挖后立即进行。
b、用高压风自上而下吹净岩面,埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。
c、工作面滴水或淋水时,宜采用钻孔埋管做好引排水。
大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,通过添加外加剂、掺合剂改善混凝土性能,也可采用干喷形式快速封闭渗水岩面。
台阶法、三台阶法开挖作业指导书1、目的指导隧道开挖施工作业。
2、适用条件及范围本作业指导书适用于******三标段隧道开挖施工。
三台阶法适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩,台阶法适用于Ⅲ级、Ⅳ级围岩。
3、施工准备3.1、施工测量放样:开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面,确定开挖轮廓。
根据钻爆设计布置好炮眼。
3.2、钻爆设计:岩石隧道开挖前,根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。
其内容为:炮眼的布置、数目、深度和角度,装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,凿岩机的台数安排等。
设计图包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表。
3.3、根据施工设计图及定型图绘制开挖施工草图。
施工草图上的中线、水平控制桩与现场放样桩点相对应。
隧道施工为避免侵限,一般需将净空放大5cm,所以在绘制开挖草图时也将开挖轮廓尺寸放大5cm(底部不再放大)。
而且还要根据实际,结合规范要求,预留初期支护变形量5~8cm,即开挖轮廓线还要放大5~8 cm。
3.4、开挖作业照明安装,钻眼机具到位,高压风水管的连接。
3.5、做好洞内、外排水系统,保证排水畅通。
3.6、规划弃碴场位置,布设出碴路线,出碴设备准备。
4、开挖4.1、工艺原理及特点4.1.1、台阶法台阶法适用于双线隧道Ⅲ级、Ⅳ级围岩;施工时先开挖上半断面,待开挖到一定长度后再同时开挖下半断面,形成上、下断面同时并进的施工方法。
将隧道断面分上下台阶开挖,爆破施工分两次进行,可以减小爆破对围岩的扰动,保护围岩,上半断面开挖后为下半断面的开挖创造临空面,降低炸药消耗,同时两台阶开挖可减小隧道开挖后的空间效应,初期支护能尽早施工,可充分发挥围岩的自稳、自承能力,获得安全的地下空间。
4.1.2、三台阶法三台阶法适用于本区段隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩。
将隧道分成三部分开挖,施工时先开挖上台阶,待开挖到一定长度后再同时开挖中台阶及下台阶,形成上、中、下三台阶同时并进的施工方法。
目录1.适用条件、范围 (1)2.作业准备 (1)3.技术要求 (1)4.施工程序与工艺流程 (1)5.施工要求 (13)6.劳动组织 (14)7.材料要求 (14)8.设备机具配置 (15)9.质量控制及检测 (15)10.安全及环保要求 (17)三台阶法施工作业指导书1.适用条件、范围本作业指导书适用于新建怀邵衡铁路三台阶法、三台阶临时仰拱法开挖隧道洞身。
2.作业准备2.1内业准备(1)熟悉隧道设计图纸,澄清有关技术问题。
(2)熟悉《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)、《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2004]8号)、《铁路混凝土施工质量验收标准》(TB10424-2010)、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)等规范和技术标准。
(3)对施工人员进行三台阶法、三台阶临时仰拱法开挖技术交底。
(4)对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业准备(1)施工机械进场到位、人员配置满足施工需要;(2)测量人员进行施工放样,测绘洞身横断面图与设计比较;(3)砂石料、钢材、水泥等原材料试验完成,配合比设计完成并经监理审批;(4)混凝土拌和站安装完毕并经调试,按规定程序验收通过。
3.技术要求隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则,开挖方式采用弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量,严格控制超欠挖。
并按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定性,为支护参数的调整、开挖工法的转换提供依据。
4.施工程序与工艺流程4.1三台阶法12图1 三台阶法施工工艺流程三台阶法是将隧道分成上中下三部分开挖,施工时先开挖上台阶,待开挖到一定长度后再同时开挖中台阶及下台阶,形成上、中、下三台阶同时并进的方法。
将隧道断面分上、中、下台阶开挖,爆破施工分三次进行,可以减小爆破对围岩的扰动,保护围岩,上台阶开挖后,为中、下台阶创造临空面,降低炸药消耗,同时三台阶开挖可减少隧道开挖后的空间效应,初期支护能尽早施工,可充分发挥围岩的自稳、自承能力,获得安全的地3下空间。
隧道三台阶七步开挖法作业指导书一、总则1、三台阶七步开挖法(以下简称“三台阶七步开挖法)是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开,平行推进的隧道施工方法。
2、三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100~180㎡,是根据以往大断面隧道施工的经验确定的。
该方法适用Ⅳ、Ⅴ级围岩,地质主要有砂岩、砂岩夹泥岩等;不适用条件有围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段(但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用)。
3、三台阶七步开挖法具有下列技术特点:(1)施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。
(2)在地质条件发生变化时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工方法。
(3)三台阶七步开挖法规避了侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除临时支护及受力转换造成不安全的因素,及时调整闭合时间,方便机械化施工,利于施工工序转换。
适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷。
(4)在台阶法开挖的基础上,预留核心土,左右错开开挖,利于开挖工作面稳定。
(5)当围岩变形较大或突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间。
二、施工准备1、在采用三台阶七步开挖法施工前,查阅大量设计文件和资料,结合三台阶七步开挖法的特点,按照隧道的规模和工期要求,有针对性地编制实施性施工组织设计和施工作业指导书,并进行详细的施工技术交底,对作业人员进行岗前培训和安全教育,从事特殊工种的作业人员持证上岗。
2、根据施工进度要求,施工机械、人员分期、分批组织上场。
针对大断面隧道的特点,人员和施工机械配套如下表:根据隧道施工情况分析,单作业面施工作业人员配备见表3.2.1,并可根据施工现场情况及时调整。
三、施工工艺1、施工工艺流程三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤:(1)上部弧形导坑环向开挖,施作拱部初期支护;(2)中、下台阶左右错开开挖,施作墙部初期支护;(3)中心预留核心土开挖,隧底开挖,施作隧底初期支护。
每部开挖后均应及时支护,隧底初期支护后应及时施作仰拱,尽早封闭成环。
三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图4.1.1.图4.1.1 三台阶七步开挖法施工流程图2、施工作业(1)根据隧道的水文地质条件,按设计要求做好超前支护,防止围岩松弛,保证隧道开挖安全。
在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中,超前支护应按设计要求进行加强。
(2)弧形导坑应眼沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,以人工开挖为主,机械开挖为辅,开挖后及时封闭成环;仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系。
(3)施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时指导调整支护参数和预留变形量,保证施工安全;(4)三台阶七步开挖法施工步骤见图4.2.4-1,开挖透视图见4.2.4-2。
第1不,上部弧形导坑开挖;在拱部超前支护进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3~5m,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。
开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土。
上台阶开挖矢跨比应大于0.3,开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护,架设钢架,在钢架拱脚以上30㎝高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第2、3步,左、右侧中台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3~3.5m,左、右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,架设钢架,在钢架拱脚以上30㎝高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第4、5步,左、右侧中台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3~3.5m,左、右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,架设钢架,在钢架拱脚以上30㎝高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第6步,上、中、下台阶预留核心土:各台阶分别开挖预留核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
第7步,隧底开挖:每循环开挖长度宜为2~3m,开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个遂底开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为4~6m。
(5)三台阶七步开挖法的初期支护由喷射混凝土、锚杆(管)、钢筋网和钢架等组成,各部分联合受力。
初期支护应在开挖后立即施作,以保护围岩的自然承载力,其施工工艺流程图见图4.2.5。
图4.2.5 初期支护施工工艺流程图3、仰拱施工(1)遂底开挖采用全幅分段施工,上面铺设仰拱栈桥,每循环开挖长度宜控制在2~3m。
当仰拱施工滞后下部台阶开挖面30~40m时,采用短距离跳槽进行遂底开挖。
(2)遂底开挖后,及时清除虚碴、杂物、泥浆、积水,立即初喷3~5cm厚混凝土封闭岩面,按照设计要求安装仰拱钢架,复喷射混凝土至设计厚度,使初期支护及时闭合成环。
(3)仰拱超前拱墙程锲衬砌,每循环浇筑长度宜为4~6m,仰拱采用浮放模板支架成型。
仰拱混凝土分段全幅浇筑,一次成型,不留纵向施工缝,仰拱施工和变形缝设置止水带。
仰拱表面平顺、不积水。
(4)仰拱填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,浇筑前清除仰拱表面的杂物和积水,连续浇筑,一次成型,不留纵向施工缝。
填充混凝土强度达到5Mpa后允许行人通行,达到设计强度的100%后允许车辆通行。
仰拱填充表面坡度符合设计要求,平顺、排水通畅、不积水。
图4.2.4-1 开挖步骤图7图4.2.4-2 开挖透视图84、监控量测(1)老东山隧道监控量测工作紧跟开挖、支护作业进行布点和监测,量测数据运用工程类比法及时分析反馈,必要时根据分析结果及时调整支护参数,以保证施工安全。
(2)量测项目可分为必测项目和选测项目,必测项目见表 4.4.2,选测项目结合工程实际情况,按照《铁路隧道监控量测技术规程》的规定选取。
注:Ho —隧道埋深;b —隧道最大开挖宽度。
(3)净空变化量测测点布置和初读数的读取应符合下列规定。
测点、测线布置详见图4.4.3。
图4.4.3 净空变化测点布置AB C DB′C′D′隧道中线量测基线拱顶观测点1、上部弧形导坑开挖并施作拱部初期支护后,布设拱顶下沉测点A和第一条净空测量基线B—B′,在3~6h内取得初读数;2、中台阶开挖并施作上部边墙初期支护后,布设第二条净空量测基线C—C′,在3~6h内取得初读数;3、下台阶开挖施作下部边墙初期支护后,布设第三条净空量测基线D—D′,在3~6h内取得初读数;4、其它量测项目在开挖后12h内取得初读数,最迟不得超过24h,且在下一循环开挖前完成;5、拱(墙)脚净空变化、拱顶、地表观测点布设在同一断面,便于分析、比较。
(4)各测点取得初读数据后,应该按照位移速度和量测断面距开挖面距离选择量测频率(见表4.4.4)。
当出现异常情况视,应加大量测频率。
表4.4.4 测量频率注:1、B—隧道开挖跨度。
2、当按照“位移速度”和“量测断面距开挖面距离”选择量测频率出现较大差异时,宜取量测频率高的实施。
四、施工控制要点(1)隧道进洞前,及时做好洞顶及洞口防排水系统。
洞顶及洞口排水沟采用铺砌,用砂浆抹面,防止地表水及施工用水下渗,影响结构安全。
(2)三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。
工序安排应紧凑,尽量减少围岩暴露时间,避免因长时间暴露引起围岩失稳。
1、初期支护及时封闭成环,全断面初期支护闭合时间宜控制在15d左右;2、仰拱超前施作,仰拱距上台阶开挖工作面宜控制在30~40m。
铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行。
3、二次衬砌距仰拱保持2倍以上衬砌循环作业长度,但不得大于30m。
(3)在满足作业空间和台阶稳定的前提下,尽量缩短台阶长度,核心土长度应控制在3~5m,宽度为隧道开挖宽度的1/3~1/2。
(4)三台阶七步开挖法施工应严格控制开挖长度,根据老东山隧道围岩地质情况,合理确定循环进尺,每次开挖长度不得超过 1.0m;开挖后立即初喷3~5cm混凝土,以减少围岩暴露时间。
(5)严格按设计要求施作超前支护,控制好超前支护外插角,严格按注浆工艺加固底层,保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。
(6)隧道周边部位预留30cm人工开挖,其余部位采用机械开挖,中、下台阶左、右侧开挖应错开,严禁对开,左右错开距离宜为2~3m。
(7)钢架严格按照设计及规范要求加工制作和架设。
钢架应架设在坚实基面上,并加垫槽钢,严禁拱(墙)脚悬空或采用虚土回填。
钢架应与锁脚锚杆焊接牢固。
(8)隧道超挖部位必须回填密实,严禁初期支护背后存在空洞。
必要时初期支护背后进行充填注浆,保证初期支护与围岩密贴。
(9)完善洞内临时防排水系统,严禁积水浸泡拱(墙)脚及在施工现场漫流,防止基底承载力降低。
当底层含水量大时,在上台阶开挖工作面附近开挖横向水沟,将水引至隧道两侧水沟排出洞外。
反坡施工时,设置集水坑将水集中抽排。
(10)确保隧道施工的洞内通风,保证作用环境符合职业健康及安全标准。
铜锣坪隧道进洞作用指导书一、隧道概况铜锣坪隧道位于广东省境内,进口里程DK323+658,出口里程DK328+215,隧道全长4557m。
隧道进口DK323+658至DK324+052.28段位于R-5500的左偏曲线上,DK324+052.28至DK325+545.75段位于直线上,DK325+545.75至DK327+362.00段位于R-7000的左偏曲线上,DK 327+362.00至DK327+609.12段位于直线上,DK327+609.2至DK325+300段为上坡,坡度为 3.0%,坡长1850m,DK325+300至DK328+200段为下坡,坡度为-3.0%,坡长为2900m,DK358+200至DK328+215段为下坡,坡度为-5.8%,坡长4500m。
隧道最大埋深231米。
隧道地处中低山丘陵区,丘坡自然坡度较平缓,植坡发育,洞身主要穿越全风化。
强风化及风化砂岩等。
隧道通过志留系下系及奥陶系上中下统的砂岩类地层,各段不均匀地夹有页岩及千枚岩,岩质软硬不均,风化差异很大,具有富水及隔水岩性,基岩裂隙水主要由大气降水补给,且对混凝土有轻度侵蚀性,最大用水量为2200m3/d。
隧道所处底层主要为志留系下统奥陶系上中下统的砂岩类底层,洞身主要穿越全风化泥质砂岩、弱风化志留系中下统变质石英砂岩夹页岩、变质石英砂岩及含砾砂岩、弱风化奥陶系中统泥质粉砂岩夹千枚岩、奥陶系下统变质石英砂岩、奥陶系上统泥质粉砂岩夹页岩,细粒结构,钙质胶结,岩质较坚硬,节理裂隙较发育,岩体呈角砾碎石状松散、块石状镶嵌结构。