地下工程施工(隧道基本施工方法).
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隧道与地下工程施工课件
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1. 隧道的定义和分类:
- 隧道是一种由人工或机械开凿而成的地下通道,用于交通、
供水、排水、输电、通信等目的。
- 隧道可以根据用途和建造方式进行分类,常见的有公路隧道、铁路隧道、水利隧道等。
2. 地下工程施工的主要步骤:
- 地质勘察:了解地层情况,确定施工方案。
- 隧道设计:根据地质数据和使用要求,进行隧道的合理设计。
- 施工准备:包括选址、预备爆破、材料采购、设备调试等。
- 施工过程:包括掘进、支护、排水、通风等工作。
- 施工检验:对施工质量进行检验和测试。
- 竣工验收:验收地下工程的使用功能和建设质量。
3. 隧道施工方法:
- 采用开挖法:包括手工开挖、机械开挖和爆破开挖等。
- 采用盖挖法:先安装施工用的顶板结构,再进行下部开挖。
- 采用隧道掘进机(TBM):使用机械化设备进行连续掘进。
4. 隧道地质条件和支护措施:
- 地质条件对隧道的施工和支护起着决定性作用,例如地层、
地下水、断层等。
- 常用的隧道支护措施包括钢筋混凝土衬砌、锚杆支护、喷射
混凝土支护等。
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隧道单侧壁导坑施工在高等级公路建设中,隧道、特别是长大隧道一般成为整个项目的控制工程,控制着整个工程的工期,隧道施工又有作业范围小施工干扰大等特点,因此开挖又成为控制工期的关键,在钻爆法施工中,根据围岩条件,有多种施工方法:如全断面法、台阶法导坑法等。
在扁平大跨度,岩层产状平缓,地质条件差,地下水丰富的隧道施工中,单侧壁导坑法开挖不失为一种理想的开挖方法。
单侧壁导坑适用范围:适应于隧道跨度大,扁平率低、围岩较差,一般Ⅱ~Ⅲ类围岩,地表下沉需控制的隧道。
工艺原理:以岩体力学理论为基础,应用新奥法指导施工,充分发挥围岩自承能力,运用光面爆破技术,及时进行喷锚初期支护,防止围岩松动,应用监控量测及时反馈信息,充分发挥围岩和初期支护的作用,一、施工方法单侧壁导坑施工顺序如下:63 81 4 92 51、先行导坑开挖:采用微正台阶法,上半断面超前2.5~3m,使用5台气腿式凿岩机钻眼,光面爆破,每循环进尺2.0~2.5m,配备正铲卸式装载机装碴,自卸汽车运输。
2、先行导坑支护:根据围岩情况和设计要求,采用锚杆,喷射砼,架格栅支护,可利用汽车平台架钻锚杆眼,间距1.0×1.0,长度3.5m/根。
初喷砼5cm,再架设格栅,纵向间距1榀/m。
为保证施工安全,中壁墙需作临时支护,锚杆间距1.5×1.5,喷砼10~15cm,,架设格栅,纵向间距1榀/m3、右侧开挖、支护在左侧先行导坑超前50m后进行,以不影响先行导坑施工。
开挖、支护方式与左侧相似,只是不再作中壁临时支护。
4、仰拱施工在下部开挖至设计标高后,即可清基,施作单侧仰拱,另一侧仰拱应在中壁墙撤除后进行。
5、全断面衬砌在仰拱和回填完成后,开始边墙施工,按设计要求施作防水层和其他排水设施,同时做好各种预埋管件及预留洞的安装和检查,防止错埋,漏埋。
二、施工工艺1.单侧壁导坑开挖循环流程图2、单侧壁导坑标准作业循环时间工 序 标准时间(分钟)工 序 标准时间(分钟)1、上部测量 40 7、下部钻孔200 2、上部钻孔180 8、下部锚杆、架格栅 180 3、上部锚杆、架格栅 180 9、装药放炮150 4、上部喷砼 150 10、装药放炮 90 5、出碴 150 11、通风排烟 20 6、下部钻孔4012、找顶403、单侧壁导坑挖顺序流程图每榀格栅处设深孔锚杆4根,锚杆长度4~5米/根,锚杆外露与格栅焊接,然后喷砼封闭。
隧道施工方法:矿山法(传统的矿山法和新奥法)、掘进机法、沉管法、顶进法、明挖法、盾构法等。
1.矿山法1.1矿山法:用于山岭隧道,因用于矿石开采而得名,它包括传统矿山法和新奥法。
多数情况下都需要采用钻眼爆破来进行开挖,又称为钻爆法。
有时将新奥法从矿山法中另立系统。
(将采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法称为“传统的矿山法”。
将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法称为“新奥法”)1.2新奥法与传统的矿山法区别:传统的矿山法施工是把地层压力视作外力荷载,新奥法是把围岩和支护结构作为一个统一的受力体系,围岩是荷载的来源,又是支护结构体系的一部分,围岩和支护结构相互作用。
1.3新奥法施工的基本思想:充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护结构的监控、量测来指导地下工程的设计与施工。
1.4新奥法的主要特点:a.充分保护围岩,减少对围岩的扰动。
因为岩体是隧道结构体系中的主要承载单元,所以在施工中必须充分保护围岩,尽量减少对它的扰动。
b.充分发挥围岩的自承能力。
c.尽快使支护结构闭合。
d.加强监测,根据监测数据指导施工。
1.5新奥法的基本原则:可扼要地概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤量测”。
2.掘进机法2.1掘进机法:包括隧道掘进机法和盾构掘进机法,前者应用于岩石地层,后者主要应用于土质围岩,尤其适用于软土、流砂、淤泥等特殊地层。
掘进机施工法(TBM)是一种利用回转刀具开挖(同时破碎和掘进)隧道的机械装置。
此法修筑隧道的方法称掘进机法。
2.2优点:施工速度快,工期得以缩短,特别是在稳定的围岩中长距离施工时,此特征尤其明显。
无爆破围岩的损伤小,减轻支护的工作量。
振动、噪声小,对周围的居民和结构物的影响小。
因机械化施工,安全,作业人员少。
安全性和作业环境有了较大的改善。
2.3缺点:费和运输、组装、解体等的费用高,初期投资高,不用于短隧道。
地下隧道施工法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。
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法,在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。
浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法,明挖法施工属于深基坑工程技术。
由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护,防止地表沉降,减少对既有建筑物的影响。
明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济,常被作为首选方案。
但其缺点也是明显的,如阻断交通时间较长,噪声与震动等对环境的影响。
明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土,如图1.上海地铁M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。
该车站为地下2层岛式车站,长166.6 m,标准段宽17.2 m,南、北端头井宽21.4 m.标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构,端头井部分为双柱双跨结构,共有2个风井及3个出人口。
车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构,地下连续墙在标准段深26.8m.墙体厚0.6m.车站出人口、风井采用SMW桩作为基坑的维护结构。
2、盖挖法盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。
主体结构可以顺作,也可以逆作。
在城市繁忙地带修建地铁车站时,往往占用道路,影响交通当地铁车站设在主干道上,而交通不能中断,且需要确保一定交通流量要求时,可选用盖挖法。
2.1盖挖顺作法盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高。
依序由下而上,施工主体结构和防水措施,回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。
最后,视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。
施工顺序如图2.在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时,可考虑采用盖挖顺作法。
第1篇地下工程是指在地面以下进行施工的建筑、构筑物等工程。
随着城市化进程的加快,地下空间资源得到了广泛开发利用,地下工程的需求也越来越大。
地下工程施工方法主要包括以下几种:一、明挖法明挖法是指先将地面挖开,在露天情况下修筑衬砌,然后再覆盖回填的地下工程施工方法。
适用于浅埋隧道、地下房屋和地下构筑物等。
明挖法施工速度快,成本低,但需占用地面空间,对周边环境影响较大。
二、暗挖法暗挖法是指在地下挖洞的方式施工,主要包括矿山法、盾构法、顶管法等。
1. 矿山法:矿山法是指用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。
适用于埋置较深的土层或岩石层。
矿山法施工经验成熟,安全可靠,但施工过程复杂,成本较高。
2. 盾构法:盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。
将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩,防止发生坍塌。
同时,在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构。
盾构法施工速度快,对周边环境影响小,但设备投资大,施工成本高。
3. 顶管法:顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。
顶管法施工速度快,对周边环境影响小,但施工过程中需注意导向和纠偏。
三、沉管法沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。
将预制好的管段沉放到水底,然后拼装成隧道。
适用于水底隧道施工,具有施工速度快、对环境影响小等优点。
四、新奥法新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时的进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分。
新奥法适用于软弱围岩地层,施工安全,工程质量可靠。
五、浅埋暗挖法浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。
在城镇软弱围岩地层中,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和喷锚作为初期支护手段,按照十八字原则进行施工。
隧道施工方法隧道施工是一项重要的工程活动,用于连接山脉、河流、海底等地形,解决交通运输和城市发展的需求。
隧道施工方法的选择对项目的成功与否起着决定性作用。
本文将介绍几种常见的隧道施工方法及其特点。
1.开挖和支护法这是最常见的隧道施工方法之一。
它首先涉及地下部分的开挖,通常使用钻井、爆破、推土机和挖掘机等设备。
开挖好后,支护工作开始,以确保隧道结构的稳定性。
常用的支护方法包括喷射混凝土、预制节段和钢支撑等。
开挖和支护法适用于短隧道和中等规模的隧道施工。
2.隧道掘进机法隧道掘进机(TBM)是一种特殊的机械设备,用于在地下钻洞和开挖隧道。
这种方法比传统的施工方法更快、更高效。
隧道掘进机的工作原理是通过旋转刀盘来推进和采矿,而不需要人工开挖。
隧道掘进机法适用于长隧道和大型的地下工程。
3.喷射混凝土法喷射混凝土法是一种常用的隧道施工方法,它使用喷射机将混凝土喷射到隧道壁上,形成一层坚固的衬砌。
这种方法在施工过程中可以保持隧道的稳定性,并提供防水和防火的功能。
喷射混凝土法适用于大直径隧道和需要高度定制壁面的隧道。
4.顶管法顶管法是一种适用于水平或近似水平地层中隧道施工的方法。
它通过顶部的压力来推进和开挖隧道,同时保持地面的稳固。
这种方法适用于软土层、粘土层和砂层等地质条件。
5.盾构法盾构法是一种将隧道分为多个隧道节段,并通过盾构机进行推进和开挖的方法。
这种方法通常用于困难的地质条件,如岩石和高压地层。
盾构法的优点是能够减少对地面的干扰,并提供更高的安全性。
6.冻结法冻结法是一种在地下水位较高的条件下进行隧道施工的方法。
它涉及到在地层中注入冷冻液,使地下水结冰,并形成冻土。
然后,在冻土中开挖隧道。
冻结法的优点是可以有效地控制地下水的渗透,并提供较好的稳定性。
以上是几种常见的隧道施工方法,每种方法都有自己的特点和适用条件。
在选择合适的施工方法时,需要考虑到地质条件、工程规模和工期等因素。
隧道施工是一项复杂的工程活动,需要仔细的规划和操作,才能确保工程的顺利进行。
地道施工技术一、掘进技术1、人工开挖:主要合用黄土地区或破碎废弛岩石或土质地道。
一般用新式手持式封鎬。
十锅镐进行掘进,用铁锹、簸箕和翻斗车进行装渣和出渣。
人工掘进对围岩扰动小,能有效保护围岩,防范围岩因扰动过大而发生塌方。
但掘进速度慢,工人劳动强度大。
2、钻爆开挖:即是经过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法,简称钻爆法。
这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔,用火雷管逐一引爆单个药包,发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔,应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。
施工前,要依据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件,选定掘进方式(1)打眼前必然先放好断面中线,水平,并在开挖面划好轮廓线,按钻爆参数图部署炮眼地点。
(2)炮眼的深度、角度、间距按钻爆参数要求确立。
掏槽眼间距偏差和眼底间距偏差不得大于 5cm,辅助眼眼口排距、行距偏差均不得大于 5cm,周边眼沿地道设计断面轮廓线上的间距偏差不得大于5cm,周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,最大不得超出15cm。
内圈眼至周边眼的排距偏差不得大于5cm,炮眼深度超出 2.5m 时,内圈炮眼与周边眼宜采纳同样的斜率。
(3)掏槽眼部署在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石。
周边炮眼应沿设计开挖轮廓线部署,辅助眼应交错平均地部署在周边眼与掏槽眼之间,并垂直于开挖面打眼,力求爆下的石碴块体大小合适装碴的要求。
开挖断面底面两隅处,应合理部署辅助眼,合适增添药量,除掉爆破死角。
断面顶部应控制装药量,防范出现超挖量。
(4)装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。
已装药的炮眼应及时用炮泥拥堵密封。
周边眼的拥堵长度不宜小于 20cm,采纳预裂爆破时,应从药卷顶端进行拥堵,不得只拥堵在眼口。
(5)钻爆施工中严格控制超欠挖。
当岩层圆满、岩石抗压强度大于30Mpa 并确认不影响衬砌结构坚固和强度时,赞成岩石个别突出部分欠挖,隆起量不得大于 5cm。
地下工程施工方法引言地下工程是指在地下进行的各种建筑、交通、水利等工程项目,如地铁、隧道、地下室等。
地下工程施工方法是指在地下工程建设过程中采用的各种技术和方法。
本文将介绍地下工程施工方法的基本概念、主要步骤以及常用的技术手段。
基本概念地下工程施工方法是指在地下进行的各种建设项目中所采用的具体技术和方法,包括施工流程、机械设备选择、材料使用等方面。
地下工程施工方法的选择直接关系到项目的质量、进度和安全。
主要步骤1. 前期准备前期准备是地下工程施工过程中非常重要的一步,包括项目可行性研究、设计方案确定、土壤勘察等。
在这个阶段,需要对项目进行全面的分析和评估,确定施工方案,并制定相应的施工计划。
2. 土方开挖土方开挖是地下工程施工过程中最基本也是最关键的一步。
根据具体情况选择合适的土方开挖方法,如机械开挖、爆破开挖、人工开挖等。
在进行土方开挖时,需要注意土质的稳定性和承载力,避免发生塌方和地面沉降等问题。
3. 结构施工结构施工是地下工程施工过程中的重要环节,包括地下结构的建设和加固。
根据具体项目选择合适的结构施工方法,如钢筋混凝土浇筑、钢结构安装等。
在进行结构施工时,需要确保施工质量和结构的稳定性。
4. 排水处理地下工程通常会遇到排水问题,需要采取相应的排水处理措施。
常用的排水处理方法包括泵站建设、地下水位降低、排水管道布设等。
在进行排水处理时,需要考虑地下水位、土壤渗透性以及周边环境等因素。
5. 管线敷设地下工程中常涉及到管线敷设,如给水管道、电力线缆等。
在进行管线敷设时,需要选择合适的敷设方法,并注意保护和维护已有的管线设施。
还需要进行管道的试压和检测,确保管线质量和安全。
6. 后期维护地下工程施工完成后,还需要进行相应的后期维护工作。
包括巡视检查、设备维护、安全管理等。
后期维护工作的目的是确保地下工程的正常运行和使用。
常用技术手段地下工程施工中常用的技术手段包括但不限于以下几种:•盾构技术:盾构机是一种专门用于隧道掘进的机械设备,可以在地下进行快速而精确的掘进作业。