文章编号:100926825(2010)0520294202
空间小间距立体交叉隧道施工技术
收稿日期:2009210215
作者简介:傅腾玄(19632),男,高级工程师,中国海外工程有限公司,北京 100048
傅腾玄
摘 要:通过六盘水至沾益铁路复线建设中内昆联络线新梅花山隧道上跨正线乌蒙山一号隧道的工程实例,介绍了空间
小间距立体交叉隧道的施工顺序及开挖、支护技术,以期为类似工程积累经验。关键词:小净距,空间立体交叉,隧道施工中图分类号:U455文献标识码:A
1 工程概况
贵昆铁路复线乌蒙山一号隧道穿越梅花山主脉,位于梅花山
车站与观音河之间。隧道穿越区发育有15条断层和2个背斜、1个向斜。本隧道主要的工程地质问题为岩溶、岩堆、滑坡、顺层
及断层破碎带、煤层瓦斯及采空区、涌水突泥等问题,特殊岩土为
红黏土、石膏。该隧道正线在D K270+420～D K270+438段下穿内昆疏解线的新梅花山隧道,交叉角64°47′53″,交叉段里程范围
D K270+423.35～D K270+435.38,斜长16.15m ,包括前后洞轮
廓渐变段共70m ,两隧道轨面高差为11.03m ,上部隧道仰拱基
本与下部隧道拱部初期支护相连。该立交处附近通过断层破碎
带,经过物探验证断层带位置以及破碎富水。
2 衬砌方案的选择与施工顺序的确定
2.1 衬砌方案
正线乌蒙山一号隧道位于新梅花山隧道下面,为增加整体强
度和刚度,将立体交叉段设计为钢筋混凝土框架结构,框架底板
和顶板厚1.2m ,边墙厚1.5m ,钢筋混凝土框架衬砌段长度为
5.85m 。位于其上的新梅花山隧道衬砌采用普通椭圆形钢筋混
凝土衬砌形式,不进行加强。
2.2
上下隧道施工顺序的选择按照原设计立交方案,先进行内昆疏解线新梅花山隧道施工(从进口开始、出口是另一工作面),全断面越过交叉段至少20m 以上后停止继续向前掘进(剩余部分交给出口的工作面完成),然后回头在D K270+428(框架中心里程)向下开挖竖井,井深2m 即可;下部乌蒙山一号隧道随后按拱顶有大洞的类似处理办法通过本段并一直向前,二衬跟上来,自下而上,先施作完下面框架,再
在框架顶板上施作其上新梅花山隧道交叉段(及其影响段)衬砌。
规方法是采用静载试验和动载试验,并对试验结果与原始设计的计算结果进行对比,从而判断桥梁的安全状况。
5 加强桥梁维护资金的投入与管理
我国桥梁中多是二十世纪七八十年代建造的桥梁,有的建造年代更久远,随着桥龄的增加和超载车辆的日益增多,桥梁病害已经进入高发期。桥梁病害一旦发生,如不及时维修,很快就会加速发展,直至出现桥板断裂、桥面坍塌等严重事故。在这种情况下,原有的计划维修体制已不适应目前桥梁维修的实际需要,应建立桥梁应急维修专项资金,做到发现问题,要及时启动,快速维修,避免桥梁病害进一步恶化,将其消除在萌芽阶段。应从以下四个方面抓起:1)认真做好桥梁质量评价体系,要积极采纳,付诸实施,在原计划资金不足的情况下,追加计划,确保资金全额到位,以保证该项工作的实施。因为桥梁维修非同路面维修,路面维修欠账,至多造成道路难行;而桥梁维修欠账,将会造成车毁人亡。因此必须依据科学决策的结果,确保实施资金到位。2)要有足够的桥梁检测和管理资金,以保证桥梁维护管理的前期工作到位。3)对资金实行严格的计划管理,对于编报的桥梁维修计划,要层层审核,层层把关,严格按照程序办理。对资金的拨付,要严
格监管,切实抓好桥梁管理资金在使用过程中的控制,每季度进行抽查,确保资金的有效使用,专款专用。4)加强领导监督,改变过去那种单一的财务监督为财务、审计、技术三监督,对发现的不合理问题要严肃查处,决不姑息,杜绝桥梁维修资金的管理混乱现象。
6 结语
随着国家经济建设的快速发展,大型运输车辆的不断增加,桥梁维护管理工作将面临更大的挑战。我们要加大科技投入,加强科技创新,开发桥梁维护科研项目,提高桥梁维护新技术、新材料、新工艺的推广应用,不断探索、研究提高桥梁管养水平的新思路、新途径,才能充满自信,迎接挑战,确保桥梁的畅通和使用安全。参考文献:[1] 许永明,卓知学.公路养护与管理[M ].北京:人民交通出版
社,2006.[2] 冯立军.公路桥梁养护管理存在弊端及建议[J ].华东公路,
2007,22(3):6.[3] 任凤霞.公路桥梁养护管理理论分析[J ].科学决策,2008,5
(1):11.
On the maintenance and management of highw ay bridge
FAN Zhong 2ming
Abstract :It illustrates the necessity of reinforcement of the maintenance and management of bridge ,selectively analyzes the problems exists in current highway bridge maintenance ,and puts forward measures and suggestions of the reinforcement of bridge maintenance and management ,so as to provide new ideas for improving the level of bridge management.K ey w ords :bridge maintenance ,management ,awareness ,measure
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492?第36卷第5期2010年2月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE
Vol.36No.5Feb. 2010
为确保隧道安全,防止后施工的上洞因下洞施工出现沉降,使上洞衬砌发生裂缝而容易产生漏水现象,本施工组织设计确定两隧上下交叉段总的施工原则是:先下(乌蒙山一号隧道)后上(新梅花山隧道)。先下后上就是先施工完下穿的乌蒙山一号隧道部分,再施工上面的新梅花山隧道。
3 施工技术
3.1 乌蒙山一号隧道立体交叉段施工
因框架结构段轮廓为矩形,为保证行车限界,该段轮廓尺寸较正常断面要大很多。当隧道开挖到渐变段时,逐渐改变周边眼孔眼布置,根据设计衬砌外缘轮廓尺寸调整孔眼数量,在保持进尺的情况下,逐渐增大隧道轮廓,使其到达上下隧道交叉点时轮廓基本达到框架结构尺寸,然后再直接向前掘进,当到达普通段后,再回头修整交叉段轮廓,使其满足框架结构及其初期支护的轮廓要求。然后立即进行喷锚支护,对喷锚支护进行监控量测,当喷锚支护基本稳定时,支立框架底板模板,绑扎底板钢筋,浇筑混凝土,当底板混凝土强度达到1.2MPa 时,绑扎边墙及顶板钢筋,支立脚手架及边墙、顶板模板,浇筑混凝土。
3.2 新梅花山隧道交叉段施工
当乌蒙山一号隧道交叉段框架式衬砌结构混凝土强度达到设计强度80%以上时,可根据新梅花山隧道进展情况,进行交叉段掘进。在施工中,为减小新梅花山隧道的爆破对乌蒙山一号隧道围岩的扰动以及对已建成的框架结构的影响,新梅花山隧道交叉段采用上下台阶开挖,并在上下台阶底部设置减震带。3.2.1
台阶法开挖方案上台阶开挖高度取4m ,采用短进尺、弱爆破减震开挖;为了
尽可能减少爆破对新梅花山隧道的影响,掏槽眼设置在掌子面的上部,且在交叉段正上方10m 范围内,每循环进尺取1m 。下台阶开挖时,采用短进尺减震爆破开挖,每循环进尺取0.5m 。3.2.2
减震带的设置为减小爆破冲击波带来的震动,降低开挖作业对下方隧道衬
砌的扰动,上、下台阶爆破时均在底部设置减震带。它由两列89mm 减震孔组成,其深度为掘进眼的7倍,沿其周边设14个42mm 减震孔,其深度为掘进眼的2.5倍,以尽量减小爆破对隧道围岩的影响。
3.3 钻爆作业3.3.1
钻爆工艺钻爆工艺对钻爆作业以及整个开挖作业的质量和效果起关
键性的作用。隧道爆破采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。其工艺选用台阶法微震动光面爆破。炸药选用<25mm 的2号防
水乳化炸药。对于周边眼采用导爆索绑小药卷的空气间隔装药
结构。掏槽选用直眼掏槽。
3.3.2
断面光面爆破参数的设计1)炮眼深度的计算。L =λL 0。其中,L 为炮眼深度,m ;L 0
为每掘进循环的计划进尺数,m ;λ为炮眼利用率(掏槽眼取0.7,
掘进眼取1.1,周边眼及底板眼取1.2)。2)上下台阶炮眼数的计
算。N =qSL /λr 。其中,N 为上台阶炮眼数;q 为单位炸药消耗
量,kg/m 3;S 为台阶开挖面积,m 2;L 为每循环开挖进尺,m ;λ为装药系数;r 为每米药卷的炸药质量,kg/m 。3)装药结构的确定。本次施工中采用不耦合装药结构,优点是增加落岩破碎度,减少对炸药的消耗。周边眼均采用间隔装药形式,较为完整的软弱岩层采用集中装药形式,且不耦合系数为1.3。4)其他参数的计算。周边眼间距35cm ,抵抗线60cm ;单位炸药消耗量q ,Ⅴ级围岩取0.125kg/m ,Ⅳ级围岩取0.188kg/m ,堵塞长度30cm 。另外,采用黄泥堵塞炮眼,避免发生冲炮,掘进眼的堵塞长度取25cm ～28cm 。
3.4 支护结构
因空间立体交叉处围岩比较破碎,乌蒙山一号隧道在进入框架结构前采用小导管进行加强支护,钢筋拱架采用两根Φ22钢筋焊接而成,小导管在开挖面沿拱墙按环向间距0.25m ～0.5m (根据地质情况确定间距),外插角15°钻孔,采用外径<42mm ,壁厚4mm 的热轧无缝钢管加工制成,长8.0m 。初期支护采用喷锚网支护,环向采用<22锚杆,间距0.3m ×0.3m ,锚杆长3.5m ,<6.5钢筋网,间距0.2m ×0.2m ,喷厚15cm C20混凝土进行初期支护。
3.5 隧道爆破震动监控量测
隧道爆破震动监控量测采用由拾振器、INV306型数据采集仪、DASP 2V IB 分析软件、笔记本电脑、打印机等部件组成的测试系统。在新梅花山爆破时,测量乌蒙山一号隧道的框架混凝土质点震动速度,应满足《爆破安全规程》的规定。
4 施工效果
新梅花隧道已于2009年9月顺利通过交叉段,经监控量测,新梅花山隧道没有对乌蒙山一号隧道的衬砌产生明显影响,新梅花山隧道也基本没有下沉,且施工过程中未发生任何安全事故。实践证明了该施工方案以及各种技术措施的可行性和有效性,也确立了该工程在同类工程中具有重要的借鉴价值。
5 施工可借鉴的几个方面
1)小净距空间交叉隧道在开挖上可采用上下台阶法进行施
工,以减小对围岩的扰动以及对先施工的建构筑物的影响,在空间交叉的底板薄弱段应采取机械破碎辅以人工的方式进行开挖。2)爆破工艺上采用毫秒微差弱爆破,运用短进尺、弱爆破以降低
一次爆破性对先施工隧道造成的影响,合理制定爆破参数,确保
施工安全。3)爆破监测工作在此工程中具有举足轻重的作用,爆破监测应严格遵循现行《爆破安全规程》,并在以爆破监控量测反馈情况的前提下,提出更加合理的爆破安全方案和建议来指导施
工。4)新梅花山隧道爆破时减震带的设置减少了爆破冲击波对乌蒙山一号隧道的震动作用,乌蒙山一号隧道框架混凝土没有出现裂纹现象。参考文献:[1] TBJ 204296,铁路隧道施工规范[S].[2] 朱月贵,王 松.浅谈九曲小净距隧道的施工[J ].山西建筑,2008,34(11):3352336.Construction technology of space small distance interchange tunnels
FU T eng 2xu an
Abstract :Through the engineering example of over main line Wumengshan 1st tunnel in new Meihuashan tunnel of Nei 2Kun line which is un 2der construction in the Liupanshui 2Zhanyi alternate railway lines ,this paper introduces the excavation and support technology as well as the construction orders of space small distance interchange tunnels ,accumulating experiences for similar projects.K ey w ords :small net space ,space interchange ,tunnel engineering
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592? 第36卷第5期2010年2月
傅腾玄:空间小间距立体交叉隧道施工技术
小间距隧道施工技术浅析 摘要：浅埋暗挖法因为较盾构法具有更高的灵活性以及对地层更强的适应性，而又能够避免明挖法对地表造成的干扰，因此已经在我国广泛应用于地铁小间距隧道工程的施工中。本文对地铁小间距隧道施工中浅埋暗挖法的施工原理和施工技术进行了简单地介绍和分析。 关键词: 地铁小间距隧道；施工技术；浅埋暗挖 Abstract: the shallow depth WaFa because a shield law has higher flexibility and more adaptable to the formation, and can avoid the interference of the surface to cause WaFa, so in our country has been widely applied in small space between the subway tunnel project construction. In this paper, the subway small spacing in tunnel construction WaFa shallow depth of the construction principle and construction technology of the simple introduction and analysis. Key words: the subway tunnel small spacing; Construction technology; Shallow depth excavation 一、引言: 浅埋暗挖法是根据岩体力学的相关理论，并对隧道围岩的变形进行测量和监控，通过新型的支护结构，从而尽量利用围岩自身承载能力来指导施工和设计的方法。与盾构法、明挖法相比，浅埋暗挖法因为较盾构法具有高度灵活性和对地层较强的适应性，而又能够避免明挖法对地表造成的干扰，因此已经在我国广泛应用于地铁小间距隧道工程的施工中。 二、地铁小间距隧道施工中浅埋暗挖法的施工原理 目前我国许多地铁小间距隧道都属于浅埋隧道，其最大的特点就是埋深浅。而在其施工过程中经常因为地层损失而造成地面的移动明显，病情对周边环境的影响很大，所以对注浆、排水、衬砌、支护、开挖等方法都提出了更高的要求，使得施工难度的提高。而浅埋暗挖法则不仅仅只是对新奥法的简单运用，而是在其基础之上结合我国的实际水文条件、地质条件、工程特点的进一步创新和发展。 由于浅埋暗挖法的设计理论主要是建立在岩石的双向压缩应力和应变特性、岩石的三向刚性压缩试验的特性以及莫尔理论的基础之上的，并且又考虑到了地铁小间距隧道掘进时的时间效应和空间效应而进一步提出的新理论。这项理论主要集中在围岩变位支护、围岩压力、构筑时机、结构种类这四者的关系上面，并且贯穿于不断变更的施工和设计的整个过程中。浅埋暗挖法提出了与传统方法截
浅析小净距隧道施工技术 1、工程概况 岑安岭隧道位于高州市东岸镇山甲村与上垌村一带，设计为小净距隧道，洞室净空11.0×5.0m，隧道净宽：0.75+0.75+2×3.75+1.0+1.0=11.0m；左线起讫桩号为：ZK55+893～ZK56+403，长510m；右线起讫桩号为：YK55+892～YK56+400，长508m。进口左右线间距16.59m，出口左右线间距10.52m。洞口设计标高左线98.684m、右线98.702m；出口设计标高左线101.413m、右线101.414m，隧道最大埋深约105.8m，属中隧道。 隧道区地质为白垩系含砂砾岩、寒武系加里东期混合岩、残破积黏性土，局部见加里东期花岗岩侵入。隧道主要围岩类型为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，参数见下表： 隧道参数表 2、初步施工方案 隧道机械化施工作业图 岑安岭隧道为小净距隧道，为保证隧道结构安全，隧道施工时应严格遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则，隧道出口段通过水平中空注浆锚杆加固中间岩柱，使其具有足够的强度和稳定性。施工中应加强监控量测，根据量测分析结果及时调整设计参数，实现动态设计，信息化施工。 岑安岭隧道为小净距隧道，为保证隧道结构安全，隧道施工时应严格遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则，Ⅴ围岩采用
CD法（单侧壁导坑法）施工、Ⅳ上下台阶法（短台阶法）、Ⅲ全断面法进行暗洞开挖。 岑安岭隧道设计、施工均以新奥法为指导原则，采用复合衬砌，以锚杆、钢筋网、湿喷混凝土、钢拱架等为初期支护，并辅以长管棚、超前注浆小导管等支护措施，充分发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。 3、小净距隧道施工 （1）隧道洞身开挖施工顺序：测量画开挖轮廓线→布炮眼→钻炮眼→装药→爆破→通风→洒水→出渣→监控量测。 （2）隧道初期支护施工顺序：通风→清理岩面→处理欠挖→初喷砼→打结构锚杆挂钢筋网→安装格栅钢架→打超前锚杆并焊接→喷射砼到设计厚度→围岩量测→反馈、修订支护参数。 （3）隧道二次衬砌施工顺序：监控量测→确定施作二次衬砌→施工准备→涂脱模剂→台车就位→施作止水带→预埋件安装→灌注混凝土→脱模→台车退出→养护。 3.1、临时设施 隧道施工通风采用轴流通风机，通风采用1100mm高强软风管。隧道两端同时掘进，每个洞口均设置4台20 m3电动空压机组成的80 m3空压站，送风管路采用Φ120mm钢管。隧道纵坡排水采用顺坡排水，施工时采用抽水泵机械排水。施工时应注意使排水沟通畅，避免使拱脚浸水。 隧道施工降尘采用水幕降尘和个人带防尘口罩相结合的方式。水
小净距隧道定义与分类 在工程设计和施工中，对小净距隧道的理解偏差，导致小净距隧道设计与施工措施以及造价的偏差。因此，什么是小净距隧道、不同围岩、不同净距的小净距隧道如何分类，不同类型的小净距如何处理，是目前工程师们想知道也是工程建设必须明确的关键问题。 对小净距隧道的认识，可以从广义的角度、施工力学的角度上去定义与认识。现行《公路隧道设计规范)对分离式隧道水平净距在布线上做了原则性的规定，一般要求净距不小于表1限值。规范认为“小净距隧道是指隧道中间岩柱厚度小于表1建议值的特殊隧道布置形式”。 有的学者研究认为：小净距隧道中间岩柱的合理厚度是能保证小净距隧道施工过程中岩柱的塑性区不重叠，该中岩柱的厚度即为小净距隧道的合理净距。并认为V级围岩的合理净距应大于0.75B，Ⅳ级围岩的合理净距应大于0.50B，Ⅲ级围岩的合理净距应大于0.30B。广义上可认为隧道净距小于表1限值时均为小净距隧道，但从相邻隧道的空间关系上看，小净距隧道又可分为错台、交叉重叠及平行三种基本型式。 面对目前突破表1净距限值的公路隧道工程越来越多，仅仅依靠这样一个标准来认定小净距隧道，而不考虑隧道的空间关系、不同小净距隧道的净距大小、施工方法以及爆破振动等因素的影响，显然是不合理的。因此，对小净距隧道如何定义与分类是一个需要深入研究的问题。 初步研究表明，隧道净距在1.5B以上时，小净距隧道一般可采取施工控制措施，而不需特殊加固设汁；而隧道净距在1.5B以下时，应根据不同的围岩和净距，对小净距隧道分类处理。因此，小净距隧道设计首先应确定合理的净距，其次是不同类别的小净距应采取不同的对策措施。 通过计算发现(图1为中岩柱塑性区随净距的变化图)，随着两隧道净距的减小，中夹岩墙的塑性区范围明显增加，当净距较小时岩墙出现贯通的塑性区。当隧道净距为2m、3m时，岩墙塑性区完全贯通；当两隧道净距增加至12m时，岩墙塑性区与单洞开挖时接近。同时，塑性区的大小与隧道的埋深以及围岩的类别有关。一般来讲，随着隧道埋深的增加，塑性区加大；随着围岩类别降低，塑性区增加。 理论计算同时表明(图2为中岩柱竖向应力随隧道净距的变化图)，随着两隧
浅谈大断面小净距隧道施工技术 孙新明 （中国中铁航空港建设集团杭州公司，浙江杭州 310000）摘要：为确保开挖过程中围岩的稳定性,减少因隧道间距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素的影响,满足小净距隧道中夹岩特有的加固要求,本文结合温绕高速石鼓岭隧道施工，阐述小净距大断面隧道施工中开挖工法、爆破震动控制、中夹岩柱的保护、监控量测等关键技术。 关键词：小净距隧道；中夹岩；注浆；监控量测 1 工程概况 位于浙江省温州市境内的石鼓岭隧道，设计为分离式双向六车道的公路隧道。左线长度404m，右线长度365m，左、右线分别设置半径为R=1250m、R=1350m 的右偏曲线。隧道双洞中轴线间距为24.341m，隧道净宽为14.5m，中夹岩净宽9.84～10.4m，最大开挖断面达到166m2，属于典型的双线、大断面、小净距隧道。地质钻探资料揭示该隧道的岩石条件较差，以砂岩和凝灰岩为主，地下水主要为基岩裂隙水，基岩节理裂隙发育，易于储水，汇水面积较小，降雨时，沿节理面有滴水或渗水现象，此隧道以Ⅳ-Ⅴ级围岩为主。该隧道支护、衬砌共分6种类型：Ⅲ级围岩40m（SB3）, Ⅳ级及以上围岩729m(SB4长406m、SB4JQ长73m、SB5b长99m、SB5a长57m，SB5JQ长40m)，洞门结构54m。 2 开挖工法 2.1 Ⅴ级围岩洞口浅埋段 洞口属于Ⅴ级围岩浅埋段，先行、后行洞均采用双侧壁导坑。隧道施工先掘进洞超前后掘进洞开挖工作面不小于50m，后掘进洞开挖掌子面必须在先掘进洞仰拱施工完成后进行。 隧道各部施工开挖前应先做好超前支护措施。进洞段采用ф108*6mm长管棚进行超前支护。应注意超前支护与开挖的间隔时间，按照图纸设计浆液分类，间隔时间宜为8h，并根据开挖效果，适当调整时间。 导坑施工时应采用人工开挖或微振爆破，尽量减少对围岩的扰动。侧壁导坑掌子面应采用喷射混凝土及时封闭，以保证开挖面的稳定。
小净距隧道施工要点 山区高速公路选线时上、下行隧道往往受地形限制，使得两相邻隧道的最小净距不能满足设计规范的要求。 在此情况下,福建省近年来较流行的隧道结构形式为单线双洞连拱隧道。由于连拱隧道的工程造价、施工难度、施工周期均比双线双洞隧道大得多,为此,在工程实践中衍生出一种新的结构形式小净距隧道。小净距隧道双洞的中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间,一般小于1. 5 倍隧道开挖断面的宽度。 开挖及施工顺序 隧道开挖要根据围岩情况、施工能力、施工机具配置、工序转换等多方面因素加以考虑,保障施工的安全,保障施工进度。对于小净距隧道来说,由于双洞之间的相互影响,两隧道工作面必须要错开一段距离,才能尽量减少相互之间的扰动影响。先行洞根据围岩情况一般超前12倍洞径。其断面的开挖方式,需要根据围岩的实际情况具体选用最安全、经济的方法。对于岩性较差的Ⅵ、Ⅴ级围岩一般采用单或双侧壁导坑法,开挖前应进行围岩超前预加固和地表加固;对于Ⅳ级围岩推荐采用上下台阶与正、反向单侧壁导洞组合的开挖方法,先行洞采用工序较为简单的上下台阶法,后行洞要首先加固中夹岩,利用侧壁临时支护,减少后行洞开挖对中夹岩的扰动;对于岩性较好的Ⅲ级以上围岩可采用超前导坑预留爆层法。 钻爆技术
小净距隧道钻爆施工质量直接关系到隧道施工的成败,钻爆作业应监测围岩爆破扰动深度、爆破震动对周边及中夹岩柱的破坏程度,对爆破震动加以控制,以利中夹岩柱的稳定。 小净距隧道由于中夹岩柱的宽度较小,后开挖隧道的爆破振动对先开挖隧道会产生较大影响,应将先开挖隧道衬砌处的振动速度控制在15cm/s 以内,并以此作为后开挖隧道各段爆破药量的计算依据。 为避免震动波的叠加,必须采用微差控制爆破,各段起爆时间应根据震动测试确定,或按经验值200ms为宜。 对于Ⅳ级以下围岩地段的施工采用预裂爆破作业,对于Ⅲ级以上围岩地段的施工采用光面爆破作业。预裂爆破和光面爆破要根据围岩特征和工程类比经验或施工规范,合理地选择周边眼间距、周边眼的最小抵抗线及相对距离装药集中度等参数。周边眼沿设计开挖轮廓线布置,必须采用小直径药卷严格控制装药量,并使药量沿炮眼全长合理分布,采用毫秒雷管微差顺序起爆,使周边爆破时产生临空面。掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石。辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼和掏槽眼之间,并垂直于开挖面,使得爆破的石蹅块体大小适合装蹅运输。 中夹岩加固 减少对岩柱的破坏,加固中间岩柱是小净距隧道建造成功的关键。在软弱围岩地段必须进行中夹岩柱的加固,对岩性较好的Ⅲ级以上围岩仅需对岩石破碎带部位进行加固。加固方法主要包括对岩柱的注浆加固及水平拉杆加固措施。
浅析隧道施工新技术 发表时间：2017-09-28T10:31:55.953Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：李中山[导读] 摘要：改革开放以来，我国经济发展迅速，城市规模不断扩大，城市人口剧增，许多城市不同程度地出现了建筑用地紧张中铁十二局集团第一工程有限公司广西桂林 541200 摘要：改革开放以来，我国经济发展迅速，城市规模不断扩大，城市人口剧增，许多城市不同程度地出现了建筑用地紧张，生存空间拥挤，交通堵塞等问题。这些问题给人类居住条件带来很大影响，阻碍了现代城市的可持续发展。为了缓解以上问题，我国及世界上其他各国都开始向地下空间发展，隧道工程便是对地下空间利用的一种体现。与西方发达国家相比，我国隧道建设起步较晚，存在施工经验不 够丰富、设计理念不够先进等问题。不过，改革开放以后，我国隧道工程发展迅速，各种隧道工程的建设为我国隧道理论的发展、完善提供了宝贵的经验。 关键词：隧道施工；低温、负温混凝土技术；机械手湿喷混凝土技术 1、隧道工程理论 1.1“松弛荷载理论” 二十世纪20年代提出传统的“松弛荷载理论”，其核心内容是：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。 1.2“围岩承载理论” 二十世纪50年代提出的现代支护理论，即“围岩承载理论”（简称“岩承理论”），其核心内容是：围岩稳定显然是其自身有承载自稳能力；不稳定围岩丧失稳定确实有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能进入稳定状态。这是一种比较现代的理论，它已经脱离了地面工程考虑问题的思路，而更接近于地下工程实际，半个世纪以来已被工程界广泛接受和推广应用，并且表现出了广阔的发展前景。 2、隧道保温防寒技术 在隧道开挖后，施工破坏了冻土区原有的稳定热力条件，被开放通风的对流所取代，这时衬砌后面的围岩会形成季节性融化圈。产生一种对隧道衬砌支护不利的反复作用的冻涨力。冻涨力加之其他作用力共同作用于隧道衬砌上将会造成隧道的剥落和开裂，会使隧道出现裂缝、漏水等情形，对隧道的正常运行产生危害。为了使冻害对隧洞的不利减少到最低，在隧道口采取了敷设隔热的保温层来减弱洞内外空气与岩层间的热交换，从而使得冻融圈的范围得以减小，采用聚氨酯的保温层，敷设型式主要采用硬质泡沫型以及喷涂型材料。 3、低温、负温混凝土的施工技术 在低温以及负温的条件下，混凝土中的水化速度较慢，混凝土的强度得不到快速的提高，隧洞施工从以下几个方面着手，解决了混凝土施工中出现的问题。 3.1对原材料进行加温 建造位于拌合场内的预热棚，搅拌站布置在棚内，利用热风机以及蒸汽对砂石料进行加热。 3.2混凝土外加剂以配合比的选取 选取降低混凝土水灰比干硬性混凝土，同时也添加低温的减水剂以及早强剂。 3.3混凝土的搅拌与运输 现将骨料加热以及将水搅拌均匀，然后再添加水泥，这样能减少热量损失。运输车上采用PU聚氨酯板保护层，并覆盖塑料保温膜在保护层上，确保了混凝土的入膜温度。 3.4混凝土的养护措施 在隧洞的进口设置密闭的保温门，阻止洞内外的热量交换，并设置2个保温加热的混凝土拌合站及风机，使混凝土出炉的温度确定不低于15℃。采用保温的混凝土运输车，缩短混凝土运输的时间，以及保证混凝土入模的温度不会低于5℃。 4、机械手湿喷混凝土的技术 4.1喷射原理 混凝土通过喷射泵的吸、送柱塞缸连续不断地输送凝土流经输送管路，与液体速凝剂混合后在自带空气压缩机的帮助下，喷向受喷面。 4.2工作性能 ①全液压伸缩和回转的混凝土喷射机械手，施工范围大，最高可达17m，宽20m，深8m的区域。②液压驱动喷射臂和喷头能轻易完成仰俯、伸缩、回转、摆动、扇动等全部喷射动作。③大小臂可相互或独立完成动作，简化操作。④独特的转台系统可完成270°的回转施工范围。臂架可缩回与底盘平行，运输尺寸小。⑤喷头有锥形回转、法向摆动、轴向转动三种方式动作，240°球面全方位转动。 4.3施工工艺流程 湿喷混凝土过程中根据喷射效果即时调整风压、分层厚度、喷头距受喷面距离、喷头角度等参数。从而得出喷射混凝土满足表面平整、喷射过程中不掉皮、喷混凝土密实等规范要求指标的相关施工参数。 5、机械手湿喷混凝土的技术优势 隧道施工对环境和人员劳动保护的要求越来越高，混凝土湿喷支护技术改善了工作面的作业环境。 5.1提高混凝土质量 干喷混凝土过程中不易控制拌和用水量、外加剂量，导致配合比在施工过程中被改变，喷射混凝土强度得不到保证；新型智能一体化混凝土湿喷台车混凝土由搅拌站严格按配合比生产，混凝土强度稳定可靠。 5.2提高工效 隧道常用普通干喷机，每台需要4～5人配合每循环3台作业至少需要12人，普通湿喷机需要约7人，每小时作业能力约6m3；而新型智能一体化混凝土湿喷台车正常施工中仅需要3人配合，作业能力约为每小时8～20m3；且相对施工准备及撤离时间更少更节约时间。 5.3提高安全系数，保障施工安全
浅析隧道施工新技术赵晋升 发表时间：2017-12-04T10:10:39.090Z 来源：《基层建设》2017年第25期作者：赵晋升 [导读] 摘要：近年来，我国经济取得了飞速发展，科学技术水平也与日俱进，在这种形势下，公路等基础建设得到了高速发展，隧道工程做为公路施工不可分割的一部分，也因此得以愈加重要。 重庆田都建筑工程加固技术有限公司重庆市 400000 摘要：近年来，我国经济取得了飞速发展，科学技术水平也与日俱进，在这种形势下，公路等基础建设得到了高速发展，隧道工程做为公路施工不可分割的一部分，也因此得以愈加重要。基于此，文章探讨分析了隧道施工新技术，以供参考。 关键词：隧道施工；喷射混凝土技术；新技术；措施 引言 在交通运输与社会经济不断发展的促进下，高速公路自身优越性日益显现，正从交通基础设施演变为国民经济发展命脉。而高速公路数量、里程的增大，使得桥梁、隧道等特殊设施被大量应用，隧道也因此成为高速公路的象征，如何做好隧道施工，在满足通行需求的同时，适应交通运输业发展，是广大隧道建设者关注的焦点问题。 1公路隧道施工的特征分析 作为高速公路施工中的重点与难点，隧道施工直接影响到工程的整体质量。通常高速公路隧道施工具有如下特点：门）实效性强：在隧道施工中，围岩的主要特点就是变化性较大，地质水文的条件相对复杂，在隧道开挖施工后需采取合理的措施与利一学的技术进行作业，因此隧道施工在实效性方面具有较高的要求；（2）隐蔽工程多：隧道工程作为地下工程，各施工环节的联系卜分密切，不能打破各环节的施工顺序，因此施工中会存在许多隐蔽工序，极易影响隧道施工的安全及质量；（3）施工环境恶劣：施工人员在隧道施工中要进行地下施工操作和交叉作业，但由于施工工序较为繁琐，作业空间l一分狭窄，在很大程度上增加了施工的难度，如支护、开挖、防排水、预埋件等环节的施工质量与规定标准不相符，则会影响工程整体质量和人员的人身安全；（4）风险大：在预测隧道施工现场的地质变化时，如果施工人员操作不当，则可能引发塌方事故。 2公路隧道施工要点 2.1隧道开挖 不同类型的隧道围岩需要采用不同的开挖方法。一般来说，条件比较差的Ⅴ级围岩，在开挖前应该先施作超前管棚支护，然后留核心土进行分部开挖。按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤测量”的原则一步一步完成各项操作。先施作管棚超前支护，然后再对上部环形部进行开挖，完成上部初期支护后顺势开挖核心土，最后进行下部和支护结构的施工。开挖完成后及时喷射混凝土封闭围岩、打锚杆、挂网并完成钢拱支撑，按照设计要求的厚度分层喷射混凝土。针对Ⅳ级围岩，多采用上下台阶法作业，上断面围岩支护基本稳定后开外边墙和底部，开挖过程中随时根据现场条件调整施工参数。在实施光面爆破时注意对装药量的控制，尽量确保光面爆破达到预期效果。 2.2 仰拱技术 在隧道下程的初期支护以及二次衬砌的具体衔接施下下序中隧道仰拱这一施下技术将会对公路隧道的下程质量以及施下下序的安全步距产生最为直接的影响。现如今的公路隧道施下中由于缺乏科学的施下技术以及先进的施下设备，在进行仰拱施下时为了保证施下进度常常通过多开下作面或者是进行增加仰拱在具体施下中的长度这一方法。但是，当前二者都难以保证仰拱的施下质量，并且施下时间长，成本耗费大。 2.3隧道防排水层施工 防水工程：采用专用防水卷材铺贴在衬背，将土工布铺设在原衬砌层与防水卷材之间用作衬砌背缓冲层及排水层。排水工程：在喷锚层和衬砌之间设置隧道专用复合防水卷材，隧道渗水通过衬砌背面的排水滤层渗透到墙角处，再顺着墙角的衬背的纵向排水盲沟和横向排水管道排到指定位置。该工序中需要注意一点：衬背纵向盲沟一般是用100mmHDPE打孔波纹管敷设在防排水层外围并固定于喷锚层上。原衬砌与衬背土工布排水层之间需要用50mmHDPE打孔波纹管环向布置一条排水盲沟，一般间距为V级围岩2m，IV级围岩5m，III级围岩10m。 2.4隧道二次衬砌 为了进一步提高施工效率，确保二次衬砌不开裂，建议连续浇筑施工，并且采用全断面自行式钢模台车配砼输送泵泵送入模，台车外挂高频振捣设备再配合插入式振捣器将混合料振捣密实。除此以外，为了避免柔性防水层受到施工活动的影响而导致局部防水效果出现问题，建议使用低碱性膨胀水泥砼将衬砌做成具有防水功效的衬砌结构。 2.5仰拱、铺底等施工 仰拱、铺底施工会在一定程度上干扰道路的正常行车秩序，建议采用液压式钢结构栈桥，也可施作一个简易的过渡通道来保证正常通车。施工中必须尽快完成仰拱并铺底，做好洞内防排水沟渠以防隧道基底软化，早闭合，以早日恢复正常的通行秩序，防止隧道塌方。 3隧道施工新技术 以某工程实际为例，分析隧道施工新技术要点如下： 3.1强风化、极破碎板岩隧道快速掘进 随着隧道进深不断增加，电力供应、通风排烟也越来越困难，安全风险越来越高，工人作业环境也越来越恶劣，很大程度上制约了掘进速度，为解决这一问题，我部强化洞内通风排烟措施。在洞内通风方面，我部采取了洞内二次送风的措施。即在洞口段各设置一台 2×110kW轴流风机，在隧道1500m位置再次各增设一台2×110kW轴流风机，用于洞内纵深的通风排烟，此外还成立通风排烟管理小组，加强通风的日常管理，开挖过程中能够做到爆破以后20min之内保证隧道内的空气质量满足要求。 3.2洞内极软岩段的支护工艺 左右线隧道在K11+010-K10+750段的开挖揭示地质为极破碎软岩，开挖的渣体如粉末状，遇水成泥、手握即碎，毫无自稳能力，按照原设计的方案进行开挖支护没有可能，处理不当很可能造成掌子面大规模塌方甚至冒顶，支护面大面积出现拱架扭曲，断面侵限，对隧道的施工质量和施工安全带来极大隐患。针对这种特殊地质，我部召集年轻技术骨干，集思广益，经商讨决定在超前导管加强注浆稳定开挖
小间距地铁区间隧道施工技术 发表时间：2018-01-11T10:32:36.690Z 来源：《基层建设》2017年第30期作者：韩帅 [导读] 摘要：在城市建设中，很多情况会出现交通线路交叉立交的情况，例如公铁立交桥，而近些年随着地铁建设的发展，地铁下穿建筑或桥梁的工程十分常见。 中铁十八局集团第一工程有限公司河北涿州 072750 摘要：在城市建设中，很多情况会出现交通线路交叉立交的情况，例如公铁立交桥，而近些年随着地铁建设的发展，地铁下穿建筑或桥梁的工程十分常见。这就要求我们在保证地铁施工质量的同时要保护既有建筑、桥梁的安全情况。地铁在修建的过程中，线路所在的土层由静态变成了动态，这就形成了所在地面容易发生土体变形的状况，如果不及时采取支护或保护，非常容易出现位移、沉降、变形等状况，并对地面建筑造成严重的破坏。所以在地铁施工中（暗挖法）必须对区间隧道进行支护检测，并对周围的地质环境进行检测，以保证周围环境的安全。 关键词：小间距；地铁区间隧道；施工技术 引言 本工程所在地基本属于滨海平原地貌，地势平坦。区间东出入段线与正线隧道并行段长 196 m，西出入段线与正线隧道并行段长 378 m；3 线的线间距均为10 m、隧道间净距仅为3.8 m，且东、西出入段线隧道均在正线隧道施工结束后再进行。这种小线间距、长距离并行盾构施工比较少见，特别是在 2条已建隧道的中间进行第 3 条隧道的施工会对旁边的已建隧道产生多大的影响？如何将该影响降至最低，以确保已建隧道及新建隧道的安全，是本段隧道工程的施工难点。在缩短单渡线范围内，在设计里程SK3+ 341.145 m～ 391.145 m和 SK3+399.145 m～ 449.145 m两处各50 m范围内形成并行小间距隧道，隧道净间距从6.281 m渐变减小至0.532 m。 1超前支护 1.1设计参数 隧道Ⅳ类围岩开挖采用超前注浆小导管加固拱部围岩，小导管采用Φ42×3.5mm热轧无缝钢管制作，单根长度3.5m。注浆浆液为水泥、水玻璃双液浆（水泥：水玻璃=1∶0.5）。以15°的外插角钻孔，向隧道前方注浆加固。 1.2小导管施工 小导管注浆前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为5～10cm的混凝土封闭岩面。注浆初始压力0.5MPa，终压1.5MPa。注浆过程中应根据地质情况、注浆目的等控制注浆压力，在孔口处设置止浆阀。注浆结束至开挖前的时间间隔为4～8h。 2洞身开挖 2.1拱顶增设暗梁加固 1．加工暗梁。暗梁采用水平双拼焊接两根I18工字钢，长9.64m，在靠近两端头处上方埋设注浆管。 2．搭设施工平台，凿除喇叭口C最后一榀格栅与暗梁连接处的混凝土，架设暗梁，暗梁和喇叭口C最后一榀格栅主筋焊接连接。 3．在暗梁下方紧挨暗梁打设φ42钢管，长3.5m，间距0.8m，并与暗梁焊接。 4．通过注浆管向暗梁中压注水泥浆，填充密实，水泥浆配比及压力严控。 5．喷射混凝土将暗梁与堵头墙连接成一个整体并喷射平整。 2.2光面爆破 光面爆破要根据围岩特点合理选择周边眼间距（E）、周边眼的最小抵抗线（V）、相对距（E/V）和装药集中度（q）等，采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定。周边眼采用小直径药卷，并严格控制周边眼的装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布，采用毫秒雷管微差顺序起炸，使周边炸破时产生临空面，同时周边眼同段雷管起炸时差尽可能小。 施工中光面爆破的参数取值如下：（1）S12段围岩较软弱、破碎，周边眼间距E取40cm。在取较小的周边眼间距的同时，抵抗线适当增大，但必须大于E，取60cm，周边眼相对距E/V应取较小值；（2）S3段围岩周边眼间距E取45cm，抵抗线V取70cm；（3）S4段围岩周边眼间距50cm，抵抗线V取60cm；施工中炮眼深度及单位体积岩石耗药量取值如下：（1）S12段围岩炮眼深度控制在1.0～1.5m，单位耗药量取0.69kg/m3；（2）S3段围岩炮眼深度控制在1.2～2.0m之内，单位耗药量取0.58kg/m3；（3）S4段围岩炮眼深度控制在2.0～2.5m 之内，单位耗药量取0.85kg/m3。 2.3中间岩柱加固 左右线隧道中间岩柱端头，可采用临时工钢支护。进行注浆加固，在开挖洞时（即右洞），应在中间岩柱段布设一些侧壁超前支护。注浆前浆液在拌和机内进行搅拌，注浆结束至开挖的时间间隔，采用水泥-水玻璃浆液时为4h左右，以保证注浆材料有充分的胶凝时间，使与地层充分胶结硬化，达到加固、堵水的目的。 安装注浆管时，在注浆管孔口处用胶泥与麻丝缠绕，使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧，实现注浆管的止浆和固定。胶泥凝固到有足够强度后方可注浆。注浆结束后及时对注浆效果进行检查，如未达到设计要求时，必须补充孔再注浆。 2.4中间岩柱对拉锚杆的施工 中间岩柱对拉锚杆采用φ25螺纹钢筋，张拉设备采用穿心式单作用千斤顶。锚杆预张拉应力为50kN，一端固定，另一端张拉。锚杆固定端和张拉端沿纵向间隔一排布置，在同一截面上间隔进行张拉，以避免产生局部压应力集中现象。螺纹钢筋的锚固在油泵开动、压力表指针稳定时进行。施工中千斤顶端部及非张拉端钢筋端部严禁站人，并加设防护措施。张拉后的钢筋在未灌浆前严禁碰击、踩踢。灌浆工作必须避开钢筋端部，以防预应力钢筋突然断裂弹出伤人。在有油压情况下，严禁拆卸油压系统中任何零件。 3袖阀管注浆施工 一般情况下袖阀管在穿越铁路桥段的设计参数如下： 袖阀管采用柔性塑胶壁准50，壁厚为5mm，单节长1m；设计扩散半径40cm，注浆压力0.2~0.6MPa；采用的注浆水灰比，为0.6：1或0.8：1；注浆速度要控制在10~100L/min之间，注浆所有材料为42.5水泥砂浆。 袖阀管注浆在进行过程中先要使用工程钻探机，进行钻孔，在钻孔同时采用泥浆进行护臂，而且垂直偏差要控制在1%以内。然后再向孔内灌注封闭泥浆，要注意在灌注前先测定孔深。封闭泥浆所起到的作用是封闭单向阀管和钻孔壁之间的空隙，使灌浆在孔内环开，溢出
小净距隧道施工要点 随着高等级公路建设的迅猛发展，山区高速公路选线时上、下行隧道往往受地形限制，使得两相邻隧道的最小净距不能满足设计规范的要求。 在此情况下,福建省近年来较流行的隧道结构形式为单线双洞连拱隧道。由于连拱隧道的工程造价、施工难度、施工周期均比双线双洞隧道大得多,为此,在工程实践中衍生出一种新的结构形式——小净距隧道。小净距隧道双洞的中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间,一般小于1. 5 倍隧道开挖断面的宽度。 开挖及施工顺序 隧道开挖要根据围岩情况、施工能力、施工机具配置、工序转换等多方面因素加以考虑,保障施工的安全,保障施工进度。对于小净距隧道来说,由于双洞之间的相互影响,两隧道工作面必须要错开一段距离,才能尽量减少相互之间的扰动影响。先行洞根据围岩情况一般超前1—2倍洞径。 其断面的开挖方式,需要根据围岩的实际情况具体选用最安全、经济的方法。对于岩性较差的Ⅵ、Ⅴ级围岩一般采用单或双侧壁导坑法,开挖前应进行围岩超前预加固和地表加固;对于Ⅳ级围岩推荐采用上下台阶与正、反向单侧壁导洞组合的开挖方法,先行洞采用工序较为简单的上下台阶法,后行洞要首先加固中夹岩,利用侧壁临时支护,减少后行洞开挖对中夹岩的扰动;对于岩性较好的Ⅲ级以上围岩可采用超前导坑预留爆层法。
钻爆技术 小净距隧道钻爆施工质量直接关系到隧道施工的成败,钻爆作业应监测围岩爆破扰动深度、爆破震动对周边及中夹岩柱的破坏程度,对爆破震动加以控制,以利中夹岩柱的稳定。 小净距隧道由于中夹岩柱的宽度较小,后开挖隧道的爆破振动对先开挖隧道会产生较大影响,应将先开挖隧道衬砌处的振动速度控制在15cm/s以内,并以此作为后开挖隧道各段爆破药量的计算依据。 为避免震动波的叠加,必须采用微差控制爆破,各段起爆时间应根据震动测试确定,或按经验值200ms为宜。 对于Ⅳ级以下围岩地段的施工采用预裂爆破作业,对于Ⅲ级以上围岩地段的施工采用光面爆破作业。预裂爆破和光面爆破要根据围岩特征和工程类比经验或施工规范,合理地选择周边眼间距、周边眼的最小抵抗线及相对距离装药集中度等参数。周边眼沿设计开挖轮廓线布置,必须采用小直径药卷严格控制装药量,并使药量沿炮眼全长合理分布,采用毫秒雷管微差顺序起爆,使周边爆破时产生临空面。掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石。辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼和掏槽眼之间,并垂直于开挖面,使得爆破的石蹅块体大小适合装蹅运输。 中夹岩加固 减少对岩柱的破坏,加固中间岩柱是小净距隧道建造成功的关键。在软弱围岩地段必须进行中夹岩柱的加固,对岩性较好的Ⅲ级以上围
2地下空间施工新技术 随着我国城市化进程的加快，城市建设快速发展，城市规模不断扩大，城市人口急剧膨许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病，给人们的居住生活带来很大影响，也严重制约了城市经济与社会的进一步发展，成为我国现代城市可持续发展的障碍。因此，地下空间在城市可持续发展中的作用与地位日益凸显，越来越得到人们的重视。在国际上，1991年，《东京宣言》 提出“21世纪是人类地下空间开发利用的世纪”，国际隧道协会也提出了“为了城市的可持续发展，更好地利用地下空间”的口号。 目前，我国已经开始大规模地利用地下空间进行地下铁道、地下停车场、地下仓库、地下商场等地下结构的建设及热力管道、电力管道、通信电缆、给排水管道、燃气管道各种管道的铺设。 在地下空间的开发利用过程中，地下结构施工技术也得到了长足的发展。其中具有代表性的是： (1)明挖技术。即各种形式的基坑支护开挖技术。 (2)暗挖技术。暗挖技术是与明挖法相对的、各种非敞开或小部分敞开的开挖技术。 (3)托换技术。托换技术是解决对原有建筑的地基需要处理和基础要加固的问题，以及解 决在原有建筑基础下需要修建地下工程和邻近需要建造新工程而影响到原有建筑物的安全等问题的技术总称。 本章主要对目前采用的各种新型的地下空间结构施工新技术作简单介绍。 2.1暗挖法 2. 1.1新奥法 1．概述 所谓新奥法，即“新奥地利隧道施工法”（New Austrian Tunnelling Method），国际上简称为NATM，是一种在岩质、土砂质介质中开挖隧道，以使围岩形成一个中空筒状支撑环结构为目的的隧道设计施工方法。新奥法采用的主要支护手段是喷射混凝土结构和打锚杆。 新奥法基本原理：施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力，即洞室开挖后，利用围岩的自稳能力及时进行喷锚支护（初期），使之与围岩密贴，减小围岩松动范围，提高自承能力，使支护与围岩联合受力共同作用。 新奥法适用于具有较长自稳时间的中等岩体、弱胶结的砂和砾石以及不稳定的砾岩、强风化的岩石、刚塑性的黏土泥质灰岩和泥质灰岩、坚硬黏土及在很高的初应力场条件下的坚硬和可变坚硬的岩石。 新奥法与传统施工方法的区别：传统方法认为巷道围岩是一种荷载，应用厚壁混凝土加以支护松动围岩；而新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构（以喷射混凝土、锚杆为主要手段）并使围岩与支护结构共同形成支撑环来承受压力，并最大限度地保持围岩稳定，而不致松动破坏。 2．新奥法施工技术 (1)施工工序 新奥法施工工序可以概括为：开挖→一次支护→二次支护。 1)开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。 2)开挖作业的方法有：①全断面开挖法，即一次完成设计断面开挖，再修筑衬砌，是在稳定的围岩中采用的方法；②台阶开挖法，即将设计开挖断面分上半部断面和下半部断面两次进行开挖，或采用上弧形导坑超前开挖和中核开挖及下部开挖；③侧壁导坑环型开挖 法，多用于不良地质条件下，也是城市隧道抑制下沉时常用的方法。
小间距隧道浅埋段进洞施工工法 YNGF （2010） 胡建全吕俊王春华沈家文张友培 【中国云南路建集团股份公司云南建工水利水电建设有限公司】 1 前言 在高速公路进入山区后，由于受到路线走廊带内各种条件的制约，出现了连拱隧道、小间距隧道和浅埋、偏压隧道。小间距隧道左、右幅相距较近，施工相互影响大，工程措施相对特殊。尤其是小间距隧道浅埋段的施工常与浅埋、偏压问题交织在一起，更是隧道施工中的重点、难点。因此，找到一种适合于小间距浅埋隧道安全进洞的施工工法至关重要。 我公司通过云南元武高速公路B7合同段波支隧道的施工实践，结合以往隧道的施工经验，在浅埋、偏压隧道的基础上总结提炼了本工法。本工法通过了2010年度中国云南路建集团股份公司企业级工法评审，认为其关键技术总体达到了国内领先水平。 2 工法特点 2.1 洞口及明洞开挖方量小，对地表的扰动少，能减少对地表生态环境和植被的破坏。 2.2 克服了小间距、浅埋、偏压、不良地质隧道安全进洞的难题，避免了因洞口大面积开挖诱发的山体滑坡，进洞安全。 2.3 可实现隧道的零开挖进洞。 2.4 适用于多种复杂的地质环境，在软弱围岩中应用更体现其优越性。 2.5 采用台阶分步法开挖，进洞后可根据地质条件灵活调整施工方法，加快施工进度。 3 适用范围 本工法主要适用于洞口土质或围岩松散、破碎、偏压的不良地质隧道浅埋段，特别是≥0.75b（b为单洞隧道的开挖宽度）的小间距浅埋隧道的进洞施工。 4 工艺原理 隧道开挖前通过砌筑套拱在洞口浅埋段隧道外缘打设一环纵向钢管，并通过钢管注浆加固围岩，提高围岩的自承载能力。然后采用台阶分步法开挖洞室，并通过架设钢支撑、
小净距隧道施工技术 发表时间：2018-11-15T15:21:36.433Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：陈如华 [导读] 对小净距隧道的施工工艺技术及其应用进行了详细的介绍，分析了小净距隧道的前景。 深圳高速工程顾问有限公司广东深圳 518000 摘要：小净距隧道是一种新型隧道形式，与分离式隧道、连拱隧道相比具有适应性强的优势。本文以重庆轨道交通悦来站至王家庄站区间隧道为例，对小净距隧道的施工工艺技术及其应用进行了详细的介绍，分析了小净距隧道的前景。 关键词：小净距隧道；施工技术；悦王区间隧道；问题及前景 连拱隧道解决了隧道建设中最小间距要求带来的展线问题，但在施工方面存在难度大、周期长等缺点。小净距隧道是一种介于分离式隧道、连拱隧道之间的新型隧道，解决了分离式隧道接线难度大、占地面积广等缺点，还克服了连拱隧道工期长、造价高、难度大的问题，在公路隧道建设中得到了广泛的应用。 1悦王区间隧道概况 悦王区间隧道即为重庆轨道交通十号线悦来站至王家庄站区间及王家庄车场出入段线隧道，此段隧道均为暗挖隧道，且大部分为深埋隧道，只有局部地段为浅埋。悦王区间长度为1611米，而出入线隧道则为一千二百多米，平面布置三个隧道以及一处长达二百四十米的施工通道，施工通道与区间隧道正交。悦王区间隧道工程范围包括隧道开挖、初期支护、临时支护、临时通风排水用电、二衬施工等。悦王区间隧道工程的原始地貌是构造剥蚀丘陵，地形起伏较大，地质构造简单，无断层通过，地质条件稳定，具有0～7.8米厚的覆盖层，下伏基岩岩体比较完整。悦王区间隧道工程的总体施工难度不大，施工的重难点主要是小净距隧道施工。表1为悦王区间隧道部分里程段的隧道围岩性质及分级。 表1 2施工工艺技术及应用 2.1开挖 悦王区间隧道工程的施工总体布置为从施工通道进入正线施工后先进行十号线左线隧道的施工，之后再进行王家庄停车场出入线的施工，最后再进行十号线右线隧道的使用，当各个作业面都打开后，进行正常施工。基于工程施工场地的地理条件，该段隧道施工始终遵守“短进尺、弱爆破、多循环、强支护、早封闭、勤测量”的原则。悦王区间隧道围岩主要是砂岩、砂质泥岩，岩体比较完整，分级在Ⅲ级到Ⅳ级之间，采用钻爆法开挖，并根据掌握的各段隧道断面尺寸、围岩情况以及监控量测数据选用合适的施工方法。悦王区间隧道施工采用的方法具体情况如下所示。首先，单洞单线隧道：若围岩比较完整，且监测数据在一定范围内可控，则选择全断面法；若钻爆法开挖后围岩完整性差，且容易破碎、掉块，同时监测数据不稳定，则选择CRD法。其次，单洞双线隧道：若围岩比较完整，监测数据可控，则选择台阶法；若围岩较不完整，且易破碎、掉块，监测数据稳定性差，则选择CRD法。最后，单洞三线隧道：若围岩比较完整，监测数据在控制范围内，则选择CRD法；若围岩较不完整，且处于容易破碎、掉块的状态，监测数据稳定性较差，则选择双侧壁导坑法。 速调开挖需要考虑开挖方法、开挖次序、断面开挖滞后距离等多方面的问题，其中开挖方法的选择是建立在工程安全性的基础上的，同时还需考虑围岩情况、施工单位能力、施工设备等多种因素。小净距隧道的施工方法除了上文提到的台阶法、双侧壁导坑法、CRD法、全断面法外，还包括单侧壁导坑法、CD法、预留光爆层法等。已有的小净距隧道工程资料的调查结果显示，台阶法的应用率较高，而全断面法的应用率最低，CD法、CRD法的应用率稍高于全断面法，侧壁导坑法的应用率虽然比台阶法低，但比CD法、CRD法高。 台阶法被广泛应用的原因是施工设备简单、工序组织较易、费用低、适用性强。台阶法与侧壁导坑法组合使用可进行Ⅲ级、Ⅳ级围岩先行洞的开挖；与预留光爆层法组合使用则可用于高级别围岩施工。弧形预留核心土台阶法可用于预加固处理后的Ⅴ级围岩和洞口段套拱加固后破碎围岩的开挖施工。侧壁导坑法的优点是能有效减少开挖跨度，这种施工方法会将开挖断面分成几部分处理，适用于开挖围岩破碎的Ⅳ级、Ⅴ级围岩。采用侧壁导坑法还对中间岩柱加固施工有利。CD法、CRD法的优点是具有中心隔墙，能对地面发挥支撑作用，避免地面出现沉降，这两种施工方法适用于Ⅴ级、Ⅵ级软弱围岩，主要应用于一些对地面沉降控制具有严格要求的小净距隧道施工。对于围岩较完整，且具有较强自稳能力的Ⅰ级、Ⅱ级围岩，建议使用全断面法，这种施工方法具有速度快的优点。高级别围岩对爆破振动影响控制要求较严格，影响范围要求控制在几米的小净距隧道工程中，应选择预留光爆层法进行施工，这种施工方法通过超前导洞临空面降低爆破振动对围岩的影响。 在小净距隧道开挖过程中，还需要着重考虑两隧道开挖掌子面间滞后距离（Lr）对相邻隧道的影响。到目前为止，已经由许多科研人员对滞后距离对相邻隧道造成的影响进行了研究，得出了这样的结果：随着Lr的增大，增加的荷载更多的施加于前行洞。因此，为了确保隧道掘进施工的稳定，尤其是被施加更多荷载的前行隧道，在开挖过程中应科学的把控滞后距离。避免滞后距离过大导致隧道坍塌，或是滞后距离过小导致显著的叠加效果。中国在Lr方面的计算研究比较少，滞后距离的选择通常以已有工程经验为依据：Ⅵ级围岩的滞后距离应控制在30～40米，Ⅴ级围岩的开挖滞后距离需大于40米。进行数值模拟结合模型试验可以实现对滞后距离的进一步研究，有利于实现对现场施工的科学指导。 基于小净距隧道布线的特性，一些地形复杂的施工场地经常会碰到浅埋、偏压，错台、交叠的小净距离也不少见。为了优化小净距隧道的工程质量，应科学的确定开挖次序，综合考虑地形、地质、空间条件等因素。有限元模拟计算、模型试验、工程实践检验得出了以下
《施工技术》原作者：张希黔; 周敬; 张利 [摘要]总结了近年来我国一批大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等地下工程施工中所采用的新工艺和新技术。 [关键词]地下工程;冻土;水下工程;隧道;施工技术 青藏铁路的开工建设和顺利实施,为解决高原冻土区地下工程的施工提供了良好的试验基础;同时,城市地铁工程的建设也对解决复杂城市地质环境条件下地下工程施工提出了新的挑战;而大型桥梁、跨江隧道和海上设施的建设使水下的地下工程施工面临更高的技术要求。一系列大型基础设施的建设并完工极大地促进了地下工程施工技术水平,及时总结和完善这些地下工程施工新工艺和其他技术成果将为今后的地下工程施工提供良好的技术支持和保证,对推动我国地下工程的施工带来巨大的促进作用。本文结合近年来我国一些大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等施工过程中取得的地下工程施工技术成果,对新工艺进行介绍,以便为今后类似工程的施工提供借鉴。 1冻土区地下工程施工新工艺 青藏铁路格尔木至拉萨段全长1100多ｋｍ,穿越世界海拔最高、有世界屋脊之称、施工条件恶劣的青藏高原。在高海拔多年冻土区修建铁路在世界上也是第1次,无成熟的施工 经验,技术含量高。 1.1 多年冻土区钻孔灌注桩施工工艺 其关键工艺是减少施工过程产生的各种热量,如钻孔的摩擦热、回填料的热量、灌注桩混凝土的水化热等,避免桩周地基土温度场急剧变化,引起桩周地基土一定范围升温和融化。同时由于冻土区有季节的变化,表层的季节融化层随季节的变化将产生冻胀力,消除这些 冻胀力也是钻孔灌注桩的一个重点。 为减少施工热量对冻土区的影响,尽快形成新的热平衡状态,多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土浇筑后,须经过一个阶段的热交换过程后方可进行承台以上部分施工,一般热交换的时间为60ｄ,60ｄ后方可认为桩基已基本稳定。 桩基在使用过程中由于冻土季节的变化将产生冻胀力。根据冻胀力作用于基础表面的部位和方向,可划分为3种:切向冻胀力、水平冻胀力和法向冻胀力(见图1)。水平冻胀力相互抵消,对工程造成破坏的主要是冻胀产生的切向力和法向力。在工程建设中,采取以下措施可以防止桩基础冻胀:①为避免桩基础受到法向冻胀力,将桩基础嵌入多年冻土天然上限以下一定深度;②将钢制扩筒埋入多年冻土上限以下至少0.5ｍ,护筒内径比桩径大10ｃｍ,并于护筒外围涂渣油,成桩后不拆除护筒,减少外表面的亲水程度;③尽量采用高桩承台,冻胀严重地区采用钻孔扩底桩;④在护筒外侧、低桩承台底部采用渣油拌制粗颗粒土回填。以上措施能有效地减小切向冻胀力,降低冻土对护筒的上拔冻胀力(见图2);⑤钻孔采用旋挖钻机干法成孔保证孔位置正确和钻孔的垂直度;⑥采用低温早强耐久混凝土,避免了混凝土低 温浇筑带来的强度增长慢的问题。