隧道施工工法简介.ppt

隧道施工方法简介,一、一般规定1.1 隧道施工方法的选择应根据环境条件、地质条件、断面大小、埋深、结构形式、隧道长度、设置配置、工期要求、经济效益以及环境保护等因素综合确定。1.2 隧道各作业面应逐步实现可视化管理，及时掌握各种信息，提高隧道施工的管理水平。1.3 软弱破碎围岩宜采用岩土控制变形分析法施工技术。1.4 采用钻爆法施工时，可在下列施工方法中选择：a 全断面法。b 台阶法（两台阶、三台阶、三台阶七步开挖法、环形导坑预留核心土法）。c 中隔壁法（包括中隔壁法、交叉中隔壁法）。d 双侧壁导坑法。,二、施工要点,（一）全断面法1、全断面法施工示意图,2、全断面法施工工序流程图,3 全断面法施工要求：,3.1 全断面法开挖空间大，工序少，应采用大型配套机械化作业，各道工序尽可能平行交叉作业，缩短循环时间。3.2 全断面法开挖量大，爆破引起的振动较大，应严格控制一次同时起爆的炸药量，按钻爆设计要求控制炮眼间距、深度和角度，钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。3.3 钻眼时，周边眼及掏槽眼应定人定岗，并严格控制周边眼外插角。每循环爆破参数，改善爆破效果，减少超欠挖。3.4 应确定合理的循环进尺，确保两个循环的接茬位置平滑、圆顺。3.5 每循环爆破后及时找顶，初期支护施作前应按要求进行地质素描。,（二）台阶法 台阶法有多种开挖方式，可根据地质条件、断面大小和机械设备情况合理选用。台阶法可分上、下两部或上、中、下三部开挖，其演变的有三台阶七步开挖法、弧形导坑预留核心土法等。,1、上下两台阶法（见下图）,2 两台阶弧形导坑预留核心土法（见下图）,3 台阶法施工工艺流程（见下图）。,4 台阶法施工要点：,4.1 根据围岩条件和施工机械设备情况合理确定台阶长度、台阶高度及台阶数量，其各部分形状应有利于保护围岩稳定的前提下尽量便于机械作业。4.2 当围岩自稳能力较好，隧道开挖跨度不大时，为方便作业，台阶长度宜控制在10 50 m以内；围岩稳定性较差时，台阶长度宜控制在3 10m。4.3 上部断面使用钢架时，可采用扩大拱脚和施作锁脚锚杆（管）等措施，防止拱部下沉变形。上下端面初期支护刚架链接应平顺，螺栓连接应牢固。4.4 围岩整体性较差时，施工中应采取措施减少下部开挖时对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖应两侧交错进行，下部断面应在上部断面喷混凝土达到一定强度后开挖。4.5 当围岩不稳定时进尺应为1 1.5 m，落地后应立即施作初期支护。4.6 仰拱应及时施作，使支护及早闭合成环。,（三）三台阶七步开挖法1 三台阶七步开挖法是以弧形导坑预留核心土法为基本模式、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，平行推进的施工方法。,2 三台阶七步开挖法施工工序示意图,3 三台阶七步开挖法施工工序流程,仰拱开挖、初期支护、仰拱、侧壁、拱部初期支护闭合成环,4 三台阶七步开挖法应符施工要点：,4.1 三台阶七步开挖法应以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破，各分步平行作业，平行施作初期支护，各部分初期支护应衔接紧密，及时封闭成环。4.2 仰拱应紧跟下台阶施作，及时闭合构成稳固的支护体系。4.3 施工过程中应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。4.4 应完善洞内临时防排水系统，防止地下水侵泡拱墙脚基础。4.5 拱部超前支护完成后，环向开挖上台阶弧形导坑，预留核心土长度宜为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，最大部得超过1.5m，上台阶开挖矢跨比应大于0.3。4.6 中台阶及下台阶左、右侧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,开挖高度宜为3 3.5m，左、右侧台阶错开2 3m。4.7 上、中、下台阶预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。4.8 仰拱循环开挖长度宜为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。,（四）中隔壁法（CD法）,1、中隔壁法（CD法）是将隧道分为左右两部分进行开挖，先在隧道一侧采用二部或三部分层开挖，施作初期支护和中隔墙临时支护，再分台阶开挖隧道另一侧，并进行相应的初期支护的施工方法。,2 中隔壁法施工工序示意图,3 中隔壁法施工工艺流程图,4 中隔壁法施工要点：,4.1 中隔壁法左右部的台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工设备确定。每侧按两部或三部分台阶开挖，开挖后应及时施作初期支护、中隔壁；两侧先后距离宜保持10 20m，上下断面的距离宜保持3 5m。4.2 各部开挖时，相邻部位的喷混凝土强度应达设计强度的70%以上。4.3 先行侧的中隔壁应设置为向外鼓的弧形。4.4 中隔壁在浇筑仰拱前逐段拆除。中隔壁一次拆除长度应根据量测结果确定，不宜大于15m。临时支护拆除后应及时施作仰拱和二衬砌。4.5 特殊情况下可将中隔壁浇筑在仰拱中，待铺设防水板时再隔断。,（五）交叉中隔壁法（CRD）,2 交叉中隔壁法施工工序示意图,1 交叉中隔壁（CRD法）是分部开挖、支护，分部分闭合成小环，最后全断面闭合成大环。每开挖一部均及时施作初期支护、中隔壁及临时仰拱。,3 交叉中隔壁法施工工艺流程图,4 交叉中隔壁法施工要点：,4.1 根据地质条件，隧道断面的分部，应以初期支护受力均匀，便于发挥人力，机械效率为原则，一般水平方向分两部、上下分二至三层开挖。4.2 先行施工部位的临时支撑（中隔壁、临时仰拱），均应右向外（下）鼓的弧度。4.3 各部分开挖及支护应至上而下，开挖后及时施作初期支护、中隔壁、临时仰拱、步步成环。4.4 同一层左右两部开挖工作面相距不大于15m，上下层开挖工作面相距宜保持3 4m，且待喷混凝土强度达到设计强度的70%后开挖相邻部位。4.5 宜缩短各部开挖工作面的间距，使初期支护尽早封闭成环。4.6 根据监控量测结果，中隔壁及临时仰拱在仰拱浇筑前逐段拆除，每段拆除长度宜部大于15m。,（六）双侧壁导坑法,1 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，然后再根据地质条件、断面大小，对剩余部分采用二部或三部开挖的方法。,2 双侧壁导坑法施工工序示意图,3 双侧壁导坑法施工工艺流程图,中槽滞 后侧壁 1015m,左右侧 相错 1015m,4 双侧壁导坑法施工要点：,4.1 侧壁导坑形状宜近于椭圆形断面，导坑断面宽度宜为整个断面宽度的1/3。4.2 侧壁导坑、中槽部位宜采用短台阶法开挖，各部距离应根据隧道埋深、断面大小、结构类型等选取。各部开挖后应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环。4.3 两侧壁导坑超前中槽部位10 15m，可独立同步开挖和支护；中槽部位采用台阶法开挖，并保持平行作业。4.4 中槽开挖后，拱部钢架与两侧壁钢架的连接时难点，在两侧壁导坑施工中，钢架的位置应准确定位，确保各部架设钢架连接后在同一个垂直面内，避免钢架发生扭曲。4.5 根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度部得大于15m，并加强监控量测。4.6 临时支护拆除完成后，应及时施作仰拱及二次衬砌。,