隧道施工工法简介课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,隧道施工方法简介,全断面法,两台阶法（含环形导坑预留核心土法）,三台阶七步开挖法,中隔壁法,交叉中隔壁法,双侧壁导坑法,车行横洞开挖,一、,8,标隧道开挖方法,白水滩隧道,二道岭隧道,围岩分类,设计工法,左线,右线,左线,右线,100,90,45,45,洞口,JQ5,浅埋段、破碎带采用环形导坑预留核心土；,洞口土质浅埋段、偏压段采用单侧壁导坑法,145,135,110,110,JQ5,环向开挖预留核心土法,70,45,165,175,QM5,环向开挖预留核心土法,125,110,125,110,SM5,环向开挖预留核心土法,1660,1660,195,196,SM4,台阶法,紧急停车带段采用环向开挖预留核心土法,240,250,70,70,SM3,全断面法,紧急停车带段采用台阶法,二、,8,标隧道支护参数,项,目,单位,围岩级别,JQ5,QM5,SM5,SM4a,SM4b,SM3,喷射砼,C25,砼,cm,26,26,24,21,21,12,径向,锚杆,直径,mm,25,25,25,22,22,22,长度,cm,350,350,300,300,300,300,锚杆,cm,100*60,100*75,100*80,120*100,120*100,120*120,钢筋网,直径,mm,8,双层,8,8,（局部）,钢筋,cm,20*20,25*25,钢架,型钢,型号,120a,118,格栅,H-15*15,纵距,cm,60,75,80,100,二次模注衬砌,C30,砼,cm,40,40,35,C30,钢筋砼,cm,50,50,45,仰拱,厚度,喷,C25,砼,cm,26,26,C30,砼,cm,40,C30,钢筋砼,cm,50,50,45,三、全断面法,1,、全断面法施工示意图,图,.,.,全断面法施工工序示意图,1,全断面开挖；,初期支护；,3,隧道底部开挖（捡底）；,底版（仰拱）浇筑；,拱墙二次衬砌,2,、全断面法施工工序流程图,合格,合格,地质预报,测量与量测,布置炮眼,钻眼、装药、爆闸,通风排烟,装运机械就位,找顶排险,出渣运输,地质素描,开挖质量检查,施工准备,钻爆设计,台车（台架）就位,修正钻爆参数,表面处理,初期支护,隐蔽检查,防排水系统施工,隐蔽检查,变形量满足要求后二衬施工,结束,不合格,不合格,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。,3.6,光爆后的炮眼残留率是评价光爆效果的重要指标。,4,全断面法优缺点：,优点：,（,1,）工序少，相互干扰相对减少，便于施工组织的管理。,（,2,）全断面开挖有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度。,（,3,）全断面一次成型，对围岩的扰动次数减少，对隧道的围岩稳定有利。,缺点：,由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大,四、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）。,超前地质预报、测量、量测,钻爆设计,开挖质量检查,施工准备,布置炮眼,上部断面钻眼,下部断面钻眼,装药、爆破,通风排烟、排险,初喷混凝土、锚杆、出渣,初期支护,超前支护,仰拱、拱墙复合衬砌施工,结束,调整钻爆参数,台架（台车）就位,地质素描,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。,五、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,开挖工艺流程：,上台阶超前支护上台阶分部开挖、初期支护（锁脚锚管、系统锚杆、复喷混凝土）中台阶左、右侧交错开挖混凝土初喷，施作钢架、锁脚锚杆施作系统锚杆后复喷混凝土滞后左右交错开挖下台阶两侧混凝土初喷，施作钢架施作系统锚杆后复喷混凝土分台阶开挖核心部分及仰拱仰拱混凝土初喷、钢架、复喷浇注仰拱混凝土及填充防排水及二次衬砌,4,三台阶七步开挖施工图片,5,三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。,5,三台阶七步开挖法工艺演示,6,三台阶七步开挖法施工优缺点,优点：,（,1,）施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业，机械化作业有利于机械化开挖，提高功效。,（,2,）对于不同跨度及断面均适用，初期支护工序化整为零，便于快速施工。,（,3,）当地质条件发生变化时，可及时转换施工工序，调整施工方法。,（,4,）在台阶法开挖基础上，预留核心土，左右交错开挖，利于开挖面的稳定。,（,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。,（,6,）三台阶七步开挖法开挖取消了侧壁导坑法、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，可及时调整闭合时间，利于施工工序转换。,不足之处：,（,1,）每一台阶净空不足，尤其上台阶，狭窄的空间对人工和机械操作干扰很大；,（,2,）对每一台阶的开挖，都会造成较大的沉降变形，不利用变形的控制；,（,3,）受每一台阶所必须的长度所限，仰拱距开挖面较远（一般都在,25m,以上），不能及时封闭成环,。,六、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,超前地质预报、测量放样,拱部超前支护,施工准备,先行侧导坑开挖、初期支护、中隔壁、临时仰拱,后行侧导坑开挖、初期支护、临时仰拱施作,初期支护成环,地质素描、浇筑仰拱,复合衬砌施工,结束,变形值满足规范要求,拆除临时仰拱、中隔壁,支护检验、监控量测,采取措施,超欠挖,3,中隔壁法施工图片,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。,七、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,各分部,开挖面,相距,34m,超前地质预报、测量放样,超前支护、围岩加固,施工准备,先行侧导坑开挖、初期支护、中隔壁、临时仰拱施作,后行侧开挖，初期支护、临时仰拱,初期支护成环、地质素描,仰拱、拱墙复合衬砌施作,结束,变形值满足规范要求,拆除临时仰拱、中隔壁,监控量测,采取措施,超欠挖,各分部开,挖面距离,34m,4,交叉中隔壁法施工图片,4,交叉中隔壁法施工图片,4,交叉中隔壁法施工图片,5,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,。,优缺点：,优点：,（,1,）利用临时仰拱的支撑，及时封闭成环，能有效控制围岩的变形；,（,2,）每一分部断面较小，利于隧道结构的稳定，同时因其高度较大，又利于机械和人工作业。,不足之处：,（,1,）临时支撑多，工序繁杂，上道工序对下道工序的制约较多，不同分部间干扰较大，不利于现场施作和执行；,（,2,）临时支撑耗费材料多，其拆除既费时又不利于隧道的稳定。,八、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,超前地质预报、测量、量测,拱部超前支护及注册加固,施工准备,初期支护表面处理,拆除临时仰拱、内侧壁,结束,隐蔽工程检查、变形判定,侧壁超前小导管支护,中槽超前小导管支护,左（右）导坑开挖出砟,核心土、中槽开挖出砟,地质素描初喷混凝土,地质素描拱部喷混凝土,左（右）导坑初期支护,仰拱侧壁拱部初支成环,合格,仰拱、拱墙复合衬砌施工,不合格,中槽滞,后侧壁,1015m,左右侧,相错,1015m,3,双侧壁导坑法施工图片,3,双侧壁导坑法施工图