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文档简介

隧道施工技术

---分离式独立双洞结构施工技术机械化施工分公司2015年8月隧道施工技术

---分目录一、我国隧道的发展现状和分类二、主要施工方法---分离式独立双洞隧道三、隧道施工关键技术(新奥法)四、常见质量问题的处理五、隧道工程主要资源六、隧道工程相关标准目录一、我国隧道的发展现状和分类我国是世界上公路隧道最多的国家,截至2013年底的统计,我国已有公路隧道11359座,总长9606公里,且近年来,公路隧道年均增长率高达20%,且有逐年增速加快的趋势。1.我国隧道的发展现状一、我国隧道的发展现状和分类我国是世界上公路隧道最多隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式,由主体构造物和附属构造物两大类组成。主体结构包括洞门构造物和洞身衬砌。当洞顶覆盖层较薄,洞口受塌方、落石、泥石流等危害时、与道路或铁路形成立体交叉又不宜做立交桥时,通常设置明洞。2.隧道的分类隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的隧道可根据其用途、隧道横断面的形状等进行分类。1.按用途交通隧道水工隧道市政隧道矿山隧道2.按介质不同岩石隧道土层隧道3.按长度短隧道中隧道长隧道特长隧道隧道可根据其用途、隧道横断面的形状等进行分类。1.按4.按截面形状圆形截面隧道椭圆形截面隧道马蹄形截面隧道矩形截面隧道双孔隧道孪生隧道双孔隧道…4.按截面形状圆形截面隧道椭圆形截面隧道马蹄形截面隧道矩形截5.按洞数量双向单洞隧道分离式双洞隧道5.按洞数量双向单洞隧道分离式双洞隧道分离式独立双洞隧道是指线路上每一个行驶方向开挖一个隧道的隧道线形分布形式。高速公路、一级公路一般都采取上、下行分离的独立双洞设计。3.分离式独立双洞隧道分离式独立双洞隧道是指线路上每一个行驶方向开挖一个隧

连拱隧道是两拱拱部衬砌结构通过中柱相连的隧道结构。4.分离式独立双洞隧道与小净距隧道、连拱隧道的不同

小净距隧道是指上、下行双洞洞壁距离较小,不能按独立双洞考虑的隧道结构。连拱隧道是两拱拱部衬砌结构通过中柱相连的隧道结构。4分离式独立双洞隧道的最小洞距按两洞结构彼此不产生有害影响为原则确定。一座分离式的最小洞距可按其围岩级别确定。分离式独立双洞隧道的最小洞距按两洞结构彼此不产生有害5.开阳项目---分离式独立双洞隧道我公司正在施工的开阳县科技大道道路工程旧寨隧道项目,采用分离式独立双洞设计,隧道断面开挖宽度为17~18m,左右幅间距为20m,隧道长度约700m,为中隧道。合同段内隧道穿越Ⅳ、Ⅴ级围岩,工程地质和水文地质条件复杂。根据地形情况,本隧道初步设计进出口都采用削竹式洞门,隧道洞身衬砌设计以新奥法原理为指导。5.开阳项目---分离式独立双洞隧道我公司正在施工的隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件

隧道左幅开发区端洞门设计隧道左幅开发区端洞门设计

隧道左幅开发区端洞门设计隧道左幅开发区端洞门设计

隧道左幅开发区端洞门设计隧道左幅开发区端洞门设计二、主要施工方法---分离式独立双洞隧道

隧道施工方法的选择主要依据工程地质条件、水文地质条件、埋深、断面形状及尺长度、施工条件、施工水平等因素综合考虑确定。而围岩开挖方式的选择时,一方面应考虑围岩的地质条件及其变化,另一方面应考虑隧道范围内岩体的坚硬程度。1.围岩的主要开挖方式2.按施工的封闭程度明挖法半明挖法暗挖法1.按对地层的影响振动机械开挖法爆破开挖法二、主要施工方法---分离式独立双洞隧道隧道施工方法全断面开挖法台阶法隧道开挖方式:一、全断面法二、分部开挖法1、台阶法2、预留核心土法3、侧壁导坑法(CD法)4、双侧壁导坑法5、中导洞法全断面开挖法台阶法隧道开挖方式:一、全断面法1.1全断面法开挖法

全断面法开挖法指按隧道设计开挖断面,一次开挖到位的施工方法,主要适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩。全断面法施工工序示意图1.1全断面法开挖法全断面法开挖法指按隧道设计开挖1.2台阶法

台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。台阶法施工工序示意图1.2台阶法台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长1.3预留核心土法

环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先,其次开挖下半部两侧,再开挖中部核心土的方法。在土质及软弱围岩中使用较多。弧形导坑预留核心土施工工序示意图1.3预留核心土法环形开挖预留核心土法是在上部断面1.4双侧壁导坑法双侧壁导坑法一般将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土和下台阶。其原理是利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工,左、右导洞先行,中间断面紧跟其后;初期支护仰拱成环后,拆除两侧导洞临时支撑,形成全断面。双侧壁导坑法施工工序示意图1.4双侧壁导坑法双侧壁导坑法一般将断面分成四块:1.5中隔壁法(CD法)CD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再开挖另一侧的施工方法,主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道(Ⅳ级围岩)地段。中隔壁(CD)法施工工序示意图1.5中隔壁法(CD法)CD法是在软弱围岩大跨度隧2.隧道的主要施工方法2.隧道的主要施工方法2.1传统矿山法

矿山法指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。矿山法是一种传统的施工方法,它的基本原理是,隧道开挖后受爆破影响,造成岩体破裂形成松弛状态,随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据,其施工方法是按分部顺序采取分割式一块一块的开挖,并要求边挖边撑以求安全,所以支撑复杂。2.1传统矿山法矿山法指的是用开挖地下坑道的作业方2.2新奥法

新奥法指应用岩体力学理论,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,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。2.2新奥法新奥法指应用岩体力学理论,以维护和利用(1)新奥法工艺流程新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身。喷混凝土、锚杆、监控量测是新奥法的三大要素。(1)新奥法工艺流程爆破

初期支护

监控量测二次衬砌爆破初期支护监控量测二次衬砌2.3明挖法明挖法指的是先将隧道部位的岩(土)体全部挖除,然后修建洞身、洞门,再进行回填的施工方法。明挖法的关键工序是降低地下水位、边坡支护、土方开挖、结构施工及防水工程等,其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。2.3明挖法明挖法指的是先将隧道部位的岩(2.4盖挖法盖挖法是当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法,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。2.4盖挖法盖挖法是当地下工程明做时需要穿越2.5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,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“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18字方针进行施工。2.5浅埋暗挖法浅埋暗挖法是在距离地表较近2.6盾构法盾构法是暗挖法施工中的一种机械化施工方法,它是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往隧道内的坍塌。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,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。2.6盾构法盾构法是暗挖法施工中的一种机械三、隧道施工关键技术(新奥法)新奥法施工是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段,以锚杆、喷射混凝土为主要的支护方法,理论量测和经验相结合的一种施工方法,同时也是一系列指导隧道设计和施工的原则。新奥法的基本原则可简要的概括为“少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”,其关键技术主要有:超前地质预报预支护技术特殊地段施工监控量测和信息反馈初期支护、二次衬砌控制隧道防排水通风和防尘三、隧道施工关键技术(新奥法)新奥法施工是以1.超前地质预报超前地质预报是在隧道开挖时,对掌子面前方的围岩与地层情况做出超前预报。主要方法有:超前钻孔法、地质雷达法、TSP法、TRT法。目前常用的主要方法为TSP法。通过预报可获得的地质力学参数有:动弹性模量、动剪切模量和动泊松比等,指导设计。1.超前地质预报超前地质预报是在隧道开挖时,2.预支护技术隧道施工的过程中,当遇到软弱破碎围岩时,其自支护能力是比较弱的,应采取措施进行预支护措施,各种预支护措施应根据围岩条件、涌水状况、施工方案、环境要求等情况确定,经充分的技术经济比较,可选用其中一种或几种措施进行治理。常用的预支护措施超前锚杆、小钢管管棚超前小导管注浆预注浆加固围岩2.预支护技术隧道施工的过程中,当遇到软弱破2.1超前锚杆、小钢管爆破前或开挖掘进前,在开挖面顶部一定范围内,沿坑道设计轮廓线,向岩体内打入一排纵向锚杆或小钢管(型钢),以形成一道顶部加固的岩石棚,在此棚的保护下进行作业,到一定距离后,重复上述步骤,如此循环前进。主要适用于地下水较少的软弱破碎围岩的隧道工程中。超前锚杆施工工艺流程图2.1超前锚杆、小钢管爆破前或开挖掘进前,超前锚杆、小钢管施工技术要点:技术要点超前锚杆宜采用早强砂浆锚杆,锚杆可用不小于ɸ22的螺纹钢筋;其超前量、环向间距、外插角等参数应视具体的施工条件而定。在进行超前锚杆施工作业时,应设专兼职人员负责观察围岩变化锚杆安装结束后4小时内不得进行爆破作业。超前锚杆、小钢管施工技术要点:技术要点超前锚杆宜采用早强砂浆2.2管棚管棚一般是隧道断面的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成钢管棚护,为在特殊条件下安全开挖,预先提供增强地层承载力的临时支护方法。主要用于对于围岩及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中,如软弱、沙砾地层和软岩、岩堆、破碎带地段。长度小于10m的小钢管为短管棚,大于10m为长管棚。2.2管棚管棚一般是隧道断面的一部分或全部管棚引孔顶入法施工工艺流程图管棚跟管钻进工艺流程图管棚引孔顶入法施工工艺流程图管棚跟管钻进工艺流程图管棚施工技术要点:技术要点钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制在1°~1.5°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。管棚施工技术要点:技术要点钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应2.3超前小导管注浆超前小导管注浆是在开挖掘进前,先用喷射混凝土将开挖面5m范围内的坑道封闭,然后沿坑道周边打入纵向小导管向围岩注浆,浆液硬化后形成一个加固圈,在加固圈的保护下安全地进行开挖。主要用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。超前小导管注浆常常作为一种辅助的措施,与管棚结合起来加固围岩。2.3超前小导管注浆超前小导管注浆是在开挖小导管注浆工艺流程图小导管注浆工艺流程图小导管注浆施工技术要点:技术要点一般超前小导管施工沿着开挖轮廓线120度范围设置。一般情况下:小导管长度L=上台阶高度+2m。小导管直径:30-50mm。外插角度一般控制在10度以内。注浆压力控制在2MP左右。浆液扩散半径一般为0.5m。注浆速度控制在50-100L/MIN。每循环小导管的搭接长度控制在1-2m。应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度,严格控制好小导管的钻设角度。用作小导管的钢管钻有注浆孔,以便向土体进行注浆加固,也有利于提高小导管自身刚度和强度。导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。浆液必须充满例借及周围空隙,注浆量和注浆压力应由试验确定。小导管在隧道开挖时承受地层的压力,为保证灌浆质量防止漏浆,小导管的尾部需设置封堵孔。小导管注浆施工技术要点:技术要点一般超前小导管施工沿着开挖轮2.4预注浆加固围岩

预注浆加固围岩是在掌子面前方的围岩中将浆液注入,从而提高地的强度、稳定性和抗渗性,形成了较大范围的筒状封闭加固区,然后在其范围内进行开挖作业。有洞内超前注浆、地表超前注浆和平导超前注浆三种方式。2.4预注浆加固围岩预注浆加固围岩是在掌子面前方的预注浆工艺流程图预注浆工艺流程图预注浆施工技术要点:技术要点进行前进式分段注浆施工工艺时,实施钻一段注一段,再清孔钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔注浆施工。每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定位1~3m。前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。进行后退式分段注浆施工时,在检查合格的钻孔中放入止浆塞及其它配套装置,对一个注浆分段段长进行注浆施工,第一分段注浆完成后,后退一个分段长度进行第二分段注浆,如此往复,直到将整个注浆段完成。进行后退式分段注浆施工,注浆分段长度宜取0.6m~2.5m。取全孔一次性注浆时,直接将注浆管路接在孔口管上,在孔口处利用孔口管进行全孔注浆施工。预注浆施工技术要点:技术要点进行前进式分段注浆施工工艺时,实2.5开阳项目预支护设计开阳科技大道工程隧道设计采取的预支护技术主要有:超前大管棚、超前小导管、超前预注浆等。超前大管棚:设于两端洞口,防止隧道开挖塌方和仰坡变形;超前小导管:适用于Ⅴ、Ⅳ级围岩段,主要防止隧道开挖发生塌方;超前预注浆:适用于岩体破碎松散,通过注浆提高围岩力学指标,改善结构受力和开挖条件。2.5开阳项目预支护设计开阳科技大道工程隧道设计采3.特殊地段施工特殊地质地段隧道由于岩层的地质成因复杂,地质条件具有突变性,事故具有突发性,对隧道施工的危害极大。对特殊地段进行隧道施工时,除遵守一般的技术要求外,还应遵守一些特殊规定,采取各种针对性的辅助方法。主要的特殊地质地段有:

岩溶地段流砂地段涌水地段瓦斯地段软土地段硬质岩石地段3.特殊地段施工特殊地质地段隧道由于岩层的地质成因复3.1岩溶地段隧道施工岩溶隧道处理技术方案岩溶类型技术方案洞穴型、管道型岩溶回填充填型岩溶注浆加固+大管棚过水型岩溶引排方案大型干溶洞托梁+板跨护顶方案、型钢混凝土+板跨方案、钢管桩方案、护墙+桩基+承台方案、路基填筑方案、梁跨方案、拱跨+护罩方案岩溶水治理注浆堵水方案、泄洪方案、堆积体加固堵水方案、释能降压、绕避方案溶洞、暗河地段地下水处理措施溶洞、暗河与隧道空间关系处理原则推荐措施隧道下穿溶洞、暗河疏导为主、结构承压扩大水路、增大过水面积,隧道周边注浆加固,隧道采用驾驶型衬砌结构隧道上跨溶洞、暗河疏导为主在溶洞、暗河内设置支墩、拱涵、护墙、连续墙、跨越等构筑物,同时疏导水路隧道穿越溶洞、暗河排堵结合、因地制宜根据具体情况采用调整水路、设置泄水洞或注浆堵水限量排放等措施3.1岩溶地段隧道施工3.2流沙地段隧道施工技术要点施工中,应观测支撑和衬砌的实际沉落量的变化,及时调整预留量;支撑背面用木板和撒槽形钢遮挡,严防支撑从支撑间溢出;流沙溢出口附近较干燥围岩处,应尽快打入锚杆或施作喷射混凝土,加固围岩,防止溢出口扩大;拱部和边墙衬砌混凝土的灌注应尽量缩短时间,尽快与仰拱形成封闭环;

流沙地层的特点:结构松散,稳定性差,施工中极易发生坍塌。施工方法:先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭的办法。隧道开挖前,采用超前小导管预注浆法,使松散地层固结为整体,然后进行开挖和衬砌施工,必要时可采取井点排水。3.2流沙地段隧道施工技术要点施工中,应观测支撑和衬砌的实3.3涌水地段隧道施工围岩空隙中的地下水、地表水水源,在压力作用下涌出,称为涌水。量大、势猛,突发的涌水,称为突水。处理方法主要有:超前钻孔和辅助坑道排水、超前前小导管注浆、超前围岩预注浆堵水、进点降水及深井降水。技术要点坑道应与正道平形或接近平形,且应超前正道10-20m,至少应超过1-2个循环进尺;钻孔孔位应在水流上方,,孔底应超前开挖面1-2个循环进尺;钻孔及注浆顺序应由外圈向内圈进行,浆液宜采用水泥浆或水泥水玻璃浆;井点系统安装完毕,应进行缺抽水试验,检查有无漏水、漏气情况;抽水开始后,宜连续进行,并随时观测地表是否产生沉降。3.3涌水地段隧道施工围岩空隙中的地下水、地表水水源3.4瓦斯地段隧道施工流砂地层的特点:在瓦斯溢出地段,应预先确定瓦斯探测方法,并制订瓦斯稀释措施、防爆措施、紧急救援措施等。

技术要点在选择瓦斯地区的施工方法时,要求各工序间距尽量短.以便使衬砌及早封闭成环,同时应严格保证混凝土的密实性,以防瓦斯溢出;加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法;瓦斯地段钻爆作业必须遵守相关的规定;斯地层施工必须采取相应安全措施;应加强瓦斯检查制度,在钻眼、装药、放炮前及放炮后四个环节上搞好瓦斯巡回检测工作。3.4瓦斯地段隧道施工流砂地层的特点:在瓦斯溢出地段

围岩监控量测是隧道施工或运营过程中,对围岩、地表、支护结构及周边环境等动态进行的经常性观察和测量工作,以修正设计和指导施工。采用新奥法设计施工的隧道必须进行必测项目的量测。4.围岩监控量测和信息反馈围岩监控量测是隧道施工或运营过程中,对围岩、地表、支护4.1必(选)测项目4.1必(选)测项目必测项目的工作量可根据隧道施工地质预报结果提前进行调整,也可根据开挖后洞身的地质条件临时调整;选测项目可根据地质条件的变化进行调整,个别项目可调整为必测项目,调整方案应经批准后实施。必测项目的工作量可根据隧道施工地质预报结果提前进行调隧道现场监控量测工艺流程图4.2监控量测工艺流程隧道现场监控量测工艺流程图隧道现场监控量测工艺流程图4.2监控量测工艺流程隧道现场监监测反馈程序框图4.3监测信息反馈监控量测信息反馈应根据量测数据分析结果评价隧道结构的安全性、支护参数的合理性及施工方法的适宜性,并提出相应工程对策与建议。监测反馈程序框图4.3监测信息反馈监控量测信4.3监控量测实施要点技术要点隧道开工前应进行监控量测设计;监控量测应由具备相应资质的单位承担;监控量测应作为施工工序纳入施工组织,并贯穿于隧道施工的全过程;及时对现场数据绘制时态曲线和空间关系曲线;当位移时间曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律;当时间位移曲线出现反弯点时,则表明围岩和支护已呈不稳定状态,此时应密切监视围岩动态,并加强支护,必要时暂停开挖。4.3监控量测实施要点技术要点隧道开工前应进行监控量测设计5.开挖隧道施工中,以爆破法或机械法进行土石方挖掘及清除的施工工序。开挖施工中的重点:

光面爆破:是支撑新奥法原理的重要技术之一。是指通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,分区分段微差爆破,达到爆破后轮廓线符合设计要求,临空面平整规则的一种控制爆破技术。隧道应用光面爆破技术开挖与传统的方法相比,最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,从而减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,充分发挥围岩的自承作用,确保施工安全,同时,又能减少超、欠挖,提高工程质量和效率,节约成本。5.开挖隧道施工中,以爆破法或机械法进行土石方挖掘隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件

初期支护指隧道开挖后,为控制围岩应力适量释放和变形,增加结构安全度和方便施工,隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层。初期支护一般有喷射混凝土、喷射混凝土加锚杆、喷射混凝土锚杆和格栅、喷射混凝土锚杆与钢架联合支护等形式。6.初期支护初期支护指隧道开挖后,为控制围岩应力适量释放和变形,5.1喷射混凝土喷射混凝土,是用压力喷枪喷涂灌筑细石混凝土的施工方法。工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混合喷。6.1喷射混凝土喷射混凝土,是用压力喷枪喷涂灌筑细石混凝土的施工方法。工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混合喷。5.1喷射混凝土喷射混凝土,是用压力喷枪喷涂灌筑细5.2锚杆6.2锚杆锚杆是用钢筋或其它高抗拉性能的材料组成的构件。对隧道的稳定起着非常重要的作用。5.2锚杆6.2锚杆锚杆是用钢筋或其它高抗拉性能隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件6.3钢支撑钢支撑具有承载能力大的优点,常常用于软弱破碎和土质隧道中,并与锚杆、喷射混凝土一起使用。钢支撑按其组成部分可分为钢拱架的格栅钢架。6.3钢支撑钢支撑具有承载能力大的优点,常常用于软6.4锚喷支护锚喷支护是目前通常采用的一种围岩支护手段,根据围岩的地质条件,可以采用多种支护形式:锚杆结合喷射混凝土、锚杆和喷射混凝土加钢筋网联合支护,喷钢纤维混凝土锚杆联合支护,以及上述几种情况加设钢拱架(型钢)组成联合支护。目前多采用锚杆加喷射混凝土支护形式。6.4锚喷支护锚喷支护是目前通常采用的一种围岩支护6.5开阳项目的初期支护形式隧道洞身衬砌设计以新奥法原理为指导,采用复合式衬砌,即以系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土、工字型钢拱架或格栅拱架作为初期支护,二次衬砌采用模筑混凝土或钢筋混凝土,在初期支护与二次衬砌之间敷设1.2mm厚EVA防水板及350g/m2无纺土工布作为防水层。6.5开阳项目的初期支护形式隧道洞身衬砌设计以新奥隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件初期支护施工重点喷射砼背后的密实性:直接关系到围岩的自稳状态,是决定施工过程安全及工程交付使用后运营安全的主要因素。锁脚锚杆的重要性:直接关系到初支的稳定状态,是防止初支在下部施工时变形而造成侵限甚至造成塌方的重要环节。初期支护施工重点二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌,与初期支护共同组成复合式衬砌。其作用除了饰面外,也承受了施工后发生的外部水压,软弱围岩的蠕变压力,膨胀性地压和附加荷载等。7.

二次衬砌二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土二次衬砌施工工艺流程图二次衬砌施工工艺流程图隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件二次衬砌施工重点净空尺寸:隧道交工验收主要项目。防水板的铺设:直接决定隧道防排水效果的好坏,是保证隧道外观质量,确保隧道不渗不漏的主要因素。二次衬砌施工重点

对于高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足以下要求:拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水;有冻害地段的隧道衬砌背后不积水,排水沟不冻结,车行横道、人行横道等服务通道不滴水,边墙不淌水。隧道防排水应遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则。8.隧道防排水对于高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足以8.1隧道防水

隧道防水主要有:地表洞口段防水、明洞段防水、明、暗洞交接处防水、洞身段防水。主要的隧道防水措施如下:8.1隧道防水隧道防水主要有:地表洞口段防水、明8.2隧道排水

隧道两端洞口及辅助坑道洞(井)口应按设计要求及时做好排水系统;覆盖较薄和渗透性强的地层,地表积水应及早处理。洞内顺坡排水,其坡度应与线路坡度一致,洞内反坡排水时,必须采取机械抽水。洞内有大面积渗漏水时,宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟。8.2隧道排水隧道两端洞口及辅助坑道洞(井)口应

1、通风分为压入式、抽出式、混合式。隧道施工时的通风应设专人管理。应保证每人每分钟供给新鲜空气3m³。

一般来讲,掘进超过200m必须进行机械通风,目前采用的通风设备一般为2*110KW通风机。进风管口距洞口不小于20m。无论通风机运转与否,严禁人员在风管的进出口附近停留,通风机停止运转时任何人员不得靠近通风软管行走和在软管旁停留,不得将任何物品放在通风管或管口上。9.通风和防尘1、通风9.通风和防尘2、防尘机械通风与个人防护相结合;放炮前后应进行喷雾与洒水;出碴前应用水淋透渣堆和喷湿岩壁;在吹入式的出风口,宜放置喷雾器。施工时宜采用湿式凿岩机钻孔,以及湿喷混凝土喷射等有利于减少粉尘浓度的施工工艺。隧道内空气成分每月应至少取样分析一次;风速、含尘量每月至少检测一次。

2、防尘四、常见质量问题及其防治措施隧道工程常见的质量问题如下:光爆效果不佳,超欠挖严重钢拱架安装侵入衬砌界线隧道拱背空洞喷射混凝土质量差隧道渗漏水隧道边墙施工缝接触面处混凝土不密实仰拱基底处理不好,出现变形二次衬砌表观效果差四、常见质量问题及其防治措施隧道工程常见的质量问题如下:1.光爆效果不佳,超欠挖严重2)准确布置炮眼位置,严格控制装药量。并根据围岩变化情况,及时修正爆破参数。3)合理设计爆破参数,根据围岩情况适时调整,控制进尺。在围岩差的地段采用超前锚杆等辅助施工手段来嵌固围岩,以防止超欠挖的产生措施:1)准确确定围岩光面爆破技术参数。坚持每循环精确放样,准确测设开挖轮廓线,从炮眼位置、倾角、炮眼深度、装药到起爆各个环节全过程监控。1.光爆效果不佳,超欠挖严重2)准确布置炮眼位置,严格控制装2.钢拱架安装侵入衬砌界线3)确保钢架基础平整牢固,钢架安装后尽快焊接连接筋、规范到位安装锁腳锚杆、喷混凝土形成整体受力体系。钢架施工是关键工序,钢架直接影响初期支护中的围岩受力状况,尤其在钢架应力集中的地方,如两节钢架连接处每个螺栓的连接情况。在钢架安装过程中防止两拱脚标高不一致和前倾后仰现象的出现,倾斜角度不得超过2度,并在下一榀钢架中找平,喷射混凝土保质保量。措施:1)采用隧道激光断面仪测量断面净空,处理超欠挖。2)安装钢架时测量精确定位,并在工中和工后严格检查架设质量。2.钢拱架安装侵入衬砌界线3)确保钢架基础平整牢固,钢架安装3.隧道拱背空洞措施:1)在出现超挖坍塌时,严格按规范和验标要求办理,拱脚以上1m范围内的超挖,必须用与拱圈同等级混凝土一次填筑。其余部分,超挖在允许范围内可用与衬砌同样材料回填,超挖大于规定时可用片石混凝土或浆砌片石回填。2)回填完后,必须经质检员检查合格后,方可进行下道工序。3.隧道拱背空洞措施:1)在出现超挖坍塌时,严格按规范和验4.喷射混凝土质量差4)喷射过程中自下而上,分层喷射,每层厚度为5~8cm为宜,最厚每层不超过15cm;5)在施工下台阶时应将上台阶接茬处用工具凿出5~10cm新茬并用水湿润,以保证混凝土新旧的粘结。在喷射混凝土过程中不应超喷或欠喷,对于欠喷的要及时补喷,超喷的用工具清除侵入二衬的部分,以保证二衬的厚度。措施:1)隧道施工中喷射混凝土采用湿喷工艺,通过施工坍落度在110~130mm时施工为最佳;2)喷射前把岩面虚土清除干净,不得欠挖;3)在拱脚不得有虚渣;4.喷射混凝土质量差4)喷射过程中自下而上,分层喷射,每层厚5.隧道渗漏水3)采用防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理的原则。4)衬砌混凝土要捣固密实,加强结构自身防水;5)按规范安装止水条、止水带采用钢筋卡定位和固定,按设计埋设排水盲管;6)严格控制防水剂的掺量,并注意对洞口100m范围的衬砌混凝土洒水养护时间不得少于14天。措施:1)按设计要求施工防排水设施,原材料必须达到有关技术标准,且几何尺寸稳定;2)洞身施工防水层前先进行支护表面修整处理,防止防水层被戳破。防水板挂设预留一定的松尺度。对防水板的防护措施要得当;5.隧道渗漏水3)采用防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治6.隧道边墙施工缝接触面处混凝土不密实措施:1)采用成熟的型钢模板体系施工方法,每倒用一次都要进行整修。2)放样点宜5m一个,模板纵向接缝处要重点检查标高,加强支撑,防止跑模。3)捣固密实,顶面抹面要设专人负责。4)不得提前拆模,以防拆模造成棱角破损。6.隧道边墙施工缝接触面处混凝土不密实措施:7.仰拱基底处理不好,出现变形措施:1)仰拱封闭前,进行严格检验,确保基底无虚碴和积水后,方可进入行下道工序施工。2)仰拱混凝土施工完毕后,采用地质雷达对其进行检测,发现空洞及时采取基底注浆措施进行回填7.仰拱基底处理不好,出现变形措施:8.二次衬砌表观效果差隧道二次衬砌砼施工质量通病主要表现在以下几个方面:蜂窝;麻面;孔洞;露筋(对有配筋的砼衬砌才存在);夹层;裂纹;表面不平顺;强度不够,均质性差等。措施:1)在泵送混凝土时,利用台车上、中、下三层开窗,分层、从下而上、左右对称连续全断面浇注混凝土,落差应小于lm为宜;2)振捣方式要正确。要求振动棒插入下层混凝土内的深度不应小于50mm,并且延长振捣时间,使振捣密实;3)脱模及养护时间。脱模时,保证混凝土抗压强度大于2.5MPa及抗拉强度大于0.5MPa.拆模后按规范对混凝土进行洒水养护。8.二次衬砌表观效果差隧道二次衬砌砼施工质量通病主要五、隧道施工相关资源1.隧道工程承包范围公路工程施工总承包企业承包工程范围企业等级承包工程范围特级可承担各类隧道工程一级可承担单项合同额不超过企业注册资本5倍的、长度3000m及以下的隧道工程二级可承担单项合同额不超过企业注册资本5倍的、长度小于100m的隧道工程隧道工程专业承包企业承包工程范围企业等级承包工程范围一级可承担各类隧道工程二级可承担断面20m2及以下且长度1000m及以下的隧道工程五、隧道施工相关资源1.隧道工程承包范围公路工程施工总承包企2.隧道工程施工设备通风设备:通风机、空气压缩机;掘进设备:石质隧道常用凿岩台车或风钻;装载设备:常用立爪装岩机或装载机;运输设备:常用梭式矿车(配立爪),自卸车(配装载机);支护设备:如喷浆机,锚杆机,注浆机;衬砌设备:如混凝土泵、衬砌台车、混凝土罐车。有时还要有清危石、支护稳定性监测、空气质量监测、中线控制测量等设备。长大隧道还会用到探地雷达。2.隧道工程施工设备通风设备:通风机、空气压缩机;隧道施工主要机械配备表-表1序号机械名称型号数量使用部位1变压器400KVA3隧道用电2挖掘机卡特3203便道及大临3挖掘机卡特2202隧道排危翻碴4装载机临工955LR1隧道翻碴5装载机柳工ZL-502隧道翻碴6装载机临工9351搅拌站7自卸汽车后八轮6隧道开挖8自卸汽车东风车1隧道支护9发电机组350KW1配电房10发电机组100KW1生活区11空压机螺杆22m3/min6隧道开挖支护12通风机2*110KW2隧道开挖支护13强制搅拌机JS10001隧道衬砌14强制搅拌机JS7501隧道支护隧道施工主要机械配备表-表1序号机械名称型号数量使用部位1隧道施工主要机械配备表-表2序号机械名称型号数量使用部位15砼喷射机SSP-66隧道支护16冷弯机漳州X61隧道支护17电焊机450,50015隧道支护18注浆机ZJB-2001隧道支护19管棚钻机150型1隧道支护20砼搅拌车12m32隧道衬砌21砼输送泵HB80S型1隧道衬砌22配料机含电脑板、螺旋机2隧道衬砌23地磅100T1搅拌站24钢模台车9m2隧道衬砌25全站仪GPT-3002LNC1隧道衬砌26小汽车丰田普拉多1后勤保障27工具车双排座五十铃1后勤保障28皮卡车江铃宝典1后勤保障隧道施工主要机械配备表-表2序号机械名称型号数量使用部位13.隧道工程主要设计单位序号单位名称单位地址电话资质等级备注1上海市城市建设设计研究总院东方路3447号:

甲级2上海市隧道工程轨道交通设计研究院上海市中山西路1999号

甲级3中铁隧道勘测设计院天津市红桥区新红桥益福里甲级4贵州市建筑设计院有限公司贵州·贵阳市甲级开阳隧道设计单位3.隧道工程主要设计单位序号单位名称单位地址电话资质等级备注六、隧道工程相关标准六、隧道工程相关标准六、隧道工程相关标准六、隧道工程相关标准隧道施工技术

---分离式独立双洞结构施工技术机械化施工分公司2015年8月隧道施工技术

---分目录一、我国隧道的发展现状和分类二、主要施工方法---分离式独立双洞隧道三、隧道施工关键技术(新奥法)四、常见质量问题的处理五、隧道工程主要资源六、隧道工程相关标准目录一、我国隧道的发展现状和分类我国是世界上公路隧道最多的国家,截至2013年底的统计,我国已有公路隧道11359座,总长9606公里,且近年来,公路隧道年均增长率高达20%,且有逐年增速加快的趋势。1.我国隧道的发展现状一、我国隧道的发展现状和分类我国是世界上公路隧道最多隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式,由主体构造物和附属构造物两大类组成。主体结构包括洞门构造物和洞身衬砌。当洞顶覆盖层较薄,洞口受塌方、落石、泥石流等危害时、与道路或铁路形成立体交叉又不宜做立交桥时,通常设置明洞。2.隧道的分类隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的隧道可根据其用途、隧道横断面的形状等进行分类。1.按用途交通隧道水工隧道市政隧道矿山隧道2.按介质不同岩石隧道土层隧道3.按长度短隧道中隧道长隧道特长隧道隧道可根据其用途、隧道横断面的形状等进行分类。1.按4.按截面形状圆形截面隧道椭圆形截面隧道马蹄形截面隧道矩形截面隧道双孔隧道孪生隧道双孔隧道…4.按截面形状圆形截面隧道椭圆形截面隧道马蹄形截面隧道矩形截5.按洞数量双向单洞隧道分离式双洞隧道5.按洞数量双向单洞隧道分离式双洞隧道分离式独立双洞隧道是指线路上每一个行驶方向开挖一个隧道的隧道线形分布形式。高速公路、一级公路一般都采取上、下行分离的独立双洞设计。3.分离式独立双洞隧道分离式独立双洞隧道是指线路上每一个行驶方向开挖一个隧

连拱隧道是两拱拱部衬砌结构通过中柱相连的隧道结构。4.分离式独立双洞隧道与小净距隧道、连拱隧道的不同

小净距隧道是指上、下行双洞洞壁距离较小,不能按独立双洞考虑的隧道结构。连拱隧道是两拱拱部衬砌结构通过中柱相连的隧道结构。4分离式独立双洞隧道的最小洞距按两洞结构彼此不产生有害影响为原则确定。一座分离式的最小洞距可按其围岩级别确定。分离式独立双洞隧道的最小洞距按两洞结构彼此不产生有害5.开阳项目---分离式独立双洞隧道我公司正在施工的开阳县科技大道道路工程旧寨隧道项目,采用分离式独立双洞设计,隧道断面开挖宽度为17~18m,左右幅间距为20m,隧道长度约700m,为中隧道。合同段内隧道穿越Ⅳ、Ⅴ级围岩,工程地质和水文地质条件复杂。根据地形情况,本隧道初步设计进出口都采用削竹式洞门,隧道洞身衬砌设计以新奥法原理为指导。5.开阳项目---分离式独立双洞隧道我公司正在施工的隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件

隧道左幅开发区端洞门设计隧道左幅开发区端洞门设计

隧道左幅开发区端洞门设计隧道左幅开发区端洞门设计

隧道左幅开发区端洞门设计隧道左幅开发区端洞门设计二、主要施工方法---分离式独立双洞隧道

隧道施工方法的选择主要依据工程地质条件、水文地质条件、埋深、断面形状及尺长度、施工条件、施工水平等因素综合考虑确定。而围岩开挖方式的选择时,一方面应考虑围岩的地质条件及其变化,另一方面应考虑隧道范围内岩体的坚硬程度。1.围岩的主要开挖方式2.按施工的封闭程度明挖法半明挖法暗挖法1.按对地层的影响振动机械开挖法爆破开挖法二、主要施工方法---分离式独立双洞隧道隧道施工方法全断面开挖法台阶法隧道开挖方式:一、全断面法二、分部开挖法1、台阶法2、预留核心土法3、侧壁导坑法(CD法)4、双侧壁导坑法5、中导洞法全断面开挖法台阶法隧道开挖方式:一、全断面法1.1全断面法开挖法

全断面法开挖法指按隧道设计开挖断面,一次开挖到位的施工方法,主要适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩。全断面法施工工序示意图1.1全断面法开挖法全断面法开挖法指按隧道设计开挖1.2台阶法

台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。台阶法施工工序示意图1.2台阶法台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长1.3预留核心土法

环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先,其次开挖下半部两侧,再开挖中部核心土的方法。在土质及软弱围岩中使用较多。弧形导坑预留核心土施工工序示意图1.3预留核心土法环形开挖预留核心土法是在上部断面1.4双侧壁导坑法双侧壁导坑法一般将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土和下台阶。其原理是利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工,左、右导洞先行,中间断面紧跟其后;初期支护仰拱成环后,拆除两侧导洞临时支撑,形成全断面。双侧壁导坑法施工工序示意图1.4双侧壁导坑法双侧壁导坑法一般将断面分成四块:1.5中隔壁法(CD法)CD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再开挖另一侧的施工方法,主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道(Ⅳ级围岩)地段。中隔壁(CD)法施工工序示意图1.5中隔壁法(CD法)CD法是在软弱围岩大跨度隧2.隧道的主要施工方法2.隧道的主要施工方法2.1传统矿山法

矿山法指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。矿山法是一种传统的施工方法,它的基本原理是,隧道开挖后受爆破影响,造成岩体破裂形成松弛状态,随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据,其施工方法是按分部顺序采取分割式一块一块的开挖,并要求边挖边撑以求安全,所以支撑复杂。2.1传统矿山法矿山法指的是用开挖地下坑道的作业方2.2新奥法

新奥法指应用岩体力学理论,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,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。2.2新奥法新奥法指应用岩体力学理论,以维护和利用(1)新奥法工艺流程新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身。喷混凝土、锚杆、监控量测是新奥法的三大要素。(1)新奥法工艺流程爆破

初期支护

监控量测二次衬砌爆破初期支护监控量测二次衬砌2.3明挖法明挖法指的是先将隧道部位的岩(土)体全部挖除,然后修建洞身、洞门,再进行回填的施工方法。明挖法的关键工序是降低地下水位、边坡支护、土方开挖、结构施工及防水工程等,其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。2.3明挖法明挖法指的是先将隧道部位的岩(2.4盖挖法盖挖法是当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法,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。2.4盖挖法盖挖法是当地下工程明做时需要穿越2.5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,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“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18字方针进行施工。2.5浅埋暗挖法浅埋暗挖法是在距离地表较近2.6盾构法盾构法是暗挖法施工中的一种机械化施工方法,它是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往隧道内的坍塌。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,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。2.6盾构法盾构法是暗挖法施工中的一种机械三、隧道施工关键技术(新奥法)新奥法施工是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段,以锚杆、喷射混凝土为主要的支护方法,理论量测和经验相结合的一种施工方法,同时也是一系列指导隧道设计和施工的原则。新奥法的基本原则可简要的概括为“少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”,其关键技术主要有:超前地质预报预支护技术特殊地段施工监控量测和信息反馈初期支护、二次衬砌控制隧道防排水通风和防尘三、隧道施工关键技术(新奥法)新奥法施工是以1.超前地质预报超前地质预报是在隧道开挖时,对掌子面前方的围岩与地层情况做出超前预报。主要方法有:超前钻孔法、地质雷达法、TSP法、TRT法。目前常用的主要方法为TSP法。通过预报可获得的地质力学参数有:动弹性模量、动剪切模量和动泊松比等,指导设计。1.超前地质预报超前地质预报是在隧道开挖时,2.预支护技术隧道施工的过程中,当遇到软弱破碎围岩时,其自支护能力是比较弱的,应采取措施进行预支护措施,各种预支护措施应根据围岩条件、涌水状况、施工方案、环境要求等情况确定,经充分的技术经济比较,可选用其中一种或几种措施进行治理。常用的预支护措施超前锚杆、小钢管管棚超前小导管注浆预注浆加固围岩2.预支护技术隧道施工的过程中,当遇到软弱破2.1超前锚杆、小钢管爆破前或开挖掘进前,在开挖面顶部一定范围内,沿坑道设计轮廓线,向岩体内打入一排纵向锚杆或小钢管(型钢),以形成一道顶部加固的岩石棚,在此棚的保护下进行作业,到一定距离后,重复上述步骤,如此循环前进。主要适用于地下水较少的软弱破碎围岩的隧道工程中。超前锚杆施工工艺流程图2.1超前锚杆、小钢管爆破前或开挖掘进前,超前锚杆、小钢管施工技术要点:技术要点超前锚杆宜采用早强砂浆锚杆,锚杆可用不小于ɸ22的螺纹钢筋;其超前量、环向间距、外插角等参数应视具体的施工条件而定。在进行超前锚杆施工作业时,应设专兼职人员负责观察围岩变化锚杆安装结束后4小时内不得进行爆破作业。超前锚杆、小钢管施工技术要点:技术要点超前锚杆宜采用早强砂浆2.2管棚管棚一般是隧道断面的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成钢管棚护,为在特殊条件下安全开挖,预先提供增强地层承载力的临时支护方法。主要用于对于围岩及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中,如软弱、沙砾地层和软岩、岩堆、破碎带地段。长度小于10m的小钢管为短管棚,大于10m为长管棚。2.2管棚管棚一般是隧道断面的一部分或全部管棚引孔顶入法施工工艺流程图管棚跟管钻进工艺流程图管棚引孔顶入法施工工艺流程图管棚跟管钻进工艺流程图管棚施工技术要点:技术要点钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制在1°~1.5°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。管棚施工技术要点:技术要点钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应2.3超前小导管注浆超前小导管注浆是在开挖掘进前,先用喷射混凝土将开挖面5m范围内的坑道封闭,然后沿坑道周边打入纵向小导管向围岩注浆,浆液硬化后形成一个加固圈,在加固圈的保护下安全地进行开挖。主要用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。超前小导管注浆常常作为一种辅助的措施,与管棚结合起来加固围岩。2.3超前小导管注浆超前小导管注浆是在开挖小导管注浆工艺流程图小导管注浆工艺流程图小导管注浆施工技术要点:技术要点一般超前小导管施工沿着开挖轮廓线120度范围设置。一般情况下:小导管长度L=上台阶高度+2m。小导管直径:30-50mm。外插角度一般控制在10度以内。注浆压力控制在2MP左右。浆液扩散半径一般为0.5m。注浆速度控制在50-100L/MIN。每循环小导管的搭接长度控制在1-2m。应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度,严格控制好小导管的钻设角度。用作小导管的钢管钻有注浆孔,以便向土体进行注浆加固,也有利于提高小导管自身刚度和强度。导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。浆液必须充满例借及周围空隙,注浆量和注浆压力应由试验确定。小导管在隧道开挖时承受地层的压力,为保证灌浆质量防止漏浆,小导管的尾部需设置封堵孔。小导管注浆施工技术要点:技术要点一般超前小导管施工沿着开挖轮2.4预注浆加固围岩

预注浆加固围岩是在掌子面前方的围岩中将浆液注入,从而提高地的强度、稳定性和抗渗性,形成了较大范围的筒状封闭加固区,然后在其范围内进行开挖作业。有洞内超前注浆、地表超前注浆和平导超前注浆三种方式。2.4预注浆加固围岩预注浆加固围岩是在掌子面前方的预注浆工艺流程图预注浆工艺流程图预注浆施工技术要点:技术要点进行前进式分段注浆施工工艺时,实施钻一段注一段,再清孔钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔注浆施工。每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定位1~3m。前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。进行后退式分段注浆施工时,在检查合格的钻孔中放入止浆塞及其它配套装置,对一个注浆分段段长进行注浆施工,第一分段注浆完成后,后退一个分段长度进行第二分段注浆,如此往复,直到将整个注浆段完成。进行后退式分段注浆施工,注浆分段长度宜取0.6m~2.5m。取全孔一次性注浆时,直接将注浆管路接在孔口管上,在孔口处利用孔口管进行全孔注浆施工。预注浆施工技术要点:技术要点进行前进式分段注浆施工工艺时,实2.5开阳项目预支护设计开阳科技大道工程隧道设计采取的预支护技术主要有:超前大管棚、超前小导管、超前预注浆等。超前大管棚:设于两端洞口,防止隧道开挖塌方和仰坡变形;超前小导管:适用于Ⅴ、Ⅳ级围岩段,主要防止隧道开挖发生塌方;超前预注浆:适用于岩体破碎松散,通过注浆提高围岩力学指标,改善结构受力和开挖条件。2.5开阳项目预支护设计开阳科技大道工程隧道设计采3.特殊地段施工特殊地质地段隧道由于岩层的地质成因复杂,地质条件具有突变性,事故具有突发性,对隧道施工的危害极大。对特殊地段进行隧道施工时,除遵守一般的技术要求外,还应遵守一些特殊规定,采取各种针对性的辅助方法。主要的特殊地质地段有:

岩溶地段流砂地段涌水地段瓦斯地段软土地段硬质岩石地段3.特殊地段施工特殊地质地段隧道由于岩层的地质成因复3.1岩溶地段隧道施工岩溶隧道处理技术方案岩溶类型技术方案洞穴型、管道型岩溶回填充填型岩溶注浆加固+大管棚过水型岩溶引排方案大型干溶洞托梁+板跨护顶方案、型钢混凝土+板跨方案、钢管桩方案、护墙+桩基+承台方案、路基填筑方案、梁跨方案、拱跨+护罩方案岩溶水治理注浆堵水方案、泄洪方案、堆积体加固堵水方案、释能降压、绕避方案溶洞、暗河地段地下水处理措施溶洞、暗河与隧道空间关系处理原则推荐措施隧道下穿溶洞、暗河疏导为主、结构承压扩大水路、增大过水面积,隧道周边注浆加固,隧道采用驾驶型衬砌结构隧道上跨溶洞、暗河疏导为主在溶洞、暗河内设置支墩、拱涵、护墙、连续墙、跨越等构筑物,同时疏导水路隧道穿越溶洞、暗河排堵结合、因地制宜根据具体情况采用调整水路、设置泄水洞或注浆堵水限量排放等措施3.1岩溶地段隧道施工3.2流沙地段隧道施工技术要点施工中,应观测支撑和衬砌的实际沉落量的变化,及时调整预留量;支撑背面用木板和撒槽形钢遮挡,严防支撑从支撑间溢出;流沙溢出口附近较干燥围岩处,应尽快打入锚杆或施作喷射混凝土,加固围岩,防止溢出口扩大;拱部和边墙衬砌混凝土的灌注应尽量缩短时间,尽快与仰拱形成封闭环;

流沙地层的特点:结构松散,稳定性差,施工中极易发生坍塌。施工方法:先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭的办法。隧道开挖前,采用超前小导管预注浆法,使松散地层固结为整体,然后进行开挖和衬砌施工,必要时可采取井点排水。3.2流沙地段隧道施工技术要点施工中,应观测支撑和衬砌的实3.3涌水地段隧道施工围岩空隙中的地下水、地表水水源,在压力作用下涌出,称为涌水。量大、势猛,突发的涌水,称为突水。处理方法主要有:超前钻孔和辅助坑道排水、超前前小导管注浆、超前围岩预注浆堵水、进点降水及深井降水。技术要点坑道应与正道平形或接近平形,且应超前正道10-20m,至少应超过1-2个循环进尺;钻孔孔位应在水流上方,,孔底应超前开挖面1-2个循环进尺;钻孔及注浆顺序应由外圈向内圈进行,浆液宜采用水泥浆或水泥水玻璃浆;井点系统安装完毕,应进行缺抽水试验,检查有无漏水、漏气情况;抽水开始后,宜连续进行,并随时观测地表是否产生沉降。3.3涌水地段隧道施工围岩空隙中的地下水、地表水水源3.4瓦斯地段隧道施工流砂地层的特点:在瓦斯溢出地段,应预先确定瓦斯探测方法,并制订瓦斯稀释措施、防爆措施、紧急救援措施等。

技术要点在选择瓦斯地区的施工方法时,要求各工序间距尽量短.以便使衬砌及早封闭成环,同时应严格保证混凝土的密实性,以防瓦斯溢出;加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法;瓦斯地段钻爆作业必须遵守相关的规定;斯地层施工必须采取相应安全措施;应加强瓦斯检查制度,在钻眼、装药、放炮前及放炮后四个环节上搞好瓦斯巡回检测工作。3.4瓦斯地段隧道施工流砂地层的特点:在瓦斯溢出地段

围岩监控量测是隧道施工或运营过程中,对围岩、地表、支护结构及周边环境等动态进行的经常性观察和测量工作,以修正设计和指导施工。采用新奥法设计施工的隧道必须进行必测项目的量测。4.围岩监控量测和信息反馈围岩监控量测是隧道施工或运营过程中,对围岩、地表、支护4.1必(选)测项目4.1必(选)测项目必测项目的工作量可根据隧道施工地质预报结果提前进行调整,也可根据开挖后洞身的地质条件临时调整;选测项目可根据地质条件的变化进行调整,个别项目可调整为必测项目,调整方案应经批准后实施。必测项目的工作量可根据隧道施工地质预报结果提前进行调隧道现场监控量测工艺流程图4.2监控量测工艺流程隧道现场监控量测工艺流程图隧道现场监控量测工艺流程图4.2监控量测工艺流程隧道现场监监测反馈程序框图4.3监测信息反馈监控量测信息反馈应根据量测数据分析结果评价隧道结构的安全性、支护参数的合理性及施工方法的适宜性,并提出相应工程对策与建议。监测反馈程序框图4.3监测信息反馈监控量测信4.3监控量测实施要点技术要点隧道开工前应进行监控量测设计;监控量测应由具备相应资质的单位承担;监控量测应作为施工工序纳入施工组织,并贯穿于隧道施工的全过程;及时对现场数据绘制时态曲线和空间关系曲线;当位移时间曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律;当时间位移曲线出现反弯点时,则表明围岩和支护已呈不稳定状态,此时应密切监视围岩动态,并加强支护,必要时暂停开挖。4.3监控量测实施要点技术要点隧道开工前应进行监控量测设计5.开挖隧道施工中,以爆破法或机械法进行土石方挖掘及清除的施工工序。开挖施工中的重点:

光面爆破:是支撑新奥法原理的重要技术之一。是指通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,分区分段微差爆破,达到爆破后轮廓线符合设计要求,临空面平整规则的一种控制爆破技术。隧道应用光面爆破技术开挖与传统的方法相比,最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,从而减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,充分发挥围岩的自承作用,确保施工安全,同时,又能减少超、欠挖,提高工程质量和效率,节约成本。5.开挖隧道施工中,以爆破法或机械法进行土石方挖掘隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件

初期支护指隧道开挖后,为控制围岩应力适量释放和变形,增加结构安全度和方便施工,隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层。初期支护一般有喷射混凝土、喷射混凝土加锚杆、喷射混凝土锚杆和格栅、喷射混凝土锚杆与钢架联合支护等形式。6.初期支护初期支护指隧道开挖后,为控制围岩应力适量释放和变形,5.1喷射混凝土喷射混凝土,是用压力喷枪喷涂灌筑细石混凝土的施工方法。工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混合喷。6.1喷射混凝土喷射混凝土,是用压力喷枪喷涂灌筑细石混凝土的施工方法。工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混合喷。5.1喷射混凝土喷射混凝土,是用压力喷枪喷涂灌筑细5.2锚杆6.2锚杆锚杆是用钢筋或其它高抗拉性能的材料组成的构件。对隧道的稳定起着非常重要的作用。5.2锚杆6.2锚杆锚杆是用钢筋或其它高抗拉性能隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件6.3钢支撑钢支撑具有承载能力大的优点,常常用于软弱破碎和土质隧道中,并与锚杆、喷射混凝土一起使用。钢支撑按其组成部分可分为钢拱架的格栅钢架。6.3钢支撑钢支撑具有承载能力大的优点,常常用于软6.4锚喷支护锚喷支护是目前通常采用的一种围岩支护手段,根据围岩的地质条件,可以采用多种支护形式:锚杆结合喷射混凝土、锚杆和喷射混凝土加钢筋网联合支护,喷钢纤维混凝土锚杆联合支护,以及上述几种情况加设钢拱架(型钢)组成联合支护。目前多采用锚杆加喷射混凝土支护形式。6.4锚喷支护锚喷支护是目前通常采用的一种围岩支护6.5开阳项目的初期支护形式隧道洞身衬砌设计以新奥法原理为指导,采用复合式衬砌,即以系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土、工字型钢拱架或格栅拱架作为初期支护,二次衬砌采用模筑混凝土或钢筋混凝土,在初期支护与二次衬砌之间敷设1.2mm厚EVA防水板及350g/m2无纺土工布作为防水层。6.5开阳项目的初期支护形式隧道洞身衬砌设计以新奥隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件初期支护施工重点喷射砼背后的密实性:直接关系到围岩的自稳状态,是决定施工过程安全及工程交付使用后运营安全的主要因素。锁脚锚杆的重要性:直接关系到初支的稳定状态,是防止初支在下部施工时变形而造成侵限甚至造成塌方的重要环节。初期支护施工重点二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌,与初期支护共同组成复合式衬砌。其作用除了饰面外,也承受了施工后发生的外部水压,软弱围岩的蠕变压力,膨胀性地压和附加荷载等。7.

二次衬砌二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土二次衬砌施工工艺流程图二次衬砌施工工艺流程图隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件隧道工程施工技术之双洞分离式(终)课件二次衬砌施工重点净空尺寸:隧道交工验收主要项目。防水板的铺设:直接决定隧道防排水效果的好坏,是保证隧道外观质量,确保隧道不渗不漏的主要因素。二次衬砌施工重点

对于高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足以下要求:拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水;有冻害地段的隧道衬砌背后不积水,排水沟不冻结,车行横道、人行横道等服务通道不滴水,边墙不淌水。隧道防排水应遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则。8.隧道防排水对于高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足以8.1隧道防水

隧道防水主要有:地表洞口段防水、明洞段防水、明、暗洞交接处防水、洞身段防水。主要的隧道防水措施如下:8.1隧道防水隧道防水主要有:地表洞口段防水、明8.2隧道排水

隧道两端洞口及辅助坑道洞(井)口应按设计要求及时做好排水系统;覆盖较薄和渗透性强的地层,地表积水应及早处理。洞内顺坡排水,其坡度应与线路坡度一致,洞内反坡排水时,必须采取机械抽水。洞内有大面积渗漏水时,宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟。8.2隧道排水隧道两端洞口及辅助坑道洞(井)口应

1、通风分为压入式、抽出式、混合式。隧道施工时的通风应设专人管理。应保证每人每分钟供给新鲜空气3m³。

一般来讲,掘进超过200m必须进行机械通风,目前采用的通风设备一般为2*110KW通风机。进风管口距洞口不小于20m。无论通风机运转与否,严禁人员在风管的进出口附近停留,通风机停止运转时任何人员不得靠近通风软管行走和在软管旁停留,不得将任何物品放在通风管或管口上。9.通风和防尘1、通风9.通风和防尘2、防尘机械通风与个人防护相结合;放炮前后应进行喷雾与洒水;出碴前应用水淋透渣堆和喷湿岩壁;在吹入式的出风口,宜放置喷雾器。施工时宜采用湿式凿岩机钻孔,以及湿喷混凝土喷射等有利于减少粉尘浓度的施工工艺。隧道内空气成分每月应至少取样分析一次;风速、含尘量每月至少检测一次。

2、防尘四、常见质量问题及其防治措施隧道工程常见的质量问题如下:光爆效果不佳,超欠挖严重钢拱架安装侵入衬砌界线隧道拱背空洞喷射混凝土质量差隧道渗漏水隧道边墙施工缝接触面处混凝土不密实仰拱基底处理不好,出现变形二次衬砌表观效果差四、常见质量问题及其防治措施隧道工程常见的质量问题如下:1.光爆效果不佳,超欠挖严重2)准确布置炮眼位置,严格控制装药量。并根据围岩变化情况,及时修正爆破参数。3)合理设计爆破参数,根据围岩情况适时调整,控制进尺。在围岩差的地段采用超前锚杆等辅助施工手段来嵌固围岩,以防止超欠挖的产生措施:1)准确确定围岩光面爆破技术参数。坚持每循环精确放样,准确测设开挖轮廓线,从炮眼位置、倾角、炮眼深度、装药到起爆各个环节全过程监控。1.光爆效果不佳,超欠挖严重2)准确布置炮眼位置,严格控制装2.钢拱架安装侵入衬砌界线3)确保钢架基础平整牢固,钢架安装后尽快焊接连接筋、规范到位安装锁腳锚杆、喷混凝土形成整体受力体系。钢架施工是关键工序,钢架直接影响初期支护中的围岩受力状况,尤其在钢架应力集中的地方,如两节钢架连接处每个螺栓的连接情况。在钢架安装过程中防止两拱脚标高不一致和前倾后仰现象的出现,倾斜角度不得超过2度,并在下一榀钢架中找平

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