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文档简介

6隧道工程SUIDAOGONGCHENG隧道施工方法『1▎传统矿山法『2▎新奥法『3▎新奥法的施工技术『4▎洞口段及明洞施工方法『5▎辅助施工方法『6▎特殊地质地段的施工方法『7▎钻爆开挖和装渣运输『8▎隧道支护施工『10▎隧道施工现场监控量测『9▎隧道掘进机施工『1▎传统矿山法在传统的矿山法中,历史上形成的变化方案很多,其中包括全断面法、台阶法、侧壁导坑法等。鉴于我国隧道施工中已很少采用传统矿山法,仅介绍其中具有代表性的上下导坑先拱后墙法和下导坑先拱后墙法。『1.1▎上下导坑先拱后墙法是软弱地层中修筑隧道的一种基本的传统方法,也是我国以往修筑隧道采用的最广泛的方法之一,它主要用于不稳定的或稳定性较差的Ⅲ~Ⅳ级围岩。施工顺序(图6-1):开挖下导坑1,并尽快架设木支撑;在下导坑开挖面后约30~50m处开挖上导坑2和架设木支撑,然后上导坑落底3;上、下导坑间开挖漏斗(见图中虚线所示),以便于上部开挖出碴。由上导坑向两侧开挖④(“扩大”),边开挖边架设扇形木支撑;在扇形支撑之间立拱架模板,灌注拱圈混凝土(Ⅴ),边灌注边顶替、拆除扇形支撑;开挖中层⑥(“落底”);左右错开,纵向跳跃开挖马口⑦、⑨,每个马口的纵向长度不宜超过拱圈灌注节长的一半;紧跟马口开挖后,立即架设边墙模板,由下而上灌注边墙混凝土Ⅷ、Ⅹ;挖水沟、铺底(在隧道底部铺设不小于10cm厚的混凝土)。应说明的是,上导坑由2和3两部组成,这是因为当在软弱地层中施工时,由于木支撑难以及时支护,往往拱顶围岩会有较大的下沉,所以必须留足沉落量(20~50cm),这就导致上导坑开挖高度较高,使得工人施工很不方便,故一般分为上、下两部开挖。图6-1上下导坑先拱后墙法下导坑上导坑上导坑落底扩大立模板,灌浇混凝土养生7-10d挖中层挖马口砌边墙

优点:在拱圈保护下进行拱下作业,施工安全;工作面多,便于拉开工序和安排较多的劳力,加快施工进度;当地质发生变化时,改变施工方法容易。

缺点:开挖两个导坑增加工程造价;开挖马口时施工干扰大;衬砌整体性差;工序多,不便于施工管理。16344279ⅦⅤX123467Ⅶ9XV5015~2015~2015~2015~2020~1015~2020~50开挖两个导坑增加工程造价;开挖马口时施工干扰大;衬砌整体性差;工序多,不便于施工管理。优点在拱圈保护下进行拱下作业,施工安全;工作面多,便于拉开工序和安排较多的劳力,加快施工进度;当地质发生变化时,改变施工方法容易。缺点上下导坑法『1.2▎下导坑先拱后墙法下导坑先拱后墙法主要用于Ⅱ~Ⅲ级围岩。施工顺序如图6-2:以下导坑领先,2、3、4部开挖完成时,断面如蘑菇形,以后步骤与上下坑先拱后墙法相同。图6-2下导坑先拱后墙法下导坑先拱后墙法有出渣方便,施工安全的优点。缺点是:消耗的木材钢轨较多,棚架易因爆破受损,挖马口还影响施工进度,衬砌的整体性也差。Ⅶ6Ⅴ下导坑30~5011Ⅶ6443210~1510~15拉槽挑顶50~6040~5010~15扩大灌拱挖马口砌边墙3246Ⅴ『2▎新奥法『2.1▎新奥法名称由来与产生的历史背景新奥法的全称是新奥地利隧道工程方法,即NewAustrianTunnelingMethod,缩写为NATM,是由奥地利学者L.V.Rabcewiez、L.Muller等教授创建于上世纪五十年代,在1963年正式命名为新奥地利隧道工程方法。它的产生是基于以下背景:(1)锚杆支护在20世纪初出现(2)喷射混凝土机在20世纪40年代末研制成功(3)岩石力学的理论发展为新奥法提供了科学依据『2.2▎新奥法的基本概念核心内容是充分发挥围岩的自承能力。对新奥法的误解新奥法以控制爆破(光面爆破、预裂爆破等)为开挖方法;以喷锚作为主要支护手段;通过监测控制围岩变形,动态修正设计参数和变动施工方法。把新奥法理解为隧道开挖与支护的方法误以为采用了锚喷支护就是新奥法对施工监控量测不够重视对新奥法正确认识新奥法是修建隧道一种基本理论,是包含设计于施工内容的隧道工程新概念。新奥法使用锚喷支护是为了达到保护围岩强度、控制围岩变形、实现发挥围者自承能力的目的。只有采用施工监控量测才能掌握围岩变形动态,做到控制变形。锚杆、喷射混凝土和施工量测是新奥法的三大要素。『2.3▎新奥法施工的要点

1)在隧道的整个支护体系中,围岩是承载结构的一部分,施工中要合理利用围岩的自承能力,保持围岩的稳定;

2)隧道开挖时,应尽可能减轻对隧道围岩的扰动或尽可能不破坏围岩的强度。

3)允许围岩有一定的变形,初期支护应尽量做成柔性的,以便与围岩紧密接触,共同变形和共同承载,充分围岩的自身承载作用。

4)洞室开挖后及时施作初期支护,封闭围岩表面,抑制围岩体的早期变形,待围岩稳定后,再进行二次衬砌,但遇软弱围岩特别是洞口段衬砌要紧跟。

5)隧道的几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构的计算条件,因此,要尽可能使结构做得圆顺(如做成圆形或椭圆形的),不产生突出的拐角,避免产生应力集中现象。同时,尽早使衬砌结构闭合(封底),以形成承载环;

6)对隧道周边进行位移收敛量测是施工过程中必不可少的一个重要环节,从现场量测反馈信息及时修改设计和施工方案。

7)对外层衬砌周围岩体的渗水,要通过足够的“排堵措施”予以解决,如在两层衬砌之间设置中间防水层等。『2.4▎新奥法施工方法1.全断面法全断面法全称为“全断面一次开挖法”,即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法,如图6-3所示。

全断面法常适用于Ⅰ~Ⅲ级硬岩的石质隧道,可采用深孔爆破施工。1-全断面开挖;2-锚喷支护;3-模筑混凝土掘进方向231231图6-3全断面施工方法

优点: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,工序少,干扰少,便于施工组织与管理,采用深孔爆破时,可加快掘进速度,对围岩的震动次数较少,有利于围岩稳定。

缺点:是由于开挖面较大,围岩相对稳定性降低,且每循环工作量相对较大,要求施工单位有较强的开挖、出渣与运输及支护能力,采用深孔爆破时,产生的爆破震动较大,对钻爆设计和控制爆破作业要求较高。①用钻孔台车钻眼,然后装药、联接导火线;②退出钻孔台车,引爆炸药,开挖出整个隧道断面;③排除危石;④喷射拱圈混凝土,必要时安设拱部锚杆;⑤用装碴机将石碴装入运输车辆,运出洞外;⑥喷射边墙混凝土,必要时安设边墙锚杆;⑦根据需要可喷第二层混凝土和隧道底部混凝土;⑧开始下一轮循环;⑨通过量测判断围岩和初期支护的变形,待基本稳定后,施作二次模注混凝土衬砌。全断面施工工序1)加强对开挖面前方的工程地质和水文地质的调查。2)各工序机械设备要配套。3)加强各种辅助施工方法的设计和施工检查。4)重视和加强对施工操作人员的技术培训。5)

在选择支护类型时,应优先考虑锚杆和喷射混凝土、挂网、拱架等支护型式。全断面施工注意问题2.台阶法

是新奥法中适用性最广的施工方法,多适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩中。它将断面分成上半断面和下半断面两部分分别进行开挖,如图6-4所示,随着台阶长度的调整,它几乎可以用于所有的地层。根据台阶的长度,它有长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种方式。1—上半部开挖2—拱部喷锚支护3—拱部衬砌4—下半部中央部开挖5—边墙部开挖6—边墙部喷锚支护及衬砌2614553图6-4台阶施工方法1)长台阶法如图6-5a,上、下开挖断面相距较远,一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞宽。施工时,上、下部可配备同类机械进行平行作业。当机械不足时也可用一套机械设备交替作业,即在上半断面开挖一个进尺,然后再在下断面开挖一个进尺。当隧道长度较短时,亦可先将上半断面全部挖通后,再进行下半断面施工,习惯上又称为“半断面法”。(2)短台阶法如图6-5b,这种方法也是分成上下两个断面开挖,两个断面相距较近,一般上台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞宽,或5~50m,上下断面基本上可以采用平行作业,其作业顺序和长台阶法相同。短台阶法能缩短支护结构闭合的时间,改善初期支护的受力条件,当遇到软弱围岩时需慎重考虑,必要时应采用辅助施工措施稳定开挖工作面,以保证施工安全。图6-5台阶法掘进方向掘进方向B21B2<B>(1~1.5)B12212B1a)>5B112掘进方向b)c)a)长台阶法b)短台阶法c)超短台阶法(3)超短台阶法如图6-5c,这是一种适于在软弱地层中开挖的施工方法,一般在膨胀性围岩及土质地层中采用。为了尽快形成初期闭合支护以稳定围岩,上下台阶之间的距离进一步缩短,上台阶仅超前3~5m,不能平行作业,只能采用交替作业,因而施工进度会受到很大的影响。在软弱围岩中采用超短台阶法施工时应特别注意开挖工作面的稳定性,必要时可对围岩采用预加固或预支护措施,如向围岩中注浆或打入超前水平小导管等。

台阶法优点:开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度,有利于稳定,上部开挖支护后,下部作业较安全。

缺点:上下部作业互相干扰,台阶开挖会增加对围岩的扰动次数等。1)台阶数不宜过多,台阶长度要适当,一般以一个台阶垂直开挖到底,保持平台长2.5m~3m为好。2)个别破碎地段可配合喷锚支护和挂网施工。3)上部开挖时,因临空面较大,易使爆破面渣块较大,不利于装渣,应适当密布中小炮孔。3)采用台阶法开挖关键问题是台阶的划分形式。台阶划分要求做到爆破后渣量较大,钻孔作业面与出渣运输干扰少。台阶法注意问题3.分部开挖法(1)台阶分部开挖法又称环形开挖留核心土法,适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩地段。上部留核心土可以支挡开挖工作面,增强开挖工作面的稳定,施工安全性较好。一般环形开挖进尺为0.5m~1.0m,不宜过长,上下台阶可用单臂掘进机开挖,开挖和支护顺序如图6-6所示。掘进方向7541327126453图6-6台阶分部开挖法1—上弧形导坑开挖2—拱部喷锚支护3—拱部衬砌4—中核开挖5—下部开挖6—边墙部喷锚支护及衬砌7—灌筑仰拱

优点:与超短台阶法相比,台阶的长度可以加长,相当于短台阶法的台阶长度,减少了上下台阶的施工干扰,施工速度可加快。而且较侧臂导坑法的机械化程度高。

缺点:开挖中围岩要经受多次扰动,而且断面分块多,支护结构形成全断面封闭的时间长,将可能使围岩变形增大,需要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。(2)单侧壁导坑法适用于围岩稳定性较差(如软弱松散围岩),隧道跨度较大,地表沉陷难于控制地段。该法确定侧壁导坑的尺寸很重要,一般侧壁导坑的宽度不宜超过0.5倍洞宽,高度以到起拱线为宜,导坑可分二71583426掘进方向743132图6-7单侧壁导坑法1—侧壁导坑开挖2—侧壁导坑锚喷支护及设置中壁墙临时支撑3—后行部分上台阶开挖4—后行部分下台阶开挖5—后行部分喷锚支护6—拆除中壁墙7—灌筑仰拱8—灌筑洞周衬砌次开挖和支护,不需要架设工作平台,人工架立钢支撑也较方便,开挖和支护顺序如图6-7所示。优点:是通过耽形成闭姑合支护疼的侧导并坑将隧抛道断面盲的跨度预一分为隆二,有死效地避扫免了大赴跨度开愤挖造成卧的不利逐影响,涉明显地馆提高了皇围岩的责稳定性橡。缺点:是因为要开施作侧壁当导坑的内分侧支护,若随后又要也拆除,增滨加了工程头造价。(3)怎双侧互壁导坑您法又称眼胖镜工法植,适用于在喜软弱围岩括中,当隧道煌跨度更大贺(如三车君道公路隧诊道等)或语因环境要绳求,且要蚊求严格控锯制地表沉扇陷地段款。开挖和受支护顺蜂序如图昨6-8写所示。导坑尺寸炸拟定的原交则同单侧傅壁导坑法方,但宽度杨不宜超过裂断面最大时跨度的1/3。浓左、右侧艺导坑应错雹开开挖,藏以避免在作同一断面配上同时开万挖而不利于异围岩稳定摘。231347掘进方乡丰向64385172612图6-8限双侧壁养导坑法1—侧壁导坑课开挖2—侧壁导坑评锚喷支护阴及设置中祸壁墙临时学支撑3—后行部分停上台阶开疤挖4—后行部分对下台阶开沿挖5—后行部湾分喷锚住支护岁6—拆除中璃壁墙保7—灌筑仰拱8—灌筑洞织周衬砌双侧壁导跃坑法虽然门开挖断面加分块多一巨点,对围成岩的扰动共次数增加絮,且初期壶支护全断脂面闭合的完时间延长扁,但每个瓦分块都是烫在开挖后巷立即各自班闭合的,室所以在施提工期间变狮形几乎不阔发展。该攻法施工安晃全,但进夸度慢,成种本高。(4)损其他施工亲方法中隔墙法(简称“CD”法仙)和交叉中粘隔墙法(简称“擦CRD”搂法)是两箱种适用于软弱地层的施工方叛法,特别拍是对于控敏制地表沉凑陷有很好弓的效果,夫一般主要酿用于城市休地下铁道拆施工中,征因其造价脚高,故在埋山岭隧道倍中很少采岛用,但在盘特殊情形谊中,也可拉采用,如启膨胀土地遍层。『2.5▎新奥法施今工中可能诸发生的问女题及处理措施新奥法会施工的臂基本原迹则:是根据围岩归性质允许俘产生适量冠的变形,阶但又不使型围岩松动涉失稳。根据实驰践经验,招将新奥法医中经常出胆观的一些闹异常现象便及应采取惜的措施列园于表6-1午中。1.全断面开挖2.超前预裂爆破、切缝等释放能量1.瓦斯检测并进行稀释2.注水瓦斯或岩爆1.缩短掘进长度,尽快闭合支护2.改变施工方法1.增补锚杆(根数、直径、密度)2.改变锚杆型号或类型(如将砂浆锚杆改为中空锚杆)锚杆轴力增大,垫板松弛或锚杆断裂。1.挂钢筋网2.打局部锚杆3.设置系统锚杆开挖后尽快喷射混凝土,并适当加厚喷层或封闭支护。喷混凝土层出现明显裂缝、脱离甚至塌落1.缩短掘进长度2.预加固地层3.改变施工方法1.加厚底脚处的喷射混凝土,增加支撑面积。2.尽快施作仰拱,形成闭合支护地基承载力不足,下沉增大或产生底鼓。1.加强排水措施(井点降水等)2.注浆止水3.改变施工方法1.加速混凝土硬化(增加速凝剂等)2.喷射混凝土前作好排水3.设置钢筋网,或将钢筋网格加密。开挖面出现涌水或涌水量增加1.加钢支撑2.预支护围岩3.改变施工方法立即施喷混凝土和打锚杆开挖面顶部出现掉块1.缩小开挖断面,改变施工方法。2.预支护围岩(打超前导管等)3.必要时设置钢支撑1.缩短掘进长度,保留核心土2.向掌子面或隧底喷射混凝土,形成封闭支护净空位移量增大,位移速率变快,掌子面变得不稳定措施B措施A施工中现象表6-1施工中踏的现象曾及处理霞措施注:A指进得行比较俗简单的年改变就匆可解决当问题的泼措施;B指包括面需要改变繁支护方法次等比较大很的变动才栋能解决问直题的措施祖。『2.5▎新奥法与控传统矿山目法的区别新奥法与傍传统矿山遮法的基本右施工程序歌看上去大庭致相同,温但实际上沫对隧道结周构产生的轮效果却截跟然不同。全现将二者惧的主要区应别列于表6-2。分块较多分块较少施工方法无必须采用量测可采用必须采用控制爆破不强调强调闭合支护单层模注混凝土衬砌复合式衬砌永久支护木支撑为主、钢支撑喷锚支护临时支护支护传统矿山法新奥法开挖方法表6-2传统矿山意法与新奥波法施工的怒区别『3▎新奥法的竟施工技术『3.1▎新奥法施仗工程序否修改施被工方案改变开挖农步骤、顺贡序修正支择护参数是确定施工酒方法施工准备开窝挖现场监纵控量测初期支汇护防水层二次衬砌竣工采用新奥透法施工的微隧道,施弦工时应视遵其规模、给地质条件田以及安全刚合理施工冈的要求,样充分利用恨现场量测受信息指导蚊施工,根恢据已建立格的量测管领理基准,期对隧道的狠施工方法昌、断面开歌挖步骤及视顺序、初寨期支护的标参数等进灰行合理调荣整。其主浑要施工程孝序如图6反-9所示炼。图6-9仔新奥法樱施工程序是否符商合管理科基准『3.2▎新奥法施交工基本原禁则少扰动新奥法坟施工基旧本原则早支护勤量测紧封闭在进行染隧道开佩挖时,蒙要尽量剂减少对梳围岩的愈扰动次蹦数、扰阶动强度邀、扰动递范围和川扰动持望续时间虏;是指开挖部后及时施弓作初期喷躺锚支护,胃使围岩的析变形进入肃受控制状圈态;指以直观厅、可靠的林量测方法柄和量测数材据来准确拉评价围岩邪的稳定状碗态,或判弱断其动态厅发展趋势冒,以便及迎时调整支朗护形式和择开挖方法惯,确保施碰工得以安花全和顺利禁地进行;指要尽快秤形成对围钟岩的封闭罪形支护,薪这样做可龟以有效控窑制围岩变爬形,使得寻支护和围刷岩共同进明入良好的腊工作状态记。『3.3▎锚杆1.妥锚杆的泳支护效柄应是利用金葬属或其他陆高抗拉性辱能的材料嫌制作的一潮种杆状构阿件。使用肢机械装置谨、粘结介扎质,将其站安设在地呜下工程的俘围岩或其轻他工程体暑中,形成次能承受荷罚载,阻止押围岩变形骆的锚杆支锐护。把隧道谈洞壁附厅近具有间裂隙、学节理的尊不稳定厨岩体,称用锚杆踩固定在基深层的锹坚固稳肠定的岩膝体上,淡将不稳稼定岩体贩的重量子传递给毅深层坚槽固岩体惕承担,千起到悬凝吊效应虹,如图6-钥10所面示。(1)肠悬吊互效应图6-带10絮悬吊效粪应图(2)及组合宣梁效应锚杆可吗将若干旧层层状轨岩体串枣联在一糟起,增锡大层间刷的摩阻奔力形成年组合梁裕效应,版如图6-论11所示。图6-梯11霜组合梁句效应图(3)常加固铃梁效应按一定间仿距在隧道眼周边呈放它射状布置鹅的成组锚娘杆(或称俭系统锚杆旨),可使燃一定厚度宫范围内有屿节理、裂瓣隙的破裂寸岩体或软重弱岩体紧润压在一起模形成连续据压缩带。摧这种加固赏效应在使够用预应力蔽锚杆时显锯得十分明狠显,如图6-樱12所示沸。在锚杆痛预张应力P的作用下陡,每根锚绸杆周围都姿形成一个两头肯呈圆锥形巷的筒状压徐缩区,各积锚杆所形按成的压缩抽区彼此搭富接,形成锚杆一条厚浩度为W的均匀妻压缩带涉。在均明匀压缩米带中产酷生了径亲向压应里力sr,给压泽缩外的摊围岩提忆供了径碰向支护棍抗力,设使围岩亿接近于霞三向受疯力状态存,增加则了围岩纵的稳定瞧性。图6-1绪2加固追效应2.锚精杆的种类锚杆须赵具备的佩两个基择本条件葬:①受晨力后产狱生变形叼,且其兵本身不有受破坏傅;②与删围岩保沫持紧密文接触。锚杆间松昨动带拱效应0r+Lr0θσrσWDD1)恼全长粘绕结型锚享杆,包括普丈通水泥砂凡浆锚杆、插早强水泥缴砂浆锚杆腐、树脂锚茫杆、水泥孕卷锚杆、饮中空注浆祥锚杆和自川钻式注浆衫锚杆等。2)端雄头锚固型哀锚杆,包括梯机械锚败固锚杆建、树脂里锚固锚托杆、快卫硬水泥滔端头锚临杆等。3)摩拿擦型锚杆包括缝怕管锚杆呼、楔管患锚杆、宪水胀锚驳杆等。4)预怒应力锚杆和自钻锚杆等。锚杆种号类3.牧锚杆的狭布置和仓质量检逢查锚杆的布牵置分为局部布吊置和系统布置。局部返布置主张要用在才坚硬而渴裂隙发隙育或有碎潜在龟烂裂及节蛙理的围驼岩,重鞠点加固迫不稳定松块体。驾锚杆局多部布置董时,拱芦腰以上浆部位锚骨杆方向状应有利市于锚杆耍的受拉映,拱腰现以下及册边墙部声位锚杆单宜逆向神不稳定少岩块滑膜动方向桐。系统档布置的重锚杆应题用在Ⅲ丢、Ⅳ、捐Ⅴ、Ⅵ泛级围岩床条件下恐,并符灵合下列踏规定:1)锚杆一般高应沿隧道飞周边径向陆布置,当恒结构面或刻岩层层面绕明显时,附应与岩体换主结构面杏或岩层层笋面呈大角它度布置。2)锚杆应按繁矩形排列退或梅花形发排列。3)锚杆间距挪不得大于1.性5m。间孟距较小时,昂可采用长乒短锚杆交愧错布置。4)两车道渠隧道系统锚时杆长度肺一般不密小于2廊.0m押,三车边道隧道需系统锚尝杆长度僻一般不六小于2牛.5m。锚杆质量曾检查,包需括长度、敢间距、瘦角度、唉方向、劈燕抗拔力等。其袭中主要是富抗拔力愤试验,对于重缓要工程可爷增加灌浆捆密度试验融。『3.4▎钢拱架在围岩两条件较可差地段惭或地面掩沉降有范严格限油制时,负应在初兵期支护床内增设惕钢拱架宏。常用验的钢拱世架有:钢筋格集栅拱架、工字形型仙钢拱架、U形型奴钢拱架和H形型则钢拱架。1)钢拱架支岁护必须有飘足够的刚塔度和强度得,能够承院受隧道施袭工期间可吸能出现的菜荷载。2)钢拱架支震护间距宜为0.闹5~1.5沸m。钢拱脱架应分幅节制作警,节段软与节段稀之间通汗过钢板寇用螺栓朵连接或走焊接。3)采用钢楼拱架支票护的地清段连续猎使用钢泪拱架的数量不述小于3盯榀;钢滥拱架支患护榀与应榀之间怪必须用情直径1碍8~22m举m的钢图筋连接阵,连接三筋的间槐距不大氏于1m销,并在弯钢拱架袭支护内沟缘、外缘虏交错不昆置。4)钢拱架与歉围岩之间嘉混凝土保亩护层厚度活不应小于屈40m月m;临稠空一侧狠的混凝萍土保护区层厚度餐不应小纪于20贱mm。『3.5▎喷射混凝虾土1.喷萍射混凝土榜的特点喷射混凝那土是用喷应射机把渗宣有速凝剂扮的粗细骨裤料混凝土院以适当的院压力,高众速喷射到缝隧道岩壁支表面凝结仔而成的混努凝土。由团于混凝土亩颗粒在高瓜速度喷射雁的猛烈冲豆击下,混撕凝土被连突续地捣固短和压实,宋具有密实搬的结构和粉较好的物虫理力学性圆能。喷射违混凝土具页有充填裂浆隙加固诞围岩、封闭围预岩壁面昼防止风怖化和喷射混忠凝土与用围岩组到成共同抬承载体挺系等特点副。喷射混凝幸土与普通响模筑混凝凉土比较有姥如下优越点性:1)喷射混凝衡土致密,倦早期强度算高,可与四围岩牢固吐粘结形成乎整体,改折传统模筑猛混凝土的修消极支护过为积极支考护,且薄葬层柔性喷欢射混凝土嚷与围岩能关够共同变旧形,从而显减少作用再在支护结来构上的压闸力;2)能及时支阳护,有效相地控制围斩岩的有害赴变形,有叠利于安全馒施工;3)不用模板裁、拱架,衬节省大量灵钢木材料安,相应的私降低了隧直道工程的撞造价;施例工工艺简隆单,操作归方便,机落械化程度积高,减轻户劳动强度恒,提高施糊工效率。2.喷代射混凝土服的喷射方彩式(1)罚干喷将砂、石胃、水泥按邀一定比例滴干拌均匀嫩投入喷射润机,同时尤加入速凝吼剂,用高爬压空气将认混合料送孩到喷头,衬再在该处奴与高压水及混合后以寻高速喷射腿到岩面上哀。其工艺免流程如图6-13所示。(2)魄潮喷将砂、悠石料预鲜加水,悠使其浸搂润成潮玻湿状,姨再加水笛泥拌合岛均匀,冶从而降当低上料桶和喷射桶时的粉序尘,其容工艺流谱程同干福喷。(3)滋湿喷用湿喷机霜压送拌合访好的混凝编土,在喷花头处添加嫁液态速凝阳剂,再喷绪到岩面上怎。工艺流纤程如图6-缴14所态示。细骨料粗骨料水泥搅拌机干式喷射机速凝剂压缩空气喷头水图6-竿13轿干喷、核潮喷工联艺流程细骨料粗骨料水泥搅拌机湿式喷射机速凝剂压缩空气喷头水外加剂图6-1束4湿喷软工艺流程3.喷盾射混凝土夕的材料及愚其组成掺入速慕凝剂后喇凝结快昆、保水调性好、始早期强息度增加蛇快、收科缩小适。水泥喷射混凝召土的材料砂子石子速凝剂水应符合显普通混赌凝土所龙要求的码用砂标扛准。采用坚桃硬、耐逆久的卵最石或碎祝石。石杰子的最总大粒径炸与混凝廉土喷射所机的输爽料管直幅径有关踩,一般如不宜超票过管内消径的1/3。加速混穗凝土的筐凝结、哭硬化,独提高早脉期强度急;减少海回弹量门;防止谋因重力蜡作用而叙引起的漫流淌或扶脱落;兽增大一侮次喷射辉厚度,碧缩短分邪层喷射宾的时间碗间隔。用水的要纽奉求与普通潮混凝土相庸同,水中玻不应含有株影响水泥鸡正常凝结脊与硬化的宅有害杂质商。(1)始喷射混凝完土的材料(2)前喷射混凝遣土的配合班比和水灰序比1)配嫌合比指每1m3喷射混塑凝土中水泥况、砂子赶和石子续的重量角比例。2)管水灰比它也是影煌响喷射混尽凝土地强因度和其他滥物理力学荣性能的重商要因素。尼若水灰比塔过小,不鼻仅料束分讯散,回弹甲量增多,头粉尘大,过而且喷层否上会出现递干斑,砂丑窝等现象蹄,影响喷础射混凝土纸的密实度麻。当水灰埋比过大时砖,会造成洋喷层流淌丹、滑移,尊甚至大片东坍落,影议响混凝土朵强度。4.喷绿射混凝土施的机械(叼具)设备喷射作寒业的机放械(具解)设备防主要包齐括:混凝土喷含射机、上料机、搅拌机、机械手、混凝土运唯送搅拌车、混凝土庸喷射三扭联机等。混凝土执喷射机空压机搅拌机5.喷宣射混凝土臣的施工工宁艺(干式认喷射)在喷射作镇业中要掌浓握好几个岔问题:(1)作风压、水扶压参考风压筛与混合料震水平运送吊长度(输除料管长度控)的简单协关系初步店选择风压活,一般要慌求风源风抢压应稳定款在0.4~艳0.65关Mpa才愿能在喷嘴器处使风压妄稳定在0恰.1~0驳.25M拒pa范围护内。若风没压过小,猾则喷射动辜能太小,粗骨料歉冲不进砂感浆层而脱葱落;若风馅压过大,渗则喷射动善能大,粗叔骨料会碰榜撞岩面而县回弹。为保证怖高压水绣从水环寺孔眼中挖告诉射含出形成抵水雾,脱使干拌灶合料充隶分湿润今水化,风水压要拉比风压高参0.1叫~0.说15M拦Pa。猪一般规歉定喷射步作业区圾的系统夹水压应隶大于0鼓.4M纸pa。(2)恼喷嘴蹦与受喷稻岩面之侵间的距霸离和角征度通常在动喷头上跌接一个肆直径为100滩mm长为六0.8~枯1.0m恋的塑料拢晃料管。它么使水泥充拍分水化,镰且喷射混解凝土束集我中及回弹粉石子不致阿伤害喷射带手。当风捐压适宜时先,喷嘴与队受喷岩面奇之间的距缎离以0.慈8~1.拣2m为宜谊。喷嘴与议受喷岩弊面的角度,一草般应垂直聚或稍微向吹刚喷射过略的混凝土唯部位倾斜鸦(不大于跨10°)捉,以使回放弹物收孤到喷射险束的约寇束,抵春消部分体弹回的敞能量而害减少回任弹量。协喷射拱搜部时应推沿径向漫喷射。(3)矩一次桶喷射的瞎厚度及系各喷层运之间间史隔时间当喷层另较厚时睛需分层伞喷射。套一次喷讽射的厚逮度应根杯据喷射毛效率、疲回弹损杰失、混脸凝土颗畅粒之间烈的凝聚劈燕力和喷炸层与受着喷面间斥的粘着庸力等因挂素确定貌。(4)切喷射分区扑与喷射顺贡序为了减少档喷射混凝男土因重力怜作用而引衣起的滑动曾或脱落现撒象,喷射酿时应按照皆分段、分乱部、分块男、由下而唱上,先边皱墙后拱墙封和拱腰,贷最后喷拱纯顶的原则筛进行。喷射混盈凝土堵剂管问题姥的处理粗集料过镇大;混合循料湿度过棚大致使摩穿擦力增大跪;输料软磁管弯头过爽小及风压装偏;司机迟操作不对膏,如先开乓马达后给符风;混合迈料未吹完膏就停风;鞭误开放气游阀而停风跟等。喷射机司服机立即关言闭马达,允随后关闭占风源,喷孙射手将软孩管拉直,然后用乌手锤敲昨击以寻厘找堵管煌处。当绢找到堵痰管部位激后,可裕将风压疮升到0糠.3~李0.4胜Mpa存(不超隙过0.庄5Mp架a),虽并用锤错击堵管掀部位,荒使其畅期通。排陵出堵管屑时,喷嘴前剥方严禁贞站人,耽以免被串喷伤。原因解决7.座钢纤维绩喷射混丘凝土工盐艺喷射混辩凝土在疑抗拉、臭抗弯、俗抗裂、溉抗冲击纪性等方睁面都存命在明显萝的不足旨,喷层索开裂、皮剥落时倚有发生许,并导逃致落石腰、渗水骑等一系牌列病害泪。钢纤维探喷射混助凝土是药指在喷何射混凝悠土中加档入一定周数量的沈钢纤维款。由于谷钢纤维掘均匀分辱布在混榨凝土中唱,为混碧凝土提猫供了非晕连续性骄的微型亏配筋,歇从而提高了材掘料的抗拉罩、抗弯、属抗冲击和哑耐磨性以柱及早期强沟度、韧性凤和延展性晕,并改善角了其他物碧理力学性养能。钢纤维滔喷射混球凝土的熊物理力暑学性能夹,受到万钢纤维骗的形状描、长径气比、掺三入量及够在混凝看土中的里分布状闷态,排趁列方向策等各种心因素的设影响。8.枕喷射混音凝土的倘质量检辱查为了确随保喷射音混凝土笋的质量亚,应作呆如下几铲方面检宽查:1)每批原朗材料进虹库(场略),均置用进行党质量检鬼查与验用收。2)喷射混凝止土强度检丘查。3)喷层与台围岩粘舞结情况返的检查先。4)喷层厚度资的检查。『3.6▎复合式运衬砌复合式衬秩砌是由初期支护和二次衬凝砌及中间夹觉防水层隐组合而钳成的衬砌太形式。大复合式汤衬砌要扎以下规文定:1)初期胞支护宜采激用锚喷支既护,即由喷传射泥土、吗锚杆、钢派筋网和钢赵拱架等支守护形式单产独或组合疯使用,锚挂杆支护宜检采用全长雄粘结锚杆网。2)二拳次衬砌固宜采用辅模筑混例凝土或此模筑钢箩筋混凝缘瑞土结构,衬砌截捎面宜采用只连接圆顺悠等厚衬砌摆断面,仰闸拱厚度宜掏与拱墙厚笑度相同。3)在羞确定开拥挖断面妄时,除站应满足炭隧道净科空和结存构尺寸蚊外,还榨应考虑绪初期支林护并预觉留适当低的变形算量。『4▎洞口段及灰明洞施工猪方法『4.1▎洞口段笋施工方狱法1.洞楼口段的概魂念所谓“洞煎口段”,鼓是指隧道此开挖可能响给洞口地陡表造成不狠良影响(定下沉、塌记穴等)的递洞口范围扯。一般情显况下,可冰将洞口浅耽埋段划分广为洞口段厉,见图6-1距5。图6-疏15气洞口段订的一般棕范围注:H为深浅埋柄分界处覆韵盖层厚度往,约为2~2.5颤倍天然撒拱高度遍。隧道洞胜口工程趣主要包为括边仰准坡土石神方、边琴仰坡防和护、路高堑挡护盘、洞门绸圬工、升洞口排饿水系统矿、洞口宏检查设匀备安装第和洞口田段洞身皇衬砌等溜。洞门围结构一狭般在暗六洞施工奋一段以添后再做每。边仰蜘坡防护弦应及时薪作好。洞门位置明暗交界H明洞段暗洞段洞口段2.进拘洞方法洞口段施砍工中最关沸键的工序爆就是进洞敌开挖。洞之口段施工棋方法的确丧定取决于帅诸多因素代,如地质垄条件、地臣形条件、荷施工机具单配备情况蝇、洞外相谜邻建筑的送影响、隧三道自身构园造特点等辈。其中最主要凑的是地寻质条件。(1)昌.全剧断面法轻进洞当洞口段否围岩为Ⅰ~Ⅱ级,地截层条件良曲好时,一穷般可采用火全断面直崭接开挖进员洞,初始反10m~20m匆区段的遇开挖,种应将爆塑破进尺央控制在文2m~3m。洞觉口3m~5m区段可介以挂网母喷混凝偿土及设费钢拱架仔予以加惧强,其舍余施工执支护一医般采用伙素喷混哨凝土支早护,视材情况也封可在拱膜部设置蒙局部锚妄杆。(2).壳台阶法川进洞当洞口段周围岩为Ⅲ~Ⅳ级,地衔层条件较斑好时,可筝采用台阶锈法进洞。鞭爆破进尺扣控制在1绢.5m~2.5m夜。施工支忧护采用系妹统锚杆和圆钢筋网喷深射混凝土剥,必要时搞设置钢拱架加强意施工支护粒。(3)颠.其释它进洞性方法当洞口段贷围岩为Ⅴ泻级及以上厕,地层条越件很差时礼,还可考请虑采用环形开挖留核拜心土法、侧壁导恒坑法或下导坑翁法等。开挖炮进尺应控骡制在1.0m敬以下,宜认采用人工善开挖,必费要时才采伞用弱爆破兼。施工支符护必须紧根贴开挖工室作面,然皇后才能进核行开挖,事随挖随支拆。施工支浑护采用网荷喷混凝土因,系统锚演杆;钢拱耗架纵向间链距为0.员5~1.0m朋,必要时扔可施做临概时仰拱。偶开挖完毕净后及早施忘作钢筋混被凝土衬砌。若洞口带有坍方无、落石粉的威胁觉,或仰樱坡不甚商稳定,饰还可用接长明洞的方式谨进洞。『4.2▎明洞施工娇方法1.先锐墙后拱法又称渐“全部宜明挖先恒墙后拱萝法”,鬼如图6-1钳6。适用于埋钻深较浅,苦且按临时照边坡开挖虽能暂时稳暑定的对称远式明洞。图6-疼16犬明洞先魂墙后拱西法图1-台阶仓1开挖舅2-台涨阶2开挖沟3-台深阶3开挖却4-灌冰注边墙烦5-灌注认拱部优点:衬砌整体响性好,施购工空间大兴,有利于承施工。缺点:是土方旧开挖量俘大,刷轮坡较高碑。2.拖先拱后消墙法当路堑谅边坡较举高、明有洞埋置肝较深,绳或明洞河位于松拾软地层铺中,不朗能明挖侄一挖到吊底时(什全部明缠挖可能些引起边喉坡坍塌酬),应短采用先厕拱后墙穿法施工径,如图6-1灰7。3213211:n1:m5454施工步骤:开挖敌拱部以撕上土石(挖至拱逢脚),灌芦注拱圈,菠作外贴式奇防水层,秧进行初步漫回填,然轮后暗挖拱卷脚以下土回石,灌注既边墙,故他又称明拱积暗墙法。优点:土石方危开挖量剖较小,涛刷坡较叉低。缺点:衬砌整资体性较辨差,边葡墙的施臭工空间恳窄小,弊防水层振施作不伶方便。图6-1辞7明洞煮先拱后墙骨法1-上台泰阶开挖食2-灌忌注拱部迁3-下台争阶中央开软挖4-遍左侧马口梯开挖5秤-灌注左们侧边墙撕6-右侧台马口开挖7-灌队注右侧美边墙641:m12357『5▎辅助施味工方法预留核心丹土喷射混笔凝土封山闭开挖炉工作面超前锚杆剪(亦可用逗小钢管)管棚临时仰肯拱封底佣。预支护措网施辅助施纹工方法预加固辅措施预注浆详加固地梨层地表喷妈锚预加绣固超前小导怎管注浆等预支护与芝预加固双榴重作用『5.1▎超前锚杆在隧道开裳挖之前,样在开挖面盾的拱部一楼定范围内谱,沿隧道棵断面的周沉边,向地茅层内打入驼一排纵向明锚杆(或欧小钢管)些,通过锚陡杆对围岩府的加固作饥用,形成辅超前于工刑作面的围悦岩加固棚零,在此棚悄的保护下薪进行开挖浆。开挖一捆个进尺后唯,再打入碎一排纵向皮锚杆,再摄掘进,如过此往复推没进,如图6-1据8所示。图6-1牛8超前予锚杆设置码方式超前锚杆觉设计遵循智的原则:1)超前锚杆丈设置范围锻,对于拱桐部宜为隧闪道拱部外填弧全长的1/6~1/2。2)锚杆长些度定为3~5m,买拱部超达前锚杆科纵向两童排之间坟应有1近m以上军的水平塞搭接段布;锚杆承间距,摧Ⅳ级围晚岩定为鸟40~60c途m,Ⅴ探级围岩厌宜为3聪0~50cm级。3)充填砂跨浆宜采年用早强间砂浆,旱其强度沙等级不馆应低于M2度0。超前锚哭杆主要甲适用于咸土砂质离地层、齐膨胀性无地层、怎裂隙发凤育的岩昆体以及豆断层破番碎带等那,其设锻计参数授见表6-3。5°~1释0°5°~10技°30~5竿03~53220~消25Ⅴ5°~10宿°5°~1伙0°40~6躁03~53218~2则2Ⅳ小钢管锚杆外插角环向间波距(c娇m)锚杆、小比钢管长度化(m)小钢管诉直径(蜘mm)锚杆直托径(m伤m)围岩级别表6-3超前锚杆价、超前小别钢管设计图参数注:1薪.外喷插角指花锚杆或贫小钢管絮与隧道拌纵向开棍挖轮廓殿线的夹赌角。2.锚杆熔或小钢管庸的长度应嫂与实际掘楚进循环长瘦度一起考库虑。3.中空郊锚杆目前衫的最小直匹径为25暴mm。『5.2▎管棚当隧道位豆于松软地妻层、遇到坐塌方、浅旱埋隧道,击要求限制顷地表沉陷炼量,或很各差的地质贼条件下进变洞时,均享可采用管远棚预支护艇。在所有显的预支护穿措施中,坝它是支护桌能力最强奥大的,但嚷其施工技草术也较复腿杂,造价酸较高。设捏置方式如图6-生19。图6-拍19削管棚障设置方详式钢拱架1°~2膀°钢管(φ漂70~1垫80)钢管(φ70~1蓬80)纵向连疑接钢筋钢管构造旋如图6-2铅0,管壁出上须留注泡浆孔,孔秆径为10许~16m竞m,孔眼爆间距为1窄00~2拴00mm灾,呈梅花罗形布置。弟钢管注浆芹有两种方复式,一种隶是通过管防壁上的注绞浆管向被地层内择注浆,下另一种掉主要是咱为了增喉加钢管票刚度,额向钢管陆内注入脱混凝土拔。图6-2葬0管屑棚钢管构响造f70~f180200200100100100100钢管注浆孔钢筋笼f10~f16注浆巩孔管棚设撒计遵循宫的原则占:1)管棚的形碗状和导管竞的布置应陆根据隧道跃开挖面的罢形状选择凭。2)导管环暴向间距党应根据息地层性书质、地舱层压力找、导管帽设置部椅位、钻站孔机具阿和隧道歼开挖文物式等条平件确定,一般为凡30~50c拳m,纵肃向两组僵管棚间秀应有不裤小于3梳.0m豆的水窄平搭接安长度。3)导管宜选忍用热轧无稼缝钢管,外径宜为宁80~180m驴m,长度为10~45m堤分段安摊装时,里分段长炎4~6m,前毫后两段管岗子之间用膊丝扣连接号或焊接,拜连接的长策度为10括~45m辨。4)导管上的爽注浆孔孔纸径宜为10~16m允m,间添距宜为争15~20cm拢,呈梅花貌形布置。5)当需增加谋管棚钢架茶支护的刚姜度时,可蛋在钢管内棵注入水泥付砂浆。6)在护拱裹上沿隧串道开挖轮廓哪线纵向钻帅设的管棚垒孔不得侵虫入隧道开既挖轮廓线装,孔深设拘计宜为1荡0~45m高。护拱的基鲁础应放在霸稳定的基乔础上。『5.3▎超前小哈导管注台浆超前小导尖管注浆也秀是一种广贸泛使用的雨辅助施工迟措施,它熔往往与钢柜拱架一起习设置。设储置方式如图6-2住1所示。小导眠管注浆符属渗入炮性注浆旬,虽然犯钢管本牛身的支抽护能力星不如管斥棚,但钉其注浆筑加固地稀层的效窄果比管策棚好。洽它适用偷于较干浴燥的砂雄土层、贤砂卵(刮砾)石坟层、断草层破碎秀带、软草弱围岩款浅埋段阀。图6-2古1超讽前小导管剂设置方式小导管(景钢管)纵向连洁接筋钢拱架10°~清15°小导管(f38~f42)超前小导慈管设计遵甲循的原则描为:1)小导管宜营采用直径42~50mm的无缝钢牵管,长度座宜为3~5m。2)小导管前攀部注浆孔孔跌径宜为6~8mm,箱间距宜为站10~20c占m,呈清梅花形污布置,幅尾部长灰度不小帜于30年cm。3)小导管环斯向设置间距可洒为20~50cm盲,外插角金10°~30°快,两小句导管间汁纵向水敞平搭接秆长度不岩小于1名00c征m。4)小导管应姿与钢拱架塑组成支护客系统。超前小亏导管支嗓护刚度潮和预支锐护效果均大于超坝前锚杆,邻如图6-徐22。在购开挖掘进临之前,先屿用喷射混遍凝土将开栏挖面和5揪m范围内炭的隧道围牵岩壁面封奥闭,然后燥沿拱部周罚边一定范欧围打入小臣导管,导播管的外插咏角宜控制夹在10~15°。裁小导管插气入钻孔后袜应外露一窜定长度(谈约20c扛m),以挺便连接注准浆管。两仓组小导管搬前后纵向贩搭接长度彻不小于1乞m。导管赴的尾部通够常从格栅钢萝拱架的腹皂部穿过并润与钢拱架演焊接牢固嫌,共同组蹈成预支护绒系统。图6-2瓦1超脖前小导管崭钢管构造小导管辞注浆以捐加固围猜岩为主何,因此柔通常压龙注水泥闻砂浆,谎水灰比泳为0.加5~1黎.0。宝当岩体笔破碎,筒围岩止枪浆效果粱不好时百,亦可世采用水限泥~水射玻璃双找液注浆阵。注浆以后距应进行效雀果检查,掘可以用地垒质钻取注栏浆后的岩砖芯检查,究也可以用恳声波探测及仪测量岩戚体声波速报度,判断紫注浆效果网。检查结松果如未达锡到要求,待应进行补屠孔注浆。f37~4棵2钢管锥头注浆孔预留止亮浆段铁箍≥30c菠m注浆孔管壁梅纠花型布唉置注浆『5.4▎预注浆昂加固地顽层在开挖之亮前,先往屡地层中注宽浆以加固熊围岩。超前钻复孔注浆器加固注浆加依固地层秤的灌注蒙管一般尘采用带柜孔眼的威焊接钢蒙管或无单缝钢管出,为了凡防止浆酷液反流密,要堵怕塞钻孔任壁与灌岛注管之榨间的孔宿隙,常滨用的堵女塞方式巾有两种侨,一种敬是普通宽堵塞,意就是用伪铅丝、学木楔等趟材料在稳注浆孔员口将缝槐隙堵死得,它适胃用于浅骆孔注浆痕;另一牙种是专皆用的止洋浆塞,扒用橡胶想制作,非套在注坊浆管上节,靠注乳浆压力僻使其挤圣紧孔壁义来止浆职,这种望方法多要用于深散孔注浆医。地表注浆秃加固预注浆加葛固地层『5.5▎地表锚深喷预加洁固在浅埋洞洲口地段,闪由于覆盖州层较薄,贞可能会形漆成边挖边两塌的局面北,使得进泉洞困难;虽在偏压洞啦口段,往浴往一侧边钱坡开挖过室高,形成惩不稳定边胸坡,危及梅施工和运沿营。在这柿样的情况比下,可采陕用地表锚卧喷加固。到通过对地忌表的预加排固,可以迁使得进洞淋顺利进行恶,也可以与为改变坡钻率创造条哪件。(1)辈洞口畏边仰坡交表层预仰加固先按设计洒坡度刷坡桐,然后沿宽坡面喷射苍混凝土,托必要时加枝设钢筋网庭。适用于萍松软砂土毛质地层坡敏面的加固县,可防止兰表层的剥季落和滑塌连。(2)暑洞门电上方陡葱坎加固酱和仰坡男加固如图6-23己所示,洞门康上方陡坎椒系指洞门娘端墙施工球前,衬砌聋拱顶外缘姥至仰坡坡端脚的陡立万壁面。如遣果岩体较馆软弱,可调往陡坎中练水平打入管锚杆(或雄小导管)跃,锚杆布求置宽度以授隧道洞宽全为准,并驳喷射混凝词土将陡坎部面封闭,刷必要时加拴设钢筋网抖。图6-胡23言洞口久上方陡疗坎加固(2)孟洞口浅埋劈燕段预加固当洞口仿自然坡企面较平凯缓,围块岩软弱佳,隧道箱覆盖层唱浅,洞毯口开挖膊后地层排不能自行稳时,稠以锚杆每加固为炼主,最另好能将升锚杆伸免至衬砌叹拱圈外牙缘的设趴计位置惭,以增缎加锚杆肥锁固围夸岩的能中力。地表锚剑喷预加蓝固喷射混凝说土厚度一涌般为5~伐10cm劳,锚杆常接用20锰闪硅螺纹钢衫筋,直径下16~2膀2cm,奋长度一般纵为3~6搁m,或依梯具体情况家而定,钢境筋网用A队3钢筋,味直径6~含8mm,逃编扎成4菠0cm×卧40cm谁的网格,料焊接于锚浙杆地表出摄露端。『6▎特殊地挂质地段另施工方雹法特殊地质哨地段是指膨胀地层舱、软弱黄驼土层、塌纷方、岩溶哑、岩爆、脊流砂、高许地温、瓦祖斯等地层赚。特殊地质目地段隧道匹,由于岩声层的地质杂条件成因咸复杂,地挂质条件具命有突变性石,事故具纽奉有突发性批,对隧道熔施工的危补害极大。颜因此除了承应遵守一汤般技术要捧求外,还雹应采取针条对性较强政的辅助施普工方法。『1▎膨胀性染围岩1.膨续胀性围岩龙的特性隧道开遍挖不久视,常见左到围岩墙因开挖饱而产生始变形,懂或者因姑浸水而太膨胀,暖或因风汁化而开招裂等现顷象。隧埋道的顶怪部及两拦侧向内尊挤入,胀底部鼓抄起,随出着时间排的推移榜,会出井现支撑山破坏、仅衬砌变悼形。膨胀土围埋岩常常具有明薯显的塑愿性流变糖特性,开挖后搜将产生较显大的塑性贞变形。隧标道施工开气挖过程中茎,常有初嫂期围岩变暗形大,发睬展速度快悼等现象。娘膨胀土围册岩因吸水这而膨胀,肯失水而收古缩,都将帜破坏围岩多的稳定性辟。2.禽膨胀土袭围岩对伴隧道施贼工的危钉害由于膨随胀土围敲岩的特帝殊工程衰地质性我质及其源围岩压岔力特性心,使隧暖道存在逮普遍开喊裂、内南挤,甚摘至局部严坍塌等棉变形现阶象。膨席胀土隧华道围岩动变形常贤具有速度快、破坏性大、延续时间同长和整治较困宋难等特点。施工中求常见出遣现围岩惭裂缝、婚隧道下爬沉、围丈岩膨胀陆突出和棕坍塌、协底鼓以车及衬砌编变形和卧破坏等重现象。3.洽隧道在倾膨胀土愈围岩中腹的施工汽要点(1)愉加强辰对围岩估压力及状流变的滑调查和务量测在施工哲过程中郑,除了第位移量粒测外,敢还应对非围岩压挣力及其绝流变情筋况进行脉充分的蚊调查和指量测,但分析其桥变化规界律。对忧地下水耀亦应探种明分布掩范围及状规律,枣了解水忆对施工紫的影响踢程度,插以便根胜据围岩禁动态采乓取相应怜的施工架措施。(2)奋合理选择赛施工方法在膨胀克土隧道怖中常用狼的施工窄方法有笔:短台阶或湖超短台阶闹法、单侧差壁导坑法蚕、眼镜工隐法等。后现两种方箭法适于峡跨度较泄大的隧洪道,但怠它们的借断面闭腊合时间弱较迟,寨必须注伶意防止踪蝶边墙混暑凝土受劳压向隧裳道内挤猫。另外环形开挖动留核心土户法、中隔墙碧法等也可采用痰,具体选猾择应依据心施工条件末而定。(3)牌加强们支护膨胀性仇围岩地屯段隧道益,除开亏挖后需河立即喷总射混凝乞土外,嘴应及早把进行支杆护。当牵膨胀压朱力较大敌时,应柴根据实舰际情况颂及围岩柱变形状当态,可畅采用不虫同类型阁的型钢通支撑,敌或钢管盲环箍支抵撑、钢藏格栅支判撑等。鸦拱圈灌驶注后,台拱脚部缓位应立连即设置祥足够强冲度的横批撑,以潜抵挡两块侧围岩条向内挤衣压变形景。『2▎黄土1.黄统土对隧道凉施工的影胡响(1)才黄土节理在红棕色亿或深褐色捧的古土壤侵黄土层,恰常具有各家方向的构刚造节理,暖并有一定忍延续性。顾在隧道开理挖时,土弱体容易顺呀着节理张牙松或剪断纠。如果这主种地层位挨于隧道顶揪部,则极认易产生“择塌顶”。纪如果位于消侧壁,则围普遍出现捉侧壁掉土仓,若施工环时处理不语当,常会窄引起较大滤的坍塌。(2)递黄土采冲沟地蒸段、黄炭土溶洞披与陷穴隧道在黄擦土冲沟或损塘边地段嚷施工时,茂当隧道在告较长的范绞围内沿着俩冲沟或塘妈边平行走姓向,而覆碗盖较薄或扇偏压很大管的情况下俩,容易发洽生较大的停坍塌或滑党坡现象。黄土溶洞闭与陷穴是经黄土地区笔经常见到宴的不良地妥质现象,姥隧道若修雹建在其上府方,则有止基础下沉下的危害。挨隧道若修妈建在其下粪方,常有幸发生冒顶泛的危险。懂隧道若修居建在其邻陕侧,则有优可能承受那偏压,(3)骡水对黄土姻隧道施工吉的影响黄土在竹干燥时鸦很坚固栗,承压波力也较容高,施植工可顺鸦利进行观。当其眯受水浸专湿后则糕呈不同胜程度的厨湿陷性借,会突梅然发生卡下沉现冲象,使猎开挖后祝的围岩叮迅速丧目失自稳翁能力,绒如果支蒸护措施去满足不坊了变化么后的情因况,极绞容易造造成隧道沾坍塌。若洞内排夏水不良,祝洞内道路柏会泥泞难昌行,不论条是无轨还绝是有轨运商输都会给煎道路的维井护、机械像的使用与粥保养、隧每道的铺底捉或仰拱施联工等作业这造成很大此的困难。2.黄阔土隧道施抵工要点黄土隧瞎道施工叔,应做好黄土瞎中构造节舅理的产状墙与分布状牙况的调查。对因构歌造节理切字割而形成店的不稳定卖部位,在饥施工时应浮加强支护碑措施,防彩止坍塌,局确保安全尤施工。施工中应修遵循“短开挖淹、少扰铅动、强上支护、竭实回填袍、严治底水、勤浮量测”的施除工原则美,要求采施工工驳序紧凑邻,精心鉴组织施杆工。开挖方法课宜采用短台阶狼法或环形开缘瑞挖留核角心法,初期支乐护应紧跟失开挖面施转作。黄土嫂围岩开挖寒后不能暴敏露时间过甜长,否则徒围岩壁面完会风化至猫内部,使度得土体松房诚弛加快,埋以至发生震坍方。做好洞娱顶、洞按门及洞直口的防遭排水系果统工程,并妥善银处理好陷策穴、裂缝纵,以免地糕面积水浸米蚀洞体周启围,造成兴土体坍塌睬。3.攻黄土隧势道的洞夕门设计抢应遵循购的原则非湿陷性骆黄土地基未上的洞门源设计应考虑地剧表水冲她刷防护;湿陷性驴黄土地基赌上的洞门资,应根据三黄土的物吸理性质,辈对端、翼狠墙地基采卸取适当的换填夯作实措施;黄浪土隧道洞投门墙背上贪的压力可纷按库仑理榜论计算,伏同时应考气虑土壤粘弹聚力的作刷用,根据源地质条件涨选择合理猛的洞门形浅式,同时绞要对洞门钢的稳定性忽进行相关帮演算。『3▎溶洞1.溶浓洞的类型溶洞一般辱有死、活、器干、湿、府大、小几种类型钉。当隧道穿影过可溶性哨岩层时,沾有的溶洞估位于隧道追顶部,洞糖穴大且岩披质破碎,雨容易发生萌坍塌。有头的溶洞位欲于隧道底眯部,充填银物松软且苗深,使隧窑道基底难校于处理。瘦有时溶洞毯或溶槽位谈于隧道掌哑子面前方如且有大量奥淤泥质充动填物,当倒隧道掘进映至其边缘彼时,含水掘充填物不险断涌入隧患道,难以无遏止,甚主至使地表者开裂下沉眼,山体压要力剧增。雀有时遇到例大的水囊糟或地下暗浮河,岩溶报水或泥砂甲夹水大量剂涌入隧道沈。有的溶妨洞、暗河供迂回交错逆、分支错洗综复杂、祖范围宽广插,处理十馒分困难。2.隧隐道溶洞处扎理措施隧道通过经岩溶区,店应查明溶五洞分布范双围和类型种,岩层的京完整稳定泊程度、填峡充物和地喝下水情况药,据以确钉定施工方跳法。在岩彼溶地段,潮隧道常用沾处理溶洞室的方法,搂有“引、堵阻、越、沃绕”四种帮。(1)刺引遇到地下蓝暗河或溶厚洞有水流序时,宜排坐不宜堵。迎应在查明萄水源流向亡及其与隧怪道位置的功关系后,辽用暗管、告涵管或小凡桥等设施慌渲泄水流好,或开凿暑泄水洞将葛水排除洞外(如企图6-2映4)。图6-2椅4桥缺涵宣泄水捡流(2)授堵对已停栗止发育塞、跨径武较小,赖无水的院溶洞,妖可根据保具体情施况,采碗用混凝仓土、浆创砌片石妨或干砌扬片石回孙填封闭警;或加澡深边墙京基础,惹加固隧钞道底部(理如图6亚-25菊)。当少隧道拱司顶有溶萌洞时,挣可视溶汤洞的岩洲石破碎学程度在爽溶洞顶防部采用盯锚杆或鸽网锚喷觉加固,棋必要时怨可考虑蓄注浆,抄并加设团隧道护爷拱及拱挣顶回填类进行处逆理(如堪图6-壮26)势。图6-2玩5溶巨洞堵填图6-彼26识锚杆荐加固与贿护拱干砌片石混凝土贝填实浆砌片参石浆砌片永石锚杆浆砌片石累或混凝土护希拱片石、碎眯石回填密歇实(3)摊越当隧道一滥侧遇到狭镰长而较深申的溶洞,拐可加深该弊侧的边墙凯基础通过宰(图6-2俩7)。隧乖道底部遇起有较大溶孕洞并有流奏水时,可冰在隧道底估部以下砌蹦筑圬工承劈燕重墙,支雹承隧道结鲜构,跨越夹而过,在享承重墙内贪应套设涵接管引排溶汤洞

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