山岭隧道开挖施工方法

AW“左令»换»AW“左令»换»畑内¥；畑内¥；62.3. 选择隧逍施工方法的指导思想与应遵循的原则隧逍施工符合安全环保、工艺先进、质量优良、进度均衡、节能降耗的要求，隧逍施工应本着“安全、有序、优质、高效”的指导思想，按照“保护用岩、内实外美、重视环境、动态施工"的原则组织施工。其施工方法的选择应遵循以下原则：仃)、确保施工安全，改善施工环境。、应根据设讣文件、施工调研情况、地质帀岩级别、结合隧道长度、断而大小、纵坡情况、衬砌方法、工期要求、装备水平、队伍素质等综合因素决崔。、地质变换频繁隧道应考虑其适应性，便于工序调整转换。、应尽量采用新技术、新工艺、新设备、新材料。、认真按照新奥法原理、掌握应用好光爆、喷锚、量测施工三要素。2选择隧逍施工方法的基本要素仃)、施工条件它包括一个施工队伍所具备的施工能力、素质以及管理水平。目前我集团隧道施工队伍的素质和施工装备水平，有高有低，参差不齐，因此，在选择施工方法时，不能不考虎这个因素的影响。、用岩条件围岩条件也就是地质条件，夷中包括用岩级别、地下水及不良地质现象等。帀岩级別是对用岩工程性质的综合判世，对施工方法的选择起着重要的甚至决;^性的作用。、隧道断而积隧逍尺寸和形状，对施工方法选择也有一；^^的影响。目前隧道断面有向大断面方向发展的趋势，如公路隧逍已开始修建3车道甚至4车道的大断而，水电工程中的大断面洞室.更是屡见不鮮。在这种情况下，施工方法必须适应其发展。在单线和双线的铁路隧道中，越来越多地采用了全断面法及台阶法：而在更大断而的隧逍工程中，先采用各种方法修小断面的导坑，再扩大形成全断而的施工方法极为盛行0、埋深隧逍埋深与围岩的初始应力场及多种因素有关，通常将埋深分为浅埋和深埋两类•有时将浅埋又分为超戏埋和浅埋两类。在同样地质条件下，埋深的不同，施工方法也将有很大差异0、工期作为设讣条件之一的施工工期，在一定程度上会影响基本施工方法的选择。因为工期决圧了在均衡生产的条件下，对开挖、运输等综合生产能力的基本要求，即对施工均衡速度、机械化水平和管理模式的要求。(6)、环境条件当隧道施工对周用环境产生如爆破振动、地表下沉、噪声、地下水条件的变化等不良影响时，环境条件也应成为选择隧道施工方法的重要因素之一，在城市市区条件下，甚至会成为选择施工方法的决世性因素。完善施工方法标准化、模式化的重要条件是建立适应各种条件下的隧逍施工机械化配套技术的标准模式。3山岭隧道开挖方法的选择山岭隧逍施工的过程和方法是多种多样的•但钻爆法仍然是我国目前应用最广、最成熟的隧道修建方法，山岭隧道开挖常用的方法为全断而法、台阶法、中隔壁法(cd法)，交叉中隔壁法(crd法)、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等。在当前的施工实践中，从工程造价和施工速度考虑施工方法的选择额序应为：全断面一正台阶一台阶设临时仰拱法一中隔壁法(cd)—交叉中隔壁法(crd)-双侧壁导坑法：从施工安全考虑，苴选择顺序应反过来。如何正确的选择施工方法，应根据实际情况综合考虑•但必须符合安全、快速、质量和环境要求，达到规避风险，加快施工进度和节约投资的目的04各种施工方法在不同围岩和隧道中适用情况(1)、全断而法全断而开挖法是按设计断而将个隧逍开挖断面一次钻孔，一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。主要适用于非浅埋i〜iii级唤岩地层。注埋段、偏压段和洞口段不宜采用。如确实地质条件较好，也可采取先开挖小导坑，然后再扩大的施工方法，这对保持帀岩稳定是有利的。该法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，钻爆施工效率较高，可采用深眼爆破•提高施工速度，且工序少、便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了对围岩的振动次数。但由于开挖而积较大，用岩相对稳定性降低，且毎循环工作量相对较大，深孔爆破用药量大，引起震动大，因此要求进行精心的钻爆设计和严格控制爆破作业。施工要点配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备，缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。利用钻孔台车深孔钻爆增加循环进尺，控制钻孔进度，改善光面爆破效果，减少超欠挖。及时对开挖轮廓帀岩施做喷射混凝土封闭层。有条件时采用导洞超前的开挖方法・合理组织施工保证隧逍施工安全。仰拱、铺底超前二次衬砌且一次全幅浇筑，i〜ii级用岩离掌子而距离W120Dbiii级围岩W90mo⑵台阶法台阶法施工是将隧逍结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个断而或几个断面分部进行开挖的隧逍开挖方法。该法适用于铁路双线隧道iii、W级圉岩，单线隧道V级围岩亦可采用，但支护条件应予以加强。该法具体可分为正台阶法、三台阶临时仰拱法、环形开挖预留核心土开挖法等。该施工方法的优点是对地质变化的适应性较强，工序转换较容易，并能较早地使初期支护闭合，有利于控制沉降。台阶长度一般应控制在1〜1.5倍洞径，为及早使初期支护封闭成环，也可适当缩短台阶长度，当岩较稳定，短台阶能保持时，台阶长度亦可适当缩短至3〜5m,上下台阶同时钻眼爆破，以起到加快施工进度，减少设备配置的目的0下部断面(中、下层台阶)是开挖作业的重要环节0近年来•在下部开挖中，因方法欠妥•作业不慎引起初期支护失稳造成的重大坍方事故已有多起，必须引起高度重视。在开挖顺序上，宜采用先挖侧槽、左右错开向前推进的做法，不宜采用拉中槽挖马口的方法。侧槽一次开挖长度不宜太长，靠近边墙范用应采用风钻、风镐手工开挖，人工淸壁扒磴，严禁使用重型机械开挖和装磴，以免对围岩过大扰动、破坏围岩和初期支护系统的整体稳；^^性。施工要点抿据闱岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长度一般应不超过1倍开挖洞径，台阶高度根据地质情况、隧道断而大小和施工机械设备情况确定。上台阶施作钢架时，采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制帀岩和初期支护变形：下台阶在上台阶喷射混凝丄达到设讣强度70%以上时开挖，当岩体不稳世时需缩短进尺，必要时上下台阶分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。施工中应解决好上下台阶的施工「•扰问题，下部施工应减少对上部用岩、支护的扰动。下台阶施工时要保证钢架顺接平直，螺栓连接牢靠。仰拱、铺底超前二次衬砌且一次全幅浇筑，iii级围岩W90nbi\•级困岩W70di。（3）、中隔壁法（cd法）中隔壁法（cd法）是将隧道断而左右一分为二，先挖一侧，并在隧逍中部设立利用钢支撑及喷混凝丄的临时支撑隔墙，当先开挖一侧超前一泄距离后，再开挖另一侧的隧逍开挖方法0该法变大跨为小跨，使断而受力更合理，对减少沉降，保证隧道开挖女全、可靠具有良好效果。该法适用于较差地层，如采用人工或人工配合机械开挖的iv〜V级围岩和浅埋、偏压及洞口段0施工过程中，为保证初支稳；4^除喷锚支护外，须增加型钢或钢格栅支撑，并采用超前大笛棚、超前锚杆、超前注浆小导管、超前预注浆等一种或多种辅助措施进行超前加固。由于地层软弱，断而较小，只能采用小型机械或人工开挖及运输作业•工序多•施工进度较慢。必要爆破时，应控制药量，避免损坏中隔墙。临时中隔墙型钢支撑规格应与初期支护所采用的一致。毎步台阶长度可控制在3〜5m.施工要点左右部的台阶开挖高度根据地质情况及隧道断而大小而定。左、右两侧洞体施丁纵向拉开间距不大于15叽每台阶开挖长度不大于该分部断而直径，保持开挖而平顺，并及时初期支护0后一侧开挖形成全断而时，应及时完成全断面初期支护闭合。中隔壁设程为弧形临时支护，隧道左右开挖面初期支护连接平顺，保证钢架连接状态良好。抿据监控量测信息，初期支护稳泄后拆除中隔壁临时支护，一次拆除长度不超过15nb并加强监控量测。临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。（4）、交叉中隔壁法（crd法）当采用中隔壁法（cd法）仍然无法保持围岩稳泄和隧道施工安全时，可采用交叉中隔壁法（crd法）开挖。该法的特点是各分部增设临时仰拱和两侧交叉开挖，每步封闭成环，且封闭时间短，以抑制围岩变形，达到用岩沉降可控，初期支护安全稳定的目的•该法除喷锚支护及增设足够强度和刚度的型钢或钢格栅支撑外，还应采用多种辅助措施进行超前加固。交叉中隔壁法（crd法）适用于断层破碎带、碎石上、卵石土、圆砾土、湿陷性黄止、全风化的花岗岩地层的V〜Vi级囤岩及较差用岩中的浅埋、偏压及洞口段等。施工要点隧道按左右部份分块实施开挖，每块小断而开挖高度大致接近。每块小断而开挖长度2〜3口或不大于该分块断而宜径，及时设宜临时仰拱封闭、步步成环，尽量缩短成环时间。中隔墙设置为弧形临时支护，隧道左右开挖小断而水平临时支护保持对接一致.螺栓连接牢固。:网¥；6百W百W“左令^了TWr；・4S畑内¥；畑内¥；6及时进行底部左右小断而开挖封闭支护，并利用回填注浆加固底板0抿据监控量测宿息，初期支护稳定后拆除中隔壁临时支护，一次拆除长度不超过15口并加强监控量测。临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。（5）、单侧壁导坑法单侧壁导坑法施工与中隔壁法（cd法）类似，但幷导坑开挖断而相对较小。（6）、双侧壁导坑法双侧壁导坑法是采用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，必要时施做边墙衬砌.然后再根据地质条件、断而大小，对剩余部分采用二台阶或三台阶开挖的方法，英实质是将大跨度的隧道变为三个小跨度的隧道进行开挖。该法施工进度较慢，成本较高，但其在施工安全尤其在控制地表下沉方而，优于苴它施工方法。此外，由于两侧导坑先行，能提前排放隧道拱部和中部土体中的部分地下水.为后续施工创造条件。因此城市戏埋、软弱、大跨隧道和山岭软弱破碎、地下水发育的大跨隧道可优先选用双侧壁导坑法。在V〜W级帀岩的浅埋、偏斥及洞口段，也可采用此法施工。操作婴点侧壁璋坑形状应近似椭圆形，导坑断而宽度宜为整个断而的1/3。两侧侧壁导坑超前中部10〜20®,可独立同步开挖初支，中部采用台阶法开发•保持平行作业0导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环。通过监控量测确定临时支护体系稳迟后，拆除临时支护，一次拆除长度不超过15口拆除区间加强监控量测。临时支护拆除完成后，及时施作仰拱并进行二次衬砌。总之，对于硬岩隧道宜采用全断而法与台阶法，分部开挖法适用于软岩隧道。采用台阶法施工时，不宜采用长台阶，因其不利于初期支护及早封闭成环。在采用分部开挖法的硬岩隧逍中爆破作业将会严重破坏已成形的中隔壁，应采取一泄的保护描施。根据以上总结，本隧逍ii级国岩地质情况为，洞身用岩以弱风化晶出］凝灰岩为主，受断层影响，岩石较破碎•围岩多呈碎石状压碎结构或块碎状镶嵌结构。iii级用岩地质情况为，断层破碎带，积压片理•节理裂隙发育，用岩呈碎石状汗碎结构，稳企性差°iv、V级丽岩地质情况为，断层破碎带，积压片理，节理裂隙发育，帀岩呈碎石状压碎结构，稳泄性差。根据围岩状况与施工生产安全、施工进度、成本等多方而因素选择，ii级围岩设讣台阶法开挖，根据现场实际地址情况（掌子面丽岩岩性为灰色、青灰色弱风化凝灰熔岩，节理裂隙局部较发育，整体性好。），和施工进度要求开挖方法变更为全断而法施工，由原来每天进尺伽提升为毎天进尺6di〜8nkiii级用岩设计台阶法开挖，根据现场实际地址情况（掌子而围岩岩性为灰色、深灰色弱风化凝灰熔岩，节理发育，稳定性