上下台阶施工法下台阶右侧钢支撑
几种开挖方法简介
施工方法简介:(一)全断面开挖法1.全断面开挖法适用于围岩稳定的隧道施工,一般用于Ⅱ、Ⅲ级围岩。
2.全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。
3.全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简便;缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。
(二)台阶开挖法1.台阶开挖法一般适用于Ⅳ级围岩,有时遇Ⅲ级围岩偏弱或断面较大时也可采用(但Ⅲ级围岩时一般采用上下台阶法)。
2.台阶开挖法一般有上下台阶法、三台阶法或多台阶法。
根据地层条件和机械配套情况,台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。
正台阶法能较早使支护闭合,有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。
3.台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度,灵活多变,适用性强。
上下台阶法三台阶法(三)环形开挖预留核心土法1.环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工,适用于Ⅳ级或Ⅴ级围岩。
2.一般情况下,将断面分成环形拱部、上部核心土、下部台阶等三部分。
根据断面的大小,环形拱部又可分成几块交替开挖。
环形开挖进尺为0.5~1,Om.不宜过长。
台阶长度一般以控制在1D内(D-般指隧道跨度)为宣。
3.施工作业流程:用人工或单臂掘进机开挖环形拱部一架立钢支撑,喷混凝土。
在拱部初次支护保护下,为加快进度,宜采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶,随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。
视初次支护的变形情况或施工步序,安排施工二次衬砌作业。
(四)单侧壁导坑法L.单侧壁导坑法适用于断面跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中隧道施工,一般适用于Ⅴ级围岩。
2.单侧壁导坑法是将断面横向分成3块或4块:侧壁导坑(1)、上台阶(2)、下台阶(3),侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用,并考虑机械设备和施工条件而定。
3.一般情况下侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽,高度以到起拱线为宜,这样导坑可分二次开挖和支护,不需要架设工作平台,人工架立钢支撑也较方便。
隧道工程洞口开挖施工标准化技术指南
洞身开挖应根据隧道长度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等,选择适宜的开挖方案(包括开挖顺序、爆破、施工照明、通风、排水、支护、出渣等)。
为了最大限度地利用围岩自承能力,必须采用有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖方法进行洞身开挖。
一般规定1、洞身开挖应根据地质条件、断面大小、机械设备等,选择适宜的开挖方案(包括开挖顺序、爆破、施工照明、通风、排水、支护、出渣等)。
为了最大限度地利用围岩自承能力,必须采用有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖方法进行洞身开挖。
2、隧道爆破应采用光面爆破,必要时采用预裂爆破技术;施工中应优化钻爆设计、提高钻眼效率和爆破效果,降低工料消耗。
对不宜爆破、挖掘机又难以挖动的软弱围岩以及黄土地段,鼓励采用铣挖机配合装载机进行隧道开挖施工。
3、应有良好的通风、照明、调度、高压风、给排水、供电系统。
说明良好的通风系统、良好的调度系统、良好的高压风系统、良好的给排水系统、良好的供电系和照明系统是隧道快速施工的关键保障。
4、双向开挖隧道的贯通宜选择在围岩较好的地段。
双向开挖距离接近时,两端施工应加强联系、统一指挥,并采取浅眼低药量,控制爆破震动;当两开挖面间的距离为15-30m时,应改为单向开挖,一端必须停止开挖、将人员机具撤走,并在安全距离处设立警告标志。
对采用单向开挖的隧道,出洞前应反向开挖不少于30m或不小于洞口超前管棚长度,严禁在隧道洞口处贯通。
隧道选择在洞口位置贯通,造成洞口沉降变形5、双洞开挖时,应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其他自然条件,选择适当的开挖方法,确定好两洞开挖的时间差和距离差,并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。
施工工序1、浅埋段开挖超过50m必须进行浅埋段二衬及明洞模筑衬砌施工。
2、初支紧随开挖面及时施作,减少围岩暴露时间,抑制围岩形,并及时进行复喷,硬岩地段复喷作业距掌子面不得超过60m 。
3、仰拱应及时封闭成环,铺底距掌子面距离不大于60m。
隧道施工的六大方法
隧道施工的六大方法在当前隧道施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
全断面开挖法隧道机械化施工,有三条主要作业线:开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。
锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。
模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。
全断面法施工特点:(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工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。
台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短。
(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
一级建造师《公路实务》——隧道开挖方法总结
隧道开挖方法的选择在当前的施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
隧道机械化施工,有三条主要作业线,见表作业线采用大型机械设备开挖作业线钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)锚喷作混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料业线运输设备及锚杆灌浆设备 模筑衬砌作业线 混凝土拌和作业长、混凝土输送车及输送泵、施做防水层作业平台、衬砌钢模台车全断面法施工特点(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工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。
至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:⑴初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短;⑵上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工安全。
三台阶法施工工艺
BIM技术应用
利用建筑信息模型(BIM)技术,实现施工过程的数 字化管理和协同作业。
智能化决策支持
基于大数据和人工智能技术,为施工决策提供智能化 支持。
绿色施工与可持续发展
节能环保材料
优先选择节能环保的建筑材料,降低能耗和环 境污染。
资源循环利用
行初期支护。
开挖顺序
03
先开挖中上台阶,再开挖下台阶,最后开挖仰拱部位。
初期支护
喷射混凝土
在开挖完成后,及时喷射混凝土进行封闭,防止围岩松弛。
钢拱架安装
根据设计要求,安装钢拱架以增强初期支护的承载能力。
钢筋网片
在喷射混凝土中加入钢筋网片,提高支护结构的整体性和稳定性。
防水与排水
防水层铺设
在初期支护完成后,ห้องสมุดไป่ตู้设防水层,防止渗水。
排水系统设置
设置排水系统,将围岩渗水引排至集水坑,通过水泵排出。
二次衬砌
衬砌台车就位
在防水层铺设完成后,将衬砌台 车就位。
混凝土浇筑
按照设计要求,浇筑混凝土进行二 次衬砌。
养护与检测
衬砌混凝土浇筑完成后进行养护, 并进行质量检测,确保施工质量。
03
关键技术要点
开挖控制
开挖顺序
遵循自上而下、分层分段的开挖原则,先开挖上层,再开挖下层, 每层开挖长度不超过两米,并确保下层土体稳定。
三台阶法施工工艺
目录
• 概述 • 施工工艺流程 • 关键技术要点 • 质量控制与安全保障 • 工程实例分析 • 未来发展方向与展望
01
概述
定义与特点
定义
三台阶法是一种隧道施工方法, 通过分步开挖、分步支护的方式 ,逐步形成稳定的作业面,为隧 道施工提供安全保障。
隧道施工安全手册
中国铁建股份有限公司二○○九年五月隧道施工安全手册第一篇安全基本常识一、安全须知———员工的安全权利与义务(一)权利1、危险因素和防范措施的知情权。
2、安全生产工作建议权。
3、安全管理的批评检举控告权。
4、拒绝违章指挥和强令冒险作业权。
5、危险作业拒绝权和紧急危险情况避险权。
6、获得工伤保险和赔偿权。
知情权、建议权批评检举控告权拒绝权、紧急避险权要求赔偿权获得劳保用品权获得教育培训权员工的权利二、安全原理———为何会发生事故?怎样预防事故?不安全的作业行为、设备、环境是造成事故的三大诱因。
(一)不良的个人行为容易导致事故1、不使用或不当使用劳动防护用品。
(二)义务1、遵章守规、服从管理的义务。
2、正确佩戴和使用劳动防护用品的义务。
3、接受安全培训,掌握安全生产技能的义务。
4、发现事故隐患或者其他不安全因素及时报告的义务。
员工的义务遵章守纪,服从管理,正确使用劳保用品接受教育培训,及时上报隐患安全教育?我耳朵都听出老茧了,还又是老一套?隧道施工安全手册2、不符合安全规定的着装。
3、不遵守操作规程的工作行为。
4、工作时精力分散,闲谈打闹,图方便,走捷径。
(二)这样的工作环境和设备容易发生事故1、不整洁的工作环境。
2、材料和工具堆放不符合要求。
3、设备和设施无防护装置或防护损坏。
4、环境高噪声、无照明、通风不良等。
5、脚手架、模板支撑体系搭设不符合要求。
隧道施工安全手册(三)预防事故的方法1、了解作业场所和作业环境的危险因素。
2、避免不安全的操作行为,采取安全的工作方法。
3、正确使用机具,保证设备正常运行。
4、消除环境中的不安全因素。
5、时时警惕和注意。
(四)简单的作业安全分析1、作业安全分析是你和你的小组进行工作危险源辨识,并研究安全防护方法的一种工具。
通过这个活动,可以让你在工作前即找出和了解主要危险点并隧道施工安全手册处理它,以确保作业安全。
2、分析步骤如下(1)将要__________进行的工作项目进行细分,把关键作业按过程列出来。
隧道上下台阶开挖方法
隧道上下台阶开挖方法
隧道上下台阶开挖方法:
1. 首先,确定所需开挖的台阶数量和高度。
根据设计要求和地质条件,确定每个台阶的高度,并计算出每个台阶的平均长度。
2. 根据确定的台阶高度和平均长度,将隧道的顶部水平面逐渐下沉,形成一个个的平台或台阶。
3. 在每个台阶上,先进行上部开挖,即将台阶上方的土石方挖除,直至达到设计要求的高度。
4. 上部开挖完成后,进行下部开挖。
在台阶的下方,挖掘出位于台阶下方的土石方,直至达到下一个台阶的高度。
5. 将每个台阶的土石方清理干净,以便进行后续的支护和施工。
6. 在每个台阶开挖完成后,对台阶进行支护。
常用的支护方法包括喷射混凝土支护、钢支撑框架等。
7. 重复上述步骤,逐渐向下挖掘,直至达到设计要求的隧道长度。
需要注意的是,在进行隧道上下台阶开挖时,要根据地质条件和设计要求,确保每个台阶的坚固和稳定。
此外,还需要合理选择和使用适当的施工设备和工具,以提高开挖效率和质量。
工程安全质量典型问题案例
施工电缆浸泡在水中
搭铁线用3根角钢接力搭接
9、临时用电不合规
典型案例: 二处吉图浑铁路项目二分部,在设备安全专项检查中发现, 由协作队伍施工的双庙子特大桥桥面系,配电箱PE线未接、 电缆破损接头多、一箱多机、配电箱无标识、动力线用插板 取电等。
典型问题图片
配电箱PE线未接
动力线用插板取电
典型案例: 二处北京地铁15号线11标,安立路站2号风道围护结构设计采 用φ800@1400、桩深17米的钻孔灌注桩,现场围护结构采用 φ800@1300的人工挖孔桩,部分桩深未达到设计要求(仅5-8 米)。项目在擅自变更设计后,也未根据现场实际情况制定加 强或补救方案、措施,且资料显示符合设计要求。最终导致 2014年7月16日基坑发生南侧围护桩滑移,造成基坑南侧发生 坍塌。
8、偷工减料情况严重
主要表现: 根据上半年检查情况统计:系统锚杆未按设计施作不到位占 65.2%(检查92个工点,发现此类问题60个),未按设计初喷 混凝土占54.4%(检查79个工点,发现此类问题43个)。
8、偷工减料情况严重
典型案例: 隧道股份张唐2标,在上半年安全质量大检查中发现,沈家泉 隧道四月份施工里程段为DK102+280-361,其中V级加强段58 米,Ⅳ级段23米,设计使用3.5mm厚超前小导管18.962吨,实 际用量15.65吨,相差3.31吨;设计使用5mm后锁脚锚管 28.028吨,实际用量18.02吨,相差10吨。小导管打设数量不 足,领用量仅为设计量的64%。燕山隧道2号斜井有5mm厚锁 脚锚管材料计划,但现场未进5mm厚锁脚锚管,现场也未见施 作锁脚锚管。
5、监控量测不到位
主要表现: 监测布点不及时、监测数据没有及时取得、监测数据信息没有 有效反馈传递。根据上半年检查情况统计:监控量测点缺失、 数据造假占29.2%(检查41个工点,发现此类问题12个)。监 控量测数据上传处理不及时占14.5%(检查69个工点,发现此 类问题10个)。
隧道开挖的几种方法
隧道开挖方法的选择初次接触隧道工程,感触颇深,在从事隧道试验检测工作的同时,我更多的时间就是向优秀的工程师们学习具体的现场施工经验,在学校读书的时候老师也就是大概的讲解了一下,而更多的东西还要靠自己去领悟,去学习。
自己总结了隧道工程的一些开挖方法,加上具体的现场施工逐渐的了解了隧道的施工工序及技术要求。
在当前的施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量与环保的要求,达到规避风险、加快进度与节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
隧道机械化施工,有三条主要作业线,见表全断面法施工特点(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工台阶法就是先开挖上半断面,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、短台阶与超短台阶三种。
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。
至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:⑴初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短;⑵上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工安全。
台阶法技术交底大全
台阶法技术交底一、台阶法适用围单线隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩。
二、台阶法施工工艺流程施工前准备超前地质预报、测量、量测钻爆设计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、瞄杆、出渣开挖质量检查初期支护钻爆设计超前支护仰拱、拱墙复合初砌施工结束调整钻爆参数台车(台架)就位不合格台阶法施工工艺流程图三、台阶法施工步序说 明:1、上部开挖;Ⅱ、上部初期支护;3、下部开挖;Ⅳ、下部初期支护;5、底部开挖(捡底);Ⅵ、仰拱及混凝土填充;Ⅶ、二次衬砌;台阶法施工步序图Ⅳ级围岩台阶法断面示意图Ⅴ级围岩台阶法断面示意图1、施工工序说明(1)开挖1 部台阶,施作 1 部洞身结构的初期支护。
施工临时横撑(仅适用于台阶法加临时横撑)或临时仰拱(仅适用于台阶法加临时仰拱)(2)上台阶施工至适当距离后,分左右开挖3部,左右要错开3米,施作洞身结构的初期支护。
(3)灌筑该段Ⅵ部底板(或仰拱)。
(4)利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅶ部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
2、开挖尺寸要求建议上下台阶分界为轨顶上197cm(此处为钢架直线与圆弧交汇处)。
现场要形成明显的上、下台阶施工工作面。
3、台阶法施工要求(1)开挖进尺控制:台阶开挖循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定,上台阶每循环开挖支护进尺V、VI级围岩不应大于1榀钢架间距,IV级围岩不应大于2榀钢架间距,边墙开挖每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。
(2)台阶高度、长度控制:采用台阶法开挖隧道时,应根据围岩条件,合理确定台阶长度和高度。
各部台阶长度不宜过长,上台阶长度不得大于10米,围岩稳定性较差时,台阶长度应控制在一倍洞径。
上、下台阶高度比例以1.5:1为宜。
下台阶开挖左、右侧应错开3m拱架的距离。
(3)临时支撑、临时仰拱:当钢架拱脚下沉或移时,应在上台阶底部设临时横撑或临时仰拱,若钢架拱顶发生明显下沉时,应设临时竖撑。
拆除临时支撑或临时仰拱时,应根据监控量测分析,确定拆除时间和长度,并不大于2榀钢架间距。
台阶法技术交底
台阶法技术交底、台阶法适用范围单线隧道m、w、V级围岩。
、台阶法施工工艺流程台阶法施工工艺流程图、台阶法施工步序11、上部开挖;n、上部初期支护;3、下部开挖;下部初期支护;5、底部开挖(捡底);可、仰拱及混凝土填充;皿、二次衬砌;台阶法施工步序图卜绅2t442«MV{^4m}2°7'I Lu.下證左III;IIJ L= li-IW级围岩台阶法断面示意图V级围岩台阶法断面示意图1、施工工序说明(1)开挖1部台阶,施作1部洞身结构的初期支护。
施工临时横撑(仅适用于台阶法加临时横撑)或临时仰拱(仅适用于台阶法加临时仰拱)(2)上台阶施工至适当距离后,分左右开挖3部,左右要错开3米,施作洞身结构的初期支护。
(3)灌筑该段内W部底板(或仰拱)。
(4 )利用衬砌模板台车一次性灌筑叫部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
2、开挖尺寸要求建议上下台阶分界为内轨顶上197cm (此处为钢架直线与圆弧交汇处)。
现场要形成明显的上、下台阶施工工作面。
3、台阶法施工要求(1)开挖进尺控制:台阶开挖循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定,上台阶每循环开挖支护进尺V、VI级围岩不应大于1榀钢架间距,IV 级围岩不应大于2榀钢架间距,边墙开挖每循环开挖支护进尺不得大于2 榀钢架间距。
(2)台阶高度、长度控制:采用台阶法开挖隧道时,应根据围岩条件,合理确定台阶长度和高度。
各部台阶长度不宜过长,上台阶长度不得大于10 米,围岩稳定性较差时,台阶长度应控制在一倍洞径。
上、下台阶高度比例以1.5:1 为宜。
下台阶开挖左、右侧应错开3m 拱架的距离。
(3)临时支撑、临时仰拱:当钢架拱脚下沉或内移时,应在上台阶底部设临时横撑或临时仰拱,若钢架拱顶发生明显下沉时,应设临时竖撑。
拆除临时支撑或临时仰拱时,应根据监控量测分析,确定拆除时间和长度,并不大于2 榀钢架间距。
(4)安全步距隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,W、V、W级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m 。
隧道的几种开挖方法
隧道开挖方法的选择初次接触隧道工程,感触颇深,在从事隧道试验检测工作的同时,我更多的时间是向优秀的工程师们学习具体的现场施工经验,在学校读书的时候老师也是大概的讲解了一下,而更多的东西还要靠自己去领悟,去学习。
自己总结了隧道工程的一些开挖方法,加上具体的现场施工逐渐的了解了隧道的施工工序及技术要求。
在当前的施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD 法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
隧道机械化施工,有三条主要作业线,见表全断面法施工特点(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工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。
至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:⑴初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短;⑵上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工安全。
四部CD开挖法
二.施工方案CD法又称中隔壁法,用于浅埋及比较软弱地层中,而且是大断面隧道的开挖。
CD法是在用钢支撑和喷射混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法,是在地质条件要求分部开挖及时封闭的条件下采用。
CD法适用于双线Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级围岩隧道,地质条件困难,围岩软弱,覆盖层薄,含水量大,基底承载力低等条件。
采用CD法开挖,减小软弱围岩隧道及大跨度隧道分部开挖跨度和开挖高度,通过增加中壁墙等临时支护构件,形成分部开挖初期支护快速封闭环,使分部开挖环环相扣,最后完成全部断面开挖与初期支护1.施工参数①超前支护:拱部采用双排小导管超前预支护,并注水泥浆。
②开挖进尺:各分部开挖进尺为1榀钢架间距即0.5m。
③台阶高度:上台阶、中台阶开挖高度4.0m~5.5m。
④开挖工作面间距:各级台阶开挖间距控制在3~5m。
⑤施工支护措施:中隔壁临时支护采用I20b,初期支护由原设计I20b变更为H175型钢。
⑥拱部按原设计数量施做φ22中空锚杆、边墙砂浆锚杆,但施工程序更改为在初期支护结束后在施做。
2.施工方法1、施工工艺流程见下图CD法施工工艺流程图2、开挖方法隧道分为左、右导坑进行开挖,每侧导坑又分为两步台阶。
为保护好围岩,围岩尽量采用机械辅人工开挖,每循环进尺按每榀钢架间距0.5m,当围岩稳定性较差时,考虑采用中部预留核心土法施工;开挖方法见下图。
Ⅴ级围岩中壁法施工示意图3、施工步骤4.中壁拆除在CD法中的一个关键问题是拆除中壁,据以往经验,中隔壁拆除时间应在全断面成环后,各部位位移充分稳定后,才能拆除,其要求如下。
1)中壁拆除参数(1)拱顶下沉量:7d的增量小于2mm;(2)净空收敛值:7d的增量小于4mm(拱顶下沉的2倍)2)安全管理参数5、作业要点(1)、施工超前导管1部与3部开挖之前,对拱部周边部位按变更要求施作双排超前导管进行超前支护。
(2)、开挖与支护开挖:1部先行开挖,随即依次开挖2部、3部、4部、5部、6部,采用挖掘机及人力配合风镐开挖,出渣车出土。
三台阶法+临时横撑
(一)三台阶临时横撑开挖法施工
适用于V级围岩深埋地段。
1. 施工工艺
三台临时横撑开挖法施工工艺流程见下图。
三台阶临时横撑法施工工艺流程框图
2. 施工工序
三台阶临时横撑法开挖施工工序见下图。
良好 良好 开挖方案
中台阶开挖 上中下台阶测量放线
上台阶下一循环 下台阶开挖
综合信息反馈 清理下断面检查稳定初喷初喷后出渣 上中下三断面支护与施作临时钢支撑 上断面检查稳定性 中断面检查稳定性 下断初喷后出渣 下一循环 施工准备
超前地质预报
三台阶临时横撑法施工工序横断面示意图
3. 施工方法
(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护,弱爆破开挖①部,每循环进尺一次。
施作①部导坑周边的初期支护,即初喷4cm混凝土,架立钢架,并设锁脚锚管。
架设临时横撑钢架,与初期支护钢架连接,上导坑初期支护封闭成环。
(2)在滞后于①部—段距离后,弱爆破开挖②部,导坑周边部分初喷4cm厚混凝土,架立钢架,并设锁脚锚管。
架设临时横撑钢架,与初期支护钢架连接,中导坑初期支护封闭成环。
(3)在滞后于②部一段距离后,弱爆破开挖③部。
初喷混凝土,。