公路隧道ppt课件(上篇)

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Ф22连接钢筋
Ф6@200×200mm 钢筋网片
Ι18型工字钢
钢支撑支护实测项目
项次 1△ 2 3 4 5 检 查 项 目 安装间距(mm) 保护层厚度(mm) 倾斜度(°) 安装偏差 (mm) 横向 竖向 规定值或允许偏 差 50 ≥20 ±2 ±50 不低于设计标高 ±3 检查方法和频率 尺量:每榀检查 权 值 3 2 1 1 1
压碎结构
碎石状
多数< 0.2
微张或张 开
部分为粘 性大充填
松散结构
角砾碎 石状



松软结构
泥砂角 砾状




同上,但粘土性成分较多, 易于蠕动
5初期支护( Support technology )
初期支护 A断面采用间距50cmΙ18钢拱架、外侧焊接 Ф22@1m连接筋、拱顶部位安装锚杆 Ф25@1×1m,L=4.5m、喷厚250mmC25 砼全断面挂Ф6@200×200mm钢筋网支护; B断面原设计为锚喷支护,后经设计变更改为 间距80cmΙ18钢拱架、外侧焊接Ф22@1m连接 筋、拱顶部位安装锚杆Ф25@1.25×1.25m,喷 厚250mmC25砼全断面挂Ф6@200×200mm钢 筋网支护;
2.4 2.8 2.8
12
43 23 178
1.5 0.8 1.0
51 34.4 29 224
掏槽区斜眼掏槽
• 斜眼掏槽(掏槽眼与自由面斜交),爆破效果较好, 所需炮眼少。但炮眼方向不易掌握。
装药结构与起爆技术
• 采用不偶合装药,周边眼采用间隔装药结构,其它钻眼 采用底部连续装药结构。反向起爆装药。 雷管 起爆能 起爆枪 导爆管 联接块 导爆管 非电雷管 炸药
• 本隧道工程采用复合式衬砌形式。根据围岩地质情 况,按围岩的种类进行分段衬砌,采用A、B、C、 D四种衬砌支护形式,洞口段Ⅴ级围岩采用A型, 洞身段Ⅵ级、Ⅲ级、Ⅱ级围岩采用B、C、D型。
• 隧道内防排水采用行车道两侧设排水沟,在初期支 护和二次衬砌间铺设EVA防水板、透水盲管,与二 次衬砌施工缝止水带、止水条及侧墙底部泄水坑组 成综合排水系统,将围岩裂隙水引致行车道两侧排 水沟内,洞内排水采取自流方式排出洞外。
孔数 (个) 4 4 4 4 4 4 13 16 19 22
装药量(kg) 单孔 / 1.3 1.3 2.0 2.0 总装 药 / 5.2 5.2 8 8 断面 :72.02m2 预进:3.5m 爆方 :252.07m3 单位耗药量 : 0.89kg/m3
1.6
83.2
13
14 15
3.5 3.5 3.5
周边眼装药结构示意图
隧道光面爆破效果照片
出碴设备配置
采用无轨运输方式出碴,侧卸式铲斗装载 机配合挖掘机装碴,2~3辆自卸汽车运至弃碴 场地,运距1km以内。
侧卸式装载 机装碴
自卸车运碴
4围岩基本分级及简单判定方法 • 围岩基本分级(附表一) • 岩体结构类型及其特征(附表二)
4.1围岩基本分级
II、Ⅲ级围岩光面爆破设计图
II、Ⅲ级围岩爆破设计爆破参数表
编 号 炮孔 名称 段 别 / 1 1 掏槽眼 3 5 7 8 2 辅助眼 9 10 11 3 4 5 二圈眼 周边眼 底板眼 合计 12 3.5 2.4
孔 深 (m)
2 2.6 2.6 3.8 3.8
装药 长度 (m)
2.0 2.0 2.0 3.0 3.0
轧无缝钢管
Ⅰ18工字钢 拱架
导向套拱施工
• 施工时先定位Ⅰ18型工字钢,两榀钢拱架之间用 Φ 22连接钢筋焊接牢固,连接筋的间距1.0m,交错 布置。 • 工字钢定位准确后,在四榀工字钢上准确标出孔口 管的位置,孔口管定位时,先定出顶部孔口管位置, 然后向两边对称,每间隔40cm一个,共计33个。定 位完毕后采用双面焊接固定孔口管。经验收合格后 进行导向套拱混凝土浇筑(附图):
率更高。
上台阶中间 预留核心土
1.1台阶法留核心土环形开挖(ring cut method)
上台阶掌子 面钻孔
下台阶立钢拱架, 锚喷支护
1.1上台阶法留核心土环形开挖(ring cut method)
下台阶机械 开挖
下台阶支护完成 形成全断面
1.2 全断面开挖法(full face excavation method)
采用全断面法是按整个设计掘进断面一次向前挖掘推进的施 工方法。采用爆破法时,是在工作面的全部垂直面上打眼,然 后同时爆破,使整个工作面推进一个进尺。 采用这种方法施工时,可用钻孔台车钻孔,一次爆破成洞, 用大型装载机及配套的运载车辆将渣石运出。隧道断面大,通 常需进行两次支护,初次支护用钢拱架及锚喷,故多先墙后拱 进行支护,二次支护配备有模板衬砌台车灌筑。
结构面特征 性质 多为原生 型 或构造型 张开程度 多密闭 延展不长 多密闭 部分微张 大部分微 张或部分 张开 充填情况
工程地质评价
整体结构
巨块状
多数> 1.0

岩体的整体强度较大,变形 特征接近 于均质、弹性、各向同性体 同上,但要注意不利于岩体 稳定的结 构面组合,如平缓节理
砌体结构
大块状
块( 石 ) 碎( 石 ) 状
1 超前预支护施工
• 本工程原设计采用超前小导管入洞预支护,后 经设计变更采用大管棚预支护。 • 大管棚预支护施工工艺流程 • 定位放线→浇筑导向套拱→工作面处理、钻机 进场、安装就位→钻孔→插入管棚钢管→孔口 密封处理→管棚钢管注浆→填充注浆
导向套拱施工
• 导向套拱采用C25混凝土,厚550mm、沿隧洞轴向 方向长1.8m。导向墙内设3榀Ⅰ18钢拱架,沿钢 架顶部外缘120°范围内预埋Φ 140×8mm热轧无缝 钢管。 Φ140×8mm热
导向套拱施工
导向套拱砼浇筑完 成后,即开始对 导向套拱周边土 体进行锚喷支护, 为大管棚施工创 造条件。导向套 拱具体尺寸详见 附图1:
采用汽车泵进行 导向套拱砼浇筑
大管棚施工
• 管棚长度30m,用Φ 108×6mm每节6m的热轧无缝钢管 丝扣连接而成,环向间距40cm,无缝钢管上钻注浆 孔,孔径12mm,孔间距150mm,呈梅花形布置,尾部 留不钻孔的止浆段2.5m。 • 大管棚具体尺寸详见下页附图2。
C断面为锚喷支护,顶拱部位安装锚杆 Ф25@1.5×1.5m,喷120mm厚C25砼全断面挂 Ф6@200×200mm钢筋网支护; D断面原设计采用随机锚杆、破碎处安装锚杆素 喷80mmC25砼;后经设计变更改为全断面素喷 80mmC25砼支护。
5.1拱形金属支架、钢拱架(arch steel set)
大管棚施工
• 安设钻孔设备钻设管棚孔,钻孔顺序由高孔位向低孔 位进行。每钻完一孔便顶进一根钢管,钻进中应采用 测斜仪量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过仰角1~ 3°要求时,及时纠正。为使钢管接头错开,编号为奇 数的第一节管采用4m钢管,编号为偶数的第一节钢管 采用6m钢管。
风动潜孔锤钻
大管棚施工
软岩
35~50
45~60
0.5~0.8
0.07~0.12
单位炸药消耗量:爆破每m3原岩所需的炸药量叫单位炸药 消耗量 。单位炸药消耗量确定后,根据断面尺寸、炮眼 深度、炮眼利用率即可求出每循环所使用的总炸药消耗量。
炮眼种类及光爆设计
按用途的不同,将炮眼分为四种: 掏槽眼:用于爆出新的自由面,为其后爆的炮眼创造有 利的爆破条件。 辅助眼:用以进一步扩大掏槽眼形成的槽腔。 崩落眼:用以破碎岩石。 周边眼:控制断面形状、大小和轮廓,使之符合设计要 求。按位置分为顶眼,邦眼和底眼。
Biblioteka Baidu
多数> 0.4
以构造型 为主
以构造型 或 风化型为 主 以风化型 或 构造型为 主 -
少有充填
镶嵌结构
多数< 0.4
岩体在整体上强度仍高,但 不连续性 部分为粘 性土充填 较为显著,受过度震动易坍, 岩体完整性破坏较大,强度 受断层及弱面控制,并易受 地下水影响,岩体 稳定差 岩体强度遭到极大破坏,接 近松散介质,稳定性极差
钻爆法公路隧道课件 (上篇)
隧道工程概况
• 惠州国储500万立方米地下水封洞库项目进库道路全长2493.63m,其 中隧道工程全长759m(桩号为K0+795.695~K1+554.695),属中长隧道, 隧道进口K0+795.695高程54.84m,隧道出口高程K1+1554.695高程 85.20m。 • 本公路隧道为单洞双向三级公路隧道,隧道净空9.0×7.65m,单面纵 坡4%,路面宽度7.0m,路面为250mm厚C25混凝土。 • 隧道沿线表部地层岩性为第四系覆盖层,基岩为晚侏罗系青灰色中粗 粒二长花岗岩,零星分布有石英岩脉、石英斑岩脉。洞室围岩进出口 段以Ⅵ级或Ⅲ级为主,中段主要为Ⅱ级围岩,局部地段因节理裂隙发 育、岩体破碎,其围岩等级为Ⅴ级。
钻眼机具
• 采用气腿风动凿岩机进 行围岩的钻眼施工。
气腿风动凿岩机
光面爆破参数
岩石种类 硬岩 中硬岩 周边眼间距 E(cm) 55~70 45~65 周边眼抵抗线 W(cm) 60~80 60~80 相对距离E/W 0.7~1.0 0.7~1.0 装药集中度 q(kg/m) 0.25~0.35 0.2~0.30
• 注浆前应先做现场注浆 大管棚压力 注浆 试验,确定注浆参数。 管棚注浆水灰比为 1:0.5~1:1,注浆压力 为0.5~1.0Mpa,注浆采 用奇偶数钢管分段注浆。 注浆结束后及时清除管 内浆液,并用M20水泥 砂浆紧密充填,增强导 管的刚度和强度。
大管棚施工
超前钢管实测项目 项次 1 2 3 4 检 查 项 目 长度(m) 孔位(mm) 钻孔深度(mm) 孔径(mm) 规定值或允许偏差 不小于设计 ±50 ±50 大于杆体直径+20 检查方法和频率 尺量:检查10% 尺量:检查10% 尺量:检查10% 尺量:检查10% 权值 2 2 2 2
根据岩石坚硬程度和岩体完整程度将围岩分为5级(见下表)。
围岩 级别 Ⅰ Ⅱ 岩体特征 土体特征 围岩弹性纵波 速度(km/s) >4.5 3.5~4.5
极硬岩,岩体完整 极硬岩,岩体较完整; 硬岩,岩体完整 极硬岩,岩体较破碎; 硬岩或软硬岩互层,岩体较完整; 较软岩,岩体完整 极硬岩,岩体破碎; 硬岩,岩体较破碎或破碎; 较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主 ,岩体较完整或较破碎; 软岩,岩体完整或较完整 软岩,岩体破碎至极破碎; 全部极软岩及全部极破碎岩(包括受构 造影响严重的破碎带)
1
中硬岩、软岩(Ⅲ、Ⅳ、V 类围岩)
硬岩(Ⅵ类围岩)
平均150, 最大250
平均100, 最大200 +100,一0 +200,一0
3
2
边墙 宽度 (mm)
每侧 全宽
尺量:每20m 检查一处
2
3
边墙、仰拱、隧底超挖(mm)
平均100
水准仪:每 20m检查3处
1
3 钻眼、爆破、出碴
• • • • • • 钻眼机具 光面爆破参数 炮眼种类及光爆设计 掏槽区斜眼掏槽 装药结构与起爆技术 出碴设备配置
全断面开挖法(full face excavation method)
全断面开挖 钻孔台车
掌子面全断 面开挖钻孔
洞身开控实测项目
项 次 拱部 超挖 (mm)




规定值或允 许偏差 平均100, 最大150
检查方法和 频率 水准仪或断 面仪:每20m 一个断面
权 值
破碎岩,土(I、Ⅱ类围岩 )
全断面开挖法(full face excavation method)
优点:可最大限度地利用洞内作业空间,工作面宽敞,能 使用大型高效设备,加快施工进度;断面一次挖成,施工 组织与管理比较简单;能较好地发挥深孔爆破的优越性。 缺点:大断面隧道施工时要使用台架,一次投资大;需要 有相应的施工便道、组装场地、检修设备以及能源等;隧 道较长、地质情况多变必须改换其它施工方法时需要较多 时间;多台钻机同时工作时的噪音极大。
-

-
2.5~4.0


具压密或成岩作用的粘性土、粉 土及砂类土,一般钙质、铁质胶 结的碎 ( 卵 ) 石土、大块石土,黄 土(Q1、Q2) 一般第四系坚硬、硬塑粘性土, 稍密及以上、稍湿、潮湿的碎(卵 )石土、圆砾土、角砾土、粉土及 黄土(Q3、Q4)
1.5~3.0
1.0~2.0


状态 间距 [m)
大管棚施工
大管棚施工完成后,成伞形辐射状。详见下图所示:
2 洞身开挖施工
1.1 上台阶法留核心土环形开挖
1.2 全断面法开挖
1.1上台阶法留核心土环形开挖(ring cut method)
该法是将隧道断面分成2个分层,各分层在一定距离内呈 台阶状同时推进。这种方法的特点是缩小了断面高度,不需 笨重的钻孔设备;后一台阶施工时有两个临空面,使爆破效
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