2023-09-20 1318 0
新奧法的概念:用薄層支護手段保持圍巖強度、控制圍巖變形,以發(fā)揮圍巖自承載能力,并通過施工監(jiān)控量測指導(dǎo)隧道的設(shè)計與施工。
(一)橫斷面開挖方法
1全斷面開挖法
2臺階法
包括:(1)長臺階法;(2)短臺階法;(3)超短臺階法
3分部開挖法
(1)環(huán)形開挖留核心土法(臺階分部開挖法)
(2)單側(cè)壁導(dǎo)坑法
(3)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡法)
(4)中洞法
(5)中隔壁法-CD法
(6)交叉中隔壁法-CRD法
(二)全斷面開挖方法
1.概念——全斷面開挖法是按設(shè)計開挖斷面一次爆破成型
表示方法:橫斷面工序圖、縱斷面工序展開圖
習慣標注方法:① 阿拉伯字1、2、3...表示挖掘; ② 羅馬字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ...表示支護;

2.施工順序

(1)鉆孔臺車鉆眼、裝藥、聯(lián)接導(dǎo)火線;
(2)臺車退出、引爆炸藥,開挖出整個隧道斷面;
(3)排除危石(俗稱“找頂”);
(4)噴射拱圈混凝土,必要時安設(shè)拱部錨桿;
(5)裝碴機將石碴裝入運輸車輛,運出洞外;
(6)噴射邊墻混凝土,必要時安設(shè)邊墻錨桿;
(7)根據(jù)需要可噴射第2層混凝土和隧道底部混凝土;
(8)量測、判斷圍巖和初期支護的變形,為支護參數(shù)修改提供依據(jù);
(9)開始下一輪循環(huán)。
3.適應(yīng)條件:
1)Ⅲ~Ⅰ級圍巖;
2)大型施工機具(鉆孔臺車:四臂、二臂等);
3)經(jīng)濟性考慮:開挖距離越長越經(jīng)濟。
4.施工特點:
1)工序少、干擾少,便于施工組織管理;
2)開挖面大,便于機械化作業(yè),爆破效果好(深眼爆破),進度快;
3)開挖一次成形,減少了爆破次數(shù),對圍巖擾動少;
4)地質(zhì)適用范圍較窄,要求地質(zhì)條件較好,否則當?shù)刭|(zhì)條件變化時改變施工方法不易。
5.機械化施工的三條主要作業(yè)線:





(三)臺階開挖方法
1.特點:
1)將斷面分成上半斷面和下半斷面兩部分-分別開挖;
2)目前適用性最廣的施工方法;
3)隨臺階長度的調(diào)整,幾乎可用于所有地層-是主導(dǎo)方法。







2.選擇條件
1)初期支護形成閉合環(huán)的時間要求:圍巖越差,閉合時間要求越短,則臺階必須縮短;
2)施工機械效率:效率高,則可以縮短支護閉合時間,臺階可延長;
這2個條件反映一個原則:即希望初期支護盡快閉合
軟弱圍巖以第1條件為主
圍巖較好時以第2條為主
為什么?
答:發(fā)揮機械效率,保證施工經(jīng)濟性

3.長臺階法
臺階長度:L≥5B,B為洞室的寬度。甚至可以上臺階先貫通,即為“半斷面法”。
特點:進度快,僅次于全斷面法。
適用于:Ⅲ~Ⅰ級圍巖。
作業(yè)順序:
(1)開挖上半斷面:鉆眼-裝藥-爆破-錨噴-推石碴到下半斷面;
(2)開挖下半斷面:將推下的石碴運出-鉆眼-爆破-出碴-邊墻錨噴;
(3)整個斷面完成。

4.短臺階法
臺階縮短:(1~1.5)B≤L<5B
特點:①支護閉合時間加快,圍巖穩(wěn)定性增加;②臺階縮短加大了對下臺階施工的干擾。適用于:Ⅴ、Ⅳ級圍巖。

問題:臺階縮短對施工進度有何不利?
答:上臺階存碴面積減小,往下臺階推碴次數(shù)增多。
解決辦法:增加平行作業(yè)的時間,有利于加快進度
①皮帶運輸機
②過渡坡道
Ⅰ、鋼結(jié)構(gòu)跳板(仰拱先做)
Ⅱ、石碴坡道(仰拱后做)~見圖

5.超短臺階法
上臺階長度僅為3~5m。
特點:更有利于控制圍巖變形,但上下臺階相隔太近,施工干擾大。
適用于:軟弱破碎圍巖(Ⅴ、Ⅵ級圍巖)
短臺階施工注意:
①下半斷面開挖應(yīng)在上半斷面初期支護基本穩(wěn)定后才能進行;
②開挖后要及時噴砼,暴露時間愈長愈不安全;
③量測要及時,當位移速度加快時,應(yīng)立即采取措施。
問題:能否下臺階先進?
答:反臺階法:速度快、不安全、淘汰
(四)分部開挖方法

(1)環(huán)形開挖留核心土法(臺階分部開挖法)
(2)單側(cè)壁導(dǎo)坑法
(3)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡法)
(4)中洞法
(5)中隔壁法-CD法
(6)交叉中隔壁法-CRD法 ==================================== 1.環(huán)形開挖留核心土法
特點:
①留核心土支頂工作面,穩(wěn)定性優(yōu)于超短臺階法
②進度慢、分塊多、不利通風
適用于:土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖;小型施工機具




2.單側(cè)壁導(dǎo)坑法
特點:
①洞室開挖跨度減小,有利于圍巖穩(wěn)定;
②導(dǎo)坑要閉合,增加了材料用量;
③進度慢。
適用:斷面跨度大,對地表沉陷有控制要求的軟弱底層

3.雙側(cè)壁導(dǎo)坑法
特點:
①雙導(dǎo)坑,使洞室最大開挖跨度更小,穩(wěn)定性增加;
②耗材增加;
③進度慢。
適用:對地表沉陷要求更高,或跨度更大的隧道。

問題:
1)雙側(cè)導(dǎo)坑的開挖是對開還是錯開?為什么?
答:應(yīng)錯開挖,間距7~10m。
避免在同一斷面上同時開挖的總跨度過大。
2)導(dǎo)坑尺寸如何確定?
答:應(yīng)滿足施工要求,但寬度不宜超過斷面最大跨度的1/3?! ?/p>
4.中洞法
特點:先開挖中間巖土體,施作中墻混凝土,后開挖兩側(cè)
適用于:雙連拱隧道

施工要求:
1)中洞法開挖高度應(yīng)大于中墻高度1m,開挖寬度應(yīng)大于5m;
2)中洞開挖長度取決于隧道長度、寬度及地質(zhì)條件,一般為50~80m;
3)中洞開挖后應(yīng)及時施作初期支護,在分段澆筑中墻混凝土;
4)中墻混凝土達到設(shè)計強度后拆模,并進行臨時橫向支撐?! ?/p>
5.中隔壁法—CD法-Center Diaphragm
特點:
1)沿一側(cè)自上而下分2部或3部進行。
2)每開挖一部及時施作錨噴支護、安設(shè)鋼架、施作中隔壁?! ?)底部設(shè)臨時仰拱。
4)中隔壁墻依次分部連接。
5)開挖中隔壁墻的另一側(cè),步驟同上。
適用于:Ⅴ~Ⅵ級圍巖的淺埋雙線隧道。
施工要求:各部開挖時,周邊輪廓盡量圓順,減小應(yīng)力集中;各部底部高程應(yīng)與鋼架接頭一致;每部開挖高度約為3.5m;后一側(cè)開挖應(yīng)全斷面及時封閉;左右兩側(cè)縱向間距一般為30-50m;中隔壁應(yīng)為弧形或圓弧形。


6.交叉中隔壁法—CRD法 Center Cross Diaphragm
特點:沿一側(cè)自上而下分2部或3部進行;每開挖一部及時施作錨噴支護、安設(shè)鋼架、施作中隔壁;底部設(shè)臨時仰拱;完成1~2部后即開始另一側(cè)1~2部的開挖及臨時支護;形成左右兩側(cè)開挖及支護相互交叉的情形。
適用于:Ⅴ~Ⅵ級圍巖的淺埋雙線隧道

CD與CRD之比較:


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