隧道施工工藝工法-資料下載頁

　　

【正文】 奧 法 將 圍 巖 視 為 挖 道 承 載 構(gòu) 件 的 一 部 分 ， 因 此 ， 施 工 時 應 盡 可 能 全 斷面 掘 進 ， 以 減 少 隧 道 周 邊 圍 巖 應 力 的 擾 動 ， 并 采 用 光 面 爆 破 、 微 差 爆 破 等 措施 。 減 少 對 圍 巖 的 震 動 ， 以 保 全 其 整 體 性 。 同 時 注 意 隧 道 表 面 盡 可 能 平 滑 ，避 免 局 部 應 力 集 中 。新 奧 法 將 錨 桿 、 噴 射 混 凝 土 適 當 進 行 組 合 ， 形 成 比 較 薄 的 襯 砌 層 ， 即 用錨 桿 和 噴 射 混 凝 土 來 支 護 圍 巖 ， 使 噴 射 層 與 圍 巖 緊 密 結(jié) 合 ， 形 成 圍 巖 支 護系 統(tǒng) ， 保 持 兩 者 的 共 同 變 形 ， 故 而 可 以 最 大 限 度 地 利 用 圍 巖 本 身 的 承 載 力 。 保 護 隧 道 圍 巖 自 身 的 承 載 能 力 32 / 43新 奧 法 施 工 在 隧 道 開 挖 后 采 取 了 一 系 列 綜 合 性 措 施 ： 構(gòu) 筑 防 水 層 、 圍 巖隧 道 排 水 ； 選 擇 合 理 的 斷 面 形 狀 尺 寸 ； 給 支 護 留 變 形 余 量 ； 開 挖 后 及 時 做 好支 護 、 封 閉 圍 巖 等 ， 都 是 為 保 護 隧 道 圍 巖 的 自 身 承 載 能 力 ， 使 圍 巖 的 擾 動 影響 控 制 在 最 小 范 圍 內(nèi) ， 并 加 固 圍 巖 ， 提 高 圍 巖 強 度 。 使 其 與 人 工 支 護 結(jié) 構(gòu) 共同 承 受 隧 道 壓 力 。 允 許 圍 巖 由 一 定 量 的 變 形 ， 以 利 于 發(fā) 揮 圍 巖 的 固 有 強 度 。同 時 隧 道 的 支 護 結(jié) 構(gòu) ， 也 應 具 有 預 定 的 可 縮 量 ， 以 緩 和 隧 道 壓 力 。圍 巖 的 變 形 是 控 制 在 一 定 范 圍 內(nèi) 的 ， 必 須 避 免 圍 巖 變 形 過 大 ， 從 而 導 致圍 巖 強 度 的 削 弱 以 致 引 起 垮 落 、 失 穩(wěn) 。 支 護 結(jié) 構(gòu) 具 有 一 定 的 變 形 量 ， 允 許 隧道 圍 巖 產(chǎn) 生 一 定 的 變 形 ， 以 緩 和 來 自 隧 道 的 巨 大 壓 力 ， 更 進 一 步 減 輕 支 護 荷載 。 新 奧 法 施 工 過 程 中 量 測 工 作 的 特 殊 性由 于 巖 體 生 成 條 件 與 地 質(zhì) 作 用 的 復 雜 性 ， 施 工 條 件 的 復 雜 性 ， 以 及 對 工程 設 計 參 數(shù) 的 精 確 要 求 ， 需 要 通 過 許 多 量 測 手 段 ， 在 施 工 過 程 中 對 圍 巖 動 態(tài)和 支 護 結(jié) 構(gòu) 工 作 狀 態(tài) 進 行 監(jiān) 測 。 并 用 監(jiān) 測 結(jié) 果 修 改 初 步 設 計 ， 指 導 施 工 。 量 測 的 結(jié) 果 可 以 作 為 施 工 現(xiàn) 場 分 析 參 數(shù) 和 修 改 設 計 的 依 據(jù) ， 因 而 能 夠 預見 事 故 和 險 情 ， 以 便 及 時 采 取 措 施 ， 防 患 于 未 然 提 高 施 工 的 安 全 程 度 。由 上 所 述 ， 新 奧 法 的 支 護 原 則 是 ： 圍 巖 不 僅 是 承 載 物 體 ， 而 且 是 承 載 結(jié)構(gòu) ； 圍 巖 承 載 圈 和 支 護 體 組 成 隧 道 的 統(tǒng) 一 體 ， 是 一 個 力 學 體 系 ； 隧 道 的 開 挖和 支 護 都 是 為 保 持 改 善 與 提 高 圍 巖 的 自 身 支 撐 能 力 服 務 。監(jiān) 控 量 測 的 測 點 布 置 ：洞 內(nèi) 監(jiān) 控 量 測 布 置 圖水 平 收 斂 量 測 拱 頂 下 沉 量 測水 平 收 斂 量 測拱 頂 下 沉 量 測 33 / 43 科 技 成 果 的 工 藝 流 程 和 關(guān) 鍵 技 術(shù)新 奧 法 是 以 噴 射 混 凝 土 、 錨 桿 支 護 為 主 要 支 護 手 段 ， 因 錨 桿 噴 射 混 凝 土支 護 能 夠 形 成 柔 性 薄 層 ， 與 圍 巖 緊 密 粘 結(jié) 的 可 縮 性 支 護 結(jié) 構(gòu) ， 允 許 圍 巖 有 一定 的 協(xié) 調(diào) 變 形 ， 而 不 使 支 護 結(jié) 構(gòu) 承 受 過 大 的 壓 力 。施 工 順 序 可 以 概 括 為 ： 開 挖 → 一 次 支 護 → 二 次 支 護 。 開 挖隧 道 開 挖 前 ， 首 先 就 隧 道 分 部 開 挖 順 序 、 部 位 標 高 進 行 科 學 地 確 定 ， 然 后就 各 部 位 的 鉆 眼 、 裝 藥 、 爆 破 等 細 節(jié) 進 行 合 理 調(diào) 整 系 數(shù) ， 以 達 到 超 欠 挖 最 少 ，輪 廓 成 形 圓 順 的 效 果 。 開 挖 順 序 以 及 部 位 的 選 擇 （ 三 步 開 挖 法 ）上斷面 拱部 拱部中導洞下斷面右洞 下斷面仰拱左洞 下斷面仰拱中隔墻砼貫通后 34 / 43中 導 洞 及 主 洞 的 分 部 位 開 挖 標 高 位 置 確 定 ， 應 充 分 考 慮 到 工 程 量 比 例 的合 理 安 排 、 初 期 支 護 難 度 、 材 料 合 理 應 用 以 及 機 械 設 備 運 轉(zhuǎn) 空 間 等 需 要 來 考慮 。1） 工 程 量 比 例 適 當 ： 分 部 位 開 挖 法 施 工 要 求 每 步 工 程 量 要 適 當 ， 以 便 開挖 施 工 的 三 個 部 位 能 形 成 流 水 式 作 業(yè) ， 減 少 開 挖 和 支 護 時 間 ， 充 分 發(fā) 揮 機 械的 使 用 功 能 。2） 支 護 難 度 考 慮 ： 尤 其 是 拱 部 開 挖 ， 斷 面 空 間 大 小 既 要 考 慮 到 工 人 操 作的 簡 單 、 快 速 ， 又 要 考 慮 到 支 護 材 料 的 合 理 下 料 不 致 于 浪 費 。 如 拱 部 工 程 量斷 面 過 大 或 過 小 ， 勢 必 增 加 出 碴 、 支 護 的 難 度 和 時 間 ， 給 安 全 施 工 帶 來 極 大隱 患 。3） 設 備 運 轉(zhuǎn) 空 間 要 求 ： 一 般 情 況 下 ， 拱 部 開 挖 標 高 應 能 滿 足 ZL50 裝載 機 在 期 間 能 運 行 自 如 即 可 ， 拱 部 不 宜 斷 面 過 大 。當 然 還 要 考 慮 斷 面 支 護 結(jié) 構(gòu) 受 力 要 求 ， 盡 量 避 免 初 支 結(jié) 束 后 支 點 處 于 不利 的 受 力 支 點 上 。 鉆 眼 施 工隧 道 鉆 眼 的 好 壞 ， 嚴 重 影 響 到 斷 面 輪 廓 成 形 的 圓 順 以 及 超 欠 挖 的 多 少 第一 關(guān) 。 而 鉆 眼 施 工 的 各 工 序 中 ， 眼 數(shù) 、 眼 深 、 布 眼 角 度 、 布 眼 形 式 等 均 需 根據(jù) 現(xiàn) 場 調(diào) 整 系 數(shù) ， 才 能 達 到 最 理 想 效 果 。掏 槽 眼 ： 其 選 擇 形 式 根 據(jù) 地 質(zhì) 資 料 ， 選 擇 楔 形 掏 槽 ， 既 可 達 到 掏 槽 效 果 ，又 節(jié) 約 了 鉆 眼 數(shù) 量 和 時 間 。 眼 深 比 其 他 眼 深 20～ 30cm。輔 助 眼 ： 由 于 隧 道 圍 巖 均 為 強 風 化 ～ 風 化 千 枚 狀 板 巖 ， 節(jié) 理 （ 裂 隙 ） 相當 發(fā) 育 ， 結(jié) 合 每 次 爆 破 效 果 ， 眼 距 為 80cm 左 右 較 為 合 理 。周 邊 眼 ： 是 決 定 輪 廓 成 形 是 否 圓 順 的 最 關(guān) 鍵 。 由 于 圍 巖 較 差 ， 一 般 按45 cm 環(huán) 狀 布 孔 。 結(jié) 合 不 同 類 別 巖 石 ， 眼 距 控 制 在 25～ 45 cm 之 間 。 一 些特 別 破 碎 地 段 ， 眼 距 為 25cm 時 ， 采 用 隔 眼 裝 藥 方 法 進 行 爆 破 。 周 邊 眼 要 求眼 位 盡 量 在 同 一 環(huán) 狀 平 面 上 ， 并 且 眼 深 一 致 。底 眼 ： 一 般 要 求 不 高 ， 只 是 鉆 眼 應 盡 量 控 制 在 同 一 底 平 面 或 設 計 的 輪 廓位 置 上 ， 并 盡 量 減 少 底 部 的 超 挖 回 填 工 作 。 眼 深 比 其 他 眼 深 20～ 30cm。 35 / 43輔 助 眼 、 周 邊 眼 的 眼 深 要 保 持 一 致 ， 這 樣 才 有 利 于 爆 破 后 掌 子 面 平 齊 ，便 于 后 續(xù) 施 工 進 行 。 裝 藥 爆 破鉆 眼 結(jié) 束 以 后 ， 裝 藥 也 甚 為 重 要 。 裝 藥 不 當 ， 將 導 致 爆 破 輪 廓 成 形 參 差不 齊 ， 甚 至 局 部 引 起 較 大 的 超 欠 挖 。 一 般 情 況 下 （ 眼 深 ） 掏 槽 眼 裝 藥要 足 但 應 適 量 ， 輔 助 眼 藥 量 為 二 分 之 一 到 三 分 之 一 眼 深 的 藥 量 ， 周 邊 眼 視 圍巖 裂 隙 情 況 可 少 藥 甚 至 不 裝 藥 （ 即 采 用 隔 眼 裝 藥 、 預 裂 爆 破 ） 。裝 藥 工 作 是 個 既 要 有 理 論 又 要 實 踐 經(jīng) 驗 的 細 活 ， 應 安 排 經(jīng) 驗 豐 富 的 工 人進 行 操 作 。為 達 到 預 裂 爆 破 或 者 光 面 爆 破 效 果 ， 裝 藥 連 線 應 選 擇 不 同 段 別 的 非 電 毫秒 雷 管 ， 不 同 的 眼 別 采 用 不 同 的 段 別 雷 管 ， 最 后 統(tǒng) 一 成 束 由 1～ 2 個 火 雷 管引 爆 。 1 段 雷 管 適 用 掏 槽 眼 ， 3～ 5 段 適 用 輔 助 眼 ， 7 或 9 段 適 用 周 邊 眼 ，底 眼 為 9～ 11 段 。 第 一 次 支 護又 稱 為 初 支 ， 作 業(yè) 包 括 ： 初 噴 封 閉 、 拱 架 架 立 、 聯(lián) 網(wǎng) 、 錨 桿 施 工 、 復噴 混 凝 土 、 超 前 支 護隧 道 斷 面 進 行 爆 破 后 ， 應 及 時 進 行 排 煙 、 排 險 、 處 理 危 石 后 進 行 出 碴 。如 果 出 碴 后 發(fā) 現(xiàn) 有 欠 挖 應 立 即 處 理 。 同 時 洞 外 進 行 初 支 材 料 的 積 極 準 備 工 作 36 / 43（ 如 噴 射 砼 料 拌 合 、 拱 架 、 錨 桿 、 機 具 準 備 等 等 ） ， 充 分 利 用 爆 破 后 圍 巖 的自 穩(wěn) 時 間 段 ， 做 好 工 作 面 的 封 閉 和 支 撐 。主 要 工 序 有 初 噴 封 閉 ——拱 架 上 立 ——錨 桿 施 工 ——復 噴 結(jié) 束 。 初 噴 封 閉爆 破 后 出 碴 、 排 險 后 立 即 進 行 對 掌 子 面 的 裸 露 巖 體 進 行 噴 射 砼 封 閉 覆 蓋 ，將 炸 松 巖 石 裂 隙 封 閉 ， 防 止 小 塊 掉 渣 傷 人 。 一 般 噴 射 砼 厚 度 為 5 cm， 要 求初 噴 表 面 外 觀 盡 量 平 順 ， 以 便 拱 架 的 安 裝 。 拱 架 架 立掌 子 面 初 噴 結(jié) 束 后 ， 立 即 進 行 鋼 架 （ 格 柵 或 型 鋼 拱 架 ） 的 架 立 。 架 立 時要 求 位 置 準 確 ， 垂 直 度 符 合 要 求 ， 構(gòu) 件 連 接 部 位 牢 固 ， 縱 向 連 接 成 完 整 體 ，鋼 架 底 支 撐 塊 采 用 鋼 板 、 方 木 或 者 砼 塊 墊 底 。 拱 架 架 立 縱 向 平 順 ， 橫 向 圓 順 。 錨 桿 施 工拱 架 架 立 完 畢 ， 按 設 計 間 距 進 行 錨 桿 布 置 。 布 置 時 盡 量 與 鋼 架 連 成 整 體 ，達 到 整 體 受 力 效 果 ， 通 過 錨 桿 將 圍 巖 應 力 變 化 傳 遞 至 鋼 架 往 四 周 分 散 。錨 桿 施 工 前 對 錨 桿 施 工 機 具 （ 雙 液 注 漿 機 、 風 鉆 等 ） 、 桿 體 材 料 （ 中空 注 漿 錨 桿 、 雙 液 漿 體 ） 備 好 。錨 桿 施 工 順 序 ： 定 位 —鉆 眼 —清 孔 、 檢 孔 —桿 體 頂 入 —安 裝 止 漿 塞 、托 板 —鋼 筋 網(wǎng) 片 安 裝 。 網(wǎng) 片 安 裝 緊 貼 初 噴 基 面 上 。如 果 清 孔 不 徹 底 、 檢 孔 不 合 格 應 進 行 補 孔 或 復 鉆 ， 直 至 達 到 設 計 深 度 及其 他 要 求 。漿 液 注 漿 要 保 證 壓 力 、 效 果 。 復 噴 結(jié) 束錨 桿 施 工 結(jié) 束 ， 應 立 即 進 行 噴 射 砼 的 補 噴 ， 直 至 設 計 厚 度 。 噴 射 時 先 從鋼 架 支 撐 點 開 始 逐 步 往 拱 部 方 向 噴 射 。 噴 射 前 拌 和 料 要 摻 加 鋼 纖 維 攪 拌 均 勻 ，在 合 適 位 置 留 出 厚 度 檢 測 點 。 具 體 要 求 如 下 ：（ 1） 拱 架 腳 支 撐 點 以 上 范 圍 內(nèi) ， 不 論 超 挖 多 大 ， 均 不 得 回 填 片 石 及其 他 雜 物 （ 否 則 易 引 起 基 腳 失 穩(wěn) ， 圍 巖 變 形 甚 至 塌 方 ） ， 應 用 同 級 噴 射 砼 噴滿 37 / 43（ 2） 拱 架 背 后 與 初 噴 面 之 間 隙 噴 射 時 ， 噴 射 槍 頭 應 斜 向 進 行 ， 保 證 鋼 架 與初 噴 面 的 密 貼 （ 不 留 空 隙 ） 。（ 3） 噴 射 砼 應 按 設 計 添 加 鋼 纖 維 ， 而 且 要 足 量 添 夠 。（ 4） 噴 射 砼 表 面 要 求 平 順 不 起 伏 （ 起 伏 過 大 容 易