《大斷面隧道施工》PPT課件.ppt

大斷面隧道施工技術(shù) 楊仲杰 中鐵四局集團(tuán)有限公司 2010年1月 目錄 中鐵四局集團(tuán)有限公司 洞門(mén)及明洞施工全斷面法施工臺(tái)階法施工 CD 和 CRD 法施工雙側(cè)壁導(dǎo)洞法施工半 CRD 和半雙側(cè)壁導(dǎo)洞法施工主要施工機(jī)械 大斷面隧道洞門(mén)及明洞施工 洞口段施工 遵循 早進(jìn)晚出 的施工原則 洞頂邊 仰坡周?chē)呐潘到y(tǒng)宜在雨季及邊 仰坡開(kāi)挖前完成 洞口土石方應(yīng)自上而下分層開(kāi)挖 結(jié)合正洞開(kāi)挖方法 預(yù)留進(jìn)洞臺(tái)階 形成洞臉 結(jié)合形成地形 盡快完成洞口邊 仰坡坡面防護(hù) 確保洞口穩(wěn)定 大斷面隧道洞門(mén)及明洞施工 當(dāng)洞口位于軟弱 松散地層時(shí) 應(yīng)按 先加固 預(yù)支護(hù) 后開(kāi)挖 的原則施工 洞口淺埋 軟弱破碎段應(yīng)采用大管棚 小導(dǎo)管錨桿等超前支護(hù)措施 中鐵四局集團(tuán)有限公司 洞門(mén)施工原則 大斷面隧道洞門(mén)及明洞施工 早進(jìn)晚出 中鐵四局集團(tuán)有限公司 洞門(mén)施工原則 盡量保護(hù)自然環(huán)境 大斷面隧道洞門(mén)及明洞施工 中鐵四局集團(tuán)有限公司 洞門(mén)施工原則 做好洞口防護(hù) 大斷面隧道洞門(mén)及明洞施工 中鐵四局集團(tuán)有限公司 明洞適用條件 大斷面隧道洞門(mén)及明洞施工 邊坡較高洞口有塌方 落石 泥石流 地層不穩(wěn)定超淺埋段 暗挖施工難度較大 大斷面隧道洞門(mén)及明洞施工 明洞施工原則明洞宜盡早施做 盡量避開(kāi)冬 雨季 當(dāng)隧道采用爆破施工時(shí) 可在洞身掘進(jìn)適當(dāng)距離后施做明洞和洞門(mén) 當(dāng)隧道采用非爆破施工時(shí) 宜先施做明洞和洞門(mén)再開(kāi)挖隧道 明洞一般采用明挖法施工 大斷面隧道洞門(mén)及明洞施工 當(dāng)明洞位于陡峭山坡或破碎 松散地層時(shí) 應(yīng)先施做明洞襯砌輪廓外的整幅或半幅套拱 必要時(shí)還要在外側(cè)施做擋墻 在套拱護(hù)頂下暗挖明洞 并及時(shí)支護(hù)邊墻 明洞暗作 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 全斷面法 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 全斷面法 光面爆破 人工臺(tái)架鉆孔 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 全斷面法 四臂鑿巖臺(tái)車(chē)作業(yè) 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 全斷面法 中鐵四局集團(tuán)有限公司 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 臺(tái)階法 中鐵四局集團(tuán)有限公司 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 臺(tái)階法 臺(tái)階法施工應(yīng)注意臺(tái)階長(zhǎng)度和高度的選擇 選用長(zhǎng)臺(tái)階還是短臺(tái)階 橫向分二部還是三部應(yīng)根據(jù)三個(gè)條件確定 一是初期支護(hù)形成閉合斷面的時(shí)間要求 圍巖穩(wěn)定性愈差 閉合時(shí)間要求愈短 二是開(kāi)挖面的自穩(wěn)能力 三是上半斷面施工時(shí)開(kāi)挖 支護(hù) 出渣等機(jī)械設(shè)備所需的空間大小的要求 一般在機(jī)械開(kāi)挖的土質(zhì)隧道內(nèi)采用短臺(tái)階 在鉆爆法開(kāi)挖的石質(zhì)隧道內(nèi)采用長(zhǎng)臺(tái)階法 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 臺(tái)階法 長(zhǎng)臺(tái)階法 中鐵四局集團(tuán)有限公司 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 臺(tái)階法 長(zhǎng)臺(tái)階法施工注意事項(xiàng) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 長(zhǎng)臺(tái)階法一般橫向分為二部開(kāi)挖 主要適用于 級(jí)圍巖 當(dāng)上部使用鋼架時(shí) 可采用擴(kuò)大拱腳和施做鎖腳錨桿等措施 防止拱部下沉變形 上下斷面初期支護(hù)連接要平順 螺栓連接要牢固 要重視臺(tái)階面的保護(hù) 因上臺(tái)階底面沒(méi)有封閉 不利于受力 特別是部分軟巖隧道上臺(tái)階土體經(jīng)水浸泡后軟化 引起拱腳下沉 導(dǎo)致周邊圍巖松動(dòng) 對(duì)上臺(tái)階必要時(shí)應(yīng)采用噴射混凝土臨時(shí)仰拱封閉 對(duì)洞內(nèi)積水要做到系統(tǒng)抽排 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 臺(tái)階法 長(zhǎng)臺(tái)階法施工注意事項(xiàng) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 斜坡道做為上下臺(tái)階的連接通道 其設(shè)置的好壞對(duì)上 下半斷面作業(yè)的干擾 對(duì)下臺(tái)階面的穩(wěn)定 對(duì)洞室的安全都有至關(guān)重要的影響 洞內(nèi)斜坡道一般按1 3的坡率設(shè)置 通常在不安裝鋼拱架的 級(jí)圍巖中 可以將斜坡道設(shè)置在隧道的一側(cè) 這樣左右側(cè)交置的設(shè)置斜坡道或開(kāi)挖下臺(tái)階可加快下臺(tái)階的施工進(jìn)度 對(duì)需安裝鋼拱架的 級(jí)圍巖 應(yīng)用棄渣回填設(shè)置斜坡道 避免坡道處拱腳懸空 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 臺(tái)階法 長(zhǎng)臺(tái)階法循環(huán)進(jìn)尺 中鐵四局集團(tuán)有限公司 在 級(jí)圍巖中上臺(tái)階每循環(huán)進(jìn)尺可為二榀拱架的長(zhǎng)度 下臺(tái)階左右交置開(kāi)挖 每輪開(kāi)挖長(zhǎng)度不大于上臺(tái)階進(jìn)尺的二倍 仰拱一般在設(shè)置鋼棧橋后開(kāi)挖 為保證仰拱的流水節(jié)拍 長(zhǎng)大隧道中通常都是多棧橋分段施工仰拱 采用長(zhǎng)臺(tái)階法施工的大斷面隧道開(kāi)挖月進(jìn)尺一般為80 120m 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 臺(tái)階法 短臺(tái)階法 中鐵四局集團(tuán)有限公司 臺(tái)階法 短臺(tái)階法 短臺(tái)階法一般橫向分為三部開(kāi)挖 主要適用于 級(jí)圍巖 級(jí)圍巖條件較好時(shí)也可使用 施工中應(yīng)遵循軟弱圍巖 管超前 嚴(yán)注漿 短進(jìn)尺 強(qiáng)支護(hù) 快封閉 勤量測(cè) 早襯砌 的施工原則 盡量縮短臺(tái)階長(zhǎng)度 確保初期支護(hù)盡快閉合成環(huán) 仰拱和拱墻襯砌及時(shí)跟進(jìn) 盡早形成穩(wěn)定的支護(hù)體系 采用短臺(tái)階施工法施工 要求做到仰拱緊跟 仰拱距離掌子面一般為30 40m 三個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖及初期支護(hù)每天按2m考慮 則初期支護(hù)全環(huán)閉合約為15天 隧道開(kāi)挖月進(jìn)尺約50m 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 臺(tái)階法 短臺(tái)階法施工注意事項(xiàng) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 采用短臺(tái)階施工 上 中 下三個(gè)臺(tái)階同步作業(yè) 相互干擾較大 施工中要做好工序銜接 工序安排要緊湊 開(kāi)挖后要及時(shí)施做初期支護(hù) 減少?lài)鷰r暴露時(shí)間 要加強(qiáng)圍巖變形量測(cè)工作 根據(jù)量測(cè)結(jié)果 及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)和預(yù)留變形量的大小 現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)增加鎖腳錨桿 鋼架拱腳增設(shè)縱向連接筋 擴(kuò)大拱腳基礎(chǔ)及拱墻腳增設(shè)混凝土墊塊等措施控制拱頂下沉 必要時(shí)應(yīng)增加臨時(shí)仰拱 形成三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工 弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法 中鐵四局集團(tuán)有限公司 弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法 弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土開(kāi)挖 是在二部臺(tái)階法開(kāi)挖的基礎(chǔ)上 為保證掌子面的穩(wěn)定采用的一種開(kāi)挖工法 一般適用于 級(jí)圍巖 預(yù)留核心土不僅是穩(wěn)定掌子面的需要 也是洞內(nèi)機(jī)械施工的作業(yè)平臺(tái) 要重視核心土的穩(wěn)定 預(yù)留核心土的寬度要盡量大 一般取2 3開(kāi)挖寬度 以滿(mǎn)足機(jī)械化施工的需要 三臺(tái)階七步開(kāi)挖法 中鐵四局集團(tuán)有限公司 三臺(tái)階七步是以弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法為基本模式 分上 中 下三個(gè)臺(tái)階七個(gè)開(kāi)挖面 各部位開(kāi)挖 支護(hù)沿隧道縱向錯(cuò)開(kāi) 平行推進(jìn) 三臺(tái)階七步開(kāi)挖法 中鐵四局集團(tuán)有限公司 三臺(tái)階七步開(kāi)挖法 三臺(tái)階七步開(kāi)挖法一般在 級(jí)圍巖條件較好時(shí)使用 三臺(tái)階七步開(kāi)挖法以機(jī)械開(kāi)挖為主 必要時(shí)輔以弱爆破 各分部初期支護(hù)應(yīng)及時(shí)封閉 拱部超前支護(hù)完成后 環(huán)向開(kāi)挖上臺(tái)階弧形導(dǎo)坑 預(yù)留核心土長(zhǎng)度3 5m 寬度為隧道開(kāi)挖寬度的1 3 1 2 進(jìn)尺根據(jù)支護(hù)鋼架間距確定 中 下臺(tái)階左 右側(cè)開(kāi)挖進(jìn)尺根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定 最大不超過(guò)1 5m 開(kāi)挖高度3 3 5m 左 右臺(tái)階錯(cuò)開(kāi)2 3m 三臺(tái)階七步開(kāi)挖法 仰拱緊跟下臺(tái)階施做 仰拱到開(kāi)挖面的距離不大于40m 仰拱循環(huán)開(kāi)挖長(zhǎng)度2 3m 開(kāi)挖后及時(shí)施做仰拱初期支護(hù) 完成二個(gè)隧底開(kāi)挖 支護(hù)循環(huán)后 及時(shí)施做仰拱 仰拱分段澆注長(zhǎng)度4 6m 施工中通過(guò)監(jiān)控量測(cè)掌握圍巖和支護(hù)的變形情況 及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)和預(yù)留變形量 完善洞內(nèi)排水系統(tǒng) 防止地下水浸泡拱腳 中隔壁法 CD法 中隔壁法 CD法 適用于一般 級(jí)圍巖大斷面隧道 中隔壁法 CD法 是將隧道分為左右二部分進(jìn)行開(kāi)挖 先在隧道一側(cè)采用二部或三部分層開(kāi)挖 施做初期支護(hù)和中隔墻臨時(shí)支護(hù) 再分臺(tái)階開(kāi)挖隧道另一側(cè) 并進(jìn)行相應(yīng)的初期支護(hù)的施工方法 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 采用中隔壁法的施工進(jìn)度 一般月成洞20 25m 分部開(kāi)挖法 中隔壁法 CD法 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 中隔壁法左右側(cè)的臺(tái)階高度根據(jù)地質(zhì)情況 隧道斷面大小和施工設(shè)備確定 分二或三個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖 臺(tái)階長(zhǎng)度控制在3 5m 開(kāi)挖后及時(shí)施做支護(hù) 在一側(cè)中隔壁完成后 方可開(kāi)挖另一側(cè) 二個(gè)側(cè)洞縱向錯(cuò)開(kāi)距離一般為10 30m 各部位開(kāi)挖時(shí) 相鄰部位的噴混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70 以上 分部開(kāi)挖法 中隔壁法 CD法 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 先行側(cè)的中隔壁應(yīng)設(shè)置為弧形 中隔壁在澆注仰拱前逐段拆除 中隔壁一次拆除長(zhǎng)度根據(jù)量測(cè)確定 一般不大于10m 臨時(shí)支護(hù)拆除后及時(shí)施做仰拱和二次襯砌 在半包防水設(shè)計(jì)時(shí) 可將中隔壁澆注在二襯仰拱混凝土中 以減小中隔壁拆除對(duì)施工的影響 待鋪設(shè)防水板時(shí)再拆除 分部開(kāi)挖法 中隔壁法 CD法 交叉中隔壁 CRD法 交叉中隔壁 CRD法 適用于 級(jí)圍巖淺埋 偏壓地段 交叉中隔壁 CRD法 是分部開(kāi)挖 支護(hù) 分部閉合成小環(huán) 最后全斷面閉合成大環(huán) 每開(kāi)挖一步均及時(shí)施做初期支護(hù) 中隔壁及臨時(shí)仰拱 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 采用交叉中隔壁施工 一般月成洞15 20m 分部開(kāi)挖法 交叉中隔壁法 CRD法 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 分部開(kāi)挖法 交叉中隔壁法 CRD法 根據(jù)地質(zhì)條件 隧道斷面的分部 應(yīng)以初期支護(hù)受力均勻 便于發(fā)揮人力 機(jī)械效率為原則 一般水平分二部 上下分二至三層開(kāi)挖 臨時(shí)支撐中隔壁根據(jù)情況可設(shè)置為直型或外鼓的弧形 臨時(shí)仰拱一般設(shè)置為向下的弧形 各部位開(kāi)挖及支護(hù)應(yīng)自上而下 開(kāi)挖后及時(shí)施做初期支護(hù) 中隔壁 臨時(shí)仰拱 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 分部開(kāi)挖法 交叉中隔壁法 CRD法 注意事項(xiàng) 同一層左右二部開(kāi)挖工作面相距一般不大于15m 上下層開(kāi)挖工作面一般3 4m 且待噴混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70 后開(kāi)挖相鄰部位 中隔壁及臨時(shí)仰拱在仰拱澆注前分段拆除 拆除長(zhǎng)度根據(jù)量測(cè)確定 一般不大于10m 在采用半包防水設(shè)計(jì)時(shí) 也可將中隔壁澆注在仰拱中 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 分部開(kāi)挖法 交叉中隔壁法 CRD法 分部開(kāi)挖法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于 級(jí)圍巖淺埋 偏壓地段和對(duì)地表沉降有嚴(yán)格要求的地段 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是先開(kāi)挖隧道二側(cè)導(dǎo)坑 及時(shí)施做導(dǎo)坑四周初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù) 再根據(jù)地質(zhì)條件 斷面大小 對(duì)剩余部分采用二部或三部的開(kāi)挖方法 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工進(jìn)度 一般為月成洞10 15m 分部開(kāi)挖法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 分部開(kāi)挖法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 注意事項(xiàng) 側(cè)壁導(dǎo)坑形狀宜近于橢圓形斷面 導(dǎo)坑斷面宜為整個(gè)隧道斷面寬度的1 3 為保證洞內(nèi)機(jī)械施工的需要 導(dǎo)坑仰拱初支施工完后 基底應(yīng)用碎石墊平 側(cè)壁導(dǎo)坑 中槽部位宜采用短臺(tái)階開(kāi)挖 各部距離應(yīng)根據(jù)隧道埋深 斷面大小 結(jié)構(gòu)類(lèi)型等確定 各部開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)支護(hù) 封閉成環(huán) 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 分部開(kāi)挖法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 注意事項(xiàng) 二側(cè)壁導(dǎo)坑超前中槽10 15m 可獨(dú)立同步開(kāi)挖 支護(hù) 中槽部位采用臺(tái)階法 平行推進(jìn) 中槽開(kāi)挖后 拱部鋼架與二側(cè)壁鋼架連接是難點(diǎn) 在二側(cè)壁導(dǎo)坑施工中 鋼架的位置應(yīng)準(zhǔn)確定位 確保各部鋼架連接后在同一個(gè)垂直面上 臨時(shí)支護(hù)根據(jù)監(jiān)控量測(cè)情況分段拆除 一般一次拆除長(zhǎng)度不大于10m 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 分部開(kāi)挖法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 在上軟下硬的地層中 可以采用半 CRD 法施工 分部開(kāi)挖法 半CRD法 土石分界線比較高時(shí) 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 分部開(kāi)挖法 半 CRD 法 土石分界線比較低時(shí) 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 在上軟下硬的地層中 也可以采用中間支撐法施工 分部開(kāi)挖法 中間支撐法 土石分界線比較高時(shí) 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 分部開(kāi)挖法 半雙側(cè)壁法 土石分界線比較低時(shí) 主要隧道施工機(jī)械 中鐵四局集團(tuán)有限公司 管棚鉆機(jī) 主要隧道施工機(jī)械 中鐵四局集團(tuán)有限公司 鉆孔臺(tái)車(chē)