暗挖隧道開挖支護課件講義(PPT54頁）

1、Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司暗挖隧道開挖支護中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司目 錄1 隧道超前地質預報 1.1 隧道超前地質預報目的 1.2 超前地質預報的工作程序 1.3 超前地質預報的方法2 隧道開挖方法

2、2.1 隧道全斷面開挖法 2.2 隧道臺階開挖法 2.3 隧道中隔壁（CD）開挖法 2.4 隧道雙側壁導坑開挖法 2.5 本標段采用的開挖方法（增加的內容）3 隧道初期支護 3.1 超前支護 3.2 噴射混凝土 3.3 砂漿錨桿 3.4 鋼筋網 3.5 鋼架安裝 3.6 臨時仰拱（圖片已更換）目錄中補充了2級標題Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司 通過超前預報，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，預報掌子面前方不良地質體的位置、產狀及其圍巖

3、結構的完整性與含水的可能性，為正確選擇開挖斷面、支護設計參數和優(yōu)化施工方案提供依據，并為預防隧洞涌水、突泥、突氣等可能形成的災害性事故及時提供信息，使工程單位提前做好施工準備，保證施工安全，同時還可節(jié)約大量資金。1.1 隧道超前地質預報目的Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司1.2 超前地質預報的工作程序Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th

4、Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司1.3 超前地質預報的方法1、 地質調查法：通過對一個地區(qū)地面的地層巖石的結構特征來了解地下的地質情況的方法。2、 地質鉆探法：在隧洞內安放水平鉆機進行水平鉆進，根據鉆孔資料來推斷隧洞前方的地質情況的方法。3、物探法：應用儀器探測技術，檢測出掌子面前方巖性的變化來判斷前方的地質情況的方法。圖1.1-超前地質鉆孔施工Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工

5、程有限公司2 隧道開挖方法一般規(guī)定：1、隧道施工方法的選擇應根據環(huán)境條件、地質條件、隧道長度、斷面大小、設備條件、工期要求、場地條件因素綜合確定，可選擇鉆爆法、掘進機（TBM）法 、盾構法、明挖法等。2、采用鉆爆法施工時，視圍巖級別及斷面大小等因素可選擇全斷面法、臺階法、中隔壁法、雙側壁導坑法等、宜優(yōu)先選用全斷面開挖法或臺階開挖法。3、在當前的施工實踐中，從施工造價及施工速度考慮，施工方法的選擇順序為：全斷面法臺階法環(huán)形開挖留核心土法中隔壁法（CD法)交叉中壁法（CRD法）雙側壁導坑法；從施工安全角度考慮，其選擇順序相反。Urban Mass Transit Engineering Co.,L

6、td of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.1 隧道全斷面開挖法2.1全斷面開挖法：1、定義：全斷面開挖法就是按照設計輪廓一次爆破成形，然后修建襯砌的施工方法。2、適用條件：適用于、級圍巖，、級圍巖在采取有效措施穩(wěn)定開挖工作面后也可采用全斷面開挖。3、施工特點：開挖斷面與作業(yè)空間大、干擾小； 有條件充分使用機械，減少人力； 工序少，便于施工組織與管理、改善勞動條件；開挖一次成形，對圍巖擾動少，有利于圍巖穩(wěn)定。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of Chin

7、a Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.1 隧道全斷面開挖法施工要求：全斷面法開挖時，應控制一次同時起爆的炸藥量，減少爆破振動對圍巖的影響； 長及特長隧道應采用大型施工機械，各種施工機械設備應合理配套，充分發(fā)揮機械設備的綜合效率。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.1 隧道全斷面開挖法施工工序示意圖：Urban Mass Transit En

8、gineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.1 隧道全斷面開挖法施工工藝流程圖：Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.2 隧道臺階開挖法2.2 臺階法：1、定義：臺階法是先開挖上半斷面，待開挖至一定長度后同時開挖下半斷面，上、下半斷面同時并進的施工方法；按臺階長短有長臺階、短臺階和超短臺階三種。2、

9、適用條件：一般適用于級圍巖，、級圍巖在采取必要的超前支護措施穩(wěn)定開挖工作面后也可選用臺階法。臺階法分為二臺階、三臺階、三臺階預留核心土法等。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.2 隧道臺階開挖法施工特點：有足夠的工作空間和相當的施工速度；上、下臺階作業(yè)互有干擾；開挖雖增加對圍巖的擾動次數，但臺階有利于開挖面的穩(wěn)定。圖2.2.1 臺階法施工Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of

10、China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.2 隧道臺階開挖法施工要求：應根據圍巖條件合理確定臺階長度和高度；臺階長度不宜過長，宜控制在一倍洞徑以內；臺階形成后，各臺階開挖、支護宜平行作業(yè)；下臺階開挖，左右側宜交錯進行；循環(huán)進尺應根據圍巖地質條件和初期支護鋼架間距合理確定。級圍巖不宜超過2.0m，級圍巖不宜超過1.5m，級圍巖不宜超過1m。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group

11、中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.2 隧道臺階開挖法軟弱圍巖隧道、級地段采用臺階法施工時應符合以下規(guī)定：上臺階每循環(huán)開挖支護進尺、級圍巖不應大于1榀鋼架距離， 級圍巖不得大于2榀鋼架間距；邊墻每循環(huán)開挖支護進尺不得大于2榀；仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿，每循環(huán)開挖進尺不得大于3m；隧道開挖后初期支護應及時封閉成環(huán)， 、 級圍巖封閉位置距離掌子面不得大于35m。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.2 隧道臺階開挖法施

12、工工序示意圖：二臺階Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.2 隧道臺階開挖法施工工序示意圖：三臺階Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.2 隧道臺階開挖法施工工序示意圖：三臺階預留核心土Urban Mass Transit Engineering Co

13、.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.2 隧道臺階開挖法施工工藝流程圖：二、三臺階法Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.2 隧道臺階開挖法施工工藝流程圖：三臺階預留核心土法Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Constructio

14、n Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.3 隧道中隔壁（CD）開挖法2.3 中隔壁法：1、定義：在軟弱圍巖大跨度隧道中，先開挖隧道的一側，并施作中隔壁，然后再開挖另一側的施工方法。主要應用于雙線隧道級圍巖深埋硬質巖地段以及老黃土隧道（級圍巖）地段。2、適用條件：一般適用于、級圍巖淺埋雙線隧道，軟弱圍巖或三線隧道采用中隔壁法時宜增設臨時仰拱。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.3 隧道中隔壁（C

15、D）開挖法施工要求：應先施工隧道的一側，施作中隔壁墻后再施工隧道另一側；中隔壁應設置弧形；中隔壁法設置臨時仰拱時，臨時仰拱宜設置為弧形，各部施工應步步成環(huán)；開挖時，同層左右兩側沿縱向錯開10 15m，單側開挖應采用短臺階，臺階長度3 5m；開挖循環(huán)進尺不宜大于初期支護鋼架設計間距；各分部宜采用機械開挖，周邊輪廓應圓順，避免應力集中。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.3 隧道中隔壁（CD）開挖法施工工序示意圖：中隔壁法U

16、rban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.3 隧道中隔壁（CD）開挖法施工工序示意圖：中隔壁法設臨時仰拱Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.3 隧道中隔壁（CD）開挖法施工工藝流程圖：Urban Mass Transit Engineering Co.,L

17、td of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.4 隧道雙側壁導坑開挖法2.4 雙側壁導坑開挖法：適用條件：適用于淺埋雙線或三線隧道、級圍巖；施工要求：開挖時應先開挖隧道兩側導坑，再開挖中部剩余部分；側壁導坑形狀應近似橢圓形，導坑寬度為1/3隧道寬度；側壁導坑、中部開挖應采用短臺階（3 5m），必要時預留核心土；側壁導坑開挖應超中前部10 15m；拱部與兩側壁間的鋼架應定為準確、連接牢靠。圖2.4.1雙側壁導坑開挖Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of Chi

18、na Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.4 隧道雙側壁導坑開挖法施工工序示意圖：Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司2.4 隧道雙側壁導坑開挖法施工工藝流程圖：Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集

19、團城市軌道工程有限公司2.5 本標采用的開挖方法1、里程：DK14+916.998DK16+569.474開挖工法： 臺階法、臺階法加臨時仰拱法、全斷面開挖法;2、里程：DK19+744.000DK19+780開挖工法：中隔壁（CD）開挖法;3、里程：GDK18+081.601GDK18+139.931 GDK18+212.931GDK18+297.266開挖工法：CRD+臺階開挖法。增加的內容Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有

20、限公司3 隧道初期支護1、定義：隧道開挖后，為控制圍巖應力適量釋放和變形，增加結構安全度和方便施工，隧道開挖后立即施作剛度較小并作為永久承載結構一部分的結構層，稱為初期支護。2、一般規(guī)定：隧道支護、襯砌施工時，中線、水平、斷面和凈空尺寸應符合設計要求，并不得侵入隧道建筑限界，放樣時可將設計的輪廓線擴大5cm;隧道施工應根據設計文件，結合現(xiàn)場實際情況，對特殊巖土和不良地質地段進行分析研究，制定支護方案。隧道超挖部分應采用噴射混凝土或襯砌混凝土回填；初期支護與圍巖成為整體支護體系，防水層、襯砌應與初期支護緊密貼合。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of

21、China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3 隧道初期支護初期支護工序流程：開挖后初噴砼超欠挖檢查、處理系統(tǒng)支護施工 徑向、超前錨桿安裝復噴砼至設計厚度二襯施工Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.1 超前支護1、目的：用以提高圍巖強度、自穩(wěn)和止水能力。2、超前支護的主要方式：預注漿超前小導管超前錨桿超前管棚Urban Mass Transi

22、t Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.1.1 預注漿注漿工藝流程圖注漿方式及適用巖層：全孔一次性注漿：適用于孔深小于6m或地層裂隙較均勻的地層；分段前進式注漿：適用于裂隙發(fā)育或破碎難以成孔的巖層；分段后退式注漿：適用于圍巖局部破碎，但是可以成孔的巖層。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司

23、3.1.1預注漿 圖3.1.1-后退式注漿機注漿Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.1.1 預注漿鉆孔作業(yè)要求：鉆孔順序宜根據注漿目的合理安排；注漿長度或深度按設計要求并視水文地質情況合理調整； 鉆機安裝應平穩(wěn)，鉆桿中心線與設計注漿孔中心線應吻合，鉆孔孔底偏差值滿足下表要求； 注：L孔深根據水文、地質情況明確空口管的埋設時機，并做好施工記錄。項目注漿孔檢查孔其他孔允許偏差1/40L1/80L1/60LUrban Mass

24、 Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.1.2 超前小導管超前小導管施工工藝流程小導管設置要求：沿隧道拱部均勻布設；環(huán)向間距應該符合設計要求，宜為3050cm;外插角宜為10 15 ;小導管應按設計長度施作，應大于2倍循環(huán)進尺，宜為3.55.0m，搭接長度不小于1.0；應與鋼架構成聯(lián)合支護。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bure

25、au Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.1.2 超前小導管小導管材質、直接要求：宜采用42mm的無縫鋼管，前端做成圓錐形，在后焊接鋼筋箍，整體布設梅花形溢漿孔。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.1.2 超前小導管小導管鉆孔、安設要求：采用引孔頂入法；鉆孔方向應順直；鉆孔深度和直徑應與導管匹配；鉆孔采用吹孔法清孔。小導管口應安裝孔口閥門，外漏長度不宜小于30cm。小導管注漿要求：采用注漿泵注漿，為加速注漿

26、，可安裝分漿器同時多管注漿；配制好的漿液應在規(guī)定時間內注完，隨配隨用；注漿順序為由上到下、漿液先稀后弄；注漿壓力應符合設計要求，使?jié){液充滿鋼管及其周圍的空隙。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.1.2 超前小導管圖3.1.3-超前小導管施工Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局

27、集團城市軌道工程有限公司3.1.3 其他超前支護隧道開挖掌子面自穩(wěn)能力差，易坍塌應采用噴射混凝土封閉、錨桿加固等形式，并應符合下列要求：掌子面噴混凝土加固應在開挖后立即經行，厚度不小于10cm；錨桿加固宜采用玻璃纖維錨桿或其他易拆除的錨桿。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.2 噴射混凝土噴射混凝土工藝流程圖：Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway

28、11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.2 噴射混凝土圖3.2.1- 噴射混凝土施工Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.2 噴射混凝土圖3.2.2- 噴射混凝土成型Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程

29、有限公司3.2 噴射混凝土一般要求：軟弱圍巖及不良地質隧道噴射混凝土應采用濕噴工藝，特殊地質條件下不能濕噴時需另行設計；噴混凝土應與巖面、鋼架、鋼筋網密貼，不得留有空洞和間隙，初期支護與圍巖應成為整體支護體系；噴混凝土滿足設計的初期強度、長期強度、厚度及其與圍巖面粘結力要求；噴混凝土配合比應滿足設計強度和噴射工藝的要求，并通過試噴確定。（水膠比不大于0.5，水泥用量不宜小于400kg/m3）。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限

30、公司3.2 噴射混凝土噴射混凝土施工作業(yè)要點：初噴混凝土厚度一般為4 5cm；分區(qū)段、分片進行，沿隧道縱向分段以1.5-2.5m為宜，每片面積，其長、寬以0.6-1.2m為宜；采用“S”型由下而上進行噴射，縱向由工作面齊頭向外進行；隧道為級圍巖地段，噴射作業(yè)應緊跟開挖面；有滲水地段，應先由無水或少水處向多水處推進，將滲水擠壓匯集后，用導管把水排走，再行最后封閉。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.3 砂漿錨桿砂漿錨桿施工

31、工藝流程：Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.3 砂漿錨桿砂漿錨桿鉆孔要求：鉆孔機具應根據錨桿類型、規(guī)格及圍巖情況選擇；鉆孔應按設計定出孔位、其允許偏差為15cm;鉆桿應保持直線，宜與其所在部位的圍巖主要結構面垂直；鉆孔深度及直徑應與桿體相匹配。砂漿錨桿安裝要求：采用引孔頂入法的錨桿時安裝前清洗錨桿孔中的水和渣中空注漿錨桿和自進式錨桿應檢查桿體中孔和鉆頭的水孔是否流暢；錨桿應安裝墊板，在砂漿體的強度達到10Mpa后,墊板

32、應用螺帽上緊與噴層面緊貼，未接觸部位必須楔緊；錨桿安設后不得隨意敲擊，填充砂漿終凝前其端部不得懸掛重物；錨桿的長度、粘結材料飽滿度等可采用無損檢測。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.4 鋼筋網鋼筋網施工要求：鋼筋網片應按設計網格尺寸在加工廠集中制作，鋼筋網片尺寸的大小應方便運輸和安裝；鋼筋網在初噴混凝土后鋪掛，使其與噴射混凝土形成一體；采用雙層鋼筋網時，第二層鋼筋網應在第一層鋼筋網被混凝土覆蓋后鋪設，其覆蓋厚度不小于3cm。鋼筋網搭接長度應為12個網格，應與錨桿或其他固定裝置連接牢靠；鋼筋保護層厚度不得小于2cm。Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Construction Bureau Group 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司3.4 鋼筋網圖3.4.1-鋼筋網片Urban Mass Transit Engineering Co.,Ltd of China Railway 11th Constr