大斷面隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)詳解239頁(yè)P(yáng)PT_ppt_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、第一篇 大斷面隧道設(shè)計(jì)技術(shù)2010年7月25日大斷面隧道高速鐵路一般是:最高行車(chē)速度達(dá)到250km/h及以上的新建鐵路,和最高行車(chē)速度200km/h及以上的既有線提速鐵路。大斷面隧道隧道斷面一般以凈空斷面積(軌道以上內(nèi)凈空)來(lái)劃分的。隧道斷面劃分標(biāo)準(zhǔn)劃分凈空斷面積(m2)超小斷面100大斷面隧道我國(guó)高速鐵路隧道凈空有效面積標(biāo)準(zhǔn)(m2)類(lèi)別單線雙線200km/h 客運(yùn)專(zhuān)線兼顧貨物運(yùn)輸52(53.6)80(85)250km/h 高速鐵路58(60)92300350km/h 高速鐵路70100注:括號(hào)內(nèi)數(shù)值為客運(yùn)專(zhuān)線兼顧雙層集裝箱運(yùn)輸條件下,考慮特定接觸網(wǎng)高度等因素的面積。 因此,我國(guó)高速鐵路隧道均

2、屬于大斷面隧道。大斷面隧道云桂鐵路正線隧道屬于大斷面隧道。雙線隧道92m2 單線隧道60m2大斷面隧道隧道斷面也有以開(kāi)挖斷面積來(lái)劃分的,例如:日本隧道斷面劃分劃分開(kāi)挖斷面積(m2)說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)斷面70-80雙車(chē)道大斷面100-140有人行橫道的雙車(chē)道超大斷面140三車(chē)道隧道開(kāi)挖面積約1.4倍隧道凈空斷面積國(guó)外大斷面隧道最大寬度:21.2m最大斷面:252m2世上最早的地下工程公元前2180前2160年,巴比倫王朝修建了一條穿越幼發(fā)拉底河,從王宮到朱庇特廟的長(zhǎng)約 900米的人行隧道.世界上最早的鐵路隧道18291830年在英國(guó)建成的利物浦曼徹斯特鐵路線上,出現(xiàn)了世界上最早的一座鐵路隧道,全長(zhǎng)達(dá)119

3、0 米。從此,隧道偕同鐵路一起在世界各國(guó)修建開(kāi)來(lái)。 日本青函隧道日本青函隧道:世界上最長(zhǎng)的一條隧道。為雙線隧道,全長(zhǎng)為53.86km,其中海底部分為23.3km。隧道為雙線設(shè)計(jì),標(biāo)準(zhǔn)斷面寬11.9米,高9米,斷面80平方米。于1971年4月正式動(dòng)工開(kāi)挖主坑道。經(jīng)過(guò)12年的施工,1983年1月27日,青函隧道的先導(dǎo)坑道打通。1988年3月13日,青函隧道正式通車(chē), 英法海底隧道世界第二長(zhǎng)鐵路隧道,長(zhǎng)50.5km,海底長(zhǎng)37.9km,也是世界海底長(zhǎng)度最長(zhǎng)的海底隧道,跨越英吉利海峽連接英國(guó)和法國(guó),即從英國(guó)的多佛爾到法國(guó)的加來(lái)。1990年12月1日,英法海底隧道開(kāi)通,1994年5月7日正式通車(chē)。 臺(tái)灣

4、海峽隧道世界級(jí)特大工程 世界最長(zhǎng)的公路隧道洛達(dá)爾隧道挪威的洛達(dá)爾隧道:最長(zhǎng)的單洞公路隧道,長(zhǎng)24.5km??缍茸畲蟮牡叵露词遗餐?994冬季奧運(yùn)會(huì)地下冰上曲棍球場(chǎng),長(zhǎng)90m, 寬62m, 高25m。RQD=67%,Q=9,無(wú)模筑混凝土襯砌,僅用9個(gè)月建成。世界第一條地鐵1863年1月10日,世界上第一條地鐵倫敦地鐵運(yùn)行長(zhǎng)6.5km,由于當(dāng)時(shí)電動(dòng)機(jī)車(chē)尚未問(wèn)世,機(jī)車(chē)牽引仍用蒸汽機(jī)車(chē)。盡管隧道里煙霧彌漫,但人們?nèi)誀?zhēng)著去坐,第一年就運(yùn)載了乘客950萬(wàn)人。我國(guó)第一條地鐵北京地鐵北京地鐵是我國(guó)第一條地鐵,一期工程于1965年動(dòng)工,1969年10月通車(chē)試運(yùn)行,宣告了中國(guó)沒(méi)有城市地鐵歷史的結(jié)束。 國(guó)內(nèi)公路大斷

5、面隧道最大寬度:33 m世界海拔最高的隧道風(fēng)火山隧道青藏鐵路重點(diǎn)難點(diǎn)控制工程風(fēng)火山隧道坐落于海拔超過(guò)5000米的青藏高原風(fēng)火山上,全長(zhǎng)1338米,軌面海拔高程為4905米,比秘魯鐵路的海拔最高點(diǎn)4817米高出88米,是世界海拔最高的隧道 。為修建該隧道,施工單位研制建成了兩座每小時(shí)可生產(chǎn)24立方米醫(yī)用氧的世界海拔最高的大型醫(yī)用制氧站,對(duì)洞內(nèi)實(shí)行彌漫式供氧和氧吧車(chē)供氧。世界最長(zhǎng)雙洞公路隧道秦嶺終南山公路隧道單洞全長(zhǎng)18.02公里,于2007年1月建成通車(chē)。隧道通車(chē)后,秦嶺天塹變?yōu)橥ㄍ荆靼仓燎貛X深處的柞水縣城行車(chē)時(shí)間由原來(lái)的3小時(shí)縮短為40分鐘。我國(guó)埋深最大隧道錦屏輔助洞錦屏輔助洞是錦屏水電樞紐

6、前期的控制性工程。其作用是溝通東、西雅礱江的交通,為上下行分離式雙洞特長(zhǎng)隧道,單洞長(zhǎng)約17.5km。最大埋深2375m,其埋深大于1500m的洞段(12.8km)占隧洞全長(zhǎng)的73.1%,位居世界之首。 錦屏輔助洞穿越的設(shè)計(jì)地質(zhì)剖面圖預(yù)測(cè)地下水位線2375m900m國(guó)內(nèi)鐵路大斷面隧道最大寬度:21.2m最大斷面:257m2狗磨灣隧道狗磨灣隧道位于襄渝鐵路白河旬陽(yáng)間。隧道長(zhǎng)1285米,分別由884.45米單線隧道,140米渡線隧道及260.55米三線隧道組成。最大開(kāi)挖斷面高13.2米,寬22米。 1990年6月開(kāi)工,1993年5月竣工。我國(guó)最早的隧道 褒斜道石門(mén)。位于陜西漢中市,隧洞長(zhǎng)16.3米,

7、寬4.2米。石門(mén)開(kāi)鑿于公元一世紀(jì),始于漢明帝六年(公元63年),到九年(公元66年)4月建成,距今已有1900多年的歷史,也是世界上最早的人工穿山隧道。 我國(guó)最早的鐵路隧道臺(tái)灣島內(nèi)的獅球嶺隧道長(zhǎng)261m,最大埋深61m,于年春開(kāi)工,1890年夏建成。創(chuàng)下以下記錄:中國(guó)最早建成的鐵路隧道;中國(guó)最早建成的窄軌鐵路隧道;中國(guó)最早建成的鐵路單線隧道;中國(guó)最早建成的窄軌鐵路單線隧道;二十世紀(jì)初成為歷史古跡隧道設(shè)計(jì)和施工的發(fā)展趨勢(shì)斷面向著更大、更寬的形式發(fā)展鐵路隧道:170m2公路隧道:230m2大斷面隧道施工方法的選擇巖性較好的地層,采用臺(tái)階法;巖性較差的地層,采用分部開(kāi)挖法。在淺埋、軟弱地帶需增加輔助

8、施工方法開(kāi)挖后的應(yīng)力重分布變得不利。對(duì)于扁平的大斷面圖隧道來(lái)說(shuō),隨著高寬比(高度/寬度)的減少,圍巖內(nèi)的最大主應(yīng)力和襯砌拱頂處的最大彎矩急劇增加,與近圓形隧道相比,將出現(xiàn)更大的塑性區(qū)和更大的變形,需要更強(qiáng)大的支護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)保持隧道的穩(wěn)定 ;底腳處的應(yīng)力集中過(guò)大,要求較大的地基承載力。力學(xué)分析結(jié)果表明,開(kāi)挖后圍巖應(yīng)力在側(cè)壁處比較大。特別是側(cè)壓系數(shù)小時(shí),開(kāi)挖寬度越大,圍巖中的切向應(yīng)力越大,襯砌中軸力也越大。底腳處的應(yīng)力集中過(guò)大,要求較大的地基承載力。拱頂不穩(wěn)定。隧道寬度的擴(kuò)大將大大增加拱頂圍巖內(nèi)的拉應(yīng)力,導(dǎo)致拱頂?shù)魤K等失穩(wěn)現(xiàn)象。同時(shí),拱頂處襯砌彎矩增加,導(dǎo)致襯砌開(kāi)裂。因此,隧道斷面的增大造成拱頂不穩(wěn)定

9、。大斷面隧道的力學(xué)特點(diǎn)較大的松弛地壓。開(kāi)挖寬度越大,要求產(chǎn)生拱作用的埋深越大,在埋深作用不能發(fā)揮作用時(shí),就會(huì)產(chǎn)生很大的松弛壓力。因此,大斷面隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)將承受更大的松弛荷載。支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力相對(duì)較小??缍仍酱?扁平形狀的拱形支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)條件不利,相對(duì)承載力變小。位移大斷面隧道最大主應(yīng)力最大主應(yīng)力大斷面隧道大斷面隧道設(shè)計(jì)高速鐵路的大斷面隧道與公路大斷面隧道相比要小得多。高速公路隧道斷面積達(dá)到170 - 200m2,局部斷面積甚至達(dá)230m2開(kāi)挖寬度達(dá)23m以上。我國(guó)最大斷面的鐵路隧道是位于設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)350公里的鄭西高速鐵路上的張茅隧道(全長(zhǎng)8483米),其最大開(kāi)挖斷面面積達(dá)164平方米。 大斷面

10、隧道設(shè)計(jì)大斷面隧道設(shè)計(jì)包括:凈空斷面形式設(shè)計(jì);襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);輔助坑道設(shè)計(jì);防排水設(shè)計(jì);隧道洞口形式及景觀設(shè)計(jì);防災(zāi)救援設(shè)計(jì);隧道內(nèi)相關(guān)設(shè)施設(shè)計(jì)。大斷面隧道設(shè)計(jì)隧道斷面設(shè)計(jì)主要考慮下列因素:隧道建筑限界;軌道數(shù)量和線間距;緩解空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)所需的空間;需預(yù)留的空間,如安全空間、避難和救援空間、養(yǎng)護(hù)維修及工程技術(shù)作業(yè)空間、其他使用要求所需的空間;設(shè)備安裝空間等。 高速度帶來(lái)的隧道空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題: 隧道空氣阻力、瞬變壓力、洞口微氣壓波等增大增強(qiáng):需要加大隧道斷面積、改善洞口及輔助結(jié)構(gòu)的設(shè)置等。大斷面隧道凈空設(shè)計(jì)空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)高速鐵路隧道空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng) 空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)影響因

11、素:阻塞比:列車(chē)斷面積/隧道斷面積阻塞比越大,影響越大車(chē)速與車(chē)速成二次方正比關(guān)系隧道長(zhǎng)度車(chē)輛密封指數(shù)車(chē)內(nèi)壓力從3600Pa降低到1350Pa所需的泄漏時(shí)間;采用密封車(chē)輛后,車(chē)內(nèi)壓力的峰值滯后,同時(shí)壓力變化幅度減??;密封效果短隧道比長(zhǎng)隧道好。車(chē)頭形狀選擇長(zhǎng)細(xì)比大的流線形車(chē)頭是緩解微氣壓波的一個(gè)重要措施 空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)影響的解決辦法:擴(kuò)大隧道斷面從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的合理性出發(fā),采用相對(duì)比較富裕的凈空有效面積。 密封車(chē)輛通過(guò)提高車(chē)輛的密封性來(lái)減小瞬變壓力對(duì)乘客的影響。 設(shè)置輔助坑道合理設(shè)置的輔助坑道(斜井、豎井和橫洞)能緩解壓力波動(dòng)的程度。 入口緩沖結(jié)構(gòu)減小高速列車(chē)進(jìn)入隧道產(chǎn)生的空氣動(dòng)力學(xué)效

12、應(yīng)對(duì)洞口周?chē)h(huán)境的影響。噪音處理措施通過(guò)在洞內(nèi)洞壁上貼吸音板來(lái)吸收噪音。斜切式洞口設(shè)計(jì):降低瞬變壓力與微氣壓波。需要時(shí)設(shè)置洞口緩沖結(jié)構(gòu)。隧道洞口設(shè)計(jì)隧道洞口景觀設(shè)計(jì)和諧成為亮麗的風(fēng)景單線隧道:凈空斷面積60m2雙線隧道:凈空斷面積92m2采用250km/h鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)隧道凈空設(shè)計(jì)隧道凈空設(shè)計(jì)單洞雙線和雙洞單線方案選擇比較項(xiàng)目單洞雙線隧道方案雙洞單線隧道方案施工難度及風(fēng)險(xiǎn)斷面大,在軟弱圍巖中發(fā)生坍塌的機(jī)會(huì)較多,容易發(fā)生變形,風(fēng)險(xiǎn)較大斷面較小,發(fā)生坍塌,變形的機(jī)會(huì)相對(duì)較少,風(fēng)險(xiǎn)較小運(yùn)營(yíng)通風(fēng)難以利用活塞風(fēng)可以充分利用活塞風(fēng)防災(zāi)救援當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防滅火與救災(zāi)難度大,線路將中斷運(yùn)營(yíng)當(dāng)一

13、座隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),可通過(guò)另一座隧道幫助滅火,并利用橫通道緊急疏散人員,僅中斷一條線路運(yùn)營(yíng)空氣動(dòng)力學(xué)影響相對(duì)小相對(duì)大環(huán)境影響相對(duì)小相對(duì)大工程投資較低大2040單洞雙線和雙洞單線方案選擇原則:當(dāng)隧道長(zhǎng)度小于10km時(shí),一般采用單洞雙線隧道方案,可利用施工時(shí)的輔助坑道作為防災(zāi)救援和人員疏散的緊急出口。當(dāng)隧道長(zhǎng)度為1020km時(shí),應(yīng)結(jié)合隧道兩端引線、車(chē)站布點(diǎn)等相關(guān)工程情況進(jìn)行系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選。也可結(jié)合防災(zāi)救援及養(yǎng)護(hù)維修考慮,采用雙線隧道加貫通平導(dǎo)的方案進(jìn)行比較。當(dāng)隧道長(zhǎng)度大于20km時(shí),從防災(zāi)救援方面考慮,一般采用雙洞單線隧道方案。隧道凈空設(shè)計(jì)大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)代隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn):

14、采用巖石力學(xué)模型,而不采用傳統(tǒng)的荷載結(jié)構(gòu)模型;圍巖既是荷載的來(lái)源,又是承載結(jié)構(gòu);圍巖是主要的承載結(jié)構(gòu);錨噴支護(hù)只是用來(lái)加固圍巖,提高圍巖的承載能力;二次襯砌作為安全儲(chǔ)備,視具體情況決定是否施設(shè);強(qiáng)調(diào)信息化施工。大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)類(lèi)型有:?jiǎn)螌右r砌;復(fù)合式襯砌;拼裝式襯砌等。拼裝式襯砌(管片襯砌)一般用于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)法施工;對(duì)于鉆爆法施工的隧道,多采用單層襯砌和復(fù)合式襯砌。大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單層襯砌和復(fù)合式襯砌的本質(zhì)區(qū)別:?jiǎn)螌右r砌各支護(hù)層間不設(shè)置隔離層(防水板),而是采用自防水措施。圖14.大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單層襯砌和復(fù)合式襯砌的一般適用性:?jiǎn)螌右r砌更適用于圍巖自穩(wěn)能

15、力較好,地下水不豐富的巖石隧道;復(fù)合式襯砌更適合地下水豐富的土質(zhì)或軟弱圍巖隧道。大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)排水型復(fù)合式襯砌防水型復(fù)合式襯砌新建和改建隧道防排水,應(yīng)采用“防、排、截、堵結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)排水型復(fù)合式襯砌二次襯砌不承受水壓力;初期支護(hù)承擔(dān)施工階段全部荷載;二次襯砌承擔(dān)附加荷載以及作為安全儲(chǔ)備。 防水型復(fù)合式襯砌二次襯砌承受水壓力,一般遠(yuǎn)大于圍巖壓力;初期支護(hù)承擔(dān)施工階段全部荷載;二次襯砌承擔(dān)全部后期圍巖壓力。大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)合式襯砌設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)注意的問(wèn)題:襯砌斷面形狀應(yīng)力求圓順,減少?lài)鷰r和襯砌在荷載作用下產(chǎn)生應(yīng)

16、力集中; 采用分部開(kāi)挖時(shí),應(yīng)加強(qiáng)各連接點(diǎn)的強(qiáng)度和剛度,防止接頭受力變形破壞;大斷面隧道襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)施工方法及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)適當(dāng)調(diào)整;合理設(shè)置二次襯砌縱向施工縫位置,施工縫處宜設(shè)置加強(qiáng)鋼筋;加強(qiáng)施工中的監(jiān)控量測(cè)通過(guò)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果合理調(diào)整支護(hù)參數(shù)。大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單層襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單層襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法目前有:基于挪威法的Q系統(tǒng)支護(hù)設(shè)汁法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法基于能量守恒的能量原理設(shè)計(jì)法。挪威Q值法是一種較成熟的單層襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。由巴頓于1974年提出,并于1993年,2002年兩次更新完善。特別適用于鉆爆法施工的,大跨度巖石隧道。在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用。大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)挪威隧道方法的特

17、點(diǎn)重視前期的地質(zhì)調(diào)查,兩步地質(zhì)調(diào)查;施工中對(duì)每個(gè)開(kāi)挖面進(jìn)行地質(zhì)素描和支護(hù)設(shè)計(jì);非常系統(tǒng)定量的設(shè)計(jì)方法Q值法;錨噴為主要永久性支護(hù);施噴濕鋼纖維混凝土,采用自立式錨桿;施工及支護(hù)設(shè)計(jì)一體化,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員要求高;采用懸吊式防水板或自防水混凝土襯砌;強(qiáng)調(diào)離散單元法(UDEC,3DEC)應(yīng)用 。大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與新奧法NATM相比,挪威法NMT優(yōu)點(diǎn)有:快速施工;安全施工;造價(jià)低,綜合經(jīng)濟(jì)效益可節(jié)省達(dá)2030%;可操作性強(qiáng);維修費(fèi)用低。世界最長(zhǎng)公路隧道- 挪威拉達(dá)爾隧道大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)挪威Q值法支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩步驟:1、Q值的計(jì)算其中:RQD: 巖石質(zhì)量;節(jié)理組數(shù)Jn;節(jié)理粗糙度 J

18、r;節(jié)理填充物Ja;地下水Jw;地應(yīng)力SRF。2、支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇按支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖, 基于Q值,隧道跨度設(shè)計(jì):錨桿長(zhǎng)度,間距;噴混凝土(鋼纖維混凝土)厚度;混凝土襯砌。大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錨桿長(zhǎng)度隧道跨度或高度Q值巖石分類(lèi)支護(hù)設(shè)計(jì)大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離散單元法的應(yīng)用有限單元法模擬離散單元法模擬大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1994冬季奧運(yùn)會(huì)地下冰上曲棍球場(chǎng) (挪威, 錨噴支護(hù))長(zhǎng)90米, 寬62米, 高25米R(shí)QD=67%,Q=9大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)斯德哥爾摩地鐵車(chē)站(瑞典)只有噴混凝土大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)竣工后的地下洞室(新加坡, 錨噴支護(hù)), 長(zhǎng)1

19、00米, 寬27米, 高11米大斷面隧道設(shè)計(jì)新意法新意法(ADECO-RS法):是一種系統(tǒng)的全斷面機(jī)械化開(kāi)挖的隧道設(shè)計(jì)、施工技術(shù)。該工法適用于軟弱地層大斷面隧道開(kāi)挖、強(qiáng)調(diào)掌子面的作用及掌子面穩(wěn)定的重要性;被意大利公路及鐵路領(lǐng)域納入規(guī)范并且被廣泛采用;歐洲國(guó)家的大型項(xiàng)目施工也較多地采用此工法。大斷面隧道設(shè)計(jì)底部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多采用無(wú)咋軌道結(jié)構(gòu);降低隧道內(nèi)軌道結(jié)構(gòu)高度;從而減少開(kāi)挖面積,降低工程造價(jià);施工方便;缺點(diǎn)是噪音大,有條件時(shí),采取消音措施。大斷面隧道設(shè)計(jì)防排水設(shè)計(jì)滿足一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn),即二次襯砌不允許滲水、二次襯砌表面無(wú)濕漬;高速鐵路隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則

20、優(yōu)先設(shè)計(jì)防水型隧道情況地面生態(tài)和社會(huì)環(huán)境敏感地區(qū);地表下沉影響較大,從而危及結(jié)構(gòu)物正常使用及周邊環(huán)境的場(chǎng)合; 地下水具有腐蝕性,需要將地下水與混凝土隔離的場(chǎng)合。 大斷面隧道設(shè)計(jì)防排水設(shè)計(jì)防排水措施以施工縫、變形縫防水為重點(diǎn),施工縫防水同時(shí)采用背貼式止水帶與中埋式止水帶或遇水膨脹止水條的防水措施;變形縫防水同時(shí)采用中埋式止水帶及其他兩種可靠的防水措施;應(yīng)重視初期支護(hù)的防水,并輔以注漿防水、防水層、膨脹止水膠加強(qiáng)防水,滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用要求;隧道內(nèi)均應(yīng)設(shè)置雙側(cè)排水溝。單洞雙線隧道,根據(jù)地下水量,可增設(shè)中心水溝;富水地層隧道應(yīng)采用深排水溝(水溝水位在鋪底面20cm以下);大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)耐久性

21、設(shè)計(jì)影響高速鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)耐久性的因素: 環(huán)境因素:環(huán)境類(lèi)別分為碳化環(huán)境、氯鹽環(huán)境、化學(xué)侵蝕環(huán)境、凍融破壞環(huán)境和磨蝕環(huán)境;列車(chē)運(yùn)行因素:高速列車(chē)運(yùn)行引起的壓力波動(dòng)以及列車(chē)振動(dòng)作用也是影響結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素。有初始裂紋的襯砌結(jié)構(gòu),在氣動(dòng)壓力波正壓、負(fù)壓的反復(fù)作用下,襯砌結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生疲勞,裂紋不斷擴(kuò)展,直到斷裂破壞;同時(shí),襯砌結(jié)構(gòu)底部在列車(chē)振動(dòng)荷載的作用下,也容易出現(xiàn)疲勞性破壞。 大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)物劣化曲線 大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)二次襯砌的耐久性研究 大斷面隧道設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)原則及方法:當(dāng)環(huán)境對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)侵蝕作用很小或無(wú)侵蝕作用時(shí),可考

22、慮初期支護(hù)和二次襯砌共同承擔(dān)荷載;當(dāng)環(huán)境對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的侵蝕作用明顯時(shí),一種設(shè)計(jì)方法是考慮初期支護(hù)和二次襯砌共同承擔(dān)荷載,這時(shí)初期支護(hù)和二次襯砌均應(yīng)考慮耐久性;另一種設(shè)計(jì)方法是不考慮初期支護(hù)的長(zhǎng)期耐久性,只在構(gòu)造上采取一些綜合措施進(jìn)行防范,滿足施工期間的安全,而二次襯砌考慮全部承擔(dān)荷載,并考慮耐久性。 大斷面隧道設(shè)計(jì)通風(fēng)營(yíng)運(yùn)通風(fēng)隧道營(yíng)運(yùn)通風(fēng)除符合鐵道部現(xiàn)行鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(TB1003)有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)考慮利用輔助導(dǎo)坑進(jìn)行通風(fēng);大斷面隧道設(shè)計(jì)照明供電照明隧道照明除符合鐵道部現(xiàn)行鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(TB1003)有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:長(zhǎng)度500m以上的隧道應(yīng)設(shè)固定的電力照明,500m以下的隧道

23、在洞內(nèi)裝設(shè)照明插座;1000m以上的隧道應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明設(shè)備,該設(shè)備必須在供電中斷時(shí)能自動(dòng)接通并能連續(xù)工作2h以上;緊急呼叫電話及緊急出口處應(yīng)設(shè)固定照明,緊急出口通道內(nèi)應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明設(shè)備。 大斷面隧道設(shè)計(jì)防災(zāi)救援隧道防災(zāi)應(yīng)貫徹“以防為主,防消結(jié)合”的原則,健全防災(zāi)設(shè)施和消防系統(tǒng),將災(zāi)害減少到最低程度。隧道內(nèi)兩側(cè)應(yīng)設(shè)置貫通整個(gè)隧道的救援通道。隧道內(nèi)兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置緊急呼叫電話,并符合下列規(guī)定:呼叫電話應(yīng)沿隧道兩側(cè)交錯(cuò)布置,且單側(cè)電話間距宜為1000m;電話應(yīng)安裝在電話間內(nèi),并設(shè)標(biāo)示牌;電話間的尺寸應(yīng)為:寬0.4m,深0.8m,高1.0m;電話間地面應(yīng)高于軌面0.70m。當(dāng)隧道長(zhǎng)度大于1000m時(shí),在有條

24、件的情況下宜設(shè)置緊急出口。緊急出口上方應(yīng)設(shè)標(biāo)示牌。 大斷面隧道設(shè)計(jì)防災(zāi)救援緊急出口通道斷面最小尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定:寬度不應(yīng)小于2.3m;高度不小于2.5m;縱向仰角不應(yīng)大于35; 豎井作為出入口時(shí)井內(nèi)應(yīng)設(shè)旋梯。滿足以上條件的施工輔助坑道應(yīng)保留,并改造為緊急出口。救援通道每隔200m應(yīng)設(shè)圖像文字標(biāo)記,指示兩個(gè)方向分別到下一個(gè)洞口或緊急出口的整百米數(shù)。并配備燈光顯示方向。 第二篇 隧道施工方法及關(guān)鍵施工技術(shù) 一.隧道施工方法二.隧道開(kāi)挖方法三.隧道洞口施工技術(shù)四.隧道施工關(guān)鍵技術(shù)五.幾種施工設(shè)備六.施工工法介紹第一節(jié) 隧道的施工方法 一、隧道工程的特點(diǎn):整個(gè)工程埋于地下,地質(zhì)及水文條件對(duì)施工的成敗

25、起重要甚至決定性作用。工程為一狹長(zhǎng)建筑物,工作面少,施工干擾大。地下施工環(huán)境差,施工甚至還使之惡化,如噪聲、潮氣、粉塵、黑暗等。周邊環(huán)境差,通常位于深山狹谷,交通困難。投資大、更解困難,幾乎沒(méi)有返工的余地。二、基本原則1、少擾動(dòng)巖體為隧道結(jié)構(gòu)的主要承載單元,須充分保護(hù)巖體2、早噴錨充分發(fā)揮巖體的承載能力,允許并控制巖體變形3、勤量測(cè)施工各階段,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)監(jiān)視,及時(shí)提供信息4、緊封閉改善結(jié)構(gòu)受力性能,盡快使之閉合三、施工方法選擇應(yīng)考慮的因素工程規(guī)模;工期緩急;地質(zhì)與水文情況;設(shè)備情況;勞動(dòng)力及材料供應(yīng);資金到位情況;施工經(jīng)驗(yàn)。四、常用施工方法 隧道類(lèi)別山嶺隧道淺埋及軟土隧道水底(江河、海峽)隧

26、道施工方法1、鉆爆法傳統(tǒng)礦山法新奧法2、明挖法(明洞部分)3、掘進(jìn)機(jī)法1、明挖法與淺埋暗挖法2、地下連續(xù)墻法3、蓋挖法4、盾構(gòu)法或半盾構(gòu)法1、預(yù)制管段沉埋法(沉管法)2、盾構(gòu)法1、礦山法(鉆爆法)含義:采用開(kāi)挖礦山巷道的方法來(lái)修筑隧道。即將整個(gè)斷面分成幾個(gè)部分按一定順序開(kāi)挖,而后立即支撐,擴(kuò)大斷面時(shí)進(jìn)行支撐頂替,最后采用大剛度整體模筑式襯砌承受?chē)鷰r壓力。指導(dǎo)思想:把支撐和襯砌看作是承受地層壓力的承載結(jié)構(gòu),而沒(méi)有充分發(fā)揮圍巖的承載能力。開(kāi)挖方法:全斷面法;半斷面(臺(tái)階法)法;分部開(kāi)挖法(上導(dǎo)坑、下導(dǎo)坑、上下導(dǎo)坑、側(cè)壁導(dǎo)坑、弧開(kāi)導(dǎo)坑、漏斗棚架法 等 );基本要求 統(tǒng)一組織和協(xié)調(diào),處理好開(kāi)挖與開(kāi)挖、

27、開(kāi)挖與支撐、支撐與襯砌、開(kāi)挖與襯砌之間的相互關(guān)系。 盡量減少爆破對(duì)支撐的沖擊破壞 隧道開(kāi)挖及襯砌立模時(shí)均應(yīng)按規(guī)范預(yù)留沉落量。 左右邊墻馬口應(yīng)交錯(cuò)開(kāi)挖,不得對(duì)開(kāi)。同一側(cè)的馬口宜跳段開(kāi)挖,不宜順開(kāi)。 明洞和洞口工程土石開(kāi)挖不得采用大爆破;石質(zhì)陡坡應(yīng)先加固再進(jìn)洞,盡量保持原有仰坡穩(wěn)定;松軟緩坡開(kāi)挖邊坡時(shí),應(yīng)事先放出開(kāi)挖線,由上而下進(jìn)行隨挖隨支護(hù); 應(yīng)采用光面爆或預(yù)裂爆破技術(shù),施工防排水應(yīng)與永久性防排水設(shè)施相結(jié)合; 開(kāi)挖斷面不宜欠挖。基本原則:少擾動(dòng)、早支撐、慎撤換、快襯砌。施作順序:先墻后拱法(又稱(chēng)為順作法) ,圍巖相對(duì)穩(wěn)定時(shí)用。先拱后墻法(又稱(chēng)為逆作法) ,圍巖穩(wěn)定性差時(shí)用。趨勢(shì):礦山法已被逐漸淘

28、汰 新奧法已全面推廣應(yīng)用2、新奧法(噴錨構(gòu)筑法)含義:新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱(chēng)。是以控制爆破為或機(jī)械開(kāi)挖為主要掘進(jìn)手段,以錨桿、噴砼為主要支護(hù)方法,理論、量測(cè)和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的一種施工方法,同時(shí)以是指導(dǎo)隧道設(shè)計(jì)和施工的原則?;舅枷?充分利用圍巖自承能力,利用開(kāi)挖面的空間約束作用,及時(shí)地對(duì)圍巖進(jìn)行加固、約束圍巖變形、防止圍巖松散破壞?;痉椒ǎ翰捎缅^桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段,并通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來(lái)指導(dǎo)隧道和地下工程設(shè)計(jì)施工?;疽c(diǎn):隧道的承載部分主要是圍巖;用最小的支護(hù)阻力設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu);控制圍巖的初始變形;避免圍巖處于單軸及兩軸受力狀態(tài);對(duì)圍巖的變形加以控制;適時(shí)進(jìn)行襯砌;采用薄

29、層柔性支護(hù)結(jié)構(gòu);依據(jù)圍巖變形量測(cè)來(lái)決定襯砌方法和時(shí)間;測(cè)定襯砌的應(yīng)力及圍巖的變位,進(jìn)行正確地設(shè)計(jì)和施工;用排水的方法降低巖體中水的滲透能力 3、盾構(gòu)法 盾構(gòu)是一種活動(dòng)的防護(hù)結(jié)構(gòu)或活動(dòng)支撐,一般為圓筒形鋼結(jié)構(gòu)盾構(gòu)法施工是采用盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)將土“旋”下,土堆進(jìn)入密封倉(cāng)、螺旋輸送器、皮帶輸送器,運(yùn)進(jìn)土車(chē),送出地面,盾構(gòu)靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn),并拼裝預(yù)制混凝土管片,形成隧道結(jié)構(gòu)。盾構(gòu)法是一項(xiàng)綜合性施工技術(shù),盾構(gòu)本身只是進(jìn)行開(kāi)挖和襯砌結(jié)構(gòu)安裝的施工機(jī)具,還需要其他施工技術(shù)與之配合才能順利施工。這些技術(shù)主要有:地下水的降低、隧道村砌結(jié)構(gòu)的制造、地層開(kāi)挖、隧道內(nèi)的運(yùn)輸、襯砌與地層間的充填、襯砌的防水和堵漏、配合

30、施工的量測(cè)、合理的施工布置等。 4、掘進(jìn)機(jī)法 隧道掘進(jìn)技術(shù)是由早期的盾構(gòu)(適用于軟土層掘進(jìn)的又稱(chēng)盾構(gòu))技術(shù)發(fā)展而來(lái),是地下暗挖隧道的一種工程建設(shè)技術(shù)。隧道掘進(jìn)機(jī)是一種機(jī)械化的隧道掘進(jìn)設(shè)備,它通過(guò)刀具在隧道斷面內(nèi)直接破碎巖石從而進(jìn)行連續(xù)掘進(jìn)。 5、蓋挖法 基本要點(diǎn):先施工地下連續(xù)墻或灌注樁等豎向圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間支柱。然后做鋼筋混凝土蓋板,恢復(fù)地面交通。在側(cè)向和頂部圍護(hù)條件下,進(jìn)行土方開(kāi)挖和結(jié)構(gòu)逆作施工。該法在上海、北京、廣州地鐵一些車(chē)站施工中得到成功應(yīng)用。 6、沉埋法 沉埋法又稱(chēng)沉管法,是修筑水底隧道的主要方法。沉埋法施工時(shí),先在隧址附近修建的臨時(shí)干塢內(nèi)預(yù)制管段,預(yù)制的管段用臨時(shí)隔墻封閉起來(lái),然后

31、將此管段浮運(yùn)到隧址的規(guī)定位置,此時(shí)已于隧址處預(yù)先挖好一個(gè)水底基槽。待管段定位后,向管段內(nèi)灌水壓載,使其下沉到設(shè)計(jì)位置,將此管段與相鄰管段在水下連接起來(lái),并經(jīng)基礎(chǔ)處理,最后回填覆土,成為水底隧道。7、明挖法當(dāng)隧道埋深較淺時(shí),將地面挖開(kāi),形成露天的基坑,然后在基坑中修筑隧道襯砌,敷設(shè)外貼式防水層,最后用土回填。常用的基坑開(kāi)挖方式: 敞口開(kāi)挖法、工字鋼樁法地、下連續(xù)墻法等。8、頂進(jìn)法又稱(chēng)頂管法,適用于土層,在軟巖和其他松軟地層中也有使用。頂進(jìn)法可分為頂入法、中繼間法、牽引法、對(duì)頂法、頂拉法等,目前施工中最常用的方法是頂入法和中繼間法。第二節(jié) 隧道開(kāi)挖方法全斷面法 優(yōu)點(diǎn): 工作面空間大,便于大型機(jī)械作

32、業(yè); 工序少、干擾少、工序集中、管理方便; 通風(fēng)、排水、運(yùn)輸方便。缺點(diǎn): 要求機(jī)械化程度高; 工序間配合要求高。適用:級(jí)圍巖臺(tái)階法 適用:類(lèi)或、類(lèi)圍巖,分為:長(zhǎng)臺(tái)階法、短臺(tái)階法和超短臺(tái)階法。環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法 臺(tái)階分步法 中洞法 交叉中隔壁法 (CRD法) 中隔壁法 (CD法)單側(cè)壁導(dǎo)坑法(中壁墻法) 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 武廣客專(zhuān)隧道施工方法表圍巖條件施工方法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法CRD法CD法三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法臺(tái)階法全斷面法級(jí)圍巖偏壓級(jí)圍巖淺埋級(jí)圍巖深埋級(jí)圍巖偏壓級(jí)圍巖淺埋級(jí)圍巖深埋級(jí)圍巖淺埋、偏壓級(jí)圍巖深埋級(jí)圍巖(地下水發(fā)育)級(jí)圍巖1. 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(又稱(chēng)眼鏡工法) (1) 開(kāi)挖面分部形式 一般將斷面分成

33、四塊:左、右側(cè)壁導(dǎo)坑1、上部核心土2、下臺(tái)階3 。導(dǎo)坑尺寸擬定的原則同前,但寬度不宜超過(guò)斷面最大跨度的1/3。左、右側(cè)導(dǎo)坑錯(cuò)開(kāi)的距離,應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖一側(cè)導(dǎo)坑所引起的圍巖應(yīng)力重分布的影響不致波及另一側(cè)已成導(dǎo)坑的原則確定。 (2) 施工作業(yè)順序 開(kāi)挖一側(cè)導(dǎo)坑,并及時(shí)地將其初次支護(hù)閉合 相隔適當(dāng)距離后開(kāi)挖另一側(cè)導(dǎo)坑,并建造初次支護(hù) 開(kāi)挖上部核心土,建造拱部初次支護(hù),拱腳支承在兩側(cè)壁導(dǎo)坑的初次支護(hù)上 (3) 適用條件 洞口段、超淺埋段、軟弱破碎圍巖段,一般用于級(jí)圍巖 當(dāng)隧道跨度很大,地表沉陷要求嚴(yán)格,圍巖差,單側(cè)壁導(dǎo)坑法難以控制圍巖變形時(shí),可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明,該法引起的地表沉陷僅為短臺(tái)階法

34、的1/2。因?yàn)槊總€(gè)分塊都是在開(kāi)挖后立即各自閉合的,所以在施工中間變形幾乎不發(fā)展。 開(kāi)挖下臺(tái)階,建造底部的初次支護(hù),使初次支護(hù)全斷面閉合 拆除導(dǎo)坑臨空部分的初次支護(hù) 建造內(nèi)層襯砌(4)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):施工安全度高、控制地層變形好缺點(diǎn):施工進(jìn)度慢、臨時(shí)工程量大、造價(jià)高(5)施工控制要點(diǎn):超前支護(hù)、剛支撐連接、鎖腳錨桿(管)、仰拱的及時(shí)封閉、臨時(shí)支撐的拆除時(shí)機(jī)及長(zhǎng)度(右上)運(yùn)用“雙側(cè)壁導(dǎo)坑法”修建國(guó)內(nèi)第一大跨雙連拱的公路隧道最大開(kāi)挖跨度32.6米的京珠高速公路五龍嶺隧道,1998年10月開(kāi)工,1999年11月全隧貫通(左下)國(guó)內(nèi)第一座海底儲(chǔ)氣工程汕頭LPG工程,1997年10月開(kāi)工,1999年12月建成

35、2 “CRD”工法基本同上,在控制地層位移方面稍遜于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 (特點(diǎn)是步步成環(huán))3 “CD”工法適用條件:淺埋段、軟巖段,一般用于級(jí)圍巖優(yōu)點(diǎn):施工安全度較高、控制地層變形較好缺點(diǎn):施工進(jìn)度較臺(tái)階法慢但較“CRD”工法快、臨時(shí)工程量和造價(jià)也是較臺(tái)階法大但較“CRD”工法小施工控制要點(diǎn):剛支撐連接、鎖腳錨桿(管)、左右部臺(tái)階的高度和縱向長(zhǎng)度、臨時(shí)支撐的拆除時(shí)機(jī)及長(zhǎng)度4 臨時(shí)仰拱法適用條件:軟巖段,一般用于級(jí)圍巖,采用臺(tái)階法開(kāi)挖基本可行但為了更好的控制圍巖變形時(shí)采用,優(yōu)點(diǎn):施工安全度較高、控制地層變形較好缺點(diǎn):施工進(jìn)度較臺(tái)階法慢但較“CD”工法快、臨時(shí)工程量和造價(jià)較臺(tái)階法大但較“CD”工法小施工

36、控制要點(diǎn):鎖腳錨桿(管)、大拱腳的設(shè)置,仰拱的及時(shí)封閉,上下臺(tái)階的高度和縱向長(zhǎng)度適用條件:上軟下硬地層在淺埋隧道中經(jīng)常出現(xiàn)這樣的情況,拱部或上部位于土層中,下部位于巖石中,如仍按上部地層控制采用“CRD”工法或“CD”工法則會(huì)出現(xiàn)下部開(kāi)挖爆破時(shí)把臨時(shí)支護(hù)爆掉的情況,這時(shí)應(yīng)采用加強(qiáng)拱部支護(hù)帶大拱腳的弧形導(dǎo)坑臺(tái)階法或上半斷面“CD”工法 5 上半斷面CD法導(dǎo)坑用掘削方式(第二東名高速道路)6 利用TBM導(dǎo)坑的開(kāi)挖法7 臺(tái)階法臺(tái)灣高速鐵路隧道施工方法德國(guó)高速鐵路隧道施工方法日本高速鐵路隧道施工方法 臺(tái)灣高速鐵路隧道施工方法隧道開(kāi)挖方式以開(kāi)挖面穩(wěn)定性、圍巖承載力、地表沉陷預(yù)估變形量及地下水位高低來(lái)選定

37、 下面是臺(tái)灣南北高速鐵路某隧道實(shí)例:開(kāi)挖方法采用上部弧形導(dǎo)坑開(kāi)挖,留核心土,上導(dǎo)坑初期支護(hù)設(shè)置大拱腳,并設(shè)拱腳支撐樁(鋼管樁、旋噴樁等)噴射混凝土30cm,設(shè)臨時(shí)仰拱,無(wú)管棚支護(hù)范圍設(shè)長(zhǎng)度6m的錨桿,格柵鋼架0.51.0m,如圖。 2) 德國(guó)高速鐵路隧道施工方法在德國(guó)高速鐵路隧道中大量采用了臺(tái)階法,如在科隆萊茵/美茵高速鐵路中,隧道總長(zhǎng)47公里,占線路總長(zhǎng)的21%。30座隧道,24座采用礦山法,6座采用明挖法。除一座外其余為單洞雙線隧道,開(kāi)挖面積150平方米,凈空面積92平方米。在礦山法施工的隧道中,采用臺(tái)階法的較多,臺(tái)階法的型式也比較多。有上下臺(tái)階法、臨時(shí)仰拱法、弧形導(dǎo)坑上下臺(tái)階法、超前上導(dǎo)

38、洞臺(tái)階法、以及超前上導(dǎo)洞臨時(shí)仰拱組合臺(tái)階法等, 1)上臺(tái)階開(kāi)挖土方開(kāi)挖:70m3/m噴凝土:20m2/m2)下臺(tái)階開(kāi)挖土方開(kāi)挖:46m3/m噴凝土:7m2/m3)仰拱開(kāi)挖土方開(kāi)挖:14m3/m噴凝土:12m2/m上導(dǎo)坑法3)日本在日本采用臺(tái)階法最多,約占82%,其次是全斷面法,約占16%,側(cè)導(dǎo)坑法占2%。日本廣泛采用臺(tái)階法主要原因一是適當(dāng)選定臺(tái)階長(zhǎng)度,能廣泛適用于從硬巖隧道到土砂條件的地質(zhì)條件,二是掘進(jìn)導(dǎo)坑面積較小,開(kāi)挖、支護(hù)、襯砌可平行作業(yè)。 臺(tái)階法基本分為長(zhǎng)臺(tái)階法、短臺(tái)階法、超短臺(tái)階法三種。 長(zhǎng)臺(tái)階法 長(zhǎng)臺(tái)階法適用于在全斷面開(kāi)挖法中其開(kāi)挖面不能自穩(wěn),但圍巖堅(jiān)硬又不需要用仰拱閉合斷面的情況。

39、在日本,長(zhǎng)臺(tái)階法施工實(shí)例不多。 臺(tái)階長(zhǎng)度約在50米以上,有上、下半斷面每次以100150米長(zhǎng)度交替開(kāi)挖和上、下半斷面同時(shí)平行開(kāi)挖兩種情況。前者,上、下半斷面的開(kāi)挖、出渣全都在各自的循環(huán)之內(nèi)完成,上半斷面完成后作業(yè)人員、機(jī)械全部轉(zhuǎn)移至下半斷面,作業(yè)時(shí)比較單純。后者,由于上半斷面的石渣運(yùn)出要通過(guò)下半斷面,使下半斷面的作業(yè)復(fù)雜化,但因上、下半斷面是同時(shí)開(kāi)挖,和前者相比可以縮短工期。在長(zhǎng)度較短的隧道中也有上半斷面開(kāi)挖完后再開(kāi)挖全長(zhǎng)下半斷面的上半斷面先進(jìn)法,也可視為長(zhǎng)臺(tái)階法的一種。 短臺(tái)階法 短臺(tái)階法長(zhǎng)度約在2050米左右,在日本的新奧法施工中這種例子最多。這種方法由于上、下半斷面的開(kāi)挖面較接近,兩個(gè)開(kāi)

40、挖面作業(yè)有干擾,而且存在上半斷面出渣打亂開(kāi)挖循環(huán)平衡的問(wèn)題。上半斷面的出渣可用斜坡道、皮帶運(yùn)輸機(jī)、列車(chē)裝載機(jī)等組合起來(lái)使用。超短臺(tái)階法這個(gè)方法的臺(tái)階長(zhǎng)度約35米,適用于在膨脹性圍巖和土砂圍巖中,需及早閉合斷面的情況。在以全斷面開(kāi)挖法為主要方法的硬質(zhì)圍巖中,由于一部分地質(zhì)條件變化而需要采用分部開(kāi)挖時(shí),也可用此方法。上、下半斷面的開(kāi)挖面是同時(shí)掘進(jìn)的,出渣也是同時(shí)進(jìn)行的。在該例中,為了彌補(bǔ)上半斷面作業(yè)面積的不足,要安設(shè)能移動(dòng)的施工臺(tái)架。超短臺(tái)階法存在的問(wèn)題是:上、下半斷面的開(kāi)挖面很近,開(kāi)挖和出渣機(jī)械、設(shè)備很集中,所以要特別解決作業(yè)干擾大、效率低、施工人員安全的措施。多層臺(tái)階法這個(gè)方法通常用在單層臺(tái)階

41、上半斷面掘進(jìn)導(dǎo)坑的尺寸較大,開(kāi)挖面難以自穩(wěn)的情況。由于在低強(qiáng)度的圍巖中,整個(gè)開(kāi)挖斷面要分為三部以上,故開(kāi)挖造成的應(yīng)力重分布的次數(shù)較多,而且臺(tái)階多,到斷面閉合的時(shí)間也加長(zhǎng)。所以,在選擇這種方法時(shí),先要充分研究采用穩(wěn)定開(kāi)挖面的輔助工法(超前鉆孔、小型管棚、掌子面噴射混凝土、改良地層等),分兩步開(kāi)挖仍很困難時(shí)才采用。輔助工法長(zhǎng)管棚 AGF法 預(yù)切槽法 新PLSPSS工法三臺(tái)階七部流水作業(yè)法有的采用在公路黃土大斷面施工中總結(jié)出來(lái)的短臺(tái)階七部流水作業(yè)法:即在隧道開(kāi)挖過(guò)程中,在三個(gè)臺(tái)階上分七個(gè)工作面,以前后七個(gè)不同位置相互錯(cuò)開(kāi)同時(shí)開(kāi)挖,然后分部及時(shí)支護(hù),形成支護(hù)整體??s小作業(yè)循環(huán)時(shí)間,逐步向縱深推進(jìn)的作業(yè)

42、方法。 施工控制要點(diǎn):嚴(yán)格按短臺(tái)階法施工加強(qiáng)初期支護(hù)鎖腳錨桿初期支護(hù)鋼架背后嚴(yán)禁出現(xiàn)任何形式的空洞及時(shí)成環(huán)非常關(guān)鍵,這是關(guān)系到隧道安全的重要步驟 圍巖量測(cè)是指導(dǎo)施工的重要技術(shù)保障 第三節(jié) 洞口施工技術(shù)一、洞門(mén)處理原則進(jìn)出洞施工原則: 1)早進(jìn)晚出 2)做好洞口防護(hù)二 進(jìn)出洞施工方法 1)人造地形,不刷坡半明洞進(jìn)洞 2)臨時(shí)邊仰坡支護(hù)進(jìn)洞,后作洞門(mén)2)臨時(shí)邊仰坡支護(hù)進(jìn)洞,后作洞門(mén)三 明洞 明洞的適用條件: 1) 邊坡較高 2)洞口有塌方、落石、泥石流、地層不穩(wěn)定 3)超淺埋段、暗挖施工難度較大實(shí)例第四節(jié) 隧道施工關(guān)鍵技術(shù)確保掌子面穩(wěn)定和施工質(zhì)量,必須處理好如下關(guān)鍵問(wèn)題:1、確保掌子面的穩(wěn)定;2、

43、大力提高支護(hù)結(jié)構(gòu),特別是初期支護(hù)的支護(hù)能力,特別是噴混凝土的性能;3、多機(jī)作業(yè),盡可能地縮短各項(xiàng)作業(yè)的時(shí)間;施工方法要為采用大型施工機(jī)械或多臺(tái)機(jī)械同時(shí)施工創(chuàng)造條件;4、提高混凝土襯砌的施工水平,防止襯砌的初期開(kāi)裂;5、采用根本性的措施,確保防水的質(zhì)量;6、設(shè)計(jì)和施工要采取措施盡可能地減小開(kāi)挖斷面積;一、掌子面穩(wěn)定性 在大斷面條件下,如何控制掌子面的穩(wěn)定性,減少和預(yù)防掌子面出現(xiàn)坍塌的風(fēng)險(xiǎn),是極為重要的。特別是在通過(guò)各種不良地質(zhì)地段時(shí)。 從風(fēng)險(xiǎn)的角度看,掌子面失穩(wěn)有多種方式: 掌子面擠出; 掌子面拱部坍塌; 上半斷面拱腳下沉; 底部鼓起等。 從技術(shù)角度出發(fā),預(yù)防和減少上述風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的主要方法也是多種

44、多樣的。 超前支護(hù); 擴(kuò)大拱腳、設(shè)置拱腳錨桿或錨管; 正面噴射混凝土和錨桿; 底腳錨桿或錨管等。 掌子面超前支護(hù)是采用鋼管、插板以及注漿等,沿隧道外輪廓,以低角度打設(shè)方式加固掌子面前方圍巖、約束圍巖松弛、掉塊的方法。超前支護(hù),基本上是借助構(gòu)件的抗彎剛度發(fā)揮作用的,因此,采用抗彎剛度大的構(gòu)件是有利的。 在軟弱圍巖中施工最重要的是提高圍巖的自支護(hù)能力,保證開(kāi)挖及后續(xù)作業(yè)的進(jìn)行。必須采用施工輔助措施對(duì)地層進(jìn)行預(yù)支護(hù)或預(yù)加固。 鐵路隧道施工中經(jīng)常采用的輔助措施有:留核心土;噴射混凝土封閉開(kāi)挖工作面;超前錨桿、插板、或小鋼管;管棚;臨時(shí)仰拱封底;超前小導(dǎo)管注漿;開(kāi)挖工作面及圍巖預(yù)注;垂直錨桿;水平高壓旋

45、噴;預(yù)襯砌;凍結(jié)法等 。 上述措施的選用應(yīng)視圍巖條件、涌水狀況、施工方法、環(huán)境要求等而定,一般宜采用幾種措施綜合治理。 超前支護(hù) 定義:以穩(wěn)定掌子面和地層下沉為目的的拱形薄殼結(jié)構(gòu)體。即:不僅沿隧道縱向具有梁結(jié)構(gòu)的作用,在橫斷方向還具有拱形結(jié)構(gòu)支護(hù)效果的支護(hù)。 適用范圍: (1)、需要提高掌子面穩(wěn)定性的土砂圍巖; (2)、以控制地表下沉和相鄰結(jié)構(gòu)物的影響為主要目的的場(chǎng)合;如淺埋地點(diǎn)、接近重要結(jié)構(gòu)物施工的場(chǎng)合等1、超前錨桿、小鋼管 此法的要點(diǎn)是開(kāi)挖掘進(jìn)前,在開(kāi)挖面頂部一定范圍內(nèi),沿坑道設(shè)計(jì)輪廓線,向巖體內(nèi)打入一排縱向錨桿(或型鋼,或小鋼管),以形成一道頂部加固的巖石棚。然后,在此棚保護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖

46、。 超前錨桿宜采用早強(qiáng)砂漿錨桿。小鋼管應(yīng)平直,尾部焊箍.,頂部做成尖錐狀。對(duì)于小鋼管來(lái)說(shuō),其外插角的偏差不應(yīng)超過(guò)5,孔位偏差不應(yīng)超過(guò)100mm,頂入鉆孔的長(zhǎng)度不小于管長(zhǎng)的90。開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)噴射混凝土,并盡快封閉環(huán)形初期支護(hù)。圖6-86 超前支護(hù) 超前錨桿主要適用于地下水較少的軟弱破碎圍巖的隧道工程中,如土砂質(zhì)地層、弱膨脹性地層、流變性較小的地層、裂隙發(fā)育的巖體、斷層破碎帶等、淺理無(wú)顯著偏壓的隧道。也適宜于采用中小型機(jī)械施工。2、管 棚 管棚是在隧道開(kāi)挖之前沿隧道開(kāi)挖斷面外輪廓,以一定間隔與隧道平行鉆孔、插入鋼管,再?gòu)牟迦氲匿摴軆?nèi)壓注充填水泥漿或砂漿,來(lái)增加鋼管外圍巖的抗剪切強(qiáng)度,并使鋼管與圍巖

47、一體化,由管棚和圍巖構(gòu)成棚架體系(圖6-87)。圖6-87 管棚預(yù)支護(hù)圍巖 管棚主要適用于圍巖壓力來(lái)得快來(lái)得大,用于對(duì)圍巖變形及地表下沉有較嚴(yán)格限制要求的軟弱破碎圍巖隧道工程中。 在設(shè)計(jì)中,要充分考慮地質(zhì)、周邊環(huán)境、隧道開(kāi)挖斷面、埋深以及開(kāi)挖方法等,決定管棚的配置、形狀、施工范圍、管棚間隔及斷面等。一般多采用圖6-88所示的形狀。a)扇形配置; b)半圓形配置; c)門(mén)形配置; d)全周形配置;e)上半單側(cè)配置; f)上半雙排配置; g)一字形配置圖6-88 管棚的配置和形狀3、超前小導(dǎo)管注漿 此法的要點(diǎn)是在開(kāi)挖掘進(jìn)前,先用5cm10cm厚的噴混凝土將開(kāi)挖面和5m范圍內(nèi)的坑道封閉,然后沿坑道周

48、邊打入帶孔的縱向小導(dǎo)管。由上而下的向小導(dǎo)管內(nèi)壓漿,漿液即由導(dǎo)管滲透到地層中,待漿液硬化后,即在坑道周?chē)纬梢粋€(gè)加固了的巖石圈,在此圈的防護(hù)下即可安全地進(jìn)行開(kāi)挖(圖6-91)。 小導(dǎo)管一般采用直徑32mm的焊接鋼管或直徑40mm的無(wú)縫鋼管制作,長(zhǎng)度宜為3m6m,前端做成尖錐形,前段管壁上每隔10cm20cm交錯(cuò)鉆眼,眼孔直徑宜為6mm8mm。如圖6-84c所示。 4、預(yù)注漿加固圍巖 預(yù)注漿方法是先在掌子面前方的圍巖中將漿液注入,從而提高了地層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,降低了滲透性,形成了較大范圍的筒狀封閉加固區(qū),然后在其范圍內(nèi)進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)。(一) 注漿機(jī)理注漿機(jī)理分為二種:第一種包括“浸透”注漿、“裂縫”

49、注漿和“空穴”注漿。 第二種是“劈裂”注漿 (二)注漿方式用預(yù)注漿加固圍巖的方式,大致有以下三種: 在開(kāi)挖工作面上打超前長(zhǎng)導(dǎo)管注漿(圖6-92a) 對(duì)于淺埋隧道,可以從地表向隧道所在區(qū)域打幅射狀或平行狀鉆孔注漿(圖6-92b); 如上述二種都有困難,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后,可設(shè)置平行導(dǎo)坑,然后由平行導(dǎo)坑向正洞所在區(qū)域鉆孔注漿(圖6-92c)。 圖6-92 地層超前注漿(三) 注漿孔距和加固范圍 確定注漿孔距的理論公式很多,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)最大取1.5m。 為了確定加固范圍,即確定圍巖塑性破壞區(qū)的大小,可以按巖體力學(xué)和彈塑性理論計(jì)算出開(kāi)挖坑道后圍巖的壓力重力分布結(jié)果,并確定其塑性破壞區(qū)的大小(R0r0),

50、這也就是應(yīng)加固區(qū)的大小。 (四) 注漿數(shù)量控制 注漿數(shù)量應(yīng)根據(jù)加固區(qū)需充填的地層孔隙數(shù)量來(lái)確定。 現(xiàn)代注漿技術(shù)都是采用定壓和定量相結(jié)合的方法,也就是注漿的數(shù)量基本是固定的。這個(gè)數(shù)量按漿液需填充的孔隙數(shù)量選定,而且常以被處理圍巖總體積的百分比數(shù)表示。 這個(gè)百分?jǐn)?shù)在砂層可高達(dá)40,而裂隙巖體也許只為5 ,具體計(jì)算公式如下: N=Q/A=na% 式中 Q注漿總數(shù)量(m3) A被加固圍巖的體積(m3) n被加固圍巖的孔隙率() a過(guò)去實(shí)踐證實(shí)了的充填率()后兩項(xiàng)可參見(jiàn)表6-17(五) 施工要點(diǎn)1. 注漿管 (圖6-93) 2. 鉆孔 3. 注漿順序 4. 結(jié)束條件 5. 注漿檢查 6. 開(kāi)挖時(shí)間 圖6

51、-93 注漿管預(yù)襯砌其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)如下。超前支護(hù)厚度:設(shè)置范圍:()設(shè)置角度:()縱斷方向鉆孔長(zhǎng)度:.縱斷方向充填長(zhǎng)度:.搭接長(zhǎng)度:.超前殘余長(zhǎng)度:.(.)水平噴射注漿方式其標(biāo)準(zhǔn)斷面如下:噴射改良體直徑:設(shè)置范圍:()設(shè)置角度:()縱斷方向鉆孔長(zhǎng)度:.()縱斷方向改良長(zhǎng)度:搭接長(zhǎng)度:.超前殘余長(zhǎng)度:.(.)設(shè)置間距:()長(zhǎng)鋼管注漿方式標(biāo)準(zhǔn)斷面如下:鋼管直徑:設(shè)置范圍:()設(shè)置角度:()縱斷方向鉆孔長(zhǎng)度:.()縱斷方向注漿長(zhǎng)度:(m)搭接長(zhǎng)度:.超前殘余長(zhǎng)度:.(.)設(shè)置間距:() 除預(yù)襯砌方式外,其它兩種方式,我們也是經(jīng)常采用的。也取得不少的經(jīng)驗(yàn),因此,當(dāng)務(wù)之急是如何提高超前支護(hù)技術(shù)的水平,一個(gè)重

52、要措施就是首先要建立模式化的、標(biāo)準(zhǔn)的超前支護(hù)工法體系,在此基礎(chǔ)上,根據(jù)我們的實(shí)踐確立各種超前支護(hù)的類(lèi)型、設(shè)計(jì)參數(shù)及使用機(jī)械的配套。預(yù)襯砌工法的機(jī)械預(yù)襯砌工法采用的機(jī)械,有2大類(lèi):1、排鉆。示于下圖。用其鉆設(shè)槽形孔,中央的鉆用于壓注砂漿或混凝土,形成拱形混凝土殼體。2、裝備有切槽鉆頭的專(zhuān)用機(jī)械,用于鉆孔,同時(shí)充填混凝土。其機(jī)械概況示于下圖。腳部的施工機(jī)械之一腳部施工機(jī)械之二二、支護(hù)結(jié)構(gòu) 在大斷面的條件下,隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)需要加強(qiáng)。 加強(qiáng)的程度應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)斷面的作用相同。 加強(qiáng)的途徑有二。其一是改變過(guò)去采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù),如增加噴混凝土厚度,加密鋼支撐間距等;這是我們目前采用的主要方法。另一個(gè)方法就是改變

53、材料的規(guī)格,例如高強(qiáng)度噴混凝土、高承載力錨桿等。 第1種方法的后果,就是:加大了開(kāi)挖斷面積,這也是在同樣凈空斷面積的條件下,我們的開(kāi)挖斷面積比較大的原因之一。 第2種方法,是其他國(guó)家采用的主要方法。結(jié)果不僅提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的效果,也縮短了作業(yè)的時(shí)間。 支護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)包括: 初期支護(hù);噴混凝土、錨桿、鋼支撐或格柵 超前支護(hù); 二次襯砌:包括仰拱及底板; 臨時(shí)支護(hù):需要拆除的支護(hù)構(gòu)件,如中隔壁等。初期支護(hù)在初期支護(hù)中,噴混凝土具有獨(dú)特的作用。是如何情況下,都是不可缺少的支護(hù)手段。因此,在大斷面隧道中,對(duì)不斷提高噴混凝土的性能,寄予極大的期望。噴混凝土的幾個(gè)關(guān)鍵性的性能指標(biāo)1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)

54、度2、初期強(qiáng)度:3、附著強(qiáng)度;4、附著配比;5、回彈率;6、粉塵量。 1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度 噴混凝土不僅是初期支護(hù)的一個(gè)重要構(gòu)件,也是永久支護(hù)的一個(gè)重要組成部分。因此在許多國(guó)家都規(guī)定噴混凝土的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度,采用與襯砌混凝土同等的強(qiáng)度。不僅如此,考慮到材料、配比或者施工機(jī)械的技術(shù)進(jìn)展,噴混凝土穩(wěn)定的高強(qiáng)度已經(jīng)成為可能,因此噴混凝土的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度有向高強(qiáng)度方向發(fā)展的趨勢(shì)。例如,日本第二東名名神高速公路,在大斷面隧道中,采用材齡28天的抗壓強(qiáng)度36N/mm2作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度。也有的國(guó)家規(guī)定在不良地質(zhì)條件下采用高強(qiáng)度噴混凝土的建議。 在一般地質(zhì)條件下的隧道,噴混凝土設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度采用與襯砌混凝土強(qiáng)度相當(dāng)?shù)慕?/p>

55、議是可行的。另外應(yīng)該指出,在歐洲一些國(guó)家的噴混凝土規(guī)定中,很少有采用小于C25等級(jí)的噴混凝土。 在不良地質(zhì)條件下的隧道,應(yīng)該提高噴混凝土的強(qiáng)度等級(jí),采用高強(qiáng)度混凝土也是合適的。 噴混凝土抗壓強(qiáng)度劃分 EFNARC的標(biāo)準(zhǔn) 強(qiáng)度劃分C24/30C28/35C32/40C36/45C40/50C44/55C48/60圓柱體試件24283236404448立方體試件30354045505580 挪威的標(biāo)準(zhǔn)噴混凝土抗壓強(qiáng)度劃分抗壓強(qiáng)度(MPa)C30C35C40C45C50C55立方體試件的最小抗壓強(qiáng)度303540455055取樣試件的最小抗壓強(qiáng)度19.2 22.4 25.6 28.8 32.0 35.

56、2 2、初期強(qiáng)度 一般說(shuō),噴混凝土是最先施設(shè)的,都希望它盡快地發(fā)揮作用,這是我們要求噴混凝土具有一定初期強(qiáng)度的目的。 設(shè)定噴混凝土初期強(qiáng)度的場(chǎng)合,應(yīng)考慮隧道開(kāi)挖條件及隨掌子面進(jìn)展產(chǎn)生的圍巖動(dòng)態(tài),以充分確保掌子面及其附近圍巖的穩(wěn)定,取24小時(shí)以內(nèi)的強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)。 初期強(qiáng)度,應(yīng)根據(jù)圍巖條件和施工條件,可以取24小時(shí)以外的強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn),有的國(guó)家就是以3小時(shí)的強(qiáng)度作為基準(zhǔn)的。 初期強(qiáng)度的設(shè)定值與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度一樣,因隧道功能、斷面形狀等構(gòu)造條件、荷載條件及設(shè)計(jì)方法等而異。下表是日本各單位的初期強(qiáng)度設(shè)定事例。 日本 噴混凝土初期強(qiáng)度設(shè)定事例單位類(lèi)別材齡3小時(shí)抗壓強(qiáng)度(N/mm2)材齡24小時(shí)抗壓強(qiáng)度(N/mm

57、2)道路協(xié)會(huì)噴混凝土5鐵道建設(shè)運(yùn)輸設(shè)施高品質(zhì)噴混凝土1.58道路公團(tuán)噴混凝土5高強(qiáng)度噴混凝土210高強(qiáng)度纖維噴混凝土210 歐洲,根據(jù)掌子面的進(jìn)展,考慮確保掌子面及其附近的圍巖穩(wěn)定的重要性,要求噴混凝土具有圖示的初期強(qiáng)度。J1 :(AB):適用于干燥圍巖、薄層施工的場(chǎng)合J2: (BC):適用于厚層施工和有涌水,受到后續(xù)作業(yè)直接作用的場(chǎng)合J3: (C以上):只適用于特殊條件的場(chǎng)合(例如,大量涌水的場(chǎng)合)3、附著強(qiáng)度 噴混凝土與圍巖及其它物體的附著,是發(fā)揮噴混凝土支護(hù)作用的關(guān)鍵指標(biāo)。許多國(guó)家都有明確的規(guī)定。 噴凝土的歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EFNARC)G規(guī)定的附著強(qiáng)度如下表所示,通過(guò)附著試驗(yàn)核查。 附著強(qiáng)度最

58、小值(MPa)附著的劃分與混凝土的附著與巖體的附著非結(jié)構(gòu)物0.50.1結(jié)構(gòu)物1.00.5挪威規(guī)定附著強(qiáng)度在0.21.8MPa之間。巖類(lèi)等礦物粒子大小附著強(qiáng)度粗糙面破壞面片巖粘土礦物、綠泥石非常細(xì)0.240.180.280.11云母片巖石英、長(zhǎng)石、云母中位0.580.190.850.35片麻巖(葉狀構(gòu)造)石英、斜長(zhǎng)石、云母、角閃石中位0.190.050.510.11片麻巖(葉狀構(gòu)造)石英、斜長(zhǎng)石、云母、角閃石中位1.53 0.281.8砂巖(裂隙多)石英、長(zhǎng)石細(xì)(1.1)破壞面(1.1)破壞面砂巖石英、長(zhǎng)石細(xì)1.81.8泥灰?guī)r方解石、粘土礦物細(xì)1.491.84石灰?guī)r方解石細(xì)1.580.121.5

59、40.30大理巖方解石中位1.380.301.520.28花崗巖、閃綠巖石英、斜長(zhǎng)石、黑云母粗0.340.121.120.20花崗巖、閃綠巖石英、斜長(zhǎng)石、黑云母中位1.040.321.400.26花崗巖、閃綠巖石英、斜長(zhǎng)石。黑云母細(xì)中位1.480.451.710.14輝綠巖斜長(zhǎng)石、輝石細(xì)中位1.560.251.7木版1.71.7噴混凝土表面1.71.74、附著配比 對(duì)工程來(lái)說(shuō),噴混凝土的附著配比是最有意義的。 附著配比指的是:噴混凝土噴射后附著在圍巖上的配比。它與噴射配比、噴射工藝以及噴射工的技術(shù)熟練程度有直接的關(guān)系,不容忽視。下表是歐洲的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。噴射后噴混凝土強(qiáng)度(附著配比)C30C35C

60、40C45C50C55噴射前噴混凝土強(qiáng)度(噴射配比)C38C43C48C54C60C655、回彈率及粉塵濃度 回彈意味著粗骨料的損失,而粉塵則意味著微細(xì)顆粒的損失。這兩者對(duì)附著的噴混凝土質(zhì)量,具有重要的影響。 因此,噴射施工中,如何控制回彈和減少粉塵的發(fā)生是很重要的課題。也是確保噴混凝土質(zhì)量的重要課題。 在質(zhì)量控制中,有的國(guó)家規(guī)定:回彈不能大于20,粉塵濃度不能大于5mg/m3,否則,就是不合格。6、噴射機(jī)械 噴射機(jī)械的性能和能力是減少?lài)娀炷临|(zhì)量離散性的重要保證。特別是,在大斷面隧道中,一次噴射混凝土的數(shù)量有所增加,同時(shí)為了縮短噴射時(shí)間,采用大容量,高性能的噴射機(jī)械,已是大勢(shì)所趨。因此許多國(guó)

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