高速鐵路山嶺隧道施工-隧道施工主要開(kāi)挖方法

任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法工作任務(wù)：

(1)根據(jù)隧道斷面、地質(zhì)情況、圍巖特點(diǎn)確定開(kāi)挖方法；

(2)掌握各種開(kāi)挖方法的特點(diǎn)、適用條件及施工注意事項(xiàng)。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法隧道施工就是要在地層中按照設(shè)計(jì)要求的尺寸開(kāi)挖出巖體，進(jìn)行必要的支護(hù)，盡可能保持坑道圍巖的穩(wěn)定，形成穩(wěn)定的洞室。開(kāi)挖和支護(hù)，是隧道施工的兩大作業(yè)。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法隧道施工方法的選擇，主要取決于隧道的地質(zhì)條件、隧道長(zhǎng)度與工期要求，同時(shí)應(yīng)結(jié)合機(jī)具設(shè)備情況、材料供應(yīng)情況以及施工技術(shù)水平等因素綜合考慮。隧道施工方法實(shí)際上是指隧道開(kāi)挖成形的方法。按開(kāi)挖隧道的橫斷面分部情形來(lái)分，可分為全斷面法、臺(tái)階法、分部開(kāi)挖法等。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法

1.全斷面開(kāi)挖法全斷面一次開(kāi)挖法就是按照隧道設(shè)計(jì)輪廓一次爆破成型，然后支護(hù)，再修筑襯砌的施工方法，如圖4.2.1所示。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法1-全斷面開(kāi)挖；Ⅱ-初期支護(hù)；3-隧道底部開(kāi)挖(撿底)；Ⅳ-底板(仰拱澆筑)

Ⅴ-拱墻二次襯砌任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法（1）施工順序①用鉆孔臺(tái)車鉆孔，然后裝藥聯(lián)線；②退出鉆孔臺(tái)車，引爆炸藥，開(kāi)挖出整個(gè)隧道的斷面輪廓；③排除危石，安裝拱部錨桿(必要時(shí))和噴射第一層混凝土；④裝渣、運(yùn)渣；⑤安裝邊墻錨桿(必要時(shí))和噴射第一層混凝土；任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法⑥拱、墻噴射第二層混凝土(必要時(shí))；⑦按上述工序開(kāi)始下一輪循環(huán)作業(yè)；⑧在圍巖和初期支護(hù)基本穩(wěn)定后，或按施工組織要求的日期施做二次模筑混凝土襯砌及澆筑隧道底部混凝土。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法（2）適用條件①Ⅰ--Ⅳ級(jí)整體性好的圍巖。用于Ⅳ級(jí)圍巖時(shí)，圍巖應(yīng)具備從全斷面開(kāi)挖后到支護(hù)前這一時(shí)間內(nèi)，保持其自身的穩(wěn)定；②有鉆孔臺(tái)車或自制作業(yè)臺(tái)架及高效率裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備等大型施工機(jī)械；③隧道長(zhǎng)度或施工區(qū)段長(zhǎng)度不宜太短，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般不應(yīng)小于1km，否則，采用大型機(jī)械化施工經(jīng)濟(jì)性較差。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法隧道機(jī)械化施工有三條主要作業(yè)線，即開(kāi)挖作業(yè)線、噴錨作業(yè)線、模筑混凝土襯砌作業(yè)線。它們所采用的大型機(jī)械設(shè)備主要有：①開(kāi)挖作業(yè)線——鉆孔臺(tái)車、裝藥臺(tái)車、裝載機(jī)配合自卸汽車(無(wú)軌運(yùn)輸時(shí))、裝碴機(jī)配合礦車及電瓶車或內(nèi)燃機(jī)車(有軌運(yùn)輸時(shí))。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法鉆孔臺(tái)車裝藥臺(tái)車任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法裝載機(jī)自卸汽車任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法裝碴機(jī)任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法梭式礦車任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法②噴錨作業(yè)線——混凝土噴射機(jī)、混凝土噴射機(jī)械手、噴錨作業(yè)平臺(tái)、進(jìn)料運(yùn)輸設(shè)備及錨桿注漿設(shè)備。③模筑混凝土襯砌作業(yè)線——混凝土拌和工廠、混凝土輸送車及輸送泵、施作防水層作業(yè)平臺(tái)、襯砌鋼模臺(tái)車。在機(jī)械設(shè)備選型時(shí)應(yīng)遵循：生產(chǎn)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、維修性、環(huán)保性、耐用性、靈活性及配套性等八個(gè)原則。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法（3）全斷面法施工云符合的規(guī)定①全斷面開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)控制一次同時(shí)起爆的炸藥量，減少爆破振動(dòng)對(duì)圍巖的影響；②長(zhǎng)及特長(zhǎng)隧道應(yīng)采用大型施工機(jī)械，各種施工機(jī)械應(yīng)合理配套，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的綜合效率；任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法2.臺(tái)階法臺(tái)階法可分為上、下兩部或上、中、下三部開(kāi)挖，及由其演變的三臺(tái)階七部開(kāi)挖法、弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法等。兩部臺(tái)階法施工工序見(jiàn)圖4.2.2。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法臺(tái)階法施工應(yīng)符合下列規(guī)定（1）根據(jù)圍巖條件和施工機(jī)械配備情況合理確定臺(tái)階長(zhǎng)度、臺(tái)階高度及臺(tái)階數(shù)量，其各部形狀應(yīng)在有利于保持圍巖穩(wěn)定的前提下盡量便于機(jī)械作業(yè)。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法隧道開(kāi)挖采用三臺(tái)階法施工任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法（2）當(dāng)圍巖自穩(wěn)能力較好，隧道開(kāi)挖跨度不大時(shí)，為方便作業(yè)，臺(tái)階長(zhǎng)度宜控制在10-50m以內(nèi)；圍巖穩(wěn)定性較差時(shí)，臺(tái)階長(zhǎng)度宜控制在3-10m。（3）上部斷面使用鋼架時(shí)，可采用擴(kuò)大拱腳和施作鎖腳錨桿(管)等措施，防止拱部下沉變形。上下斷面初期支護(hù)鋼架連接應(yīng)平順，螺栓連接應(yīng)牢固。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法（4）圍巖整體性較差時(shí)，施工中應(yīng)采取措施減少下部開(kāi)挖時(shí)對(duì)上部圍巖和支護(hù)的擾動(dòng)，下部斷面開(kāi)挖應(yīng)兩側(cè)交錯(cuò)進(jìn)行，下部斷而應(yīng)在上部斷面噴混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后開(kāi)挖。（5）當(dāng)圍巖不穩(wěn)定時(shí)進(jìn)尺宜為1-1.5m，落底后應(yīng)立即施作初期支護(hù)。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法3.分部開(kāi)挖法分部開(kāi)挖法包括中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等。（1）中隔壁法(CD法)中隔壁法(CD法)是將隧道分為左右兩部分進(jìn)行開(kāi)挖，先在隧道一側(cè)采用二部或三部分層開(kāi)挖，施作初期支護(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。施工順序見(jiàn)圖4.2.4。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法中隔壁法施工應(yīng)符合下列規(guī)定:①中隔壁法左右部的臺(tái)階高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工設(shè)備確定。每側(cè)按兩部或三部分臺(tái)階開(kāi)挖，開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)施作初期支護(hù)、中隔壁;兩側(cè)先后距離宜保持10-20m，上下斷面的距離宜保持3-5m。②各部開(kāi)挖時(shí)，相鄰部位的噴混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法③先行側(cè)的中隔壁應(yīng)設(shè)置為向外鼓的弧形。④中隔壁在澆筑仰拱前逐段拆除。中隔壁一次拆除長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)量測(cè)結(jié)果確定，不宜大于15m。臨時(shí)支護(hù)拆除后應(yīng)及時(shí)施作仰拱和二次襯砌。⑤特殊情況下可將中隔壁澆筑在仰拱中，待鋪設(shè)防水板時(shí)再割斷。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法（2）交叉中隔壁法(CRD)交叉中隔壁法(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)挖一部均需及時(shí)施作初期支護(hù)、中隔壁及臨時(shí)仰拱。交叉中隔壁法施工工序見(jiàn)圖4.2.5。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法交叉中隔壁法施工應(yīng)符合下列規(guī)定：①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，一般水平方向分兩部、上下分二至三層開(kāi)挖。②先行施工部位的臨時(shí)支撐(中隔壁、臨時(shí)仰拱)，均應(yīng)有向外(下)鼓的弧度。③各部開(kāi)挖及支護(hù)應(yīng)自上而下，開(kāi)挖后及時(shí)施作初期支護(hù)、中隔壁、臨時(shí)仰拱，步步成環(huán)。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法④同一層左右兩部開(kāi)挖工作面相距不宜大于15m，上下層開(kāi)挖工作面相距宜保持3-4m，且待噴混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％后開(kāi)挖相鄰部位。⑤宜縮短各部開(kāi)挖工作面的間距，使初期支護(hù)盡早封閉成環(huán)。⑥根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，中隔壁及臨時(shí)仰拱在仰拱澆筑前逐段拆除，每段拆除長(zhǎng)度宜不大于15m。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法（3）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是先開(kāi)挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑，及時(shí)施作導(dǎo)坑四周初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，然后再根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小，對(duì)剩余部分采用二部或三部開(kāi)挖的方法。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序見(jiàn)圖4.2.6。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工應(yīng)符合下列規(guī)定：①雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)先開(kāi)挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑，再開(kāi)挖中間剩余部分。②側(cè)壁導(dǎo)坑形狀宜近于橢圓形斷面，導(dǎo)坑寬度宜為整個(gè)斷面寬度的1/3。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法③側(cè)壁導(dǎo)坑、中部開(kāi)挖應(yīng)采用短臺(tái)階，臺(tái)階長(zhǎng)度3-5m，必要時(shí)保留核心土。④開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺不宜大于初期支護(hù)鋼架間距。⑤拱部與兩側(cè)壁間的鋼拱架應(yīng)定為準(zhǔn)確，連接牢固。任務(wù)4.2掌握隧道施工主要開(kāi)挖方法運(yùn)用“雙