![中日山嶺隧道技術(shù)規(guī)范的比較暨日本盾構(gòu)法施工規(guī)范_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view10/M01/3B/31/wKhkGWecN6aAcV-cAANdHksIcA0188.jpg)
![中日山嶺隧道技術(shù)規(guī)范的比較暨日本盾構(gòu)法施工規(guī)范_第2頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view10/M01/3B/31/wKhkGWecN6aAcV-cAANdHksIcA01882.jpg)
![中日山嶺隧道技術(shù)規(guī)范的比較暨日本盾構(gòu)法施工規(guī)范_第3頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view10/M01/3B/31/wKhkGWecN6aAcV-cAANdHksIcA01883.jpg)
![中日山嶺隧道技術(shù)規(guī)范的比較暨日本盾構(gòu)法施工規(guī)范_第4頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view10/M01/3B/31/wKhkGWecN6aAcV-cAANdHksIcA01884.jpg)
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中日山嶺隧道技術(shù)規(guī)范的比較暨日本盾構(gòu)法施工規(guī)范1、比較對(duì)象目前,日本在山嶺隧道中,具有權(quán)威性的規(guī)范就是由土木學(xué)會(huì)制定的【隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書】(2006年版),即我們所謂的”隧道工程技術(shù)規(guī)范”。分別按三大主流施工方法,即:礦山法、盾構(gòu)法及明挖法分三冊(cè)出版。在該示范書中,同時(shí)規(guī)定除本示范書外,下列示范書、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)亦應(yīng)遵守。1、混凝土標(biāo)準(zhǔn)示范書(規(guī)準(zhǔn)編)(2005)土木學(xué)會(huì)2、混凝土標(biāo)準(zhǔn)示范書(施工編)(2002)土木學(xué)會(huì)3、混凝土標(biāo)準(zhǔn)示范書(維修管理編)(2001)土木學(xué)會(huì)4、鐵道結(jié)構(gòu)物等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)·同解說(shuō)城市礦山法隧道(2002)鐵道綜合技術(shù)研究所5、公路隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(構(gòu)造編)(2003)日本道路協(xié)會(huì)本文,中日山嶺隧道技術(shù)規(guī)范的比較,就是以上述標(biāo)準(zhǔn)示范書、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與我們現(xiàn)行的下列規(guī)范、暫行規(guī)定等進(jìn)行的比較。2、日本規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀1)日本規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)思想日本國(guó)土交通省2002年提出“土木、建筑設(shè)計(jì)的基本方針”,該方針是以ISO2394和Eurocode0規(guī)定的結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)基本方針和體系而提出的。因此,此后編制的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),都是以下述指導(dǎo)思想為依據(jù)的。其指導(dǎo)思想有二:一個(gè)是結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)要從“構(gòu)筑一個(gè)結(jié)構(gòu)物”的思想,轉(zhuǎn)變?yōu)椤案玫厥褂靡粋€(gè)結(jié)構(gòu)物”的思想;也就是說(shuō),結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)要從單純的力學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)樾阅茉O(shè)計(jì);或者說(shuō)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粤W(xué)性能為對(duì)象的性能設(shè)計(jì)。一個(gè)是結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)必須是包括從勘查、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及營(yíng)運(yùn)的全過(guò)程的設(shè)計(jì),也就是說(shuō),必須把結(jié)構(gòu)物的維修管理納入到設(shè)計(jì)中因此,日本土木學(xué)會(huì)分別制定了【混凝土標(biāo)準(zhǔn)示范書】,分為構(gòu)造性能核查編(2002)、施工編(2002)及維修管理編(2001)。山嶺隧道,基本上是屬于混凝土結(jié)構(gòu)一類的結(jié)構(gòu)物,因此,其規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)思想來(lái)自于【混凝土標(biāo)準(zhǔn)示范書】。【混凝土標(biāo)準(zhǔn)示范書】一變,隧道規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也隨之而變。因此,隨著【混凝土標(biāo)準(zhǔn)示范書】的修訂,日本土木學(xué)會(huì)接著就修訂【隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書】,這就是目前實(shí)施的【隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書】。日本國(guó)土交通省鐵道局也開(kāi)始就委托鐵道綜合技術(shù)研究所著手編制【鐵道結(jié)構(gòu)物等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)】,【城市礦山法隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)】就是其中之一(作者注:這本標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)城市鐵路隧道隧道,地下鐵道歸屬于鐵道局管理,因此,也是針對(duì)地下鐵道的,對(duì)山嶺隧道的洞口段及淺埋段也適用),與之配套的還有【鐵路隧道維修管理標(biāo)準(zhǔn)】(2007)等。2)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的體系日本鐵路隧道的規(guī)范、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),基本上是由土木學(xué)會(huì)和鐵道綜合技術(shù)研究所,編制的。公路隧道的規(guī)范、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)則是由日本道路協(xié)會(huì)編制的。編制單位具有相當(dāng)?shù)臋?quán)威性,但編制的規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、指南都不具有約束性。其約束性主要體現(xiàn)在投標(biāo)的過(guò)程中,即:業(yè)主指定工程設(shè)計(jì)施工必須符合那個(gè)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn),那個(gè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)才具有一定的約束性。這與我們的規(guī)范、暫行規(guī)定等具有約束性是完全不同的。在日本真正具有約束性的是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),例如,JIS等。其它都是沒(méi)有約束性的。除國(guó)家的法規(guī)、法令外,日本的規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大致分為三個(gè)層次。第一層次:標(biāo)準(zhǔn)示范書類:例如,混凝土標(biāo)準(zhǔn)示范書、隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書等;第二層次:技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)類:例如,鐵道結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、公路隧道技術(shù)基準(zhǔn)(構(gòu)造編)等;第三層次:有針對(duì)性的指南(指針)類:例如,“新奧法設(shè)計(jì)施工指南”(1996)、“噴混凝土指南(隧道編)”(2005)、“隧道混凝土施工指南”(2000)、“高性能噴混凝土設(shè)計(jì)施工指南”、建設(shè)業(yè)勞動(dòng)災(zāi)害防止協(xié)會(huì)編寫的“隧道施工通風(fēng)技術(shù)指南”(1990)等。這一層次的指南,實(shí)質(zhì)上是對(duì)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充,包括新技術(shù)、新工法的應(yīng)用等,其應(yīng)用價(jià)值絲毫不遜于規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此,日本各協(xié)會(huì)、都在編制指南上投入很大力量。指南的許多內(nèi)容的絕大部分,都納入以后修訂的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中。其實(shí),日本在規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、指南之外,還有一個(gè)層次,就是手冊(cè)。這是集某種技術(shù)之大成而編寫的工具書。如由山本埝教授主編的“隧道實(shí)用手冊(cè)”、鐵道綜合技術(shù)研究所編寫的“隧道近接施工對(duì)策手冊(cè)”和“城市鐵道結(jié)構(gòu)物近接施工對(duì)策手冊(cè)”,日本鐵鋼聯(lián)盟編寫的“鋼纖維混凝土設(shè)計(jì)施工手冊(cè)”(隧道編)等。3)規(guī)范的構(gòu)成與內(nèi)容以日本2006年版的【隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書、礦山法編】為例加以說(shuō)明。該示范書由總論、規(guī)劃及調(diào)查、設(shè)計(jì)、施工、輔助工法、特殊圍巖及城市礦山法隧道、施工管理、TBM工法、背板工法、豎井和斜井等10篇構(gòu)成。共234條文。其中特殊圍巖及城市礦山法隧道和TBM工法兩篇是第一次出現(xiàn)的示范書中。第1篇總則,包括適用范圍、用語(yǔ)定義、有關(guān)法規(guī)及礦山法的選擇和研討步驟。第2篇規(guī)劃和調(diào)查,包括規(guī)劃的基本原則,如隧道的線形(平面及縱斷面)、凈空斷面及隧道的附屬設(shè)施等;調(diào)查的基本原則,如圍巖條件的調(diào)查、當(dāng)?shù)貤l件的調(diào)查、調(diào)查成果的整理與利用等。施工計(jì)劃的基本原則,如工區(qū)的劃分、施工方法的選定、輔助坑道的設(shè)置、施工道路、洞外設(shè)備及棄碴場(chǎng)等。第3篇設(shè)計(jì),共分通則、設(shè)計(jì)基本原則、支護(hù)設(shè)計(jì)、襯砌設(shè)計(jì)、仰拱設(shè)計(jì)、防排水設(shè)計(jì)、洞口段及洞門設(shè)計(jì)、分支及擴(kuò)大段設(shè)計(jì)、近接施工設(shè)計(jì)等9章。其中,近接施工設(shè)計(jì)是第一次出現(xiàn)在示范書中。第4篇施工,由通則、安全衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、測(cè)量、開(kāi)挖、出碴、洞內(nèi)運(yùn)輸、支護(hù)、襯砌、防排水等的施工和洞口段施工11章構(gòu)成。第5篇輔助工法,除一般規(guī)定外,主要按確保隧道施工安全的輔助工法和保護(hù)周邊環(huán)境的輔助工法分開(kāi)編寫。第6篇特殊圍巖及城市礦山法隧道,其中城市礦山法隧道是第一次出現(xiàn)在示范書中。因?yàn)樽罱鼛啄瓿鞘性谕辽皣鷰r中采用礦山法修筑隧道的工程實(shí)績(jī)?cè)絹?lái)越多,因此在鐵道綜合技術(shù)研究所編制的【鐵道結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)·城市礦山法隧道】(2002)的基礎(chǔ)上,增加了此篇。這里所指的特殊圍巖包括未固結(jié)的、膨脹性的、產(chǎn)生巖爆的,高熱、溫泉、有害氣體的及高壓、大量涌水的圍巖。第7篇施工管理,包括進(jìn)度管理、質(zhì)量管理和成型管理、觀察與量測(cè)4章。第8篇TBM工法也是首次出現(xiàn)的一篇,包括適用范圍、TBM工法的規(guī)劃及調(diào)查、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及施工管理、觀察及量測(cè)、安全衛(wèi)生、作業(yè)環(huán)境的維護(hù)、特殊用途的TBM等8章。第9篇背板法,是指?jìng)鹘y(tǒng)工法而言,一般說(shuō)限制在小斷面隧道中應(yīng)用。因此其規(guī)定也主要是針對(duì)小斷面隧道的。第10篇豎井和斜井,由豎井設(shè)計(jì)、豎井施工、斜井設(shè)計(jì)、斜井施工、豎井及斜井的洞底設(shè)備等4章構(gòu)成。應(yīng)該說(shuō)明,示范書是針對(duì)所有采用礦山法修筑的隧道的,包括鐵路隧道、公路隧道、水工隧洞、小斷面隧道以及地下鐵道等,并非單獨(dú)針對(duì)鐵路隧道的。其應(yīng)用都體現(xiàn)在條文的解說(shuō)中。本示范書把設(shè)計(jì)和施工合并在一起是一個(gè)特點(diǎn)。在日本的隧道工程界,始終認(rèn)為,隧道設(shè)計(jì)的成果是由施工來(lái)實(shí)現(xiàn)的,不管設(shè)計(jì)如何好,但施工不到位或不良也拿不出滿意的結(jié)構(gòu)物來(lái)。因此,把規(guī)范施工行為的準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合在一起,是非常必要的。另外還應(yīng)說(shuō)明,日本與我們的設(shè)計(jì)施工體制不同,日本基本上沒(méi)有獨(dú)立的設(shè)計(jì)單位,工程設(shè)計(jì)與施工基本上是由承包單位承擔(dān)的。這可能也是在規(guī)范中把設(shè)計(jì)施工合并在一起的一個(gè)原因。日本規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)另一個(gè)特點(diǎn)就是每個(gè)條文緊接著都有一個(gè)比較詳細(xì)的解說(shuō)(即條文說(shuō)明)。應(yīng)該說(shuō),規(guī)范的條文是比較簡(jiǎn)潔、明確的,是“畫龍點(diǎn)睛”。而解說(shuō)則詳細(xì)地說(shuō)明了條文的“來(lái)龍去脈”,提供了許多確保條文實(shí)施的建議和要求。我們則恰恰相反,條文用的筆墨太多,而條文說(shuō)明過(guò)于簡(jiǎn)陋,有的還沒(méi)有條文說(shuō)明。其次,在日本的一些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、指南中,一個(gè)重要構(gòu)成部分,就是“參考資料”,類似我們的附件。參考資料給出許多研究成果、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及實(shí)用的設(shè)計(jì)方法等。例如,在【城市礦山法設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)】中,就列出46個(gè)參考資料,其中包括掌子面穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法、超前支護(hù)設(shè)計(jì)方法以及管理基準(zhǔn)值設(shè)定例等等具有實(shí)用價(jià)值的資料。同樣地,在【噴混凝土指南】(隧道篇)中也列出有關(guān)噴混凝土設(shè)計(jì)的一些參考資料,包括噴混凝土制造的施工設(shè)備、一些噴混凝土的應(yīng)用事例等。依上所述,日本隧道規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),大體上是由前言(編寫說(shuō)明或修訂說(shuō)明)、編寫人員名單、目錄、條文及解說(shuō)和參考資料幾部分構(gòu)成的。這與我們的規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大同小異。另外也要指出,日本的規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),基本上都是由官方委托有關(guān)協(xié)會(huì)或研究單位編寫的。委托單位則組成由知名學(xué)者主導(dǎo)的,有研究、學(xué)校、企業(yè)等人員組成。如【隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書】(礦山法)(2006年版)修訂委員會(huì)就是由16人組成,下設(shè)總論、規(guī)劃和調(diào)查、設(shè)計(jì)、施工(包括輔助工法、豎井、斜井)、特殊圍巖及城市礦山法隧道、施工管理等6個(gè)分科組,人員達(dá)50余位。這與我們編寫的方法截然不同。而且編寫時(shí)間比較富裕。3、技術(shù)比較(1)關(guān)于圍巖分級(jí)日本的鐵路隧道和公路隧道的圍巖分級(jí),基本上都是定量的分級(jí)。鐵路隧道和公路隧道的圍巖分級(jí)指標(biāo)列于表1。表1圍巖的分級(jí)指標(biāo)指標(biāo)鐵路隧道公路隧道定量指標(biāo)物探參數(shù)彈性波速度彈性波速度鉆探參數(shù)RQD圍巖條件、物性參數(shù)圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比相對(duì)密度、細(xì)顆粒含有率控制基準(zhǔn)凈空位移值凈空位移值定性指標(biāo)圍巖種類及特性按巖石性質(zhì)分為7類按塊狀、層狀分組,而后按強(qiáng)度分級(jí)隧道開(kāi)挖狀態(tài),如掌子面穩(wěn)定性等圍巖狀態(tài),如水和不連續(xù)面的影響等從指標(biāo)上看,日本充分利用了在隧道設(shè)計(jì)階段用物探、鉆探等地質(zhì)勘察方法獲得的地質(zhì)數(shù)據(jù),如彈性波速度和表達(dá)鉆探巖心狀態(tài)的RQD。在土質(zhì)圍巖中,則通過(guò)物性試驗(yàn)獲得相對(duì)密度和細(xì)顆粒含有率,作為區(qū)分砂質(zhì)土和粘性土的指標(biāo)。另一個(gè)指標(biāo)就是凈空位移值,作為控制位移的大致標(biāo)準(zhǔn)。我們的圍巖分級(jí)基本上是定性的,缺少定量的指標(biāo),對(duì)圍巖級(jí)別的判定,主觀臆測(cè)的成分較重。實(shí)際上,我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段也做了大量的地質(zhì)工作,也取得了不少的地質(zhì)數(shù)據(jù),可惜的是,沒(méi)有把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、整理和分析,因此也無(wú)法使圍巖分級(jí)定量化。在定量指標(biāo)的確定上,基本上是以定量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)性研究為基礎(chǔ)的。日本鐵路隧道的圍巖分級(jí),比較重視低級(jí)別圍巖和特殊圍巖的劃分,例如在Ⅰ級(jí)圍巖(相當(dāng)于我們的Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖),按圍巖的性質(zhì)就分為ⅠN、ⅠS、ⅠL三級(jí),其中ⅠN是一般圍巖,ⅠS是具有塑性化的圍巖,ⅠL是指未固結(jié)的松散的土質(zhì)圍巖。另外對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式不能適用的圍巖,稱為特殊圍巖,分出特S和特L兩級(jí)。我們也開(kāi)始關(guān)注這個(gè)問(wèn)題,但在低圍巖級(jí)別劃分上還存在問(wèn)題。附件一列出日本鐵路隧道和公路隧道圍巖分級(jí)表,以供參考。(2)有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容【日本隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書】第3篇設(shè)計(jì),由通則、設(shè)計(jì)基本原則、支護(hù)設(shè)計(jì)、襯砌設(shè)計(jì)、仰拱設(shè)計(jì)、防排水設(shè)計(jì)、洞口段及洞門設(shè)計(jì)、分支及擴(kuò)大段設(shè)計(jì)、近接施工設(shè)計(jì)等9章構(gòu)成。其中,近接施工設(shè)計(jì)是第一次出現(xiàn)在示范書中,是以“隧道近接施工對(duì)策手冊(cè)”和“城市鐵道結(jié)構(gòu)物近接施工對(duì)策手冊(cè)”為基礎(chǔ)編寫的。而在【城市礦山法隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)】中,超前支護(hù)也第一次獨(dú)立成節(jié)地例如設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之中。1)設(shè)計(jì)的基本原則我們與日本在隧道設(shè)計(jì)基本原則上的最大差異是在二次襯砌上。日本的二次襯砌,基本上采用素混凝土。但在埋深小的土砂圍巖、洞口段等地段,考慮以后荷載可能的變化或者可能產(chǎn)生偏壓的場(chǎng)合,包括在城市隧道采用全包防水的場(chǎng)合,才采用承載的襯砌,甚至采用鋼筋混凝土襯砌。在一般情況下,日本的二次襯砌基本上是按照不承載(安全儲(chǔ)備)的原則設(shè)計(jì)的,以跨度10m左右的隧道為例,我們與日本的規(guī)定比較列于表1。表1二次襯砌厚度(cm)比較表圍巖分級(jí)中國(guó)鐵路隧道日本鐵路隧道日本公路隧道Ⅰ(Ⅵ)『A』Ⅱ(Ⅴ)『B』303030Ⅲ(Ⅳ)『C1』353030Ⅳ(Ⅲ)『C2』403030Ⅴ(Ⅱ)『D1』453030Ⅵ(Ⅰ)『D2』個(gè)別設(shè)計(jì)3030注:表中圍巖級(jí)別分別為中國(guó)、日本鐵路()、日本公路『』我們因?yàn)樵诔爸ёo(hù)、初期支護(hù)的技術(shù)上不能把位移控制在要求的容許值上,才考慮在按圍巖級(jí)別的降低,逐級(jí)加厚二次襯砌。從國(guó)情和目前的技術(shù)、管理現(xiàn)狀出發(fā),我們這樣做,也是無(wú)可非議的。但,擺在我們面前的課題就是:在一般圍巖條件下,如何通過(guò)加強(qiáng)初期支護(hù)和超前支護(hù)的作用,使之與圍巖一起能夠擔(dān)負(fù)坑道穩(wěn)定的功能,從而使二次襯砌不承載,仍然是我們要考慮的問(wèn)題。日本的觀點(diǎn)很明確,二次襯砌承載是有條件的。例如:日本在城市礦山法隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中就明確規(guī)定(第60條)二次襯砌在下述場(chǎng)合,應(yīng)具相應(yīng)的力學(xué)功能,也就是說(shuō)是承載的?!鷰r變形不收斂的場(chǎng)合施設(shè)二次襯砌時(shí),要具有能使圍巖穩(wěn)定的約束力;·襯砌施工后,發(fā)生水壓、上覆荷載等外力作用時(shí),要能夠承受其荷載;·對(duì)使用后的外力變化和圍巖、支護(hù)材料的劣化,需要提高結(jié)構(gòu)物耐久性時(shí);·需要提高抗震性的斷層破碎帶;·易受偏壓、上覆荷載、地震影響的洞口段;·翻漿冒泥可能性大的場(chǎng)合等。因此,增加二次襯砌需要具有力學(xué)功能的條文是有必要的。此時(shí)的二次襯砌需要采用解析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。2)設(shè)計(jì)方法日本【隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書、隧道編】明確規(guī)定,隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法有三。即:·標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的方法;·工程類比的方法;·解析設(shè)計(jì)的方法。同時(shí)在新奧法指南中又明確規(guī)定各種方法的應(yīng)用條件。實(shí)際上,我們的設(shè)計(jì)也是這樣做的。但在什么條件下應(yīng)該采用什么方法,并沒(méi)有明確地給定。例如日本新奧法設(shè)計(jì)施工指南關(guān)于設(shè)計(jì)方法的規(guī)定(第9條)在初步設(shè)計(jì)中,原則上采用以下方法。(1)標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式設(shè)計(jì)(2)類似條件設(shè)計(jì)(3)解析手法設(shè)計(jì)而且規(guī)定了在什么條件下,采用什么設(shè)計(jì)方法比較合適。如表2所示。表2設(shè)計(jì)方法的劃分設(shè)計(jì)方法圍巖條件設(shè)計(jì)條件標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式·一般圍巖(Vn、Ⅳn、Ⅲn、Ⅱn、In)·特殊圍巖(INIL)·一般條件(標(biāo)準(zhǔn)斷面)類似條件·特殊圍巖(特S、特L)·一般圍巖(符合右欄的特殊條件)·特殊條件(大斷面、偏壓地形、埋深極小或極大、地表面下沉有限制等)解析方法而在【城市礦山法隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)】規(guī)定,工程類比方法應(yīng)在進(jìn)行類比性(表3)和妥當(dāng)性(表4)的研究后才能采用等。表3研究類比性的項(xiàng)目項(xiàng)目注意點(diǎn)圍巖條件圍巖級(jí)別IN~特L地形、埋深埋深、不穩(wěn)定的偏壓地形、其他特殊的圍巖性質(zhì)(沖積低地等不整合面、斷層等)地質(zhì)、土質(zhì)的構(gòu)成和性質(zhì)地層名稱、地質(zhì)年代、成層構(gòu)造、層組、層相、固結(jié)程度、滲透性、地下水位等斷面形狀單線、雙線、新干線、車站水壓防水型、排水型對(duì)周邊影響的限制限制值完成后的接近施工種類、位置關(guān)系、規(guī)模等抗震研究條件(預(yù)定地震動(dòng)等)表4妥當(dāng)性研究的項(xiàng)目項(xiàng)目注意點(diǎn)妥當(dāng)性研究的量測(cè)值開(kāi)挖工法分部尺寸、一次掘進(jìn)長(zhǎng)度掌子面穩(wěn)定性、地表面下沉、接近結(jié)構(gòu)物位移等掌子面穩(wěn)定對(duì)策設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)、影響預(yù)測(cè)方法等地下水對(duì)策周邊影響對(duì)策超前支護(hù)初期支護(hù)設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)、解析方法等地表面下沉、凈空位移、拱頂下沉、噴混凝土應(yīng)力、襯砌應(yīng)力、使用開(kāi)始后有無(wú)變異等二次襯砌及仰拱3容許位移值或預(yù)留變形量在設(shè)計(jì)中,我們有一個(gè)預(yù)留變形量的規(guī)定,與我們不同的是,日本在設(shè)計(jì)中,有一個(gè)容許位移值的規(guī)定。另外,只在I級(jí)圍巖中規(guī)定了一個(gè)預(yù)留變形量(10cm)。其他圍巖都沒(méi)有預(yù)留變形量都要求。表5是日本鐵路隧道凈空位移值的管理基準(zhǔn)例。表5鐵路隧道凈空容許位移基準(zhǔn)圍巖級(jí)別容許凈空位移值單線雙線、新干線IS或特S75mm以上150mm以上IL25~75mm50~150mmⅡN~ⅤN25mm以下50mm以下日本把容許位移值和超挖聯(lián)系到一起,設(shè)定預(yù)留變形量,因此當(dāng)超挖小于容許位移值時(shí),皆不考慮預(yù)留變形量。也就是說(shuō)當(dāng)超挖小于表5所列的容許位移值時(shí),就可以不設(shè)預(yù)留變形量。根據(jù)日本的施工經(jīng)驗(yàn),只有在圍巖級(jí)別為Ⅰs的場(chǎng)合,才考慮設(shè)置10cm的預(yù)留變形量,即在表5的容許位移值上加10cm。我們既規(guī)定了預(yù)留變形量(施工規(guī)范表6.1.3),也規(guī)定了隧道容許超挖值(施工規(guī)范表6.2.1),以跨度10m左右的隧道為例,兩者的合計(jì)如表6所示,比日本規(guī)定的數(shù)值要大。表6隧道超挖值和預(yù)留變形量(mm)Ⅱ(Ⅴ)(10~30)+10050Ⅲ(Ⅳ)(30~50)+15050Ⅳ(Ⅲ)(50~80)+15050Ⅴ(Ⅱ)(80~120)+10050Ⅵ(Ⅰ)設(shè)計(jì)確定50~150(ⅠS)150+100圍巖級(jí)別中國(guó)鐵路隧道(預(yù)留變形量+超挖值)日本鐵路隧道的預(yù)留變形量注:()內(nèi)為日本鐵路隧道的圍巖級(jí)別4)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表日本和我們的規(guī)范都給定了一個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表。在日本2006年版的【隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書】之前,隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表,都是按單線、雙線和新干線三種情況給定的,與我們按單線、雙線給定的情況相同。但在2006年版中,隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表是按大斷面、中斷面和小斷面三種情況給定。小斷面指凈空跨度為3.0~5.0m,如水工隧洞以及單線鐵路隧道;中斷面指凈空跨度8.5~12.5m的,如新干線隧道、雙線鐵路隧道和大斷面指凈空跨度12.5~14.0m的,如三車道公路隧道等。洞口段的支護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)。也同樣處理。據(jù)此日本公路隧道的洞身段支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1、2、3所示;洞口段的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)如表4、5、6所示。表1日本公路隧道標(biāo)準(zhǔn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)(凈空寬度3.0~5.0m)圍巖級(jí)別支護(hù)模式一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度cm開(kāi)挖方法長(zhǎng)度m施工間隔施工范圍類型施工間隔m環(huán)向m縱向mBB2.0無(wú)----520全斷面法C1C11.52.01.21.2~1.5上下半斷面-520C2C21.22.01.21.2~1.5-520D1D11.02.01.01.0H1001.01020D2D21.02.0~3.01.0以下1.0H1001.010~1220注:根據(jù)該隧道的利用情況和圍巖狀況,有時(shí)可以省去二次襯砌表2日本公路隧道標(biāo)準(zhǔn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)(凈空寬度8.5~12.5m)圍巖級(jí)別支護(hù)模式一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度變形富余量cm開(kāi)挖方法長(zhǎng)度m施工間隔施工范圍上半斷面類型下半斷面類型施工間隔m拱墻cm仰拱cm環(huán)向m縱向mBB2.03.01.52.0上半斷面120°--53000微臺(tái)階法或上半斷面臺(tái)階法C1C11.53.01.51.5上半斷面--1030(40)0C2C2a1.23.01.51.2上下半斷面--1030(40)0C2b1.23.01.51.2H125-1.21030(40)0D1D1a1.03.01.21.0上下半斷面H125H1251.01530450D1b1.04.01.21.0H125H1251.01530450D2D21.0以下4.01.21.0以下上下半斷面H150H1501.0以下20305010注:1、支護(hù)結(jié)構(gòu)a、b的劃分原則是圍巖級(jí)別為C2、D1的場(chǎng)合,基本上采用b。當(dāng)預(yù)計(jì)開(kāi)挖變形比較小,掌子面穩(wěn)定的場(chǎng)合,可采用a。2、在()內(nèi)表示的圍巖級(jí)別范圍中,當(dāng)遇有第三紀(jì)泥巖、凝灰?guī)r、蛇紋巖等粘性土巖和風(fēng)化結(jié)晶巖、溫泉余土?xí)r,應(yīng)設(shè)置()內(nèi)的仰拱;需要早期閉合斷面的場(chǎng)合,可用噴混凝土臨時(shí)仰拱閉合,但其厚度應(yīng)參考上下斷面的噴射厚度分別決定。3、即使圍巖級(jí)別為D1當(dāng)下半部圍巖比較堅(jiān)硬,長(zhǎng)期承載力充分,無(wú)因側(cè)壓擠出的場(chǎng)合,可以省去仰拱。4、在圍巖級(jí)別為D1的場(chǎng)合,一般在上半部設(shè)置金屬網(wǎng)。在D2的場(chǎng)合通常上下斷面都要設(shè)置金屬網(wǎng);5、采用鋼纖維噴混凝土的場(chǎng)合可以省去金屬網(wǎng)。6、在圍巖級(jí)別D2中采用上半斷面工法開(kāi)挖上半斷面時(shí),與采用帶輔助臺(tái)階的全斷面法開(kāi)挖,因?yàn)闆](méi)有時(shí)間差,下半部的變形富余量,可按10cm設(shè)計(jì),并在實(shí)際施工中根據(jù)量測(cè)結(jié)果調(diào)整7、圍巖級(jí)別A、E的場(chǎng)合應(yīng)另外研究表3日本公路隧道標(biāo)準(zhǔn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)(凈空寬度12.5~14.0m)圍巖級(jí)別支護(hù)模式一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度變形富余量cm開(kāi)挖方法長(zhǎng)度m施工間隔施工范圍上半斷面類型下半斷面類型施工間隔m拱墻cm仰拱cm環(huán)向m縱向MBB2.04.01.52.0上半斷面--1040-0微臺(tái)階法、上半斷面臺(tái)階法、中隔壁法等C1C11.54.01.21.5上下半斷面--1540(45)0C2C21.24.01.21.2上下半斷面H150-1.21540(45)0D1D11.06.01.01.0上下半斷面H150H1501.02040500D2D21.0以下6.01.01.0以下上下半斷面H200H2001.0以下25405010注:1、在()內(nèi)表示的圍巖級(jí)別范圍中,當(dāng)遇有第三紀(jì)泥巖、凝灰?guī)r、蛇紋巖等粘性土巖和風(fēng)化結(jié)晶巖、溫泉余土?xí)r,應(yīng)設(shè)置()內(nèi)的仰拱;2、需要早期閉合斷面的場(chǎng)合,可用噴混凝土臨時(shí)仰拱閉合,但其厚度應(yīng)參考上下斷面的噴射厚度分別決定。3、即使圍巖級(jí)別為D1當(dāng)下半部圍巖比較堅(jiān)硬,長(zhǎng)期承載力充分,無(wú)因側(cè)壓擠出的場(chǎng)合,可以省去仰拱。4、在圍巖級(jí)別為C2的場(chǎng)合,一般在拱頂附近,在圍巖級(jí)別為D1、D2的場(chǎng)合,上下斷面都要設(shè)置金屬網(wǎng)。采用鋼纖維噴混凝土的場(chǎng)合可以省去金屬網(wǎng)。6、在圍巖級(jí)別D2中采用上半斷面工法開(kāi)挖上半斷面時(shí),與采用帶輔助臺(tái)階的全斷面法開(kāi)挖,因?yàn)闆](méi)有時(shí)間差,下半部的變形富余量,可按10cm設(shè)計(jì),并在實(shí)際施工中根據(jù)量測(cè)結(jié)果調(diào)整7、圍巖級(jí)別A、E的場(chǎng)合應(yīng)另外研究表4洞口段標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)(凈空寬度12.5m~14.0m)開(kāi)挖方法一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度長(zhǎng)度m施工間隔上半斷面類型下半斷面類型施工間隔m拱墻cm仰拱cm環(huán)向M縱向m上半斷面臺(tái)階法1.06.0(3.0)1.0(0.5)1.0(1.0)H-200H-2001.0254550上半斷面中壁法主洞1.06.0(3.0)1.0(0.5)1.0(1.0)H-200H-2001.0254550中臂1.03.0(3.0)1.2(0.6)1.0(1.0)H-1501.015-50側(cè)導(dǎo)坑超前法主洞1.06.0(3.0)1.0(0.5)1.0(1.0)H-1501.0以下254550以上導(dǎo)坑1.02.0(2.0)1.0(0.5)1.0(1.0)H-1251.010--中央導(dǎo)坑超前法主洞1.06.0(3.0)1.0(0.5)1.0(1.0)H-200H-2001.0以下254550以上導(dǎo)坑1.02.0(2.0)1.0(0.5)1.0(1.0)H-125H-1251.010--注:1、錨桿設(shè)置在側(cè)壁附近,根據(jù)情況可適當(dāng)擴(kuò)大打設(shè)范圍,錨桿長(zhǎng)度以6.0m為標(biāo)準(zhǔn);2、正面錨桿,必要時(shí)設(shè)置在拱頂120范圍內(nèi),以保證掌子面拱部的穩(wěn)定;3、中隔壁法在中隔壁設(shè)置的錨桿,中央導(dǎo)坑法中在導(dǎo)坑設(shè)置的錨桿,考慮后面的作業(yè),可采用易于切斷的塑料錨桿;4、考慮斷面閉合效果,噴混凝土的腳部應(yīng)有仰拱支持。5、金屬網(wǎng)在臺(tái)階法中,設(shè)置在上下斷面中,在側(cè)壁導(dǎo)坑法中設(shè)置在上半斷面。6、隨著斷面的大型化,要加強(qiáng)對(duì)洞口段偏壓對(duì)策的研究;表5洞口段標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)(凈空寬度8.5m~12.5m)開(kāi)挖方法一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度長(zhǎng)度M施工間隔上半斷面類型下半斷面類型施工間隔m拱墻cm仰拱cm環(huán)向M縱向m上半斷面臺(tái)階法1.04.0(3.0)1.2(0.6)1.0(1.0)H-200H-2001.0253550側(cè)導(dǎo)坑超前法主洞1.04.0(3.0)1.2(0.6)1.0(1.0)H-200-1.0以下253550以上導(dǎo)坑1.02.0(2.0)1.0(0.6)1.0(1.0)H-1251.010--注:1、錨桿設(shè)置在側(cè)壁附近,根據(jù)情況可適當(dāng)擴(kuò)大打設(shè)范圍;2、正面錨桿,必要時(shí)設(shè)置在拱頂120°范圍內(nèi),以保證掌子面拱部的穩(wěn)定;3、金屬網(wǎng)在臺(tái)階法中,設(shè)置在上下斷面中,在側(cè)壁導(dǎo)坑法中設(shè)置在上半斷面。表6洞口段標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)(凈空寬度3.0~5.0m)開(kāi)挖方法一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度長(zhǎng)度M施工間隔上半斷面類型下半斷面類型施工間隔m拱墻cm仰拱cm環(huán)向M縱向m全斷面法1.02.0(2.0)1.0(0.6)1.0(1.0)H-125H-1251.0102020注:1、錨桿設(shè)置在側(cè)壁附近,根據(jù)情況可適當(dāng)擴(kuò)大打設(shè)范圍;2、正面錨桿,必要時(shí)設(shè)置在拱頂120°范圍內(nèi),以保證掌子面拱部的穩(wěn)定;3、金屬網(wǎng)可在拱頂及側(cè)壁設(shè)置。日本新干線鐵路隧道是按250km/h速度目標(biāo)設(shè)計(jì)的。其寬度大致在9.5~10.5m左右。因其車輛的密封性比較好,隧道凈空斷面積相對(duì)也比較小。其支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)相當(dāng)于日本公路隧道寬度在8.5~12.5m范圍內(nèi)。日本新干線隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)列于表9。表9新干線隧道標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)參數(shù)支擴(kuò)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式錨桿噴混凝土(cm)鋼支撐配置長(zhǎng)度(m)×根數(shù)間距(m)拱、墻仰拱種類ⅣNP---5(平均)--ⅢNP拱2×0~6(隨意)5(平均)--ⅡNP拱3×10l.510(平均)--ⅠNP拱、墻3×141.010(最小)-(100H)*ⅠSP拱、墻3×84×12l.010(最小)15(最小)100HⅠLP拱、墻3×12l.015(最小)-100H2)如采用鋼支撐,以括號(hào)內(nèi)種類為準(zhǔn)。應(yīng)該指出:表9僅列出初期支護(hù)的參數(shù)。因?yàn)槎我r砌是按安全儲(chǔ)備設(shè)計(jì)的,其厚度與圍巖級(jí)別無(wú)關(guān),基本上采用30cm。與我們的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表不同處參見(jiàn)下表。表支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表的比較日本的項(xiàng)目我們的項(xiàng)目圍巖級(jí)別圍巖級(jí)別支護(hù)模式-一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m-錨桿錨桿鋼支撐鋼架噴混凝土厚度cm噴混凝土厚度cm襯砌厚度二次襯砌厚度cm變形富余量cm-開(kāi)挖方法--鋼筋網(wǎng)我們多了個(gè)鋼筋網(wǎng),則少了支護(hù)模式一次掘進(jìn)長(zhǎng)度、變形富裕量和開(kāi)挖方法四項(xiàng)。(1)在日本隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)中把一次掘進(jìn)進(jìn)尺作為一個(gè)參數(shù),例如在與相當(dāng)于我們Ⅱ級(jí)圍巖的情況,一次掘進(jìn)進(jìn)尺不超過(guò)2.0m。而在洞口段,不管圍巖級(jí)別,一概不超過(guò)1.0m。控制一次掘進(jìn)進(jìn)尺的目的,在Ⅱ級(jí)圍巖中,主要是控制爆破對(duì)圍巖的損傷,而在軟弱破碎圍巖中,則主要是控制對(duì)圍巖的擾動(dòng)。后者與我們?cè)谲浫跗扑閲鷰r中,采用“短進(jìn)尺”的原則是一致的。其次是控制爆破對(duì)低齡噴混凝土的影響。一般說(shuō),噴混凝土是靠近掌子面噴射的,會(huì)強(qiáng)烈地受到爆破的影響。特別是對(duì)低齡噴混凝土。日本在一座斷面積為76m2,采用臺(tái)階法施工的公路隧道中,曾進(jìn)行爆破對(duì)噴混凝土影響的試驗(yàn)研究。一次爆破炸藥量為80~132kg,噴混凝土距掌子面0.75m,材齡1.5d。爆破后在噴混凝土中產(chǎn)生最大56.3cm/s的振動(dòng)速度,但沒(méi)有發(fā)生有害的開(kāi)裂。雖然目前還沒(méi)有相應(yīng)的規(guī)定,但一般認(rèn)為,爆破振動(dòng)速度控制在50cm(2)第2個(gè)不同是關(guān)于預(yù)留變形量的規(guī)定。這與預(yù)留變形量的定義有關(guān)。日本的預(yù)留變形量定義是:設(shè)計(jì)凈空斷面需要考慮的超過(guò)容許位移值的部分。也就是說(shuō),在不同圍巖中開(kāi)挖隧道,都要產(chǎn)生預(yù)計(jì)的變形,而預(yù)留變形量則是指超過(guò)這個(gè)容許位移值的部分。因此,預(yù)留變形量的規(guī)定就有2種方法。一種方法像我們采用的方法,就是把預(yù)計(jì)變形量和可能超過(guò)與預(yù)計(jì)變形量的部分一并考慮,作為設(shè)計(jì)凈空斷面的依據(jù),日本則是僅僅把超過(guò)預(yù)計(jì)變形量的部分,作為設(shè)計(jì)凈空斷面的依據(jù)。兩者是區(qū)別在于:日本在各級(jí)圍巖中修筑隧道,都要把開(kāi)挖引起的變形控制在預(yù)計(jì)變形量范圍之內(nèi),只是在相當(dāng)與我們Ⅵ級(jí)圍巖中,才考慮增加10cm的預(yù)留變形量。(3)日本越來(lái)越重視施工方法對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響,因此在支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)中,同時(shí)給定建議的施工方法。例如日本在【新奧法指南】中列出圍巖級(jí)別與開(kāi)挖方法的標(biāo)準(zhǔn)如表14。表14圍巖級(jí)別與開(kāi)挖方法的標(biāo)準(zhǔn)圍巖劃分隧道開(kāi)挖方法圍巖種類圍巖級(jí)別一般圍巖Ⅴ全斷面法Ⅳ全斷面法Ⅲ全斷面法Ⅱ全斷面法或臺(tái)階法ⅠN全斷面法或臺(tái)階法特殊圍巖ⅠS短臺(tái)階法ⅠL短臺(tái)階法(弧形開(kāi)挖)特S、特L另行研究因此,配合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),施工方法也應(yīng)逐步標(biāo)準(zhǔn)化,也是當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)的一個(gè)趨勢(shì)。從日本的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表中建議的施工方法看,基本上是以全斷面法和臺(tái)階法為主體,只是在跨度12.5m~14.0m的情況,才建議考慮采用其它方法。也就是說(shuō),在相當(dāng)我們的2車道公路隧道和雙線鐵路隧道的場(chǎng)合,在各級(jí)圍巖中,基本上都建議采用全斷面法和臺(tái)階法。這也說(shuō)明隧道采用礦山法施工時(shí),由于施工技術(shù)的發(fā)展,特別是施工機(jī)械的進(jìn)步以及快速施工的要求等,而逐步向大斷面開(kāi)挖的方法邁進(jìn)。我們的經(jīng)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。(4)日本公路隧道洞口段的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù),基本上是按施工方法和隧道寬度給定的。因?yàn)槎纯诙蔚牡刭|(zhì)條件,一般說(shuō)是比較差的,因此,在決定支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí),基本上是按DⅡ條件考慮的。5)仰拱日本的隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書對(duì)仰拱異常重視,從1994年版開(kāi)始就與二次襯砌并列單獨(dú)成章(第3篇第5章仰拱)。對(duì)仰拱的形狀和厚度以及混凝土配比等作出了相應(yīng)的規(guī)定。表是鐵路隧道有關(guān)仰拱設(shè)置的規(guī)定。而我們僅僅在隧道襯砌中列出一條(設(shè)計(jì)規(guī)范7.2.6條)。實(shí)際上我們通過(guò)客運(yùn)專線隧道的建設(shè),已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到仰拱在設(shè)計(jì)和施工中的作用。表2新干線鐵路隧道仰拱設(shè)置基準(zhǔn)圍巖級(jí)別ⅤⅣⅢⅡNⅠNⅠSⅠL厚度(cm)---研究確定45噴射15+30456)近接施工的設(shè)計(jì)這是第一次出現(xiàn)的2006年版隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書中的。主要是針對(duì)城市隧道日益增加的情況提出的。其中包括近接既有結(jié)構(gòu)物的隧道的設(shè)計(jì)、相互接近的隧道的設(shè)計(jì)以及受接近施工影響的隧道的設(shè)計(jì),雖然規(guī)定的比較原則,但給出了設(shè)計(jì)的基本要求。7)超前支護(hù)在【城市礦山法隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)】中,把超前支護(hù)單獨(dú)列為一章(第3編設(shè)計(jì)-第4章超前支護(hù)),對(duì)其功能、設(shè)計(jì)方法,適用條件以及其主要參數(shù)等做出規(guī)定。說(shuō)明在城市地質(zhì)條件下,為維護(hù)掌子面的穩(wěn)定,超前支護(hù)是不可缺少的手段。在設(shè)計(jì)中作為與初期支護(hù)同等重要的方法,體現(xiàn)在支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表中。下表就是一例。表雙線隧道標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式(新干線)(第3章-3.3.2條)支護(hù)模式圍巖級(jí)別噴混凝土鋼支撐錨桿短超前支護(hù)上下半斷面(mm)仰拱(mm)間距(一次掘進(jìn)長(zhǎng)度)(m)上下半斷面(mm)仰拱(mm)長(zhǎng)度(m)根數(shù)長(zhǎng)度(m)環(huán)向間距(m)ⅠNPⅠN2002001.01251253.0122.00.6ⅠLCPⅠLC2502501.01501253.0123.00.6ⅠLSPⅠLS2502501.01501503.0103.00.6在該設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中將超前支護(hù)分為3種類型。即:短超前支護(hù)(3~5m)、中超前支護(hù)(10m以下、長(zhǎng)超前支護(hù)(10m以上),并給出標(biāo)準(zhǔn)的支護(hù)參數(shù)。(3)有關(guān)施工的內(nèi)容1)輔助工法日本從【新奧法設(shè)計(jì)施工指南】開(kāi)始就把輔助工法正式列入指南和規(guī)范中,【隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書】也同樣把輔助工法單獨(dú)列為一章(第5章輔助工法)。而城市礦山法隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),在編制過(guò)程中,認(rèn)為從本質(zhì)上看,確保掌子面穩(wěn)定和抑制對(duì)周邊環(huán)境的影響的超前支護(hù)、圍巖補(bǔ)強(qiáng)、降低地下水位等方法是基本的方法,不是處于輔助地位的方法,因此,為了避免誤解沒(méi)有采用輔助工法這一用語(yǔ)。而在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中分別以對(duì)策(2.4對(duì)策)和超前支護(hù)(第4章超前支護(hù))等體現(xiàn)。為了更好的應(yīng)用,在參考資料中又列出掌子面穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法、超前支護(hù)的機(jī)理、試驗(yàn)、工程實(shí)績(jī)等具有實(shí)用價(jià)值的資料。日本在隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書中,把輔助工法分為2大類。即確保施工安全的輔助工法和保護(hù)周邊環(huán)境的輔助工法,更進(jìn)一步細(xì)分為掌子面穩(wěn)定對(duì)策、地下水對(duì)策、地表面下沉對(duì)策以及近接結(jié)構(gòu)物對(duì)策等輔助工法。在對(duì)策中包括超前支護(hù)、掌子面補(bǔ)強(qiáng)、腳部補(bǔ)強(qiáng)、圍巖補(bǔ)強(qiáng)等方法(表)。表輔助工法的分類工法目的圍巖確保施工安全保護(hù)周邊環(huán)境掌子面穩(wěn)定對(duì)策地下水對(duì)策地表面下沉對(duì)策近接結(jié)構(gòu)物對(duì)策硬巖軟巖土砂拱頂?shù)姆€(wěn)定掌子面的穩(wěn)定腳部的穩(wěn)定超前支護(hù)注漿小導(dǎo)管○○○○長(zhǎng)鋼管○○○○○管棚○○○○○水平旋噴○○○○○○預(yù)襯砌○○○○○掌子面補(bǔ)強(qiáng)掌子面噴混凝土○○○○掌子面錨桿○○○○長(zhǎng)掌子面錨桿○○○○○腳部補(bǔ)強(qiáng)腳部補(bǔ)強(qiáng)錨桿○○○○腳部補(bǔ)強(qiáng)鋼管○○○○臨時(shí)仰拱○○○地下水位對(duì)策排水排水鉆孔○○○○○○○○淺井點(diǎn)○○○○○深井點(diǎn)○○○○○排水坑道○○○○○○○止水注漿○○○○○○○○○○隔離壁○○○○○圍巖補(bǔ)強(qiáng)注漿○○○○○地表垂直錨桿○○○○○:比較經(jīng)常采用的方法2)觀察與量測(cè)日本2006年版隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書中,把觀察和量測(cè)作為施工管理(第7篇)的重要組成部分列入在該篇中。日本道路協(xié)會(huì)最近修訂出版了【公路隧道觀察和量測(cè)指南】(2007年)。與我們最大的不同在觀察、量測(cè)項(xiàng)目的定位和選定上。例如【示范書】把觀察和量測(cè)基本上分為兩大類。即:·有關(guān)圍巖穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)的觀察和量測(cè);·有關(guān)支護(hù)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)的觀察和量測(cè)。其觀察、量測(cè)的項(xiàng)目及選定標(biāo)準(zhǔn)分別列于表1和表2。解說(shuō)表7.5以圍巖和支護(hù)為對(duì)象的主要觀察、量測(cè)項(xiàng)目例分類觀察、量測(cè)項(xiàng)目位置對(duì)象的事像結(jié)果的利用量測(cè)類型有關(guān)圍巖和支護(hù)穩(wěn)定性的觀察、量測(cè)觀察調(diào)查洞內(nèi)·開(kāi)挖面的圍巖及已施工區(qū)間的支護(hù)、襯砌、涌水狀況·開(kāi)挖面穩(wěn)定性的判斷·圍巖級(jí)別的再評(píng)價(jià)·位移狀況和位移動(dòng)態(tài)相關(guān)性的研究·今后圍巖、地下水狀況的推定·使用時(shí)的維修管理A洞外·地表面狀態(tài)·開(kāi)挖影響范圍的研究·周邊圍巖穩(wěn)定性的研究AB有關(guān)圍巖物性的調(diào)查、試驗(yàn)圍巖試件試驗(yàn)及原位置調(diào)查、試驗(yàn)洞內(nèi)·圍巖試件試驗(yàn):作為構(gòu)成圍巖材料的物理力學(xué)性質(zhì)·圍巖級(jí)別的再評(píng)價(jià)·變形特性、強(qiáng)度特性的研究·掌子面前方的地質(zhì)預(yù)測(cè)·變形特性、強(qiáng)度特性的研究B洞內(nèi)·原位置調(diào)查、試驗(yàn):作為圍巖的物性、工程性質(zhì)·圍巖條件的詳細(xì)確認(rèn)·圍巖級(jí)別的再評(píng)價(jià)·掌子面前方的地質(zhì)預(yù)測(cè)·變形特性、強(qiáng)度特性的研究B有關(guān)圍巖和支護(hù)動(dòng)態(tài)的量測(cè)凈空位移測(cè)定洞內(nèi)·璧面間距離變化·各測(cè)定的位移·周邊圍巖穩(wěn)定性的研究·支護(hù)構(gòu)件效果的研究·襯砌澆筑時(shí)期的研究A拱頂下沉測(cè)定洞內(nèi)·拱頂、側(cè)壁的下沉·拱頂周邊圍巖穩(wěn)定性的研究A腳部下沉測(cè)定洞內(nèi)·支護(hù)腳部的下沉·腳部承載力的研究A底鼓測(cè)定洞內(nèi)·底鼓狀況·仰拱部圍巖穩(wěn)定性的研究B地中位移測(cè)定洞內(nèi)·周邊圍巖的徑向位移·松弛區(qū)域的掌握·錨桿長(zhǎng)度的研究B洞外·周邊圍巖的地中下沉·周邊圍巖的地中水平位移·開(kāi)挖前圍巖動(dòng)態(tài)的研究·圍巖的三維動(dòng)態(tài)的掌握·掌子面前方及周邊圍巖穩(wěn)定性的研究B地表面下沉測(cè)定洞內(nèi)·下沉·滑坡·開(kāi)挖影響范圍的研究·掌子面前方圍巖穩(wěn)定性的研究·滑坡?tīng)顩r的監(jiān)視AB有關(guān)支護(hù)功能的量測(cè)錨桿軸力測(cè)定洞內(nèi)·錨桿發(fā)生的軸力·錨桿長(zhǎng)度、根數(shù)、位置、錨固方法等的研究B噴混凝土應(yīng)力測(cè)定洞內(nèi)·噴混凝土的應(yīng)力·作用荷載·噴混凝土厚度、強(qiáng)度的研究·噴混凝土與鋼支撐荷載分擔(dān)的研究B鋼支撐應(yīng)力測(cè)定洞內(nèi)·鋼支撐的應(yīng)力、內(nèi)力·鋼支撐的規(guī)格、間距的研究·噴混凝土與鋼支撐荷載分擔(dān)的研究B襯砌應(yīng)力測(cè)定洞內(nèi)·襯砌混凝土的應(yīng)力·鋼筋應(yīng)力·襯砌穩(wěn)定性的研究·襯砌澆筑時(shí)期、設(shè)計(jì)的研究·襯砌動(dòng)態(tài)的監(jiān)視與管理B襯砌位移測(cè)定洞內(nèi)·璧面間距離變化·個(gè)測(cè)定的位移·襯砌穩(wěn)定性的研究B其它周邊結(jié)構(gòu)物位移測(cè)定洞外·結(jié)構(gòu)物下沉·結(jié)構(gòu)物傾斜·爆破時(shí)的振動(dòng)·對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響B(tài)地下水位測(cè)定洞內(nèi)洞外·地下水位·孔隙水壓·地下水對(duì)策的研究·復(fù)水狀況的評(píng)價(jià)·作用在襯砌上外水壓的評(píng)價(jià)B視各種圍巖條件選定的主要觀察、量測(cè)項(xiàng)目列于表7.6。解說(shuō)表7.6各種圍巖條件的觀察、量測(cè)項(xiàng)目的選定圍巖條件及劃分著重點(diǎn)觀察、量測(cè)項(xiàng)目觀察調(diào)查凈空位移測(cè)定拱頂下沉測(cè)定腳部下沉測(cè)定底鼓測(cè)定圍巖試件試驗(yàn)原位置調(diào)查試驗(yàn)地表面位移測(cè)定地中位移測(cè)定錨固軸力測(cè)定噴混凝土應(yīng)力測(cè)定鋼支撐應(yīng)力測(cè)定襯砌應(yīng)力測(cè)定硬巖裂隙少巖塊掉落〇〇〇裂隙多,但沒(méi)有夾粘土巖塊掉落松弛土壓〇〇〇裂隙多、破碎巖塊掉落松弛土壓、真土壓掌子面穩(wěn)定性〇〇〇〇〇軟巖圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比大巖塊掉落〇〇〇圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比小松弛土壓真土壓〇〇〇〇〇〇〇圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比顯著小松弛土壓真土壓掌子面穩(wěn)定性〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇土砂圍巖松弛土壓掌子面穩(wěn)定性〇〇〇〇〇〇〇膨脹性圍巖松弛土壓真土壓〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇注:·埋深小(大概在隧道開(kāi)挖寬度的2倍以下)的隧道,需要追加地表面下沉的量測(cè);·近接結(jié)構(gòu)物的隧道,需要追加結(jié)構(gòu)物下沉測(cè)定,地下水位測(cè)定等其次是觀察、量測(cè)結(jié)果的利用上。在【示范書】中給出了利用的要求和評(píng)價(jià)。如圍巖性質(zhì)的評(píng)價(jià)、圍巖動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)、支護(hù)健全度的評(píng)價(jià)以及襯砌澆筑時(shí)期的評(píng)價(jià)等。如襯砌澆筑時(shí)期的評(píng)價(jià):襯砌原則上在確認(rèn)圍巖位移收斂后澆筑。位移的收斂在1~3mm/月(0.2~1mm/周)的值,但至少繼續(xù)2周以上,作為大致標(biāo)準(zhǔn)。圍巖動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)列于表2。表2公路隧道位移評(píng)價(jià)的參考例(隧道開(kāi)挖寬度約10m)基準(zhǔn)內(nèi)容位移量測(cè)的實(shí)績(jī)·量測(cè)斷面的最終水平凈空位移的中央值(從小的方向50%的累積值)約10mm。硬巖的中央值約5mm,軟巖約30mm·大的位移速度(例如20mm/日),可能是急劇崩塌的預(yù)兆支護(hù)變異實(shí)態(tài)·最終水平凈空位移值在0~20mm,噴混凝土的變異發(fā)生率微小,在20~120mm時(shí),噴混凝土變異發(fā)生率為10~20%,120mm以上,發(fā)生率達(dá)30%以上計(jì)算·一般計(jì)算用的噴混凝土的抗壓強(qiáng)度在應(yīng)變?yōu)?%左右時(shí),應(yīng)力約18MPa,即:接近設(shè)計(jì)強(qiáng)度圍巖應(yīng)變·根據(jù)位移量測(cè)結(jié)果的反分析,求出圍巖的物性常數(shù),進(jìn)行正分析求出圍巖的應(yīng)變,與破壞應(yīng)變比較。適用于具有彈性動(dòng)態(tài)的硬巖最后是觀察、量測(cè)結(jié)果的整理。【示范書】要求隧道竣工后需要把觀察、量測(cè)的數(shù)據(jù)整理好并記錄到施工實(shí)績(jī)表中,如圖1所示。3)附件一鐵路隧道設(shè)計(jì)階段的圍巖分級(jí)表巖種類硬巖中硬巖軟巖土砂圍巖級(jí)別A巖類B巖類C巖類D巖類E巖類F、G巖類粘性土砂質(zhì)土ⅤNV≥5.2V≥5.0V≥4.2ⅣN5.2>V≥4.65.0>V≥4.44.2>V≥3.4ⅢN4.6>V≥3.8V≥4.44.4>V≥3.03.4>V≥2.6而且G≥52.6>V≥1.5而且G>6ⅡN3.8>V≥3.24.4V≥3.83.6V≥3.02.6>V≥2.0而且5>G≥42.6>V≥1.5而且6>G≥4ⅠN3.2>V≥2.53.8>V≥2.93.0>V≥2.52.6>V≥2.0而且4>G≥2或2.O>V≥1.5而且G≥22.6>V≥1.5而且4>G≥2G≥2D≥80而且F≥10ⅠS2.5>V2.9>V2.5>V1.5>V或2>G≥1.51.5>V或2>G≥l.52>G≥1.5ⅠLD≥80而且10>F特S1.5>G1.5>G1.5>G特L80>D表3-8計(jì)劃階段的圍巖分級(jí)基準(zhǔn)注:V:圍巖彈性波速度(km/s);G:圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比;D:相對(duì)密度(%);F:細(xì)顆粒含有率(%)。(2)施工階段的圍巖分級(jí)圍巖級(jí)別最大位移值(mm)ABI其他洞內(nèi)的圍巖狀態(tài)ⅤN單線:25>δ雙線、新干線:50>δ111·幾乎無(wú)裂隙,有也是閉合的,不會(huì)有掉塊ⅣN111F=2·有裂隙,開(kāi)口的夾有粘土,可能局部掉塊,有滲水和涌水時(shí)可能局部掉塊ⅢN2ⅡN121·裂隙發(fā)育,不密著,隨時(shí)間而松弛,掉塊。掌子面穩(wěn)定·巖質(zhì)軟時(shí),裂隙少而且密閉,隨時(shí)間而松弛,掌子面穩(wěn)定ⅠN12、32、3·裂隙較密集,開(kāi)挖后要及時(shí)支護(hù)·軟質(zhì)巖,隨時(shí)間而松弛,壁面少許擠出·掌子面面積大時(shí),穩(wěn)定性稍須惡化1、22、32、3·巖片堅(jiān)硬,但破碎呈細(xì)片狀,與粘土、巖塊等混雜的圍巖,或者風(fēng)化,脆弱的圍巖,開(kāi)挖后需立即支護(hù),掌子面有松弛趨勢(shì),要留核心土·均質(zhì),但軟弱,周邊有擠入趨勢(shì),掌子面松弛,需留核心土單線:75>δ≧25雙線、新干線:150>δ≧501、2、32、32、3ⅠL1、21、23、4·雖有少許涌水,如留核心土,掌子面是穩(wěn)定的,開(kāi)挖前先行支護(hù),開(kāi)挖后如立即支護(hù),可使圍巖穩(wěn)定ⅠS單線:150>δ≧75雙線、新干線:300>δ≧15032、33、4·一開(kāi)始看不到張開(kāi)的裂隙,但隨時(shí)間會(huì)分離面顯著,產(chǎn)生大量擠入、剝離。掌子面的擠出、剝離也同樣顯著特L特S單線:δ≧150雙線、新干線:δ≧300444·伴隨涌水,圍巖流動(dòng)、擠出,完全不能期待掌子面的自穩(wěn)性注:表中A、B、I、F表示巖類,1、2、3、4表示圍巖狀態(tài)(另有表與之對(duì)應(yīng))。(3)公路隧道圍巖分級(jí)圍巖級(jí)別巖石組代表性巖石彈性波速度(km/s)1.02.03.04.05.0BH塊狀花崗巖、花崗閃綠巖、石英斑巖、角頁(yè)巖中古生層砂巖、燧石M塊狀L塊狀安山巖、玄武巖、流紋巖、試驗(yàn)安山巖第三紀(jì)砂巖、礫巖蛇紋巖、凝灰?guī)r、凝灰角礫巖M層狀粘板巖、中古生層頁(yè)巖L層狀黑色片巖、綠色片巖第三紀(jì)泥巖CⅠH塊狀花崗巖、花崗閃綠巖、石英斑巖、角頁(yè)巖中古生層砂巖、燧石M塊狀L塊狀安山巖、玄武巖、流紋巖、試驗(yàn)安山巖第三紀(jì)砂巖、礫巖蛇紋巖、凝灰?guī)r、凝灰角礫巖M層狀粘板巖、中古生層頁(yè)巖L層狀黑色片巖、綠色片巖第三紀(jì)泥巖CⅡH塊狀花崗巖、花崗閃綠巖、石英斑巖、角頁(yè)巖中古生層砂巖、燧石M塊狀L塊狀安山巖、玄武巖、流紋巖、試驗(yàn)安山巖第三紀(jì)砂巖、礫巖蛇紋巖、凝灰?guī)r、凝灰角礫巖M層狀粘板巖、中古生層頁(yè)巖L層狀黑色片巖、綠色片巖第三紀(jì)泥巖DⅠH塊狀花崗巖、花崗閃綠巖、石英斑巖、角頁(yè)巖中古生層砂巖、燧石M塊狀L塊狀安山巖、玄武巖、流紋巖、試驗(yàn)安山巖第三紀(jì)砂巖、礫巖蛇紋巖、凝灰?guī)r、凝灰角礫巖M層狀粘板巖、中古生層頁(yè)巖L黑色片巖、綠色片巖第三紀(jì)泥巖DⅡH塊狀花崗巖、花崗閃綠巖、石英斑巖、角頁(yè)巖中古生層砂巖、燧石M塊狀L塊狀安山巖、玄武巖、流紋巖、試驗(yàn)安山巖第三紀(jì)砂巖、礫巖蛇紋巖、凝灰?guī)r、凝灰角礫巖M層狀粘板巖、中古生層頁(yè)巖L層狀黑色片巖、綠色片巖第三紀(jì)泥巖巖質(zhì)、水的影響不連續(xù)面間距不連續(xù)面狀態(tài)巖心狀態(tài)、RQD·新鮮、堅(jiān)硬或多少有風(fēng)化變質(zhì)的趨勢(shì)·沒(méi)有水的劣化·節(jié)理間距平均在50cm左右·層理、片理有影響,但對(duì)隧道開(kāi)挖影響小·不連續(xù)面光滑和幾乎沒(méi)有夾粘土·不連續(xù)面密著·巖心形狀為巖片狀~短柱狀~棒狀·巖心長(zhǎng)度大概在10~20cm,但也有5cm的·RQD在70以上·比較新鮮、堅(jiān)硬或多少有些風(fēng)化變質(zhì)的趨勢(shì)·固結(jié)度比較軟的軟巖·對(duì)水的劣化小·節(jié)理間距平均為30cm左右·層理、片理顯著、對(duì)隧道開(kāi)挖有影響·不連續(xù)面光滑和極少部分夾有薄層粘土·不連續(xù)面部分開(kāi)口,但開(kāi)口寬度小·巖心長(zhǎng)度大概在5~20cm以下·RQD為40~70·比較新鮮、堅(jiān)硬或多少有風(fēng)化變質(zhì)的趨勢(shì)·因風(fēng)化變質(zhì)作用巖質(zhì)多少有些軟化·固結(jié)度比較好的軟巖·水會(huì)造成局部劣化和松弛節(jié)理間距平均在20cm左右·層理、片理顯著,對(duì)隧道開(kāi)挖有影響·不連續(xù)面光滑部分夾有薄層粘土·不連續(xù)面開(kāi)口、開(kāi)口寬度比較大·夾有寬度小的斷層·巖心長(zhǎng)度多在10cm以下,5cm以下的細(xì)片很多·RQD為10~40·巖質(zhì)有一些硬質(zhì)的,但整體上受到強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)的作用·節(jié)理、片理非常發(fā)育·不連續(xù)面間距平均在10cm以下,多數(shù)開(kāi)口;·不連續(xù)面開(kāi)口寬度大,光滑和夾有粘土;·夾有小規(guī)模的斷層;·混有大量孤石的土砂、巖堆;·水的劣化、松弛顯著·巖心成細(xì)片狀,有時(shí)成混有角礫的砂狀或粘土狀·RQD在10以下圍巖應(yīng)力強(qiáng)度比隧道開(kāi)挖狀況和位移大致標(biāo)準(zhǔn)·巖石強(qiáng)度比因開(kāi)挖引起的荷載大得多·不連續(xù)面狀態(tài)良好,隧道開(kāi)挖幾乎不產(chǎn)生松弛。從開(kāi)挖壁面有局部掉塊的現(xiàn)象,但開(kāi)挖后的凈空位移在15mm以下,屬于微小的彈性變形掌子面能夠自穩(wěn)4以下巖石強(qiáng)度,比開(kāi)挖引起的荷載大不連續(xù)面狀態(tài)比較良好,隧道開(kāi)挖引起的松弛是局部的。沿不連續(xù)面比較易于滑動(dòng),有時(shí)引起局部掉塊,但開(kāi)挖后的凈空位移走15~20mm以下是比較小的彈性變形4以下巖石強(qiáng)度比開(kāi)挖引起的荷載大不多,但在彈性變形范圍內(nèi)。即使巖石強(qiáng)度大,但不連續(xù)面狀態(tài)差,開(kāi)挖后易于沿不連續(xù)面滑動(dòng),使巖塊下落,松弛增大。開(kāi)挖引起的凈空位移,在巖石強(qiáng)度比作用荷載小的場(chǎng)合,處于彈塑性邊界,月30mm左右,但距掌子面2D處收斂。掌子面可以自穩(wěn)。4~2巖石強(qiáng)度比開(kāi)挖引起的荷載大,屬于彈性變形的同時(shí)也產(chǎn)生一部分塑性變形。巖石強(qiáng)度在彈性變形時(shí),但不連續(xù)面狀態(tài)非常差的場(chǎng)合,易于沿不連續(xù)面滑動(dòng),使松弛擴(kuò)大。開(kāi)挖引起的凈空位移,在巖石強(qiáng)度比作用荷載小,沒(méi)有仰拱早期閉合的情況下,大致在30~60mm,多在距掌子面2D處收斂掌子面自穩(wěn)性差,根據(jù)圍巖條件要采用環(huán)形開(kāi)挖和正面噴混凝土。2~1巖石強(qiáng)度比隧道開(kāi)挖引起的荷載小,會(huì)產(chǎn)生很大的塑性變形。巖石強(qiáng)度小,不連續(xù)面狀態(tài)又非常差的場(chǎng)合,沿不連續(xù)面易于產(chǎn)生滑動(dòng),使松弛擴(kuò)大,位移也大。開(kāi)挖引起的凈空位移走沒(méi)有仰拱早期閉合的情況下約在60~200mm左右,距掌子面2D范圍內(nèi)不會(huì)收斂預(yù)計(jì)變形大的場(chǎng)合要設(shè)置變形富余量。掌子面自穩(wěn)性差,根據(jù)圍巖條件要采用環(huán)形開(kāi)挖和正面噴混凝土日本盾構(gòu)法施工規(guī)范目錄第一篇總論第1章總則第1條適用范圍第2條定義第3條有關(guān)法規(guī)第2章調(diào)查第4條調(diào)查目的第5條當(dāng)?shù)貤l件調(diào)查第6條障礙物等調(diào)查第7條地形和地質(zhì)調(diào)查第8條環(huán)境保護(hù)調(diào)查第3章規(guī)劃第9條隧道凈空形狀及尺寸第10條隧道的平面形狀第11條隧道埋深第12條隧道坡度第13條盾構(gòu)法的選定第14條襯砌第15條隧道的附屬設(shè)備第16條輔助工法第17條豎井及施工基地第18條環(huán)境保護(hù)措施第19條進(jìn)度第20條觀測(cè)、量測(cè)、工程記錄第二篇襯砌第1章總則第21條適用范圍弟22條名稱第23條符號(hào)第24條襯砌結(jié)構(gòu)及形式的選擇第25條設(shè)計(jì)基本原則第26條設(shè)計(jì)計(jì)算書第27條設(shè)計(jì)圖第2章荷載第28條荷載種類第29條垂直和水平土壓第30等水壓第31條自重第32條上覆荷載的影響第33條地層反力第34條施工荷載第35條內(nèi)部荷載第36條地震的影響第37條并排隧道的影響絮38條接近施工的影響第39條地層下沉的影響第40條其他荷載第3章材料第41條材料第42條材料試驗(yàn)第43條材料的彈性系數(shù)及泊松比第4章容許應(yīng)力第44條容許應(yīng)力第45條容許應(yīng)力的提高第5章管片形狀及尺寸第46條管片形狀及尺寸第47條接頭角度及插入角度第48條楔形環(huán)第6章管片的構(gòu)造計(jì)算第49條結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本原則第50條斷面力的計(jì)算第51條有效寬度第52條主斷面的應(yīng)力第53條接頭計(jì)算第54條殼板及背板的計(jì)算第51條縱向加勁肋計(jì)算第7章細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第52條接頭構(gòu)造第53條螺栓的配置第54條縱向加勁肋第55條防止漏水第56條注漿孔第57條起吊環(huán)第59條鋼筋的加工、配置及固定第60條防腐蝕、防銹第8章管片制造第65條一般事項(xiàng)第66條制造要領(lǐng)第67條尺寸精度第68條檢查第69條管片標(biāo)記第9章管片的貯存、運(yùn)輸和管理第70條一般事項(xiàng)第71條貯存第72條運(yùn)搬和管理第10章二次襯砌第73條一般事項(xiàng)第74條內(nèi)力和應(yīng)力第75條二次襯砌厚度第三篇盾構(gòu)第1章總則第76條適用范圍第77條盾構(gòu)的計(jì)劃第2章設(shè)計(jì)基本原則第78條荷載第79條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)弟80條盾構(gòu)重量第3章盾構(gòu)本體第81條盾構(gòu)組成弟82條盾構(gòu)外徑第83條盾構(gòu)長(zhǎng)度第84條切口環(huán)第85條支承環(huán)第86條盾尾第87條隔板第4章開(kāi)挖機(jī)構(gòu)第88條開(kāi)挖機(jī)構(gòu)的選定第89條刀盤的形式第90條刀盤的支持方式第91條刀頭裝備扭矩第92條開(kāi)口第93條刀頭第94條刀頭軸承板第95條擴(kuò)挖裝置第5章推進(jìn)機(jī)構(gòu)第96條總推進(jìn)力第97條盾構(gòu)千斤頂?shù)倪x擇及配置第98條盾構(gòu)千斤頂?shù)男谐痰?9條盾構(gòu)千斤頂?shù)耐七M(jìn)速度第6章管片組裝機(jī)構(gòu)第100條組裝機(jī)的選擇第101條組裝機(jī)的能力第102條組裝襯砌用的輔助設(shè)備第7章液壓、電氣、控制機(jī)構(gòu)第103條液壓設(shè)備第104條電氣機(jī)器第105條控制系統(tǒng)第8章附屬設(shè)備第106條態(tài)勢(shì)控制設(shè)備第107條中折設(shè)備第108條測(cè)量設(shè)備第109條同時(shí)回填注漿設(shè)備第110條后方臺(tái)車第111條滑潤(rùn)機(jī)構(gòu)第9章土壓式盾構(gòu)第112條土壓式盾構(gòu)的體系第113條土壓式盾構(gòu)的構(gòu)造第114條掌子面穩(wěn)定機(jī)構(gòu)第115條添加劑注入機(jī)構(gòu)第116條攪拌機(jī)構(gòu)第117條排土機(jī)構(gòu)第10章泥水式盾構(gòu)第118條泥水式盾構(gòu)的體系第119條泥水式盾構(gòu)的構(gòu)造第120條掌子面穩(wěn)定機(jī)構(gòu)第121條送、排泥機(jī)構(gòu)第11章人力開(kāi)挖式、半機(jī)械開(kāi)挖式、機(jī)械開(kāi)挖式盾構(gòu)第122條人力開(kāi)挖式、半機(jī)械開(kāi)挖式盾構(gòu)的構(gòu)造第123條機(jī)械開(kāi)挖式盾構(gòu)的構(gòu)造第124條支擋裝置第125條開(kāi)挖裝載機(jī)械的選擇第126條排土機(jī)械第12章盾構(gòu)制造第127條制造的一般規(guī)定第128條工廠拼裝和現(xiàn)場(chǎng)組裝第129條檢查第13章盾構(gòu)的維修管理第130條維修和檢查第四篇施工及施工設(shè)備第1章總則第131條施工計(jì)劃第2章測(cè)量第132條洞外測(cè)量第133條洞內(nèi)測(cè)量第134條推進(jìn)管理測(cè)量第3章施工第135條豎井第136條出發(fā)和到達(dá)第137條推進(jìn)第138條土壓式盾構(gòu)的開(kāi)挖、支護(hù)、出碴第139條泥水式盾構(gòu)的開(kāi)挖、支護(hù)、出碴第140條開(kāi)放式盾構(gòu)的開(kāi)挖、支護(hù)、出碴第141條一次襯砌第142條回填注漿第143條防水第144條二次襯砌第145條并設(shè)盾構(gòu)的施工第146條橫斷河川的施工第147條小埋深的施工第148條大埋深的施工第149條小半徑曲線的施工第150條大坡度的施工第151條長(zhǎng)距離的施工第152條刀盤交換第153條地中接合第154條地中擴(kuò)大第155條地中拆除障礙物第4章輔助方法第156條一般原則第157條藥液壓注法第158條高壓噴射攪拌法第159條凍結(jié)法第160條降低地下水位法第161條壓氣法第5章地層位移和建筑物防護(hù)第162條地層位移及防止對(duì)策第163條接近施工和既有建筑物的防護(hù)對(duì)策第6章施工設(shè)備第164條對(duì)施工設(shè)備的要求第165條材料堆置場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)第166條出碴第167條材料運(yùn)送設(shè)備第168條電力設(shè)備第169條照明設(shè)備第170條通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)備第171條通風(fēng)設(shè)備第172條安全通路、升降設(shè)備第173條給、排水設(shè)備第174條消防、防火設(shè)備第175條可燃性瓦斯、有害氣體對(duì)策設(shè)備第176條盾構(gòu)出發(fā)、到達(dá)、轉(zhuǎn)向設(shè)備第177條一次襯砌設(shè)備第178條回填注漿設(shè)備第179條作業(yè)臺(tái)車第180條二次襯砌設(shè)備第181條壓氣設(shè)備及空氣壓縮機(jī)設(shè)備第182條土壓式盾構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)控制設(shè)備
第183條泥土固化設(shè)備第184條泥水的運(yùn)轉(zhuǎn)控制設(shè)備第185條泥水處理設(shè)備第186條礫石處理設(shè)備第7章施工管理第187條進(jìn)度管理第188條質(zhì)量管理第189條作業(yè)管理第8章安全衛(wèi)生管理第190條安全衛(wèi)生管理原則第191條作業(yè)環(huán)境整備第192條壓氣管理第193條防止災(zāi)害第194條事故對(duì)策、救護(hù)對(duì)策第9章環(huán)境保護(hù)措施第195條環(huán)境保護(hù)的一般規(guī)定第196條防止噪音第197條防止振動(dòng)第198條防止水質(zhì)污染第199條防止地下水措施第200條防止缺氧癥第201條開(kāi)挖土砂的處理第一篇總論第1章總則第1條適用范圍本規(guī)范提示采用盾構(gòu)法時(shí)的調(diào)查、計(jì)劃、設(shè)計(jì)和施工的一般標(biāo)準(zhǔn)?!窘忉尅窟@里所謂的盾構(gòu)法是指用盾構(gòu)修建隧道的方法。本規(guī)范規(guī)定的盾構(gòu)法的一般性標(biāo)準(zhǔn),是根據(jù)以往的理論和實(shí)踐認(rèn)為是恰當(dāng)?shù)模谝?guī)范中沒(méi)有說(shuō)明的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題需要由技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行判斷。技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)具有盾構(gòu)隧道建設(shè)的豐富的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),具有在計(jì)劃、設(shè)計(jì)、施工的各個(gè)階段能夠進(jìn)行正確判斷的能力,和具有一定責(zé)任和權(quán)利的技術(shù)人員。推進(jìn)法等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也適用。此外尚應(yīng)遵循的主要規(guī)范有:(1)盾構(gòu)用標(biāo)準(zhǔn)管片(1994),土木學(xué)會(huì)、日本下水道協(xié)會(huì);(2)隧道技術(shù)規(guī)范及解釋(礦山法篇)(1996),土木學(xué)會(huì)(3)隧道技術(shù)規(guī)范及解釋(明挖法篇)(1996),土木學(xué)會(huì)。(4)混凝土標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范(1996),土木學(xué)會(huì):(5)國(guó)鐵結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(鐵路鋼橋、鋼與混凝土組合橋)(1983),土木學(xué)會(huì):(6)公路橋梁規(guī)范及解釋(1994),日本道路協(xié)會(huì)(7)共同溝設(shè)計(jì)指南(1986)日本道路協(xié)會(huì)(8)日本工業(yè)規(guī)格(J1S),日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查會(huì)。本規(guī)范是以盾構(gòu)法施工為前提的,但隧道的施工方法除盾構(gòu)法外,還有許多方法。選定合適的隧道施工方法,對(duì)安全而經(jīng)濟(jì)地修建是極為重要的。選定隧道施工方法時(shí),要充分研究構(gòu)筑方法的得失。解釋中的表1·1是一個(gè)大致的比較。解釋表1·1主要施工方法的比較比較項(xiàng)目礦山法盾構(gòu)法明挖法工法概要可有效地利用圍巖的支護(hù)功能,采用噴混凝土、錨桿等確保圍巖穩(wěn)定的施工方法。通常以開(kāi)挖時(shí)掌子面能自穩(wěn)為前提,不能確保時(shí),可采用輔助工法。用盾構(gòu)在地中推進(jìn),用噸殼維護(hù)坑道的穩(wěn)定,防止土砂崩塌的施工方法。密閉型盾構(gòu)是用泥水或泥土對(duì)抗土壓和水壓保持掌子面的穩(wěn)定。開(kāi)放型盾構(gòu)是以掌子面自穩(wěn)為前提的,不能自穩(wěn)時(shí),要采用輔助工法。從地表面向下開(kāi)挖,到規(guī)定位置后修筑結(jié)構(gòu),再回填到地表面的施工方法。一般都采用全斷面明挖法。也有蓋挖順筑法和蓋挖逆筑法之分。適應(yīng)地質(zhì)一般說(shuō),適合所有的地質(zhì)條件(從硬巖到軟巖、土質(zhì))。主要采取改變支護(hù)剛性、開(kāi)挖方式、輔助工法等來(lái)適應(yīng)地質(zhì)條件的變化。一般說(shuō),適應(yīng)沖積層、洪積層、新第3紀(jì)地層。易于適應(yīng)地質(zhì)條件的變化。在有局部巖層的條件下也可采用?;旧?,對(duì)地質(zhì)條件無(wú)限制。主要是選擇合理的支擋結(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)。地下水對(duì)策開(kāi)挖時(shí)遇有影響掌子面穩(wěn)定性、圍巖穩(wěn)定的地下水時(shí),要采用壓漿止水、井點(diǎn)降水等措施。在密閉型盾構(gòu)中,不需要采取特殊措施。開(kāi)放型盾構(gòu)就需要采取相應(yīng)措施。出現(xiàn)底鼓等現(xiàn)象時(shí),要加深支擋結(jié)構(gòu)深度,或采用降低地下水位的措施。隧道深度在未固結(jié)圍巖中,埋深/隧道直徑比(H/D)很?。ㄐ∮?)時(shí),要采取有效控制地表下沉的措施。最小埋深,一般是盾構(gòu)的直徑左右,采用壓氣施工和泥水盾構(gòu)時(shí),要主要噴發(fā)現(xiàn)象的出現(xiàn)。最大深度決定于地下水壓。最小埋深沒(méi)有什么施工上的限制。最大埋深目前約在40m左右。斷面形狀原則上采用拱形。施工著可以改變斷面形狀。圓形是標(biāo)準(zhǔn)斷面。采用特殊盾構(gòu)時(shí),可以采用半圓形、橢圓形、矩形、多圓形等。施工中改變斷面形狀,一般說(shuō)是很困難的。一般采用矩形斷面,但復(fù)雜的斷面也能適應(yīng)。斷面大小一般在150m左右,但也有超過(guò)200m的情況。施工中可能改變斷面形狀和尺寸。目前最大的直徑是14m。施工中改變外徑尺寸,一般是很困難的。施工上沒(méi)有特別的限制。線形幾乎沒(méi)有什么限制曲線半徑/盾構(gòu)直徑=3的小曲線,是可能的。幾乎沒(méi)有什么限制對(duì)周邊環(huán)境的影響接近結(jié)構(gòu)物施工時(shí)要采取輔助措施。降低地下水位會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生不良影響,應(yīng)注意。在淺埋情況下,要特別注意地表下沉的控制。對(duì)路面交通,除豎井外,幾乎沒(méi)有影響。噪聲、振動(dòng)只局限于洞口。接近施工時(shí),也要采用輔助工法。對(duì)路面交通,除豎井外,幾乎沒(méi)有影響。噪聲、振動(dòng)只局限于洞口。地表下沉較易控制。接近施工時(shí),也要采用輔助工法。對(duì)路面交通的影響大。各施工階段都要采取噪聲、振動(dòng)對(duì)策。第2條定義盾構(gòu)---開(kāi)挖土砂圍巖的主要機(jī)械,由切口環(huán)、支承環(huán)及盾尾三部分組成。也叫作盾構(gòu)機(jī)。盾構(gòu)法---用盾構(gòu)在圍巖中推進(jìn),一邊防止土砂的崩坍,一邊在其內(nèi)部進(jìn)行開(kāi)挖、襯砌作業(yè)的修建隧道的方法。盾構(gòu)隧道---用盾構(gòu)法修建的隧道。豎井---為進(jìn)行盾構(gòu)隧道的施工,將盾構(gòu)運(yùn)入、運(yùn)出、組裝、解體、運(yùn)出開(kāi)挖下來(lái)的土砂、運(yùn)入及運(yùn)出機(jī)械設(shè)備、人員出入、供電、給排水、通風(fēng)管道的引人、引出等的作業(yè)坑道。根據(jù)其作用、目的可將豎井分為出發(fā)豎井、中間豎井、方向轉(zhuǎn)換豎井及到達(dá)豎井。
隧道的曲線半徑---隧道中心線處的線路半徑。隧道埋深---從地表面到襯砌頂端的深度。襯砌---承受盾構(gòu)隧道四周的土壓、水壓,確保隧道凈空的結(jié)構(gòu)叫襯砌。襯砌分為一次襯砌和二次襯砌。在一般情況下,一次襯砌是由管片組裝成的環(huán)形結(jié)構(gòu)。但也有代替管片直接灌注混凝土的(模筑混凝土襯砌)。二次襯砌是在一次襯砌內(nèi)側(cè)灌注的混凝土結(jié)構(gòu)。主要采用模筑混凝土襯砌。管片---盾構(gòu)法中采用的隧道襯砌。一般采用鋼筋混凝土、或金屬管片。一般是將數(shù)個(gè)管片組裝成圓形或多圓形的襯砌。背后回填注漿---向盾構(gòu)隧道的管片和圍巖之間的空隙(盾尾空隙)壓人填充材料。第3條有關(guān)法規(guī)在采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工之前,必須對(duì)有無(wú)應(yīng)遵循的規(guī)范,其內(nèi)容、手續(xù)及措施等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。【解釋】在施工過(guò)程中,由于要受法規(guī)的制約,故必須充分調(diào)查、研究對(duì)工程的限制程度、手續(xù)、對(duì)策等,并辦理有關(guān)手續(xù),取得認(rèn)可或承認(rèn)。因取得承認(rèn)或認(rèn)可,需要一些時(shí)間,這一點(diǎn)必須給以充分考慮。有關(guān)法規(guī)由于地區(qū)不同多少有些差異也要予以注意。主要的有關(guān)法規(guī),見(jiàn)表1.2。第2章調(diào)查第4條調(diào)查目的調(diào)查目的是為了能夠安全、迅速且經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行盾構(gòu)施工而進(jìn)行的。調(diào)查大致可分為:地條件調(diào)查(2)障礙物調(diào)查(3)地形及地質(zhì)調(diào)查(4)環(huán)境保護(hù)調(diào)查【解釋】調(diào)查是為了獲得在計(jì)劃、設(shè)計(jì)、施工及維修管理各階段所需的基礎(chǔ)資料而進(jìn)行的。調(diào)查結(jié)果可作為選定隧道線路,確定可否采用盾構(gòu)法施工、以及研究環(huán)境保護(hù)對(duì)策、決定工程的規(guī)模和內(nèi)容,以及隧道竣工后的維修管理維的資料。為此,在調(diào)查工作中必須充分注意這些情況。除此處所述的調(diào)查之外的有關(guān)各種量測(cè)和觀測(cè)記錄等,可參照第20條。第5條當(dāng)?shù)貤l件調(diào)查當(dāng)?shù)貤l件調(diào)查,包括以下各項(xiàng):(1)土地利用和權(quán)利的關(guān)系(2)未來(lái)計(jì)劃;(3)道路類別和路面交通情況(4)確保工程用地的難易。(5)河、湖、海的情況,(6)工程用電和給排水設(shè)施?!窘忉尅克^當(dāng)?shù)貤l件調(diào)查就是針對(duì)上述各項(xiàng),調(diào)查隧道經(jīng)過(guò)地區(qū)附近的環(huán)境,主要用來(lái)選定線路和研究盾構(gòu)施工方法的可行性及確定隧道工程的規(guī)模、內(nèi)容,也被用作實(shí)際施工時(shí)的資料。(1)所謂土地利用調(diào)查,就是根據(jù)各種地圖、實(shí)地踏勘,調(diào)查市區(qū)、山區(qū)、河海等的利用情況,尤其是在市區(qū),還要了解該地區(qū)的用途(住宅、商業(yè)、工業(yè))市街化的程度等。土地權(quán)利關(guān)系的調(diào)查,首先要了解是公共用地還是民用地,而后調(diào)查相應(yīng)的權(quán)利關(guān)系。特別是市街地中的民用地的權(quán)利關(guān)系是相當(dāng)復(fù)雜的,必須進(jìn)行仔細(xì)地調(diào)查。視需要還要調(diào)查有無(wú)文物的調(diào)查。掌握隧道施工時(shí)附近地區(qū)對(duì)地表和地下的制約條件等。(2)調(diào)查施工地區(qū)的城市計(jì)劃和其他各種設(shè)施計(jì)劃等的規(guī)模、工期,限制事項(xiàng)等,并反映到選定路線、襯砌結(jié)構(gòu)、施工計(jì)劃中。(3)當(dāng)在道路下面開(kāi)挖盾構(gòu)隧道時(shí),應(yīng)調(diào)查該道路的類別、重要程度,對(duì)開(kāi)挖和回填路面有無(wú)限制以及路面的交通量等。特別是,豎井的設(shè)置位置,對(duì)道路交通影響極大,在選定時(shí)一定要與使用時(shí)的利用計(jì)劃配合好,還要研究豎井是否可設(shè)在路面上以及棄土和材料運(yùn)輸?shù)碾y易等。同時(shí),盾構(gòu)施工造成路面變異時(shí),也要事前加以研究。(4)豎井作業(yè)基地是從隧道選線階段開(kāi)始直到完工為止的全過(guò)程中極為重要的環(huán)節(jié)。為確保此用地,應(yīng)根據(jù)地圖、勘察等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,以采取必要的措施。采用盾構(gòu)法時(shí),由于需要確保適當(dāng)?shù)臈壨翀?chǎng),必須對(duì)棄土場(chǎng)、運(yùn)土路線進(jìn)行調(diào)查,井將其結(jié)果反映在設(shè)計(jì)施工中。(5)當(dāng)在河流底下或河流附近修建隧道時(shí),應(yīng)調(diào)查河流斷面、堤壩結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件,一般應(yīng)將隧道置于距河底有足夠的深度和距離之處。同時(shí),視情況,應(yīng)調(diào)查河流水文、航運(yùn)、水利用情況等。在湖海底下修建隧道時(shí)也應(yīng)據(jù)此辦理。(6)為了確保工程用電,必須對(duì)作業(yè)基地附近已有的送、配電線的容量、電壓和受變電的難易進(jìn)行調(diào)查。必要時(shí),應(yīng)研究確保預(yù)備電源的措施。為了確定給排水計(jì)劃,必須對(duì)可以取水的上水道的位置、管徑、流量和排水地點(diǎn)(下水道、河、海),可能的排水量和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行調(diào)查。第6條障礙物調(diào)查障礙物調(diào)查包括以下各項(xiàng):(1)地上和地下結(jié)構(gòu)物,(2)埋設(shè)物(3)井和古井(4)建筑物及臨建工程遺跡(5)其他【解釋】在選定線路前,必須對(duì)有無(wú)直接障礙物或位于施工影響范圍內(nèi)的各種設(shè)施進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。此調(diào)查應(yīng)從保護(hù)隧道周邊各種設(shè)施和確保盾構(gòu)法施工安全兩方面進(jìn)行。研究既有建筑物的變異、枯水、水井污染、噴發(fā)、漏氣、流泥和作用在隧道上的土壓、超載等。(1)對(duì)于地上結(jié)構(gòu)物,應(yīng)調(diào)查結(jié)構(gòu)型式(如是建筑物,應(yīng)調(diào)查是木結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),如是為橋梁,應(yīng)調(diào)查是靜定或超靜定結(jié)構(gòu)),基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、有無(wú)地下室、基礎(chǔ)埋入深度。對(duì)于地下結(jié)構(gòu)物(地下停車場(chǎng)、地下商店、地下鐵道等)應(yīng)調(diào)查結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)物底面的深度等。同時(shí),調(diào)查這些建筑的使用情況也是非常重要的。對(duì)設(shè)置精密儀器的建筑物,要進(jìn)行特別仔細(xì)地調(diào)查。(2)對(duì)于煤氣管、上下水道、電力、通信電纜等埋設(shè)物,有必要預(yù)先進(jìn)行沿線調(diào)查。尤其是,在豎井設(shè)置位置處要進(jìn)行仔細(xì)地調(diào)查。調(diào)查,不僅要參照管理者的臺(tái)賬等資料,也要采取試驗(yàn)坑探和地中探查等方法,實(shí)地確認(rèn)其規(guī)模、深度、老朽程度等。(3)對(duì)于井和古井,主要是調(diào)查其使用情況、噴發(fā)、缺氧空氣的噴出等危險(xiǎn)。特別是采用壓氣盾構(gòu)時(shí),與其他調(diào)查項(xiàng)目相比,此項(xiàng)調(diào)查的范圍應(yīng)廣泛些。調(diào)查內(nèi)容有位置、深度,使用情況、缺氧空氣的有無(wú)及其程度等。在有枯水和污染可能時(shí),還應(yīng)調(diào)查測(cè)試一年內(nèi)的水位變化情況及水質(zhì)。對(duì)于古井,應(yīng)將當(dāng)?shù)厝颂峁┑男畔⑴c現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況相對(duì)照,予以確認(rèn)。(4)一般說(shuō)來(lái),對(duì)建筑物和臨時(shí)工程遺跡的調(diào)查是困難的,但為防止在盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中遇到意外的障礙及對(duì)周圍地層產(chǎn)生過(guò)多的擾動(dòng),應(yīng)盡可能地向土地管理人進(jìn)行了解。另外,還應(yīng)對(duì)殘存物、回填情況、土壤和地下水的污染情況進(jìn)行調(diào)查。(5)應(yīng)對(duì)計(jì)劃修建的結(jié)構(gòu)物與既有結(jié)構(gòu)物進(jìn)行同樣的調(diào)查,宜盡可能地減少相互間的干擾。對(duì)于內(nèi)設(shè)精密儀器的建筑物的調(diào)查,應(yīng)慎重進(jìn)行。第7條地形和地質(zhì)調(diào)查地形和地質(zhì)調(diào)查包括以下各項(xiàng):(1)地形(2)地質(zhì)構(gòu)造(3)土質(zhì)(4)地下水(5)缺氧空氣、有害氣體的有無(wú)及其他宜通過(guò)踏勘、鉆孔、試掘等適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行上述各項(xiàng)調(diào)查,關(guān)于調(diào)查位置和調(diào)查項(xiàng)目由技術(shù)負(fù)責(zé)人確定?!窘忉尅坑捎诘匦魏偷刭|(zhì)條件是影響盾構(gòu)法設(shè)計(jì)、施工難易的決定性因素,故對(duì)該項(xiàng)調(diào)查必須詳細(xì)進(jìn)行。盾構(gòu)施工所進(jìn)行的地形、地質(zhì)調(diào)查的主要項(xiàng)目如解釋表1·3所示,但可根據(jù)工程內(nèi)容和規(guī)模的需要予以省略或追加。解釋表1·3盾構(gòu)施工的地形及土質(zhì)調(diào)查調(diào)查階段預(yù)備調(diào)查基本調(diào)查詳細(xì)調(diào)查調(diào)查目的·掌握地形、土質(zhì)、地層構(gòu)成的大致情況·獲得預(yù)測(cè)有問(wèn)題的土質(zhì)的基礎(chǔ)資料·掌握整個(gè)線路的地層構(gòu)成及土質(zhì)狀況·掌握土質(zhì)的各種特性·編制土質(zhì)縱斷面圖·補(bǔ)充土質(zhì)調(diào)查·對(duì)設(shè)計(jì)施工上有問(wèn)題的土質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查·地震、其他特殊條件時(shí)的設(shè)計(jì)資料調(diào)查方法·收集、整理既有資料·收集、整理附近類似工程的資料·文獻(xiàn)調(diào)查·現(xiàn)地觀察·鉆孔調(diào)查·標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)
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