隧道工程的特點(diǎn),、難點(diǎn)與施工方法
一,、 隧道工程的特點(diǎn)
1、整個(gè)工程埋于地下,,因此工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件對隧道施工的成敗起著重要的,、甚至決定性的作用,;
2、公路隧道是一個(gè)形狀扁平的建筑物,;
3,、地下施工環(huán)境較差;
4,、施工工地一般都位于偏遠(yuǎn)的深山峽谷之中,;
5、公路隧道埋設(shè)于地下,,一旦建成就難以更改,;
6、施工可以不受或少受晝夜更替,。
二,、隧道工程的難點(diǎn)
新奧法的基本原則可概括為:少擾動(dòng)、早噴錨,、勤量測,、緊封閉
隧道施工方案,要考慮的因素有:
1,、工程的重要性一般由工程的規(guī)模,、使用上的特殊要求、以及工期的緩急體現(xiàn)出來,;
2,、隧道所處的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件;
3,、施工技術(shù)條件和機(jī)械裝備狀況,;
4、施工中動(dòng)力和原材料供應(yīng)情況,;
5,、工程投資與運(yùn)營后的社會(huì)效益和經(jīng)營效益;
6,、施工安全狀況,;
7、有關(guān)污染,、地面沉降等環(huán)境方面的要求和限制
新奧地利隧道施工法:以控制爆破為開挖方法,以噴射混凝土和錨桿為主要支護(hù)手段,,通過檢測控制圍巖的變形,,動(dòng)態(tài)修正設(shè)計(jì)參數(shù)和變動(dòng)施工方法的一種隧道施工法,其核心內(nèi)容是充分發(fā)揮圍巖的自承能力
三,、隧道施工方法:
1,、山嶺隧道施工方法(礦山法(傳統(tǒng)礦山方法,、新奧法)、掘進(jìn)機(jī)法)
2,、淺埋隧道施工方法(明挖法,、地下連續(xù)墻法、蓋挖法,、淺埋暗挖法,、盾構(gòu)法)
3、水底隧道施工方法(沉管法,、盾構(gòu)法)
全段面法適用于Ⅳ—Ⅵ類巖質(zhì)較完整的硬巖中,,這個(gè)長度不應(yīng)小于1KM
全斷面法的優(yōu)點(diǎn)是:工序少、相互干擾少,,便于組織施工和管理,;工作空間大,便于組織大型機(jī)械化施工,,因此施工進(jìn)度高,、施工環(huán)境好
臺(tái)階法分為長臺(tái)階法(適用于Ⅰ—Ⅲ級圍巖、速度快),、短臺(tái)階法(特點(diǎn):可以縮短支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合的時(shí)間Ⅱ—Ⅴ級圍巖),、超短臺(tái)階法(特點(diǎn):有利于控制圍巖變形,適用于膨脹形圍巖和土質(zhì)圍巖)
在所有臺(tái)階法施工中,,開外下半斷面時(shí)要求做到以下幾點(diǎn):
1,、下班斷面的開挖應(yīng)在上班斷面初期支護(hù)基本穩(wěn)定后進(jìn)行,或采用其他有效措施確保初期支護(hù)體系的穩(wěn)定性,;采用單側(cè)落底或雙側(cè)交錯(cuò)落底,,避免上部初期支護(hù)兩側(cè)同時(shí)懸空;又如,,視圍巖狀況嚴(yán)格控制落底長度,,一般采用1—3米,并不得大于6米
2,、下部邊墻開挖后必須立即噴射混凝土,,并按規(guī)定做初期支護(hù)
3、量測工作必須及時(shí),,以觀察拱頂,、拱腳和邊墻中部位移值,當(dāng)發(fā)現(xiàn)速率增大,,應(yīng)立即進(jìn)行底(仰)供封閉,,或縮短進(jìn)尺,加強(qiáng)支護(hù),,分割掌子面等
分部開挖法可分為三種變化方案:
臺(tái)階分部開挖法,、單側(cè)壁導(dǎo)坑法,、雙側(cè)壁導(dǎo)坑發(fā)。
臺(tái)階分部開挖法特點(diǎn):
1,、由于由于核心土支頂工作面,,增加了圍巖穩(wěn)定,故上臺(tái)階可以延長一些,,從而減少了對下臺(tái)階的干擾
2,、施工速度慢,分塊多不利于通風(fēng),。適用:土質(zhì)易坍塌的軟弱圍巖小型施工機(jī)具條件,。
單側(cè)壁導(dǎo)坑法特點(diǎn):
將大跨度斷面分割成小跨度,便于施工,,適用:斷面跨度大,,地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中。 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法特點(diǎn):使跨度變更小,,增加穩(wěn)定性,,斷面分塊多,擾動(dòng)大,,每塊都是在開挖后立即各自閉合,,所以在施工中間
適用:當(dāng)隧道跨度很大,地表沉陷要求嚴(yán)格,,圍巖條件特別差
常用的掘進(jìn)方式有:鉆眼爆破掘進(jìn),、掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)、人工掘進(jìn)三種形式
上下導(dǎo)坑先拱后墻法:優(yōu)點(diǎn):
有拱圈保護(hù),,安全,,有兩個(gè)導(dǎo)坑,通風(fēng),,排水,,運(yùn)輸條件較好。缺點(diǎn):兩個(gè)導(dǎo)坑增加了造價(jià),,邊墻需要開挖馬口,,干擾大,速度慢,。
特殊地質(zhì)地段隧道施工,,以先治水、短開挖,,弱爆破,、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤檢查,、穩(wěn)步前進(jìn)為指導(dǎo)原則
鉆眼爆破:適用于堅(jiān)硬、次堅(jiān)石質(zhì)隧道
鉆眼工具:風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī),,液壓鑿巖機(jī)
膨脹土圍巖的基本特性:1,、膨脹土圍巖大多具有原始地層的超固結(jié)特性,使土體中儲(chǔ)存有較高的初始應(yīng)力,;2,、膨脹土中有各種形態(tài)發(fā)育的裂隙,形成土體的多裂隙性,;3,、膨脹土圍巖因吸水而膨脹,失水而收縮,,土體中干濕循環(huán)產(chǎn)生脹縮效應(yīng)
膨脹土圍巖對隧道施工的危害:1,、圍巖裂縫;2,、坑道下沉,;3、圍巖膨脹突出和坍塌,;4,、底膨5、襯砌變形和破壞
膨脹土圍巖的隧道施工要點(diǎn):1,、加強(qiáng)調(diào)查,、量測圍巖的壓力和流變;2,、合理選擇施工方法,;3、防止圍巖濕度變化,;4,、合理進(jìn)行圍巖支護(hù)
溶洞一般有死、活,、干,、濕、大,、小幾種
巖溶地段隧道常用處理溶洞的方法,,有引、堵,、越,、繞四種
發(fā)生塌方的主要原因:1、不良地質(zhì)及水文地質(zhì)條件;2,、隧道設(shè)計(jì)考慮不同,;3、施工方法和措施不當(dāng),;4,、施工組織管理不到位
預(yù)防坍方的施工措施:先排水、短開挖,、弱爆破,、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌,、勤測量的施工方法
隧道坍方的處理措施:1,、隧道發(fā)生坍方,應(yīng)及時(shí)迅速處理,,處理時(shí)必須詳細(xì)觀測坍方范圍,。形狀,坍穴的地質(zhì)構(gòu)造,,查明坍方放生的原因和地下水活動(dòng)情況,;2、處理坍方應(yīng)先加固未坍塌地段,、防止繼續(xù)發(fā)展,;3、處理坍方的同時(shí),,應(yīng)加強(qiáng)防排水工作,;4、坍方地段的襯砌,,應(yīng)視坍穴大小和地質(zhì)情況予以加強(qiáng),;5、采用新奧良施工的隧道條件或有條件的隧道,,坍方后要加設(shè)量測點(diǎn),,增加量測頻率,根據(jù)量測頻率,,根據(jù)量測信息及時(shí)研究對策,,淺埋隧道,要進(jìn)行地表下沉量測
隧道穿越松散地層應(yīng)減少對圍巖的擾動(dòng),,一般采取先護(hù)后挖,,密閉支撐,邊挖邊封閉的施工原則,,必要時(shí)可采用超前注漿改良地層和控制地下水等措施,。主要施工方法有:1,、超前支護(hù)(1、超前錨桿或超前小鋼管 選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 2,、超前管棚法),;2、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿,;3,、降水、堵水
流砂宜采取以下措施進(jìn)行治理:1加強(qiáng)調(diào)查,,指定方案;2,、因地制宜,、綜合治水;3,、先護(hù)后挖,,加強(qiáng)支護(hù);4,、盡早襯砌,,封閉成環(huán)
隧道內(nèi)巖爆的特點(diǎn):1、巖爆在未發(fā)生前并無明顯預(yù)兆,;2,、巖爆時(shí),巖塊自洞壁圍巖母體彈射出來,,議案呈中厚邊薄的不規(guī)則片狀,,塊狀大小多呈幾平方厘米長寬的薄片,個(gè)別的達(dá)幾十平方厘米長寬,;3,、巖爆放生的地點(diǎn),多在新開挖工作面及其附近,,個(gè)別的也有距離新開挖工作面較遠(yuǎn)處
防治巖爆發(fā)生的措施主要有兩種:一是強(qiáng)化圍巖,,二是弱化圍巖
瓦斯放出的類型:滲出、噴出,、突出,,第一種發(fā)出量最大
防止瓦斯事故的措施:1、隧道穿過瓦斯溢出地段,,應(yīng)預(yù)先確定瓦斯探測方法,,并制定瓦斯稀釋措施,防爆措施和緊急機(jī)緣措施等,;2,、隧道通過瓦斯地區(qū)的施工方法,宜采取全斷面開挖,因其工序簡單,、面積大,、通風(fēng)好、隨掘進(jìn)隨襯砌,,能夠很快縮短煤層的瓦斯放出時(shí)間和縮小圍巖暴露面,,有利于排除瓦斯;3,、加強(qiáng)通風(fēng)是防止瓦斯爆炸最有效的辦法,;4、洞內(nèi)空氣中允許的瓦斯?jié)舛葢?yīng)控制在規(guī)定范圍以下,;5,、開挖工作面風(fēng)流中和電動(dòng)機(jī)附近20米以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%,必須停工,,停機(jī),,撤出人員,切斷電源,,進(jìn)行處理,;6、瓦斯隧道必須加強(qiáng)通風(fēng),,防止瓦斯積聚,;7、如開挖進(jìn)入煤層,,瓦斯排放量較大,,使用一般的通風(fēng)手段難以稀釋到安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可使用超前周邊全封閉預(yù)注漿,;8,、采用防爆措施
光面爆破是指爆破后斷面輪廓整齊,超挖和欠挖符合規(guī)定要求爆破,,其主要標(biāo)準(zhǔn)是:1,、開挖輪廓成型規(guī)則,巖面平整,;2,、巖面上保存50%以上孔痕,并無明顯的爆破裂縫,;3,、爆破后圍巖壁上無危石
影響爆破的因素:1、巖石介質(zhì)的爆破特性對爆破效果的影響,;2,、爆破參數(shù)與工藝對爆破效果的影響,;3、自由面得大小與數(shù)量,;4,、最小抵抗線與孔密集系數(shù)的大小對爆破的影響
洞口段的施工方法:
洞口段:指隧道開挖可能給地表造成不良影響的隧道范圍的隧道范圍,洞口段特點(diǎn):覆蓋線,,地質(zhì)條件差,,地表水匯集,施工難度大洞口施工段注意事項(xiàng):1,、先清理洞口上方及側(cè)方有可能滑塌的表土,,山坡塊石;2,、避開雨霧,,天氣施工;3,、不得采用深眼大爆破成集中藥包爆破開挖邊仰坡
進(jìn)洞法:
1、全斷面進(jìn)洞法,,適用于巖石為Ⅰ或Ⅱ級圍巖,,初始10—20米區(qū)段的開挖,按爆破
2,、臺(tái)階法進(jìn)洞,,圍巖Ⅲ—Ⅳ級,爆破進(jìn)尺1,,5—2.5米,,系統(tǒng)錨桿和網(wǎng)噴支護(hù)必要時(shí)設(shè)置鋼拱架2、圍巖Ⅴ—Ⅵ級時(shí)要求格外慎重進(jìn)洞,,進(jìn)尺控制在0.5—1.0米,,盡量不爆破而用反鏟等機(jī)械挖掘采用管棚鋼屋架支護(hù)且應(yīng)作整體式鋼筋混凝土襯砌明洞法:在明洞保護(hù)下進(jìn)洞,安全性增加,,同時(shí)造價(jià)也增加,,基巖進(jìn)洞法(環(huán)心開挖留核心土法、側(cè)壁導(dǎo)坑法,、下導(dǎo)坑法)