山岭隧道的洞身开挖时采用何种开挖方法,应考虑围岩条件,并与支护衬砌施工相协调,一般选择( )施工技术。
A 、新奥法
B 、传统矿山法
C 、隧道掘进机法
D 、明挖法
【正确答案:A】
隧道洞口开挖拟采用机械施工,洞身开挖使用简易自拼装台车钻眼,多段毫秒雷管引爆,为了提高周边眼的光面爆破效果,周边眼使用专用导爆管引爆。隧道出碴采用装载机装碴,自卸汽车配合运碴。隧道的二次衬砌砼浇筑使用长度为12m的整体式大模板台车,砼在拌和站集中拌制,砼运输车运送,泵送入模。边侧沟施工采用组合钢模板。
(1)隧道施工临时设施的布置:由于计划在隧道进口的单端掘进,隧道施工的临时设施在隧道出口的右侧进行布置。根据洞口地形条件将供风机械设备布置在出口的右侧路基外,蓄水池设在洞顶左边离洞口约80m的位置。在机械进场后立即进行洞口土石方开挖,施工洞顶仰坡截水沟和进行仰坡锚喷坡面加固,做好进洞开挖的准备。
(2)洞口开挖及加固:采用机械施工,按路基土石方施工方法进行开挖,挖至洞口石方段时,为了尽可能减少对洞口仰坡和路基边坡的扰动,必须采用弱爆破或预裂爆破的方法进行开挖。洞口仰坡采用挂网喷砼加固,以利安全进洞。
(3)洞口围岩浅理段的开挖与支护:施工方法采用台阶法施工,上台阶采用超前中空注浆锚杆,上弧导坑环行开挖留核心土法,开挖每循环进尺与型钢拱架间距相同,开挖后及时施作初期支护,下台阶开挖落后于上台阶8~10m,开挖后及时施作初期支护和仰拱,然后对中间岩柱进行注浆加固。
(4)Ⅲ类围岩及Ⅳ类围岩深埋段的开挖与支护:
Ⅳ类围岩采用台阶法开挖,下台阶落后于上台阶8~10m,上、下台阶的初期支护施作必须紧跟着开挖。
Ⅲ类围岩采取全断面方法开挖。
(5)各类围岩的开挖均采用简易自拼装台车钻眼,装载机配合自卸汽车装运出碴。
为了确保隧道施工的安全与稳定,在软弱围岩地段施工中必须遵循“弱爆破、少扰动、短开挖、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则,在施工中应采取以下措施:
a、每次开挖循环进尺以设计的两榀钢架间距为限,并即时施作支护,以达到短开挖,强支护的目的;
b、采用短台阶法开挖,以利快出碴快循环;
c、加强围岩监控量测,及时分析处理量测数据,以利进行下一阶段施工预控制,对隧道施工实行动态技术指导,确保施工的安全和隧道稳定;
d、根据随时掌握的围岩动态和掘进所提示的工程地质情况,对地质发生变化的特殊不良地段可进一步采取加强支护措施,如加密钢支撑,喷自私自利射砼封闭掌子面,超前锚杆,小钢管、小导管注浆临时仰拱封底等多种行之有效的措施加以综合治理。
目前国内外隧道开挖方法有明挖法、盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法、暗挖法、盾构法沉管法。
1、明挖法:
明挖法是指挖开地面,由上向下开挖至设计标高后,自基底由下向上施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护,防止地表沉降、减少对既有建筑物的影响。
2、盖挖顺作法
盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制标准覆萧结构,包括纵、横梁和路面板置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高。依序由下而上施工,回填土。最后视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。
3、盖挖逆作法
盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱,基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至地面标高,利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑,以防止维护结构向基坑内变形,待回填土后将道路复原、恢复交通。
4、盖挖半逆作法
盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后,向下挖土至设计标高后先浇筑底板,再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中,一般都必须设置横撑并施加预应力。
5、暗挖法
暗挖法是在特定条件下,不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工方法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛。
6、盾构法
盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒前端设置有支撑和开挖土体的装置,中段安装有顶进所需的千斤顶,尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装或现浇一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。
7、沉管法
沉管法是将隧道管段分段预制,分段两端设临时止水头部,然后浮运至隧道轴线处,沉放在预先挖好的地槽内,完成管段间的水下连接,移去临时止水头部,回填基槽保护沉管,铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水下通道。
扩展资料:
隧道开挖相关技术:
1、预裂爆破
进行石方开挖时,在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,以缓冲、反射开挖爆破的振动波,控制其对保留岩体的破坏影响,使之获得较平整的开挖轮廓,此种爆破技术为预裂爆破。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用;在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。
2、进洞方式
洞口段覆盖层薄、地质条件差,当开挖深度至起拱线时,先施作进洞导向墙及大管棚,待明洞衬砌完成后,接长管棚尾端,搭接于明洞上,使管棚尾端形成一个固定支撑,在大管棚的保护下开口进内侧壁,两内侧壁导坑的进尺也要错开前后(5~10m)。如果是小间距还必须设置预应力对拉锚杆。
参考资料来源:百度百科-隧道施工技术
1、全断面开挖法
全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:
(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
全断面法施工特点
(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;
(2)有条件充分使用机械,减少人力;
(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;
(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工
台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进
的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:
⑴初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短;
⑵上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工安全。在围岩条件较好时,主要是考虑如何更好的发挥机械效率,保证施工的经济性,故只要考虑后一条件。
台阶开挖法的优缺点:台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速度。但上、下部作业有干扰;台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数,但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后,下部作业就较为安全,但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。
台阶开挖时应注意以下几点:
(1)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合为—个工作面进行同步掘进;长台阶基本上拉开,干扰较小;而短台阶干扰就较大,要注意作业组织。对于长度较短的隧道,可将上半断面贯通后,再进行下半断面施工。
(2)下部开挖时,应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好,则可以分段顺序开挖;若围岩稳定性较差,则应缩短下部掘进循环进尺;若稳定性更差,则可以左右错开,或先拉中槽后挖边帮。
(3)下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土,并按规定做初期支护。
(4)量测工作必须及时,以观察拱顶,拱脚和边墙中部位移值,当发现速率增大立即进行仰拱封闭。
3、环形开挖留核心土法
(1)0环形开挖进尺宜为0.5-1.0m,核心土面积应不小于整个断面面积的50%
(2)开挖后应及时施工喷锚支护、安装钢架支撑,相邻钢架必须用钢筋连接,并应按施工要求设计施工锁角锚杆。
(3)围岩地质条件差,自稳时间短时,开挖前应按设计要求进行超前支护。
(4)核心土与下台阶开挖应再上台阶支护完成后、喷射混凝土达到设计强度的70%
4、中隔壁法(CD法)
CD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再开挖另一侧的施工方法,主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道(Ⅳ级围岩)地段。
5、交叉中隔壁法(CRD法)
是在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道一侧的一或二部分,施作部分中隔壁和横隔板,再开挖隧道另一侧的一或二部分,完成横隔板施工;然后再开挖最先施工一侧的最后部分,并延长中隔壁,最后开挖剩余部分的施工方法。采用短台阶法难确保掌子面的稳定时,宜采用分部尺寸小的CRD法,该工法对控制变形是比较有利的。
CD法是“Center Diaphragm”的简称,而CRD法则是“Cross Diaphragm”的简称。两者既有联系又有区别。它们都用于比较软弱地层中而且是大断面隧道的场合。而前者是在用钢支撑和喷混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法;后者则是用隔壁和仰拱把断面上下、左右分割闭合进行开挖的方法,是在地质条件要求分部断面及时封闭的条件下采用的方法。因此,CRD法与CD法唯一的区别是在施工过程中每一步,都要求用临时仰拱封闭断面。
在CRD法或CD法中,一个关键问题是拆除中壁。一般说,中壁拆除时期应在全断面闭合后,各断面的位移充分稳定后,才能拆除。
6、双侧壁导坑法
(1)侧壁导坑开挖后方可进行下一步开挖。地质条件差时,每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱。
(2)各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺。
(3)应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后在进行另一侧开挖。
(4)左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15米。
(5)当开挖形成全断面时应及时完成全断面初期支护闭合。
(6)中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。