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隧道工程施工

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隧道工程施工建設過程主要有隧道規劃、勘測、設計、貫通控制測量和施工等工作。隧道施工方法有全斷面法、臺階法、環形開挖留核心土法、中隔壁法(CD法)、交叉中壁法(CRD法)、雙側壁導坑法等。

隧道工程施工方法

1、全斷面開挖法

全斷面開挖法是按照設計輪廓一次爆破成形,然后修建襯砌的施工方法。

適用條件:

(1)I~IV級圍巖,在用于Ⅳ級圍巖時,圍巖應具備從全斷面開挖到初期支護前這段時間內,保持其自身穩定的條件。

(2)有鉆孔臺車或自制作業臺架及高效率裝運機械設備。

(3)隧道長度或施工區段長度不宜太短,根據經驗一般不應小于lkm,否則采用大型機械化施工,其經濟性較差。

2、全斷面開挖法

隧道機械化施工,有三條主要作業線:

開挖作業線:鉆孔臺車、裝藥臺車、裝載機配合自卸汽車(無軌運輸)、裝渣機配合礦車及電瓶車或內燃機車(有軌運輸)。

錨噴作業線:混凝土噴射機、混凝土噴射機械手、錨噴作業平臺、進料運輸設備及錨桿灌漿設備。

模筑襯砌作業線:混凝土拌和機具、混凝土輸送車及輸送泵、防水層作業平臺、襯砌鋼模臺車。

3、全斷面法施工法

全斷面法施工特點:

(1)開挖斷面與作業空間大、干擾??;

(2)有條件充分使用機械,減少人力;

(3)工序少,便于施工組織與管理,改善勞動條件;

(4)開挖一次成形,對圍巖擾動少,有利于圍巖穩定。

4、臺階法施工

臺階法是先開挖上半斷面,待開挖至一定長度后同時開挖下半斷面,上、下半斷面同時并進的施工方法;按臺階長短有長臺階、短臺階和超短臺階三種。近年由于大斷面隧道的設計,又有三臺階臨時仰拱法,甚至多臺階法。

三臺階七步開挖法適用于開挖斷面為100~180 平方米,具備一定自穩條件的Ⅳ、V級圍巖地段隧道的施工。主要表現包括:黃土、強風化巖層(強風化泥巖、強風化泥質粉砂巖等)。不適用于圍巖地質為流塑狀態、洞口淺埋偏壓段(但經過反壓處理或施做超前大管棚后可采用)。

三臺階七步開挖法施工工藝流程

(1)上部弧形導坑環向開挖,施做拱部初期支護;

(2)中、下臺階左右錯開開挖,施做墻部初期支護:

(3)中心預留核心土開挖、隧底開挖,施做隧底初期支護。

每部開挖后均應及時支護,隧底初期支護后應及時施做仰拱,盡早封閉成環。

5、環形開挖留核心土法

環形開挖預留核心土法一般是將開挖面分成環形拱部、上部核心及下部臺階三部分。根據地質好壞將環形拱部斷面分成一塊或幾塊。 先開挖上部導坑弧形斷面留核心土平臺,再開挖下部兩側邊墻、中部核心土的隧道開挖方法。

適用條件:單線隧道IV~ V級圍巖,也可用在雙線隧道I ~ IV級圍巖地段。

6、中隔壁法(CD法)

CD 法是在軟弱圍巖大跨度隧道中,先開挖隧道的一側,并施作中隔壁,然后再開挖另一側的施工方法,主要應用于雙線隧道Ⅳ級圍巖深埋硬質巖地段以及老黃土隧道(Ⅳ級圍巖)地段。

7、交叉中隔壁法(CRD法)

交叉中隔壁法是在軟弱圍巖大跨隧道中,先開挖隧道一側的一或二部分,施作部分中隔壁和橫隔板,再開挖隧道另一側的一或二部分,完成橫隔板施工;然后再開挖施工一側的部分,并延長中隔壁,開挖剩余部分的施工方法。

8、雙側壁導坑法

雙側壁導坑法一般將斷面分成四塊:左、右側壁導坑、上部核心土和下臺階。其原理是利用兩個中隔壁把整個隧道大斷面分成左中右3個小斷面施工,左、右導洞先行,中間斷面緊跟其后;初期支護仰拱成環后,拆除兩側導洞臨時支撐,形成全斷面。兩側導洞皆為倒鵝蛋形,有利于控制拱頂下沉。


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