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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、貫通控製測量和施工等工作。隧道施工方法有全斷麵法、台階法、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、全斷麵開挖法

全斷麵開挖法是按照設計輪廓一次爆破成形,然後修建襯砌的施工方法。

適用條件:

(1)I~IV級圍岩,在用於Ⅳ級圍岩時,圍岩應具備從全斷麵開挖到初期支護前這段時間內,保持其自身穩定的條件。

(2)有鑽孔台車或自製作業台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於lkm,否則采用大型機械化施工,其經濟性較差。

2、全斷麵開挖法

隧道機械化施工,有三條主要作業線:

開挖作業線:鑽孔台車、裝藥台車、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、錨噴作業平台、進料運輸設備及錨杆灌漿設備。

模築襯砌作業線:混凝土拌和機具、混凝土輸送車及輸送泵、防水層作業平台、襯砌鋼模台車。

3、全斷麵法施工法

全斷麵法施工特點:

(1)開挖斷麵與作業空間大、幹擾小;

(2)有條件充分使用機械,減少人力;

(3)工序少,便於施工組織與管理,改善勞動條件;

(4)開挖一次成形,對圍岩擾動少,有利於圍岩穩定。

4、台階法施工

台階法是先開挖上半斷麵,待開挖至一定長度後同時開挖下半斷麵,上、下半斷麵同時並進的施工方法;按台階長短有長台階、短台階和超短台階三種。近年由於大斷麵隧道的設計,又有三台階臨時仰拱法,甚至多台階法。

三台階七步開挖法適用於開挖斷麵為100~180 平方米,具備一定自穩條件的Ⅳ、V級圍岩地段隧道的施工。主要表現包括:黃土、強風化岩層(強風化泥岩、強風化泥質粉砂岩等)。不適用於圍岩地質為流塑狀態、洞口淺埋偏壓段(但經過反壓處理或施做超前大管棚後可采用)。

三台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、下台階左右錯開開挖,施做牆部初期支護:

(3)中心預留核心土開挖、隧底開挖,施做隧底初期支護。

每部開挖後均應及時支護,隧底初期支護後應及時施做仰拱,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麵分成環形拱部、上部核心及下部台階三部分。根據地質好壞將環形拱部斷麵分成一塊或幾塊。 先開挖上部導坑弧形斷麵留核心土平台,再開挖下部兩側邊牆、中部核心土的隧道開挖方法。

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

6、中隔壁法(CD法)

CD 法是在軟弱圍岩大跨度隧道中,先開挖隧道的一側,並施作中隔壁,然後再開挖另一側的施工方法,主要應用於雙線隧道Ⅳ級圍岩深埋硬質岩地段以及老黃土隧道(Ⅳ級圍岩)地段。

7、交叉中隔壁法(CRD法)

交叉中隔壁法是在軟弱圍岩大跨隧道中,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;然後再開挖施工一側的部分,並延長中隔壁,開挖剩餘部分的施工方法。

8、雙側壁導坑法

雙側壁導坑法一般將斷麵分成四塊:左、右側壁導坑、上部核心土和下台階。其原理是利用兩個中隔壁把整個隧道大斷麵分成左中右3個小斷麵施工,左、右導洞先行,中間斷麵緊跟其後;初期支護仰拱成環後,拆除兩側導洞臨時支撐,形成全斷麵。兩側導洞皆為倒鵝蛋形,有利於控製拱頂下沉。


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