文档内容
第三节 隧道开挖
一、一般规定★
二、隧道开挖方法★★
三、洞口与浅埋段开挖★★
四、洞身开挖★★
五、监控量测★★
六、通风防尘与职业健康★
总体工艺流程:施工准备——测量放样——洞口进洞开挖——洞身开挖和仰拱开挖——装渣外运——洞身支护
——洞身防水排水施工——二次衬砌——隧道路面——隧道机电工程施工等。
一、一般规定
(7)对向开挖应遵循下列规定:
①隧道对向开挖的两工作面相距达到4倍隧道跨度时,两端施工应加强联系、统一指挥,两工作面不得同时起
爆。
②土质和软弱破碎围岩,两开挖面相距达到3.5倍隧道跨度时,应改为单向开挖。
③围岩条件较好地段,两开挖面相距达到2.5倍隧道跨度时,应改为单向开挖。
二、隧道开挖方法
(一)开挖方法的分类
隧道工程的开挖施工方法分类表 表5-17
类别 施工方法
基坑开挖法 放坡开挖法、支挡开挖法、盖挖法等
明挖法
沉管法
钻爆法 传统矿山法(MTM),新奥法(NATM),浅埋暗挖法,新意法,挪威法等
暗挖法
机械开挖法 盾构法,掘进机法(TBM法),顶进法,铣挖法等
(二)开挖方法简介
1、暗挖法(新奥法)施工
目前国内外应用最广泛的就是钻爆法。
新奥法以光面爆破、喷锚支护、监控量测为三大要素,其核心思想是充分发挥围岩的自承载作用。支护体系是
复合式衬砌,由初期支护、防水层和二次衬砌组合而成。
新奥法施工的核心工艺流程:开挖→第一次支护→洞身防水排水施工→第二次支护。2. 明挖法
根据基坑的开挖方法,分为放坡开挖法、支挡开挖法和盖挖法。
(1)基坑开挖法的施工工艺流程
基坑围护结构施工→地下水控制→基坑土体的开挖→修筑隧道的主体结构→回填并恢复地面或路面。
(3)基坑加固与地下水控制
基坑开挖需要保持地下水位在基底0.5m以下。
(4)基坑土体开挖
原则:分层、分段、分块、对称、平衡、限时。
先撑后挖、限时支撑、严禁超挖。
3. 沉管法隧道施工
对于饱和软土地层中的水底隧道施工,常采用盾构法和沉管法。【例-多选题】下列属于隧道施工中钻爆法的是( )。
A.盖挖法
B.矿山法
C.新奥法
D.浅埋暗挖法
E.盾构法
答案:BCD
解析:A属于明挖法;E属于机械开挖法。
【例-多选题】新奥法采用的支护体系是复合式衬砌,由( )组合而成。
A.初期支护
B.超前支护
C.防水层
D.管棚支护
E.二次衬砌
答案:ACE
解析:新奥法采用的支护体系是复合式衬砌,由初期支护、防水层和二次衬砌组合而成。
三、洞口与浅埋段开挖
分项工程:洞口边仰坡防护、洞门及其相邻的翼墙浇筑、截水沟、洞口排水沟、明洞浇筑、明洞防水层、明洞
回填等。(一)隧道洞口开挖与进洞防护
(1)遵循"早进洞、晚出洞"的开挖原则。
(2)洞口开挖与防护应符合下列规定:
①洞口边坡及仰坡应自上而下开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖。
②宜采用人工配合机械开挖,或者采用控制爆破措施减少对边仰坡及围岩的扰动。
③边仰坡应及时施作。
④应随时检查、监测边坡和仰坡的变形状态。
(4)开挖进洞前,应完成管棚、地层加固、降水等设计要求的辅助工程的施工。
(6)洞门墙施工应符合下列规定
①洞门墙宜在洞口衬砌施工完成后及时施作。
③洞口衬砌两侧端墙砌筑和墙背回填应对称施工。
④洞门墙背排水设施应与洞门墙同步施工。
(二)明洞工程施工
(1)明洞施工方法
方法 适用范围
适用于浅埋地段,或地质条件较好,开挖后边坡能够稳定的地段。需要足够配套的施工
拱墙整体灌注法
机具。先墙后拱法 适用于开挖后边坡能够稳定的地段,而施工机具不足以供拱墙整体灌注。
适用于岩层破碎,路堑边坡较高,全部明挖可能引起坍塌,但拱脚岩层承载力较好,且
先拱后墙法
能保证拱圈稳定的地段。
适用于半路堑式明洞,且内侧地质松软,不能采用先拱后墙法,或路堑式明洞拱脚处地
墙拱交替法
层松软,不能采用先拱后墙法。
3、明洞回填施工
分墙背回填和拱背回填两个部位。
(1)明洞拱背回填应在外模拆除、防水层
和排水盲管施工完成后进行。
人工回填时,拱圈混凝土强度应不小于设计强度的 75%,机械回填时,拱圈混凝土强度应不小于设计强度。
(2)明洞两侧回填的水平宽度小于1.2m的范围应采用浆砌片石或同级混凝土回填。
(3)明洞土石回填应对称分层夯实。
(4)回填料不宜采用膨胀岩土。
(5)单侧设有反压墙的明洞回填,应在反压墙施工完成后进行。
(6)回填时,不得采用倾填作业。
4. 质量检验实测项目及其规定值或允许偏差
明洞浇筑的实测项目表 表5-18
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率
混凝土强度
1△ 在合格标准内 按JTG F80/1—2017附录D检查
(MPa)
混凝土厚度 尺量或按附录R检查:每10m检查1个断面,每个断面
2△ 不小于设计值
(mm) 测拱顶、两侧拱腰和两侧边墙,共5点
墙面平整度 施工缝、变形缝处20
3 2m直尺:每10m每侧连续检查2尺,测最大间隙
(mm) 其他部位5明洞回填的实测项目表 表5-19
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率
1 回填压实 符合设计要求 尺量:厚度及压实遍数检查
2 每层回填层厚度(mm) ≤300 尺量:每层每侧测5点
3 两侧回填高差(mm) ≤500 水准仪:每层每侧测3处
4 坡度 满足设计要求 尺量:检查3处
5 回填厚度(mm) 不小于设计值 水准仪:拱顶测5处
(三)浅埋段工程施工
1、浅埋隧道:作用在支护结构之上的土压力受隧道埋置深度、地形条件及地表环境影响的隧道。
(2)浅埋段的工程施工原则
管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测、速反馈、控沉陷。
(3)浅埋段施工应符合下列规定:
①围岩自稳能力差,或三车道及以上跨度隧道的浅埋段,可选择地表降水、地表加固、管棚、超前小导管、预
注浆等辅助工程措施。
【例-多选题】下列关于隧道洞口施工的说法中,正确的有( )。
A.应遵循"晚进洞、早出洞"的开挖原则。
B.洞口边坡及仰坡应自下而上进行开挖
C.明洞回填分墙背回填和拱背回填两个部位
D.宜采用人工配合机械开挖
E.明洞拱背回填应在外模拆除、防水层和排水盲管施工完成后进行
答案:CDE
解析:A应是早进洞、晚出洞;B应是自上而下进行开挖。