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模块七 隧道工程的质量、安全环保控制类
知识点:分部开挖法施工
分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型,且一般将某部分超前开挖,故也称导坑超前开挖法。
适用于地层较差的大断面地下工程施工,尤其是限制地表下沉较为严格的城市地下工程的施工。
分部开挖法包括:环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法(CD法)交叉中隔壁法(CRD
法)等。
环形开挖留核心土法施工规定:(1)台阶开挖高度宜为 2.5~3.5m。
(2)环形开挖,每循环进尺,V级围岩宜≤1钢架间距,V级围岩宜≤2钢架间距。中下台阶每循环进尺,≤2钢架
间距。核心面积宜不小于断面面积的 50%。
(3)上台阶钢架施工时,应采取有效措施控制其下沉和变形。
(4)拱部超前支护完成后,方可开挖上台阶环形导坑;留核心土长度宜为3~5m,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~
1/2。
(5)各台阶留核心土开挖,每循环进尺宜与其他分部循环进尺相一致。
(6)核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成且喷射混凝土强度达到设计强度的 70% 以后进行。下台阶左右侧
开挖应错开3~5m,同一钢架两侧不得悬空。
(7)仰拱施作应紧跟下台阶,以及时闭合成稳固的支护体系。
知识点:超、欠挖控制
严格控制欠挖。
当岩层完整岩石抗压强度大于 30MPa 并确认不影响衬砌结构稳定和强度时,每1m内欠挖面积宜≤0.1m欠挖隆起
量≤50mm。
拱脚、墙脚以上 1m 内断面范围内及净空图折角对应位置是二次衬砌的关键位置衬砌断面不能减薄,严禁欠挖。
超挖的回填应密实。
拱部坍塌形成的超挖,应编制处理方案,经审批后按方案处理。
对于局部超挖,超挖量不超过 200mm 时,宜采用喷射混凝土回填
对于边墙部位超挖,可采用混凝土或片石混凝土回填。
知识点:钻爆设计与爆破施工(1)钻爆设计规定
施工前应进行钻爆设计。
钻爆设计应根据工程地质、地形环境、开挖断面、开挖方法、循环进尺、钻孔机具、爆破材料和出渣能力等因素
综合考虑。
钻爆设计内容包括:
爆破方法,炮孔(掏槽孔辅助孔、周边孔)的布置、数目深度和角度,炸药种类,装药量和装药结构,起爆方法,
起爆器材和爆破顺序等。
炮孔布置图、周边孔装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。(5)隧道爆破作业人员应当经过培训,持证上岗。爆破作业应按钻爆设计进行钻孔、装药接线和引爆。应控制
周边孔外插角度。
钻孔前,应定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓,经检查符合规定后方可开始钻孔。
(6)装药作业规定:
严禁装药与钻孔平行作业
严禁作业人员穿戴化纤衣物
装药时应使用木质或竹质炮棍进行装药。
已经装药的炮孔应及时堵塞密封。
严禁用块状材料、煤粉或其他可燃材料作炮泥。除膨胀岩土地段隧道和寒区隧道外,炮泥材料宜采用水炮泥、
黏土炮泥。
(7)连线起爆作业规定:
起爆前,应确认临近爆破作业面没有装炸药和雷管。
起爆前,所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。
安全地点至爆破工作面的距离,在独头坑道内不应小于 200m;采用全断面开挖时应通过计算确定。
负责爆破的爆破员,应最后离开爆破地点。
知识点:仰拱开挖、衬砌、回填和垫层
(1)仰拱开挖规定:
必要时,仰拱应紧跟掌子面。
仰拱开挖时,应采取交通安全措施。
仰拱的开挖长度:土和软岩应≤3m,硬岩应≤5m。
应做好排水设施,清除底面积水和松渣,严禁松渣回填。
(2)仰拱衬砌施工前工作:
隧底超挖部分回填,可用强度等级≥ C15 的混凝土或 C20的喷射混凝土回填,回填后应再次检查断面形状、尺
寸。
(3)仰拱初期支护施工规定:
初期支护喷射混凝土不得与仰拱混凝土衬砌一次浇筑。
初期支护钢架应与拱墙钢架对齐,误差≤20mm。
(4)仰拱混凝土衬砌施工规定:
仰拱混凝土衬砌施工应先于拱墙混凝土衬砌施工,超前距离宜≤拱墙衬砌浇筑循环长度的2倍。
应整幅一次浇筑成形,不得左右半幅分次浇筑,一次浇筑长度宜≤5m。(5)仰拱填充施工规定:
仰拱填充混凝土不得与仰拱衬砌混凝土一次浇筑。
仰拱衬砌横向施工缝与填充混凝土横向施工缝宜错开设置,错开距离宜≥0.5m。
设有变形缝的位置,仰拱衬砌变形缝与填充混凝土变形缝应在同一断面位置。
仰拱和仰拱填充混凝土应在其强度达到2.5MPa后,方可拆模。
对于隧道底部超挖采用垫层同级混凝土回填时,应与垫层混凝同时浇筑。超挖较大时,可采用浆砌片石回填,承
载力和稳定性应满足设计要求,不得采用洞渣回填。
垫层混凝土可半幅浇筑,接缝应平顺。
(6)垫层混凝土底部应做好排水处理,必要时设置盲沟排水。
(7)仰拱填充混凝和垫层混凝土的浇筑,宜采用插入式振捣器振捣密实。
(8)仰拱填充和垫层的混凝土强度达到设计强度的 100%后,方可允许运渣车辆通行
(9)质量检验实测项目
知识点:隧道开挖施工的安全管理
(2)长度小于300m的隧道,起爆站应设在洞口侧面50m以外,其余隧道洞内,起爆站距爆破位置≥300m。
(3)爆破后,应按先机械后人工的顺序找顶,并应安全确认。
(4) 两座平行隧道的开挖,同向开挖工作面的纵向距离应根据两隧道间距、围岩情况确定,且不宜小于2倍洞径。隧道双向开挖面间相距 15 - 30m时,应改为单向开挖。停挖端的作业人员和机具应撤出。
(9)仰拱开挖施工规定:
IV级及以上围岩,仰拱每循环开挖长度≤3m,不得分幅施作。
仰拱与掌子面的距离级Ⅲ围岩不得超过90m,Ⅳ级围岩不得超过50m,V级围岩不得超过40m。
底板的欠挖硬岩应采用人工钻眼松动弱爆破方式开挖。
(10) 逃生管道的设置
应设置逃生管道,逃生管道的钢管内径不得小于0.8m,距离开挖面的距离不得大于20m,应随开挖随前移,同时
在逃生管道内应放置水、食品等应急用品。