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二建、监理、一建、一造、二造、安全、消防、咨询、检测课程押题联系QQ/微信:3849178
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环球网校一级建造师《公路工程管理与实务》新考纲精讲
二、隧道开挖的要求
1.全断面法施工要求
(1)应控制一次同时起爆的单段最大爆破药量。
(2)应根据掌子面围岩稳定情况、爆破振动、钻孔和出渣效率、超挖控制等确定循环进尺;
Ⅲ级围岩宜控制在3m左右,
Ⅰ、Ⅱ级围岩,使用气腿式凿岩机时可控制在4m左右,使用凿岩台车时可根据围岩稳定情况适
当调整。
2.台阶法施工要求
(1)台阶数量和台阶高度应综合考虑隧道断面高度、机械设备及围岩稳定性等因素确定。
台阶开挖高度宜为2.5~3.5m。
台阶数量可采用二台阶或者三台阶,不宜大于三个台阶。
(2)上台阶开挖每循环进尺,Ⅲ围岩宜不大于3m;
Ⅳ级围岩宜不大于2榀钢架间距;
Ⅴ级围岩宜不大于1榀钢架间距。
Ⅳ、Ⅴ级围岩下台阶每循环进尺宜不大于2榀钢架间距。
8
下台阶单侧拉槽长度宜不超过151 7m。
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信
微
系
联
题
押
准
精
(3)下台阶左、右侧开挖宜前后错开3~5m,同一榀钢架两侧不得同时悬空。
(4)下部施工应减少对上部围岩、支护的干扰和破坏。
(5)下台阶应在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%以后开挖。 8
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1
9
3.环形开挖留核心土法施工要求 4
8
3
信
(1)台阶开挖高度宜为2.5~3.5m。 微
系
(2)环形开挖每循环进尺,IV级围岩宜不大于2榀钢架间距,联V级围岩宜不大于1榀钢架间距。
一
中下台阶每循环进尺,不得大于2榀钢架间距。核心土面积不小唯于断面面积的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%后进行。
下台阶左、右侧开挖应错开3~5m,同一榀钢架两侧不得同时悬空。
(7)仰拱施作应紧跟下台阶,以及时闭合成稳固的支护体系。
4.中隔壁法和交叉中隔壁法施工要求
(1)各分部开挖时,周边轮廓应圆顺。开挖进尺不得大于1榀钢架间距。
(2)初期支护完成、强度达到设计规定后方可进行下一分部开挖。
(3)CRD法的每个台阶底部均应按设计规定及时施作临时钢架或临时仰拱。
(4)当开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合。
(5)临时支护拆除宜在仰拱施工前进行,一次拆除长度宜与仰拱浇筑长度相适用。临时支护拆
除后,应及时浇筑仰拱和仰拱填充、施作拱墙二次衬砌。
(6)临时支护拆除前后,应进行变形量测。
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5.双侧壁导坑法施工要求
(1)侧壁导坑开挖时,周边轮廓应圆顺。导坑跨度宜为整个隧道开挖宽度的三分之一。
(2)导坑与中间土体同时施工时,导坑应超前30~50m。
(3)侧壁导坑开挖后,应及时施工初期支护并尽早形成封闭环。
(4)临时支护拆除宜在仰拱施工前进行,一次拆除长度宜与仰拱浇筑长度相适用。临时支护拆
除后,应及时浇筑仰拱和仰拱填充、施作拱墙二次衬砌。
(5)临时支护拆除前后,应进行变形量测。
6.仰拱
(1)应控制仰拱到掌子面的距离。必要时,仰拱应紧跟掌子面。
(2)仰拱开挖时,应采取交通安全措施。
(3)仰拱开挖长度:土和软岩应不大于3m,硬岩应不大于5m。开挖后应及时施作仰拱初期支
护、二次衬砌及填充。
(4)应做好排水措施,清除底面积水和松渣,严禁松渣回填。
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一
唯
7.开挖方法转换规定:
(1)转换前应进行围岩级别核对,确认开挖方法和支护参数适用于前方围岩。
(2)分部断面变大、支护变弱应在较好的围岩段中进行。
(3)转换前应进行技术交底。
(4)转换应逐渐过渡。
(5)转换过程中各开挖分部应及时支护,及时闭合。
【例题·案例节选】【2023】
【背景资料】
某双向四车道高速公路山岭隧道,全长1850m,地质岩性主要为强风化至弱风化花岗岩,节理较
发育,地下水较丰富,穿越区域发育一条断层破碎带;隧道最大埋深310m,隧道纵断面示意图如图所
示。隧道采用单向掘进的方式进行施工,支护采用初期支护+二次衬砌的复合衬砌,其初期支护为:
Ⅲ、Ⅳ级围岩采用锚喷支护;V、VI级围岩采用钢架锚喷支护。
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施工过程中发生以下事件:
事件一:项目部根据本工程特点、工程地质和水文地质情况,制定了施工方案,部分地段采取了
相应的施工方法如下:
①K0+120~K0+520地段采用全断面 法施工;
8
7
1
②K0+520~K0+620地段采用台阶9法施工;
4
8
3
③K0+720~K0+870地段采用信CRD法施工;
微
④K1+660~K1+850地段采系用台阶法施工。
联
【问题】逐条判断事件题一中施工单位针对各级围岩制定施工方法是否适用,不适用的予以改正。
押
【参考答案】【按新准教材】
精
①K0+120~K0+520地段采用全断面法施工适用。
②K0+520~K0+620地 段采用台阶法施工适用。
③K0+720~K0+870地段采 用CRD法施工适用。
④K1+660~K1+850地段采用台阶法施工适用。
【例题·案例节选】【2018】
【背景资料】
某施工单位承建一山岭隧道工程,该隧道为分离式双向四车道公路隧道,起讫桩号K23+510~
K26+235,全长2725m。岩性为砂岩、页岩互 层,节理发育,有一条F断层破碎带,地下水较丰富。隧
道埋深18~570m,左、右洞间距30m,地质情况 相同,围岩级别分布如图1-18所示。
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信
3
微
系
联
一
唯
施工过程中发生如下事件:
……
事件2:隧道开挖过程中,某些段落施工单位采用环形开挖留核心土法开挖,该方法包括以下工
序:①上台阶环形开挖;②核心土开挖;③上部初期支护;④左侧下台阶开挖;⑤右侧下台阶开挖;
⑥左侧下部初期支护;⑦右侧下部初期支护;⑧仰拱开挖、支护。部分工序位置如图1-2所示。
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【问题】
1.分别写出适用于该隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩的施工方法。
2.针对事件2,复制图1-2至答题卡上,在图中按环形开挖留核心土法补充开挖线,并在图中填
写工序①和②的位置;并写出工序①~⑧的正确排序(以“②→③→⑥格式作答)。
【参考答案】
1.该隧道围岩的施工方法:
(1)Ⅲ级围岩适宜采用全断面法、8 台阶法。
7
1
(2)Ⅳ级围岩适宜采用台阶法4。9
8
3
2.隧道开挖横断面示意图如信图所示。
微
系
联
题
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准
精
8
该隧道采用环形开挖预留核心土法,各工序 正确排序为: 9 1
7
8
4
①→③→②→④→⑥→⑤→⑦→⑧。 信 3
微
三、超欠挖控制 系
联
隧道开挖轮廓应根据设计开挖轮廓和围岩变形量确定,规定预留一变形量可根据设计预测值或下表
唯
选择初始值,并根据监控量测信息调整。
双车道隧道开挖轮廓预留变形量
围岩级别 预留变形量(mm) 围岩级别 预留变形量(mm)
Ⅰ — Ⅳ 50~80
Ⅱ — Ⅴ 80~120
Ⅲ 20~50 Ⅵ 依据设计和现场监控量测信息确定
围岩破碎取大值,围岩完整取小值。
1.应严格控制欠挖。当岩层完整、岩石抗压强度大于30MPa,确认不影响衬砌结构稳定和强度时,
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允许岩石个别突出部分(每1㎡内不宜大于0.1㎡)欠挖,但其隆起量不得大于50mm。拱脚、墙脚
以上1m范围内及净空图折角对应位置严禁欠挖。
2.开挖后宜采用断面仪或激光投影仪直接测定开挖面面积,并绘制断面图。
3.当采用钢架支撑时,如围岩变形较大,支撑可能沉落或局部支撑难以拆除时,应适当加大开挖
断面,预留支撑沉落量,保证衬砌设计厚度。
4.宜减少超挖。
隧道平均和最大超挖控制值
项目 超挖控制值(mm) 检验方法和频率
破碎岩、土(Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩) 平均100,最大150
全站仪或断面仪,每20m
拱部 破碎岩、软岩(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩) 平均150,最大250
一个断面
硬岩(Ⅰ级围岩) 平均100,最大200
每侧 +100,0
边墙 尺量,每20m检查1处
全宽 +200,0
仰拱、隧底 平均100,最大250 水准仪,每20m检查3处
【拓展】平均超挖值计算(了解)
超挖面积
平均超挖值 7 8
1
4
9爆破设计开挖断面周长(不包括隧底)
8
3
5.超挖应回填密实,应符合信设计=规定,设计没有规定时应符合:
微
(1)拱部坍塌形成的超挖系处理应编制方案,并经审批后按方案处理。
联
题
(2)沿设计轮廓线的均匀超挖,有钢架时,可采用喷射混凝土回填,或增大钢架支护断面尺寸,
押
准
使钢架贴近开挖轮廓。精在施工二次衬砌时,以二次衬砌混凝土回填;无钢架时,可在施工二次衬砌时,
以二次衬砌混凝土回填。
(3)局部超挖,超挖量 不超过200mm 时,宜采用喷射混凝土回填密实。
(4)边墙部位超挖,可采用混凝土或片石混凝土回填。
【拓展】隧底超挖可采用强度 等级不低于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。
四、钻孔爆破掘进施工技术要点
(一)钻爆设计
钻爆设计的内容宜包括:爆破方法、炮孔 (掏槽孔、辅助孔、周边孔)的布置、数目、深度和角
8
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。 1 7
9
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联
一
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(二)钻眼机具
隧道工程中常使用的凿岩机有风动凿岩机和液压凿岩台车。
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(三)炮孔布置和周边孔的控制爆破
掘进工作面的炮眼可分为掏槽孔、辅助孔和周边孔。
1.掏槽孔布置
将开挖面上某一部位的岩石掏出一个槽,以形成新的临空面,为其他炮孔的爆破创造有利条件。
掏槽炮孔一般要比其他炮孔深100~200mm,以保证爆破后开挖深度一致。
掏槽孔按排列形式可分成斜孔掏槽和直孔掏槽两大类。
(1)斜孔掏槽:常用的有锥形掏槽、楔形掏槽、单向掏槽,最常用的是垂直楔形掏槽。
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7
1
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联
题
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准
精
斜孔掏槽的优点:可 以按岩层的实际情况选择掏槽方式和掏槽角度,容易把岩石抛出,而且所需
掏槽孔的个数较少。
缺点:孔深受坑道断面尺寸 的限制,也不便于多台钻机同时凿岩。
(2)直孔掏槽优点:可以实行多机凿岩和钻孔机械化,能加快掘进速度。凿岩作业比较方便,
不需随循环进尺的改变而变化掏槽形式,仅需改变炮孔深度;现场多采用直孔掏槽。
缺点:直孔掏槽的炮孔数目和单位 用药量要增多,炮孔位置和钻孔方向要求高度准确,才能保
证良好的掏槽效果,技术比较复杂。
2.辅助孔布置
8
1
7
辅助孔的作用是进一步扩大掏槽体积和增大爆破量,并为周边孔创造有9利的爆破条件。
8
4
主要解决间距和最小抵抗线问题。多由工地经验 决定。 信
3
微
3.周边孔布置 系
联
作用是爆破后使坑道断面达到设计的形状和规格。周边 孔原则
唯
一上沿着设计轮廓均匀布置,间距和
最小抵抗线应比辅助孔的小,以便爆出较为平顺的轮廓。
4.周边孔的控制爆破
(1)光面爆破的主要标准是:
①开挖轮廓成型规则,岩面平整。
②岩面上保存 50%以上孔痕,且无明显的爆破裂缝。
③爆破后围岩壁上无危石。
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隧道施工中采用光面爆破,对围岩的扰动比较轻微,大大减少了超欠挖量,节约了大量的混凝土
和回填片石,加快了施工进度;围岩壁面平整、危石少,减轻了应力集中现象,避免局部塌落,增进
了施工安全,并为喷锚支护创造了条件。
(2)预裂爆破及主要参数
预裂爆破也是光面爆破的一种形式,爆破原理相同。
光面爆破是先引爆掏槽孔,接着引爆辅助孔,最后才引爆周边孔;
预裂爆破是先引爆周边孔,炸出平顺的预裂面,对后爆的掏槽孔和辅助孔的爆炸波能起反射和
缓冲作用。
在减轻对围岩的扰动程度上,预裂爆破较光面爆破的效果更好一些。
预裂爆破的周边孔间距和最小抵抗线都要比光面爆破的小,相应地要增多炮孔数量,钻孔工作量
增大。
五、公路小净距及连拱隧道施工
1.小净距隧道施工
小净距隧道是指隧道间的中间岩墙厚度小于分离式独立双洞的最小净距。
小净距隧道施工应重点控制爆破震动对中岩墙的危害。
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准
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分离式独立双洞的最小净距
围岩级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ
最小净距(m) 1.0×B 1.5×B 2.0×B 2.5×B 3.5×B 4.0×B
注:B-隧道开挖断面宽度。
2.连拱隧道施工
按中墙形式不同分为整体式中墙和复合式中 墙两种形式。
8
1
7
(1)连拱隧道开挖宜先贯通中导洞、浇筑中隔墙,然后依次开挖主洞。9
8
4
(2)主洞开挖时,左右两洞开挖掌子面错开距 离宜大于30m。 信
3
微
(3)中隔墙混凝土模板宜使用对拉拉杆。 系
联
一
唯
【例题·单选】关于光面爆破说法错误的是( )。【2020】
A.开挖轮廓成型规则,岩面平整
B.岩面上保存50%以上孔痕,且无明显裂缝
C.爆破后围岩壁上无危石
D.粒径适中,有利于洞渣运输
【答案】D
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【解析】光面爆破是指爆破后断面轮廓整齐,超挖和欠挖符合规定要求的爆破,其主要标准是:
①开挖轮廓成型规则,岩面平整;②岩面上保存50%以上孔痕,且无明显的爆破裂缝;③爆破后围岩
壁上无危石。
【例题·案例节选】【2021】
【背景资料】
某高速公路双向四车道分离式隧道,左洞起讫桩号为 ZK4+120~ZK5+435,右洞起讫桩号为
YK4+125~YK5+445,隧道围岩等级为Ⅲ、Ⅳ级。
……
施工过程中发生了如下事件:
事件一:隧道开挖过程中,技术人员采用激光隧道界限测量仪测定了隧道断面的超欠挖,提出欠
挖控制要求及处理措施:拱脚、墙脚以上1m范围内等位置严禁欠挖;对于其他位置,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1㎡内欠挖面积不宜大于0.1㎡,
欠挖隆起量不得大于C值,当欠挖面积及隆起量较大时,采用补炮措施进行处理。
【问题】
事件一中,隧道开挖时还有哪个位置严禁欠挖?C值为多少mm?采用技术人员提出的措施处理欠
挖时,对欠挖部位通常会造成哪些不利影响?
【参考答案】 8
7
1
严禁欠挖的位置还包括:净空图4 9折角对应位置;C=50mm。
8
3
采取技术人员提出的措施处信理欠挖时,对欠挖部位通常会造成的不利影响:局部超挖、二次扰动
微
围岩、围岩较差时可能引起坍系塌。
联
【例题·案例节选】【题2020】
押
【背景资料】 准
精
某施工单位承建一分离式双向六车道高速公路山岭隧道工程,其起讫桩号为K19+720~K21+450,
全长1730m。隧道两端洞口 100m范围内为偏压浅埋段,其围岩级别为V级。隧道洞口开挖断面宽度为
13.5m,左右洞口中心线间距为 50m。
【问题】该隧道是否属于小净 距隧道?说明理由。
【参考答案】
属于小净距隧道。
理由:根据规范要求,Ⅴ级围岩隧道的 中间岩墙厚度小于开挖断面宽度的3.5倍时,属于小净距
隧道。
13.5(单隧道开挖断面宽度)×3.5=47.25 m,50(两条隧道中心点距离)-86.75-6.75(隧道开挖
1
7
断面半径)=36.5,36.5<47.25,因此是小净距隧 道。
8
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联
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