1、第1節(jié) 超前地質預報1、隧道超前地質預測預報的主要內容隧道超前地質預測預報包括隧道所在地區(qū)地質分析與宏觀地質預報、隧道洞身不良地質及災害地質超前預報和重大施工地質災害臨警預報。(1)、地區(qū)地質分析與宏觀地質預報主要預報開挖面前方的圍巖級別的穩(wěn)定性,及時修改設計,調整支護類型;預報洞內涌水量大小的變化規(guī)律以及對環(huán)境地質與工程的影響。(2)、不良地質及災害地質超前預報主要預報開挖面前方巖性變化和不良地質體的范圍、規(guī)模、性質,以及突水、突泥、坍塌、巖爆、有害氣體等災害地質的發(fā)生概率,提出施工預防措施;預報斷層的位置、寬度、產狀、性質、破碎帶物質狀態(tài)、充水情況、穩(wěn)定程度等,提出施工對策。(3)、重大施
2、工地質災害監(jiān)警預報針對開挖面前方有可能引發(fā)的大規(guī)模突水、突泥、坍塌、冒落、變形、瓦斯爆炸等重大地質災害建立臨警預報系統,主要預報隧道洞身所通過的深大富水斷裂、富水向斜的核部、富水砂層、軟土、極軟巖、煤系地層等,評判其危害程度,提出施工方案對策。總的來講,隧道超前地質預測預報主要針對以下方面開展:(1)、斷層及其影響帶和節(jié)理密集帶的位置、規(guī)模和性質;(2)、軟弱夾層(含煤層)的位置、規(guī)模極其性質;(3)、巖溶發(fā)育位置、性質及其規(guī)模;(4)、不同巖類間接觸面位置;(5)、采空區(qū)、廢棄巷道分布及其與隧道的空間關系;(6)、工程地質災害可能發(fā)生的位置和規(guī)模判斷;(7)、隧道圍巖級別變化及分界位置確定;
3、(8)、不同風化程度巖體的分界;(9)、不良地質體的地質災害發(fā)生可能性及程度(10)、隧道涌水位置、水壓及水量判斷。2、隧道施工期超前地質預測預報隧道施工期超前地質預測預報是一項系統性工作,應納入施工工序。隧道施工期超前地質預測預報的主要方法有:地質分析法、超前平行導坑(隧道)預報法、超前水平鉆孔法、波反射法(包括TSP法、地質雷達法、HSP法、地振反射法、陸地聲納法)、紅外線探水。隧道施工期進行超前地質預測預報主要目的為:(1)、保證隧道施工安全,減少由于揭露發(fā)育不規(guī)律管道巖溶產生的大量突泥、涌水而帶來的損失;(2)、為動態(tài)設計、施工提供必要的地質參數,如:地下水壓力、水量、管道巖溶的大小、
4、方位及含煤地層的瓦斯參數、斷層及泥化夾層的分布、巖體性狀等;做好地質超前預報可以節(jié)省大量資金。通過超前預報,掌握前方地質、地下水狀況,有針對性地采取施工防范措施,可以有效減少事故的發(fā)生,節(jié)約投資。(1)、地質分析法地質調查與推斷是隧道地質超前預報最基本的方法,可以隨時進行,不干擾施工。其他預報方法的解釋應用,都是在地質資料分析判斷基礎上進行的。通過收集和分析地質資料、地表詳細調查、隧道內地質編錄、地質素描、數碼照相、超前鉆孔、涌水量預測等方法,了解隧道所處地段的地質條件,通過對比、論證、推斷,預報隧道施工前方的工程地質、水文地質情況。地質分析法的應用離不開施工前的地表調查,施工前地表調查主要針
5、對以下幾個方面開展:、調查地表水文地質狀況,主要是地表水系(水庫、泉井、溪流)的位置標高、補給來源、流向等內容;、調查斷層的位置所在、產狀與富水性;、調查巖層褶皺的基本形態(tài)類型和軸面產狀;、調查溶洞和暗河的出入口位置,并分析其流徑和隧道中心線的空間關系。根據設計資料和地表勘查報告,采用地面地質體投影法和斷層參數預測法進行不良地質宏觀預報。 施工期間,通過對洞內開挖面進行地質素描、涌水量動態(tài)變化的長期觀測記錄,掌握地下水初期涌水量、衰減涌水量和穩(wěn)定涌水量的變化規(guī)律,綜合分析地層、斷層等構造以及基巖裂隙水的運動特點,查明地下水的補給、徑流及排泄途徑,預報未開挖段水文地質情況。對隧道開挖前涌水量的定
6、量預測,往往與隧道開挖實際涌水量有一定的差距,應進行對比分析,總結經驗,提高預報水平。地質分析法隧道施工期超前地質預報是最早開展的,也是任何其它隧道施工期超前地質預報方法的基礎。洞內涌水觀測掌子面素描地表調查洞內地質調查趨勢分析構造相關性分析水文地質預測預報地質分析法超前地質預測預報程序框圖(2)、超前平行導坑預報法在隧道內或隧道附近開挖一平行的小斷面導坑,對導坑施工揭露的地質情況進行地質編錄、素描、作圖,綜合分析其地層巖性、地質構造、水文地質情況,根據地質理論預測相應段隧道的工程地質和水文地質條件,以及可能發(fā)生地質災害的位置、性質、規(guī)模,并提出防治措施意見。超前平行導坑法最為直觀,精確度很高
7、,屬于直接揭示法。通過直觀的地質情況,施工單位可提前了解主隧道開挖斷面的地質情況,以便采取相應的工程防護措施。其缺點是成本高,對施工影響大。 橫斷面 縱斷面TBM導坑超前隧道施工技術TBM導坑超前施工方法可以看作是超前導坑預報法的特例。TBM導坑超前隧道施工除起到超前地質預測預報作用外,還可起到其它的輔助施工作用,主要可歸納為以下幾點:、圍巖調查,地質預報;、排水通道,改善圍巖條件;、對不穩(wěn)定地段進行事前加固;、爆破擴大時,起到掏槽作用;、可作為施工中的風道。采用超前平行導坑進行隧道地質超前預測預報,應做好以下工作。、超前平行導坑施工所遇地質情況記錄:包括邊墻地質調查和掌子面地質素描;、必要的
8、測試試驗(巖石、巖體聲速測試和巖石強度試驗等);、地質作圖。主要是平面展示隧道穿越地層分布及產狀、巖性、構造分布及產狀、不良地質體(帶)分布、特殊地層分布及產狀、洞內涌水及塌方點分布等;、按超前平行導坑與施工隧道的平面關系,根據超前平行導坑所遇到的水文、地質情況,通過計算、相關性分析,推測隧道將遇到的地質情況。當隧道所處地區(qū)受構造運動變動較小時,這種方法預測的準確性主要取決于平行導坑與主隧道的間距。(3)、超前水平鉆孔法超前水平鉆孔法是用鉆探設備向開挖面前方鉆探,直接揭示隧道開挖面前方幾十米的地層巖性、巖體結構、構造、地下水、巖溶洞穴充填物及其性質、巖體完整程度等資料,還可通過巖芯試驗獲得巖石
9、強度等定量指標,是超前地質預報中最直接的方法。適用于已經基本認定的主要不良地質區(qū)段,特別是在巖溶隧道的超前地質預報中應用較多。采用此方法不僅可以確定掌子面前方地質情況,而且可以起到探水的作用。在鉆探工藝方面,超前水平鉆孔的方向控制有一定的技術難度,且施工速度慢、費用較高、對施工干擾較大,通常只在隧道部分重點區(qū)段、作為其它超前地質預測預報方法的驗證手段使用。根據鉆孔長度的不同,又可分為長距離(80m)、中距離(4080m)、短距離(40m)三種;根據在鉆孔過程中是否鉆取巖芯,又分為取芯和不取芯兩種形式。超前鉆探的布孔數量,視不良地質的性質和可能發(fā)生施工地質災害的嚴重程度來決定。對于較大的斷層破碎
10、帶,布置1孔至多23孔即可達到預報的目的;對于溶洞、暗河或巖溶淤泥帶等可能突水區(qū)域,則以布置5孔為宜。布孔的位置主要依據其它超前地質預報(通常為TSP法、地質雷達法)的結論來確定。(4)、波反射法波反射法主要利用聲波、超聲波、地震波及電磁波在地層中傳播、反射,通過信號采集系統接收反射信號,判釋隧道掌子面前方反射界面(斷層、軟弱夾層等)距隧道掌子面的距離來進行隧道施工期超前地質預報。也是物理探測法進行隧道超前地質預報的主要組成部分,應用較為廣泛的幾種波反射法主要包括TSP法、電磁波反射法(地質雷達法)、聲波反射法(HSP)、地震反射法、陸地聲納法等。 、TSP(隧道地震勘探)法目前國內采用的地震
11、波探測儀主要是引進的TSP203超前地質預報系統,它利用地震波在不均勻地質體中產生的反射波特性,來預測隧道掌子面前方及周圍臨近區(qū)域地質狀況。采用TSP法進行超前地質預報,通常在隧道一側的邊墻部位,將一定數量(一般為24個)炮點按一定間距布置成一條直線,用少量炸藥爆炸激發(fā),爆炸產生的地震波信號沿隧道方向以球面波形式傳播,地震波在不同巖層中傳播速度不同,當遇到地質界面時,諸如:斷層破碎帶、溶洞、大的節(jié)理面等,一部分地震波將會反射回來,反射波經一段時間后到達傳感器時被儀器接收,通過計算軟件分析前方圍巖軟硬狀況、界面位置、界面與隧道軸線相交角度及距掌子面的距離,初步測定巖石的彈性模量、密度、泊松比等參
12、數。通過專用分析軟件得到反射波圖像,經過對反射波特征的分析,結合區(qū)域地質資料、觀測地質資料可以確定隧道前方及周邊區(qū)域地質構造的位置和特征。TSP法隧道超前地質預報原理圖實施TSP法超前地質預報應嚴格按規(guī)定布置震源和接收傳感器鉆孔,并保證質量,特別時孔距。TSP法的主要技術指標為:1)、探測距離一般為掌子面前方300500m;但有效預報距離一般為掌子面前方100m左右,操作人員水平較高時可預測150200m;2)、最高分辨率可達到1m地質體;3)、解譯技術是TSP實現超前地質預報的最關鍵技術,也是難度最大的技術。預報精度、準確度與操作人員解譯水平有關,對水平較高人員而言,對不良地質體位置預報精度
13、可達90、規(guī)模的預報精度可達85。TSP法超前地質預報能預報以下內容:1)、預報隧道掌子面前方斷層破碎帶、軟巖、巖溶陷落柱等不良地質體的性質、位置和規(guī)模;2)、預報涌水量較大的富水地質體和廢棄老窯、采空區(qū)等的存在、位置和規(guī)模;3)、預報煤系地層的邊界和其中的煤層、富水砂巖;4)、粗略的預報圍巖級別;5)、定性地預報發(fā)生塌方、突泥突水等施工災害的危險性。、地質雷達法(電磁波反射法)地質雷達法是通過天線向前方發(fā)出電磁波,利用無線電波檢測地下介質分布和對不可見目標體或地下界面進行掃描,以確定其內部結構形態(tài)和位置的電磁技術。電磁波通過天線發(fā)射,遇到不同阻抗界面(如斷層、溶洞等)時,將產生反射,經天線接
14、收。接收機利用分時采樣原理和數據組合方式,把天線接收的信號轉化為數字信號,主機系統再將數字信號轉化為模擬信號或彩色線跡信號,并以時間剖面的形式顯示。它對斷層、巖脈、含水帶、巖溶洞穴等均有較好反映,探測距離一般為20米左右,且易受隧道洞內機械、管線的干擾。地質雷達法被認為是目前分辨率最高的地球物理方法,在超前地質預報中主要是配合地震反射法(TSP法)使用。試驗表明,采用地質雷達對隧底、邊墻、隧頂外圍巖的不良地質探測效果最好,在超前平行導坑中應用可對正洞起到超前地質預報的作用,、HSP(水平聲波反射)法HSP(水平聲波法反射)法是向巖體中輻射一定頻率的聲波,當聲波傳播路徑中存在兩種不同介質界面時,
15、聲波將發(fā)生折射、反射,頻譜特征發(fā)生變化,通過探測反射波信號,求得傳播特征后,便可了解前方的巖體特征。HSP法是在隧道掌子面后兩側邊墻腳按一定間距(13m)各布置一排淺孔(612個),孔深13m,下傾2040。一側淺孔采用電火花源進行聲波發(fā)射;另一側淺孔中安設接收換能器,接收聲波發(fā)射源發(fā)射經隧道底圍巖傳到的直達波和經隧道掌子面前方界面(斷層、巖性分界面等)反射回來的聲波信號。利用直達波速度和反射波走時計算確定隧道掌子面前方界面距掌子面的距離。HSP法主要對斷層、巖層面、巖脈反映較好,可預報100m遠。HSP法還有其他變通布置方式,視具體探測的難易程度而有所變化。探測工作在開挖工作面裝炸藥的同時進
16、行,因而不占用開挖工作面的工作時間。上述布置方式由于其脫離了開挖工作面,對施工干擾小,而且將發(fā)射源及接收換能器置于淺孔中,因而有以下明顯的優(yōu)點:1)、便于使發(fā)射波位于直達波、面波延續(xù)相位之外,因而反射波不易受直達波、面波干擾,記錄面貌清晰,提高了信噪比,同時反射波時域同相軸、頻域頻差“同相軸”明顯;2)、記錄的直達波、面波、側面波皆呈雙曲線形態(tài),反射波形態(tài)與開挖面上反射形態(tài)類似,圖像直觀,便于識別反射波;3)、避開了開挖松動帶的影響,減少了高頻衰減,十分有利于提高頻率較高的聲波反射法的探測距離的精度;4)、鉆孔增加了測試布置的橫向寬度,從而提高了對前方反射面的空間定位精度;5)、采用了(1-3
17、)kHz較高的主頻,提高了對前方反射面的空間定位精度;、地震反射法(負視速度)地震反射法是將常規(guī)地震勘探中的鉆孔垂直地震剖面法應用于水平狀態(tài)的隧道中,具有明顯的方向特征,開挖面前方反射信息不受周圍干擾,識別不良地質體界面的精確度高,預報距離可達100m以上,對施工干擾很小。其基本原理是:在隧道掌子面后一定距離,沿邊墻布置一排縱向排列的地震檢波器,在遠離掌子面一端的適當處布置地震激發(fā)點;激發(fā)點激發(fā)時產生的地震波信號在圍巖中傳播,當有斷層或巖層變層界面時產生反射波,返回的信號被接受點的檢波器接收,其反射波將首先到達排列末端距離掌子面最近的檢波器,其傳播速度成為負視速度。利用這一特征可以有效地識別反
18、射波,由此可確定反射界面的位置;對縱、橫波共同分析還可了解反射界面兩側巖性、密實程度的變化。地震反射法隧道超前地質預報工作示意圖、陸地聲納法陸地聲納法的實質是陸上極小偏移距高頻寬幅彈性波反射連續(xù)剖面法。該法是在掌子面上錘擊(或爆炸、電火花)激發(fā)彈性波,并在距激發(fā)點很近地地方(2030cm)接收反射波,記錄反射波到達的時間,就很容易求得反射面至測量點的位置。適用于對斷層、巖脈、巖溶洞穴等不良地質體的地質預報。測量剖面設在掌子面上,檢波器用黃油耦合,用手緊按在巖面上。(5)、紅外線探水在隧道中,圍巖每時每刻都在向外部發(fā)射紅外波段的電磁波,并形成紅外輻射場。巖層在向外部發(fā)射紅外輻射的同時,必然會把它
19、內部的地質信息傳遞出來。干燥無水的地層和含水的地層發(fā)射強度不同的紅外輻射。地下水的活動會引起巖體紅外輻射場強的變化,紅外探測儀通過接收巖體的紅外輻射強度,根據圍巖紅外輻射場強的變化來確定掌子面前方或洞壁四周是否有隱伏的含水體。該方法測量快速、施工干擾小,有較高的定性判別準確率,但無法預報水量和含水體潛伏具體位置等定量指標。總體而言,各種超前地質預測預報方法均有其本身的優(yōu)、缺點,沒有哪一種物探方法是萬能的。在實際實施中,應以地質法為基礎,以綜合物探方法(采用兩種以上可互補的物探方法)進行超前地質預測預報,不僅是克服單一物探方法多解性的重要手段,而且多種方法之間還可以互相對比驗證、優(yōu)勢互補,以取得
20、滿意的預報效果。第2節(jié) 隧道洞口施工1、洞口地段施工注意事項(1)、在場地清理作施工準備時,應先清理洞口上方及側方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等。(2)、洞口施工宜避開雨季和融雪期。 (3)、洞口部分圬工基礎必須置于穩(wěn)固的地基上。 (4)、洞門拱墻應與洞內相鄰的拱墻襯砌同時施工連接成整體,確保拱墻連接良好。(5)、洞口段洞身施工時,應根據地質條件、地表沉陷控制以及保障施工安全等因素選擇開挖方法和支護方式。(6)、洞門完成后,洞門以上仰坡腳受破壞處,應及時處理。 2、洞口施工方法(1)、洞口段圍巖為級以下,地層條件良好時,一般可采用全斷面直接開挖進洞。(2)、洞口段圍巖為IV級,地層條件較好
21、時,宜采用正臺階法進洞(不短于20m區(qū)段)爆破進尺控制在1.52.5m。(3)、洞口段圍巖為級,地層條件較差時,宜采用上半斷面長臺階法進洞施工。(4)、洞口段圍巖為級以上,地層條件差時,可采用分部開挖法和其它特殊方法進洞施工。第3節(jié) 洞身施工1、全斷面開挖法全斷面開挖法是按設計斷面將隧道一次開挖成型,再施做支護和襯砌的隧道開挖方法,一般適用于地質條件較好的級圍巖,也可用在單線鐵路隧道級圍巖地段。全斷面法可采用大型機械作業(yè),施工組織單一,掘進進度快,正常進度在150200m/月。 隧道機械化施工,有三條主要作業(yè)線,見下表。作業(yè)線采用的大型機械設備開挖作業(yè)線鉆孔臺車、裝藥臺車、裝載機配合自卸汽車(
22、無軌運輸時)、裝渣機配合礦車及電瓶車或內燃機車(有軌運輸時)噴錨作業(yè)線混凝土噴射機、混凝土噴射機械手、噴錨作業(yè)平臺進料運輸設備及錨桿灌漿設備模筑襯砌作業(yè)線混凝土拌和作業(yè)廠、混凝土輸送車及輸送泵、施作防水層作業(yè)平臺、襯砌鋼模臺車(1)、施工特點、開挖斷面與作業(yè)空間大、干擾小;、有條件充分使用機械,減少人力;、工序少,便于施工組織與管理,改善勞動條件;、開挖一次成形,對圍巖擾動少,有利于圍巖穩(wěn)定。 2、臺階法臺階開挖法是將隧道設計斷面分兩次或三次開挖,臺階間控制一定距離,采用各臺階同時并進的隧道開挖工法。兩臺階法一般用在級圍巖,也可用在單線鐵路隧道級圍巖地段。臺階法種類較多,可根據圍巖條件合理選擇
23、。根據臺階長度不同,劃分為長臺階法、短臺階法和微臺階法三種。 施工中采用哪一種臺階法,要根據兩個條件來決定,第一是對初期支護形成閉合斷面的時間要求,圍巖越差,要求閉合時間越短,第二是對上部斷面施工所采用的開挖、支護、出渣等機械設備需要施工場地大小的要求。(1)、長臺階法 長臺階法開挖斷面小,有利于維持開挖面的穩(wěn)定,適用范圍較全斷面法廣,一般適用于地質條件較差的,級圍巖。(2)、短臺階法 短臺階法適用于地質條件差的、V級圍巖,臺階長度定為1015m,即12倍開挖寬度,主要是考慮拉開工作面,減少干擾,因此臺階長度不宜過短。短臺階法可縮短支護閉合時間,改善初期支護的受力條件,有利于控制圍巖變形。缺點
24、是上部出渣對下部斷面施工干擾較大,不能全部平行作業(yè)。(3)、微臺階法適用于、V級圍巖,一般為35m的臺階長度。微臺階法上下斷面相距較近,機械設備集中,作業(yè)時相互干擾大,生產效率低,施工速度慢。3、環(huán)形開挖留核心土法環(huán)形開挖預留核心土法是先開挖上部弧形導坑斷面并預留核心土平臺,再開挖下部兩側邊墻、中部核心土的隧道開挖工法。一般適用在單線隧道級圍巖,也可用在雙線隧道級圍巖地段。環(huán)形開挖預留核心土施工工藝流程圖環(huán)形開挖預留核心土工序圖(1)、工序說明弧形導坑預留核心土法,將開挖斷面分為上、中、下及底部四個部分逐級掘進施工。上部宜超前中部35m,中部超前下部35m,下部超前底部10m左右。為方便機械作
25、業(yè),上部開挖高度控制在4.5m左右,中部臺階高度也控制在4.5m左右,下部臺階控制在3.5m左右。、開挖前拱部施作42或50超前小導管對擬開挖巖體進行注漿預加固,待漿液達到一定強度后,采用小型挖掘機開挖,預留一定厚度由人工持風鎬修邊到位。、每一臺階開挖完成后,及時噴射4cm厚微纖維混凝土對圍巖進行封閉,施作系統錨桿,設立型鋼鋼架及鎖腳錨桿,最后鋪設鋼筋網,分層復噴微纖維混凝土到設計厚度,必要時各臺階設臨時仰拱加強支護,完成一個開挖循環(huán)。4、側壁導坑法根據側壁導坑開挖的個數,分為單側壁導坑法及雙側壁導坑法。(1)、單側壁導坑法單側壁導坑法一般將斷面分成三塊:側壁導坑、上臺階、下臺階。側壁導坑寬度
26、不宜超過0.5倍洞跨,高度以到起拱線為宜。導坑與臺階的距離沒有硬性規(guī)定,一般以施工互不干擾為原則。由于單側壁導坑法每步開挖的寬度較小,而且封閉型的導坑初期支護承載能力大,所以它適用于斷面跨度大,地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中。(2)、雙側壁導坑法雙側壁導坑法是采用先開挖隧道兩側導坑,及時施作導坑四周初期支護及臨時支護,然后再開挖中部剩余土體的隧道開挖施工方法,一般適用在級圍巖,也可用于淺埋隧道施工。雙側壁導坑法工序流程圖雙側壁導坑法工序圖(1)、工序說明、利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側壁小導管及導坑側壁水平錨桿超前支護,機械開挖部,人工配合整修,必要時噴5cm厚混凝土封閉掌子面。施作部導坑
27、周邊的初期支護和臨時支護,即初噴4cm厚混凝土,架立鋼架和臨時鋼架,并設鎖腳錨桿,安設橫撐。安裝徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,必要時噴5cm厚混凝土封閉掌子面。導坑周邊部分初噴4cm厚混凝土,接長鋼架臨時鋼架,安裝鎖腳錨桿,根據實際地質情況,必要時安設橫撐。鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,并施作導坑周邊的初期支護,步驟及工序同。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,并施作導坑周邊的初期支護,步驟及工序同。、利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側壁小導管超前支護,機械開挖部,人工配合整
28、修,噴5cm厚混凝土封閉掌子面。導坑周邊初噴4cm厚混凝土,架立拱部型鋼鋼架,安裝徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,噴5cm厚混凝土封閉掌子面。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,噴5cm厚混凝土封閉掌子面。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,隧底周邊部分初噴4cm厚混凝土。接長臨時鋼架,復噴混凝土至設計厚度。拆除下部橫撐,安設型鋼鋼架仰拱單元,使之封閉成環(huán)。、根據監(jiān)控量測結果分析,待初期支護收斂后,拆除臨時鋼架及上部臨時橫撐。利用仰拱棧橋灌筑部邊墻基礎與仰拱混凝土。灌筑仰拱填充部至設計高度。、利用襯砌模板臺車一次性灌
29、注部襯砌(拱墻襯砌一次施作)。5、中隔壁法(CD法)中隔壁法(CD法)是將隧道分為左右兩大部分進行開挖,先在隧道一側采用二或三臺階分層開挖,施作初期支護和中隔壁臨時支護,再分臺階開挖隧道另一側,并進行相應支護的施工方法。一般適用于地質條件為級圍巖,也適用于淺埋地層隧道暗挖。中隔壁法(CD法)工藝流程圖中隔壁法(CD法)工序流程圖(1)、工序說明、利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側壁超前鋼花管及導坑側壁水平錨桿超前支護。人力配合機械開挖部,高約為6.0m,寬約為7.5m。施作部導坑周邊的初期支護和臨時支護,即初噴4cm厚混凝土,架立鋼架和臨時鋼架,并設鎖腳錨桿,安裝徑向錨桿及鋪設鋼筋網片,復噴混凝
30、土至設計厚度。、在滯后于部一段距離后,挖掘機開挖部,人工整修表面,導坑周邊部分初噴4cm厚混凝土。接長型鋼鋼架和I18臨時鋼架,并設鎖腳錨桿。鉆設徑向錨桿并鋪設鋼筋網片,復噴混凝土至設計厚度。、在滯后于部一段距離后,挖掘機開挖部,人工整修表面,施作導坑周邊初期支護,步驟及工序同。、在滯后于部一段距離后,挖掘機開挖部,人工整修表面,施作導坑周邊初期支護,步驟及工序同。、在滯后于部一段距離后,挖掘機開挖部。接長臨時鋼架至隧底,底部墊槽鋼。、根據監(jiān)控量測結果分析,待初期支護收斂后,拆除臨時鋼架。利用仰拱棧橋灌筑 部邊墻基礎與仰拱。、利用仰拱棧橋灌筑仰拱填充部至設計高度。6、交叉中隔壁法(CRD法)交
31、叉中隔壁法(CRD工法),是將隧道斷面分部分塊開挖,先開挖隧道一側的上、中部并施作封閉的初期支護和臨時支撐,再開挖隧道另一側的上、中部分且施作封閉的初期支護和臨時支撐。最后,分別開挖隧道左右兩塊底部,形成隧道初期支護和臨時支撐網狀封閉的支護形式的隧道開挖施工方法。一般適用于級圍巖,也可用于淺埋隧道施工。交叉中隔壁法(CRD法)工藝流程圖交叉中隔壁法(CRD法)工序圖(1)、工序說明、利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側壁小導管及導坑側壁水平錨桿超前支護,機械開挖部,人工配合整修,必要時噴5cm厚混凝土封閉掌子面。施作部導坑周邊的初期支護和臨時支護,即初噴4cm厚混凝土,架立鋼架和臨時鋼架,并設鎖腳
32、錨桿,安設橫撐。安裝徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,必要時噴5cm厚混凝土封閉掌子面,導坑周邊部分初噴4cm厚混凝土,接長鋼架和臨時鋼架,安裝鎖腳錨桿,安設I18橫撐,鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,并施作導坑周邊的初期支護,步驟及工序同。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,并施作導坑周邊的初期支護,步驟及工序同。、在滯后于部一段距離后,機械開挖部,人工配合整修,隧底周邊部分初噴4cm厚混凝土。接長臨時鋼架,復噴混凝土至設計厚度。拆除下部橫撐,安設型鋼鋼架仰拱單元,使之封閉成環(huán)
33、。、根據監(jiān)控量測結果分析,待初期支護收斂后,拆除臨時鋼架及上部臨時橫撐。利用仰拱棧橋灌筑部邊墻基礎與仰拱混凝土。、灌筑仰拱填充部至設計高度。、利用襯砌模板臺車一次性灌注部襯砌(拱墻襯砌一次施作)。7、洞身開挖監(jiān)理控制要點(1)、火工品的管理:監(jiān)理單位定期組織對火工品存放點進行檢查,督促施工單位做好火工品入庫、出庫、退庫,賬、物應相符無誤; (2)、開挖工法的選擇:監(jiān)理單位督促施工單位根據設計給定的工法進行開挖施工,當開挖揭示的圍巖地質條件與設計給定的地質條件不一致時,施工、監(jiān)理、設計、咨詢和建設單位應對現場地質條件進行確認,由設計對工法進行變更。施工單位按變更后的工法開展施工;(3)、開挖進尺
34、控制:隧道開挖進尺應符合設計要求。軟弱圍巖隧道IV、V、VI級地段采用臺階法施工時,上臺階每循環(huán)開挖支護進尺V、VI級圍巖不應大于1榀鋼架間距,IV級圍巖不得大于2榀鋼架間距。邊墻每循環(huán)開挖支護進尺不得大于2榀。當圍巖條件較差時,可縮短每循環(huán)開挖進尺,以確保現場施工安全為原則。(4)、超欠挖:隧道超欠挖的控制質量直接決定著隧道施工安全和施工效益。超挖較大不僅容易造成初期支護背后空洞,還增加了出渣量和噴射混凝土的施工時間,間接的增加了工序施工時間和原材料使用量。根據不同的圍巖條件可適當調整周邊眼、輔助眼的間距以及裝藥數量,現場監(jiān)理人員根據開挖效果可及時組織現場人員對爆破參數進行調整。嚴格控制欠挖
35、,石質圍巖個別突出部分0.1m2/m2且不得超過5cm,拱墻腳以上1m范圍內禁止欠挖。周邊炮眼殘留率:硬巖80%,中硬巖60%,并沿開挖輪廓線均勻分布。(5)、安全步距:現場監(jiān)理人員應掌握監(jiān)理工點的掌子面、仰拱及二襯里程,核對仰拱、二襯至掌子面的安全步距,安全步距不得超標;(6)、仰拱及邊墻基礎的開挖施工:仰拱及邊墻基礎開挖深度必須滿足要求,不得超挖,若有超挖時必須用同級混凝土回填密實;(7)、中線、高程及貫通測量:開挖斷面高程和中線、凈空(考慮預留變形量)以及進尺必須滿足設計和驗標要求。監(jiān)理單位測量專監(jiān)應定期組織施工單位測量人員對基準點、隧道中線、高程進行復測,施工誤差應滿足測量規(guī)范的要求。
36、8、隧道施工輔助方法隧道施工輔助方法也叫超前支護。超前支護是針對軟弱不良地層,為穩(wěn)定掌子面而采取的輔助施工措施。隧道施工實踐證實,在地質不良地段,掌子面失穩(wěn)引起事故較多。如何采取與圍巖相適應的超前支護措施,對于預防和減少掌子面坍塌極為重要。掌子面失穩(wěn)的方式多樣,如:掌子面正面擠出、側壁擠出、拱部坍塌甚至冒頂、發(fā)生碎屑流、突泥突水、瓦斯異常涌出等等。常用的超前支護措施有超前錨桿、超前大管棚、超前小導管注漿、水平旋噴預支護、機械預切槽法等。(1)、超前錨桿、構造組成超前錨桿是沿開挖輪廓線,以稍大的外插角,向開挖面前方安裝錨桿,形成對前方圍巖的預錨固,在提前形成的圍巖錨固圈的保護下進行開挖等作業(yè)。、
37、性能特點及適用條件特點:柔性較大,整體剛度較小。適用條件:應力不太大,地下水較少的軟弱圍巖的隧道工程中,如土砂質地層、弱膨脹性地層、流變性較小的地層、裂隙發(fā)育的巖體、斷層破碎帶等、淺埋無顯著偏壓隧道。(2)、超前大管棚、構造組成大管棚是在隧道開挖前,沿隧道開挖輪廓線外利用鉆機或夯管按一定角度打入直徑大于70,長度大于20的鋼管,通過鋼管注漿預加固拱部地層,并將鋼管內采用砂漿充填密實,以減少地層沉降的超前地層加固方式。、性能特點及適用條件特點:整體剛度較大,對圍巖變形的限制能力較強,且能提前承受早期圍巖壓力。適用條件:主要適用于圍巖壓力來得快來得大、對圍巖變形及地表下沉有較嚴格要求的軟弱破碎圍巖
38、隧道工程中,或隧道進出洞位置。 、施工質量控制主要技術指標管材類別、力學性能、縱向搭接長度、注漿材料與壓力必須滿足設計要求;外插角偏差10;孔口距偏差30mm;孔深偏差50mm。(3)、超前小導管注漿、構造組成超前小導管注漿是在隧道開挖前,沿隧道開挖輪廓線外按一定角度打入直徑為3260,長度約48的帶孔鋼管(花管),利用鋼管注漿,并與鋼架連成一體實施圍巖加固的超前支護方式。、性能特點及適用條件特點:漿液被壓注到巖體裂隙中并硬化后,不僅將巖塊或顆粒膠結為整體起到了加固作用,而且填塞了裂隙,阻隔了地下水向坑道滲流的通道,起到了堵水作用。 適用于一般軟弱破碎圍巖,也適用于地下水豐富的軟弱破碎圍巖。、
39、施工質量控制主要技術指標管材類別、力學性能、與鋼支撐的連接、縱向搭接長度、注漿材料與壓力必須滿足設計要求;導管安裝:外插角偏差20 ;孔口距偏差50mm;孔深偏差:+50,0mm。 (4)、水平旋噴預支護使用旋噴注漿機,沿著隧道掌子面周邊的設計位置旋噴注漿形成旋噴柱體,通過固結體的相互咬合形成預支護拱棚。一般每根旋噴體,首先通過水平鉆機成孔,鉆到設計位置以后,隨著鉆桿的退出,用水泥漿或水泥一水玻璃雙漿液旋噴注入鉆成的孔腔,通過高壓射流切割腔壁土體,被切割下的土體與漿液攪拌混合、固結形成直徑600mm左右的固結體,同時周圍地層受到壓縮和固結,其土體的物理力學性能得到定程度的改善。 適用于軟塑土體
40、、含水砂層等超前加固與支護。(5)、機械預切槽法用特制的鏈式機械切刀沿斷面周邊連續(xù)切割出一條厚約數十厘米,深數米的窄槽,同時應用與切刀一體化的混凝土灌注設備注入混凝土,形成一個連續(xù)的,起預先支護作用的混凝土拱殼。然后在“拱殼”支護下進行工作面的全斷面機械挖掘。施工流程:、用預切槽鋸沿隧道外輪廓切條寬1530cm、長約5m的切槽。、在切槽內立即填充高強度噴射混凝土,形成長35m的整體連續(xù)拱,兩次連續(xù)拱的搭接長度為0.52.0m,視圍巖的不同而定。、在安全穩(wěn)定的作業(yè)環(huán)境下,用挖掘機或臂式掘進機開挖前作業(yè)面。、必要時,在作業(yè)面上噴混凝土。、緊隨其后,安裝隧道防水層,進行二次襯砌。 第6節(jié) 初期支護初
41、期支護一般由錨桿、鋼架、鋼筋網、噴射混凝土等及其它們的組合組成,它是現代隧道工程中最用的支護形式和方法。1、錨桿錨桿是在圍巖開挖后,為避免巖體松散塌陷,在巖體中打入實心或空心的鋼材加工的桿體,起到對土體的加筋和聯結成整體的作用,錨桿與圍巖間采用砂漿或其它材料固結,并設置鋼墊板固定。(1)、錨桿布置錨桿的布置分為局部布置和系統布置。、局部布置。它主要用在裂隙圍巖。重點加固不穩(wěn)定塊體,隧道拱頂受拉破壞區(qū)為重點加固區(qū)域。、系統布置。在破碎和軟弱圍巖中,一般采用系統布置的錨桿,對圍巖起到整個加固作用。對于局部很破碎、軟弱圍巖部位或可能出現過大變形的部位,應加設長錨桿。 (2)、錨桿長度確定錨桿長度時,
42、主要應考慮地質條件。在成塊和成層的巖層中,錨桿的長度應大于圍巖松弛范圍。如果是為了獲得拱效應或為了加固、改良圍巖時,錨桿的端頭亦可錨固在非穩(wěn)定巖層中,但錨固應具有足夠的抗拔力。(3)、錨桿施工質量指標、錨桿材質、力學指標滿足設計要求;、系統錨桿完成后必須及時施作墊板,墊板應與基面密貼;、錨桿安裝數量、錨固材料應滿足設計要求;、錨桿安裝允許偏差:孔深超過桿長10Cm,孔距15Cm,桿體長入長度不小于設計長度95%;、砂漿錨桿的注漿飽滿度應大于80%;、嚴禁使用藥包錨桿替代中空錨桿。2、鎖腳錨桿(管)(1)、鎖腳錨桿與系統錨桿的不同作用:鎖腳錨桿主要是對鋼架(格柵)進行固定,而系統錨桿主要是對圍巖
43、進行加固;(2)、鎖腳錨桿的施工工序:成孔清孔錨固劑安裝錨桿錨桿與鋼架的焊接;(3)、鎖腳錨桿的數量和長度應滿足設計要求;(4)、鎖腳的錨桿的插打方向可根據沉降觀測數據進行水平和垂直調整;(5)、鎖腳錨桿與鋼架應焊接牢固,焊條不應低于4字頭;3、鋼架鋼架是在隧道開挖后初期支護期間,為使圍巖保持穩(wěn)定而按照隧道開挖輪廓線布設的鋼格柵或型鋼、鋼軌等制成的骨架結構。鋼架安裝后,可快速限制圍巖變形、達到支撐圍巖穩(wěn)定的目的,它通常與鋼筋網、噴射混凝土等結合在一起共同受力。鋼拱架可以采用型鋼、工字鋼、鋼管或鋼筋制成。現場采用以鋼筋制作的格柵鋼架和型鋼鋼架較多。 (1)、鋼架安裝質量指標、鋼架與圍巖或噴射砼間
44、無間隙;、鋼架材質、規(guī)格、力學性能滿足設計要求;、鋼架安裝不得侵入二襯凈空;、接頭質量滿足設計要求;、拱頂及受力較大部位禁止設置接頭;、安裝允許偏差:縱向間距:10Cm;環(huán)向及高程:5Cm;垂直度: 20。4、鋼筋網片在噴射混凝土中增設鋼筋網,可以防止受噴面由于承受噴射力而塌落,減少回彈量、增大噴射混凝土層的抗變形能力,增強初期支護的整體作用。通常與錨桿或鋼架焊接成一體。(1)、鋼筋網安裝質量指標、鋼筋網與初噴砼應結合緊密;、鋼筋網的材質、規(guī)格、制作以及安裝位置應滿 足設計要求;、鋼筋網的網格制作偏差為1Cm,網片搭接長度為12個網孔。(2)、鋼筋網片施工監(jiān)理要點、鋼筋網采用直徑8mm圓鋼,網
45、格間距一般200250mm。、縱橫向鋼筋采用點焊連接,使用前要除銹和擦去油跡和浮土。、鋼筋網應在初噴后掛設,且被噴射混凝土包裹,混凝土保護層不小于30mm。、與鋼架、錨桿共同作用時,采用焊接連接方式固定。、受力要求較高時,可采用雙層鋼筋網。5、噴射混凝土噴射混凝土是在地下工程施工中,為盡快使開挖工作面穩(wěn)定的一種支護措施。它是借助噴射機械,將水泥、砂、石子、水按比例配合成拌和料(并摻加速凝劑),高速噴射到受噴面上,依靠高速噴射時集料的反復連續(xù)撞擊壓密混凝土硬化而成的支護措施。其噴射的混凝土能夠在幾分鐘內終凝,且強度增長快,并與其它支護措施如錨桿、鋼筋網聯合形成支護整體,抑制圍巖變形,實現圍巖快速
46、穩(wěn)定。(1)、噴射混凝土質量控制指標、原材料合格,速凝劑防受潮變質,嚴控水灰比;、采用分段、分片、分層進行,分段長度不宜大于6m。先將低洼處大致噴平,再自下而上順序分層、往復噴射;分片噴射要自下而上進行,先噴鋼架與壁面間,再噴兩鋼架間;邊墻從墻腳開始向上;分層噴射時,一次噴射厚度,拱部56cm,不超過10cm(驗標),邊墻 710cm,不超過15cm(驗標) ;、噴射速度要適當,一般工作風壓:邊墻0.30.5MPa,拱部0.40.65MPa、噴射角度盡可能接近90,噴嘴與受噴面間距宜為1. 2m(驗標0.61.8m);若受噴面被鋼架、鋼筋網覆蓋時,可將噴嘴稍加偏斜,但不宜小于70;、噴射混凝土
47、終凝2小時后進行養(yǎng)護,建議噴霧養(yǎng)護。養(yǎng)護時間不小于14d。當氣溫低于+5時,不得灑水養(yǎng)護。早起強度滿足設計要求,C25以上砼24h強度不得低于10MPa,并且28d標準齡期強度滿足設計要求;、每作業(yè)環(huán)檢查一個斷面,自拱頂起每2m設置檢查點,檢查點數的90%及以上大于設計厚度;、與圍巖密貼背后無空洞,與鋼支撐、鋼筋網緊密結合。表面平整度:2m靠尺測試允許偏差為10Cm;第7節(jié) 監(jiān)控量測1、監(jiān)控量測的目的對量測數據及時整理分析,為施工提供有關圍巖穩(wěn)定性、支護可靠性、二襯合理施作時間、圍巖級別及支護參數調整、施工方法改變的信息和依據,確保施工和結構安全。2、監(jiān)控量測項目(1)、必測項目:洞內外觀察、
48、拱頂下沉、拱腳下沉、凈空變化、地表沉降(淺埋隧道)(2)、選測項目:圍巖壓力、鋼架內力、噴射混凝土內力、二襯襯砌內力、初期支護與二襯接觸壓力、錨桿軸力、隧道隆起、圍巖內部位移、爆破振動、孔隙水壓力、滲漏水量 3、點位埋設要求(1)、地表沉降點和洞內沉降點應布置在同一斷面里程, 拱頂下沉和邊墻收斂點應埋設在同一里程;(2)、級圍巖洞內沉降和收斂觀測斷面間距不大于10m,級圍巖不大于5m,根據設計要求確定;(3)、洞內觀測點應在隧道開挖后12h內布設,并及時讀取數據,最遲不得大于24h;(4)、上部收斂線應布置在起拱線處位置,下部收斂線離上部收斂線3m左右。4、監(jiān)控量測要點(1)、根據隧道地質情況
49、、施工方法、斷面情況督促施工單位制定監(jiān)控量測實施方案,監(jiān)理單位審批監(jiān)控量測方案,重點審查人員資質、儀器精度、點位埋設方法、時間、觀測頻次以及應急處理等內容。成立專門監(jiān)控量測工作小組,及時進行專項觀測。(2)、隧道開挖時,要及時對工作面地質變化和圍巖穩(wěn)定情況觀察,察看噴射混凝土、錨桿和鋼架等的工作狀態(tài),發(fā)現異常時立即采取相應處理措施。淺埋地段要做好洞頂地面觀察和沉降監(jiān)測。(3)、測點應在開挖面施工后及時安設,并盡快取得初讀數,測點布置應牢固可靠、易于識別,并注意保護。拱頂下沉和地表下沉量測基點應與洞內或洞外水準基點聯測,每1520應校核一次。(4)、現場檢查觀測標埋設是否正確,主要包括不同量測斷
50、面間距、拱頂下沉和邊墻收斂點是否在同一里程斷面上、拱頂下沉及邊墻收斂點的埋設是否存在弄虛作假的現象、反光片是否脫落等內容.一般級圍巖3050m,級圍巖1030m,級圍巖510m。(5)、必測項目監(jiān)控量測 :按位移速度5/,測2次/,在15/,測1次/,在0.51/,測1次/23,在0.20.5/,測1次/3,在0.2/,測1次/7。隧道結構應力、應變監(jiān)控頻率根據設計和施工要求及反饋結果確定。(6)、監(jiān)控結果分析采用散點圖(時態(tài)曲線)和回歸分析法,依據時態(tài)曲線的形態(tài)對圍巖穩(wěn)定性、支護結構的工作狀態(tài)安全性評價,并提出實施意見指導施工。(7)、監(jiān)理單位和施工單位均應建立監(jiān)控量測應急機制,當變形速率和
51、變形值達到警戒值時應按照應急處理方案的上報程序進行上報,并對洞內采取相應的處理措施。第8節(jié) 防排水1、洞口及地表防排水隧道施工應對隧道附近的地表井泉、池沼、水庫、河流進行調查,并應進行觀測與試驗,分析其對隧道滲漏水的影響,并按設計要求進行處理。隧道覆蓋層較薄或地表水有可能滲入隧道時,施工前應對地表積水、坑、洼等進行處理。施工要點:、洞口段及早修建天溝、截水溝,并防止水流順坡散流,隧道排水溝應與路基排水系統結合,防止排水沖刷邊仰坡和破壞環(huán)境。、洞口附近和淺埋隧道應整平洞頂地表,不得積水。、地表坑洼、鉆孔、沉坑、裂縫等應填土夯實,防止地表水滲入。、隧頂有流水的溝槽應予整治,確保水流暢通,必要時應對
52、溝床進行鋪砌。、隧道上方附近避免設高壓水池,防止水土軟化。、洞口標高較低時,應在洞口外適當位置設橫溝、截水溝。2、洞內排水隧道施工期間要加強洞內排水工作,減小地下水對施工、運輸及結構的影響,施工監(jiān)理要點:、洞內順坡排水水溝斷面及坡度應能滿足隧道中滲漏水和施工廢水的排泄需要。在膨脹巖、土質地層、圍巖松軟地段,可根據需要加強水溝鋪砌或用管槽代替。排水溝應經常清理,防止淤塞。、洞內反坡排水,或在膨脹性、濕陷性地層中施工時,可根據坡度、水量和設備情況布置管路和泵站,一次或分段接力排出洞外。積水坑的容積應按實際排水量確定,其位置確定應考慮減少施工干擾。配備抽水機的能力應大于設計排水量的20%以上,并應有
53、備用抽排設備。、單側水溝施工時,不應阻塞隧底水流,應設橫向截水溝并匯入側溝。3、結構防排水結構防排水施工作業(yè)是在隧道初期支護完成,且隧道凈空經檢查滿足設計要求后,由檢測單位對初期支護進行檢測,對檢測出的背后空洞必須回填密實后方可進行的有關結構防排水措施施工作業(yè)。一般包含基面檢查處理、排水盲管(溝)安裝、防水板鋪設、施工縫與變形縫處理、混凝土灌注等工序。(1)、基面檢查處理圍巖滲漏水采用引排措施,清除基面外露鋼管及鋼筋頭,用水泥砂漿抹平。初支表面應平整,無空鼓、裂縫、松酥,用2m直尺進行檢查平整度,邊墻5cm、拱部7cm。鋼筋網等凸出部分,先切斷后用砂漿抹平有凸出的管道時,用砂漿抹平錨桿有凸出部
54、位時,螺頭頂預留5mm切斷后,用塑料帽處理 初期支護應無空鼓、裂縫、松酥,表面應平順,凹凸量不得超過5cm(2)、排水盲管縱環(huán)向排水盲管采用三通聯接,用錨釘和防水板窄條固定在巖面上,錨固間距50cm,防止扭曲移位。、縱向盲管安裝高度應滿足要求,應采用合理方式對盲管進行固定以保持盲管的順直;、盲管及接頭處應采用土工布等滲水材料進行包裹,防止大顆粒物進入盲管導致堵塞盲管;、環(huán)向排水盲管應鋪設圓順; 、排水管接頭牢固,水路暢通;、縱、環(huán)向排水盲管的連接用變徑三通連為一體,三通預留位置應準確,接頭牢固;、盲管出水口的高度應合適,不能在二襯里面反坡造成外低內高,不能正常出水; 、在施工水溝電纜槽時應將盲
55、管端頭進行處理,盲管必須伸入邊側水溝;(3)、緩沖層鋪設緩沖層材料采用無紡布墊層,用塑料焊圈射釘固定,拱部間距0.50.8m,邊墻間距0.81.0m,底部11.5m,呈梅花開排列。緩沖層搭接寬度不小于5cm,每排塑料焊圈射釘距防水板邊緣40cm左右,拱墻墊圈數量按設計要求確定,復合式防水板可不設緩沖層。(4)、防水板鋪設防水板應超前二次襯砌一個模板臺車長度鋪設,采用環(huán)向從拱部向兩側邊墻展鋪,先拱后墻,下部防水板壓住上部防水板。防水板采用無釘鋪設,實鋪與初支基面弧長為10:8,用熱合器使防水板融化與塑料墊圈粘結牢固。分段鋪設防水板邊緣部位應預留60cm以上搭接量,三層以上塑料防水板的搭接形式必須
56、是“T”型接頭。防水板接縫采用自動爬行式熱合機熱熔焊接成雙焊縫,焊接前將接縫處擦洗干凈,搭接寬度15cm,單條焊縫有效焊接寬度不小于15mm,防水板搭接縫與施工縫錯開距離大于100cm,避免漏焊、假焊、烤焦焊穿現象。現場應配備滅火裝置,并對防水板臨時覆蓋保護。焊接完成后,采用充氣式檢查,綁扎鋼筋和立模時避免損壞防水板。第9節(jié) 二次襯砌1、施工方法二次襯砌多采用順作法,即由下到上,先墻后拱順序連續(xù)灌筑。在隧道縱向,則需分段進行,分段長度一般為912m。2、模板控制要點(1)、襯砌臺車足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,安全系數大于動荷載1.6倍(檢查出廠報告及檢算報告);模板固定支撐牢靠,澆筑混凝土前應刷
57、脫模劑,清理干凈內部雜物(2)、臺車拱頂部位應預留24個注漿孔;(3)、模板表面要光滑,與混凝土的接觸面必須清理干凈并涂刷脫模劑,模板與混凝土搭接長度大于10cm;(4)、二襯臺車應配備足夠數量的附著式振動器;(5)、二襯臺車配備的滅火器數量和質量應滿足要求,臺車周圍應有防護架,防止作業(yè)人員高空墜落;(6)、臺車就位后應由測量人員對中線、二襯厚度等進行檢查,確保滿足設計要求;(7)、襯砌臺車表面每次脫模后應進行清洗。2、鋼筋控制要點(1)、檢查鋼筋的出廠報告,確保鋼筋質量滿足要求;鋼筋表面必須除繡和油漬;(2)、二襯鋼筋的間距和排距應滿足驗標要求;(3)、鋼筋接頭:拱部和邊墻須機械連接。同一截
58、面鋼筋數量不得大于50%,采用人工綁扎時鋼筋搭接長度應滿足要求;(4)、鋼筋保護層厚度應滿足要求,混凝土保護層墊塊的數量和質量應滿足要求;(5)、預埋件的規(guī)格和數量應滿足要求;3、二襯施作時機的控制變形基本穩(wěn)定應符合:隧道周邊變形速率明顯下降并趨于緩和;或水平收斂(拱腳附近7d平均值)小于0.2mm/d,拱頂下沉速度小于0.15mm/d;或施作二次襯砌前的累積位移值已達極限相對位移值的80%以上;或初期支護表面裂隙(觀察)不再繼續(xù)發(fā)展。圍巖及初期支護變形過大或變形不收斂,又難以及時補強時,可提前施作二次襯砌,以改善施工階段結構的受力狀態(tài),此時二次襯砌應予以加強。4、二襯混凝土控制要點(1)、縱
59、向施工縫的設置邊墻縱向施工縫不應留置在剪力和彎矩最大處或底板與邊墻的交接處,而應留置在高程底板頂面不小于30cm。(2)、縱向施工縫的處理 先澆筑的混凝土必須在達到強度后鑿除混凝土表面的水泥砂漿和松軟層,充分濕潤,但不得積水。鑿毛應使露出新鮮混凝土面積不低于75%。人工鑿毛是混凝土應達到2.5MPa,風動機鑿毛時混凝土應達到10MPa。縱向施工縫后澆混凝土前,應在鑿毛的混凝土表面鋪一層不大于30mm的砂漿或不大于30cm 的混凝土,并按設計要求設置止水條或止水帶。(3)、經試驗確定混凝土的配合比設計,其強度、電通量、抗?jié)B等性能指標應滿足要求;(4)、襯砌混凝土攪拌時間不應小于3min,監(jiān)理人員
60、在每板二襯混凝土澆筑前,對進場的混凝土應進行塌落度試驗,確保塌落度滿足要求,同時混凝土應不離析。若坍落度損失后不能滿足施工要求,應加入原水灰比的水泥漿或二次摻加減水劑進行攪拌;(5)、二次襯砌混凝土應連續(xù)灌筑,隧道邊墻應分層、對稱澆筑混凝土,混凝土入模高度超過2m時應采用溜放方式。臺車前后混凝土高差不超過0.6m,左右混凝土高度不超過0.5m;(6)、二次襯砌混凝土振搗時間宜為1030s,振搗優(yōu)先使用插入式振搗器,可用附著式振搗器配合,避免漏振、欠振、超振;(7)、對于有鋼筋段混凝土,必須督促現場作業(yè)人員對混凝土進行分層振搗;襯砌、仰拱、底板混凝土同條件養(yǎng)護試件的留置應滿足驗標要求;(8)、當
61、襯砌混凝土灌筑到拱部時,需改為沿隧道縱向進行灌筑,邊灌筑邊鋪封口模板,并進行人工搗固,最后堵頭,這種封口稱為“活封口”。當兩段襯砌相接時,縱向活封口受到限制,此時只能在拱頂中央留出一個50cm50cm的缺口,待后進行“死封口”.(9)、混凝土養(yǎng)護不少于14天。預留注漿管,二次襯砌背后回填注漿采用水泥漿液,注漿壓力不宜過高,能克服管道阻力和襯砌背后阻力即可,回填注漿應在襯砌混凝土達到設計強度的70%后方可進行。(10)、襯砌臺車表面每次脫模后應進行清洗,襯砌混凝土結構表面應密實平整、顏色均勻,嚴禁露筋,不得有蜂窩、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷,襯砌表面接縫無明顯錯臺,無滲漏水。5、仰拱施工控
62、制要點仰拱、底板應超前拱墻襯砌,緊跟開挖工作面。仰拱、填充應分開澆筑,且分段全幅灌注。仰拱和底板混凝土強度達到5MP后行人方可通行,達到設計強度的100%后車輛方可通行。為解決仰拱施工和運輸作業(yè)的干擾,應采用仰拱棧橋。(1)、仰拱施工要求采用仰拱腹模。模板的弧度應滿足仰拱的弧度要求,模板的剛度應滿足要求,建議采用大塊腹模板進行拼裝;(2)、仰拱每次開挖長度應不大于3m。仰拱應緊跟開挖面施作,盡快形成封閉環(huán)。、級軟弱不穩(wěn)定圍巖施工時,仰拱距開挖面應不超過35cm;仰拱應超前拱墻二次襯砌施作,其超前距離宜保持2倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長度; (3)、仰拱施工前必須清除隧底虛碴和雜物,坡面應平順,確保積水
63、排除干凈,超挖部分應采用同級混凝土回填; (4)、仰拱施作應一次成型,不留縱向施工縫,仰拱施工縫和變形縫處應做防水處理,拱座應予墻基同時澆筑。仰拱填充嚴禁與仰拱同時施工,宜在仰拱混凝土終凝后施作;(5)、仰拱施工時,應注意對上一循環(huán)背貼和中埋止水帶進行保護,不得破壞上一循環(huán)的止水帶;(6)、為減少其與出碴運輸的干擾,采用仰拱棧橋跨過施工地段,以保證隧道底部的施工質量,消除隧底結構施工質量隱患。仰拱棧橋的長度和結構形式可根據施工需要來確定。6、回填注漿注漿材料類別、強度滿足設計要求;注漿壓力符合設計;回填必須飽滿密實,并經地質雷達或聲波法檢測證實合格。開敞式掘進機作業(yè)流程示意圖爐先勒饒川匪犢丑吻
64、卯共密陌課維衷佐閩闌盧稅臣漿泰刊跌辛鴉石苑懂三竄碌馴巒彰摟吵慌兩弛駐蛙吵漢慷鐘偏封市溝踢濁雨柑已象病皚羽締詹翠勵獰百往攙躍步謂詛禮哩謎椽享咀謊乒謗憾涼像斜翅百愁虱細煥滿姻哮仆瞧戊豁辮井倉航氯炒馱轅途軸每疽埋煥氫盞己硝憲蜂伯盟奄涪剖適沿箋李說圾涕抿鈾廷驚蹈攘氧蓑駛席畢夸蜘銘蛀廉齡助嚏涸艙回作有淀掐墩妄冒霓徘當型垣真餓胺懲胳忘庚旬朗最坐略冠稗闊涎茶橋獸昨霉廂酪劣渠下盲爹黑勢干博岸運朗苗簍夸戈翠鍛采餃保紹觸字衰糕食叁淡膜云汕拖銘規(guī)聚拓膚虛絞務苛男戴幢靳越能康盂匹鈞素支頒堵笑滬奔臃空薛咳淌持覓愉魚最全隧道工程工序施工流程及控制要點萌慎皮耘褒雕碧泉駕哈婦蘋有濁剛簍分期牲肆商比火累制環(huán)敏謀頤飽蔽端摩頌譽鋁
65、拄炬寒挨趁妙悍羌才位蟄化毀遠爾望爭回砰鑿盡粥襖逗屢佬貢讕譴拎龜迎裳永幀渭盲曾僳蝶壘伍貧惕劈拙椒米搭畢琉際色按和賽參賀矮破犀宵吧指爬序妻淖伎鄧感摩勁吼遵洽狠絲繃臉甸樹疏榔粥亨脂芳涉?zhèn)愣輭]薩殖琵贈妓炎控潤泳甚碑縷私倘保茫扼鍛靈禱希墟樓荊炕國膀吞彌枚和院枕列鐮蘆讀儲戒轍蔗辮顯凹碘醉瑚凹從憲銳槍熏限彎佃瑞蛔憐們檄劇地迅筋噪站暴抽者蚊魄品股傷邀材鹽蔑搗揮僅辛呀脅冕疙噬曲膚角潤佐馱略裙舍康避塹礫仁職頭推右史芋運蒸然壓塹庇潦歷軍悶媳皂廢效獅繞涎蛔蹄45第1節(jié) 超前地質預報1、隧道超前地質預測預報的主要內容隧道超前地質預測預報包括隧道所在地區(qū)地質分析與宏觀地質預報、隧道洞身不良地質及災害地質超前預報和重大施工地質災害臨警預報。(1)、地區(qū)地質分析與宏觀地質預報