文档介绍：隧道施工技术
一、隧道工程断面形式及施工基本概念
(一)、隧道断面及主要组成部分

(二)、隧道施工基本概念
隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称。隧道施工方法的选择主要依据工程地质和水文地质条件,并结合隧道断面尺寸、长度、衬砌类型、隧道的使用功能和施工技术水平等因素综合考虑研究确定。
隧道净空:指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间,包括隧道
建筑界限通风及其他所需的断面积。
隧道建筑界限:为了保护隧道内各种交通的正常运行与安全,而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间界限。
仰拱:直接意思就是向上的拱,在隧道工程中,处于隧道最下部(反拱形,所以叫仰拱),隧道一般分拱顶,拱腰,边墙和仰拱。隧道仰拱在隧道衬砌中一般是先浇筑的,浇筑后模板台车就可以在仰拱砼上定位和支撑,来进行隧道拱墙砼的浇筑。
隧道拱墙:指隧道两边侧墙和顶部的拱部,隧道拱墙一般是利用模板台车一体浇筑的。
初期支护:多采用喷锚支护的工艺施工,一般有喷浆、锚杆、挂网、钢拱架等方式,根据岩石类型的不同分别使用或联合使用的支护形式。
二次衬砌:指的是为防止围岩变形或坍塌,沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。二次衬砌指隧道的二次支护,是相对隧道的初期支护而言的。初期支护是隧道掘进后立即进行的支护,二次衬砌应该在围岩变形较小或稳定的状态下进行的。
(三)、山岭隧道的常规施工方法
山岭隧道常规施工方法又称为矿山法,是采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法,普遍称为“传统的矿山法”。而将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法称之为“新奥法”。目前本工程施工就是采用“新奥法”。
1、新奥法基本原理及施工基本原则
应用岩体力学理论,以控制爆破为开挖方法,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时的进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的测量、动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法。
2、施工基本原则
少扰动——开挖时要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。
早支护——开挖后及时施作初期锚喷支护,使围岩的变形进入受控制状态。
勤量测——指以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩(或围岩加支护)的稳定状态,或判断其动态发展趋势,以便及时调整支护形式、开挖方法。
紧封闭——一方面指采取喷射混凝土等防护措施,避免围岩因长时间暴露而致强度和稳定性的衰减。另一方面指要适时对围岩施作封闭形支护。
二、隧道施工主要的工艺工法
(一)、施工准备
开工之后首先修筑临时施工便道,架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道,砌筑洞顶截水沟,开挖洞口段土石方(开洞门)。洞口场地开挖完成后,安装和修建隧道供风、供水、发电、混凝土生产、钢结构加工等设备设施。
正洞内管线布置示意图
(二)、洞口边、仰坡开挖防护
边仰坡开挖前先施作截水天沟,按设计要求从上至下开挖边仰坡,并及时按设计要求进行边仰坡的防护加固。边仰坡加固一般采用打设锚杆、挂网喷浆的方法。
(三)超前支护
1、大管棚超前支护施工
大管棚做为一种重要的超前支护形式,一般多用在隧道暗洞开挖之前(开洞门前)完成。主要作用为加固周边一定范围围岩,与钢架组合成预支护体系,防止软弱围岩坍塌、下沉或松弛。
洞口段管棚长度一般为20米或30米,多采用108mm热轧无缝钢管,采用丝扣连接。为保证长管棚施工精度,打设钢管前先施做导向墙,导向墙为混凝土结构,骨架采用工字钢定型生产。
大管棚施工工艺:开挖管棚工作面→导向墙施工→测定孔位→搭设钻孔平台/安装钻机→钻孔/接长钻杆→钻杆分节退出卸
下
→安装管棚钢管→安装管棚钢筋笼→钢管内外注浆
2、超前小导管施工
超前小导管是隧道施工中较为常用的一种预支护形式。主要作用与大管棚相同,也是为加固周边一定范围围岩,与钢架组合成预支护体系,控制软弱围岩坍塌、变形、掉块。
超前小导管有单层、双层两种形式,~,多采用42mm热轧无缝钢管,采用搭接连接。
施工工艺:定位布孔→钻孔→插入小导管→注浆
采用凿岩机钻孔,人工安装超前小导管并与钢架焊接固定,小导管外插角符合设计,用注浆泵进行注浆作业,注入水泥单液浆,,施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。
(四)、开挖方法
隧道开挖是隧道施工中的重要工序,根据地质条件、断面开挖宽度不同,铁路隧道可采用全断面法、台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)、双侧壁导坑法等方法。
本工程由于围岩地质较好,主要采用的是台阶法、全断面法和分部开挖法。
1、全断面开挖法
全断面开挖法