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隧道超欠挖控制办法.doc

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隧道超欠挖控制办法

隧道超欠挖控制办法 开挖是隧道施工中的关建工序。超挖过多、不仅因出渣量和衬砌量增多而提高工程造价,而且由于局部超挖会产生应力集中。影响围岩稳定性。欠挖则直接影响衬砌厚度、处理起来费时、费力、所以隧道开挖必须控制好超欠挖,以利于下道工序的正常进行。 超欠挖的概念及允许值 隧道超欠挖是以设计的隧道开挖轮廓线为基准线,实际开挖获得的断面在基准线以外的部分为超挖,在基准线以内的部分则称为欠挖。如下图: ? 在《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)中对超欠挖 有如下规定:隧道不应欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,允许岩石个别突出部分(每1㎡不大于0.1㎡)侵入衬砌。对整体式衬砌,侵入值应小于衬砌厚度的1/3,并小于10㎝;对喷锚衬砌不应大于5㎝,拱脚和墙脚以上1m内范围内严禁欠挖。不同围岩地质条件下的允许超挖值规定见下表: 允许超挖值(单位:㎝) ???围岩级别 ? 开挖部位 Ⅰ Ⅱ-Ⅳ Ⅴ-Ⅵ 拱部 平均10 平均15 平均10 最大20 最大25 最大15 边墙、仰拱、???隧底 平均10 平均10 平均10 ? 注:本表适用于炮眼深度不大于3.0m的隧道。炮眼深度大于3.0m时,可根据实际情况另行规定? ? 根据本隧道开挖现状,现就超欠挖控制特定办法如下: ??一.开挖断面尺寸的确定; ?隧道开挖断面应以隧道净空为基准。加上二衬厚度,初期支护厚度。考虑预留变形量,测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。预留变形量可根据围岩级别、隧道宽度,埋置深度、施工方法和支护情况等条件,采用类比法确定,也可参考隧道收敛量测记录予以确定。如无以上资料可参考表1-1确定: 表1-1预留变形量(cm) 围岩级别 单线隧道 2级 --- 3级 1--3 4级 3--5 5级 5--7 6级 7--10 注:1.深埋、软岩隧道取大值,硬岩隧道取小值。 开挖断面尺寸=隧道净空+二衬厚度+初期支护厚度+预留变形量。 二.开挖轮廓线放样: ?在开挖过程中、轮廓线的放样非常重要。轮廓线就是“师傅”。我们现场放样一般采用“五寸台”法。现就“五寸台”法放样步骤及应注意的几点问题阐述如下: 放样步骤: 1.中线确定: ?中线确定一般采用偏角法。 ?架镜—后视—拔角—测距—定中线 ??a角的取值根据后视点、架镜点及中线点所处位置不同而计算方法各不相同。(请参照铁路隧道施工技术手册?? 上册) 2. 拱顶及底板确定: ?用水准仪测三个平点(一个点必须在中线上),根据平点高程,拱顶高程及底扳高程算出其距离。量距定出拱顶及底扳。由于工作面凹凸不平、量距时应尽量做到钢尺垂直,如果不能则应根据钢尺的倾斜程度考虑其增量。 3. 轮廓线确定: ?从拱顶沿中线每50cm定一个点。沿点向左右两边量其距离定出其轮廓点。量距时一定要注意尺子要水平。把所有的轮廓点连起来就定出了轮廓线。 ?应注意的问题: 1. 由于隧道内施工车辆很多、为了防止对导线点及中线点的破坏,不但要将控制点按规定要求埋置,还应设有明显标志及保护措施。应定期对控制点进行复核测量。 2.所有放样过程都要施行“双检”制。 3.量距时钢尺一定要垂直或水平,做到准确无误。 三、提高钻孔技术水平 1) 钻孔技术对隧道超欠挖的影响主要是周边炮孔的外插角θ、开口位置e和钻孔深度L。它们与超欠挖高度有如下的关系:h=e+Ltan(θ/2)。 该式表明随外插角θ和钻孔深度L的增大,h也随之增大。θ和L主要取决于司钻人员的操作水平和所采用钻机的某些性能,为确保控制θ和L,一定要努力提高司钻人员的操作水平和责任心。 2)e作为一个独立参数,当e为负值时,h会随之减小。也就是说,可以允许一定量的欠挖,使e成为负值,这样可以有效的减少超挖。 四、完善爆破技术 爆破技术是指爆破方法、爆破方式及各种爆破参数的合理匹配。 1)?? 一般视开挖方式的不同,爆破方式有全断面一次爆破、台阶法爆破、导洞先行扩大爆破和预留光面层爆破等方式。而从减少超欠挖,改善开挖成形来看,预留光面层、导洞先行开挖的控制爆破方式比较好。 2)?? 在控制爆破中,主要的技术参数包括:单位岩石炸药消耗量q、周边孔线装药密度g、周边炮孔布置等。合理地调整这些参数之间的配合,对减少超欠挖是至关重要的。 ?? i.单位岩石炸药消耗量应根据围岩类别,结合隧道现场施工的钻孔设备、爆破器材等各方面因素,并参照同类围岩有关资料统计数据来确定其范围,并不断进行调整,直至达到最佳效果。 ? ii. 周边炮孔的装药量与周边炮孔长度的比值为周边孔线装药密度。光面爆破中周边孔线装药密度是决定光面爆破效果的关键,选择合适的周边孔装药密度会使爆破后周边孔形成贯通的裂缝,不会过多的破坏孔壁岩体,同时造成的超欠挖量较小。 ? iii.周边孔布置应准确,排列整齐便于钻孔,这样可提高钻孔

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