模块四 钻爆法隧道施工技术- 单元2-隧道施工方法-隧道洞身开挖1讲解.pptx

《隧道与地下工程施工》《隧道工程施工》模块三钻爆法隧道施工技术单元2隧道开挖方法——洞身开挖1本讲主要内容231分部开挖法全断面法台阶法隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法隧道洞身开挖方法选择:应根据隧道长度、跨度、结构形式、掌子面稳定性、地质条件等选择适宜的开挖方法，并应根据开挖方法选择配套的机械设备。为了最大限度地利用围岩自承能力，必须采用有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖方法进行洞身开挖。隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法按开挖隧道的横断面分部情况来分，施工方法可分为：?全断面法?台阶法?分部开挖法台阶法分部开挖法隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法1、全断面法全断面法全称为“全断面一次开挖法”，即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型，然后修建支护和衬砌的施工方法。如图所示，主要包括三个过程：?全断面开挖；?锚喷支护；?模筑混凝。全断面施工方法1-全断面开挖；2-锚喷支护；3-模筑混凝隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法1、全断面法（1）适用范围、条件?全断面法主要适用于非浅埋的I～III级岩层覆盖条件简单、岩质较均匀的硬岩中。浅埋段、偏压段和洞口段不宜采用。?该法必须具备大型施工机械。隧道长度或施工区段长度不宜太短，否则采用大型机械化施工的经济性较差。根据经验，长度不应小于1千米。隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法1、全断面法（2）全断面法施工工序1）施工准备完成后，用钻孔台车钻眼，然后装药，连接起爆网路；2）退出钻孔台车，引爆炸药，开挖出整个隧道断面；3）进行通风、洒水，排烟、降尘；4）排除危石，安设拱部锚杆和喷第一层混凝土；5）用装碴机将石碴装人矿车或运输机，运出洞外；6）安设边墙锚杆和喷混凝土；7）必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底部混凝土；8）开始下一轮循环；9）在初次支护变形稳定后，或按施工组织中规定日期灌筑内层衬砌隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法1、全断面法（2）全断面法施工工序全断面法施工隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法1、全断面法（3）全断面法施工注意事项?加强对开挖面前方的工程地质和水文地质的调查。?各工序机械设备要配套。?加强各种辅助施工方法的设计和施工检查。?重视和加强对施工操作人员的技术培训，使其能熟练掌握各种机械和推广新技术，不断提高工作效率，改进施工管理，加快施工速度。?在选择支护类型时，应优先考虑锚杆和喷射混凝土、挂网、拱架等支护形式。隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法1、全断面法（4）全断面开挖的优点：?工序少，相互干扰少，便于组织施工和管理；?工作空间大，便于大型机械化施工；?施工进度快，目前，我国公路隧道一般都能保持月进尺平均150m以上，高者已接近300m／月。全断面法施工隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法2、台阶法?台阶法是适用性最广的施工方法，多适用于铁路双线隧道III、Ⅳ级围岩，单线隧道V级围岩亦可采用，但支护条件应予以加强。?它将断面分成上半断面和下半断面两部分分别进行开挖。?根据台阶的长短，台阶法又包括为长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种。a）长台阶法；b）短台阶法；c）超短台阶法隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法2、台阶法?施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来确定：（1）初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短。（2）上断面施工所用的开挖、支护、出渣等机械设备对施工场地大小的要求。?在软弱围岩中应以前一条件为主，兼顾后者，确保施工安全。?在围岩条件较好时，主要考虑是如何更好地发挥机械效率，保证施工的经济性，故只需要考虑后一条件。隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法2、台阶法（1）长台阶法●将断面分成上半断面和下半断面两部分进行开挖，上、下断面相距较远，一般：上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。●适用条件：适用范围较全断面法广泛，凡在全断面法中开挖面不能自稳，但围岩坚硬不用底拱封闭断面的情况，都可采用长台阶法。隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法2、台阶法（1）长台阶法●优点：相对全断面法，长台阶法一次开挖断面和高度都较小，只需配中型钻孔台车即可施工，对维持开挖面稳定十分有利。●缺点：上下部作业有一点的干扰。隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法2、台阶法（2）短台阶法分成上下两个断面进行开挖，两个断面相距较近，一般上台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞跨，或为5-50米。上下断面采用平行作业。隧道洞身开挖方法01一、隧道洞身开挖方法2、台阶法（2）短台阶法●适用条