大断面隧道施工课件.ppt

大断面隧道的施工中的关键问题

;二、客运专线的隧道特点;首先，如何认识客运专线中隧道工程与一般线路中隧道工程有何不同。;一、列车运行的高速度，引起的列车——空气动力学问题突出，不容忽视；

这包括：

·隧道净空有效断面积的确定－舒适性；

·列车运行产生的空气压对结构物的影响－耐久性；

·对周边环境的影响－缓冲结构的设置。三个方面的问题。;二、考虑列车高速运营的特点，隧道的净空有效断面积增大，例如在350km/h速度的条件下,Ⅴ级围岩隧道的开挖断面积可达170m2，属于超大断面隧道的范畴，与三车道公路隧道的开挖断面积相当，给设计、施工提出来许多新课题；

;;四、列车高速运行的作用，对洞内轨道（包括基底结构，如仰拱或铺底、混凝土填充层等）的影响增大，不仅需要加强基底结构，对衬砌结构也具有一定的影响，不容忽视。

;五、对衬砌混凝土的耐久性，如抵抗列车风压的疲劳特性；如何保证初期支护的喷混凝土的耐久性?，以及大断面衬砌结构的抗开裂特性等，都提出来了明确的要求；

;大断面意味着什么？

在同样围岩条件下，随着开挖断面积的增加，意味着：

1、掌子面的稳定性的降低；

2、施工难度、特别是施工安全管理的难度增大；

3、施工风险的发生概率加大；

4、结构物质量要求的提高。

;;结合具体情况，主要谈三个问题：

1、初期支护；

2、初期支护的喷混凝土；

3、隧道防水板的铺设工艺。;一、掌子面稳定性;例如意大利在修建高速铁路隧道中，曾采用以下稳定掌子面的方法。

这些方法都是为了确保掌子面稳定，减少施工风险而形成的。

;Date;Date;超前支护;模式化的超前支护;超前支护由于构筑方法的不同，有的是以横向刚性大的拱形构造为主，有的是以纵向连续性强的梁构造为主，也有具有两者功能的。其分类列于下表。

超前支护方法分类

;预衬砌;水平喷射注浆方式;长钢管注浆方式;;预衬砌工法的机械;2、装备有切槽钻头的专用机械，用于钻孔，同时充填混凝土???其机械概况示于下图。;脚部的施工机械之一;脚部施工机械之二;二、支护结构

;支护结构的构成;喷混凝土的几个关键性的性能指标;1、设计基准强度;在一般地质条件下的隧道，喷混凝土设计基准强度采用与衬砌混凝土强度相当的建议是可行的。另外应该指出，在欧洲一些国家的喷混凝土规定中，很少有采用小于C25等级的喷混凝土。

在不良地质条件下的隧道，应该提高喷混凝土的强度等级，采用高强度混凝土也是合适的。;喷混凝土抗压强度划分

;挪威的标准

喷混凝土抗压强度划分

;2、初期强度;初期强度的设定值与设计基准强度一样，因隧道功能、断面形状等构造条件、荷载条件及设计方法等而异。下表是日本各单位的初期强度设定事例。

;日本喷混凝土初期强度设定事例

;欧洲，根据掌子面的进展，考虑确保掌子面及其附近的围岩稳定的重要性，要求喷混凝土具有图示的初期强度。

;J1：（A~B）：适用于干燥围岩、薄层施工的场合

J2：(B~C)：适用于厚层施工和有涌水，受到后续作业直接作用的场合

J3：(C以上)：只适用于特殊条件的场合（例如，大量涌水的场合）

;3、附着强度;喷凝土的欧洲标准（EFNARC)G规定的附着强度如下表所示，通过附着试验核查。

附着强度最小值（MPa)

;附着强度测定事例;4、附着配比;5、回弹率及粉尘浓度;6、喷射机械;大断面隧道如果仍然采用一般隧道的支护结构，必然会加大开挖断面积、从而延长工期和增加成本。为了解决这个问题，日本从修建第2东名高速公路起，就开始研究对策。研究和实践获得如下的成果。;日本第二东名高速公路隧道事例;1、喷混凝土的高强度化

主要研究高强度喷混凝土和钢纤维喷混凝土。

高强度喷混凝土要求的强度列于下表。;高强度喷混凝土的标准配比列于下表

;高强度钢纤维喷混凝土主要用于裂隙发育的围岩，标准的钢纤维混入率为体积比的0.75％。其标准配比列于下表