隧道施工方法结课作业PPT课件.ppt

3 隧道施工方法 隧道工程的施工特点1 施工全过程受制于地质条件2 大型的隐避工程3 施工环境较差4 多地处偏远山区 交通不便 5 狭长建筑物 工作面很少 6 施工不受气候影响 隧道施工方法 1 隧道施工主要方法 1 矿山法传统矿山法新奥法浅埋暗挖法 2 明 盖 挖法 3 掘进机法 4 盾构法 5 沉管法 6 顶进法 隧道施工方法及其选择 3 新奥法施工以锚杆 喷射混凝土为主要支护方法 通过监测控制围岩的变形 动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法 其核心内容就是充分发挥围岩的自承能力 新奥法施工以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段 4 新奥法施工的基本原则 少扰动 早喷锚 勤量测 紧封闭 新奥法施工 按其开挖断面的大小及位置 基本上又可分为 全断面法 台阶法 分部开挖法三大类及若干变化方案 5 6 1 全断面开挖方法 按隧道设计轮廓线一次爆破成型的施工方法 适用于较完整的 坚硬围岩 如 级围岩 7 全断面开挖法工作面设备布置 8 9 10 全断面开挖的优点1 工序少 相互干扰少 便于组织施工和管理 2 工作空间大 便于大型机械化施工 3 施工进度高 目前 我国公路隧道一般都能保持月进成洞平均150m左右 高者已接近300m 月 4 施工环境较好 11 2 台阶法 1 特点1 将断面从上至下分成2个或3个台阶开挖 2 随着台阶长度的调整 它几乎可以用于所有的地层 因而是在现场使用的主导方法 2 种类长台阶法短台阶法超短台阶法 12 3 选择台阶长度的条件1 初期支护闭合环的时间要求围岩越差 闭合时间要求越短 台阶必须缩短 2 施工机械的效率效率高 则可以缩短支护闭合时间 台阶可适当加长 原则 希望初期支护尽快闭合 围岩不好时 应以条件 为主 围岩较好时 应以条件 为主 13 14 3 分部开挖法分部开挖法可分为三种变化方案 环形开挖留核心土法 单侧壁导坑法 双侧壁导坑法 15 16 17 双侧壁导坑施工 18 1 环形开挖留核心土法特点 留核心土支顶工作面 稳定性优于超短台阶法 进度慢 适用于 土质或易坍塌的软弱围岩 小型施工机具 核心土 工字钢 临时工作平台 2 单侧壁导坑法特点 洞室开挖跨度减小 有利于围岩稳定 导坑要闭合 增加了材料用量 进度慢 适用于 断面跨度大 对地表沉陷有控制要求的软弱围岩 3 双侧壁导坑法 眼镜工法 特点 双导坑 使洞室最大开挖跨度更小 稳定性增加 耗材增加 进度慢 适用于 对地表沉陷要求更高 或跨度更大的隧道 新奥法施工的基本原则 是根据围岩性质允许产生适量的变形 但又不使围岩松动塌落 在施工过程中 若对围岩性质判断不准 或喷射混凝土 打锚杆 立钢支撑时间和方法有误 围岩松动就会超过预计 23 浅埋暗挖法是依据新奥法的基本原理 在施工中采用多种辅助施工措施加固围岩 充分调动围岩的自承能力 隧道开挖后及时支护 封闭成环 使其与围岩共同作用形成联合支护体系 有效地抑制围岩过大变形的一种综合配套施工技术 采用浅埋暗挖法修建的隧道多采用复合式衬砌 24 采用浅埋暗挖法修建隧道时 应认真贯彻 管超前 严注浆 短开挖 强支护 快封闭 勤量测 18字原则 浅埋暗挖法以喷射混凝土 网构钢架 钢筋网为初期支护 即一次衬砌 二次衬砌为模筑钢筋混凝土 在两层衬砌之间施作高材料的防水层 25 明挖法施工 地下铁道线路较浅时采用 明挖法采用敞开口开挖或以工字钢桩 钢板桩 地下连续墙 钻孔桩等护壁施工的明挖隧道或车站 一般为现浇整体式矩形钢筋混凝土框架结构 根据运营需要可做成单跨 双跨或多跨结构 单层 双层或多层结构 26 敞口放坡法 27 明挖法施工顺序示意图 板桩法 基本顺序为 打桩 护坡桩 路面开挖 埋设支撑防护与开挖 地下结构物的施工 回填 拔桩恢复地面 或路面 28 明挖法具有施工简单 快捷 经济 安全的优点 城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术 其缺点是对周围环境的影响较大 明挖法的关键工序是 降低地下水位 边坡支护 土方开挖 结构施工及防水工程等 其中边坡支护是确保安全施工的关键技术 29 盖挖法施工 盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后 将顶部封闭 其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工 主体结构可以顺作 也可以逆作 在城市繁忙地带修建地铁车站时 往往占用道路 影响交通当地铁车站设在主干道上 而交通不能中断 且需要确保一定交通流量要求时 可选用盖挖法 30 31 盾构法施工 在松软含水地层 或地下线路等设施埋深达到10m或更深时 可以采用盾构法 盾构既是一种施工机具 也是一种强有力的临时支撑结构 盾构外形上看是一个大的钢管机 较隧道部分略大 它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的 32 33 盾构机包括三部分 前部的切口环 中部的支撑环以及后部的盾尾 大多数盾构的形状为圆形 也有椭圆形 半圆形 马蹄形及箱形等其他形式 盾构方法在日本的最早采用是20世纪40年代 广泛应用则是在60年代 34 盾构施工方法由以下几个步骤组成 第一 在置放盾构机的地方打一个垂直井 再用混泥土墙进行加固 第二 将盾构机安装到井底 并装配相应的千斤顶 第三 用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进 形成隧道 第四 将开挖好的隧道边墙用事先制作好的混泥土衬砌加固 地压较高时可以采用浇铸的钢制衬砌加固来代替混泥土衬砌 35 盾构法施工概貌 36 盾构法具有施工速度快 振动小 噪音低等优点 且对隧道上方地面的副作用很少 在松软含水地层中及城市地下管线密布 施工条件困难地段采用盾构法施工 其优点尤为明显 近年来 新开发的泥水加压盾构和土压式盾构 对进一步克服盾构施工造成