钻爆法隧道施工技术PPT课件

钻爆隧道施工技术，1、钻爆隧道施工关键技术和要点，2006年6月，钻爆隧道施工技术，2、概述，1、超前地质预报2、超前支护3、门户工程4、开挖方法，5、初期支护6、防排水7、二次衬砌8、监测与测量，钻爆隧道施工技术，3、超前地质预报，钻爆隧道施工技术，4、超前地质预报1、地层岩性；地质结构；不良地质；地下水；1、预测内容-设计确认与验证、钻爆隧道施工技术、5、不良地质岩溶、地下河、断层、节理密集带、破碎松散地层、高地应力、煤层、放射性、有害气体及其他影响工程正常施工的地层。(1)超前地质预测，(2)预测要点，(6)钻爆隧道施工技术，(1)超前地质预测，(3)预测方法，根据预测原则(仅适用于山岭隧道)和地质调查方法(地质草图)，分为4种类型；先进的钻井地球物理勘探方法；超前掘进法(水平掘进，辅助坑道)，隧道施工技术采用钻爆法，7、1、超前地质预报，3、预报方法，基本上流于形式！地质素描是建筑地质学中最基础的工作，包括洞壁地质学和工作面地质素描。一般情况下，地质草图每3 5m绘制一次。异常部分应适当加密。主要内容：地层岩性、断层、褶皱、贯通节理、特殊地层、涌水点、涌水量预测等。隧道施工技术采用钻爆法，8、1。超前地质预报，3。预测方法、物探：长距离使用TSP203(一般地段150 200 m，风化深槽地段100 150m)；短距离使用地质雷达(预测长度10 20m)。钻孔：长距离钻孔40 50m，短距离钻孔5 6m。MK-5地质钻机或意大利制造的卡萨6钻机(锚车)用于长距离，气动钻井用于短距离地质预测。9、钻爆隧道施工技术，1、超前地质预报，3、预报方法，长距离预报：100 m以上；(地球物理勘探)中长期预测：30-100米；(地球物理勘探、钻井)短期预测：30m及以下。根据预测长度(物探和钻探)分为3类：钻爆隧道施工技术，10，1，超前地质预测，4，预测方法的选择，根据工程地质和水文地质的复杂程度，合理选择单一方法或综合超前地质预测。原则：有疑问时，要先探后挖，先探后挖，钻爆隧道施工技术，11，1，超前地质预报，5，地质预报工作流程，钻爆隧道施工技术，12，1，超前地质预报，6，地质预报要点，(1)研究资料，必要时补充调查(山岭隧道实施困难！)，准确了解、分析地质问题和灾害隐患的影响，并制定预测计划；(2)根据地质复杂程度的分类，不同地段、不同类型、不同等级的地段采用不同的预测方法：断层预测：性质、产状、富水性、分布位置、规模和物质组成。通过先进的钻探方法进行准确预测，辅以地质调查方法和地球物理勘探方法。钻爆隧道施工技术，13，岩溶预测：分布位置、规模、充填材料和岩溶水。在地质调查方法的基础上，以超前钻探方法和“加深钻孔”探测为主要方法，结合多种地球物理方法进行综合超前地质预报，并在隧道周围进行隐伏岩溶探测。一、溶洞岩溶，不填大型溶洞，填块石土岩溶，填细砂模岩溶，1。超前地质预报，6。地质预报、半充填大型溶洞、充填浑水岩溶、钻爆隧道施工技术要点，钻爆隧道施工技术，16，1，超前地质预报，6，地质预报要点，(7)隧道物探：考虑到不良地质的多向变异性，隧道壁两侧甚至隧道顶部必须进行TSP预报(探测基线应结合现场实际情况确定)。17、钻爆隧道施工技术，(8)孔内超前钻孔：一般布置3 5个孔，当揭露岩溶时适当增加；钻孔长度应为30 50m。两个重叠长度为5 8m。(1)超前地质预报，(6)地质预报要点，(3)超前钻孔布置，钻爆法隧道施工技术，(18)，(1)超前地质预报，(6)地质预报要点，(8)隧道超前钻孔：在富水地段，特别是斜井和隧道反坡施工地段进行超前钻孔时，必须采取防突措施。对于超前钻孔，应记录钻孔位置、孔深、钻孔压力、钻孔速度、冲洗液颜色、涌砂、空洞、振动、卡钻位置、穿透里程、冲击器声音变化等。钻爆隧道施工技术，19，(9)“深孔”探测(开挖轮廓线外2 3m):可用于各种地质条件下隧道的地质超前探测，特别是岩溶发育地区。根据开挖轮廓线、地质复杂程度和预留安全岩板的厚度，确定“加深爆破孔”的数量、孔的位置和外推角度。(1)超前地质预报，6)地质预报要点，钻爆法隧道施工技术，20，1)超前地质预报，7)地质预报相关规定(铁建2010120号)，(1)施工图阶段评估的高风险、特高风险的软弱围岩和不良地质隧道，超前地质预报的主要责任单位是设计单位，设计单位负责组织实施超前地质预报。其他隧道超前地质预报的主要责任单位是施工单位，超前地质预报由施工单位的专业人员实施。(2)设计单位应对软弱围岩和不良地质隧道进行专项超前地质预报设计，及时收集、分析和预报数据，完善设计方案，指导施工。一、钻爆法隧道施工技术，21、2、超前支护，钻爆法隧道施工技术，22、2、超前支护，常用超前支护类型，超前锚杆超前小导管超前管棚；1、常用超前支护型、钻爆法的隧道施工技术，23、隧道开挖前，沿隧道拱部开挖轮廓线按一定的外推角安装直径20 25 mm、长度3 5 m的钢筋，加固围岩。一般用于级围岩、软弱围岩、破碎围岩、不稳定拱形地层，难以成孔时可使用自行式锚杆。2、超前支护，2、超前锚杆，(1)、总结、钻爆法隧道施工技术，24、1)根据地质条件、隧道断面尺寸和支护结构形式选择支护参数；2)沿隧道拱周边布置，圆周间距不大于40厘米，外推角度控制在10 15。3)钻至设计孔深后，用吹管将渣吹出孔内，清理孔内，及时放置钢筋，防止孔位坍塌。4)脚手架起主导作用，一般不灌浆。2、超前支护、2、超前锚杆、(2)、施工要点、劳动力和时间消耗，目前现场一般用得很少！一、钻爆隧道施工工艺，25、2、超前支护，3、超前小导管，是在隧道开挖前，沿隧道拱部开挖轮廓线按一定的外推角设置直径为32 60 mm、长度为2.5 6 m的钢管，与钢架结合并连成一体，必要时，采用小导管注浆对围岩进行超前加固支护。它一般用于级围岩，软弱围岩6)灌浆一般采用水泥单液浆或水泥砂浆，灌浆压力控制在0.8兆帕以内，当地层能够自身稳定(粘性地层)时，不需要灌浆！钻爆法隧道施工技术，28，4，超前管棚，2，超前支护，是在隧道开挖前，在隧道开挖轮廓线外沿纵向近水平方向设置直径大于70毫米、长度大于10米的钢管，并用砂浆将钢管填满压实，必要时通过长管棚注浆对隧道拱前土体进行预加固，以减少开挖过程中土体的沉降和坍塌。一般适用于级围岩、浅埋偏压、极破碎岩体，如孔洞堆积体、孔洞坍塌体、砂土结构层、下穿建(构)筑物、强膨胀性地层、断层破碎带等地段。(1)、总结，隧道施工技术采用钻爆法，29、1)长管棚一般为10 50m，钢管采用螺纹(套管)连接，管棚纵向搭接长度不小于1.5m.(接头应交错排列！).4、超前管棚，2、超前支撑，2、施工要点，2)管棚钢管直径一般为70 180 cm，根据需要选择直径较大的钢管，钢管圆周间距为30 50 cm(如有必要，可紧密码放)，管棚外倾角为1 5。30、钻爆隧道施工工艺，3)当需要注浆加固地层时，注浆材料和注浆压力应根据地质条件确定。水泥砂浆、混凝土或钢筋笼水泥砂浆可根据需要注入钢管，以提高钢管的抗弯能力。4、超前管棚，2、超前支护，2、施工要点，4)隧道内修建长管棚时，通常设置一个扩大硐室作为工作腔，其断面和长度应满足钻机的作业要求，或根据钻机的选型，可采用特殊工艺或不设置扩大硐室。一、隧道施工技术中的钻爆法、31、3孔工程、隧道施工技术中的钻爆法、32、3孔工程、隧道孔工程一般包括孔边、边坡开挖、防护、端墙、翼墙、挡土墙及其他洞口砌筑；洞穴入口处斜坡上的排水系统；入口检查设备安装、入口加固段和缓冲结构等。隧道进口段一般地质条件差，地表水集中。在施工过程中，应综合考虑隧道外场地及邻近工程的情况，合理安排，尽早施工。在隧道入口和入口段施工过程中，应制定完善的入口方案高风险点！33、钻爆隧道施工技术，(1)隧道进口按照“早进晚出”的原则设计和施工，避免高边坡和深路堑，并尽可能保护原有自然环境有利于安全运营！(2)洞口施工应注意检查地形，做好挡土、护坡、屋面排水和洞口内外沟的连接，检查梯子等。天沟水不得排入路基排水沟。(3)洞口土石方施工应自上而下分层开挖保护。当边坡和背坡地质条件不好时，应采取预加固措施，如抗滑桩、钢管桩、旋喷或搅拌桩、锚杆、土钉、锚索、表面灌浆等方法加固入口区域。(3)隧道洞口工程，施工要点：钻爆法隧道施工工艺，35，(4)隧道洞口衬砌采用模板台车或衬砌台架一次整体浇筑。(5)明挖隧道应尽快施工，并在明暗交界处做防水处理。(6)明洞墙和拱的混凝土应整体浇筑。当拱圈混凝土强度达到混凝土设计强度等级的100%时，可拆除裸眼模板。(3)隧道洞口工程，施工要点即施工方法选择的原则，钻爆法隧道施工工艺，38、4、开挖法，1、全断面法，全断面法是根据隧道的设计断面开挖成型(包括仰拱)，然后应用隧道开挖的初期支护和二次衬砌的方法。施工要点：1)尽量采用深孔爆破，增加循环进尺，合理采用平行和交叉作业程序，提高施工进度。2)及时进行喷锚支护，当围岩条件发生变化时及时调整施工方法。39、钻爆隧道施工工艺，施工要点：3)控制周边眼角，提高光面爆破效果，减少超欠挖，减少对围岩的扰动，确保隧道施工安全。四、开挖法，1、全断面法，关系到成本和安全！一、钻爆法隧道施工工艺，40、4、开挖法，2、台阶法，台阶开挖法是将隧道设计断面从上到下分为两个或三个开挖段，台阶之间控制一定距离，采用同步隧道开挖法。一、钻爆法隧道施工工艺，41、4、开挖法，2、台阶法，1)根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长度不应超过洞径的1倍(类围岩可适当延长)，台阶高度根据地质条件、隧道断面尺寸和施工机械设备而定。施工要点：隧道钻爆法施工技术，42，4，开挖法，2，台阶法，2)上台阶采用钢拱，必要时采取加大拱脚、锁定锚杆(管)等措施控制围岩变形和初期支护；在下台阶施工过程中，应保证初始钢架的整体顺利连接，螺栓连接应牢固。钢拱必须落在真实的地方。严禁悬浮或落在虚渣上。施工要点：钻爆隧道施工技术，43，4，开挖法，3，环挖预留芯土法。环形开挖预留核心土法是一种隧道开挖方法(根据地质条件和断面尺寸，可采用二步或三步开挖),先开挖上部弧形导坑，将核心土留在平台上，然后开挖下部侧壁和中部核心土。这是在特殊条件下采用的方法。一、钻爆法隧道施工技术，44、4、开挖法，3、圆形开挖预留核心土法，45、4、开挖法隧道施工技术，3、圆形开挖预留核心土法，施工要点：1)圆形开挖每循环长度0.5 1 m，开挖后及时进行喷锚支护，安装钢架支护。2)钢架接头的连接应粘贴牢固，拱脚和墙脚应有地脚螺栓(管)。3)预留核心土根据围岩稳定性确定，便于施工。4)弧形导坑、核心土和两侧边墙平行施工，纵向间距错开3 5m。5)仰拱的初期支护应紧接着下一步进行。全断面封闭衬砌环与隧道面之间的距离不得超过洞径的2倍。钻爆隧道施工技术，46，4，开挖法，4，中间隔墙法(CD法)，中间隔墙法(CD法)是一种将隧道分为左右两部分，在隧道一侧采用两步或三步分层开挖，对中间隔墙进行初期支护和临时支护，然后开挖隧道另一侧并进行相应初期支护的施工方法，是在特殊条件下采用的一种施工方法。一、钻爆隧道施工工艺，47、4、开挖法，4、中间隔墙法(CD法)，施工顺序图，钻爆隧道施工工艺，48、4、开挖法，4、中间隔墙法(CD法)，施工要点：1)开挖高度的左右ste、4、开挖法、4、中隔墙法(CD法)、中隔墙法(CD法)施工视频、钻