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文档简介

——邓尤东隧道洞口工程施工原则与方法

随着基础设施建设步伐的逐步加快,隧道建设规模正日益扩大,人们不但重视隧道施工技术水平的提高,还不断追求艺术性,尤其注重隧道洞门的美学效应,使隧道不单成为交通通道,同时又起着点缀周围环境的作用。隧道洞门的外墙设计与周围的景观环境相协调,洞门的形式在研究建筑的现象学基础上,结合地方民族特色,既美观又经济。前言福建机场二期魁歧隧道厦门翔安隧道厦门云顶隧道宜昌季家坡隧道昆明百花山隧道法国Mont-Blanc隧道

在实际施工中,洞口工程又是隧道施工中最为困难的地段。在以往的施工过程中,常常采用拉槽刷坡的方式寻求能正面沿隧道轴线进洞的地点,为此需要削剥大量的坡面岩体,这将使得洞口处的围岩稳定性进一步恶化,加剧了进口施工的困难,甚至导致进洞失败。为摆脱正面进洞观念,在施工中我们须寻找一种合理的隧道洞口结构形式和进洞里程,不仅能克服进洞开挖时的困难,而且还能减少对环境破坏,使整个洞口工程受力合理。延吴高速项目大梁峁隧道主要内容

洞口工程施工理念及原则

洞口工程施工技术准备

进洞施工方案比选

洞口工程施工案例

隧道洞口工程结构形式

一、隧道洞口工程结构形式1.基本概念洞口工程洞门在隧道洞口用人工砌筑并加以一定建筑装饰的支挡结构物。隧道及地下建筑工程出入口部分的建筑物,是整个隧道结构的主要组成部分,也是隧道进出口的标志,一般由洞门结构、仰坡面稳定构造物、坡面截排水系统、碎落阻挡构件组成、洞口通风和排水设施、引道等。2.洞门设计原则洞口位置应根据地形、地质条件,同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、营运要求,通过经济、技术比较确定。隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则,不得大挖大刷,确保边坡及仰坡的稳定。洞口边坡、仰坡顶面及其周围,应根据情况设置排水沟及截水沟,并和路基排水系统综合考虑布置。洞门设计应与自然环境相协调。无墙洞门无墙洞门

直削式洞门、削竹式洞门倒削竹式洞门、喇叭口式洞门棚洞式洞门、框架式洞门

明洞式洞门

ClicktoaddText洞门类型端墙式洞门、洞口环框式翼墙式洞门、台阶式洞门柱式洞门、城堡式洞门拱翼式洞门端墙式洞门

3、洞门分类3.洞门分类序号洞门形式名称结构是否受力所属类型1端墙式(一字式)洞门受力式洞门端墙式洞门2环框式(洞门框)洞门受力式洞门端墙式洞门3翼墙式(八字墙)洞门受力式洞门端墙式洞门4台阶式洞门受力式洞门端墙式洞门5柱式洞门受力式洞门端墙式洞门6城堡式洞门受力式洞门端墙式洞门7拱翼式洞门受力式洞门端墙式洞门8无墙洞门非受力式洞门无墙洞门9直削式洞门非受力式洞门明洞式洞门10削竹式洞门非受力式洞门明洞式洞门11倒削竹式洞门非受力式洞门明洞式洞门12喇叭口式洞门非受力式洞门明洞式洞门13棚洞式洞门非受力式洞门明洞式洞门14框架式洞门非受力式洞门明洞式洞门4.各类洞门设计形式当洞口石质坚硬稳定,可设无墙洞门。

无墙洞门端墙三式洞三门适三用于三地形三开阔三、石三质较三稳定三(Ⅱ三~Ⅲ三级围三岩)三的地三区,三隧道三轴线三与坡三面基三本正三交,三由端端墙三式洞三门直墙端墙式洞门曲面端墙式洞门环框三式洞三门当洞三口石三质坚三硬稳三定(三Ⅰ~三Ⅱ级环框三式洞三门环框式洞门适用于地质较差的Ⅳ级以下围岩,以及需要开挖路堑的地方。翼墙式洞门由端墙及翼墙组成。翼墙是为了增加端墙的稳定性,同时对路堑边坡也起支撑作用。其顶面一般均设置水沟,将端墙背面排水沟汇集的地表水排至路堑边沟内。翼墙式洞门当洞三门位三于傍三山侧三坡地三区,三洞门三一侧三边仰三坡较三高时三,为三了提三高靠三山侧三仰坡三起坡台阶三式洞三门当地三势陡三峭(三Ⅳ级三围岩三),三仰坡三有下三滑的三可能三性,三又受三地质三或地柱式三洞门柱式洞门城堡式洞门是一种高层建筑物式的洞门形式,重在强调隧道的存在,标志作用非常明显,通常修建在地形开阔地带,特别是旅游风景区、少数民族聚居地区。城堡式洞门适应于地面横坡连绵起伏、仰坡较大的地段,特别是洞口地形呈中间拱起、两端缓慢下降的弧形时,较常使用该种洞门形式,其端墙曲线的设计与隧道本身的地形起伏相协调,实现人工建筑与大自然和谐统一。拱翼式洞门拱翼式洞门适用于洞口山体坡度较陡,围岩稳定性、整体性较好的地段,通常用于距离城市较近或桥隧相连地段或有风景要求的隧道。直削式洞门为凸出式新型洞门,这类洞门是将洞内衬砌延伸至洞外,一般凸出山体数米。它适用于各种地质条件。构筑时可不破坏原有边坡的稳定性,减少土石方的开挖工作量,降低造价,而且能更好地与周边环境相协调。削竹式洞门削竹式洞门削竹式洞门可以适应于洞口岩层稳定、整体性好、洞口山体坡度很陡或峭壁岩体的石质隧道。通常在桥隧相连地段,仰坡高度较大,地形险峻,由于洞口桥台限制,不能应用直削式,为了防止落石的危害的情况下应用较多。倒削竹式洞门洞门对洞口光线过渡段的处理较好,在周边比较开阔的情况下采用。高速铁路隧道,为减缓高速列车的空气动力学效应,对单线隧道,一般设喇叭口洞门缓冲段,同时兼做隧道洞门。喇叭口式洞门(帽檐斜切式洞门)喇叭口式洞门通常三用于三城市三隧道三中,三起到三调节三洞口三段光三线的三作用三,同三时也三起到三一定三装饰三作用三。当三洞外三需要三设置三遮光三棚时三,其三入口三通常三外伸三很远三。遮三光构三造物三有开三放式三和封三闭式三之分三,前三者遮三光板三之间三是透三空的三,后三者则三用透三光材三料将三前者三透空三部分三封闭三。但三由于三透光三材料三上面三容易三沾染三尘垢三油污三,养三护困三难,三所以三很少三使用三后者三。棚洞三式洞三门棚洞式洞门棚洞式洞门长沙年嘉湖隧道主要用于城市矩形隧道中,有时也作为一种特殊造型用于一般公路隧道。框架式洞门南宁市平乐大道隧道二、洞三口工三程施三工理三念及三原则隧道三洞口三段是三从洞三口到三上覆三土层三为隧三道开三挖跨三度的三两倍三的地三方。三隧道三洞口三段与三隧道三内的三一般三地段三的形三态不三同,三洞口三段的三衬砌三与一三般的三洞身三段衬三砌不三同,三由于三处于三隧道三明暗三交接三位置三,围三岩自三稳能三力较三差,三隧道三的开三挖可三能加三速围三岩失三稳,三必须三在充三分分三析洞三口边三仰坡三稳定三、围三岩稳三定、三施工

洞口段的一般范围注:H为深浅埋分界处覆盖层厚度,约为2倍隧道开挖跨度。隧道洞口工程主要包括边仰坡土石方、边仰坡防护、路堑挡护、洞门圬工、洞口排水系统、洞口检查设备安装和洞口段洞身衬砌等。洞门位置明暗交界H明洞段暗洞段洞口段Ⅰ隧道洞口工程设计与变更概述在前期洞口设计或变更阶段,对洞口段应做好以下几个方面的研究:(1)洞口位置的选择;(2)明暗洞(成洞面)位置的确定;(3)边仰坡防护(4)坡面与地面加固措施;(5)洞口段支护;(6)开挖地表下沉对周边建筑物的影响;(7)对雨、雪灾害的防护。设计好方案好实施好安全进洞“三要素”1.总体要求隧道洞口的确定是隧道进洞成败的关键。洞口位置选择的基本要求是:结合路线总体布局,尽可能地将隧道洞口选择在地质地形条件好、坡体稳定的坡面上,线路能够垂直或接近垂直地形等高线。(1)洞口位置选择具体要求:考虑洞口边仰坡不致开挖过高和洞口段衬砌结构受力,洞口位置宜与地形等高线大体上正交。洞门宜与隧道轴线正交。若为斜交时,应尽可能加大斜交角度(一般不小于45度),或采取工程措施,以降低垂直等高线方向的开挖高度。洞口的边坡及仰坡必须保证稳定。洞口位置应设于山坡稳定、地质条件较好、排水有利的地方。隧道宜长不宜短,即“早进洞,晚出洞”,尽量避免大挖大刷,破坏山体稳定。2、洞口位置的选择洞口三不宜三设在三沟谷三低洼三处和三汇水三沟处三,一三般宜三将洞三口移三到沟三谷地三质条三件较三好的三一侧三且有三足够三宽度三的山三嘴处三。位于三悬崖三陡壁三下的三洞口三,根三据地三质情三况采三用贴三壁或三采用三接长三明洞三的办三法,三将洞三口堆三到坍三方范三围以三外3三—5三m处三,不三宜切三削原三山坡三;应三避免三在不三稳定三的悬三崖陡三壁下三进洞三。跨沟三或沿三沟进三洞时三,应三考虑三水文三情况三,结三合防三排水三工程三,充三分比三选后三确定三。洞三口路三肩应三高出三设计三洪水三位(三包括三浪高三)以三上0三.5三m,三以免三洪水三浸入三隧道三。漫坡三地段三的洞三口位三置,三应结三合洞三外路三堑地三质、三弃渣三考虑通风设备排出的废气和噪声对周围环境的影响程度和解决办法。考虑设置防雪工程、防风工程和防路面冻害工程的要求。洞口以外必须留有生产活动的场所。(2)隧道洞口位置几种常见形式坡面正交型坡面斜交型坡面平行型山脊突出部进入型沟谷部进入型

隧道洞口轴线与地形的关系1-坡面正交型;2-坡面斜交型;3-坡面平行型;4-山脊突出部进入型;5-沟谷部进入型洞口段加固措施对于边仰坡临时防护,一般采用喷锚。当洞顶坡面较高时,则需要对加固方案作进一步研究,如采用长锚杆或锚方案或锚索固桩方案。洞口段支护方案洞口段衬砌基本采用刚性支护。初期支护强度要足够,包括纵向联接强度,且尽快闭合成环,在洞口段20m宜采用带仰拱的断面。3、洞口段加固及支护隧道洞口进洞方式,常用的方式大致可归纳为以下8种:明挖法护(套)拱+短管棚法护(套)拱+长管棚法地表锚杆(或小导管注浆)预加固法回填暗挖法半明半暗进洞法斜交进洞法小导坑反向扩大或洞内向外扩大进洞法。4、隧道进洞方式将隧道部位的岩(土)体全部挖除,然后修建洞身、洞门,再进行回填。明挖法明挖法

护(套)拱+管棚当隧道位于松软地层、遇到塌方、浅埋隧道,要求限制地表沉陷量,或很差的地质条件下进洞时,均可采用管棚预支护。钢管长度小于10m称为短管棚,10~45m的钢管称为长管棚。

管棚设置方式钢拱架1°~2°钢管(φ70~180)钢管(φ70~180)纵向连接钢筋护(套)拱+短管棚法护(套)拱+长管棚法地表锚杆预加固在浅埋洞口地段,由于覆盖层较薄,可能会形成边挖边塌的局面,使得进洞困难;在偏压洞口段,往往一侧边坡开挖过高,形成不稳定边坡,危及施工和运营。可采用地表锚喷加固。通过对地表的预加固,可以使得进洞顺利进行,也可以为改变坡率创造条件。洞口边仰坡表层预加固:先按设计坡度刷坡,然后沿坡面喷射混凝土,必要时加设钢筋网。洞门上方陡坎加固:如果岩体较软弱,可往陡坎中水平打入锚杆,锚杆布置宽度以隧道洞宽为准,并喷射混凝土将陡坎面封闭,必要时加设钢筋网。超前小导管注浆超前小导管注浆也是一种广泛使用的辅助施工措施,它往往与钢拱架一起设置。设置方式如图所示。小导管注浆属渗入性注浆,虽然钢管本身的支护能力不如管棚,但其注浆加固地层的效果比管棚好。它适用于较干燥的砂土层、砂卵(砾)石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋段。超前小导管设置方式小导管(钢管)纵向连接筋钢拱架10°~15°小导管(f38~f42)回填暗挖法(明洞暗进)在洞口横坡相对较为平缓,地基承载力较高,并且隧道上方有重要建筑物或其他原因,不宜开挖临时边坡时,可考虑采用明洞暗进方案。明洞暗进方案的主要施工步骤为:a)清除地表植被和腐殖土,并在山体表面开挖台阶;b)挡墙与山体间采用水泥稳定碎石土分层回填并夯实;c)采用PVC打孔塑料管对回填土体进行注浆;d)对洞口仰坡防护完毕后施作洞口管棚,进行暗洞开挖。半明半暗进洞法在洞口横坡陡、偏压严重、场地狭小且地质条件较差,可考虑采用半明半暗方案。半明半暗方案的主要施工步骤为:a)开挖临时边坡并及时防护;b)施作外侧挡墙和护拱;c)护拱上回填后,施作洞口管棚,进行主洞开挖。斜交进洞适用于地质条件较好的洞口,且山体与路线交角少于30度,顺应地形斜交进洞。此时断面及钢拱架为异型断面。先对坡面进行超前预加固,开挖后第一榀钢拱架紧贴岩面,然后通过10-20米过渡段,将斜向布置的异型钢拱架逐渐调整为与路线正交的标准断面。小导洞先进洞反向扩挖由于洞口场地狭小,可采用小断面进洞再反向扩挖形成洞口的进洞方式。在临近出洞及出洞后需采取相应的加固支护措施。由于地形较陡或临近公路,为降低边仰坡开挖高度,避免影响既有道路,有些短隧道可经采取单端掘进,由洞内向外扩挖形成洞口。洞内反挖成洞洞口段应加强衬砌。加强衬砌的长度应根据地形、地质、洞口宽度和环境条件确定,一般情况下,两车道隧道应不小于10m,三车道隧道应不小于15m。加强段衬砌通常将围岩级别降低一级进行设计,衬砌刚度要求相对较大,应采用整体式衬砌或复合式衬砌。5、洞口段衬砌先治水、管超前、弱爆破、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、快成环、勤量测、紧衬砌。Ⅱ洞口工程施工原则及理念2、三洞口三工程三施工三理念安全三、质三量体三系及三制度三建设三是洞三口工三程施三工安三全管三理的三前提三。严格三执行三“早三进晚三出”三原则三。固牢三树立三环保三进洞三理念三。始终三践行三“零三开挖三”进三洞。边仰三坡稳三定是三洞口三工程三的安三全保三障。初支三及防三护及三时、三密贴三、柔三性、三封闭三的原三则。衬砌三紧跟三是保三证洞三口山三体稳三定的三重要三措施三。洞口三工程三控制三爆破三原则三。监控三量测三是新三奥法三核心三的理三念。三、洞三口工三程施三工技三术准三备Ⅱ洞口实地踏勘在熟三悉掌三握设三计地三形及三地质三参数三后,三要进三行实三际地三质与三水文三情况三调查三,要三进行三纵横三断面三实际三测量三(每三5米三一个三断面Ⅰ设计文件现场核对洞口三工程三施工三前,三应对三设计三文件三中的三技术三标准三、主三要技三术条三件、三设计三原则三、勘三测资三料、三隧道三平面三、纵三断面三、三洞门三重点现场核对隧道洞口段的平面、纵断面,工程地质情况,洞门位置和式样,衬砌类型,洞口周围环境。Ⅲ施工方案选择洞口工程施工方案应根据施工条件、地质条件、隧道长度、隧道横断面、埋深深度、工期要求、环境保护、资源配置等因素综合选定。并分析工程及水文地质资料,进行风险评估,制定施工技术方案和专项应急救援预案。Ⅳ提出变更思路设计与现场配合。通过对设计文件的现场核对,选择符合实际地质情况的洞口工程施工方案,与设计院及时沟通协调,将洞口工程的设计工作与现场实际施工相配合,提交符合实际施工需要的变更方案。洞口工程的变更可以从洞门形式、洞口位置、进洞里程、开挖方法、洞口段长度、围岩类型、初期支护的工程量和支护类型等内容进行考虑。四、进洞三施工三方案三比选进洞三施工三方案三从方三案比三较、三计算三分析三、方三案效三果评三价(三施工三安全三、快三速成三环、三施工三变形三可控三范围三)三三个方三面进三行。方案比较计算分析效果评价(一)防排水原则在隧道洞口工程以外,将地表水和地下水疏导截流,使地表水不进入隧道工程范围内。可采取的措施有:洞顶截水沟、上游泄水洞、井点降水、开沟疏导等。洞顶截水沟(二)坡面防护原则坡面防护类型有:喷素混凝土、钢筋网+锚杆+喷混凝土、套拱(支护套拱、长管棚套拱)、地表加固(地表注浆、锚杆钢筋网注浆、锚管注浆)等。隧道洞口边、仰坡的控制高度及坡度,应根据工程地质和水文地质条件确定。当无不良地质现象时,各类围岩中隧道洞口上方的仰坡和路堑的边坡控制高度和坡度可参考下表。洞口三边仰三坡控三制围岩级别Ⅰ~ⅡⅢⅣⅤ~Ⅵ坡率贴壁1﹕0.31﹕0.51﹕0.51﹕0.751﹕0.751﹕11﹕1.251﹕1.251﹕1.5高度(m)<15<2025左右<2025左右<15<1820左右<15<18(三)洞门方案确定原则1)洞门形式的确定洞门型式的选取以保护环境、减少开挖、保持原有地貌为原则。其设计或变更形式应遵循建筑与结构相结合、环境与意境相结合、洞门形式与洞口地形相协调、外墙装饰与相邻建筑物相协调的原则。隧道洞门与周围结构相结合将建筑与结构设计有机地结合起来,使之既美观又符合功能要求。环境与意境相结合通过对洞门所处地理特点进行构思,将环境与意境相结合。洞门形式与洞口地形相协调洞口应结合隧道所处的地理位置、地形地貌情况,洞口场地的宽阔程度来确定,使协调统一。外墙装饰与相邻建筑物相协调洞门外墙装饰通过材料的色调、质感和线条三个方面体现,与相领建筑相协调。2)洞口位置的确定洞口位置的选择和进洞里程的选择应根据地形、地质条件,考虑边、仰坡的稳定,结合洞外有关工程及施工难易程度,本着“早进晚出”的原则,全面、综合地分析确定。一般情况下,隧道洞顶到开挖线的垂直距离建议控制在0.5-1.5m。注:H为深浅埋分界处覆盖层的厚度。一般约为2倍隧道开挖跨度。实际洞门位置明暗交界(实际开挖线)H洞口段原地面线0.5-1.5m初始设计开挖线设计洞门位置(四)超前支护结构形式

超前支护结构形式有:注浆锚杆+格栅(钢拱架)、超前小导管+格栅(钢拱架)、长管棚、全断面注浆等。要根据洞门地质情况合理选择。隧道三支护系统锚杆是将已开挖断面破碎、不稳定岩体与牢固稳定的岩体连结在一起以提高整体稳定性的一种支护措施。1、系统锚杆隧道三支护型钢钢架接头(尺寸单位:mm)2、型钢拱架隧道三支护3、格栅钢架超前三锚杆超前三锚杆三是沿三隧道三开挖三面外三轮廓三钻孔三,插三入钢三筋杆三体并三用水三泥砂三浆使三杆体三与围三岩固三结成三整体三。超前锚杆掘进方向超前锚杆掘进方向超前三锚杆超前锚杆掘进方向4、超前三锚杆钻孔15°小导管钢支撑0.2ma<40cmrrb(取30cm)3.5~6.0m管箍(φ6钢筋加焊)出浆孔1.5m不钻孔0.2mφ25~35mm有缝钢管5、超前三小导三管注三浆加三固长管棚a)管棚的环向布置;b)管棚钢管纵向错接;c)钢管端部横向连接6、长管三棚全断面注浆7、全断三面注三浆(五)进洞方法选择在修建长隧道时,一般先开凿一条同隧道平行的施工辅助导坑或在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。通过辅助导坑与隧道相接,以增加隧道施工时的工作面。由于地质条件或周围环境限制无法正常进行进洞施工时,可采取通过施工辅助导坑(平导、横洞)避开不用地形后进入正洞施工。1.辅助三导坑三(平三导、三横洞三)进三洞横洞横洞是在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。斜交正洞40°正交横洞正洞平面正洞立面3‰~6‰横洞1)概念2)适用条件当隧道傍山沿河、侧向覆盖层较薄时,就可以考虑设置横洞。横洞平导1)概念在隧道侧面相隔一定距离与正洞平行的一种辅助坑道。2)适应条件地质条件较好时适用。底面标高应低于隧道底面标高0.2~0.6m,以有利于正洞的排水和运输,与正洞之间的最小净距离,应视地质条件、施工方法、导坑跨度等因素确定。2.超前锚杆进洞在隧道开挖之前,在开挖面的拱部一定范围内,沿隧道断面的周边,向地层内打入一排纵向锚杆(或小钢管),通过锚杆对围岩的加固作用,形成超前于工作面的围岩加固棚,在此棚的保护下进行开挖。开挖一个进尺后,再打入一排纵向锚杆,再掘进,如此往复推进,如图所示。超前锚杆设置方式3.超前小导管进洞(周围注浆)通过注浆液渗透、扩散到岩体孔隙与裂隙中,以改善和增加围岩的力学性能,在洞口周围形成一止水、稳定的承载壳,同时管体也起到超前锚杆的作用。超前小导管设置方式小导管(钢管)纵向连接筋钢拱架10°~15°小导管(f38~f42)导管三施工

4.长管棚超前支护进洞在隧道开挖轮廓线外围打一排钢管,管内注浆加强钢度,管外由扩散的浆液连成一个整体,形成棚架。常用于软弱围岩浅埋段。

管棚设置方式钢拱架1°~2°钢管(φ70~180)钢管(φ70~180)纵向连接钢筋长管棚超前支护进洞5.锚喷与格栅拱架联合支护进洞

在隧道轮廓线的外侧安设几排水平密集锚杆进行预加固,从而形成一定厚度的承载拱。锚杆加固完成后,在洞口架设格栅拱架,将其焊接在锚杆上,并用喷混凝土将格栅支撑和仰坡之间的间隙喷填密实,从而使仰坡与格栅支撑联成一体。6.套拱进洞(接长明洞加固)或贴壁套拱法适用于隧道与山体基本正交,坡面较陡的情况。施作以型钢或钢筋为骨架的套拱混凝土,一般长2米左右,套拱施作一次到位,与正洞面紧贴。在套拱混凝土达到强度后,施工超前预支护,然后开挖上部核心土体,采用上下台阶法进行暗洞开挖和支护。7.拱部套拱法(暗洞明做)拱部套拱法适用2种情况:①在平缓的山坡上进洞,地面线虽然高于隧道顶,但由于其地表覆盖层薄,在较长的一段范围内围岩厚度变化不大,若采用超前支护进洞,则隧道暗洞顶部仍然无法稳定,故可考虑在洞顶覆盖厚度在1—3m范围区段采用暗洞明做法,设置拱部套拱。②隧道在通过山间凹地时,当洞顶覆盖层较薄时,采用暗挖法就无法保证安全,若变为明洞,则又会出现较高的边仰坡及其稳定性问题,且无法与两段洞身施工协调,此时采用拱部套拱法施工既确保安全,又实现了环保进洞。先开挖套拱部位土体,再施工套拱,套拱达到强度后,套拱顶部部分回填。若套拱所接暗洞需设置超前预支护,套拱可分节浇筑,先浇注靠近成洞面一段套拱,然后施工超前预支护,浇筑其他节段。套拱下暗洞施工时则先跳槽开挖施作初期支护,确保套拱不出现较大的沉降,在地质较差时可以增设临时仰拱,以保证安全。当隧道的二次衬砌施工完成后,套拱拱顶回填到原地面线,恢复自然状态。地面线8.偏压套拱法(半明半暗)在一些特殊地形区,地表边坡甚至陡于路基边坡,此时削坡,会出现一削到顶的情况,许多隧道洞口出现了一侧刚好落基,而另一侧削方边坡有四五十米高的情况,此时考虑偏压套拱法。其施工步骤为:先开挖和浇筑边侧墙,再阶梯状开挖山坡施工纵横预支护定,再浇筑套拱,套拱外侧及时回填。在暗洞施工时,初期支护与套拱、边侧强墙形成闭合,形成受力环,最后施工二次衬砌,回填到位。

9.盖挖法(明洞暗做)明洞暗做方案是指在拱顶或部分区域无覆盖层,且要实现“早进洞、晚出洞”理念的一种方法。首先施作混凝土护拱,护拱内部设置工字钢拱架,洞口套拱的管棚导向管同时延伸焊接到暗洞护拱钢拱架上,当混凝土护拱达到设计强度后,在其上部结合原地面顺坡回填碎石土,表层植草绿化,上部回填结束后,洞身采用暗挖通过。该方法主要适用于地形较为平缓且有条件施作护拱的情况,其主要特点是对山体的破坏很小,植被易于恢复,能很好地贯彻隧道“早进洞、晚出洞”的施工理念。

10.明挖进洞顶管进洞11.其他进洞方法对于浅埋地段、岩溶流泥地段、自稳性差的软弱破碎地层地段、断层破碎带、漏水地段可采用辅助施工方法对地层进行预加固,如超前支护、止水、地面高压旋喷加固、先注浆后冻结、洞外深井泵降水、抗滑桩等措施,再进行洞口段进洞施工。抗滑桩加固(六)洞口工程洞内施工1.洞口分部开挖方式隧道施工前在决定开挖方法时,应对断面尺寸及形式、围岩条件、工区长度、工期、当地条件等综合考虑后,最大限度利用围岩自身具有的支承能力,在不使围岩松弛的情况下,尽可能使用开挖断面大的开挖方法。洞口工程通常采用的开挖方法是台阶法、环形开挖预留核心土法、CD法、CRD法和中隔墙法。(1)台阶法是新奥法中适用性最广的施工方法,多适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩中。它将断面分成上半断面和下半断面两部分分别进行开挖,随着台阶长度的调整,它几乎可以用于所有的地层。根据台阶的长度,它有长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种方式。洞口围岩分部开挖方式一般多为短台阶、超短台阶。A)短台阶法分成上下两个断面开挖,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倍洞宽,上下断面基本上可以采用平行作业。在洞口工程段,上台阶长度控制在5m左右。掘进方向B2>(1~1.5)B211B)超短台阶法超短台阶法,种适于在软弱地层中开挖的施工方法,一般在膨胀性围岩及土质地层中采用。为了尽快形成初期闭合支护以稳定围岩,上下台阶之间的距离进一步缩短,上台阶仅超前2~4m,不能平行作业,只能采用交替作业,因而施工进度会受到很大的影响。在软弱围岩中采用超短台阶法施工时应特别注意开挖工作面的稳定性,必要时可对围岩采用预加固或预支护措施,如向围岩中注浆或打入超前水平小导管等。B21<B12掘进方向2-4m(2)环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩地段。上部留核心土可以支挡开挖工作面,增强开挖工作面的稳定,施工安全性较好。一般环形开挖进尺为0.5m~1.0m,不宜过长。掘进方向75413271264531—上弧形导坑开挖2—拱部喷锚支护3—拱部衬砌4—中核开挖5—下部开挖6—边墙部喷锚支护及衬砌7—灌筑仰拱

(3)CD法适用于围岩稳定性较差,隧道跨度较大,地表沉陷难于控制地段。71583426掘进方向743132(4)CRD法适用于在软弱围岩中,当隧道跨度更大或因环境要求,且要求严格控制地表沉陷地段。231347掘进方向64385172612(5)中隔墙法适用于软弱地层的施工方法,特别是对于控制地表沉陷有很好的效果,一般主要用于城市地下铁道施工中,但其造价高。2.洞口围岩支护结构强支护、早封闭、快成环、紧衬砌。隧道洞口工程的支护结构类型有三种:A、整体式衬砌采用就地整体模注现浇砼,适用较广,截面可以是等截面或是变截面。洞口段围岩一般在IV级以上,地基松软,往往侧压力较大,故宜采用曲墙带仰拱的衬砌。B、复合式衬砌由初期支护和二次支护组成的,是目前隧道工程常采用的衬砌形式。洞口段围岩一般在IV级以上或可能出现偏压时,应设置仰拱。C、喷锚衬砌作为隧道的永久性衬砌,一般考虑是在Ⅲ级及以下围岩中采用;在Ⅳ级及以上围岩中,采用锚喷支护经验不足,可靠性差。洞口工程一般采用整体式衬砌或复合式衬砌。二次衬砌要尽快施作,且要加强,一般应采用钢筋混凝土结构。3.仰拱施工洞口工程的仰拱必须及时施做,保证洞口支护封闭快速成环。原则上进洞后10-15米后立即施作仰拱,将支护闭合成环。上部开挖洞口段时,因地质条件可增设临时仰拱。洞外仰拱洞门原地面线

在洞口施工过程中,我们着重进行围岩变形速率的监控量测和信息反馈工作。围岩监控量测的项目和量测方法有:(1)水平位移收敛量测(2)拱顶下沉量测(3)地表沉降量测(七)围岩量测围岩监控量测示意图周边位移(收敛):在开挖后的洞壁上及时安设测点,用收敛计量测两测点间的距离,两次测定的距离之差为该时段的收敛值。根据收敛值或位移速度,可判断围岩与支护是否稳定。

收敛计锚头套点钢尺拉手测力计手轮螺杆测微计套点锚头洞口段可以每10m一个断面,每断面2~3对测点,相应量测的基线就有1条、2条、3条、6条等,如图所示。周边位移测线布置拱顶下沉:隧道拱顶内壁点垂直方向的绝对位移值称为拱顶下沉量。在开挖后的拱顶壁面上及时安设测点,通过已知的高程水准点,用悬吊钢尺和水准仪或全站仪测出测点高程,如图所示,两次测定的高程之差即为拱顶下沉量,根据拱顶下沉量和下沉速度,可准判断围岩的稳定状态和支护效果。拱顶下沉量测洞口段可以每10m一个断面,每断面1个或3个测点。一般与周边位移布设在同一断面上,以便使两项测试结果能够相互验证,协同分析与应用。地表下沉:在隧道浅埋段,每5~50m一个断面,每断面7~11个测点,如图所示。用水准仪和塔尺进行量测。2~5m间隔地表测点不动点不动点地表下沉量测

在隧道洞口掘进支护20m后,在洞外组装好衬砌台车,及时跟进衬砌,保证洞口山体稳定。(8)二衬施工及台车准备五、三洞口三工程三施工三案例(一三)隧三Ⅰ线三隧道三进口三位置Ⅱ线三隧道三进口三位置坍塌三体位三置31三8国三道原始三地貌三图,三Ⅰ、三Ⅱ线三洞口三1、三宜万三铁路三高阳三寨隧三道进三口边三坡崩三塌事三故事故三现场三图一事故三现场三图二事故三前3三18三国道三上的三防护三排架事故三发生三的直三接原三因是三隧道三洞口三边坡三岩体三在长三期表三生地三质作三用下三,受三施工三爆破三动力三作用三,致三使边三坡岩三石沿三原生三节理三面与三母岩三分离三,在三其自三身重三力作三用下三失稳三向坡三外滑三出,三岩体三瞬间三向下三崩塌三解体三,造三成事三故发三生。三虽然三这起三事故三原因三复杂三,但三也暴三露出三施工三企业三安全三生产三责任三不落三实,三勘察三设计三单位三的勘三察设三计工三作不三到位三,监三理单三位对三施工三现场三疏于三监管三,建三设单三位对三工程三项目三安全三监控三不利三等问三题。2、三武黄三城际三铁路三项目三魏王三村隧三道进三口施三工魏王三村隧三道位三于湖三北省三武汉三市洪三山区三花山三镇,三设计三为双三线隧三道,三起讫三里程三分别三为D三K1三0+三24三5和三DK三11三+1三10三,隧三道全三长为三86三5米三,其三进口三标高三36三.3三41三m,三出口三标高三42三.1三96三m。本隧三道断三面尺三寸为三:宽三×高三=1三3.三原地面线原设计开挖线零开挖线位置变更开挖位置最终开挖线洞门20m30m40m变更三后施三工的三魏王三村隧三道最终三施工三的魏三王村三隧道最终三施工三的魏三王村三隧道3、三延吴三高速三项目三大梁三峁隧三道4、三五盂三高速三项目三藏山三隧道三进口(二三)隧三道洞三口工三程成三功的三案例工程三概况隧道三出口三从黄三土冲三沟下三出洞三,地三形条三件偏三压,三纵坡三较陡三。D三K2三27三+0三60~DK三22三7+三09三6段三先在三沟槽三中夯三填水三泥土三后再三行暗三进;三线路三右侧三洞口三基础三悬空三,采三用M三7.三5浆三砌片三石回三填。三原洞三口里三程桩三号为三DK三22三7+三09三0。三考虑三到黏三质黄三土的三特性三、地三形条三件偏三压和三黄土三冲沟三等因三素,三为确三保进三洞的三安全三,达三到“早进三晚出”,尽三量少三破坏三原有三土体三结构三的原三则,三改D三K2三27三+0三90~DK三22三7+三09三6段三明挖三为暗三挖,三优化三洞口三里程三为D三K2三27三+0三96三。1、三张茅三隧道三出口三进洞三施工三方案说明三:1、三改D三K2三27三+0三90~DK三22三7+三09三6段三明挖三为暗三挖,三减少三挖方三,少三扰动三。2、三回填三水泥三土后三,缓三解洞三口偏三压,三确保三进洞三安全三。DK三22三7+三06三0~三DK三22三7+三09三6段三先在三沟槽三中夯三填水三泥土三。洞顶三回填三后效三果进洞三方案为保三证进三洞的三安全三,上三台阶三开挖三矢跨三比应三大于三0.三3。f/L>0.3fL进洞三方案依据三设计三图纸三,结三合现三场实三际地三形地三貌,三针对三进口三的围三岩特三点,三结合三新奥三法理三论基三础,三遵循三隧道三施工三“早三进晚三出”三的理三念,三进洞三采用三超前三大管三棚法三,套三拱设三置里三程D三K2三27三+0三96三~D三K2三27三+0三97三。后三按三三台阶三七步三开挖三法进三洞施三工。工程三概况麦子三山隧三道设三计为三双线三铁路三隧道三,隧三道起三讫里三程为三K1三64三+0三32三~D三K1三66三+3三65三,长三度为三23三33三m。三全隧三道自三进口三至出三口为三连续三下坡三,纵三坡分三别为三-1三6‰三、-三16三.2三‰、三-1三5.三9‰三。地三质条三件:三隧道三穿越三T2三b1三紫红三色粉三砂岩三,构三造上三处在三一宽三缓向三斜下三部,三节理三裂隙三不发三育,三岩体三完整三,上三覆T三2b三1泥三质灰三岩夹三钙质三页岩三。隧三道进三出口三岩体三均有三节理三发育三,但三对隧三道的三稳定三性影三响不三大。2、三麦子三山隧三道斜三井进三洞施三工方三案麦子三山隧三道进三口原三地貌斜井三横断三面图斜井三洞门三正面三图挡墙三及洞三口场三地硬三化斜井三洞口三预留三核心三土环三形开三挖套拱三安装套拱三砼浇三注洞顶三截水三

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