【《某公路长隧道工程的隧道施工方案设计案例》3300字】

某公路长隧道工程的隧道施工方案设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u971某公路长隧道工程的隧道施工方案设计案例 1216601.1公路隧道施工方法及选择 148161.1.1隧道施工方案选择依据 1107941.1.2新奥法施工的原则 16161.1.3新奥法施工工艺流程 287681.2开挖方法 2324341.2.1II级围岩全断面法 3215961.2.2III级围岩长台阶法 4300971.2.3IV级围岩三台阶临时仰拱法 6168401.3隧道辅助施工措施 71.1公路隧道施工方法及选择1.1.1隧道施工方案选择依据公路隧道施工常用方法：①隧道施工按是否爆破可分为爆破法和无爆破法施工，其中爆破法主要指的是传统矿山法和新奥法。②矿山法按照衬砌的施工顺序可以分为顺作法和逆作法。③按隧道工程开挖方法不同可以分为明挖法和暗挖法。在选择施工方法时，主要考虑以下几个因素：①一个工程的重要性由该工程的规模大小、在实际使用上对它是否需要有一定的技术特殊要求，以及在施工过程工期的轻重缓急等几个方面可以体现出来。②隧道开挖处岩层的围岩性质以及地下水、节理裂隙的发育程度等。③施工所拥有的技术条件以及开挖所用机械的配备情况。1.1.2新奥法施工的原则采用新奥法施工的公路隧道，应该根据隧道规模大小、所处的地质条件以及所采用施工方法，并且通过量测各测点的位置变化信息的来指导施工。新奥法的主要特征之一就是针对开挖过程中各测点变化量测数据结果进行分析，当出现异常情况时，需及时对其支护参数进行修改，保证其施工的安全性。新奥法施工的基本原则为：少扰动、早锚喷、勤量测、紧封闭。1.1.3新奥法施工工艺流程新奥法施工主要流程见图6-1 图6-1新奥法施工工艺流程图初期支护和量测监控符合管理基准时，按照上述流程进行，当不符合时，需要进行调整（修改施工方案、改变开挖方法和顺序、修改支护参数等），直到符合管理基准。1.2开挖方法开挖方法根据不同的围岩级别，地质情况，隧道开挖断面等方面来选择，根据所参考的公路施工技术规范，不同围岩条件所适宜的开挖方法见表6-1所示。表6-1不同围岩条件的开挖方式序号开挖方法围岩级别1全断面法I~III2台阶法长台阶法III~IV短台阶法IV~V超短台阶法V3分部开挖法三台阶临时仰拱法IV~V环形开挖留核心土法V~VICD法V~VICRD法V~VI注：由于本设计隧道为单向两车道隧道，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面或台阶法施工较好；Ⅳ级围岩一般地段更适于采用CRD法、CD法或三台阶临时仰拱法。根据设计隧道的地质情况，围岩级别以及断面形式等方面，本隧道II级围岩段采用全断面法，III级围岩段采用长台阶法，IV级围岩段采用三台阶临时仰拱法。1.2.1II级围岩全断面法1.全断面开挖法：指的是按设计开挖向一次开挖成型，其施工顺序为①隧道断面进行同步开挖→②进行锚喷支护→③施作二衬。其循环进尺为4m。全断面开挖法示意图如图6-2所示。（a）全断面开挖法横断面图（b）全断面开挖法纵断面图图6-2全断面开挖法示意图2.施工特点。①工序和相互干扰减少，更加方便施工组织的管理。②开挖工作面为整个隧道断面，因此作业空间大，方便使用大型机械进行开挖。③相对于将断面分成几个部分进行开挖，对于围岩的干扰较少。3.全断面法施工注意事项。在进行全断面开挖时应注意以下事项:；①施工时要及时加强对已经开挖的地段其前方不良工程水文地质情况调查；对于不良工程地质调查情况，要及时的对其进行地势预测和地质分析性的研究，随时随地准备好采取相应的地质应急处理措施,以利于确保后期施工的工程安全性和质量，以及加快工程进度。②各类的操作工序工程机械设备在结构尺寸、性能和生产能力上都必须要始终做到紧密配合，工序配合方面必须始终能够做到环环相扣，以利于施工时能充分发挥各类工序工程机械设备的综合生产能力，并对管理效率和工序之间的相互配合协调发挥联动推进作用。③在开挖时，要切实加强各种施工辅助作业和各种辅助设备施工工艺方法的技术设计及其设备施工质量检查。尤其特别是在软弱破碎变质围岩中使用全断面法措施进行开挖时,要对开挖支护后的破碎围岩质量进行实时动态的质量化检测与实时监控。1.2.2III级围岩长台阶法1.台阶法类型选择台阶法最常见的是将开挖断面分成两部分，分别为上半断面和下半断面。台阶法根据台阶长度又分为长台阶法、短台阶法、超短台阶法。对于短台阶和超短台阶法，两者的台阶长度相对较小，在初期支护后，能够更好的缩短封闭时间，对于支护受力条件能够得到一定的改善。同时也由于上、下台阶相距较近，会存在着一些缺陷，如在施工时所产生的干扰较大，因此施工进度就会受到一定影响。选择短台阶法还是长台阶法主要取决于所需的封闭时间以及工作效率和经济性两方面，如果围岩较差，就优先考虑前者条件，确保施工的安全性；若围岩较好，主要考虑其工作效率，提高经济性。本设计隧道III级围岩段较长并且围岩状况较为稳定，因此综合来看，本设计选择长台阶法进行开挖。其开挖顺序如下:①上半部开挖②拱部安装锚杆和挂钢筋网，喷射混凝土形成上半断面的临时封闭环③下半部开挖 ④边墙安装锚杆和挂钢筋网，喷射混凝土⑤浇筑衬砌2.台阶法施工示意图如图6-3所示。（a）台阶法施工横断面图（b）台阶法施工纵断面图图6-3台阶法施工示意图台阶法施工的注意事项（1）本隧道III级围岩采用长台阶法进行开挖，其中台阶长度要满足一定的范围要求（大于50m），上台阶高度也应维持在3~3.5m的范围内。本设计中的隧道上台阶的开挖高度采用3.5m（可根据现场实际情况进行适当调整）。上台阶每次的循环挖掘进尺不得大于3m。并且需要等上台阶的喷射混凝土强度达到一定要求后（设计强度的70%）才能开挖下断面。（2）二次衬砌需要及时施作，对于III级围岩，本设计隧道其围岩段离掌子面的距离在5~10m左右，保证围岩和初期支护不会发生过大变形。1.2.3IV级围岩三台阶临时仰拱法1.施工工艺原理及特点（1）施工原理三台阶临时仰拱法是建立在台阶法的基础之上，将整个隧道主体断面分成上中下三个施工部分，同时进行临时仰拱施作的一种施工技术工法；根据要求，在开挖一部分并且进行喷射混凝土后，要及时施作各部临时仰拱；这种开挖法是沿着隧道主体纵向错开、平行方向推进的一种隧道施工技术方法。（2）施工特点①该种开挖方法是建立在台阶法开挖的基础之上，相对更加保守的一种开挖方法。它开挖时将整个断面分成三部分，同时每开挖一部分后设立临时仰拱，更加的稳定。②在开挖过程中，不可避免会发生地质条件的变化，临时仰拱法相对于前面两种方法更加的灵活，可以更加及时的转换施工方法。③通过位移量测，发现围岩变形比较大，或者变化比较块快时，可以在保证施工安全以及相应的净空要求的基础之上尽快的调整闭合时间。2..三台阶临时仰拱法施工方法三台阶临时仰拱法施工示意图见图6-4所示（a）三台阶临时仰拱法施工横断面图（b）三台阶临时仰拱法施工纵断面图图6-4三台阶临时仰拱法施工示意图3..三台阶临时仰拱法施工工序（1）第一步：①施作Φ42mm超前小导管；②弱爆破开挖上导（①）部；③施作（②）部初期支护：先初期喷射大约4cm厚的混凝土，接着开始在规定位置挂钢筋网，最后再进行喷射混凝土直到设计规定厚度；④施作临时仰拱（③）部。（2）第二步：①弱爆破开挖上导（④）部；②施作（⑤）部初期支护：先初期喷射大约4cm厚的混凝土，接着开始在规定位置挂钢筋网，最后再进行喷射混凝土直到设计规定厚度；③施作临时仰拱（⑥）部。（3）第三步：①弱爆破开挖上导（⑦）部；②施作（⑧）部初期支护：先初期喷射大约4cm厚的混凝土，接着开始在规定位置挂钢筋网，最后再进行喷射混凝土直到设计规定厚度；（4）第四步：①浇筑（⑨）部仰拱混凝土；②浇筑I部仰拱填充混凝土。（5）第五步：根据监测结果进行分析，拆除所安设的临时仰拱；在II部进行二次衬砌。1.3隧道辅助施工措施1.3.1超前小导管辅助施工本设计隧道在里程k39+220～K39+230以及k40+700～K40+737段为IV级围岩，并根据周围的地质情况采用超前小导管辅助施工方法进行超前预支护。1、技术要求和参数设计（1）小导管为Φ42mm热轧无缝钢花管，长度为4.5m，小导管上的注浆孔按梅花型进行布置。纵向孔间距为15cm，尾部保留100cm不进行钻孔，该部分作为预留止浆段。（