钻爆法暗挖隧道施工工艺与工法

1、挖掘爆法暗挖隧道施工法和施工法、2010年6月、一、概要二、翔安海底隧道施工法三、翔安海底隧道各施工法、报告内容、一、概要、1.1定义和分类、暗挖法分类：1.2挖掘法施工流程、1.3挖掘法施工法、1.4挖掘法各施工法的特征、全断面法：常用于硬岩，有利于大型化机械作业的台阶法：常用于弱或节理发育的围岩，可分为三种变化方案：长台阶法：上台阶距离远，上台阶50m或5倍孔跨以上，施工中上台阶可与中型机械平行作业短阶梯法：适用于上阶梯长度小于5倍的孔跨、11.5倍以上的孔跨、弱围岩，上阶梯施工干扰作用大。 超短梯度法：多用于上梯度跨越1倍孔向下，截面封闭快，机械化程度不高的各种围岩。 1.4钻井爆法各种

2、施工方法的特点、1.4钻井爆法各种施工方法的特点、分支构造钻井法：在围岩条件差、隧道开挖剖面大时常用，可分为三个变化方案：台阶分支构造钻井法：又称环状钻井保留核心土法， 适用于一般土质或易碎软弱的上部芯土用于支撑挖掘被照面，及时实施拱部初期支护，有利于提高挖掘被照面稳定性的芯土及下部挖掘在拱部初期支护下进行，施工安全性好。 一般的环形挖掘尺不能太长。 0.51m米左右。 1.4钻井爆法各工艺特点、单侧壁坑法：围岩差、摇镜头大，适用于地表沉陷难以控制的情况。 该方法正在进行单侧壁坑，另一侧截面采用阶梯法施工，兼具阶梯法和侧壁坑法的优点。 洞的跨度可以根据机械设备等施工条件决定。 挖掘单侧壁的导坑

3、时，为了用台阶法施工，立即用临时支撑进行支撑保护，一般将以下方法称为crd法。 1.4开挖爆破法各工艺特点、两侧壁基坑法：适用于浅埋大摇镜头隧道，地表沉降要求严格，围岩条件特别差的条件。 该方法安全可靠，单施工速度慢，工程成本高。 1.5各工法力学效果比较、阶差法别段差长力学效果分析比较、1.5各工法力学效果比较、阶差法、单侧法、两侧壁法力学效果分析比较、1.6各分支构造挖掘工法比较选择、注：表示我国大陆建的第一个海底隧道。 翔安海底隧道地理位置示意图、2.2工程特点，隧道开挖断面最大开挖摇镜头达16.84m，最大开挖高度达12.26m，最大开挖断面面积达170.7m2。2.2工程特点、地质条

4、件复杂的陆域段主要为全强风化花岗石、富水砂层、海域段穿越多处风化囊槽。 施工风险大，容易发生突水、塌陷等事故。 根据、2.3施工方法、综合分析，隧道沿线v级围岩区采用小钻探机开挖，级围岩地段采用开挖法开挖。 三、翔安海底隧道各工艺的施工技术、3.1 crd工艺、适用范围翔安海底隧道中，开口采用大管棚支护区、陆域iv/v级围岩区、富水砂层区、海域风化深槽区，隧道开挖宽度宽，变形围岩的施工技术原理采用crd预留芯土的方法，大断面隧道采用4个相对crd法遵循“小分支构造、短台阶、短循环、快封闭、勤务测量、强支护”施工原则，自上而下，封建环，继续挖潜，立即进行初始支护。 初期支护结构稳定后，自上而下拆

5、卸临时中隔壁墙及临时背拱进行施工。、3.1 crd施工法、施工工序流程、3.1 crd施工法、施工点合理挖掘支护顺序水平收敛量比较、3.1 crd施工法、施工点合理挖掘支护步骤、结构安全系数比较、3.1 crd施工法、施工点合理挖掘支护步骤、 结论部分先行无论是位移还是结构受力都优于先行，应采用、3.1 crd工艺、施工点合理施工步骤、(1)步骤：考虑步骤的开挖高度及围岩稳定滑移面角度(45 )，合理的步骤开挖长度确定为35m。 (2)各挖掘面的施工步骤： 810m。 配置、3.1 crd工法、施工点临时支护拆除、3.1 crd工法、施工点临时支护拆除、(1)测量点：确定拆除的时间节点。 结构

6、的每天变形量不足0.2mm时，结构不稳定，显示可以取下临时支撑保护。3.1 crd施工工艺、施工点临时支护拆除、(2)设置脚手架及防护安全网：脚手架立棒采用42钢管，立棒横向距离80cm，台阶距离100cm，纵向距离100cm； 竖棒和竖棒用连接件连接的墙体材料采用钢管式，与钢支撑的焊接牢固。3.1 crd施工方法、施工点临时支护拆除、(3)喷射混凝土的拆除：气孔和弱控制爆破方式相结合进行弱爆破作业时，必须在分支构造进行，弱爆破的范围不得超过2m。3.1 crd工法、施工点临时支撑解体、(4)临时支撑解体顺序：按从上到下的顺序分阶段解体。 施工中i部和iii部错开解体，尽量在ii部和iv部喷混

7、凝土时安排对应的i部和iii部的解体作业，3.1 crd施工法，施工点的临时支护解体，(5)解体断面距离和一次解体长度：支护解体的断面距离和二次衬砌的间隔在50m以下，临时支护一次的、3.1 crd工法、施工注意事项(1)各施工部的挖掘应重视围岩的保护，尽量减少对围岩的紊乱，施工中应采用机械挖掘，人工配合，减少爆破(2)下部挖掘应注意上部支护结构的稳定性，在挖掘边壁时两侧应(3)围岩柔软，应采用临时背拱立即封闭断面；(4)各被照面应保持合理间隔：各相邻掌子面相距810m，基坑开挖稳定； (5)喷射混凝土在挖掘掌子面之后实施；(6)严格控制水龙头工序部的挖掘质量，支撑部件的架设误差、3.1 cr

8、d施工方法，施工注意事项；(7)中壁解体时间及解体后安全评价：中壁解体前圆顶下沉量，孔周收敛是必须在不到日的拆除中，拆除后的圆顶下沉量的增量应在6mm以下(8)各部分的挖掘支撑保护完成后，必须立即埋设监视测量点，及时种子文件信息，指导施工和设置修改残奥仪表(9)挖掘和支撑保护完成后，测量结果适用于、3.1 crd工法、3.2两侧壁基坑工法，适用范围适用于围岩差的v级围岩条件下的行驶隧道开挖，在浅埋大摇镜头隧道施工，采用此工法可以很好地控制地表沉陷，保持掌子面的稳定性。 施工技术原理利用两个中隔壁将隧道整体大断面分为左中右三个小断面施工，左、右导孔先行，中间断面为紧后的初期支护背拱形成环后，拆下

9、两侧导孔临时支撑，形成全断面。 两边的导孔都是倒鹅卵形，有助于控制拱顶的下沉。、3.2两侧壁坑工法、施工工艺流程、3.2两侧壁坑工法、挖掘步骤顺序以右导孔为例：安装第一步骤挖掘1、拱2、3、中1，浇注混凝土第二步骤挖掘2、拱1、中2，浇注孔安装拱桥14、15、中3，在喷射混凝土的挖掘中以小型钻探机为主，配合人造的的边缘，辅助先行小导管，减少坍塌量。3.2两侧壁导坑施工方法、施工步骤(1)挖掘步骤：左右导坑步骤挖掘步骤：每1m/周期，2个拱形可以竖立成1个周期。 中导孔挖掘步骤：以背拱和上部挖掘间距互不影响施工、可平行作业为标准，可适当加大循环进尺。 (2)挖掘步距：左右的导孔挖掘步距：根据监视

10、计量资料决定。 中导孔与两孔之间的台阶距离：优选不影响左右导孔的挖掘，其拱形部在左右导孔最后关闭挖掘背拱和环后进行挖掘。 3.2两侧壁基坑施工方法，初期支护施工步骤(1)初喷：喷厚35cm； (2)安装钢拱桥(3)安装钢筋网： (4)喷射混凝土(5)从拱桥后面浇注(6)拆卸临时支撑。3.2两侧导坑施工方法、施工注意事项(1)两侧导坑施工非常重视围岩的保护，隧道的左右两侧导坑在交替挖掘前进行，严禁在云同步上挖掘，挖掘后立即进行混凝土的初吹，初期支护设定修订为双层钢筋网的情况下， 喷撒混凝土应分层施密(2)施工中应实施监测，及时种子文件信息指导施工(3)铁元素骨拱桥或底脚应牢固放置(4)铁元素筋的

11、制作和安装应严格控制尺寸、3.2两侧壁基坑施工方法、3.3步骤施工方法、适用范围iiv级围岩区，均可采用步骤法挖掘。 根据围岩地质情况，可以采用台阶升降法或三段法，一般地辖区采用台阶升降法，地质差的地辖区如f2、f3、f4风化槽地辖区，则采用三段法施工，台阶升降高度控制在3m以内，可确保芯土，施工容易，发生危险时、3.3台阶法施工方法、施工工序(1)先行支护(2)上台阶挖掘：用挖掘法挖掘(3)上台阶初期支护：利用施工平台完成锚固件及喷射混凝土支护。 (4)挖台阶两侧的边壁：段围岩先划中沟，左右交替挖掘的级围岩可以直接挖掘法挖掘台阶，一次到达。 (5)下半截面初始支护：应按设置修订要求实施初始支

12、护，级围岩应注意支护侧交错开挖。 (6)施工背拱：背拱二次混凝土衬砌要求继挖掘面。 (七)铺设防水板。 (8)混凝土二次衬砌。 3.3步骤工法、3.3步骤工法、施工注意事项(1)上部截面初期支护基本稳定后，可进行下半截面挖掘，根据需要设置临时背拱。 (2)边壁马口的换工挖掘必须单侧滚落或两侧交替滚落，避免上部断面的两侧拱桥悬浮在云同步上，滚落长度应视围岩情况而定，一般采用13m，不得超过6m。 (3)在挖背拱之前，架设临时横架，压住两侧壁的脚丫子，防止边壁内的挤压，等背拱混凝土达到混合土的强度的70%后拆下。 (4)测量工作必须及时，观察拱顶、拱和边壁中央部位的位移值，发现速度增大时，必须立即打二次衬砌或打先行构件的支顶。 围岩压力极大，其变形速度难以收敛时，可以考虑先建设临时背拱，采用其他开挖方法。3.4导孔先行预约光爆层施工方法，适用条件行驶隧道在围岩条件好、级地辖区下，采用导孔先行预约光爆层法开挖。 施工技术原理是利用先进的小导孔为爆破增加临空面，分2次爆破，减少对围岩的震动，提高围岩炮痕的保留率，光爆效果好。 前进坑截面为56m (宽高)，底部与行走隧道的底部平坦。坑一般提前20m左右。 扩建时最大挖宽16.44m，高11.96m，施工中采用新奥法和光面爆破法组织施工。3.4导孔先行预约光爆层施工方法、施工