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时间:2018-12-01
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1、第四节区间隧道的施工请牢记:适用于地铁车站的施工方法也适用于地铁区间隧道的施工。本节主要内容:一、山岭地区区间隧道的施工二、软土地区深埋隧道的施工三、水下沉管隧道施工四、地铁区间隧道联络通道施工一、山岭地区区间隧道的施工⒈矿山法深埋于坚硬岩体中的区间隧道,采用传统钻爆法或悬臂式和门架式多臂凿岩车钻眼爆破,使用人工或装渣机出渣,大型自卸柴油车运输的开挖方法。又称钻爆法。a.基本工序:钻孔﹑装药﹑放炮散烟﹑出渣﹑支护﹑衬砌。b.辅助工序:测量放线﹑通风﹑排水﹑监测等。⑴钻眼、爆破和开挖①围岩稳定或基本稳定,开挖面不大,采用全断面一次钻爆;②断面高度较大时采用台阶施
2、工法。③地质条件复杂,断面较大,采用导洞施工法。图5-31为某隧道采用导洞法施工程序示意图。如图,先掘一定深度(1.5~2.5m)的小断面巷道,然后再开帮挑顶或卧底,将洞室扩大到设计断面。图5-31某隧道开挖顺序图1-下导洞;2-开帮;3-墙部光面层;4-挑顶;5-顶部光面层④采用光面爆破技术,断面较圆滑规则。a.光面爆破对钻眼质量﹑装药的结构及爆破方式要求严格。b.周边眼的最小抵抗线,炮眼间距和装药结构是影响光爆效果的三要素。c.区间隧道的光面爆破通常采用微差爆破法,起爆顺序分为正序起爆和反序起爆。d.正序起爆即先掏槽孔,再辅助孔,最后周边孔;e.反序起爆即
3、先周边孔,再掏槽孔和辅助孔,又称预裂光面爆破。施工中光面爆破参数的设计应采用工程类比法或试验方法确定,如无条件试验时,可参照表5-13选用爆破参数。参数岩石单轴抗压强度kb(MPa)装药不耦合系数K周边眼间距E(cm)周边最小抵抗线W(cm)周边孔密集系数m=E/W周边眼装药集中度q(kg/m)硬岩>601.25~1.555~7070~850.8~1.00.30~0.35中硬岩30~601.5~2.045~6060~750.8~1.00.20~0.30软岩≤302.0~2.530~5040~600.5~0.80.07~0.20光面爆破参数 表5-1
4、3⑴对中硬岩石隧道,可采用一次爆破,炮眼深度为3~5m;⑵对于软岩工程,可采用半断面或台阶开挖,一般为1.0~3.0m的浅孔爆破。通常光面爆破效果应达到表5-14的指标。序号项目硬岩中硬岩软岩1平均超挖量(cm)1015102最大超挖量(cm)2025153周边孔痕率(cm)≥80≥604局部欠挖量(cm)5555炮眼利用率909090光面爆破效果 表5-14⑵独臂钻的开挖施工①适用于开挖软岩,速度甚快;②不适用于地下水较多﹑围岩不太稳定的地层。⑶天井钻的开挖施工①专门用来开挖竖井或斜井的大型钻具;②适宜钻通风竖井或钻大型竖井斜井的导洞。⑷喷锚支护
5、及现浇混凝土衬砌1)喷锚支护①锚喷支护多为初期支护,包括锚杆的安装﹑悬挂钢丝网﹑喷混凝土三道工序。②锚杆主要三种:全长粘结式锚杆﹑端头锚固型锚杆﹑楔缝式或胀壳式摩擦型锚杆。③喷射混凝土可分为干喷﹑潮喷﹑湿喷三种方式,湿喷工艺流程如图5-32,2)混凝土衬砌图5-32湿喷工艺流程⑸新奥法1)新奥法(NATM)是新奥地利隧洞施工法的简称。2)新奥法的主要原则是:①充分利用岩体的强度,发挥岩体的自承能力。②正确运用围岩﹑支护共同作用原理,恰当利用岩体蠕变发展规律。③把监测作为必要手段,始终监测支护的位移和压力变化。④强调封底重要性,务必封底。⑤施工﹑设计﹑监测三结合
6、。新奥法的典型施工顺序如图5-33所示。图5-33新奥法典型施工顺序(尺寸单位:cm)⒉隧道掘进机施工法(TBM法)①隧道掘进机(TunnelBoringMachine)适用于中等坚硬岩石中隧道的施工;②造价高,施工机械化自动化程度高;③我国的秦岭隧道1号线采用了TBM施工,月平均276m,最高月进度达402m。⑴TBM的组成:分为敞开式﹑顶部保护式﹑护盾式。图5-34是英国海峡隧道法国端使用的护盾式掘进机(T2)。⑵掘进机施工作业程序:正常条件下TBM作业程序如图5-35所示。⑶隧道施工存在的问题及对策:造价高﹑使用范围小﹑岩石依赖性大﹑技术要求高图5-34
7、护盾式掘进机改造(T2)图5-35TBM作业程序示意图二、软土地区深埋隧道的施工⒈盾构法盾构机(Shieldmachine):软土地层隧道施工a.50年代前,手工掘进的闭胸﹑敞胸或网格式盾构。b.60年代末,土压平衡盾构﹑泥水盾构。c.80年代,全自动的现代化盾构。(1)盾构的分类和组成1)盾构分类①按照盾构机挖土的方式:手工挖土、分断面机械开挖、全断面开挖三类,如图5-36。②按照开挖面土体支撑保持稳定方法:敞口盾构、机械支撑盾构、气压、液压和土压平衡盾构,如图5-37。③按照开挖土体废料装卸方式的不同,盾构机分为如图5-38的不同类型。图5-36盾构机不同
8、的挖土方式a1-敞口;a2-工作平台;
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