一、 隧道工程的特點(diǎn)

1、整個(gè)工程埋于地下,因此工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件對(duì)隧道施工的成敗起著重要的、甚至決定性的作用;

2、公路隧道是一個(gè)形狀扁平的建筑物;

3、地下施工環(huán)境較差;

4、施工工地一般都位于偏遠(yuǎn)的深山峽谷之中;

5、公路隧道埋設(shè)于地下,一旦建成就難以更改;

6、施工可以不受或少受晝夜更替。

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二、隧道工程的難點(diǎn)

新奧法的基本原則可概括為:少擾動(dòng)、早噴錨、勤量測(cè)、緊封閉

隧道施工方案,要考慮的因素有:

1、工程的重要性一般由工程的規(guī)模、使用上的特殊要求、以及工期的緩急體現(xiàn)出來;

2、隧道所處的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件;

3、施工技術(shù)條件和機(jī)械裝備狀況;

4、施工中動(dòng)力和原材料供應(yīng)情況;

5、工程投資與運(yùn)營后的社會(huì)效益和經(jīng)營效益;

6、施工安全狀況;

7、有關(guān)污染、地面沉降等環(huán)境方面的要求和限制

新奧地利隧道施工法:以控制爆破為開挖方法,以噴射混凝土和錨桿為主要支護(hù)手段,通過檢測(cè)控制圍巖的變形,動(dòng)態(tài)修正設(shè)計(jì)參數(shù)和變動(dòng)施工方法的一種隧道施工法,其核心內(nèi)容是充分發(fā)揮圍巖的自承能力

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三、隧道施工方法:

1、山嶺隧道施工方法(礦山法(傳統(tǒng)礦山方法、新奧法)、掘進(jìn)機(jī)法)

2、淺埋隧道施工方法(明挖法、地下連續(xù)墻法、蓋挖法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法)

3、水底隧道施工方法(沉管法、盾構(gòu)法)

全段面法適用于Ⅳ—Ⅵ類巖質(zhì)較完整的硬巖中,這個(gè)長(zhǎng)度不應(yīng)小于1KM

全斷面法的優(yōu)點(diǎn)是:工序少、相互干擾少,便于組織施工和管理;工作空間大,便于組織大型機(jī)械化施工,因此施工進(jìn)度高、施工環(huán)境好

臺(tái)階法分為長(zhǎng)臺(tái)階法(適用于Ⅰ—Ⅲ級(jí)圍巖、速度快)、短臺(tái)階法(特點(diǎn):可以縮短支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合的時(shí)間Ⅱ—Ⅴ級(jí)圍巖)、超短臺(tái)階法(特點(diǎn):有利于控制圍巖變形,適用于膨脹形圍巖和土質(zhì)圍巖)

在所有臺(tái)階法施工中,開外下半斷面時(shí)要求做到以下幾點(diǎn):

1、下班斷面的開挖應(yīng)在上班斷面初期支護(hù)基本穩(wěn)定后進(jìn)行,或采用其他有效措施確保初期支護(hù)體系的穩(wěn)定性;采用單側(cè)落底或雙側(cè)交錯(cuò)落底,避免上部初期支護(hù)兩側(cè)同時(shí)懸空;又如,視圍巖狀況嚴(yán)格控制落底長(zhǎng)度,一般采用1—3米,并不得大于6米

2、下部邊墻開挖后必須立即噴射混凝土,并按規(guī)定做初期支護(hù)

3、量測(cè)工作必須及時(shí),以觀察拱頂、拱腳和邊墻中部位移值,當(dāng)發(fā)現(xiàn)速率增大,應(yīng)立即進(jìn)行底(仰)供封閉,或縮短進(jìn)尺,加強(qiáng)支護(hù),分割掌子面等

分部開挖法可分為三種變化方案:

臺(tái)階分部開挖法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑發(fā)。

臺(tái)階分部開挖法特點(diǎn):

1、由于由于核心土支頂工作面,增加了圍巖穩(wěn)定,故上臺(tái)階可以延長(zhǎng)一些,從而減少了對(duì)下臺(tái)階的干擾

2、施工速度慢,分塊多不利于通風(fēng)。適用:土質(zhì)易坍塌的軟弱圍巖小型施工機(jī)具條件。

單側(cè)壁導(dǎo)坑法特點(diǎn):

將大跨度斷面分割成小跨度,便于施工,適用:斷面跨度大,地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中。 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法特點(diǎn):使跨度變更小,增加穩(wěn)定性,斷面分塊多,擾動(dòng)大,每塊都是在開挖后立即各自閉合,所以在施工中間

適用:當(dāng)隧道跨度很大,地表沉陷要求嚴(yán)格,圍巖條件特別差

常用的掘進(jìn)方式有:鉆眼爆破掘進(jìn)、掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)、人工掘進(jìn)三種形式

上下導(dǎo)坑先拱后墻法:優(yōu)點(diǎn):

有拱圈保護(hù),安全,有兩個(gè)導(dǎo)坑,通風(fēng),排水,運(yùn)輸條件較好。缺點(diǎn):兩個(gè)導(dǎo)坑增加了造價(jià),邊墻需要開挖馬口,干擾大,速度慢。

特殊地質(zhì)地段隧道施工,以先治水、短開挖,弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進(jìn)為指導(dǎo)原則

鉆眼爆破:適用于堅(jiān)硬、次堅(jiān)石質(zhì)隧道

鉆眼工具:風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī),液壓鑿巖機(jī)

膨脹土圍巖的基本特性:1、膨脹土圍巖大多具有原始地層的超固結(jié)特性,使土體中儲(chǔ)存有較高的初始應(yīng)力;2、膨脹土中有各種形態(tài)發(fā)育的裂隙,形成土體的多裂隙性;3、膨脹土圍巖因吸水而膨脹,失水而收縮,土體中干濕循環(huán)產(chǎn)生脹縮效應(yīng)

膨脹土圍巖對(duì)隧道施工的危害:1、圍巖裂縫;2、坑道下沉;3、圍巖膨脹突出和坍塌;4、底膨5、襯砌變形和破壞

膨脹土圍巖的隧道施工要點(diǎn):1、加強(qiáng)調(diào)查、量測(cè)圍巖的壓力和流變;2、合理選擇施工方法;3、防止圍巖濕度變化;4、合理進(jìn)行圍巖支護(hù)

溶洞一般有死、活、干、濕、大、小幾種

巖溶地段隧道常用處理溶洞的方法,有引、堵、越、繞四種

發(fā)生塌方的主要原因:1、不良地質(zhì)及水文地質(zhì)條件;2、隧道設(shè)計(jì)考慮不同;3、施工方法和措施不當(dāng);4、施工組織管理不到位

預(yù)防坍方的施工措施:先排水、短開挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤測(cè)量的施工方法

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隧道坍方的處理措施:1、隧道發(fā)生坍方,應(yīng)及時(shí)迅速處理,處理時(shí)必須詳細(xì)觀測(cè)坍方范圍。形狀,坍穴的地質(zhì)構(gòu)造,查明坍方放生的原因和地下水活動(dòng)情況;2、處理坍方應(yīng)先加固未坍塌地段、防止繼續(xù)發(fā)展;3、處理坍方的同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)防排水工作;4、坍方地段的襯砌,應(yīng)視坍穴大小和地質(zhì)情況予以加強(qiáng);5、采用新奧良施工的隧道條件或有條件的隧道,坍方后要加設(shè)量測(cè)點(diǎn),增加量測(cè)頻率,根據(jù)量測(cè)頻率,根據(jù)量測(cè)信息及時(shí)研究對(duì)策,淺埋隧道,要進(jìn)行地表下沉量測(cè)

隧道穿越松散地層應(yīng)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng),一般采取先護(hù)后挖,密閉支撐,邊挖邊封閉的施工原則,必要時(shí)可采用超前注漿改良地層和控制地下水等措施。主要施工方法有:1、超前支護(hù)(1、超前錨桿或超前小鋼管 2、超前管棚法);2、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿;3、降水、堵水

流砂宜采取以下措施進(jìn)行治理:1加強(qiáng)調(diào)查,指定方案;2、因地制宜、綜合治水;3、先護(hù)后挖,加強(qiáng)支護(hù);4、盡早襯砌,封閉成環(huán)

隧道內(nèi)巖爆的特點(diǎn):1、巖爆在未發(fā)生前并無明顯預(yù)兆;2、巖爆時(shí),巖塊自洞壁圍巖母體彈射出來,議案呈中厚邊薄的不規(guī)則片狀,塊狀大小多呈幾平方厘米長(zhǎng)寬的薄片,個(gè)別的達(dá)幾十平方厘米長(zhǎng)寬;3、巖爆放生的地點(diǎn),多在新開挖工作面及其附近,個(gè)別的也有距離新開挖工作面較遠(yuǎn)處

防治巖爆發(fā)生的措施主要有兩種:一是強(qiáng)化圍巖,二是弱化圍巖

瓦斯放出的類型:滲出、噴出、突出,第一種發(fā)出量最大

防止瓦斯事故的措施:1、隧道穿過瓦斯溢出地段,應(yīng)預(yù)先確定瓦斯探測(cè)方法,并制定瓦斯稀釋措施,防爆措施和緊急機(jī)緣措施等;2、隧道通過瓦斯地區(qū)的施工方法,宜采取全斷面開挖,因其工序簡(jiǎn)單、面積大、通風(fēng)好、隨掘進(jìn)隨襯砌,能夠很快縮短煤層的瓦斯放出時(shí)間和縮小圍巖暴露面,有利于排除瓦斯;3、加強(qiáng)通風(fēng)是防止瓦斯爆炸最有效的辦法;4、洞內(nèi)空氣中允許的瓦斯?jié)舛葢?yīng)控制在規(guī)定范圍以下;5、開挖工作面風(fēng)流中和電動(dòng)機(jī)附近20米以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%,必須停工,停機(jī),撤出人員,切斷電源,進(jìn)行處理;6、瓦斯隧道必須加強(qiáng)通風(fēng),防止瓦斯積聚;7、如開挖進(jìn)入煤層,瓦斯排放量較大,使用一般的通風(fēng)手段難以稀釋到安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可使用超前周邊全封閉預(yù)注漿;8、采用防爆措施

光面爆破是指爆破后斷面輪廓整齊,超挖和欠挖符合規(guī)定要求爆破,其主要標(biāo)準(zhǔn)是:1、開挖輪廓成型規(guī)則,巖面平整;2、巖面上保存50%以上孔痕,并無明顯的爆破裂縫;3、爆破后圍巖壁上無危石

影響爆破的因素:1、巖石介質(zhì)的爆破特性對(duì)爆破效果的影響;2、爆破參數(shù)與工藝對(duì)爆破效果的影響;3、自由面得大小與數(shù)量;4、最小抵抗線與孔密集系數(shù)的大小對(duì)爆破的影響

洞口段的施工方法:

洞口段:指隧道開挖可能給地表造成不良影響的隧道范圍的隧道范圍,洞口段特點(diǎn):覆蓋線,地質(zhì)條件差,地表水匯集,施工難度大洞口施工段注意事項(xiàng):1、先清理洞口上方及側(cè)方有可能滑塌的表土,山坡塊石;2、避開雨霧,天氣施工;3、不得采用深眼大爆破成集中藥包爆破開挖邊仰坡

進(jìn)洞法:

1、全斷面進(jìn)洞法,適用于巖石為Ⅰ或Ⅱ級(jí)圍巖,初始10—20米區(qū)段的開挖,按爆破

2、臺(tái)階法進(jìn)洞,圍巖Ⅲ—Ⅳ級(jí),爆破進(jìn)尺1,5—2.5米,系統(tǒng)錨桿和網(wǎng)噴支護(hù)必要時(shí)設(shè)置鋼拱架2、圍巖Ⅴ—Ⅵ級(jí)時(shí)要求格外慎重進(jìn)洞,進(jìn)尺控制在0.5—1.0米,盡量不爆破而用反鏟等機(jī)械挖掘采用管棚鋼屋架支護(hù)且應(yīng)作整體式鋼筋混凝土襯砌明洞法:在明洞保護(hù)下進(jìn)洞,安全性增加,同時(shí)造價(jià)也增加,基巖進(jìn)洞法(環(huán)心開挖留核心土法、側(cè)壁導(dǎo)坑法、下導(dǎo)坑法)