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隧道監(jiān)控量測-隧道挖掘方法技巧

2018-10-09 01:55:27  4301 次瀏覽

常用的開挖工法有臺階法、環(huán)形導坑(預留核心土)法、CD法、CRD法、雙側(cè)壁導坑法等。選擇開挖工法時,應對隧道斷面大小及形狀、圍巖的工程地質(zhì)條件、埋置深度、支護條件、施工條件、環(huán)境條件、工期要求、工程量、機械配備能力、施工、經(jīng)濟性等相關(guān)因素綜合分析,采取恰當?shù)拈_挖方法,尤其應與支護條件相適應。原則上在確保條件下,應從簡單到復雜,盡量減少開挖步驟。施工中必須進行量測,根據(jù)量測數(shù)據(jù)及時調(diào)整開挖工法。現(xiàn)場施工應嚴格執(zhí)行設(shè)計工法,如需要調(diào)整,應履行變更程序,不得擅自更改,下面陜西領(lǐng)航軟件小編為大家介紹想隧道挖掘常見的幾種挖掘方法:

臺階法

臺階法施工就是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個或幾個部分,具有上下斷面兩個工作面或多個工作面,分步開挖。要求臺階長度不大于1倍洞徑,仰拱距掌子面距離不大于2倍洞徑。其優(yōu)點是靈活多變、實用性強,有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度,能較早地使支護閉合,有利于開挖面的穩(wěn)定和控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降。缺點是上下部作業(yè)有互相干擾,應注意下部作業(yè)時對上不穩(wěn)定性的影響,臺階開挖會增加對圍巖的擾動次數(shù)等。

臺階法適用于Ⅲ、Ⅳ級圍巖地層和洞口段、偏壓段、淺埋段的Ⅰ~Ⅳ級硬巖地層和Ⅱ、Ⅲ級軟巖地層,但應視具體情況采取超前大管棚、超前錨桿、超前小導管、超前預注漿等輔助施工措施進行超前加固,并根據(jù)工程實際、地層條件和機械條件,選擇合適的臺階方式。

環(huán)形導坑法

又稱預留核心土法,該方法利用核心土穩(wěn)定掌子面,然后開挖兩側(cè)邊墻、中部核心土,后開挖仰拱。該工法步驟多,工藝要求高。

目前,軟弱圍巖大斷面隧道多采用環(huán)形導坑法(三臺階七步流水法),出現(xiàn)的問題也多,對該工法技術(shù)要求如下:上臺階每循環(huán)開挖進尺Ⅴ、Ⅵ級圍巖不大于1榀鋼架,Ⅳ級不大于2榀。邊墻開挖進尺不大于2榀。仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿,每循環(huán)開挖進尺不大于3m。初期支護封閉成環(huán)位置距掌子面距離不大于35m。根據(jù)地質(zhì)、量測情況,設(shè)置臨時仰拱或橫撐。

CD法(中隔壁法)

CD工法適合于淺埋地段或穿越建(構(gòu))筑物時采用,以減少沉降,防止坍方。該工法是以臺階法為基礎(chǔ),將隧道分為左右兩部分進行開挖,先在一側(cè)采用臺階法分層開挖及支護,再開挖隧道另一側(cè)。每臺階縱向長度3~5m。初期支護仰拱緊跟下臺階,封閉成環(huán)。

CRD法(交叉中隔壁法)

當CD工法仍不能保證圍巖穩(wěn)定和隧道施工要求時,可在CD工法的基礎(chǔ)上對各部分加設(shè)臨時仰拱,將原CD工法先開挖中壁一側(cè)改為兩側(cè)交叉開挖、將大斷面隧道上、下、左、右分塊開挖,并施作初期支護和臨時橫撐(臨時仰拱),每臺階縱向長度3~5m,步步封閉成環(huán)而改進發(fā)展的一種工法。

CRD工法的特點是將大斷面施工化成小斷面施工,各個局部封閉成環(huán)的時間段,控制早期圍巖變形,每個步序受力體系完整。施工大量實例資料的統(tǒng)計結(jié)果表明,CRD工法比CD工法減少地表下沉50%。但CRD工法施工工序復雜、隔墻拆除困難、成本高、進度較慢。

CRD工法各部分間應拉開一定的距離,以保證掌子面穩(wěn)定為準,一般為1~1.5倍洞涇(此處的洞涇取分部高度和跨度的大值),但在能保證掌子面圍巖穩(wěn)定的情況下,可適當縮短距離,以保證操作空間要求。

雙側(cè)壁導坑法

雙側(cè)壁導坑法是雙側(cè)壁導坑超前中間臺階法的簡稱,也稱眼睛工法,也是變大跨度為小跨度的施工法。先開挖隧道兩側(cè)的導坑,并進行初期支護,再分部開挖剩余部分的方法。該方法主要應用于Ⅴ級圍巖淺埋、偏壓及洞口地段。

工法特點:控制沉降變形好,但連接點多,受力復雜,對工藝要求高。

對于巖石強度低,環(huán)境要求高的隧道應采用單臂掘進機、銑挖機、機械破碎等開挖。

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