2023-09-20 1876 0
新奧法的概念:用薄層支護(hù)手段保持圍巖強(qiáng)度、控制圍巖變形,以發(fā)揮圍巖自承載能力,并通過(guò)施工監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)隧道的設(shè)計(jì)與施工。
(一)橫斷面開(kāi)挖方法
1全斷面開(kāi)挖法
2臺(tái)階法
包括:(1)長(zhǎng)臺(tái)階法;(2)短臺(tái)階法;(3)超短臺(tái)階法
3分部開(kāi)挖法
(1)環(huán)形開(kāi)挖留核心土法(臺(tái)階分部開(kāi)挖法)
(2)單側(cè)壁導(dǎo)坑法
(3)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡法)
(4)中洞法
(5)中隔壁法-CD法
(6)交叉中隔壁法-CRD法
(二)全斷面開(kāi)挖方法
1.概念——全斷面開(kāi)挖法是按設(shè)計(jì)開(kāi)挖斷面一次爆破成型
表示方法:橫斷面工序圖、縱斷面工序展開(kāi)圖
習(xí)慣標(biāo)注方法:① 阿拉伯字1、2、3...表示挖掘; ② 羅馬字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ...表示支護(hù);

2.施工順序

(1)鉆孔臺(tái)車(chē)鉆眼、裝藥、聯(lián)接導(dǎo)火線(xiàn);
(2)臺(tái)車(chē)退出、引爆炸藥,開(kāi)挖出整個(gè)隧道斷面;
(3)排除危石(俗稱(chēng)“找頂”);
(4)噴射拱圈混凝土,必要時(shí)安設(shè)拱部錨桿;
(5)裝碴機(jī)將石碴裝入運(yùn)輸車(chē)輛,運(yùn)出洞外;
(6)噴射邊墻混凝土,必要時(shí)安設(shè)邊墻錨桿;
(7)根據(jù)需要可噴射第2層混凝土和隧道底部混凝土;
(8)量測(cè)、判斷圍巖和初期支護(hù)的變形,為支護(hù)參數(shù)修改提供依據(jù);
(9)開(kāi)始下一輪循環(huán)。
3.適應(yīng)條件:
1)Ⅲ~Ⅰ級(jí)圍巖;
2)大型施工機(jī)具(鉆孔臺(tái)車(chē):四臂、二臂等);
3)經(jīng)濟(jì)性考慮:開(kāi)挖距離越長(zhǎng)越經(jīng)濟(jì)。
4.施工特點(diǎn):
1)工序少、干擾少,便于施工組織管理;
2)開(kāi)挖面大,便于機(jī)械化作業(yè),爆破效果好(深眼爆破),進(jìn)度快;
3)開(kāi)挖一次成形,減少了爆破次數(shù),對(duì)圍巖擾動(dòng)少;
4)地質(zhì)適用范圍較窄,要求地質(zhì)條件較好,否則當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件變化時(shí)改變施工方法不易。
5.機(jī)械化施工的三條主要作業(yè)線(xiàn):





(三)臺(tái)階開(kāi)挖方法
1.特點(diǎn):
1)將斷面分成上半斷面和下半斷面兩部分-分別開(kāi)挖;
2)目前適用性最廣的施工方法;
3)隨臺(tái)階長(zhǎng)度的調(diào)整,幾乎可用于所有地層-是主導(dǎo)方法。







2.選擇條件
1)初期支護(hù)形成閉合環(huán)的時(shí)間要求:圍巖越差,閉合時(shí)間要求越短,則臺(tái)階必須縮短;
2)施工機(jī)械效率:效率高,則可以縮短支護(hù)閉合時(shí)間,臺(tái)階可延長(zhǎng);
這2個(gè)條件反映一個(gè)原則:即希望初期支護(hù)盡快閉合
軟弱圍巖以第1條件為主
圍巖較好時(shí)以第2條為主
為什么?
答:發(fā)揮機(jī)械效率,保證施工經(jīng)濟(jì)性

3.長(zhǎng)臺(tái)階法
臺(tái)階長(zhǎng)度:L≥5B,B為洞室的寬度。甚至可以上臺(tái)階先貫通,即為“半斷面法”。
特點(diǎn):進(jìn)度快,僅次于全斷面法。
適用于:Ⅲ~Ⅰ級(jí)圍巖。
作業(yè)順序:
(1)開(kāi)挖上半斷面:鉆眼-裝藥-爆破-錨噴-推石碴到下半斷面;
(2)開(kāi)挖下半斷面:將推下的石碴運(yùn)出-鉆眼-爆破-出碴-邊墻錨噴;
(3)整個(gè)斷面完成。

4.短臺(tái)階法
臺(tái)階縮短:(1~1.5)B≤L<5B
特點(diǎn):①支護(hù)閉合時(shí)間加快,圍巖穩(wěn)定性增加;②臺(tái)階縮短加大了對(duì)下臺(tái)階施工的干擾。適用于:Ⅴ、Ⅳ級(jí)圍巖。

問(wèn)題:臺(tái)階縮短對(duì)施工進(jìn)度有何不利?
答:上臺(tái)階存碴面積減小,往下臺(tái)階推碴次數(shù)增多。
解決辦法:增加平行作業(yè)的時(shí)間,有利于加快進(jìn)度
①皮帶運(yùn)輸機(jī)
②過(guò)渡坡道
Ⅰ、鋼結(jié)構(gòu)跳板(仰拱先做)
Ⅱ、石碴坡道(仰拱后做)~見(jiàn)圖

5.超短臺(tái)階法
上臺(tái)階長(zhǎng)度僅為3~5m。
特點(diǎn):更有利于控制圍巖變形,但上下臺(tái)階相隔太近,施工干擾大。
適用于:軟弱破碎圍巖(Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖)
短臺(tái)階施工注意:
①下半斷面開(kāi)挖應(yīng)在上半斷面初期支護(hù)基本穩(wěn)定后才能進(jìn)行;
②開(kāi)挖后要及時(shí)噴砼,暴露時(shí)間愈長(zhǎng)愈不安全;
③量測(cè)要及時(shí),當(dāng)位移速度加快時(shí),應(yīng)立即采取措施。
問(wèn)題:能否下臺(tái)階先進(jìn)?
答:反臺(tái)階法:速度快、不安全、淘汰
(四)分部開(kāi)挖方法

(1)環(huán)形開(kāi)挖留核心土法(臺(tái)階分部開(kāi)挖法)
(2)單側(cè)壁導(dǎo)坑法
(3)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡法)
(4)中洞法
(5)中隔壁法-CD法
(6)交叉中隔壁法-CRD法 ==================================== 1.環(huán)形開(kāi)挖留核心土法
特點(diǎn):
①留核心土支頂工作面,穩(wěn)定性?xún)?yōu)于超短臺(tái)階法
②進(jìn)度慢、分塊多、不利通風(fēng)
適用于:土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖;小型施工機(jī)具




2.單側(cè)壁導(dǎo)坑法
特點(diǎn):
①洞室開(kāi)挖跨度減小,有利于圍巖穩(wěn)定;
②導(dǎo)坑要閉合,增加了材料用量;
③進(jìn)度慢。
適用:斷面跨度大,對(duì)地表沉陷有控制要求的軟弱底層

3.雙側(cè)壁導(dǎo)坑法
特點(diǎn):
①雙導(dǎo)坑,使洞室最大開(kāi)挖跨度更小,穩(wěn)定性增加;
②耗材增加;
③進(jìn)度慢。
適用:對(duì)地表沉陷要求更高,或跨度更大的隧道。

問(wèn)題:
1)雙側(cè)導(dǎo)坑的開(kāi)挖是對(duì)開(kāi)還是錯(cuò)開(kāi)?為什么?
答:應(yīng)錯(cuò)開(kāi)挖,間距7~10m。
避免在同一斷面上同時(shí)開(kāi)挖的總跨度過(guò)大。
2)導(dǎo)坑尺寸如何確定?
答:應(yīng)滿(mǎn)足施工要求,但寬度不宜超過(guò)斷面最大跨度的1/3?! ?/p>
4.中洞法
特點(diǎn):先開(kāi)挖中間巖土體,施作中墻混凝土,后開(kāi)挖兩側(cè)
適用于:雙連拱隧道

施工要求:
1)中洞法開(kāi)挖高度應(yīng)大于中墻高度1m,開(kāi)挖寬度應(yīng)大于5m;
2)中洞開(kāi)挖長(zhǎng)度取決于隧道長(zhǎng)度、寬度及地質(zhì)條件,一般為50~80m;
3)中洞開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)施作初期支護(hù),在分段澆筑中墻混凝土;
4)中墻混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆模,并進(jìn)行臨時(shí)橫向支撐。
5.中隔壁法—CD法-Center Diaphragm
特點(diǎn):
1)沿一側(cè)自上而下分2部或3部進(jìn)行。
2)每開(kāi)挖一部及時(shí)施作錨噴支護(hù)、安設(shè)鋼架、施作中隔壁?! ?)底部設(shè)臨時(shí)仰拱。
4)中隔壁墻依次分部連接。
5)開(kāi)挖中隔壁墻的另一側(cè),步驟同上。
適用于:Ⅴ~Ⅵ級(jí)圍巖的淺埋雙線(xiàn)隧道。
施工要求:各部開(kāi)挖時(shí),周邊輪廓盡量圓順,減小應(yīng)力集中;各部底部高程應(yīng)與鋼架接頭一致;每部開(kāi)挖高度約為3.5m;后一側(cè)開(kāi)挖應(yīng)全斷面及時(shí)封閉;左右兩側(cè)縱向間距一般為30-50m;中隔壁應(yīng)為弧形或圓弧形。


6.交叉中隔壁法—CRD法 Center Cross Diaphragm
特點(diǎn):沿一側(cè)自上而下分2部或3部進(jìn)行;每開(kāi)挖一部及時(shí)施作錨噴支護(hù)、安設(shè)鋼架、施作中隔壁;底部設(shè)臨時(shí)仰拱;完成1~2部后即開(kāi)始另一側(cè)1~2部的開(kāi)挖及臨時(shí)支護(hù);形成左右兩側(cè)開(kāi)挖及支護(hù)相互交叉的情形。
適用于:Ⅴ~Ⅵ級(jí)圍巖的淺埋雙線(xiàn)隧道

CD與CRD之比較:


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