軟弱圍巖隧道設計與安全施工該怎麼做

2021-03-04 08:53:46 字數 1529 閱讀 2511

1樓:一季花香陌上開

2施工方法

台階法視台階長度大體分為長台階法、短台階法和超短台階法三種,三種方式中的台階長度是依初次支護形成 閉合斷面的時間決定的,圍巖越差,閉合時間要求越短。對於一般的隧道斷面,適當的選擇台階長度,能適應從土到岩質比較廣泛的地質。長台階法是將斷面分成上半斷面和下半斷面兩部分進行開挖,一般上台階超前50m以上或大於5倍洞徑,上端麵和下端麵相距100~150m左右,可採取迴圈開挖,也可採取平行開挖。

短台階法的台階長度在20—50m左右,一般台階長度小於5倍但大於1—1.5倍洞徑,兩個斷面比較接近,作業之間會有干擾。由於短台階法可縮短支護結構閉合時間, 改善初次護的受力條件,有利於控制隧道收斂速度和量值,所以使用範圍很廣,ⅱ一ⅴ級圍巖都能採用,尤其適用於ⅳ一ⅴ級圍巖,是新奧法施工中的主要方法。

超短台階法的台階長度一般都小於坑道跨度,約在3—5m左右,由於超短台階法初次支護全斷面閉合時間更短,更有利於控制圍巖變形和控制地表沉降,所以,更加適用於膨脹圍巖及土質圍巖等要求及早閉合斷面的場合。這種方法的缺點是上下斷面施工干擾大,生產效率低,施工速度慢。採用超短台階法施工時應注意以下問題,在軟弱圍巖施工時,應特別注意開挖工作面的穩定性,必要時採取輔助施工措施,如向圍巖中注漿或打入超前水平小鋼管,對開挖面進行預加固或預支護,為減少變形,採用臨時仰拱法進行初期支護臨時封閉等。

本工程經研究確定採用三台階預留核心土法施工+預留核心土法:各部開挖及支護自上而下分成三個小單元進行開挖縮小開挖斷面,步步成環,及時封閉。各分部封閉成環時間短,有效發揮初期支護整體受力效果,臨時仰拱能有效阻止支護結構變形,減少隧道圍巖變形。

3三台階臨時仰拱法施工工序

採用分部開挖法開挖,如圖所示,施工工序如下:

第一步:利用上一迴圈架立的鋼架施作隧道超前小導管;

第二步、第三步:開挖上部台階,上台階核心土高度離已初期支護鋼架不得大於1.8公尺,長度不得小於5公尺,每迴圈進尺控制在0.

6公尺左右;施作②部洞身結構的初期支護,即初噴4cm~10cm厚混凝土,架立20a鋼架,並設鎖腳錨管,為了防止初期支護變形,在拱架兩側離設計鎖腳錨管以上60~100cm處各增設鎖腳錨管1組,以替代該處的中空錨杆;鑽設系統錨杆後復噴混凝土至設計厚度,如為注漿環節,則在掌子面噴10cm混凝土封閉

第四步、第五步:上台階領先中台階3.6公尺時,開挖中部左側台階,每迴圈進尺控制在1.

2公尺左右;架立20a鋼架,並設鎖腳錨(管)杆,為了防止初期支護變形,在拱架兩側離設計鎖腳錨管以上60~100cm處各增設鎖腳錨管1組,以替代該處的中空錨杆;鑽設系統錨杆後復噴混凝土至設計厚度,完成中部左側台階初期支護;

第六步、第七步:中部左側台階領先右側台階3.6公尺時,開挖中部右側台階,每迴圈進尺控制在1.

2公尺左右;架立20a鋼架,並設鎖腳錨(管)杆;鑽設系統錨杆後復噴混凝土至設計厚度,完成中部右側台階初期支護;

第八步:開挖中部核心土,施作中台階臨時仰拱;

第九步、第十步:開挖**階,每迴圈進尺不大於1.2公尺,完成**階初期支護及仰拱初期支護;

第十一步:澆築仰拱混凝土及仰拱填充;

第十二步:根據量測結果分析,待初期支護收斂後,利用襯砌模板台車一次性灌築二次襯砌(拱牆襯砌一次施作)。

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