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浅谈隧道三台阶七步开挖法.doc

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浅谈隧道三台阶七步开挖法.doc
文档介绍:
浅谈隧道三台阶七步开挖法[摘要]目前大隧道施工已成一种趋势,三台阶七步开挖法具有进尺快、安全等特点,在我国隧道施工中不断施工,这里我结合图示将工序及施工点简要的介绍。[关键词]范围特点工序注意事项[中图分类号] U455 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-307-1 1 三台阶七步开挖法的施工范围三台阶七步开挖法适用于开挖断面为 100~180 平方米,具备一定自稳条件的Ⅳ、V 级围岩地段隧道的施工。主要表现包括:黄土、强风化岩层(强风化泥岩、强风化泥质粉砂岩等)。不适用于围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段(但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用)。2 三台阶七步开挖法的特点(1)施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。(2)在地质条件发生变化时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工方法。(3)适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷。(4)在台阶法开挖的基础上,预留核心土,左右错开开挖,利于开挖工作面稳定。(5)当围岩变形较大或突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间三台阶七步开挖法施工应符合下列要求:①以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破;②弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时支护;③其他分步平行开挖,平行施做初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环;④仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系;⑤施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全;⑥完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。3 三台阶七步开挖法的施工工序施工总体采用“弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、少扰动”的原则,保证施工安全。3.1 掌子面开挖弱爆破开挖 1 部(掌子面),同时,每进尺 1.2m~2m,围岩地段掌子面喷设计要求厚度的混凝土封闭,开挖时随时注意地质围岩状况,如含水量、落土(石)等情况,保证施工人员的安全。分部施作 1 部导坑周边的初期支护,即初喷混凝土,砂浆锚杆、架立钢拱架等,然后复喷砼。在架立钢拱架后做好锁脚锚杆工作。3.2 分台阶施工 2、3 部在滞后于 1 部一段距离后,弱爆破左右交错 2-3m 开挖 2、3 部,围岩条件允许的话可以采用机械开挖的方式开挖 2、3 部。开挖 2、3 部后,对其周边进行初期支护。3.3 分台阶施工 4、5 部在滞后于 2、3 部一段距离后,弱爆破左右交错 2-3m 开挖 4、5 部。围岩条件允许的话可以采用机械开挖的方式开挖 2、3 部。开挖 4、5 部后,对其周边进行初期支护。3.4 分台阶开挖 6 部(核心土)。包括 6-1、6-2、6-3。3.5 开挖 7 部。浇筑仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施作)。4 注意事项(1)隧道进洞前应做好洞顶及洞口防排水系统、洞顶及洞口排水沟应按图纸要求做好封闭工作,砂浆抹面,避免地表水及施工用水下渗,影响暗洞施工、结构安全。(2)三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应紧凑、尽量减少围岩暴露时间,避免因长时间暴露引起的围岩失稳。初期支护应及时封闭成环,全断面初期支护闭合时间宜控制在规定时间段内,有条件的应尽量缩短闭合时间。仰拱应超前施工,仰拱距上台阶开挖工作面宜控制在 30-40m,铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行。二次衬砌距仰拱宜保持 2 倍以上衬砌循环作业长度,但不得大于 50m。(3)在满足作业空间和台阶稳定的前提下,应尽量缩短台阶长度,核心土长度应控制在 3-5m,宽度宜为隧道开挖宽度的 1/3-1/2。(4)三台阶七步开挖法施工应严格控制开发长度,根据围岩地质情况,合理确定循环进尺,每次开挖长度不得超过 1.5m,开挖后立即初喷砼,以减少围岩暴露时间。(5)严格按设计要求施工超前支护,控制好超前支护外插角,保证超前支护的长度、间距要求,严格按注浆工艺加固地层,保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。(6)隧道周边部位应预留 30cm 人工开挖,其余部位宜采用机械开挖,局部需要爆破时,必须采用若爆破,不得超挖。施工时应严格控制装药量,减少对围岩的扰动。(7)中、下台阶左、右侧开挖应错开、严禁对开,左右侧错开距离宜为 2-3m。(8)钢拱架应严格按设计及规范要求加工制作和架设。钢拱架应架设在坚实基面上,严禁拱(墙)脚悬空或采用虚渣回填。钢拱架应与锁脚锚杆(管)焊接牢固。(9)隧道超挖部分必须回填密实,严禁初期支护背后存在空洞。初期支护背后应进行注浆处理,严禁采用杂物、石块等填充,保证初期支护与围岩密贴。(10)施工过程中可采用增加拱(墙)脚锁脚锚杆(管)、增设钢拱架拱(墙)脚部位纵向连接筋、扩大拱(墙)脚初期支护基础及增设拱(墙)脚槽钢垫板等增强拱(墙)脚承载力等措施控制变形。(11)应加强监控量测工作,根据围岩周边位移、拱顶下沉等相关参数的位移速率及位移量,确定下道工序的时间。(12)完善洞内临时防排水系统,严禁积水浸泡拱(墙)脚及在施工现场漫流,防止基地承载力降低。当围岩含水量大时,上台阶开挖工作面附近宜开挖横向水沟,将水引至隧道中部或两侧排水沟排出洞外。必要时可以配合井点降水等措施,降低地下水位至隧道仰拱以下,确保施工顺利进行。反坡施工时,应设置集水坑将水集中然后用水泵抽走。(13)加强隧道内通风,做好掌子面到成洞段的逃生通道,一般采用80*100 的水泥管铺设通道。5 结束语三台阶七步开挖法是隧道施工工作者在不断的施工探索中,总结出来的施工方法。以其各方面的优点在隧道施工中得到广泛的应用。
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