公路工程隧道工程 PPT讲稿.ppt
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1、公路工程隧道工程 第1页,共43页,编辑于2022年,星期五隧道组成隧道组成 n种类:岩石隧道,软土隧道。n埋置较浅的隧道,一般采用明挖法施工;n埋置较深的隧道则多用暗挖法施工。第2页,共43页,编辑于2022年,星期五隧道组成隧道组成n组成:主体建筑物和附属建筑物。n前者包括洞身衬砌和洞门。n后者包括通风、照明、防排水、安全设备等。第3页,共43页,编辑于2022年,星期五围岩分类围岩分类n道路隧道是道路穿越山岭修建的工程结构物,它与周围的岩体有密切关系,相互影响,相互作用。为满足工程设计、施工等的需要,对于各种不同的具体要求,例如爆破、支护、挖掘、编制定额等,把与这些不同的要求相应的地质条
2、件归类,就是围岩分类。第4页,共43页,编辑于2022年,星期五分类指标 分类中主要考虑下述三个分类指标:n 坑道围岩的结构特征和完整状态;n 岩石的物理力学性质;n 地下水的影响:一般采用“遇水降级”的原则,通常降一级。第5页,共43页,编辑于2022年,星期五隧道施工的主要技术隧道施工的主要技术 n盾构法 n新奥法 n矿山法 第6页,共43页,编辑于2022年,星期五盾构法n盾构法是指用暗挖法掘进并使用装配式被覆结构构筑隧道的一种方法。此法适宜于在软土地层中构筑隧道。n按照挖掘方式及构造类型归纳见表1B414012。第7页,共43页,编辑于2022年,星期五新奥法施工顺序n施工顺序施工顺序
3、:n当开挖面稳定时,施工顺序是开挖柔性衬砌施工量测(位移、应力等量测)防水层第二次衬砌。n当开挖面不稳定时,施工顺序是开挖弧形导坑第一次柔性 衬砌(拱)开挖核心及侧壁第一次柔性衬砌边墙)开挖仰拱部分并修筑仰拱施工量 测(位移、应力等量测)防水层第二次衬砌。坑道开挖后,在岩体松散破坏之前,及时修筑一层柔性薄壁衬砌(第一次衬砌),通过施 工中的量测监视,确定围岩变形稳定之后,修筑防水层及第二次衬砌,此即为复合衬砌施工方法(新奥法)。主要工序:喷射混凝土;锚杆支护;现场监控。第8页,共43页,编辑于2022年,星期五新奥法n施工顺序:当开挖面稳定时,施工顺序是开挖 柔性衬砌-施工量测(位移、应力等量
4、测)-防水层-第二次衬砌。当开挖面不稳定时,施工顺序是开挖弧形导坑-第一次柔性衬砌(拱)-开挖核心及侧壁-第一次柔性衬砌(边墙)-开挖仰拱部分并修筑仰拱-施工量测(位移、应力等量测)-防水层-第二次衬砌。n主要工序:喷射混凝土;锚杆支护;现场监控。第9页,共43页,编辑于2022年,星期五新奥法特点n 支护为联合型复合衬砌,支护作业分两步,坑道开挖后迅速修筑早期柔性支护,用以岩体初期变形,这种变形在初期发展较快,经量测确定围岩充分稳定后,修筑防水层及第二次衬砌。n第一次柔性支护与围岩共同工作,并允许有限制的变形,防止产生强大的松散土压,第二次衬砌基本上是不承载的。n如设锚杆则可提高原岩体强度。
5、n以施工量测信息控制施工程序,并根据量测信息检验、修改和完善支护体系的设计。第10页,共43页,编辑于2022年,星期五矿山法n 漏斗棚架法 反台阶法正台阶法 全断面开挖法 上下导坑先拱后墙法 下导坑先导后墙法 品字形导坑先拱后墙法 侧壁导坑法第11页,共43页,编辑于2022年,星期五漏斗棚架法n该施工方法也称为下导坑先墙后拱法或称六部开挖法:开挖下导坑;拉槽;挑顶开挖;两侧扩大开挖;向下刷帮;刷帮至底面水平。该法常用于围岩较稳定的坑道施工,一般适用于 VI IV类围岩石质隧道。该法将断面分成若干部分进行开挖,工作面拉开,可容纳较多人员 同时施工,适合于工作面小和空间窄小的地下施工、且无大型
6、机具的情况。n该法衬砌施工是先墙后拱,因此衬砌质量较好。施工中对于个别岩块松动,因有棚架,可便于架设临时支护。但该法由于每个开挖口需要 6070 延米的漏斗棚架,需有大量木 材、钢轨,棚架也易因爆破而损坏,刷帮至底面水平易损坏风水管设备,工作面拉开距离长,虽对配备劳力有利,但围岩暴露时间过长,对施工安全不利。第12页,共43页,编辑于2022年,星期五反台阶法n该法由棚架漏斗法发展而来。当坑道开挖后,围岩稳定,不需要临时支护,如 VI、V 类围岩,且无大型装渣等施工机具时,可采用该法。因道路隧道跨度较大,漏斗棚架需大量木材、钢材。该法施工既能使工序减少、施工干扰少、下部断面可一次挖至设计宽度、
7、空间大、便于出渣运输和布置管线,又能节省大量材料。第13页,共43页,编辑于2022年,星期五正台阶法n当围岩稳定性较好,开挖后不需或仅需局部临时支护的坑道,且有能力较强的装渣出渣机具设备,可使用正台阶法施工。施工顺序为先挖上部弧形断面(高一般为 2.04.Om),然 后开挖下部分,下部分亦分若干个台阶,装渣机械有足够能力时,因尽量减少分层,以一次开 挖为直,这可使开挖面平整,便于爆破,减少翻渣工作量。n该法工序少,干扰少,爆破效果好。但在围岩条件变化太大时而需变换为其他施工方法时,则比较困难。第14页,共43页,编辑于2022年,星期五全断面开挖法n在围岩稳定、完整,开挖后不需要有临时支护,
8、施工有大型机具设备的情况下,可采用全断面开挖法。该法的特点是:工序简单,断面一次挖成,能够较好地发挥深眼爆破的优越性,提高钻爆效果;各工序干扰少,空间大,便于大型机具设备的应用;各种管线铺设便利并较少 被爆破损坏,运输、通风、排水等条件均较有利;便于施工组织和施工管理。n但是由于运用大型机具,需要相应的施工便道、组装场地、检修设备、足够的能源,因此 该法的应用往往受到条件限制。而且隧道较长,地质情况多变时,交换施工方法需要较长时 间。该法一般适用于 V、14 类围岩的石质隧道施工。第15页,共43页,编辑于2022年,星期五上下导坑先拱后墙法n该法有两个导坑,先挖上部断面,然后把拱圈修筑好,在
9、拱圈保护之下开挖下部断面,然后再修筑边墙等。n该法最大的优点是施工安全。设两个导坑,运输、通风、排水、管线路布置都易解决,能拉 开工作面,便于使用小型机具。遇地质条件变化,变换施工方法较易。但马口开挖影响进度,并使衬砌质量低,整体性差,边墙与拱脚处封口不易密实。该法工序多、干扰大、施工管理不 便,两个导坑也增加开挖费用。该法适用于 VI、III类围岩的石质或土质的道路隧道施工。第16页,共43页,编辑于2022年,星期五下导坑先导后墙法n该法以下导坑领先,然后类似漏斗棚架法。又称为蘑菇开挖法。后面步骤与上下导坑先拱后墙法相同。由于介于漏斗棚架法和上下导坑先拱后墙法之间,故有漏斗棚架法出渣 的优
10、点,也具有上下导坑先拱后墙法安全的优点。不过该法消耗木材钢轨较多,棚架易爆破 受损,挖马口还影响施工进度,衬砌的整体性也差。该法适用于IV、V 类围岩的道路隧道施工。第17页,共43页,编辑于2022年,星期五品字形导坑先拱后墙法n在下部两侧开挖下导坑,顶部布置上导坑,呈品字形。上导坑沿两帮扩大,挖完拱部围 岩后既砌拱圈,然后向下挖出拱圈部分,修筑边墙衬砌,最后开挖核心,在开挖之前,它可作 为临时支护的基础。n该法工作面较多,施工干扰少,保留核心有利于支撑和施工安全,进度也较快。但有三 个导坑,造价较高,衬砌整体性能也差,变换施工方法较难。该法适用于 V III类围岩石质道路隧道施工。第18页
11、,共43页,编辑于2022年,星期五侧壁导坑法n断面下部两侧开挖导坑,挖后即灌注边墙下部,达到强度要求后再开挖上面第二层导 坑,接着灌注边墙上部。待两侧边墙修筑好后,在开挖上导坑,并沿两帮扩大,核心部分暂时 保留,待砌筑拱圈之后,最后挖除核心,并砌筑仰拱。n此法安全可靠,坑道暴露时间短,开挖面小,对围岩扰动少,留核心土能使支撑材料节省 并较可靠。衬砌先墙后拱,质量较好。但施工进度慢,导坑多造价高,通风排水困难。此法 适用于 I、II类围岩土质道路隧道。第19页,共43页,编辑于2022年,星期五隧道施工测量技术隧道施工测量技术 n一般规定 n控制测量的精度应以中误差衡量,最大误差(极限误差)规
12、定为中误差的两倍。n隧道施工时应做好下列工作:n长隧道设置的精密三角网或精密导线网,应定期对其基准点和水准点进行校核;n洞外水准点、中线点应根据隧道平纵面、隧道长度等定期进行复核,洞内控制点应根据施工进度设定。第20页,共43页,编辑于2022年,星期五隧道施工测量技术隧道施工测量技术n洞内施工隧道测量,桩点必须稳定、可靠,且通视良好。水准点应设于不易损坏处,并加以妥善保护。测量仪器、工具在使用前应做检校。n隧道平面控制测量的精度、隧道内两相向施工中线在贯通面上的极限误差、由洞外和洞口内控制测量误差引起在贯通面产生的贯通误差影响值、洞内导线测角、量距的精度以及两洞口水准点间往返测高差不符值,均
13、应符合交通部现行的公路隧道勘测规程JTJ 063 的规定。n隧道竣工后应提交贯通测量技术成果书、贯通误差的实测成果和说明、净空断面测量和永久中线点、水准点的实测成果及示意图。第21页,共43页,编辑于2022年,星期五洞内施工测量n洞内导线应根据洞口投点向洞内作引伸测量,洞口投点应纳入控制网内,由洞口投点传递进洞方向的联接角测角中误差,不应超过测量等级的要求,后视方向的长度不宜小于300mm。导线点应尽量沿路线中线布设,导线边长在直线地段不宜短于200m;曲线地段不宜短于70m。无闭合条件的单导线,应进行二组独立观测,相互校核:n用中线法进行洞内测量的隧道,中线点间距直线部分不宜短于100m;
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