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1、(一)横断面开挖方法1全断面开挖法2台阶法包括:(1)长台阶法;(2)短台阶法;(3)超短台阶法3分部开挖法(1)环形开挖留核心土法(台阶分部开挖法)(2)单侧壁导坑法(3)双侧壁导坑法(眼镜法)(4)中洞法(5)中隔壁法CD法(6)交叉中隔壁法CRD法(二)全断面开挖方法1.概念全断面开挖法是按设计开挖断面一次爆破成型表示方法:横断面工序图、纵断面工序展开图习惯标注方法: 阿拉伯字1、2、3.表示挖掘; 罗马字、.表示支护;2.施工顺序(1)钻孔台车钻眼、装药、联接导火线;(2)台车退出、引爆炸药,开挖出整个隧道断面;(3)排除危石(俗称“找顶”);(4)喷射拱圈混凝土,必要时安设拱部锚杆;
2、(5)装碴机将石碴装入运输车辆,运出洞外;(6)喷射边墙混凝土,必要时安设边墙锚杆;(7)根据需要可喷射第2层混凝土和隧道底部混凝土;(8)量测、判断围岩和初期支护的变形,为支护参数修改提供依据;(9)开始下一轮循环。3.适应条件:1)级围岩;2)大型施工机具(钻孔台车:四臂、二臂等);3)经济性考虑:开挖距离越长越经济。4.施工特点:1)工序少、干扰少,便于施工组织管理;2)开挖面大,便于机械化作业,爆破效果好(深眼爆破),进度快;3)开挖一次成形,减少了爆破次数,对围岩扰动少;4)地质适用范围较窄,要求地质条件较好,否则当地质条件变化时改变施工方法不易。5.机械化施工的三条主要作业线:(三
3、)台阶开挖方法1.特点:1)将断面分成上半断面和下半断面两部分-分别开挖;2)目前适用性最广的施工方法;3)随台阶长度的调整,几乎可用于所有地层是主导方法。2.选择条件1)初期支护形成闭合环的时间要求:围岩越差,闭合时间要求越短,则台阶必须缩短;2)施工机械效率:效率高,则可以缩短支护闭合时间,台阶可延长;这2个条件反映一个原则:即希望初期支护尽快闭合软弱围岩以第1条件为主围岩较好时以第2条为主为什么?答:发挥机械效率,保证施工经济性3.长台阶法台阶长度:L5B,B为洞室的宽度。甚至可以上台阶先贯通,即为“半断面法”。特点:进度快,仅次于全断面法。适用于:级围岩。作业顺序:(1)开挖上半断面:
4、钻眼装药爆破锚喷推石碴到下半断面;(2)开挖下半断面:将推下的石碴运出钻眼爆破出碴边墙锚喷;(3)整个断面完成。4.短台阶法台阶缩短:(11.5)BL5B,特点:支护闭合时间加快,围岩稳定性增加;台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。适用于:、级围岩。问题:台阶缩短对施工进度有何不利?答:上台阶存碴面积减小,往下台阶推碴次数增多。解决办法:增加平行作业的时间,有利于加快进度皮带运输机过渡坡道、钢结构跳板(仰拱先做)、石碴坡道(仰拱后做)见图5.超短台阶法上台阶长度仅为35m。特点:更有利于控制围岩变形,但上下台阶相隔太近,施工干扰大。适用于:软弱破碎围岩(、级围岩)短台阶施工注意:下半断面开挖应在
5、上半断面初期支护基本稳定后才能进行;开挖后要及时喷砼,暴露时间愈长愈不安全;量测要及时,当位移速度加快时,应立即采取措施。问题:能否下台阶先进?答:反台阶法:速度快、不安全、淘汰(四)分部开挖方法(1)环形开挖留核心土法(台阶分部开挖法)(2)单侧壁导坑法(3)双侧壁导坑法(眼镜法)(4)中洞法(5)中隔壁法CD法(6)交叉中隔壁法CRD法=1.环形开挖留核心土法特点:留核心土支顶工作面,稳定性优于超短台阶法进度慢、分块多、不利通风适用于:土质或易坍塌的软弱围岩;小型施工机具2.单侧壁导坑法特点:洞室开挖跨度减小,有利于围岩稳定;导坑要闭合,增加了材料用量;进度慢。适用:断面跨度大,对地表沉陷
6、有控制要求的软弱底层3.双侧壁导坑法特点:双导坑,使洞室最大开挖跨度更小,稳定性增加;耗材增加;进度慢。适用:对地表沉陷要求更高,或跨度更大的隧道问题:1)双侧导坑的开挖是对开还是错开?为什么?答:应错开挖,间距710m。避免在同一断面上同时开挖的总跨度过大。2)导坑尺寸如何确定?答:应满足施工要求,但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。4.中洞法特点:先开挖中间岩土体,施作中墙混凝土,后开挖两侧适用于:双连拱隧道施工要求:1)中洞法开挖高度应大于中墙高度1m,开挖宽度应大于5m;2)中洞开挖长度取决于隧道长度、宽度及地质条件,一般为5080m;3)中洞开挖后应及时施作初期支护,在分段浇筑中墙混
7、凝土;4)中墙混凝土达到设计强度后拆模,并进行临时横向支撑。5.中隔壁法CD法Center Diaphragm特点:1)沿一侧自上而下分2部或3部进行,2)每开挖一部及时施作锚喷支护、安设钢架、施作中隔壁,3)底部设临时仰拱,4)中隔壁墙依次分部连接,5)开挖中隔壁墙的另一侧,步骤同上。适用于:级围岩的浅埋双线隧道。施工要求:各部开挖时,周边轮廓尽量圆顺,减小应力集中;各部底部高程应与钢架接头一致;每部开挖高度约为3.5m;后一侧开挖应全断面及时封闭;左右两侧纵向间距一般为30-50m;中隔壁应为弧形或圆弧形。6.交叉中隔壁法CRD法 Center Cross Diaphragm特点:沿一侧自上而下分2部或3部进行;每开挖一部及时施作锚喷支护、安设钢架、施作中隔壁;底部设临时仰拱;完成12部后即开始另一侧12部的开挖及临时支护;形成左右两侧开挖及支护相互交叉的情形。适用于:级围岩的浅埋双线隧道CD与CRD之比较:新奥法视频