隧道工程一般采用什么施工方法?
隧道工程施工方法
①明挖法。在拆迁量小的情况下,此法的工程造价低、速度快。但交通干扰大,一般在市区不容易实施。只有在郊区、空旷区,有条件敞口开挖时方可采用。当土体稳定需要时,还应采取支护桩或地下连续墙作基坑支护;当工程结构物处于有地下水干扰的位置,还需采取降排水措施。
②盖挖逆筑法。盖挖逆筑法是盖挖法的一种。该法施工是先修筑隧道(或车站)围护墙和支承柱以及结构顶板,然后利用出入口、通风道或单独设置竖井,用自上而下的逆筑法施工单层或多层地下隧道(或车站)结构。此方法介乎明挖法与暗挖法之间,除其顶板为明挖施工 外,其余结构均为暗挖施工。这种方法特别适合于城市市区,人口、交通密集繁忙之处。
此种方法大部分土方在顶盖及围护墙体结构之内的洞中开挖,适宜于软弱土质地层,地下水稳定在基底高程0.5m以下的地层条件,否则还需要配以降水措施。
③喷锚暗挖法。喷锚暗挖法是边挖边支护,约束围岩变位,使围岩和支护结构共同形成支护环、实施稳定的人工掘进作。在土层和不稳定岩体中开挖隧道时,工作面被扰动,为延长围岩稳定时间,必要时还需要采取超前预支护或加固措施(如注浆、冰冻等),然后再进行挖掘。隧道掘进沿线的地层和地表情况变化万千,因此详细掌握工程地质和水文资料,详 细制定开挖工艺、方案,确保挖掘过程中围岩稳定、初期支护及时闭合,是十分重要的。用此法掘进施工中土和器材的进出一般也是通过竖井运输。初期支护结构一般采用钢拱架(拱形断 面)加喷射混凝土。整个施工过程以人工操作为主,因此必须确保施工期间隧道内没有水。
④盾构法。采用盾构机进行隧道掘进施工的方法称为隧道盾构掘进法。盾构机具有开挖、支护、排渣和拼装隧道衬砌管片等功能。常见盾构机种类有敞口式、网格式、土压平衡式、泥水平衡式和气压式等。各种盾构机均有一定适用范围,应根据隧道外径、埋深、地质、地下管线与构筑物、地面环境、开挖面稳定和地表隆沉控制值等控制要求,经过技术、经济比较后进行设备选型,使施工质量高、造价低、又安全。
隧道的施工工序
隧道的施工工序:1.施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解,深入细致地作施工调查,制订相应的施工方案和措施,备足有关机具及材料,认真编制和实施施工组织设计,使工程达到安全、优质、高效的目的。2.特殊地质地段隧道施工时,应以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。在选择和确定施工方案时,应以安全为前提,综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面型式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素而定。3.在隧道开挖方式选择上,无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法,还是采用人工和机械混合开挖法,应视地质、环境、安全等条件来确定。如用钻爆法施工时,光面爆破和预裂爆破技术,既能使开挖轮廓线符合设计要求,又能减少对围岩的扰动破坏。4.隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时,为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施,对地层进行预加固、超前支护或止水。5.为了掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度,以及确定施工工序,保证施工安全,应实施现场监控量测,充分利用监控量测指导施工。对软岩浅埋隧道须进行地表下沉观测,这对及时预报洞体稳定状态,修正施工方案都十分重要。6.穿过未胶结松散地层和严寒地区的冻胀地层等,施工时应采取相应的措施外,均可采用锚喷支护施工。爆破后如开挖工作面有坍塌可能时,应在清除危石后及时喷射混凝土护面。如围岩自稳性很差,开挖难以成形,可沿设计开挖轮廓线预打设超前锚杆。锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时,应及早装设钢架支撑加强支护。 7.当采用构件支撑作临时支护时,支撑要有足够的强度和刚度,能承受开挖后的围岩压力。围岩出现底部压力,产生底膨现象或可能产生沉陷时应加设底梁。当围岩极为松软破碎时,应采用先护后挖,暴露面应用支撑封闭严密。根据现场条件,可结合管棚或超前锚杆等支护,形成联合支撑。支撑作业应迅速、及时,以充分发挥构件支撑的作用。8.围岩压力过大,支撑受力下沉侵入衬砌设计断面,必须挑顶(即将隧道顶部提高)时,其处理方法是:拱部扩挖前发现顶部下沉,应先挑顶后扩挖。当扩挖后发现顶部下沉,应立好拱架和模板先灌筑满足设计断面部分的拱圈,俟混凝土达到所需强度并加强拱架支撑后,再行挑顶灌筑其余部分。挑顶作业宜先护后挖。9.对于极松散的未固结围岩和自稳性极差的围岩,当采用先护后挖法仍不能开挖成形时,宜采用压注水泥砂浆或化学浆液的方法,以固结围岩,提高其自稳性。松散地层结构松散,胶结性弱,稳定性差,在施工中极易发生坍塌。如极度风化破碎已失岩性的松散体;漂卵石地层、砂夹砾石和含有少量粘土的土壤以及无胶结松散的干沙等。10.特殊地质地段隧道衬砌,为防止围岩松弛,地压力作用在衬砌结构上,致使衬砌出现开裂、下沉等不良现象。因此,采用模筑衬砌施工时,除遵守隧道施工技术规范的有关规定施工外,还应注意:当拱脚、墙基松软时,灌筑混凝土前应采取措施加固基底。衬砌混凝土应采用高标号或早强水泥,提高混凝土等级,或采用掺速凝剂、早强剂等措施,提高衬砌的早期承载能力。仰拱施工,应在边墙完成后抓紧进行,或根据需要在初期支护完成后立即施作仰拱,使衬砌结构尽早封闭,构成环形改善受力状态,以确保衬砌结构的长期稳定坚固。在隧道的施工过程中,应把地质超前预报纳入隧道施工的正常工序,使地质超前预报成为促进隧道科学施工的有力手段。在隧道施工过程中遇到的地质问题往往千差万别,不尽相同,有时甚至是诸种不良地质叠加和组合。施工中要区别各种情况,具体问题具体对待,采取有针对性的处置措施,尽可能把不良地质给施工带来的损失降低到最低程度。不良地质虽然给隧道施工造成了困难,但只要掌握了不良地质的性质、规模和在隧道的出露位置,所采取的治理措施及时、得当,不仅可以避免任何地质条件下出现的地质灾害,而且可以用较小的代价弥补不良地质给施工。扩展资料隧道分类:1、按照隧道所处的地质条件:土质隧道和石质隧道。2、按照隧道的长度:短隧道(铁路隧道规定:L≤500m;公路隧道规定:L≤500m)、中长隧道(铁路隧道规定:50010000m;公路隧道规定:L>3000m)(根据JTGT D70-2010 公路隧道设计细则规定)。3、按照国际隧道协会(ITA)定义的隧道的横断面积的大小划分标准:极小断面隧道(2~3㎡)、小断面隧道(3~10㎡)、中等断面隧道(10~50㎡)、大断面隧道(50~100㎡)和特大断面隧道(大于100㎡)。4、按照隧道所在的位置:山岭隧道、水底隧道和城市隧道。5、按照隧道埋置的深度:浅埋隧道和深埋隧道。6、按照隧道的用途:交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。参考资料:隧道施工技术_百度百科
隧道施工方法有哪些?
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。全断面开挖法隧道机械化施工,有三条主要作业线:开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。全断面法施工特点:(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。台阶法施工台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短;(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工安全。在围岩条件较好时,主要是考虑如何更好的发挥机械效率,保证施工的经济性,故只要考虑后一条件。台阶开挖法的优缺点:台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速度。但上、下部作业有干扰;台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数,但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后,下部作业就较为安全,但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。台阶开挖时应注意以下几点:(1)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合为—个工作面进行同步掘进;长台阶基本上拉开,干扰较小;而短台阶干扰就较大,要注意作业组织。对于长度较短的隧道,可将上半断面贯通后,再进行下半断面施工。(2)下部开挖时,应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好,则可以分段顺序开挖;若围岩稳定性较差,则应缩短下部掘进循环进尺;若稳定性更差,则可以左右错开,或先拉中槽后挖边帮。(3)下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土,并按规定做初期支护。(4)量测工作必须及时,以观察拱顶,拱脚和边墙中部位移值,当发现速率增大立即进行仰拱封闭。3、环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法应注意以下几点:(1)环形开挖进尺宜为0.5-1.0m,核心土面积应不小于整个断面面积的50%。(2)开挖后应及时施工喷锚支护、安装钢架支撑,相邻钢架必须用钢筋连接,并应按施工要求设计施工锁角锚杆。(3)围岩地质条件差,自稳时间短时,开挖前应按设计要求进行超前支护。(4)核心土与下台阶开挖应再上台阶支护完成后、喷射混凝土达到设计强度的70%。4、中隔壁法(CD法)CD 法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再开挖另一侧的施工方法,主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道(Ⅳ级围岩)地段。中隔壁法(CD法)5.交叉中隔壁法(CRD法)交叉中隔壁法是在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道一侧的一或二部分,施作部分中隔壁和横隔板,再开挖隧道另一侧的一或二部分,完成横隔板施工;然后再开挖最先施工一侧的最后部分,并延长中隔壁,最后开挖剩余部分的施工方法。采用短台阶法难确保掌子面的稳定时,宜采用分部尺寸小的CRD法,该工法对控制变形是比较有利的。CD 法是“Center Diaphragm”的简称,而CRD法则是“Cross Diaphragm” 的简称。两者既有联系又有区别。它们都用于比较软弱地层中而且是大断面隧道的场合。而前者是在用钢支撑和喷混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法;后者则是用隔壁和仰拱把断面上下、左右分割闭合进行开挖的方法,是在地质条件要求分部断面及时封闭的条件下采用的方法。因此,CRD法与CD法唯一的区别是在施工过程中每一步,都要求用临时仰拱封闭断面。在CRD法或CD法中,一个关键问题是拆除中壁。一般说,中壁拆除时期应在全断面闭合后,各断面的位移充分稳定后,才能拆除。交叉中隔壁法(CRD法)6、双侧壁导坑法双侧壁导坑法一般将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土和下台阶。其原理是利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工,左、右导洞先行,中间断面紧跟其后;初期支护仰拱成环后,拆除两侧导洞临时支撑,形成全断面。两侧导洞皆为倒鹅蛋形,有利于控制拱顶下沉。当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。现场实测表明,双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初次支护全断面闭合的时间长,但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。双侧壁导坑法施工安全,但速度较慢,成本较高。该方法主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地层。双侧壁导坑法施工作业顺序为:(1)开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合。(2)相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护。(3)开挖上部核心土,建造拱部初次支护,拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。(4)开挖下台阶,建造底部的初次支护,使初次支护全断面闭合。(5)拆除导坑临空部分的初次支护。(6)建造内层衬砌。双侧壁导坑法应注意以下几点:(1)侧壁导坑开挖后方可进行下一步开挖。地质条件差时,每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱。(2)各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺。(3)应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后在进行另一侧开挖。(4)左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15米。(5)当开挖形成全断面时应及时完成全断面初期支护闭合。(6)中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。