隧道工程第6章 隧道施工方法.ppt

6.3 新奥法（NATM） New Austrian Tunneling Method 新奥法施工程序 新奥法施工的基本原则： “少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。 12字口诀，务必理解渗透！ 相同： 均属于钻爆法。 不相同：对围岩的认识和处理上不同。 新奥法与传统矿山法的关键异同点 6.4 隧道岩土控制变形分析工法简介 又称“新意大利法”。 主要思想： 围岩弹性→自然拱部效应 围岩弹塑性→转移拱部效应 围岩破坏→无拱部效应 实施要点： 设计阶段：地质勘察、诊断和处理措施设计 施工阶段：监控量测，优化调整。 6.5.1 洞口段的概念 指洞口浅埋段，即开挖可能给洞口地表造成不良影响的范围。 6.5 隧道洞口施工 第六章 隧道施工方法 6.1 概述 隧道工程的施工特点 1. 施工全过程受制于地质条件 2. 大型的隐避工程 3. 施工环境较差 4. 多地处偏远山区，交通不便。 5. 狭长建筑物，工作面很少。 6. 施工不受气候影响 一. 隧道施工基本概念 影响施工方法的主要因素 ⑴ 工程的重要性 ⑵ 工程地质与水文地质条件 ⑶ 施工技术水平、机械设备情况 ⑷ 施工中动力和原材料供应情况 ⑸ 工程投资与运营后的社会效益和经济效益 ⑹ 对环境的保护要求 ⑺ 施工单位的习惯做法 6.2 主要开挖方法 基本原则 在保证围岩稳定或减少对围岩振动的前提条件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并应尽量提高掘进速度。 ～全断面一次开挖法 1. 适应条件 ⑴ Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级围岩 ⑵ 大型施工机具(钻孔台车、模板台车等) ⑶ 经济性考虑：中长隧道。 6.2.1 全断面法 表示方法： 横断面工序图、纵断面工序展开图 习惯标注方法： ① 阿拉伯字1、2、3...表示挖掘; ② 罗马字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ...表示支护； 施工顺序 隧道施工作业横道图 ⑴ 工序少，管理方便； ⑵ 进度快～大型机械、爆破效果好； ⑶ 对围岩扰动少～爆破1次； ⑷ 要求地质条件较好。 问题： 地质条件变差时，大型机械怎么办？ 3.施工特点 三条主要作业线： (1) 开挖作业线 钻孔台车、装药台车、大型装碴机与运载车… (2) 锚喷作业线 混凝土喷射机、喷射机械手、运输进料设施… (3) 模注混凝土衬砌作业线 混凝土拌合、混凝土输送、防水层作业、衬砌模板… 4.机械化施工的关键 1. 特点 ●将断面从上至下分成2个或3个台阶开挖； ●随着台阶长度的调整，它几乎可以用于所有的地层，因而是在现场使用的主导方法。 2.种类 长台阶法 短台阶法 超短台阶法 6.2.2 台阶法 (1) 初期支护闭合环的时间要求 围岩越差，闭合时间要求越短，台阶必须缩短。 (2) 施工机械的效率 效率高，则可以缩短支护闭合时间，台阶可适当加长。 原则： 希望初期支护尽快闭合。 围岩不好时，应以条件⑴为主； 围岩较好时，应以条件⑵为主。 3. 选择台阶长度的条件 ⑴ 长台阶法 台阶长度L≥5B，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：Ⅲ～Ⅰ级围岩。 4. 施工工序 台阶缩短： （1～1.5）B≤ L＜5B, 特点： ① 支护闭合时间加快，围岩稳定性增加； ② 台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。 适用于：Ⅴ、Ⅳ级围岩 (2) 短台阶法 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① 皮带运输机 ② 过渡坡道 Ⅰ、钢结构跳板(仰拱先做) Ⅱ、石碴坡道(仰拱后做)～见下面的相片 问题： 台阶缩短对施工进度有何不利？ 上台阶长度仅为3～5m。 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(Ⅴ、Ⅵ级围岩) ⑶ 超短台阶法 ① 下半断面开挖应在上半断面初期支护基本稳定后才能进行； ② 开挖后要及时喷砼，暴露时间愈长愈不安全； ③ 量测要及时，当位移速度加快时，应立即采取措施。 短台阶施工注意： 将3种台阶法放在一起比较： 区别主要在台阶长度。 答：反台阶法 速度快 不安全 淘汰 问题：能否下台阶先进？ 1. 环形开挖留核心土法 特点： ① 留核心土支顶工作面，稳定性优于超短台阶法： ② 进度慢。 适用于：土质或易坍塌的软弱围岩；小型施工机具。 6.2.3 分部开挖法 核心土 工字钢 临时工作平台 特点： ① 洞室开挖跨度减小，有利于围岩稳定； ② 导坑要闭合，增加了材料用量； ③ 进度慢。 适用于：断面跨度大，对地表沉陷有控制要求的软弱。 2.单侧壁导坑法