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隧道开挖支护方案隧道开挖支护方案是确保隧道施工安全、稳定和高效的关键环节,其主要内容包括开挖方法选择、支护设计及施工工艺等。以下为500字左右的简介:
隧道开挖支护方案的设计需综合考虑地质条件、隧道断面尺寸、施工设备和技术要求等因素。在实际工程中,合理的开挖与支护方案能够有效控制围岩变形、减少地表沉降并保障施工安全。
2.支护设计支护系统是维持隧道稳定的核心措施,主要包括初期支护和二次衬砌两部分。初期支护主要由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成,用于及时封闭围岩表面,防止围岩松散失稳。喷射混凝土能迅速形成保护层,锚杆则增强围岩整体性,而钢拱架提供额外支撑力以应对较大荷载。此外,在特殊地质条件下,还需增设超前支护措施,如管棚、注浆加固等,用以预处理前方不稳定地层。
3.施工监测为确保支护效果和施工安全,必须建立完善的监控量测体系。通过对围岩位移、应力变化以及地表沉降等参数的实时监测,可以动态调整支护参数和施工工序。例如,当监测数据显示围岩收敛速率过大时,应及时加密锚杆布置或增加钢拱架数量。
4.环境保护与优化在制定开挖支护方案时,还应注重环境保护和资源节约。尽量减少爆破作业对周边环境的影响,并推广机械化施工以提高效率。同时,针对复杂地质条件下的隧道工程,可通过数值模拟分析(如有限元法)优化设计方案db3306/t 047-2022 城镇供水管网漏损管理规范,降低材料消耗和施工成本。
总之,隧道开挖支护方案应以科学合理为基础,结合具体工程特点灵活调整,从而实现安全、经济和环保的目标。
隧道挂网采用φ8钢筋网(25×25cm网格),和系统锚杆焊接牢固,钢筋网保护层大于3cm。
本工程隧道拱架设计为钢筋格钢架,主筋采用20MnSiФ22钢筋,构造筋采用Q235φ12、φ8钢筋;钢架与钢架之间连接筋环向间距为1m,采用20MnSiФ22钢筋,钢架与纵向连接筋尾部采用焊接连接,焊接接头处焊缝hf=10mm;钢架节点采用M20×65螺栓连接。
3.隧道洞身开挖施工工艺流程
3.1.隧道开挖作业应遵循下列规定
(1)合理确定开挖步骤和循环进尺,保持各开挖工序相互衔接,均衡施工;
(2)开挖断面尺寸应符合设计要求;
(3)爆破后,对开挖面和未衬砌地段应进行检查,对可能出现的险情,应采取措施及时处理;
(4)开挖作业不得损坏支护、衬砌和设备,并应保护好量测用的测点;
(5)做好地质构造的核对和描述,地质变化处和重要地段,应有照片记录。
3.2.II、III级围岩隧道开挖方法
本工程隧道II、III级围岩可采用全断面光面爆破掘进开挖,初期支护采用锚杆+(钢筋网)+喷射混凝土联合支护,应在隧道开挖后及时进行,以避免围岩松弛冒落,发生意外事故。隧底为软质岩地段,应预留进行二次开挖,开挖后应及时进行仰拱和填充混凝土施工,避免基底软化,造成超挖现象。
采用全断面光面爆破作业应遵循下列施工工艺要点:
隧道开挖采用台阶法组织施工,详见附图1:II、III级围岩台阶法施工工序示意图。
图1 II、III级围岩台阶法施工工序示意图
A 开挖方法规定(II~III级围岩)
a台阶法施工上下台阶之间距离,应能满足机具正常作业,并减少翻碴工作量;当顶部围岩破碎,施工支护需紧跟时,可适当延长台阶长度,减少施工干扰。
b仰拱开挖采用半幅开挖应符合下列要求:挖至设计要求深度,底面平顺,清除渣物;排净积水,做好排水设施;隧道底两隅预侧墙连接处应平顺开挖,避免引起应力集中,仰拱部开挖时,应采取措施保证洞内临时交通畅通。
c 隧道仰拱及填充混凝土按照投标承诺采取全断面施工,在③部开挖后应及时进行。因此,应做好临时栈桥,保证洞内车辆通行需要。
应严格控制欠挖。拱、墙脚以上1米内断面严禁欠挖。应尽量减少超挖。II~III类围岩允许超挖值:拱部平均10cm,最大15ccm;边墙、仰拱、隧底平均10cm。
a爆破开挖①部,施作①部周边初期支护。
b开挖①部3~5米距离后,爆破开挖②部;施作②部周边初期支护。
c开挖②部一段距离,满足爆破作业混凝土质点震动安全距离,以及无轨运输装碴作业要求距离后,爆破开挖③部,及时施作仰拱和隧底填充砼。
d根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次施作拱墙衬砌。
3.3.IV、V级围岩隧道开挖方法
采用微台阶法开挖IV、V级围岩,第一个台阶为隧道106°15′36″拱部范围;进行第二个台阶开挖后,使隧道开挖总开挖高度达到6.5m;下断面分左右导坑开挖。详见图2: IV、V级围岩微台阶施工工序示意图。
图2 IV、V级围岩微台阶法施工工序示意图
a爆破开挖①部,施作①部周边初期支护。
b开挖①部3~5米后,爆破开挖②部;施作②部周边初期支护。隧道洞口段及围岩结构松散地段,②部宜采取左右错开2~3米开挖,形成跳槽马口开挖施工方法,以避免拱部下沉。
c开挖②部一段距离,爆破开挖③部,及时施作隧底初期支护。
d开挖③部队~5米后,爆破开挖④部, 及时施作隧底初期支护。
e形成隧底支护闭合环10~15米后,进行仰拱及填充砼施工。
f根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次施作拱墙衬砌。
IV、V级围岩开挖除应符合II、III级围岩开挖方法规定外,尚应遵循以下规定:
a边墙马口的跳槽开挖,一般应错开施工;宜采取长短相结合,减少跳槽次数,首轮马口长度不宜大于2米。首轮马口的中心宜选在拱圈接缝处,并应注意岩层倾斜和稳定情况,防止顺蹭坍塌。回头马口开挖必须待相邻边墙分口24小时后进行。
b隧道洞口段应在完成①②部开挖支护后,应及时进行③④部开挖支护,使洞口段初期支护及早形成支护闭合环,以避免洞口段因残坡积破碎围岩、浅埋等原因而引起支护结构不能收敛达到稳定,甚至导致隧道洞口段失稳。
c根据围岩量测,隧道IV、V级围岩在上断面开挖支护一周后,初期支护变形不收敛,围岩变形不趋于稳定,应停止掌子面掘进开挖,进行③④部开挖支护,使初期支护形成支护闭合环。
本工程隧道开挖跨度较大,最大达14米。若隧道开挖掘进采用微台阶法不能保证顺利组织施工,且安全无保证,宜造成隧道坍塌事故发生,隧道开挖掘进应采用中壁(CD)法。详见图3:中壁(CD)法施工工序示意图。
a采用横向和竖向I18型钢临时支撑,临时支撑与格柵钢架之间采用螺栓连接,临时支撑之间采用螺栓连接。临时支撑一侧不设超前锚杆和系统锚杆,也不进行临时喷射砼。横向临时型钢支撑在底部挖槽,埋设横撑。
b竖向临时支撑设置超前锚杆和系统锚杆,并喷射混凝土;底部有必要时设置临时喷射混凝土仰拱。
中壁法施工临时支撑具体采用那种施工方法,根据隧道开挖揭露围岩地质情况,由局指确定。
图3 IV、V级围岩中壁(CD)法施工工序示意图
a先利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部Φ25超前锚杆(或Φ42超前小导管)及导坑侧壁水平Φ25超前锚杆,然后开挖①部,再施作①部导坑周边的初期支护及临时支护。
b开挖 ①部3~5m后,利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部Φ25超前锚杆(或Φ42超前小导管),开挖②部,施作②部周边初期支护及临时支护;
c 施作②部一定距离后,及时开挖③部,施作③部周边的初期支护及临时支护;
d 开挖③部3~5m后,开挖④部,施作④部周边初期支护;
e 当初旗支护形成支护闭合环后,拆除临时型钢支撑,并对拆除节点补喷砼加强;
f 当④部开挖支护10~15m后,及时进行全断面仰拱及填充砼施工。
隧道 IV、V级围岩开挖采用中壁法施工除应遵循II、III级围岩和微台阶法开挖规定外。尚应遵循以下规定:
a 超前支护砂浆强度达到设计要求后,方可进行爆破掘进开挖;
b 应加强对超前支护的质量效果进行评估,确认隧道开挖后短时间具有自稳能力,不易发生坍塌事故,方可进行爆破掘进;否则,应加强超前支护;
c 隧道爆破开挖后应对隧道进行初喷3cm混凝土,方可进行出碴作业;
d 隧道开挖后应在6h内完成初期支护及临时支护;
e 采用中壁法施工,各部开挖底部钢架(或临时钢架)应设置锁脚锚杆,以确保钢架体系的整体稳定。
4.锚喷支护施工工艺及流程
4.1.在无超前支护施工工序下锚喷施工工艺流程图
4.2.在有超前支护施工工序下锚喷施工工艺流程图
否
否
钢便桥安全施工方案4.3.格栅钢架制作及安装
按施工情况及设计要求,钢架在预制厂加工汽车运至现场。
(I)、施工工艺流程:
(II)、安装注意事项:安装前分批检查验收加工质量。清除干净底脚处浮碴,超挖处加设垫块,上断面拱脚接头板用砂子埋住,以防砼堵塞接头板螺栓孔。按设计布设纵向连杆,段间连接安设垫片拧紧螺栓,确保安装质量。严格控制中线及标高。拱架与围岩应尽量靠近,但应留2~3cm间隙作混凝土保护层,当钢架和围岩的间隙过大时应安设鞍型砼垫块。钢架应垂直于隧道中心线,上下、左右允许偏差±5cm,钢架倾斜度不得大于2°。
5..喷射砼施工,采用半湿喷法
半湿式喷射砼流程图
a喷射砼严格按照试验配合比要求配制。
c喷射砼分层作业,隧道开挖后及时喷射5cm厚砼封闭围岩,为使围岩形成自稳创造条件,架力拱架后分2层喷射砼。有水地段喷射砼采取的措施为:当岩面普遍渗水时某市政道路、给排水工程安全施工组织设计,可先喷砂浆,并加大速凝剂掺量,保证初喷后,再按原配比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽,树枝状排水盲沟措施,将水引导疏出后,再喷砼。