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隧道里不同围岩该选择何种开挖方法?
文章来源:鱼泡隧道  提供人:刘刚  提供日期:2022-12-11

各种施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

a.全断面法

适用于单线铁路隧道Ⅰ~Ⅲ级围岩、铁路双线隧道及公路隧道Ⅰ~Ⅱ级围岩地段。通常采用全断面钻孔一次起爆方法。为控制好开挖轮廓,减少超欠挖,提高光面爆破效果,可推广预留光爆层的开挖方法。

  b.台阶法

适用于单线铁路隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩、铁路双线隧道及公路隧道Ⅲ级围岩地段。台阶数量和长度,要根据围岩条件而定。Ⅲ级围岩一般采用两台阶法;Ⅳ级围岩及Ⅲ级偏弱围岩,可改用三台阶法。

台阶法施工的循环进尺,要根据开挖跨度和围岩类别、自稳时间严格控制,并与初期支护钢架设计间距相对应。每次以架立1~2榀钢架为宜。

上部断面开挖视围岩自稳条件,可采用一次开挖成形和环形导坑预留核心土开挖法,该法适用于单线铁路隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩、铁路双线隧道及公路隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩地段。当围岩自稳性很差时,必须采用小导管或锚杆(注浆)等超前支护措施;土质隧道还可采用人工预切槽,槽内嵌设钢架,喷混凝土预支护后再开挖的方法。

下部断面(中、下层台阶)是开挖作业的重要环节。近年来,在下部开挖中,因方法欠妥,作业不慎引起初期支护失稳造成的重大坍方事故已有多起,必须引起高度重视。在开挖顺序上,宜采用先挖侧槽、左右错开向前推进的做法,不宜采用拉中槽挖马口的方法。侧槽开挖长度,靠近边墙范围应采用风钻、风镐手工开挖,人工清壁扒碴,严禁使用重型机械开挖和装碴,以免对围岩过大扰动、破坏围岩和初期支护系统的整体稳定性。

c.分部开挖法

分部开挖法主要有双侧壁导坑法(适用于单线铁路隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩、铁路双线隧道及公路隧道Ⅳ~Ⅵ级围岩)、中隔法(适用于单、双线铁路隧道Ⅴ级围岩、浅埋隧道及三线隧道)或交叉中壁法(适用于双线、三线隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩及浅埋隧道)。这些施工方法也适用于对地表沉降有严格限制的城市公路隧道。

双侧壁导坑法在控制地中和地表下沉方面,优于其它施工方法。此外,由于两侧导坑先行,能提前排放隧道拱部和中部土体中的部分地下水。为后续施工创造条件。因此城市浅埋、软弱、大跨公路隧道和山岭软弱破碎、地下水发育的大跨隧道可优先选用双侧壁导坑法。

d.进洞方法

进洞施工方法要根据洞口段地形、地貌和围岩条件而定。

洞口段为整体性好的Ⅰ、Ⅱ级硬岩时,路堑成型后,即可按全断面法直接进洞。

洞口段为浅埋、坡积、软弱的Ⅳ、Ⅴ级围岩时,宜采用台阶法进洞。一般应结合洞口路堑施工分层开挖,到达暗洞进口里程前4m左右,沿设计开挖廓线外0.1m施作管棚(常用¢42mm小钢管,有条件的也可用¢89mm钢管)超前支护,而后按台阶法施工。拱部要采用环形开挖留核心土法,下部视情况分一层或两层开挖。为确保安全顺利进洞,暗洞前4m的初期支护通常做成套拱。当暗洞掘进20米左右后,要及时施作仰拱和二次衬砌。

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