隧道工程畢業(yè)設(shè)計(jì)---隧道襯砌支護(hù)及施工組織設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　通省隧道襯砌支護(hù)及施工組織設(shè)計(jì)</p><p>　　Structure and construction organization design of tongsheng tunnel LINING</p><p>　　學(xué)院（部）： 土木建筑學(xué)院 </p>

2、;<p>　　專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2013年 6 月 9 日</p><p>　　通省隧道襯砌支護(hù)及施工組織設(shè)計(jì)</p><p>&

3、lt;b>　　摘要</b></p><p>　　我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使得人們對(duì)交通設(shè)施建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)也越來越來高，在道路的修建中也越來越來重視行車的舒適性和環(huán)保，同時(shí)也要求提高其抵抗災(zāi)害的能力。因此，為了順應(yīng)地形減少對(duì)環(huán)境的破壞滿足線形要求，保證行車的安全經(jīng)濟(jì)，本設(shè)計(jì)根據(jù)湖北省十堰市夷陵地區(qū)的水文地質(zhì)條件，選定隧道施工方案。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，主要進(jìn)行了隧道的結(jié)構(gòu)

4、、防排水及施工組織設(shè)計(jì)。首先是各種隧道工程施工方法簡(jiǎn)介，然后進(jìn)行合理的隧道幾何設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，并且通過計(jì)算分析說明其支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性；防排水方面，是在滿足隧道適用性以及襯砌結(jié)構(gòu)、路面、設(shè)備耐久性條件下，選擇合適的防排水材料和設(shè)施以及設(shè)計(jì)防排水系統(tǒng)；施工組織設(shè)計(jì)中主要安排了監(jiān)控量測(cè)、施工進(jìn)度安排防排水等，并介紹了具體施工方法及其詳細(xì)的施作過程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：隧道工程;襯砌;結(jié)構(gòu); 防排水;施工組

5、織</p><p>　　Structure and construction organization design of tongsheng tunnel LINING</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The rapid development of China's economy, make

6、s transport facilities construction standards and more to high, built of the road is more and more to pay attention to in the comfort and environmental protection, but also requires improving its ability to resist disast

7、ers. Therefore, in order to follow the terrain to reduce environmental damage meet alignment requirements, ensuring safe economic. In the graduation design, the tunneling method and supporting structure are designed base

8、d on the hydro</p><p>　　In the design of the tunnel structure, drainage and construction organization design. First is the Introduction to the construction method of Tunnel Engineering, determine the entranc

9、e location, and then make reasonable tunnel geometry design and structure design, analysis and its support structure of rationality; Waterproof and drainage, is to meet tunnel applicability and lining structure and the d

10、urability of pavement and equipment conditions, Choice of drainage materials and facilities again</p><p>　　KEYWORDS: Tunneling engineering；Lining；Structure; Waterproof and drainage ；Construction organizatio

11、n</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1 概述1</b></p><p>　　1.1我國(guó)山嶺隧道的發(fā)展?fàn)顩r1</p&g

12、t;<p>　　1.2近年來隧道修建狀況1</p><p>　　2 山嶺隧道施工方法4</p><p><b>　　2.1礦山法4</b></p><p><b>　　2.1.1概念4</b></p><p>　　2.1.2施工方法4</p><p>

13、<b>　　2.2新奧法7</b></p><p><b>　　2.2.1發(fā)展7</b></p><p>　　2.2.2新奧法施工特點(diǎn)7</p><p>　　2.2.3新奧法理論要點(diǎn)及施工要點(diǎn)8</p><p>　　2.2.4新奧法的主要支護(hù)手段與施工順序9</p><

14、p>　　2.2.5新奧法適用范圍10</p><p><b>　　2.3盾構(gòu)法11</b></p><p>　　2.3.1概念11</p><p>　　2.3.2施工方法及工藝要求11</p><p>　　2.3.3線路安全保證措施14</p><p>　　2.3.4施工監(jiān)測(cè)及糾偏

15、15</p><p>　　2.3.5橋式盾構(gòu)法施工特別強(qiáng)調(diào)事項(xiàng)16</p><p>　　2.4幾種施工方法的區(qū)別及優(yōu)缺點(diǎn)16</p><p><b>　　3 工程概況19</b></p><p>　　4 隧道截面設(shè)計(jì)及計(jì)算21</p><p>　　4.1設(shè)計(jì)圖及圍巖壓力計(jì)算21<

16、/p><p>　　4.2半拱軸線長(zhǎng)度S及分段軸線長(zhǎng)ΔS22</p><p>　　4.3載位移—主動(dòng)荷載在基本結(jié)構(gòu)中引起的位移26</p><p><b>　　4.4載位移33</b></p><p>　　4.5墻底位移38</p><p>　　4.6解力法方程38</p>&l

17、t;p>　　4.7計(jì)算主動(dòng)荷載和被動(dòng)荷載分別產(chǎn)生的襯砌內(nèi)力39</p><p>　　4.8最大抗力值的求解41</p><p>　　4.9計(jì)算襯砌總內(nèi)力42</p><p>　　4.10截面強(qiáng)度檢算43</p><p>　　4.11配筋計(jì)算44</p><p>　　4.12彎矩及內(nèi)力圖46</p

18、><p>　　5 隧道洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)47</p><p>　　5.1洞門設(shè)計(jì)47</p><p>　　5.1.1洞門類型選擇47</p><p>　　5.1.2洞門設(shè)計(jì)47</p><p>　　5.1.3洞門建筑材料47</p><p>　　6 隧道施工開挖方法及掘進(jìn)方式設(shè)計(jì)49</

19、p><p>　　6.1隧道開挖方法49</p><p>　　6.2隧道掘進(jìn)方式50</p><p>　　7 隧道防、排水設(shè)計(jì)及隧道附屬設(shè)施設(shè)計(jì)52</p><p>　　7.1防水設(shè)計(jì)52</p><p>　　7.1.1防排水標(biāo)準(zhǔn)52</p><p>　　7.1.2防水措施52</p

20、><p>　　7.2隧道洞內(nèi)排水53</p><p>　　7.2.1圍巖疏導(dǎo)排水53</p><p>　　7.2.2路側(cè)邊溝排水53</p><p>　　7.2.3側(cè)向排水溝54</p><p>　　7.3洞口與明洞防排水54</p><p>　　7.3.1洞口防排水54</p&g

21、t;<p>　　7.3.2明洞防排水54</p><p>　　7.4洞內(nèi)橫通道55</p><p>　　7.5內(nèi)檢修道、設(shè)備洞室55</p><p>　　7.6洞內(nèi)路面55</p><p>　　7.6.1正線隧道路面55</p><p>　　7.6.2人行橫道路面55</p>&

22、lt;p>　　7.7其它系統(tǒng)55</p><p>　　8 隧道施工組織設(shè)計(jì)57</p><p>　　8.1施工方案57</p><p>　　8.2施工方法及措施57</p><p>　　8.2.1洞口施工57</p><p>　　8.2.2明洞鋼筋砼施工57</p><p>　

23、　8.2.3洞身開挖施工方法57</p><p>　　8.2.4隧道通風(fēng)及排水58</p><p>　　8.2.5超前支護(hù)與初期支護(hù)59</p><p>　　8.2.6隧道二次襯砌60</p><p>　　8.2.7內(nèi)砼路面施工方法及洞內(nèi)附屬施工61</p><p>　　8.3施工注意事項(xiàng)62</p&

24、gt;<p><b>　　9 結(jié)論64</b></p><p>　　10 參考文獻(xiàn)65</p><p><b>　　11 致謝66</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　1.1我國(guó)山嶺隧道的發(fā)展?fàn)顩r</p>

25、<p>　　隧道修建技術(shù)是涵蓋多種專業(yè)、交叉性很強(qiáng)的綜合技術(shù)。隧道施工方法的選擇主要依據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，并結(jié)合隧道斷面尺寸、長(zhǎng)度、襯砌類型、隧道的使用功能和施工技術(shù)水平等因素綜合考慮研究確定。我國(guó)隧道修建技術(shù)的發(fā)展，大體上可劃分為三個(gè)時(shí)期：</p><p>　　第一階段——基本是人力開挖、利用錘、釬、鎬等作為工具，手工操作、技術(shù)落后的時(shí)期。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率很低，無法修建長(zhǎng)大隧道，應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害

26、的能力極其微弱。</p><p>　　第二階段——隧道施工轉(zhuǎn)入中、小型機(jī)械施工，隧道設(shè)計(jì)、施工技術(shù)有較大發(fā)展，通過實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究，改進(jìn)、提高了勘測(cè)設(shè)計(jì)手段和施工組織方法，推廣采用機(jī)械設(shè)備，研究試用光面爆破，對(duì)整治巖溶、巖爆、坍塌、涌水和瓦斯突出等也逐步積累經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　第三階段——世界范圍內(nèi)隧道技術(shù)高速發(fā)展，向高速化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，戰(zhàn)勝困難、不良地質(zhì)的能力和技術(shù)不斷

27、提高，隧道修建速度不斷提高。改革開放以來，我國(guó)鐵路、公路、水電站、引水等山嶺隧道工程的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期，隧道修建從傳統(tǒng)的礦山法向采用以“新奧法”原則指導(dǎo)下的一系列新技術(shù)、新設(shè)備發(fā)展；隧道施工進(jìn)入大型機(jī)械配套，是隧道修建技術(shù)追趕世界先進(jìn)水平的時(shí)期，同時(shí)引入了隧道掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)。如衡廣鐵路復(fù)線的大遙山隧道（14.29km）、西康鐵路的秦嶺隧道（18.46km ）、遼寧大伙房輸水隧洞（85.32km），終南山公路隧道（18.04km），

28、四川錦屏電站隧洞群（4條主洞、2條交通洞、1條排水洞，單隧長(zhǎng)度約17km），西格鐵路關(guān)角隧道（32.6km），吐庫(kù)二線中天山隧道（22.452m，），甘肅引大濟(jì)湟工程引水隧洞（24.2km），蘭渝鐵路西秦嶺隧道（28.236km）等等。</p><p>　　1.2近年來隧道修建狀況</p><p>　　我國(guó)最早的交通隧道始于公元66年建成的陜西古褒斜道上的石門隧道。建國(guó)后，上20世紀(jì)50年

29、代，我國(guó)僅有公路隧道30多座，總長(zhǎng)2.5公里。60至70年代，我國(guó)在干線公路開始修建一些百米以上的隧道，但標(biāo)準(zhǔn)很低。80年代后期，我國(guó)才真正開始興建高速公路和高速公路隧道。90年代開通的成渝高速公路的中梁山隧道、縉云山隧道，把我國(guó)公路隧道單洞長(zhǎng)度提高到 3 000 m 以上，并在處理通風(fēng)、塌方、瓦斯、地下水和營(yíng)運(yùn)管理與交通監(jiān)控技術(shù)等方面取得了突破性進(jìn)展，為我國(guó)今后修建山嶺長(zhǎng)大公路隧道積累了一些寶貴經(jīng)驗(yàn)；90 代末，通車的四川省川藏公路上

30、二郎山隧道（長(zhǎng) 4160m）、四川廣安地區(qū)華鎣山公路隧道（長(zhǎng) 4634km）、云南楚大高速公路的九頂山隧道（長(zhǎng)3204m）開創(chuàng)了我國(guó)山嶺長(zhǎng)大隧道的建設(shè)史；廣州珠江沙面水下公路隧道建成通車和上海穿越黃浦江江底隧道(長(zhǎng)度超過 3000 m)標(biāo)志著我國(guó)水下沉埋隧道修建技術(shù)達(dá)到了新的水平；重慶鐵山坪路隧道雙線（全長(zhǎng) 5 424 m ）、北京至八達(dá)嶺高速公路的譚峪溝隧道、重慶市川黔公路的真武山隧道；遼寧沈大高速公路韓家?guī)X隧道（亞洲最寬的四車道公路

31、隧道）等，應(yīng)當(dāng)說，目前我國(guó)公路隧</p><p>　　我國(guó)是個(gè)多山國(guó)家，75％左右國(guó)土都是山地或重丘，且江河縱橫，海域?qū)掗?。近十年來，公路網(wǎng)交通逐漸向崇山峻嶺穿越，向離岸深水延伸，山嶺公路隧道以年均350公里的速度增長(zhǎng)，28座水下公路隧道也已建成通車；同時(shí)，在城市建設(shè)中，以節(jié)約土地和保護(hù)環(huán)境為宗旨，城市道路隧道方興未艾，地下互通立交也應(yīng)運(yùn)而生。總體上，公路隧道的建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，其建設(shè)成就表現(xiàn)為基礎(chǔ)理論日趨

32、成熟，研究手段日益全面，勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)日益先進(jìn)，建設(shè)規(guī)模日益宏大，結(jié)構(gòu)型式日趨豐富，施工技術(shù)邁進(jìn)機(jī)械化，材料日益先進(jìn)，裝備漸趨完備等。 1.2.1 基礎(chǔ)理論方面 從20世紀(jì)70年代末開始，隨著“新奧法”原理的引入和推廣，公路隧道技術(shù)人員逐漸注意到隧道圍巖為“三位一體”（產(chǎn)生荷載、承載結(jié)構(gòu)和建筑材料）的特性，并通過控制爆破、錨噴支護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等手段成功應(yīng)用，提高了我國(guó)的公路隧道建設(shè)水平；而且在實(shí)踐中也對(duì)新奧法進(jìn)一步發(fā)展，特別

33、是結(jié)合我國(guó)公路隧道建設(shè)國(guó)情，在基礎(chǔ)理論方面開展了進(jìn)一步的探索研究，如淺埋暗挖法等。 1.2.2研究手段方面 早期，工程類比法和經(jīng)典力學(xué)解析法是公路隧道的主要研究方法。然而，隧道一旦遇到</p><p>　　為解決橋隧緊鄰問題，新開發(fā)了一種結(jié)構(gòu)型式——分岔式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)型式可分為兩類：第一類依次由洞口的連拱結(jié)構(gòu)段、小凈距結(jié)構(gòu)段，逐漸過渡為正常的雙洞分離式結(jié)構(gòu)；第二類洞口段先設(shè)置為四車道大拱，然后逐漸過

34、渡為連拱隧道、小凈距隧道，最后轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的雙洞分離隧道。2007年建成的湖北滬蓉西高速公路八字嶺隧道、2008年通車的山西晉濟(jì)高速公路月湖泉隧道、拍盤隧道等均是典型工程。特別是拍盤隧道，為適應(yīng)整幅橋型結(jié)構(gòu)伸入隧道，開發(fā)形成了特殊的上下雙層橋隧混合共建結(jié)構(gòu)，最大開挖跨徑達(dá)25.77m，矢跨比0.35，斷面面積達(dá)346.6m2。 由于地下互通式立交可減少拆遷、保護(hù)環(huán)境，并可直接實(shí)現(xiàn)地下隧道之間或地下隧道與地面道路之間的交通轉(zhuǎn)換，因此

35、該型結(jié)構(gòu)近年來也應(yīng)運(yùn)而生。由于相關(guān)研究的不斷深入與工程實(shí)踐的迫切需要，使得小凈距隧道的中夾巖厚度、連拱隧道的中隔墻厚度的極限值不斷被刷新，并伴隨著一批新結(jié)構(gòu)型式的開發(fā)與實(shí)踐，豐富了隧道的結(jié)構(gòu)型式，增強(qiáng)了隧道工程的生命力。</p><p>　　2 山嶺隧道施工方法</p><p><b>　　2.1礦山法</b></p><p><b>

36、;　　2.1.1概念</b></p><p>　　暗挖法的一種，主要用鉆眼爆破方法開挖斷面而修筑隧道及地下工程的施工方法。因借鑒礦山開拓巷道的方法，故名。用礦山法施工時(shí)，將整個(gè)斷面分部開挖至設(shè)計(jì)輪廓，并隨之修筑襯砌。當(dāng)?shù)貙铀绍洉r(shí)，則可采用簡(jiǎn)便挖掘機(jī)具進(jìn)行，并根據(jù)圍巖穩(wěn)定程度，在需要時(shí)應(yīng)邊開挖邊支護(hù)。分部開挖時(shí)，斷面上最先開挖導(dǎo)坑，再由導(dǎo)坑向斷面設(shè)計(jì)輪廓進(jìn)行擴(kuò)大開挖。分部開挖主要是為了減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，

37、分部的大小和多少視地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、支護(hù)類型而定。在堅(jiān)實(shí)、整體的巖層中，對(duì)中、小斷面的隧道，可不分部而將全斷面一次開挖。如遇松軟、破碎地層，須分部開挖，并配合開挖及時(shí)設(shè)置 </p><p>　　臨時(shí)支撐，以防止土石坍塌。噴錨支護(hù)的出現(xiàn)，使分部數(shù)目得以減少，并進(jìn)而發(fā)展成新奧法。</p><p>　　按襯砌施工順序，可分為先拱后墻法及先墻后拱法兩大類。后者又可按分部情況細(xì)分為漏斗棚架法

38、、臺(tái)階法、全斷面法和上下導(dǎo)坑先墻后拱法。在松軟地層中，或在大跨度洞室的情況下，又有一種特殊的先墻后拱施工法──側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法。此外，結(jié)合先拱后墻法和漏斗棚架法的特點(diǎn)，還有一種居于兩者之間的蘑菇形法。</p><p><b>　　2.1.2施工方法</b></p><p><b>　　1先拱后墻法</b></p><p>

39、;　　也稱支承頂拱法。在穩(wěn)定性較差的松軟巖層中，為了施工安全，先開挖拱部斷面并即砌筑頂拱，以支護(hù)頂部圍巖，然后在頂拱保護(hù)下開挖下部斷面和砌筑邊墻。在開挖邊墻部分的巖層之前，必須將頂拱支承好,故有上述別稱。開挖兩側(cè)邊墻部分的巖層時(shí)(俗稱挖馬口),須左右交錯(cuò)分段進(jìn)行，以免頂拱懸空而下沉。該法施工順序見圖1 (圖中阿拉伯?dāng)?shù)字為開挖順序，羅馬數(shù)字為襯砌順序，下同)。施工時(shí),須開挖上下兩個(gè)導(dǎo)坑，開挖上部斷面時(shí)的大量石碴，可通過上下導(dǎo)坑之間的一系列

40、漏碴孔裝車后從下導(dǎo)坑運(yùn)出，既提高出碴效率，又減少施工干擾。當(dāng)隧道長(zhǎng)度較短、巖層又干燥時(shí)，可只設(shè)上導(dǎo)坑。在此種場(chǎng)合，為避免運(yùn)輸和施工的干擾，可先將上半斷面完全修筑完畢，然后再進(jìn)行下半斷面的施工。本法適用于松軟巖層，但其抗壓強(qiáng)度應(yīng)能承受拱座處較高的支承應(yīng)力；也適用于堅(jiān)硬巖層中跨度或高度較大的洞室施工，以簡(jiǎn)化修筑頂拱時(shí)的拱架和灌筑混凝土作業(yè)。該法在外文文獻(xiàn)中也稱為比國(guó)法。 </p><p><b>　　2漏斗

41、棚架法</b></p><p>　　也稱下導(dǎo)坑先墻后拱法。適用于較堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層。施工時(shí)先開挖下導(dǎo)坑，在導(dǎo)坑上方開始由下向上作反臺(tái)階式的擴(kuò)大開挖，直至拱頂；隨后在兩側(cè)由上向下作正臺(tái)階式的擴(kuò)大開挖，直至邊墻底；全斷面完全開挖后，再由邊墻到頂拱修筑襯砌。施工順序見圖2。此法在下導(dǎo)坑中設(shè)立的漏斗棚架,是用木料架設(shè)的臨時(shí)結(jié)構(gòu)。橫梁上鋪設(shè)輕便鋼軌，在下導(dǎo)坑運(yùn)輸線路上方留出縱向缺口,其上鋪橫木,相隔一定間距,留出

42、漏斗口供漏碴用。在向上擴(kuò)大開挖時(shí),棚架作工作平臺(tái)用。圖中2至5部爆出的石碴全落在棚架上，經(jīng)漏斗口卸入下面的斗車運(yùn)出洞外。這種裝碴方式可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。下導(dǎo)坑的寬度，一般按雙線斗車運(yùn)輸決定。由于寬度較大，在棚架橫梁下可增設(shè)中間立柱作臨時(shí)加固用。設(shè)立棚架區(qū)段的長(zhǎng)度，安裝碴的各擴(kuò)大開挖部分的延長(zhǎng)加上一定余量來決定。用漏斗棚架裝碴優(yōu)點(diǎn)顯著，故在中國(guó)以漏斗棚架命名。此法曾廣泛應(yīng)用于修建鐵路隧道。</p><p><b&

43、gt;　　3臺(tái)階法</b></p><p>　　又有正臺(tái)階法和反臺(tái)階法之分。①正臺(tái)階法系在穩(wěn)定性較差的巖層中施工時(shí)，將整個(gè)坑道斷面分為幾層，由上向下分部進(jìn)行開挖，每層開挖面的前后距離較小而形成幾個(gè)正臺(tái)階（圖3a）。上部臺(tái)階的鉆眼作業(yè)和下部臺(tái)階的出碴，可以平行進(jìn)行而使工效提高。全斷面完全開挖后，再由邊墻到頂拱筑襯砌。在坑道頂部最先開挖的第一層為一弧形導(dǎo)坑，需要鉆較多的炮眼，導(dǎo)坑超前距離很短，可使爆破時(shí)石

44、碴直接拋落到導(dǎo)坑之外,以減輕扒碴工作量,從而提高掘進(jìn)速度。如坑道頂部巖層松動(dòng)，應(yīng)即在導(dǎo)坑內(nèi)用錨桿或鋼拱架作臨時(shí)支護(hù)，以防坍塌。②反臺(tái)階法則用于穩(wěn)定性較好的巖層中施工，也將整個(gè)坑道斷面分為幾層，在坑道底層先開挖寬大的下導(dǎo)坑，再由下向上分部擴(kuò)大開挖（圖3b)。進(jìn)行上層的鉆眼時(shí),須設(shè)立工作平臺(tái)或采用漏斗棚架，后者可供裝碴之用。 </p><p><b>　　4全斷面法</b></p>

45、<p>　　將整個(gè)斷面一次挖出的施工方法。適用于較好巖層中的中、小型斷面的隧道。此法能使用大型機(jī)械，如鑿巖臺(tái)車、大型裝碴機(jī)、槽式列車或梭式礦車、模板臺(tái)車和混凝土灌筑設(shè)備等進(jìn)行綜合機(jī)械化施工。新奧法的出現(xiàn)，擴(kuò)大了全斷面法和臺(tái)階法的適用范圍。</p><p>　　5上下導(dǎo)坑先墻后拱法</p><p>　　也稱全斷面分部開挖法。以前,在穩(wěn)定性較差的松軟巖層中，為提高襯砌的質(zhì)量，曾采用

46、過此種先分部挖出全斷面，再按先墻后拱順序修筑襯砌的施工方法。采用此法開挖時(shí)，要用大量木料支撐，還需多次頂替，施工既困難又不安全，故在中國(guó)未見采用。還稱之為奧國(guó)法或稱老奧法。 </p><p><b>　　6蘑菇形法</b></p><p>　　綜合先拱后墻法和漏斗棚架法的特點(diǎn)而形成的一種混合方案。開挖1至4部后呈現(xiàn)形似蘑菇狀的斷面，故名。在下導(dǎo)坑中設(shè)立漏斗棚架，供向上

47、擴(kuò)大開挖時(shí)裝碴之用，同時(shí)當(dāng)拱部地質(zhì)條件較差時(shí)，為使施工安全可先筑頂拱。該法具有容易改變?yōu)槠渌椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)，遇巖層差時(shí)改為單純的先拱后墻法，巖層好時(shí)改為漏斗棚架法。在中國(guó)首先應(yīng)用于巖層基本穩(wěn)定的鐵路隧道施工，以后又用來修筑大斷面洞室，為減少設(shè)立模架作業(yè)及其所需材料，并加快施工進(jìn)度創(chuàng)造有利條件。</p><p>　　7側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法</p><p>　　簡(jiǎn)稱側(cè)壁導(dǎo)坑法，也稱核心支持法。在很松

48、軟、不穩(wěn)定地層中修筑大跨度隧道時(shí)，為了施工安全，先沿坑道周邊分部開挖，隨即逐步由邊墻到頂拱修筑襯砌，以防止地層坍塌。開挖時(shí)可將臨時(shí)支撐和拱架都支承于坑道中間未被開挖的大塊核心地層上，在襯砌保護(hù)之下最后將此核心挖除，必要時(shí)再砌筑仰拱。側(cè)導(dǎo)坑的寬度較大，除包括邊墻以外，還須有通行出土斗車和工人以及砌筑邊墻的工作位置，才能使導(dǎo)坑開挖和邊墻襯砌作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。為了核心部分地層的穩(wěn)定，也須保持足夠的寬度,且其寬度愈大，留在最后的開挖量愈大,開挖費(fèi)用

49、就愈小。此法通常適用于圍巖壓力很大、地層不穩(wěn)定的大跨度隧道（如雙線或多線鐵路隧道和道路隧道、運(yùn)河隧道）。在堅(jiān)硬巖層中修建大跨度洞室時(shí)也常采用，利用其核心部分作為支承頂拱和邊墻模板的基礎(chǔ)；開挖時(shí)臨時(shí)支撐可大為減少，甚至完全免除。該法在外文文獻(xiàn)中至今還稱德國(guó)法。此外，在大斷面洞室施工時(shí)，還采用先拱后墻法與核心支持法、先拱后墻法與正臺(tái)階法等的混合方案。 </p><p><b>　　8爆破開挖</b&g

50、t;</p><p>　　隧道及地下工程施工的爆破與一般石方工程的爆破要求不同。為了便于裝碴和不損壞附近的臨時(shí)支撐或永久性襯砌，不使巖層爆得粉碎或碎落的巖塊過大，又不使爆破時(shí)的巖塊拋擲很遠(yuǎn)，故一般用松動(dòng)爆破。由鉆眼、裝藥、封口、起爆、排煙、臨時(shí)支護(hù)和出碴等作業(yè)，組成一個(gè)爆破循環(huán)，其中鉆眼和出碴占用大部分時(shí)間，應(yīng)使之機(jī)械化，如采用鑿巖機(jī)、裝碴機(jī)、礦用牽引機(jī)車等。 </p><p>　　為了提

51、高爆破效果，避免超挖或欠挖，并使坑道的輪廓符合設(shè)計(jì)要求，除須根據(jù)巖層情況和坑道斷面大小，選擇炮眼的數(shù)目、直徑、深度和裝藥量等參數(shù)之外，炮眼布置也是重要影響因素。 </p><p>　　為了在爆破時(shí)開辟新的自由面（即臨空面），不論在導(dǎo)坑開挖還是在全斷面開挖時(shí)，通常在開挖面上布置位于中央的掏槽眼，及其周圍用以擴(kuò)大爆破范圍的輔助眼，和控制開挖面輪廓的周邊眼等三類炮眼，并按先掏槽后周邊的次序先后起爆。掏槽眼的布置形式一般

52、有直眼掏槽和斜眼掏槽。前者的炮眼軸線與開挖面垂直，可將幾個(gè)掏槽眼布置成一字形、梅花形或螺旋形；斜眼的軸線則與開挖面斜交，并隨地質(zhì)構(gòu)造的不同，布置成楔形、錐形或扇形。 </p><p>　　爆破材料大多采用威力較低、價(jià)格較廉的硝銨炸藥，有水時(shí)則用硝化甘油炸藥。起爆時(shí)以往大多用火雷管作火花起爆；后來改用電雷管、毫秒雷管，用電起爆；近期又出現(xiàn)用導(dǎo)爆管的非電起爆。 </p><p>　　爆破開挖時(shí)

53、，為保證開挖面輪廓準(zhǔn)確而平整，并控制對(duì)圍巖的震動(dòng)，近年來，在爆破技術(shù)上發(fā)展和應(yīng)用了光面爆破、預(yù)裂爆破和毫秒爆破等新技術(shù)，達(dá)到了預(yù)期的爆破效果。</p><p><b>　　2.2新奧法</b></p><p><b>　　2.2.1發(fā)展</b></p><p>　　新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱， 原文是New Aus

54、trian Tunnelling Method 簡(jiǎn)稱 NATM ， 新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲 （L. V. RABCEW ICZ） 教授于 50 年代提出的， 它是以隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ)， 將錨桿和噴射混凝土組合在一起，作為主要支護(hù)手段的一種施工方法，經(jīng)過一些國(guó)家的許多實(shí)踐和理論研究， 于60年代取得專利權(quán)并正式命名。之后這個(gè)方法在西歐、北歐、美國(guó)和日本等許多地下工程中獲得極為迅速發(fā)展， 已成為現(xiàn)代隧道工程新技術(shù)標(biāo)

55、志之一。六十年代NATM 被介紹到我國(guó)， 七十年代末八十年代初得到迅速發(fā)展。至今，可以說在所有重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工程中都離不開NATM.新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修筑隧道的一種基本方法。 </p><p>　　2.2.2新奧法施工特點(diǎn) </p><p><b>　　1及時(shí)性 </b></p><p>　　新奧法施工采用噴錨支護(hù)為主要手段，可以

56、最大限度地緊跟開挖作業(yè)面施工，因此可以利用開挖施工面的時(shí)空效應(yīng)，以限制支護(hù)前的變形發(fā)展，阻止圍巖進(jìn)入松動(dòng)的狀態(tài)，在必要的情況下可以進(jìn)行超前支護(hù)，加之噴射混凝土的早強(qiáng)和全面粘結(jié)性因而保證了支護(hù)的及時(shí)性和有效性。 </p><p>　　在巷道爆破后立即施工以噴射混凝土支護(hù)能有效地制止巖層變形的發(fā)展，并控制應(yīng)力降低區(qū)的伸展而減輕支護(hù)的承載，增強(qiáng)了巖層的穩(wěn)定性。 </p><p><b>

57、;　　2封閉性 </b></p><p>　　由于噴錨支護(hù)能及時(shí)施工，而且是全面密粘的支護(hù)，因此能及時(shí)有效地防止因水和風(fēng)化作用造成圍巖的破壞和剝落，制止膨脹巖體的潮解和膨脹，保護(hù)原有巖體強(qiáng)度。 </p><p>　　巷道開挖后，圍巖由于爆破作用產(chǎn)生新的裂縫，加上原有地質(zhì)構(gòu)造上的裂縫，隨時(shí)都有可能產(chǎn)生變形或塌落。當(dāng)噴射混凝土支護(hù)以較高的速度射向巖面，很好的充填圍巖的裂隙，節(jié)理和凹

58、穴，大大提高了圍巖的強(qiáng)度。（提高圍巖的粘聚力C和內(nèi)摩擦角）。同時(shí)噴錨支護(hù)起到了封閉圍巖的作用，隔絕了水和空氣同巖層的接觸，使裂隙充填物不致軟化、解體而使裂隙張開，導(dǎo)致圍巖失去穩(wěn)定。 </p><p><b>　　3粘結(jié)性 </b></p><p>　　噴錨支護(hù)同圍巖能全面粘結(jié)，這種粘結(jié)作用可以產(chǎn)生三種作用： </p><p>　?、?聯(lián)鎖作用，

59、即將被裂隙分割的巖塊粘結(jié)在一起若圍巖的某塊危巖活石發(fā)生滑移墜落，則引起臨近巖塊的聯(lián)鎖反應(yīng)，相繼喪失穩(wěn)定，從而造成較大范圍的冒頂或片幫。開巷后如能及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù)，噴錨支護(hù)的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度是可以抵抗圍巖的局部破壞，防止個(gè)別威巖活石滑移和墜落，從而保持圍巖的穩(wěn)定性。 </p><p>　?、趶?fù)和作用，即圍巖與支護(hù)構(gòu)成一個(gè)復(fù)合體（受力體系）共同支護(hù)圍巖。噴錨支護(hù)可以提高圍巖的穩(wěn)定性和自身的支撐能力，同時(shí)與圍巖形成了一

60、個(gè)共同工作的力學(xué)系統(tǒng)，具有把巖石荷載轉(zhuǎn)化為巖石承載結(jié)構(gòu)的作用，從根本上改變了支架消極承擔(dān)的弱點(diǎn)。 </p><p>　　③增加作用。開巷后及時(shí)繼進(jìn)行噴錨支護(hù)，一方面將圍巖表面的凹凸不平處填平，消除因巖面不平引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免過大的應(yīng)力集中所造成的圍巖破壞；另一方面，使巷道周邊圍巖由雙方向受力狀態(tài)，提高了圍巖的粘結(jié)力C和內(nèi)摩擦角，也就是提高了圍巖的強(qiáng)度。 </p><p><b&

61、gt;　　4柔性 </b></p><p>　　噴錨支護(hù)屬于柔性薄性支護(hù)，能夠和圍巖緊粘在一起共同作用，由于噴錨支護(hù)具有一定柔性，可以和圍巖共同產(chǎn)生變形，在圍巖中形成一定范圍的非彈性變形區(qū)，并能有效控制允許圍巖塑性區(qū)有適度的發(fā)展，使圍巖的自承能力得以充分發(fā)揮。另一方面，噴錨支護(hù)在與圍巖共同變形中受到壓縮，對(duì)圍巖產(chǎn)生越來越大的支護(hù)反力，能夠抑制圍巖產(chǎn)生過大變形，防止圍巖發(fā)生松動(dòng)破壞。 </p>

62、;<p>　　2.2.3新奧法理論要點(diǎn)及施工要點(diǎn) </p><p>　　1 新奧法與傳統(tǒng)施工方法的區(qū)別：傳統(tǒng)方法認(rèn)為巷道圍巖是一種荷載，應(yīng)用厚壁混凝土加以支護(hù)松動(dòng)圍巖。而新奧法認(rèn)為圍巖是一種承載機(jī)構(gòu)，構(gòu)筑薄壁、柔性、與圍巖緊貼的支護(hù)結(jié)構(gòu)（以噴射混凝土、錨桿為主要手段）并使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支撐環(huán)，來承受壓力，并最大限度地保持圍巖穩(wěn)定，而不致松動(dòng)破壞。 </p><p>　

63、　新奧法將圍巖視為巷道承載構(gòu)件的一部分，因此，施工時(shí)應(yīng)盡可能全斷面掘進(jìn)，以減少巷道周邊圍巖應(yīng)力的擾動(dòng)，并采用光面爆破、微差爆破等措施。減少對(duì)圍巖的震動(dòng)，以保全其整體性。同時(shí)注意巷道表面盡可能平滑，避免局部應(yīng)力集中。 </p><p>　　新奧法將錨桿、噴射混凝土適當(dāng)進(jìn)行組合，形成比較薄的襯砌層，即用錨桿和噴射混凝土來支護(hù)圍巖，使噴射層與圍巖緊密結(jié)合，形成圍巖-支護(hù)系統(tǒng)，保持兩者的共同變形，故而可以最大限度地利用圍

64、巖本身的承載力。 </p><p>　　2保護(hù)巷道圍巖自身的承載能力</p><p>　　新奧法施工在巷道開挖后采取了一系列綜合性措施：構(gòu)筑防水層、圍巖巷道排水；選擇合理的斷面形狀尺寸；給支護(hù)留變形余量；開巷后及時(shí)做好支護(hù)、封閉圍巖等，都是為保護(hù)巷道圍巖的自身承載能力，使圍巖的擾動(dòng)影響控制在最小范圍內(nèi)，并加固圍巖，提高圍筵強(qiáng)度。使其與人工支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承受巷道壓力。 </p>

65、<p>　　3允許圍巖由一定量的變形，以利于發(fā)揮圍巖的固有強(qiáng)度。同時(shí)巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu)，也應(yīng)具有預(yù)定的可縮量，以緩和巷道壓力。 </p><p>　　圍巖的變形是控制在一定范圍內(nèi)的，必須避免圍巖變形過大，從而導(dǎo)致圍巖強(qiáng)度的削弱以致引起垮落、失穩(wěn)。支護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的變形量，允許巷道圍巖產(chǎn)生一定的變形，以緩和來自巷道的巨大壓力，更進(jìn)一步減輕支護(hù)荷載。 </p><p>　　4新奧法施工過

66、程中量測(cè)工作的特殊性 </p><p>　　由于巖體生成條件與地質(zhì)作用的復(fù)雜性，施工條件的復(fù)雜性，以及對(duì)工程設(shè)計(jì)參數(shù)的精確要求，得要通過許多量測(cè)手段，在施工過程中對(duì)圍巖動(dòng)態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。并用監(jiān)測(cè)結(jié)果修改初步設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工.量測(cè)的結(jié)果可以作為施工現(xiàn)場(chǎng)分析參數(shù)和修改設(shè)計(jì)的依據(jù)，因而能夠預(yù)見事故和險(xiǎn)情，以便及時(shí)采取措施，防患于未然提到施工的安全程度。 </p><p&

67、gt;　　由上所述，新奧法的支護(hù)原則是：圍巖不僅是載物體，而且是承載結(jié)構(gòu)；圍巖承載圈和支護(hù)體組成巷道的統(tǒng)一體，是一個(gè)力學(xué)體系；巷道的開挖和支護(hù)都是為保持改善與提高圍巖的自身支撐能力服務(wù)。</p><p>　　2.2.4新奧法的主要支護(hù)手段與施工順序</p><p>　　新奧法是以噴射混凝土、錨桿支護(hù)為主要支護(hù)手段，因錨桿噴射混凝土支護(hù)能夠形成柔性薄層，與圍巖緊密粘結(jié)的可縮性支護(hù)結(jié)構(gòu)，允許圍

68、巖有一定的協(xié)調(diào)變形，而不使支護(hù)結(jié)構(gòu)承受過大的壓力。 </p><p>　　施工順序可以概括為：開挖→一次支護(hù)→二次支護(hù)。 </p><p>　　開挖作業(yè)的內(nèi)容依次包括：鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)、出渣等。開挖作業(yè)與一次支護(hù)作業(yè)同時(shí)交叉進(jìn)行，為保護(hù)圍巖的自身支撐能力，第一次支護(hù)工作應(yīng)盡快進(jìn)行。為了沖分利用圍巖的自身支撐能力開挖應(yīng)采用灌面爆破（控制爆破）或機(jī)械開挖，并盡量采用全斷面開挖，地質(zhì)條件較

69、差時(shí)可以采用分塊多次開挖。一次開挖長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)巖質(zhì)條件和開挖方式確定。巖質(zhì)條件好時(shí)，長(zhǎng)度可大一些，巖質(zhì)條件差時(shí)長(zhǎng)度可小一些，在同等巖質(zhì)條件下，分塊多次開挖長(zhǎng)度可大一些，全斷面開挖長(zhǎng)度就要小一些。一般在中硬巖中長(zhǎng)度約為2-2.5米，在膨脹性地層中大約為0.8-1.0米。 </p><p>　　第一次支護(hù)作業(yè)包括：一次噴射混凝土、打錨桿、聯(lián)網(wǎng)、立鋼拱架、復(fù)噴混凝土 ，在巷道開挖后，應(yīng)盡快地噴一層薄層混凝土（3-5mm）

70、，為爭(zhēng)取時(shí)間在較松散的圍巖掘進(jìn)中第一次支護(hù)作業(yè)是在開挖的渣堆上進(jìn)行的，待把未被渣堆覆蓋的開挖面的一次噴射混凝土完成后再出渣。按一定系統(tǒng)布置錨桿，加固深度圍巖，在圍巖內(nèi)形成承載拱，由噴層、錨桿及巖面承載拱構(gòu)成外拱，起臨時(shí)支護(hù)作用，同時(shí)又是永久支護(hù)的一部分。復(fù)噴后應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度（一般為10-15mm），并要求將錨桿、金屬網(wǎng)、鋼拱架等覆裹在噴射混凝土內(nèi)。 完成第一次支護(hù)的時(shí)間非常重要，一般情況應(yīng)在開挖后圍巖自穩(wěn)時(shí)間的二分之一時(shí)間內(nèi)完成。目前的

71、施工經(jīng)驗(yàn)是松散圍巖應(yīng)在爆破后三小時(shí)內(nèi)完成，主要由施工條件決定。 </p><p>　　在地質(zhì)條件非常差的破碎帶或膨脹性地層（如風(fēng)華花崗巖）中開挖巷道，為了延長(zhǎng)圍巖的自穩(wěn)時(shí)間，為了給一次支護(hù)爭(zhēng)取時(shí)間，安全的作業(yè)，需要在開挖工作面的前方圍巖進(jìn)行超前支護(hù)（預(yù)支護(hù)），然后再開挖。在安裝錨桿的同時(shí)，在圍巖和支護(hù)中埋設(shè)儀器或測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行圍巖位移和應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量：依據(jù)測(cè)量得到的信息來了解圍巖的動(dòng)態(tài)，以及支護(hù)抗力與圍巖的相適應(yīng)程度

72、。 </p><p>　　一次支護(hù)后，在圍巖變形趨于穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)行第二次支護(hù)和封底，即永久性的支護(hù)（或是補(bǔ)噴射混凝土，或是澆注混凝土內(nèi)拱），起到提高安全度和整個(gè)支護(hù)承載能力增強(qiáng)的作用，而此支護(hù)時(shí)機(jī)可以由監(jiān)測(cè)結(jié)果得到。 </p><p>　　對(duì)于底板不穩(wěn)，底鼓變形嚴(yán)重，必然牽動(dòng)側(cè)墻及頂部支護(hù)不穩(wěn)，所以應(yīng)盡快封底，形成封閉式的支護(hù)，以謀求圍巖的穩(wěn)定。 </p><p>　

73、　2.2.5新奧法適用范圍 </p><p>　?、?具有較長(zhǎng)自穩(wěn)時(shí)間的中等巖體； </p><p>　　② 弱膠結(jié)的砂和石礫以及不穩(wěn)定的礫巖； </p><p>　?、?強(qiáng)風(fēng)化的巖石； </p><p>　?、?剛塑性的粘土泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r； </p><p>　?、?堅(jiān)硬粘土，也有帶堅(jiān)硬夾層的粘土； </p

74、><p>　?、?微裂隙的，但很少粘土的巖體； </p><p>　　⑦ 在很高的初應(yīng)力場(chǎng)條件下，堅(jiān)硬的和可變堅(jiān)硬的巖石； </p><p>　　在下述條件下應(yīng)用新奧法必須與一些輔助方法相配合 </p><p>　?、?有強(qiáng)烈地壓顯現(xiàn)的巖體； </p><p>　　② 膨脹性巖體（要與仰拱與底部錨桿相配合）； </p

75、><p>　?、?在一些松散巖體中，要與鋼背板與之配合； </p><p>　?、?在蠕動(dòng)性巖體中，要與凍結(jié)法或預(yù)加固法等配合； </p><p>　　在下列場(chǎng)合中應(yīng)用應(yīng)慎重 </p><p>　?、?大量涌水的巖體； </p><p>　?、?由于涌水會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的圍巖； </p><p>　　

76、③ 極為破碎，錨桿鉆孔、安裝都極為困難的巖體； </p><p>　?、?開挖面完全不能自穩(wěn)的巖體等。 </p><p>　　2.2.6新奧法的缺點(diǎn)主要有：</p><p>　?、?實(shí)施不僅要求有良好的施工組織和管理，也要求技術(shù)人員和量測(cè)人員都十分熟練，沒有這一點(diǎn)就易于發(fā)生錯(cuò)誤；作業(yè)質(zhì)量都與每一個(gè)人的仔細(xì)操作有關(guān)。 </p><p>　　②

77、開挖暴露出的地質(zhì)會(huì)立即改變其狀態(tài)，因此要求施工地質(zhì)人員要親臨現(xiàn)場(chǎng)，以便發(fā)現(xiàn)問題； </p><p>　　③ 用能控制的施工量測(cè)，往往給施工帶來不便； </p><p>　?、?干噴射帶來的灰塵以及由于易受化學(xué)藥品的損害必須加強(qiáng)防護(hù)，尤其是對(duì)眼睛的防護(hù)，濕噴雖然可以避免此缺點(diǎn)，但在同樣條件下，不如干噴那樣有效的支護(hù)巖體。 </p><p>　　新奧法施工是從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中

78、總結(jié)出來的，又在不斷實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得以豐富其內(nèi)容和進(jìn)一步發(fā)展，新澳法施工在我國(guó)推廣以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，通過科研、設(shè)計(jì)、施工三結(jié)合，在修建下坑、西坪、大瑤山、軍都山等鐵路隧道以及中梁山、二郎山、西山坪等多座公路隧道中，應(yīng)用新奧法遠(yuǎn)離及其相應(yīng)的技術(shù)，取得了較大的成就。</p><p><b>　　2.3盾構(gòu)法</b></p><p><b>　　2.3.1概念&

79、lt;/b></p><p>　　是一種較為先進(jìn)的頂涵施工方法，是在保留傳統(tǒng)頂涵施工、橋涵結(jié)構(gòu)路側(cè)預(yù)制工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)頂進(jìn)支護(hù)方法進(jìn)行了重大改革，將明挖開槽改為地下暗挖盾構(gòu)支護(hù)，暗挖推進(jìn)減低了施工對(duì)行車的影響。</p><p>　　2.3.2施工方法及工藝要求</p><p>　　盾構(gòu)法頂涵施工，施工前期工作與普通施工方法相同主要為以下幾個(gè)方面：施工準(zhǔn)備、

80、基坑開挖及滑板制作、框架箱身預(yù)制、后座制做,下面主要就盾構(gòu)的安制、掘進(jìn)、監(jiān)測(cè)及線路防護(hù)等幾個(gè)方面進(jìn)行論述：</p><p>　　1盾構(gòu)制安前要注意以下幾點(diǎn)</p><p><b>　　框架橋幾何尺寸修整</b></p><p>　　框架橋前端面為盾構(gòu)止推梁、柱推力傳遞面。其不平整度將影響止推梁及相關(guān)柱的受力狀態(tài)，不均衡受力可能造成盾構(gòu)變形與偏向

81、推進(jìn)，影響安全和破壞盾構(gòu)的導(dǎo)向功能。所以在盾構(gòu)安裝前必需對(duì)剛架橋前端面進(jìn)行檢測(cè)、修整。同時(shí)也應(yīng)對(duì)剛架橋外廓幾何尺寸進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)跑模較嚴(yán)重部分進(jìn)行必要的修整來減低推進(jìn)阻力，剛架橋各表面的整體平整度還直接影響線路沉降控制的效果。為此：剛架橋邊墻不允許誤差>3cm，剛架橋頂面不允許誤差>1cm。其檢查方法可采用儀器與拉線，對(duì)凸出部位采取鑿底后再補(bǔ)平，對(duì)較底部位則先鑿毛再水泥砂漿補(bǔ)平。</p><p>　

82、　剛架橋底部潤(rùn)滑層效果確認(rèn)及預(yù)頂</p><p>　　采用“橋式盾構(gòu)法”施工，框架推進(jìn)時(shí)增加了盾構(gòu)阻力，該狀況在框架初動(dòng)時(shí)會(huì)較明顯。盾構(gòu)安裝前必須預(yù)先將框架推動(dòng)相應(yīng)行程，以確認(rèn)滑板無粘連，可保證盾構(gòu)安裝后不因滑板粘連而又撤除。試頂方法為：使用油頂推動(dòng)框架橋，行程3cm。預(yù)頂也是后座保護(hù)措施之一。</p><p><b>　　2橋式盾構(gòu)制做安裝</b></p>

83、;<p>　　1、盾構(gòu)墩柱底板基底處理</p><p>　　在確認(rèn)底板無粘連后，在路基邊坡下按框架橋軸線放出盾構(gòu)各墩柱底板開槽邊線,開挖槽寬1.5m,槽長(zhǎng)6.6m，槽深至框架底面下10cm。槽基底進(jìn)行硬化處理。硬化層坡度視現(xiàn)場(chǎng)開挖地質(zhì)狀況而定，硬化材料采用C20素混凝土，厚度平框架底。當(dāng)?shù)鼗休d力達(dá)180kPa以上時(shí)墩柱底板地基可不作硬化處理。</p><p><b&g

84、t;　　2、盾構(gòu)墩柱安裝</b></p><p>　　將墩柱底板放入基槽中與預(yù)先埋設(shè)于框架橋前端預(yù)埋托板平整焊接,焊縫為v30°坡口,焊接前應(yīng)復(fù)測(cè)底板坡度，并確認(rèn)滿足要求。施工人員充足時(shí)，所有墩柱可同步平行作業(yè)。以減少吊機(jī)臺(tái)班費(fèi)用。</p><p>　　墩柱下托梁按底板軸線平行等分安裝，下托梁與底板連接焊縫以受壓為主，剪應(yīng)力小，可采用每焊接10cm空20cm不焊的間斷

85、焊，為防下托梁在焊接過程中發(fā)生偏斜應(yīng)采用兩側(cè)同步對(duì)稱焊接。</p><p>　　立柱吊裝前，應(yīng)在預(yù)先搭設(shè)的工作平臺(tái)上采用鋼管腳手制做立柱定位架，在立柱安裝時(shí)起安全及臨時(shí)定位作用。將各條立柱的設(shè)計(jì)位置事前吊垂線標(biāo)記于下托梁及定位架上可極大程度提高墩柱安裝進(jìn)度與質(zhì)量。當(dāng)盾構(gòu)墩柱安裝基本就緒時(shí)，視情況對(duì)邊坡槽進(jìn)行簡(jiǎn)易支護(hù)以確保路基穩(wěn)定為原則。</p><p>　　墩柱上、下托梁安裝時(shí)必需注意：與

86、線路斜交，盾構(gòu)墩柱托梁不在同一水平面上，其各托梁高差值為基坑滑板坡度換算可得，由盾構(gòu)設(shè)計(jì)人現(xiàn)場(chǎng)確定。</p><p><b>　　3、盾構(gòu)主梁安裝</b></p><p>　　橋式盾構(gòu)所用主梁在地面臨時(shí)平臺(tái)上精心制做，由于該主梁除上方負(fù)載外，還與盾構(gòu)頂板共同承擔(dān)框架橋推進(jìn)時(shí)的軸向力傳遞，因此，設(shè)計(jì)剛度較大。安裝時(shí)先測(cè)量標(biāo)記定位線于墩柱上托梁上，然后由起吊能力大的吊機(jī)分

87、榀吊裝就位。其梁墊在測(cè)量人員配合指揮下安裝，各榀梁的頂面高度需按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)配。</p><p>　　4、子盾構(gòu)箱體制做安裝</p><p>　　為加快制做速度與合理安排勞動(dòng)力，子構(gòu)箱從母構(gòu)體兩側(cè)做起向中間發(fā)展，合攏后按實(shí)際尺寸制作非標(biāo)型子盾構(gòu)。子構(gòu)箱下托板需在臨時(shí)設(shè)制的托架上調(diào)校后與第一榀盾構(gòu)主梁下托板進(jìn)行對(duì)接，其橫向受壓焊縫允許采用間距不大于30cm的雙面間斷焊，縱向受剪、受拉焊縫卻

88、必需采用x60°坡口雙面滿焊以保證焊縫牢固度。便于總體吊裝的工地現(xiàn)場(chǎng)，子盾構(gòu)箱可在就近工作平臺(tái)上制做，采用機(jī)械整體吊裝。子盾構(gòu)導(dǎo)向架各組件均在平臺(tái)上靠模中統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制做，安裝時(shí)采用定位裝置定位焊接，導(dǎo)梁滑道與子盾構(gòu)配合間隙設(shè)計(jì)為4mm，誤差允許±1mm，子盾構(gòu)箱制做完成后，將尚未編號(hào)子盾構(gòu)進(jìn)行試配，要求子盾構(gòu)裝入箱后無卡滯現(xiàn)象，空載時(shí)以人力可推動(dòng)為宜。裝配完成后進(jìn)行編號(hào)與滑道注油。</p><p&g

89、t;　　子盾構(gòu)箱底板厚20mm,蓋板厚16mm，板面靠前端均倒有上刃口，底板刃口為鏟除土體欠挖量用，箱蓋板刃口為防止減阻板卷曲之用，導(dǎo)向架用料I28B，要求材料平整無扭曲變形。</p><p>　　5、盾構(gòu)外殼制做安裝</p><p>　　盾構(gòu)外殼鋼板均采用16mm厚鋼板，其盾構(gòu)尾部長(zhǎng)30cm套在框架橋前端，作相互制約用。盾構(gòu)外殼安裝后其總寬值大于框架橋總寬約32mm，由此間隙來降低頂推過

90、程中框架橋兩側(cè)與土體產(chǎn)生的摩擦阻力，并有效地減小兩側(cè)土體的摩擦位移現(xiàn)象。超寬造成的土損失在剛架橋頂推到位后進(jìn)行壓漿補(bǔ)空，也可在頂進(jìn)時(shí)壓注水泥漿，以避免路基出現(xiàn)沉降。</p><p>　　盾構(gòu)外殼頂面板采用16mm厚鋼板滿敷，左右兩邊與盾構(gòu)邊板焊接，頂板底面與主梁間梁撐焊接。安裝時(shí)高于框架橋4mm以留出頂面扁鐵焊接位置。頂板敷設(shè)后需對(duì)整體平面進(jìn)行檢測(cè)，不平整度高差應(yīng)小于3mm，如大于3mm則應(yīng)檢查調(diào)整。</p

91、><p><b>　　6、頂力設(shè)置</b></p><p><b>　　1)子盾構(gòu)頂力設(shè)置</b></p><p>　　子盾構(gòu)是橋式盾構(gòu)母體中對(duì)上部掘進(jìn)面進(jìn)行有效支護(hù)的重要部分，在不同土層中采用不同的推進(jìn)方式來保持掘進(jìn)面的穩(wěn)定。連續(xù)框架根據(jù)盾構(gòu)總寬，設(shè)多臺(tái)組子盾構(gòu)，各組間隔750cm(其中一組按剩余實(shí)際尺寸制做)水平布置。&l

92、t;/p><p>　　每臺(tái)組子盾構(gòu)內(nèi)布30t雙向作用液壓頂2臺(tái)來保證子盾構(gòu)的推進(jìn)、切土能力，子盾構(gòu)推進(jìn)的同時(shí)，牽引框架橋頂面鋪設(shè)的減阻板。每臺(tái)子盾構(gòu)中共需兩臺(tái)油頂，由2套液壓泵站操縱控制，（中間連續(xù)框架每孔配備1套）該液壓系統(tǒng)中設(shè)有高壓截止閥，用以控制子盾構(gòu)單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或間隔群體運(yùn)動(dòng)。嚴(yán)禁相鄰子盾構(gòu)同步推進(jìn)，造成減阻板上部覆蓋土應(yīng)力集中被剪切破壞，使線路產(chǎn)生水平位移。</p><p><b&

93、gt;　　2）框架橋頂力設(shè)置</b></p><p>　　a、橋式盾構(gòu)母體與剛架橋采用鉸接，盾構(gòu)外殼套入橋體長(zhǎng)度為30cm。當(dāng)框架橋被推進(jìn)時(shí)盾構(gòu)亦被框架橋同步、同方向推進(jìn)。</p><p>　　b、頂位處布置單向作用多臺(tái)油壓頂，其中幾臺(tái)液壓泵站采用并聯(lián)方式操縱控制，以解決單泵流量過小推進(jìn)緩慢問題。</p><p><b>　　2.3.2.3掘進(jìn)

94、</b></p><p>　　剛架橋工程采用橋式盾構(gòu)法施工，掘進(jìn)時(shí)，每組子盾構(gòu)由1名工人配合修整掘進(jìn)面、出土以及盾構(gòu)母體推進(jìn)時(shí)對(duì)子盾構(gòu)套入箱體狀態(tài)的監(jiān)視。如果出現(xiàn)意外能及時(shí)通報(bào)控制臺(tái)而中斷事故發(fā)展。子盾構(gòu)允許單次推進(jìn)行程30～40cm。</p><p>　　子盾構(gòu)作業(yè)為人力配合機(jī)械,視挖掘面土體的自穩(wěn)能力而定,有先頂后挖、邊頂邊挖或先挖后頂?shù)娜N掘進(jìn)方式。采用何種形式，由工程技

95、術(shù)人員決定，液壓操縱班按令執(zhí)行。子盾構(gòu)推進(jìn)時(shí),其上部土方由前端鋸齒刃腳切割下落。作業(yè)基本處線路板結(jié)層，工人可視情況申請(qǐng)采用氣動(dòng)風(fēng)鎬掘土。盾構(gòu)墩柱設(shè)計(jì)為多層，每層土體由1名工人完成掘進(jìn)，每組墩柱由4人擔(dān)負(fù)出土、頂推監(jiān)視工作。挖掘標(biāo)準(zhǔn)為墩柱的外廓尺寸寬與前進(jìn)方向30～40cm長(zhǎng)。大斷面中心土采用挖機(jī)掘進(jìn)與裝車，自卸汽車外運(yùn)棄土。為縮短頂進(jìn)期。掘進(jìn)時(shí)，機(jī)械將框架橋前滯后的中心土挖去相同長(zhǎng)30～40cm距離，并采用接力方式推進(jìn)各節(jié)框架橋同一距離

96、為一頂進(jìn)工作循環(huán)。</p><p>　　頂進(jìn)到一定程度時(shí)為防止傳力柱橫向分力引發(fā)起拱甚至飛揚(yáng)傷人，在傳力柱上方設(shè)置軌束梁反壓或增設(shè)分配梁。傳力柱方向應(yīng)預(yù)留余土運(yùn)輸通道。</p><p>　　2.3.3線路安全保證措施</p><p>　　線路沉降是由土損失、土干縮、及土運(yùn)動(dòng)所造成，本工程的關(guān)鍵所在就是路基的利用與保護(hù)，它需要從框架結(jié)構(gòu)預(yù)制、盾構(gòu)制做、掘進(jìn)、糾偏、減阻

97、、注漿填充等各環(huán)節(jié)精益求精的施工過程來控制水土損失，全套控制措施的有力實(shí)施才能確保線路沉降受控、列車行駛安全。</p><p>　　1 線路加固及日常養(yǎng)護(hù)</p><p><b>　　1、線路簡(jiǎn)易加固</b></p><p>　　縱向軌束梁采用P502+3扣，每股道軌外側(cè)各一束，股道束間中心距為3.1m,縱向軌束需擺設(shè)平穩(wěn)，兩線間高出的道碴應(yīng)耙

98、走、耙平。線路外側(cè)縱向軌束位如過低，則應(yīng)壘高道床邊坡加以墊平。兩側(cè)軌束面應(yīng)在基本軌底面下20cm，以確保下一工序橫向軌束能順利穿越基本軌底為準(zhǔn)。每相鄰縱向軌束間隔距應(yīng)大于3m。較大的軌束距安裝時(shí)對(duì)原線路不會(huì)造成影響，可利用方便時(shí)提前完成。簡(jiǎn)易加固屬線路雙重保險(xiǎn)工作，軌束下為無限支點(diǎn)，間隔距大，保護(hù)范圍相應(yīng)也大。</p><p>　　縱軌安裝時(shí)每根接頭相錯(cuò)1.5m以上。所有軌束卡箍均靠近接頭安裝，并認(rèn)真鎖緊?？v橫軌

99、束安裝均按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置安全防護(hù)員，鋼軌過線路派人持木枋保護(hù)線路，以防造成“紅軌”?？v向軌束長(zhǎng)度L，以超出框架每側(cè)不少于5m即可。橫向軌束單束不短于4m，采用P501+2相扣，每隔2條枕木設(shè)置1束，并與縱向軌束鎖緊。橫軌束安裝均按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置安全防護(hù)員，如無條件采用封鎖穿軌，則利用列車間隔時(shí)間作業(yè)，采用隔5穿1的調(diào)作法作業(yè)。鋼軌過線路派人持木枋保護(hù)線路，軌束過基本軌底采用絕緣材料隔護(hù)，以嚴(yán)防“紅軌”事故。軌束安裝完畢，在橫向軌束與基本軌間對(duì)插木質(zhì)

100、密實(shí)的木楔，以利于頂進(jìn)期間快速微調(diào)線路水平。</p><p><b>　　2、線路日常養(yǎng)護(hù)</b></p><p>　　施工期間，由專職線路工、防護(hù)員（包括駐站聯(lián)絡(luò)員）、普通工，共同組成線路維護(hù)班。對(duì)線路進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)，安全防護(hù)，辦理相關(guān)手續(xù)。線路加固與意外情況，從其它工班抽調(diào)人員會(huì)戰(zhàn)。線路養(yǎng)護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按現(xiàn)行工務(wù)線路大維修規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。頂進(jìn)期間，工地負(fù)責(zé)人不得離開工地

101、，跟班督促檢查，確保頂進(jìn)順利，線路狀態(tài)良好。駐站聯(lián)絡(luò)員與工地使用移動(dòng)電話聯(lián)絡(luò)，列車到達(dá)前10分鐘停止頂進(jìn)。線路人員下線前復(fù)查線路，清理現(xiàn)場(chǎng)，列車通過后恢復(fù)正常施工。</p><p>　　線路工在每次頂進(jìn)停止后，第一時(shí)間對(duì)正在穿越線路進(jìn)行水平、軌距測(cè)量，對(duì)線路變化不管大、小，有變即修，決不拖延。不管是否頂進(jìn)，線路養(yǎng)護(hù)人員必需對(duì)線路進(jìn)行一列一檢，確保行車萬無一失。</p><p>　　2.3.

102、4施工監(jiān)測(cè)及糾偏</p><p>　　框架橋推進(jìn)施工的全過程中，盾構(gòu)及框架橋運(yùn)動(dòng)中線、水平的測(cè)量非常重要，工程技術(shù)人員將每一頂進(jìn)循環(huán)的測(cè)量數(shù)據(jù)繪制成框架橋推進(jìn)軌跡圖進(jìn)行分析研究，用于科學(xué)指導(dǎo)框架橋的掘進(jìn)與糾偏。</p><p>　　1、子盾構(gòu)箱托板前后高差：</p><p>　　抽檢各中心土中部臺(tái)組，每天1次并換算成絕對(duì)高程。</p><p>

103、;　　2、墩柱滑板前后高差：</p><p>　　每工作循環(huán)，所有墩柱全測(cè)并換算成絕對(duì)高程。</p><p>　　3、墩柱軸線：（相對(duì)第一節(jié)框架橋?qū)嶋H軸線的平移線）</p><p>　　交接班前后測(cè)，每班2次，共4次并標(biāo)示與第1節(jié)剛架橋?qū)嶋H軸線相對(duì)誤差。</p><p>　　4、框架橋軸線：（各節(jié)與初始位置的相對(duì)變化）</p>

104、<p>　　測(cè)量并標(biāo)示本次偏移值和累計(jì)偏移設(shè)計(jì)值。</p><p><b>　　5、框架橋高程：</b></p><p>　　測(cè)點(diǎn)設(shè)于各節(jié)橋內(nèi)靠頂板倒角處，每節(jié)分橋前、橋后4個(gè)點(diǎn),各點(diǎn)基本成90°關(guān)系，并換算成絕對(duì)高程。</p><p>　　6、線路沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)：</p><p>　　復(fù)核各線路軌頂及路

105、肩標(biāo)高，作好初始記錄，以便線路交驗(yàn)前將線路恢復(fù)至初始值。</p><p><b>　　7、頂進(jìn)糾偏</b></p><p>　　盾構(gòu)糾偏是掘進(jìn)人員（包括挖機(jī)司機(jī)）按指揮人員發(fā)出的掘進(jìn)指令，對(duì)子盾構(gòu)、墩柱底板下及兩側(cè)土體進(jìn)行超挖或欠挖土，不停改變各部位土應(yīng)力來完成。</p><p>　　框架橋左右方向的糾偏為利用所布油頂非均衡使用來完成,水平高程

106、糾偏為調(diào)整橋式盾構(gòu)運(yùn)行軌跡來達(dá)到效果。另外在地基承載力低于150kPa地段還需采取與傳統(tǒng)工藝相同方法；在剛架橋底板下作換填或加密土壤、壓樁等措施來完成。</p><p>　　2.3.5橋式盾構(gòu)法施工特別強(qiáng)調(diào)事項(xiàng)</p><p><b>　　1、盾構(gòu)設(shè)計(jì)、制做</b></p><p>　　盾構(gòu)體是框架橋頂推期路基掘進(jìn)的臨時(shí)支護(hù)及導(dǎo)向裝置，設(shè)計(jì)時(shí)不

107、可違背其中心土平衡原理。盾構(gòu)長(zhǎng)度應(yīng)不小于剛架橋斷面總高，寬度大于剛架橋斷面總寬，主梁間分跨一般為3～4m。</p><p>　　盾構(gòu)幾何尺寸必需標(biāo)準(zhǔn)，各部分連接可靠。使用期間盡可能小的變形方能保證使用效果。</p><p><b>　　2、滑板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　基坑開挖如采用機(jī)械則應(yīng)保留人工修整層，切忌破壞基底?；搴穸葢?yīng)結(jié)

108、合地基實(shí)際承載力考慮，其平整度要滿足于滑板制做一條中要求。不平整的框架橋底板，頂推全過程將不同程度地破壞地基，基坑滑板的任何不足都給頂進(jìn)工程埋下隱患。</p><p><b>　　3、后座</b></p><p>　　橋式盾構(gòu)法為保證大型運(yùn)輸車輛出入框架橋，液壓油頂均按橋底部?jī)蓚?cè)布置，也利于液壓糾偏。后座兩側(cè)應(yīng)力較中部大，故后座設(shè)計(jì)寬應(yīng)為橋?qū)挼?.2倍以上方能滿足寬限

109、要求。</p><p><b>　　4、頂進(jìn)挖土</b></p><p>　　1）子盾構(gòu)掘進(jìn)面挖土應(yīng)按當(dāng)日書面技術(shù)交底，并按有經(jīng)驗(yàn)的當(dāng)值施工員要求進(jìn)行，錯(cuò)誤的開挖將導(dǎo)致路面沉降量增大。</p><p>　　2）中心土的滯留長(zhǎng)度及挖掘量應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)而定，任何情況下放坡量不可小于1∶0.5，盾構(gòu)墩柱兩側(cè)均設(shè)有剪力墻板,其斜邊按1∶0.75設(shè)置（視

110、土質(zhì)情況定）,通常應(yīng)以此標(biāo)線向前延伸30～40cm長(zhǎng)，為中心土掘進(jìn)控制線。為確保中心土的土壓平衡能力，掘進(jìn)時(shí)嚴(yán)禁超挖。</p><p>　　3）盾構(gòu)為剛性焊接體，在推進(jìn)中有可能因局部應(yīng)力集中造成焊縫炸裂，故頂推作業(yè)時(shí)機(jī)械應(yīng)停止作業(yè)，工人不得高聲喧嘩及發(fā)出金屬敲擊聲，以利聲響判斷。另外高壓力頂推易產(chǎn)生強(qiáng)大破壞力，頂推時(shí)有條件遠(yuǎn)離液壓裝置及傳力柱的人員必需撤離，以防意外事故。</p><p>

111、　　2.4幾種施工方法的區(qū)別及優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　一、盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)這種施工機(jī)械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)（shield ）是一個(gè)既可以支承地層壓力又可以在地層中推進(jìn)的活動(dòng)鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進(jìn)所需的千斤頂；鋼筒的尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進(jìn)一環(huán)距離，就在盾尾支護(hù)下拼裝（或現(xiàn)澆）一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防

112、止隧道及地面下沉。盾構(gòu)推進(jìn)的反力由襯砌環(huán)承擔(dān)。盾構(gòu)施工前應(yīng)先修建一豎井，在豎井內(nèi)安裝盾構(gòu)，盾構(gòu)開挖出的土體由豎井通道送出地面。按盾構(gòu)斷面形狀不同可將其分為：圓形、拱形、矩形、馬蹄形4種。圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好，襯砌拼裝簡(jiǎn)便，可采用通用構(gòu)件，易于更換，因而應(yīng)用較為廣泛；按開挖方式不同可將盾構(gòu)分為：手工挖掘式、半機(jī)械挖掘式和機(jī)械挖掘式3種；按盾構(gòu)前部構(gòu)造不同可將盾構(gòu)分為：敞胸式和閉胸式2種；按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同