石武客專新屋河隧道七步臺階法施工技術(shù)

1、<p>　　2012屆畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　題目：石武客專新屋河隧道七步臺階法</p><p><b>　　施工技術(shù) </b></p><p>　　專 業(yè)： 交通土建 </p><p>　　助學(xué)站點(diǎn)：湖南高鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　考 籍

2、 號：　　 911010200619　</p><p>　　姓 名：　 　 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012年 03 月</p><p><b>　　附件（封首）：</b></p><p>　

3、　學(xué) 生 姓 名： </p><p>　　考 籍 號： 911010200619 </p><p>　　站 點(diǎn)：湖南高鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p>　　完 成 日 期： 2012年03月

4、 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘　要1</b></p><p><b>　　一 隧道概況3</b></p><p>　　二 隧道臺階法施工總則9</p><p>　　三 施工準(zhǔn)備10</p

5、><p>　　3.1 施工測量10</p><p>　　3.2 洞口段施工15</p><p>　　四 施工工藝16</p><p>　　4.1　施工工藝流程16</p><p>　　4.2　施工作業(yè)18</p><p>　　4.3　仰拱施工19</p><p&

6、gt;　　4.4　監(jiān)控量測20</p><p>　　五 施工控制要點(diǎn)21</p><p>　　六 其它相關(guān)配套技術(shù)22</p><p>　　6.1 超前防護(hù)和加固地層24</p><p>　　6.2 堵水25</p><p>　　6.3 結(jié)構(gòu)防水25</p><p>　　6

7、.3 施工供水、供風(fēng)26</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)27</p><p><b>　　致 謝 信28</b></p><p><b>　　中 文 摘　要</b></p><p>　　通過對石武客運(yùn)專線新屋河隧道施工的介紹,闡述特殊圍巖隧道大變形的特點(diǎn),為保證隧道施工及結(jié)構(gòu)安全,需采用

8、合理的施工方法和支護(hù)形式。通過對比測試幾種試驗(yàn)段支護(hù)形式,對施作長錨桿及型鋼鋼架支護(hù)的試驗(yàn)段與沒有施作的進(jìn)行圍巖松動圈、應(yīng)力以及位移比較。全斷面開挖、臺階法在Ⅳ、Ⅴ級圍巖中的施工技術(shù)，詳細(xì)介紹施工準(zhǔn)備、施工工藝、監(jiān)控量測、施工控制要點(diǎn)等內(nèi)容。對于整治隧道圍巖大變形起到重要作用,為以后隧道施工設(shè)計提供經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鐵路隧道 臺階法 客運(yùn)專線 監(jiān)控量測</p><p&g

9、t;<b>　　Abstract</b></p><p>　　Pass technical norms characteristic analysis being under construction to the roadbed , be tied in wedlock reality, the job having discussed a roadbed responds to seve

10、ral $64 questions solving in the job in the field of organization composition, from the road uses aspect such as being under construction in coordination with technology problem, resolving a scheme to have suggested that

11、 resolving way, effective the efficiency improving roadbed construction.</p><p>　　Key words: Technology, roadbed construction</p><p><b>　　一 隧道概況</b></p><p>　　新屋河隧道位于湖北大

12、悟縣境內(nèi)，進(jìn)口里程為：DK1096+419，出口里程為：DK1098+193，全長1774m。隧道穿越剝蝕低山丘陵區(qū)，地形起伏較大，植被較發(fā)育，基巖大面積裸露，最大埋深約130m，出口位于丘坡上。</p><p>　　隧道所在范圍內(nèi)地層巖性為：燕山晚期全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化及弱風(fēng)化黑云母花崗巖，在進(jìn)口有薄層元古界紅安群七角山組全風(fēng)化云母片巖覆蓋。地質(zhì)構(gòu)造：無斷層及其他構(gòu)造發(fā)育，同時附近無深大斷裂通過，山體穩(wěn)定。隧道區(qū)巖層

13、節(jié)理裂隙發(fā)育，將巖體切割成塊狀，多為無充填。水文地質(zhì)：地表水主要為水塘積水，受大氣降水補(bǔ)給。地下水類型主要為基巖裂隙水，不發(fā)育，埋藏于花崗巖風(fēng)化帶裂隙中。</p><p>　　本區(qū)段（DK1097+770～DK1097+565）設(shè)計地質(zhì)情況是：燕山早期全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化及弱風(fēng)化黑云母花崗巖：強(qiáng)～弱風(fēng)化，灰褐色，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石堅硬，節(jié)理、裂隙發(fā)育，但不規(guī)則。巖石較完整，地下水不發(fā)育。原設(shè)計DK1097+76

14、0～DK1097＋660為IV級圍巖，DK1097+660～DK1097＋590為III級圍巖，DK1097+590～DK1097＋565為II級圍巖。</p><p>　　目前，掌子面（+716）開挖實(shí)際情況是：地層巖性主要為黑云母中粗粒花崗巖，強(qiáng)～弱風(fēng)化，棕黃、灰白色，薄-中厚層狀，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石堅硬，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖體較破碎-較完整，地下水較發(fā)育，局部少量滲水，圍巖穩(wěn)定性較差，拱部易掉塊。綜

15、合判斷為IV級圍巖強(qiáng)。</p><p>　　本隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計采用復(fù)合式襯砌。設(shè)計綜合考慮了新老黃土(圍巖級別及c、φ值)、隧道深淺埋情況及黃土天然含水量等因素。隧道初期支護(hù)采用網(wǎng)、噴、錨支護(hù)措施,二次襯砌采用全環(huán)等厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其中IV級圍巖老黃土隧道厚度50 cm、V級圍巖新黃土隧道厚度60 cm,淺埋段配筋較深埋段強(qiáng)。</p><p>　　修建在地層中，斷面面積不小于 2m 2 的地

16、下通道統(tǒng)稱為隧道。它的主要用途一是用作交通運(yùn)輸通道和水流通道。二是用于國防及市政等工程建設(shè)，如人防工程、城市地鐵、過街地道等。隧道可以克服平面或高程的障礙；以免線路展線過長或用來繞避地質(zhì)不良地段，人口密集地區(qū)；可以改善線路質(zhì)量，提高運(yùn)輸能力，降低運(yùn)營成本。</p><p>　?。ㄒ唬┌凑沾┰秸系K或作用的不同可以分為： </p><p>　　1．山嶺隧道：線路穿越山嶺時而修建的隧道。 <

17、;/p><p>　　2．水底隧道：用于線路跨越江河、海灣水流障礙時修建的隧道。 </p><p>　　3．地鐵隧道：隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，地面交通日益繁忙。為了有效緩解地面交通壓力，修建地下鐵道已成為解決大城市中交通運(yùn)輸問題的重要手段之一。</p><p>　　（二）按隧道長度可以分為： </p><p>　　短隧道（L≤500 m）、中長隧道

18、（500<L≤3000m）、長隧道（3000m<L≤10000m）、特長隧道（L>10000m）。</p><p>　?。ㄈ┌此淼赖臋M斷面積的大小可以分為： </p><p>　　極小斷面隧道（2～3 ㎡）、小斷面隧道（3～10 ㎡）、中等斷面隧道（10～50 ㎡）、大斷面隧道（50～100 ㎡）和特大斷面隧道（大于 100 ㎡）。 </p><p&

19、gt;　?。ㄋ模┌绰裰玫纳疃瓤梢苑譃椋簻\埋隧道和深埋隧道。 </p><p>　?。ㄎ澹┌此淼浪幍牡刭|(zhì)條件可以分為：土質(zhì)隧道和石質(zhì)隧道。</p><p>　　隧道施工方法，一般可分為明挖法和暗挖法兩大類。 </p><p>　　明挖法適用于淺埋隧道的施工。此種方法的特點(diǎn)是先從地面將隧道上方及內(nèi)部地層挖開，形成壕塹，然后在壕塹中修建襯砌，再在襯砌頂部進(jìn)行土石回填。&

20、lt;/p><p>　　在修建淺埋的地下鐵道時亦常采用明挖法施工。</p><p>　　常用的明挖法有樁基坑開挖法、蓋挖法、沉管法。 </p><p>　　暗挖法施工的特點(diǎn)是先在地層中按需要的形狀和尺寸開挖出一個孔洞，然后在其中修建襯砌。常用的暗挖法有礦山法、掘進(jìn)機(jī)法、盾構(gòu)法及頂進(jìn)法。 </p><p>　　礦山法是用一般地下開挖方法來進(jìn)行隧道施

21、工。當(dāng)隧道穿經(jīng)巖石地層時，通常均用鉆眼爆破的方法進(jìn)行開挖，在進(jìn)行必要的臨時支護(hù)及清除開挖出來的石碴之后，再修建永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)——襯砌。由于這種方法與礦山地下巷道的施工方法相類似，故常稱之為礦山法。 </p><p>　　掘進(jìn)機(jī)法是采用掘進(jìn)機(jī)來進(jìn)行隧道開挖的。</p><p>　　在水底隧道、城市地下鐵道的建設(shè)中，由于經(jīng)常通過松軟含水土層，故一般采用“盾構(gòu)”法施工?！岸軜?gòu)”是一種兼有推進(jìn)、防

22、護(hù)、安裝和掘進(jìn)功能的殼體隧道開挖機(jī)。</p><p>　　山嶺隧道多采用礦山法施工。 </p><p>　　圍巖是指隧道開挖后其周圍產(chǎn)生應(yīng)力重分布范圍內(nèi)的巖體（或土體），或隧道開挖后對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的那部分巖體（或土體）。</p><p>　　圍巖壓力是引起地下開挖空間周圍的巖體和支護(hù)結(jié)構(gòu)變形或破壞的作用力，它是隧道襯砌結(jié)構(gòu)上的主要荷載。</p>&

23、lt;p>　　我國現(xiàn)行的《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》（TB 10003—2001）中，主要考慮了圍巖的結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)、巖石強(qiáng)度和地下水等工程地質(zhì)條件中三方面的因素，把圍巖分為 6 級，依其穩(wěn)定性由好到差分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級。 </p><p>　　鐵路隧道結(jié)構(gòu)由主體建筑物和附屬建筑物兩部分組成。 </p><p>　　隧道的主體建筑物是為了保持隧道的穩(wěn)定，保證列車的安全運(yùn)行而修建

24、的，它由洞身襯砌和洞門組成。 </p><p>　　隧道的附屬建筑物包括防排水設(shè)施；大小避車洞；電纜槽；長大隧道的通風(fēng)設(shè)施；根據(jù)電訊傳輸衰耗和通信設(shè)計要求而增設(shè)的無人增音站（洞）等。</p><p>　?。ㄒ唬┲本€隧道凈空 </p><p>　　“限界”是一種規(guī)定的輪廓線，這種輪廓線以內(nèi)的空間是保證列車安全運(yùn)行所必需的。 有基本建筑限界和隧道建筑限界之分。 <

25、/p><p>　　直線隧道凈空是指隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間。 “直線隧道凈空” 要比“隧道建筑限界”稍大一些，除了滿足界限要求外，還考慮了在不同的圍巖壓力作用下，襯砌結(jié)構(gòu)的合理受力形狀以及施工方便等因素。 </p><p>　?。ǘ┣€隧道的凈空加寬 </p><p>　　1．單線曲線隧道加寬</p><p>　　2．曲線隧道與直線隧道襯

26、砌的銜接 </p><p>　　《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：位于曲線地段的隧道，其斷面加寬除圓曲線部分按計算值加寬外，緩和曲線部分可分兩段加寬: （1）自圓曲線終點(diǎn)至緩和曲線中點(diǎn)，并向直線方自延伸 13m，這一段用圓曲線加寬的斷面；（2）緩和曲線的其余半段，并自緩和曲線終點(diǎn)向直線方向延伸 22m，這一段采用圓曲線加寬值的一半。</p><p>　　隧道襯砌施工中，對不同寬度襯砌斷面的銜接，可

27、做成直角臺階的錯臺或自加寬斷面終點(diǎn)向不加寬斷面延伸1m范圍內(nèi)逐漸過度的順坡。</p><p>　　隧道開挖以后，為了保持圍巖的穩(wěn)定性，一般需要進(jìn)行支護(hù)（襯砌）。隧道襯砌的構(gòu)造與圍巖的級別和施工方法是密切相關(guān)的。修建隧道襯砌的材料，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性，在某些環(huán)境中，還必須具有抗凍、抗?jié)B和抗腐蝕性。此外，還應(yīng)滿足就地取材，降低造價，施工方便及易于機(jī)械化施工等要求。常用的鐵路隧道襯砌材料有混凝土和鋼筋混凝土、噴射

28、混凝土（簡稱噴混凝土）、片石混凝土、料石或混凝土塊。</p><p>　?。ㄒ唬┱w式混凝土襯砌 </p><p>　　它是指就地灌筑混凝土（鋼筋混凝土）襯砌，也稱模筑混凝土襯砌。它對地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，易于按需要成型，整體性好，抗?jié)B性強(qiáng)，而且可以適合多種施工條件，在我國鐵路隧道工程中廣泛采用。依照不同的地質(zhì)條件，或是按照不同的圍巖級別，又有直墻式和曲墻式兩種形式。 </p>

29、<p><b>　　1．直墻式襯砌 </b></p><p>　　適用于地質(zhì)條件比較好，以垂直圍巖壓力為主而水平圍巖壓力較小的情況。主要適用于 II、III 級圍巖，個別情況也適用于 IV 級圍巖。</p><p><b>　　2．曲墻式襯砌 </b></p><p>　　適用于地質(zhì)條件比較差，有較大水平圍巖壓力

30、的 IV 級及以上的圍巖。 </p><p><b>　　（二）噴錨襯砌 </b></p><p>　　采用混凝土噴射機(jī)，將摻有速凝劑的混凝土干拌料和水高速噴射到清洗干凈的巖石表面凝結(jié)，當(dāng)圍巖不夠穩(wěn)定時，可加設(shè)錨桿或鋼筋網(wǎng)，構(gòu)成的一種支護(hù)形式，簡稱“噴錨支護(hù)”。 </p><p>　　采用噴錨支護(hù)可充分發(fā)揮圍巖的自承能力，控制圍巖的變形，并有效

31、地利用了洞內(nèi)凈空，提高作業(yè)安全性和作業(yè)效率，并能適應(yīng)軟弱和膨脹地層中隧道的開挖，還可用于整治塌方和隧道襯砌的破損。</p><p><b>　?。ㄈ?fù)合式襯砌 </b></p><p>　　目前大都采用外襯和內(nèi)襯兩層，最常用的是外襯是噴錨支護(hù)，內(nèi)襯是整體式混凝土襯砌，在兩層間設(shè)置防水層的一種永久性防水結(jié)構(gòu)。</p><p>　　復(fù)合式襯砌初期

32、支護(hù)剛度小易變形，能充分發(fā)揮圍巖的自承能力；初期支護(hù)施作及時、且與圍巖結(jié)合密切，從而能保護(hù)和加固圍巖；二次襯砌完成后，襯砌內(nèi)表面光滑平整，可以裝飾內(nèi)壁，增強(qiáng)安全感，是一種較為理想的結(jié)構(gòu)形式，目前應(yīng)用廣泛。 </p><p><b>　　（一）洞門的作用 </b></p><p>　　1．減少洞口土石方開挖量。 </p><p>　　2．穩(wěn)定邊坡

33、、仰坡。</p><p>　　3．引離地表流水。 </p><p><b>　　4．裝飾洞口。 </b></p><p><b>　?。ǘ┒撮T的形式</b></p><p><b>　　1．環(huán)框式洞門</b></p><p>　　適用于洞口石質(zhì)堅硬穩(wěn)定

34、，I 級圍巖，且地形陡峻無排水要求時，起到加固洞口和減少洞口雨后滴水的作用。 </p><p><b>　　2．端墻式洞門</b></p><p>　　包括端墻和洞門頂排水溝。適用于較為穩(wěn)定的 I～I(xiàn)II 級石質(zhì)圍巖。</p><p>　　3．翼墻式（八字式）洞門</p><p>　　它由端墻、翼墻、排水溝組成。適用于洞

35、口地質(zhì)條件較差 IV～VI 級圍巖山體縱向推力較大，地形開闊時。</p><p><b>　　4．柱式洞門 </b></p><p>　　適用于地形較陡，III、IV 級圍巖，仰坡有下滑的可能，設(shè)置翼墻式洞門又受地形、地質(zhì)條件的限制。</p><p><b>　　5．臺階式洞門 </b></p><p&

36、gt;　　適用于洞門位于靠山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊仰坡較高時?？蓽p少洞門圬工及仰坡開挖數(shù)量，起美化作用。</p><p>　　明挖法施工修建的隧道或在露天修建而有回填土覆蓋的襯砌結(jié)構(gòu)，稱為明洞。</p><p>　　它適用于洞頂覆蓋層較薄，難以用暗挖法修建隧道地段；受塌方、落石、泥石流等威脅的隧道洞口或路塹地段；線路之間形成立體交叉，但又不宜做立交橋時，通常宜修建明洞。 </p>

37、<p>　　明洞的類型有拱式明洞和棚式明洞。 </p><p>　　為了使隧道能夠正常使用，保證列車安全運(yùn)行，鐵路隧道除修筑主體建筑物以外，還要修建一些附屬建筑物。其中包括：避車洞、防排水設(shè)施和電力及通訊設(shè)施等。 </p><p><b>　　（一）避車洞</b></p><p>　　避車洞分為小避車洞和大避車洞。小避車洞是為了保

38、證隧道內(nèi)行人和維修人員的安全而設(shè)置的。大避車洞是為了存放一些必要的維修材料、工具及軌道小車避讓列車而設(shè)置的。 </p><p><b>　　（二）防排水設(shè)施</b></p><p>　　隧道防排水一般應(yīng)采取“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，達(dá)到防水可靠、排水通暢、線路基床底部無積水、經(jīng)濟(jì)合理的目的。</p><p>　　1．隧

39、道內(nèi)的排水設(shè)施 </p><p>　　2．隧道內(nèi)的防水設(shè)施</p><p>　　3．隧道內(nèi)的堵水設(shè)施</p><p>　　4．隧道內(nèi)的截水設(shè)施 </p><p>　?。ㄈ╇娏巴ㄓ嵲O(shè)施 </p><p><b>　　1．電纜槽 </b></p><p>　　當(dāng)鐵路通信、信

40、號電纜通過隧道時，為了避免電纜被損壞、腐蝕、以保證通信、信號工作的安全，應(yīng)在隧道內(nèi)設(shè)置電纜槽。 </p><p>　　2．無人增音站（洞） </p><p>　　根據(jù)電訊傳輸衰耗和通信設(shè)計要求，每隔一定距離應(yīng)設(shè)置無人增音站（洞）一處。當(dāng)無人增音站（洞）位于隧道內(nèi)時，則應(yīng)在邊墻外增設(shè)無人增音站（洞），以便安裝無人增音機(jī)。 </p><p>　　（四）運(yùn)營通風(fēng)建筑物&l

41、t;/p><p>　　1．縱向通風(fēng)：在通風(fēng)機(jī)的作用下，使風(fēng)流沿著隧道軸線方向流動的通風(fēng)方式。 </p><p>　?。?）洞口風(fēng)道式通風(fēng) </p><p><b>　　（2）噴咀式通風(fēng) </b></p><p>　　（3）豎井、斜井式通風(fēng) </p><p><b>　　2．橫向式通風(fēng) <

42、;/b></p><p>　　這種通風(fēng)方式的特點(diǎn)是隧道內(nèi)風(fēng)流方向與隧道軸線方向成正交。</p><p>　　二 隧道臺階法施工總則</p><p>　　(1)石武客運(yùn)專線新屋河隧道三臺階七步開挖法(以下簡稱“三臺階七步開挖法”)是以弧形導(dǎo)坑開挖留核心土為基本模式,分上、中、下三個臺階七個開挖面,各部位的開挖與支護(hù)沿隧道縱向錯開,平行推進(jìn)的隧道施工方法。<

43、;/p><p>　　(2)三臺階七步開挖法適用的隧道開挖斷面為100～180m2,是根據(jù)以往大斷面隧道施工及石武客運(yùn)專線新屋河隧道施工的經(jīng)驗(yàn)確定的。該方法適用Ⅳ、Ⅴ級圍巖,地質(zhì)主要有黃土、強(qiáng)風(fēng)化巖層等,如石武客運(yùn)專線新屋河隧道為Q2老黃土(進(jìn)口為強(qiáng)風(fēng)化安山巖),不適用條件有圍巖地質(zhì)為流塑狀態(tài)、洞口淺埋偏壓段(但經(jīng)過反壓處理或施做超前大管棚后可采用)。</p><p>　　(3)三臺階七步開挖法

44、具有下列技術(shù)特點(diǎn):</p><p>　?、偈┕た臻g大,方便機(jī)械化施工,可以多作業(yè)面平行作業(yè)。部分軟巖或土質(zhì)地段可以采用挖掘機(jī)直接開挖,工效較高。</p><p>　　②在地質(zhì)條件發(fā)生變化時,便于靈活及時地轉(zhuǎn)換施工工序,調(diào)整施工方法。</p><p>　?、廴_階七步開挖法規(guī)避了側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除臨時支護(hù)及受力轉(zhuǎn)換造成不安全的因素,及時調(diào)整閉

45、合時間,方便機(jī)械化施工,利于施工工序轉(zhuǎn)換。適應(yīng)不同跨度和多種斷面形式,初期支護(hù)工序操作便捷。</p><p>　?、茉谂_階法開挖的基礎(chǔ)上,預(yù)留核心土,左右錯開開挖,利于開挖工作面穩(wěn)定。</p><p>　?、莓?dāng)圍巖變形較大或突變時,在保證安全和滿足凈空要求的前提下,可盡快調(diào)整閉合時間。</p><p><b>　　三 施工準(zhǔn)備</b><

46、/p><p>　　新屋河隧道在采用三臺階七步開挖法施工前,查閱大量設(shè)計文件和資料,結(jié)合三臺階七步開挖法的特點(diǎn),按照新屋河隧道的規(guī)模和工期要求,有針對性地編制實(shí)施性施工組織設(shè)計和施工作業(yè)指導(dǎo)書,并進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)交底,對作業(yè)人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)和安全教育,從事特殊工種的作業(yè)人員持證上崗。根據(jù)施工進(jìn)度要求,施工機(jī)械、人員分期、分批組織上場。人員和施工機(jī)械配套,針對新屋河隧道大斷面的特點(diǎn)確定,并可根據(jù)施工現(xiàn)場情況及時調(diào)整。&

47、lt;/p><p><b>　　3.1 施工測量</b></p><p><b>　?。?）控制測量</b></p><p>　　開工前，首先對設(shè)計單位交付的地面控制樁及永久性水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，樁位復(fù)核無誤后，在隧道口布設(shè)不少于3個固定式中線控制點(diǎn)和2個以上控制點(diǎn)，同時定期對控制點(diǎn)進(jìn)行檢查，保證其精度。</p>

48、<p><b>　?。?）洞內(nèi)測量</b></p><p>　　先將洞外控制點(diǎn)引入洞內(nèi)，進(jìn)行洞內(nèi)測量，其主要內(nèi)容有：施工中線測量、水準(zhǔn)測量及斷面施工測量。并定期對洞內(nèi)中線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，以防移動。</p><p>　?。?）洞內(nèi)橫斷面測量</p><p>　　采用斷面激光測量儀進(jìn)行橫斷面測量。</p><p&g

49、t;　　3.2 洞口段施工</p><p>　　先進(jìn)行路基拉槽，施工時采用人工配合挖掘機(jī)，輔以松動爆破，自上而下開挖，裝載機(jī)裝碴，自卸車配合運(yùn)輸。洞口附近有涵洞時，集中力量突擊施工，為盡早進(jìn)洞創(chuàng)造有利條件。</p><p>　?。?）洞口邊、仰坡施工</p><p>　　先施作截、排水溝，再進(jìn)行邊、仰坡開挖，并按設(shè)計要求及時進(jìn)行噴錨防護(hù)，以防圍巖風(fēng)化和雨水滲透引起

50、坍塌或滑坡。</p><p>　?。?）洞門及附屬施工</p><p><b>　　1）洞門修筑</b></p><p>　　隧道洞門在進(jìn)洞施工正常后，盡早安排施工，力爭在雨季前完成，以增強(qiáng)洞口穩(wěn)定。</p><p><b>　　2）洞門附屬</b></p><p>　　洞門

51、附近的排水，截水設(shè)施，應(yīng)配合洞門施工及早完成，并與路基排水系統(tǒng)連通。</p><p><b>　　3）注意事項</b></p><p>　　①進(jìn)洞前必須完善截、排水工程。</p><p>　?、诨A(chǔ)必須置于穩(wěn)固的地基上。</p><p>　　③洞門砼應(yīng)與洞內(nèi)相鄰的拱墻襯砌同時施工連成整體。</p><

52、p>　?、芏撮T端墻的砌筑與回填應(yīng)兩側(cè)同時進(jìn)行，防止對襯砌產(chǎn)生偏壓。</p><p>　　⑤對于兩座隧道進(jìn)出口坡面先進(jìn)行必要的防護(hù)后，再開挖。</p><p><b>　　四 施工工藝</b></p><p>　　山嶺隧道的常規(guī)施工方法為礦山法，因最早應(yīng)用于采礦坑道而得名。在礦山法中，多數(shù)情況下都需要采用鉆眼爆破進(jìn)行開挖，故又稱為鉆爆法。

53、在礦山法施工中，坑道開挖后的支護(hù)方法，目前大致可以分為鋼木構(gòu)件支撐和錨桿噴射混凝土支護(hù)兩類。作為施工方法，人們習(xí)慣上將采用鉆爆開挖加鋼木構(gòu)件支撐的施工方法稱為“傳統(tǒng)的礦山法” ；而將采用鉆爆開挖加錨噴支護(hù)的施工方法稱之為“新奧法” 。 </p><p>　　隧道施工就是要在地層中按照設(shè)計要求的尺寸挖出土石，進(jìn)行必要的支護(hù)，盡可能保持坑道圍巖的穩(wěn)定，形成穩(wěn)定的洞室。 </p><p>　　開

54、挖與支護(hù)，是隧道施工的兩大作業(yè)。因此研究隧道施工方法主要是研究隧道的開挖與支護(hù)的施工程序及方法。 </p><p>　　隧道施工方法的選擇，主要取決于隧道的地質(zhì)條件、隧道長度與工期要求， 同時應(yīng)結(jié)合機(jī)具設(shè)備情況、材料供應(yīng)情況以及施工技術(shù)水平等因素綜合考慮。隧道施工方法，按開挖隧道的橫斷面分部情形來分，可分為全斷面法、臺階法、分部開挖法等，見表2－1。 </p><p><b>　

55、?。ㄒ唬┤珨嗝骈_挖法</b></p><p>　　全斷面一次開挖法就是按照隧道設(shè)計輪廓一次爆破開挖成型，然后修筑襯砌的施工方法。 </p><p><b>　　1．施工順序 </b></p><p>　　（1）測量定位，定出隧道開挖輪廓線，定出各炮眼的位置； </p><p>　?。?）用鉆孔臺車鉆眼，然后裝

56、藥聯(lián)線； </p><p>　?。?）退出鉆孔臺車，引爆炸藥，開挖出整個隧道的斷面輪廓； </p><p>　　（4）排除危石，先噴射第一層混凝土，必要時安裝拱部和邊墻錨桿； </p><p>　?。?）裝碴、運(yùn)碴； </p><p>　?。?）拱、墻噴射第二層混凝土； </p><p>　?。?）按上述工序開始下一輪

57、循環(huán)作業(yè)； </p><p>　　（8）施作防水隔離層； </p><p>　?。?）通過監(jiān)控量測，確定圍巖和初期支護(hù)基本穩(wěn)定后，施做二次模筑混凝土襯砌及灌筑隧道底部混凝土。 </p><p><b>　　2．適用條件 </b></p><p>　?。?）Ⅰ～Ⅲ級整體性好的圍巖。用于Ⅳ級圍巖時，圍巖應(yīng)具備從全斷面開挖后到

58、支護(hù)前這一時間內(nèi)，保持其自身的穩(wěn)定；</p><p>　?。?）有大型施工機(jī)械；</p><p><b>　　隧道主要施工方法</b></p><p>　?。?）隧道長度或施工區(qū)段長度不宜太短，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般不應(yīng)小于1 km，否則， 采用大型機(jī)械化施工經(jīng)濟(jì)性較差。 </p><p>　　采用全斷面一次開挖法，必須要注意機(jī)械

59、設(shè)備的配套，以充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的效率。隧道機(jī)械化施工有三條主要作業(yè)線，即開挖作業(yè)線、噴錨作業(yè)線及模筑混凝土襯砌作業(yè)線。 </p><p><b>　　3．施工特點(diǎn) </b></p><p>　?。?）工序少，便于施工組織和管理； </p><p>　　（2）開挖一次成型，對圍巖擾動小，有利于圍巖穩(wěn)定； </p><p>

60、　?。?）開挖斷面大，可采用深孔爆破以提高爆破效果，加快掘進(jìn)速度。 </p><p>　　（4）作業(yè)空間大，有利于采用大型施工機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化施工，從而提高勞動生產(chǎn)率，減輕施工人員的勞動強(qiáng)度，降低工程造價。 </p><p><b>　?。ǘ┡_階法</b></p><p>　　臺階法是指正臺階二步開挖法，它是全斷面一次開挖法的變化方法

61、。這種方法對地質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)。它多用于圍巖能在短期內(nèi)處于穩(wěn)定的地層中。 </p><p>　　臺階法根據(jù)臺階長度不同，可劃分為長臺階法、短臺階法和微臺階法三種。 </p><p>　　在施工中選用何種臺階，應(yīng)根據(jù)下面兩個條件來確定： </p><p>　　其一是初期支護(hù)形成閉合斷面的時間要求，圍巖穩(wěn)定性越差，要求閉合時間越短； </p><p&g

62、t;　　其二是上部斷面施工所采用的開挖、支護(hù)、出碴等機(jī)械設(shè)備所需空間大小的要求。 </p><p>　　在軟弱圍巖中以前一條件為主并兼顧后者，以確保施工安全。在較好圍巖中主要考慮后一條件，其目的是充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的效率，保證施工中的經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p>　　1．長臺階法：適用于 II、III 級圍巖。 </p><p>　　施工時上、下臺階相錯距離大于 50

63、m；施工中上、下部可用同類型機(jī)械平行作業(yè)，若機(jī)械不足時也可用同一套機(jī)械設(shè)備交替作業(yè)（即在上部斷面開挖一個進(jìn)尺后，再在下部斷面開挖一個進(jìn)尺）； 當(dāng)隧道長度較短或長隧道各區(qū)段需盡早貫通時，可先將上半斷面全部挖通后，再進(jìn)行下半斷面施工。 </p><p><b>　　2．短臺階法： </b></p><p>　　上下臺階相錯距離為 5～50m；初期支護(hù)全斷面封閉的施作一般在

64、距開挖面 30m 以內(nèi)進(jìn)行，若初期支護(hù)變形顯著時，要提前閉合；在施工中，臺階的最短長度保證機(jī)械正常工作。 </p><p>　　可縮短支護(hù)閉合時間，改善初期支護(hù)的受力條件，有利于控制圍巖的變形。適用范圍較廣，I～V 級圍巖中均適用，尤其適用于 IV、V 級圍巖。上部臺階出碴時對下部斷面施工干擾較大，不能全部平行作業(yè)。 </p><p><b>　　3．微臺階法： </b&g

65、t;</p><p>　　上、下臺階相錯距離為 3～5m，采用交替作業(yè)施工；由于上半斷面施工作業(yè)場地狹小，只能使用小型機(jī)具施工，可以使用移動式平臺為機(jī)械施工創(chuàng)造條件；注意開挖工作面的穩(wěn)定性，必要時加固地層。 </p><p>　　上下斷面相距較近，機(jī)械設(shè)備集中，作業(yè)相互干擾大，生產(chǎn)效率低，施工速度慢。</p><p>　　4．在上述臺階法施工中，開挖下部斷面時應(yīng)注意

66、以下事項： </p><p>　　（1）下部斷面開挖時，應(yīng)注意上部的穩(wěn)定。若圍巖穩(wěn)定性較好，則可以分段順序開挖；若圍巖穩(wěn)定性較差，則應(yīng)縮短下部掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺；若圍巖穩(wěn)定性更差，則可以左右錯開，或先拉中槽后挖邊幫。 </p><p>　?。?）下部邊墻開挖后必須立即施作初期支護(hù)。 </p><p>　　（3）施工量測應(yīng)及時跟上，當(dāng)發(fā)現(xiàn)圍巖的位移速率增大時，應(yīng)立即閉合仰拱

67、以增加結(jié)構(gòu)的剛度。 </p><p>　?。?）要解決好上、下半斷面作業(yè)的相互干擾問題。尤其短臺階法干擾較大， 要做好作業(yè)組織。對于長度較短的隧道，可將上半斷面貫通后，再進(jìn)行下半斷面施工。 </p><p><b>　　（三）分部開挖法</b></p><p>　　1．環(huán)形開挖留核心土法 </p><p>　　這種方法一

68、般將開挖斷面分成環(huán)形拱部、上部核心及下部臺階三部分。它根據(jù)地質(zhì)好壞，將環(huán)形拱部斷面分成一塊或幾塊開挖。它一般在土質(zhì)及軟弱圍巖中使用較多。環(huán)形開挖進(jìn)尺一般為 0．5～1．0ｍ，不宜過長。 </p><p>　　施工時用人工或單臂掘進(jìn)機(jī)開挖環(huán)形拱部；架立鋼支撐掛鋼絲網(wǎng)，噴射混凝土；在拱部初期支護(hù)保護(hù)下，用挖掘機(jī)或單臂掘進(jìn)機(jī)開挖核心土和下部臺階；隨即接長邊墻鋼支撐掛網(wǎng)噴射混凝土，并進(jìn)行封底；根據(jù)圍巖和初期支護(hù)變形情況或

69、施工安排，施作二次模筑混凝土襯砌。</p><p>　　這種方法由于拱部開挖高度較小及地層比較松軟，錨桿易失效，所以一般不設(shè)置錨桿。環(huán)形開挖留核心土法，因上部留有核心土以支擋開挖工作面，且施工時能迅速及時地施作拱部初期支護(hù)，所以開挖工作面穩(wěn)定性好。核心土和下部臺階開挖都是在拱部初期支護(hù)保護(hù)下進(jìn)行的，施工比較安全。拱部長度可加長，能減少上、下臺階施工干擾，施工機(jī)械化程度較高，能加快施工速度。 </p>

70、<p><b>　　2．側(cè)壁導(dǎo)坑法</b></p><p>　　此法根據(jù)側(cè)壁導(dǎo)坑開挖的個數(shù)，分為單側(cè)壁導(dǎo)坑法及雙側(cè)壁導(dǎo)坑法兩種。 </p><p>　　單側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于斷面跨度大、地表沉陷難以控制的軟弱松散圍巖中的淺埋隧道。它的施工順序?yàn)椋海?）開挖側(cè)壁導(dǎo)坑，施作初期支護(hù)并盡快封閉；（2）開挖上臺階，施作拱部初期支護(hù)，使其一側(cè)支承在導(dǎo)坑的初期支護(hù)上，另一

71、側(cè)支承在下臺階上；（3）開挖下臺階， 拆除側(cè)壁導(dǎo)坑臨空部分的初期支護(hù)；（4）施作邊墻初期支護(hù)并盡快施作底部初期支護(hù)，使整個斷面閉合以提高結(jié)構(gòu)剛度；（5）施作二次模筑混凝土襯砌。 </p><p>　　單側(cè)壁導(dǎo)坑法將整個斷面分成數(shù)塊，每塊開挖寬度小，封閉型的側(cè)壁導(dǎo)坑初期支護(hù)承載能力大。 </p><p>　　雙側(cè)壁導(dǎo)坑法將整個斷面分成四個部分：左右側(cè)壁導(dǎo)坑、上臺階、下臺階。它適用于斷面跨度較

72、大，地表沉陷要求嚴(yán)格，圍巖條件較差的淺埋隧道。此法施工安全，但施工速度慢。由于采用有兩個導(dǎo)坑開挖，故成本較高。 </p><p><b>　　3．中隔壁法</b></p><p>　　這種方法是在軟弱圍巖大跨隧道中，將斷面從中間隔開，分成四個部分，上半斷面左右，下半斷面左右。中隔壁法適用于斷面跨度大，地表沉陷量要求較小的軟弱圍巖中的淺埋隧道。 </p>

73、<p>　　先開挖隧道的一側(cè)，并施作中隔壁墻，然后再分部開挖隧道的另一側(cè)。斷面每塊開挖和支護(hù)后形成閉合單元，有利于圍巖穩(wěn)定，減小凈空變位及地表沉陷。</p><p><b>　　4．中洞法</b></p><p>　　在連拱隧道或半線隧道的喇叭口地段，先開挖兩洞之間的立柱（或中墻）部分，完成立柱 （或中墻）混凝土澆筑后，再進(jìn)行左右兩洞開挖的施工。</p

74、><p>　　隧道施工，特別是較長隧道的施工，因受工期或其他因素控制，常常要利用輔助坑道增加工作面，將隧道分割成幾段同時施工，形成“長隧短做”，確保隧道的修建任務(wù)得以如期或盡可能快地完成。 </p><p>　　隧道施工輔助坑道有橫洞、平行導(dǎo)坑（簡稱“平導(dǎo)”）、斜井及豎井等幾種。 </p><p>　　輔助坑道的作用除增加作業(yè)面外，還為改善施工環(huán)境，減少施工干擾，合理布

75、置施工中的各種管線提供了有利條件。 </p><p>　　隧道施工時是否需要采用輔助坑道及采用何種輔助坑道，主要應(yīng)根據(jù)隧道所在位置的具體條件、隧道長度及工期要求等因素全面考慮決定。 </p><p>　　隧道建成后，輔助坑道不再利用時，除設(shè)計有規(guī)定外，宜按下列方法處理： </p><p>　　1．橫洞、平行導(dǎo)坑、斜井的洞口宜用 M5 漿砌片石封閉，無襯砌時封閉長度宜

76、為 3～5ｍ；有襯砌時封閉長度不宜小于 2ｍ；豎井的井口宜用鋼筋混凝土蓋板封閉。 </p><p>　　2．與隧道正洞連接處宜用 M5 漿砌片石封閉，其長度不宜小于 2ｍ。 </p><p>　　3．橫洞、平行導(dǎo)坑的橫通道、豎井或斜井的連接通道，在靠近隧道 15～20ｍ范圍內(nèi)應(yīng)進(jìn)行永久支護(hù)或襯砌。 </p><p>　　4．豎井位于隧道頂部時，回填高度不應(yīng)小于 10

77、ｍ。 </p><p>　　5．橫洞、平行導(dǎo)坑已進(jìn)行襯砌或噴錨支護(hù)的地段以及無襯砌支護(hù)但圍巖穩(wěn)定的地段可不作處理，其余地段宜根據(jù)地質(zhì)情況分段作必要的支護(hù)。 </p><p>　　開挖時將隧道斷面分為左右兩個半斷面，先臺階法施工左半斷面，初期支護(hù)緊跟，并施作中壁墻臨時支撐（含錨噴鋼架支護(hù)），左半斷面上臺階施工11m后，再采用臺階法施工右半斷面，逐漸拆除中壁墻臨時支撐，初期支護(hù)緊跟；上、下臺階

78、長度控制在3～5m，開挖進(jìn)尺控制在0.5～1.0m，仰拱超前，二次模筑襯砌緊跟；上臺階人工風(fēng)鎬開挖，下臺階采用帶切削頭的PC200-6型挖掘機(jī)開挖，人工配合刷幫、清底。</p><p>　　4.1　施工工藝流程</p><p>　　圖1　三臺階七步開挖法施工流程</p><p><b>　　4.2　施工作業(yè)</b></p><

79、;p>　　(1)根據(jù)新屋河隧道的水文地質(zhì)條件,按設(shè)計要求做好超前支護(hù),防止圍巖松弛,保證隧道開挖安全。在斷層、破碎帶、淺埋段等自穩(wěn)性較差或富水地層中,超前支護(hù)應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行加強(qiáng)。</p><p>　　(2)弧形導(dǎo)坑應(yīng)沿開挖輪廓線環(huán)向開挖,預(yù)留核心土,以人工開挖為主,機(jī)械開挖為輔,開挖后及時支護(hù);其他分步平行開挖,平行施作初期支護(hù),各分部初期支護(hù)銜接緊密,及時封閉成環(huán);仰拱緊跟下臺階,及時閉合構(gòu)成穩(wěn)固的支護(hù)

80、體系。</p><p>　　(3)施工過程通過監(jiān)控量測,掌握圍巖和支護(hù)的變形情況,及時指導(dǎo)調(diào)整支護(hù)參數(shù)和預(yù)留變形量,保證施工安全。</p><p>　　(4)三臺階七步開挖法主要施工步驟見圖2。</p><p>　　圖2　臺階法開挖步驟(單位:m )</p><p>　　第1步,上部弧形導(dǎo)坑開挖:在拱部超前支護(hù)后進(jìn)行,環(huán)向開挖上部弧形導(dǎo)坑,預(yù)

81、留核心土,核心土長度宜為3~5m,寬度宜為隧道開挖寬度的1/3~1/2。開挖循環(huán)進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定,最大不得超過1.5m,開挖后立即初噴3~5 cm厚混凝土。上臺階開挖矢跨比應(yīng)大于0.3,開挖后應(yīng)及時進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù),架設(shè)鋼架,在鋼架拱腳以上30 cm高度處,緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30°打設(shè)鎖腳錨桿,鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接,復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。</p><p>　　第2、3步,左、

82、右側(cè)中臺階開挖:開挖進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定,最大不得超過1.5m,開挖高度一般為3~3.5m,左、右側(cè)臺階錯開2~3m,開挖后立即初噴3~5 cm厚混凝土,及時進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù),接長鋼架,在鋼架墻腳以上30 cm高度處,緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30°打設(shè)鎖腳錨桿,鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接,復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。</p><p>　　第4、5步,左、右側(cè)下臺階開挖:開挖進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間

83、距確定,最大不得超過1.5m,開挖高度一般為3~3.5m,左、右側(cè)臺階錯開2~3m,開挖后立即初噴3~5 cm厚混凝土,及時進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù),接長鋼架,在鋼架墻腳以上30 cm高度處,緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30°打設(shè)鎖腳錨桿,鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接,復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。</p><p>　　第6步,上、中、下臺階預(yù)留核心土:各臺階分別開挖預(yù)留的核心土,開挖進(jìn)尺與各臺階循環(huán)進(jìn)尺相一致。</

84、p><p>　　第7步,隧底開挖:每循環(huán)開挖長度宜為2~3m,開挖后及時施作仰拱初期支護(hù),完成兩個隧底開挖、支護(hù)循環(huán)后,及時施作仰拱,仰拱分段長度宜為4~6m。</p><p>　　三臺階七步開挖法的初期支護(hù)由噴射混凝土、錨桿(管)、鋼筋網(wǎng)和鋼架等組成,各部分聯(lián)合受力。初期支護(hù)應(yīng)在開挖后立即施作,以保護(hù)圍巖的自然承載力,其施工工藝流程:開挖→清理巖面→初噴混凝土封閉巖面→施作系統(tǒng)錨桿,掛鋼筋網(wǎng)

85、→安裝鋼架→復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度→圍巖量測數(shù)據(jù)分析、反饋。</p><p><b>　　4.3　仰拱施工</b></p><p>　　(1)隧底開挖采用全幅分段施工,上面鋪設(shè)仰拱棧橋,每循環(huán)開挖長度宜控制在2~3m。當(dāng)仰拱施工滯后下部臺階開挖面30~40m時,采用短距離跳槽進(jìn)行隧底開挖。</p><p>　　(2)隧底開挖后,及時清除虛碴、雜物

86、、泥漿、積水,立即初噴3~5 cm厚混凝土封閉巖面,按照設(shè)計要求安裝仰拱鋼架,復(fù)噴射混凝土至設(shè)計厚度,使初期支護(hù)及時閉合成環(huán)。</p><p>　　(3)仰拱超前拱墻襯砌,每循環(huán)澆筑長度宜為4~6m,仰拱采用浮放模板支架成型。仰拱混凝土分段全幅澆筑,一次成型,不留縱向施工縫,仰拱施工縫和變形縫設(shè)置止水帶。仰拱表面平順,不積水。</p><p>　　(4)仰拱填充混凝土在仰拱混凝土終凝后澆筑

87、,澆筑前清除仰拱表面的雜物和積水,連續(xù)澆筑,一次成型,不留縱向施工縫。填充混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa后允許行人通行,達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100%后允許車輛通行。仰拱填充表面坡度符合設(shè)計要求,平順、排水通暢、不積水。</p><p><b>　　4.4　監(jiān)控量測</b></p><p>　　(1)新屋河隧道監(jiān)控量測工作緊跟開挖、支護(hù)作業(yè)進(jìn)行布點(diǎn)和監(jiān)測,量測數(shù)據(jù)運(yùn)用工程類比法及時分

88、析反饋,必要時根據(jù)分析結(jié)果及時調(diào)整支護(hù)參數(shù),以保證施工安全。</p><p>　　(2)量測項目可分為必測項目和選測項目,必測項目見表1,選測項目可結(jié)合工程實(shí)際情況,按照《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》(TB10121—2007)的規(guī)定選取。</p><p>　　圖3 地表和洞內(nèi)測試系統(tǒng)橫斷面布置圖 </p><p>　　(3)凈空變化量測測點(diǎn)布置和初讀數(shù)的讀取應(yīng)符合下

89、列規(guī)定。測點(diǎn)、測線布置詳見圖4。</p><p>　　圖4　凈空變化測點(diǎn)布置</p><p>　?、偕喜炕⌒螌?dǎo)坑開挖并施作拱部初期支護(hù)后,布設(shè)拱頂下沉測點(diǎn)A和第1條凈空量測基線B—B′,在3~6 h內(nèi)取得初讀數(shù);</p><p>　?、谥信_階開挖并施作上部邊墻初期支護(hù)后,布設(shè)第2條凈空量測基線C—C′,在3~6 h內(nèi)取得初讀數(shù);</p><p&g

90、t;　　③下臺階開挖并施作下部邊墻初期支護(hù)后,布設(shè)第3條凈空量測基線D—D′,在3~6 h內(nèi)取得初讀數(shù);</p><p>　?、芷渌繙y項目在開挖后12 h內(nèi)取得初讀數(shù),最遲不得超過24 h,且在下一循環(huán)開挖前完成;</p><p>　　⑤拱(墻)腳凈空變化、拱頂、地表觀測點(diǎn)布設(shè)在同一斷面,便于分析、比較。</p><p>　　各測點(diǎn)取得初讀數(shù)據(jù)后,應(yīng)按照位移速度和

91、量測斷面距開挖面距離選擇量測頻率(表2)。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時,應(yīng)加大量測頻率。</p><p><b>　　五 施工控制要點(diǎn)</b></p><p>　　(1)隧道進(jìn)洞前,及時做好洞頂及洞口防排水系統(tǒng)。洞頂及洞口排水溝采用鋪砌,用砂漿抹面,防止地表水及施工用水下滲,影響結(jié)構(gòu)安全。</p><p>　　(2)三臺階七步開挖法施工應(yīng)做好工序銜接。工

92、序安排應(yīng)緊湊,盡量減少圍巖暴露時間,避免因長時間暴露引起圍巖失穩(wěn)。</p><p>　　①初期支護(hù)及時封閉成環(huán),全斷面初期支護(hù)閉合時間宜控制在15 d左右;</p><p>　?、谘龉俺笆┳?仰拱距上臺階開挖工作面宜控制在30~40m。鋪設(shè)防水板、二次襯砌等后續(xù)工作應(yīng)及時進(jìn)行。</p><p>　?、鄱我r砌距仰拱保持2倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長度,但不得大于30m。&

93、lt;/p><p>　　(3)在滿足作業(yè)空間和臺階穩(wěn)定的前提下,盡量縮短臺階長度,核心土長度應(yīng)控制在3~5m,寬度為隧道開挖寬度的1/3~1/2。</p><p>　　(4)三臺階七步開挖法施工應(yīng)嚴(yán)格控制開挖長度,根據(jù)新屋河隧道圍巖地質(zhì)情況,合理確定循環(huán)進(jìn)尺,每次開挖長度不得超過1.0m;開挖后立即初噴3~5cm厚混凝土,以減少圍巖暴露時間。</p><p>　　(5)

94、嚴(yán)格按設(shè)計要求施作超前支護(hù),控制好超前支護(hù)外插角,嚴(yán)格按注漿工藝加固地層,保證隧道開挖在超前支護(hù)的保護(hù)下施工。</p><p>　　(6)隧道周邊部位預(yù)留30 cm人工開挖,其余部位采用機(jī)械開挖,中、下臺階左、右側(cè)開挖應(yīng)錯開,嚴(yán)禁對開,左右側(cè)錯開距離宜為2~3m。</p><p>　　(7)鋼架嚴(yán)格按設(shè)計及規(guī)范要求加工制作和架設(shè)。鋼架應(yīng)架設(shè)在堅實(shí)基面上,并加墊槽鋼,嚴(yán)禁拱(墻)腳懸空或采用

95、虛土回填。鋼架應(yīng)與鎖腳錨桿焊接牢固。</p><p>　　(8)隧道超挖部位必須回填密實(shí),嚴(yán)禁初期支護(hù)背后存在空洞。必要時初期支護(hù)背后應(yīng)進(jìn)行充填注漿,保證初期支護(hù)與圍巖密貼。</p><p>　　(9)完善洞內(nèi)臨時防排水系統(tǒng),嚴(yán)禁積水浸泡拱(墻)腳及在施工現(xiàn)場漫流,防止基底承載力降低。當(dāng)?shù)貙雍看髸r,在上臺階開挖工作面附近開挖橫向水溝,將水引至隧道兩側(cè)排水溝排出洞外。反坡施工時,設(shè)置集水

96、坑將水集中抽排。</p><p>　　(10)確保隧道施工的洞內(nèi)通風(fēng),保證作業(yè)環(huán)境符合職業(yè)健康及安全標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　六 其它相關(guān)配套技術(shù)</p><p>　　6.1 超前防護(hù)和加固地層 </p><p>　　為防止在開挖上臺階時拱頂發(fā)生坍塌．一般在頂部均應(yīng)采用超前防護(hù)，常用超前小導(dǎo)管注漿或超前長管棚，兩者均能有效的起到防坍作用

97、。超前小導(dǎo)管注漿控制地表下沉的作用不如長管棚好，但長管棚施工速度慢、造價高，因此僅在地表臨近有建筑物、地下有管線和地質(zhì)條件很差時才采用。 </p><p>　　超前小導(dǎo)管固結(jié)注漿的漿液在地層中凝固膠結(jié)砂石，形成一定范圍有一定強(qiáng)度的殼體。根據(jù)需要可選擇單液注漿（純水泥漿或水泥砂漿）和雙液注漿（水泥漿和稀釋水玻璃），也可根據(jù)對砂層的化學(xué)分析選用“改性水玻璃”漿液，能取得快速固結(jié)的效果。對雙線或地鐵車站大斷面，在對地表

98、下沉要求極嚴(yán)情況下，可選用長孔劈裂注漿，靠漿液擠壓、填充地層縫隙或?qū)④浫鯂鷰r壓裂讓漿液填充，以增加地層密實(shí)度，改變原物理力學(xué)性能(圖6)。 </p><p>　　圖5 小導(dǎo)管雙液注漿流程圖 </p><p>　　圖6 長孔圍巖劈裂注漿示意 </p><p><b>　　6.2 堵水 </b></p><p><

99、;b>　　洞內(nèi)注漿堵水 </b></p><p>　　當(dāng)?shù)叵滤辉谏吓_階底面以下時，在開挖上臺階后可在其臺階底面進(jìn)行短管注漿堵水，然后再開挖下臺階。這種堵水效果差，影響施工進(jìn)度，故較少使用。 </p><p><b>　　地表堵水 </b></p><p>　　在距地下工程底部之下不遠(yuǎn)處如有隔水層則用地表帷幕注漿或旋噴樁形成帷

100、幕以阻斷在地下開挖范圍內(nèi)的水源補(bǔ)給。如果無隔水層（或隔水層距底部距離較大），除帷幕注漿外，還應(yīng)在開挖范圍內(nèi)進(jìn)行全斷面注漿，以便在工程底部形成注漿的堵水帶。 </p><p>　　6.3 結(jié)構(gòu)防水 </p><p>　　在初期支護(hù)與二次模注襯砌之間鋪設(shè)的柔性防水層，能起到很好的防水效果，同時也為二次襯砌應(yīng)力變化產(chǎn)生的形變留有微量空間，避免二次襯砌產(chǎn)生裂縫。但對整個結(jié)構(gòu)的防水而言，第一道防線

101、應(yīng)該是在初期支護(hù)與圍巖之間進(jìn)行的背后注漿，以此來填充兩者之間的空隙，注漿漿液也能填充初次支護(hù)可能產(chǎn)生的裂縫，直至確認(rèn)初次支護(hù)表面確實(shí)干燥無滲漏且基本平順．才能鋪設(shè)防水層。 </p><p>　　該隧道選用厚0.65mm的LDPE(低密度聚乙烯)或EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)作防水層，用厚4mm的PE(聚乙烯)泡沫塑料襯墊作緩沖層。其施工工藝實(shí)現(xiàn)了防水層無釘鋪設(shè)。接縫依靠本身材料熱臺而成雙焊縫，形成結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性防

102、水線。另一種防水板鋪設(shè)方法——懸掛鋪設(shè)，這是近幾年采用PVC復(fù)合防水板(土工布和防水板粘接成一整體)后才使用的新方法。在防水板的背后設(shè)有吊帶，鋪設(shè)時在其相應(yīng)位置的噴混凝土面上，用電鉆鑿孔，埋入帶有鐵絲的小木樁，然后將防水板通過吊帶小木樁固定在噴混凝土上，兩幅防水板間仍用前法焊接。這種鋪設(shè)方法也是無釘鋪設(shè)，但比前面的無釘鋪設(shè)法簡單，有一定的推廣價值。 </p><p>　　6.3 施工供水、供風(fēng)</p>

103、;<p><b>　?。?）供水</b></p><p>　　隧道施工用水利用洞口附近河水，用多級泵抽到高壓水池內(nèi)，再由高壓水池將水引至洞口。由于本標(biāo)段隧道長度短，高壓水池按30m3的容量修建。洞內(nèi)高壓水管采用Ф80～100的鋼管。</p><p><b>　　(2)供風(fēng)</b></p><p>　　在大麻柳

104、樹隧道進(jìn)口附近選擇通風(fēng)良好，地基穩(wěn)固位置修建空壓機(jī)房，安裝10m3電動空壓機(jī)一臺，并配備兩臺內(nèi)燃空壓機(jī)；何家溝口隧道配備兩臺內(nèi)燃空壓機(jī)；采用Ф150～200的無縫鋼管提供洞內(nèi)施工高壓風(fēng)。七 結(jié)束語</p><p>　　新屋河隧道的七步開挖法有效地解決了Ⅳ、Ⅴ級圍巖軟巖或土質(zhì)地段大斷面開挖的施工技術(shù),規(guī)避了側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除臨時支護(hù)及受力轉(zhuǎn)換造成不安全的因素和搭拆臨時支護(hù)的成本浪費(fèi)。多個

105、工作面同時作業(yè)有利于施工流水的形成,結(jié)合可利用的有效資源、合理組織可形成有效節(jié)拍,節(jié)約工期。隨著新屋河隧道的七步開挖法的成功實(shí)施,相信七步開挖法必將應(yīng)用于更多的隧道施工中。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]　TB10204—2002,鐵路隧道施工規(guī)范</p><p>　　[2]　王慶林,王曉州.鄭西

106、客運(yùn)專線大斷面黃土隧道建設(shè)管理要點(diǎn)和施工指導(dǎo)原則及成套施工技術(shù)概要[ J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計, 2007</p><p>　　[3]　程　剛.大斷面黃土隧道施工技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計, 2005</p><p>　　[4]　TB10204—2002,鐵路隧道施工規(guī)范[S].</p><p>　　[5]　王慶林,王曉州.鄭西客運(yùn)專線大斷面黃土隧道建設(shè)管理要點(diǎn)和施工指

107、導(dǎo)原則及成套施工技術(shù)概要[ J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計, 2007</p><p>　　[6]　程　剛.大斷面黃土隧道施工技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計, 2005</p><p><b>　　致 謝 信</b></p><p>　　本論文在劉娜老師、 老師老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，無不凝聚著兩位恩師的心血和汗水，在學(xué)習(xí)期間，也始終感

108、受著老師們的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向劉老師、殷老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 此論文能夠順利的完成，極大程度上歸功于兩位老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識，并在實(shí)踐中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向?qū)W校的全體老師表示由衷的謝意。感謝您們幾年來的辛勤栽培，謝謝您們！ </p><p>　　在這份畢業(yè)論文即將完成之際，我的心情無法平靜