暗挖隧道工法教案.pptx

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1、会计学1暗挖隧道工法暗挖隧道工法二、工法特点二、工法特点 2.1 2.1 采用采用CRDCRD法组织施工，减小路面上的动荷载法组织施工，减小路面上的动荷载对暗挖隧道的施工影响；对暗挖隧道的施工影响；2.2 2.2 隧道拱部采用大管棚配合超前注浆小导管形隧道拱部采用大管棚配合超前注浆小导管形成最外围整体支护体系；成最外围整体支护体系；2.3 2.3 全过程监控量测信息化指导施工，使施工全全过程监控量测信息化指导施工，使施工全过程均处于可控状态；过程均处于可控状态；2.4 2.4 采用四步开挖法组织施工，工序简单，容易采用四步开挖法组织施工，工序简单，容易推广，特殊施工机械需用量小；推广，特殊施工

2、机械需用量小；2.5 2.5 通过分部开挖，合理组织施工班组循环作业，通过分部开挖，合理组织施工班组循环作业，节约工期，节省施工费用投入。节约工期，节省施工费用投入。第1页/共45页三、适用范围三、适用范围 本工法适用于城市地铁隧道工程以及具有微膨胀本工法适用于城市地铁隧道工程以及具有微膨胀地质的施工地区隧道施工；地质的施工地区隧道施工；适用于大断面隧道和需要严格控制洞身变形和地适用于大断面隧道和需要严格控制洞身变形和地表沉降的类似地下工程；表沉降的类似地下工程；同时该工法特别适用于地表有动荷载或有振动源同时该工法特别适用于地表有动荷载或有振动源影响的地区施工。影响的地区施工。第2页/共45页

3、四、工艺原理四、工艺原理 本隧道采取的本隧道采取的CRDCRD法又称为交叉中隔壁施工法，法又称为交叉中隔壁施工法，即在隧道断面中部设置中隔墙和横撑，从而将整个隧即在隧道断面中部设置中隔墙和横撑，从而将整个隧道断面分成多个小断面（见图道断面分成多个小断面（见图4-14-1），减小开挖跨度和），减小开挖跨度和开挖高度，同时，各个开挖断面间相互错开掘进，尽开挖高度，同时，各个开挖断面间相互错开掘进，尽量降低对围岩的扰动，同时开挖施工中通过超前注浆量降低对围岩的扰动，同时开挖施工中通过超前注浆小导管、网喷砼使其同管棚形成整体支护体系，临时小导管、网喷砼使其同管棚形成整体支护体系，临时仰拱、拱顶及洞身部

4、分采取分段成环及时封闭的原则，仰拱、拱顶及洞身部分采取分段成环及时封闭的原则，使开挖断面环环相扣，形成全断面初期支护封闭结构。使开挖断面环环相扣，形成全断面初期支护封闭结构。第3页/共45页图图4-14-1部分完成的初支开挖隧道部分完成的初支开挖隧道第4页/共45页五、暗挖隧道初期开挖及支护施五、暗挖隧道初期开挖及支护施工工艺流程及主要操作要点工工艺流程及主要操作要点5.15.1暗挖隧道初期开挖及支护流程图暗挖隧道初期开挖及支护流程图 第5页/共45页5.2 5.2 暗挖隧道初期开挖及支护施工主要操作要点暗挖隧道初期开挖及支护施工主要操作要点 图降水井平面布置图图降水井平面布置图 降水施工降水

5、施工 根据当地地质水文资料以及本工程的施工特殊要求，经根据当地地质水文资料以及本工程的施工特殊要求，经详细验算本次施工共需设置详细验算本次施工共需设置1010口降水井，降水井布置如图口降水井，降水井布置如图所示所示第6页/共45页 超前大管棚施工超前大管棚施工 本暗挖隧道与两侧明挖基坑相接，围岩自稳能力差，在本暗挖隧道与两侧明挖基坑相接，围岩自稳能力差，在明挖主体结构施工完毕进入暗挖隧道施工前，在隧道拱部明挖主体结构施工完毕进入暗挖隧道施工前，在隧道拱部120120范围内设范围内设108mm108mm大管棚超前支护。大管棚超前支护。图大管棚施工位置布置图图大管棚施工位置布置图第7页/共45页部

6、分安装完成的大管棚导向管部分安装完成的大管棚导向管第8页/共45页大管棚钻进施工大管棚钻进施工第9页/共45页 超前小导管施工超前小导管施工 拱部拱部150150范围内设置小导管并注浆使其在开挖工作面以范围内设置小导管并注浆使其在开挖工作面以外形成厚度为外形成厚度为0.50.51.0m1.0m的加固圈，从而保证开挖工作面的稳的加固圈，从而保证开挖工作面的稳定，控制地表沉降，防止工作面坍塌。定，控制地表沉降，防止工作面坍塌。完成打设的超前小导管完成打设的超前小导管超前小导管打设施工超前小导管打设施工第10页/共45页超前小导管注浆施工超前小导管注浆施工。小导管施工质量检查小导管施工质量检查第11

7、页/共45页5.3 5.3 暗挖隧道开挖施工暗挖隧道开挖施工 施工步序：开挖施工步序：开挖部并支护部并支护滞后于滞后于部部5 57m7m开挖开挖部并支护部并支护滞后于滞后于部部5 57m7m开挖开挖部并支护部并支护滞后于滞后于部部5 57 m7 m后开挖后开挖部并支护。以上步序完成部并支护。以上步序完成后，后，、部开挖支护作业平行进行。部开挖支护作业平行进行。隧道开挖采用人工，小型运输机械配合运土。如隧道开挖采用人工，小型运输机械配合运土。如图图5.3-15.3-1所示，隧道分所示，隧道分4 4个洞室进行开挖，上洞室分台个洞室进行开挖，上洞室分台阶法开挖，预留核心土，台阶长度阶法开挖，预留核心

8、土，台阶长度2 23m3m。左右相应洞。左右相应洞室错开室错开10m10m的距离，同侧上下台阶距离的距离，同侧上下台阶距离5 57m7m；开挖循；开挖循环进尺为环进尺为0.6m0.6m；开挖下部两个洞室的开挖采用全断面；开挖下部两个洞室的开挖采用全断面开挖。开挖时上台阶预留核心土，以不影响安装钢架、开挖。开挖时上台阶预留核心土，以不影响安装钢架、喷射砼等工序为宜，宽度约在喷射砼等工序为宜，宽度约在1.0m1.0m左右。左右。第12页/共45页图图5.3-15.3-1暗挖隧道施工工序图暗挖隧道施工工序图 第13页/共45页隧道上部（隧道上部（、洞）开挖施工）开挖施工 隧道下部及仰拱开挖施工隧道下

9、部及仰拱开挖施工 第14页/共45页5.4 5.4 型钢钢架制安及网喷砼施工型钢钢架制安及网喷砼施工 型钢钢架制安施工 型钢钢架在11样台上加工制作，初支环向钢架按照下图所示的分成10个单元采用冷弯分段制作（见图），试拼装成功后再拆卸运至现场安装，钢架制作沿隧道周边轮廓误差小于3cm。型钢钢架利用锁脚锚杆和定位系筋定位，定位系筋采用22钢筋，每根长2m，共设7处，每处2根；钢架内、外侧有不小于4cm的喷射砼，将钢架置于原状土体上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。钢架与封闭砼之间紧贴，在安设过程中，当钢架和喷层之间有较大间隙时设骑马垫块，垫块按每单元不少于3处。第15页/共45页型钢钢架加工

10、制作型钢钢架加工制作 钢架安装时进行尺寸检查控制钢架安装时进行尺寸检查控制利用激光指向仪控制拱顶钢架安装利用激光指向仪控制拱顶钢架安装第16页/共45页部分完成安装的拱顶钢架部分完成安装的拱顶钢架部分完成安装的中隔壁钢架部分完成安装的中隔壁钢架第17页/共45页 挂网喷射砼施工挂网喷射砼施工 站台隧道初支喷射砼为站台隧道初支喷射砼为350mm350mm厚厚C25C25，S6S6早强砼；采早强砼；采用湿喷工艺进行初支的喷射砼，湿喷砼具有粉尘少、回用湿喷工艺进行初支的喷射砼，湿喷砼具有粉尘少、回弹少，等优点。弹少，等优点。上部（上部（、洞）网喷砼作业）网喷砼作业仰拱网喷砼作业仰拱网喷砼作业第18页

11、/共45页5.5 5.5 施工监测施工监测 施工监测的标准 隧道监控量测控制标准如表所示：表表序号项目控制标准预警标准1降水效果设计水位设计水位以下0.5m2拱顶下沉40mm32mm3地面沉降30mm24mm4横撑及临时支撑受力钢材标准强度(考虑压杆稳定)控制标准的2/35钢筋应力钢材标准强度控制标准的2/36砼衬砌应力砼标准强度控制标准的2/37水平收敛位移25mm20mm第19页/共45页 监控量测的主要项目 1.地表沉降监测 暗挖隧道开挖后，地层中的应力扰动区延伸至地表，使地表产生沉降。尤其是对于城市地下工程，必须对地表沉降情况进行严格的监测和控制。沿暗挖隧道轴线按10m间距布设地表沉降

12、断面，每个主断面9个测点，测点间距2.55m。图地表沉降监测点布置断面图图地表沉降监测点布置断面图 第20页/共45页 2.暗挖隧道拱顶下沉的监测点布置见图拱顶下沉、水平收敛以及水平支撑监测点布置示意图所示。图拱顶下沉及水平收敛监测点布置图图拱顶下沉及水平收敛监测点布置图第21页/共45页六、暗挖隧道施工投入六、暗挖隧道施工投入主要设备、人力、仪器配备主要设备、人力、仪器配备第22页/共45页6.1 6.1 设备投入设备投入投入的机械、机具设备表投入的机械、机具设备表 表表6.1-16.1-1序号设备(仪器)名称型 号 规 格数 量状态用 途1电动空压机VFY-12/71台良好隧道开挖2风钻Y

13、T-284台良好3风镐G256台良好4锚杆机PH1504台良好5湿喷机ZSP-52台良好隧道支护6液压钻机MK-5型2台良好7二次灰浆搅拌机JW1802台良好隧道超前支护8注浆泵SYB50/502台良好9插入式振捣器ZN356台良好混凝土施工10强制混凝土搅拌机JDY350B1台良好喷射混凝土施工11混凝土输送泵HBT60A1台良好混凝土施工12小型挖掘机6m2台良好隧道的土方倒运13装载机1台良好材料及弃碴运输14龙门吊20t1台良好材料及弃碴运输15小三轮车6台良好材料及弃碴运输16冷弯机DEW-16171台良好型钢加工、安装17交流电焊机BX1-630A4台良好18深水泵S40-40/2

14、-7.5K12台良好施工降水；开挖排水第23页/共45页6.2 6.2 人力投入人力投入各施工阶段劳力分配表各施工阶段劳力分配表 表表6.2-16.2-1施施 工工 阶阶 段段/工作工作工工 种种人人 数数2010.4.252010.8.5工作面一（右线）/隧道开挖及支护开挖工32钢筋工12喷砼工12龙门吊司机2装载机司机2农用车司机22010.8.52010.10.15工作面二（左线）/隧道开挖及支护开挖工32钢筋工12喷砼工12装载机司机2农用车司机22010.8.202010.12.2工作面一（右线）/二次衬砌施工钢筋工24模板工18砼 工16杂 工122010.12.252011.1.

15、31工作面二（左线）/二次衬砌施工钢筋工24模板工18砼 工16杂 工12第24页/共45页6.3 6.3 监测仪器设备投入监测仪器设备投入施工监测仪器设备投入统计表施工监测仪器设备投入统计表 表表6.3-16.3-1序号监测部位仪器名称1地表沉降、拱顶下沉测量徕卡DNA03电子水准仪，变形观测专用铟钢尺。2隧道净空收敛SWJ-IV数显式隧道收敛计3水位测量SWG 90系列钢尺水位计及配套水位管4围岩压力接触式压力盒5钢筋应力钢筋计、电阻应变仪6测力设备锚索拉力：钢弦式锚索应力计，数字读数仪7钢架内力应变计第25页/共45页七、质量控制措施七、质量控制措施第26页/共45页7.1 7.1 现场

16、施工质量控制措施现场施工质量控制措施 本工法的实施严格执行地下铁道工程施工及验收规范、铁路隧道施工规范、铁路隧道喷锚构筑法技术规范，做到规范操作。同时，建立完善的质量保证体系，配备高素质的项目管理和质量管理人员，强化“项目管理，以人为本”对隧道初期支护分部工程进行统一管理，并随时受到业主，监理的监督管理，确保施工工程质量。隧道喷射混凝土的设计强度和厚度必须保证，钢架要安装垂直，连接牢固，每次安装钢架拱脚处采用锁脚锚杆加固。第27页/共45页 钢筋网片及钢架施工具体质量要求：1.钢筋网片加工允许偏差为：钢筋间距10；钢筋搭接长度15；并与钢架或锚杆连接牢固。钢筋网间应搭接牢固，且搭接长度不应小于

17、200。2型钢钢架安装应符合下列规定：1）型钢钢架应垂直线路中线，允许偏差为：横向30，纵向50，高程30，垂直度5；2）钢架与壁面应楔紧，每片钢架格栅节点及相邻格栅纵向必须分别连接牢固，与纵向连接钢筋应焊接可靠；第28页/共45页7.2 7.2 喷射砼质量控制措施喷射砼质量控制措施 影响隧道施工喷射砼质量的主要因素有：拌制砼原材料的质量，砼配合比，砼拌合运输、喷射工艺、施工环境等，项目部在组织措施上、施工技术管理上及原材料使用上给予充分的保证，确保达到设计要求。喷射混凝土应密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。平整度允许偏差为30，且矢弦比不应大于1/6。第29页/共45

18、页7.37.3暗挖隧道施工监测质量控制措施暗挖隧道施工监测质量控制措施 本次施工监测主要分为应力监测与变形监测，监测的主要项目有：地表沉降监测、隧道周边水平收敛监测、拱顶下沉监测、地表沉降监测、围岩内部位移监测、模筑衬砌钢筋应力、围岩压力及层间支护压力监测、钢架内力监测等。严格按照设计要求项目、频率相关规范在施工过程中跟踪监测，组织强有力的监测组，派选业务水平高、责任心强、工作认真负责的人员担任监测组长。监测组的其它管理人员、操作人员具有相应的管理水平和技术操作能力。第30页/共45页八、安全控制措施八、安全控制措施第31页/共45页8.1 8.1 现场管理安全控制措施现场管理安全控制措施 坚

19、决贯彻“安全第一,预防为主”的方针，隧道施工严格遵守国家相关的法律法规。隧道开挖作业时必须戴安全帽，随时注意周围土体变化，如发现有异常情况，及时撤离并采取相应措施，同时上报上级部门。隧道钢筋绑扎及防水铺设施工时进行两层或多层上下交叉作业时，上下层之间设置密孔阻燃防护网罩保护，正确悬挂安全带。第32页/共45页8.2 8.2 小导管注浆施工作业安全控制措施小导管注浆施工作业安全控制措施 注浆前严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度，注浆时随时进行观察，发现问题及时处理，以防压力冲射伤人。防化学腐蚀，作业人员坚持配戴乳胶手套等保护用具，防止水玻璃强碱灼伤皮肤，如水玻璃溅在皮肤上，及时用清水冲洗。加强

20、通风，降低机械以及水泥水玻璃反应产生的热量，减少水泥拌浆处的粉尘，改善施工环境。第33页/共45页8.3 8.3 隧道防坍塌安全控制措施隧道防坍塌安全控制措施 本隧道拱顶覆土为杂填土、粘土、含卵石粘土和含粘土卵石，承载力弱、自稳性较差，降水时会带走部分砂，导致土层自稳能力进一步削弱。为防止隧道开挖时土体坍塌及地面、管线沉降，危及施工人员生命安全，在施工过程中必须严格按设计施工、加强监测。采取地表注浆加固措施来对拱顶覆土层进行固结处理，注浆用5m长42钢管注浆，间距0.8m，梅花型布置，注水玻璃+水泥双液浆；在初衬背后预埋注浆管，及时进行初衬背后注浆。第34页/共45页九、文明施工及环保措施九、

21、文明施工及环保措施第35页/共45页9.1 9.1 文明施工保证措施文明施工保证措施 建立文明施工管理组织，制定文明施工管理制度，对施工人员进行文明施工教育，建立健全岗位责任制，提高全体施工人员文明施工自觉性，增强文明施工意识，树立企业文明施工形象。各级负责人及工作人员一律挂胸卡上岗。施工现场五牌一图规格统一，内容完善，位置醒目，施工场地围挡整齐美观。合理布置场地，严格按照有关部门审批后的平面布置图进行场地建设。施工现场坚持工完料清，垃圾杂物集中堆放，及时清运，施工废水处理达标后排至指定市政污水排放设施。第36页/共45页9.29.2环保措施环保措施 在施工过程中，我们将严格执行各项环境保护体

22、系标准，严格遵守国家和地方政府部门颁发的环境管理法律、法规和有关规定，采用低噪音设备，并辅以消音器、隔声棚等措施，降低震动部件的噪音。隧道开挖出碴按规定夜间运输，现场出入口设洗车槽、排污管，出碴运输车辆出场前冲洗车轮、覆盖棚布。施工临时运输道路、施工场地经常清扫、洒水保持干净湿润，避免尘土飞扬。施工中根据场地情况，在生活区、施工场地空闲区种植花草，美化环境。第37页/共45页十、效益分析十、效益分析第38页/共45页 站东广场站隧道工程成功采用了本工法组织施工，通过分部开挖、分块成环、充分发挥中隔墙和横撑的作用，不但保证了施工安全，还保证了三环路的行车安全；施工过程中特殊施工机械需要量小，容易

23、推广。完成开挖初支施工的暗挖隧道完成开挖初支施工的暗挖隧道 本工法采取分部开挖尽快成环，对围岩扰动小、变形小、断面成型好，初期支护稳固，与二次衬砌结合也非常紧密，充分保证了隧道整体的施工质量。第39页/共45页通过运用CRD法并结合工程地点的实际作业化境采取切实有效的支护措施，使得整个初期开挖及支护施工过程得以安全顺利完成，并创下单月成环46m、双线贯通总工期提前16天的优秀记录，直接节约工期费用约40万元，同时施工过程中通过对部分型钢钢材加以重复利用节省了钢材投入约50t，直接节约料费约23万元。部分完成开挖初支的暗挖隧道部分完成开挖初支的暗挖隧道第40页/共45页十一、工程实例十一、工程实

24、例第41页/共45页 本工法已成功应用于成都地铁2号线站东广场站跨三环暗挖隧道，并取得良好效果。成都地铁2号线站东广场站横跨三环路暗挖隧道位于成都市三环路东五段与规划道路的十字交叉路口下方，呈东、西向布置，车站暗挖段中心里程为YDK40+010，双线开挖总宽度23.78m，覆土埋设约14m，隧道开挖穿越土层主要为含卵石粘土、含粘土卵石、泥岩及局部粉砂，该土质具有微膨胀性，遇水自稳能力差，同时，三环路车流量大，且多为重载车，且隧道开挖断面大，洞体扁平，受力条件复杂。第42页/共45页 鉴于此隧道的特殊地理、地质、穿越三环路等因素分析，施工安全、三环路行车安全时首要关键，所以隧道施工中坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”原则，使围岩收敛和拱顶下沉量得到良好控制，特别是大管棚辅助超前小导管的支护体系的行车，有效的控制了地表沉降，使得隧道安全穿越三环路。本工法的成功实践，有力的保障了工程质量和工期进度，同时使我单位在自稳能力差、土质遇水易膨胀地区条件下进行暗挖隧道施工取得了宝贵的施工经验，也为今后类似工程的顺利实施提供了有力的技术、施工数据的支持。第43页/共45页发言完毕，谢谢大家！发言完毕，谢谢大家！2011年年7月月发言人：发言人：第44页/共45页