第1篇 土木,巖土,地基基礎(chǔ),基坑邊坡,隧道立井生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告范文論文
土木,巖土,地基基礎(chǔ),基坑邊坡,隧道立井生產(chǎn)實(shí)習(xí)論文
前言
第一部分 隧道與地下工程
第一節(jié) 概述
隧道和地下工程隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的提高而進(jìn)一步發(fā)展和推廣。隧道和地下工程已經(jīng)是解決我國(guó)交通和工業(yè)的和很有前景的一門(mén)科學(xué)。
隧道是一種地下工程結(jié)構(gòu)物,通常是指修筑在地下或山體內(nèi)部,兩端有出入口,供車(chē)輛、行人、水流及管線通過(guò)的通道。隧道一般包括交通運(yùn)輸方面的鐵路、公路、航運(yùn)和人行隧道;城市地下鐵路和海底、水底隧道;軍事工程方面的各種國(guó)防坑道;水利發(fā)電工程方面的各種水工隧道或隧洞等。
隧道工程是指從事研究和建造各種隧道的規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)和工程技術(shù),它是土木工程的一個(gè)分支。
目前,大部分隧道的設(shè)置以交通運(yùn)輸為主要目的,穿越山嶺、河流、港灣等障礙,修建地下鐵道,縮短交通線路,改善線形,可提到車(chē)輛行駛速度,以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。除此之外,在水電工程中設(shè)置各類水工隧道可實(shí)現(xiàn)引水、排水、通風(fēng)等目的;在市政工程中,設(shè)置各類公共隧道可實(shí)現(xiàn)污水排放、管線鋪設(shè)等目的。隧道的這些功能,決定了其一般在長(zhǎng)度方向上有較大的尺寸,多數(shù)長(zhǎng)度為幾千米道幾十千米,有的甚至更長(zhǎng)。而橫斷面的尺寸則相對(duì)較小,一般僅幾米到幾十米。斷面較小的隧道,一般不作為交通設(shè)施,僅用于污水排放和水、氣管道、電纜、通訊線路等敷設(shè)用途,這些通道常常也被稱為隧硐、導(dǎo)溝、管溝等。斷面較大、長(zhǎng)度較短的隧道所形成的地下空間,一般有其專用功能,如作為地下變電站、地下停車(chē)場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù)、地下廣場(chǎng)等。
隧道之所以在近幾年迅猛的發(fā)展,是因?yàn)樗歇?dú)特的優(yōu)點(diǎn):
首先,利用隧道可以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)輸線路直線等穿越山嶺而不必盤(pán)山繞嶺。
其次,隧道還可以改善線路中的車(chē)輛運(yùn)行情況和提高線路的運(yùn)行能力。
其三,隧道是一項(xiàng)隱蔽在地下、水下或山體內(nèi)部的重要結(jié)構(gòu)。
其四,隧道在具有以上功能的同時(shí),還存在有另一重要特點(diǎn)就是它不占據(jù)地面空間,這等于無(wú)形中增加了城市的有效面積,對(duì)于人口擁擠、道路密集、交通繁忙的城市來(lái)說(shuō),無(wú)疑是十分重要的。
最后,城市地下隧道的興起,也帶動(dòng)了整個(gè)城市地下工程的發(fā)展。
隧道是地下工程的一種,而礦井和巷道同樣是地下工程的重要組成部分。礦井的建設(shè)和施工比隧道更困難,因?yàn)樗挥谳^深的地下,地質(zhì)條件更復(fù)雜和施工技術(shù)不完善!
我們這次實(shí)習(xí),主要是焦晉高速隧道工程和趙固煤礦的礦井建設(shè)。
第二節(jié) 隧道工程
我們這次實(shí)習(xí)地點(diǎn)是焦晉高速的隧道工程,特別是牛郎河隧道,它是焦晉隧道中工程量最大,地質(zhì)條件最復(fù)雜,施工最困難的最長(zhǎng)的隧道。
1、焦晉高速
1.1、概況
焦作至?xí)x城高速公路(焦作境),是經(jīng)國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)立項(xiàng)的河南省重點(diǎn)工程,也是國(guó)內(nèi)第一條由地、市級(jí)公路局自籌資金、自行建設(shè)、自主管理的跨省高速公路。焦晉高速(焦作境)穿梭在太行山崇山峻嶺之中,懸掛于縣崖峭壁之上,地質(zhì)條件復(fù)雜,施工場(chǎng)地狹小,施工難度前所未有。去年年底全線通車(chē)的河南焦作至?xí)x城高速公路,由于采用了多項(xiàng)諸如煤炭采空區(qū)注漿加固等先進(jìn)技術(shù),使這條穿越太行山的高速公路成為國(guó)內(nèi)先進(jìn)筑路技術(shù)的實(shí)驗(yàn)示范基地。
焦作至?xí)x城高速公路(焦作至省界段)雖然只有短短的17.036公里,但因穿越太行山,地形復(fù)雜,地質(zhì)
10 條件十分惡劣,全線從起點(diǎn)到終點(diǎn)總落差達(dá)566米,有大中型橋梁22座,隧道7座,并有多處穿越孤峰的橋隧工程,施工難度極大。具體表現(xiàn)為橋墩高、擋墻高,其中最高的橋墩達(dá)83米,有“河南第一墩”之稱;最高的擋墻高達(dá)30米,接近工程規(guī)范極限,技術(shù)要求極高。省界至?xí)x城段有隧道10座,其中牛郎河隧道是焦晉高速最長(zhǎng)的隧道,約為3900米。
1.2、成果
為了優(yōu)質(zhì)完成工程建設(shè),工程業(yè)主單位———焦作市公路局在設(shè)計(jì)過(guò)程中,先后采取了紅外遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航攝像技術(shù)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造、巖石進(jìn)行科學(xué)分析,并普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)線路、橋隧、擋墻,使所有工程設(shè)計(jì)都達(dá)到了科學(xué)化和標(biāo)準(zhǔn)化。開(kāi)工以后,工程指揮部相繼聘請(qǐng)了省內(nèi)外8名筑路工程專家成立了工程技術(shù)專家組,針對(duì)工程建設(shè)中出現(xiàn)的技術(shù)難題,定期召開(kāi)科研論證例會(huì)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
在治理大面積煤礦采空區(qū)時(shí),工程施工單位在有關(guān)專家的幫助下,采用最先進(jìn)的鉆孔注漿施工方法實(shí)施治理,共鉆孔912個(gè),注漿近12萬(wàn)立方米,從根本上解決了采空區(qū)地表不規(guī)則沉降這一難題。其他如橋梁高墩滑模頂升、隧道淺埋偏壓和膨脹土路基處理等高新技術(shù)的相繼采用,使該工程的各分項(xiàng)工程合格率達(dá)到100%,優(yōu)良率達(dá)到90%。
2、牛郎河隧道
2.1、概況
牛郎河隧道進(jìn)口位于張莊河附近,出口位于牛郎河村,屬越嶺特長(zhǎng)
隧道,為雙線、雙洞、雙車(chē)道、雙側(cè)電纜槽和排水溝的隧道。其中左線起訖里程lk26 415~lk30 370,全長(zhǎng)3955m;右線里程rk26 405~rk30 300,全長(zhǎng)3895m。
牛郎河隧道地處太行山中低山區(qū),海拔高度介于724m~1046m之間,隧址區(qū)地形起伏較大。地勢(shì)陡峭,相對(duì)高差320m。隧道最大埋深280m。區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育,多呈“u”及“v”型谷。
2.2、工程地質(zhì)條件
隧道進(jìn)口隧址區(qū)主要穿越中奧陶統(tǒng)上馬家溝組第三巖性段中厚層灰?guī)r及第四薄層泥灰?guī)r,巖層產(chǎn)狀平緩,近于水平。地表覆蓋薄層第四系殘坡積地層。進(jìn)口80m屬ⅲ類圍巖,薄泥層灰?guī)r,強(qiáng)~弱風(fēng)化,硬質(zhì)巖組。發(fā)育兩組節(jié)理,巖體較破碎,呈碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu),圍巖穩(wěn)定性差。中間ⅳ圍巖,中厚層灰?guī)r,微風(fēng)化~新鮮巖石,硬質(zhì)巖組, 單斜構(gòu)造,產(chǎn)狀平緩。受構(gòu)造影響較重,節(jié)理較發(fā)育,呈_型張性節(jié)理,節(jié)理走向分別5°~7°和290°,節(jié)理寬度約1~1.5cm,貫通性良好,由黃粘土殘積物充填,層間結(jié)合性差。巖體呈塊碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)塊狀砌體結(jié)構(gòu),圍巖穩(wěn)定性一般。地下水主要為巖溶水和基巖裂隙水,呈滴水狀或涌水狀。
2.3、施工概況
根據(jù)隧址區(qū)地形、地貌及地質(zhì)條件,兩端接線工程量和隧道照明的需求,隧道進(jìn)、出口段平面線形分別設(shè)置為半徑
1 9 10 r-2500m、r-1500m的不設(shè)超高的平曲線,洞身段均為直線,主要是考慮減少隧道長(zhǎng)度和有利于通風(fēng)而為之。左洞縱坡為-1.90%的單坡,右洞縱坡為-2.654%和-1.89%的合成坡。依救援逃逸的需求,隧道內(nèi)布設(shè)車(chē)行橫洞3道、人行橫洞3道。另外,左、右洞內(nèi)各設(shè)置4處應(yīng)急停車(chē)帶。牛郎河隧道采用分離式斷面,兩洞凈間距約30m,其建筑限界為:凈寬9.75m(0.75 0.25 0.50 3.752 0.50 0.25),凈高5m。洞內(nèi)設(shè)單側(cè)檢修道,高0.40m,隧道內(nèi)輪廓為單心圓。應(yīng)急停車(chē)帶處的內(nèi)輪廓為三心圓。除明洞外,隧道襯砌結(jié)構(gòu)系按natm原理,采用以柔性支護(hù)體系為主要受力結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌,即以噴、錨、網(wǎng)、格柵或型鋼鋼架等為初期支護(hù),模筑混凝土或模筑鋼筋混凝土為二次襯砌,并在兩者之間敷設(shè)防水板。這種支護(hù)方式既能充分維護(hù)和利用圍巖的自承能力,減薄襯砌厚度,又便于機(jī)械化快速施工有利于保證施工安全和工程質(zhì)量。隧道內(nèi)設(shè)置有電光照明、全射流風(fēng)機(jī)縱向式通風(fēng)、消防、監(jiān)控通訊以及配套的養(yǎng)管設(shè)施。
牛郎河隧道采用分離式、雙洞、雙車(chē)道布置,兩洞凈距30m。隧道凈寬9.75m,凈高6.8m。隧道內(nèi)輪廊為r=527cm單心圓。本標(biāo)段左、右線各設(shè)緊急停車(chē)帶兩處,行車(chē)方向右側(cè)加寬2.5m,凈寬12.25m,內(nèi)輪廊為三心圓。車(chē)行橫洞、人行橫洞各兩處,洞門(mén)為端墻式。隧道以柔性支護(hù)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌為主要受力結(jié)構(gòu),即以噴錨,鋼筋網(wǎng),鋼格柵支撐、噴25#防水混凝土為初期支護(hù),模注混凝土為二次支護(hù),并敷設(shè)防水層防水;路面為25cm厚35#混凝土,上鋪7cm瀝青混凝土作為上路面。隧道采用新奧法施工技術(shù),利用大型配套施工機(jī)械施工作業(yè)生產(chǎn)線。ⅲ類圍巖采用上半斷面開(kāi)挖法作業(yè),ⅳ圍巖采用全斷面光面爆破法開(kāi)挖,洞口段采用上半斷面弧形導(dǎo)坑開(kāi)挖先拱后墻法施工,并且打入間距為50cm、長(zhǎng)度為5m錨桿三排;明洞采用明挖方法施工。不良地質(zhì)采用短循環(huán)、弱爆破、超前錨桿、強(qiáng)支撐方法。ⅲ類圍巖開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺1.5m~2.0m,ⅳ類圍巖循環(huán)進(jìn)尺2.5m~3.0m。裝碴運(yùn)輸采用無(wú)軌裝碴,無(wú)軌運(yùn)輸方案。二次襯砌采用自行全液壓整體模板臺(tái)車(chē)施工方案。
2.4、新奧法施工
新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱, 原 文 是 ew austria tu elling method 簡(jiǎn)稱 atm , 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(guò)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)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(shuō)在所有重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工程中都離不開(kāi)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。
2.4.1、新奧法施工特點(diǎn)
一、及時(shí)性
新奧法施工采用噴錨支護(hù)為主要手段,可以最大限度地緊跟開(kāi)挖作業(yè)面施工,因此可以利用開(kāi)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。
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。
二、封閉性
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
10 剝落,制止膨脹巖體的潮解和膨脹,保護(hù)原有巖體強(qiáng)度。
巷道開(kāi)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(kāi),導(dǎo)致圍巖失去穩(wěn)定。
三、粘結(jié)性
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:
① 聯(lián)鎖作用,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(kāi)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。
②復(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)。
③增加作用。開(kāi)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,消除因巖面不評(píng)引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象,避免過(guò)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。
四、柔性
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(lái)越大的支護(hù)反力,能夠抑制圍巖產(chǎn)生過(guò)大變形,防止圍巖發(fā)生松動(dòng)破壞。
2.4.2、新奧法理論要點(diǎn)及施工要點(diǎn)
一、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(lái)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。
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。
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(lái)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巖本身的承載力。
二、保護(hù)巷道圍巖自身的承載能力
新奧法施工在巷道開(kāi)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(kāi)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。
三、允許圍巖有一定量的變形,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。
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(guò)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(lái)自巷道的巨大壓力,更進(jìn)一步減輕支護(hù)荷載。
2.4.3、新奧法的主要支護(hù)手段與施工順序
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
3 9 10 性支護(hù)結(jié)構(gòu),允許圍巖有一定的協(xié)調(diào)變形,而不使支護(hù)結(jié)構(gòu)承受過(guò)大的壓力。
施工順序可以概括為:開(kāi)挖→一次支護(hù)→二次支護(hù)。
一、開(kāi)挖
開(kāi)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(kāi)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(kāi)挖應(yīng)采用灌面爆破(控制爆破)或機(jī)械開(kāi)挖,并盡量采用全斷面開(kāi)挖,地質(zhì)條件較差時(shí)可以采用分塊多次開(kāi)挖。一次開(kāi)挖長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)巖質(zhì)條件和開(kāi)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(kāi)挖長(zhǎng)度可大一些,全斷面開(kāi)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.米。
二、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(kāi)挖后,應(yīng)盡快地噴一層薄層混凝土(3-5mm),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(kāi)挖的渣堆上進(jìn)行的,待把未被渣堆覆蓋的開(kāi)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(kāi)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。
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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(lái)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。
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。
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
10 的穩(wěn)定。
2.4.4、新奧法適用范圍
① 具有較長(zhǎng)自穩(wěn)時(shí)間的中等巖體;
② 弱膠結(jié)的砂和石礫以及不穩(wěn)定的礫巖;
③ 強(qiáng)風(fēng)化的巖石;
④ 剛塑性的粘土泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r;
⑤ 堅(jiān)硬粘土,也有帶堅(jiān)硬夾層的粘土;
⑥ 微裂隙的,但很少粘土的巖體;
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;在下述條件下應(yīng)用新奧法必須與一些輔助方法相配合
① 有強(qiáng)烈地壓顯現(xiàn)的巖體;
② 膨脹性巖體(要與仰拱與底部錨桿相配合);
③ 在一些松散巖體中,要與鋼背板與之配合;
④ 在蠕動(dòng)性巖體中,要與凍結(jié)法或預(yù)加固法等配合;
在下列場(chǎng)合中應(yīng)用應(yīng)慎重
① 大量涌水的巖體;
② 由于涌水會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的圍巖;
③ 極為破碎,錨桿鉆孔、安裝都極為困難的巖體;
④ 開(kāi)挖面完全不能自穩(wěn)的巖體等。
2.4.5、新奧法的缺點(diǎn)主要有
① 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(méi)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)。
② 開(kāi)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(wèn)題;
③ 用能控制的施工量測(cè),往往給施工帶來(lái)不便;
④ 干噴射帶來(lái)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
5 9 10 點(diǎn),但在同樣條件下,不如干噴那樣有效的支護(hù)巖體。
新奧法施工是從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出來(lái)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(lái),經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,通過(guò)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。
不可否認(rèn),新奧法也存在不少缺點(diǎn),不過(guò)經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員和科技工的共同努力一定可以把新奧法不斷完善,在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中發(fā)揮更加重要的作用。
除此之外隧道掘進(jìn)還有盾構(gòu)法、明挖法和沉管法施工技術(shù)。
盾構(gòu)是一種鋼制活動(dòng)防護(hù)裝置或支撐,是通過(guò)軟弱含水層,特別是河底、海底,以及城市中心區(qū)修建隧道的一種機(jī)械。在他的掩護(hù)下,頭部可以安全的開(kāi)挖地層,尾部可迅速地拼裝隧道永久襯砌,并將襯砌與土層之間的空隙壓漿填實(shí)。盾構(gòu)推進(jìn)主要依靠盾構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的千斤頂,如此不斷開(kāi)挖不斷拼裝,并不斷推進(jìn),借助盾構(gòu)這種施工機(jī)械可用較快的速度完成隧道施工作業(yè)循環(huán),直至隧道建成。
盾構(gòu)的種類按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和開(kāi)挖方式可分為:
①手掘式盾構(gòu):有敞開(kāi)式、正面支撐式和棚式,此類盾構(gòu)輔以氣壓法或降水法等疏干地層的措施并使用必要的正面支撐后,可適用于各種地層中,特別是地下障礙較多的地層;在精心施工的條件下,亦可將地表變形控制到中等或較小的程度。