隧道开挖方法及其施工技术要点分析VIP免费

-施工技术与测量技术·隧道开挖方法及其施工技术要点分析董宁，辜文凯(中铁二局第二工程有限公司，~tJll成都610091)【摘要】对隧道开挖方法进行了归纳分类，对钻爆法类不同开挖方法的适用条件、技术要点、设备配置、进度指标进行了分析总结，提出了开挖方法的确定、调整依据。【关键词】隧道开挖；方法；技术；要点【中图分类号】TU455．2隧道统称地下通道。按其使用功能不同，可分为交通隧道、水工隧道、矿山隧道、管线布置隧道；按其所处的位置不同，可分为山岭隧道、跨海隧道、越江隧道；按其埋置深度的不同，可分为深埋隧道、浅埋隧道。隧道的断面净空尺寸及几何特征是由其使用功能和所处的特殊地质环境确定的，其施工开挖掘进方法选择的重要依据也是其断面净空尺寸和地质条件。隧道开挖是施工的重要工序，开挖方法的选择不仅决定隧道的施工进度，而且严重影响到施工安全，科学合理的选择隧道开挖方法十分重要。1隧道开挖方法分类隧道开挖掘进方法分机械掘进与钻爆开挖两大类。其中机械掘进有TBM、盾构两种方式，钻爆法开挖分全断面法、台阶法，其中台阶法又分二台阶、三台阶及三台阶预留核心土法，其它主体方法还有CD、CRD法、双侧壁导坑法、中洞法。本文重点讨论钻爆发开挖常用方法的适用条件极其技术控制要点。隧道开挖方法见图1。隧道开挖方法机械掘进法tT盾B构M法钻爆法全断面法．二台阶法台阶法{主薯留核心土法L三台阶七步开挖法中隔壁法(CD法)交叉中隔壁法(CRD法)双侧壁导坑法中洞法图1隧道开挖方法分类2各类钻爆开挖方法的适用条件及其技术要点2．1全断面法2．1．1全断面法的适用条件全断面开挖法是指按隧道设计轮廓线将其一次爆破成型，再进行下一步工序施工。其适用条件包括较好的围岩级别和适度的开挖断面。而围岩级别低，其自稳性差，若采用全断面开挖必须先行预加固，对施工进度和效益并无益处；断面面积过大，不但对钻爆设备性能有特殊要求，而且起爆【文献标识码】B顺序复杂，雷管段位多，超过常用段位需要生产厂家特制，费用较高，一次起爆药量大，对围岩的扰动较大。对水工隧道来讲，松动圈过大，不但对结构的耐久性有影响，而且加大固结灌浆费用。从施工实践来看，只要满足以下两条件即可考虑采用全断面开挖：①隧道围岩为I、Ⅱ级；②设计断面不大于120m。另外断面面积小于60m的Ⅲ级围岩隧道也可考虑采用全断面开挖。2．1．2全断面法的技术要点(1)地质复核。只要隧道围岩条件许可，工程项目采用全断面开挖比较普遍，但是仅仅根据施工图提供的围岩条件决定开挖方法存在较大的风险，因为全断面开挖对围岩扰动较大，一旦围岩变化而不改变施工方法必然导致事故发生。为此在全断面开挖掘进中有必要开展掌子面地质素描和超前地质预报，掌握隧道围岩实际情况，适时复核围岩级别，一旦出现围岩级别与设计相差较大，需要及时修改开挖方法，减小循环进尺。(2)钻爆方案设计与优化。全断面开挖的另一技术要点是钻爆设计。钻爆质量的好坏对施工进度影响巨大，而钻爆方案的设计不是一成不变的，爆破参数需要在实施过程中不断优化调整，因此方案的设计和优化是动态的。但是许多项目现场别说动态设计了，连基本的爆破方案也没有，全凭开挖工的施工经验。经验丰富的，爆破质量高；经验欠缺的，不但进尺差、爆碴大块率多，连续补炮，有的连成型都困难，严重影响施工进度，因此爆破设计是全断面开挖的技术要点。钻爆方案设计内容包括：掏槽形式确定，炮孔布置(孔眼参数)、数量、深度、角度，装药量与装药结构，起爆方法与起爆顺序。其中孔眼参数与装药量、装药结构需要在钻爆施工过程中不断修正和优化。(3)循环进尺与步距规定。循环进尺需要根据围岩级别、断面尺寸、设备配置条件确定，采用全断面开挖，I、Ⅱ级围岩进尺不得大于3．5m，III级围岩不得大于2．5m；仰拱开[定稿日期]2012—04—20[作者简介]董宁，高级工程师，主要从事隧道及地下工程施工技术研究。四川建筑第32卷6期2012．12167万方数据·施=l=技术与测■搜术j·挖一次开挖长度，Ⅱ级围岩规定为12m，llI围岩为6m；仰拱作业面距开挖掌子面距离规定，采用全断面开挖的I、Ⅱ、Ⅲ级围岩不大于90m；距开挖掌子面最近的衬...