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谢家峒隧道介绍关于隧道技术的分部开挖法

(2020-09-30 10:27:25)

谢家峒隧道介绍关于隧道技术的分部开挖法

谢家洞隧道表示分部开挖法可分为几种变化方案:过去一般分为台阶分部开挖法、单侧壁导坑法,双侧壁导坑法,现在随着洞跨的变大和施工技术的发展又有CD法、CRD法、中洞法。

1、台阶分部开挖法又称环形开挖留核心土法,一般将断面分成为环形拱部、上部核心土、下部台阶等几部分。根据断面的大小,环形拱部又可分成几块交替开挖。环形开挖进尺为0.5~1.0m,不宜过长。上部核心土和下台阶的距离,一般双线隧道为一倍洞跨,单线隧道为两倍洞跨。

由于拱形开挖高度较小,或地层松软锚杆不易成型,所以施工中不设或少设锚杆。

在台阶分部开挖法中,因为上部留有核心土支挡着开挖面,而且能迅速及时地建造拱部初期支护,所以开挖工作面稳定性好。和台阶法一样,核心土和下部开挖都是在拱部初期支护保护下进行的,施工安全性好。这种方法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩中。

台阶分部开挖法的主要优点是;与超短台阶法相比,台阶长度可以加长,减少上下台阶施工干扰,而与下述的侧壁导坑法相比,施工机械化程度较高,施工速度可加快。

采用台阶分部开挖时应注意下列问题:虽然核心土增强了开挖面的稳定,但开挖中围岩要经受多次扰动,而且断面分块多,支护结构形成全断面封闭的时间长,这些都有可能使围岩变形增大。因此,它常要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。

2、单侧壁导坑法

这种方法一般是将断面分成三块:侧壁导坑、上台阶、下台阶。侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用,并考虑机械设备和施工条件而定。一般侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽,高度以到起拱线为宜.这样,导坑可分二次开挖和支护。不需要架设工作平台,人工架立钢支撑也较方便。导坑与台阶的距离没有硬性规定,但一般应以导坑施工和台阶施工不发生干扰为原则,所以在短隧道中可先挖通导坑,而后再开挖台阶。上、下台阶的距离则视围岩情况参照短台阶法或超短台阶法拟定。

单侧壁导坑法一般是将断面分成3块或4块,每步开挖的宽度较小.而且封闭型的导坑初期支护承载能力大,所以,单侧整导坑法适用于断面跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。

3、双侧壁导坑法又称眼镜工法。是先开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的施工方法。当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。现场实测表明;双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的12

这种方法在一般是将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土、下台阶。导坑尺寸拟定的原则同前,但宽度不宜超过断面最大跨度的13。左、右侧导坑错开的距离,应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。

双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初期支护全断面闭合的时间长,但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。

双侧壁导坑法施工安全,但速度较慢,成本较高。

4CD

是在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁墙,然后再开挖另一侧的施工方法。当采用CD法难确保掌子面的稳定时,应改为CRD,这样可以大大缩短断面封闭时间。

5CRD法是在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道一侧的一或二部分,施作部分中隔壁和横隔板,再开挖隧道另一侧的一或二部分,完成横隔板施工;然后再开挖最先施工一侧的最后部分,并延长中隔壁,最后开挖剩余部分的施工方法。采用短台阶法难确保掌子面的稳定时,宜采用分部尺寸小的CRD法,该工法对控制变形是比较有利的。

CD 法是“Center Diaphragm”的简称,而CRD法则是“Cross Diaphragm” 的简称。两者既有联系又有区别。它们都用于比较软弱地层中而且是大断面隧道的场合。而前者是在用钢支撑和喷混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法;后者则是用隔壁和仰拱把断面上下、左右分割闭合进行开挖的方法,是在地质条件要求分部断面及时封闭的条件下采用的方法。因此,CRD法与CD法唯一的区别是在施工过程中每一步,都要求用临时仰拱封闭断面。

CRD法或CD法中,一个关键问题是拆除中壁。一般说,中壁拆除时期应在全断面闭合后,各断面的位移充分稳定后,才能拆除。

在中壁拆除作业的施工管理中最重要的问题是判定中壁拆除时间和中壁拆除后的安全性。一般,在隧道施工中维护断面的稳定基本上是通过拱顶下沉和净空收敛来判定的。因此,在中壁法中,中壁的拆除时间的判定和作业的安全性基准,也是以这种方法为依据的。

6中洞法是在连拱隧道或单线隧道的喇叭口地段,先开挖两洞之间中隔墙部分,并完成中隔墙混凝土浇筑后,再进行左右两洞开挖的施工方法。

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