软弱围岩ⅡⅢ快速施工技术研究1.docx
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软弱围岩ⅡⅢ快速施工技术研究1
软弱围岩(Ⅱ、Ⅲ)快速施工技术研究
一、概述
国道310主干线天谗公路唐家风台隧道位于甘肃省天水北山唐家风台嘴,隧道全长2225m,为甘肃省目前在建的最长的公路隧道。
该隧道地质条件复杂,岩石受地质构造影响严重,地处秦岭褶皱带内,由于受南北向挤压,山体两侧坡脚处均存在压扭性区域大断裂,岩性为黑云母二长片麻岩少量石英闪长岩,岩体节理发育,石质破碎,隧道范围内断层泥及影响带长达10~15m以上,数量达13条,在我处承担进口1112.5m的区段中,围岩类别除34米Ⅳ类围岩外,其余均为Ⅱ、Ⅲ类围岩。
水文地质条件亦较差,全洞均有不同程度的渗水、淋水,局部有涌水现象,最大涌水量1500T/d,隧道施工点区域地震裂度为8度。
该隧道为二级汽车专用公路隧道,开挖最大跨度12.60m。
最大高度8.5m。
衬砌后最大跨度为10.26m。
路面至拱顶高度为7.0m。
衬砌断面采用等截面三心圆拱式、曲式。
Ⅱ、Ⅲ类围岩设计支护参数为:
①Ⅱ类:
Φ42×400管棚注浆支护,WTD25×350注浆系统锚杆,喷射砼20,衬砌砼,8=60,②Ⅲ类:
初期支护为WTD25×300系统锚杆,喷射砼12,挂设25×25钢筋网,二次初砌砼50。
二、施工技术方案的选定
根据唐家风台隧道工程地质、施工技术条件和隧道断面大的特点,结合我处工程机械设备情况,经过我们反复研究论证,拟选用如下施工方案。
㈠开挖:
采用上下如阶分三步作业法:
1、施工工艺见图1:
2、爆破采用预裂爆破或光面爆破,根据具体围岩情况调整相应爆破方法。
3、运输采用无轨运输,侧卸装载机ZL40B配同4台15T自卸车出碴。
㈡支护:
主要采用钢支撑、铺设钢筋网同喷射砼的联体使用。
突出喷射砼工艺,采用半湿式法,力争使喷射砼工艺效果达到较理想水平。
㈢仰拱超前紧跟下台阶,意在使初期支护及时闭合成环,重新分布围岩应力,同时为隧道运输提供良好的路面,减少轮胎磨损,节约成本,铺造洞内环境。
㈣隧道防水设施
隧道全断面铺设PVC板复合土工布。
施工缝处施工中埋式止水带,确保整个洞子无渗水。
㈤隧道二次衬砌
拟采用大型液压自行式衬砌台车全断面衬砌。
砼采用工厂机械化技术。
㈥加强围岩量测,及时反馈信息,调整支护参数。
三、施工方案的组织实施
施工方案选定后,一般情况不再做较大的变动,但由于隧道围岩类别预测不可能断全部正确,因而施工方法也根据具体的石质情况作以灵活应用。
唐家风台隧道通过全洞施工过程看,石质基本上是Ⅱ、Ⅲ类但Ⅱ、Ⅲ界限并不成区段性,交错进行。
一会Ⅱ类,一会Ⅲ类,也会出现3~5米的硬质石层。
石质就化很快,而上下台阶分三步作业法成功地处理好了这一难点。
每排炮后,技术人员立即到现场,观察掌子面石质变化情况。
石质变软,立即加密超前锚杆,加强初期支护;石质变硬,则相应减弱超前支护,加快掘进迅度。
喷射砼采用半湿式喷射法,施作方便,操作容易且效果较好。
由于该隧道岩层倾向与隧道走向成45°角。
在施作锚杆方面,我们把系统锚杆超前施作与超前锚杆一道形成预支护体系这样既使永久性支护与超前支护一起固结围岩,扩大固结围岩半径,保证了开挖安全。
同时缩短支护时间,提高了支护体系的承载能力。
在锚杆选择上,一般地段我们选用钢筋锚杆,局部软弱段采用了WTD25注锚杆,该锚杆能把浆液压入周围岩体裂隙中,起到了加固围岩作用,从而也提高了锚杆和锚固力。
试验数据表明,该锚杆在Ⅱ、Ⅲ类围岩中的拉拔力平均在10~15T之间,很好的满足了规范要求。
隧道开挖爆破采用光面爆破及预裂爆破相结合的方式。
由于石质松散,Ⅱ类围岩段采用只放掏心炮,周边眼不装药的爆破方式,取得了良好的效果。
由于周边也有双超前预支护措施,放炮后,岩体顺周边眼成环落下,开挖轮廓线得了较好的控制,超挖量基本上控制在10cm之内。
Ⅲ类围岩段采用光面爆破,主要控制好周边眼距及装药量。
周边眼距20~30cm,采用导爆索起爆,进尺控制在1.5以内,经过不断调试,限得了较好的效果,炮眼残痕率达70%以上。
隧道在衬砌上打用全自动液压台车。
在衬砌前,坚持采用仰拱先行紧跟下台阶的施工方法。
既及时封闭初期支护成应力环,又为洞内车辆运行铺造环境,同时又便于衬砌台车作业,台车衬砌主要是机械设备配设好。
本隧道配有两台6输送车及两台江HB-30砼输送泵,搅拌站由500L强制式搅拌机带自动计量体系组成,较好地完成了本隧道衬砌施工任务。
月衬砌速度达100以上,砼质量也达到了内实外美,广受赞誉。
四、围岩监控量测
围岩监控量测是新奥法施工中的重要组成部分。
在施工中我们严格按设计布设测点。
同时又根据围岩情况加设测点。
监控项目及频率见下表:
监控项目及频率见下表:
量测项目
每段相隔距离
每段安设
量测频率
0~15天
16~30天
31天以后
隧道内地质及支护况的观察
全隧道
各掌子面
1次/天
1次/天
1次/天
隧道变位测定
每5~20米
水平收剑
3对测点
1~2次/天
1次/天
1次/天
拱顶下沉
每5~20米
3点
1~2次/天
1次/天
1次/天
锚杆拉拔
每300根
3根
量测注意事项:
①为取得开挖后围岩早期状态变化数据,各项测点应尽量靠近开挖面布置。
(1~2m)在爆破前读取初次读数。
②周边收剑,拱顶下沉各项测点应尽量集中断面布设,以便量测成果的协调分析,综合运用。
③量测时先把钢尺拉开停放一段时间,以便钢尺温度与环境温度基本相一致。
尽量减少人为量测误差。
拱顶下沉量测时选用固定点,尽可能放在洞外硬质岩或坚固的地方。
量测的数据要进行快速准确分析,确定相应的应力函数曲线。
从而作出相应的断,反馈信息。
调整支护参数,保证隧道施工安全。
五、实施效果
通过上述施工方案在唐家风台隧道的实施,达到了预期的效果:
Ⅱ、Ⅲ类围岩的掘进支护速度达到了月平均75米,率先出口段580m达界里程,由于围岩量测及时准确,全洞无一次大型塌方发生,保证了效益。
大型衬砌台车作业保证砼质量,真正达到了内实外美,多次受到甲方表扬和赞誉,为我局、处创誉甘肃、立足西北市场打下了良好的基础。
六、效益分析
1、该施工技术保证了施工进度,提前到位,节约人工及获取各种奖金30万元。
2、该技术保证了施工质量,分项工程优良率达95%以上,获取5%质量奖励金约150万元。
3、开挖采用双超前支护技术,减少超挖量2/m。
节约成本约70万元。
4、仰拱先行紧跟下台阶技术,铺造成了路内环境。
为各种车辆运行提供了良好的路面,减少了轮胎磨损,节约成本约10万元。
5、由于工期和质量均得到保证,从而也获得了良好的社会信誉。
七、几点体会
1、软弱围岩的施工必须重视超前支护的作用,开挖前应做好超前支护工作。
超前支护的施作要根据围岩情况、(岩层走向、倾向)作相应地灵活的调整。
2、软岩施工要抓一个“稳”字,做到施工稳扎稳打,不可盲目进,急于求成,而是稳中求快。
3、要切实按照“短进尺、多循环、弱爆破、紧支护”的原理施工,初期支护要连接成环,互成整体。
4、上下台阶分三步作业法在极弱地段可加设台阶或预留核心土,施工方法要根据石质情况而定,不可拘泥定格。
5、隧道施工中要逐步掌握围岩超前预报:
建议在以后的施工中加强这一方面的设备及研究,这对软质围岩隧道的快速施工是很必要的和很有益的。
光面爆破在唐家风台隧道中的应用
摘要:
光面爆破是通过选择合理的施工方法及爆破参数,以达到爆破后围岩面平顺规则,轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术,本文着重介绍天(水)—(口)公路天(水)秦(安)段唐家风台隧道在Ⅱ、Ⅲ类围岩大断面开挖中进行光面爆破设计施工等有关情况。
关键词:
光面爆破Ⅱ、Ⅲ类围岩大断面开挖
1、前言
⒈⒈爆破对隧道围岩的影响
隧道爆破施工对软弱围岩的扰动破坏是十分明显的,其直接破坏一般可分为两部分:
压缩剥落区(周边眼以外围岩被爆落的范围)及破坏区(裂隙生成及扩展区);扰动影响区则主要指存在爆破震动效应的范围。
在装药直径一定的情况,使炮孔直径达到某一数值时,作用在炮孔壁上的爆破轰压力刚好等于周围岩石的应力值,这种状态下的不偶合系数称为临界不偶合系数。
通过以上分析可知,只要选择适合的炸药及不偶合系数,从理论上讲,炮孔装药爆破后,围岩中不产生破碎或不受过大的破坏则是可能的。
⒈⒉光面爆破原理
光面爆破的破岩机理目前仍在探索中,一般认为炸药起爆时对岩体裁产生两种效应:
一是药包爆炸瞬间的冲击应力波效应;二是爆炸气体膨胀作功的准静态作用。
当隧道开挖周边轮廓线上两相邻炮孔爆炸后,由于采用不偶合装药结构,作用于炮孔壁上的最大切向拉力大大降低,当不偶合系数达到某一临界值时,炮孔周围出现破碎,由于最大主拉应力作用,仅主要在本邻炮孔中心的连线上产生裂缝,这时,又因爆炸气体准静压力作用,岩石产生径向开裂,形成平整的爆裂面。
2、唐家风台隧道Ⅱ、Ⅲ类围岩大断面光面爆破设计与施工情况
⒉⒈工程项目及地质情况简介
⒉⒈⒈工程概况
唐家风台隧道位于甘肃天水市境内,属Ⅱ级公路隧道,隧道全长2225米,开挖宽度(最大)12.4米,高度8.6米,为天公路控制工程。
⒉⒈⒉地质情况
隧道处于秦岭褶皱带内,由于受南北挤压,山体两侧坡脚处均存在区域性大断裂,性质为扭压性,岩性以黑云母二长片麻岩少量石英闪长岩为主,节理裂隙发育,石质较为破碎,含裂隙水及局部涌水。
⒉⒉开挖爆破方案的确定
由于唐家风台隧道开挖宽度为12.4米,且Ⅱ、Ⅲ类软弱围岩占96%以上,因此采用上下台阶光面爆破开挖方法,在局部地段,如围岩相当软弱,且有泥层并伴有裂缝水时采用三台阶开挖。
⒉⒊炮孔布置
⒉⒊⒈掏槽方式的选定
掏槽眼爆破效果的好坏直接影响到炮孔利用率(周边轮廓线及进尺),根据唐家风台隧道开挖跨度大及钻孔设备情况,采用斜眼掏槽且掌子面一侧掏槽孔底与对应一侧掌子面脚边的连线成直角,这样的掏槽效果尤佳(掏眼布置见下图)
⒉⒊⒉周边孔爆破参数的选择
光爆参数主要与地质条件、围岩状况,其次是炸药的品种与性质、隧道断面形尺寸、装药及起爆方法有关。
W=(10~20)dN=E/W=0.7~1.0q=0.33ekWc
式中:
d-炮孔直径e-炸药换算系数k-标准漏爆破时单位体积耗药量c-荷载阻抗系数
确定参安息以理论为依据,通过实际施工和综合分析对比,找出最佳值,具体做法是根据岩性及钻孔直径诈先定出最小抵抗线Wt炮孔密集系数N,试爆后观察周边情况增减E值,调整W和q值,一直到效果满意为止。
根据理论分析及工程类比,在上台阶开挖时,我们选择如下参数:
1、开挖断面(m2):
495、眼深(m):
25
2、炮孔直径(mm):
426、炮孔数量(个):
27
3、最小抵抗W(cm):
707、装药集中度(kg/m):
0.5
4、周边眼间距E(cm):
55破8、起爆方式:
25药间隔装药、传爆起爆
爆破效果:
平均欠挖10cm,最大超挖30cm,炮眼利用率80%,半眼残留25%,据此我们分析:
因围岩为黑褐色片麻岩,节理裂隙发育,爆轰气体沿节理裂隙扩逸而局部装药过大,从而造成爆破效果不佳,为此重新调整参数如下:
1、开挖断面(m2):
495、眼深(m):
2.5
2、炮孔直径(mm):
426、炮孔数量(个):
29
3、最小抵抗W(cm):
707、装药集中度(kg/m):
0.3
4、周边眼间距E(cm):
458、起爆方式:
25药间隔装药、传爆线起爆
爆破效果:
开挖周边轮廓呈锯齿状,平均线性超挖5~10cm,最大超挖15cm,炮根10cm,半眼残留率65%,经找顶后,轮廓线基本满足设计要求,认为该爆破参数适宜。
装药参数表
项目
炮孔名称
炮孔
毫秒雷管
装药
备注
编号
个数
(个)
深度
(m)
段别
数量
每孔装药(kg)
总装药量(kg)
掏槽眼
1
6
2.7
1
6
2.0
12
反向装药
附助掏槽眼
2
6
2.7
3
6
2.0
12
掘进眼
3
10
2.5
5
10
1.2
12
掘进眼
4
4
2.5
7
4
1.0
4
掘进眼
5
7
2.5
9
7
1.0
7
掘进眼
6
15
2.5
11
15
0.6
9
底眼
7
7
2.5
13
9
1.8
12.6
周边眼
8
29
2.5
15
2
0.25
7.25
25药卷
底角眼
9
2
2.5
15
2
2.0
4
小计
1
84
1
1
61
1
79.85
⒉⒋钻爆器材
钻孔使用手持气腿式YT-28型岩机钻眼,钻头为直径400mm的一字型合金钻头。
炸药选用西安庆华电器制造厂出产的2#岩石硝铵炸药(32)及乳化炸药(25)引爆雷管为8#工业纸壳火雷管,周边眼采用传爆线传爆,其它炮孔为毫秒延期导爆管雷管起爆,整个断面共使用8个段别。
⒉⒌施工中的技术措施
⒉⒌⒈对爆破作业人员进行岗前安全技能培训,以提高钻爆质量。
⒉⒌⒉提高布眼精度,测量班严密量测,画出周边轮廓线及周边眼及掏槽眼位置。
⒉⒌⒊爆破技术人员跟班,保证施钻准、平、直及搂设计装药。
⒉⒌⒋严格控制周边眼药量,采用小直径药间隔装药,严密堵塞炮孔,保证炮孔利用率。
⒉⒌⒌严格控制起爆顺序,减少围岩的制影响。
⒉⒌⒍掏槽采用反向装药,保证掏槽效果。
⒉⒌⒎及时进行爆破效果分析,根据具体情况及时调整爆破参数及相应施工措施。
3、光面爆破实施效果
唐家风台隧道进口段在DK12+000~DK13+112.5区段内,进行了Ⅲ类围岩光面爆破,炮眼利用率在85~95之间,开挖轮廓线闰顺规则,拱部平均线性超挖12cm,最大超挖20cm。
半眼线残留率65%以上,除少数半眼中有纵向裂纹外,其余未发现明显裂纹。
由此可见,在唐家风台隧道施工中,光面爆破是比较成功的,对安全质量的保证及该隧道创优提供了必要的先决条件。
4、结论与展望
根据新奥法施工原则,是通过光面爆破控制对围岩的扰动破坏,配合喷锚支护控制受扰动区内围岩的变形成永久性支撑面,减小二次衬砌上的初始应力,从而节约支撑材料,因此,光面爆破已成为软弱围岩隧道施工的重要环节。
随着新技术的进步,经过技术人员的共同努力探索,光面爆破将会有进一步发展。
双超前支护方法在软弱围岩施工的应用
内容提要:
本文主要介绍双超前支护法在隧道施工中的应用及有关方法、注意事项。
关键词:
双超前支护、软弱围岩、施工应用。
一、前言
当前,随着三臂、四臂液压钻孔台车在隧道施工中的广泛应用,随着光面爆破技术的日臻完善,硬质围岩的施工方法及进度已不是隧道难点问题。
从而隧道施工竞争重点转向于两支队伍对软弱围岩的施工。
这里笔者通过在唐家风台隧道中的实践应用,提出一种新的施工思路—双超前支护法,以备同行借鉴参考。
二、工程概况
天馋公路唐家风台隧道是甘肃省目前最长的公路隧道,全长2225m。
该隧道穿越天水市北山唐家风台嘴,处于秦岭褶皱带内。
由于受南北带挤压,山体两侧坡脚处均存在于区域性大断裂。
性质为压扭性,新构造运动较为活跃,全洞共有十三条断层带,除34m的IV类围岩外,其余均为Ⅱ、Ⅲ类围岩,石质破碎,稳定性差,水文地质条件也较差。
全洞均有不同程度的渗水,淋水,局部有涌水现象,最大涌水量1500T/d。
隧道施工点区域地震裂度为8度。
三、双超前支护法的应用
1、双超前支护法机理:
其实质为超前锚杆超前系统锚杆与钢支撑及喷射砼的联合使用,突出系统锚杆的超前施作。
由于Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖后支护受力多为松荼压力,仅使用超前锚杆,开挖后难以承受上承自重压力,易产生局部超前锚杆被压拔出来或者严重变形,导致局部塌方。
而系统锚杆的超前施作,扩大了固结范围,减少了超前锚杆的受力,从而也保证了开挖后的稳定性。
2、施工工艺
①材料:
超前锚杆采用22或者25螺纹钢,L=3.5m锚固剂锚固。
系统锚杆WTD25注浆锚杆,L=3.5m水泥砂浆锚固。
支撑用118型钢钢架或格栅钢架。
②布置:
超前锚杆间距一般情况每30cm一根,外插角3°-5°,搭接长度为1.8m~2.3m。
系统锚杆间距80-120cm,梅花型布置,前倾角45°。
(与隧道走向角)。
搭接长度150cm。
见布置图。
③工艺流程
架立格栅钢架(或钢拱架)→超前锚杆孔→→
→喷射混凝土→开挖→下一循环挂设钢筋网
3、与之相匹配的施工方案
根据公路隧道断面宽大的特点,我们采用上下导坑分三步作业的施工方法。
工艺如下图:
开挖1→支护Ⅱ→开挖3→支护Ⅳ→开挖5→支护Ⅵ→仰拱Ⅶ→全断面衬砌Ⅷ
4、应用效果
从唐家风台隧道进口段1112.5米的Ⅱ、Ⅲ类围岩施工过程看,双超前支护法及匹配施工方案取得了明显的施工效果,具体表现在以下几个方面:
①施工方法简单易行,无复杂机械设备。
②施工速度快,与传统的小导管注浆法比较,大大缩小了工序时间。
该隧道前期使用小导管注浆,由于石质中中含有较多黑云母、闪长岩、粘土,注浆效果不好,工序时间长,月进度仅30米。
而改用双超前支护法后,月进尺迅速提高到70米。
随着该支柱的不断熟练至九月份进尺超过80m/月,创国内Ⅱ类围岩施工较好①水平。
③开挖轮廓线控制好。
由于超前锚杆外插角仅3°-5°,进尺100cm左右,则开挖断面超挖量仅为5cm,弧形极易控制。
④支护效果好,不易塌方。
开挖后断面形状好,超前锚杆与网片易连接,喷射砼粘结好,支护相当稳固。
⑤降低了工程成本及造价。
用超前锚杆代替了小导管注浆,极大地降低了工程成本,为单位赢得了效益。
四、注意事项
1.由于超前锚杆本身承载力右线,施工中切忌放大炮,以免产生塌方。
施工中应用弱爆破,短进尺,多循环,紧支护(喷混凝土)的方法。
爆破尽量采用只放掏心炮,周遍眼不装药,眼距要加密,自然震裂成环落下,以减少对围岩的扰动。
2.切忌大进尺。
超前锚杆搭接长度一般为锚杆本身长度的2/3。
如进尺大,易拔出锚杆而造成塌方。
3.作好锚杆与格栅拱架(型钢拱架)的焊接工作。
确定好超前锚杆的搭接场地及进尺,则本身超前系统的薄弱环节就转移到锚杆后端与支撑的连接上,如焊接不牢固,易产生锚杆后端脱落钢只车工内而造成掌子面小塌方。
严重的可砸跨钢支架,形成大塌方。
4.系统锚杆及超前锚杆施做部位要因地制宜,灵活多变,个别地段特软弱破碎围岩锚杆要加密(10-15m间距),围岩相对比较好的地段可适当减少锚杆或间距增大。
每排炮过后,技术人员应到现场根据实际情况决定是否加密锚杆和加密部位。
5.刚直厂间距也应根据围岩状况相应变更,但最大间距不应超过1榀/1.5m。
钢支架必须坐落在基岩上或加以锁脚锚杆。
6.此方法受岩层走向及系统锚杆设计方向变化,不能够定格。
双超前支护法打破常规思路,即提高了工序质量又缩短了工序时间,加快了施工进度。
2.双超前支护法应选择合理的施工方案。
支护与掘进衬砌方案有机的结合起来,才能达到最佳效果。
3.该施工方法根据围岩情况作合理的调整,必要时超前锚杆应改为超前小导管。
总之对隧道围堰的分析要准确及时,再确定相应施工防范,以保证施工安全。
4.施工技术人员要经常深入现场,作好围岩观察记录和围岩监控量测,掌握二次衬砌时机,及时施做,保证隧道整体安全和质量。
当然,双超前支护法仅在唐家风台隧道的施工中取得初步效果,它本身有许多缺陷,还需要我们再今后的施工中不断完善、改进,才能发挥更大的效率。
软弱围岩(Ⅱ、Ⅲ类)公路隧道上下台阶分三步作业施工工法
一、前言
随着党中央“加快基础建设,拉动经济发展”和“西部大开发”战略的实施,我国的公路事业取得了蓬勃的发展,同样公路隧道的发展已进入一个暂新的时代。
而软质围岩的公路隧道施工方法主要有台阶法、双侧壁导坑法,在工程时间中我们发现这些方法的工效远不能满足当前施工竞争的需要。
我们在天搀公路唐家风台隧道的施工中寻求到了一种效率高、节约机械,施工速度快的软弱围岩施工的方法—上下台阶分三步作业施工的方法,较好的解决了软岩掘进速度慢的难题。
Ⅱ、Ⅲ类围岩的掘进速度超过了75m/月。
取得了良好的经济效益和社会信誉。
本工法是根据唐家风台隧道的施工实践编制而成。
二、工法特点
1.施工简便、工序程序清晰明了、操作性强、易推广。
2.施工空间的、上下台阶平行作业、互不干扰,整体向前、完整性好。
3.机械设备不作特殊要求、利用率高。
4.超前支护与初期支护双重作用、安全性好。
5.在石质突变阶段能迅速调整施工方法、能预防坍塌、保证进度、工期保证性强。
6.混凝土仰拱及填充施做既保证了初期住户及时封闭、仰制围堰变位,又妥善解决了道路路面、减少了机械车辆轮胎的磨损、节约了成本。
三、适用范围
本工法适用于公路、铁路双线隧道及其他大跨度地下工程及隧洞。
(主要Ⅱ、Ⅲ类围岩段)。
四、工艺原理
上下台阶分三步作业法是把隧道断面化分为上下两台阶,下台阶又分为左右两部开挖,一部分作为上台阶施工行车道,另一部分紧随上台阶开挖的施工方法。
超前支护保证开挖稳定安全,初期支护及时施做封闭围岩。
仰拱及填充紧跟下台阶,与初期支护及早形成闭合应力环。
围岩监控量测及时调整支护参数及二次衬砌时机从而保证了施工安全和质量。
五、施工工艺
(一)施工流程图
(二)施工要点
1.开挖:
施工上台阶开挖前,一般都应进行超前预支护,Ⅱ类围岩多用小导管注浆,小导管采用ф42或ф32无缝钢管,长度为3~4m为宜,搭接长度不小于1m。
Ⅲ类围岩采用钢筋锚杆,用锚固剂锚固较好。
钢筋规格为ф25,长度3~3.5m,搭接长度1.5m以上。
开挖顺序见上述流程图。
开挖方法视围岩情况用人工风镐或光面爆破,以光面爆破为主。
循环进尺控制在1.0~1.5m为宜。
2.初期支护
掌子面放炮后,应迅速进行初期支护,Ⅱ、Ⅲ类围岩施工初期支护主要有以下几种形式:
⑴钢支撑
⑵系统锚杆
⑶挂设钢筋网
⑷施喷混凝土
一般情况四种形式联合作用,其施工顺序如下图2:
(1)处喷混凝土
隧道掌子面开挖出后,及时施喷混凝土封闭岩面至关重要,喷射混凝土采用半湿式喷射法,施工流程图见图3:
简要工艺;先用高压风吹净岩面,喷射部位分段、片、块进行。
自下部起,水平方向旋转移动,往返一次喷射,逐渐向上移行。
对受喷面凹处应先喷找平后,再按顺序喷射,喷嘴方法采用堆喷,料束运行轨迹为环行旋转水平移动,并一圈压半圈,使喷面混凝土一堆压一堆。
减少回弹量,增强了喷射效果。
(2)架立钢支架
钢支架Ⅱ类一般采用Ⅰ18型钢支撑,间距1榀/1m或1榀/0.75m。
相邻两支撑间应用直径不小于ф22的钢筋连接起来,连接筋间距1m。
威严嘎嘎拟制家采用钢筋格栅,间距以1榀/1.5m为宜,连接筋用ф22的钢筋,间距1m~1.58m。
(3)施做系统锚杆及超前锚杆
系统锚杆及超前锚杆采用ф25钢筋,系统锚杆长度Ⅱ类L=3.5m,Ⅲ类L=3m,间距1.0~1.2m,梅花型不止。
超前锚杆在开挖中已介绍,这里不再重述。
值得强调的是超前锚杆及系统锚杆一起施做,这样可以节约时间,且能增加超前锚杆锚固时间及开挖时锚固力。
(4)挂设钢筋网及复喷混凝土
钢筋网为ф6~ф10的钢筋焊接而成。
铺设前应加工成1m×1m的网片,网格间距20×20cm。
视情况适当加密或加大间距,沿受喷面随形状起伏铺设,其间距应控制在3cm以内。
随后复喷二次混凝土至设计厚度,进入下一循环。
3.仰拱及填充超前施作
下台阶开挖支护后,仰拱及填充应紧跟,并分左右两边进行。
一边作为行车道,另一边施作仰拱。
待混凝土凝固强度达到了70%以上,改变行车道,可施作另一边仰拱。
仰拱超前施作成功解决了道路路面问题,同时也为隧道内环境改善提供了必要的条件。
4.混凝土衬砌
新奥
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