隧道双侧壁导坑施工doc.docx
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隧道双侧壁导坑施工doc
隧道双侧壁导坑施工
在隧道施工中，根据地质条件和机械设备情况，隧道设计要求，已总结出许多不同开挖方式：
如全断面开挖、台阶分部开挖，单侧壁开挖、双侧壁开挖等，对于浅埋大跨度及地质条件很差的隧道，双侧壁开挖是一种较为理想的开挖法。
双侧壁导坑适用范围，适用于隧道跨度大、地质条件差，一般Ⅱ～Ⅲ围岩,地表下沉需严格控制了隧道。
一、工艺特点：
1．1以岩体力学为基础，新奥法为指导，充分发挥围岩自承能力及支护能力，确保围岩稳定。
1.2、采用多工序平行交叉作业，避免施工相互干扰。
1.3、施工中各工序安排合理，加强洞内施工管理和围岩监控量测，当变形速率有增大趋势时，应立即采取有效措施，保证围岩和衬砌处于稳定状态。
二、隧道双侧壁施工方法
8
7
6
319413
2105
开挖顺序图
开挖顺序说明:
1、开挖导坑上部开挖
8、中央拱顶支护
2、先行导坑下部开挖
9、中央下部开挖
3、先行驶导坑锚喷锚、钢架支撑，设置临时壁墙支撑
10、中央下部开挖
4、后行导坑上部开挖
11、灌注仰拱砼
5、后行导坑下部开挖
12、拆除临时壁墙
6、后行导坑锚喷喷、钢架支撑，设置临时壁墙支撑
13、灌注全周衬砌
7、中央拱顶开挖
（一）侧壁导坑开挖
先行导坑采用微正台阶法开挖，上半断面超前2.5～3.0米,使用3～4台汽脚式凿岩机钻眼,光面焊,每循环进尺2米,配备正铲侧卸式装载机装碴,自卸汽车运输,为保证施工安全,每循环需作初期支护,侧壁和临时壁墙同时支护,根据地质条件一般采用喷锚+格栅支护,锚杆采用φ22药包锚杆,长度3～3.5米/根,间距1×1米。
格栅支撑按设计要求制作，间距1.0m/榀,每榀间以φ18钢筋纵向连接。
喷砼封闭围岩及格栅，采用多次喷射，总厚度达20厘米以上。
复喷砼要适当推迟，以不影响循环时间。
当先行导坑超前50米后，两侧导坑可同时开挖，后行导坑开挖、支护方式与先行驶导坑相同。
（二）中央部份开挖
在不影响两侧壁导坑道开挖时可进行中央开挖，中央开挖也采用微正台阶法，上部台阶高2.5米,采用5台汽脚式凿岩机钻眼,短进尺弱爆破，开挖成形后及时检查断面尺寸，防止欠挖，及时施作上部支护：
初喷砼、锚杆、架格栅，然后喷射砼封闭。
下部开挖可利用自制汽车台架钻眼，如果中部开挖高度太太，仰拱部份可留下以后开挖。
（三）施工工艺
1．微正台阶施工流程图
2．微正台阶标准作业
施工工序
标准时间（分钟）
施工工序
标准时间（分钟）
1、上部测量
40
7、下部钻锚杆眼、炮眼
200
2、上部钻锚杆眼、炮眼
180
8、下部锚杆
180
3、上部锚杆、架格栅
200
9、下部喷射砼
150
4、上部喷射砼
120
10、装药放炮
120
5、出碴
150
11、通风排烟
20
6、下部测量
40
12、扒碴找顶
90
（四）格栅闭合连接工艺
双侧壁导坑由于分多次开挖，格栅支撑很难闭合成整体，为使格栅能更好地承受围岩压力，需对分部开挖联结处作加强处理，具体方法如下：
工字钢托梁加固锚杆
格栅
两侧接头处采用加强锚杆，长度4米/根，每榀格栅加固不少于3根，锚杆尾部与格栅焊接牢固。
拱部格栅拱脚处增设纵向托梁，托梁用2根16工字钢拼沓而成，长度按格栅纵向间距而定为1米一节，先分节加式好，加工时在两端焊上4个螺栓孔的钢垫板，节与节之间用φ20螺栓联接,格栅拱脚垫板直接与托梁工字钢顶面进行焊接.格栅与托梁联结如下图
格栅
工字钢托梁
工工工工
（五）、仰拱施工
仰拱施工方法应根据围岩情况，监控量测数据判定，若围岩已完全稳定，可先拆除临时壁墙后再施作，这样可减少工序，使仰拱受力更好，若围岩尚未稳定，应分部施工仰拱，按设计要求安装外模，并在临时壁墙1米范围内予埋φ12钢筋,间距0.4米,如图见下页：
:
三、劳动力组织及进度
（一）、劳动力组织
由于双侧壁是由单工序作业（先行导坑开挖）到多工序平行交叉作业，劳动力也由单环布置向多循环布置，整个开挖可由单工序作业人员完成。
仰拱砼
5050
预埋钢筋
双侧壁导坑开挖劳动力布置
工序
人数
工序
人数
1、测量（包括量测）
6
7、风管、水电
12
2、钻孔（包括锚杆）
16
8、领工员
3
3、装药爆破
8
9、锚杆、榭栅加工
6
4、通风排烟
2
10、反挖扒碴
2
5、初期支护
16
11、焊工、修理工
5
6、出碴
6
12、其他
5
开挖劳动力数量合计：
87人
（二）、施工进度
由于该法工序较多，施工时应精心组织，各工种密切配合，搞好工序衔接。
每循环约需求25小时，循环进尺2.0米,则每月进度约55米,从铁山坪隧道实际施工效果看,月进度也在50米以上。
四、机械设备配置
双侧壁导坑开挖主要机械设备
序号
类别
机具名称
规格及型号
单位
数量
1
开挖
汽腿式凿岩机
YT——28
台
8
2
自制汽车台架
台
1
3
装碴
侧卸式装载机
ZL50C
台
2
4
运输
自卸汽车
斯太尔（19.5）
台
3
5
支护
三联机
B8400
台
1
6
自制汽车台架
台
1
7
洞口设备
轴流式通风机
DF—110
台
1
8
电动空压机
41—20/8
台
2
五、工程质量及安全
双侧壁导坑施工应遵循隧道施工质量、验收规范，同时应注意以下几点：
1、侧壁开挖后，中央部份实际处于悬空状态，这部份围岩经开挖已扰动过二次，中部开挖方法不当，易导致临时壁墙破坏。
为此应弱爆破、强支护、勤量测。
2、由于分多次开挖，应加强断面测量工作，防止超欠挖，并配合出碴进行断面检查，清除欠挖，处理危石。
3、临时壁墙的拆除，必须等围岩完全稳定后进行。
4、隧底两隅与侧墙联结处应平顺开挖，避免引起应力集中，当遇变形很大的膨胀性围岩时，两隅应预先打入锚杆或其他措施加固。
隧道开挖中壁导坑施工方法
一、前言
在隧道工程施工中，开挖断面大，岩质差，岩体节理发育，岩层倾角小的隧道，为确保施工安全，保证进度，防止坍塌，根据不同的地质情况，其开挖方式一般有：
单侧壁导坑开挖、双侧壁导坑开挖、中壁导坑开挖，微正台阶开挖等多种开挖方式，其中中壁导坑开挖不失为一种实有有效的方法，能有效的保证施工安全，防止坍方，有效保证施工进度。
二、工艺特点
2.1、分部开挖缩小一次开挖面，Ⅰ部开挖采用了受力最好的圆形开挖面。
2.2、及时锚喷和架设钢支撑，始终让钢支撑形成一个闭合承力环，既充分利用了围岩的自身稳定性，又充分利用了初期支护作用，保证了安全，减少了坍方的发生。
2.3、由于上Ⅰ部初期支护承载力强,扩挖Ⅱ部时,用不着以马口跳槽开挖,待Ⅰ部超前一定距离后,Ⅰ、Ⅱ两部同时开挖、出碴、作初期支护，节约了时间。
2.4、缺点是工序多，循环时间长，爆破对周边围岩产生多次扰动，且中壁临时支护材料浪费大。
三、施工方法
3.1在围岩地质较好时,（Ⅲ）类无水地段）按图一施工。
Ⅱ Ⅰ
初期支护
中隔墙
图一
3.1.1、开挖Ⅰ区
从边侧到横断面中线附近,中隔墙开挖成弧形,按设计断面开挖,进尺控制在2米左右。
3.1.2、及时作Ⅰ区初期支护:
边墙锚喷+钢支撑,锚杆间距1.2×1.0米,长度3米/根,喷射砼厚度应封闭钢支撑,根据具体情况复喷可适当推后,以不影响循环时间,中隔墙素喷砼5～10厘米。
3.1.3、Ⅱ区开挖:
待Ⅰ区超前50米左右时,同时开挖Ⅰ、Ⅱ区按设计断面开挖，进尺控制在2米左右。
3.1.4、及时作Ⅱ区初期支护:
边侧锚喷,安设钢支撑与右侧钢支撑焊接在一起成一闭合承力环.。
3.1.5、二次衬砌及时跟上,滞后开挖距离30米左右。
3.2、围岩地质相对较好时（Ⅲ类有水地段）按图二施工。
ⅡⅠ
临时支护
图二
（1）
3.2.1、开挖Ⅰ区:
同
（一）中1。
3.2.2、Ⅰ区初期支护:
Ⅰ区两侧都同时作锚喷,安设钢支撑,在中点处焊接牢固,成一环形承力环。
3.2.3、Ⅱ区开挖:
同
（一）中3。
3.2.4、Ⅱ区初期支护：
同
（一）4，待遇左、右侧钢支撑焊接好，监控量测数据判定围岩已稳定后，再拆掉中间钢支撑按图二
（2）
图二
（2）
3.2.5、二次衬砌及时跟上，滞后距离2.0米。
3.3、围岩地质较差时，（Ⅱ类围岩地段）,按图三施工（微正台阶）
ⅢⅠⅢⅠ
Ⅳ Ⅱ Ⅳ Ⅱ
图三
（1）图三
（2）
ⅢⅠⅢⅠ
ⅣⅡⅣⅡ
图三（3）图三（4）
图三
（1）Ⅰ部开挖及中部支护进尺1.5m。
右侧和中隔壁都锚喷钢支撑
图三
（2）Ⅱ部开挖及支护Ⅱ部滞后Ⅰ部3m开挖,Ⅱ部右侧锚喷接Ⅰ钢支撑至底部中隔壁只需接Ⅰ钢支撑落至底部。
图三（3）Ⅲ部开挖及支护待遇Ⅰ、Ⅱ部超前50m左右，可同时进行Ⅰ、Ⅱ部与Ⅲ、Ⅳ部的开挖及支护。
Ⅲ部开挖后及时作锚喷安设钢支撑与右则钢支撑焊接牢固。
图三（4）Ⅳ部开挖及支护Ⅳ部滞后Ⅲ部3m开挖。
开挖后及时作锚喷，接Ⅲ钢支撑落运载底部。
3.3.2需设仰拱段时此时作仰拱。
3.3.3待Ⅰ、Ⅱ部超前20m左右，复喷砼，挂防水板，施作二次衬砌。
四、施工工艺流程
以三
（二）型施工为例，简示如下（Ⅰ已超前50m，Ⅰ、Ⅱ同时开挖）
五、机具设备
5．1、加工机械设备表
序号
机械名称
单位
数量
1
气割设备
套
1
2
电焊机
台
1
3
切割机
台
1
5．2、挖装运作业线设备表
序号
工序
机械名称
单位
数量
1
钻孔
轮式液压凿岩台车
套
1
2
钻孔
气腿式凿岩机
台
5
3
装碴
轮式装载机
台
1
4
运碴
自卸汽车
台
3
5．3、喷锚支护作业线
序号
工序
机械名称
单位
数量
1
钻锚杆孔
气腿式凿岩机
台
3
2
喷射砼
三联机
台
1
3
喷射砼
自制汽车台架
台
1
5．4、其它机械
序号
机械名称
单位
数量
1
轴流式通风机
台
1
2
电动空压
台
2
3
箱式变压器
台
1
六、劳动力组织
1、现场领工员3人
8、清理安装风水电等1人
2、测量、量测6人
9、反挖机司机2人
3、锚杆、格栅加工4人
10、出碴车司机10人
4、台车钻孔2人
11、焊工2人
5、风钻钻孔10人
12、喷射工12人
6、装载机司机2人
13、爆破技师1人
7、装锚杆、架钢支撑10人
合计：
76人
七、质量控制和安全要求
7.1、控制超欠挖
7.1.1、根据不同围岩情况，选择合理钻爆参数，完善爆破工艺，全面实行光面爆破，提高爆破质量。
7.1.2、提高测量、钻眼精度，特别是周边的精度，它将直接影响到超挖度，必须按设计轮廓钻眼。
7.1.3、保证周边眼间隔，装药质量，装药前将药卷用竹片加工成药串，炮孔装药量要严格控制，雷管不要混装。
炮口、炮泥堵塞质量要好。
7.1.4、有一套严格的施工管理制度来保证控制超欠挖技术的实施。
7.2、喷射砼质量控制
7.2.1、喷射砼前要将松石、浮碴除掉。
7.2.2、喷射砼施工应达到的平均强度为：
R=0.85Ro+1.65Sn（式中Ro-喷射砼标号,Sn标准差）。
7.2.3、喷射砼厚度一般用钻孔,锤钉等方法检查。
7.2.4、检查喷层是否平顺，有无漏喷、离鼓、裂缝、尺寸断面是否正确。
7.3、锚杆及钢支承质量控制
7.3.1、锚杆孔填塞锚固剂要饱满。
7.3.2、各节钢支撑要焊接或栓接牢固，形成一完整承力环，钢支撑和锚杆也要焊接牢固，拱脚要落在基岩上。
7.4、应用监控量测，及时判断不同围岩的稳定情况，进行施工决策，确保安全。
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