隧道开挖方案设计样本.docx
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隧道开挖方案设计样本
1.线路概况
招兵沟隧道地处河北省承德市丰宁县胡麻营沟乡境内,设计为双线隧道。
进口里程为DK217+694,出口里程为DK218+000,全长306m。
正洞围岩情况:
Ⅴ级围岩占47%,Ⅳ级围岩占28%,Ⅲ级围岩占25%。
该隧道为曲线隧道,隧道内纵坡为单向上坡。
隧道出口处植被较茂盛,地表土层相对较厚。
隧道出口位于山谷,交通不便,洞口和弃碴场需自523县道新修施工便道约3.3km。
现场施工场地较为狭小,均需移挖作填,临建土方工程较大。
施工所用水源采用自钻井,施工场地较为狭小,无不良地质状况。
本隧道位于燕山山脉西段低中山区,区内山峰林立资源丰富,地表水较为丰富,生态环境脆弱,施工期间需做好环境保护,水土保持工作,设置环保机构和专职环保人员,针对便道、弃土、弃碴等临时工程制定详细的保护方案,贯穿整个施工期间。
1.1地形地貌
地形起伏较大,山上植被覆盖较少。
隧道进出口处自然坡度20°～45°,自然条件不好。
1.2工程地质
隧道地层岩性:
隧道地层为片麻岩。
洞身主要位于片麻岩中,灰色,弱风化,节理裂缝隙较发育,岩体呈块状、碎石状结构。
1.3水文地质
本隧道地下水类型主要为基岩裂隙水。
基岩裂隙水:
由于该隧道围岩多为片麻岩,雨季地下水会对施工造成较大影响。
2.隧道开挖方案
2.1明洞及洞门开挖方案
明洞段开挖先进行仰坡锚喷加固后,采用明挖的方式进行开挖洞门为翼墙式洞门（w=170）。
洞口结构段施工测量放样,确定洞口准确位置。
并详细计算各段的坐标及尺寸,做好与之相应的模板及支撑的设计。
2.2进洞方案
首先开挖并施作洞口边仰坡截水沟,以截排地表水,截水天沟距边仰坡开挖边缘不小于10m,沟底纵坡不小于1‰。
排水沟与路基排水系统相衔接。
机械或人工不能直接开挖的土石方,采用浅孔台阶控制爆破开挖。
开挖形成的坡面按设计要求及时进行封闭防护,避免长时间暴露,造成坡面坍塌。
对开挖面进行注浆封闭,并及时施工支护。
2.3台阶法开挖方案
本隧道Ⅲ级围岩共71m,Ⅳ级围岩总长度为91m,Ⅴ级围岩总长度为144m,采用台阶法开挖。
2.3.1开挖工艺流程
台阶法开挖施工工艺流程见下图。
台阶法开挖施工工艺流程图
2.3.2施工工艺
台阶法开挖施工工序见下图。
台阶法开挖施工工艺流程图
2.3.3施工方法
步骤
示意图
说明
第
一
步
钻眼爆破,台阶法开挖。
根据地质情况,必要时先施作拱部超前小导管,然后开
挖1部土石方,及时施作初喷4cm厚微纤维砼,再图纸要求施作锚杆;再安装格栅钢架;挂钢筋网;最后复喷砼至设计厚度,上断面每循
环进尺为２.5m
第
二
步
钻眼爆破,台阶法开挖。
待1部进尺6-10m后,及时开挖2部土石方,并及时施作初喷4cm厚微纤维砼,然后在边墙按图纸要求施作锚杆;接长格栅钢架;在拱墙、仰拱挂钢筋网;最后复喷砼至设计厚度,下断面开挖距
第
三
步
仰拱、结构防水及二次衬砌:
初期支护完成后,可根据实际情况安排施工仰拱,仰拱完成后及时进行仰拱
填充,之后按要求施作结构防水设施,主要是铺设防水板、横纵透水盲管、安装施工缝止水带,待结构防水设施安装完成后绑扎二衬钢筋、液压衬砌台车就位进行二衬砼浇筑。
第
四
步
水沟电缆槽:
待洞内其
她土建工程完成后,及时施作水沟电缆槽,采用隧道全长连续施作,以利控制其线型和几何尺寸
3.新奥法施工方案设计
3.1 新奥法施工总体原则
以往,人们都认为在地层中开挖坑道必然要引起围岩坍塌掉落,开挖的断面越大,坍塌的范围也越大。
因此,传统的隧道结构设计方法是将围岩看成是必然要松弛塌落,而成为作用于支护结构上的荷载。
传统的隧道施工方法则是将隧道断面分成为若干小块进行开挖,随挖随用钢材或木材支撑,然后,从上到下,或从下到上砌筑刚性衬砌。
这也是和当时的机械设备、建筑材料、技术水平相一致的。
近十几年来,岩石锚杆、喷射混凝土的机械和岩石力学方面的进展,人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、崩塌等现象有了深入的认识,为提出新的、经济的隧道施工方法创造了条件。
1963年,由奥地利学者L²腊布兹维奇教授命名为”新奥地利隧道施工法（New Astria Tunnelling Method）”,简称”新奥法（NATM）”正式出台。
它是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段,以锚杆、喷射混凝土为主要支护方法,理论、量测和经验相结合的一种施工方法。
同时又是一系列指导隧道设计和施工的原则,其中包括:
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