隧道开挖方法有哪些？

北极的狼 2024-05-28 17:22:40

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1、全断面开挖法　　全断面开挖是按照设计轮廓一破成形，然后衬砌的施工方法。　　适用条件：　　(1)i~iv级围岩，在用于ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。　　(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。　　(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。　　全断面法施工特点　　(1)开挖断面与作业空间大、干扰小；　　(2)有条件充分使用机械，减少人力；　　(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件；　　(4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。　　2、台阶法施工　　台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进　　的施工方法；按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计，又有三台阶临时仰拱法，甚至多台阶法。至于施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定：　　⑴初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短；　　⑵上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。　　在软弱围岩中应以前一条为主，兼顾后者，确保施工安全。在围岩条件较好时，主要是考虑如何更好的发挥机械效率，保证施工的经济性，故只要考虑后一条件。　　台阶开挖法的优缺点：台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速度。但上、下部作业有干扰；台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全，但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。　　台阶开挖时应注意以下几点：　　(1)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合为—个工作面进行同步掘进；长台阶基本上拉开，干扰较小；而短台阶干扰就较大，要注意作业组织。对于长度较短的隧道，可将上半断面贯通后，再进行下半断面施工。　　(2)下部开挖时，应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好，则可以分段顺序开挖；若围岩稳定性较差，则应缩短下部掘进循环进尺；若稳定性更差，则可以左右错开，或先拉中槽后挖边帮。　　(3)下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土，并按规定做初期支护。　　(4)量测工作必须及时，以观察拱顶，拱脚和边墙中部位移值，当发现速率增大立即进行仰拱封闭。　　3、环形开挖留核心土法　　（1）0环形开挖进尺宜为0.5-1.0m，核心土面积应不小于整个断面面积的50%　　（2）开挖后应及时施工喷锚支护、安装钢架支撑，相邻钢架必须用钢筋连接，并应按施工要求设计施工锁角锚杆。　　（3）围岩地质条件差，自稳时间短时，开挖前应按设计要求进行超前支护。　　（4）核心土与下台阶开挖应再上台阶支护完成后、喷射混凝土达到设计强度的70%　　4、中隔壁法（cd法）　　cd法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法，主要应用于双线隧道ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道（ⅳ级围岩）地段。　　　　5、交叉中隔壁法（crd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。　　在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。　　6、双侧壁导坑法　　（1）侧壁导坑开挖后方可进行下一步开挖。地质条件差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱。　　（2）各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺。　　（3）应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后在进行另一侧开挖。　　（4）左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15米。　　（5）当开挖形成全断面时应及时完成全断面初期支护闭合。　　（6）中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。 20210311

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