浅析小香山隧道施工技术吴征旭

1中文摘要隧道设计与施工着眼点,主要在于如何防坍塌、防水及提高施工速度。几十年来,我们虽然在隧道设计理论和施工技术上都取得了很大的进步,特别是目前的施工机械化程度己远远超过了20世纪50年代。但至20世纪70年代末以前,我国在隧道建设中,基本上仍然停留在传统的设计理论与施工方法上。在矿山法施工中,实施新奥法的技术措施主要有四项,即控制爆破、喷锚支护、应力与变形量测以及二次衬砌。施工时隧道断面一般分为上下两部分或全断面一次开挖成型。由于以喷锚支护代替传统的木支撑,不仅有利于去护作业的机械化,而且洞内净空宽敞,也极有利于各种作业的大型机械配套施工,充分体现了主动型的新型支护技术的优越性。隧道采用复合式衬砌结构,亦即开挖后先用喷锚进行第一次支护,然后通过量测并待围岩变形基本稳定后,再修筑模筑混凝土衬砌,习惯上称为二次支护。关键词：锚杆超前支护二次衬砌监控量测2AbstractTunnelDesignandConstructionfocus,mainlyhowtopreventcollapse,water,andimproveconstructionspeed。Fordecades,thoughweinthetunneldesigntheoryandconstructiontechnologyhavemadegreatprogress,especiallyintheconstructionofthepresentlevelofmechanizationhasbeenfarfarmorethan50yearsofthe20thcentury。Buttothelate20thcentury,70beforetheconstructionofthetunnel,stilllargelyremaininthetraditionaldesigntheoryandconstructionmethods。inmineconstructionmethod,theimplementationofthenewAustrianlaw,technicalmeasuresTherearefour,namely,controlledblasting,shotcretesupport,stressanddeformationmeasurementsandthesecondarylining。constructionofthetunnelsectionisgenerallydividedintotwopartsorthewholecross-sectionforminganexcavation。duetotheanchorinsteadofthetraditionalspraywoodensupport,notonlyhelptoprotectthemechanizationofoperations,andthespaciousheadroominside,butalsoisconducivetosupportingavarietyofoperatingheavymachineryconstruction,fullyreflectsthenewinitiativetosupporttechnology-basedadvantages。Tunnelcompositeliningstructure,whichafterthefirstexcavationcarriedoutbysprayingthefirstanchorsupport,andthenthroughthesurroundingrockdeformationtobemeasuredandstable,andthenbuilt3themodelbuiltofconcretelining,customarilyreferredtoassecondarysupport。KeyWords:Boltadvancesupportsecondaryliningmonitoringandmeas4目录第1章绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６1.1整体式混凝土衬砌．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６1.1.1直墙式衬砌．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６1.1.2曲墙式衬砌．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６1.2装配式衬砌．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６1.3喷锚支护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７1.4复合式衬砌．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７第2章工程概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８2.1设计概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８2.2隧道地质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８2.2.1工程地质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８2.2.2水文地质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８2.3结构形式及支护参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８2.4总体施工方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９第3章主要施工方法与施工工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1初期支护与超前支护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1.1喷射混凝土施工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1.2锚杆施工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．133.1.3格栅拱架、型钢支撑的加工与安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．133.1.4超前支护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.2模筑衬砌及仰拱施工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．153.2.1立模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．163.2.2钢筋加工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1653.2.3灌筑混凝土．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．173.2.4二衬质量管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．183.2.5仰拱、铺底施工工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．183.3内部装饰施工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．193.3.1隧道全断面喷涂防火涂料；．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．193.3.2防火涂料性能要求：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．193.3.3内部装饰的施工工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19第4章监控量测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．204.1观测数据的整理.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．214.2资料整理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．224.3调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．224.4参数调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．224.5隧道施工测量与控制测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．224.5.1控制测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．224.5.2施工测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．224.5.3作业要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．234.6确保隧道施工安全的措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．234.6.1落实各项安全管理制度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．234.6.2重视目测观察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．234.6.3洞口段施工安全措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．234.6.4锚杆施工安全．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．244.6.5喷射混凝土施工安全措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2464.7格栅施工安全．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．254.8二次衬砌施工安全．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25第5章总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28第1章绪论隧道开挖以后,为了保持围岩的稳定性,一般需要进行支护(衬砌)。隧道衬砌的构造与围岩的级别和施工方法是密切相关的,归纳起来,可以有以下几种。1.1整体式混凝土衬砌它是指就地灌注混凝土(钢筋混凝土)衬砌,也称模筑混凝土衬砌。其工艺流程为:立模、灌注、养护、拆模。模筑衬砌的特点:对地质条件适应性强,易于按需要成型,整体性好,抗渗性强,而且可以适合多种施工条件,如可用木模板、钢模板或模板台车等。因而,在我国铁路隧道工程中广泛采用。依照不同的地质条件,或是按照不同的围岩级别,又有直墙式和曲墙式两种形式。71.1.1直墙式衬砌直墙式衬砌适用于地质条件比较好,以垂直围岩压力为主而水平围岩压力较小的情况。主要适用于2,3级围岩,个别情况也适用于4级围岩,4级围岩的衬砌结构形式以曲墙式为主,所谓个别情况是指在一座隧道内,大部分为4级以下围岩,仅个别地段是4级围岩。为施工方便,该段也可采用直墙式。直墙式衬砌由上部拱圈、两侧竖直边墙和下部铺底三部分组合而成。1.1.2曲墙式衬砌曲墙式衬砌适用于地质条件比较差,有较大水平围岩压力的4级及以上的围岩。它由顶部拱圈、侧面曲边墙和底部仰拱组成。除在4级围岩无地下水,且基础不产生沉陷的情况下可以不设仰拱,只做平铺底外,一般均设仰拱,以抵抗底部围岩压力和防止衬砌沉降,使衬砌形成一个环状的封闭整体结构,以提高衬砌的承载力。1.2装配式衬砌整体式混凝土衬砌虽然在我国被广泛地采用