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文檔簡介

1、大斷面隧道CRD法導洞間橫通道施工技術 摘 要 介紹北京地鐵八號線二期出入段線大斷面隧道采用 CRD 法施工時,為解決工期滯后問題,采取橫通道方式從先行一側導洞進入另一側導洞的施工方法,增加了施工作業面,確保了預期目標,為 CRD 法施工大斷面隧道增加作業面,加快施工進度提供了范例。關鍵詞 隧道開挖 CRD 法 施工技術 1 工程概況      北京地鐵八號線二期 02 標段出入段線隧道為雙線單洞馬蹄形斷面,該區段長度 683 5 m。隧道斷面開挖尺寸 8 801 × 11

2、912( m) ,隧道覆土厚度5 3 12 m,縱坡 2、7、30。隧道開挖采用CRD 法施工,共 4 個導洞。導洞臺階法開挖,初期支護為主筋28 鋼格柵 + 22 連接鋼筋 +6 鋼筋網片 +350 mm 厚 C25 噴射混凝土結構,格柵間距50 cm。      隧道自上而下依次是粉質黏土素填土、建筑垃圾雜填土、粉質黏土、粉土、細砂、粉質黏土、黏土、粉土等地層,其中隧道施工所觸及的土層有細砂、粉質黏土及粉土層。      隧道自上而下受潛水、層間水 承壓水影響。潛水主要含水層為粉土、細砂,主

3、要接受側向徑流及大氣降水補給,以側向徑流和自然蒸發為主要排泄方式,水位埋深 7 5 10 5 m,水位處于隧道拱頂上 1 5 3 m; 層間水 承壓水主要賦存在粉土、細砂、粉土、細砂等地層,水位埋深 18 7 25 2 m,水位處于隧道仰拱以下 0 5 3 5 m。潛水主要賦存在隧道上方的粉土及拱頂位置的細砂中,對施工影響很大。 2 施工難點2 1 地層松散,穩定性差出入段線區間隧道位于回龍觀東北角,該區域原為沼澤地帶,得益于城市發展,大量的回填土及垃圾土堆填于此。據水準測量證實,該區域年沉降3 5 cm,證明地層松散,土體穩定性差。2 2 粉砂土極易出

4、現流砂和坍塌隧道拱頂范圍粉土及細砂受潛水控制,施工中流砂嚴重; 受管線影響,隧道馬蹄形斷面拱頂設計平緩,拱頂土體自然成拱力差,特別是粉砂位于拱頂范圍,坍塌嚴重。2 3 工期相當緊張八號線二期計劃 2011 年底通車運營,在工程實施期間,隧道采用兩個豎井對頭掘進,其中北側掘進時地質水文情況相對較好,進度進展正常。而南側隧道掘進中 3 號導洞出現流砂、坍塌等問題進展十分緩慢,致使 3 號導洞滯后 1 號導洞 82 5 m。此時 3 號導洞共計剩余 146 m,必須通過施工橫通道的辦法增加 3 號導洞正線兩個施工作業面,才能同期完成剩余工作量。若按照常規思路組織施工,將無法保證總工期。&#

5、160;3 施工方案及方法      根據現場實際進展情況,為解決工期問題,采用自 1 號導洞開設橫通道進入 3 號導洞正線后,再通過橫通道側壁開門向兩側施工 3 號導洞正線的施工方案。3 1 橫通道位置的確定      在南側 1 號、3 號導洞之間選擇橫通道位置時,遵循以下原則:      ( 1) 要避開地質水文情況較差的地段,宜選擇在地質水文較好的地段。      (

6、2) 要避開對周圍既有建筑物( 高壓鐵塔) 的影響。      ( 3) 各導洞均衡生產,注意導洞間安全距離。      結合各導洞施工位置,經過施工及環境安全風險評估,橫通道位置開設在兩個高壓鐵塔之間的CDK0 + 423 位置。此段地質較好,且避開高壓鐵塔位置,此位置處于南側 2 號導洞后 10 m,距離南北兩側各 73 m,與各導洞均有安全距離,可形成 3 號導洞 4 號工作面均衡施工狀態。      橫通道開設位置與環境關系見圖 1,橫通

7、道開設位置與各導洞關系見圖 2。3 2 橫通道選擇      橫通道高度選擇以全包 3 號導洞初期支護及臨時仰拱,在橫通道形成體系后,使通道范圍內 3 號導洞初期支護體系與通道支護體系共同受力; 通道選擇平拱直墻形式,主要降低 1 號導洞進入 3 號導洞開設馬頭門上挑時帶來的施工難度; 橫通道內寬度2 m,并在中部設置臨時橫撐,可以有效減小開挖量,達到快封閉目的,降低土體擾動,控制沉降、變形; 橫通道采用統一矩形斷面形式,并不隨 3 號導洞弧拱,主要降低施工及格柵加工難度,通道與導洞弧拱多余部位采用噴射混凝土回填。 

8、0;    橫通道長 6 366 m,寬 2 6 m,高 5 258 m,采用C25 噴射混凝土作為初期支護,厚度 300 mm,中部設 200 厚臨時橫撐。3 3 正線 1 導洞進入橫通道馬頭門開設      ( 1) 土體加固。對橫通道開設范圍及其兩側2 m范圍的 1、3 導洞拱頂 2 m 范圍土體進行加固,加固自地面向下鉆孔注漿,按照1 m 間距梅花形布置,注水泥漿液,漿液壓力 0 5 1 0 MPa。      ( 2) 馬頭門加固。在

9、1 導洞橫通道位置設置I 20 門框架進行馬頭門加固,并噴射砼 250 mm 與1、3 導洞臨時中隔墻連接,加強馬頭門開設后 1 號導洞支護體系,防止馬頭門開設時 1 導洞側向壓力過大,造成 1 導洞初期支護變形、破壞。      ( 3) 檢測點埋設。橫通道范圍對應 1 導洞拱頂埋設沉降觀測及收斂測點,采集初始數據,以便對橫通道施工時對沉降、檢測進行檢測,信息化施工。      ( 4) 橫通道上導洞馬頭門施工。破除橫通道上導洞上臺階格柵位置的中隔壁混凝土,中部中隔壁部分混凝土預留,上挑直接開

10、挖至第一榀格柵位置,邊開挖邊掛網噴射混凝土封閉。上臺階開挖分三部分,分別為側壁、側壁及拱頂三步,第一榀格柵安裝亦分三部分,并跟隨開挖后安裝、封閉; 第一榀格柵噴砼后,即可留核心土依次開挖,至上臺階施工 2 m 后,破除上臺部分 1、3 導洞中隔壁預留混凝土及下臺階兩側混凝土,預留下臺階中部混凝土,下臺階第一榀格柵只施工兩側壁,暫不施工橫隔板,等后續橫隔板施工2 m 后,再進行施工。施工順序見圖 3。      ( 5) 橫通道下導洞馬頭門施工。橫通道上導洞臺階距離保持 2 m,施工至端頭墻封閉后,再進行下臺階馬頭門施工,下導洞馬頭門開設與上導洞

11、下臺階方法相同。具體施工方法見圖 4。3 4 橫通道進入 3 導洞馬頭門開設      橫通道開挖完成后,按照一般正線馬頭門開設方式施工 3 導洞,具體如下:      ( 1) 同時安裝橫通道內 3 導洞 3 榀格柵,并與 1號導洞格柵連接牢固,噴射混凝土封閉。      ( 2) 3 導洞馬頭門及正洞先施工一側,待一側導洞完成 5 m 后,方可施工另一側。      ( 3

12、) 按照 3 號導洞正線格柵位置,破除橫通道側壁混凝土,嵌入格柵并封閉,破除上臺階范圍的橫通道側壁混凝土,施工上臺階 5 m 后,封閉掌子面,施工下臺階,并確保上下臺階距離控制在 2 3 m。3 5 監控量測      橫通道施工共計 7 d,地面、洞內、高壓鐵塔、管線監測數據處于受控狀態,施工狀態良好。 4 施工效果      采用橫通道方式由先行一側的導洞進入另一側導洞,增加兩個施工作業面,在出入段線區間實施中發揮了重要作用。從通道施工至164 m 導洞完成,僅

13、用時 37 d,比原計劃兩個作業面施工提前32 d,而后續 4 號導洞借鑒 3 號導洞成功經驗,也采取了自 2 導洞進入 4 導洞方案,使隧道各導洞施工進度加快,有效利用了隧道內各導洞時間及空間效應,提前完成初期支護任務。      導洞之間橫通道段施工技術的成功應用,具有廣泛的推廣意義,特別是在地鐵建設處于城市中心地帶,由于征地拆遷難度加大,可利用空間有限,工期壓力緊的情況下,合理利用已成型導洞或隧道進入另一導洞或另一單線隧道施工,為加快施工進度,解決工期問題提供了一個途徑。文章來源: 鐵道建筑技術原作者:王路路1)  s

14、hallow excavation CRD method 淺埋暗挖CRD法2)  Shallow tunnel construction method 淺埋暗挖法例句>>3)  shallow tunneling method 淺埋暗挖法1.According to the engineering characteristics of underground pedestrian passageway in Wuhan theatre with shallow burial depth and actions o

15、f frequent moving loads the applications of open-cut method,pipe jacking method,shield driving method and shallow tunneling method are analyzed.針對武漢劇院地下人行通道工程埋深淺、路面活載作用頻繁的特點,對明挖法、頂管法、盾構法和淺埋暗挖法進行了分析,根據工程特點及難點,確定采用淺埋暗挖法施工,并介紹了其具體施工方法,為類似工程提供參考借鑒。2.This method,which combines“top-down method”

16、and “shallow tunneling method”,possesses the advantages,such as economization, safety and rapid construction,ect,and it can be applied to large underground engineering in the flourishing area of city.“暗挖逆筑法”在暗挖條件下進行逆筑施工 ,有機地結合了“逆筑法”和“淺埋暗挖法” ,具有經濟、安全、施工速度快等特點 ,能較好地適用城市繁華地區大型地下工程的施工。更多例句>>4)

17、0; shallow tunnelling method 淺埋暗挖法1.Zhang Zizhong station on metro line 5 in Beijing is a large-span embedded metro station, and is constructed withshallow tunnelling method which needs to control the settlement of free surface strictly.北京地鐵五號線張自忠路站為大跨暗挖車站,采用淺埋暗挖法施工,對地表沉降控制要求嚴格。2.The

18、pith and marrow of this method is the combination of both the traditional "cover and excavation up-down method" and the "shallow tunnelling method", the latter is used: for constructing beam foundation.北京地鐵天安門東站柱下梁式基礎蓋挖逆作法的精髓是:把傳統的“蓋挖逆作法”和“淺埋暗挖法”進行了有機的結合,并在暗挖條件下成功地運用了“柱下梁式基礎”型式。3

19、.Zhang Zizhong station on metro line 5 in Beijing is a large-span embedded metro station,and is constructed withshallow tunnelling method which needs to control the settlement of free surface strictly.北京地鐵五號線張自忠路站為大跨暗挖車站,采用淺埋暗挖法施工,對地表沉降控制要求嚴格。更多例句>>5)  mining method for shallow

20、tunnels 淺埋暗挖法例句>>6)  shallow mining method 淺埋暗挖法1.Application of Shallow Mining Method to Shihuang Tunnel in Chongqing; 淺埋暗挖法施工技術在重慶石黃隧道的應用2.Reasons, Regularity and Control Measures of Ground Settlement due to Tunnel Excavation by Shallow Mining Method;淺埋暗挖法隧道施工引起地面沉降的

21、原因規律及控制措施3.Taking the subway tunnel of Theater-Science Building Section in Shengzhen City as an example ,the article introduces the monitoring measurement technique in the construction of subway tunnel by shallow mining methodat moisture-rich soft stratum ,and provides some regular conclusions

22、to the similar project for reference .文章以深圳地鐵大劇院-科學館區間隧道為例,對在富水軟弱地層中采用淺埋暗挖法施工地鐵隧道的監控量測技術進行了介紹,并提出了一些規律性的結論,可供類似工程參考。更多例句>>CD法和CRD法對變形的控制上有什么不同?原來好像聽老師講過說CRD法對水平變形控制較好,CD法對豎直變形控制較好,記不大清了,有人能幫解釋下嗎?高鉉清2010-06-16 00:51CRD垂直沉降都應該好。mjq2403012010-06-16 08:11CD法與CRD法的聯系:  中隔壁法(CD法)可適用于級圍巖的淺埋

23、雙線隧道;交叉中隔壁法(CRD)可適用于級圍巖淺埋的雙線隧道或多線隧道。  CD法與CRD法的區別:  1、開挖順序:CD法先開挖隧道的一側,并施作中隔壁墻,然后再開挖另一側的施工方法;CRD法先開挖隧道一側的一或二部分,施作部分中隔壁和橫隔板,再開挖隧道另一側的一或二部分,完成橫隔板施工,然后再開挖最先施工一側的最后部分,并延長中隔壁,最后開挖剩余部分的施工方法。  2、臨時支護:CD法是用鋼支撐和噴射混凝土的隔壁分割開進行開挖的方法,一般臨時仰拱沒有橫撐;CRD法用隔壁和仰拱把斷面上下、左右分割進行開挖的方法,是在地質條件要求分部

24、開挖及時封閉的條件下采用的,一般臨時仰拱有橫撐。  CRD和CD法的區別是在施工過程的每一步,都要求用臨時仰拱(橫撐)閉合。  CRD法的臨時支護較CD法要求高。 隧道CRD法施工技術的應用2013-11-11 15:55:27 來源:百度文庫以新建宜河高速公路第4合同段都甘隧道隧道施工為例,介紹大跨度隧道采用CRD法的施工技術及具體步驟,論述了施工要點及超前地質預報方法。 1.工程概況新建宜河高速公路第4合同段都甘隧道位于德勝鎮境內都甘村附近,全長1217m。里程:左線ZK43+928ZK44+513,右線K43+930K

25、44+562。隧道左線ZK44+158+289、右線K43+165+293段共259米為級圍巖,隧道穿越地層圍巖巖性以三疊系砂質板巖及變質砂巖為主,弱風化,強卸荷,結構面發育,以層理為主,面多張開,走向與洞向夾角3540°,垂直及水平埋深小,節理發育,圍巖破碎,裂隙水發育,圍巖穩定性差,為確保施工的安全,確保隧道二次襯砌的質量,該類圍巖地段隧道開挖按CRD法施工。2.CRD工法的特點CRD工法又名“交叉中隔壁工法”。該方法以地層預加固為前提,以錨、網噴支護為基礎,充分發揮加固后的地層與初期支護體系共同受力,承受外部荷載,以監控量測手段指導施工,控制初期支護結構的拱頂沉降和收斂,確保開

26、挖洞室的安全。該工點具有以下特點:CRD法充分利用了中隔壁和臨時仰拱的支撐作用,并輔以超前注漿小導管超前支護、掛網和鋼架噴砼等支護手段,由于CRD工法在掘進時對隧道圍巖擾動小,提高了大斷面隧道開挖的安全。且該工法具有結構簡單,施工安全可靠,構件拆裝方便、靈活,經濟效益顯著。該工法采用的支護系統與圍巖形成一個整體,能很好的適應圍巖不同狀況的變化,充分發揮了圍巖的自穩性,提高了隧道施工的安全性。建立圍巖支護結構監控量測系統,隨時掌握施工過程中的動態變化,應用監控量測等信息化管理方法指導施工,合理安排,調整施工工藝和修改設計參數,使整個施工過程處于受控狀態。3.CRD工法施工方法及施工步驟CRD工法

27、遵循“小分塊、短臺階、多循環、快封閉”的施工原則,自上而下步步為營,分塊成環,隨挖隨撐,及時做好初期支護。并待初期支護結構的拱頂沉降和收斂已經穩定后,自下而上拆除初期支護結構中的臨時中隔壁墻及臨時仰拱,再施做外包防水層,施作二次襯砌結構。CRD法施工分四部開挖支護,施工過程中加強對拱腳處理,每側拱腳均設2根鎖腳錨桿,采用42鋼管,長度4.5m。隧道施工中嚴格控制臨時支撐每次拆除長度,并根據現場監測情況進行適當調整;隧道初期支護及二次襯砌背后均回填注漿,注漿管預埋,注漿壓力要控制適當;施工中必須根據監控量測及施工觀測等反饋信息及時調整參數及施工方法,并及時閉合仰拱,以減少其臨空時間,確保施工安全

28、及控制地面沉降。施工中嚴格控制開挖進尺,避免冒進。用多臺激光指向儀控制開挖中線及水平,確保開挖斷面圓順,開挖輪廓線充分考慮施工誤差、預留變形和超挖等因素的影響。開挖過程中加強監控量測,當發現拱頂、拱腳和邊墻位移速率值超過設計允許值或出現突變時,應及時采取加固措施或改變施工方法和支護參數。開挖輪廓經尺寸檢查滿足設計要求,即開始初噴砼,并在拱部范圍內施做拱部砂漿錨桿。滿鋪鋼筋網片要鋪設平順,經檢查符合要求后,即進行噴射混凝土封閉。噴射時由拱腳自下而上進行,保證混砼噴射密實,不留空洞。3.1CRD法施工工序圖第一步:右上斷面開挖支護第二步:右下斷面開挖支護第三步:左上斷面開挖支護第四步:左下斷面開挖

29、支護第五步:隧道仰拱二次襯砌及底板回填層施工第六步:隧道拱墻二次襯砌施工3.2CRD法縱向施工工序斷面圖隧道CRD法施工工序縱斷面圖4.監控量測及超前地質預報4.1監控量測施工中加強監控量測對準確判定圍巖的安全狀態、合理確定二次襯砌的施作時機非常重要。同時通過監測數據的反饋分析,可驗證施工設計的科學性和合理性,以及施工方法、支護方案的可行性,以便及時、準確地調整支護參數,修正施工方法及施工程序,確保施工安全。隧道監控量測的項目及內容為圍巖和支護狀態觀察、淺埋段地表下沉、周邊位移、拱頂下沉。1)洞內觀察:開挖面觀察內容:巖層種類和分布情況,巖層強度、風化和變質情況;節理裂隙發育程度和方向性、填充

30、物的性態;斷層的位置、走向和破碎程度;開挖面穩定狀態,拱部有無圍巖剝落和坍塌現象;涌水位置、涌水量、涌水壓力和水質。已施工地段觀察內容:有無錨桿拉斷,托板松動或陷入圍巖的現象;噴射砼是否產生裂縫、剝離和剪切破壞;鋼架變形、壓屈位置和狀態,鋼架與噴射砼粘結情況;二次襯砌變形、開裂和破壞情況;漏水大小和范圍;有無底鼓現象。2)地表觀察內容:在淺埋或洞口附近施工時,對地表下沉、開裂、滑移、邊坡及仰坡的穩定以及地表水滲透、地表建筑物安全狀況進行觀察。3)凈空變形量測:根據變形值、變形速度、變形收斂情況等用以判斷圍巖穩定性、初期支護設計和施工方法的合理性、模筑二次襯砌時間。4)測點布置:初期支護施作后,

31、用風鉆鑿40mm、深200mm的孔,用1:1砂漿填滿再插入測點固定桿,盡量使同一基線的兩測點固定在同一水平線上,待砂漿固后即可進行量測工作。5)量測方法:采用SL-2型收斂計監測。在施工過程中,、級圍巖地段設置3條基線。基線在橫斷面上的布置見下圖。6)拱頂下沉量測:監測拱頂的絕對下沉值,掌握斷面變化情況,判斷拱頂的穩定性。拱頂下沉量測測點和地表下沉量測斷面應在相應里程處,即每10m布設一個量測斷面。隧底隆起觀測點布設在仰拱中心,與拱頂下沉觀測點在同一量測斷面上。測點用風鉆打眼埋設好固定桿,并在外露桿頭設掛鉤。測點大小適中,若測點過小測量時不容易找到,若測點過大爆破時容易損害。支護結構施工時要注

32、意保護觀測點,一旦發現測點被埋或損毀,要盡快重新設置,保證量測數據不中斷。拱頂下沉量測測點,一般布置在拱中和兩側拱腰,每斷面布置三點,當受通風管限制或遇到其它障礙時,可適當移動位置。測量方法:采用精密水準儀、掛鉤式鋼尺配合測量拱頂下沉,精度可達12mm,量測時用一把26m長的掛鉤式鋼尺掛上即可。地表下沉量測:判斷隧道開挖對地表產生的影響及防止沉陷措施的效果。隧道淺埋地段地表下沉的量測測點盡量設在隧道中線上,并與拱頂下沉測點設在同一斷面上。為準確掌握地表沉降范圍,在與隧道中線垂直的橫斷面上左右各25m范圍內布置測點,間距一般為5m,每個斷面11個測點。7)量測數量的處理與反饋及時對現場量測數據繪

33、制時間位移曲線和空間關系曲線。當位移-時間曲線趨于平緩時,進行數據處理、回歸分析,推算最終位移和掌握位移變化規律;當位移-時間曲線出現反彎點時,表明圍巖和支護已呈不穩定狀態,此時增加量測頻率、密切監視圍巖動態,并加強支護,必要時暫停開挖。4.2地質預報1)隧道開挖面地質素描法地質預報人員對隧道開挖面的地質狀況作如實的調查和編錄,采集必要的數據,具體包括:開挖面地層、巖性、節理發育程度、受構造影響程度、圍巖穩定狀態等進行編錄。2)TSP203超前地質預報采用TSP203隧道地質超前預報系統,預測掌子面前方100m至200m范圍不良地質,包括斷層、特殊軟巖、溶洞、暗河和巖溶陷落柱,通過專用數據處理

34、軟件進行處理,從而準確預報掌子面前方及周圍區域的地質情況。測量時在隧道邊墻上布置爆破孔和接收器孔,將傳感器套管借助風鉆安置在接收孔中。隧道每開挖100m預報一次,預報作業安排在交接班期間完成,每次預報時間不超過2小時。安裝接收器,然后逐孔爆破,同時接收地震波信號。為保證預報準確,采集數據時隧道掌子面停止作業。根據地質條件的變化,對測量布置進行相應調整,增減傳感器數量,增強或減弱激發信號等。預報作業完成之后立即在施工現場對測量數據進行分析處理,及時迅速提供下一步隧道施工所需要的有關決策信息,初步的評價結果在預報完成后8小時之內給出。預報結果以圖形和表格的方式直觀顯示隧道施工前方和四周一定范圍內的

35、重大不良地質和不連續界面的位置。5.一點體會及注意事項1)施工中要按設計及規范要求開展監控量測工作,及時整理分析量測結果,反饋相關信息,及時調整支護參數指導施工,確保施工及結構安全。2)因CRD工法將隧道斷面分成四個小部分進行施工,使得作業面非常狹小,施工需組織好施工安排,確保人員機具的安全。3)在各鋼架連接處設置鎖腳錨桿,以確保鋼架支撐穩固。中間支護系統的拆除時間應考慮其對后續工序的影響,通過圍巖監控量測進行確定。扣大拱腳CRD法在分離島式暗挖車站施工中的應用2012-09-17 18:06:27 字體:大 中 小 打印 收藏 摘要

36、:隨著地鐵工程的飛速發展,暗挖車站施工越來越受到廣泛重視。本文介紹的扣大拱腳CRD法施工,選用三維有限差分計算軟件FLAC3D進行計算分析,通過試驗室模擬受力分析,動畫演示及數據分析等措施方法,進行橫通道8步分層開挖施工的可行性分析,確定方案的可行性及重點受力施工部位的加強支護措施。關鍵詞:暗挖車站;CRD法;扣大拱腳; FLAC3D計算軟件;分層開挖 1.引言 暗挖車站施工工法復雜多樣,目前較常見的有CRD法、中洞法、側洞法、洞樁法等。如何根據工程的環境特點、地質條件、工期、安全性、經濟性要求確定最佳的施工方案已成了現代地鐵修建的首要課題。傳統方案設計僅局限于通過受力計算確定方案,

37、缺少動態分析,易造成材料浪費、關鍵部位缺少補強措施等弱點。 隨著計算機的廣泛應用,數值模擬成為解決巖土工程問題的重要手段,本文選用三維有限差分計算軟件FLAC3D進行土質、巖石和其他材料的三維結構受力特性模擬和塑性流動分析,準確地模擬材料的塑性破壞和流動。找出了原橫通道設計的薄弱環節,通過扣大拱腳法將原設計10步開挖調整為8步分層開挖。大大加快了地鐵施工的進度及安全性。 2.工程概況及原設計施工方案 某暗挖車站為地下雙層分離島式車站,覆土厚度約6.8m。結構標準段總寬度為41.5m,結構埋深約為24.5m。其中豎井尺寸長×寬×高為:12.4m×6.0m×

38、30m;通過豎井施工的橫通道尺寸寬×高為:10.8×22.0m。 本區間范圍內上層覆蓋雜填土層68m,下伏全風化鈣質板巖、中風化鈣質板巖,橫通道第一層位于軟弱地層中,下層為硬巖,呈現“上軟下硬”現象。地下水中等豐富。 原設計豎井采用倒掛井壁法施工,井內設置支撐明梁,每斷面采用兩道橫支撐+四道腳撐的內支撐形式。設計豎井施工完成后開馬頭門進行橫通道施工,橫通道原設計采用CRD法施工,分10步開挖到底。 3.數值模擬模型的建立及模擬計算結果 3.1FLAC3D 的簡介 FLAC3D由美國Itasca公司開發的,能夠進行土質、巖石和其他材料的三維結構受力特性模擬和塑性流動分析。通過

39、調整三維網格中的多面體單元來擬合實際結構(實體)。單元材料可采用線性或非線性本構模型,在外力作用下,當材料發生屈服流動后,網格能夠相應的變形和移動(大變形模式)。FLAC3D能夠非常準確地模擬材料的塑性破壞和流動。是一個求解三維巖土工程問題的最理想工具之一。FLAC3D即便模擬的系統是靜態的,仍采用了動態運動方程,這使得FLAC3D在模擬物理失穩過程(而不是數學上不收斂)不存在數值上的障礙。 FLAC3D包含了三維網格。三維網格由整體坐標系x,y,z系統所確定,不同于FLAC3D程序,它是由行列方式確定。這就比較靈活地產生和定義三維空間參數。 3.2數值模型建模 首先確定各地層的壓縮系數、壓縮

40、模量、變形模量粘聚力、內摩擦角、承載力特征值、滲透系數等巖石物理力學性質。采用三維立體模型,模擬研究范圍:垂直長度為131m,深度為60m,寬度為38.5m,模擬研究4地層模型,分類3個力學材料本構模型,彈性模型,莫爾庫倫模型及應力軟化模型。 數值模擬研究采用模擬現場實際過程,模擬自重應力、豎井開挖及橫通道8步CRD法開挖,豎井開挖每次進尺為1.5m,橫通道每次進尺為1.5m。 模擬穩定時間運用迭代2000次,支架支護模擬運用迭代2000次,穩定后進入下一個循環。每次循環記錄迭代過程中不平衡力,巖層不同層位下沉位移等。記錄迭代過程中的不平衡力及模型中關鍵點的豎向位移變形動畫等。 3.3模擬結果

41、分析   豎井橫通道施工至8.0m,及最終開挖完成受力情況如圖所示: 圖一、原設計豎井橫通道CRD8步開挖施工工法開挖到8m應力分布 圖二、豎井、橫通道施工CRD8步開挖施工工法最終狀態 結論:基于數值模擬結果圍巖變形規律如下:在豎井施工過程中,圍巖變形主要以豎井橫斷面圍巖收縮為主,圍巖豎直方向變形較小。豎井底板在上覆荷載作用下井口范圍內沒有約束而出現了一定的向上鼓起的現象。僅在豎井施工過程中,已有鋼格柵混凝土可以保持井壁穩定。 在橫通道施工過程中,圍巖變形表現為豎井與橫通道開口的馬頭門附近位置,變形以拱頂下沉為主。在超前小導管注漿的嚴格的力學參數和支護強度與鋼格柵混凝土支護可以保障

42、拱頂巖層的穩定。8步CRD法施工橫通道法的模擬過程中,在超前小導管注漿加固有效保障下,對其他步圍巖的變形影響不大。但在模擬過程中發現當1,2步開挖初期時,對井壁圍巖及橫通道圍巖影響較大,建議在1,2步開挖時,應將對橫通道圍巖的加固和補強。 4.橫通道補強措施 通過模擬計算,確定了在第一層(1、2步)增加噴射混凝土系梁、鎖腳錨桿的扣大拱腳方案,將原設計10步開挖調整為8步開挖。 圖三、扣大拱腳CRD法施工方案 5.豎井橫通道施工方案: 設計扣大拱腳CRD法施工方案,豎井開挖到橫通道高度時(6.8m)即進行馬頭門支護施工;開挖到橫通道第一層高度時(11.2m),即進行橫成為本站注冊用戶,能看到更多

43、文章內容,老用戶請登錄,新用戶請注冊jiangyingl2010-01-26 14:36隧道施工中的CRD法和CD法個有什么區別和不同,這兩種方法各自的適用以及優缺點?CD法是CENTER DIAPHRAGM的簡稱,而CRD則是CROSS DIAPHRAGM的簡稱。二者既有聯系又有區別。它們都適用于比較軟弱而且是大斷面隧道的場合。而前者是在用鋼支撐和噴射混凝土的隔壁分割開進行開挖的方法。后者則是用隔壁和仰拱把斷面上下、左右分割進行開挖的方法,是在地質條件要求分部開挖及時封閉的條件下采用的。因此,CRD和CD法的區別是在施工過程的每一步,都要求用臨時仰拱閉合。jiangyingl2010-01-

44、26 14:36CD法與CRD法的聯系: 中隔壁法(CD法)可適用于級圍巖的淺埋雙線隧道;交叉中隔壁法(CRD)可適用于級圍巖淺埋的雙線隧道或多線隧道。 CD法與CRD法的區別: 1、開挖順序:CD法先開挖隧道的一側,并施作中隔壁墻,然后再開挖另一側的施工方法;CRD法先開挖隧道一側的一或二部分,施作部分中隔壁和橫隔板,再開挖隧道另一側的一或二部分,完成橫隔板施工,然后再開挖最先施工一側的最后部分,并延長中隔壁,最后開挖剩余部分的施工方法。 2、臨時支護:CD法是用鋼支撐和噴射混凝土的隔壁分割開進行開挖的方法,一般臨時仰拱沒有橫撐;CRD法用隔壁和仰拱把

45、斷面上下、左右分割進行開挖的方法,是在地質條件要求分部開挖及時封閉的條件下采用的,一般臨時仰拱有橫撐。 CRD和CD法的區別是在施工過程的每一步,都要求用臨時仰拱(橫撐)閉合。 CRD法的臨時支護較CD法要求高。隧道CRD施工工法      CRD又稱交叉中隔壁法,在軟弱圍巖大跨隧道中,先開挖隧道一側的一部分,施作部分中隔壁和橫隔板,再開挖隧道另一側的一部分,完成橫隔板施工;然后再開挖最先施工一側的最后部分,并延長中隔壁,最后開挖剩余部分。主要應用于級圍巖淺埋、偏壓地段以及級圍巖段的施工。   

46、 CRD法施工是大跨度、軟弱圍巖隧道分部開挖、鋼架支撐、仰拱先行施工方法的一種。CRD法一般上下分3層、左右兩側共6部施工。先開挖隧道一側的上、中層開挖及支護,施工橫豎中隔壁;待噴射混凝土達到設計強度等級的70%后,進行另一側的上、中層開挖及支護,施作橫中隔壁;最后開挖左右側底部,完成初期支護和中隔壁,形成帶有豎向中隔壁和2層橫向中隔壁的網格狀支護系統。最后,拆除中隔壁,施作仰拱、拱墻襯砌和填充。同時在施工中,加強監控測量,依靠測量數據指導支護施工。CRD法的每部開挖均形成環形封閉支護體系。其優、缺點為:    優點:各部開挖及支護自上而下,步

47、步成環,及時封閉,各分部封閉成環時間短,中隔壁能有效的阻止支護結構和收斂變形和下沉,在控制地面沉降和土體水平位移等方面優于其他工法。    缺點:拆除中隔壁時風險較大;工序繁雜,施工速度較慢。                              

48、0;  CRD法施工工藝流程圖施工準備:       風、水、電管線敷設、施工便道、施工現場布置,機具設備、人員配置、材料裝備、修建防排水設施等。根據地質勘探資料和施工設計,詳細了解工程地質和水文地質情況,制定相應的施工方法和措施,編制施工組織設計,制定施工監測計劃。    審核、閱讀設計圖紙,澄清有關技術問題,熟悉相關規范和技術標準。制定安全保證措施,提出緊急預案。對施工人員進行技術交底,對參加施工人員進行崗前技術培訓。超前小導管施工:  &#

49、160; 小導管采用無縫鋼管,鋼管前端做成尖楔狀,便于打插入孔中,在管身前部按梅花形布置,鉆注漿孔,以便鋼管進入底層后對圍巖空隙注漿。                    超前小導管施工工藝流程圖超前地質預報:    隧道施工通過超前地質預測預報,可主動獲取地質信息,及時發現異常情況。預報開挖面前方不良地段的位置、規模和性質,為優化、完善設計、制

50、定科學、合理的施工方法提供地質信息依據。為施工提前做好準備,及早制定預案,采取相應的技術和安全措施,以保證施工的正常、安全進行。CRD法洞身開挖施工步序:CRD法施工共將隧道分為六部分,具體劃分為見下圖:    首先應完成導向墻,洞口長管棚的施工或完成超前小導管支護的施工,然后按此工法進行施工。1、施作拱部超前支護,開挖左側上臺階,預留核心土,及時施工作初期支護打設拱腳鎖腳錨桿,并架設橫撐。2、開挖左側下臺階土(巖)體,及時施作初期支護及臨時支護,打設鎖腳錨桿并架設臨時橫撐。3、施工右側拱部超前支護,開挖右側上臺階,預留核心土,及時施工作初期支護打設拱腳

51、鎖腳錨桿,并架設橫撐。4、開挖右側下臺階土(巖)體,及時施作初期支護及臨時支護,打設鎖腳錨桿并架設臨時橫撐。5、向下開挖左側仰拱,并做好初期支護。6、開挖右側仰拱,封閉初期支護結構。7、拆除底部部分橫撐,先施作仰拱二襯,然后施工隧道填充。8、拆除剩余臨時支護及橫撐,施工拱拱墻二次守砌,封閉結構,然后施工洞內附屬結構。    施工過程中應加強監控量測:必測項目包括地下下沉、洞內觀察和拱頂下沉。凈空收斂施工前作好地表排水系統及地表沉降觀測點的埋設,進行地表沉降的觀測。當每部的初期支護完成后,按5米一個斷面布設監控量測點。按照監控量測技術規程要求,測線布設如下

52、圖示。監測頻率符合規程相關要求,且原則上采用最高頻率要求。    隧道開挖施工應根據設計位置、中線、水平、地質情況,預計可能產生的下沉量和施工誤差掌握施工部位尺寸,保證開挖及襯砌斷面符合設計要求。施工過程中必須對測量人員所放的點位妥善保護,所有的點位對其破壞之前必須先報專業工程師批準。    挖掘機在進行開挖作業時小心謹慎,不得破壞已有的支護。小炮開挖或人工開挖,嚴格控制裝藥量。臨時支護鋼支撐拆除將以量測數據為依據,當量測結果顯示圍巖基本穩定后,方可進行臨時仰拱的拆除。嚴格控制噴射混凝土的質量,鋼拱架與圍巖之間的間

53、隙必須用噴射混凝土充填密實,不得留有空洞,嚴格控制噴射混凝土平整度。為了防止初期支護漏水,圍巖松動圈進一步擴大,必須及時進行初期支護補償注漿。臺階法開挖施工技術交底  發布日期:2012-09-08   瀏覽次數:466核心提示:臺階法開挖施工技術交底一、編制依據公路隧道施工技術規范(JTG F60-2009)公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80-2004) 臺階法開挖施工技術交底一、編制依據 公路隧道施工技術規范(JTG F60-2009) 公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80-2004) 公路隧道工程現

54、場施工技術(人民交通出版社2005年9月)二、適用范圍 適用于淺埋大跨度隧道,地表下沉量要求嚴格,圍巖條件特別差時采用。三、交底內容    1、施工準備 1)在施工前組織技術人員認真學習實施性施工組織設計,閱讀、審核施工圖紙,澄清有關技術問題,熟悉規范和技術標準,查閱相關施工案例,認真調查隧道圍巖地質情況、了解施工條件、技術水平和設備裝置的施工參數。制定施工安全保證措施,對施工人員進行技術交底,對參加施工人員進行上崗前技術培訓,考核合格后持證上崗。 2)精密導線網復測完畢并確定成果可用后,測量組根據隧道縱斷面設計線、隧道洞軸線及洞身開

55、挖輪廓線,放出隧道開挖輪廓線; 3)測量班要提前作好洞身開挖測量交底。 4)施工場地的平整,水、風、電的設置,施工測量與放樣。開挖機械及材料均已進場。 2、材質及施工機械要求 施工材料均須符合設計和規范要求。施工機械應性能良好、滿足施工要求。 3、三臺階七步開挖法施工工藝流程 公路大斷面隧道三臺階七步開挖法(以下簡稱“三臺階七步開挖法”)是以弧形導坑開挖留核心土為基本模式,分上、中、下三個臺階七個開挖面,各部位的開挖與支護沿隧道縱向錯開,平行推進的隧道施工方法。 2)三臺階七步開挖法的施工工序及步驟: 三臺階七步開

56、挖法施工步驟見圖-1,開挖透視圖見-2,施工工序見圖-3所示。 第1步,上部弧形導坑開挖:在拱部超前支護后進行,環向開挖上部弧形導坑,預留核心土,核心土長度為35m,寬度為隧道開挖寬度的1/31/2。開挖循環進尺應根據初期支護鋼架間距確定,最大不得超過1.5 m,開挖后立即初噴35cm混凝土。 上臺階開挖矢跨比應大于0.3,開挖后及時進行噴、錨、網系統支護,架設鋼架,在鋼架拱腳以上30cm高度處,緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30°打設鎖腳錨桿,鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接,復噴混凝土至設計厚度。 第2、3步,左、右側中臺階開挖:開挖進尺應根據初期支護鋼架間距確定,

57、最大不得超過1.5 m,開挖高度一般為33.5m,左、右側臺階錯開23m,開挖后立即初噴35cm混凝土,及時進行噴、錨、網系統支護,接長鋼架,在鋼架墻腳以上30cm高度處,緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30°打設鎖腳錨桿,鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接,復噴混凝土至設計厚度。 第4、5步,左、右側下臺階開挖:開挖進尺應根據初期支護鋼架間距確定,最大不得超過1.5 m,開挖高度一般為33.5m,左、右側臺階錯開23m,開挖后立即初噴35cm混凝土,及時進行噴、錨、網系統支護,接長鋼架,在鋼架墻腳以上30cm高度處,緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30°打設鎖腳錨桿,鎖

58、腳錨桿與鋼架牢固焊接,復噴混凝土至設計厚度。 第6步,上、中、下臺階預留核心土:各臺階分別開挖預留的核心土,開挖進尺與各臺階循環進尺相一致。 第7步,隧底開挖:每循環開挖長度為23m,開挖后及時施作仰拱初期支護,完成兩個隧底開挖、支護循環后,及時施作仰拱,仰拱分段長度宜為46m。 3)三臺階七步開挖法初期支護: 三臺階七步開挖法的初期支護由噴射混凝土、錨桿(管)、鋼筋網和鋼架等組成,各部分聯合受力。初期支護應在開挖后立即施作,以保護圍巖的自然承載力.(1)初噴混凝土封閉巖面 a初噴混凝土應在開挖后立即進行。 b用高壓風自上而下吹凈巖面

59、,埋設控制噴射混凝土厚度的標志釘。 c工作面滴水或淋水時,宜采用鉆孔埋管做好引排水。大面積潮濕的巖面宜采用粘結性強的混凝土,通過添加外加劑、摻合劑改善混凝土性能,也可采用干噴形式快速封閉滲水巖面。 d噴射混凝土必須滿足設計強度、厚度及其與巖面粘結力要求。 e噴射作業應分段分片依次進行,噴射作業從拱腳或墻腳自下而上進行,作業時應避免上部噴射回彈料虛掩拱(墻)腳;先找平凹洼部分,后噴射凸出部分,各部平順連接。噴頭應與受噴面垂直,噴嘴口至受噴面距離宜保持在1.02.0m,沿水平方向以螺旋形劃圈移動。 (2)系統錨桿(管)、鋼筋網施作: a初噴混凝土后

60、應及時施作錨桿,錨桿必須設置墊板。巖石隧道拱部系統錨桿必須帶排氣裝置,采取沿錨桿孔進漿的施工工藝;黃土隧道系統錨桿按設計要求選用。 b鋼筋網可采用為8的HPB235鋼制作,網格尺寸采用20cm×20cm,搭接長度應為12個網格,網片間采用焊接方式連接。 c鋼筋網隨受噴面起伏鋪設,其間隙不應大于3cm,鋼筋網應與錨桿、鋼架連接牢固,且鋼筋保護層厚度不應小于4cm。 (3)安裝鋼架: a拱部單元安裝工序:放樣確定鋼架基腳位置施作定位錨桿架設鋼架布設縱向連接筋。 b墻部單元安裝工序:墻腳部位鋪設槽鋼墊板施作定位錨桿對應拱部單元架設墻部鋼架單

61、元布設縱向連接筋。 拱、墻部鋼架單元宜采用栓接的方式連接。 c加強鋼架拱(墻)腳鎖腳錨桿(管)施工,各臺階每單元鋼架拱(墻)腳以上30cm高度處,緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30°打設4根或4根以上鎖腳錨桿(管),鎖腳錨桿(管)與鋼架牢固焊接,鎖腳錨桿直徑不應小于22mm,鎖腳錨管直徑不應小于42mm,長度不得小于3.5m,以控制基腳變形。 d施工注意事項及要求: 鋼架拱(墻)腳應架設在穩固的基巖上或底部鋪墊槽鋼,以保證鋼架基礎穩固。安裝前應清除基腳下的虛碴、虛土及雜物。 鋼架安裝允許偏差:鋼架間距、橫向位置和高程與設計位置的偏差不超過±

62、5cm,垂直度允許偏差為±2°。 鋼架應與縱向連接筋、鎖腳錨桿焊接牢固,以增強鋼架的整體穩定性。 鎖腳錨桿施工應作為施工質量控制的重點,鎖腳錨桿尾部宜加工成“L”型。鋼架連接板應采用栓接牢固連接。 鋼架和初噴混凝土間有較大間隙時,每隔2m應采用騎馬或楔形墊塊頂緊;鋼架與圍巖的間隙不應大于5cm。  (4)噴射混凝土 厚度應符合設計要求,二次復噴混凝土應分層噴射,每層厚宜為56cm。噴射混凝土表面應平順,無空鼓、裂縫、松酥,平整度宜采用2m靠尺檢查,允許偏差為側壁5cm、拱部7cm。 5)仰拱施工 

63、;隧底開挖應采用全幅分段施工,上面鋪設仰拱棧橋,每循環開挖長度宜控制在23m。當仰拱施工滯后下部臺階開挖面3040m時,應停止前方工作面開挖或短距離跳槽進行隧底開挖。短距離跳槽的次數不得多余3次,每次跳槽間隔不得大于10 m。 隧底開挖后,應及時清除虛碴、雜物、泥漿、積水,立即初噴35cm厚混凝土封閉巖面,按照設計要求安裝仰拱鋼架,復噴射混凝土至設計厚度,使初期支護及時閉合成環。 仰拱應超前拱墻襯砌,每循環澆筑長度宜為46m,仰拱應采用浮放模板支架成型。仰拱混凝土應分段全幅澆筑,一次成型,不留縱向施工縫,仰拱施工縫和變形縫應設置止水帶。仰拱表面應平順,不積水。 仰拱填充混凝土應在仰拱混凝土終凝后澆筑,澆筑前應清除仰拱表面的雜物和積水,連續澆筑,一次成型,不留縱向施工縫。填充混凝土強度達到5MPa后允許行人通行,達到設計強度的100后允許輛通行。仰拱填充表面坡度應符合設計要求,應平順、排水通暢、不積水。四、施工要點 1隧道進洞前應做好洞頂及洞口防排水系統。洞頂及洞口排水溝應鋪砌,用砂漿抹面,防止地表水及

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