介绍: 隧道洞口开挖 隧道的明洞、暗洞是根据施工方法来区分的。明洞就是先放坡开挖,明做隧道衬砌后,再回填土,一般顶部不小于2m厚,多用于浅埋、偏压,不好进洞的情况;可分为墙顶开挖、墙底开挖;根据形式还分为单压式、对称式;暗挖就是不采用放坡开挖的方法,直接采用台阶法、CRD法等,通过拱部超前支护,施做初期支护后,再做隧道衬砌。 隧道洞口的边、仰坡开挖形式和坡度符合设计要求,开挖不得采用洞室爆破,开挖后应及时进行防护施工。 (2)洞口排水沟、截水沟的平面位置、开挖断面符合设计,且应在边、仰坡开挖前修剪完成,保证排水畅通(客隧验标4.1.4、4.2.4)。 (3)隧道门端墙和翼墙、挡土墙的基坑开挖范围、高程、地基承载力符合设计要求。软弱地基加固处理的施工质量符合设计(客隧验标4.2.2、4.2.3)。 (4)隧道门端墙和翼墙、挡土墙基坑开挖尺寸允许偏差(mm):基坑中心线距线路中心+50~0,长度、宽度+100~0,基底高程0~-100(客隧验标4.2.5)。 (5)隧道门和洞口段衬砌应尽早施工以保证洞口边、仰坡稳定(客隧验标4.1.6)。 (6)严禁采用掏底开挖。 新奥法施工 新奥法理论要点及施工要点:     2.1 新奥法与传统施工方法的区别:传统方法认为巷道围岩是一种荷载,应用厚壁混凝土加以支护松动围岩。而新奥法认为围岩是一种承载机构,构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构(以喷射混凝土、锚杆为主要手段)并使围岩与支护结构共同形成支撑环,来承受压力,并最大限度地保持围岩稳定,而不致松动破坏。 新奥法将围岩视为巷道承载构件的一部分,因此,施工时应尽可能全断面掘进,以减少巷道周边围岩应力的扰动,并采用光面爆破、微差爆破等措施。减少对围岩的震动,以保全其整体性。同时注意巷道表面尽可能平滑,避免局部应力集中。 新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合,形成比较薄的衬砌层,即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩,使喷射层与围岩紧密结合,形成围岩-支护系统,保持两者的共同变形,故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力。 2.2保护巷道围岩自身的承载能力 新奥法施工在巷道开挖后采取了一系列综合性措施:构筑防水层、围岩巷道排水;选择合理的断面形状尺寸;给支护留变形余量;开巷后及时做好支护、封闭围岩等,都是为保护巷道围岩的自身承载能力,使围岩的扰动影响控制在最小范围内,并加固围岩,提高围筵强度。使其与人工支护结构共同承受巷道压力。 2.3允许围岩由一定量的变形,以利于发挥围岩的固有强度。同时巷道的支护结构,也应具有预定的可缩量,以缓和巷道压力。 围岩的变形是控制在一定范围内的,必须避免围岩变形过大,从而导致围岩强度的削弱以致引起垮落、失稳。支护结构具有一定的变形量,允许巷道围岩产生一定的变形,以缓和来自巷道的巨大压力,更进一步减轻支护荷载。 2.4新奥法施工过程中量测工作的特殊性 由于岩体生成条件与地质作用的复杂性,施工条件的复杂性,以及对工程设计参数的精确要求,得要通过许多量测手段,在施工过程中对围岩动态和支护结构工作状态和支护结构工作状态进行监测。并用监测结果修改初步设计,指导施工。 量测的结果可以作为施工现场分析参数和修改设计的依据,因而能够预见事故和险情,以便及时采取措施,防患于未然提到施工的安全程度。 由上所述,新奥法的支护原则是:围岩不仅是载物体,而且是承载结构;围岩承载圈和支护体组成巷道的统一体,是一个力学体系;巷道的开挖和支护都是为保持改善与提高围岩的自身支撑能力服务。 新奥法的主要支护手段与施工顺序: 新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段,因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层,与围岩紧密粘结的可缩性支护结构,允许围岩有一定的协调变形,而不使支护结构承受过大的压力。 施工顺序可以概括为:开挖→一次支护→二次支护。 3.1开挖 开挖作业的内容依次包括:钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。开挖作业与一次支护作业同时交叉进行,为保护围岩的自身支撑能力,第一次支护工作应尽快进行。为了冲分利用围岩的自身支撑能力开挖应采用灌面爆破(控制爆破)或机械开挖,并尽量采用全断面开挖,地质条件较差时可以采用分块多次开挖。一次开挖长度应根据岩质条件和开挖方式确定。岩质条件好时,长度可大一些,岩质条件差时长度可小一些,在同等岩质条件下,分块多次开挖长度可大一些,全断面开挖长度就要小一些。一般在中硬岩中长度约为2-2.5米,在膨胀性地层中大约为0.8-1.0米。 3.2第一次支护作业包括:一次喷射混凝土、打锚杆、联网、立钢拱架、复喷混凝土 在巷道开挖后,应尽快地喷一层薄层混凝土(3-5mm),为争取时间在较松散的围岩掘进中第一次支护作业是在开挖的渣堆上进行的,待把未被渣堆覆盖的开挖面的一次喷射混凝土完成后再出渣。 按一定系统布置锚杆,加固深度围岩,在围岩内形成承载拱,由喷层、锚杆及岩面承载拱构成外拱,起临时支护作用,同时又是永久支护的一部分。复喷后应达到设计厚度(一般为10-15mm),并要求将锚杆、金属网、钢拱架等覆裹在喷射混凝土内。 完成第一次支护的时间非常重要,一般情况应在开挖后围岩自稳时间的二分之一时间内完成。目前的施工经验是松散围岩应在爆破后三小时内完成,主要由施工条件决定。 在地质条件非常差的破碎带或膨胀性地层(如风华花岗岩)中开挖巷道,为了延长围岩的自稳时间,为了给一次支护争取时间,安全的作业,需要在开挖工作面的前方围岩进行超前支护(预支护),然后再开挖。 在安装锚杆的同时,在围岩和支护中埋设仪器或测点,进行围岩位移和应力的现场测量:依据测量得到的信息来了解围岩的动态,以及支护抗力与围岩的相适应程度。 一次支护后,在围岩变形趋于稳定时,进行第二次支护和封底,即永久性的支护(或是补喷射混凝土,或是浇注混凝土内拱),起到提高安全度和整个支护承载能力增强的作用,而此支护时机可以由监测结果得到。 对于底板不稳,底鼓变形严重,必然牵动侧墙及顶部支护不稳,所以应尽快封底,形成封闭式的支护,以谋求围岩的稳定。 奥法适用范围:     ① 具有较长自稳时间的中等岩体; ② 弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩; ③ 强风化的岩石; ④ 刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩; ⑤ 坚硬粘土,也有带坚硬夹层的粘土; ⑥ 微裂隙的,但很少粘土的岩体; ⑦ 在很高的初应力场条件下,坚硬的和可变坚硬的岩石; 在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合 ① 有强烈地压显现的岩体; ② 膨胀性岩体(要与仰拱与底部锚杆相配合); ③ 在一些松散岩体中,要与钢背板与之配合; ④ 在蠕动性岩体中,要与冻结法或预加固法等配合; 在下列场合中应用应慎重 ① 大量涌水的岩体; ② 由于涌水会产生流砂现象的围岩; ③ 极为破碎,锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体; ④ 开挖面完全不能自稳的岩体等。 新奥法的缺点主要有: ① 实施不仅要求有良好的施工组织和管理,也要求技术人员和量测人员都十分熟练,没有这一点就易于发生错误;作业质量都与每一个人的仔细操作有关。 ② 开挖暴露出的地质会立即改变其状态,因此要求施工地质人员要亲临现场,以便发现问题; ③ 用能控制的施工量测,往往给施工带来不便; ④ 干喷射带来的灰尘以及由于易受化学药品的损害必须加强防护,尤其是对眼睛的防护,湿喷虽然可以避免此缺点,但在同样条件下,不如干喷那样有效的支护岩体。 新奥法施工是从实际经验中总结出来的,又在不断实践经验中得以丰富其内容和进一步发展,新澳法施工在我国推广以来,经过几十年的发展,通过科研、设计、施工三结合,在修建下坑、西坪、大瑶山、军都山等铁路隧道以及中梁山、二郎山、西山坪等多座公路隧道中,应用新奥法远离及其相应的技术,取得了较大的成就。 不可否认,新奥法也存在不少缺点,不过经过工程技术人员和科技工作者的共同努力一定可以把新奥法不断完善,在我国的现代化建设进程中发挥更加重要的作用。