項(xiàng)曉仕等
摘 要:隨著新奧法在地下工程中的應(yīng)用越來越廣泛,人們對(duì)新奧法的認(rèn)識(shí)也越來越深刻,新奧法在不同等級(jí)的圍巖設(shè)計(jì)與施工中具有不同的工藝與措施,本文結(jié)合瑞安市萬(wàn)松山隧道,按照新奧法施工的指導(dǎo)思想主要對(duì)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)與施工中的工藝與措施進(jìn)行詳細(xì)論述。
關(guān)鍵詞:新奧法;圍巖;跨度;支護(hù);襯砌;少擾動(dòng)
Abstract: With the New Austrian Tunneling Method in underground engineering more widely, people NATM increasingly profound understanding, design and construction of the new Austrian law has a different process and measures at different levels of rock , this paper Ruian City Matsuyama tunnel, according to the guiding ideology of NATM mainly Ⅳ, Ⅴ grade rock craft and design and construction measures were discussed in detail.
Keywords: NATM; rock; span; support; lining; less disturbance
1.概論
1.1新奧法的概念
新奧法——奧地利隧道施工法(New Austrian Tunnelling Method,NATM),是奧地利隧道工程師臘布希維首先提出的。它是以控制爆破(光面爆破、預(yù)裂爆破等)為開挖方法,以噴射混凝土和錨桿作為主要的支護(hù)手段,通過監(jiān)測(cè)控制圍巖的變形,動(dòng)態(tài)修正設(shè)計(jì)參數(shù)和變動(dòng)施工方法的一種隧道施工法,其核心內(nèi)容是充分發(fā)揮圍巖的自承能力。它是在錨噴支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上總結(jié)和發(fā)展起來的。
1.2新奧法施工的指導(dǎo)思想
圍巖是有自穩(wěn)能力的,之所以垮塌是因?yàn)閲鷰r的自穩(wěn)能力不夠,因此在施工過程中就要想方設(shè)法幫助圍巖提高自穩(wěn)能力,達(dá)到自穩(wěn)的目的。
1.3新奧法施工的基本原則
新奧法施工的基本原則可以歸納為“少擾動(dòng),早噴錨,勤量測(cè),緊封閉”。
(1)少擾動(dòng) 在進(jìn)行隧道開挖時(shí),盡量地減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)、擾動(dòng)強(qiáng)度、擾動(dòng)范圍和擾動(dòng)持續(xù)時(shí)間。因此,要求能用機(jī)械開挖的就不用鉆爆法開挖;采用鉆爆法開挖時(shí),要嚴(yán)格進(jìn)行控制爆破;根據(jù)圍巖類別、開挖方法和支護(hù)條件選擇合理的循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺;自穩(wěn)性差的圍巖,循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺應(yīng)短一些;支護(hù)要盡量緊靠開挖面,縮短圍巖應(yīng)力松弛時(shí)間。
(2)早噴錨 開挖后及時(shí)施作初期錨噴支護(hù),使圍巖的變形進(jìn)入受控制狀態(tài)。一方面是為了使圍巖不致應(yīng)變形過度而產(chǎn)生坍塌失穩(wěn);另一方面是使圍巖的變形適度發(fā)展,以充分發(fā)揮圍巖的自承能力,必要時(shí)可采取超前預(yù)支護(hù)措施。
(2)勤量測(cè) 以直觀、可靠的量測(cè)方法和量測(cè)數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖(圍巖加支護(hù))的穩(wěn)定狀態(tài),或判斷其動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì),以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)形式和開挖方法,確保施工的安全和順利進(jìn)行。量測(cè)是現(xiàn)代隧道工程及地下工程理論的重要標(biāo)志之一,也是掌握圍巖動(dòng)態(tài)變化過程的手段和進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。
(4)緊封閉 一方面采取噴射混凝土等防護(hù)措施,避免圍巖因長(zhǎng)時(shí)間暴露而致使強(qiáng)度和穩(wěn)定性的衰減,尤其是對(duì)于易風(fēng)化的軟弱圍巖;另一方面更為重要的是適時(shí)對(duì)圍巖施作封閉支護(hù),這樣不僅可以及時(shí)阻止圍巖的變形,而且可以使支護(hù)和圍巖能進(jìn)入良好的共同工作狀態(tài)。
1.4根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTDG70-2004),我國(guó)根據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度兩個(gè)基本因素的定性特征和定量的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值BQ綜合進(jìn)行初步分級(jí);對(duì)圍巖進(jìn)行詳細(xì)定級(jí)時(shí),應(yīng)在巖體基本質(zhì)量分級(jí)基礎(chǔ)上考慮修正因素的影響,修正巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值,按修正后的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)[BQ],結(jié)合巖體的定性特征綜合評(píng)判、確定圍巖的詳細(xì)分級(jí)。
2.Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在新奧法施工指導(dǎo)思想下在設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)采取的工藝與措施
由于瑞安市萬(wàn)松山隧道圍巖等級(jí)為Ⅳ、Ⅴ級(jí),故本文僅結(jié)合Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖,論述新奧法的指導(dǎo)思想在設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用。
2.1 IV級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)采取的工藝與措施
按照新奧法的指導(dǎo)思想,IV級(jí)圍巖的設(shè)計(jì)宜采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),在施工實(shí)踐中不斷完善設(shè)計(jì)理論。IV級(jí)圍巖中隧道的襯砌宜采用曲墻式襯砌來抵抗較大的水平壓力。在IV級(jí)圍巖中隧道的施工中,由于圍巖的自穩(wěn)能力有限宜采用超前錨桿臨時(shí)支護(hù)配合的短臺(tái)階法開挖,確保隧道施工過程施工安全和工程的進(jìn)度,對(duì)于IV級(jí)圍巖中隧道的初期支護(hù)選擇合適厚度的噴射混凝土以及在拱墻位置處打入系統(tǒng)錨桿和掛鋼筋網(wǎng)完成隧道的初期支護(hù),然后在初期支護(hù)完成后以及時(shí)、直觀和可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定狀態(tài),監(jiān)測(cè)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,此種隧道宜澆筑合適厚度的鋼筋混凝土進(jìn)行二次襯砌,確保隧道圍巖的長(zhǎng)期穩(wěn)定。
2.2 V級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)采取的工藝與措施
按照新奧法的指導(dǎo)思想,V級(jí)圍巖中隧道的襯砌應(yīng)采用曲墻式襯砌,對(duì)于地基較軟弱的地區(qū)底板應(yīng)設(shè)計(jì)成仰拱式,在V級(jí)圍巖隧道的施工中,隧道的開挖宜采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法。對(duì)于V級(jí)圍巖中的隧道初期支護(hù)在拱墻上打入系統(tǒng)錨桿和噴射混凝土或者在圍巖不穩(wěn)定地區(qū)可以采取懸掛鋼筋網(wǎng)、錨桿和噴射混凝土作為初期支護(hù),然后在初期支護(hù)完成后以及時(shí)、直觀和可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定狀態(tài),監(jiān)測(cè)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,在二次襯砌中可以澆筑合適厚度鋼筋混凝土作為二次襯砌,從而維持隧道的長(zhǎng)期穩(wěn)定。
3.新奧法的指導(dǎo)思想在瑞安市萬(wàn)松山隧道設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用
瑞安市萬(wàn)松山隧道位于瑞安市北部萬(wàn)松山,是瑞安市新區(qū)連接錦湖街道與瑞祥新區(qū)的一條重要道路,規(guī)劃等級(jí)為城市次干路Ⅰ級(jí),規(guī)劃紅線寬度36m,計(jì)算行車速度40km/h。本隧道設(shè)計(jì)為雙洞六車道分離式隧道(洞口為小凈距),長(zhǎng)度645m。在本隧道施工時(shí),按照設(shè)計(jì)圖紙施工,其復(fù)合式襯砌支護(hù)的各項(xiàng)參數(shù)見下表。
3.1明洞施工
明洞段采用明挖法施工,施工前對(duì)坡面上的不穩(wěn)定巖石進(jìn)行了清除并對(duì)不穩(wěn)定坡體做了加固。
3.2暗洞段施工
暗洞開挖采用新奧法施工,具體如下:
(1)對(duì)Ⅴ級(jí)圍巖段,施工開挖先做了超前支護(hù),采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖,左右斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸;
(2)對(duì)于分離式隧道Ⅳ級(jí)圍巖段,施工前先做好超前支護(hù),采用微臺(tái)階弧形導(dǎo)坑留核心土的方法開挖,上下斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸;
(3)而對(duì)于小凈距隧道Ⅳ級(jí)圍巖段,施工前先做好超前支護(hù),采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖,左右斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸。
施工過程中嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早成環(huán)、勤量測(cè)”的原則,對(duì)于軟弱圍巖段堅(jiān)持“弱爆破、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早閉合、襯砌緊跟”的原則,防止巖體坍塌,各工序緊跟,不能脫節(jié),以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與施工安全。
4.結(jié)束語(yǔ)
本文結(jié)合瑞安市萬(wàn)松山隧道,按照新奧法施工的指導(dǎo)思想主要對(duì)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)與施工中的工藝與措施進(jìn)行了詳細(xì)論述,并通過實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證了這些工藝與措施的合理性和可操作性。
摘 要:隨著新奧法在地下工程中的應(yīng)用越來越廣泛,人們對(duì)新奧法的認(rèn)識(shí)也越來越深刻,新奧法在不同等級(jí)的圍巖設(shè)計(jì)與施工中具有不同的工藝與措施,本文結(jié)合瑞安市萬(wàn)松山隧道,按照新奧法施工的指導(dǎo)思想主要對(duì)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)與施工中的工藝與措施進(jìn)行詳細(xì)論述。
關(guān)鍵詞:新奧法;圍巖;跨度;支護(hù);襯砌;少擾動(dòng)
Abstract: With the New Austrian Tunneling Method in underground engineering more widely, people NATM increasingly profound understanding, design and construction of the new Austrian law has a different process and measures at different levels of rock , this paper Ruian City Matsuyama tunnel, according to the guiding ideology of NATM mainly Ⅳ, Ⅴ grade rock craft and design and construction measures were discussed in detail.
Keywords: NATM; rock; span; support; lining; less disturbance
1.概論
1.1新奧法的概念
新奧法——奧地利隧道施工法(New Austrian Tunnelling Method,NATM),是奧地利隧道工程師臘布希維首先提出的。它是以控制爆破(光面爆破、預(yù)裂爆破等)為開挖方法,以噴射混凝土和錨桿作為主要的支護(hù)手段,通過監(jiān)測(cè)控制圍巖的變形,動(dòng)態(tài)修正設(shè)計(jì)參數(shù)和變動(dòng)施工方法的一種隧道施工法,其核心內(nèi)容是充分發(fā)揮圍巖的自承能力。它是在錨噴支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上總結(jié)和發(fā)展起來的。
1.2新奧法施工的指導(dǎo)思想
圍巖是有自穩(wěn)能力的,之所以垮塌是因?yàn)閲鷰r的自穩(wěn)能力不夠,因此在施工過程中就要想方設(shè)法幫助圍巖提高自穩(wěn)能力,達(dá)到自穩(wěn)的目的。
1.3新奧法施工的基本原則
新奧法施工的基本原則可以歸納為“少擾動(dòng),早噴錨,勤量測(cè),緊封閉”。
(1)少擾動(dòng) 在進(jìn)行隧道開挖時(shí),盡量地減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)、擾動(dòng)強(qiáng)度、擾動(dòng)范圍和擾動(dòng)持續(xù)時(shí)間。因此,要求能用機(jī)械開挖的就不用鉆爆法開挖;采用鉆爆法開挖時(shí),要嚴(yán)格進(jìn)行控制爆破;根據(jù)圍巖類別、開挖方法和支護(hù)條件選擇合理的循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺;自穩(wěn)性差的圍巖,循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺應(yīng)短一些;支護(hù)要盡量緊靠開挖面,縮短圍巖應(yīng)力松弛時(shí)間。
(2)早噴錨 開挖后及時(shí)施作初期錨噴支護(hù),使圍巖的變形進(jìn)入受控制狀態(tài)。一方面是為了使圍巖不致應(yīng)變形過度而產(chǎn)生坍塌失穩(wěn);另一方面是使圍巖的變形適度發(fā)展,以充分發(fā)揮圍巖的自承能力,必要時(shí)可采取超前預(yù)支護(hù)措施。
(2)勤量測(cè) 以直觀、可靠的量測(cè)方法和量測(cè)數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖(圍巖加支護(hù))的穩(wěn)定狀態(tài),或判斷其動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì),以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)形式和開挖方法,確保施工的安全和順利進(jìn)行。量測(cè)是現(xiàn)代隧道工程及地下工程理論的重要標(biāo)志之一,也是掌握圍巖動(dòng)態(tài)變化過程的手段和進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。
(4)緊封閉 一方面采取噴射混凝土等防護(hù)措施,避免圍巖因長(zhǎng)時(shí)間暴露而致使強(qiáng)度和穩(wěn)定性的衰減,尤其是對(duì)于易風(fēng)化的軟弱圍巖;另一方面更為重要的是適時(shí)對(duì)圍巖施作封閉支護(hù),這樣不僅可以及時(shí)阻止圍巖的變形,而且可以使支護(hù)和圍巖能進(jìn)入良好的共同工作狀態(tài)。
1.4根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTDG70-2004),我國(guó)根據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度兩個(gè)基本因素的定性特征和定量的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值BQ綜合進(jìn)行初步分級(jí);對(duì)圍巖進(jìn)行詳細(xì)定級(jí)時(shí),應(yīng)在巖體基本質(zhì)量分級(jí)基礎(chǔ)上考慮修正因素的影響,修正巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值,按修正后的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)[BQ],結(jié)合巖體的定性特征綜合評(píng)判、確定圍巖的詳細(xì)分級(jí)。
2.Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在新奧法施工指導(dǎo)思想下在設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)采取的工藝與措施
由于瑞安市萬(wàn)松山隧道圍巖等級(jí)為Ⅳ、Ⅴ級(jí),故本文僅結(jié)合Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖,論述新奧法的指導(dǎo)思想在設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用。
2.1 IV級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)采取的工藝與措施
按照新奧法的指導(dǎo)思想,IV級(jí)圍巖的設(shè)計(jì)宜采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),在施工實(shí)踐中不斷完善設(shè)計(jì)理論。IV級(jí)圍巖中隧道的襯砌宜采用曲墻式襯砌來抵抗較大的水平壓力。在IV級(jí)圍巖中隧道的施工中,由于圍巖的自穩(wěn)能力有限宜采用超前錨桿臨時(shí)支護(hù)配合的短臺(tái)階法開挖,確保隧道施工過程施工安全和工程的進(jìn)度,對(duì)于IV級(jí)圍巖中隧道的初期支護(hù)選擇合適厚度的噴射混凝土以及在拱墻位置處打入系統(tǒng)錨桿和掛鋼筋網(wǎng)完成隧道的初期支護(hù),然后在初期支護(hù)完成后以及時(shí)、直觀和可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定狀態(tài),監(jiān)測(cè)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,此種隧道宜澆筑合適厚度的鋼筋混凝土進(jìn)行二次襯砌,確保隧道圍巖的長(zhǎng)期穩(wěn)定。
2.2 V級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)采取的工藝與措施
按照新奧法的指導(dǎo)思想,V級(jí)圍巖中隧道的襯砌應(yīng)采用曲墻式襯砌,對(duì)于地基較軟弱的地區(qū)底板應(yīng)設(shè)計(jì)成仰拱式,在V級(jí)圍巖隧道的施工中,隧道的開挖宜采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法。對(duì)于V級(jí)圍巖中的隧道初期支護(hù)在拱墻上打入系統(tǒng)錨桿和噴射混凝土或者在圍巖不穩(wěn)定地區(qū)可以采取懸掛鋼筋網(wǎng)、錨桿和噴射混凝土作為初期支護(hù),然后在初期支護(hù)完成后以及時(shí)、直觀和可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定狀態(tài),監(jiān)測(cè)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,在二次襯砌中可以澆筑合適厚度鋼筋混凝土作為二次襯砌,從而維持隧道的長(zhǎng)期穩(wěn)定。
3.新奧法的指導(dǎo)思想在瑞安市萬(wàn)松山隧道設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用
瑞安市萬(wàn)松山隧道位于瑞安市北部萬(wàn)松山,是瑞安市新區(qū)連接錦湖街道與瑞祥新區(qū)的一條重要道路,規(guī)劃等級(jí)為城市次干路Ⅰ級(jí),規(guī)劃紅線寬度36m,計(jì)算行車速度40km/h。本隧道設(shè)計(jì)為雙洞六車道分離式隧道(洞口為小凈距),長(zhǎng)度645m。在本隧道施工時(shí),按照設(shè)計(jì)圖紙施工,其復(fù)合式襯砌支護(hù)的各項(xiàng)參數(shù)見下表。
3.1明洞施工
明洞段采用明挖法施工,施工前對(duì)坡面上的不穩(wěn)定巖石進(jìn)行了清除并對(duì)不穩(wěn)定坡體做了加固。
3.2暗洞段施工
暗洞開挖采用新奧法施工,具體如下:
(1)對(duì)Ⅴ級(jí)圍巖段,施工開挖先做了超前支護(hù),采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖,左右斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸;
(2)對(duì)于分離式隧道Ⅳ級(jí)圍巖段,施工前先做好超前支護(hù),采用微臺(tái)階弧形導(dǎo)坑留核心土的方法開挖,上下斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸;
(3)而對(duì)于小凈距隧道Ⅳ級(jí)圍巖段,施工前先做好超前支護(hù),采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖,左右斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸。
施工過程中嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早成環(huán)、勤量測(cè)”的原則,對(duì)于軟弱圍巖段堅(jiān)持“弱爆破、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早閉合、襯砌緊跟”的原則,防止巖體坍塌,各工序緊跟,不能脫節(jié),以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與施工安全。
4.結(jié)束語(yǔ)
本文結(jié)合瑞安市萬(wàn)松山隧道,按照新奧法施工的指導(dǎo)思想主要對(duì)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)與施工中的工藝與措施進(jìn)行了詳細(xì)論述,并通過實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證了這些工藝與措施的合理性和可操作性。
摘 要:隨著新奧法在地下工程中的應(yīng)用越來越廣泛,人們對(duì)新奧法的認(rèn)識(shí)也越來越深刻,新奧法在不同等級(jí)的圍巖設(shè)計(jì)與施工中具有不同的工藝與措施,本文結(jié)合瑞安市萬(wàn)松山隧道,按照新奧法施工的指導(dǎo)思想主要對(duì)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)與施工中的工藝與措施進(jìn)行詳細(xì)論述。
關(guān)鍵詞:新奧法;圍巖;跨度;支護(hù);襯砌;少擾動(dòng)
Abstract: With the New Austrian Tunneling Method in underground engineering more widely, people NATM increasingly profound understanding, design and construction of the new Austrian law has a different process and measures at different levels of rock , this paper Ruian City Matsuyama tunnel, according to the guiding ideology of NATM mainly Ⅳ, Ⅴ grade rock craft and design and construction measures were discussed in detail.
Keywords: NATM; rock; span; support; lining; less disturbance
1.概論
1.1新奧法的概念
新奧法——奧地利隧道施工法(New Austrian Tunnelling Method,NATM),是奧地利隧道工程師臘布希維首先提出的。它是以控制爆破(光面爆破、預(yù)裂爆破等)為開挖方法,以噴射混凝土和錨桿作為主要的支護(hù)手段,通過監(jiān)測(cè)控制圍巖的變形,動(dòng)態(tài)修正設(shè)計(jì)參數(shù)和變動(dòng)施工方法的一種隧道施工法,其核心內(nèi)容是充分發(fā)揮圍巖的自承能力。它是在錨噴支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上總結(jié)和發(fā)展起來的。
1.2新奧法施工的指導(dǎo)思想
圍巖是有自穩(wěn)能力的,之所以垮塌是因?yàn)閲鷰r的自穩(wěn)能力不夠,因此在施工過程中就要想方設(shè)法幫助圍巖提高自穩(wěn)能力,達(dá)到自穩(wěn)的目的。
1.3新奧法施工的基本原則
新奧法施工的基本原則可以歸納為“少擾動(dòng),早噴錨,勤量測(cè),緊封閉”。
(1)少擾動(dòng) 在進(jìn)行隧道開挖時(shí),盡量地減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)、擾動(dòng)強(qiáng)度、擾動(dòng)范圍和擾動(dòng)持續(xù)時(shí)間。因此,要求能用機(jī)械開挖的就不用鉆爆法開挖;采用鉆爆法開挖時(shí),要嚴(yán)格進(jìn)行控制爆破;根據(jù)圍巖類別、開挖方法和支護(hù)條件選擇合理的循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺;自穩(wěn)性差的圍巖,循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺應(yīng)短一些;支護(hù)要盡量緊靠開挖面,縮短圍巖應(yīng)力松弛時(shí)間。
(2)早噴錨 開挖后及時(shí)施作初期錨噴支護(hù),使圍巖的變形進(jìn)入受控制狀態(tài)。一方面是為了使圍巖不致應(yīng)變形過度而產(chǎn)生坍塌失穩(wěn);另一方面是使圍巖的變形適度發(fā)展,以充分發(fā)揮圍巖的自承能力,必要時(shí)可采取超前預(yù)支護(hù)措施。
(2)勤量測(cè) 以直觀、可靠的量測(cè)方法和量測(cè)數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖(圍巖加支護(hù))的穩(wěn)定狀態(tài),或判斷其動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì),以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)形式和開挖方法,確保施工的安全和順利進(jìn)行。量測(cè)是現(xiàn)代隧道工程及地下工程理論的重要標(biāo)志之一,也是掌握圍巖動(dòng)態(tài)變化過程的手段和進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。
(4)緊封閉 一方面采取噴射混凝土等防護(hù)措施,避免圍巖因長(zhǎng)時(shí)間暴露而致使強(qiáng)度和穩(wěn)定性的衰減,尤其是對(duì)于易風(fēng)化的軟弱圍巖;另一方面更為重要的是適時(shí)對(duì)圍巖施作封閉支護(hù),這樣不僅可以及時(shí)阻止圍巖的變形,而且可以使支護(hù)和圍巖能進(jìn)入良好的共同工作狀態(tài)。
1.4根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTDG70-2004),我國(guó)根據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度兩個(gè)基本因素的定性特征和定量的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值BQ綜合進(jìn)行初步分級(jí);對(duì)圍巖進(jìn)行詳細(xì)定級(jí)時(shí),應(yīng)在巖體基本質(zhì)量分級(jí)基礎(chǔ)上考慮修正因素的影響,修正巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值,按修正后的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)[BQ],結(jié)合巖體的定性特征綜合評(píng)判、確定圍巖的詳細(xì)分級(jí)。
2.Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在新奧法施工指導(dǎo)思想下在設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)采取的工藝與措施
由于瑞安市萬(wàn)松山隧道圍巖等級(jí)為Ⅳ、Ⅴ級(jí),故本文僅結(jié)合Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖,論述新奧法的指導(dǎo)思想在設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用。
2.1 IV級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)采取的工藝與措施
按照新奧法的指導(dǎo)思想,IV級(jí)圍巖的設(shè)計(jì)宜采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),在施工實(shí)踐中不斷完善設(shè)計(jì)理論。IV級(jí)圍巖中隧道的襯砌宜采用曲墻式襯砌來抵抗較大的水平壓力。在IV級(jí)圍巖中隧道的施工中,由于圍巖的自穩(wěn)能力有限宜采用超前錨桿臨時(shí)支護(hù)配合的短臺(tái)階法開挖,確保隧道施工過程施工安全和工程的進(jìn)度,對(duì)于IV級(jí)圍巖中隧道的初期支護(hù)選擇合適厚度的噴射混凝土以及在拱墻位置處打入系統(tǒng)錨桿和掛鋼筋網(wǎng)完成隧道的初期支護(hù),然后在初期支護(hù)完成后以及時(shí)、直觀和可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定狀態(tài),監(jiān)測(cè)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,此種隧道宜澆筑合適厚度的鋼筋混凝土進(jìn)行二次襯砌,確保隧道圍巖的長(zhǎng)期穩(wěn)定。
2.2 V級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)采取的工藝與措施
按照新奧法的指導(dǎo)思想,V級(jí)圍巖中隧道的襯砌應(yīng)采用曲墻式襯砌,對(duì)于地基較軟弱的地區(qū)底板應(yīng)設(shè)計(jì)成仰拱式,在V級(jí)圍巖隧道的施工中,隧道的開挖宜采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法。對(duì)于V級(jí)圍巖中的隧道初期支護(hù)在拱墻上打入系統(tǒng)錨桿和噴射混凝土或者在圍巖不穩(wěn)定地區(qū)可以采取懸掛鋼筋網(wǎng)、錨桿和噴射混凝土作為初期支護(hù),然后在初期支護(hù)完成后以及時(shí)、直觀和可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定狀態(tài),監(jiān)測(cè)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,在二次襯砌中可以澆筑合適厚度鋼筋混凝土作為二次襯砌,從而維持隧道的長(zhǎng)期穩(wěn)定。
3.新奧法的指導(dǎo)思想在瑞安市萬(wàn)松山隧道設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用
瑞安市萬(wàn)松山隧道位于瑞安市北部萬(wàn)松山,是瑞安市新區(qū)連接錦湖街道與瑞祥新區(qū)的一條重要道路,規(guī)劃等級(jí)為城市次干路Ⅰ級(jí),規(guī)劃紅線寬度36m,計(jì)算行車速度40km/h。本隧道設(shè)計(jì)為雙洞六車道分離式隧道(洞口為小凈距),長(zhǎng)度645m。在本隧道施工時(shí),按照設(shè)計(jì)圖紙施工,其復(fù)合式襯砌支護(hù)的各項(xiàng)參數(shù)見下表。
3.1明洞施工
明洞段采用明挖法施工,施工前對(duì)坡面上的不穩(wěn)定巖石進(jìn)行了清除并對(duì)不穩(wěn)定坡體做了加固。
3.2暗洞段施工
暗洞開挖采用新奧法施工,具體如下:
(1)對(duì)Ⅴ級(jí)圍巖段,施工開挖先做了超前支護(hù),采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖,左右斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸;
(2)對(duì)于分離式隧道Ⅳ級(jí)圍巖段,施工前先做好超前支護(hù),采用微臺(tái)階弧形導(dǎo)坑留核心土的方法開挖,上下斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸;
(3)而對(duì)于小凈距隧道Ⅳ級(jí)圍巖段,施工前先做好超前支護(hù),采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖,左右斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸。
施工過程中嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早成環(huán)、勤量測(cè)”的原則,對(duì)于軟弱圍巖段堅(jiān)持“弱爆破、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早閉合、襯砌緊跟”的原則,防止巖體坍塌,各工序緊跟,不能脫節(jié),以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與施工安全。
4.結(jié)束語(yǔ)
本文結(jié)合瑞安市萬(wàn)松山隧道,按照新奧法施工的指導(dǎo)思想主要對(duì)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)與施工中的工藝與措施進(jìn)行了詳細(xì)論述,并通過實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證了這些工藝與措施的合理性和可操作性。