【鐵路實(shí)務(wù)】陳士甲 沖刺串講班課件 11-第1篇-第5章-5.6-特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工-5.10-隧道施工輔助作業(yè)

5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工一、黃土黃土隧道施工方法選擇應(yīng)根據(jù)隧道斷面大小、圍巖級(jí)別、土層含水量、監(jiān)控量測(cè)情況綜合考慮，一般情況下可采用臺(tái)階法施工，對(duì)淺埋、偏壓及地表有沉降要求地段隧道可采取中隔法、交叉中隔法或雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工1.黃土隧道洞口工程施工應(yīng)符合下列要求：（1）洞口工程施工前，應(yīng)先核查邊、仰坡周圍山體穩(wěn)定情況，清除松散體及不穩(wěn)定土體；對(duì)洞口附近黃土陷穴、人為坑洞和裂縫應(yīng)提前夯填、灌注水泥漿、施作防滲水溝引排地表水等方式進(jìn)行處理。（2）進(jìn)洞前應(yīng)按設(shè)計(jì)做好洞頂、洞門及洞口防排水系統(tǒng)，排水溝應(yīng)進(jìn)行防滲鋪砌。洞門不宜在雨期施工。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工（3）洞口段加強(qiáng)初期支護(hù)，仰拱緊跟，及時(shí)形成封閉結(jié)構(gòu)，二次襯砌應(yīng)盡早施作。（4）當(dāng)洞口受地形限制出現(xiàn)高陡坡、仰坡時(shí)，應(yīng)盡早完成明洞工程。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工2.黃土隧道開挖應(yīng)符合下列要求：（1）各分部宜采取弧形導(dǎo)坑并預(yù)留核心土，核心土長(zhǎng)度宜3～5m，面積不宜小于開挖面的50%。（2）上臺(tái)階長(zhǎng)3～5m，中臺(tái)階長(zhǎng)5～8m；上臺(tái)階開挖高度3.0～4.0m，下臺(tái)階高度3.0～3.5m；仰拱距掌子面距離宜20~30m。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工（3）上臺(tái)階開挖循環(huán)進(jìn)尺以一榀拱架間距為宜，小、中跨度間距為1.0～1.2m,大跨度間距為0.8～1.0m,特大跨度間距為0.5～0.8m；中、下臺(tái)階的開挖進(jìn)尺、淺埋地段與上臺(tái)階進(jìn)尺相同，深埋地段不大于上臺(tái)階一次進(jìn)尺的2倍。（4）開挖方式宜采用機(jī)械開挖，墻腳、拱腳等隅角處應(yīng)預(yù)留60～70cm厚土體，采用小型設(shè)備或人工開挖，且不應(yīng)超挖。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工3.黃土隧道支護(hù)施工應(yīng)符合下列要求：（1）開挖后應(yīng)立即噴混凝土封閉開挖工作面，及時(shí)施作鋼架、鋼筋網(wǎng)、錨桿及復(fù)噴混凝土。（2）鋼架基腳或分部開挖基腳等處應(yīng)設(shè)置鎖腳錨桿（錨管），并設(shè)置墊板。每側(cè)鎖腳錨桿不少2根，鎖腳錨桿直徑不小于22mm，長(zhǎng)度不少于3.5m，外插角35°～40°。拱腳、墻腳宜采用大拱腳。垂直節(jié)理地段，應(yīng)在拱腳設(shè)置測(cè)點(diǎn)，監(jiān)控拱腳下沉狀態(tài)。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工4.黃土隧道基底處理應(yīng)符合下列要求：（1）明洞工程濕陷性黃土地基：換填法、擠密樁法或混凝土灌注樁法等進(jìn)行處理。（2）當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)有易形成集中入滲通道陷穴、坑洞：洞內(nèi)換填、樁基處理等措施。（3）新近堆積黃土及飽和黃土地基不滿足承載力要求時(shí)，可采取換填、樹根樁（小直徑的鉆孔灌注樁）或混凝土樁等一種或多種相結(jié)合處理方法。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工5.黃土隧道二次襯砌施工應(yīng)符合下列要求：仰拱應(yīng)超前，并應(yīng)一次灌注成型，仰拱距離掌子面宜控制在30m以內(nèi)。拱墻襯砌應(yīng)整體灌注，并及時(shí)施作。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工二、瓦斯1.一般規(guī)定（1）開工前，施工單位應(yīng)對(duì)施工作業(yè)人員及管理人員進(jìn)行專項(xiàng)安全技術(shù)培訓(xùn)。瓦斯檢測(cè)、爆破作業(yè)、安全員、領(lǐng)工員等管理作業(yè)人員均應(yīng)通過(guò)專項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)，并持證上崗。（2）瓦斯隧道煤系地層宜采用臺(tái)階法施工，上下斷面距離應(yīng)根據(jù)圍巖穩(wěn)定和通風(fēng)需要確定。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工2.瓦斯工區(qū)鉆孔作業(yè)應(yīng)符合的要求（1）瓦斯工區(qū)鉆孔作業(yè)必須采用濕式鉆孔；（2）炮眼深度不宜小于0.6m

。（3）必須采用煤礦許用炸藥，瓦斯突出地段必須使用安全等級(jí)不低于三級(jí)煤礦許用含水炸藥。（降低瓦斯引爆的風(fēng)險(xiǎn)）（4）瓦斯工區(qū)必須采用電力起爆，必須采用煤礦許用電雷管（保證起爆的精準(zhǔn)性和安全性）。使用毫秒延期電雷管時(shí)末段延期時(shí)間不得大于130ms（這個(gè)時(shí)間瓦斯?jié)舛炔蛔阋砸l(fā)爆炸），嚴(yán)禁使用秒或半秒級(jí)電雷管。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工（5）瓦斯區(qū)段嚴(yán)禁反向裝藥起爆。反向裝藥缺點(diǎn)：但反向爆破不僅需要較長(zhǎng)的腳線而且不夠安全反向起爆時(shí)，容易引爆瓦斯，所以高瓦斯礦不允許反向起爆。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工（6）爆破網(wǎng)路必須采用串聯(lián)連接方式，嚴(yán)禁將瞬發(fā)電雷管與毫秒電雷管在同串聯(lián)網(wǎng)路中使用。（7）必須使用防爆型起爆作為起爆電源，一個(gè)開挖面不得同時(shí)使用兩臺(tái)及以上起爆器起爆。串聯(lián)連接可以確保所有雷管在同一時(shí)間被激發(fā)，從而提高爆破效果。瞬發(fā)電雷管和毫秒電雷管的激發(fā)特性不同，同時(shí)使用可能導(dǎo)致爆破效果不穩(wěn)定，甚至可能引發(fā)安全事故。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工（8）在非瓦斯突出工區(qū)進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，爆破15min后應(yīng)巡視爆破點(diǎn)，檢查通風(fēng)瓦斯、煤塵、瞎炮、殘炮等情況，如有危險(xiǎn)必須立即處理。（9）在瓦斯突出工區(qū)，揭煤爆破15min后，應(yīng)由救護(hù)隊(duì)員佩戴防毒面具或自救器到工作面對(duì)爆破效果、瓦斯?jié)舛鹊冗M(jìn)行檢查，確認(rèn)安全后方可通知送電、開動(dòng)局部通風(fēng)機(jī)；通風(fēng)30min后，由瓦斯檢測(cè)人員檢測(cè)工作面、回風(fēng)流瓦斯?jié)舛龋辉谕咚節(jié)舛刃∮?%，二氧化碳濃度小于1.5%后，方可解除警戒，允許工作人員進(jìn)人開挖工作面。5.6特殊巖土及不良地質(zhì)隧道施工3）瓦斯突出隧道施工，應(yīng)采用的防突技術(shù)措施（1）接近突出煤層前，必須對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)示的各突出煤層位置進(jìn)行超前探測(cè)，標(biāo)定各突出煤層準(zhǔn)確位置，掌握其儲(chǔ)存情況及瓦斯?fàn)顩r。（2）施工時(shí)，應(yīng)至少選用瓦斯壓力法、綜合指標(biāo)法、鉆屑指標(biāo)法、鉆孔瓦斯涌出初速度法和“R”值指標(biāo)法5種方法的兩種方法對(duì)突出危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測(cè)，并相互驗(yàn)證。5.7隧道盾構(gòu)法施工（略）5.8隧道掘進(jìn)機(jī)法施工5.8隧道掘進(jìn)機(jī)法施工掘進(jìn)機(jī)選型及組裝調(diào)試1.掘進(jìn)機(jī)選型隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）可選用開敞式、單護(hù)盾形式、雙護(hù)盾形式，主要根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧道設(shè)計(jì)要求、支護(hù)與襯砌形式等綜合分析后確定。圍巖條件以巖石為主的長(zhǎng)及特長(zhǎng)隧道可采用掘進(jìn)機(jī)（TBM）法。5.8隧道掘進(jìn)機(jī)法施工開敞式TBM適用于整體較完整、有較好自穩(wěn)性的圍巖；單護(hù)盾TBM（由于掘進(jìn)和安裝管片不能同時(shí)進(jìn)行）適用于當(dāng)隧道以軟弱圍巖為主、抗壓強(qiáng)度較低時(shí)；雙護(hù)盾TBM（由于掘進(jìn)和安裝管片能同時(shí)進(jìn)行）：當(dāng)圍巖有軟有硬，同時(shí)又有較多的斷層破碎帶時(shí)；5.8隧道掘進(jìn)機(jī)法施工2.組裝調(diào)試TBM洞內(nèi)組裝分三個(gè)階段進(jìn)行：第一階段，組裝主機(jī)、連接橋及后配套設(shè)備臺(tái)車；第二階段，組裝余下的設(shè)備臺(tái)車，并開始整機(jī)調(diào)試，同時(shí)主機(jī)逐步進(jìn)到始發(fā)洞；第三階段，在后配套組裝洞室安裝連續(xù)皮帶機(jī)，同時(shí)完成整機(jī)調(diào)試。5.8隧道掘進(jìn)機(jī)法施工組裝總體順序如下：主機(jī)→連接橋→后配套及輔助設(shè)備。主機(jī)與連接橋安裝按照從前至后、先內(nèi)后外、先下后上的原則進(jìn)行?！皬那爸梁蟆钡脑瓌t避免在安裝過(guò)程中出現(xiàn)混亂或遺漏；“先內(nèi)后外”的原則強(qiáng)調(diào)了在安裝過(guò)程中優(yōu)先考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)和部件。5.9隧道防排水施工5.9隧道防排水施工一、結(jié)構(gòu)防排水措施1.基面出現(xiàn)股狀涌水時(shí)，宜采用局部注漿、圍截注漿法進(jìn)行封堵，封堵后的剩余水量可用排水盲管或排水板集中將水引入洞內(nèi)排水溝排出。2.排水盲管施工：襯砌背后設(shè)置縱、橫、環(huán)向排水盲管應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，可根據(jù)滲漏水情況適當(dāng)增設(shè)、調(diào)整。通向水溝泄水管應(yīng)有足夠的排水坡度。5.9隧道防排水施工3.隧道防水板應(yīng)采用分離式，先鋪緩沖層，再鋪防水板。防水板鋪設(shè)應(yīng)符合下列要求：（1）防水板鋪設(shè)應(yīng)超前襯砌施工，并應(yīng)與開挖工作面保持一定安全距離。（2）緩沖層鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)用射釘或膨脹螺栓將熱塑性墊圈和緩沖層固定在基面上。5.9隧道防排水施工（3）環(huán)向鋪設(shè)時(shí)，下部防水板應(yīng)壓住上部防水板，防水板縱向搭接與環(huán)向搭接應(yīng)采用丁字接頭，除正常施工外，應(yīng)再覆蓋一層同類配料防水板材，用熱熔焊接法焊接。5.9隧道防排水施工（4）搭接寬度不應(yīng)小于15cm，分段鋪設(shè)防水板邊緣部位應(yīng)預(yù)留至少60cm搭接余量。搭接縫應(yīng)采用熱熔雙焊縫，單條焊縫有效焊接寬度不應(yīng)小于15mm，不得焊焦焊穿。搭接縫焊接質(zhì)量按充氣法檢查，發(fā)現(xiàn)漏氣及時(shí)修補(bǔ)。防水板搭接縫與施工縫錯(cuò)開1.0~2.0m。5.10隧道施工輔助作業(yè)5.10隧道施工輔助作業(yè)施工供水、供電一、施工供水1.由于鑿巖、防塵、澆筑襯砌及混凝土養(yǎng)護(hù)、洞外空壓機(jī)冷卻等工作都需要大量用水,施工人員生活也需要用水，因此要設(shè)置相應(yīng)供水設(shè)施。施工供水主要應(yīng)考慮水質(zhì)要求、水量大小、水壓及供水設(shè)施等幾個(gè)方面問(wèn)題。5.10隧道施工輔助作業(yè)二、施工供電1.供電方式隧道施工供電方式有自設(shè)發(fā)電站供電和地方電網(wǎng)供電兩種。2.變壓器選擇一般根據(jù)估算施工總用電量來(lái)選擇變壓器，其容量應(yīng)等于

或略大于施工總用電量，且在使用過(guò)程中，一般使變壓器用電

負(fù)荷達(dá)到額定容量60%左右為佳。變壓器