地下工程课件(初稿)第二章.pptVIP

* § 2.3开挖方案及其选择 台阶分部开挖法的主特点： (1)与超短台阶法相比，台阶长度可以加长，减少上下台阶施工干扰； (2)与下述的侧壁导坑法相比，施工机械化程度较高，施工速度可加快； (3)留核心土支顶工作面，稳定性优于超短台阶法； (4)能迅速及时地建造拱部初次支护，开挖工作面稳定性好。核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的，施工安全性好。 * § 2.3开挖方案及其选择 采用台阶分部开挖时应注意问题： 虽然核心土增强了开挖面的稳定，但开挖中围岩要经受多次扰动，而且断面分块多，支护结构形成全断面封闭的时间长，这些都有可能使围岩变形增大。因此，它常要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。 * § 2.3开挖方案及其选择 2.单侧壁导坑法 导坑是先行开挖并能为后续开挖提供施工便利的坑道，其作用有：为后续工作面创造临空面。提高爆破效果；查明前方地质情况；排除地下水；铺设“三管两线”；改善施工通风条件。 单侧壁导坑法一般是将断面分成三块：侧壁导坑、上台阶、下台阶。侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用并考虑机械设备和施工条件而定。 * § 2.3开挖方案及其选择 单侧壁导坑法的施工作业顺序为： (1)开挖侧壁导坑，并进行初次支护(锚杆加钢筋、或锚杆加钢支撑、或钢支撑，喷射混凝土)，应尽快使导坑的初次支护闭合； (2)开挖上台阶，进行拱部初次支护，使其一侧支承在导坑的初次支护，另一侧支承在下台阶上； (3)开挖下台阶，进行另一侧边墙的初次支护，并尽快建造底部初次支护，使全断面闭合； (4) 拆除导坑临空部分的初次支护； (5)建造内层衬砌。 * § 2.3开挖方案及其选择 单侧壁导坑法适用范围： 单侧壁导坑法是将断面横向分成3块或4块，每步开挖的宽度较小，而且封闭型的导坑初次支护承载能力大，所以单侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。 * § 2.3开挖方案及其选择 3.双侧壁导坑法 双侧壁导坑法也称眼镜工法。当隧道跨度很大，地表沉降要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法。现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。 这种方法一般是将断面分成四块；左、右壁导坑、上部核心土、下台阶、导坑尺寸拟定的原则同前，但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。左、右导坑错开的距离，应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。 * § 2.3开挖方案及其选择 双侧壁导坑法施工作业顺序为： 开挖一侧导坑，并及时地将其初次支护闭合。相隔适当距离后开挖另一侧导坑，并建造初次支护。开挖上部核心土，建造拱部初次支护，拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。开挖下台阶，建造底部的初次支护，使初次支护全断面闭合。拆除导坑临空部分的初次支护。建造内层衬砌。 双侧壁导坑法特点： 现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多，扰动大，初次支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，所以在施工中间变形几乎不发展。 * § 2.3开挖方案及其选择 4.中隔壁法（CD法） 中隔壁法适用于Ⅳ-Ⅵ级围岩的浅埋双线隧道。施工时应沿一侧自上而下分为二或三部进行，每开挖一部均应及时施作锚喷支护、安设钢架、施做中隔壁，底部应设临时仰拱，中隔壁墙依次分步联结而成，之后再开挖中隔墙的另一侧。 中隔壁洞法施工要求： 各部开挖时，周边轮廓尽量圆顺，减小应力集中；各部的底部高程应与钢架接头处一致；每一部的开挖高度为3.5m；后一侧开挖应全断面及时封闭；左右两侧纵向间距一般为30m-50m；中隔壁设置为弧形或圆弧形。 * § 2.3开挖方案及其选择 5.交叉中隔壁法（CRD法） 在软弱围岩大跨隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工；然后再开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁，最后开挖剩余部分的施工方法。 交叉中隔壁法施工要求： 采用交叉中隔壁法施工，除应满足中隔壁法的施工要求外，还应满足一下要求：设置临时仰拱，步步成环；自上而下，交叉进行；中隔壁及交叉临时支护，在灌注二次衬砌时，应逐段拆除。 * § 2.4新奥法理论与实践 一、新奥法隧道设计施工的两大理论 1.松弛荷载理论 稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结