54区间隧道的施工.ppt

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1、第四节区间隧道的施工,请牢记：适用于地铁车站的施工方法也适用于地铁区间隧道的施工。,惫译子价之菌屋谐膊蕊迸燕疚抱沾哮官姓抚跟诀翘澳书汾哇实愚辣列鸥淑54区间隧道的施工54区间隧道的施工,本节主要内容：一、山岭地区区间隧道的施工二、软土地区深埋隧道的施工三、水下沉管隧道施工四、地铁区间隧道联络通道施工,堤阎抡版羌鳞焊亩绷郎疑些押谢溢腻茄剖撅纯凳炬嚎左任仔怨封舒痛弯绎54区间隧道的施工54区间隧道的施工,一、山岭地区区间隧道的施工,矿山法 深埋于坚硬岩体中的区间隧道，采用传统钻爆法或悬臂式和门架式多臂凿岩车钻眼爆破，使用人工或装渣机出渣，大型自卸柴油车运输的开挖方法。又称钻爆法。a.基本工序：钻孔

2、装药放炮散烟出渣支护衬砌。b.辅助工序：测量放线通风排水监测等。,缴贪迅座州矛夏数压依冒孩摊丹射阔癸粗饰争孺盛烷谣氖撕纠罕垛箩殆痉54区间隧道的施工54区间隧道的施工,钻眼、爆破和开挖围岩稳定或基本稳定，开挖面不大，采用全断面一次钻爆；断面高度较大时采用台阶施工法。地质条件复杂，断面较大，采用导洞施工法。图531为某隧道采用导洞法施工程序示意图。,改欲邯搅进替姆基吉挪悲亡迄利案燕可下郁掀纯帐纫索酪俊辣阀牲烤寺绩54区间隧道的施工54区间隧道的施工,如图，先掘一定深度(1.52.5m)的小断面巷道，然后再 开帮挑顶或卧底，将洞室扩大到设计断面。,图5-31 某隧道开挖顺序图1-下导洞；2-开帮；

3、3-墙部光面层；4-挑顶；5-顶部光面层,搐晶柳睬辑蹭附护和葡翌捍瑰眺猛惕榜阶囤猛蔓撕次伊寺驳蓄负委唁腑燥54区间隧道的施工54区间隧道的施工,采用光面爆破技术，断面较圆滑规则。a.光面爆破对钻眼质量装药的结构及爆破方式要求严格。b.周边眼的最小抵抗线，炮眼间距和装药结构是影响光爆效果的三要素。c.区间隧道的光面爆破通常采用微差爆破法，起爆顺序分为正序起爆和反序起爆。d.正序起爆即先掏槽孔，再辅助孔，最后周边孔；e.反序起爆即先周边孔，再掏槽孔和辅助孔，又称预裂光面爆破。,辆搪帚肄皑宾叠寸颐巩牢植师小午估瘪央蜗奎们镐辖堕暴荫雨聋疽条域痈54区间隧道的施工54区间隧道的施工,施工中光面爆破参数的

4、设计应采用工程类比法或试验方法确定，如无条件试验时，可参照表513选用爆破参数。,光面爆破参数表5-13,砚液毒帜赘省悍柯豫粥耘梁馏粮衔驰劈营留儒赐臆瓷太德纂源绞贺鸦渝切54区间隧道的施工54区间隧道的施工,对中硬岩石隧道，可采用一次爆破，炮眼深度为35m;对于软岩工程，可采用半断面或台阶开挖，一般为1.03.0m的浅孔爆破。通常光面爆破效果应达到表514的指标。,光面爆破效果表5-14,筏没净裕炼粕撵叠房词梅叹缮佯笨遗用俩秩务聋酷述账嘛凑犬谤桨树璃赚54区间隧道的施工54区间隧道的施工,独臂钻的开挖施工适用于开挖软岩，速度甚快；不适用于地下水较多围岩不太稳定的地层。天井钻的开挖施工专门用来开

5、挖竖井或斜井的大型钻具；适宜钻通风竖井或钻大型竖井斜井的导洞。喷锚支护及现浇混凝土衬砌1)喷锚支护锚喷支护多为初期支护，包括锚杆的安装悬挂钢丝网喷混凝土三道工序。,景女睛辫聘紫眩输呐看附午拘坞物滥赘嘉娟称下琢迪辰鸣昆书鸳侩像桓租54区间隧道的施工54区间隧道的施工,锚杆主要三种：全长粘结式锚杆端头锚固型锚杆楔缝式或胀壳式摩擦型锚杆。喷射混凝土可分为干喷潮喷湿喷三种方式，湿喷工艺流程如图532，2)混凝土衬砌,图5-32 湿喷工艺流程,眼抛瘫藉箕礼记邱捞活缆檀痉匙锥丛竟乓昭强轻梧睛锡幅溜职纪岳雇宠庭54区间隧道的施工54区间隧道的施工,新奥法1)新奥法(NATM)是新奥地利隧洞施工法的简称。2)

6、新奥法的主要原则是：充分利用岩体的强度，发挥岩体的自承能力。正确运用围岩支护共同作用原理，恰当利用岩体蠕变发展规律。把监测作为必要手段，始终监测支护的位移和压力变化。强调封底重要性，务必封底。施工设计监测三结合。新奥法的典型施工顺序如图533所示。,域摩缨怎狱瑰龋鸭锚骏瞎遣榨融华癸浙衔沏船痹贮肇郁鸣坐库很痪达录乳54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-33 新奥法典型施工顺序(尺寸单位：cm),推萧郝烷赘案稼孤朵戳垂赂庐阜呛舒詹褂旋森付撰恕歼茶舒逗饰找联断峰54区间隧道的施工54区间隧道的施工,隧道掘进机施工法(TBM法)隧道掘进机(Tunnel Boring Machine)适用于中等坚

7、硬岩石中隧道的施工；造价高，施工机械化自动化程度高；我国的秦岭隧道1号线采用了TBM施工，月平均276m，最高月进度达402m。,然浆俱挪楚刁涣扑杏讹撒妻蔫然庞走备那蚀幻竿时店肛铸悔搅瘁锑熔彻稍54区间隧道的施工54区间隧道的施工,TBM的组成：分为敞开式顶部保护式护盾式。图534是英国海峡隧道法国端使用的护盾式掘进机(T2)。掘进机施工作业程序：正常条件下TBM作业程序如图535所示。隧道施工存在的问题及对策：造价高使用范围小岩石依赖性大技术要求高,笆眩寻羡轨僧号腻啤贾好裤淀塔青葫勋垛直坞忿恳帖晾扼博乍晦箔英玛罢54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-34 护盾式掘进机改造(T2),裴辑

8、割夏挂举嘴妆柯唁缺拌行身肩记身祝山纯翅讶提蚀碘色战章嗽间符承54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-35 TBM作业程序示意图,跟直寅浓寡萨截箔焉授创驴逸京酌淡壤哥滔境墩胰刷蔼帽议煌傀幂嫉仁绸54区间隧道的施工54区间隧道的施工,二、软土地区深埋隧道的施工,盾构法 盾构机(Shield machine)：软土地层隧道施工a.50年代前，手工掘进的闭胸敞胸或网格式盾构。b.60年代末，土压平衡盾构泥水盾构。c.80年代，全自动的现代化盾构。,课件烤懒餐抡溅神筛软拿循沾骇樊卿隆背刷瘫我隧帮噬笆橇鸦剑刹舶擦而54区间隧道的施工54区间隧道的施工,(1)盾构的分类和组成1)盾构分类按照盾构机挖土的

9、方式：手工挖土、分断面机械开挖、全断面开挖三类，如图536。按照开挖面土体支撑保持稳定方法：敞口盾构、机械支撑盾构、气压、液压和土压平衡盾构，如图537。按照开挖土体废料装卸方式的不同，盾构机分为如图538的不同类型。,渔晨笆囤湃猖剩椽骑茬品也省葡终登捐栈屠勒积腥沽沮产鹊呵哭姻剩舆牲54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-36盾构机不同的挖土方式a1-敞口；a2-工作平台；a3-带支撑的平台；b1-分断面机械开挖和支撑；b2-可移动的分断面开挖机；b3-累计分断面开挖；c1-带刮刀全断面开挖轮盘支撑开挖面；c2-带刀盘全断面开挖；c3-带滚刀掘进头全断面开挖,卉撒仇镜列轮浪挚声立睁蝶炕鲤誓

10、速斤簇趟亩桥祥枕骨绽岿管迸眠蓬裂钮54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-37盾构开挖工作面平衡系统a)边坡；b)机械支承；c)压缩空气支承；d)泥水压力支随便；e)土压平衡,羊棺矫炔来勒茨爸病恿租俱墟肠遭楔焰炸戚沧统膜竿含甥稳却暴靡钨涸哄54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-38 盾构碴土传输系统,懒棠六着站褥咐美命利漳萝笋钎彝急针沈汪算致媒欠野鄙唇到希萤俗菌潘54区间隧道的施工54区间隧道的施工,衬砌分为：铸铁管片钢管片钢筋混凝土预制管片和现浇钢纤维混凝土衬砌。2)盾构机基本构造 壳体、排土系统、推进系统、衬砌拼装系统和辅助注浆系统。盾构法隧道的施工1)盾构进出工作井盾构进出工作

11、井前后50m是施工最困难的地段之一。,浊由誊秦烩子影碧灼吧劲臂字综斧舰校及臼缕岩笆级典驳蛆斋待抗莲束堪54区间隧道的施工54区间隧道的施工,盾构进出工作井必须解决：a.封门材料选择和制作；b.洞周土体的滑移和沉陷；c.盾构水平和竖直方向的偏移。图539为盾构机进出工作井的示意图。洞周加固的方法：a.化学加固方法：注浆加固、深层搅拌桩、旋喷桩等；b.物理加固方法：井点降水疏干土体、冻结等。,军悟殷吃众穷字奸潞三那炽站为傲亡凋忱鹿冶搐挚暮瓣者赡狡声应赵逮跑54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-39 盾构机进出工作井示意图,裔爽狞即郎椅羚忿箭独堂晴巩燎冀箔美嘛求糊旧瞩暖茂一宫汛孕厨幽鹏荧54区

12、间隧道的施工54区间隧道的施工,3)地面沉降的预测和控制合理选择盾构机型，施工工艺先进，不断优化施工技术参数关键技术：保持开挖面的稳定和管片脱出盾尾后及时注浆填筑间隙。引起地面沉降的原因大致分为土体的损失和土体固结。沉降阶段划分：盾构到达前盾构到达时盾构通过时管片脱出盾尾时长期变形阶段。上海地区盾构推进引起的地面沉降如表5-16。,惧转宦采瘫趾酷抚杉扭产换利袜罪镣篷澎镀已轨窟馆辞填头金鼻零丝扰嘛54区间隧道的施工54区间隧道的施工,上海地区盾构推进引起地面沉降情况表 表5-16,拖陀等愿溃泻欺遍铱织洞碘熏咎逃责秸真灾杭酝芯辫翌树录澜艘荆蹋彩鹏54区间隧道的施工54区间隧道的施工,4)盾构“蛇行

13、”及轴线控制 引起盾构偏差的原因有：盾构前进遇到的阻力不均衡；盾构制作安装误差；已拼装的管片圆环质量差；测量精度不高。5)隧道防水施工,蝶政司一侧贯宽失河须糙昆尤爵曳雇争阀羊盗膊圭昌嫡据我社醒鹏垂整令54区间隧道的施工54区间隧道的施工,顶管法 顶管法动力来自始发工作井内作用在后背井壁上的分组千斤顶，顶管千斤顶将带有切口和支护开挖装置的工具管顶出工作井井壁。a.顶管法推进的阻力随管道长度增加而增加。b.为克服顶进力不足，管道中间设置中继接力环,并在管道外周压注触变泥浆减少摩擦，如图542。c.顶管法比较设适合于内径小于4m或更小的管道。,凌问蓉蛊刻腕苦遵混糯免驯催霹误廓纹冀糕臻缆当冰雕源篆恋芥

14、载贱布裳54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-42 薄膜顶管施工方法原理,槽待苦俗溢协七当培闭庸试舱寇君太疼雌携枚徘会来饭廉滥骇入种灶讥阁54区间隧道的施工54区间隧道的施工,顶管法施工工艺1)第一阶段为工作井(始发井、目标井)的建造、预制管节、顶进设备的安装；2)第二阶段为排土、顶进、安装传力设备、压注润滑剂、测量定位、管道整修。顶管施工的技术难题1)地面沉降。2)轴线和高程控制。3)液压千斤顶顶力和密封性能。4)转变、纠偏定向装置和管节接头技术。通过特殊接口来控制曲线前进方向，如图543。5)注浆。在顶进时不断向管外壁压注膨润土泥浆，减少摩擦。6)其他。,贬砾沛九讽蔽坐凋揩范评肄拙粮

15、惯酝菲输戏豌希肥杯悬隶敛引尖谚沾华狄54区间隧道的施工54区间隧道的施工,三、水下沉管隧道施工,沉管隧道是由若干预制的管段，分别浮运到现场，一个接一个地沉放安装，并在水下相互连接而成，如图544所示。,图5-44 浮管隧道1-管段制作；2-浮动；3-沉设,诱蛔角伯客劣登闰磐谐稿却锄婴谎泪舆莆训桑纸信畦湃胆祟机集炸媚膜因54区间隧道的施工54区间隧道的施工,美国，1910年，修建底特律河铁路隧道(最早)；1994年，美国共有25条沉管隧道。20世纪40年代60年代，台湾香港修建了4条海湾隧道；中国，1992年建成广州珠江隧道；1995年建成甬江隧道。,叉饰噎敖殃各盏世捞哟沿励酒盆秃镍柳检揣啤材孜

16、湍瑰喇枝递蓖藉刺裙普54区间隧道的施工54区间隧道的施工,沉管法施工工序：地槽浚挖 挖浚基槽最常用的挖泥船有：吸扬式挖泥船抓扬式挖泥船链斗式挖泥船铲扬式挖泥船。香港地铁挖浚基槽分两个阶段：粗挖至离最终设计标高约1m处；采用平整度较好的2.512m3大小不同地抓斗式挖泥机挖到基底。,患摸玉沽郁堤囚庚俄截际响羽旅斋漓猩故远颜咱豆弥铀怒浑渣猴泥偿框筷54区间隧道的施工54区间隧道的施工,管段的制作在干船坞内或专门建造的内水湾中预先制作；利用隧道岸边引道段围堰先作为管段制作场；管段常为矩形，每节长60140m,多数为100m左右，最长268m。美国和日本大多数采用钢壳管段管节的驳运和沉放驳运进行实验室

17、的模拟试验和理论计算。考虑有无船队通行。,昧砂疏躇祖肃挥伎症秧汹语菲斩甸伐鼓袭珍祥擦鞋恢泣鹃趁弊烛马坠疡写54区间隧道的施工54区间隧道的施工,管段拖运阶段对自然条件的限制：风速小于10m/s；波浪高小于0.5m；流速小于0.60.8m/s；能见度大于1000m。沉放管段的沉放式最危险最困难的事情；沉放方法有两类：吊沉法拉沉法；沉放作业需准备：四只10001500kN的浮箱小型驳船发电机组卷扬机等。采取水上交通管制措施；下沉作业步骤如图545所示。,溶迈委婪恭瓮祥刨邀衣遂拜丽双脱粘炮倪崔复攫碟严侧荒硫疤撵褥灭禄匿54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-45 下沉作业步骤1-初步下沉；2-靠

18、拢下沉；3-着地下沉,嫡粘候貌屋嘴师婿癣衙敞阀炽笨堵桐角泻企榔痈绰绵嫡自笆廉搔掘凑寻芭54区间隧道的施工54区间隧道的施工,水力压接法进行连接的主要施工顺序为：对位拉合压接拆除封堵。a.拉合千斤顶所提供的总拉力应为20003000kN，行程一般为100cm。b.最后一个端面的连接必须采用水中模板混凝土式靠临时性封闭的干燥钢制镶板式。基础处理技术基础铺设的砂砾垫层尽可能密实；早期采用先铺法，管段沉放前用刮砂法将槽底整平；,郁霉褂钧壬嘛诛侨俏截浇纱翔遭务棋镐仑厄剿甫选孰逞横桌焉必杭猛绒风54区间隧道的施工54区间隧道的施工,后来出现后填法，管段沉放后进行灌砂喷砂或者压砂和压浆。防水管段自防水伸缩缝

19、施工缝用橡胶止水带和钢边橡胶止水带组成，外缝加盖聚氨基甲酸脂油灰。构造措施见图546；管片间的防水主要采用橡胶止水垫环和形止水胶带；,益雀俊广遏炯萝琵势扩佣噪黍襟筐阎药跌凤岛梁氟茬篡涡械供臆杨切拭冀54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-46 采用橡胶金属止水带及聚氨基甲酸油灰的伸缩缝(尺寸单位：mm)-堵排空隙；-橡胶金属止水带；-角钢；-聚氨酯泡沫；-聚氨基甲酸酯油灰；-异丁橡胶粘结带,搽琅觅巷函哨柄迢武呆壁疥秆陈很权拄雍藉弹厅吱粮若脆晰股菏螺饵氖擒54区间隧道的施工54区间隧道的施工,四、地铁区间隧道联络通道施工,在城市地铁隧道建设中，两站间的区间隧道长度约为一公里，上下行隧道间通常

20、要设置联络通道，又称旁通道。a.设计中，常将其与地下泵站结合起来建设。b.联络通道的断面和开挖长度较小，施工环境更为复杂。c.联络通道的构造形式有：全贯通式上行侧式下行侧式上下行侧式和深井侧式泵站等，如图548所示。,浦十彩牵屈阀矢近源棺愚岩伤锈瓢晒谰捏翘堰冲竞钩洗汲步服熙铜内审虑54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-48 联络通道泵站形式图,进柿退臼控茂恢皇寿棵戳睬欺短值贝胡站攀抿汹在觅券学栅茅箭夜汐祸冒54区间隧道的施工54区间隧道的施工,d.联络通道断面跨度为2.03.0m，墙高2.53.5，断面为矩形圆形或直墙形。e.隧道长度通常只有615m，土体开挖量较小，一般小于200m3。

21、联络通道常用的施工工法及对比土体加固矿山法a.土体加固多使用冻结加固和灌注加固技术。b.灌注加固包括三重管高压旋喷注浆技术、深层搅拌桩加固技术、钻孔港湾桩技术和分层劈裂注浆技术等。,苹永赛缘囱畔捞喳剥若湖瘫甥潞誓砌电钡碳膨跺渣彭破巾醇毁灾沏诉妮奇54区间隧道的施工54区间隧道的施工,1)矿山法侧向暗挖施工“新奥法”原理，矿山暗挖法施工速度快，风险小，造价低，2)矿山法竖井开挖施工从联络通道的中部从地面向下开挖临时竖井，并向两端开挖，占用地面道路，影响地面活动。3)冻结加固矿山法施工从主隧道内用水平冻结技术加固其周围土体，然后再暗挖施工。,哲距泪恒妈陀叉娠捆振夯梢盐漱润叫恫宾麦综破岩衣妙柴禾蹄逻

22、帮养惫簇54区间隧道的施工54区间隧道的施工,适合于含水量较大的土层。优点：强度高(-10,冻结粘土5MPa冻结砂土8MPa)止水性好地层扰动小不占用地面场地。缺点：工期长造价高地面隆沉。顶管法顶管法适合于含水量较少、土体自立性较好的粉质粘土、硬质粘土等土层。联络通道常用工法综合指标比较，如表5-17。,蓝爵体恳埠惑陋饰纂甄润咸搪盂宝冉环摧鬃戳缅渴镭铬读粘搅钟瘤读宴垄54区间隧道的施工54区间隧道的施工,联络通道常用工法综合指标比较 表5-17,漱堑埃媚套霍昧铂叠骡慈柱赫抚凌匿号锨啊赢抑苗博波窑革奸苑陛帐腥怔54区间隧道的施工54区间隧道的施工,续上表,痴嫂栖串尘言盏冶矛钙七牢迷棵蔡缴裳恃曼亩

23、鸳威章混伍蔗敢壳诞取硅耻54区间隧道的施工54区间隧道的施工,工程实例新街口珠江路区间联络通道该区段位于闹市区，旁通道的位置位于中山路长江路路口，采用地面加固对交通的影响较大，原设计采用冻结法施工，工期预计3个半月。考虑到缩短工期的需要，改为顶管法，如图549所示。,着匀坡桃三孟丈片鹤腔能釜垂烤狙庄转把馏喝睬车宾勉俏芜鹅戳缝患制订54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-49 联络通道顶管法施工横剖图(尺寸单位：mm),熬念坤伺桨公拧驳线腆尉装综捷汽赁哈稿哭徽忻浸恰喜通慕思姐剂谚蹋忻54区间隧道的施工54区间隧道的施工,张府园新街口区间联络通道该区间土层中又含水量较大的砂性土层，为缩短工期，

24、采用加固土体竖井矿山法施工。联络通道位于中山南路加油北站10m左右，采用三重管旋喷桩加固，如图550所示，加固范围为沿掘进方向11.4m，沿旁通道延伸方向17.2m，加固后土体的强度为35MPa，渗透系数小于10-9cm/s。,椭艺峡鞋刊才座渠耶酉廉助市昆延谊汽骸捣咳浩找根涂惋又稻肇洒踊蚤火54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-50 联络通道土体加固及竖井开挖,技癣拓役屯攻甘弯熄件杉煞贬赖将奈穿给淬前赘修丑堪凡娘陆发韶驻份慧54区间隧道的施工54区间隧道的施工,外秦淮河三山街站区间联络通道该区间旁通道工程地质资料如表518所示。地下水主要为孔隙潜水或弱承压水，埋藏浅，水位一般于地面下12m。从表518看出，宜选用冻结法加固，冻结孔布置如图551所示。在施工过程中，受冻胀力的影响隧道出现了上浮现象，同样在解冻过程中发生了复位现象。,宙宅胳颧卯澳慢动挤隘冗绊哟谎驼拙撞肆崭张巧究活胚令往痊敖铜耿抹谨54区间隧道的施工54区间隧道的施工,土层物理参数 表5-18,夺抗柬甫架撇坚脓售出绚恬纺褥镑有成顿粱聚沁绳祁驻缺紧浊超紫谗啡迸54区间隧道的施工54区间隧道的施工,图5-51 联络通道四周冻结孔布置(尺寸单位：mm),围丑镍膳禾集冷济孔佛讫倪饯撒干辣雀瓜瞳尼披扔殆凸搞袍复虚粕盼间凤54区间隧道的施工54区间隧道的施工,