隧道開挖要求精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的隧道開挖要求主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：隧道開挖要求范文
中圖分類號(hào)：U457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）02（c）-0094-02
BLTJ-14標(biāo)段全長15.897 km，起訖里程DK1 012+435.5～DK1 028+332。包括隧道2座、斜井5座、橫洞2座、橋梁1座、無砟軌道31.8 km。正線隧道：共有2座，均為單洞雙線隧道，總長15 817.4 m，其長隧道1座為古城嶺隧道，長度為10
364.6 m，長隧道1座為蘭山隧道，長度為5 452.8 m。
1 工程地質(zhì)特點(diǎn)
該工程地處隴西黃土高原西北部，地面高程1 704～1 897 m，沿線地形起伏較大，位于黃土高原梁峁，溝壑縱橫區(qū)。黃土梁峁區(qū)頂部及山坡上為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土覆蓋，溝谷中分布有第四系全新統(tǒng)沖積黃土、洪積圓礫土和上更新統(tǒng)沖、洪積砂質(zhì)黃土及粗圓礫土，溝心多為第四系碎石類土層，局部第三系底層出露，洞身主要為沖積砂質(zhì)黃土及第三系泥巖夾砂巖及礫巖，局部為碎石類土。地處隴西系內(nèi)旋褶帶，構(gòu)造相對(duì)簡單。晚第三紀(jì)以來，區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較為活躍，表現(xiàn)為河谷階地上升顯著，現(xiàn)代河流侵蝕、下切明顯，河谷兩岸階地發(fā)育，構(gòu)成頗為典型的河谷階地地貌，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為差異性整體抬升運(yùn)動(dòng)，山地?cái)鄩K強(qiáng)烈隆升，盆地相對(duì)下沉，形成現(xiàn)今的地貌形態(tài)和格局。
2 工程難點(diǎn)分析
古城嶺隧道出口及蘭山隧道進(jìn)口無進(jìn)洞條件，同時(shí)還需要采取橫洞進(jìn)洞通過。同時(shí)大坪溝中橋兩側(cè)存在高差達(dá)到140 m的陡崖，這加大了臨建規(guī)劃難度，尤其是加大了場(chǎng)地布置以及施工便道難度。另外，該隧道還存在較多地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，如自重濕陷性黃土、黃土陷穴等地質(zhì)類型以及正線隧道多個(gè)工作面為反坡施工，主要的施工難點(diǎn)及重點(diǎn)如下。
（1）古城嶺隧道洞身主要為濕陷性黃土不良地質(zhì)，其Ⅴ級(jí)圍巖3 434.6 m占33.1%，Ⅳ級(jí)圍巖6 530 m占63.0%，造成隧道開挖難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。在不良地質(zhì)段進(jìn)行隧道開挖施工是隧道施工難點(diǎn)。
（2）古城嶺隧道出口瀕臨陡崖，場(chǎng)地布置以及臨建規(guī)劃難度較大，同時(shí)存在滑坡風(fēng)險(xiǎn)高，橫洞進(jìn)洞與洞口穩(wěn)定的確保是該隧道工程施工的難點(diǎn)。
（3）環(huán)境保護(hù)要求高。工程處于黃土高原丘壑區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，為省級(jí)重點(diǎn)環(huán)境治理區(qū)及保護(hù)區(qū)，工程實(shí)施期間，環(huán)境保護(hù)與建設(shè)協(xié)調(diào)要求高，工程實(shí)施期間如何確保環(huán)境及生態(tài)安全是該隧道工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
3 工程難點(diǎn)處理方案提出
結(jié)合上述所總結(jié)的該隧道施工難點(diǎn)可以表明，該隧道工程風(fēng)險(xiǎn)大、難度大?；谏鲜鏊岢龅碾y點(diǎn)，該工程古城嶺隧道出口無進(jìn)洞條件，通過橫洞進(jìn)洞。正線隧道均為單洞雙線斷面，輔助坑道除古城嶺隧道4#斜井為雙車道斷面外，其余橫洞均為單車道+錯(cuò)車道斷面。隧道的正線洞口均位于Ⅳ級(jí)自重濕陷性風(fēng)積砂質(zhì)黃土地層，需先進(jìn)行洞頂黃土陷穴填筑、柱錘沖孔樁基底加固，三七灰土基礎(chǔ)換填、明洞及管棚施工，以及橋隧相連的古城嶺隧道出口洞頂抗滑樁施作，待上述工序施工完成后方可暗挖進(jìn)洞。
鑒于輔助坑道及正線隧道均為黃土及軟巖隧道，4#斜井及古城嶺隧道出口橫洞、古城嶺后半座正線隧道為軟巖隧道，穿越地層主要為泥巖，局部為泥巖夾砂巖、泥巖夾礫巖、礫巖，隧道采用松動(dòng)爆破開挖。輔助坑道采用上、下臺(tái)階法開挖，同時(shí)鑒于正線隧道屬于Ⅳ級(jí)圍巖，經(jīng)考慮隧道開挖施工選取三臺(tái)階法（圖1），對(duì)于黃土隧道屬于Ⅳ級(jí)圍巖，隧道開挖施工選取三臺(tái)階七步法，針對(duì)于一般地段的Ⅴ級(jí)圍巖隧道開挖，則開挖方法選取三臺(tái)階設(shè)臨時(shí)橫撐法。
4 處理技術(shù)實(shí)施
針對(duì)該工程隧道屬于黃土山嶺隧道，因此在整個(gè)隧道開挖施工過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)其采取超前探測(cè)，可通過采取物探技術(shù)方式實(shí)施。開挖施工方法主要采取機(jī)械開挖為主，人工開挖為輔。
4.1 隧道洞口開挖施工
針對(duì)于整個(gè)隧道洞口開挖，為了有效確保山坡的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)避免雨季實(shí)施施工，同時(shí)在開挖施工前首先檢查邊、仰坡以上的山坡穩(wěn)定，尤其是針對(duì)邊、仰坡及早做好坡面防護(hù)，盡可能地減少破壞山體，另外在開挖施工全過程采取實(shí)施監(jiān)測(cè)。
該隧道工程在進(jìn)行開挖明洞、洞門施工前，為了能有效防止邊坡落石等情況，先設(shè)置好洞口邊、仰坡外的截、排水溝。開挖施工時(shí)裝碴由裝載機(jī)或挖掘機(jī)實(shí)施，運(yùn)碴則由自卸汽車實(shí)施。開挖施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行，對(duì)于開挖接近超前支護(hù)相應(yīng)標(biāo)高時(shí)，必須先采取超前支護(hù)處理。為了能有效保證邊坡的穩(wěn)定性，結(jié)合邊坡地形穩(wěn)定程度，坡面用錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴混凝土作為臨時(shí)防護(hù)。邊仰坡刷坡開挖采取自上而下進(jìn)行，控制各層開挖高度為2～3 m范圍內(nèi)，各分層均采取錨桿網(wǎng)噴支護(hù)處理。
4.2 洞身工程施工
洞身開挖方法：Ⅳ級(jí)巖石地段采用三臺(tái)階法；Ⅴ級(jí)圍巖采用三臺(tái)階并設(shè)臨時(shí)橫撐。隧道Ⅴ級(jí)圍巖段采用三臺(tái)階法臨時(shí)橫撐法開挖，首先進(jìn)行超前支護(hù)，進(jìn)行上臺(tái)階開挖初期支護(hù)及橫向支撐施工階開挖階支護(hù)及橫向支撐施工下臺(tái)階開挖邊墻及底部支護(hù)仰拱澆注臨時(shí)橫向支撐拆除拱墻二襯。三臺(tái)階臨時(shí)仰拱開挖法施工工序圖如圖2所示。開挖過程采用弱爆破或松動(dòng)爆破時(shí)，嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行，并不斷進(jìn)行優(yōu)化。特別要注意斷面交界處的超欠挖和成形控制是重點(diǎn)。量測(cè)必須及時(shí)緊跟，及時(shí)分析反饋，指導(dǎo)安全施工。
三臺(tái)階法開挖工序?yàn)椋旱?步：開挖①部臺(tái)階，同時(shí)每循環(huán)進(jìn)尺一次，均應(yīng)做好超前支護(hù)。做好上臺(tái)階洞身結(jié)構(gòu)初期支護(hù)；第2步：上臺(tái)階施工適當(dāng)距離后，開挖②部臺(tái)階，并進(jìn)行階初期支護(hù)；第3步：階施工適當(dāng)距離后，開挖③部臺(tái)階，并進(jìn)行階初期支護(hù)；第4步：開挖④步臺(tái)階，及時(shí)封閉初期支護(hù)，及時(shí)施作仰拱混凝土、填充混凝土，及早封閉成環(huán)。 臺(tái)階法開挖順序圖如圖3所示。
4.3 爆理時(shí)注意事項(xiàng)
鉆爆擬用松動(dòng)爆破、機(jī)械配合、人工休整方式進(jìn)行開挖。作業(yè)隊(duì)根據(jù)每次爆破后的爆破效果，分析原因并及時(shí)修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)圍巖地質(zhì)情況及開挖斷面尺寸，采用復(fù)式楔形掏槽。爆破器材選用乳化炸藥，規(guī)格為Ф32藥卷，雷管采用1～7段塑料導(dǎo)爆管非電毫秒雷管，電容式非電毫秒雷管激發(fā)器起爆。炮眼直徑選用42 mm鉆孔直徑，采用電鉆鉆孔。炮眼深度根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)資料及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，上臺(tái)階進(jìn)尺不超過1榀鋼架間距（0.6 m），除掏槽眼外，其余眼均采用0.7 m深鉆孔，掏槽眼為0.8 m；上斷面炮眼布置采用掏槽眼+底板眼+周邊眼的松動(dòng)爆破方式。另外，采用復(fù)式楔形掏槽，設(shè)置3+2對(duì)掏槽眼，掏槽眼間距100 cm；周邊眼距離開挖輪廓線10 cm，周邊眼間距采用45 cm。
5 結(jié)語
文章結(jié)合黃土地質(zhì)隧道施工實(shí)例，了解到該隧道施工過程中嚴(yán)格貫徹“弱爆破”的原則，同時(shí)施工中加強(qiáng)地質(zhì)鉆探，采用弱爆破開挖，減少對(duì)應(yīng)力集中區(qū)的擾動(dòng)，以及采用超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)、支護(hù)及襯砌早成型，最終確保了該黃土隧道安全施工，為同類工程提供參考借鑒。
⒖嘉南
[1] 昝文博，賴金星，邱軍領(lǐng).四車道大跨度淺埋黃土隧道開挖方案數(shù)值分析[J].理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016（5）：39-41.
[2] 張永安.客運(yùn)專線黃土隧道三臺(tái)階七步開挖技術(shù)及沉降控制[J].工程技術(shù)研究，2016（11）：81-82.
第2篇：隧道開挖要求范文
中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
施工方案
1.1、根據(jù)該隧道的圍巖類別，圍巖軟弱、破碎，連拱施工工序多，工藝要求高的特點(diǎn)，選定“弱爆破、少擾動(dòng)、早噴錨、緊封閉、勤測(cè)量”的施工方法，先進(jìn)行導(dǎo)洞開挖，其后采取先右洞后左洞逐步推進(jìn)的方式開挖，左洞比右洞掌子面滯后30m以上，時(shí)間相隔20天以上，從進(jìn)口獨(dú)頭掘進(jìn)，最終完成連拱開挖與襯砌。
1.2、導(dǎo)洞開挖，三導(dǎo)洞均采用臺(tái)階法半斷面開挖，即雙側(cè)壁導(dǎo)洞，中導(dǎo)洞。導(dǎo)洞開挖步驟是：⑴中導(dǎo)洞上半斷面開挖支護(hù)；⑵中導(dǎo)洞下半斷面開挖支護(hù)；⑶中墻模注；⑷右側(cè)導(dǎo)洞上半斷面開挖支護(hù)；⑸右側(cè)導(dǎo)洞下半斷面開挖支護(hù)；⑹左側(cè)導(dǎo)洞上半斷面開挖支護(hù)；⑺左側(cè)導(dǎo)洞下半斷面開挖支護(hù)。
通過這7個(gè)步驟可以使三個(gè)導(dǎo)洞完成開挖與支護(hù)。工程轉(zhuǎn)到下道工序右、左洞開挖。
1.3、右洞開挖步聚：⑴上弧導(dǎo)開挖;⑵初期支護(hù);⑶拆除導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù);⑷開挖核心土;⑸仰拱砼澆筑;⑹二次襯砌。左洞開挖步聚：⑺上弧導(dǎo)開挖；⑻初期支護(hù)；⑼拆除臨時(shí)支護(hù)；⑽開挖核心土；⑾仰拱砼澆筑；⑿二次襯砌。
1.4、因圍巖破碎在開挖之前，施作超前小導(dǎo)管并注漿，開挖均采用上下半斷面短臺(tái)階法，臺(tái)階長度3－5m，隨挖隨噴射砼，采用鋼拱格構(gòu)及錨桿相結(jié)合的方法進(jìn)行防護(hù)。
二、主要施工方法
2.1、中導(dǎo)洞開挖斷面選擇
中導(dǎo)洞開挖斷面選擇：滿足模筑中墻砼及予埋件的最小空間要求，中導(dǎo)洞偏離中墻中線0.7m，考慮到出碴等因素，中洞寬為5m，高7m，臺(tái)階長5¬7m，拱圈半徑2.5m。監(jiān)時(shí)支護(hù)：在II類圍巖地段設(shè)鋼架間距1.0m，材料為16號(hào)工字鋼及錨桿Φ22，與φ6鋼筋網(wǎng)連接噴射20號(hào)砼14cm進(jìn)行防護(hù)。III類圍巖段根據(jù)實(shí)際情況取消鋼拱架。用注漿錨桿長5.0m，間距80cm(用于頂部)。由于本隧道只有150m長，采用了先將中導(dǎo)洞貫通，然后倒退模筑中墻砼，這樣施工比較方便。
2.2、側(cè)壁導(dǎo)洞開挖斷面選擇
主要滿足出碴運(yùn)輸初期支護(hù)作業(yè)的要求，開挖斷面定為高7m，寬4m。側(cè)壁導(dǎo)洞開挖斷面豎向高度滿足格構(gòu)鋼架安裝(拱腳至拱腰長6.27m，半徑6m)最小空間要求，橫向?qū)挾葷M足開挖運(yùn)輸最小空間要求，結(jié)構(gòu)輪廓盡可能園順。隧道中心一側(cè)臨時(shí)支護(hù)，用鋼拱架支護(hù)，材料為16號(hào)工字鋼，縱向間距1.00米，φ6鋼筋網(wǎng)，φ22錨桿長3M間距60×80cm（環(huán)×縱）梅花形布置，噴射20號(hào)砼14cm，外側(cè)為永久性初期支護(hù)。導(dǎo)洞開挖后按從里到外的工序進(jìn)行。防護(hù)必須及時(shí)進(jìn)行以免坍塌。支護(hù)同左右洞施工，采用裝載機(jī)出碴，并作好通風(fēng)防塵，排水等工作。
2.3、左右洞開挖
按照左右洞相互錯(cuò)開30m的施工方案進(jìn)行。開挖確保施工安全和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。用臺(tái)階法開挖，臺(tái)階長3－5 m，采用光面爆破，按圖示順序?yàn)椋孩偕匣?dǎo)開挖；②初期防護(hù)。從里到外，防護(hù)順序?yàn)椋弘p層φ6鋼筋網(wǎng)，間距15×15cm；20號(hào)工字鋼拱架安裝縱距50cm（III類圍巖為鋼格構(gòu)縱間距1.2M）；安裝φ100YAS排水半管，12cm厚預(yù)留變形量，TDT450土工布，1.0mm厚LDPE防水板，25cm厚噴射砼，最后，完成拱部防護(hù)，再進(jìn)行下道工序。③拆除導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)。④核心土開挖出碴。裝載機(jī)配合自卸翻斗車運(yùn)輸，然后轉(zhuǎn)向抑拱砼澆筑、二次襯砌等工作，使開挖部分順利完成。
2.4、鉆爆作業(yè)
爆破技術(shù)參數(shù)為：根據(jù)圍巖種類，每次進(jìn)尺1.0m。掏槽眼深度1.2m，輔助眼深度1.0m。間距0.6m，排距0.8m，裝藥系數(shù)0.5，周邊眼深度1.2m，間距0.45m，外傾0.15m，最小抵抗線0.5m，裝藥集中度0.15kg/m。
采用2#巖石炸藥或巖石乳化炸藥，雷管為非電毫秒雷管。施工中根據(jù)圍巖實(shí)際情況和爆破效果及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)。
2.5、裝碴運(yùn)輸，爆破后出碴，采用側(cè)卸裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸。同時(shí)作好通風(fēng)防塵等工作。
2.6、超前支護(hù)
本隧道超前支護(hù)設(shè)計(jì)為φ50小導(dǎo)管注漿，導(dǎo)管長4.5m。采用7655型鑿巖機(jī)打眼，導(dǎo)管與襯砌面設(shè)5°仰角打入拱部圍巖。導(dǎo)管環(huán)向間距為30cm，每打完一排導(dǎo)管后，灌注水泥砂漿。注漿壓力2.0Mpa，孔口設(shè)止?jié){塞，超前小導(dǎo)管搭接長度大于1.0m。尾部焊接在鋼拱架上。
2.7、初期支護(hù)
安裝鋼拱架，按設(shè)計(jì)每節(jié)6.27分節(jié)預(yù)先加工好，斷面為15×15cm現(xiàn)場(chǎng)拼裝，位置垂直隧道中線，拱架之間用Φ25縱向鋼筋焊接牢固。噴射砼：在隧道凈空尺寸符合要求的情況下，清除所有松動(dòng)危石，用高壓風(fēng)，噴水沖洗巖面，然后采用噴漿機(jī)進(jìn)行噴射砼作業(yè)。噴射時(shí)，噴嘴正對(duì)受噴面作均勻順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，施轉(zhuǎn)直徑30cm。巖面有較大坑洼時(shí)，先噴凹處，然后找平。噴射距離控制在0.8－1.2m噴射角度90°。
2.8、錨桿施工關(guān)峽隧道采用Φ22mm錨桿，長度3.0m普通鑿巖機(jī)打孔，孔位、孔徑、孔深及布置均滿足設(shè)計(jì)要求，使孔內(nèi)注漿飽滿。壓力控制在1－1.5Mpa之間。
第3篇：隧道開挖要求范文
關(guān)鍵詞：深基坑施工地鐵盾構(gòu)隧道影響
中圖分類號(hào)：U231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
深基坑施工對(duì)地鐵盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)和運(yùn)營有重大潛在影響，因此，必須在深基坑施工期間對(duì)地鐵盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控，防止由于深基坑施工導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)事故，影響列車運(yùn)營安全。
一、關(guān)于深基坑施工要點(diǎn)分析
1.在降水施工過程中，必須先施工具有代表性的1-2口井進(jìn)行抽水試驗(yàn)，校核水文地質(zhì)設(shè)計(jì)參數(shù)后，方可進(jìn)行其它降水井施工。管井施工應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行施工與質(zhì)量驗(yàn)收，實(shí)管、濾水管的長度及井管外側(cè)回填料的高度應(yīng)根據(jù)降水井的深度、地層結(jié)構(gòu)及降水要求而定。管井抽水開泵后30min 取水樣測(cè)試，其含砂量應(yīng)小于1/50000，如抽水時(shí)間在3個(gè)月以上含砂量應(yīng)小于1/100000。在降水維持運(yùn)行階段，應(yīng)配合土方開挖和地下室施工時(shí)對(duì)抽排水量、地下水位、環(huán)境條件變化進(jìn)行控制。
2.基坑工程施工過程中必須進(jìn)行監(jiān)測(cè)，制定切實(shí)可行的詳細(xì)的監(jiān)測(cè)方案，并通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)基坑工程的施工全過程。
二、關(guān)于地鐵盾構(gòu)隧道的安全標(biāo)準(zhǔn)
在深基坑施工對(duì)地鐵盾構(gòu)隧道不造成破壞，采用的地鐵隧道保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為:地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)施絕對(duì)沉降量及水平位移量不大于20mm；隧道變形曲線的曲率半徑不小于15000m；相對(duì)彎曲不大于 1 /2 500；收斂變形小于20mm；滿足地鐵盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)自身預(yù)留徑向沉降不超過50mm的控制標(biāo)準(zhǔn)。
三、關(guān)于實(shí)例分析
1.工程概況。金沙湖綠軸下沉式廣場(chǎng)位于杭州下沙金沙湖北側(cè)九沙大道和彩虹綠軸交叉口處，西臨地鐵1號(hào)線下沙西站，廣場(chǎng)為月牙形?？偯娣e為14580m2，其下為地鐵1號(hào)線盾構(gòu)區(qū)間上、下行線，坑底距盾構(gòu)管片最小距離為3.17m，隧道外徑6.2m，廣場(chǎng)核心區(qū)上方為上跨下沉廣場(chǎng)的大道連續(xù)鋼箱梁橋(3m+22.5m+22.5m +3m)。廣場(chǎng)平均開挖深度為5.3m，橋梁樁基承臺(tái)開挖深度為6.8m，本工程土建部分于2011年12月完成，經(jīng)后續(xù)1年的連續(xù)監(jiān)測(cè)，各構(gòu)筑物無變化。
2.周邊環(huán)境及工程水文地質(zhì)。場(chǎng)區(qū)建設(shè)期間，周圍環(huán)境相對(duì)較好，其下為地鐵1號(hào)線下沙西站―中心站盾構(gòu)區(qū)間外。開挖土層主要有: 地鐵盾構(gòu)區(qū)間位于1層粉質(zhì)砂土和1層砂質(zhì)粉土。
3.圍護(hù)和降排水設(shè)計(jì)。下沉廣場(chǎng)周邊按設(shè)計(jì)的景觀緩坡式放坡，部分地段采用掛網(wǎng)錨噴，地鐵盾構(gòu)區(qū)間范圍為本基坑的核心區(qū)，地基加固采用三軸攪拌樁滿堂套打加固，剖面呈“門”字形 ，其中隧道兩側(cè)土體。灌注樁樁基分為 3類: 加固抗拔樁81根，樁長45.2m，布設(shè)在隧道兩側(cè)，共3排；結(jié)構(gòu)抗拔樁45根；橋梁樁基24根,樁長 56.78m。地鐵隧道內(nèi)部加固措施，原擬采用型鋼“米”字形加固，管片縱向采用型鋼連接，法向采用增設(shè)錨桿注漿，應(yīng)急情況下，隧道內(nèi)堆載壓重措施，因地鐵鋪軌和試車需要，同時(shí)也為今后在地鐵運(yùn)營情況下，地鐵上部類似基坑工程設(shè)計(jì)施工提供經(jīng)驗(yàn)的需要，隧道內(nèi)部不作任何加固處理，對(duì)施工提出了較高要求。根據(jù)本場(chǎng)地地質(zhì)水文情況、工程基坑開挖及基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)施工要求，同時(shí)考慮地鐵隧道的有效保護(hù)，采用自流深井降水，內(nèi)放300UPVC 管，各管井間距在15-20m，分兩種深度的降水井施工，非核心區(qū)共設(shè)83口，井深 16m，核心區(qū)設(shè)10口，井深 10m，基坑周邊設(shè)400mm×400mm的排水溝。
4.施工方案
（1）隧道開挖分段分區(qū)數(shù)值模擬。取長度為 300m、高度為 150m 范圍內(nèi)的土體作為計(jì)算對(duì)象，建立ANSYS模型，隧道頂部開挖寬度按照34m考慮，模擬開挖后計(jì)算坑腳最大隆起量為9mm，已超出設(shè)定報(bào)警值，必須分區(qū)分段進(jìn)行開挖。mm，已超出設(shè)定報(bào)警值，必須分區(qū)分段進(jìn)行開挖，如圖所示。
（2）開挖分區(qū)。根據(jù)地鐵隧道保護(hù)和施工總體進(jìn)度要求，施工開挖分兩期進(jìn)行，一期為廣場(chǎng)隧道盾構(gòu)穿越段即核心區(qū)土方開挖，該區(qū)域長53.4m寬 33.2m；二期為廣場(chǎng)南、北兩側(cè)非核心區(qū)開挖。
（3）開挖分段分層跳槽。廣場(chǎng)基底距離左線隧道管片頂最小距離為 3.17m，距離右線隧道管片頂?shù)淖钚【嚯x為4.33m，開挖深度為 5.3m，橋梁承臺(tái)位置為5.95m；開挖依據(jù)“時(shí)空效應(yīng)”理論，以及縱向分段、豎向分層、分步、對(duì)稱的原則，結(jié)合數(shù)值模擬分析確定每次開挖的長度為 33.2m，寬度為 5．75-6.00m，分層開挖厚度不超過2m，開挖和底板鋼筋綁扎混凝土澆筑時(shí)間不超過 24h。跳槽開挖順序: 2(8)4(6)1(9)3(5,7)，如圖所示。
（4）坑底及時(shí)壓重加載核心區(qū)分段開挖及時(shí)澆筑墊層和底板混凝土后，為減少坑底回彈變形量，采取臨時(shí)堆載措施，一方面降低卸荷水平，另一方面盡可能縮短卸荷后的暴露時(shí)間，堆載通常在底板混凝土具備一定強(qiáng)度后即可進(jìn)行，加載也可在隧道內(nèi)部進(jìn)行，以適當(dāng)平衡上部土體開挖的卸荷量。
5.工程監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容及監(jiān)測(cè)數(shù)量如下: 坑外土移測(cè)斜孔13個(gè)，坑外地下水位觀測(cè)孔34個(gè)，地表沉降觀測(cè)點(diǎn)244個(gè)，管片沉降、收斂、水平位移觀測(cè)218環(huán)，坑內(nèi)利用管井水位觀測(cè)點(diǎn)10個(gè)。隧道沉降、收斂報(bào)警值: 累計(jì)變形 8mm，連續(xù)3d的位移速率超過2mm /d。對(duì)隧道管片沉降、收斂、水平位移采用信息化法實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際施工監(jiān)控，在三軸攪拌套打過程中，隧道管片最大累計(jì)位移為－6.7mm(下沉)，開挖施工完工后隧道管片最大累計(jì)位移為5.6mm (上 浮) ，隧道變形嚴(yán)格控制在要求的±10mm范圍內(nèi)。
四、關(guān)于深基坑施工對(duì)地鐵盾構(gòu)隧道的影響分析
1.盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)地面的影響，分析過程中采用了對(duì)應(yīng)分層分塊開挖的施工順序進(jìn)行分析，即:第一場(chǎng)地普查及修整。進(jìn)一步查明管線的分布以及周邊建筑的結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)形式和施工情況。場(chǎng)地地坪絕對(duì)標(biāo)高應(yīng)控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，局部高出此標(biāo)高處應(yīng)進(jìn)行卸土、修整。第二施工深井，啟動(dòng)降水工作。分層分塊大面積卸土至2 m標(biāo)高，每層的開挖深度不得大于2m。第三施工圍護(hù)樁和加固區(qū)域。要求先施工止水帷幕，再施工鉆孔樁。工程樁已先行施工區(qū)域，加固體采用高壓旋噴樁施工。第四圍護(hù)樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度且地下水位到位后，沿盾構(gòu)線縱向基坑分塊跳挖施工，每塊的寬度不大于15m。每塊的施工要求如下:分隔成的每塊尺寸為 15m×90m，其中長邊垂直盾構(gòu)線；15m×90m的分塊沿長邊再次分層分塊施工，挖土至-1m 標(biāo)高；開挖盾構(gòu)隧道以外區(qū)域土方，分層挖土至坑底后，立即進(jìn)行加筋墊層施工；待盾構(gòu)隧道以外區(qū)域加筋墊層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，分層分塊開挖盾構(gòu)隧道部位的土體直至坑底標(biāo)高，立即進(jìn)行加筋墊層的施工。按要求分層分塊開挖剩余的土方，立即進(jìn)行加筋墊層的施工。
2.基坑開挖引起的區(qū)間隧道側(cè)向水平位移。在深基坑的施工過程中，對(duì)區(qū)間隧道縱向的影響范圍，尤其是側(cè)向水平位移的大小，將是施工和設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。就基坑施工過程對(duì)隧道的影響程度而言，基坑開挖第一層和第二層時(shí)，隧道的側(cè)向位移增速較緩慢，位移量值較小，因而對(duì)區(qū)間隧道的影響不大。隨著基坑內(nèi)部土體加固強(qiáng)度的提高，隧道水平側(cè)移值逐漸減小，基坑內(nèi)部土體的強(qiáng)度對(duì)隧道的水平側(cè)移影響較為顯著。
地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方基坑開挖工程，坑底距隧道盾構(gòu)區(qū)間距離小，開挖范圍廣，面積大，對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間影響范圍大，采用“門”字形三軸攪拌樁全斷面套打?qū)ν馏w進(jìn)行加固的設(shè)計(jì)方式，結(jié)合分區(qū)分段跳槽開挖的施工方法，嚴(yán)格按照隧道管片位移信息化監(jiān)測(cè)情況指導(dǎo)開挖施工，隧道變形可以控制在報(bào)警值范圍內(nèi)。
參考文獻(xiàn)：
［1］詹劍青，劉添?。?深基坑開挖對(duì)臨近地鐵隧道影響數(shù)值分析［J］． 科技廣場(chǎng)，2011(5):179-181．
［2］李進(jìn)軍，王衛(wèi)東 . 緊鄰地鐵區(qū)間隧道深基坑工程的設(shè)計(jì)和實(shí)踐［J］. 鐵道工程學(xué)報(bào)，2011，(11):104－111.
第4篇：隧道開挖要求范文
內(nèi)容摘要：黃山至衢州高速公路浙江段衢州市境內(nèi)隧道較多，B8合同段有五個(gè)隧道長為3.5KM。其中東頭塢隧道、蕉塢隧道采用并行雙線小凈距隧道形式。 東頭塢隧道長為161m，蕉塢隧道長590m。本工程主要位于浙皖中低山丘陵，地勢(shì)陡峻，部分位于山間沖積盆地，地勢(shì)較平坦。其中東頭塢隧道主要穿越全-強(qiáng)風(fēng)化泥巖，巖體呈碎裂狀松散結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育-較發(fā)育。蕉塢隧道穿越全-微風(fēng)化泥巖，其中強(qiáng)風(fēng)化泥巖灰青色，層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙面鐵錳質(zhì)渲染。根據(jù)隧道的圍巖情況：東頭塢、蕉塢隧道Ⅴ級(jí)圍巖，擬采取正向單側(cè)壁導(dǎo)坑開挖法施工。以工程實(shí)例對(duì)小凈距隧道開挖方法、施工要點(diǎn)、支護(hù)等進(jìn)行闡述，加強(qiáng)了對(duì)小凈距隧道從設(shè)計(jì)到施工的理解。
1、小凈距隧道開挖方法
對(duì)于東頭塢、蕉塢隧道Ⅴ級(jí)圍巖，采取正向單側(cè)壁導(dǎo)坑開`挖法施工。
正向單側(cè)壁導(dǎo)坑開挖、支護(hù)順序圖
⑵、施工要點(diǎn)
Ⅴ級(jí)圍巖的開挖，上臺(tái)階采用人工與風(fēng)鎬配合開挖，下臺(tái)階采用機(jī)械開挖，用ZC3型電動(dòng)側(cè)卸式裝載機(jī)裝車，自卸車出碴，其開挖的工序?yàn)椋?/p>
①右洞（后掘進(jìn)洞）上臺(tái)階Ⅰ的開挖一般應(yīng)落后于左洞下臺(tái)階Ⅰ的距離按設(shè)計(jì)要求為35-45m。當(dāng)左洞（先掘進(jìn)洞）出現(xiàn)圍巖穩(wěn)定性較差、監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)收斂性不好情況時(shí)，右洞上臺(tái)階Ⅰ宜滯后于左洞下臺(tái)階Ⅱ進(jìn)行。同理，此時(shí)右洞上臺(tái)階Ⅱ宜滯后于左洞二次襯砌完成后進(jìn)行；
②側(cè)壁臨時(shí)支護(hù)拆除應(yīng)在下臺(tái)階Ⅱ完成的同時(shí)進(jìn)行，仰拱回填應(yīng)盡早施作；
③左洞二次襯砌與右洞下臺(tái)階Ⅱ開挖面的合理距離應(yīng)根據(jù)左洞下臺(tái)階Ⅱ開挖放炮震動(dòng)情況作具體確定，一般為20-30m；
④右洞二次襯砌與右洞下臺(tái)階Ⅱ開挖面的合理距離應(yīng)考慮放炮沖擊和震動(dòng)對(duì)襯砌的影響確定，一般為20-30m；
⑤在臺(tái)階施工拉開合理距離情況下，各臺(tái)階施工均可平行進(jìn)行。
⑥施工中必須嚴(yán)格配合爆破震動(dòng)測(cè)試和圍巖變形測(cè)試等科研工作的開挖；
⑦中夾巖柱超前支護(hù)的打設(shè)角度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圍巖狀況和設(shè)計(jì)目的可在5-30度之間進(jìn)行調(diào)整；
⑧在Ⅴ級(jí)圍巖掌子面穩(wěn)定性較好、施工機(jī)具和施工能力許可的條件下，單側(cè)壁導(dǎo)坑的上臺(tái)階Ⅰ、下臺(tái)階Ⅱ（上臺(tái)階Ⅱ、下臺(tái)階Ⅱ）可合為一步進(jìn)行開挖。
⑨如果掌子面穩(wěn)定性差，單側(cè)壁導(dǎo)坑分為兩個(gè)臺(tái)階不能確保掌子面穩(wěn)定，則可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，將單側(cè)壁的開挖、支護(hù)分為三或四臺(tái)階進(jìn)行。
IV級(jí)圍巖區(qū)段：隧道施工先掘進(jìn)洞模筑襯砌應(yīng)超前后掘進(jìn)洞開挖工作面不小于40m。后掘進(jìn)洞宜采用側(cè)壁導(dǎo)坑、拱部留核心土弧形開挖，先掘進(jìn)洞采用臺(tái)階法施工。
III級(jí)圍巖區(qū)段：隧道施工先掘進(jìn)洞模筑襯砌應(yīng)超前后掘進(jìn)洞開挖工作面不小于30-35m。先掘進(jìn)洞宜采用臺(tái)階法或全斷面法開挖；后掘進(jìn)洞開挖時(shí)，先在斷面底部中心開挖一道寬2-3m、高4-5m的超前導(dǎo)洞，超前長度5m，然后采取光面爆破開挖剩余斷面一次到位。
2.小凈距隧道與正常分離式隧道比較有三個(gè)突出的特點(diǎn)：
A、左右隧道之間的間距較?。|頭塢隧道左右線之間的最小間距為17.21m、蕉塢隧道左右線之間的最小間距為7.46 m（設(shè)計(jì)線至設(shè)計(jì)線）;B、隧道整體圍巖較差（東頭塢隧道與蕉塢隧道基本上是IV級(jí)、V級(jí)圍巖）；C、隧道埋深較淺（東頭塢隧道洞頂埋深最厚為48m，蕉塢隧道洞頂埋深最厚為52m）
因此，小凈距隧道開挖時(shí)應(yīng)按照“能挖不爆”的原則進(jìn)行開挖，盡量使用挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，如果一定需要爆破時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵循“短開挖、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、早封閉”的原則進(jìn)行施工。
小凈距隧道的鉆爆設(shè)計(jì)基本上類同于正常分離隧道的鉆爆設(shè)計(jì)，但在孔深、單孔裝藥量上較正常分離隧道少。在鉆爆時(shí)應(yīng)注意及時(shí)收集整理資料，隨時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)。
3、小凈距隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)
⑴ 小凈距隧道圍巖的受力、變形特點(diǎn) 小凈距隧道圍巖的受力、變形特征與隧道斷面型式、斷面尺寸、圍巖類別、隧道埋深、中夾巖柱體厚度、開挖方式、支護(hù)型式和參數(shù)選取等眾多因素有關(guān)。其中，小凈距隧道與普通分離式隧道的主要區(qū)別是，前者中夾巖柱體的厚度較薄，因施工過程中的多次擾動(dòng)而成為受力薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)圍巖類別較低，巖柱較薄時(shí)，其中夾巖柱體將形成貫通的塑性區(qū)，嚴(yán)重影響圍巖的穩(wěn)定性。 圖1為開挖單洞和雙洞后，拱頂位移與隧道凈距、圍巖類別的關(guān)系曲線圖。可知拱頂位移隨隧道凈距減小、圍巖類別降低而急劇增加。 圖2為雙洞開挖后等效應(yīng)力隨隧道凈距的變化情況圖。從中可以看出小凈距隧道隨著中夾巖柱體厚度的減小，其圍巖的受力變得愈來愈不利，尤其是中夾巖柱體的受力。 因此，對(duì)于小凈距隧道宜限據(jù)圍巖條件、巖柱厚度等因素選取合理的斷面型式、開挖方式和支護(hù)參數(shù)等。⑵ 小凈距隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 小凈距隧道與普通分離式隧道相比，中夾巖柱體厚度較薄，受力不利，加之地質(zhì)條件變化較大，參數(shù)準(zhǔn)確選取相當(dāng)困難，因此，對(duì)于小凈距隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，宜在監(jiān)控量測(cè)的基礎(chǔ)上采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的原則。需注意以下幾個(gè)方面的問題： (1)初次支護(hù)宜采用錨噴支護(hù)，有利于及早進(jìn)行支護(hù)，保護(hù)圍巖、穩(wěn)定圍巖的變形，同時(shí)，有利于根據(jù)實(shí)際監(jiān)控量測(cè)情況進(jìn)行支護(hù)加強(qiáng)。 (2)初期支護(hù)宜作為主要受力結(jié)構(gòu)，二次襯砌采用模筑混凝土或鋼筋混凝土，只承受少量荷載，主要作為安全儲(chǔ)備，有利于在圍巖條件惡化后，保證隧道的長期安全性。 (3)中央巖柱體的穩(wěn)定性是小凈距隧道是否成功的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)情況對(duì)中夾巖柱體采用大噸位預(yù)應(yīng)力錨索、對(duì)拉錨桿、無阽結(jié)鋼絞線、小導(dǎo)管預(yù)注漿、水平貫通式錨桿等技術(shù)進(jìn)行加固。 (4)仰拱對(duì)減小、抑制圍巖的變形，改善支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力有重要作用，因此，對(duì)于小凈距隧道宜考慮設(shè)置仰拱并使其盡早閉合。 (5)由于現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的復(fù)雜性和多變性，對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)、中夾巖柱、圍巖的受力和變形狀態(tài)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)具有重要意義。 (6)雖然數(shù)值計(jì)算在參數(shù)選取、模型建立上與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況有較大的出入，當(dāng)在隧道設(shè)計(jì)中用以作為輔助手段，研究圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、受力不利部位和薄弱環(huán)節(jié)，作為定性分析，仍是很有必要的。 (7)巖柱厚度對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、圍巖的受力和變形，特別是巖柱體的穩(wěn)定有重要的影響，因此，無論何種圍巖，巖柱體均不宜過小。⑶小凈距隧道的施工 小凈距隧道的施工方法與普通分離式隧道相比差別不大，但由于中夾巖柱體厚度較小，在施工過程中，其是受力薄弱部位，穩(wěn)定性較差，因此，在施工中對(duì)中夾巖柱體的保護(hù)將至關(guān)重要。小凈距隧道施工的難點(diǎn)、重點(diǎn)是合理選取開挖順序、控制爆破作業(yè)，確保隧道開挖過程圍巖的穩(wěn)定，減小兩隧道之間由于凈距較小引起的圍巖變形、爆破震動(dòng)等不利因素。對(duì)于低類別圍巖、軟弱、破碎圍巖來說，重在確定合理的開挖順序，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)；對(duì)于高類別圍巖、堅(jiān)硬、完整圍巖，重在控制爆破振動(dòng)對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響。（3.1） 采用合理的開挖順序 為確保開挖過程中圍巖的穩(wěn)定性，減小因隧道間距小引起的圍巖變形、爆破震動(dòng)等不利因素，滿足小凈距隧道中央巖特有的加固要求，一般情況下，I、II類圍巖采用正向單側(cè)壁導(dǎo)坑法的開挖方法，Ⅲ類圍巖采用反向單側(cè)壁導(dǎo)坑的開挖方法,IV、V、VI類圍巖采用超前導(dǎo)坑預(yù)留光面層的開挖方法。 表1 雙車道小凈距隧道推薦采用施工方法
(1)對(duì)于I、II類圍巖，宜采用正向單側(cè)壁導(dǎo)坑法，該法有利于及早對(duì)中夾巖柱進(jìn)行加固，及早對(duì)中夾巖柱進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，為開挖后存在的風(fēng)險(xiǎn)提供超前預(yù)報(bào)，以便及時(shí)處理。 當(dāng)遇隧道斷面較大、圍巖條件較差、隧道淺埋、地下水豐富時(shí)，圍巖難以自穩(wěn)，應(yīng)對(duì)圍巖進(jìn)行超前預(yù)加固、地表加固或?qū)蝹?cè)側(cè)壁的上、下臺(tái)階進(jìn)―步采用分步開挖。 當(dāng)圍巖狀況較好，掌子面穩(wěn)定性好，為發(fā)揮大型設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，加快施工進(jìn)度，也可以將單側(cè)側(cè)壁的上、下臺(tái)階合為一步開挖或采用上下臺(tái)階與正向單側(cè)壁導(dǎo)坑組合法，但應(yīng)控制開挖進(jìn)尺。 (2)對(duì)于Ⅲ類圍巖，宜采用反向單側(cè)壁導(dǎo)坑，有利于減小爆破振動(dòng)對(duì)中夾巖柱的影響，當(dāng)圍巖條件較好、掌子面易穩(wěn)時(shí)，對(duì)于土質(zhì)、軟質(zhì)巖石條件，可采用上下臺(tái)階與正向單側(cè)壁導(dǎo)坑組合法；對(duì)于硬質(zhì)巖石條件，可采用上下臺(tái)階與反向單側(cè)壁導(dǎo)坑組合法或上下臺(tái)階法。 (3)對(duì)于Ⅳ、V、Ⅵ類圍巖，宜采用超前導(dǎo)坑預(yù)留光面層的開挖方法，增加開挖臨空面，降低爆破對(duì)巖柱的影響。Ⅳ、V、Ⅵ類圍巖自穩(wěn)定性好，開挖的關(guān)鍵在于減小爆破振動(dòng)對(duì)巖柱的影響，由于超前導(dǎo)坑的存在，二次擴(kuò)挖(預(yù)留光爆層)的爆破裝藥量可以大大減小，從而降低爆破對(duì)巖柱的影響。對(duì)于巖柱較厚時(shí)，可采用上下臺(tái)階和全斷面開挖法。 (4)由數(shù)值計(jì)算町知，小凈距隧道后開挖隧道對(duì)先前施工隧道的影響較先施工隧道對(duì)后施工隧道的影響大，因此，在兩孔隧道地質(zhì)條件不同的情況下，先開挖地質(zhì)條件較差的[C較有利。（3.2）控制爆破施工中的振動(dòng)效應(yīng) (1)采用低威力、低曝速炸藥或采用小直徑不偶合裝藥 某隧道工程中，在二號(hào)巖石硝銨炸藥中混入13％的添加劑，制成低爆速炸藥，使二號(hào)巖石硝銨炸藥的爆速從3 200m／s降至1 800m／s，振動(dòng)觀察表明，降震效果可達(dá)40％-60％。 (2)采用微差爆破 試驗(yàn)表明，采用微差爆破后，與齊發(fā)爆破相比可降震約50％。微差段數(shù)越多，降震效果越好(如圖3所示)。當(dāng)每段起爆時(shí)間間隔大于100ms時(shí)，各段爆破產(chǎn)生的地震波無明顯疊加，降震效果比較明顯。
(3)采用預(yù)裂爆破或預(yù)鉆防震孔 在爆破體與保護(hù)體之間鉆鑿不裝藥的單排、雙排防震孔(如圖4所示)或采用預(yù)裂爆破，降震率可達(dá)30～50％。 同時(shí)，也可以在預(yù)裂炮孔內(nèi)側(cè)打一排孔，酌情少量裝藥，與預(yù)裂孔同時(shí)起爆，從而形成破碎區(qū)，這就可為內(nèi)部的大規(guī)模開挖建立隔震屏障，如圖5所示。
(4)限制一次起爆的肽裝藥量 當(dāng)保護(hù)體的容許臨界振動(dòng)速度確定后，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出一次爆破的最大裝藥量計(jì)裝藥量大于該值又無其他可靠降震措施時(shí)，則必須分次爆破，控制一次爆破的炸藥量。 (5)采用分步開挖，增加臨空面。 爆破體每增加一個(gè)臨空面，其振動(dòng)效應(yīng)可相應(yīng)降低10％～15％。
4、 圍巖監(jiān)控量測(cè)
該隧道按新奧法設(shè)計(jì)和施工，采用復(fù)合式襯砌，監(jiān)控量測(cè)是一項(xiàng)重要的管理工作，必須有專人負(fù)責(zé)，及時(shí)做好信息反饋，指導(dǎo)施工和修正設(shè)計(jì)。施工期成立一個(gè)量測(cè)小組，由隧道工程師任組長，配備2名測(cè)工。每次量測(cè)資料及時(shí)繪制成“位移―時(shí)間曲線圖”，送交總工程師審閱，出現(xiàn)問題立即研究對(duì)策，果斷處理。測(cè)點(diǎn)位置的布置及量測(cè)儀器嚴(yán)格按規(guī)范及設(shè)計(jì)文件要求執(zhí)行。
6、結(jié)論
小凈距雙洞隧道的施工難度、工期和造價(jià)高于普通雙線獨(dú)立隧道，低于連拱雙線隧道。在地質(zhì)條件良好、地形條件受制約時(shí)，是一種較好的隧道結(jié)構(gòu)形式。小凈距雙洞隧道施工的難點(diǎn)、重點(diǎn)是控制爆破作業(yè)，必須確保隧道開挖過程圍巖的穩(wěn)定，減小兩隧道之間由于凈距較小引起的圍巖變形、爆破震動(dòng)等不利因素。小凈距雙洞隧道施工的關(guān)鍵是中間巖柱的加固和穩(wěn)定，由于圍巖自穩(wěn)性和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力較一般隧道復(fù)雜，必須充分利用隧道圍巖的自承、自穩(wěn)能力，通過圍巖加固措施使隧道修建達(dá)到經(jīng)濟(jì)、合理的目的。
參考文獻(xiàn)：
[1] 中華人民共和國交通部. 公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTJ042―94）.北京：人民交通出版社，1995.
[2] 劉艷青，鐘世航等 小凈距并行隧道力學(xué)狀態(tài)的試驗(yàn)研究．巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2000（9）：
第5篇：隧道開挖要求范文
關(guān)鍵詞：全斷面開挖法；臺(tái)階法；交叉中隔墻；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法
Abstract: the selection of excavation method, dealing with the tunnel cross section size and shape, engineering geological conditions of surrounding rock, embedment depth, supporting conditions, construction conditions, environmental conditions, time limit for a project request, quantity, mechanical ability, comprehensive analysis of factors related to construction safety, economy, using proper excavation method, especially should be adapted to support conditions.
Key words: full face excavation method; The steps; Cross the wall; Double wall pilot tunnel method
中圖分類號(hào)： U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013）
隧道施工中，開挖方法是影響圍巖穩(wěn)定的重要因素之一。隧道開挖常用的方法有全斷面法、臺(tái)階法、交叉中隔墻法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法。從工程造價(jià)和施工速度考慮，施工方法選擇順序應(yīng)為：全斷面法正臺(tái)階法交叉中隔墻法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。從施工安全考慮，順序正好反過來。在當(dāng)前的施工實(shí)踐中，采用最多的方法是臺(tái)階法，其次是全斷面法。在大斷面隧道中，雙側(cè)壁導(dǎo)坑（眼鏡法）采用較多，由于施工機(jī)械的發(fā)展和輔助工法的采用，施工方法有向更多地采用全斷面法，特別是全斷面法與超短臺(tái)階法結(jié)合的發(fā)展趨勢(shì)。
一、隧道施工的基本技術(shù)原則
因?yàn)閲鷰r是隧道的主要承載單元，所以要在施工中充分保護(hù)和愛護(hù)圍巖。避免過度破壞和損傷遺留圍巖的強(qiáng)度，使暴露的圍巖盡量保留既有的質(zhì)量，是最重要最基本的原則。
為了充分發(fā)揮圍巖的結(jié)構(gòu)作用，應(yīng)容許圍巖有可控制的變形。
變形的控制主要是通過支護(hù)阻力(即各種支護(hù)結(jié)構(gòu))的效應(yīng)達(dá)到的。
二、全斷面開挖法
全斷面開挖法是指將整個(gè)隧道開挖斷面一次鉆孔、一次爆破成型、一次初期支護(hù)到位的隧道開挖方法。
1、全斷面開挖法的特點(diǎn)：有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，施工操作比較簡單，便于施工組織和管理，較分部開挖法減少了爆破震動(dòng)次數(shù)。但由于開挖面較大，圍巖相對(duì)穩(wěn)定性降低，且每個(gè)循環(huán)工作量較大，每次深孔爆破引起的震動(dòng)較大，因此要求具有較強(qiáng)的開挖、出渣能力和相應(yīng)的支護(hù)能力。
2、全斷面開挖法的要求
① 有較大的斷面進(jìn)尺比（即開挖斷面面積與掘進(jìn)進(jìn)尺之比），可獲得較好的爆破效果，且爆破對(duì)圍巖的震動(dòng)次數(shù)較少，有利于圍巖的穩(wěn)定，但每次爆破震動(dòng)強(qiáng)度卻較大，要求進(jìn)行嚴(yán)格的控制爆破設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)于穩(wěn)定性較差的圍巖。
全斷面法一次開挖成形，開挖跨度較大，高度較高，隧道周邊圍巖出現(xiàn)更大范圍的塑性化和更大的變形，隧道拱腳和墻腳處的應(yīng)力集中更嚴(yán)重，隧道拱頂更不穩(wěn)定，圍巖自穩(wěn)所要求的圍巖自身強(qiáng)度較高。
全斷面法的使用范圍
主要適用于Ⅰ～Ⅲ級(jí)硬巖地層和Ⅱ級(jí)軟巖地層。對(duì)于Ⅳ級(jí)硬巖地層，在采取超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施加固后，也可采用全斷面法施工，但應(yīng)根據(jù)具體圍巖情況適當(dāng)縮短開挖進(jìn)尺。淺埋段、偏壓段和洞口段不宜采用全斷面法開挖。
二、臺(tái)階法
1、臺(tái)階法的優(yōu)缺點(diǎn)
臺(tái)階法施工就是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個(gè)或幾個(gè)部分，具有上下斷面兩個(gè)工作面或多個(gè)工作面，分步開挖。其優(yōu)點(diǎn)是靈活多變、適用性強(qiáng)，有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，能較早地使支護(hù)閉合，有利于開挖面的穩(wěn)定性和控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降。缺點(diǎn)是上下部作業(yè)有互相干擾，應(yīng)注意下部作業(yè)時(shí)對(duì)上部穩(wěn)定性的影響，臺(tái)階開挖會(huì)增加對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)等。
臺(tái)階法適用范圍
臺(tái)階法適用于Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖地層和洞口段、偏壓段、淺埋段的Ⅰ～Ⅳ級(jí)硬巖地層和Ⅱ、Ⅲ級(jí)軟巖地層，但應(yīng)視具體情況采取超前大管棚、超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施進(jìn)行超前加固，并根據(jù)工程實(shí)際、地層條件和機(jī)械條件，選擇合適的臺(tái)階方式。
3、正臺(tái)階法
①正臺(tái)階上下兩部分步開挖法
將斷面分成上下兩個(gè)臺(tái)階開挖，上臺(tái)階長度一般控制在1～1.5倍洞徑，但必須在地層失去自穩(wěn)能力之前盡快開挖下臺(tái)階，支護(hù)形成封閉結(jié)構(gòu)。若地層較差，為了穩(wěn)定工作面，也可輔以小導(dǎo)管超前支護(hù)等措施。
②正臺(tái)階分步開挖留核心土法
該法適用于較差的地層，上臺(tái)階取1倍洞徑左右環(huán)形開挖，留核心土，用系統(tǒng)小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿穩(wěn)定工作面，用網(wǎng)構(gòu)鋼拱架做初期支護(hù)，拱腳、墻腳設(shè)置鎖腳錨桿。當(dāng)隧道斷面較高時(shí)，可以分多層臺(tái)階法開挖，但臺(tái)階長度不允許超過1.5倍洞徑。
臺(tái)階開挖時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)
臺(tái)階長度要適當(dāng)。選用長臺(tái)階還是短臺(tái)階、微臺(tái)階，應(yīng)根據(jù)兩個(gè)條件來確定：其一是初期支護(hù)形成閉合斷面的時(shí)間要求，圍巖穩(wěn)定性愈差，閉合時(shí)間要求愈短；其二是上半斷面施工時(shí)開挖、支護(hù)、出渣等機(jī)械設(shè)備所需的空間大小的要求。
還應(yīng)注意解決好上、下半斷面作業(yè)的相互干擾問題，尤其是短臺(tái)階干擾較大，要注意作業(yè)組織，對(duì)于長度較短的隧道，可將上半斷面貫通后，再進(jìn)行下半斷面施工。下部開挖時(shí)，應(yīng)注意上部的穩(wěn)定，若圍巖穩(wěn)定性較好，則可以分段順序開挖，若圍巖穩(wěn)定性較差，則應(yīng)縮短下部掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺，若穩(wěn)定性更差，則可以左右錯(cuò)開，或先拉中槽后挖邊幫。
交叉中隔墻法
交叉中隔墻法也稱CRD工法(Cross Diaphragm)。當(dāng)CD工法仍不能保證圍巖穩(wěn)定和隧道施工安全要求時(shí)，可在CD工法的基礎(chǔ)上對(duì)各分部加設(shè)臨時(shí)仰拱，將原CD工法先開挖中壁一側(cè)改為兩側(cè)交叉開挖、步步封閉成環(huán)而改進(jìn)發(fā)展的一種工法。
交叉中隔墻法的特點(diǎn)
最大特點(diǎn)是將大斷面施工化成小段面施工，各個(gè)局部封閉成環(huán)的時(shí)間短，控制早期圍巖變形，每個(gè)步序受力體系完整。
②CRD工法各分部間應(yīng)拉開一定的距離，距離以保證掌子面穩(wěn)定為準(zhǔn)，一般為1～1.5倍洞徑(此處洞徑取分部高度和跨度的大值)，但在能保證掌子面圍巖穩(wěn)定的情況下，可適當(dāng)縮短距離，以保證操作空間要求。
交叉中隔墻法的適應(yīng)范圍
CRD工法適用于特別破碎的巖石、碎石土、卵石土、圓礫土、角礫土及黃土組成的Ⅴ級(jí)圍巖和軟塑狀黏性土、潮濕的粉細(xì)砂組成的Ⅵ級(jí)圍巖及較差圍巖中的洞口段、偏壓段、淺埋段等。
四、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法
1、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前中間臺(tái)階法的簡稱，也稱眼鏡（睛）工法，也是變大跨度為小跨度的施工方法。
2、雙側(cè)壁導(dǎo)洞法以臺(tái)階法為基礎(chǔ)，將隧道斷面分成雙側(cè)壁導(dǎo)洞和上、下臺(tái)階4部分，將大跨度分成3個(gè)小跨度進(jìn)行作業(yè)，其雙側(cè)壁導(dǎo)洞尺寸以滿足機(jī)械設(shè)備和施工條件為主確定。該工法工序較復(fù)雜，導(dǎo)坑的支護(hù)拆除困難，鋼架連接困難，而且成本較高，進(jìn)度較慢。
3、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法主要適用于斷面很大、地層較差的Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖地層、不穩(wěn)定巖體和淺埋段、偏壓段、洞口段。
第6篇：隧道開挖要求范文
關(guān)鍵詞:地鐵隧道 水平凍結(jié) 凍結(jié)壁 地表變形 數(shù)值模擬
凍結(jié)法由于具有高強(qiáng)、阻水、均勻、靈活、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn),在日本及歐洲各國的城市地鐵等市政工程中都有廣泛應(yīng)用。我國在北京、上海地鐵施工中也采用過局部凍結(jié)技術(shù),但地鐵隧道的水平凍結(jié)施工在我國還沒有先例。北京地鐵大北窯車站區(qū)間隧道施工首次成功地采用了水平凍結(jié)技術(shù),水平凍結(jié)長度40 余米。工程地處交通樞紐,交通繁忙、建筑眾多,隧道上覆多條地下市政管線。凍結(jié)施工伴有凍脹和融降現(xiàn)象,過量的凍脹量和融降量將使地下管線及地上的建筑物、道路等受到影響甚至破壞,因此,研究和預(yù)測(cè)城市地鐵隧道水平凍結(jié)對(duì)地下管線、地表變形的影響規(guī)律十分必要。
1 工程簡介
北京地鐵大北窯區(qū)間隧道局部水平凍結(jié)施工工程距大北窯車站東側(cè)40 m , 位于建外大街與東三環(huán)的交叉處,有多條地下管線,隧道頂部有2 m 厚的粉細(xì)砂層,由于多條管線滲漏,致使粉細(xì)砂土飽和。隧道暗挖施工時(shí)出現(xiàn)流砂坍塌,為保障地面立交橋的安全暢通, 隔斷門向西40 m 隧道采用局部水平凍結(jié)法施工。地質(zhì)情況為:0~ -115 m 為雜填土層, -115~ -1015 m 為輕亞粘土層, -1015~ -1215 m 為粉細(xì)砂層, -1215 ~ -1815 m 為圓礫石層,隧道底部-1815~ -2215 m 為輕亞粘土層。
2 FLAC 軟件及模型的建立
FLAC 軟件即連續(xù)介質(zhì)快速拉格朗日分析軟件,是目前世界上最優(yōu)秀的巖土力學(xué)數(shù)值計(jì)算軟件之一,在模擬支護(hù)體方面可提供梁、樁、錨桿、殼體等多種結(jié)構(gòu)單元,非常適合于研究隧道開挖等巖土工程問題。
211 施工隧道的數(shù)值分析模型
選取凍結(jié)法施工隧道的橫斷面作為開挖模擬的力學(xué)幾何模型,以現(xiàn)場(chǎng)原型工程為研究對(duì)象?？紤]問題的對(duì)稱性,取一半建立模型,待開挖的隧道斷面取半徑為3 m 的圓形,上覆蓋土層厚12 m , 隧道底板土層厚度分別取10 m 和23 m , 滿足大于隧道開挖影響范圍3~ 5 倍的要求。力學(xué)模型尺寸為23 m ×28 m , 按平面應(yīng)變問題求解,模型底部邊界采用固定X 、Y 方向位移約束,左、右邊界都采用固定X 方向的位移約束條件。由于原型工程屬于淺埋隧道,座落在其上方的東三環(huán)立交橋的樁基持力層在隧道底板埋深水平以下,故地表上方不需加載。212 隧道分步開挖模型選取工程現(xiàn)場(chǎng)隧道縱斷面作為隧道開挖模擬的力學(xué)幾何模型,隧道縱向長40 m , 斷面高112 m , 開挖步距2 m , 上覆土層厚12 m , 隧道底部范圍土層深10 m , 平面40 m ×28 m , 網(wǎng)格劃分為1 120 單元,按平面應(yīng)變問題求解,模型底部邊界采用固定X 、Y 方向位移約束,左右邊界采用固定X 方向約束。213 模型的有關(guān)參數(shù)本模型采用摩爾—庫侖準(zhǔn)則參考有關(guān)資料確定模型材料參數(shù)如表1 。
表1 模型材料參數(shù)
3 隧道開挖過程數(shù)值計(jì)算結(jié)果處理
在修正模型中輸入土體初始參數(shù)后,計(jì)算分析主應(yīng)力、塑性區(qū)發(fā)展?fàn)顩r及拱頂和隧道上方地表的垂直位移過程,得到如下結(jié)論:
(1) 作為施工隧道開挖中承受上覆地壓的主要載體 凍結(jié)壁的拱腳上出現(xiàn)應(yīng)力集中,應(yīng)力集中系數(shù)可達(dá)3~4 之多。
(2) 凍結(jié)壁拱腳凍土體可能會(huì)出現(xiàn)塑性屈服區(qū),這正是現(xiàn)場(chǎng)隧道收斂測(cè)試中出現(xiàn)的兩拱腳之間距離先減小后增大現(xiàn)象的根本原因。
(3) 在隧道開挖造成土層損失引起地表下沉的過程中,由于抗壓、抗彎強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)比周圍土體大得多的凍結(jié)壁減緩了隧道中線及附近的地表下沉,從而減少了地表下沉量。
根據(jù)PECK原理作出如下地層地表沉降預(yù)測(cè):
2
-x
S = Smax ·exp
2 i2 式中 Smax 地表最大沉降量;
i 沉降槽寬度系數(shù);
x 距隧道中心線距離。
取i = 0141 H ( H 為開挖深度),繪出按PECK 公式計(jì)算的地面沉降曲線(見圖1) 。
圖1 地表沉降曲線圖
比較表明,由模擬得到的地面沉降曲線與PECK 公式的曲線相一致。從圖1 可知,隧道開挖后形成的地表沉降槽在垂直隧道軸線方向上的影響范圍為隧道外側(cè)約215 倍洞徑。將沉降槽近似看成三角形,沉降槽的平均傾斜率ΔT = SmaxΠW = 01000 75( W 為沉降槽的半寬) 。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ7 —89) 的規(guī)定,對(duì)于高度< 60 m 的多高層建筑,基礎(chǔ)的允許傾斜率≤01003 ,所以隧道水平凍結(jié)施工引起的正常地面沉降不會(huì)使地面建筑和混凝土路面遭到破壞。
改變凍結(jié)壁厚度(018 m、112 m、115 m、118 m) 得到 地表沉降與凍結(jié)壁關(guān)系曲線見圖2 。
圖2 地表沉降與凍結(jié)壁厚度的關(guān)系
從以上圖形可得出如下結(jié)論:
(1) 凍結(jié)壁的厚度參數(shù)是隧道水平凍結(jié)施工中的一個(gè)重要參數(shù),凍結(jié)壁對(duì)控制地表沉降的作用很明顯。地表沉降在凍結(jié)壁厚度S = 112 m 時(shí)為12 mm , S = 018 m 時(shí)為16 mm(增加60 %), S = 115 m 時(shí)為10 mm(減少了20 %) 。
(2) 對(duì)于原型工程,其他條件(開挖步距、臺(tái)階工作面長度及掘砌工藝等) 不變時(shí),凍結(jié)壁厚度可降為018 m ,此時(shí)地表沉降量為16 mm ,滿足北京地鐵施工地表沉降量最大允許值30 mm 的要求,取一倍安全系數(shù),得到合理的凍結(jié)壁厚度為115 m。
4 隧道開挖施工動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬
采用虛擬支撐力法來模擬開挖斷面的空間效應(yīng)。在正臺(tái)階工作面長度為4 m、開挖步距2 m 以及其他條件都與現(xiàn)場(chǎng)相同的情況下,在模擬程序中設(shè)置隧道的順次開挖拱頂及地表監(jiān)測(cè)點(diǎn),拱頂處從點(diǎn)( i = 4 , j = 17) 開始, 每隔2 m 設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn), 直至( i = 12 , j = 17) ,前后共設(shè)5 個(gè)測(cè)點(diǎn);隧道中線垂直上方地表從點(diǎn)( i = 1 , j = 29) 開始,每隔2 m 設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn),直至( i = 33 , j = 29) ,前后共設(shè)17 個(gè)測(cè)點(diǎn)。分析隧道中線垂直上方地表各點(diǎn)、拱頂各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù)得到如下結(jié)論:
(1) 當(dāng)掌子面開挖到與測(cè)點(diǎn)距離相差110~115 倍洞徑時(shí),隧道開挖就對(duì)地表產(chǎn)生影響,造成一定范圍的沉降。
(2) 當(dāng)開挖工作面推進(jìn)到距離超過測(cè)點(diǎn)2~3 倍洞徑時(shí),變形速率逐漸穩(wěn)定下來,主要是地層的變形逐漸趨于平緩。
在開挖第5 步時(shí),改變開挖步距( L 0 = 2 m、3 m、4 m) ,得到拱頂測(cè)點(diǎn)( i = 1 , j = 17) 的位移沉降歷史圖(圖3) 。 分析表明,在開挖步距L0 = 4 m 的情況下,檢測(cè)點(diǎn)
注:菱形點(diǎn)、方點(diǎn)及三角點(diǎn)分別代表開挖步距為2 、3 、4 m 。
圖3 不同開挖步距對(duì)應(yīng)的拱頂沉降歷史
( i = 1 , j = 17) 地表下沉量約為L 0 = 1 m 的117 倍。在現(xiàn)有施工能力及組織水平的基礎(chǔ)上,根據(jù)圖示的數(shù)據(jù)比較,考慮選擇開挖步距L0 = 3 m 是較為合理的。在開挖第5 步時(shí),改變臺(tái)階工作面長度( L = 2 m 、3 m、6 m) ,得到地表測(cè)點(diǎn)( i = 1 , j = 43) 的沉降歷史圖(圖4) 。
注:菱形點(diǎn)、方點(diǎn)及三角點(diǎn)分別代表開挖步距為2 、3 、4 m 。
圖4 不同臺(tái)階工作面長度對(duì)應(yīng)的地表沉降歷史
分析表明,適當(dāng)降低臺(tái)階工作面長度對(duì)地表沉陷及拱頂下沉量的影響不大,但增大臺(tái)階工作面長度卻能明顯地減少地表的沉陷值及隧道的收斂變形值。在北京復(fù)—八線采用水平凍結(jié)法施工時(shí),臺(tái)階工作面的合理優(yōu)化長度L = 5 m 。
5 結(jié)論
(1) 通過基于原型工程的數(shù)值模擬可得到隧道水平凍結(jié)法開挖施工中應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)分布特征。
(2) 通過數(shù)值計(jì)算得到的考慮地表沉降情況下的合理凍結(jié)壁厚度為115 m 。
第7篇：隧道開挖要求范文
關(guān)鍵詞：圍巖、臺(tái)階法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、光面爆破、最大單響藥量
中文分類號(hào)：U455，文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
1工程概況
鴨江隧道進(jìn)出口均屬重慶市武隆縣鴨江鎮(zhèn)所轄，進(jìn)洞口以南約200m斜坡坡腳為老國道319線，洞口所處斜坡中部有簡易機(jī)耕道通過，機(jī)耕道與老國道319線相連，需修建便道約200m，交通較為不便；出洞口以南約60m為在建南涪鐵路鴨江隧道，正前方為鐵路施工棄渣場(chǎng)，渣場(chǎng)向東約140m為鴨江至武隆公路，施工需修建便道約200m，交通較為方便。隧道大體沿構(gòu)造線方向布設(shè)，左線ZK13+868～ZK14+924.81、右線YK13+867.1～YK14+925.5，隧道穿越地帶相對(duì)高差達(dá)320m，隧道最大埋深200m。隧道區(qū)屬構(gòu)造剝蝕侵蝕深切低山斜坡地貌，Ⅳ級(jí)和Ⅴ級(jí)圍巖地段。
2隧道開挖
洞口土質(zhì)或易坍塌軟弱Ⅴ級(jí)圍巖地段采用環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法或單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，Ⅳ級(jí)和Ⅴ級(jí)圍巖洞身深埋段采用臺(tái)階法開挖。
2.1臺(tái)階法開挖
Ⅳ級(jí)圍巖和Ⅴ級(jí)圍巖洞身深埋地段均采用臺(tái)階法開挖方式。該地段在進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)后開挖上臺(tái)階土石方，上臺(tái)階開挖主要以光面爆破為主要掘進(jìn)手段，最后進(jìn)行上臺(tái)階初期支護(hù)；臺(tái)階長度定為50m～80m；下臺(tái)階采用左右馬口不對(duì)稱開挖，開挖后立即進(jìn)行初期支護(hù)，使圍巖盡早封閉成環(huán)，見臺(tái)階法施工步序圖
2.2環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法開挖
洞口土質(zhì)或易坍塌軟弱Ⅴ級(jí)圍巖地段采用環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法開挖。上半斷面采用光面減震爆破和機(jī)械開挖為主要手段（施工中能采用機(jī)械開挖的盡量采用機(jī)械開挖），待施工完拱部初期支護(hù)后，再開挖核心土，每次必須確保預(yù)留不下于5m的核心土巖柱；下臺(tái)階采用左右馬口側(cè)壁預(yù)留保護(hù)層不對(duì)稱開挖，側(cè)壁保護(hù)層厚度為70～100cm，采用人工開挖進(jìn)行修整，開挖后立即進(jìn)行初期支護(hù)，使圍巖盡早封閉成環(huán)，見環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心法施工步序圖。
施工工序如下：
1、上弧形導(dǎo)坑開挖
2、上弧形導(dǎo)坑拱部錨噴支護(hù)、鋼架支撐
洞口土質(zhì)或易坍塌軟弱Ⅴ級(jí)圍巖地段采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖。施工中把掌子面劃分為四個(gè)區(qū)，四個(gè)區(qū)依次進(jìn)行錯(cuò)位流水作業(yè)，首先在小導(dǎo)管超前預(yù)支護(hù)的前提下進(jìn)行左側(cè)壁上半斷面的開挖、支護(hù)；待左側(cè)上半斷面完成5～10m后再進(jìn)行左側(cè)壁下半斷面開挖和支護(hù)；當(dāng)左
側(cè)壁下半斷面施工長度達(dá)到5m后，再進(jìn)行右側(cè)壁上半斷面的開挖和支護(hù)；最后進(jìn)行右側(cè)壁下半斷面開挖和支護(hù)，右側(cè)壁上半斷面同樣比下半斷面超前5～10m。施工中必須一掘一支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)，見單側(cè)壁導(dǎo)坑法施工步序圖。
洞口V級(jí)圍巖淺埋段按單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，施工順序如下：
（一）左側(cè)上導(dǎo)坑開挖與初期支護(hù)
1、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿完成后，開始導(dǎo)坑開挖
2、導(dǎo)坑初支，隧道噴射混凝土分兩次完成，初噴1～3cm，鋼架支撐安設(shè)后復(fù)噴至25cm，中隔墻一次噴夠5cm。
3、安設(shè)隧道1段工字鋼及中隔墻1段工字鋼。
（二）左側(cè)下導(dǎo)坑開挖與初期支護(hù)
4、待上導(dǎo)坑施工長度完成5～10m后開始導(dǎo)坑開挖
5、導(dǎo)坑初支，隧道噴射混凝土分兩次完成，初噴1～3cm，鋼架支撐安設(shè)后復(fù)噴至25cm，中隔墻一次噴夠5cm。
6、安設(shè)隧道2段工字鋼及中隔墻2段工字鋼。
（三）右側(cè)上導(dǎo)坑開挖與初期支護(hù)
7、待左側(cè)下導(dǎo)坑開挖長度到達(dá)5m后，開始右側(cè)上導(dǎo)坑開挖。
8、導(dǎo)坑初支，隧道噴射混凝土分兩次完成，初噴1～3cm，鋼架支撐安設(shè)后復(fù)噴至25cm。
9、安設(shè)隧道1段工字鋼
（四）右側(cè)下導(dǎo)坑開挖與初期支護(hù)
10、待上導(dǎo)坑施工長度完成5～10m后，開始導(dǎo)坑開挖導(dǎo)坑初支，隧道噴射混凝土分兩次完成，初噴1～3cm，鋼架支撐安設(shè)后復(fù)噴至25cm。
11、安設(shè)隧道3段工字鋼。
12、澆注仰拱混凝土。
13、澆注拱墻混凝土。
施工中注意事項(xiàng)：
1、循環(huán)長度根據(jù)襯砌臺(tái)車長度確定，最好開挖超過二次襯砌得長度不大于12m。一般要求二次襯砌緊跟開挖進(jìn)行。
2、中隔墻設(shè)置18號(hào)工字鋼與隧道18工字鋼對(duì)應(yīng)形成導(dǎo)坑初期支護(hù)的加勁措施，中隔墻工字鋼采用鋼板焊接連接。
3、中隔墻初期支護(hù)：Ø22砂漿錨桿，長0.8m環(huán)向間距1.0m，縱向間距0.8，C20噴砼5 cm。
4、支撐拆除要按照“先頂后拆”的原則進(jìn)行。
5、開挖仰拱時(shí)，應(yīng)注意防止邊墻受擠壓而內(nèi)移。
6、18工字鋼縱向以Ø22鋼筋連接，該鋼筋環(huán)向間距為1.0m。
7、此方法工作面窄，工序多，支撐用料大，造價(jià) ，測(cè)量困難，但其最大的優(yōu)點(diǎn)是劃整為零，減小開挖跨徑而達(dá)到防止塌方的目的。因此，本方法原則上僅用于地質(zhì)條件差的洞口V級(jí)圍巖淺埋段和局部破碎帶。
3爆破設(shè)計(jì)
3.1、爆破方式
隧道開挖主要采用光面爆破，以確保開挖輪廓平整圓順，Ⅳ級(jí)圍巖地段單循環(huán)進(jìn)尺不大于3.0m；Ⅴ級(jí)圍巖洞身深埋地段單循環(huán)進(jìn)尺不大于2.0m；洞口土質(zhì)或易坍塌軟弱Ⅴ級(jí)圍巖地段單循環(huán)進(jìn)尺不大于1.0m。施工中周邊眼采用φ25mm小藥卷進(jìn)行間隔裝藥，掏槽眼、輔助眼、底板眼采用φ32mm藥卷連續(xù)裝藥。1、本圖尺寸注明者，余均以
3.2、設(shè)計(jì)原則
（1）爆破飛石距離控制：以爆破工作面為基準(zhǔn)，爆破飛石距離控制在S≤50m，由于在隧道內(nèi)爆破，以不損壞成形隧道結(jié)構(gòu)及隧道內(nèi)施工設(shè)備為原則。
（2）爆破地震波控制：根據(jù)周圍建筑物及設(shè)施結(jié)構(gòu)和特性，按照《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003）規(guī)定爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)居民一般磚房的爆破震動(dòng)速度控制在V≤2.5cm/s，對(duì)相鄰鐵路隧道的爆破震動(dòng)速度控制在V≤15cm/s。
（3）爆破沖擊波控制：由于在隧道內(nèi)爆破，無受沖擊波影響的建筑物，一次齊發(fā)藥量較小，沖擊波的危害可忽略不計(jì)。
3.3、最大單響藥量計(jì)算
經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)考察和資料顯示，隧道口離最近民房有110m，隧道右線距鐵路隧道最近處約40m，隧道左右線最小間距約17.5m，為防止爆破施工對(duì)以上近距離構(gòu)筑物的影響，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定及世界著名爆破專家薩道夫斯基公式計(jì)算，并嚴(yán)格控制最大起爆單響裝藥量。
Q=R3(V/K)3/a
式中：
Q――炸藥量，齊發(fā)爆破為總裝藥量，延時(shí)爆破為最大一段單響藥量，kg；
R――控制點(diǎn)與爆源中心的距離，m；
V――保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)安全允許振動(dòng)速度，cm/s；
K，a――與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)；
根據(jù)隧道圍巖地質(zhì)條件，參照《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003）規(guī)定，取：
K＝250，a＝1.8
代入上式，計(jì)算出最大允許單響藥量見下表：
3.4、鉆爆參數(shù)選擇
爆破參數(shù)的確定采用理論計(jì)算方法、工程類比法與現(xiàn)場(chǎng)試爆相結(jié)合，在保證爆破振動(dòng)速度符合安全規(guī)定的前提下，提高隧道開挖成型質(zhì)量和施工進(jìn)度。
除周邊眼之外的炮眼裝藥量均可按以下公式計(jì)算（周邊眼按照光面爆破設(shè)計(jì)）：
q=k×a×w×L×ё（kg）
式中q――單眼裝藥量（kg）：
k――炸藥單耗（kg/m³）；
a――炮眼間距（m）；
w――炮眼爆破方向的抵抗線（m）；
L――炮眼深度（m）；
ё――炮眼部位系數(shù)（參照下頁表所示）。
（5）炮眼堵塞
堵塞作用使炸藥在受約束條件下作充分爆炸進(jìn)而提高能量利用率，因此堵塞長度不小于20cm，堵塞材料采用炮泥（組分砂:粘土:水=3:1:1）。堵塞質(zhì)量要求密實(shí)，不能有空隙和間斷，見Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖炮孔布置圖。
3.5、裝藥結(jié)構(gòu)
周邊光爆孔采用間隔裝藥，并用導(dǎo)爆索、竹片把φ25藥卷綁扎成炸藥串裝入孔中，孔口用炮泥堵塞。其裝藥結(jié)構(gòu)見《光爆孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖》。
3.6、光面爆破質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求
爆破后的圍巖面應(yīng)圓順平整，無欠挖，超挖量控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。圍巖為整體性好的堅(jiān)硬巖石時(shí)，炮眼痕跡率應(yīng)大于85%，中硬巖石應(yīng)大于80%，軟巖應(yīng)大于60%。圍巖面上無粉碎巖石和明顯的裂縫，也不應(yīng)有浮石（巖性不好時(shí)應(yīng)無大浮石）。
測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)畫出開挖斷面中線和輪廓線，根據(jù)鉆爆設(shè)計(jì)圖標(biāo)出炮眼位置，開挖班組根據(jù)炮孔位置進(jìn)行鉆孔，鉆孔完畢后再按炮眼布置圖進(jìn)行檢查，合格后方可裝藥連線爆破。
爆破后進(jìn)行敲邦找頂檢查，對(duì)存在的險(xiǎn)情或隱患及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，并采用激光斷面儀檢查爆破效果和超欠挖情況，根據(jù)檢查結(jié)果不斷修正爆破參數(shù)，以便更好達(dá)到光爆效果
4 裝碴運(yùn)輸
4.1主洞采用無軌運(yùn)輸，裝碴采用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)，出碴采用15t自卸汽車。
4.2 設(shè)備配置及循環(huán)時(shí)間計(jì)算
（1）、計(jì)算單車循環(huán)時(shí)間T0
T0=t1+t2+t3+t4+t5(min)
式中：t1―裝車時(shí)間(min)，此處取3min；
t2―載重行駛時(shí)間（min），此處洞外取0.5km，洞內(nèi)為1.0km，則L=1.5km；V1 :載重時(shí)的平均速度（km/h），此處取10km/h，所需9min；
t3―卸車時(shí)間（min），此處取1min；
t4―空車返回時(shí)間（min），V2：空車的平均速度（km/h），此處取20km/h，L=1.5km，所需時(shí)間4.5min；
t5―其他可能發(fā)生的停車時(shí)間（min），取1min；
代入各數(shù)值后，計(jì)算得T0=18.5min
（2）、車輛需要量計(jì)算
所需車輛數(shù)量為：
n=(t2+t3+t4+t5)/(t1+t6)+1
式中：t6―自卸汽車進(jìn)入裝料點(diǎn)的對(duì)位時(shí)間（min），此處取1min，其余與上相同。
代入數(shù)值計(jì)算得：n≈5輛
（3）、計(jì)算循環(huán)時(shí)間T
T=QγT′/qK1K2
式中：Q―計(jì)劃生產(chǎn)量（m3），此處按Ⅳ級(jí)圍巖考慮，進(jìn)尺按2.7m，則為265m3
T′―t1+t6（h），此處為(3+1)/60=0.067
γ―圍巖容重（t/m3）,此處取2.7
q―汽車載重量（t），此處為15
K1―汽車噸位利用系數(shù), 此處取0.85
K2―時(shí)間利用系數(shù), 此處取0.9
代入數(shù)值計(jì)算得：T=2.5h
即每個(gè)循環(huán)的出渣時(shí)間可在2.5小時(shí)之內(nèi)完成。
（4）、結(jié)論
在洞內(nèi)最大距離情況下，配備5臺(tái)15 t自卸汽車可在2.5小時(shí)內(nèi)完成進(jìn)尺2.7m的裝碴任務(wù)。在開挖過程中，由于洞內(nèi)長度未達(dá)到最大值，故適當(dāng)保證自卸汽車的數(shù)量即可滿足在2.5小時(shí)內(nèi)完成裝碴作業(yè)的要求。
5 結(jié)語
第8篇：隧道開挖要求范文
關(guān)鍵詞：超大斷面淺埋黃土隧道三臺(tái)階內(nèi)撐法施工技術(shù)
1概述
淺埋黃土隧道，一般處于坡積殘土、新黃土地層。新黃土大孔發(fā)育，具垂直節(jié)理，土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散一稍密一中密；含水量較小，一般為5％～15％；易產(chǎn)生天生橋和陷穴。覆蓋于地表。由于其垂直節(jié)理發(fā)育，在垂直節(jié)理面上因節(jié)理切割形成豎向軟弱面，軟弱面之間粘聚力很小，多個(gè)軟弱面互相切割，形成與周邊圍巖粘聚力很小的棱體，在下部開挖隧道時(shí)形成臨空面，受開挖擾動(dòng)和支護(hù)缺陷。在重力的作用下棱體塌落形成塌方。破壞有持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。
黃土隧道圍巖壓力按深淺埋有所不同，大量的研究表明：淺埋黃土隧道圍巖壓力主要為松動(dòng)壓力。淺埋隧道兩側(cè)拱腰壓力較大，最大壓力在兩側(cè)邊墻腳處。黃土隧道圍巖壓力的另一個(gè)重要特點(diǎn)是側(cè)壓力較大，接近于垂直壓力。
2 三臺(tái)階內(nèi)撐法工藝流程土
第一步：上臺(tái)階弧形導(dǎo)坑開挖，噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，架設(shè)鋼架并復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度，形成較穩(wěn)定的承載拱。
第二步：在上臺(tái)階開挖超過10m，保留5～7m核心土，在核心土后面，施工水平橫行內(nèi)撐及三支扇形支撐，與拱架焊接相連。
第三步：滯后上臺(tái)階10～20m，分左右側(cè)進(jìn)行階開挖支護(hù)，注意拱架根部落到實(shí)處。
第四步：滯后階5～10m，分左右側(cè)進(jìn)行下臺(tái)階開挖支護(hù)，注意拱架根部落到實(shí)處。
第五步：開挖仰拱，及時(shí)施作仰拱砼、填充混凝土，及早封閉成環(huán)。
第六步：根據(jù)圍巖量測(cè)結(jié)果，適時(shí)施作二次襯砌。
3 工程實(shí)例
3．1 工程概況
本項(xiàng)目大斷面隧道洞身開挖以青龍2＃隧道工程為例，青龍2＃隧道最大開挖斷面為212m2，普通開挖斷面為191m2。改DⅡK201+065-200為淺埋段，局部埋深僅1.6m；改DⅡK201+200-339段為淺埋偏壓段，埋深在8.3-28m之間，隧道設(shè)計(jì)為雙線隧道。隧道線間距為5.0～4.43m。
隧道區(qū)表覆第四系全新坡洪積(Q3dl+pl)新黃土，第四系中更新統(tǒng)洪積層(Q2pl)老黃土，新黃土淺黃色,堅(jiān)硬，以粉粒為主，土質(zhì)均勻，具蟲孔，大孔隙，含云母，白色假菌絲，具濕陷性；老黃土黃褐色，堅(jiān)硬，以黏粒為主，土質(zhì)均勻，含云母，白色假菌性絲，鈣質(zhì)結(jié)合，呈散體狀結(jié)構(gòu)。地表分布新黃土，據(jù)分析，該土層具濕陷性，濕陷系數(shù)δs=0.031-0.055，為自重濕陷場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為Ⅱ級(jí)，勘測(cè)未見地下水，雨季有少量孔隙水。隧道襯砌支護(hù)參數(shù)如下表
3．2 工程施工
1、上臺(tái)階弧形導(dǎo)坑開挖支護(hù)
上臺(tái)階弧形導(dǎo)坑開外，每循環(huán)一榀，約70cm。開挖高度為4.5米，在保證安全的前提下方便挖掘機(jī)操作。核心土長5米，上寬5米，下寬10米，既保證操作空間，又盡可能保證核心土留大，以保證安全。
上臺(tái)階超前階10～20m。開挖方式采用挖掘機(jī)成型，按照測(cè)量的輪廓線，人工配合風(fēng)鎬修邊，使其符合輪廓要求，不欠挖。
上臺(tái)階施工要點(diǎn)：
1）核心土保留5m即可，隨著開挖的前進(jìn)而隨上臺(tái)階挖去。
2）經(jīng)檢查，開挖輪廓符合要求后進(jìn)行初噴混凝土，噴厚約4cm，以封閉圍巖。噴時(shí)自下而上，噴槍距受噴面約100m，基本垂直。
3）按照設(shè)計(jì)在加工棚加工好鋼拱架，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。人工對(duì)拱架落腳處進(jìn)行夯實(shí)，立拱架，先兩側(cè)，在拱頂拼接合龍。吊線檢查，固定。焊接連接鋼筋，連接筋間距100cm。
4）焊接鋼筋網(wǎng)片，注意鋼筋網(wǎng)片搭接，到邊到底，不留空。
5）施工鎖腳錨桿，鎖腳錨桿長4m，在拱架根部以上100cm內(nèi)布置，緊貼拱架兩側(cè)施做，尾部與拱架焊接，每端4根共8根，
6）施工錨桿，錨桿長度、間距符合設(shè)計(jì)，錨桿，錨桿尾部與拱架焊接，使其連成一整體。
7）噴射混凝土，噴射混凝土自下而上噴射，厚度分兩次施工，以免過厚造成掉塊。
2、內(nèi)支撐施做
內(nèi)支撐在核心土開挖后進(jìn)行施工，采用雙工字鋼合并做橫向水平撐，支頂?shù)揭寻惭b的型鋼支撐上，并與之焊接牢固；在水平橫支撐上立三支扇形支撐，一支豎直，兩支在一端與豎直撐并在一起，另外一端分散撐在同一榀型鋼拱架上，與之焊接牢固，像折扇的扇骨。
施工要點(diǎn)：
1）扇形支撐與橫行水平支撐連接牢固，支撐與型鋼拱架焊接牢固。
2）扇形支撐必須在階開挖前立好。
3）扇形支撐的位置應(yīng)保證上臺(tái)階的開挖操作空間，以保證上臺(tái)階的施工。
3、階開挖
中、下臺(tái)階開挖分左右兩側(cè)，階滯后上臺(tái)階約10～20m，階開挖高度約3m，左右側(cè)錯(cuò)開5～10m，階開挖，每次挖1～2榀，視監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)而定。機(jī)械開挖，預(yù)留10～15cm人工修正。開挖到位要及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，封閉圍巖。
階施工要點(diǎn)
1）開挖注意要保護(hù)好上臺(tái)階的拱架，并保證扇形支撐腳部的“保安巖柱”（也即是扇形支撐下的圍巖），拱腳處須人工清理干凈土及混凝土，在拱架間噴射混凝土厚度不夠部分，要鑿除，以保證初支質(zhì)量。
2）階支護(hù)，在人工修邊時(shí)，要注意拱架高度，在拱架落腳處預(yù)留5cm，進(jìn)行夯實(shí)。連接板對(duì)接良好，4個(gè)螺絲上緊。
3）焊接連接筋及鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片要與上部網(wǎng)片搭接在一起，不留空，其余要求與拱部相同。
4）施工錨桿，特別要注意施工好鎖腳錨桿，要求與拱部相同。
5）噴射混凝土，要求與上臺(tái)階相同。
4、下臺(tái)階開挖支護(hù)
下臺(tái)階施工滯后階約5～10m，其余施工參考階施工工藝。
5、仰拱開挖支護(hù)
仰拱開挖前，拆除開挖樁號(hào)內(nèi)的扇形支撐及保安巖柱。
仰拱開挖按照全幅進(jìn)行，每循環(huán)開挖不超過6m。開挖時(shí)，注意不要挖到下臺(tái)階已經(jīng)安裝好的拱架，拱腳處不能超挖，以免掉拱。
在開挖到位后進(jìn)行仰拱支護(hù)，把下臺(tái)階拱架用人工清理出來，連接板對(duì)接。
連接筋焊接，連接筋間距為100cm，6m通長焊接在一起，以保證仰拱拱架的穩(wěn)定性。
噴射混凝土，要求與拱部同。
4 結(jié)語
1、在洞身開挖中，必須密切注意洞身圍巖的變化，黃土地區(qū)，特別要關(guān)注圍巖的含水量變化，這關(guān)系到支護(hù)體系是否合適，含水量變大，說明圍巖有突變的可能，較弱的支護(hù)參數(shù)會(huì)導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)。
2、在斷面比較大的情況下，必須縮小斷面開挖，否則，很容易出現(xiàn)險(xiǎn)情，造成無法挽救的損失。
3、中、下臺(tái)階開挖，左右兩側(cè)須錯(cuò)開5m以上距離，同一榀拱架不得同時(shí)落腳。
4、上臺(tái)階開挖進(jìn)尺以一榀拱架間距為循環(huán)進(jìn)尺，中、下臺(tái)階視圍巖情況，可以開挖2～3榀的間距，及時(shí)封閉圍巖。
5、開挖以機(jī)械開挖至輪廓線以內(nèi)10cm處，然后人工配合小型機(jī)具修邊，以控制超挖。
6、每次開挖，支護(hù)拱架拱腳落到實(shí)處，鎖腳錨桿與拱腳焊接牢固。
第9篇：隧道開挖要求范文
【關(guān)鍵詞】明挖法；地鐵；人行地通道
1、引言
照母山立交工程位于重慶市星光大道、金開大道兩條道路交叉處，由擬建金開大道主線高架橋、改建星光大道延伸段至照母山隧道、新建三條匝道及人行地通道、人行天橋組成。修建的目的是實(shí)現(xiàn)花溝片區(qū)與大竹林片區(qū)的銜接與交流。擬建人行地通道下穿金開大道，跨越軌道五號(hào)線地鐵區(qū)間隧道，位于軌道控制保護(hù)區(qū)內(nèi)。地通道采用明挖法施工，全長42m，為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。由于人行地通道的施工對(duì)地鐵區(qū)間隧道構(gòu)成潛在的風(fēng)險(xiǎn)，為此，本文對(duì)人行地通道施工過程中地鐵隧道的位移和應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行安全評(píng)估，其分析結(jié)果可作為同類工程的參考依據(jù)。
2、計(jì)算模型
采用有限元軟件Midas-GTS進(jìn)行二維開挖分析，計(jì)算范圍為長70m，高55m的二維模型，經(jīng)過優(yōu)化后的網(wǎng)格如圖1所示。地通道底板到地鐵隧道結(jié)構(gòu)頂?shù)呢Q直距離為16.99m，兩條地鐵隧道線間凈距為16.4m，隧道初期支護(hù)厚度為0.23m，二襯厚度為0.35m。計(jì)算范圍內(nèi)的巖土體采用二維平面應(yīng)變單元計(jì)算；隧道襯砌采用梁單元計(jì)算。
圖1有限元網(wǎng)格
3、材料參數(shù)及計(jì)算條件
3.1材料參數(shù)
本次計(jì)算區(qū)域位于照母山立交人行地通道與軌道五號(hào)線區(qū)間隧道相交地段，區(qū)間隧道位于人行地通道正下方，計(jì)算范圍內(nèi)的隧道圍巖以素填土和中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖為主，局部夾粉質(zhì)粘土層和強(qiáng)風(fēng)化泥巖層。區(qū)間隧道位于中風(fēng)化泥巖層中，圍巖級(jí)別為V級(jí)。有限元計(jì)算采用的單元類型及材料參數(shù)如表1所示，考慮施工對(duì)周圍巖土體擾動(dòng)，材料參數(shù)根據(jù)地勘資料提供的設(shè)計(jì)參考值按0.85倍折減。
3.2 計(jì)算前提
計(jì)算荷載：結(jié)構(gòu)自重；巖土體開挖產(chǎn)生的圍巖釋放荷載；人行地通道正常運(yùn)營后產(chǎn)生的人群附加荷載5kPa。
邊界條件：模型底面約束豎直方向的自由度，側(cè)面約束水平向的自由度，地表為自由面。
程序使用“生死”單元的方法實(shí)現(xiàn)基坑開挖、回填和結(jié)構(gòu)物的修建。巖、土體材料的屈服條件采用莫爾-庫侖屈服準(zhǔn)則。
3.3 模擬開挖過程
（1）為簡化計(jì)算，縮短計(jì)算時(shí)間，區(qū)間隧道采用全斷面一次性開挖模擬，并且一次性施作好襯砌，即先計(jì)算初始靜力場(chǎng)；然后全斷面開挖隧道，再修筑襯砌。
（2）地通道開挖引起區(qū)間隧道上方圍巖卸載，模擬明挖施工對(duì)區(qū)間隧道受力影響；
（3）地通道結(jié)構(gòu)施作后人工回填，模擬地通道施工完成后對(duì)區(qū)間隧道受力影響；
（4）施加地通道的人群荷載，模擬正常使用時(shí)的狀態(tài)。
4、計(jì)算結(jié)果
圖2截面位置示意圖
對(duì)有限元模型進(jìn)行模擬計(jì)算可以得到在人行地通道施工開挖、回填土體和正常使用三個(gè)階段，地鐵區(qū)間隧道的結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力。對(duì)區(qū)間隧道指定截面（如圖2所示）的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，按照《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10003―2005）計(jì)算各截面在偏心受壓下的安全系數(shù)見表3。地鐵區(qū)間隧道在三個(gè)階段的最大位移見表2。
由以上數(shù)據(jù)可知，地鐵區(qū)間隧道在人行地通道施工開挖、回填土體和正常使用三個(gè)階段的產(chǎn)生的最大變形在10mm內(nèi)，其結(jié)構(gòu)內(nèi)力按規(guī)范計(jì)算滿足承載力要求和抗裂要求。因此，人行地通道的施工不會(huì)對(duì)地鐵區(qū)間隧道造成危險(xiǎn)。
結(jié) 論
通過照母山立交工程人行地通道施工及使用期間對(duì)軌道五號(hào)線地鐵區(qū)間隧道影響的有限元計(jì)算可以得到如下結(jié)論：
（1）人行地通道施工對(duì)地鐵區(qū)間隧道的影響，主要是造成區(qū)間隧道上方圍巖卸載，使隧道受力狀態(tài)產(chǎn)生變化，隧道最大變形隨著施工開挖、回填土體及地通道正常使用呈減小趨勢(shì)，結(jié)構(gòu)的安全性能滿足承載力要求和抗裂要求，地通道施工不會(huì)對(duì)地鐵區(qū)間隧道造成危險(xiǎn)。
（2）因地鐵區(qū)間隧道已經(jīng)修建完成，所以人行地通道施工時(shí)，應(yīng)采用人工開挖或機(jī)械開挖方式，不得采取爆破開挖；應(yīng)做好防排水工作，防止地表降水沿裂隙下滲至區(qū)間隧道；施工過程中應(yīng)對(duì)隧道變形進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，確保對(duì)區(qū)間隧道的影響在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)變形超限，或者變形發(fā)展超速，應(yīng)立刻停止施工，直到找出原因并采取有效對(duì)策后才能繼續(xù)施工。
參考文獻(xiàn)
[1]吉茂杰，劉國彬.開挖卸荷引起地鐵隧道位移的預(yù)測(cè)方法[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001，29（5）：531-535.
