【文章內(nèi)容簡介】 ， 但不能包打天下 。 因性價比差 ， 不易國產(chǎn)化 ， 但必須走向國產(chǎn)化 ， 可在南方地鐵及不穩(wěn)定地層中應用 。 江河水底隧道應用 。 水底公路隧道盾構(gòu)直徑的確定 （ 1）雙向 4車道 國內(nèi)外成功的水底公路隧道盾構(gòu)直徑多 右，實踐證明，制造、施工及運營風險較?。惠^經(jīng)濟（ /臺）。 （ 2）雙向 6車道 Φ15m左右的盾構(gòu)風險較大 盾構(gòu)制造成本很高，價格昂貴（ 3～ /臺）； 盾構(gòu)掘進壓力平衡不易控制，施工風險大；管理、運營風險較大； 埋深加大，縱坡不利；空間浪費，約 80m2左右。 TBM的選擇考慮 （ 1）開敞式 TBM適應軟硬地層 開敞式 TBM轉(zhuǎn)向控制靈活、對地層能及時支護。開敞式 TBM通過軟巖地層，采用先錨后噴及先噴后錨，并架設鋼拱架的一次支護 ，在磨溝嶺砂頁巖含水軟弱地層中實現(xiàn)了日掘進快支護 進快支護 574m快速施工水平 ，平均進尺 232m/月。 在 TBM上加裝錨桿機、混凝土噴射機、鋼拱架安裝機、以及超前鉆機，而且在確定刀間距、推力和扭矩的參數(shù)上以及撐靴的支撐力上，能適應軟巖、硬巖的切削特性。 （ 2）半護盾、全護盾不適應軟巖地層 護盾式 TBM轉(zhuǎn)向不靈活、控制較為困難 軟弱破碎地層不能及時支護 支護型式的考慮 管片襯砌 廣泛應用于軟土地層盾構(gòu)隧道的支護 管片接頭部位是防水薄弱環(huán)節(jié)，應研究接頭型式及防水材料 管片形狀及分塊型式 管片厚度及鋼筋配置與地層壓力的關(guān)系 管片襯砌 管片 2. 噴混凝土襯砌 應用于開敞式 TBM隧道，能及時支護，很好地適應軟弱破碎圍巖，在秦嶺隧道及磨溝嶺隧道中得到了成功應用。 噴錨支護情況 壓縮混凝土襯砌 縮混凝土襯砌就是以現(xiàn)澆混凝土作襯砌來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的管片襯砌。 ECL工法的具有以下特點： ECL工法的筑造的襯砌質(zhì)量高 ； ECL極大地抑制了地層沉降，無須降低地下水 ；采用全機械化施工，節(jié)省人員、安全性高，作業(yè)環(huán)境好； ECL工法采用一次襯砌，材料用量少；不需要同步注漿； 施工階段工序少，襯砌與拼裝同步進行，加快了施工進度，縮短了工期 壓縮混凝土襯砌 60年代初在北京進行了 1:5的盾構(gòu)擠壓混凝土襯砌的模擬試驗 ，成功后，制造 的壓縮混凝土的網(wǎng)格式盾構(gòu)，并進行 180m的掘進試驗。 二次模筑 薄管片 薄管片 +二次模筑 =復合襯砌結(jié)構(gòu)。 該型式耐久性好，強度高，適于鐵路隧道或重要通道。 運營的隧道應簡化通風、照明、防災、監(jiān)控，簡化思路，節(jié)約能源。建議小于１ km隧道不設通風、照明。 橫向通風、半橫向通風因土建、運營費用很高不可取，應采用縱向豎井分段射流通風方式。 橫向運營通風方式 橫向、半橫向運營通風方式，橫斷面加大 30%左右，造價高，施工難度大，效果差，不宜采用 半橫向運營通風方式 射流風機運營通風實例 射流通風方式，斷面小，造價低，靈活、效果好，是普遍采用的通風方式 江河隧道施工方法應優(yōu)選鉆爆法和淺埋暗挖法，其次選擇盾構(gòu)法、掘進機法，在松軟地帶才可采用沉管法。嚴禁在巖石中采用沉管法，水下爆破不可行。 四 鉆爆法隧道施工技術(shù) （ 一 ） 鉆爆法施工必須遵守的四項原則 光面爆破 噴錨支護 信息化施工監(jiān)控量測與信息反饋 動態(tài)管理：做到及時支護 、 及時量測 、 及時反饋 、及時修正 。 （ 二 ） 鉆爆法施工必備的條件 機械設備必須配套形成作業(yè)線 ， 隧道的安全 、 優(yōu)質(zhì) 、 快速施工的關(guān)鍵在于機械設備的投入 ， 投入量起碼是工程造價的 25%左右 ， 機械投入量所產(chǎn)生的產(chǎn)值一般為 5~10倍機械的投入造價 。 111 工地試驗室必須建立 ， 對所用的材料砂 、 石 、水泥 、 添加劑 、 鋼材 、 防水卷材 、 爆破器材 、 各類油質(zhì) 、 混凝土級配等必須進行檢測 ， 決不允許不合規(guī)格的材料用在工地上 。 施工管理必須做到三嚴：嚴格工藝 、 嚴格紀律 、嚴格管理 。 （ 三 ） 鉆爆法施工組織設計主要內(nèi)容 工程概況：突出水文地質(zhì) 、 斷層 、 巖層交界面 工程數(shù)量表 工程特點和難點 施工區(qū)段劃分及施工場地布置 施工進度 、 工期 、 網(wǎng)絡進度圖 施工機具配置表 、 材料供應表 、 組織機構(gòu)及勞力計劃 不同區(qū)段施工方法及技術(shù)要求 安全 、 質(zhì)量 、 環(huán)境 、 進度保障體系 （ 四 ） 復合式襯砌結(jié)構(gòu)設計 復合式襯砌是地下工程中唯一符合巖土受力特點 ， 可以做到不漏不滲 ， 不開裂的最好襯砌 。 復合式襯砌由一次支護和二次模筑襯砌組成 ，兩層之間設防水隔離層 。 一次支護主要由噴射混凝土 、 鋼筋網(wǎng) 、 鋼拱架（ 工字鋼 、 網(wǎng)構(gòu)鋼拱架 ） 錨桿組成 ， 一次支護承受全部地層荷載 ， 二次模筑襯砌是承受流變荷載和安全儲備 ， 其厚度基本不隨地層的變化而改變 。 如鐵路隧道一般厚度都是 30cm。 114 及時進行初噴是改善圍巖受力的重要措施 ， 然后復噴 。 從安全出發(fā) ， 必須先噴后錨 。 及時噴錨是防止巖爆的重要手段 噴射混凝土工藝有潮噴和濕噴兩種 ， 各有各的適用范圍 。 防水塑料板（ LDPE） 是起防水和防裂作用，兩層之間剪力必須等于零。防水板鋪設到邊墻，采用無釘鋪設。先鋪無紡布，用熱焊機將塑料板粘結(jié)在無釘?shù)乃芰蠅|圈上。 （ 五 ） 隧道開挖方法的選擇 １ 、 硬巖首先用全斷面法開挖 ２ 、 軟弱巖用正臺階法開挖 ３ 、 斷層軟弱帶大斷面可用中隔壁法 （ CD） 法 、 中隔壁交叉臨時仰拱法 （ CRD法 ） 、 眼鏡工法等 ， 半斷面法禁止使用 。 穩(wěn)定工作面可用小導管超前注漿法 CD法施工、正臺階開挖 （ 六 ） 施工過程中的四條主作業(yè)線 鉆孔爆破作業(yè)線 光面爆破技術(shù)：應重視四種眼的鉆爆 ， 其他掘進眼隨意 （ 1） 塑料導爆管非電起爆技術(shù) （ 2） 掏槽眼爆破技術(shù) （ 3） 周邊眼間隔裝藥技術(shù) （ 4） 內(nèi)圈眼爆破層厚度確定 （ 5） 底板眼鉆爆要點 121 122 126 導管超前全斷面示意圖（單位： cm） ２ 、 裝碴運輸作業(yè)線：共有三種類型 （ 1） 有軌裝碴 、 有軌運輸 ， 適用小斷面軟弱地層隧道 （ 2） 無軌裝碴 、 有軌運輸 ， 比上邊方式管理簡單 （ 3） 無軌裝碴 、 無軌運輸 ， 適用大斷面硬地層 為不破壞地層，鋪底混凝土超前，是最影響進度的工序。 135 雙線鐵路隧道施工時 ， 采用無軌運輸一般應該選用15～ 25噸級的 、 具有廢氣凈化裝置的自卸汽車 。 可以選用整體車架式 ， 也可以選用鉸接車架式 。 圖示 KL－ 41型挖裝機向 20t鉸接式自卸汽車裝碴 。 洞內(nèi)施工應首選鉸接式汽車 ， 還是一般的整體車架汽車 ？ 對此不能一概而論 。 應具體比選同噸級時的車長 、轉(zhuǎn)彎半徑 、 車邊高 、 發(fā)動機功率與車速 、 購置費用等參數(shù) ， 綜合后確定 。 卸汽車同噸位時一般要低 10～ 20km／ h， 載重量與自重比值上 Stare 1491型自卸汽車的優(yōu)勢，特別是VolvoA25C車長長了近 500mm， 這對隧道的斷面寬度來講，是十分不利的。單臺購置價相比，又是 1： 關(guān)系。 另一方面的問題，則是排氣污染問題。洞內(nèi)作業(yè)的機械，應毫不猶豫地裝設廢氣凈化裝置，以便盡一切努力保護洞內(nèi)作業(yè)人員的身體健康。如果短時間內(nèi)實在無法解決加裝廢氣凈化裝置的話，應加大洞內(nèi)通風量作為補償。其計算參數(shù)為： 裝載機械： ／ minkW 運輸車輛： m3／ minkW 137 可見 ， 在加強通風方面 ， 也要耗費大筆資金 。 總之 ， 無軌運輸比之有軌運輸 ， 缺點在于污染大 ，輪胎磨損與磨損后更換的費用大 ， 運行滾動阻力大等；優(yōu)點在于不用鋪軌 ， 行車速度較高 ， 洞內(nèi)外運輸不用更換設備 ， 設備簡化 ， 施工組織簡化等 。 噴錨網(wǎng)支護作業(yè)線 （ 1） 不找頂 ， 及時在碴堆上初噴混凝土 （ 潮噴 ） （ 2） 復噴掛網(wǎng)打系統(tǒng)錨桿 （ 3） 必要時架設網(wǎng)構(gòu)鋼拱架 二次模筑襯砌作業(yè)線 （ 1） 邊頂拱模板臺車 ， 一般 10m左右 （ 2） 塑料板鋪設架進行防水板鋪設 （ 3） 量測數(shù)據(jù)已趨穩(wěn)定 （ 4） 先做抑拱邊墻基礎(chǔ)超前 （ 5） 高性能泵送混凝土 ， 必須摻粉煤灰 ， 防止堿骨料 混凝土襯砌模板臺車 三條輔助作業(yè)線 （ 1） 通風作業(yè)線 、 壓力式 （ 2） 排水 、 防水作業(yè)線 （ 3） 注漿作業(yè)線 （ 七 ） 監(jiān)控量測與反饋 （ 1） 這是檢驗開挖方法和支護強度 、 穩(wěn)定性的重要手段 。 （ 2） 一般只進行拱頂下沉及拱腳 、 墻中收斂 （ 3） 應用先進的無尺量測新儀器及軟件 ， 精度 （ 4） 做到信息化及時 ， 以指導施工 、 設計 ， 確保不塌方 ，不發(fā)生過大變形 。 五 淺埋暗挖法施工技術(shù) 一、淺埋暗挖法施工要點 （ 1）首先系統(tǒng)采用小導管超前支護技術(shù)，靠近工作面架設的第一排鋼拱架，是不受力的。 （ 2）設計采用 8字形格柵拱架，做到在 x， y兩個方向?qū)崿F(xiàn)等強度、等剛度、等穩(wěn)定度，取代工字鋼，并進行了系統(tǒng)室內(nèi)外加載破壞試驗，網(wǎng)格拱架噴射混凝土提高 10倍，承載力、工字鋼則提高 4倍。 （ 3）開挖方法采用正臺階環(huán)形開挖留核心土，第一個臺階取 ，合理的初期支護必須從上向下施作，一次支護穩(wěn)定后方可施作二次模筑襯砌。 縱向承載拱 上臺階過長引起松動荷載 開挖過程縱向變位影響長度 微臺階引起工作面失穩(wěn) （ 4）采用監(jiān)控量測技術(shù)控制地表下沉和防塌方是最可靠的方法。 （ 5）突出快速施工，考慮時空效應，做到四個及時：及時支護、及時量測、及時反饋、及時修正。 （ 6）采用復合式襯砌結(jié)構(gòu)，一次支護由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、網(wǎng)構(gòu)鋼拱架組成。鋼拱架聯(lián)結(jié)處設索腳錨管和鋼拱架焊接，取消系統(tǒng)錨桿，形成一次支護。 （ 7）淺埋暗挖法 18字方針是施工的原則和要點的精辟總結(jié)，即：“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”。 （ 8）必須遵循信息化反饋設計、信息化施工、信息化動態(tài)原理。 （ 9）拓寬淺埋暗挖法在有水、不穩(wěn)定地層中應用時，要采用以注漿堵水為主，以降水為輔的原則。采用劈裂注漿加固和堵住 80％的水源，降掉 20％的少量裂隙水，以達到減少地表下沉的目的。 （ 10）選擇適宜的輔助施工工法： 常用的有：環(huán)形開挖留核心土、噴射混凝土封閉開挖工作面、超前錨桿式、超前小導管支護、超