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正文內(nèi)容

中日山嶺隧道技術(shù)規(guī)范暨日本盾構(gòu)法施工規(guī)范(編輯修改稿)

2025-05-15 07:50 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 害的開(kāi)裂。雖然目前還沒(méi)有相應(yīng)的規(guī)定,但一般認(rèn)為,爆破振動(dòng)速度控制在50cm/s以下是容許的。(2)第2個(gè)不同是關(guān)于預(yù)留變形量的規(guī)定。這與預(yù)留變形量的定義有關(guān)。日本的預(yù)留變形量定義是:設(shè)計(jì)凈空斷面需要考慮的超過(guò)容許位移值的部分。也就是說(shuō),在不同圍巖中開(kāi)挖隧道,都要產(chǎn)生預(yù)計(jì)的變形,而預(yù)留變形量則是指超過(guò)這個(gè)容許位移值的部分。因此,預(yù)留變形量的規(guī)定就有2種方法。一種方法像我們采用的方法,就是把預(yù)計(jì)變形量和可能超過(guò)與預(yù)計(jì)變形量的部分一并考慮,作為設(shè)計(jì)凈空斷面的依據(jù),日本則是僅僅把超過(guò)預(yù)計(jì)變形量的部分,作為設(shè)計(jì)凈空斷面的依據(jù)。兩者是區(qū)別在于:日本在各級(jí)圍巖中修筑隧道,都要把開(kāi)挖引起的變形控制在預(yù)計(jì)變形量范圍之內(nèi),只是在相當(dāng)與我們Ⅵ級(jí)圍巖中,才考慮增加10cm的預(yù)留變形量。(3)日本越來(lái)越重視施工方法對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響,因此在支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)中,同時(shí)給定建議的施工方法。例如日本在【新奧法指南】中列出圍巖級(jí)別與開(kāi)挖方法的標(biāo)準(zhǔn)如表14。表14 圍巖級(jí)別與開(kāi)挖方法的標(biāo)準(zhǔn)圍巖劃分隧道開(kāi)挖方法圍巖種類圍巖級(jí)別一般圍巖Ⅴ全斷面法Ⅳ全斷面法Ⅲ全斷面法Ⅱ全斷面法或臺(tái)階法ⅠN全斷面法或臺(tái)階法特殊圍巖ⅠS短臺(tái)階法ⅠL短臺(tái)階法(弧形開(kāi)挖)特S、特L另行研究因此,配合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),施工方法也應(yīng)逐步標(biāo)準(zhǔn)化,也是當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)的一個(gè)趨勢(shì)。從日本的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表中建議的施工方法看,基本上是以全斷面法和臺(tái)階法為主體,~,才建議考慮采用其它方法。也就是說(shuō),在相當(dāng)我們的2車道公路隧道和雙線鐵路隧道的場(chǎng)合,在各級(jí)圍巖中,基本上都建議采用全斷面法和臺(tái)階法。這也說(shuō)明隧道采用礦山法施工時(shí),由于施工技術(shù)的發(fā)展,特別是施工機(jī)械的進(jìn)步以及快速施工的要求等,而逐步向大斷面開(kāi)挖的方法邁進(jìn)。我們的經(jīng)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。(4)日本公路隧道洞口段的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù),基本上是按施工方法和隧道寬度給定的。因?yàn)槎纯诙蔚牡刭|(zhì)條件,一般說(shuō)是比較差的,因此,在決定支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí),基本上是按DⅡ條件考慮的。5)仰拱日本的隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書(shū)對(duì)仰拱異常重視,從1994年版開(kāi)始就與二次襯砌并列單獨(dú)成章(第3篇第5章仰拱)。對(duì)仰拱的形狀和厚度以及混凝土配比等作出了相應(yīng)的規(guī)定。表是鐵路隧道有關(guān)仰拱設(shè)置的規(guī)定。而我們僅僅在隧道襯砌中列出一條()。實(shí)際上我們通過(guò)客運(yùn)專線隧道的建設(shè),已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到仰拱在設(shè)計(jì)和施工中的作用。表2 新干線鐵路隧道仰拱設(shè)置基準(zhǔn)圍巖級(jí)別ⅤⅣⅢⅡNⅠNⅠSⅠL厚度(cm)---研究確定45噴射15+30456)近接施工的設(shè)計(jì)這是第一次出現(xiàn)的2006年版隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書(shū)中的。主要是針對(duì)城市隧道日益增加的情況提出的。其中包括近接既有結(jié)構(gòu)物的隧道的設(shè)計(jì)、相互接近的隧道的設(shè)計(jì)以及受接近施工影響的隧道的設(shè)計(jì),雖然規(guī)定的比較原則,但給出了設(shè)計(jì)的基本要求。7)超前支護(hù)在【城市礦山法隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)】中,把超前支護(hù)單獨(dú)列為一章(第3編設(shè)計(jì)-第4章超前支護(hù)),對(duì)其功能、設(shè)計(jì)方法,適用條件以及其主要參數(shù)等做出規(guī)定。說(shuō)明在城市地質(zhì)條件下,為維護(hù)掌子面的穩(wěn)定,超前支護(hù)是不可缺少的手段。在設(shè)計(jì)中作為與初期支護(hù)同等重要的方法,體現(xiàn)在支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表中。下表就是一例。表 雙線隧道標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式(新干線)(第3章-)支護(hù)模式圍巖級(jí)別噴混凝土鋼支撐錨桿短超前支護(hù)上下半斷面(mm)仰拱(mm)間距(一次掘進(jìn)長(zhǎng)度)(m)上下半斷面(mm)仰拱(mm)長(zhǎng)度(m)根數(shù)長(zhǎng)度(m)環(huán)向間距(m)ⅠNPⅠN20020012512512ⅠLCP ⅠLC25025015012512ⅠLSPⅠLS25025015015010在該設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中將超前支護(hù)分為3種類型。即:短超前支護(hù)(3~5m)、中超前支護(hù)(10m以下、長(zhǎng)超前支護(hù)(10m以上),并給出標(biāo)準(zhǔn)的支護(hù)參數(shù)。(3)有關(guān)施工的內(nèi)容1)輔助工法日本從【新奧法設(shè)計(jì)施工指南】開(kāi)始就把輔助工法正式列入指南和規(guī)范中,【隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書(shū)】也同樣把輔助工法單獨(dú)列為一章(第5章輔助工法)。而城市礦山法隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),在編制過(guò)程中,認(rèn)為從本質(zhì)上看,確保掌子面穩(wěn)定和抑制對(duì)周邊環(huán)境的影響的超前支護(hù)、圍巖補(bǔ)強(qiáng)、降低地下水位等方法是基本的方法,不是處于輔助地位的方法,因此,為了避免誤解沒(méi)有采用輔助工法這一用語(yǔ)。而在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中分別以對(duì)策()和超前支護(hù)(第4章超前支護(hù))等體現(xiàn)。為了更好的應(yīng)用,在參考資料中又列出掌子面穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法、超前支護(hù)的機(jī)理、試驗(yàn)、工程實(shí)績(jī)等具有實(shí)用價(jià)值的資料。日本在隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書(shū)中,把輔助工法分為2大類。即確保施工安全的輔助工法和保護(hù)周邊環(huán)境的輔助工法,更進(jìn)一步細(xì)分為掌子面穩(wěn)定對(duì)策、 地下水對(duì)策、地表面下沉對(duì)策 以及近接結(jié)構(gòu)物對(duì)策等輔助工法。在對(duì)策中包括超前支護(hù)、掌子面補(bǔ)強(qiáng)、腳部補(bǔ)強(qiáng)、圍巖補(bǔ)強(qiáng)等方法(表)。表 輔助工法的分類工法目的圍巖確保施工安全保護(hù)周邊環(huán)境掌子面穩(wěn)定對(duì)策地下水對(duì)策地表面下沉對(duì)策近接結(jié)構(gòu)物對(duì)策硬巖軟巖土砂拱頂?shù)姆€(wěn)定掌子面的穩(wěn)定腳部的穩(wěn)定超前支護(hù)注漿小導(dǎo)管○○○○長(zhǎng)鋼管○○○○○管棚○○○○○水平旋噴○○○○○○預(yù)襯砌○○○○○掌子面補(bǔ)強(qiáng)掌子面噴混凝土○○○○掌子面錨桿○○○○長(zhǎng)掌子面錨桿○○○○○腳部補(bǔ)強(qiáng)腳部補(bǔ)強(qiáng)錨桿○○○○腳部補(bǔ)強(qiáng)鋼管○○○○臨時(shí)仰拱○○○地下水位對(duì)策排水排水鉆孔○○○○○○○○淺井點(diǎn)○○○○○深井點(diǎn)○○○○○排水坑道○○○○○○○止水注漿○○○○○○○○○○隔離壁○○○○○圍巖補(bǔ)強(qiáng)注漿○○○○○地表垂直錨桿○○○○○:比較經(jīng)常采用的方法2)觀察與量測(cè)日本2006年版隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書(shū)中,把觀察和量測(cè)作為施工管理(第7篇)的重要組成部分列入在該篇中。日本道路協(xié)會(huì)最近修訂出版了【公路隧道觀察和量測(cè)指南】(2007年)。與我們最大的不同在觀察、量測(cè)項(xiàng)目的定位和選定上。例如【示范書(shū)】把觀察和量測(cè)基本上分為兩大類。即:有關(guān)圍巖穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)的觀察和量測(cè);有關(guān)支護(hù)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)的觀察和量測(cè)。其觀察、量測(cè)的項(xiàng)目及選定標(biāo)準(zhǔn)分別列于表1和表2。 以圍巖和支護(hù)為對(duì)象的主要觀察、量測(cè)項(xiàng)目例分類觀察、量測(cè)項(xiàng)目位置對(duì)象的事像結(jié)果的利用量測(cè)類型有關(guān)圍巖和支護(hù)穩(wěn)定性的觀察、量測(cè)觀察調(diào)查洞內(nèi)開(kāi)挖面的圍巖及已施工區(qū)間的支護(hù)、襯砌、涌水狀況開(kāi)挖面穩(wěn)定性的判斷圍巖級(jí)別的再評(píng)價(jià)位移狀況和位移動(dòng)態(tài)相關(guān)性的研究今后圍巖、地下水狀況的推定使用時(shí)的維修管理A洞外地表面狀態(tài)開(kāi)挖影響范圍的研究周邊圍巖穩(wěn)定性的研究AB有關(guān)圍巖物性的調(diào)查、試驗(yàn)圍巖試件試驗(yàn)及原位置調(diào)查、試驗(yàn)洞內(nèi)圍巖試件試驗(yàn):作為構(gòu)成圍巖材料的物理力學(xué)性質(zhì)圍巖級(jí)別的再評(píng)價(jià)變形特性、強(qiáng)度特性的研究掌子面前方的地質(zhì)預(yù)測(cè)變形特性、強(qiáng)度特性的研究B洞內(nèi)原位置調(diào)查、試驗(yàn):作為圍巖的物性、工程性質(zhì)圍巖條件的詳細(xì)確認(rèn)圍巖級(jí)別的再評(píng)價(jià)掌子面前方的地質(zhì)預(yù)測(cè)變形特性、強(qiáng)度特性的研究B有關(guān)圍巖和支護(hù)動(dòng)態(tài)的量測(cè)凈空位移測(cè)定洞內(nèi)璧面間距離變化各測(cè)定的位移周邊圍巖穩(wěn)定性的研究支護(hù)構(gòu)件效果的研究襯砌澆筑時(shí)期的研究A拱頂下沉測(cè)定洞內(nèi)拱頂、側(cè)壁的下沉拱頂周邊圍巖穩(wěn)定性的研究A腳部下沉測(cè)定洞內(nèi)支護(hù)腳部的下沉腳部承載力的研究A底鼓測(cè)定洞內(nèi)底鼓狀況仰拱部圍巖穩(wěn)定性的研究B地中位移測(cè)定洞內(nèi)周邊圍巖的徑向位移松弛區(qū)域的掌握錨桿長(zhǎng)度的研究B洞外周邊圍巖的地中下沉周邊圍巖的地中水平位移開(kāi)挖前圍巖動(dòng)態(tài)的研究圍巖的三維動(dòng)態(tài)的掌握掌子面前方及周邊圍巖穩(wěn)定性的研究B地表面下沉測(cè)定洞內(nèi)下沉滑坡開(kāi)挖影響范圍的研究掌子面前方圍巖穩(wěn)定性的研究滑坡?tīng)顩r的監(jiān)視AB有關(guān)支護(hù)功能的量測(cè)錨桿軸力測(cè)定洞內(nèi)錨桿發(fā)生的軸力錨桿長(zhǎng)度、根數(shù)、位置、錨固方法等的研究B噴混凝土應(yīng)力測(cè)定洞內(nèi)噴混凝土的應(yīng)力作用荷載噴混凝土厚度、強(qiáng)度的研究噴混凝土與鋼支撐荷載分擔(dān)的研究B鋼支撐應(yīng)力測(cè)定洞內(nèi)鋼支撐的應(yīng)力、內(nèi)力鋼支撐的規(guī)格、間距的研究噴混凝土與鋼支撐荷載分擔(dān)的研究B襯砌應(yīng)力測(cè)定洞內(nèi)襯砌混凝土的應(yīng)力鋼筋應(yīng)力襯砌穩(wěn)定性的研究襯砌澆筑時(shí)期、設(shè)計(jì)的研究襯砌動(dòng)態(tài)的監(jiān)視與管理B襯砌位移測(cè)定洞內(nèi)璧面間距離變化個(gè)測(cè)定的位移襯砌穩(wěn)定性的研究B其它周邊結(jié)構(gòu)物位移測(cè)定洞外結(jié)構(gòu)物下沉結(jié)構(gòu)物傾斜爆破時(shí)的振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響B(tài)地下水位測(cè)定洞內(nèi)洞外地下水位孔隙水壓地下水對(duì)策的研究復(fù)水狀況的評(píng)價(jià)作用在襯砌上外水壓的評(píng)價(jià)B視各種圍巖條件選定的主要觀察、。 各種圍巖條件的觀察、量測(cè)項(xiàng)目的選定圍巖條件及劃分著重點(diǎn)觀察、量測(cè)項(xiàng)目觀察調(diào)查凈空位移測(cè)定拱頂下沉測(cè)定腳部下沉測(cè)定底鼓測(cè)定圍巖試件試驗(yàn)原位置調(diào)查試驗(yàn)地表面位移測(cè)定地中位移測(cè)定錨固軸力測(cè)定噴混凝土應(yīng)力測(cè)定鋼支撐應(yīng)力測(cè)定襯砌應(yīng)力測(cè)定硬巖裂隙少巖塊掉落〇〇〇裂隙多,但沒(méi)有夾粘土巖塊掉落松弛土壓〇〇〇裂隙多、破碎巖塊掉落松弛土壓、真土壓掌子面穩(wěn)定性〇〇〇〇〇軟巖圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比大巖塊掉落〇〇〇圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比小松弛土壓真土壓〇〇〇〇〇〇〇圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比顯著小松弛土壓真土壓掌子面穩(wěn)定性〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇土砂圍巖松弛土壓掌子面穩(wěn)定性〇〇〇〇〇〇〇膨脹性圍巖松弛土壓真土壓〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇注:埋深?。ù蟾旁谒淼篱_(kāi)挖寬度的2倍以下)的隧道,需要追加地表面下沉的量測(cè);近接結(jié)構(gòu)物的隧道,需要追加結(jié)構(gòu)物下沉測(cè)定,地下水位測(cè)定等 其次是觀察、量測(cè)結(jié)果的利用上。在【示范書(shū)】中給出了利用的要求和評(píng)價(jià)。如圍巖性質(zhì)的評(píng)價(jià)、圍巖動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)、支護(hù)健全度的評(píng)價(jià)以及襯砌澆筑時(shí)期的評(píng)價(jià)等。如襯砌澆筑時(shí)期的評(píng)價(jià):襯砌原則上在確認(rèn)圍巖位移收斂后澆筑。位移的收斂在1~3mm/月(~1mm/周)的值,但至少繼續(xù)2周以上,作為大致標(biāo)準(zhǔn)。圍巖動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)列于表2。 表2 公路隧道位移評(píng)價(jià)的參考例(隧道開(kāi)挖寬度約10m)基準(zhǔn)內(nèi)容位移量測(cè)的實(shí)績(jī)量測(cè)斷面的最終水平凈空位移的中央值(從小的方向50%的累積值)約10mm。硬巖的中央值約5mm,軟巖約30mm大的位移速度(例如20mm/日),可能是急劇崩塌的預(yù)兆支護(hù)變異實(shí)態(tài)最終水平凈空位移值在0~20mm,噴混凝土的變異發(fā)生率微小,在20~120mm時(shí),噴混凝土變異發(fā)生率為10~20%,120mm以上,發(fā)生率達(dá)30%以上計(jì)算一般計(jì)算用的噴混凝土的抗壓強(qiáng)度在應(yīng)變?yōu)?%左右時(shí),應(yīng)力約18MPa,即:接近設(shè)計(jì)強(qiáng)度圍巖應(yīng)變根據(jù)位移量測(cè)結(jié)果的反分析,求出圍巖的物性常數(shù),進(jìn)行正分析求出圍巖的應(yīng)變,與破壞應(yīng)變比較。適用于具有彈性動(dòng)態(tài)的硬巖最后是觀察、量測(cè)結(jié)果的整理。【示范書(shū)】要求隧道竣工后需要把觀察、量測(cè)的數(shù)據(jù)整理好并記錄到施工實(shí)績(jī)表中,如圖1所示。3)附件一 鐵路隧道設(shè)計(jì)階段的圍巖分級(jí)表巖種類硬巖中硬巖軟巖土砂圍巖級(jí)別A巖類B巖類C巖類D巖類E
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