大跨度隧道全斷面開挖施工工法

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1、大跨度隧道全斷面開挖施工工法(YJGF15-92)鐵道部隧道工程局隧道施工如仍采用60——70年代以輕型機具為主的小型機械進行分部開挖、斗車運輸、木支撐替換混凝土襯砌的施工方法，已不能適應隧道全斷面施工的高速、優(yōu)質(zhì)和安全的要求，同時，也無法滿足修建大跨度和長大隧道的需要。80年代建設的衡廣復線，在鐵道部的領導和支持下，針對評樂段長14.295km的大瑤山雙線電氣化鐵路隧道的修建，開發(fā)了大跨度隧道全斷面開挖施工工法，解決了隧道長、斷面大、工期短帶來的一系列難題。在施工中打破常規(guī)應用十項科研關鍵技

2、術成果，做出了許多新的嘗試和突破，發(fā)展、改變了近百年來修建隧道的傳統(tǒng)方法。全面應用新奧法原理指導施工；成功地進行了硬巖深孔爆破和軟巖全斷一次成型爆破；首次運用了光電測距導線和光電三角高程控制測量新技術進行隧道控制和豎井投點；成功的進行了27.6km獨頭巷道的施工通風；第一次大規(guī)模的應用帶塑料板的復合襯砌技術，發(fā)揮了圍巖的承載能力，創(chuàng)造了大的施工空間，解決了隧道漏水問題；全面采用大型機械化進行全斷面施工，形成了破巖裝運、支護、襯砌三條卓有成效的機械化作業(yè)線，創(chuàng)造了較高的施工速度，最高單口月成洞21

3、7雙線米，全隧道平均單口月成洞99.2雙線米，通過地質(zhì)惡劣的長465m的F９斷層帶，單口月平均開挖19.75雙線米；施工中采用各種超前地質(zhì)預報；多種注漿加固圍巖及堵水；全面進行施工監(jiān)控量測，信息反饋技術。從而，大大改善隧道施工作業(yè)環(huán)境，為安全快速施工，提高工程質(zhì)量提供了技術保證。使該隧道施工技術成為我國隧道建設史上一個新舊方法的轉(zhuǎn)折，開創(chuàng)了隧道施工采用新方法、新技術、新設備、新工藝的成功模式，并制定了各種施工工藝操作細則及標準。本工法的單項科研技術成果前后通過了部級技術鑒定。其綜合配套技術獲

4、1989年鐵道部科技進步特等獎。參加了首屆全國工業(yè)企業(yè)技術進步成果展覽，國家重點建設項目圖片展覽、國際第16屆隧道年會展覽和1992年國際鐵路現(xiàn)代化展覽等。本工法的多項科技成果已納入鐵道部的相關技術標準規(guī)范，并已得到廣泛推廣和應用。如大秦線西段二十多座鐵路隧道，梧桐山、板樟山等公路隧道和大廣壩、太平驛、銅頭水電工程的地下工程均應用了本工法施工，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。一、工法特點(1)本工法全面應用新奧法原理指導施工。(2)采用五米深孔光面爆破，解決了深孔掏槽、克服管道效應、非電起爆、

5、爆破振動監(jiān)控量測、周邊預裂光爆等系列技術問題；通過優(yōu)選爆破器材和選擇合理爆破參數(shù)等，使炮眼利用率平均95%以上，炮眼痕跡保存率達70%左右(見隧道硬巖深孔爆破工法)。(3)監(jiān)控量測技術、數(shù)據(jù)處理方法和信息反饋的判斷準則技術用于施工，使一切施工管理、施工方法用數(shù)據(jù)說話，保證了隧道施工的安全作業(yè)。(4)初始應力場及二次應力場的量測技術，超前15m聲波探測光譜顯微構造分析，結合洞內(nèi)素描，赤平極射投影技術，進行了準確的地質(zhì)預報，其準確率達80%左右。(5)采用噴錨支護復合襯砌結構，其外層用錨桿噴射

6、混凝土初期支護，內(nèi)層模注混凝土作二次襯砌，兩層間設置塑料防水層(見隧道復合式襯砌施工工法)。(6)大型機械化快速配套施工，成功地建立了鑿巖裝碴運輸、混凝土錨噴支護和二次襯砌三條機械化作業(yè)線，使單口開挖月進尺最高達到203m，平均月進尺187m，混凝土襯砌施工最高達300m/月進尺(見隧道大斷面快速施工工法)。(7)隧道長距離(2763m)獨頭無軌運輸施工通風的成功，可減少一條平行導坑的工程。10(8)通過F9斷層嚴重地層破碎帶，采用的周邊淺孔預注漿堵水、加固地層技術(見雙線隧道富水軟弱破碎圍

7、巖大斷面工法)。(9)控制精密測量技術，使14.295km隧道貫通誤差精度橫向17.3mm(限制±400mm)，僅為限差的4.4%，高程誤差4.6mm(限差±50mm)，僅為限差的9.2%。(10)隧道做到安全施工，死亡率為第km0.57人。二、適用范圍(1)本工法適用于新奧法原理指導施工的各種隧道、地下通道及洞室。(2)深埋、鐵路圍巖Ⅲ-Ⅳ類，開挖斷面80~120m2的隧道。(3)采用大斷面深孔爆破機械化快速施工的公路隧道。水工隧道及其它類似的地下工程。三、工藝原理(1)以巖體力學

8、理論為基礎，應用新奧法原理指導施工，充分發(fā)揮圍巖的自承能力，通過控制爆破技術，及時進行噴錨初期支護，防止圍巖松動，應用量測監(jiān)控及時反饋，充分發(fā)揮圍巖和初期支護的作用，利用大型機械快速施工。(2)應用爆破成型原理，做到了對不同圍巖的光面爆破、預裂爆破和深孔爆破。(3)利用變位反分析法原理，進行復合襯砌的計算和設計。(4)利用圍巖特性曲線，確定施工工序之間的合理施作時間。(5)應用流體力學氣體流動理論，解決了施工長距離管道通風。(6)應用地質(zhì)力學原理、淺層地震反射波原理和遙感原理探明了構造