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                      隧道塌方防治技術(上)

                      Source:洛陽國潤新材料科技股份Author:admin Addtime: Click:
                      隧道塌方防治技術(上)
                          摘要:對于隧道施工中發生的災害來說,采取防止措施,避免災害發生,其意義遠大于塌方后期采取防止措施。通過對目前隧道常用施工方法進行了闡述,并對比得出了較為成功的開挖方法,也即施工常用的新奧法中的留核心土開挖法使用最多也較為成功。目前對于塌方處治方案的研究較為廣泛,對于不同類型的塌方方案也較為系統。

                       
                       
                      隧道工程設計理論與方法
                      01、隧道施工技術的發展
                          中國大部分地鐵隧道采用淺埋暗挖法,包括部分公路、鐵路隧道,尤其是淺埋山嶺隧道與水下隧道。鉆爆法施工長期主導中國隧道工程施工技術,推進了中國設備的信息化和自動化進程,極大提高了工作效率。盾構、TBM掘進機長期以來依賴國外引進,但近年來以中鐵裝備為代表的中國廠家已實現了中國盾構和TBM的自主制造,占據了中國大部分市場,在地鐵工程中廣泛應用,并于2014年成功實現了超前地質預報裝備的搭載。在大量工程實踐中,不斷創新了單護盾TBM和敞開式TBM技術,解決了TBM在軟弱地層掘進脫困與市區沉降控制技術中的難題,形成了超淺埋、大寬度、小凈距矩形頂管技術與盾構始發、到達零覆土技術,在甘肅引洮7號隧洞、重慶軌道交通6號線等工程中成功應用,創造了多項世界紀錄。


                       
                      02、鉆爆法
                          鉆爆法是以鉆孔、裝藥、爆破為開挖手段,以圍巖-結構共同作用為支護設計理論,采用復合式襯砌結構。到目前為止,中國采用鉆爆法已成功修建了全國99%的隧道,是采用鉆爆法修建隧道數量較多的國家之一。 
                      全斷面開挖法
                      對于巖體應力重分布來說,從圍巖等級上,適用于巖質較均勻的穩定硬巖中,開挖后不需要支護的Ⅰ-Ⅲ級圍巖的巖石隧道,以及高度不超過5m,斷面小于30m2的中小型斷面隧道。對于全斷面來說,由于是整體開挖,巖質好,所以對于其他部位來說擾動性就小多了,而且比較穩定,適合大型的機械直接開挖。 

                      臺階法
                          臺階法的劃分,是依據于臺階的長度來的,包括了主要的三種以及演化出來的其他方法。短臺階法可以使結構快速閉合,提高支護承受力,可以在一定程度上減小變形與沉降,適用于Ⅱ、Ⅲ類圍巖。超短臺階法在變形上面更有優勢,適用于軟弱、需要早一些閉合的斷面,及時形成穩定結構。穩定性最好的核心土法,因為上部有土支擋著,適用于現在大量施工的工程中,適用的土體范圍較廣,對于不良的或者一般的也可以用。 
                       


                      側導坑法
                          廣泛應用在大斷面以及承載力低的地方[2]。在大跨度、松散軟土中,現在大量用的都是單側壁法,因為沉降沒法有效控制,所以采用這個是盡可能的保證施工的安全,對于不好控制的軟巖來說,單側壁很有優勢。而雙側壁屬于各自開挖,各自閉合,安全性來說屬于較好的,但是會影響效率和整個施工的進程,所以綜合來說屬于較慢但是安全的方法。 

                      CD法
                          將隧道斷面分為左、右兩部分,適用于土砂和自穩性不好的地方以及需要注意沉降的區域。要求能夠第一時間密閉隧道,合理控制隧道圍巖變形,挖掘流程少. 
                       


                      CRD法
                          每次開挖時候的跨度小,施工的掌子面也小,施工速度快,每一段的開挖距離要比洞距要小的情況下,屬于比較安全的范圍,也有利于穩固度的增加,適用于跨度比較大的斷面,特別是軟弱圍巖和受力不均的隧道。 
                      針對軟弱圍巖或斷層等不良地質現象,隧道施工中常采用超前錨桿、超前小導管、超前長管棚等輔助工法,以保證施工安全和施工進度。超前長管棚使用在地質條件較差的洞口段及坍塌后可能產生嚴重后果的洞身地段。小導管注漿法是塌方處治中應用最廣泛的方法,大、中型塌方事故主要運用的是小導管注漿法和管棚法,占塌方事故的72%。 


                       
                      03、襯砌加固
                          新奧法的核心就是符合襯砌,特別是對軟巖來說,更為的適用。復合式襯砌包括初襯以及二襯,初襯是主要承載結構,由混凝土、錨桿、鋼架組成。當襯砌的裂縫影響到整體強度時[1],可采用嵌入鋼拱架法進行加固,如仲澳隧道、臺灣某單線鐵路隧道和公路隧道等均采用了此治理方法。 
                       
                       
                       

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