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2)喷锚支护
喷锚支护指初期柔性支护,一般在开挖后的渣堆上即开始进行,在开挖后围岩自稳时间的1/2时间内完成。喷锚施工一般设有喷射混凝土和锚杆两个班组,在清渣工作全部结束后,按设计要求完成锚杆、挂钢筋网或铁丝网、喷射混凝土的全部工作。需要配备混凝土喷设机和凿岩机等设备。
公路隧道衬砌已经普遍采用喷锚技术,即复合式中的外层衬砌工艺。“喷锚”是喷射混凝上、喷射混凝土与锚杆、钢筋网或铁丝网喷射混凝土与锚杆等类型的支护或衬砌的总称。
喷射混凝土有干法喷射和湿法喷射两种。
根据建设实践经验,喷锚衬砌,一般适用于下列情况:
(1)围岩良好、完整、稳定的地段,可以采用喷射混凝土衬砌。
(2)在层状围岩中,如硬软岩石互层、薄层或层间结合差,或其状态对稳定不利且可能掉块时,可以采用锚杆喷射混凝土衬砌。
(3)当围岩呈块(石)碎(石)状镶嵌结构,稳定性较差时,可以采用挂钢筋网或铁丝网的锚杆喷射混凝土衬砌。
锚杆一般采用Ⅱ级钢筋作成,它与喷射混凝土等共同形成永久性支护。根据施工实践,按新奥法施工的隧道,爆破对围岩扰动的影响范围,最大不会超过1.5m,所以,锚杆的长度一般不应小于1.5m。
3)模筑混凝土
复合衬砌中的二次衬砌,大都采用现浇混凝土,为有别于喷射混凝土,故习惯称之为模筑混凝土,应采用定型装配式的活动钢模板组织施工,衬砌的内轮廓线应一致,这也是钢模板制造和美观的要求。
模筑混凝土系指立模现浇混凝土,与在露天下现浇混凝土没有大的差异,所不同的是在洞内作业,其模板则宜采用组合式的门式钢支架,便于开挖出渣的汽车通行。
隧道衬砌工作中的另一个重要环节是回填。在开挖过程中因爆破造成超挖,一般约为设计开挖工程量的4%。因此,当按照设计要求做好初次喷锚支护和二次衬砌后,拱部和边墙处存在不同程度的空隙,要求采用现浇混凝土或石砌圬工将空隙回填密实,使各部衬砌与围岩紧密地结合起来,共同承受荷载。回填与二次衬砌同时进行,在施工的全过程中是不可能截然分开的,其目的是便于对工程造价进行规范化管理。
4)新奥法施工的基本原则
新奥法施工的基本原则可以归纳为“少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”。
少扰动是指在进行隧道开挖时,尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。
早支护是指开挖后及时施作初期喷锚支护,使围岩的变形进入受控状态。
勤量测是指以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩(或围岩加支护)的稳定状态,或判断其动态发展趋势,以便及时调整支护形式、开挖方法,确保施工安全和顺利进行。
紧封闭一方面是指采用喷射混凝土等防护措施,避免围岩因长时间裸露而致使其强度和稳定性的衰减,尤其是对于易风化的软弱围岩;另一方面更重要的是指要适时对围岩施作封闭形支护,这样做不仅可及时阻止围岩变形,而且可使支护和围岩能进入良好的共同工作状态。
例题(判断题):新奥法施工的基本原则可以归纳为“少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”。(√)
四、矿山法
矿山法是一种传统的施工方法,是人们在长期的施工实践中发展起来的。它是以木或钢构件作为临时支撑,待隧道开挖成型后,逐步将临时支撑撤换下来,而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法。
矿山法的基本理论依据是,隧道开挖后受爆破影响,造成围岩体破裂形成松弛状态,随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据,其施工方法是采取分割式按分部顺序一块一块的开挖,并要求边挖边撑以策安全,所以支撑复杂,材料耗用多。由于这种施工方法,因其工作面小,不能使用大型的凿岩钻孔设备和装卸运输工具,故施工进度慢,建设周期长,机械化程度低,耗用劳力多,难以适应现代公路建设工期的需要。

2.开挖方法
矿山法的开挖方法比较多,公路隧道常用上下导洞开挖法和下导洞扩大开挖法两种。它具有施工安全,机具设备简单等优点,但施工干扰大,通风、排水、运输条件差。
(1)上下导洞开挖法,将设计开挖断面划分为6个部位,按编码由小到大,顺序进行开挖,它适用于各类围岩的隧道。
①首先开挖下导洞,并从工作面铺设轻便轨道至弃渣处,配以斗车,以人力推运出渣,或用手推车运输出渣。轻便轨道则随洞身的延伸陆续向前接长。
②当下导洞开挖到一定的深度之后,即开始进行上导洞的开挖工作。在上导洞开挖到适当的深度之后,则在上下导洞之间挖一个80cm×80cm的方形漏渣孔,以便出渣,将上导洞开挖出来的石渣通过漏渣孔落人下导洞内所敷设的轻便轨道上的斗车内,运弃于洞外。
③当上下导洞都开挖到适当的深度之后,就开始将拱部扩大部分挖除,其开挖长度宜控制在20~30m之内,经检查符合设计要求时,即可进行拱部衬砌。
④在拱部衬砌到一定长度之后,才能分段(2~4m)间错将中槽和马口两部分挖掉,随之将边墙衬砌好,常称为先拱后墙法。
矿山法认为围岩体呈松弛状态,要求当上述每一部位在爆破并进行排烟、找顶工序作业之后,应立即做好以木料为主的各部位的临时支撑工作,以免发生岩石坍落。
(2)下导洞扩大开挖法,将设计横断面划分为三个部位,它适用于围岩条件较好的隧道。显然各个部位的开挖面积比上下导洞开挖法要大,因此开挖的效率要高,它的基本要求和施工程序,与上下导洞开挖法相似。
例题(选择题):矿山法的开挖方法比较多,公路隧道常用()两种
A全断面开挖法
B上下导洞开挖法
C台阶开挖法
D下导洞扩大开挖法
答案:BD
3.临时支撑的架设和加强
4.整体式衬砌的施工及回填压浆
按松弛荷载理论设计的隧道永久性模筑混凝土衬砌,其厚度较厚,刚度较大,故相对于复合式衬砌称为整体式衬砌。整体式衬砌的施工:应注意以下几点:
(1)模筑混凝土衬砌时,若需拆除临时支撑应慎重进行,以免围岩坍塌失稳。
(2)整体式衬砌的设计计中一般并未计人钢支撑的承载作用。
(3)采用先拱后墙法施工时,应注意处理好墙顶和拱脚连接处的封口,以保证其整体刚度不严重降低。马口开挖应遵循马口开挖原则进行。
(4)矿山法施工,其衬砌背后空隙较多,尤其是拱部有较多背板未拆除时,对于衬砌的受力状态是不利的。因此,应在衬砌混凝土达到一定强度后进行压浆处理。
(5)整体式衬砌混凝土的拆模时间,应根据衬砌的受力条件,自重大小及混凝土的强度增长情况由现场试验确定,以保证不会因拆模而导致衬砌变形开裂。
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