一、Ⅴ级围岩开挖
Ⅴ级围岩(环形开挖留核心土法)
施工步骤
Ⅴ级围岩施工工序示意图
(施工方法(三台阶开挖)
V级围岩部分进洞地质较差采用三台阶,待地质状态有所好转再改为两台阶。
第1步,上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3~5m,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过2榀,开挖后立即初喷3~5cm混凝土。上台阶开挖矢跨比应大于0.3,开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护,架设钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第2、3步,左、右侧中台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过2榀,开挖高度一般为3~3.5m,左、右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架墙脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第4、5步,左、右侧下台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过2榀,开挖高度一般为3~3.5m,左、右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架墙脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第6步,开挖上、中、下台阶预留核心土:分别开挖上、中、下台阶预留的核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
第7步,隧底开挖:每循环开挖长度宜为2~3m,开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧底开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为4~6m。
三台阶开挖立体透视示意图
(施工方法(二台阶开挖)
V级围岩进洞以后,根据地质状态有所好转使用两台阶方法施工。
A、上部开挖
首先开挖环形拱部,以人工风镐开挖为主,必要时辅以弱爆破,开挖进尺以1.0m为宜。核心土留台阶宽度为2m左右,以便于拱顶开挖和支撑拱架安装的施工和调整。
喷射砼前,进行开挖面轮廓线检查,并做好检查记录,绘制轮廓线图,合格后施喷砼。否则,要修整合格。在开挖过程中,防止超挖。以设计轮廓线为标准制作样板,随挖时实量测,确保不出现超欠挖。
预留核心土的开挖,利用松动爆破,挖掘机运输。装碴采用轮式正装侧翻装载机配合自卸汽车出碴。
B、下部开挖
Ⅴ级深埋段围岩下台阶开挖,先用挖掘机拉中槽至仰拱底部,然后在两侧跳槽开挖马口,每次开挖马口长度2.5-3米。
马口开挖后,立刻支立工字钢钢拱架、喷射砼,完成初期支护,马口跳槽开挖长度不大于3米。在开挖中槽时,需特别注意的是两侧拱脚要留足够的平台,以保持拱圈的稳定。在开挖下部边墙时,尽量减少对围岩的扰动,接近外轮廓的部分采用人工开挖修整,对于不能直接使用机械开挖的部分,使用凿岩机钻孔,进行松动爆破,机械挖装,自卸汽车运出。
根据围岩类别,设计断面及机械配套情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅴ级深埋段围岩每循环进尺1.0m ,每天2个循环,开挖及支护进度1.0-2.0m。
二台阶开挖示意图
二、Ⅳ级围岩(正台阶开挖法)
①施工步骤
Ⅳ级围岩施工工序示意图
②施工方法
复核洞内导线点、水准点,在掌子面定出隧道中心线,定出拱部位置,沿中线从上而下每隔0.5米向两侧垂直量出支距,至拱顶面高程为止,各支距端点的连线为断面开挖轮廓线。上台阶拱部进行超前砂浆锚杆预支护,然后进行上台阶开挖,按照钻爆设计布设炮孔,开挖采用凿岩机钻眼,塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差有序起爆,预留光爆层爆破。设置通风设备,采用机械通风。再由有经验的找顶工将初喷不能稳定的危石排除,对开挖面进行初喷混凝土,按湿喷法施工。然后进行上断面初期支护(安装钢格栅、挂钢筋网、安装锚杆、喷射混凝土)。上台阶出渣采用挖掘机、装载机装渣,自卸汽车出渣方式。再进行下段面开挖,下半断面采用凿岩机钻眼,光面爆破,然后进行下段面初期支护。最后埋设中心排水管,浇注仰拱,敷设防水板,采用模板台车全断面一次模筑二次衬砌混凝土。下台阶由侧卸式装载机装渣,自卸车运渣。施工中合理调整工序,实行"钻爆、装渣、运输"机械化一条龙作业。
先开挖上半断面,待开挖至满足要求后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。
第三、Ⅲ级围岩开挖(全断面法开挖)
①施工步骤
Ⅲ级围岩施工工序示意图
②施工方法
Ⅲ级围岩采用全断面光面爆破法施工,首先按设计要求复核洞内导线点、水准点,定出开挖轮廓线。按照钻孔参数布设炮孔,炮眼布置的顺序为:掏槽眼、扩槽眼、掘进、内圈眼、底板眼、最后是周边眼。使用光面爆破技术,爆破后,检查断面尺寸,严禁超欠分段锁,洞内使用机械通风,洞内作业环境满足要求时,再清除洞顶浮石,及时施工喷射混凝土分段锁,安装初期支护内排水系统,出渣用挖掘机和装载机配合自卸汽车出渣,安装锚杆、挂钢筋网。
坚硬岩石采取加强掏槽爆破,严格控制周边眼爆孔,确保无超欠挖。