台阶法施工基本指导思想

百科   2024-11-14 19:45   福建  

      隧道分台阶施工有两重含义:

      1、对于较大的隧道断面,不能够进行全断面一次性施工的,可以将施工断面分块分部处置,预留接口,而后连成一体。

      2、隧道施工的各个主要作业线都是沿隧道纵向安排施工工序,由前至后逐步完成工程构筑的。所以说,隧道分部分块施工是一个较为复杂的系统工程,它几乎体现出采用一般隧道施工方法的全部技术特点。

一、隧道台阶法施工技术的发展

      隧道台阶法施工是众多隧道建设者的经验和智慧的结晶。20世纪80年代以前,我国的隧道建设能力较低,隧道施工多使用手工操作的小型机具,断面分割一般在10m2左右,隧道开挖一般采用上、下导坑法,正、反台阶法,漏斗棚架法、蘑菇形开挖法等,隧道衬砌采用先拱后墙法或先墙后拱法80年代以后从国外引进了隧道施工大型专用机械设备和先进技术,隧道施工能力有了较大的提高。在较好岩层中隧道钻爆掘进施工多采用全断面法、半断面法(台阶法)、中导洞法;在软弱地层中隧道开挖施工则采用台阶法(或加反拱)、CD法、CRD法、单侧洞法、双侧洞法(眼镜法)进入 90 年代以来,我国广大工程技术人员充分发挥自主创新能力,隧道施工技术国产化配套有了较大的发展,隧道分部施工技术更加成熟,也更加全面,隧道施工能力大幅提高。其发展趋势是:掘进分部断面增大,以能更好地适应高效率的机械化施工;支护结构骨架的工厂化预制与现场实施相结合,以达到及早、快速的安全需求;尽可能实现全断面衬砌施工一次完成,以提高工程质量水平

二、隧道台阶法施工的基本特点、指导思想和施工分部原则

      隧道施工现场以掘进、支护和构筑三大基本作业和人、机、渣、料、水、电、风、气8个资源要素组成了多个作业循环,多条物流线。其作业场面小、环境条件差、地质影响大、工序流程多是隧道施工的基本特点。因此,隧道施工的指导思想是树立全面的、动态的和科学的观念,它要求时间与空间的高度协调,建筑与自然(尤其是地层)的完美结合,人员和机具的合理搭配,组织与指挥的集中统一。在上述观念的指导下,隧道施工分部的一般原则是:

      1、应根据具体的工程对象和所处环境条件慎重选择隧道分部施工的实施方法,要弄清各种相关因素对隧道施工的影响程度

      2、断面分割单元的几何形状和分部连接位置有利于开挖后的隧道围岩稳定,不至于形成破坏性的应力集中和应力变化。

      3、便于对开挖后的隧道围岩裸面进行及时、有效的支护,确保施工安全和隧道围岩的稳定。

      4、便于更多地采用先进机械和机具投入作业,最大限度地减轻工人劳动强度及提高工作效率。
      5、有利于整个隧道断面的支护和衬砌及时封闭成环,确有成效地控制围岩及结构的最终位移和变形。
      6、有利于前后施工工序的转换及衔接,尽量减少中间过程和中间环节,以节省工时、材料和能源。
      7、有利于隧道施工通风、排水、供电、供气和渣、料运输线的畅通
      8、将前后或相邻工序的施工作业干扰减少到允许限度内,尤其要避免造成人员、设备和建造物的损伤。
      9、在隧道围岩和施工情形发生突然变化需要改变施工方法时,能够顺利转换,适应性好。
三、软弱围岩中不宜采用长台阶法施工
      在隧道施工现场,由于分部施工的方式、方法选择不当而造成工程不能够顺利进行,甚至于酿成安全、质量事故或事故隐患的事例并不少见。从技术角度来分析,这是施工方法的制订者违背了上述隧道施工分部的一般原则。
      在较为破碎或软弱围岩中使用长台阶法施工,有时上下台阶间拉开有数十米、上百米甚至更长距离,所谓的隧道“关门”塌方,多数是由于采用了这种施工方法,它对施工人员和施工设备的危害最大。究其原因,是由于隧道周边上下台阶结合部位围岩应力变化过大,局部边墙中部围岩失稳、支护破坏所致。如果上半断面底部两侧长时间遇水浸泡,更会加剧、加快坍塌发生的几率。如图 2-21 所示,采用台阶法施工时,上台阶开挖后底部围岩及支护结构处于受压状态,然而,在下台阶开挖通过后,此处围岩和支护已改变为隧道边墙的中间部位,应力调向,围岩和支护结构呈受拉状态。因此,要尽可能避免在破碎、软弱的地层中采用长台阶法进行隧道施工。若一定要用这种方法,则上台阶底部要做临时仰拱或架设底部横撑,并做好排水、疏干两侧

      忽视具体工程对象的主要特点和环境条件,一味地使用所谓的“先进手段"施工,反而会造成较大的浪费和工程质量隐患。由此可见,隧道施工方法和施工工艺的选择有较强的针对性,不注意这一点,所谓“先进的”施工方法和施工工艺也不会有好的结果。而那些已经被人们认为是“落后了的”施工方法和施工工艺,只要运用得当,照样会有好的施工效果。




参考文献:
1、《中国隧道及地下工程修建技术》王梦恕

土木风雨
关注公路市政行业前沿信息动态,普及行业专业技术知识,分享工作心得体会,解决设计及施工过程中的重难点问题!
 最新文章