鬆軟岩層巷道施工的方法有哪幾種?簡述其施工方法

時間 2021-09-05 12:09:01

1樓:豬豬將軍

鬆軟岩層巷道施工涉及的幾個問題:

鬆軟巷道圍巖變形和壓力特徵;

巷道位置選擇應考慮的因素;

選擇巷道斷面形狀;

破巖方式以及支護方式應考慮的因素;

鬆軟巷道的聯合支護形式。

1)、正確選擇巷道位置,保證巷道處於穩定狀態:

ⅰ、岩石性質:應儘量將巷道佈置在遇水膨脹量小、質地均勻、較堅硬的岩層中。

ⅱ、避開支撐壓力的影響;除了要避免支承移動壓力的影響外,還必須避開採場上下固定支撐壓力的影響範圍,應把巷道佈置在應力降低區或原巖應力區。

2)、巷道斷面形狀的選擇:由於軟岩層地質情況非常複雜,若採用常規的直牆半圓拱或三心拱形斷面顯然難以適應,往往造成巷道的破壞和失穩。巷道斷面形狀應根據地壓的大小和方向來選擇。

若地壓較小,選用直牆半圓拱是合理的;巷道周圍均受到很大的壓力,則以選擇圓形巷道斷面為宜;若垂直方向壓力特別大而水平壓力較小時,則選用直立橢圓形巷道斷面或近似橢圓形斷面;若水平方向壓力特別大而垂直方向壓力較小時,則應選用曲牆或矮牆半圓拱帶地拱、高跨比小於1的斷面,或平臥橢圓形斷面。

3)、破巖方式的選擇: 在鬆軟岩層中掘進巷道,破巖方法最好以不破壞或少破壞巷道圍巖為原則。若使用鑽眼爆破破巖,也應採用光面爆破。

4)、支護方式或支護結構的選擇:

對於特殊的不良地層,其支護結構有「先柔後剛」的特性,一般需要二次支護。錨噴支護是一種比較理想的初始支護結構。此外,u型金屬可縮性支架也基本上符合上述要求,也可用作初始支護。

二次支護的作用在於進一步提高巷道的穩定性和安全性,應採用剛度較大的支護結構。若採用錨噴支護作為初始支護時,二次支護仍可採用錨噴支護,也可砌碹。在重要工程或地壓特大地段,噴射混凝土還應增加鋼筋網和金屬骨架,即構成錨噴網金屬骨架聯合支護結構。

錨噴支護總厚度以150~200mm為宜,錨杆長度一般根據開巷後的塑性區範圍而定。在軟巖巷道中,塑形區範圍有時很大(一般2~3m,有時超過3~5m),此時採用長短結合錨杆較好,長錨杆大於1.8m,短錨杆在1m左右,長錨杆可以抑制塑性區的發展,而段錨杆可以積極加固鬆動圈的圍巖,使其構成穩定的承載環。

在錨杆的長距比相同的情況下,採用短而密的錨杆比長而疏的錨杆效果好。

採用料石或混凝土塊砌碹作為二次支護時,因長條形石料和混凝土塊在碹體中受力情況不好,在不均勻地壓作用下,多數由於點接觸形成應力集中而使碹體區域性遭到破壞。為 克服這一弱點,應選用異形料石或異形混凝土塊作為砌體材料。

料石和混凝土塊砌碹結構是國內軟巖支護過去常用的支護形式,只要提高施工質量,調整砌塊的規格,保證壁後充填密實,或在砌塊之間加入可塑性木板,均能大大提高碹體的支護效果。

二次支護應在圍巖地壓得到釋放、初始支護與圍巖組成的支護系統基本穩定之後進行。圍巖變形趨於穩定的時間,不僅取決於岩層本身物理力學性質,而且與初始支護時的支架剛度密切相關,因此它的變動範圍往往很大。為了保證二次支護的效果,最好進行圍巖位移速度和位移量的測量,並繪出相應的變化曲線。

取位移速度和位移量的峰值下降後所對應的時間t0作為二次支護時間比較穩妥可靠。

應該指出,由於各礦區鬆軟岩層的工程地質條件千差萬別,必須從實際出發,選用適合本礦區岩層特點的支護形式。有的地層岩石流變很突出,若不立即封閉,圍巖就要流動,此時不必採用二次支護,可從支架的結構上採取措施,使之具有一定的可塑量,以便有效地抵禦變形地壓,僅採用一次支護就可以使巷道穩定。有的巷道圍巖變形長期不穩定,二次支護的時間不易控制,有可能初始支護就需要多次,直至巷道基本穩定之後才能進行最後一次支護(即所謂二次支護)。

5)、加強巷道底板管理:

軟巖巷道,特別是在具有膨脹性的圍巖中掘進巷道,多數是要發生底鼓的,因此安裝底拱的作用是不可忽視的。

6)、重視圍巖的量測監控:

在鬆軟岩層巷道採用錨噴支護,一定要配合進行量測監控,以便及時調整支護引數

7)、新奧法(新奧地利隧道施工法)施工軟巖巷道:

新奧法主要意圖是調動圍巖自身的承載能力,儘可能的控制圍巖變形,防止圍巖鬆動,以達到施工隧道的最大安全度和最好經濟效果。

新奧法是隧道施工科學方法的總結,是使用斷面為50~150m2的隧道及大斷面的地下工程設計、掘進、襯砌、測試相結合的完整新概念。新奧法認為普通支護不能密貼圍巖,自身剛度大而對軟巖變形缺乏讓壓性,材料消耗量多而支護效果差,而採用噴射混凝土作為第一次支護,噴射混凝土最能密貼圍巖,充分利用圍巖自身強度。噴層開裂並非壞事,而是表現出一定的讓壓性,必要時第一次支護加用錨杆或少量剛拱支架。

第一次支護後,用儀器實測支護壓力、應力、隧道表面位移及圍巖內部位移。根據實測資料及理論分析,合理的選用和設計第二次支護的材料、結構型式及規格尺寸。待隧道圍巖位移速度穩定或減緩至一定程度,再進行第二次支護,二次支護應體現出對殘餘圍巖變形能的對抗作用,以保證最總設計斷面。

國外利用新奧法施工隧道,初始支護多采用錨噴支護,二次支護用補噴掛網。當圍巖壓力很大時,亦有用鋼骨架鋼筋混凝土整體澆灌作為永久支護的,而我國在某些軟巖巷道和洞室,不論初始支護還是二次支護,多數是採用錨噴或錨噴網,只有少數煤礦採用錨噴網鋼骨架聯合支護。

2樓:匿名使用者

1.臺階法,將隧道分成上下兩部分,成臺階一樣往前掘進開挖,上**階間距保持在5m左右。

2.cd法,在臺階法的基礎上,將隧道上下兩部分分成左右兩側分次開挖,隧道中間由頂部至底部,採用型鋼或者鋼筋砼作為支撐。

3.crd法,在cd法的基礎上,再增加一道橫支撐。

4.雙側壁導坑法,由隧道兩側先掘進兩個小的導洞封閉成環,再將倆個小導洞與隧道結合。

5.推薦的方法是告訴你隧道的施工工藝,而不是施工方法的種類。

上述前4中方法均適用的岩層逐次變弱,基於你的隧道施工處於鬆軟岩層,建議採用臺階法比較合適。

隧道施工方法有哪些?

3樓:匿名使用者

隧道施工方法:

先拱後牆法

漏斗棚架法

臺階法全斷面法

上下導坑先牆後拱法

蘑菇形法

側壁導坑先牆後拱法

爆破開挖

礦山法先拱後牆法

也稱支承頂拱法。在穩定性較差的鬆軟岩層中,為了施工安全,先開挖拱部斷面並即砌築頂拱,以支護頂部圍巖,然後在頂拱保護下開挖下部斷面和砌築邊牆。在開挖邊牆部分的岩層之前,必須將頂拱支承好,故有上述別稱。

開挖兩側邊牆部分的岩層時(俗稱挖馬口),須左右交錯分段進行,以免頂拱懸空而下沉。

漏斗棚架法

也稱下導坑先牆後拱法。適用於較堅硬穩定的岩層。施工時先開挖下導坑,在導坑上方開始由下向上作反臺階式的擴大開挖,直至拱頂;隨後在兩側由上向下作正臺階式的擴大開挖,直至邊牆底;全斷面完全開挖後,再由邊牆到頂拱修築襯砌。

臺階法又有正臺階法和反臺階法之分。①正臺階法系在穩定性較差的岩層中施工時,將整個坑道斷面分為幾層,由上向下分部進行開挖,每層開挖面的前後距離較小而形成幾個正臺階。②反臺階法則用於穩定性較好的岩層中施工,也將整個坑道斷面分為幾層,在坑道底層先開挖寬大的下導坑,再由下向上分部擴大開挖(圖3b)。

進行上層的鑽眼時,須設立工作平臺或採用漏斗棚架,後者可供裝碴之用。

全斷面法

將整個斷面一次挖出的施工方法。適用於較好岩層中的中、小型斷面的隧道。此法能使用大型機械,如鑿巖臺車、大型裝碴機、槽式臺車或梭式礦車、模板臺車和混凝土灌築裝置等進行綜合機械化施工。

新奧法的出現,擴大了全斷面法和臺階法的適用範圍。

上下導坑先牆後拱法

也稱全斷面分部開挖法(圖4)。以前,在穩定性較差的鬆軟岩層中,為提高襯砌的質量,曾採用過此種先分部挖出全斷面,再按先牆後拱順序修築襯砌的施工方法。採用此法開挖時,要用大量木料支撐,還需多次頂替,施工既困難又不安全,故在中國未見採用。

蘑菇形法

綜合先拱後牆法和漏斗棚架法的特點而形成的一種混合方案。開挖1至4部後呈現形似蘑菇狀的斷面,故名。在下導坑中設立漏斗棚架,供向上擴大開挖時裝碴之用,同時當拱部地質條件較差時,為使施工安全可先築頂拱。

該法具有容易改變為其他方法的優點,遇岩層差時改為單純的先拱後牆法,岩層好時改為漏斗棚架法。在中國首先應用於岩層基本穩定的鐵路隧道施工,以後又用來修築大斷面洞室,為減少設立模架作業及其所需材料,並加快施工進度創造有利條件。

側壁導坑先牆後拱法

簡稱側壁導坑法,也稱核心支援法。在很鬆軟、不穩定地層中修築大跨度隧道時,為了施工安全,先沿坑道周邊分部開挖,隨即逐步由邊牆到頂拱修築襯砌,以防止地層坍塌。開挖時可將臨時支撐和拱架都支承於坑道中間未被開挖的大塊核心地層上,在襯砌保護之下最後將此核心挖除,必要時再砌築仰拱。

爆破開挖

隧道及地下工程施工的爆破與一般石方工程的爆破要求不同。為了便於裝碴和不損壞附近的臨時支撐或永久性襯砌,不使岩層爆得粉碎或碎落的巖塊過大,又不使爆破時的巖塊拋擲很遠,故一般用鬆動爆破。由鑽眼、裝藥、封口、起爆、排煙、臨時支護和出碴等作業,組成一個爆破迴圈,其中鑽眼和出碴佔用大部分時間,應使之機械化,如採用鑿岩機、裝碴機、礦用牽引機車等。

礦山法指的是用開挖地下坑道的作業方式修建隧道的施工方法。 礦山法是一種傳統的施工方法。它的基本原理是,隧道開挖後受爆破影響,造成巖體破裂形成鬆弛狀態,隨時都有可能坍落。

基於這種鬆弛荷載理論依據,其施工方法是按分部順序採取分割式一塊一塊的開挖,並要求邊挖邊撐以求安全,所以支撐複雜,木料耗用多。隨著噴錨支護的出現,使分部數目得以減少,並進而發展成新奧法。

4樓:許沛慎愉心

【答案】a、d

【答案解析】隧道施工方法包括:(1)新奧法:是新奧地利隧道施工方法的簡稱,它是從岩石力學的觀點出發而提出的一種合理的施工方法,是採用噴錨技術、監控量測等並與岩石力學理論構成的一個體系而形成的一種新的工程施工方法。

新奧法的基本原則為:"少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉"。(2)傳統的礦山法:

是採用鑽爆法開挖和鋼木構件支撐的施工方法。(3)隧道掘進機法:它是裝置有破碎岩石的刀具,採用機械破碎岩石的方法開挖隧道,並將破碎的石碴傳送出機外的一種開挖與出碴聯合作業的掘進機械,能連續掘進。

(4)盾構法(shield):是一種鋼製的活動防護裝置或活動支撐,是通過軟弱含水層,特別是河底、海底,以及城市中心區修建隧道的一種機械。在它的掩護下,頭部可以安全地開挖地層,一次掘進相當於裝配式襯砌一環的寬度。

尾部可以裝配預製管片或砌塊,迅速地拼裝成隧道永久襯砌,並將襯砌與土層之間的空隙用水泥壓漿填實,防止周圍地層的繼續變形和圍巖壓力的增長。(5)明挖法:是指挖開地面,由上向下開挖土石方至設計標高後,自基底由下向上順作施工,完成隧道主體結構,最後回填基坑或恢復地面的施工方法。

(6)蓋挖法:是由地面向下開挖至一定深度後,將頂部封閉,其餘的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工,主體結構可以順作,也可逆作。(7)淺埋暗挖法:

是參考新奧法的基本原理,開挖中採用多種輔助施工措施加固圍巖,充分調動圍巖的自承能力,開挖後及時支護,封閉成環,使其與圍巖共同作用形成聯合支護體系,有效地抑制圍巖過大變形的一種綜合施工技術。(8)地下連續牆:也稱混凝土地下牆、連續地中牆。

它是將分段施工的單元地下牆連線成連續的地下牆體,替代傳統的木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁等,起擋土、承重、防水作用。本題的正確選項是"ad"。

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