隧道施工及监理要点.ppt

隧 道 施 工 及 监 理 要 点 主讲人：张翊翱一、几个基本概念¡岩体分级岩体分级：以土木工程为对象，将岩体集合体（岩体） 分成不同的若干级别¡围岩压力围岩压力：隧道开挖后，因围岩变形或松散等原因，作 用于洞室周边岩体或支护结构上的压力¡新奥法：新奥法：新奥法是应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则二、隧道施工现场围岩级别判定 1、围岩级别判定的重要性围岩级别判定的重要性 影响结构安全 影响生产安全 成本易升高 影响工程进度 规范规定在详测阶段和施工设计阶段，特别是施工期间必须进行定性与定量相结合的分级，并应根据勘测测试资料和开挖揭露的岩体，观察量测资料，对初步分级进行检验和修正，确定围岩详细分级2 2、新规范（、新规范（JTG D70-2004JTG D70-2004）公路隧道围岩分级方法）公路隧道围岩分级方法 公路隧道围岩分级（表） 3 3、新老规范关于围岩级别划分的区别、新老规范关于围岩级别划分的区别 1）称谓不同 新设计规范――围岩级别 原设计规范――围岩类别 2）表示符号虽然相同，但表示稳定性的意义相反。

围岩级别与围岩类别的关系 3）坚硬性（岩石等级划分） 4）完整性系数的定性不同（表） 公路隧道围岩分级围岩级别围岩或土体主要定性特征围岩基本质量指标BQ或修正的围岩基本质量指标[BQ]Ⅰ坚硬岩，岩体完整，巨整体状或巨厚层状结构>550Ⅱ坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构；较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构550～451Ⅲ坚硬岩，岩体较破碎，巨块(石)碎(石)状镶嵌结构；较坚硬岩或较软硬岩层，岩体较完整，块状体或中厚层结构450～351Ⅳ坚硬岩，岩体破碎，碎裂结构；较坚硬岩，岩体较破碎．破碎，镶嵌碎裂结构；较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整～较破碎，中薄层状结构350～251土体：1 压密或成岩作用的粘性土及砂性土；2 黄土(Ql、Q2)；3 一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块右土Ⅴ较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎～破碎；极破碎各类岩体，碎、裂状，松散结构≤250一般第四系的半干硬至硬塑的粘性土及稍湿至潮湿的碎石上，卵石土、圆砾、角砾土及黄土(Q3、Q4)非粘性土呈松散结构，粘性土及黄土呈松软结构Ⅵ软塑状粘性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等注：本表不适用于特殊条件的围岩分级，如膨胀性围岩、多年冻土等。

围岩级别与围岩类别的关系围岩级别（新规范）ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ 围岩类别 （原设计规范） （现施工规范）ⅥⅤⅣⅢⅡⅠ稳定性最好最差岩石等级划分Rc(MPa)>6060～3030～1515～5<5新规范坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩原规范极硬岩硬质岩软质岩极软岩新规范Kv与定性划分的岩体完整程度的对应关系与定性划分的岩体完整程度的对应关系Kv>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎Jv与与Kv对照表对照表Jv<33～1010～2020～35>35Kv>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15完整性系数与围岩类别划分完整性系数与围岩类别划分围岩类别Ⅳ～ⅤⅣⅢⅡⅠI(Vp2/Up2)0.8～1.00.6～0.80.4～0.60.2～0.4<0.2 Kv = I = Vp2/Up2 Vp2—岩体的纵波速度 Up2—岩块的纵波速度 5）结构特征描述有所不同原规范：整体结构 砌体结构 镶嵌结构 压碎结构 压密结构 松散结构 等；新规范：巨整体状结构 巨厚层状结构 厚层状结构 镶嵌结构 中厚层结构 碎裂结构 中薄层状结构 压密结构 松散结构 松软结构 等。

新规范取消原砌体结构 6）确定围岩分级的方法不同）确定围岩分级的方法不同原规范：以定性为主新规范：定性与定量分析相结合，提出围岩基本质量指标BQ或 修正的围岩基本质量指标[BQ]BQ＝90+3Rc+250Kv[BQ]＝BQ-100(K1+K2+K3)K1－地下水影响修正系数K2－主要软弱结构面产状影响修正系数K3－初始应力状态影响修正系数4 4、、围岩级别判定的几点注意事项：围岩级别判定的几点注意事项： l、学会围岩级别的判定方法，及时发现设计的级别是否与施工现场一致，不能盲目按设计施工，如有变化应按规定程序处理； 2、认真观察描述掌子面状态，满足监控量测和内业资料的需要，为详细地确定围岩分级提供依据； 3、不推荐其他评价方法； 4、规范地使用工程术语； 5、发现围岩级别有变化，需立即拍照，标明位置并及时反映情况或作应急处理； 6、软、硬岩需有强度数据； 7、围岩级别与类别对照表是一种大致的对应关系，应用中可能会存在一些问题，特别是对于Ⅲ～V级划分并不完全对应，应开展专项研究； 8、应按隧道开挖的实际自稳能力作为检验围岩定级正确与否的标志。

三、隧道爆破施工监理要点1 1、爆破施工的重要性、爆破施工的重要性2 2、光面爆破和预裂爆破的概念、光面爆破和预裂爆破的概念1)光面爆破 光面爆破是在设计开挖线上布置一排加密的光面孔，形成减弱的不偶合线装药，先爆破主体部位的岩石，再同时起爆光面孔，将主爆孔与光面孔间留下的保护层(也称光爆层)炸除，形成一个贯通各光面孔的平整的开挖面并保护边界外的岩体不受破坏顺序：掏槽眼→辅助眼→周边眼→底板眼2)预裂爆破(低震动爆破的一种方法) 预裂爆破是在设计开挖线上布置加密、减弱的深孔药包，并先期同时起爆，形成一条沿炮孔中心线方向延伸的平整预裂缝，再逐层爆破主体开挖区，预裂缝即起到反射主爆冲击波的的屏蔽、衰减作用，保护设计轮廓外岩体不受破坏 (适用于稳定性较差的软岩或破碎岩层，减少对围岩的损伤)顺序：周边眼→掏槽眼→辅助眼→底板眼3 3、光面爆破的技术要点、光面爆破的技术要点1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线；2)严格控制周边眼的装药量，并尽可能使药量沿炮眼全长均匀分布；3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药；4)周边眼宜最后同时起爆光面爆破参数表：预裂爆破参数表：4 4、光面爆破的控制措施及监理要点：、光面爆破的控制措施及监理要点： 监理过程控制图1）必须具有系统的合理的钻爆设计，监理认真审查；2）按设计进行钻爆作业测量→钻眼→装药→接线→引爆a．测量是控制开挖轮廓线精度的关键b．钻孔要做到准、平、直、齐(l)按布置图正确钻孔(2)掏槽眼眼口间距和眼底间距误差不大于5㎝(3)辅助眼深度、角度按设计施工(4)周边眼位置(5)内圈炮眼至周边眼排距误差不大于5㎝(6)炮跟深度小于2.5米时，周边眼和内圈眼保持同斜率(7)当开挖面凹凸面较大时，按实际调整炮眼深度(8)开口误差(周边眼)要小(9)炮眼分布均匀(10)二茬炮眼衔接处台阶误差不大于15㎝(11)炮眼纵向要对齐(12)炮眼痕迹保存率(13)超欠挖控制四、隧道支护的施工及监理要点(一)、锚杆施工监理要点1、类型类型 1)端头锚固式(内锚头) 楔缝式 机械式 楔头式 胀壳式 水泥砂浆内锚头 粘结式内锚头锚杆 快硬水泥卷内锚头 树脂内锚头锚杆 2)全粘结式 水泥砂浆锚杆 树脂锚杆 3)摩擦式 缝管式锚杆 4)预应力式 先拉后灌 楔管式锚杆 先灌后拉2、作用作用a、联结作用：将不稳定的岩块和岩层用锚杆串起来，伸入到稳定岩体中；b、组合作用：将一定厚度的岩层组合在一起，形成组合拱，通过锚杆提供抗剪能力。

由于锚杆的锚固力使岩层间的摩擦力增加，阻止岩层的滑移，互相错动，提高岩石梁(拱)的整体抗弯、抗剪能力c、整体加固作用：通过有规律布置的锚杆群，将隧道四周一定深度的围岩进行挤压、粘结加固，组成一个承载环加固带3锚杆施工监理要点a、在初喷后及时进行b、按设计制作锚杆c、钻孔注意孔位方向d、水泥砂浆锚杆应大于杆体直径15mme、锚杆长度必须满足设计要求f、砂浆配合比g、灌浆符合规范，保证砂浆饱满，粘结牢固h、安装后不准敲击i、拉拔力试验j、砂浆锚杆砂浆注满度检测(二)、钢架格栅的监理要点1、制作 按设计不得缺省 分段制作接头薄弱环节尽量减少 组拼的角度要准2、施工的二项原则 架设后及时喷射混凝土 充分填充并密切接触围岩3、格栅架立 运输--防止变形 中线要准确，有标记 格栅平面与中线垂直倾斜度不大于2º 钢架与围岩应尽量靠近但要留2--3cm保护层 下端必须放在稳固地层 开挖下导时为防止格栅下沉可设纵向托梁把几排格栅联为一体(三)、超前小导管注浆的监理要点超前小导管是沿隧道开挖轮廓线向外将管壁带孔的小导管打入地层内，并以一定压力向导管内压注浆液。

a．导管制作b．注浆材料c．封闭工作面d．注浆压力e．外插角按设计10º--30º f．可安装分浆器加快压浆速度g. 注浆后的时间间隔(四)、钢筋网施工的监理要点应按环向和纵向均匀布置，环向为受力筋(∮12)左右，纵向为构造筋(∮6～∮10)1、网片加工 搭接长度<20㎝ 间距易控制 要随岩面起伏铺设(应在喷一层后再铺) 锚杆，拱架连接牢固，不晃动2．就地绑扎 间距不准 方向不清(五)、喷射砼的监理要点 a．喷射混凝土作用： 1．支撑围岩作用 2．“卸载”作用 3．填平补强围岩 4．覆盖围岩表面 5．防止围岩松动 6．分配外力 b．施工四要素：强度、厚度、附着力、密实 c．喷射法：干喷法、湿喷法 d．材料准备 e．配合比 f．喷射面的事前处理 严格按规定的掺量掺加速凝剂，并填加均匀 分段分块分部先墙后拱自下而上进行 注意距离角度 凹处多喷或先喷，凸处后喷少喷 g. 喷射要点 风压大，回弹大，风压小，密实性低 喷射厚度不能太厚，不能太薄 分层喷射的间隔时间 养护 钢架背后必须密实(六)、防水层铺设的监理要点①准备工作 材料 基面处理②铺设要点 ·无钉铺设 ·热合温度高易漏 ·松铺系数 ·双焊缝检查充气检测 ·二次衬砌前检查漏点 ·搭接 (七)、二次衬砌的监理要点 复合式衬砌由初期支护和二次支护组成，初期支护是帮助围岩达成施工期间的初步稳定，二次支护则是提供安全储备或承受后期围岩压力。

二次支护在Ⅳ类及以上围岩时按安全储备设计；在III类及以下围岩时，则按承受后期围岩压力结构设计与施工尤其在稳定性很差的II—I类围岩中，单靠工程类比法进行设计施工，不能保证衬砌结构的可靠性和合理性由于时间因素影响很大，二次衬砌和仰拱的施作直接关系到衬砌结构的安全过早施作会使二次衬砌承受较大的围岩压力，拖后施作会不利于初期支护的稳定 初期支护基本稳定后及时修筑二次衬砌，强度达到初期支护基本稳定后及时修筑二次衬砌，强度达到2.5mpa2.5mpa时，可拆模时，可拆模具体条件具体条件: : 1．位移速率明显收敛 2．各项位移已达总位移量的80％一90％ 3．周边位移速率3月1—2次／天1次／2天1—2次／周1—3次／月位移速率控制方式：lOmm以上／天5一lOmm／天5—1mm／天1mm以下／天1—2次／天1次／天1次／2天1次／周O一1B1B--2B2B--5B5B③、结束量测时间 当围岩达到基本稳定后，按3天1次的频率测两周，无明显变形，结束。

对膨胀性围岩，位移长期不能收敛，量测至速<1mm／月时结束 量测时间取决于变形收敛的时间(有长有短)④、隧道周边允许的相对位移值 隧道周边任意一点的实测相对位移值(或用回归分析推算的最终位移值)均应小于表列数值，否则应调整施工方法或设计参数隧道周边允许相对位移值％注：1．相对位移值是指实测的位移值与两测点间距离之比，或拱顶 位移与隧宽之比 2．脆性围岩取小指，塑性围岩取较大值 3．此表可通过资料积累进行修正ENDEND谢谢 谢谢 大大 家！家！。