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鐵路(公路)大斷面隧道三臺(tái)階七步開(kāi)挖法(以下簡(jiǎn)稱“三臺(tái)階七步開(kāi)挖法”)是以弧形導(dǎo)坑開(kāi)挖留核心土為基本模式,分上、中、下三個(gè)臺(tái)階七個(gè)開(kāi)挖面,各部位的開(kāi)挖與支護(hù)沿隧道縱向錯(cuò)開(kāi)、平行推進(jìn)的隧道施工方法。三臺(tái)階七步開(kāi)挖法適用于開(kāi)挖斷面為100~180 平方米,具備一定自穩(wěn)條件的Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖地段隧道的施工。主要表現(xiàn)包括:黃土、強(qiáng)風(fēng)化巖層(強(qiáng)風(fēng)化泥巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖等)。不適用于圍巖地質(zhì)為流塑狀態(tài)、洞口淺埋偏壓段(但經(jīng)過(guò)反壓處理或施做超前大管棚后可采用)。
三臺(tái)階七步開(kāi)挖法技術(shù)特點(diǎn):
(1)施工空間大,方便機(jī)械化施工,可以多作業(yè)面平行作業(yè)。部分軟巖或土質(zhì)地段可以采用挖掘機(jī)直接開(kāi)挖,工效較高。
(2)在地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí),便于靈活、及時(shí)地轉(zhuǎn)換施工工序,調(diào)整施工方法。
(3)適應(yīng)不同跨度和多種斷面形式,初期支護(hù)工序操作便捷。
(4)在臺(tái)階法開(kāi)挖的基礎(chǔ)上,預(yù)留核心土,左右錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖,利于開(kāi)挖工作面穩(wěn)定。
(5)當(dāng)圍巖變形較大或突變時(shí),在保證安全和滿足凈空要求的前提下,可盡快調(diào)整閉合時(shí)間。
三臺(tái)階七步開(kāi)挖法規(guī)避了側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除臨時(shí)支護(hù)及受力轉(zhuǎn)換造成不安全的因素,及時(shí)調(diào)整閉合時(shí)間,方便機(jī)械施工,利于施工工序轉(zhuǎn)換。
三臺(tái)階七步開(kāi)挖法原則:
采用三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工應(yīng)盡量縮短臺(tái)階長(zhǎng)度,確保初期支護(hù)盡快閉合成環(huán),仰拱和拱墻襯砌及時(shí)跟進(jìn),盡早形成穩(wěn)定的支護(hù)體系。
三臺(tái)階七步開(kāi)挖設(shè)臨時(shí)仰拱及橫撐法施工工藝
1 施工工藝流程
施工工藝流程見(jiàn)圖1。
三臺(tái)階七步開(kāi)挖法可分為以下主要步驟:
⑴ 上部弧形導(dǎo)坑環(huán)向開(kāi)挖,施做拱部初期支護(hù)、臨時(shí)仰拱;
⑵ 中臺(tái)階左右錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖,施做墻部初期支護(hù)、臨時(shí)橫撐:
⑵ 中、下臺(tái)階左右錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖,施做墻部初期支護(hù):
⑶ 中心預(yù)留核心土開(kāi)挖、隧底開(kāi)挖,施做隧底初期支護(hù)。
每部開(kāi)挖后均應(yīng)及時(shí)支護(hù),隧底初期支護(hù)后應(yīng)及時(shí)施做仰拱,盡早封閉成環(huán)。