CN106677141B - 西域砾岩ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法 - Google Patents
西域砾岩ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种西域砾岩Ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法，根据设计图纸中开挖断面尺寸，采用激光导向仪指向，用全站仪对掌子面进行放样；采用机械式短进尺全断面开挖法对西域砾岩Ⅴ类围岩隧洞进行开挖，开挖一个循环进尺之后，进行初期支护。本发明针对西域砾岩Ⅴ类围岩采用免爆全断面开挖或反铲全断面开挖，具有挖进度快，效率高，适用性强，投入人力资源较少，安全系数高，综合成本低。
Description
技术领域
本发明属于隧洞掘进的方法技术领域，具体涉及到一种西域砾岩Ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法。
背景技术
新疆奴尔水利枢纽工程由碾压式沥青混凝土心墙坝、左岸导流兼泄洪冲沙洞、左岸表孔溢洪洞、左岸发电引水洞、及发电厂房等主要建筑物组成。
其中，导流兼泄洪冲砂洞采用龙抬头与导流洞结合的方式，布置于河床左岸，由进口引渠段、闸井段、渐变段和洞身段组成，全长848m。洞身段主要开挖尺寸为导流洞3.5m×4.0m的城门洞，纵坡i＝0.0084；泄洪洞为直径4m的圆洞，纵坡i＝0.0174，其中有2个转弯段分别为0+75～0+108m，转弯半径30m，角度63°；洞身段位于西域砾岩微风化-新鲜岩体内，岩体较完整、结构面不发育，隧洞围岩类别属Ⅳ类，洞顶上覆西域砾岩，厚度为24～87m；洞身段大部分位于中更新统冲积砂卵砾石，成洞条件差，存在塌方和掉块，隧洞围岩类别属Ⅴ类，少部分位于基岩强弱风化层内，隧洞围岩类别属Ⅴ类。
按照常规施工办法Ⅴ类围岩不宜采用全断面法开挖，主要采用台阶法、预留核心土法、中隔壁法，全断面开挖主要采用盾构法、TBM法。
根据现场开挖跟踪检查发现，人工开挖进度严重滞后，并存在一定的安全风险；分台阶开挖因开挖断面尺寸较小，实施难度较大；反铲开挖只适合胶结极松散洞段，胶结稍密洞段实施难度较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种效率高、进度快、成本低、安全系数 高的Ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种西域砾岩Ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法，包括以下步骤：
(1)根据设计图纸中开挖断面尺寸，采用激光导向仪指向，用全站仪对掌子面进行放样；
(2)采用机械式短进尺全断面开挖法对西域砾岩Ⅴ类围岩隧洞进行开挖，开挖一个循环进尺之后，进行初期支护。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤(2)中初期支护包括：a、安装钢拱架；b、挂网；c、喷射混凝土。
作为一种优选的技术方案，所述的钢拱架榀间距0.6～1.5m。
作为一种优选的技术方案，所述的喷射混凝土采用干喷法，自下而上分层喷射，每层厚度为0.04～0.07m,各层喷射间隔时间为30min～60min。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤(2)中Ⅴ类围岩是微胶结密实砂砾石层，采用免爆全断面开挖，预留0.2m厚保护层，人工风镐开挖，循环进尺1.0～1.5m，钢拱架榀间距为1～1.5m。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤(2)中Ⅴ类围岩是微胶结、稍密实砂砾石层，采用反铲全断面开挖，预留0.5m厚保护层，人工撬杠开挖，循环进尺0.5～1.0m，钢拱架榀间距为0.6～1m。
本发明的有益效果如下：
本发明针对西域砾岩Ⅴ类围岩采用免爆全断面开挖或反铲全断面开挖，具有挖进度快，效率高，适用性强，投入人力资源较少，安全系数高，综合成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于下述的实施方式。
实施例1
一种西域砾岩Ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法，包括以下步骤：
(1)根据设计图纸中开挖断面尺寸，采用激光导向仪指向，用全站仪对掌子面进行放样；
(2)本实施例的西域砾岩Ⅴ类围岩是微胶结密实砂砾石层，采用免爆全断面开挖，预留0.2m厚保护层，人工风镐开挖，循环进尺1.2m，开挖一个循环进尺之后，进行初期支护；
初期支护包括：a、安装钢拱架；b、挂网；c、喷射混凝土。
a、安装钢拱架包括以下步骤：
1)测量定位
首先测定出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位置；钢拱架设于曲线上时，安设方向为该点的法线方向；安设于直线上时，安设方向与线路中线垂直；每榀的位置定位准确，上下、左右偏差小于0.05m，斜度＜2°；
2)在隧洞初喷混凝土后，钢拱架按照先侧墙后顶拱的顺序安装，钢拱架通过锁脚锚杆固定在隧洞壁上，相邻两钢拱架榀间距为1.2m，相邻两榀钢拱架采用Φ22钢筋相连，形成纵向连接系；
b、挂网
钢拱架安装完成之后，人工绑扎钢筋网片并与钢拱架连接，安装成型后网片距喷射面不小于0.05m。
c、喷射混凝土
喷射混凝土采用干喷法，自下而上分层喷射，每层厚度为0.055m,前一层喷射完毕，间隔时间为50min后，用钢制刷将表面乳皮清除，并用风水将喷层面清洗干净，进行下一层喷射，直至喷射混凝土表面平整，不出现干斑、疏松、脱空、裂缝、 露筋等现象，停止喷射，等待混凝土表层凝固后，开始喷水养护。
实施例2
在本实施例中，西域砾岩Ⅴ类围岩是微胶结密实砂砾石层，采用免爆全断面开挖，预留0.2m厚保护层，人工风镐开挖，循环进尺1m，开挖一个循环进尺之后，进行初期支护，相邻两钢拱架榀间距为1m。其他施工步骤与实施例1相同。
实施例3
在本实施例中，西域砾岩Ⅴ类围岩是微胶结密实砂砾石层，采用免爆全断面开挖，预留0.2m厚保护层，人工风镐开挖，循环进尺1.5m，开挖一个循环进尺之后，进行初期支护，相邻两钢拱架榀间距为1.5m。其他施工步骤与实施例1相同。
实施例4
在本实施例中，西域砾岩Ⅴ类围岩是微胶结、稍密实砂砾石层，采用反铲全断面开挖，预留0.5m厚保护层，人工撬杠开挖，循环进尺0.8m，开挖一个循环进尺之后，进行初期支护，相邻两钢拱架榀间距为0.8m。其他施工步骤与实施例1相同。
实施例5
在本实施例中，西域砾岩Ⅴ类围岩是微胶结、稍密实砂砾石层，采用反铲全断面开挖，预留0.5m厚保护层，人工撬杠开挖，循环进尺0.5m，开挖一个循环进尺之后，进行初期支护，相邻两钢拱架榀间距为0.6m。其他施工步骤与实施例1相同。
实施例6
在本实施例中，西域砾岩Ⅴ类围岩是微胶结、稍密实砂砾石层，采用反铲全断面开挖，预留0.5m厚保护层，人工撬杠开挖，循环进尺1m，开挖一个循环进尺之后，进行初期支护，相邻两钢拱架榀间距为1m。其他施工步骤与实施例1相同。
Claims (3)
1.一种西域砾岩Ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）根据设计图纸中开挖断面尺寸，采用激光导向仪指向，用全站仪对掌子面进行放样；
（2）采用机械式短进尺全断面开挖法对西域砾岩Ⅴ类围岩隧洞进行开挖，开挖一个循环进尺之后，进行初期支护；
所述的Ⅴ类围岩是微胶结密实砂砾石层，采用免爆全断面开挖，预留0.2m厚保护层，人工风镐开挖，循环进尺1.0～1.5m，钢拱架榀间距为1～1.5m；
所述的Ⅴ类围岩是微胶结、稍密实砂砾石层，采用反铲全断面开挖，预留0.5m厚保护层，人工撬杠开挖，循环进尺0.5～1.0m，钢拱架榀间距为0.6～1m。
2.根据权利要求1所述的西域砾岩Ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法，其特征在于所述的步骤（2）中初期支护包括：a、安装钢拱架；b、挂网；c、喷射混凝土。
3.根据权利要求2所述的西域砾岩Ⅴ类围岩导流兼泄洪冲砂洞全断面开挖施工方法，其特征在于：所述的喷射混凝土采用干喷法，自下而上分层喷射，每层厚度为0.04～0.07m,各层喷射间隔时间为30min～60min。
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