,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,隧道施工质量体现在,2,个主要阶段,1.,开挖对围岩的损伤程度,2.,支护结构发挥的作用效果,体现在：,坚硬围岩主要是保护围岩，控制遗留岩体的损伤,软弱围岩主要是防止围岩的松弛和提高围岩的,自支护能力,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,一、控制围岩遗留岩体强度的损伤方法,控制爆破开挖（光面、预裂）,非爆破开挖（机械、化学）,导坑超前开挖扩挖的方法,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,1.,光面和预裂爆破控制围岩损伤,目的：控制爆破对岩体的损伤,重点：超欠挖的尺度,标准：超欠挖对坑道稳定性影响程度,统计调查表明：,普通钻爆法平均达,38.7cm,；最大达,76cm,控制爆破平均超欠挖为：,16,20cm,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,影响超欠挖的主要问题,钻孔精度,44.2,爆破技术,20.3,达,82,，是主要影响因素,施工管理,17.6,测量放线,7.60,地质条件,6.10,其他,解决途径：,改变“宁超勿欠”的传统观念,超挖是极度拉伤围岩体的重要因素,树立少欠少超的观点，容许一定程度的欠挖,坚硬围岩中容许每,1,不大于,0.1,侵入衬砌（约,10,）侵入值小于,1/3,衬砌厚度,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,隧道工程理论与实践,提高钻孔技术水平,主要是周边炮孔的外插角,;,周边开口位置,e,；钻孔深度,L;,超挖高度,h,。有如下关系：,h=e+L tg(,/2),分析讲解,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,爆破技术参数的合理匹配,爆破设计主要根据经验、类比、现场实验,主要指爆破方式、爆破方法和爆破参数,3,项,方法影响,普通爆破和控制爆破的比较,P48,方式的影响,全断面,台阶法,导洞扩大,预留光面层,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,爆破参数,炸药性能,爆破器材,装药结构,炮眼设计,爆破器材与装药方式：,研究表明：相邻段炮位起爆,50ms,，振动波会在围岩中产生叠加作用,合理的爆破器材和装药方式，有利于减少对围岩的扰动和超欠挖。,等差（雷管）设计，爆破效果最好,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,装药方式,体积不耦合装药,空气间隔装药,小直径连续装药 效果好，宜推广,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,装药方法,药包直径,平均超挖,炮眼保证率,炮眼利用率,不耦合装药,40.35,14.8,68,92,间隔装药,32,12.72,70.5,95.5,连续装药,2025,10.68,70.1,93.3,评价,减少,16,28,地质条件,是确定爆破参数的基本依据,地质条件是随掘进不断变化的而调整,一般措施：,a.,对开挖暴露掌子面观察和地质信息预测（节理、,岩性、完整性程度等）,b.,调整爆破参数（局部炮眼、装药结构、起爆顺序）,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,现场施工管理和组织,目的：建立完善系统的监控体系 达到可控的超欠挖和爆破设计要求。,要点：采用控爆、随工序优化爆破参数,采用性能精度高的钻孔机械和设备,控制断面放线精度,控制周边眼的外插角,控制装药量和起爆顺序,推行标准化作业,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,隧道工程理论与实践,二、非爆破机械施工方法,是根本解决遗留围岩损伤的途径,掘进机,TBM,是一种工厂化和标准化的方法,目前在我国还不是主导方法。,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,硬岩,TBM,软岩 盾构,全断面,TBM,自由断面,TBM,岩体损伤降低到最小,大幅度提高隧道施工机械化水平,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,全断面掘进机（,TBM,）系统基本构成,掘进系统,排土系统,掘进控制系统,衬砌系统,辅助系统,刀盘、滚刀、及其驱动装置,千斤顶、及推进装置,皮带式、喷射泵式、螺旋式,激光红外导向装置,液压、刀盘控制装置,现场模注,管片拼装,通风、集尘、排水给水系统,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,隧道工程理论与实践,自由断面掘进机,在我国矿山等部门应用较多，在山岭隧道中没有得到有效的应用。主要原因是矿山的地质条件比较适应自由断面掘进机的使用，而山岭隧道的地质条件相对较硬。,适用条件和范围,稳定性较好的软岩,合适的开挖断面的高度，与机体的重心高度、机体自重的支持点距离、刀具的切向力等有关,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,优缺点：,开挖断面形状自由,易于适应地质条件的变化,开挖速度快,围岩松弛少,噪声、振动小,轻量、小型、机动性好,人员少，安全性高,机械购置费便宜,地质的适用范围小,发生粉尘,有涌水时易于泥化,三导坑超前扩大开挖方法,在大断面隧道中，采用小型掘进机先行开挖一个导,坑，而后用爆破进行扩挖,的,方法。,好处是,扩挖是在导坑临空面的条件下进行爆破的。大大减缓爆破对遗留岩体的影响。,所谓,“,预留光面层,”,的爆破方法。就与此类同。,即,先行开挖一个超前导坑，再进行扩挖到设计断面。,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,隧道工程理论与实践,第三部分 坚硬围岩中的隧道施工,导坑超前扩大开挖方法的好处：,导坑,扩挖,隧道工程理论与实践,创造临空面,提高施工速度（小型掘进机快，钻爆相对慢）,侦察地质情况,可有效控爆、减少遗留围岩损伤,