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本节是隧道工程的重点部分,内容较多,分两节论述。

洞身狭义上指隧道的衬砌,广义上指包括围岩在内的隧道承载结构。

隧道洞身可以是开挖出的裸洞,也可以是埋置地下的隧管,还可以是经锚喷支护、衬砌被覆的坑道,洞身是隧道工程的主要组成部分。

开挖是隧道施工的第一道工序,该作业占整个隧道施工工程量的比重较大,造价约占20-40%,在隧道施工过程中至关重要。开挖过程中的的围岩稳定与否,虽然主要取决于周围岩体本身的工程地质,但开挖对围岩的稳定状态有着直接而重要的影响。

1、开挖方法

(1)矿山法开挖

矿山法开挖是一种传统的施工方法。其基本原理是隧道开挖后受*破爆**影响,造成岩体破裂形成松弛状态,随时都以能坍落。基于这种松弛荷载理论依据,其施工分部顺序开挖,并要求边挖边撑,以木或钢构件作为临时支撑,待隧道开挖成型后,逐步将临时支撑撤换下来,代之以整体式厚衬砌作为永久性支护。常用的开挖方法有很多,主要要上下导洞开挖法和下导洞扩大开挖法两种。

(2)新奥法

新奥法开挖是利用岩体力学理论,以维护和利用围岩自承受能力为基点,采用锚喷为主要支护手段及时进行支护,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监控量测来指导隧道工程施工的方法,其基本原则为少扰动、早锚喷、勤量测、紧封闭。

目前常用的是新奥法施工技术,采用光面*破爆**进行洞身开挖,根据隧道洞身围岩、洞身埋深、洞身上部地形以及机械设备等情况,合理确定隧道洞身开挖方法。

在定额章节说明 “隧道开挖定额按照一般凿岩机钻爆法施工的开挖方法进行编制。”

光面*破爆**是由开挖面中部向轮廓面顺序依次起爆,设计轮廓线周边布置密集炮孔,采用不耦合装药或装填第威力*药炸**,最后同时起爆,震动小并形成平整轮廓面的*破爆**技术。

主要有全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)、双侧壁导坑法等。

1、全断面法:采用设计全断面一次开挖成形的开挖方法;

2、台阶法:将设计开挖断面分成上、下断面(或上、中、下断面)先上后下,分次开挖成形的开挖方法;

3、环形开挖留核心土法是先开挖上部环形导坑,并进行支护,再分部开挖两侧边墙及中部核心土的开挖方法;

4、中隔壁法(CD法)是将设计开挖断面分成左、右两个断面,先开挖隧道一侧,并施工中隔壁竖向支撑,然后再开挖另一侧的开挖方法;

5、交叉中隔壁法(CD法)是,将设计开挖断面分成左、右两个断面,先按台阶法开挖隧道一侧,施工中隔壁竖向支撑,再按台阶法开挖隧道另一侧,并施工横隔板的开挖方法;

6、双侧壁导坑法是先将设计开挖断面分成左、中、右三个断面,先开挖隧道两侧断面,并施工隔离墙竖向支撑,再分部开挖中间断面的开挖方法。

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2、变形量

隧道周边围岩变形量不仅随围岩类别、水文地质和隧道宽度不同而异,而且与施工方法、初期支护、辅助工程措施等密切相关, 因此施工中需要根据现场监测数据及时调整,以防实际变形量远小于预留变形量,造成开挖浪费和二次衬砌厚度增加过大或增加回填量。

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3、欠挖

隧道开挖应严格控制欠挖, 每1m2内欠挖面积不宜大于0.1m2,欠挖隆起量不得大于50mm,拱脚、墙脚以上1m范围内及净空图折角对应位置严禁欠挖。

4、最大超挖值

隧道开挖难免有超挖,超挖过多,出渣量和衬砌量增多而提高工程造价,因此宜减少超挖,不同围岩地质条件下超挖控制值如下计算。

最大超挖值指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。其中拱部超挖控制值比边墙、仰拱、隧底较大。

超挖后回填应密实,通常沿设计轮廓线均匀超挖,有钢架时,可采用喷射混凝土回填或增大钢架支护断面尺寸,使钢架贴近开挖轮廓,二次衬砌时可以二次衬砌混凝土回填;局部超挖量不超过200mm时,宜采用喷射混凝土回填密实;边墙部位超挖,可采用混凝土或片石混凝土回填。

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5、工程数量

(1)章节第3条“ 开挖定额中已综合考虑 超挖及预留变形 因素”。

(2)第1节洞身工程的第10条“洞身开挖、出渣工程量按设计断面数量(成洞断面加衬砌断面)计算,包含洞身及所有附属洞室的数量, 定额中已考虑超挖因素,不得将超挖数量计入工程量。

一而再,再而三的强调开挖定额已考虑超挖因素,不得将超挖数量计入工程量,那么其工程量到底如何计算?

(3)洞身开挖按设计断面数量(成洞断面加衬砌断面)计算,也就是说是设计内轮廓线+二次衬砌+初期支护。很多人说初期支护到底算不算衬砌,根据我们常规的叫法,模筑衬砌称为二次衬砌,因此,初期支护也属于衬砌。

“隧道衬砌结构包括 喷锚衬砌和模筑混凝土衬砌。喷锚衬砌也称喷锚支护,在复合式衬砌结构中,通常称为初期支护;模筑混凝土衬砌在复合式衬砌结构中通常称为二次衬砌。”

(4)工程量清单计量规则

根据18清单,503-1-a 洞身开挖(不含竖井、斜井)工程量计量规则为:依据图纸所示成洞断面(不计允许超挖值及预留变形量的设计净断面)计算开挖体积,不分围岩级别,只区分为土方和石方,以立方米为单位计量。

隧道开挖中的 超挖及预留变形量 在计量和计价中的原则是一致的,即不能计量,也不能在定额中计算工程数量。

边沟、电缆沟及边墙基础也同时开挖。

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