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岩石地下建筑工程

岩石地下建筑工程. 陈有亮 上海理工大学土木工程系. 岩石地下建筑工程. 主要工作： 洞口开挖、洞室开挖和出渣，洞室临 时支护，洞室衬砌或支护，洞室灌浆 以及质量检查 工作特点： 地下施工场地受限制，施工干扰大， 施工组织较复杂，安全问题突出。 施工方法： 钻爆法（钻孔爆破法）、机械开挖法. 二、平洞施工的程序 1 、全断面开挖 适用于围岩坚固稳定，有大型开挖设备，设备能力和断面大小相适应，轴线不长情况。. 2 、断面分部开挖

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岩石地下建筑工程

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Presentation Transcript

  1. 岩石地下建筑工程 陈有亮 上海理工大学土木工程系

  2. 岩石地下建筑工程 主要工作：洞口开挖、洞室开挖和出渣，洞室临 时支护，洞室衬砌或支护，洞室灌浆 以及质量检查 工作特点：地下施工场地受限制，施工干扰大， 施工组织较复杂，安全问题突出。 施工方法：钻爆法（钻孔爆破法）、机械开挖法

  3. 二、平洞施工的程序 1、全断面开挖 适用于围岩坚固稳定，有大型开挖设备，设备能力和断面大小相适应，轴线不长情况。

  4. 2、断面分部开挖 先挖上部台阶，对顶拱进行支护或衬砌，再开挖下部台阶，台阶面间距保持在3米左右，适用于地质条件较好，但机械水平低的大断面或避免搭架的中、小断面。

  5. 先挖下部或下导洞，再扩大开挖上部，适用于机械化水平低的小断面开挖。先挖下部或下导洞，再扩大开挖上部，适用于机械化水平低的小断面开挖。

  6. 3、导洞法开挖 将整个断面分若干部分先开挖其中一部分，再扩大到整个断面。

  7. （1） 上导洞开挖

  8. （2）下导洞开挖

  9. （3）中导洞开挖

  10. （4）双导洞开挖

  11. 断面衬砌或支护

  12. 三、大断面洞室的施工程序 （1）先拱后墙分层施工

  13. （2）先墙后拱预留核心岩柱

  14. （3）肋墙肋拱法施工

  15. 四、竖井和斜井的施工程序 1、竖井 （1）全断面法 自上而下全断面竖井施工与平洞全断面施工相似。 适用于浅井开挖或井下无通道的深井开挖。 （2）导井法 导井法施工是在竖井中部先开挖导井，然后扩大开挖。

  16. 自上而下作业： 普通钻爆法和大钻机钻设 国外 钻孔直径达7.0m，井深600~900m，斜度450~900 国内 钻孔直径达2.0m，井深90m

  17. 吊罐法 （吊篮法）

  18. 爬罐法

  19. 2、斜井 倾角6 0 ----480斜洞。 倾角6 0 ----350斜井，一般采用自上而下全断面开挖法。 倾角35 0 ----480斜井，可采用自下而上挖导井，自上而下扩大的开挖方法。

  20. §2 钻孔爆破作业 一、钻爆设计 主要任务：确定开挖面的炮孔布置；确定各类炮孔的装药量、装药结构及堵孔方式；确定各类炮孔的起爆方法和起爆顺序。 1、炮孔类型及布置 掏槽孔；崩落孔；周边孔。

  21. 楔形掏槽

  22. 锥形掏槽

  23. 垂直掏槽

  24. 导洞先进分部开挖炮孔布置简图

  25. 工 程 实 例

  26. 2、炮孔数目 炮孔数目与岩层性质、炸药性能、爆破时自由面数目、炮孔大小、装药方式、开挖断面形状和大小等因素有关。 先经验类比，再检验和修正。 掏槽孔孔数应尽量少一些，一般为2--8个。

  27. 2、起爆方式及顺序 采用塑料导爆管、非电毫秒雷管、火雷管或电引激发起爆； 根据孔位布置内外分段爆破，其分段爆破时差，应使每段爆破独立作用； 周边孔应同时起爆； 洞井爆破宜优先采用塑料导爆管非电毫秒雷管； 当存在杂散电流（外部干扰电流）或吊罐法、爬罐法施工时，预裂爆破宜采用导爆索引爆；零星爆破可采用火雷管引爆。

  28. 三、钻孔爆破循环作业 1、钻爆作业 钻孔、装药、引爆 2、出渣运输 1）棚架漏斗装渣，机车牵引斗车出渣 机械化程度低 2）装岩机装渣，机车牵引斗车或矿车出渣 3）装载机或挖掘机装车，自卸汽车出渣 3、临时支护

  29. 鲁布革引水隧洞

  30. 小浪底隧洞

  31. §3 掘进机开挖 一、掘进机的类型和工作原理 （1）、滚压式（挤压式） 滚刀强行压入岩体，并在刀盘旋转推进过程中，用挤压和剪切的联合作用破碎岩体。 （2）、铣削式（切削式） 靠铣削（剪切）加弯断破碎岩体。

  32. 滚压式挖掘机

  33. 二、掘进机应用

  34. §4 衬砌施工 一、平洞衬砌的分缝分块及浇筑顺序 分缝：沿洞长方向分段进行施工（分段） 分块：横断面上混凝土分块浇筑 分段浇筑①：跳仓浇筑

  35. 分段浇筑②：分段流水浇筑 分段浇筑③： 预留空挡浇筑

  36. 分块浇筑

  37. 分块取决于施工设备、技术条件、断面大小 分块施工时，接缝一般设在衬砌结构的转折点附近，或结构内力较小的部位；缝面处应设置键槽和适当布置钢筋，受力钢筋直接通过缝面，不得切断。 先顶拱后边墙形成反缝，必要时要进行灌浆处理。 反缝：在正常情况下，混凝土浇筑从上到下，形成密实状态，而在反缝下，混凝土浇筑从下到上，接缝处不密实。

  38. 二、平洞衬砌模板 底拱：中心角较小，端部挡板 中心角较大，悬挂式弧形模板

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