二级建造师《公路工程管理与实务》考点精讲
专题三:公路隧道施工
【考查情况】
2019 单选、2016 单选、2014 单选;2019 案例、2018 案例 【出题思路】
选择题、实务操作与案例分析题均可考查
实务操作与案例题考查方向:隧道开挖具体工艺及识图 【考点分支】
【考点】公路隧道洞口、明洞施工一、洞口工程
1.洞口土石方的开挖与防护施工应符合的规定
(1) 洞口边坡、仰坡的开挖应减少对岩土体的扰动,严禁采用大爆破。
(2) 临时防护应视地质条件、施工季节和施工方法等,及时采取喷锚等措施。2.隧道洞门应在隧道开挖的初期完成,并应符合下列规定:
(1) 基础必须置于稳固的地基上,虚渣、杂物、风化软层和水泥必须清除干净。 (2) 洞门端墙的砌筑与回填应两侧对称进行,不得对衬砌产生偏压。 (3) 洞门的排水设施应与洞门工程配合施工,同步完成。 (4) 洞门的排水沟砌筑在填土上时,填土必须夯实。二、明洞工程
1. 明洞回填施工应符合的规定:
两侧对称进行 (1) 墙背回填应 。底部应铺填 0.5〜1.0m 厚碎石并夯实,然后向上回填。
(2) 墙后有排水设施时,应 与回填同时施工 。
(3) 拱背回填应对称分层夯实,每层厚度≤0.3m,两侧回填高差≤0.5m,回填至拱顶齐平后应分层满铺填筑。
2. 明洞防水层施工应符合的规定
靠山侧边墙顶或边墙墙后,应设置纵向和竖向盲管(沟),将水引至边墙泄水孔排出。 【考点】公路隧道开挖
一、公路隧道主要开挖方式及适用范围1.全断面法 适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩的中小跨度隧道,Ⅳ级围岩中跨度隧道和Ⅲ级围岩大跨度隧道在采用了
有效的预加固措施后,也可采用全断面法开挖。
2. 台阶法
台阶法分为二台阶法、三台阶法。
台阶法适用于 Ⅲ~Ⅳ级围岩的中小跨度隧道,Ⅴ级围岩的中小跨度隧道在采用了有效的预加 台阶长度宜为隧道开挖跨度的 1~1.5 倍 固措施后亦可采用台阶法开挖。 。
3. 环形开挖预留核心土法
环形开挖预留核心土法适用于Ⅳ~Ⅴ级围岩或一般土质围岩的中小跨度隧道,每循环开挖长度宜为 0.5~1.0m,核心土面积不应小于整个断面的 50%。
4. 中隔壁法( CD 法)
适用于围岩较差、跨度大、浅埋、地表沉降需要控制的场合。5.交叉中隔壁法(CRD 法)
适用于围岩较差、跨度大、浅埋、地表沉降需要控制的场合。
6. 双侧壁导坑法
双侧壁导坑法适用于浅埋大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差的情况。
7. 中导洞法
在连拱隧道或单线隧道的喇叭口地段,先开挖两洞之间立柱(或中墙)部分,并完成立柱(或中墙)混凝土浇筑后,再进行左右两洞开挖的施工方法。中导洞法适用于连拱隧道。
【例题·实务操作与案例分析(2019 真题节选)】
背景资料:
某二级公路的一座隧道,根据施工图设计,起讫桩号 K101+109~K101+404,长度 295m,其中, 明洞 10m,Ⅵ级围岩 203m,Ⅴ级围岩 82m。根据隧道的围岩级别、地质情况和监控量测单位提供的数据,结合施工现场的实际情况,施工单位决定在该隧道中采用如图 4 所示的工序进行开挖和支护,施工时从进口往出口方向掘进。
图 4 施工工序示意图
【问题】 1. 图 4 中所示的隧道开挖方式是什么?该隧道采用这种开挖方式是否合理?说明理由。
2. 写出图 4 中施工工序 1、2、3、5、6、9、10 的名称。
【参】
1.(1)图 4 中所示的隧道开挖方式是环形开挖预留核心土法。
(2)合理。
理由:环形开挖预留核心土法适用于Ⅳ~Ⅴ级围岩或一般土质围岩的中小跨度隧道。 2.图 4 中 1-上弧形导坑开挖(环形拱部开挖),2-拱部初期支护,3-预留核心土开挖,5-左侧下台阶侧壁部开挖,6-左侧下台阶侧壁初期支护,9-仰拱施工,10-二次衬砌。
二、公路隧道开挖的要求 隧道开挖的主要方法是钻孔爆破法。三、公路隧道超欠挖控制 开挖后宜采用断面仪或激光投影仪直接测定开挖面面积,并绘制断面图。四、钻眼爆破掘进施工技术要点 (一)钻爆设计
钻爆设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。
(二)炮眼布置和周边眼的控制爆破
掘进工作面的炮眼可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。
1. 掏槽眼布置——比其他炮眼深 10〜20cm,以保证爆破后开挖深度一致。 2. 辅助眼布置——主要是解决间距和最小抵抗线问题 3. 周边眼布置——作用是爆破后使坑道断面达到设计的形状和规格。 4. 周边眼的控制爆破
(1) 光面爆破的主要参数
光面爆破的主要参数包括周边眼的间距、光面爆破层的厚度、周边眼密集系数、周边眼的线装药密度等。
影响光面爆破参数选择的因素主要有岩石的爆破性能、炸药品种、一次爆破的断面大小及形状等,其中影响最大的是地质条件。
(2) 预裂爆破及主要参数
爆破的顺序:
光面爆破:掏槽眼—辅助眼—周边眼; 预裂爆破:周边眼—掏槽眼—辅助眼。 (3) 特点
扰动比较轻微 光面爆破:对围岩的 ;大大地减少了超欠挖量,节约了大量的混凝土和回填片 壁面平整、危石少 ,减轻了应力集中现象,避免局部塌落,增进了施 石,加快了施工进度;围岩 工安全,并为喷铺支护创造了条件。
预裂爆破:减轻爆炸波对围岩的破坏影响,较光面爆破的效果更好一些。适用于稳定性差而又要求控制开挖轮廓的软弱岩层。增多炮眼数量,钻眼工作量增大。采取的爆破参数较光面爆破的要求更严。
五、公路小净距及连拱隧道施工1.小净距隧道施工
小净距隧道是指隧道间的中间岩墙厚度小于分离式双洞的最小净距。常用于洞口地形狭窄或有特殊要求的中、短隧道以及长或特长隧道洞口局部地段。(B:隧道开挖断面宽度) 围岩级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ 最小净距 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0
(m) ×B ×B ×B ×B ×B ×B 2.连拱隧道施工 连拱隧道主要适用于洞口地形狭窄,或对两洞间距有特殊要求的中、短隧道。连拱隧道按中墙形式不同分为整体式中墙和复合式中墙两种形式。
六、公路隧道逃生与救援 (1) 配备救援物资及救援设备,进行定期检查、维护和更新。不得挪用救援物资及救援设备。 (2) 必须事先规划逃生路线,并在隧道适当位置设置避难、急救场所。 (3) 隧道内交通道路及开挖作业等重要场所必须设置安全应急照明和应急逃生标志。 (4) 隧道施工应建立兼职救援队伍。 (5) 施工过程中应加强通风效果检测,供水供电管道、线路应通畅,同时应设置备用设备和备用电源。
(6) 逃生通道距离开挖掌子面≤20m。内径不宜小于 0.8m。
【例题·单选】隧道爆破掘进的炮眼有:①掏槽眼;②辅助眼;③周边眼。预裂爆破正确的起爆顺序是( )。【2019 真题】
A.①②③ B.③②① C.③①② D.①③② 【答案】C
【解析】预裂爆破正确的起爆顺序是周边眼→掏槽眼→辅助眼。 【例题·多选】根据《公路隧道设计规范》,分离式双洞隧道的最小净距的确定,应考虑的因素有( )。【2019 真题】
A.隧道的埋深B.公路等级 C.围岩级别
D.隧道开挖断面的宽度E.隧道开挖断面的高度 【答案】CD
【解析】小净距隧道是指隧道间的中间岩墙厚度小于分离式双洞的最小净距的特殊隧道布置形式。(注:B—隧道开挖断面的宽度。)
围岩级别 I Ⅱ Ⅲ IV V VI 最小净距(m) 1.0×B 1.5×B 2.0×B 2.5×B 3.5×B 4.0×B