地下廠房施工特點
(1)地下廠房普遍具有跨度大、邊墻高、結構復雜、交叉洞室多等特點,施工過程中的圍巖穩定問題比較突出;
(2)地下廠房斷面巨大,其開挖基本上都遵照分層開挖的方法進行,不同的地下廠房由于斷面大小、結構特點等差別,在分層方案上存在很大的區別,不僅分層數目不同,而且層高也存在差異;
(3)地下廠房開挖方式多樣。頂拱使用鑿巖臺車造孔,水平孔爆破開挖;而下層臺階則采用潛孔鉆鉆孔,大孔徑梯段爆破開挖,完全脫離了水平孔掘進的隧洞開挖模式;
(4)廠房工程量巨大,上下高差大,這使得施工通道的利用情況比較復雜,而且廠房大小的不同,會使施工通道的利用存在很大的區別。
地下廠房開挖可能存在的問題
(l)大型洞室施工過程復雜,爆破開挖方式多樣,涉及的影響因素眾多,必須根據實際情況制定合理、經濟的開挖程序:
(2)大型地下洞室采用大孔徑梯段爆破開挖,隨之引發的爆破震動安全穩定問題值得重視;
(3)大型洞室跨度大、邊墻高,開挖過程中的頂拱及邊墻穩定問題突出,在施工中必須采用合理的施工程序和開挖方法,以保證洞室穩定;
(4)施工通道對洞室施工影響較大,在開挖過程中,布置合理通暢的施工通道,成為保證施工進度和減少施工千擾的關鍵。
斷面尺寸及體形特征
在圍巖穩定性較好的情況下,洞室斷面形式及大小對洞室開挖方法的影響是顯著的,當施工機械和技術裝備一定時,對于斷面尺寸比較小的隧洞,可以采用全斷面掘進,但對于跨度和高度比較大的洞室,則有可能只能采用分部開挖法。《水利水電地下開挖工程施工技術規范》SDJ212一83中根據隧洞及洞室斷面大小將其分為四類:
l)小斷面:面積小于20可或跨度小于4.5m;
2)中斷面:面積為20~50可或跨度為4.5~7.5m;
3)大斷面:面積為50~120耐或跨度為7.5~12m;
4)特大斷面:面積大于120可或跨度大于12m。
結論
1)相對于同等大小的城門洞形隧洞,圓形隧洞基本上都沒有采取全斷面開挖較多的使用了臺階分層開挖,而且在上半部分采用了導洞超前的方法,這樣不僅利于上部后續的支護作業,而且使隧洞一次開挖后的底面是平面,較好的解決了1洞必須作為施工通道的問題;
2)在使用三臂鑿巖臺車的情況下,對城門洞形隧洞,高度和跨度成為考慮施方法的一個重要依據:高度和跨度均小于10m的隧洞,優先考慮使用全斷面法;度和跨度相當,且均在10~巧m之間的隧洞,可以采用中下導洞超前全斷面開挖高跨比大于1,且高度在10一15m之間的隧洞,使用臺階法比較適合;高度大于15的特大斷面隧洞,則必須使用臺階法開挖,且上層開挖要考慮導洞超前;另外,跨比比較小,即矮寬型的隧洞,可以使用中導洞超前、兩側擴挖的方法(側臺階法這點對于臺階法分層后的上層仍然適用。豎直孔梯段爆破,不僅加快了開挖速度,而且使爆破效率提高,降低了工程成本。