什么是山岭隧道施工的矿山法(钻爆法)?

山岭隧道的常规施工方法又称为矿山法,因最早应用于采矿坑道而得名。

在矿山法中,多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖,故又称为钻爆法。从隧道工程的发展趋势来看,钻爆法仍将是今后山岭隧道最常用的开挖方法。

在矿山法中,隧道开挖后的支护大致可分为钢木构件支撑和锚杆喷射混凝土支护两类。

作为施工方法,人们习惯上将采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法称为“传统的矿山法”;而将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法称之为“矿山法”或“钻爆法”。

1.传统的矿山法

传统的矿山法是人们在长期的施工实践中发展起来的。它是凿眼爆破、以木或钢构件作为临时支撑,待隧道开挖成形后,逐步将临时支撑撤换下来,而代之以整体式衬砌作为永久性支护的施工方法。

木构件支撑由于其耐久性差和对坑道形状的适应性差,支撑撤换工作既麻烦又不安全,且对围岩有所扰动,因此,目前已很少采用。

钢构件支撑由于具有强度高、刚度大和对坑道形状的适应性等优点,目前采用较多但也存在撤换时不完全,若不撤换时成本高,以及与围岩非面接触支撑的缺点。

钢木构件支撑类似于地上的“荷载—结构”力学体系。它作为一种维持坑道稳定的措施,是很直观和奏效的,也容易被施工人员理解和掌握。因此这种方法常被应用于不便采用锚喷支护的现代隧道中或处理坍方等。

2.矿山法

随着隧道工程理论及施工工艺的不断发展,人们逐渐深刻地认识到隧道是围岩和支护组成的体系,应充分地保护围岩,发挥围岩自身的承载能力,维护围岩的稳定性;隧道设计和施工与隧道的围岩条件密切相关,只有充分掌握隧道的围岩条件,才能有合理的隧道设计与施工。

施工手段也由人力、小型机械化、半机械化到机械化施工。人力施工系指锤、钎、镐、纯人工作业方式;小型机械化系指风动凿岩机钻眼、人力或小型装渣机装渣、人力或电瓶车牵引、小矿车运输、人力或机械搅拌混凝土、人力灌注衬砌的施工模式;半机械化施工系指采用气腿式风动凿岩机或凿岩台车钻眼、轨行铲斗式装渣机装渣、矿车有轨运输或汽车无轨运输等,其主要特点是机械设备配套;机械化施工系指采用以台车钻眼、挖装运机械化作业、喷锚支护机械化作业、混凝土衬砌机械化作业、注浆机械化作业等为特征的施工模式。

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