交通水工隧洞分类基本概念及质量控制要点

单 分侧 部 壁 这种方法一般是将断面分成三块：侧 开 导 壁导坑、上台阶、下台阶。 挖坑 法法
双
侧 壁 导 坑
当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格， 围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控 制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法。
法
施工顺序
适用条件
用人工或单臂挖掘机开挖环形拱部，架立钢支撑、喷混凝土。在 拱部初期支护保护下，用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台 阶，随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。根据初期支护变形情况 或施工安排建造内层衬砌。
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1一工、程概交况通隧道-施工
预留核心土 单侧壁导坑
单侧壁导坑 双侧壁导洞
双侧壁导洞
交叉中隔壁
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1一工、程概交况通隧道-施工
施工阶段质量控制要点
施工质量控制要以设计为依据、以施工技术指南为规范、以验收标准为目标，将质量控制贯穿于施工全过程。施工阶段是施工 质量控制的关键。施工过程中,工序质量直接影响工程项目的整体质量。 质量控制程序:1、制定质量控制计划2、选择质量控制点3、确定控制点的质量要求4、对控制点进行检测5、产生质量问题的原因分 析及控制措施 质量控制的一般做法:每道工序完成后，施工单位先进行自检，自检合格后报请监理工程师检查，经监理工程师检查确认合格后， 方可进入下道工序。
阶 段
质量控制目标
洞 口 工 程 隧道洞口边、仰坡土石方开 施 挖及防护工程施工应符合设 工 计要求和环境保护、水利保 质 持有关规定。 量 控 制
施工质量控制要点
1、边、仰坡应自上往下分层开挖,不得采用洞室爆破,开挖后要及时进行防护。 2、边、仰坡地质条件不良时开挖前要采取稳定加固措施。 3、边、仰坡周围的排水沟、截水沟应在边、仰坡开挖前修建完成。 4、洞口施工前,应先检查边、仰坡以后的山坡稳定情况,清除悬石、处理危石。施工期间实施不 间断监测和防护。 5、隧道洞门及洞口段衬砌应尽早施工以保证洞口边、仰坡稳定。 6、隧道洞门和缓冲结构的基础必须置于稳固的地基上。 7、隧道洞门两侧的混凝土浇筑与背后回填应对称进行,不得对拱、墙衬砌产生偏压。
主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍
Ⅲ
卵石的黄土、粉质粘土，压实的填土
0.8~1.0 1750~1900
四类土(砂砾坚土)
坚硬密实的粘性土或黄土；汗碎石、卵石的中等密实是粘性土
整个先用镐、撬棍，后用锹挖掘，部分用楔子及
Ⅳ
或黄土；粗卵石；天然级配砾石；软泥灰岩
1.0~1.5
1900 大锤
五类土（软石） 六类土（次坚石）
其适用于 Ⅱ、Ⅲ类 围岩，是
分成上下两个断面进行开挖， 只是两个断面相距较近，一 般上台阶长度小于5倍但大 施工顺序和长台阶法相同 于1~1。5倍洞垮，上下断面
新奥法施 工中主要 采用的方 法之一。
采用平行作业。
分成上下两部分，但上台阶 仅超前3~5m,只能采用交替 作业。
用一台停在下台阶的长臂挖掘机或单臂挖掘机开挖 上半断面至一个进尺，安设拱部锚杆，钢筋网或钢支 撑，喷拱部混凝土，用同一台机械开挖下半断面至一 个进尺，安设边墙锚杆，钢筋网或接长钢支撑，喷边 墙混凝土（必要时加喷拱部混凝土），开挖水沟，安 设底部钢支撑，喷底拱混凝土，灌注内衬混凝土。
550～451
Ⅲ
坚硬岩，岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构较坚硬岩或较 软硬岩层，岩体较完整，块状体或中厚层结构
450～351
坚硬岩,岩体破碎,碎裂结构较坚硬岩,岩体较破碎～破碎,镶嵌碎裂结 Ⅳ 构较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整～较破碎,中薄层 350～251
状结构
较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎～破碎；极破碎各类岩体。碎 、裂状、松散结构
七类土（坚石）
大理岩、辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂
Ⅹ~ⅫⅠ 岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；微风化安山岩、玄武岩
10.0~18.0 2500~3100
八类土（特坚石）
ⅪⅤ~ⅩⅥ
安山岩、玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、闪长岩、 石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩、角闪岩
18.0~25.0以 上
第四部分 隧洞工程
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一1 、工程交概通况隧道-围岩
岩石分类
围岩：受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体。公路隧道围岩分类如下：
围岩级别 Ⅰ Ⅱ
围岩或土体主要定性特征
坚硬岩，岩体完整，巨整体状或巨厚层状结构 坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构较坚硬岩，岩体完整，块状 整体结构
（ 围岩基实质量指标 BQ） >550
Ⅴ~Ⅵ Ⅶ~Ⅸ
硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；
用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法
软石灰岩及贝壳石灰岩
1.5~4.0 1100~2700
泥岩、砂岩、砾岩；坚实的页岩、泥灰岩、密实的石灰岩；风
用爆破方法开挖，部分用风镐
化花岗岩、片麻岩及正长岩
4.0~10.0 2200~2900
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一1 工、程交概通况 隧道-施工
施工机械设备
三臂凿岩台车
施工台车
盾构施工
TBM设备
盾构机
隧道典型断面
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一1 工、程交概通况 隧道-新奥法
新奥法施工，按其开挖断面的大小和位置，基本上可分为：全断面法、台阶法、分部开挖法三大类及若干变化方案。
主要施工方法简介
暗挖法
不挖开隧道上面 的地层，在地下 进行开挖和修筑
衬砌。
矿山法 （新奥法）
① 具有较长自稳时间的中等岩体；② 弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩；③ 强风化的岩石；④ 刚 塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩；⑤ 坚硬粘土，也有带坚硬夹层的粘土⑥ 微裂隙的，但很少粘土的岩 体；⑦ 在很高的初应力场条件下，坚硬的和可变坚硬的岩石； 在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合 ① 有强烈地压显现的岩体；② 膨胀性岩体（要与仰拱与底部锚杆相配合）；③ 在一些松散岩体中，要 与钢背板与之配合；④ 在蠕动性岩体中，要与冻结法或预加固法等配合； 在下列场合中应用应慎重 ① 大量涌水的岩体；② 由于涌水会产生流砂现象的围岩；③ 极为破碎，锚杆钻孔、安装都极为困难的 岩体；④ 开挖面完全不能自稳的岩体等。
盾构法
在松软含水地层，或地下线路等设施埋深达到10m或更深时，可以采用盾构法。 ①线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井；②隧道要有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m 且不小于盾构直径；③相对均质的地质条件；④如果是单洞则要有足够的线间距，洞与洞及洞与其它建 （构）筑物之间所夹土（岩）体加固处理的最小厚度为水平方向1。0m,竖直方向1。5m；⑤从经济角度讲， 连续的施工长度不小于300m。
隧道掘进 机法
（TBM）
TBM掘进机法适用于硬岩隧道，但受到如下地质因素的影响：①隧道地压 ，很大的地压作用掌子面难于 自稳，TBM掘进是极为困难的。②涌水状态 ，在涌水地段，在极端的情况下，机体会产生下沉 ，TBM 的优点会丧失殆尽。③岩石性质，主要有岩石强度、硬度及裂隙等。这些因素对TBM切削岩石的能力影 响极大。TBM不仅受到地质条件的约束，还受到开挖直径、开挖机构的约束。
适用于 Ⅳ~Ⅵ级 围岩
（1）下半段面的开挖（又 称落底）应在上半断面初 期支护基本稳定后进行， 或采用其他有效措施确保 初期支护体系的稳定性； 采用单侧落底或双侧交错 落底，避免上部初期支护 两侧同时悬空，又如，视 围岩状况严格控制落底长 度，一般采用1~3m，并不 得大于6m。 （2）下部边墙开挖后必须 立即喷射混凝土，并按规 定做初期支护。 （3）量测工作必须及时， 以观察拱顶，拱脚和边墙 中部位移值，当发现速率 增大，应立即进行底拱封 闭，或缩短进尺，加强支 护，分割掌子面等。
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1一工、程概交况通隧道-施工
Ⅴ
一般第四系的半干硬至硬塑的黏性土及稍湿至湿润的碎石土，卵石土
≤250
、圆砾、角砾土及黄土（Q3、Q4）。非粘性土呈松散结构、黏性土及
黄土呈松软结构
Ⅵ 软塑状粘性土及湿润、饱和粉细砂层、软土等
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一1 、工程交概通况隧道-围岩
土石分类
土的分类
土的级别
土的名称
一类土（松软土）
砂土、粉土、冲积砂土层；疏松的种植土、淤泥（泥炭） Ⅰ
坚实系数f
密度 (kg/m3)
开挖方法及工具
用锹、锄头挖掘，少许用脚蹬 0.5~0.6 600~1500
二类土（普通土） 三类土（坚土）
粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；粉质混卵（碎）
用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松
Ⅱ
石；种植土、填土
0.6~0.8 1100~1600
软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土、含有碎石
（1）开挖侧壁导坑，并进行初期支护（锚杆加钢筋网、或锚杆 加钢支撑、或钢支撑、喷射混凝土）应尽快使导坑的初期支护闭
合。 （2）开挖上台阶，进行拱部初期支护，使其一侧支承在导坑的 初期支护上，另一侧支承在下台阶上。 （3）开挖下台阶，进行下一侧边墙的初期支护，并尽快建造底 部初期支护，使全断面闭合。 （4）拆除导坑临时部分的初期支护，建造内层衬砌。
全断面法适用于 Ⅰ~Ⅲ类岩质较完 整的坚硬岩中， 必须具备大型施 工机械，施工长 度不宜小于1KM。
（7）开始下一轮循环；
（8）在初期支护变形稳定后，或按施工组织中
规定日期灌注内衬混凝土。
摸清开挖面前方的地 工序少，相 质情况，随时准备好 互干扰少， 应急措施，以确保施 便于组织施 工安全，各种施工机 工和管理； 械务求配套，以充分 工作空间大， 发挥机械设备的效率， 便于组织大 加强各项辅助作业， 型机械化施 尤其加强施工通风， 工，因此施 保证工作面有足够新 工速度高。 鲜空气，加强对施工
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三台阶开挖
三台七步开挖法
短台阶开挖
长台阶开挖
台阶机械开挖
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方法
定义
留 一般将断面分成为环形拱部、上部核心 核 土、下部台阶等三部分，根据断面的大 心 小，环形拱部又可分为几块交替开挖， 土 环形开挖进尺为0。5~1。0m,上部核心 法 土和下台阶的距离，一般为1倍洞垮。
围岩条件较差， 隧洞跨度较宽， 地表沉陷要求严 格。
开挖一侧导坑，并及时地将其初期支护闭合，相隔适当距离后开 挖另一侧导坑，并建造初期支护。开挖上部核心土，建造拱部初 期支护，拱部支承在两侧壁导坑的初期支护上，开挖下台阶，建 造底部的初期支护，使初期支护全断面闭合，拆除导坑临空部分 的初期支护，建造内层衬砌。双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多， 扰动大，初期支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖 后立即各自闭合的。
人员的技术培训。
11/22/2022断面
机械全断面
锚杆钢拱架支撑
初期喷混支护
钻爆法全断面
二期内衬施工
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1一工、程概交况通隧道-施工
方法
定义
施工顺序
适用条件
注意事项
长 台 阶
台短 阶台 法阶
法
超 短 台 阶 法
（1）对于上半断面，用两臂钻孔台车钻眼，装药爆
破，底层较软时亦可用挖掘机开挖，安设锚杆和钢筋 适用于
分成上半断面和下半断面两 网，必要时加设钢支撑，喷射混凝土。
Ⅱ~Ⅵ级
部分进行开挖，上台阶超前 （2）对于下半面，用两臂钻孔台车钻眼，装药爆破， 围岩，短
50m以上或大于5倍洞垮。 装渣直接运至洞外，安设边墙锚杆和喷混凝土，用反 台阶法尤
铲挖掘机开挖水沟，喷底部混凝土。 （3）待初期支护的变形稳定后，或根据施工组织所 规定的日期铺设防水和建造内层衬砌。
2700~3300
用爆破方法开挖 用爆破方法开挖
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1一工、程交概况通隧道-施工
施工方法
施工方法
定义
明挖法
先将地面挖开，在露天情况下 修筑衬砌，然后再覆盖回填有 基坑开挖法、盖挖法、沉管法
适用情况
浅埋地下工程施工,平面尺寸较大的地下工程。当埋深较大时，由于施工技术难度大，同时往往因开挖和 回填工程量很大，工程费用有可能比暗挖法高，此时从技术经济角度考虑，选用明挖法就不适宜了。
方法
定义
施工顺序
适用条件
优点
注意事项
全断 面法
按照隧道设计 轮廓线一次爆 破成形的施工 方法叫做全断
面法。
（1）用钻孔台车钻眼，然后装药，联接导火线；
（2）退出钻孔台车，引爆炸药，开挖出整个隧
道断面； （3）排除危石，安设拱部锚杆和喷第一层混凝 土； （4）用装渣机将石渣装入出渣车，运出洞外； （5）安设边墙锚杆和喷混凝土； （6）必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底板 混凝土；