隧道施工课件

（2）台阶法 ●台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，台阶间 控制一定距离，采用各台阶同时并进的隧道开挖工法。两台 阶法一般用在Ⅲ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅳ级围岩地 段。台阶法种类较多，可根据围岩条件合理选择。 ●施工要点
①根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长度 一般不宜超过1倍开挖洞径，台阶高度根据地质情况、隧道断 面大小和施工机械设备情况确定，上台阶高度不宜超过3.5m。
隧道工程施工技术要点
1、隧道工程施工wk.baidu.com基本特点
（1）施工环境恶劣 围岩条件：复杂、多变，不可预见因素多； 作业空间：有限，水害、气害、燥声、地热、采光等 问题众多。 （2）作业特点特别 生产线多，专业多，综合性强； 隐蔽性大； 循环性大；施工风险高，对作业管理人员 的应变能力要求极高； 实施动态管理，变异因素多。
（2）软弱围岩中的深埋隧道 在这种情形下，围岩中有较大量级的初始地应力，开挖后
会发生显著变形，此时，应施作具有柔性和韧性的初期支护， 包括：网喷砼、长锚杆、拱架等措施联合支护，通过应力调 整（必要的释放），在围岩中形成稳定的承载环。 同时，应 考虑预留足量的变形沉落量。 （3）软弱围岩中的浅埋隧道 与深埋隧道不同，对于软弱围岩中的浅埋隧道，则主要通过 及时对围岩变形的控制（而非释放）来防止坍塌。在这种情 况下，应强调的是初期支护的刚度而不是柔性。
3、隧道主体施工质量控制的主
要技术参数
（1）开挖成型控制：中线、拱顶标高、开挖面平整度、 超欠挖、炮眼残留率、碴体粒径等。 （2）初期支护 喷射混凝土：强度、匀质性、耐久性； 锚杆：杆体材料、长度、间距、方向、灌浆质量或锚 固质量； 钢架：拱脚、背后密实、间距、垂直度、成环质量、 纵向连接。特别强调，初期支护 临时支护。
限于时间关系，本次仅围绕隧道施工的核心技术要点-超前支护、开挖工法、初期支护、结构防排水、仰拱 与二衬以及围岩监控量测等六个环节进行交流。
1、超前支护（也称超前预支护） ●超前支护是针对软弱不良地层，为稳定掌子面而采取 的辅助施工措施。隧道施工实践证实，在地质不良地 段，掌子面失稳引起事故较多。如何采取与围岩相适 应的超前支护措施，对于预防和减少掌子面坍塌极为 重要。 ●掌子面失稳的方式多样，如：掌子面正面挤出、侧壁 挤出、拱部坍塌甚至冒顶、发生碎屑流、突泥突水、 瓦斯异常涌出等等。 ●目前常用的几种超前支护措施：洞内地层超前加固注 浆、超前小导管、超前锚杆以及超前大管棚等。
②管棚环向间距30～50㎝，超浅埋地带也可采用密排方式， 一般沿隧道周边布设，外倾角1～3º，管棚开孔径向误差不 应大于5㎝。
③控制钻机立轴方向，钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进 的外插度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。
④管棚采用热轧无缝钢管，壁厚不小于6㎜，节长3～6m。 接头宜采用丝扣连接，丝扣长15㎝，隧道纵向同一截面内接 头数不大于50%，相邻钢管的接头至少应错开1米。
⑤开孔管棚压注单液水泥浆，无孔管棚压注水泥砂浆，注 浆初压应控制在0.5～1.0Mpa以内，终压应控制在2.0Mpa以 内。
⑥洞内施作大管棚时，除采用特殊工艺外，一般设置扩大 洞室。
2、开挖工法 ●隧道开挖工法主要有全断面法、台阶法、三台阶七步 法、中隔壁法（CD法） 、交叉中隔壁法（CRD法） 、 双侧壁导坑法（眼镜工法）。 ●工法选择：主要根据地质条件、断面大小、结构形式、 机械配备等因素合理选择开挖方法。 （1）全断面法 ●全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再 施做支护和衬砌的隧道开挖方法，一般适用于地质条 件较好的Ⅰ～Ⅱ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅲ级 围岩地段。
2、新奥法在工程中的原则体现
（1）块状围岩 块状围岩岩体被节理裂隙切割成块状，但岩体本身具有
一定强度。此类围岩的特点是：在一般情况下，岩块之间是 互相镶嵌、咬合、互锁、卡紧在一起，围岩坍塌总是从个别 岩块的掉快开始逐步发展和扩大起来。在这样的围岩条件下， 支护的作用仅在于及时、有效的阻止围岩的松散、离层和掉 落，从而发挥围岩由于互相镶嵌、咬合、互锁、卡紧而形成 的自承能力。
●施工要点 ①超前小导管支护参数应根据地质条件、隧道断面大小及 支护结构型式选用。
②采用风钻或凿岩台车成孔，沿隧道周边布设，环向间距不 大于40㎝，外插角一般控制在10～15º。 ③钻至设计孔深后，用吹管将碎碴吹出清孔，防止孔位坍塌。 ④顶入加工好的注浆钢花管，小导管周圈缝隙用塑胶泥封堵， 并用棉纱将孔口堵塞，喷射混凝土封闭工作面，孔口露出喷 射混凝土面约15㎝。 ⑤连接注浆管路，进行压水试验，注浆压力控制在1.0Mpa 以内，观察工作面及管路渗漏情况，并及时封堵。 ⑥根据地质情况选用单液水泥浆、超细水泥浆、水泥（超细 水泥）-水玻璃浆、改性水玻璃浆或化学浆液等浆液。
（1）洞内超前加固注浆 常用的注浆方式主要有：全断面帷幕注浆、周边半封闭帷
幕注浆、小导管注浆等，施工时应根据注浆目的和工程地质 条件等因素综合选择。 （2）超前小导管（锚杆）
●超前小导管注浆是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮 廓 线 外按一定角度打入直径为32～60㎜，长度约3～ 4ｍ的带孔 钢管（花管），利用钢管注浆，并与钢架连成一体实施围岩 加固的超前支护方式。
（3）二衬质量 混凝土强度、衬砌厚度、密贴性以及净空。 （4）防排水系统 注浆效果—排放流量控制、排导系统畅通、防水板搭 接质量和松弛度。 （5）外观质量 非常值得一提的是，衬砌质量控制要努力做到内实外 光，内实是基础和关键。内实的内涵是“两密实三密 贴”，即： ●喷射砼密实； ●模筑砼密实； ●喷射砼 与围岩密贴； ●防水板与喷射砼密贴； ●二衬砼与防 水板密贴。
（3）超前大管棚 ●大管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外利用钻机或 夯管按一定角度打入直径大于70㎜，长度大于20ｍ的钢管， 通过钢管注浆预加固拱部地层，并将钢管内采用砂浆充填密 实，以减少地层沉降的超前地层加固方式。 ●施工要点
①小直径管棚通常用钻机成孔，大直径管棚可用夯管或顶 管方式布设。