隧道工程施工技术要点课件

（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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
●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。
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。
隧道工程施工技术要点
1、隧道工程施工的基本特点
（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。
பைடு நூலகம்
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）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。