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隧道洞身开挖施工工艺
隧道洞身开挖施工工艺本标段隧道根据地质情况洞门、明洞段采用明挖法。
暗挖段按新奥法原理组织施工，施工方法根据工程地质和水文地质条件，开挖断面大小、衬砌类型、埋深、隧道长度、工期要求及环境制约等因素综合研究确定。
本标段隧道为双线隧道，正洞洞身段Ⅱ级围岩采用全断面法，Ⅲ级围岩采用台阶法施工，Ⅳ级围岩采用三台阶法施工（土质地段采用三台阶临时仰拱法），Ⅴ级围岩深埋地段采用三台阶临时横撑（临时仰拱）法施工，Ⅴ级围岩土质地层、断层破碎带、偏压带、浅埋段采用三台阶临时仰拱法施工。
施工时加强地质超前预报，提前采取各项开挖方法和支护措施。
Ⅱ、Ⅲ级围岩开挖采用光面爆破，Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖采用预裂爆破法或光面爆破，人工配合机械开挖，严格控制超欠挖。
1、全断面法施工全断面法利用多功能作业台车配合手持风钻钻孔，楔形掏槽，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，应用光面爆破技术。
全断面开挖法施工流程示意图见下图：全断面法施工示意图2、台阶法施工台阶法（或加临时仰拱）开挖采用多功能作业台车配合风钻钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。
上台阶由挖掘机扒碴，下台阶用装载机装碴，出碴采用无轨运输，装载机装碴，自卸车运碴；隧道开挖后及时施作初期支护，仰拱施工紧跟。
台阶法（或加临时仰拱）施工示意见下页图。
施工步骤：1—全断面开挖 2—初期支护 3—全断面二次衬砌1（3）（2）1台阶法（或加临时仰拱）施工工序示意图施工工序:1）弱爆破开挖①部；施作①部周边的初期支护：初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架（设锁脚锚杆），钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度；施作下一循环超前支护（仅用于有超前支护情况）；2）架设①底部临时横撑（此步仅适用于台阶法加临时横撑）；3）弱爆破开挖②部；施作边墙初期支护：初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架（设锁脚锚管或锚杆），钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度；4）弱爆破开挖③部；施作隧底喷混凝土（仅适用于仰拱底部设计有喷混凝土时），必要时在墙脚处设置临时横撑（图中未示）。
隧道常用施工方法ppt课件
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凿岩机安装钢管 顶进联结套
台车 钻孔准备
钻管棚孔
管节联结套 加工制作
顶第一节棚管
接第二节棚管 顶第二节棚管
循环至设计孔深
钢管内灌注水泥砂浆
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图5 管棚顶管施工工艺流程图
(三)、超前小导管预注浆 1、小导管采用焊接钢管或无缝钢管制作，长度取3～5m。 管壁每隔10～20cm交错钻眼，眼孔直径一般为φ6～ 8mm； 2、沿隧道纵向开挖轮廓线向外以10°～30°的外插角采 用风动凿岩机钻孔，将小导管打入地层、亦可在开挖面上 钻孔将小导管打入地层，小导管环向间距符合设计要求； 3、小导管注浆前，先对开挖面及5m范围内的坑道，喷射 厚度为5～10cm混凝土或用模筑混凝土封闭，检查注浆机 具是否完好，同时备足注浆材料； 4、小导管预注浆的工序流程见图6所示； 5、为充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安 设分浆器，一次可注入3～5根小导管。孔口处设置止浆塞， 止浆塞能承受规定的最大注浆力或水压； 6、.注浆后至开挖前的时间间隔视浆液种类确定，开挖时 保留1.5～2.0m的止浆墙，防止下次注浆时孔口跑浆。
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6、台阶法施工工法
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7、导洞超前预留光爆层施工工法
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八、隧道钻爆法施工
第一节 施工程序
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第二节 施工方法及工艺 一、开挖 钻爆法施工根据围岩类别不同可采用全断面一次开挖法和台阶开挖 法两种施工方法。 (一)、全断面一次开挖法 全断面一次开挖法就是将全部设计断面一次开挖成型，再修筑衬砌。 采用凿岩台车钻深孔，光面爆破，其主要工序为：使用移动式钻孔 台车，首先根据炮眼布置位置全断面一次钻孔，并进行装药连线， 然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点，再起爆，一次爆破成 型，利用装载机装碴，自卸汽车运至弃碴地点，出碴后钻孔台车再 推进至开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时进行先墙后拱 衬砌。 (二)、台阶开挖法 台阶开挖法是将设计断面分上半部断面和下半部断面两次开挖成型； 或采用上弧形导坑超前开挖和中核开挖及下部开挖(即台阶分部开挖 法)，见图2所示。
凿岩机安装钢管 顶进联结套
台车 钻孔准备
钻管棚孔
管节联结套 加工制作
顶第一节棚管
接第二节棚管 顶第二节棚管
循环至设计孔深
钢管内灌注水泥砂浆
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图5 管棚顶管施工工艺流程图
(三)、超前小导管预注浆 1、小导管采用焊接钢管或无缝钢管制作，长度取3～5m。 管壁每隔10～20cm交错钻眼，眼孔直径一般为φ6～ 8mm； 2、沿隧道纵向开挖轮廓线向外以10°～30°的外插角采 用风动凿岩机钻孔，将小导管打入地层、亦可在开挖面上 钻孔将小导管打入地层，小导管环向间距符合设计要求； 3、小导管注浆前，先对开挖面及5m范围内的坑道，喷射 厚度为5～10cm混凝土或用模筑混凝土封闭，检查注浆机 具是否完好，同时备足注浆材料； 4、小导管预注浆的工序流程见图6所示； 5、为充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安 设分浆器，一次可注入3～5根小导管。孔口处设置止浆塞， 止浆塞能承受规定的最大注浆力或水压； 6、.注浆后至开挖前的时间间隔视浆液种类确定，开挖时 保留1.5～2.0m的止浆墙，防止下次注浆时孔口跑浆。
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6、台阶法施工工法
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7、导洞超前预留光爆层施工工法
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八、隧道钻爆法施工
第一节 施工程序
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第二节 施工方法及工艺 一、开挖 钻爆法施工根据围岩类别不同可采用全断面一次开挖法和台阶开挖 法两种施工方法。 (一)、全断面一次开挖法 全断面一次开挖法就是将全部设计断面一次开挖成型，再修筑衬砌。 采用凿岩台车钻深孔，光面爆破，其主要工序为：使用移动式钻孔 台车，首先根据炮眼布置位置全断面一次钻孔，并进行装药连线， 然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点，再起爆，一次爆破成 型，利用装载机装碴，自卸汽车运至弃碴地点，出碴后钻孔台车再 推进至开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时进行先墙后拱 衬砌。 (二)、台阶开挖法 台阶开挖法是将设计断面分上半部断面和下半部断面两次开挖成型； 或采用上弧形导坑超前开挖和中核开挖及下部开挖(即台阶分部开挖 法)，见图2所示。
隧道开挖工法技术ppt课件
⑤钢拱架必须落在实处，严禁悬空或落在虚 碴上。
⑥ 适用范围：铁路单线、双线隧道Ⅲ～Ⅳ级 围岩地段，Ⅴ级围岩隧道在采用了有效的 预加固措施后亦可采用台阶法施工。
（3）三台阶法
①三台阶法是将隧道分成三部分开挖，
施工时先开挖上台阶，待开挖到一定长度后
再同时开挖中台阶及下台阶，形成上、中、
下三台阶同时并进的施工方法。
②上台阶施作钢拱架时，采用扩大拱脚和锁 脚锚杆（管）等措施，控制围岩和初期支 护变形，必要时施作临时横撑。
③下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度 70%以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短 进尺，分左、右两部错开开挖。初期支护 要紧跟下台阶及时封闭。
④施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题， 下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
4）施工特点：开挖断面与作业空间大，干 扰小；有条件充分使用机械，减少人力； 工序少、便于施工组织与施工管理，改善 劳动条件；开挖一次成形，对围岩扰动少， 有利于围岩稳定。
5）适用范围：Ⅲ级围岩单线隧道、Ⅲ级围 岩双线隧道采取了有效的预加固措施后， 亦可采用全断面开挖施工工艺。我标段平 导Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工。
1)全断面开挖是一次开挖成形的施工工艺， 采用风动凿岩机钻孔，光面爆破。然后根 据围岩情况，初喷临时支护。初期支护则 根据围岩实际情况采用紧跟开挖或滞后一 定距离与开挖面平行作业。
2）开挖过程中，根据开挖揭露围岩情况， 及时调整钻爆参数及施工进尺。根据围岩 破碎情况调整施工程序，保证安全。
3）施工工序：全断面开挖-初期支护-隧道 底部开挖-浇筑仰拱-拱墙二次衬砌
级围岩不得大于70m。
下台阶
上台阶
三台阶法施工工序：
1）施工完超前支护后，弱 爆破开挖①部→施作① 部周边初期支护（初喷 混凝土，铺设钢筋网， 架设钢架，钻设径向锚 杆，复喷至设计厚度）。
⑥ 适用范围：铁路单线、双线隧道Ⅲ～Ⅳ级 围岩地段，Ⅴ级围岩隧道在采用了有效的 预加固措施后亦可采用台阶法施工。
（3）三台阶法
①三台阶法是将隧道分成三部分开挖，
施工时先开挖上台阶，待开挖到一定长度后
再同时开挖中台阶及下台阶，形成上、中、
下三台阶同时并进的施工方法。
②上台阶施作钢拱架时，采用扩大拱脚和锁 脚锚杆（管）等措施，控制围岩和初期支 护变形，必要时施作临时横撑。
③下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度 70%以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短 进尺，分左、右两部错开开挖。初期支护 要紧跟下台阶及时封闭。
④施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题， 下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
4）施工特点：开挖断面与作业空间大，干 扰小；有条件充分使用机械，减少人力； 工序少、便于施工组织与施工管理，改善 劳动条件；开挖一次成形，对围岩扰动少， 有利于围岩稳定。
5）适用范围：Ⅲ级围岩单线隧道、Ⅲ级围 岩双线隧道采取了有效的预加固措施后， 亦可采用全断面开挖施工工艺。我标段平 导Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工。
1)全断面开挖是一次开挖成形的施工工艺， 采用风动凿岩机钻孔，光面爆破。然后根 据围岩情况，初喷临时支护。初期支护则 根据围岩实际情况采用紧跟开挖或滞后一 定距离与开挖面平行作业。
2）开挖过程中，根据开挖揭露围岩情况， 及时调整钻爆参数及施工进尺。根据围岩 破碎情况调整施工程序，保证安全。
3）施工工序：全断面开挖-初期支护-隧道 底部开挖-浇筑仰拱-拱墙二次衬砌
级围岩不得大于70m。
下台阶
上台阶
三台阶法施工工序：
1）施工完超前支护后，弱 爆破开挖①部→施作① 部周边初期支护（初喷 混凝土，铺设钢筋网， 架设钢架，钻设径向锚 杆，复喷至设计厚度）。
隧道工程施工方法PPT课件
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二、斜井的设计 • 1.斜井由井口车场、井身、
井底车场组成。 • 2.斜井长度不宜超过200m,
否则工程造价教高，且运输 的效能下降，因此，在选用 较长斜井方案时，应做经济 技术比较。斜井井口位置不 应设在洪水淹没处。井口段 应修筑衬砌，其它部分视地 质条件及是否作为永久通风 道等条件决定是否修筑永久 衬砌。 • 3。施工期间应作好井口防 排
隧道工程施工方法
26
• 柔性 喷锚支护属于柔性薄性支护，能够和围岩紧粘 在一起共同作用，由于喷锚支护具有一定柔性， 可以和围岩共同产生变形，在围岩中形成一定 范围的非弹性变形区，并能有效控制允许围岩 塑性区有适度的发展，使围岩的自承能力得以 充分发挥。另一方面，喷锚支护在与围岩共同 变形中受到压缩，对围岩产生越来越大的支护 反力，能够抑制围岩产生过大变形，防止围岩 发生松动破坏。
隧道工程施工方法
7
一、平导的适用条件 • 1、长度在3000m以上，不宜采用其他辅助 坑道； • 2、有大量地下水或瓦斯。 二、平导作用 • 1、超前掘进，可以进行地质勘察 ； 地质勘察 • 2、增加正洞工作面，加快施工速度 。 • 3、铁路线路有Ⅱ线计划时，可以增加Ⅱ线 施工速度。 • 4、通风效果好，构成巷道式通风系统 ； • 5、有利于排水、主要的运输巷道 。
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新奥法施工特点
• 1 及时性
• 新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以 最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此可以利 用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变 形发展，阻止围岩进入松动的状态，在必要的 情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的 早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和 有效性。
隧道工程施工方法
隧道工程施工方法
3
隧道施工方法 PPT课件
管棚施工采取分区间隔施工，先钻孔施工奇数空位管棚，待注浆完成后再施工 偶数空位管棚，以便检查奇数空位注浆效果。 管棚注浆压力：初压0.5～1.0Mpa、终压2MPa； 注浆顺序为：洗孔后在钢管内放入由三pp根t课Φ件22钢筋制成的钢筋笼，然后用M30号水
Z4132 V-0.6/8
YT28 ZX7-400DL BX1-500
LCK-100 防冻G15
LG280 I级
WGJ系列 JZC-400 KG920B型
LG50 GQ40 PC71 4-10（12）型 300mm
ppt课高件速轴流风机
单位
台 台 辆 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 辆 台 台 台 台 台 台
隧道开挖采用“光面爆破”或“预裂爆破”，以最大限度保护周边岩体的完整 性，控制超欠挖。隧道超前支护采用大管棚、超前小导管，初期支护按照设计图纸 采用喷射混凝土、钢拱架、钢筋网及锚杆，喷砼施工采用湿喷工艺。进出口先期采 用压入式通风，后期采用巷道式通风。ppt课件
一、开挖与支护
1.4 洞口与明洞工程
本隧道地质情况复杂，隧道围岩为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级，对应的衬砌结构设计类型为 SF5a、SF5b、SF4a、SF3a型围岩衬砌。明洞段，根据地形、地质情况采用明开挖 方式。分离式隧道洞口土质或易坍塌的软弱围岩地段采用上下台阶留核心土法开挖。 正常分离式隧道洞身段的Ⅳ、Ⅴ级围岩按上下台阶法开挖，Ⅲ级围岩按全断面法开 挖。
ppt课件
一、开挖与支护
1.4 洞口与明洞工程
（2）管棚施工
超前大管棚布置断面图
① 钢花管制作
钢花管用每节3m、6m、9m长，壁厚6mm的Φ108无缝钢管，钢管上按梅花形间距
15cm钻 12mm的小孔，钢管接头采用外车丝对接，两接头各接150mm的外丝，
Z4132 V-0.6/8
YT28 ZX7-400DL BX1-500
LCK-100 防冻G15
LG280 I级
WGJ系列 JZC-400 KG920B型
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单位
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隧道开挖采用“光面爆破”或“预裂爆破”，以最大限度保护周边岩体的完整 性，控制超欠挖。隧道超前支护采用大管棚、超前小导管，初期支护按照设计图纸 采用喷射混凝土、钢拱架、钢筋网及锚杆，喷砼施工采用湿喷工艺。进出口先期采 用压入式通风，后期采用巷道式通风。ppt课件
一、开挖与支护
1.4 洞口与明洞工程
本隧道地质情况复杂，隧道围岩为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级，对应的衬砌结构设计类型为 SF5a、SF5b、SF4a、SF3a型围岩衬砌。明洞段，根据地形、地质情况采用明开挖 方式。分离式隧道洞口土质或易坍塌的软弱围岩地段采用上下台阶留核心土法开挖。 正常分离式隧道洞身段的Ⅳ、Ⅴ级围岩按上下台阶法开挖，Ⅲ级围岩按全断面法开 挖。
ppt课件
一、开挖与支护
1.4 洞口与明洞工程
（2）管棚施工
超前大管棚布置断面图
① 钢花管制作
钢花管用每节3m、6m、9m长，壁厚6mm的Φ108无缝钢管，钢管上按梅花形间距
15cm钻 12mm的小孔，钢管接头采用外车丝对接，两接头各接150mm的外丝，
隧道洞身开挖施工工艺
隧道洞身开挖施工工艺Ⅳ级围岩段及Ⅳ、Ⅴ级围岩人行通道、车行通道采用台阶法开挖、Ⅳ级围岩较差段、Ⅳ级围岩紧急停车带及Ⅴ级围岩采用预留核心土法开挖、Ⅴ级围岩紧急停车带采用单侧壁导坑法开挖。
1、预留核心土法开挖（示意图如下）施工顺序：1.上台阶环形开挖Ⅱ.上台阶初期支护3.上台阶核心图开挖4.左下台阶开挖Ⅴ.左下台阶初期支护 6.右下台阶开挖Ⅶ.右下台阶初期支护 8.仰拱开挖Ⅸ.仰拱初期支护（如有）Ⅹ.仰拱二次衬砌Ⅺ拱墙二次衬砌开挖前应先施作超前支护，上台阶每循环开挖进尺Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距，Ⅴ级围岩不得大于1榀钢架间距；下台阶每循环进尺不得大于2榀钢架间距。
隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环。
核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射砼强度达到设计强度的70%后开挖。
围岩较差时应增设临时仰拱，临时仰拱宜设为弧形，各部施工应步步成环。
2、台阶法开挖（示意图如下）台阶法施工顺序：1.上台阶开挖Ⅱ.上台阶初期支护3.下台阶开挖Ⅳ.左下台阶开挖5. 仰拱开挖Ⅵ. 仰拱二次衬砌（如有）Ⅶ.拱墙二次衬砌隧道进口段洞身多为Ⅳ、Ⅴ级围岩，结构破碎，自稳能力差。
施工前应加强超前地质预报，开挖时必须先按设计施做超前预支护，然后采用台阶法开挖，上台阶高度为6.4m，下台阶高度为1.9m（主洞）。
3、单侧壁导坑法开挖（示意图如下）开挖前应先施作超前支护，各分部宜采用机械开挖，周边轮廓应圆顺，避免应力集中。
开挖循环进尺不得大于初期支护钢架设计间距。
隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，应在先开挖侧喷射砼强度达到设计要求后再进行另一侧开挖。
临时支护的拆除应在初期支护封闭成环并通过监控量测确认稳定后进行，一次拆除长度不应超过15m，拆除过程中应加强监控量测。
小导管采用φ42×4mm的无缝钢管，长度4.5m，小导管的前端做成约10cm长的圆锥状，距后端30cm内不开孔，剩余部分按10cm梅花型布设直径8mm的溢浆孔。
隧道开挖施工技术讲义(图文丰富、158页)
C 激光破岩 从20世纪60年代开始，许多国家开展了利用激光破岩 的研究工作。激光破岩的主要原理是借助于激光的热力作 用使岩石破碎。在掘进硬岩隧道时，用激光切割器比用机 械法在经济上具有优越性。 D 微波破岩 日本铁道研究所利用感应加热的方法，开展了微波破 岩的试验研究工作。该装置的频率为915±25Hz，波长约 为30cm，最大功率为60kW。研究表明，微波功率越大， 破碎效果越好。
水射流辅助机械切削破碎岩石的优点 在于：水射流切槽可增加岩石自由面，从 而减少机械切割力，加大切深，提高破岩 速度，提高破岩效率，并能冷却刀具，降 低切削温度，减少刀具磨损和脆性破坏的 可能性，延长刀具使用寿命，防止磨擦发 火，控制粉尘和减少噪音。
B 热―机碎岩 热―机碎岩是近几年发展起来的一种新型的复合
第五章 隧道开挖施工
施工方案与开挖方法 凿岩爆破 装岩与运输 洞室通风
施工方案与开挖方法
施工方案
一次成巷方案 多次成巷方案
开挖方法
洞室常用开挖方法 选择开挖方法考虑的因素
施工方案
根据开挖、支护及安装等施工方案可以 分为两类： 1、一次成巷方案 2、多次成巷方案
一次成巷方案
定义：一次成巷的施工方案，要求在单 位时间内完成开挖、永久支护、安装铺 设等项工程，达到设计规定的成巷要求， 使隧道尽快投产。 (一次成巷实际是多工序平行作业的施 工方案)
台阶开挖法
正台阶开挖法 反台阶开挖法
采用正台阶法开挖时， 将洞室断面分成两部 分，先掘上部断面使 上部超前而出现台阶。
采用反台阶法开挖 时，将洞室断面分 成两部分，先掘下 部断面使下部超前
而出现反台阶。
台阶开挖法
正反台阶法对比： 优点： ① 正台阶法：不需为上部工作
隧道施工步骤图解ppt课件
防水毯
二衬钢筋
模板支撑
6
下图为已施工 完成的竖井二衬
上图为二衬钢筋绑扎前
铺设防水土工布 可编辑课件PPT
7
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8
北京地质分布
1、以第四纪冲积、洪积为主 ，多为左 图所示的细砂土，黄色，稍湿，松～中 密，颗粒不均；夹有粘土和砂卵石层；
2、左上图主要为粉细砂层，左下图主要 为粘土层，右下图主要为砂卵石层。开 挖难度依次加强，但粘土的土体稳定性 最好，不易塌方。
焊接；
3、打设注浆小导 管；
4 、喷射混凝土。
左图为格栅安装后 现场监理检查验收
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4
第四步 安装钢爬梯
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注浆 小导管
5
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第五步 竖井二衬施工
1、铺设防水材料 2、绑扎钢筋 3、架设模板支撑 4、浇筑混凝土 5、拆除模板 6、养护 （冬天应盖草袋保 暖，夏天应浇水）
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9
第六步
破除通道马头 门，施作通道
初期支护
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10
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通道初支 施工步序
1、架立钢筋网片 和钢筋格栅； 2、纵向连接钢筋 焊接； 3、打设注浆小导 管； 4 、喷射混凝土。
钢筋网片
钢筋格栅
纵向连接筋
超前小导管
11
下图为掌子面加固注浆
上图为配制水玻璃浆液
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12
左图为已施工 完毕的横通道
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13
右图为现场 脚手架搭设
钻机移位
左图为现场 管棚施工
第七步
施工区间正线 大管棚：
二衬钢筋
模板支撑
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下图为已施工 完成的竖井二衬
上图为二衬钢筋绑扎前
铺设防水土工布 可编辑课件PPT
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北京地质分布
1、以第四纪冲积、洪积为主 ，多为左 图所示的细砂土，黄色，稍湿，松～中 密，颗粒不均；夹有粘土和砂卵石层；
2、左上图主要为粉细砂层，左下图主要 为粘土层，右下图主要为砂卵石层。开 挖难度依次加强，但粘土的土体稳定性 最好，不易塌方。
焊接；
3、打设注浆小导 管；
4 、喷射混凝土。
左图为格栅安装后 现场监理检查验收
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第四步 安装钢爬梯
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注浆 小导管
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第五步 竖井二衬施工
1、铺设防水材料 2、绑扎钢筋 3、架设模板支撑 4、浇筑混凝土 5、拆除模板 6、养护 （冬天应盖草袋保 暖，夏天应浇水）
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第六步
破除通道马头 门，施作通道
初期支护
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通道初支 施工步序
1、架立钢筋网片 和钢筋格栅； 2、纵向连接钢筋 焊接； 3、打设注浆小导 管； 4 、喷射混凝土。
钢筋网片
钢筋格栅
纵向连接筋
超前小导管
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下图为掌子面加固注浆
上图为配制水玻璃浆液
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左图为已施工 完毕的横通道
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右图为现场 脚手架搭设
钻机移位
左图为现场 管棚施工
第七步
施工区间正线 大管棚：
隧道施工方法—全断面开挖工法(隧道施工课件)
1．隧道修建方法分类与简况
1.2 暗挖法修建简况
TBM隧道：起步较晚，但发展迅猛。自1952年美国 罗宾斯公司生产第1台TBM起，采用TBM施工的隧道的累计 总长度已超过4000km 目前世界上每年开挖的隧道中，有 30%—40%是由掘进机完成的。开挖断面直径最大的达到 11.81m(瑞士Mt.Russein道路隧道，1990—1992年)。
资源配置 ：
根据工期、计划进度，合理配置相应的施工机械设备、劳动力 和主要材料供应，以及供电、供水系统。
安排施工准备工作 ：
编制施工总平面布置图：
内容包括校对设计文件、测量标桩复测、施工场地和弃渣场地布
置、安排交通运输路线、组织风、水、电线路敷设、生产和生活设施安 排、搞好现场及洞口排水系统以及环保安排等。
（3）超前锚杆，孔内注浆：常用自进式锚杆（钻、锚、 注一体化），中空注浆锚杆（先风枪钻孔，再插管注浆）， 拱部不宜采用不能保证注浆质量的砂挖控制
图 5.3—1
铁路隧道施工设计把允许超挖值计算在工程量清单内是合理的 （公路不计是有问题的）
5．隧道开挖
5.3 超欠挖控制
规定有允许超挖的理由：如图 5.3—2
h = L×Sinθ 式中：h—炮眼底台阶高度（m）L—炮眼深度（m） θ—风枪施钻外插角（度）（不可避免的）平均超挖高度为1/2h。 从上式可看出，炮孔越深，h越大，超挖越多。
5．隧道开挖
5.3 超欠挖控制
超欠挖统计 ：根据近百座隧道的调查统计，平均超挖值为 38.7cm，超出允许超挖值（按15cm计）23.7cm，相当每延米铁 路单线隧道多开挖4.03m3，铁路双线隧道多开挖6.40m3，折合 资金（开挖90元/m3＋喷砼310元/m3）分别为1612元和2560元。
隧道开挖工艺工法
定和隧道施工安全要求时，可在CD工法的基础上对各分部加设临时仰拱 ，将原 CD工法先开挖中壁一侧改为两侧交叉开挖、步步封闭成环而改进发展的一种工 法。
• CRD工法最大的特点是将大断面施工化成小断面施工，各个局部封闭成环的时间 段，控制早期围岩变形，每个步序受力体系完整。施工大量实例资料的统计结果 表明，CRD工法比CD工法减少地表下沉50%。但CRD工法施工工序复杂、隔墙 拆除困难、成本高、进度较慢。
侧壁导坑法
• 2、中隔墙法 • 中隔墙法也称CD功法 • （center Diaphragm),是一 • 台阶法为基础，将隧道断面 • 从中间分成左右部分，使上下 • 台阶左右各分成2或多部分， • 每一部分开挖并支护厚形成 • 独立的闭合单元。
侧壁导坑法
• 中隔墙法
• 中隔墙也称CD工法（工序图）
• （2）每一台阶开挖完成后，及时喷射4cm厚微纤维混凝土对围岩进行封闭，设 立型钢钢架及锁脚锚杆，施作系统锚杆，最后铺设钢筋网，分层复喷微纤维混凝 土到设计厚度，必要时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。
台阶法施工
• 2、岩石隧道弧形导坑预留核心土法
• 施工工序
台阶法施工
• 隧道弧形导坑预留核心土法施工工序
二、全断面法
• 全断面开挖法事指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次 初期支护到位的隧道开挖方法。
• 全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提 高施工速度，且工序少，施工操作比较简单，便于施工组织和管理，较 分部开挖法减少了爆破震动次数。但由于开挖面积较大，围岩相对稳定 性降低，且每个循环工作量较大，每次身炮孔爆破引起的震动较大，因 此要求具有较强的开挖、出砟能力和相应的支护能力。
• CRD工法最大的特点是将大断面施工化成小断面施工，各个局部封闭成环的时间 段，控制早期围岩变形，每个步序受力体系完整。施工大量实例资料的统计结果 表明，CRD工法比CD工法减少地表下沉50%。但CRD工法施工工序复杂、隔墙 拆除困难、成本高、进度较慢。
侧壁导坑法
• 2、中隔墙法 • 中隔墙法也称CD功法 • （center Diaphragm),是一 • 台阶法为基础，将隧道断面 • 从中间分成左右部分，使上下 • 台阶左右各分成2或多部分， • 每一部分开挖并支护厚形成 • 独立的闭合单元。
侧壁导坑法
• 中隔墙法
• 中隔墙也称CD工法（工序图）
• （2）每一台阶开挖完成后，及时喷射4cm厚微纤维混凝土对围岩进行封闭，设 立型钢钢架及锁脚锚杆，施作系统锚杆，最后铺设钢筋网，分层复喷微纤维混凝 土到设计厚度，必要时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。
台阶法施工
• 2、岩石隧道弧形导坑预留核心土法
• 施工工序
台阶法施工
• 隧道弧形导坑预留核心土法施工工序
二、全断面法
• 全断面开挖法事指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次 初期支护到位的隧道开挖方法。
• 全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提 高施工速度，且工序少，施工操作比较简单，便于施工组织和管理，较 分部开挖法减少了爆破震动次数。但由于开挖面积较大，围岩相对稳定 性降低，且每个循环工作量较大，每次身炮孔爆破引起的震动较大，因 此要求具有较强的开挖、出砟能力和相应的支护能力。
铁路隧道开挖工法
（3）下部施工时应采取措施，减少对上部 围岩、支护的扰动。
台阶法示意图及照片
3~5 m
两台阶法施工立体图示
三台阶法施工照片
• 注意问题：检查发现上台阶拱架节点大量悬空，安 全隐患大。
3、环形开挖预留核心土法 先开挖上部弧形导坑，预留核 心土平台，再开挖下部两侧边墙、 中部核心土。一般适用在Ⅳ～Ⅴ级 掌子面直立性较差的围岩。
施工要点： （1）后一侧开挖形成全断面时，
及时完成全断面初期支护闭合。 （2）根据监控量测信息，初期支
护稳定后拆除中隔壁临时支护，一次拆 除长度不宜超过15m。
（3）临时支护拆除后及时施做仰 拱和二次衬砌。
中隔壁法（CD法）
中隔壁法开挖方式
中隔壁法（CD法）
①
⑤ ⑥
④
②
③
3~5 m 3~5 m
右下：交叉中隔壁法施工
7、双侧壁导坑法 （眼镜工法）
先开挖两侧导坑，再开挖中部， 一般适用于Ⅴ～Ⅵ级围岩的大断面。 围岩自稳性极差、浅埋、洞口、下 穿建构筑物等。
施工要点： （1）侧壁导坑形状应近似椭圆
形，导坑断面宽度一般为整个断面的 1/3。
（2）两侧壁导坑超前中部10～ 20m，中部采用台阶法开挖，保持平 行作业。
台车钻眼施工 小导洞超前施工
自制台架施工
2、台阶法 隧道分两次或三次开挖，台阶 间控制一定距离，上下平行作业， 一般用在Ⅳ～Ⅴ级围岩。
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、断面大小和施工机械 设备情况确定。
（2）上台阶施作钢拱架，必要时采用扩大 拱脚、锁脚锚杆（管）等措施，控制围岩和初 期支护变形；下台阶施工时应保证初期支护钢 架整体顺接平直，螺栓连接牢固，钢拱架必须 落在实处，严禁悬空或落在虚碴上。
台阶法示意图及照片
3~5 m
两台阶法施工立体图示
三台阶法施工照片
• 注意问题：检查发现上台阶拱架节点大量悬空，安 全隐患大。
3、环形开挖预留核心土法 先开挖上部弧形导坑，预留核 心土平台，再开挖下部两侧边墙、 中部核心土。一般适用在Ⅳ～Ⅴ级 掌子面直立性较差的围岩。
施工要点： （1）后一侧开挖形成全断面时，
及时完成全断面初期支护闭合。 （2）根据监控量测信息，初期支
护稳定后拆除中隔壁临时支护，一次拆 除长度不宜超过15m。
（3）临时支护拆除后及时施做仰 拱和二次衬砌。
中隔壁法（CD法）
中隔壁法开挖方式
中隔壁法（CD法）
①
⑤ ⑥
④
②
③
3~5 m 3~5 m
右下：交叉中隔壁法施工
7、双侧壁导坑法 （眼镜工法）
先开挖两侧导坑，再开挖中部， 一般适用于Ⅴ～Ⅵ级围岩的大断面。 围岩自稳性极差、浅埋、洞口、下 穿建构筑物等。
施工要点： （1）侧壁导坑形状应近似椭圆
形，导坑断面宽度一般为整个断面的 1/3。
（2）两侧壁导坑超前中部10～ 20m，中部采用台阶法开挖，保持平 行作业。
台车钻眼施工 小导洞超前施工
自制台架施工
2、台阶法 隧道分两次或三次开挖，台阶 间控制一定距离，上下平行作业， 一般用在Ⅳ～Ⅴ级围岩。
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、断面大小和施工机械 设备情况确定。
（2）上台阶施作钢拱架，必要时采用扩大 拱脚、锁脚锚杆（管）等措施，控制围岩和初 期支护变形；下台阶施工时应保证初期支护钢 架整体顺接平直，螺栓连接牢固，钢拱架必须 落在实处，严禁悬空或落在虚碴上。
隧道施工培训PPT幻灯片
⑤
3~5 m
3~5 m
⑥
3~5 m
3~5 m
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二 隧道开挖方法 开挖方法—双侧壁导坑法
该工法是先开挖隧道两侧导坑，及时施作导坑四周初期支护 及临时支护，然后再根据地质条件、断面大小，对剩余部分 采用二部或三部开挖的方法
17
三 初期支护
初期支护主要包含： 1. 湿喷混凝土 2. 锚杆支护 3. 钢筋网 4. 钢拱架 5. 超前小导管/管棚
道塌方的前提。2、通过合理的选择各种参数严格控制装药量，合理的
炮眼布置、爆破器材，利用围岩的抗拉强度远小于抗压强度这一特征，
在隧道周边实行“密眼小爆破”的技术，使隧道周边形成规则的轮廓线
，并尽可能使轮廓线以外的岩石少受扰动，保持围岩的自身强度。3、
良好的初期支护和超前预支护是预防塌方的有效手段。4、监控量测是
15
二 隧道开挖方法
④隧道施工安全意识淡薄，防塌意识不强。
开挖方法—交叉中隔壁法（CRD法） 2、初期支护局部侵限未检测到，发现有侵限情况后未及时处理。
另外，台阶开挖会增加对围岩的扰动次数。
该作业台架便于不同断面的隧道作业， 既方便又安全。
引 遇到地下暗河或溶洞有水流时，宜排不宜堵。
该工法是将大断面隧道上、下、左、右分块开挖，并施作初 措施：严格按照设计要求进行安装。
三 洞口坍塌 ②爆破施工作业不合理，光面爆破效果差。
措施：检查现场检查，术，强化现场文明施工及标准化工地建设，给隧道施工提供一个良好的施工环境。 运用较多的锚杆主要包含砂浆锚杆、中空注浆锚杆和自进式锚杆三种形式
四 开挖 1、安装环向、纵向排水盲管土工布包裹严密，安装牢固，线形按顺坡方向顺直。
2、通过合理的选择各种参数严格控制装药量，合理的炮①眼布置、爆破器材，利用围岩的抗拉强度远小于抗压强度这一特征，在隧道周 边实行“密眼小爆破”的技术，使隧道周边形成规则的轮廓线，并尽可能使轮廓线以外的岩石少受扰动，保持围岩的自身强度。
隧道施工开挖方法ppt课件
各工作面每循环进尺为1榀拱架的距离。 3.后一侧开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。 4.中隔壁设置为弧形临时支护，隧道左右开挖面初期支护连接
平顺，确保钢架连接状态良好。 5.根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除中隔壁临时支护，
一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。 临时支护拆 除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。
1.根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长 度一般为3～5m（或5～7m），且不宜超过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，上台阶高度宜为2.5m。台阶过长或过短皆不利。
2.上台阶施作钢拱架（若有）时，采用扩大拱脚和锁脚 锚杆（管）等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作 临时仰拱。
4
监控要点：
3.下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开 挖，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时上下台阶分左、右 两部错开开挖，并及时施做初期支护。
4.施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工 应减少对上部围岩、支护的扰动。
5.下台阶施工时要保证初支钢架（若有）整体顺接平直， 螺栓连接牢靠。
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中隔壁法（CD法）
中隔壁法开挖方式
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交叉中隔壁法（CRD法）
①
③ ②
④
3~5 m
3~5 m
⑤
3~5 m
3~5 m
⑥
3~5 m
3~5 m
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双侧壁导坑法
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监控要点：
中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法 监控要点：
施工方案，设备配套及使用，每部开挖长度、步序间距， 循环进尺，初支和临时支护设置情况、锁脚锚杆（管）设置 情况，每部支护封闭时间，临时支护每次拆除长度和时间， 二衬跟进情况。
平顺，确保钢架连接状态良好。 5.根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除中隔壁临时支护，
一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。 临时支护拆 除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。
1.根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长 度一般为3～5m（或5～7m），且不宜超过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，上台阶高度宜为2.5m。台阶过长或过短皆不利。
2.上台阶施作钢拱架（若有）时，采用扩大拱脚和锁脚 锚杆（管）等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作 临时仰拱。
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监控要点：
3.下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开 挖，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时上下台阶分左、右 两部错开开挖，并及时施做初期支护。
4.施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工 应减少对上部围岩、支护的扰动。
5.下台阶施工时要保证初支钢架（若有）整体顺接平直， 螺栓连接牢靠。
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中隔壁法（CD法）
中隔壁法开挖方式
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交叉中隔壁法（CRD法）
①
③ ②
④
3~5 m
3~5 m
⑤
3~5 m
3~5 m
⑥
3~5 m
3~5 m
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双侧壁导坑法
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监控要点：
中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法 监控要点：
施工方案，设备配套及使用，每部开挖长度、步序间距， 循环进尺，初支和临时支护设置情况、锁脚锚杆（管）设置 情况，每部支护封闭时间，临时支护每次拆除长度和时间， 二衬跟进情况。