公路隧道施工方法 PPT
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隧道施工方法(课件)
勘察报告的编制
学习如何编制详细的勘察报告，以便为隧道施工过程提供必要的信息。
隧道开挖
土方开挖方法
探索不同的土方开挖方法， 包括爆破、挖掘机械等。
岩石开挖方法
了解从岩石中开挖隧道时常 用的方法，如钻孔爆破、掘 进机等。
开挖机械的选择和 使用
仔细考虑开挖机械的选择和 使用，以确保施工பைடு நூலகம்高效性 和安全性。
通风设备的维护和 管理
介绍通风设备的日常维护和 管理，以确保其正常运行。
现代隧道施工技术
地下连续墙施工技术
探索地下连续墙施工技术，以 提高隧道施工的效率和质量。
土钉墙施工技术
了解土钉墙施工技术的原理和 应用，以提高隧道的稳定性。
预制隧道局部施工技术
研究预制隧道局部施工技术， 以加快整个隧道工程的进展。
3 现场安全事故的处
理
强调安全生产意识的重
施，以降低事故风险。
讨论如何应对现场安全
要性，并提供相应的教
事故，以保障工人的生
育和培训。
命安全。
隧道通风
通风系统的选择和 设计
研究选择和设计隧道通风系 统的关键因素，以确保施工 人员的安全和舒适。
流体力学原理介绍
了解通风系统所依据的流体 力学原理，以优化隧道的通 风效果。
支护体系
支护目的和分类
了解支护的基本目的和不同 类型的支护体系，以确保隧 道的稳定性。
桥架支护
研究桥架支护的原理和应用， 以提高隧道施工的效率和安 全性。
钢筋混凝土支护
探索钢筋混凝土支护的优势 和施工技术，以确保隧道的 耐久性。
现场安全管理
1 安全生产意识的教
育
2 现场安全措施
介绍现场常用的安全措
学习如何编制详细的勘察报告，以便为隧道施工过程提供必要的信息。
隧道开挖
土方开挖方法
探索不同的土方开挖方法， 包括爆破、挖掘机械等。
岩石开挖方法
了解从岩石中开挖隧道时常 用的方法，如钻孔爆破、掘 进机等。
开挖机械的选择和 使用
仔细考虑开挖机械的选择和 使用，以确保施工பைடு நூலகம்高效性 和安全性。
通风设备的维护和 管理
介绍通风设备的日常维护和 管理，以确保其正常运行。
现代隧道施工技术
地下连续墙施工技术
探索地下连续墙施工技术，以 提高隧道施工的效率和质量。
土钉墙施工技术
了解土钉墙施工技术的原理和 应用，以提高隧道的稳定性。
预制隧道局部施工技术
研究预制隧道局部施工技术， 以加快整个隧道工程的进展。
3 现场安全事故的处
理
强调安全生产意识的重
施，以降低事故风险。
讨论如何应对现场安全
要性，并提供相应的教
事故，以保障工人的生
育和培训。
命安全。
隧道通风
通风系统的选择和 设计
研究选择和设计隧道通风系 统的关键因素，以确保施工 人员的安全和舒适。
流体力学原理介绍
了解通风系统所依据的流体 力学原理，以优化隧道的通 风效果。
支护体系
支护目的和分类
了解支护的基本目的和不同 类型的支护体系，以确保隧 道的稳定性。
桥架支护
研究桥架支护的原理和应用， 以提高隧道施工的效率和安 全性。
钢筋混凝土支护
探索钢筋混凝土支护的优势 和施工技术，以确保隧道的 耐久性。
现场安全管理
1 安全生产意识的教
育
2 现场安全措施
介绍现场常用的安全措
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
.
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
.
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。
《公路隧道施工》课件
隧道施工特点
工程量大、施工环境复杂、技术 要求高、安全风险大等。
隧道施工的重要性
01
02
03
促进地区经济发展
隧道建设可以改善地区交 通条件，促进物流和旅游 业发展，提高地区经济水 平。
提高交通效率
隧道可以缩短交通距离， 提高运输效率，缓解交通 拥堵问题。
保障国家安全
在军事领域，隧道建设可 以保障国家战略通道的安 全，提高国防能力。
在隧道内使用模板、支架等设施 ，浇筑混凝土形成衬砌。
喷锚衬砌
通过喷射混凝土和锚杆加固地层 ，形成隧道衬砌。
辅助施工方法
地层加固
通过注浆、搅拌桩等施工方法对隧道周围地层进 行加固，提高隧道施工安全性。
超前支护
在隧道开挖前，对掌子面进行超前支护，防止围 岩坍塌。
监控量测
对隧道施工过程中的围岩、支护结构等进行监测 和量测，及时掌握施工安全状况。
盾构法施工
采用盾构机进行隧道挖掘，具有施工 速度快、对周围环境影响小等优点。
隧道施工机械自动化技术
利用自动化设备进行隧道挖掘、喷射 混凝土等作业，提高施工效率和质量 。
隧道施工监控技术
采用传感器、摄像头等设备对隧道施 工过程进行实时监测和记录，及时发 现和处理施工中的问题。
发展趋势分析
绿色施工
强调隧道施工过程中的环境保 护和资源节约，降低能耗和排
问题2
隧道内涌水严重。
03
解决方案
04 设置排水沟和集水井，采用水
泵排水，加强隧道防水层施工 。
问题3
05 隧道施工对周边环境影响较大
。
解决方案
06 合理规划施工场地，控制施工
噪音、粉尘和废水的排放，加 强环境保护措施。
工程量大、施工环境复杂、技术 要求高、安全风险大等。
隧道施工的重要性
01
02
03
促进地区经济发展
隧道建设可以改善地区交 通条件，促进物流和旅游 业发展，提高地区经济水 平。
提高交通效率
隧道可以缩短交通距离， 提高运输效率，缓解交通 拥堵问题。
保障国家安全
在军事领域，隧道建设可 以保障国家战略通道的安 全，提高国防能力。
在隧道内使用模板、支架等设施 ，浇筑混凝土形成衬砌。
喷锚衬砌
通过喷射混凝土和锚杆加固地层 ，形成隧道衬砌。
辅助施工方法
地层加固
通过注浆、搅拌桩等施工方法对隧道周围地层进 行加固，提高隧道施工安全性。
超前支护
在隧道开挖前，对掌子面进行超前支护，防止围 岩坍塌。
监控量测
对隧道施工过程中的围岩、支护结构等进行监测 和量测，及时掌握施工安全状况。
盾构法施工
采用盾构机进行隧道挖掘，具有施工 速度快、对周围环境影响小等优点。
隧道施工机械自动化技术
利用自动化设备进行隧道挖掘、喷射 混凝土等作业，提高施工效率和质量 。
隧道施工监控技术
采用传感器、摄像头等设备对隧道施 工过程进行实时监测和记录，及时发 现和处理施工中的问题。
发展趋势分析
绿色施工
强调隧道施工过程中的环境保 护和资源节约，降低能耗和排
问题2
隧道内涌水严重。
03
解决方案
04 设置排水沟和集水井，采用水
泵排水，加强隧道防水层施工 。
问题3
05 隧道施工对周边环境影响较大
。
解决方案
06 合理规划施工场地，控制施工
噪音、粉尘和废水的排放，加 强环境保护措施。
隧道工程施工方法PPT课件
12
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 。
22
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
(完整ppt)隧道施工方法
顶推法：采用顶推设备将预制管段向前推进的隧道施工方法。 特点及适用条件：机械化程度高、安全性好、质量容易控制。 适用于软土中的中小断面的隧道。
第6章 隧道工程施工方法
6.1 隧道工程施工概述 6.2 隧道主要修建方法 6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法 6.4 隧道洞口段及明洞段施工方法 6.5 隧道辅助施工措施 6.6 特殊地质地段隧道施工
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
➢ 隧道洞身钻爆法开挖方法总览 ➢ 分离式隧道常用开挖工法 ➢ 连拱隧道常用开挖工法
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
6.3.1 隧道洞身钻爆法开挖方法总览
Hale Waihona Puke 开挖工法全断面法 分部开挖
台阶法 导洞法
上下台阶法 台阶分部法
下台阶分部法 上台阶分部法
侧壁导洞法 双侧壁导洞法 中导洞法和三导洞法
第6章 隧道工程施工方法
1、掌握隧道工程施工的特点、流程及常见问题 2、了解隧道常用的修建方法 3、掌握钻爆法各种开挖工法及其特点、适用性 4、熟悉隧道进洞施工的常用方法 5、掌握隧道辅助施工措施的概念、作用机理、设 计参数、施工方法及质量控制 6、了解特殊地质隧道施工方法，熟悉一般隧道塌 方的处治方法。
特点及适用条件：可使水下隧道埋深很浅，管段质量容易保障，工艺要求 很高。适用于埋深很浅、流速不大的海底或河底隧道。
6.2 隧道主要修建方法
管段预制 基槽处理
管段浮运 管段拼装 固定覆盖
6.2 隧道主要修建方法
6.2.3 钻爆法施工
A）松弛荷载理论（20世纪20年代） 稳定的岩体有自稳能力，不产生 荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支承。
6.5 隧道辅助施工措施
5) 管棚质量控制要点 先套拱后钻孔 钻孔角度 钢管连接质量
第6章 隧道工程施工方法
6.1 隧道工程施工概述 6.2 隧道主要修建方法 6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法 6.4 隧道洞口段及明洞段施工方法 6.5 隧道辅助施工措施 6.6 特殊地质地段隧道施工
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
➢ 隧道洞身钻爆法开挖方法总览 ➢ 分离式隧道常用开挖工法 ➢ 连拱隧道常用开挖工法
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
6.3.1 隧道洞身钻爆法开挖方法总览
Hale Waihona Puke 开挖工法全断面法 分部开挖
台阶法 导洞法
上下台阶法 台阶分部法
下台阶分部法 上台阶分部法
侧壁导洞法 双侧壁导洞法 中导洞法和三导洞法
第6章 隧道工程施工方法
1、掌握隧道工程施工的特点、流程及常见问题 2、了解隧道常用的修建方法 3、掌握钻爆法各种开挖工法及其特点、适用性 4、熟悉隧道进洞施工的常用方法 5、掌握隧道辅助施工措施的概念、作用机理、设 计参数、施工方法及质量控制 6、了解特殊地质隧道施工方法，熟悉一般隧道塌 方的处治方法。
特点及适用条件：可使水下隧道埋深很浅，管段质量容易保障，工艺要求 很高。适用于埋深很浅、流速不大的海底或河底隧道。
6.2 隧道主要修建方法
管段预制 基槽处理
管段浮运 管段拼装 固定覆盖
6.2 隧道主要修建方法
6.2.3 钻爆法施工
A）松弛荷载理论（20世纪20年代） 稳定的岩体有自稳能力，不产生 荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支承。
6.5 隧道辅助施工措施
5) 管棚质量控制要点 先套拱后钻孔 钻孔角度 钢管连接质量
(完整ppt)隧道施工方法
传统矿山法：以松弛荷载理论为基础，隧道开挖后立即用木、型钢等进 行刚性支撑，开挖一定长度后，撤换临时支撑，立模一次性浇筑整 体式衬砌的施工方法。
B）岩承理论（20世纪50年代） 围岩稳定是因为岩体自身有一定的承载 自稳能力；不稳定的围岩丧失稳定有一个过程，如果在这个过程中 给围岩提供必要的支护，则围岩仍然能够进入稳定状态。
第6章 隧道工程施工方法
1、掌握隧道工程施工的特点、流程及常见问题 2、了解隧道常用的修建方法 3、掌握钻爆法各种开挖工法及其特点、适用性 4、熟悉隧道进洞施工的常用方法 5、掌握隧道辅助施工措施的概念、作用机理、设 计参数、施工方法及质量控制 6、了解特殊地质隧道施工方法，熟悉一般隧道塌 方的处治方法。
侧壁导洞法
特点：显著缩小开挖跨度和高度；初期支护快速临时 封闭成环；工序较复杂。 适用：围岩稳定性较差的大跨度隧道。
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
6.3.2 分离式隧道常用开挖工法
全断面法
特点：工序少、相互干 扰少；作业空间大、便 于大型机械施工；扰动 次数少；施工速度快。
适用：稳定性很好、跨 度不大的隧道。围岩稳 定性差时，应采取预加 固等辅助措施。
上下台阶法
特点：一次开挖高度显著减小，利于稳定；下台阶落底应注 意；初期支护能快速封闭。
第6章 隧道工程施工方法
6.1 隧道工程施工概述 6.2 隧道主要修建方法 6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法 6.4 隧道洞口段及明洞段施工方法 6.5 隧道辅助施工措施 6.6 特殊地质地段隧道施工
6.1 隧道工程施工概述
隧道工程施工的特点 山岭隧道施工的基本流程 山岭隧道施工的常见问题
◆ 围岩结构大变形或坍塌 ◆ 内轮廓不满足要求（侵限） ◆ 结构裂损 ◆ 渗漏水 ◆ 强度不足
B）岩承理论（20世纪50年代） 围岩稳定是因为岩体自身有一定的承载 自稳能力；不稳定的围岩丧失稳定有一个过程，如果在这个过程中 给围岩提供必要的支护，则围岩仍然能够进入稳定状态。
第6章 隧道工程施工方法
1、掌握隧道工程施工的特点、流程及常见问题 2、了解隧道常用的修建方法 3、掌握钻爆法各种开挖工法及其特点、适用性 4、熟悉隧道进洞施工的常用方法 5、掌握隧道辅助施工措施的概念、作用机理、设 计参数、施工方法及质量控制 6、了解特殊地质隧道施工方法，熟悉一般隧道塌 方的处治方法。
侧壁导洞法
特点：显著缩小开挖跨度和高度；初期支护快速临时 封闭成环；工序较复杂。 适用：围岩稳定性较差的大跨度隧道。
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
6.3.2 分离式隧道常用开挖工法
全断面法
特点：工序少、相互干 扰少；作业空间大、便 于大型机械施工；扰动 次数少；施工速度快。
适用：稳定性很好、跨 度不大的隧道。围岩稳 定性差时，应采取预加 固等辅助措施。
上下台阶法
特点：一次开挖高度显著减小，利于稳定；下台阶落底应注 意；初期支护能快速封闭。
第6章 隧道工程施工方法
6.1 隧道工程施工概述 6.2 隧道主要修建方法 6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法 6.4 隧道洞口段及明洞段施工方法 6.5 隧道辅助施工措施 6.6 特殊地质地段隧道施工
6.1 隧道工程施工概述
隧道工程施工的特点 山岭隧道施工的基本流程 山岭隧道施工的常见问题
◆ 围岩结构大变形或坍塌 ◆ 内轮廓不满足要求（侵限） ◆ 结构裂损 ◆ 渗漏水 ◆ 强度不足
公路隧道施工方法55页PPT
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26、我们像Biblioteka 一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
公路隧道施工方法
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
公路隧道施工方法 ppt课件
１、小管棚法
２、大管棚法
３、注浆法
预注浆方式 地面预注浆
洞内工作面预注浆
辅助坑道向隧道正 洞预注浆
适用条件及 施工方法 适用于隧道 埋深<=50m ， 由地面向隧 道洞身垂直 钻孔
适用于洞内 开挖施工，对 围岩钻孔注 浆
适用于隧道 通过不良地 质地段，由辅 助坑道向隧 道正洞钻孔 注浆
４、超前锚杆
未加固时地层位移向量图
有超前锚杆加固时地层位移向量图
５、正面锚杆
未加固时地层位移向量图
有正面锚杆加固时地层位移向量图
６、水平高压旋喷法
７、地表加固法
四、邻近建筑物隧道施工
优缺点
优点： 1、地面作业，施工场地宽阔，工作条件好； 2、可用多台钻机同时作业，注浆工序可在隧道开挖前 完成，加速施工进度； 3、注浆孔定向、定位上较容易。 缺点： 1、注浆成本受隧道埋深控制，深度大，不经济； 2、 必须有较好的止浆设备。 优点： 1、洞内作业，不受隧道埋深限制； 2、注浆钻孔可视围岩变化相应调整，注浆效果好； 缺点： 1、注浆与开挖作业交替进行，增加施工工期； 2、注浆工作面狭小，与开挖工序有干扰。 优点： 1、可避免注浆与开挖施工的干扰； 2、注浆加固效果好，利于开挖施工； 缺点： 1、辅助坑道内须开挖注浆洞室，增加工程费； 2、在不良地质地段的注浆洞室需支护。
环形开挖法
CD法
CRD法
双侧壁法
隧道开挖方法选择
施工条件
围岩条件
道断面积
经济
环境条件
三、辅助工法
由此可见，隧道开挖的安全性与下列条件有 关： １、隧道开挖进尺（自稳时间）。 ２、隧道一次开挖宽度。
当隧道在最小的开挖宽度和最小的开挖进尺 情况下不能维持自稳时，就需要增加辅助措施。
隧道工程第6章隧道施工方法PPT培训课件
第六章隧道施工方法第一节隧道施工方法概述第二节主要开挖方法第三节新奥法的基本概念1．隧道工程施工隧道工程施工是指按照规定的使用目的、规定的设计要求、规定的技术标准，使用适当的人员、资金、机械、材料，运用适当的施工方法、施工技术和施工管理，在指定的地层中修建隧道及地下洞室建筑物的建筑活动。
隧道施工过程通常包括：在地层中挖出土石，形成符合设计断面的坑道，进行必要的支护和衬砌，控制坑道围岩变形，保证隧道施工安全和长期安全使用。
2．隧道施工方法隧道施工方法是开挖和支护等工序的组合*隧道施工方法主要研究在不同地下建筑环境条件下，修建不同建筑形式的隧道时，对建造过程的施工工序的划分、作业程序的设计、施工技术的选择，以及对人员、材料、机械、资金的综合调配与应用。
*在隧道施工中最重要的是选择合理的施工方法。
常用的施工方法有：传统矿山法（日本称为背板法）、新奥法(NATM）、明挖法、盖挖法、盾构法（Shield）、掘进机法、沉埋法。
混凝土衬砌模板台车盾构法施工技术：插刀盾构法；土压平衡盾构法；泥水盾构法；复合式盾构法；顶管法。
2007年7月26日，在南京地铁二号线汉中门工地，工人们在顺利出洞的盾构机旁挥舞旗帜。
辽宁省大伙房水库输水工程全断面隧道掘进机西康铁路秦岭隧道Ⅰ线(左线)隧道使用2台8.8米敞开式掘进机（TBM）由隧道两端相向施工。
图6-2 全断面开挖法（一）全断面法施工的顺序隧道掘进正规循环作业横道图一般是将设隧道断面较大的条件下，台阶法上断面开挖台阶法上断面开挖台阶法上断面开挖台阶法上断面开挖或大于5倍洞跨。
1、长台阶法的作业顺序A、上半断面开挖：①用两臂钻孔台车钻眼、装药爆破，地层较软时亦可用挖掘机开挖。
②安设锚杆和钢筋网，必要时加设钢支撑、喷射混凝土。
③用推铲机将石碴推运到台阶下，再由装载机装入车内运至洞外。
④根据支护结构形成闭合断面的时间要求，必要时在开挖上半断面后，可建筑临时底拱，形成上半断面的临时闭合结构，然后在开挖下半断面时再将临时底拱挖掉。
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公路隧道施工方法
一、隧道常用的施工方法
毛洞稳定性 施工阶段稳定性 运营阶段稳定性
对于钻爆法，施工方法一般关注两大问题： 1、开挖方法。 2、预加固措施。
二、开挖方法
开挖方法
台阶法
全断面开挖法 断面分部开挖法
长短 台台 阶阶 法法
超 短 台 阶 法
环 形C 开D 挖法 法
C R D 法
双 侧 导 坑 法
适用性
问题点
.适用性最广，实例也 .搭接插板挡土锚杆
多，但有时与化学药剂 会产生周期性影响
灌注法结合使用
.施工角度大，超挖
.原则上须全面粘结型 量多，故须想办法在
H 型钢的梁腹开孔，
以缩小架设角度
.用于 1，5 种施工法难 .喷混凝土会产生周
于采用的场合，多与其 期性影响
它施工法结合使用
.用于 1，5 种施工法难 .材质及长度，有必 于采用的场合，可有效 要 考 虑 锚 杆 施 工 的 地阻止围岩的膨胀、挤 周期性影响和开挖 出现象发生
喷混凝土施工
法
3、正面锚杆 开 挖
在开挖面面 的
打设锚杆，以 稳定
增强抗剪强度
的方法
4、化学药剂灌 顶 端
注法
开挖
向开挖面面 的
灌 注 化 学 药 稳定
剂，以增强围
岩强度的固结
度的方法
5、斜向锚杆施 开 挖
工
面的
与 弧 形 导 稳定
坑结合使用，
以提高开挖面
稳定的施工法
稳定掌子面和拱部的辅助工法
概念图
墙角 8.8 6.0 32 墙角 8.8 6.0 32
仰拱 6.0 0 100 仰拱 6.0 0 100
表 1-4 有无仰拱 无 有 减小（%）
表 1-5 有无仰拱 无 有 减小（%）
洞周位移(cm)
拱顶
边墙
2.867
0.208
1.290
0.156
55
25
二次衬砌安全系数
拱顶
边墙
2.73
2.58
4.06
洞室稳定性降低
不方便 一般
较好
三、辅助工法
表 2-1
隧道自稳时间
项目
ⅥⅤ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅰ-Ⅱ
无支护隧道长度(m) 1
2.5 5
8
15
平均自稳时间
30min 10h 7d
6 个月 10 年
岩体的粘结力（Mpa） <0.1 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 >=0.4
岩体的内摩擦角（0） <15 15-25 25-35 35-45 45
3.512
0.66
边墙
位移(cm) 比例
6.022
1.0
3.797
0.63
3.31
0.55仰拱位源自(cm) 比例9.4061.0
14.306 1.52
10.339 1.1
隧道开挖方法选择
施工条件
围岩条件
工期
影响开挖 方法的因素
埋深
隧道断面积
经济
环境条件
条件 隧道断面 围岩条件
表 1-7
开挖方法基本条件比较
5.5 21.43 29.18 16.75 44.60 13.13
5.0 28.57 24.46 30.21 38.82 24.39
4.0 42.86 11.38 67.53 23.30 54.62
情况
台阶法 单侧壁导坑法 双侧壁导坑法
拱顶
位移(cm) 比例
5.342
1.0
4.378
0.82
.用于不能使用其他施 .药剂有时会向加固
工法的场合，多用来稳 区外渗透
定崩 溃明 显 的围 岩开 .降低造价困难
挖面，防水及防止结构 .该法引起的周期性
物的沉降等
影响大，加固效果难
于判断
.因围岩的变化取决于 .斜向锚杆作支护构 围岩 强度 ， 故须 留核 件的作用效果，尚未 心，此时须让锚杆尽早 完全弄清 产生作用 .覆盖土少，仅凭喷混 凝土和钢支撑支护就 能保证隧道稳定时，只 须作弧形导坑
很方便 不容易
一般
一般 大型或中型 工序简单、工期 快 低 围岩向低类及高 类变化均能适应
断面洞室稳定性 增加最明显
方便 很容易
好
单侧壁法 双、三车道 V、土质、松软地 层 较安全 中型或小型 工序较多、工期 较慢 较高 各种适应性不强
洞室稳定性降低
较方便 一般
较好
双侧壁法 三车道 V、土质、松软地 层 最安全 小型 工序复杂、工期 慢 高 围岩向低类变化 适应
由此可见，隧道开挖的安全性与下列条件有 关： １、隧道开挖进尺（自稳时间）。 ２、隧道一次开挖宽度。
当隧道在最小的开挖宽度和最小的开挖进尺 情况下不能维持自稳时，就需要增加辅助措施。
表 2-2
辅助工法 目的
1、管棚法施工 顶 端
有大管棚和 的 稳
小管棚
定
2、开挖面喷混 开 挖
凝土
面的
在 开 挖 面 稳定
１、小管棚法
1、小管棚纵向加固长度不小于 0.4 倍洞跨。 2、小管棚横向加固范围为 1200，下部采用长锚杆。 3、小管棚环向设置间距一般为 20～50cm。外插角 100--300，。两小导管间纵向水平搭接长度不小于 1/3 小 导管长度。 4、小管棚直径为Φ42—50mm，材料为热轧无缝钢管。 5、小管棚构造为：小管棚前部应钻注浆孔，孔径为 6～8mm，孔间距 10～20cm，呈梅花形布置。前端加工 成锥形，尾部长度不小于 30cm。作为不钻注浆孔的预留止浆段。 6、小管棚注浆参数：通常压注水泥砂浆，水灰比 w/c＝0.5～1.0。当围岩破碎，岩体止浆效果不好时， 亦可采用水泥—水玻璃双液注浆，将浆液凝结时间控制在数分钟之内。注浆压力为 0.5～1.0Mpa。必要时 在孔口设止浆塞。
3.16
49
22
仰拱 8.550 3.473 59
仰拱 1.39 2.0 44
表 1-1 解析情况 塑性区示意
不同台阶长度对隧道稳定性影响
1.0D
0.75D
0.5D
0.25D
塑性区深度（m） 塑性区减小（%） 地表下沉（mm） 地表下沉减小（%） 拱顶下沉（mm） 拱顶下沉减小（%）
7.0 0 35.05 0 51.34 0
全断面
台阶法
双、三车道
双、三车道
I、II（III） III、IV（V）
安全性 施工机械 施工工序及工期
造价 围岩变化时施工 方法的适应性
地应力场中主应 力方向由竖直向 水平转移时 施工管线布置 配合辅助支护措 施 对关键部位支护 的时效性
一般 大型 工序简单、工期 快 低 围岩向低类变化 较难适应，向高 类变化适应 双、三车道洞室 稳定性增加
环形开挖法
CD法
CRD法
双侧壁法
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
有无仰拱 无 有 减小（%） 有无仰拱 无 有 减小（%）
拱顶 2.0 0 100 拱顶 2.0 0 100
拱肩 8.0 4.0 50 拱肩 8.0 4.0 50
边墙 2.0 0.5 75 边墙 2.0 0.5 75
一、隧道常用的施工方法
毛洞稳定性 施工阶段稳定性 运营阶段稳定性
对于钻爆法，施工方法一般关注两大问题： 1、开挖方法。 2、预加固措施。
二、开挖方法
开挖方法
台阶法
全断面开挖法 断面分部开挖法
长短 台台 阶阶 法法
超 短 台 阶 法
环 形C 开D 挖法 法
C R D 法
双 侧 导 坑 法
适用性
问题点
.适用性最广，实例也 .搭接插板挡土锚杆
多，但有时与化学药剂 会产生周期性影响
灌注法结合使用
.施工角度大，超挖
.原则上须全面粘结型 量多，故须想办法在
H 型钢的梁腹开孔，
以缩小架设角度
.用于 1，5 种施工法难 .喷混凝土会产生周
于采用的场合，多与其 期性影响
它施工法结合使用
.用于 1，5 种施工法难 .材质及长度，有必 于采用的场合，可有效 要 考 虑 锚 杆 施 工 的 地阻止围岩的膨胀、挤 周期性影响和开挖 出现象发生
喷混凝土施工
法
3、正面锚杆 开 挖
在开挖面面 的
打设锚杆，以 稳定
增强抗剪强度
的方法
4、化学药剂灌 顶 端
注法
开挖
向开挖面面 的
灌 注 化 学 药 稳定
剂，以增强围
岩强度的固结
度的方法
5、斜向锚杆施 开 挖
工
面的
与 弧 形 导 稳定
坑结合使用，
以提高开挖面
稳定的施工法
稳定掌子面和拱部的辅助工法
概念图
墙角 8.8 6.0 32 墙角 8.8 6.0 32
仰拱 6.0 0 100 仰拱 6.0 0 100
表 1-4 有无仰拱 无 有 减小（%）
表 1-5 有无仰拱 无 有 减小（%）
洞周位移(cm)
拱顶
边墙
2.867
0.208
1.290
0.156
55
25
二次衬砌安全系数
拱顶
边墙
2.73
2.58
4.06
洞室稳定性降低
不方便 一般
较好
三、辅助工法
表 2-1
隧道自稳时间
项目
ⅥⅤ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅰ-Ⅱ
无支护隧道长度(m) 1
2.5 5
8
15
平均自稳时间
30min 10h 7d
6 个月 10 年
岩体的粘结力（Mpa） <0.1 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 >=0.4
岩体的内摩擦角（0） <15 15-25 25-35 35-45 45
3.512
0.66
边墙
位移(cm) 比例
6.022
1.0
3.797
0.63
3.31
0.55仰拱位源自(cm) 比例9.4061.0
14.306 1.52
10.339 1.1
隧道开挖方法选择
施工条件
围岩条件
工期
影响开挖 方法的因素
埋深
隧道断面积
经济
环境条件
条件 隧道断面 围岩条件
表 1-7
开挖方法基本条件比较
5.5 21.43 29.18 16.75 44.60 13.13
5.0 28.57 24.46 30.21 38.82 24.39
4.0 42.86 11.38 67.53 23.30 54.62
情况
台阶法 单侧壁导坑法 双侧壁导坑法
拱顶
位移(cm) 比例
5.342
1.0
4.378
0.82
.用于不能使用其他施 .药剂有时会向加固
工法的场合，多用来稳 区外渗透
定崩 溃明 显 的围 岩开 .降低造价困难
挖面，防水及防止结构 .该法引起的周期性
物的沉降等
影响大，加固效果难
于判断
.因围岩的变化取决于 .斜向锚杆作支护构 围岩 强度 ， 故须 留核 件的作用效果，尚未 心，此时须让锚杆尽早 完全弄清 产生作用 .覆盖土少，仅凭喷混 凝土和钢支撑支护就 能保证隧道稳定时，只 须作弧形导坑
很方便 不容易
一般
一般 大型或中型 工序简单、工期 快 低 围岩向低类及高 类变化均能适应
断面洞室稳定性 增加最明显
方便 很容易
好
单侧壁法 双、三车道 V、土质、松软地 层 较安全 中型或小型 工序较多、工期 较慢 较高 各种适应性不强
洞室稳定性降低
较方便 一般
较好
双侧壁法 三车道 V、土质、松软地 层 最安全 小型 工序复杂、工期 慢 高 围岩向低类变化 适应
由此可见，隧道开挖的安全性与下列条件有 关： １、隧道开挖进尺（自稳时间）。 ２、隧道一次开挖宽度。
当隧道在最小的开挖宽度和最小的开挖进尺 情况下不能维持自稳时，就需要增加辅助措施。
表 2-2
辅助工法 目的
1、管棚法施工 顶 端
有大管棚和 的 稳
小管棚
定
2、开挖面喷混 开 挖
凝土
面的
在 开 挖 面 稳定
１、小管棚法
1、小管棚纵向加固长度不小于 0.4 倍洞跨。 2、小管棚横向加固范围为 1200，下部采用长锚杆。 3、小管棚环向设置间距一般为 20～50cm。外插角 100--300，。两小导管间纵向水平搭接长度不小于 1/3 小 导管长度。 4、小管棚直径为Φ42—50mm，材料为热轧无缝钢管。 5、小管棚构造为：小管棚前部应钻注浆孔，孔径为 6～8mm，孔间距 10～20cm，呈梅花形布置。前端加工 成锥形，尾部长度不小于 30cm。作为不钻注浆孔的预留止浆段。 6、小管棚注浆参数：通常压注水泥砂浆，水灰比 w/c＝0.5～1.0。当围岩破碎，岩体止浆效果不好时， 亦可采用水泥—水玻璃双液注浆，将浆液凝结时间控制在数分钟之内。注浆压力为 0.5～1.0Mpa。必要时 在孔口设止浆塞。
3.16
49
22
仰拱 8.550 3.473 59
仰拱 1.39 2.0 44
表 1-1 解析情况 塑性区示意
不同台阶长度对隧道稳定性影响
1.0D
0.75D
0.5D
0.25D
塑性区深度（m） 塑性区减小（%） 地表下沉（mm） 地表下沉减小（%） 拱顶下沉（mm） 拱顶下沉减小（%）
7.0 0 35.05 0 51.34 0
全断面
台阶法
双、三车道
双、三车道
I、II（III） III、IV（V）
安全性 施工机械 施工工序及工期
造价 围岩变化时施工 方法的适应性
地应力场中主应 力方向由竖直向 水平转移时 施工管线布置 配合辅助支护措 施 对关键部位支护 的时效性
一般 大型 工序简单、工期 快 低 围岩向低类变化 较难适应，向高 类变化适应 双、三车道洞室 稳定性增加
环形开挖法
CD法
CRD法
双侧壁法
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
有无仰拱 无 有 减小（%） 有无仰拱 无 有 减小（%）
拱顶 2.0 0 100 拱顶 2.0 0 100
拱肩 8.0 4.0 50 拱肩 8.0 4.0 50
边墙 2.0 0.5 75 边墙 2.0 0.5 75