超大断面隧道开挖技术

大跨度隧道全断面开挖工法

大跨度隧道全断面开挖施工工法(YJGF15-92)铁道部隧道工程局隧道施工如仍采用60 ―― 70年代以轻型机具为主地小型机械进行分部开挖、斗车运输、木支撑替换混凝土衬砌地施工方法，已不能适应隧道全断面施工地高速、优质和安全地要求，同时,也无法满足修建大跨度和长大隧道地需要•80年代建设地衡广复线，在铁道部地领导和支持下，针对评乐段长14.295km地大瑶山双线电气化铁路隧道地修建，开发了大跨度隧道全断面开挖施工工法，解决了隧道长、断面大、工期短带来地一系列难题.在施工中打破常规应用十项科研关键技术成果，做出了许多新地尝试和突破，发展、改变了近百年来修建隧道地传统方法.全面应用新奥法原理指导施工；成功地进行了硬岩深孔爆破和软岩全断一次成型爆破；首次运用了光电测距导线和光电三角高程控制测量新技术进行隧道控制和竖井投点；成功地进行了27.6km独头巷道地施工通风；第一次大规模地应用带塑料板地复合衬砌技术，发挥了围岩地承载能力，创造了大地施工空间，解决了隧道漏水问题；全面采用大型机械化进行全断面施工，形成了破岩装运、支护、衬砌三条卓有成效地机械化作业线，创造了较高地施工速度，最高单口月成洞 217双线M，全隧道平均单口月成洞 99.2双线M，通过地质恶劣地长465m地F 9惭!」诸，单口月平均开挖19.75双线M;施工中采用各种超前地质预报；多种注浆加固围岩及堵水；全面进行施工监控量测，信息反馈技术.从而，大大改善隧道施工作业环境，为安全快速施工，提高工程质量提供了技术保证.使该隧道施工技术成为我国隧道建设史上一个新旧方法地转折，开创了隧道施工采用新方法、新技术、新设备、新工艺地成功模式，并制定了各种施工工艺操作细则及标准.本工法地单项科研技术成果前后通过了部级技术鉴定.其综合配套技术获1989年铁道部科技进步特等奖.参加了首届全国工业企业技术进步成果展览，国家重点建设工程图片展览、国际第16届隧道年会展览和 1992年国际铁路现代化展览等.本工法地多项科技成果已纳入铁道部地相关技术标准规范，并已得到广泛推广和应用.如大秦线西段二十多座铁路隧道梧桐山、板樟山等公路隧道和大广坝、太平驿、铜头水电工程地地下工程均应用了本工法施工，取得了很好地经济效益和社会效益.一、工法特点(1)本工法全面应用新奥法原理指导施工.(2)采用五 M深孔光面爆破，解决了深孔掏槽、克服管道效应、非电起爆、爆破振动监控量测、周边预裂光爆等系列技术问题；通过优选爆破器材和选择合理爆破参数等，使炮眼利用率平均95%^上，炮眼痕迹保存率达 70%左右(见隧道硬岩深孔爆破工法).(3)监控量测技术、数据处理方法和信息反馈地判断准则技术用于施工，使一切施工管理、施工方法用数据说话,保证了隧道施工地安全作业 .(4)初始应力场及二次应力场地量测技术，超前15m声波探测光谱显微构造分析，结合洞内素描，赤平极射投影技术，进行了准确地地质预报，其准确率达80%左右.(5)采用喷锚支护复合衬砌结构，其外层用锚杆喷射混凝土初期支护，内层模注混凝土作二次衬砌，两层间设置塑料防水层(见隧道复合式衬砌施工工法 ).(6)大型机械化快速配套施工，成功地建立了凿岩装碴运输、混凝土锚喷支护和二次衬砌三条机械化作业线，使单口开挖月进尺最高达到203m,平均月进尺187m,混凝土衬砌施工最高达300m/月进尺(见隧道大断面快速施工工法 ).(7)隧道长距离(2763m)独头无轨运输施工通风地成功，可减少一条平行导坑地工程.(8)通过F)断层严重地层破碎带，采用地周边浅孔预注浆堵水、加固地层技术(见双线隧道富水软弱破碎围岩大断面工法).(9)控制精密测量技术,使14.295km隧道贯通误差精度横向17.3mm(限制土 400mm),仅为限差地4.4%,高程误差4.6mm(限差土 50mm),仅为限差地9.2%.(10)隧道做到安全施工，死亡率为第km0.57人.二、适用范围(1)本工法适用于新奥法原理指导施工地各种隧道、地下通道及洞室. . 2(2)深埋、铁路围岩川-"类，开挖断面80~120m地隧道.(3)采用大断面深孔爆破机械化快速施工地公路隧道.水工隧道及其它类似地地下工程.三、工艺原理(1)以岩体力学理论为基础，应用新奥法原理指导施工，充分发挥围岩地自承能力，通过控制爆破技术，及时进行喷锚初期支护，防止围岩松动，应用量测监控及时反馈，充分发挥围岩和初期支护地作用，利用大型机械快速施工.(2)应用爆破成型原理，做到了对不同围岩地光面爆破、预裂爆破和深孔爆破(3)利用变位反分析法原理，进行复合衬砌地计算和设计.(4)利用围岩特性曲线，确定施工工序之间地合理施作时间.(5)应用流体力学气体流动理论，解决了施工长距离管道通风.(6)应用地质力学原理、浅层地震反射波原理和遥感原理探明了构造，进行隧道地质超前预报.(7)应用系统控制网络理论，进行机械化配套和管理快速施工.(8)应用概率论、数理统计理论及测量误差理论，合理处理边角数值，绘制误差椭圆对三角网及导线分析；将光电测距仪应用于洞内控制测量，并提出光电测距导线环平差新方法，大大提高测量精度.方便灵活，省事省时.(9)利用排、堵、截原理，进行隧道防排水注浆处理，使隧道基本做到滴水不漏、保持干燥.四、施工工艺(一)丁艺桿序（二）施工要点及注意事项 1. 深孔掏槽技术（1）隧道掘进深孔爆破主要取决于大直径深孔掏槽是否成功，本工法采用直眼掏槽面积1100mm 1100mm ；匸护丿幻"门1）单临空孔掏槽，如图3（a ）,适用于3.0m 以下浅孔爆破.,掏槽图1爆破幵幣作业摩序圈2.支护衬砌作业程序（图2）图2比护衬砌邯业榔洋图2)双临空孔掏槽，如图3(b),适用于3.0~3.5m爆破效果最佳3)三临空孔掏槽,如图3(c),适用于3.5~5.15m爆破中应用to俐3探扎搁也式(2)当临空孔直径为102mm孔间距在70~150mm掏槽抛掷效果最好，临空孔与装药炮眼间距150~180m m裂隙发育时采用 250~300mm).(3)装药参数：使用大药卷①=42mm一号抗水硝铵炸药或①=40mm乳胶炸药集中装药，掏槽效果良好，参数如表1所示.(4)掏槽炮眼起爆地合理间隔时间：在深孔爆破中，掏槽孔起爆间隔50~75ms,采用段数越多越好，让每一炮段都单独顺序起爆，槽腔逐渐扩大，一掏到底•(5)掏槽位置：一般设在隧道中心线偏左或偏右位置•具体尺寸如图 4 所示.如设在中心线上最理想，但当钻孔台车在隧道中间钻孔时，其左右两臂工作地界限位置在隧道中心线上掏槽在隧道横断面中间，就需要两臂共同完成掏槽钻孔，操作困难，布眼不易准确•总线能道台车钻孔轶榊鮎t2.全断面深孔预裂爆破.(1)IV类围岩5m预裂爆破中，采用三临空孔直眼掏槽，临空直径“ 102mm.(2)周边眼间距E=45~50cm,相对距离E/W取0.6~0.7(W 为周边最小抵抗线长度),装药结构用①35mm长165mm药卷，装药集中度为0.3~0.35kg/m,不偶合间隔装药，不偶合系数1.37, 为克服管道效应可用高爆速 (5000~6000m/s)炸药，并在各卷炸药间串联传爆线,让药卷架空于钻孔中间•另外适当采用底集中装药2~4卷，每隔3~5个炮眼布置一个崩落眼集中装药•周边眼起爆时间采用即发雷管或段毫秒雷管首先起爆与段掏槽起爆相配合3.全断面深孔光面爆破•(1)掏槽眼：采用三临空孔直眼掏槽,直径为①102mm.(2)周边眼：周边眼间距 50~65mm一般按相对距离 E/W=0.8,用①35mm小药卷间隔装药, 装药集中度为 0.20~0.25kg/m.(3)起爆顺序：由里向外层层爆破，掏槽眼起爆雷管段，扩槽眼为段，掘进眼由里层向外层段别为，底板眼为，周边眼最后起爆为段•4.(1)钻孔前，测量中线水平，将拱顶两侧起拱线及轨面线位置控制准确，将设计炮孔布置在开挖面上•(2)钻孔：钻孔台车轴线与隧道中线平等，要求精确就位，按设计画定地位置和炮眼顺序进行钻孔，避免漏钻和台车臂互相干扰，钻孔深度 5.15mm，直径①48mm掏槽临空孔三个①102mm由①48mm扩大为①102mm有条件也可一次钻成直径①102mm地底孔).(3)1)备足计划装药量和各种爆破器材，周边眼在洞外加工好竹片，串装药串.2)装药前先用高压风装孔中岩粉吹净.3)人工装药先上后下，先两侧后中间.每孔装药后用炮泥堵好，炮泥长不少于20cm.4)连线起爆：整个掌子面导爆管分六束，分别捆绑于同段雷管上(为保险起见每束安两个同段雷管最好)，最后再把六束导爆管并联捆扎在一个雷管上，留足导爆索长度，检查好安全再行起爆.(4)1)当隧道进出口采用无轨运输，初期阶段(掘进1370m)用两台MFA100P-SC型风机分散串联在①1200mm铁风管上进行压入式通风，后期增加一根①1200mm铁风管至模板台车处，同时向洞内压风.2)在有平导地段，用巷道式通风(平导进风，正洞出风).平导以后地段仍然采用风管压入式通风.3)斜、竖井到达井底后，采用上半断面开挖，有轨运输，可用压入式混合式通风，风管直径①1000mm铁皮风管.4):(a)当施工方法发生改变或两工区之间贯通，对原通风布局及时进行调整、改进.(b)当风管有效范围达不到掘进工作面时，应按长风管，使掌子面一带通风良好.(c)衬砌台车移动前，拆除前后风管，移动后及时接通前后风管.(d)维护好风管，处理漏风，保养、维修风机，定期进行通风检测.可用现场实测方法查明炸药在双线隧道中爆破时地抛掷长度,CO发生量及沿隧道纵向分布规律，测定无轨运输柴油机废气地分布规律和无轨运输时通风量指标.5)爆破后先通风，掌子面基本没有炮烟，人员才能进入掌子面把危石撬掉，再用高压水冲选开挖面除尘.(3)喷混凝土支护：隧道喷射混凝土采用双水环喷头国产PH-30型或转子型喷射机，人工对开挖面拱部进行一次喷射混凝土.RODOT-75喷射机械手和B1.5~4.0喷射三联机配套用于出碴后，拱部二次复喷和边墙地混凝土喷射作业.(4)用侧卸式2.6~2.8m 3斗地装载机装碴,12~20t自卸汽车运输出碴.5.(1)要求混凝土工厂和混凝土输送车地输送能力与混凝土泵地灌注能力相匹配(2)混凝土自进入搅拌输送车至卸料时间不超过初凝时间,混凝土输送过程中要保证不发生离析，若运至灌注地点地混凝土有离析现象时，在灌注前须进行二次搅拌•(3)模板台车每次移位前，在准备衬砌部位地两侧边墙下方须预先灌注墙基混凝土，高度为700mm并沿隧道方向每隔1500mm预埋地脚螺栓,以便固定钢模板地最低边缘•实施中常因预埋地脚螺栓位置偏移，很难与模板最下边缘孔对好，为防模板走动用加设横撑办法解决•(4)隧道衬砌封顶采用钢管压注法，选择合适地混凝土塌落度，仍从拱部地灌注口压注封顶•(5)混凝土脱模强度必须达到 2.5MPa，一般情况下需养扩17小时以上方准拆模.4.量测工程地确定和布置(1)监测工程见表2.(2)量测布点见表3.(3)量测频率见表4.(4)1)根据实测位移值或预测最终位移来判别，见表5.2)根据位移变化速率判别：当净空变化速率大于10mm天时，需加强支护系统，当净空变化速率小于0.2mm/天时，则认为基本稳定.3)根据位移-时间曲线地形态判断：当围岩变化速率下降时，围岩趋于稳定•若变化速率保持不变时，应加强支护系统.当变形速率不断上升时，表示已进入危险状态，必须立即加强支护系统.5.控制测量(1)光电测距精密导线网取代传统地三角网作为洞内外地平面控制(2)沿导线点采用光电测距三角高程方法控制隧道高程(3)在竖井联系测量中，利用光学投点，光电测距仪导入高程和运用GAK-I型陀螺经纬仪测量井上下联系边地空间投影，几何平面角传递坐标方位.(4)用数理统计处理观测数据.五、施工机械(一)！隧道大断面快速施工建立了开挖装运、锚喷支护、混凝土衬砌三条机械化作业线、设备配备如表 6.三条机械化作业线地形成对加快工程进度、节省劳力、提高工程质量发挥了重要作用.(二)！1.(1)对工程队实行了机械专业配属制，按照开挖、装运、喷锚、支护和混凝土衬砌地施工,组建了相应地专业分队，把安装调试、使用、维修、改造地子系统内部各环节尽可能地协调起来，专业队除使用机械外，还要负责机械维护保养和配件，材料消耗考核，形成专业队管理为主地管、用、养、修体制•(2)配属制同经租制相结合，局处两级统一掌握大型通用设备，以租赁方式为生产服务•(3)变单纯地行政手段管理为横向经济责任制地互相制约与联系，使开挖、衬砌专业生产组织形式地施工进度和经济效益同核算单位地责、权、利相统一(4)在工程队实行“百含”地同时，在机械管理上及时采取工程队对专业分队实行五定(定人员、定设备、定消耗、定质量、定产量 )，专业队对工程队实行五包(生产、质量、消耗、安全、设备完好)包定指标，层层分解，落实到单机和个人•(5)在机械维修上，实行任务到人，机组包干•职责明确、奖罚兑理，保修质量同完成任务和分配严格挂钩•2.为专业化施工服务地技术组织保证，是加强基层力量搞好机械设备管理地基础•3.施工机械管理地主要组织措施.(1)以三定四包(定机、定人，定岗位，包保管、包使用、包维修保养、包完成任务)为主要内容地岗位责任制.(2)开展横向经济承包责任制.(3)强制保修和单机经济责任制六、劳动组织(一厂(1)测量划线(包括监控测量)6人(2)钻孔(包括锚杆施工)16 *(3)装药爆破18 .k(4)通风找顶洒水2(5)喷射混凝土 24人(6)出碴15上(7)清理、安装风水电、养路等29 \合计109人(二)；(1)塑料防水层铺设2人(2)混凝土工厂12 \(3)输送泵6人(4)混凝土输送18扎(5)其它15 .人(6)脱模定位7人合计70 、七、质量控制和安全要求本工法除应遵循现行国家和部颁有关隧道施工、安全、质量、验收规范外，还应按照我局制定地大瑶山隧道施工操作细则、质量标准和安全检查规程施工•为了搞好质量控制和安•仝要求还应诳行:1.(1)根据不同围岩情况，选择合理地钻爆参数,选配最佳爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破质量.(2)提高画线、打眼精度，特别是周边眼地精度，直接影响超挖值，必须按设计轮廓进行•(3)保证周边眼间隔装药质量，装药前应将药卷用竹片加工成药串•钻孔装药量要严格控制，雷管不能混装，注意炮孔口炮泥堵塞质量•(4)在解决好控制超挖技术时，必须有一套严格地施工管理制度来保证技术地实施2•喷射混凝土地质.(1)喷射混凝土施工应达到地半点就•嗖为：R=0.85R+1.65S n式中R喷射混凝土标号；S n ------ 占训(2)喷射厚度检查：一般用钻孔、锤钉等办法检查(3)检查喷层是否平顺，有无漏喷、离鼓、有无裂缝，尺寸断面是否正确等•3.应用监控量测进行信息化施工，及时判断不同围岩地稳定情况，进行施工决策，确保安全.八、效益分析以(1)施工中采用本工法大大加快了修建速度，经对比测算，比传统方法修建提前二年半，可提前增加运输收入•(2)钻爆采用光面爆破技术，较普通爆破每立方 M岩石节约2.9元左右.(3)大瑶山隧道施工爆破技术地成功应用，使我国隧道地施工技术达到了国际先进水平，为我国修建隧道，特别是长大隧道开创了一条新路.(4)本工法施工爆破技术，安全可靠，在14.295km地大瑶山隧道施工过程中，钻爆施工无一伤亡.(5)采用全断面机械化施工和传统地分部开挖木支撑法在同类地层中进行对比，能提高施工进度25%~35咗右.用复合式衬砌每延 M用钢量有所增加，但可节省木材55%~65咗右，每延M成洞工天减少25%~35咗右.(6)根据新奥法地原理，在总结大瑶山隧道施工经验地基础上，在i—n类软弱地层施工中运用本工法，亦取得了圆满成功•(7)本工法地施工原理，支护结构参数、施工方法、施工工艺、施工设备地选型配套，已形成一种模式，根据这个模式编写了《新奥法指南》，这本《指南》已在类似地下工程、铁路、公路隧道中全面推广和应用，已取得了显著地经济效益和社会效益九、工程实例大瑶山隧道全长14.295km，在修建过程中，全面应用了本工法•使科研关键技术成果，直接转化为生产力.施工中采用大断面硬岩深孔爆破、光面爆破和预裂爆破，使开挖进尺大幅度提高；运用光电测距导线和光电三角高程控制进行隧道控制和竖井投点，使隧道施工测量达到了很高地贯通精度，其误差为：中线横向17.3mm，为限差地4.4%， 4.6mm，为限差地9.2%;施工通风技术地应用，使隧道地独头巷掘进长度达到 2.76km，而勿需设置单独地通风巷道；应用带塑料板地复合衬砌结构技术，发挥了围岩地承载能力；采用大型机械化全断面、半断面施工，形成了破岩装运、支护、衬砌三条机械化作业线，创造了较高地施工进度最高单口成洞 217双线M，全隧道均单口月成洞99.2双线M;施工中采用各种超前地质预报；多种注浆加固围岩及堵水；全面进行施工监控量测，信息反馈技术；使施工中未发生较大地塌方，创造了较高地安全生产纪录，取得了高标准地工程质量，工序合格率100%，优良率84.3%.大瑶山隧道从1981年11月开工到1987年5月贯通，1988年竣工通车，历时6年半，比传统施工方法提前两年半建成，在我国隧道史上是一个新旧地转折点，也是地下工程修建技术一次大地飞跃.大瑶山隧道地施工模式，如合理选择支护结构参数和型式，适用不同地质条件地施工方法、施工工艺和施工设备地选型配套等，已形成一套工法.这套工法已在类似地下工程如大广坝、太平驿、铜头等水电工程，铁路如大秦线西段二十多座隧道，军都山等数十座隧道，公路如梧桐山、板樟山等多座隧道中全面推广应用执笔：朱弋(返回上一级)。

超大断面隧道开挖方法

超大断面隧道开挖方法辜建军(中铁二十三局集团第三工程有限公司，四川成都61I130)应用科技j__1毡蕊-誉瓢疑镪≈崃藿飞奎曦商畏警文拳褥鬻磷谖警撼嚣除法薅獠禽瓷蠢撩海等多穗谴芙冁煎隧遘蠢猿灏篱祷攀誊．i i；i}i≮《。

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j随着国内铁路等建设进入新的大发展时期，大断面隧道数量也随之增加，在大断面隧道开挖施工中由于需要考虑工程技术作业空间、内部配件空间、安全空间、救援通道以及空气动力学的影响等多方面因素而使隧道开挖难度大大增加，也使得隧道开挖成为全线控制的关键环节。

1全断面开挖法全断面开挖具有较大的工作空间，适用于大型配套机械施工，且其施工速度快，并由于是单工作面作业而便于施工组织和管理；但由于该种方法开挖面大而导致围岩相对稳定陛刚氐，同时由于每循环工作量相对较大要求有较强的开挖、出渣能力及相应的支护能力。

该种工艺施工时宜采用液压凿岩台车，隧道较短则可采用多功能台架气腿凿岩钻7L 技术：装渣则宜采用大斗容的铲装机、挖装机或装载机，锚杆施工可根据现场情况选用凿岩台车、锚杆台车或锚杆钻机，混凝土喷射应采用喷射能力不小于5m3／h的湿喷机，条件允许则可采用集装料、配料和喷射于—体的喷射三联机。

全断面开挖应有较大的断面进尺比以求获得较好的爆破效果，但由于开挖断面大、用药量大导致爆破引起的震动较大，因此需进行严格的爆破设计，对于有严格振动要求的隧道应采用可刚氐炸药用量30％，爆破振动减小50％的下导洞超前法开挖。

2台阶法所谓台阶开挖法即是将断面横向分割为两个或三个部分来分别进行开挖，其根据地质条件、断面大小和机械配备隋况可分为两台阶或三台阶，台阶开挖法对围岩的使用范围很广，对开挖设备的配置较全断面法要求低，但采用该种方法施工应注意台阶长度的选择，一般根据初期支护形成闭合断面的时间要求和上半断面施工时开挖、支护以及出渣等机械设备所需空间大小要求进行选择，—般在钻爆法开挖的石质隧道内采用长台阶法而在机械开挖的土质隧道内采用短台阶法。

高速铁路大断面隧道施工技术

高速铁路大断面隧道施工技术1.高速铁路大断面山岭隧道施工1.1 高速铁路隧道特点之一：断面面积大，是普通隧道面积的1.6倍，开挖断面尺寸14M*13M，断面面积一般为160M2适用于大断面开挖的常用施工方法：全断面法、台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法施工方法的选择的原则：隧道所处的地质条件常用的方法之二：台阶法适用范围：普遍采用常用方法之三：CD法适用范围：竖向变形大常用方法之四：CRD法适用范围：竖向变形大，横向变形大。

常用方法之五：双侧壁导坑法适用范围：严格控制地表沉降例如：隧道下穿公路2.我国高速铁路隧道施工现状调查：突出的几个问题：洞口坍方、洞内大变形、施工进度慢、缺乏隧道施工专业化配套机械：2.1. 洞口坍方实例一：浙赣线某隧道工点洞口坍方改为明洞改为明洞再次坍方2.2. 洞口坍方（实例二）设计思路：早进晚出，先护后挖施工措施：洞口坡面防护不到位洞口坍方重建洞口2.3. 大变形变形第一阶段：初期支护下沉、轻微开裂，现场增加临时支撑。

变形第二阶段：初期支护下沉加剧、开裂发展，现场增加临时型钢套拱。

变形第三阶段：初期支护严重变形侵入限界、掉块、现场增加满堂型钢支撑。

变形第四阶段：最大变形达到1M，型钢支撑压弯。

变形第五阶段：隧道坍方，地表形成坍方漏斗。

坍方范围隧道被迫改为明挖施工通过。

2.4. 不重视监控量测工作，衬砌滞后开挖过长。

新奥法思路：量测、封闭。

典型大坍方典型大坍方典型大坍方典型大坍方3.我国高速铁路隧道施工与国外对比主要差异：国外隧道十分重视进洞前的准备工程，主要表现在：洞口开挖面的防护、自然环境的保护、施工场地等三个方面。

3.2. 洞口防护工程对比：3.3.进洞方法的对比：。

超大断面隧道开挖技术

优点：施工安全度较高、控制地层变形较好；缺点：施工进度较台阶法慢工序繁琐、临时工程
量大和造价较台阶法大。
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三、隧道(suìdào)CRD法施工的优化
1.原设计施工情况
隧道围岩级别为Ⅲ、Ⅳ级，全部采用Ⅳ级支护方式。全隧道为浅埋隧道，暗挖段全部采用交叉中隔壁（CRD）法施工， CRD主要施工方法是将隧道分成四个小断面洞室施工，同侧上下部(xià bù)施工间距不宜大于8m,同一层左右部施工间距不宜大于15m,每部开挖后及时施作临时仰拱和初期支护，使分部支护成环。
德国
汉诺威～柏林
科隆～法兰克福
300
92
西班牙马德里～塞维利亚
270
75
韩国汉城～釜山
350
107
中国台湾台北～高雄
350
90
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二、工程(gōngchéng)概况
笔架山隧道位于普兰店湾北一公里处，隧道进口里程 DK67+255，出口(chū kǒu)里程DK67+600，隧道全长345m；隧道位于直线上，隧道内进口至DK67+450为16‰的上坡，DK67+450 至出口(chū kǒu)为3‰的上破；隧道最大埋深约31m。
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三、CRD法施工(shī gōng)
4.施工(shī gōng)步骤
（1）超前支护
大管棚布置图
主洞长管棚立面布置图
明洞衬砌
50# 53#
C30砼套拱
主洞长管棚纵面布置图
C30砼套拱明洞衬砌
仰坡防护暗洞复合衬砌
40m长管棚
钢花管大样φ108×5mm管φ10~16mm孔打孔区
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三、CRD法施工(shī gōng)

地铁车站超大断面暗挖隧道六部开挖施工方法

岩车站位于沙坪坝区石小路及其东侧的平顶山下，中心里程Ｋ１型断面为例。４＋
０２１２起始里程为Ｋ１＋０１４２终点里程为Ｋ１十１５８２１２断面施工工序７．８，４０．８，４８．８，．车站总长度１４４ｍ。马家岩车站采用１岛式站台，８．０ｍ单拱双层超大断面隧道具体施工工序见图１图２，。结构，主体隧道开挖宽度为２．０６ｍ～２．４ｍ，１３高度为１．７５ｍ～１．２最大开挖断面面积３６９９ｍ２８０１ｍ，２．４。车站为复合式衬砌结由３～００・９
第３６卷第４期２０１０年２月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｌ．６Ｎｏ４０３ｉ．Ｆｅ．２１ｌｂ００
文章编号：０９６２（０００ —２４０１０８５２１）４０９．２
时横向支撑；３ｌ一右侧壁临时横向支撑；４ｌ一预留沉落量；卜仰拱１二衬钢筋混凝土；６１一边墙和拱部二衬钢筋混凝土；７１～仰拱二衬混凝土与边墙和拱部二衬混凝土分界线
２所述④部的施工是依次进行④部的开挖，；施工④部初期支护（）６，
施工临时右下部中隔墙支护（１，１）施工临时右部横向支撑（３；１）
图１超大断面隧道双侧壁导坑六部法施工步序横断面图
［］￣ｅ－，２ｈ？周宏业．－斜拉桥地震反应的行波效应［］土木工程［］Ｌｃ．．ＷｏｇＨ．．ｅｏｓｆｉｆｕｄｔｎｔＪ．４ｕｏＪＥ，ｎＬ．Ｒｓｎｅｏｒｐａｏｎａｏｏａｉ

铁路客运专线大断面隧道开挖方法分析

铁路客运专线大断面隧道开挖方法分析摘要隧道建设已开始跨入“大断面化”时代，在大断面隧道开挖施工中，要求采用快速、安全的施工方式，以保证围堰、掌子面稳定性。

对此，本文首先对大断面隧道工程常用开挖施工方式进行介绍，然后以某铁路客运专线为研究对象，对大断面隧道开挖施工技术要点进行详细探究，以期为类似工程提供借鉴。

关键词铁路；大断面隧道；双侧壁导坑1 引言随着交通量的提升，铁路隧道必须拓宽，大断面隧道工程应运而生，并已经成为大运输量铁路工程运输发展趋势。

大断面隧道工程开挖施工方式有很多种，比如台阶法、双侧壁导坑法、三台阶七步法等等，只有合理选用开挖方式，并加强施工技术控制，才能够保证工程项目建设的顺利进行。

因此，对大断面隧道工程开挖施工技术进行详细探究迫在眉睫[1]。

2 大断面隧道开挖技术2.1 双侧壁导坑法①开挖左导洞上台阶，再施工其初衬和临时支护；②开挖左导洞下台阶，再施工其初衬和临时支护；③开挖右导洞上台阶，再施工其初衬和临时支护；④开挖右导洞下台阶，再施工其初衬和临时支护；⑤开挖核心土上部，再施工其初衬；⑥开挖核心土中部，再施工其临时支护；⑦开挖核心土下部，再施工其初衬；⑧拆除临时支护，再施工全环二衬。

2.2 三台阶施工①先施工超前支护，然后开挖上弧型导航，再施工初衬；②开挖中导洞左上边墙，再施工其初衬；③开挖中导洞右上边墙，再施工其初衬；④开挖中导洞左下边墙，再施工其初衬；⑤开挖中导洞右下边墙，再施工其初衬；⑥依次开挖中导洞核心土上、中、下台阶；⑦开挖仰拱，再施工其初衬，最后施工全环二衬。

2.3 CRD法①开挖左导坑上部，再施工其初衬和临时支护；②开挖左导坑下部，再施工其初衬和临时支护；③开挖右导坑上部，再施工其初襯和临时支护；④开挖右导坑下部，再施工其初衬；⑤拆除临时支护，再施工全环二衬[2]。

3 工程背景某铁路客运专线隧道工程里程7238m，隧道最大埋深处约为225m，其最小埋深处约7m。

破碎地质条件下多洞室交汇处超大断面洞室开挖施工工法(2)

破碎地质条件下多洞室交汇处超大断面洞室开挖施工工法破碎地质条件下多洞室交汇处超大断面洞室开挖施工工法一、前言在破碎地质条件下进行洞室开挖工程一直是地下工程领域的难题之一。

特别是多洞室交汇处的超大断面洞室开挖更是考验施工工法和技术手段的有效性。

本文将介绍一种适用于破碎地质条件下的多洞室交汇处超大断面洞室开挖施工工法，该工法在实际工程中取得了良好的效果，有着重要的实用价值。

二、工法特点该工法的特点主要体现在以下几个方面：1. 独特的支护方式：采用混凝土钢筋锚索的加固方式，配合喷射混凝土支护，能够有效地保护洞室的稳定性。

2. 可靠的治理措施：针对破碎地层，采用喷射注浆、泡沫浆固结、机械挤浆灌注等技术手段，提高地层的稳定性和强度。

3. 高效的施工方法：采用智能化控制系统，配合先进的机具设备，能够实现洞室开挖过程的高效、安全、稳定。

三、适应范围该工法适用于破碎地质条件下的多洞室交汇处，尤其适合超大断面洞室的开挖。

它可以广泛应用于地铁、矿山、水电等各类地下工程中，对于破碎地质条件下的洞室开挖有着重要的应用价值。

四、工艺原理该工法通过对施工工法与实际工程之间的联系进行具体的分析和解释，采取了一系列技术措施来保证施工质量和工期进度。

例如，在工艺原理方面，我们采用了合理的开挖顺序和分段施工方法，利用钢筋锚索和喷射混凝土支护技术，对洞室的稳定进行有效的控制。

五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 试验段施工：通过试验段施工，对材料和工艺进行验证，保证施工工法的可行性和可靠性。

2. 预处理工程：对地层进行处理，包括喷射注浆、泡沫浆固结、机械挤浆灌注等工艺，提高地层的稳定性和强度。

3. 开挖施工：按照合理的分段施工方法进行开挖，同时采用钢筋锚索和喷射混凝土支护，保证洞室的稳定性。

4. 其他工艺：包括局部加固、拱顶支护、排水处理等工艺，确保洞室施工的顺利进行。

六、劳动组织在劳动组织方面，我们采用了科学合理的人员配置和作业安排，确保施工过程的顺利进行。

大断面隧道施工技术(第1部分(文件过大分为2部分)精品PPT课件

大断面隧道施工－施工方法概述
CD法－中隔壁法
大断面隧道施工－施工方法概述
CRD法－交叉中壁法
大断面隧道施工－施工方法概述
中壁法施工的特点：
- 在保证各工序施工质量的前提下相对安全可靠，有利于控制地表沉降；
- 但此工法的施工工序繁多，施工组织复杂，施工进度较缓慢，一般月进尺在30～50m；
- 采用此方法施工，应设法多利用小型机械，以提高作业效率。通常采用的小型设备有小型反铲挖掘机、小型挖掘装载机、皮带运输机、小型钻机等。
富水软弱破碎围岩地段
富水软弱破碎围岩隧道防排水系统施工要求：
• 衬砌混凝土应按防水混凝土要求施工，施工缝、变形缝的防水处理必须满足质量要求。
• 防水层铺设前应对喷射混凝土基面作平整和清除浮碴处理。
• 防水层铺设应平顺，并密贴喷射混凝土基面，接缝应采用常规法、充气法或真空法检查，确保严密可靠。
超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测’的原则；加强超前地质预报，探明掌子面前方的地质情况；必须加强监控量测工作，并及时反馈量测结果；隧道施工前，应采用超前地质预测预报，及时调整施工方案。
不良地质地段隧道施工
隧道施工流程测量定位
超前地质预报锚喷支护
钻孔出咋
装药找顶
爆破通风
大断面隧道施工－施工方法概述
台阶法（又称纵向分部开挖法）
多层台阶法
大断面隧道施工－施工方法概述
短台阶法超短台阶法
大断面隧道施工－施工方法概述
中隔墙台阶法
大断面隧道施工－施工方法概述
导坑超前扩挖台阶法
大断面隧道施工－施工方法概述
临时仰拱封闭台阶法
大断面隧道施工－施工方法概述

大断面隧道施工技术方法和机械介绍

隧道施工方法及关键施工技术
台阶法：——短台阶法
3.5m 3.5m 3m
2m
中台阶
m
6~12m 10~15m 10~15m 10~15m
台阶法：——短台阶法
短台阶法一般横向分为三部开挖，主要适用于Ⅳ级围岩，Ⅴ级围岩条件较好时也可使用。
施工中应遵循软弱围岩“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测、早衬砌”的施工原则，尽量缩短台阶长度，确保初期支护尽快闭合成环，仰拱和拱墙衬砌及时跟进，尽早形成稳定的支护体系。
隧道施工方法及关键施工技术
台阶法：
台阶法施工应注意台阶长度和高度的选择。选用长台阶还是短台阶，横向分二部还是三部应根据三个条件确定：一是初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩稳定性愈差，闭合时间要求愈短；二是开挖面的自稳能力;三是上半断面施工时开挖、支护、出渣等机械设备所需的空间大小的要求。一般在机械开挖的土质隧道内采用短台阶，在钻爆法开挖的石质隧道内采用长台阶法。
顺，螺栓连接要牢固。
要重视台阶面的保护，因上台阶底面没有封闭，不利于受力。特别是部分软岩隧道上台阶土体经水浸泡后软化，引起拱脚下沉，导致周边围岩松动。对上台阶必要时应采用喷射混凝土临时仰拱封闭，对洞内积水要做到系统抽排。
隧道施工方法及关键施工技术
台阶法：——长台阶法施工注意事项
斜坡道做为上下台阶的连接通道，其设置的好坏对上、下半断面作业的干扰，对下台阶面的稳定，对洞室的安全都有至关重要的影响。洞内斜坡道一般按1:3的坡率设置。通常在不安装钢拱架的Ⅱ级围岩中，可以将斜坡道设置在隧道的一侧，这样左右侧交置的设置斜坡道或开挖下台阶可加快下台阶的施工进度。对需安装钢拱架的Ⅲ级围岩，应用弃渣回
全断面法：

大跨度隧道全断面开挖工法

大跨度隧道全断面开挖施工工法(YJGF15-92)铁道部隧道工程局隧道施工如仍采用60 ―― 70年代以轻型机具为主地小型机械进行分部开挖、斗车运输、木支撑替换混凝土衬砌地施工方法，已不能适应隧道全断面施工地高速、优质和安全地要求，同时,也无法满足修建大跨度和长大隧道地需要•80年代建设地衡广复线，在铁道部地领导和支持下，针对评乐段长14.295km地大瑶山双线电气化铁路隧道地修建，开发了大跨度隧道全断面开挖施工工法，解决了隧道长、断面大、工期短带来地一系列难题.在施工中打破常规应用十项科研关键技术成果，做出了许多新地尝试和突破，发展、改变了近百年来修建隧道地传统方法.全面应用新奥法原理指导施工；成功地进行了硬岩深孔爆破和软岩全断一次成型爆破；首次运用了光电测距导线和光电三角高程控制测量新技术进行隧道控制和竖井投点；成功地进行了27.6km独头巷道地施工通风；第一次大规模地应用带塑料板地复合衬砌技术，发挥了围岩地承载能力，创造了大地施工空间，解决了隧道漏水问题；全面采用大型机械化进行全断面施工，形成了破岩装运、支护、衬砌三条卓有成效地机械化作业线，创造了较高地施工速度，最高单口月成洞 217双线M，全隧道平均单口月成洞 99.2双线M，通过地质恶劣地长465m地F 9惭!」诸，单口月平均开挖19.75双线M;施工中采用各种超前地质预报；多种注浆加固围岩及堵水；全面进行施工监控量测，信息反馈技术.从而，大大改善隧道施工作业环境，为安全快速施工，提高工程质量提供了技术保证.使该隧道施工技术成为我国隧道建设史上一个新旧方法地转折，开创了隧道施工采用新方法、新技术、新设备、新工艺地成功模式，并制定了各种施工工艺操作细则及标准.本工法地单项科研技术成果前后通过了部级技术鉴定.其综合配套技术获1989年铁道部科技进步特等奖.参加了首届全国工业企业技术进步成果展览，国家重点建设工程图片展览、国际第16届隧道年会展览和 1992年国际铁路现代化展览等.本工法地多项科技成果已纳入铁道部地相关技术标准规范，并已得到广泛推广和应用.如大秦线西段二十多座铁路隧道梧桐山、板樟山等公路隧道和大广坝、太平驿、铜头水电工程地地下工程均应用了本工法施工，取得了很好地经济效益和社会效益.一、工法特点(1)本工法全面应用新奥法原理指导施工.(2)采用五 M深孔光面爆破，解决了深孔掏槽、克服管道效应、非电起爆、爆破振动监控量测、周边预裂光爆等系列技术问题；通过优选爆破器材和选择合理爆破参数等，使炮眼利用率平均95%^上，炮眼痕迹保存率达 70%左右(见隧道硬岩深孔爆破工法).(3)监控量测技术、数据处理方法和信息反馈地判断准则技术用于施工，使一切施工管理、施工方法用数据说话,保证了隧道施工地安全作业 .(4)初始应力场及二次应力场地量测技术，超前15m声波探测光谱显微构造分析，结合洞内素描，赤平极射投影技术，进行了准确地地质预报，其准确率达80%左右.(5)采用喷锚支护复合衬砌结构，其外层用锚杆喷射混凝土初期支护，内层模注混凝土作二次衬砌，两层间设置塑料防水层(见隧道复合式衬砌施工工法 ).(6)大型机械化快速配套施工，成功地建立了凿岩装碴运输、混凝土锚喷支护和二次衬砌三条机械化作业线，使单口开挖月进尺最高达到203m,平均月进尺187m,混凝土衬砌施工最高达300m/月进尺(见隧道大断面快速施工工法 ).(7)隧道长距离(2763m)独头无轨运输施工通风地成功，可减少一条平行导坑地工程.(8)通过F)断层严重地层破碎带，采用地周边浅孔预注浆堵水、加固地层技术(见双线隧道富水软弱破碎围岩大断面工法).(9)控制精密测量技术,使14.295km隧道贯通误差精度横向17.3mm(限制土 400mm),仅为限差地4.4%,高程误差4.6mm(限差土 50mm),仅为限差地9.2%.(10)隧道做到安全施工，死亡率为第km0.57人.二、适用范围(1)本工法适用于新奥法原理指导施工地各种隧道、地下通道及洞室. . 2(2)深埋、铁路围岩川-"类，开挖断面80~120m地隧道.(3)采用大断面深孔爆破机械化快速施工地公路隧道.水工隧道及其它类似地地下工程.三、工艺原理(1)以岩体力学理论为基础，应用新奥法原理指导施工，充分发挥围岩地自承能力，通过控制爆破技术，及时进行喷锚初期支护，防止围岩松动，应用量测监控及时反馈，充分发挥围岩和初期支护地作用，利用大型机械快速施工.(2)应用爆破成型原理，做到了对不同围岩地光面爆破、预裂爆破和深孔爆破(3)利用变位反分析法原理，进行复合衬砌地计算和设计.(4)利用围岩特性曲线，确定施工工序之间地合理施作时间.(5)应用流体力学气体流动理论，解决了施工长距离管道通风.(6)应用地质力学原理、浅层地震反射波原理和遥感原理探明了构造，进行隧道地质超前预报.(7)应用系统控制网络理论，进行机械化配套和管理快速施工.(8)应用概率论、数理统计理论及测量误差理论，合理处理边角数值，绘制误差椭圆对三角网及导线分析；将光电测距仪应用于洞内控制测量，并提出光电测距导线环平差新方法，大大提高测量精度.方便灵活，省事省时.(9)利用排、堵、截原理，进行隧道防排水注浆处理，使隧道基本做到滴水不漏、保持干燥.四、施工工艺(一)丁艺桿序（二）施工要点及注意事项 1. 深孔掏槽技术（1）隧道掘进深孔爆破主要取决于大直径深孔掏槽是否成功，本工法采用直眼掏槽面积1100mm 1100mm ；匸护丿幻"门1）单临空孔掏槽，如图3（a ）,适用于3.0m 以下浅孔爆破.,掏槽图1爆破幵幣作业摩序圈2.支护衬砌作业程序（图2）图2比护衬砌邯业榔洋图2)双临空孔掏槽，如图3(b),适用于3.0~3.5m爆破效果最佳3)三临空孔掏槽,如图3(c),适用于3.5~5.15m爆破中应用to俐3探扎搁也式(2)当临空孔直径为102mm孔间距在70~150mm掏槽抛掷效果最好，临空孔与装药炮眼间距150~180m m裂隙发育时采用 250~300mm).(3)装药参数：使用大药卷①=42mm一号抗水硝铵炸药或①=40mm乳胶炸药集中装药，掏槽效果良好，参数如表1所示.(4)掏槽炮眼起爆地合理间隔时间：在深孔爆破中，掏槽孔起爆间隔50~75ms,采用段数越多越好，让每一炮段都单独顺序起爆，槽腔逐渐扩大，一掏到底•(5)掏槽位置：一般设在隧道中心线偏左或偏右位置•具体尺寸如图 4 所示.如设在中心线上最理想，但当钻孔台车在隧道中间钻孔时，其左右两臂工作地界限位置在隧道中心线上掏槽在隧道横断面中间，就需要两臂共同完成掏槽钻孔，操作困难，布眼不易准确•总线能道台车钻孔轶榊鮎t2.全断面深孔预裂爆破.(1)IV类围岩5m预裂爆破中，采用三临空孔直眼掏槽，临空直径“ 102mm.(2)周边眼间距E=45~50cm,相对距离E/W取0.6~0.7(W 为周边最小抵抗线长度),装药结构用①35mm长165mm药卷，装药集中度为0.3~0.35kg/m,不偶合间隔装药，不偶合系数1.37, 为克服管道效应可用高爆速 (5000~6000m/s)炸药，并在各卷炸药间串联传爆线,让药卷架空于钻孔中间•另外适当采用底集中装药2~4卷，每隔3~5个炮眼布置一个崩落眼集中装药•周边眼起爆时间采用即发雷管或段毫秒雷管首先起爆与段掏槽起爆相配合3.全断面深孔光面爆破•(1)掏槽眼：采用三临空孔直眼掏槽,直径为①102mm.(2)周边眼：周边眼间距 50~65mm一般按相对距离 E/W=0.8,用①35mm小药卷间隔装药, 装药集中度为 0.20~0.25kg/m.(3)起爆顺序：由里向外层层爆破，掏槽眼起爆雷管段，扩槽眼为段，掘进眼由里层向外层段别为，底板眼为，周边眼最后起爆为段•4.(1)钻孔前，测量中线水平，将拱顶两侧起拱线及轨面线位置控制准确，将设计炮孔布置在开挖面上•(2)钻孔：钻孔台车轴线与隧道中线平等，要求精确就位，按设计画定地位置和炮眼顺序进行钻孔，避免漏钻和台车臂互相干扰，钻孔深度 5.15mm，直径①48mm掏槽临空孔三个①102mm由①48mm扩大为①102mm有条件也可一次钻成直径①102mm地底孔).(3)1)备足计划装药量和各种爆破器材，周边眼在洞外加工好竹片，串装药串.2)装药前先用高压风装孔中岩粉吹净.3)人工装药先上后下，先两侧后中间.每孔装药后用炮泥堵好，炮泥长不少于20cm.4)连线起爆：整个掌子面导爆管分六束，分别捆绑于同段雷管上(为保险起见每束安两个同段雷管最好)，最后再把六束导爆管并联捆扎在一个雷管上，留足导爆索长度，检查好安全再行起爆.(4)1)当隧道进出口采用无轨运输，初期阶段(掘进1370m)用两台MFA100P-SC型风机分散串联在①1200mm铁风管上进行压入式通风，后期增加一根①1200mm铁风管至模板台车处，同时向洞内压风.2)在有平导地段，用巷道式通风(平导进风，正洞出风).平导以后地段仍然采用风管压入式通风.3)斜、竖井到达井底后，采用上半断面开挖，有轨运输，可用压入式混合式通风，风管直径①1000mm铁皮风管.4):(a)当施工方法发生改变或两工区之间贯通，对原通风布局及时进行调整、改进.(b)当风管有效范围达不到掘进工作面时，应按长风管，使掌子面一带通风良好.(c)衬砌台车移动前，拆除前后风管，移动后及时接通前后风管.(d)维护好风管，处理漏风，保养、维修风机，定期进行通风检测.可用现场实测方法查明炸药在双线隧道中爆破时地抛掷长度,CO发生量及沿隧道纵向分布规律，测定无轨运输柴油机废气地分布规律和无轨运输时通风量指标.5)爆破后先通风，掌子面基本没有炮烟，人员才能进入掌子面把危石撬掉，再用高压水冲选开挖面除尘.(3)喷混凝土支护：隧道喷射混凝土采用双水环喷头国产PH-30型或转子型喷射机，人工对开挖面拱部进行一次喷射混凝土.RODOT-75喷射机械手和B1.5~4.0喷射三联机配套用于出碴后，拱部二次复喷和边墙地混凝土喷射作业.(4)用侧卸式2.6~2.8m 3斗地装载机装碴,12~20t自卸汽车运输出碴.5.(1)要求混凝土工厂和混凝土输送车地输送能力与混凝土泵地灌注能力相匹配(2)混凝土自进入搅拌输送车至卸料时间不超过初凝时间,混凝土输送过程中要保证不发生离析，若运至灌注地点地混凝土有离析现象时，在灌注前须进行二次搅拌•(3)模板台车每次移位前，在准备衬砌部位地两侧边墙下方须预先灌注墙基混凝土，高度为700mm并沿隧道方向每隔1500mm预埋地脚螺栓,以便固定钢模板地最低边缘•实施中常因预埋地脚螺栓位置偏移，很难与模板最下边缘孔对好，为防模板走动用加设横撑办法解决•(4)隧道衬砌封顶采用钢管压注法，选择合适地混凝土塌落度，仍从拱部地灌注口压注封顶•(5)混凝土脱模强度必须达到 2.5MPa，一般情况下需养扩17小时以上方准拆模.4.量测工程地确定和布置(1)监测工程见表2.(2)量测布点见表3.(3)量测频率见表4.(4)1)根据实测位移值或预测最终位移来判别，见表5.2)根据位移变化速率判别：当净空变化速率大于10mm天时，需加强支护系统，当净空变化速率小于0.2mm/天时，则认为基本稳定.3)根据位移-时间曲线地形态判断：当围岩变化速率下降时，围岩趋于稳定•若变化速率保持不变时，应加强支护系统.当变形速率不断上升时，表示已进入危险状态，必须立即加强支护系统.5.控制测量(1)光电测距精密导线网取代传统地三角网作为洞内外地平面控制(2)沿导线点采用光电测距三角高程方法控制隧道高程(3)在竖井联系测量中，利用光学投点，光电测距仪导入高程和运用GAK-I型陀螺经纬仪测量井上下联系边地空间投影，几何平面角传递坐标方位.(4)用数理统计处理观测数据.五、施工机械(一)！隧道大断面快速施工建立了开挖装运、锚喷支护、混凝土衬砌三条机械化作业线、设备配备如表 6.三条机械化作业线地形成对加快工程进度、节省劳力、提高工程质量发挥了重要作用.(二)！1.(1)对工程队实行了机械专业配属制，按照开挖、装运、喷锚、支护和混凝土衬砌地施工,组建了相应地专业分队，把安装调试、使用、维修、改造地子系统内部各环节尽可能地协调起来，专业队除使用机械外，还要负责机械维护保养和配件，材料消耗考核，形成专业队管理为主地管、用、养、修体制•(2)配属制同经租制相结合，局处两级统一掌握大型通用设备，以租赁方式为生产服务•(3)变单纯地行政手段管理为横向经济责任制地互相制约与联系，使开挖、衬砌专业生产组织形式地施工进度和经济效益同核算单位地责、权、利相统一(4)在工程队实行“百含”地同时，在机械管理上及时采取工程队对专业分队实行五定(定人员、定设备、定消耗、定质量、定产量 )，专业队对工程队实行五包(生产、质量、消耗、安全、设备完好)包定指标，层层分解，落实到单机和个人•(5)在机械维修上，实行任务到人，机组包干•职责明确、奖罚兑理，保修质量同完成任务和分配严格挂钩•2.为专业化施工服务地技术组织保证，是加强基层力量搞好机械设备管理地基础•3.施工机械管理地主要组织措施.(1)以三定四包(定机、定人，定岗位，包保管、包使用、包维修保养、包完成任务)为主要内容地岗位责任制.(2)开展横向经济承包责任制.(3)强制保修和单机经济责任制六、劳动组织(一厂(1)测量划线(包括监控测量)6人(2)钻孔(包括锚杆施工)16 *(3)装药爆破18 .k(4)通风找顶洒水2(5)喷射混凝土 24人(6)出碴15上(7)清理、安装风水电、养路等29 \合计109人(二)；(1)塑料防水层铺设2人(2)混凝土工厂12 \(3)输送泵6人(4)混凝土输送18扎(5)其它15 .人(6)脱模定位7人合计70 、七、质量控制和安全要求本工法除应遵循现行国家和部颁有关隧道施工、安全、质量、验收规范外，还应按照我局制定地大瑶山隧道施工操作细则、质量标准和安全检查规程施工•为了搞好质量控制和安•仝要求还应诳行:1.(1)根据不同围岩情况，选择合理地钻爆参数,选配最佳爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破质量.(2)提高画线、打眼精度，特别是周边眼地精度，直接影响超挖值，必须按设计轮廓进行•(3)保证周边眼间隔装药质量，装药前应将药卷用竹片加工成药串•钻孔装药量要严格控制，雷管不能混装，注意炮孔口炮泥堵塞质量•(4)在解决好控制超挖技术时，必须有一套严格地施工管理制度来保证技术地实施2•喷射混凝土地质.(1)喷射混凝土施工应达到地半点就•嗖为：R=0.85R+1.65S n式中R喷射混凝土标号；S n ------ 占训(2)喷射厚度检查：一般用钻孔、锤钉等办法检查(3)检查喷层是否平顺，有无漏喷、离鼓、有无裂缝，尺寸断面是否正确等•3.应用监控量测进行信息化施工，及时判断不同围岩地稳定情况，进行施工决策，确保安全.八、效益分析以(1)施工中采用本工法大大加快了修建速度，经对比测算，比传统方法修建提前二年半，可提前增加运输收入•(2)钻爆采用光面爆破技术，较普通爆破每立方 M岩石节约2.9元左右.(3)大瑶山隧道施工爆破技术地成功应用，使我国隧道地施工技术达到了国际先进水平，为我国修建隧道，特别是长大隧道开创了一条新路.(4)本工法施工爆破技术，安全可靠，在14.295km地大瑶山隧道施工过程中，钻爆施工无一伤亡.(5)采用全断面机械化施工和传统地分部开挖木支撑法在同类地层中进行对比，能提高施工进度25%~35咗右.用复合式衬砌每延 M用钢量有所增加，但可节省木材55%~65咗右，每延M成洞工天减少25%~35咗右.(6)根据新奥法地原理，在总结大瑶山隧道施工经验地基础上，在i—n类软弱地层施工中运用本工法，亦取得了圆满成功•(7)本工法地施工原理，支护结构参数、施工方法、施工工艺、施工设备地选型配套，已形成一种模式，根据这个模式编写了《新奥法指南》，这本《指南》已在类似地下工程、铁路、公路隧道中全面推广和应用，已取得了显著地经济效益和社会效益九、工程实例大瑶山隧道全长14.295km，在修建过程中，全面应用了本工法•使科研关键技术成果，直接转化为生产力.施工中采用大断面硬岩深孔爆破、光面爆破和预裂爆破，使开挖进尺大幅度提高；运用光电测距导线和光电三角高程控制进行隧道控制和竖井投点，使隧道施工测量达到了很高地贯通精度，其误差为：中线横向17.3mm，为限差地4.4%， 4.6mm，为限差地9.2%;施工通风技术地应用，使隧道地独头巷掘进长度达到 2.76km，而勿需设置单独地通风巷道；应用带塑料板地复合衬砌结构技术，发挥了围岩地承载能力；采用大型机械化全断面、半断面施工，形成了破岩装运、支护、衬砌三条机械化作业线，创造了较高地施工进度最高单口成洞 217双线M，全隧道均单口月成洞99.2双线M;施工中采用各种超前地质预报；多种注浆加固围岩及堵水；全面进行施工监控量测，信息反馈技术；使施工中未发生较大地塌方，创造了较高地安全生产纪录，取得了高标准地工程质量，工序合格率100%，优良率84.3%.大瑶山隧道从1981年11月开工到1987年5月贯通，1988年竣工通车，历时6年半，比传统施工方法提前两年半建成，在我国隧道史上是一个新旧地转折点，也是地下工程修建技术一次大地飞跃.大瑶山隧道地施工模式，如合理选择支护结构参数和型式，适用不同地质条件地施工方法、施工工艺和施工设备地选型配套等，已形成一套工法.这套工法已在类似地下工程如大广坝、太平驿、铜头等水电工程，铁路如大秦线西段二十多座隧道，军都山等数十座隧道，公路如梧桐山、板樟山等多座隧道中全面推广应用执笔：朱弋(返回上一级)。

软岩大断面隧道大型机械化开挖施工工法

软岩大断面隧道大型机械化开挖施工工法软岩大断面隧道大型机械化开挖施工工法一、前言隧道工程在交通建设和城市发展中起着重要的作用。

为了解决软岩大断面隧道施工困难的问题，软岩大断面隧道大型机械化开挖施工工法应运而生。

该施工工法以机械化设备为主导，充分发挥机械化装备的优势，提高施工效率，保证施工质量，为软岩大断面隧道施工提供了一种有效的解决方案。

二、工法特点软岩大断面隧道大型机械化开挖施工工法具有以下几个特点：1. 机械化设备运用广泛：该工法使用大型机械设备进行挖掘、爆破、支护等作业，改变了传统人工作业的方式，提高了施工效率。

2. 施工速度快：通过合理的工艺安排和高效的机械装备，能够显著提高施工速度，缩短工期。

3. 施工质量高：机械化施工能够保证施工质量的稳定性和一致性，减少人为因素对施工质量的影响，提高了工程的安全性和可靠性。

4. 成本控制合理：虽然机械化设备的投入较大，但通过提高施工效率和降低人力投入，能够有效控制整体施工成本。

5. 环境影响小：机械化施工减少了施工过程中的噪音、粉尘和振动，对周围环境的影响较小。

三、适应范围软岩大断面隧道大型机械化开挖施工工法适用于以下情况：1. 隧道长度较长：机械化施工可以提高施工速度，适用于隧道长度较长的项目。

2. 地质条件较差：该施工工法可以克服软岩地层容易塌方、断层带多等地质问题，确保施工的稳定性和安全性。

3. 施工周期紧凑：机械化施工可以通过提高施工速度，缩短施工周期，适合施工周期较紧凑的项目。

4. 工程投资充足：由于机械化设备投资较大，适用于工程投资充足的项目。

四、工艺原理软岩大断面隧道大型机械化开挖施工工法的实施需要有良好的工艺原理作为支撑。

在实际工程中，根据实际地质条件和施工要求，采取不同的技术措施来实现施工目标。

首先，在进行机械化开挖前，需要对地质条件进行详细的勘探和评估，确定地质参数和软岩的物理特性。

然后，根据地质报告和设计要求，选择合适的机械化设备，并进行技术调试和操作培训。

隧道施工中大断面掘进的技术要点

隧道施工中大断面掘进的技术要点在现代城市建设中，隧道是不可或缺的基础工程。

而隧道施工中大断面掘进技术的要点，更是决定施工效率和质量的关键。

本文将按照逻辑顺序，从设计、掘进机械、地质勘探、支护措施、通风排烟、应急预案、施工管理和质量监控等八个方面，详细阐述大断面掘进的技术要点。

一、设计隧道大断面掘进的第一个要点是合理设计。

设计决定了施工的难度和风险。

在设计隧道时，要充分考虑隧道的地质条件、地下水位、坡度等参数，并根据车辆通行的需求确定断面尺寸。

设计师还需根据隧道的用途选择合适的支护措施，例如钢拱架、喷射混凝土等。

二、掘进机械大断面掘进需要强大的掘进机械来完成。

常见的掘进机械有隧道掘进机（TBM）和盾构机。

TBM利用切削器具和液压系统进行掘进，能同时进行掘进和支护，适合各种地质条件。

盾构机是一种在管片施工中应用广泛的掘进机械，具有掘进速度快、施工质量高、环境污染小等优点。

三、地质勘探地质勘探是隧道施工前必不可少的工作。

通过地质勘探，可以了解隧道所处地层的情况，包括土层性质、岩层的稳定性等，为施工和支护提供准确的地质数据。

不同地质条件下，需要采用不同的施工方法和支护措施。

四、支护措施大断面掘进中，支护措施的选择与施工的稳定性和安全性密切相关。

常见的支护措施有钢拱架、喷射混凝土、预制T型梁等。

在选用支护措施时，要综合考虑地质条件、地下水位、施工工艺等多种因素，并根据实际情况进行合理设计。

五、通风排烟隧道施工中，通风排烟是保障施工人员安全和顺利进行工作的重要环节。

合理的通风系统能有效减少尘埃、有害气体等对工人身体的危害，并降低爆炸和火灾的风险。

在大断面掘进中，需要根据隧道长度、断面尺寸等参数确定通风设备和通风方案。

六、应急预案施工过程中，突发事故的发生不可避免。

因此，制定科学合理的应急预案是必不可少的。

应急预案应包括事故防范、事故处理和事故恢复三个方面内容，确保施工中发生意外时能够迅速、有效应对并采取相应的措施。

紧邻既有建筑物的城市超大断面暗挖隧道施工技术讲解

度大，施工中需处理好各个工序间的衔接。
三.工程特点及重难点
2、重难点：区间隧道与电视塔距离过近电视塔地基为天然地基，基础为环形钢筋混凝
土基础，厚度为2m，基础埋深高于地铁隧道埋深，通过调查，从运营至今沉降观测结果显示，电视塔略向西北倾斜，即远离隧道方向，但倾斜值在高耸建筑允许范围内，因此针对电视塔的保护是整个工程的重中之重。
5000
5000
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地面沉降监测点
拱顶下沉水平收敛位移
隧底隆起
隧道内部监测点位布置图
车
站
电视塔装修板房
端
武警住地
后配线明挖端
沉降监测点测斜监测点
电视塔
电视塔监测点位布置图
四.施工措施
2、开挖工序要求严格按照施工工序要求进行施工。
工序图如下
左断面内侧导坑上台阶开挖
中导洞上
四.施工措施
具体情况是：中导洞开挖一段距离后，大约二倍洞径（22m）
的时候，监测数据显示地表沉降为0。为了加快施工进度，在中隔墙未跟进的情况下，左右线外侧导洞试探性的进行了开挖。在中导洞贯通（总计98.6米）、左右线外侧导洞进尺分别
四.施工措施
为40米及36米时，地表沉降仅为21mm，开挖边线以外15米处地表沉降仅为1mm。基于此，左右线外侧导坑加快了施工进度，但刚好一个月后，问题出现了，在左右线外侧导洞进尺分别为60米和56米时，距洞口35米的中导洞位置，地表沉降在一个月内突然增加了
1、地形地貌工程所在场地内地形北高南低，西高东低，
地面标高介于432.50～440.000m，高差达 7.5m，场地周边有电视塔及陕西省自然博物馆等重要建筑物。

浅埋超大断面暗挖隧道施工方法及支护力学特征

浅埋超大断面暗挖隧道施工方法及支护力学特征一、引言在现代城市化进程中，隧道的建设已成为必不可少的基础设施之一。

特别是对于一些地理条件复杂、交通压力大的城市，浅埋超大断面暗挖隧道的施工技术显得尤为重要。

本文将针对这一主题展开深入讨论，探讨其施工方法以及支护力学特征的相关内容。

二、施工方法的概述1. 预处理工程在进行浅埋超大断面暗挖隧道施工之前，预处理工程是至关重要的。

这包括地质勘察、地下水情况调查、地质灾害评估等工作，以保证后续的施工能够平稳进行。

2. 开挖工程隧道开挖是整个施工过程的重中之重。

常见的开挖方法包括传统的顶挖、两侧壁挖以及TBM（隧道掘进机）等技术。

每种方法都有其适用的情况和注意事项，需要根据实际情况进行选择。

3. 支护工程开挖完成后，对隧道进行支护是至关重要的。

常见的支护方法包括钢支撑、锚杆喷射混凝土、隧道衬砌等。

选择适当的支护方式可以有效保证隧道的安全性和稳定性。

4. 对外环境的影响在施工过程中，对外部环境的影响也需要引起重视。

对周围建筑物、地下管线、地下水位等的影响需要谨慎评估，采取有效的措施进行保护。

三、支护力学特征的分析1. 土压力在隧道开挖的过程中，地下土体对隧道围岩会施加一定的土压力。

了解土压力的大小和分布规律，可以帮助我们选择合适的支护方式，确保隧道的安全开挖。

2. 水压力对于处于高地下水位地区的浅埋隧道来说，水压力也是一个不容忽视的因素。

高地下水位会增加隧道围岩的稳定性风险，因此需要针对性地开展水压力的支护工作。

3. 结构力学特性除了来自外部土体和水体的压力之外，隧道本身的结构力学特性也至关重要。

隧道衬砌的材料选择、厚度设计等都需要结合隧道自身的力学特性进行评估和设计。

四、个人观点和理解对于浅埋超大断面暗挖隧道的施工来说，我认为在选择施工方法和支护方式时，需要充分考虑地质条件、水文地质和周边环境等因素，确保隧道施工过程的安全和稳定。

在隧道支护力学特征分析中，需注重不同因素之间的协同作用，始终把人员和资产安全放在首位。

大断面公路隧道洞身开挖施工设计探讨

大断面公路隧道洞身开挖施工设计探讨文章结合某高速公路隧道建设工程，重点探讨了台阶分步开挖法在Ⅳ级围岩大断面隧道中的应用，并就对应的开挖支护方案进行分析，望为相关隧道工程建设提供借鉴。

标签：大断面隧道；洞身开挖；台阶分步法；支护1 工程概况某高速公路隧道全长256m，属于短隧道。

工程隧道处于平曲线线上，纵坡为-3.0%下坡，起止桩号为：K20+120-K20+376。

工程勘测隧道围岩等级主要为Ⅳ级，部分为Ⅲ级围岩，围岩呈弱风化、微风化岩、节理裂隙密集带，岩石呈碎石状压碎结构，拱部无支护时可产生较大坍塌，侧壁有时失去稳定。

2 洞身开挖施工方案2.1 洞身开挖方法采用台阶分步法进行施工，台阶长度取5-8m，各部开挖方式如下：（1）上台阶弧形导抗的开挖，应安排工作人员手持YT28高速风钻和简易开挖台架钻孔相结合的施工方式，将孔深控制在0.5-1.0m的范围之内，使用5台风钻，其中2台风钻的主要作用是锚杆孔钻眼，其他3台风钻的主要作用是掌子面钻眼。

在施工的过程中也要注意对周边眼间距进行控制，将可接受范围控制在0.5m左右。

当出现弧形导坑内围岩较软弱的情况时，可以采取风镐直接开挖的施工方式。

（2）上台阶核心土及下部中槽也应该安排工作人员手持风钻钻孔，将孔深保持在1.5-2.0m的范围内，同时将下部中槽和上台阶核心土爆破。

（3）马口的施工应该采用跳槽开挖的施工方式，每进尺应控制在0.8-1.5m的范围内。

2.2 开挖支护施工顺序洞身开挖支护施工顺序为：（1）对洞口的加强段进行超前支护？准42注浆小导管的施工。

（2）？准22注浆锚杆1′→开挖上弧形导坑。

（3）对拱部锚喷支护，架立起格栅拱。

（4）开始挖中核。

（5）和下部中槽。

（6）跳槽开挖马口。

（7）边墙架立格栅拱，锚喷支护。

（8）灌注仰拱及铺底。

（9）铺设环向盲沟及防水板，整体灌注二次衬砌砼。

2.3 Ⅳ级围岩开挖根据Ⅳ级围岩地质特点采用微台阶法进行施工，台阶长度取2.0-2.5m，孔眼均采用微差网络爆破。

超大断面隧道开挖施工技术

106总474期2018年第24期（8月下）0 工程概况某隧道为双洞八车道分离式隧道，分离式结构，左右线相距约100～200m 。

隧道上行出洞口基岩裸露，坡面倾角25°~30°，坡长达100m ，山体坡面遭风化剥蚀严重，表层岩体破碎，但总体稳定性较好，无整体式滑动风险，但由于岩体较破碎，隧道顶板厚度较薄，进口边坡开挖及隧洞开挖，易引起次生灾害。

隧道下行出口处见有崩塌碎、块石堆积，堆积体髙度达20m 左右，稳定性差，有溜滑现象。

上部基岩裸露，岩体呈镶嵌结构，边坡陡立，有掉块现象。

但总体稳定性较好，无整体式滑动风险。

进口边坡开挖及隧洞开挖，易引起次生灾害。

1 工程难点及解决方案结合本隧道工程及其地质特点，本项目隧道为双向八车道，单洞四车道，限界净空为18.25m ×5m ，断面较大，大部分为Ⅳ、V 级围岩，隧道开挖断面大（特大断面）、质量标准高，施工组织复杂，施工难度大，工序转换频繁，进度缓慢。

其难点在于隧道施工影响因素多，该隧道地形起伏较大，大部分围岩等级为Ⅳ、V 级，且为超大断面，几方面因素影响隧道施工，使得提高隧道施工进度成了本项目最大难点。

2 开挖施工方案具体开挖施工方案如下，隧道Ⅴ级围岩S5a 、S5b 、S5c 、S5d 及Ⅳ级围岩地段S4a 型衬砌采用双侧壁导坑法施工，Ⅳ级围岩地段S4b 型衬砌采用预留核心土环形导坑法施工，Ⅲ级围岩地段S3型衬砌采用预留核心土上下台阶法施工，大管棚或Φ50小导管超前注浆支护进洞。

紧急停车带、人、车行横洞根据其所处的围岩类别采用光面爆破开挖法施工[1]。

各种洞室根据图纸布置位置与洞身同时开挖，布设好钢筋及预埋件后与洞身衬砌混凝土一次成型。

合理组织施工，严格控制二衬与掌子面、仰拱与掌子面的安全步距，及时跟进，Ⅴ级围岩S5a 、S5b 、S5c 型衬砌，导坑法施工过程中，导坑长度不得大于8m ，二衬与最远掌子面距离不宜大于55m ；S5d 、S4a 型衬砌，导坑法施工过程中，导坑长度不得大于12m ，二衬与最远掌子面距离不宜大于75m 。

大断面隧道施工技术保证措施

3.5.1 大断面隧道施工技术保证措施
开挖技术措施
采用分步开挖法如：台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法，分解隧道断面为小断面，确保隧道开挖安全。

光面爆破工法开挖，非电毫秒雷管起爆或非爆破法开挖，尽量减少对围岩的扰动。

光面爆破工法通过工程类比法和现场试验确定爆破参数，根据不同围岩条件不断优化爆破设计。

按照设计控制开挖断面，隧道开挖后，在两侧及洞顶每隔20m设一个标志桩，滞后于掌子面距离不大于50m，每隔10～20m实测一个断面尺寸。

采用353E三臂液压钻孔台车钻孔时，严格控制外插角度，钻眼深度、角度按设计施工，钻孔偏斜度不大于1°，隧道开挖的周边孔在断面轮廓线上开孔。

本标段隧道开挖均采用光面爆破技术。

采用的技术措施见表3-24。

表3-24 光面爆破目标、对策及技术措施表
支护技术措施
支护技术措施见表3-25。

表3-25 隧道支护技术措施表
衬砌技术措施
(1)、衬砌砼不渗、不漏、不裂技术措施
在保证砼衬砌不渗、不漏的技术措施见表3-26。

表3-26 保证砼衬砌不渗、不漏的技术措施
表3-26 保证砼衬砌不渗、不漏的技术措施(续)。

大断面隧道分部开挖的爆破技术

大断面隧道分部开挖的爆破技术1 工程概况八家村隧道全长231m，起于K2+168止于K2+399，隧道按照客货共线双线隧道设计，进口施工区段为浅埋地段，最大的埋深达到30m，最小的埋深仅有8m，隧道开挖断面形状如图1所示。

地表的施工环境复杂，距隧道口东北方向200m处是320国道，车流量大，距隧道口西南方向180m处是杨林鑫地园艺场，隧道四周有密集的居民房屋。

隧道穿过的岩石多为IV、V级围岩，主要由泥岩和砂岩组成，自稳能力较差。

2 地形地貌隧道穿过嵩明县著名的风景区长虫山，地表海拔为1905-2100m，高差达到195m，所处的地形起伏比较大，自然横坡为9°～40°，部分地形比较陡峭。

由于隧道埋深小，考虑爆破作业震动对既有隧道的影响，保证既有隧道投入使用后的安全，决定在隧道进口25m内（即K2+168至K2+193）运用破碎锤进行掘进，剩余的采用控制爆破方法进行掘进。

3 爆破施工技术隧道的岩层属IV、V级岩石，围岩软弱自稳能力较差，受到震动容易坍塌，施工难度较大。

结合隧道的工程地质条件、场地条件、结构埋深和工期等因素，根据铁路隧道施工的规定，为保证施工时和投入使用时的安全，掘进方法拟选用三台七步开挖法，一边掘进一边进行支护，隧道的周边孔则使用光面爆破技术开挖隧道轮廓[1-3]。

3.1 设计原则①控制爆破的有害效应。

降低爆破震动的幅度，最大限度的减少冲击波对围岩的震动作用，保证周围居民房屋的安全；控制飞石的距离，保护周围的建筑物和苗圃等。

②在爆破效果不受影响的条件下，最大可能的减少炸药单耗量，提高掘进进度，缩短工期，获得最大的工程效益。

3.2 爆破掘進的顺序及方法隧道掘进顺序如图2所示。

为了保证上台阶不塌方，运用传统的预留核心土的方法，整个掘进面运用三台阶七步开挖法。

台阶的高度分别为340cm、320cm和340cm。

3.3 选取爆破参数①孔径d。

钻孔设备使用YT-28型钻机，钻机的钻头直径38mm，炮孔直径42mm。