钻爆法隧道施工关键技术

工进度
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三、隧道工程施工流程及施工要点
• 隧道工程施工流程 施工准备—明洞、洞口工程—隧道开 挖（监控量测）—一次支护（监控量 测）—防排水—二次衬砌—附属设施— 工程竣工验收
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隧道工程施工要点
• 隧道工程的施工要点，归纳起来就是 • 保护围岩 • 内实外美 • 重视环境 • 动态施工 • “保护围岩”：一层含义是不损伤围岩或少损伤遗留
围岩的固有支护能力，这可以通过采用机械开挖技术 和控制爆破技术予以解决；另一层含义是通过各种手 段和方法，如采用支护技术、加固或预加固技术以及 各种辅助施工技术增强围岩的自支护能力。
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隧道工程施工要点
• “内实外美”，关键是内实。而内实的关键就是要做到 “四密实”，即混凝土密实、喷混凝土密实、喷混凝 土与围岩密实（贴）、二次衬砌与初期支护密实（贴 ）。这牵涉到混凝土、喷混凝土、回填、支护接触等 技术。
，都宜采用先墙后拱的施工顺序。 （9）在隧道施工过程中，必需建立“施工图设计—地 质核对—施工检验—量测反馈—参数修正”的一体化 的施工管理系统，以不断的提高和完善隧道施工技术 。
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四、洞口工程
(一)洞口地段的一般概念
隧道施工的洞口地段，是指隧道进口(或出口) 附近对隧道施工有影响的地段，该地段通常因地质 地形复杂需要做特殊处理。
• 新奥法的基本原则是采用合理的支护手段，发挥围岩
和支护系统的共同作用，而这种共同作用只有与围岩
同支护系统紧密贴合时才能被充分利用。因此，必须
进一步控制光面爆破的效果，避免过多的超挖或侵限
，喷射混凝土表面尽可能平整。为保证二衬和初衬之
间的密贴，在挂设防水板时必须保证有一定的松弛度
，这样才能保证衬砌混凝土浇筑到顶时能够与初衬拱
顶密贴。如果防水板敷设不好，在拱顶会限制混凝土
造成二次衬砌拱顶出现空洞。
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隧道工程施工要点
• “重视环境”也有两层含义：一层含义是 指内部环境，即施工作业环境（主要是 指施工通风、集尘技术、减少回弹技术 ），另一层含义是对外部环境，即对周 边环境的影响。
• “动态施工”是指隧道施工过程中的地 质条件是不断变化，其力学状态也是不 断变化的，因此，施工过程就不可能是 一成不变的 。
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隧道工程施工应遵循的原则
• （5）在选择支护手段时，一般应选择能大面积的、牢 固的与围岩紧密接触的、能及时实施和应变能力强的 支护手段。
• （6）隧道施工过程是围岩力学状态不断变化的过程。 • （7）在任何情况下，使隧道断面能在较短时间内闭合
是极为重要的。 • （8）为保证二次衬砌的质量和整体性，在任何情况下
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(二)洞口地段施工注意事项
在场地清理作施工准备时，应先清理洞口上方及侧方有可 能滑塌的表土、灌木及山坡危石等。
洞口施工宜避开雨季和融雪期。 洞口部分圬工基础必须置于稳固的地基上。 洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工连接成整体，
确保拱墙连接良好。 洞口段洞身施工时，应根据地质条件、地表沉陷控制以及
钻爆法隧道施工关键技术
地下工程系
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博士，石家庄铁道大学土木工程学 院地下工程系教授，硕士生导师
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内容安排
概述 隧道开挖方法 隧道施工工艺
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一、大断面隧道力学特征和施工特点
力学特征
(1)开挖后，隧道周边围岩出现更大范围的塑性区和更 大变形，围岩自稳所要求的围岩强度更高。
(2)隧道拱脚和边墙脚处的应力集中更严重，要求有更 高的围岩强度或更好的地基承载力。
有地下水地段，临时止水注浆可采用水泥-水 玻璃双浆液
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(四)明洞及洞门施工注意事项
明洞混凝土的灌筑应设挡头板、外模和支架， 明洞混凝土应整体浇筑
拱圈混凝土的灌筑强度达到设计强度等级的 100％，且拱顶回填土高度达到0.7m时方可拆 除明洞拱架
端、翼墙模板及支架拆除时，混凝土强度必 须符合设计要求。设计无要求时，混凝土强 度必须达到设计强度等级的100％，非承重模 板拆除时混凝土强度不得低于8MPa
(3)隧道拱顶更不稳定，拱顶围岩存在拉应力区，拱顶 岩块崩塌的可能性更大。
(4)产生拱作用要求的埋深更深，浅埋隧道的埋深范围 更大，浅埋隧道的松弛压力更大，浅埋隧道的辅助施工 措施要求更强。
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施工特点
(1)除围岩的整体性外，围岩自身强度对客运专线大 断面隧道施工方法的确定、隧道的稳定与安全有较 大影响。 (2)紧支护、勤量测更为重要。 (3)对于洞口段、浅埋段、偏压段、破碎带、堆积体、 黄土隧道应坚持“断面化大为小、短进尺、弱爆破、 强支护、勤量测、早封闭、衬砌紧跟”的原则。
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二、选择施工方法的注意事项
地形、地质的特殊性 是否有限制条件 必要时与辅助工法配合 要尽量采用能避免围岩松弛的施工方法 尽量使支护及早封闭，避免多次扰动围岩，控
制初期支护位移、变形 施工组织的统一协调，在同一隧道中尽量减少
工法的频繁转换 尽量采用机械化施工，提高作业效率，加快施
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隧道工程特点
•隧道工程全部为隐蔽工程，工程地质和水文十分重要，甚 至起决定性的作用； •隧道施工工作面少(正常情况下只有进、出口两个工作面)， 工期较长； •隧道施工环境差，采取有效措施加以改善；
•工程施工不受季节变换及气候变化的影响； •施工工地一般都位于偏远的深山狭谷之中，往往远离既有 交通线，运输不便，供应困难； •隧道埋设于地下，一旦建成就难以更改，所以，除了事先 必须审慎规划和设计外，施工中还要做到不留后患。
保障施工安全等因素选择开挖方法和支护方式。 洞门完成后，洞门以上仰坡脚受破坏处，应及时处理。
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(三)洞口地段地层的加固措施
洞口位于软弱土层地带，如第四季的冲（洪） 积层、残积层及人工填土等，采用高压旋喷 法、深层搅拌法、抗滑桩、钢管桩等加固
地层为堆积层、断层破碎带、砂砾土、砂土 时采用地面注水泥浆或超细水泥预加固
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隧道工程施工应遵循的原则
• （1）因为围岩是隧道的主要承载单元，所以要在施工 中充分保护和爱护围岩。
• （Hale Waihona Puke Baidu）为了充分发挥围岩的结构作用，应允许围岩有可 控制的变形。
• （3）变形的控制主要是通过支护阻力（即各种支护结 构）的效应达到的，加强初期支护施工质量控制势在 必行。
• （4）在施工中，必需进行实地监控量测，及时提出可 靠的、足够数量的量测信息，以指导施工和设计 。