第6章 隧道施工1

(二)适用条件
(1)I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备 从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身 稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械 设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验 一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经 济性较差。
奥地利的泰勒教授认为，所谓新奥法不是单纯 的开挖、支护的方法和顺序，而是按照实际观察到 的围岩动态的各项指标来指导开挖隧道的方法。
有人把新奥法归纳为充分保护并利用围岩的承 载能力；其施工要点为控制爆破、锚喷支护和施工 监测，其实施方法为设计、施工和监测三位一体的 动态模式。
。
新奥法在我国的发展
新奥法的概念，我国是在20世纪70年代末开始被 人们了解和接受；
• 隧道施工管理主要解决施工组织设计(如施工
方案的选择、施工技术措施、场地布置、进 度控制、材料供应、劳力及机具安排等)和施 工中的技术管理、计划管理、质量管理、经 济管理、安全管理等问题。
二、山岭隧道的常规施工方法
山岭隧道的常规施工方法又称为矿山法（钻爆 法）。将采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法 称为“传统的矿山法”；而将采用钻爆开挖加锚喷 支护的施工方法称之为“矿山法”或“新奥法”。
机械化施工系指采用以台车钻眼、挖装运机械化 作业、喷锚支护机械化作业、混凝土衬砌机械化 作业、注浆机械化作业等为特征的施工模式。
施工技术上不仅更加重视施工地质工作，超前地质预 报技术更加丰富和有效，光面控制爆破技术获得了广 泛应用。喷锚支护技术已成为隧道施工支护的基本方 式，实现了硬岩、软弱破碎围岩、松散砂土围岩中的 良好喷锚支护。在材料方面如ZM型系列早强砂浆锚杆、 ZP型早强喷射混凝土新材料、纤维喷射混凝土、降低 喷射混凝土回弹和粉尘的混凝土增粘剂等；在工艺方 面干喷混凝土、潮喷、湿喷混凝土都获得了成功应用。 在软弱破碎等能力差的围岩中，形成了超前支护技术、 地层预加固技术，以及多分部和各分部支护及时封闭 技术等。
施工手段也由人力、小型机械化、半机械化到机 械化施工。人力施工系指锤、钎、镐、纯人工作 业方式；
小型机械化系指风动凿岩机钻眼、人力或小型装 渣机装渣、人力或电瓶车牵引、小矿车运输、人 力或机械搅拌混凝土、人力灌注衬砌的施工模式；
半机械化施工系指采用气腿式风动凿岩机或凿岩 台车钻眼、轨行铲斗式装渣机装渣、矿车有轨运 输或汽车无轨运输等，其主要特点是机械设备配 套；
第二节 新奥法的基本概念
一、新奥法的概念
新 奥 法 即 奥 地 利 隧 道 施 工 新 方 法 (New
Austrian Tunnelling method－NATM)，是以喷 射混凝土锚杆作为主要支护手段，通过监测控
制围岩的变形，便于充分发挥围岩的自承能力 的施工方法。
由于锚喷支护技术的应用和发展，导致隧道 及地下洞室工程理论步入到现代理论的新领域， 也使隧道及地下洞室工程的设计和施工更符合地 下工程实际，即设计理论－施工方法－结构(体 系)工作状态(结果)的一致。
从20世纪80年代开始，在一些隧道设计中贯彻了 新奥法基本原理，采用了信息设计方法。 1988年颁 布了《铁路隧道新奥法指南》，并编写了“喷锚技 术法规则”、“复合衬砌标准设计”等作业标准。
逐步形成具有中国特色的浅埋暗挖法(即“管超 前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测” 十八字决)和复合式衬砌等隧道施工技术，大大丰富 和发展了新奥法原理。
二、新奥法施工程序
工修 方改
护修
方改 法变
参正
案施 和开
数支
否
顺挖
初
序
期
确
施
定
开
工
施
准
工
备
方
挖
支 护
量 测
防
二
基合是
水
准管否
隔
？理符 是 离
次 支 护
竣 工
层
案
监
控
三、新奥法施工的基本原则
归纳为“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。
少扰动，指在进行隧道开挖时，要尽量减少对围岩 的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。 早支护，指开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩 的变形进入受控制状态。 勤量测，指以直观、可靠的量测方法和量测数据来 准确评价围岩(或围岩加支护)的稳定状态，或判断其 动态发展趋势，以便及时调整支护形式、开挖方法， 确保施工安全和顺利进行。 紧封闭，一方面指采取喷射混凝土等防护措施，避 免围岩因长时间暴露而致强度和稳定性的衰减。另一 方面指要适时对围岩施作封闭形支护。
第六章 隧道施工
第一节 隧道施工方法
一、隧道施工基本概念
隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工方法、 施工技术和施工管理的总称。
隧道施工方法可按以下方式分类：
隧道施工方法
山岭隧道 施工方法
传统矿山法 矿山法（钻爆法）
掘进机法
新奥法
浅埋及软土 隧道施工方法
明挖法
盖挖法 浅埋暗挖法 盾构法
水底隧道 施工方法
(一)传统的矿山法
它是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖 成形后，逐步将临时支撑撤换下来，而代之以整体 式衬砌作为永久性支护的施工方法。
(二)新奥法
认识到隧道是围岩和支护组成的体系， 应充分保护围岩，发挥围岩自身的承载能 力，维护围岩的稳定性。
隧道设计与施工与隧道的围岩条件密 切相关，只有充分掌握隧道的围岩条件， 才能有合理的隧道设计与施工。
第三节 开挖方法
隧道开挖的基本原则 在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条
件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并应尽量 提高掘进速度。
开挖方法分类 按开挖隧道的横断面分部情形来分，分为全断
面开挖法、台阶开挖法、分部开挖法等。
一、全断面开挖法
全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形， 然后修建衬砌的施工方法。
沉埋法 盾构法
隧道施工方法的选择主要依据工程地质和水文地
源自文库质条件，并结合隧道断面尺寸、长度、衬砌类型、 隧道的使用功能和施工技术水平等因素综合考虑 研究确定。
• 隧道施工技术主要研究解决上述各种隧道施
工方法所需的技术方案和措施(如开挖、掘进、 支护和衬砌施工方案和措施)；隧道穿越特殊 地质地段时(如膨胀土、黄土、溶洞、塌方、 流沙、高地温、岩爆、瓦斯地层等)的施工手 段；隧道施工过程中的通风、防尘、防有害 气体及照明、风水电作业的方式方法和对围 岩变化的量测监控方法。