隧道施工技术(讲课)

2、初期支护
在初期支护中，喷混凝土具有独特的作 用。任何情况下，都是不可缺少的支护手 段。因此，在大断面隧道中，对不断提高 喷混凝土的性能，寄予极大的期望。
喷混凝土的几个关键性的性能指标
二、支护结构的构成
隧道的支护结构包括：
初期支护；喷混凝土、锚杆、钢支撑或
格栅 超前支护；预衬砌、长钢管等 二次衬砌：包括仰拱及底板； 临时支护：需要拆除的支护构件，如中
隔壁等。 不可轻视的锁脚注浆锚杆
1、超前支护
工程实践证实，在地质不良的地段，发展各种稳 定掌子面的辅助工法并使之模式化是极为重要的。
施工方法介绍
全断面开挖法
台阶环形开挖预留核心土法
CD（中隔壁法）首推法
Biblioteka BaiduCD”工法
适用条件：浅埋段、软岩段，一般用于Ⅳ级围岩
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但较“CRD”工法快、临时工 程量和造价也是较台阶法大但较“CRD”工法小
施工控制要点：刚支撑连接、锁脚锚杆（管）、左右部台 阶的高度和纵向长度、临时支撑的拆除时机及长度
隧道
施工要点 关键技术
杨道好
高速公路的隧道特点
考虑车辆高速行驶的特点，隧道的净空有效断面 积增大，给设计、施工提出来许多新课题；
由于开挖断面积的增大，施工难度也急剧增加，特
别是对一般地质条件下的初期支护技术和不良地 质条件下的超前支护技术，提出来很高的要求；
因此，在大断面的条件下要特别关注初期支护 和超前支护的质量。
掌子面
上述的掌子面超前支护方法，在大断面的 条件下应用，虽然起到一定的作用，但其 作用会受到一定限制。
也就是说，在大断面的条件下，为了确保 掌子面的稳定，必须加强超前支护的作用， 超前支护在软弱围岩及浅埋隧道施工中已 形成一种工法和不可缺少的施工技术，要 高度重视，这是隧道施工实现安全和快速 的最好手段。
存在问题：初期支护系统杆体长短不一；
安装角度控制不严；注浆效果差或不注浆。
关键点：
1、超前管棚、小导管、超前锚杆等安装质 量（包括长度、间距、外插角）
2、超前支护体系的注浆质量：包括通过注 浆加固周边围岩的作用、超前支护杆体内 的注浆质量。
套拱施工
管棚施工
42超前注浆小导管
42超前注浆小导管
技术
如何减少风险、控制风险和防止风险，
就要依靠纯熟的技术和完善的管理。
因此，技术和管理就成为工程管理中的 重要手段。没有纯熟的技术和完善的管理， 就谈不上风险的控制。
因此，不管是业主、还是设计、施工以
及监理都必须下大力气，狠抓“技术”和 “管理”。
隧道施工要点及关键施工技术
一. 洞口施工 二. 进洞施工方法 三. 明洞 四. 隧道施工要点及关键施工技
定义：以稳定掌子面和地层下沉为目的的拱形薄 壳结构体。即：不仅沿隧道纵向具有梁结构的作 用，在横断方向还具有拱形结构支护效果的支护。
适用范围： 1、需要提高掌子面稳定性的土砂围岩； 2、以控制地表下沉和相邻结构物的影响为主要目
的的场合；如浅埋地点、接近重要结构物施工的 场合等
超前支护的关键点
因此、减少风险、控制风险和防止风险 就成为工程管理中的重大课题。
技术
1、保护围岩，确保开挖后围岩稳定； 2、大力提高支护结构，特别是初期支护的支护能
力，特别是喷混凝土的性能； 3、多机作业，尽可能地缩短各项作业的时间；施
工方法要为采用大型施工机械或多台机械同时施 工创造条件； 4、提高混凝土衬砌的施工水平，防止衬砌的初期 开裂； 5、采用根本性的措施，确保防水的质量； 6、设计和施工要采取措施尽可能地减小开挖断面 积；
隧道工程管理的基本问题
安全：安全为主线
技术：保护围岩，确保围岩稳定，不坍 塌；保证施工质量
管理：实现风险管理
安全
所谓提高安全生产意识或风险意识，实 质上是要认识到任何生产都存在着风险， 只是风险有大、有小，有的是可以接受的， 有的是不可以接受的。特别是对地下工程 来说，风险常常是在灾难性的，也是不可 以接受的。瓦斯爆发、大规模的塌方等就 属于这种类型的风险。
洞口防护不当造成坍方
套拱、边仰坡防护得当
暗洞进洞要点
严格按设计图纸施工。 在进洞前，必须做好洞口护拱或超前管棚
导向墙，并认真做好超前支护。 确定安全、可靠、合理的施工方法，主要
指方法的选择：全断面开挖法、台阶法、 CD法、CRD法和双侧壁导坑法等。 管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封 闭是进洞必须遵循的原则。也是预防洞口 坍塌的最好措施。
术
洞口工程施工要点
洞口施工要点：防边仰坡滑塌。应遵照以下施工 原则：
1.根据设计图纸准确测量，放样洞口开挖轮廓线及 截水沟位置。
2.开挖前应做好排水系统、安全防护后，方可进行 土石方开挖。
3.洞口边仰坡锚喷防护应随开挖同步施工，开挖一 级，防护一级，不得待开挖全部完成后再进行锚 喷防护。
4.洞口的支挡结构应在隧道明洞或正洞施工前完成。
上半断面CD法
适用条件:上软下硬地层
在浅埋隧道中经常出现这样的情况， 拱部或上部位于土层中，下部位于岩 石中，如仍按上部地层控制采用 “CRD”工法或“CD”工法则会出现下 部开挖爆破时把临时支护爆掉的情况， 这时应采用加强拱部支护带大拱脚的 弧形导坑台阶法或上半断面“CD”工法
双侧壁导坑法
·底部鼓起等。
从技术角度出发，预防和减少上述风险发生的主要方法也是多种多 样的。
·超前支护；
·扩大拱脚、设置拱脚锚杆或锚管；
·正面喷射混凝土和锚杆；
·底脚锚杆或锚管等。
掌子面
掌子面超前支护是采用管棚、小导管、 超前锚杆及注浆等，沿隧道外轮廓，以低 角度打设方式加固掌子面前方围岩、约束 围岩松弛、掉块的方法。超前支护，基本 上是借助构件的抗弯刚度发挥作用的，因 此，采用抗弯刚度大的构件是有利的。
双侧壁导坑法
CRD（中隔壁）
仰拱先行
正洞施工要点
一、掌子面（开挖面）稳定性
在大断面条件下，如何控制掌子面的稳定性，减少和预防掌子面出 现坍塌的风险，是极为重要的。特别是在通过各种不良地质地段时。
从风险的角度看，掌子面失稳有多种方式：
·掌子面挤出；
·掌子面拱部坍塌；
·上半断面拱脚下沉；