隧道工程施工介绍

三、隧道工程各部位施工工艺
三、隧道工程各部位施工工艺
1.进洞前的施工 1.1 截水沟施工工艺 ①洞口开挖之前应在洞口开挖线以外（通常5m以外）施工截水沟，将开 挖线外侧的水引至边坡影响范围以外，通常采用M7.5或M10浆砌片石； ②施工顺序：施工放样→截水沟开挖→截水沟砌筑； ③施工放样、截水沟砌筑应形成质检资料整理归档； ④截水沟质量检验和评定参考路基工程中的浆砌排水沟。
二、隧道工程大概施工顺序
3.进洞后洞口部分的施工 3.1 施工顺序 明洞仰拱 3.2 施工说明 ①进洞后洞口部分的施工遵循的是顺序施工； 明洞浇筑
洞门
明洞防水层
进洞 明洞回填
②进洞后洞口部分的施工时间按照施工现场的施工组织设计安排。
注：第三部分“隧道工程各部位施工工艺”就是按照第二部分“隧道工
程大概施工顺序”展开。
截水沟
截水沟
三、隧道工程各部位施工工艺
1.2 洞口开挖施工工艺 ①洞口开挖应从上往下6～10m一级分段开挖，开挖一级后立即进行边仰 坡防护，防护完成并验收合格才才能进入下一级的开挖； ②施工放样、洞口开挖应形成质检资料整理归档； ③洞口开挖质量检验和评定参考路基工程中的土方或石方路基。
洞口开挖
一、隧道工程简述
裁弯取直
克服高程障碍
一、隧道工程简述
2.山岭隧道的组成（按分部分项划分）
3.隧道各主要组成部分图片
洞口工程
截水沟 洞门
边仰坡防护
洞口开挖
明洞
明洞浇筑完成后 铺设明洞防水层 明洞浇筑
洞门完成后进 行明洞回填土
洞身开挖
全断面法
台阶法
中隔壁法
CRD法
洞身衬砌
钢筋网百度文库钢支撑
喷射混凝土 锚杆
套拱
工字钢安装
套拱
导向管安装
套拱
模板安装
套拱
成形后的套拱
三、隧道工程各部位施工工艺
1.5 大管棚施工工艺 ①概念：一般用于洞口段,由于洞口段覆盖层较浅,采用管棚技术可加强 支护,用以加固和支护围岩，以确保安全进洞和顺利掘进； ②大管棚作为辅助施工措施（分部工程）中超前钢管（分项工程）的子 分项，其质量检验评定依据的是超前钢管实测项目； ③大管棚参数：管径80～130㎜（洞口段常见108㎜，洞身段常见89㎜）， 洞口段一般长20～40m（每节长4～6m，采用螺纹、焊接或套筒连接），壁厚 5～8㎜，外插角1～3°，注浆压力0.5～2.0MPa，通常会要求稳压； ④施工顺序：施工放样→钻机就位→钢花管钻造→钢花管注浆→无缝钢 管钻造→无缝钢管注浆（钢花管是打孔的无缝钢管，先钻造、注浆钢花管， 然后钻造、注浆无缝钢管，检验钢花管的注浆效果）； ⑤注浆达到一定强度后，即可进行暗洞的开挖。
洞身衬砌
衬砌钢筋
正在浇筑混 凝土衬砌
洞身衬砌
仰拱钢支撑
仰拱衬砌钢筋 仰拱喷射砼
仰拱回填 仰拱浇筑
防排水
防水层
止水带
电缆沟
路缘排水沟
路缘排水 沟预制件
隧道路面
调平层
面层
二、隧道工程大概施工顺序
二、隧道工程大概施工顺序
1.进洞前的施工 1.1 施工顺序
洞口开挖
截水沟
边仰坡防护
套拱
大管棚
进洞
1.2 施工说明 ①进洞前的施工遵循的是顺序施工； ②洞口开挖和边仰坡防护交替施工，洞口开挖一级边坡，进行一级边仰 坡的防护，然后进入下一级边坡的开挖及防护。
三、隧道工程各部位施工工艺
1.3 边仰坡防护施工工艺 洞口边仰坡防护的形式很多，有锚杆地梁、锚索框架梁、砌石防护等， 这里介绍的是比较常见的锚杆+钢筋网+喷射混凝土防护，其中锚杆、钢筋网、 喷射混凝土作为边仰坡防护的子分项，应区分于作为洞身衬砌分项的锚杆、 钢筋网、喷射混凝土支护。 1.3.1 锚杆支护施工工艺 ①在边仰坡防护中，锚杆通常采用φ 22或φ 25长3～5m的砂浆锚杆； ②施工顺序：钻机就位→锚孔钻造→清孔→锚杆安装及灌浆。 1.3.2 钢筋网支护施工工艺 ①在边仰坡防护中通常采用φ 6或φ 8钢筋网，网格尺寸采用20×20㎝或 25×25㎝； ②施工顺序：钢筋网加工→钢筋网安装。
一、隧道工程简述
铁路隧道：特长隧道L＞10000m、长隧道10000≧L≧3000m、中隧道3000 ＞L＞500m、短隧道L≦500m 公路隧道：特长隧道L＞3000m、长隧道3000≧L≧1000m、中隧道1000＞ L＞500m、短隧道L≦500m 注：公路工程建设项目中的隧道工程通常是圆形断面（区分马蹄形）、 采用钻爆法开挖的山岭隧道，接下来的介绍都是针对山岭隧道的。 1.3 隧道的功能 ①克服高程障碍：在线路翻越山岭地段，通过修建隧道可减少展线长度， 使线路平直，这是山岭隧道最大的功能； ②裁弯取直（缩短路线）：在线路沿河谷绕行时，为避免不良地质地段， 如滑坡等，用隧道来裁弯取直时，可缩短线路长度； ③避开不良地质地段或其他重要建筑和工程。
台阶法
各台阶间 平行施工
三、隧道工程各部位施工工艺
2.1.5 CD法施工工艺 ①概念：CD法又称中隔壁法，是在软弱围岩大跨度隧道中，先分部开挖 隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法，通常在同 侧分部开挖时会设置临时仰拱，CD法开挖每循环进尺不超过1榀拱架间距； ②中隔壁通常由钢支撑、超前锚杆、钢筋网、喷射砼组成，CD法中的临 时仰拱通常只有喷射砼，中隔壁和临时仰拱属于临时支撑，临时支撑在围岩 稳定需要拆除，不属于永久支护，临时支撑分部分项划分属于辅助施工措施 （分部工程）； ③CD法通常由4个部分组成：左侧导坑上台阶、右侧导坑上台阶、左侧 导坑下台阶、右侧导坑下台阶，开挖顺序为：左侧导坑上台阶→右侧导坑上 台阶→左侧导坑下台阶→右侧导坑下台阶，施工现场组织很理想时4部分错 开设计要求的距离后可平行施工；
通常设计有
注：以上对照表为高速公路双车道隧道一般情况统计，并不能代表全部
情况，以下会重点说明全断面、台阶法、CD法施工工艺。
三、隧道工程各部位施工工艺
2.1.3 全断面法施工工艺 ①概念：全断面开挖法是按隧道设计开挖断面，一次开挖到位的施工方 法，通常每循环进尺3m左右； ②施工顺序：施工放样→炮眼钻造→装药→起爆→通风→找顶（清除危 石）→初喷混凝土→出渣→初期支护施工或进入下一循环的开挖； ③全断面法特点： a.工序少，相互干扰相对减少，便于施工组织的管理; b.全断面开挖有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提 高施工速度; c.全断面一次成型，对围岩的扰动次数减少，对隧道的围岩稳定有利; d.由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大。
大管棚
大管棚钻造
大管棚
大管棚下管
大管棚
大管棚注浆
大管棚
大管棚完成后开 始暗洞洞身开挖
三、隧道工程各部位施工工艺
2.洞身部分的施工 2.1 洞身开挖施工工艺 2.1.1 围岩级（类）别划分 ①理论基础：以围岩的稳定性为基础，主要考虑岩石的坚硬程度、围岩 的完整程度、地下水、围岩初始地应力； ②按围岩的稳定性从好到坏划分Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级 或者Ⅵ类、Ⅴ类、Ⅳ类、Ⅲ类、Ⅱ类、Ⅰ类； ③注意区分围岩级别和围岩类别。
二、隧道工程大概施工顺序
2.洞身部分的施工 2.1 施工顺序
洞身开挖
仰拱
初期支护
调平层
防水层
止水带
路缘排水沟 2.2 施工说明
路面
排水沟
混凝土衬砌
衬砌钢筋
①洞身部分的施工遵循的是流水施工或者平行施工；
②洞身开挖和初期支护交替施工，开挖一段支护一段，然后进入下一循
环的洞身开挖和初期支护 ③普通双车道公路隧道通常Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩不设仰拱和衬砌钢筋。
主要内容
1 2 3
隧道工程概述 隧道工程大概施工顺序 隧道工程各部位施工工艺 关于隧道工程的扩展
4
一、隧道工程简述
一、隧道工程简述
1.隧道工程的基本概念 1.1 隧道工程的有关定义 ①是一种修建在地下的工程建筑物； ②修建在地下、两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通 道(在保留上部地层的前提下开挖出能够提供某种用途的地下空间)。 1.2 隧道工程的分类 ①按所处的位置分类：山岭隧道、城市隧道、水底隧道； ②按施工方法分类：钻爆法隧道、明挖法隧道、机械法隧道等； ③按断面形式分类：圆形隧道、矩形隧道、马蹄形隧道等； ④按开挖断面分类：特大断面（>100m2）、大断面（50～100m2）、中 等断面（10～50m2）、小断面（3～10m2）、极小断面（<3m2）等； ⑤按隧道长度分类（公路隧道和铁路隧道有区别）
全断面法
全断面开挖台架 全断面开挖 成形的效果
炮眼钻造
三、隧道工程各部位施工工艺
2.1.4 台阶法施工工艺 ①概念：台阶法是隧道开挖断面较大，而围岩的稳定性不够全断面开挖 时，将断面分成2个或3个台阶开挖，通常先开挖支护上面的台阶，错开一段 距离后依次开挖支护下面的台阶； ②台阶法的适用性很强，Ⅳ级围岩采用上下台阶法时通常开挖一次支护 一次，每循环进尺不超过2m，Ⅴ级围岩采用三台阶法时开挖一次支护一次， 每循环进尺不超过1榀钢支撑的间距； ③根据围岩的稳定性程度，台阶法按各台阶之间的错开距离分为长台阶 法、短台阶法、超短台阶法，但是施工时通常没有这种说法，设计图纸会直 接给出每种开挖方法各台阶之间的错开距离； ④台阶法施工时通常采用平行施工，各台阶施工顺序为：施工放样→炮 眼钻造→装药→起爆→通风→找顶→初喷混凝土→出渣→初期支护。
CD法
中隔壁 已拆除 中隔壁
左侧导坑 上台阶
右侧导坑 上台阶
临时仰拱 左侧导坑 下台阶 右侧导坑 下台阶
三、隧道工程各部位施工工艺
2.2 初期支护施工工艺 公路工程质量检验评定标准上并没有初期支护这种说法，通常把锚杆、 钢筋网、钢支撑、喷射混凝土统称为初期支护，前面已提到每种围岩的初期 支护的组合形式有差异。 2.2.1 锚杆支护施工工艺 ①概念：通过凿岩钻机钻孔后，插入钻孔通过砂浆、水泥浆或其他浆液 锚固在围岩中的结构成为锚杆，锚杆能有效地控制围岩或浅部岩体变形，防 止其滑动和坍塌； ②公路隧道常见的两种锚杆为φ 22水泥砂浆锚杆、φ 25中空注浆锚杆， φ 22水泥砂浆锚杆常见参数：梅花形布置，长2.5m～5m，砂浆灌浆压力为 0.4MPa左右，φ 25中空注浆锚杆常见参数：梅花形布置，长2.5m～5m，水泥 浆注浆压力为0.3MPa左右；
三、隧道工程各部位施工工艺
1.3.3 喷射混凝土支护施工工艺 ①在边仰坡防护中通常采用C20或C25喷射混凝土，厚度采用6～10㎝； ②施工顺序：混凝土拌制→喷射混凝土。
边仰坡防护
已安装好 的锚杆
锚杆钻孔
边仰坡防护
钢筋网
边仰坡防护
喷射混凝土
三、隧道工程各部位施工工艺
1.4 套拱施工工艺 ①概念：套拱是在隧道洞口段施工时，采用管棚超前支护，固定或支撑 管棚端部的拱形结构； ②套拱作为辅助施工措施（分部工程）的分项工程； ③施工顺序：施工放样→基坑开挖→基础浇筑（设计可能没有该工序） →工字钢加工及安装→导向管安装→模板安装→套拱浇筑→脱模养护； ④通常基坑、基础、工字钢、套拱浇筑应形成质检资料； ⑤通常套拱基底会有基底承载力的要求。
三、隧道工程各部位施工工艺
2.1.2 不同围岩级别与洞身开挖方法、初期支护形式以及仰拱对照表
围岩级别 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 洞身开挖方法 全断面法 全断面法 台阶法 初期支护形式 锚杆、喷射砼 锚杆、钢筋网、喷射砼 锚杆、钢筋网、格栅、喷射砼 仰拱 无 无 无
Ⅴ级
CD法、三台阶法
锚杆、钢筋网、钢支撑、喷射砼
锚杆抗拔 力检测 锚杆注浆
三、隧道工程各部位施工工艺
2.2.2 钢筋网支护施工工艺 ①公路隧道钢筋网通常采用φ 6或φ 8 HPB225或HPB300钢筋网，网格尺 寸通常为20×20㎝或25×25㎝，钢筋网的长宽通常根据施工需要确定； ②钢筋网通常在钢筋加工棚加工而成； ③钢筋网施工工艺：钢筋网加工→钢筋网安装。
三、隧道工程各部位施工工艺
④施工工艺：施工放样→炮眼钻造→装药→起爆→通风→找顶→初喷混 凝土→出渣→初期支护和临时支护，左侧导坑上台阶的临时支护包含中隔壁 和临时仰拱，右侧导坑上台阶的临时支护包含临时仰拱，左侧导坑下台阶的 临时支护包含中隔壁，右侧导坑下台阶没有临时支护； ⑤CD和CRD法的区别：CRD法中的临时仰拱由钢支撑和喷射砼组成。
水泥砂浆锚杆
锚垫板
锚杆杆体（实体）
螺母
中空注浆锚杆
螺母
锚垫板
止浆塞 锚杆杆体（中空）
三、隧道工程各部位施工工艺
③砂浆锚杆施工工艺：钻孔→清孔→灌水泥砂浆→砂浆锚杆安装，中空 注浆锚杆施工工艺：钻孔→清孔→中空注浆锚杆安装→注水泥浆； ④28天后应对锚杆进行抗拔力的检测。
锚杆支护
锚杆钻孔
锚杆安装