隧道施工方法 PPT
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一、隧道施工技术的发展
1、1949 基本是人工开挖、手工操作衬砌、机具简单、技术落后的时
期。当时铁路隧道建设既没有固定专业技术队伍，也没有完整 的设计、施工规范，设备机具少，方法简单，工人劳动强度大， 效率很低。
人工打眼
木排架支撑
2、20世纪50年代 （1）隧道施工由人力为主转入小型机械施工； （2）制定了施工规范； （3）辅助坑道采用斜、竖井和平行导坑，竖井最深达130m； （4）施工方法以上下导坑先拱后墙法为主； （5）较长隧道试用后翻式装碴机装碴，用电瓶车牵引轨道运
开挖成形后即对暴露围岩加以适当的支撑或支护，继而提供
百度文库
必要的永久性人工结构以保持隧道长期稳定的施工方法。矿
山法又因其采用“钻眼爆破”方式破岩，故隧道工程中也称
之为“钻爆法”。
“传统矿山法”
“新奥法”
6.2 新奥法
一、新奥法（NATM）概述
1963年，由奥地利学者L腊布兹维奇教授命名为“新奥地 利隧道施工法（New Austria Tunneling Method）”， 简称“新奥法（NTAM）”正式出台，它是以控制爆破或 机械开挖为主要掘进手段，以锚杆、喷射混凝土为主要 支护方法，理论、量测和经验相结合的一种施工方法。 同时又是一系列指导隧道设计和施工的原则。
（5）浅埋暗挖法进一步发展，由台阶法演变为单侧壁导坑 法、双侧壁导坑法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)；
（6）采用隧道掘进机（TBM）施工，标志着我国单线铁路 长隧道的修建技术，也达到了国际先进水平。
1999年—西安—安康铁路的秦岭隧道，双洞单线隧道，长 18.46km。I线两端采用TBM掘进，中间由II线平导及横洞进入I 线正洞采用钻爆法开挖；II线等平导贯通后采用钻爆法扩挖。 是我国隧道由钻爆法施工上升到采用敞开式全断面掘进机 (TBM)施工的新台阶。标志着中国铁路隧道机械化施工跨入世 界先进行列，成为中国铁路隧道史的里程碑。
面开挖； （4）试用光面爆破； （5）对整治岩溶、岩爆、坍塌、涌水和瓦斯突出等也逐步
积累经验。
1966年—成昆线上的关村坝隧道，长6107m，使线路缩短 了10.1km，地质为灰岩，采用上下导坑漏斗棚架法施工，组织 均衡生产，快速施工，创双口月成洞672.71m的最快隧道施工记 录。中共中央1965年3月9日特发电报祝贺。发生过7次岩爆。
喷锚及灌浆机械； （8）在软弱围岩施工中由新奥法的发展出现浅埋暗挖法。
1987 年 — 京 广 铁 路 衡 广 段 复 线 的 大 瑶 山 隧 道 ， 双 线 隧 道 ， 长 14.29km。地质为白云质灰岩、泥灰岩及砂岩，断层14条，涌水 量高达51000m3/d。设计、施工均按新奥法原则进行，大断面机 械化作业，首次采用复合衬砌。大瑶山隧道的建设，是新奥法 原理在中国铁路隧道施工中的成功典范，也是中国铁路隧道建 设新旧方法的转折，是隧道发展史上的里程碑工程。
关村坝隧道（单线，长6107m，使线路缩短10.1km）
1965年—京广线上的长沙隧道，长714m，埋深15m，是 我国60年代地质最坏，塌方事故最多，施工方案多次变更，施 工时限最长的双线隧道，塌方199次，工期5年半。地质为砂页 岩、粘土砂层、砂卵石层、红粘土等，地下水丰富。采用上下 导坑先拱后墙法施工。
输出碴； （6）逐步采用水泥砂浆注浆防水。
干风钻打眼
湿风钻打眼
1957年—川黔线凉风垭隧道，是我国建国后修建的第一座 最长的隧道，也是首次采用平行导坑施工，也是由人工施工到 轻型机械化施工的转折点。
凉风垭隧道（单线，长4270m）
3、20世纪60~70年代 （1）推广采用机械设备，以中小型机械施工为主； （2）平面控制测量采用闭合导线法和一条基线的三角网； （3）施工方法以漏斗棚架先墙后拱法为主，部分采用全断
大瑶山隧道（双线，长14.29km，缩短11km ）
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安 静
5、20世纪90年代以来 （1）制定铁路隧道喷锚构筑法技术规则，形成有中国特色
的隧道修建新方法； （2）湿喷混凝土技术、工艺及湿喷机； （3）自进式锚杆支护技术的发展； （4）单线铁路长隧道快速施工配套技术与设备；
(4)作业的综合性；
厦门海底隧道斜井
(5)施工是动态的，施工过程的力学动态是变化的， 围岩物理力学性质也是变化的；
(6)作业环境恶劣； (7)作业的风险性大。
北京某明挖车站基坑坍塌
北京某暗挖区间坍塌
上海地铁四号线楼房坍塌
宜万铁路某隧道涌水
圆粱山隧道突水突泥
某黄土隧道塌方
三、 隧道施工方法及其选择
秦岭隧道（双洞单线，长18.46km）
二、隧道的施工特点
(1)隐蔽性大；
北京地铁崇文门站
宜万铁路野山关隧道
谨慎规划，严密把关，确保质量。
(2)作业的循环性强；速度慢，工期长。
厦门海底隧道开挖方法
第1步：开挖
第2步：安装钢拱架
第3步：喷混凝土
第4步：拆除临时支护
第5步：二次衬砌
(3)作业空间有限；
盾构法 (Shield)
水底隧道施工方法
沉管法 盾构法
3.隧道施工方法的选择原则
选择施工方法时需考虑的基本因素大体上可归纳为：
1、 施工条件 2、 围岩条件 3、 隧道断面积 4、 埋深 5、 工期 6、 环境条件
矿山法
“矿山法”因其最早应用于坑道采矿而得名。它是采用钻眼爆
破方式破岩，纵向分段，横向全断面或分部开挖，每一部分
长沙隧道（双线，长714m）
4、20世纪80年代 （1）普遍采用新奥法施工； （2）开挖方法普遍采用全断面、半断面法； （3）采用光面深孔爆破、预裂爆破、弱爆破技术减少对围
岩的扰动； （4）喷锚支护技术大发展； （5）编制铁路隧道新奥法指南； （6）应用监控量测进行信息化设计和施工； （7）进入大型机械配套时期，引入凿岩台车、装运碴机械、
1. 隧道施工主要方法
⑴ 矿山法
●传统矿山法 ●新奥法
⑵ 明挖法
⑶ 掘进机法 ⑷ 盾构法
⑸ 沉管法
⑹ 顶进法
2.隧道施工方法的分类
山岭隧道施工方法
矿山法
(钻爆法
传统矿山法 )新奥法 (NATM
)
掘进机法 (TBM )
隧道施工方法 浅埋及软土隧道施工方
明挖法 法 盖地挖下法连续墙法
浅埋暗挖法
1、1949 基本是人工开挖、手工操作衬砌、机具简单、技术落后的时
期。当时铁路隧道建设既没有固定专业技术队伍，也没有完整 的设计、施工规范，设备机具少，方法简单，工人劳动强度大， 效率很低。
人工打眼
木排架支撑
2、20世纪50年代 （1）隧道施工由人力为主转入小型机械施工； （2）制定了施工规范； （3）辅助坑道采用斜、竖井和平行导坑，竖井最深达130m； （4）施工方法以上下导坑先拱后墙法为主； （5）较长隧道试用后翻式装碴机装碴，用电瓶车牵引轨道运
开挖成形后即对暴露围岩加以适当的支撑或支护，继而提供
百度文库
必要的永久性人工结构以保持隧道长期稳定的施工方法。矿
山法又因其采用“钻眼爆破”方式破岩，故隧道工程中也称
之为“钻爆法”。
“传统矿山法”
“新奥法”
6.2 新奥法
一、新奥法（NATM）概述
1963年，由奥地利学者L腊布兹维奇教授命名为“新奥地 利隧道施工法（New Austria Tunneling Method）”， 简称“新奥法（NTAM）”正式出台，它是以控制爆破或 机械开挖为主要掘进手段，以锚杆、喷射混凝土为主要 支护方法，理论、量测和经验相结合的一种施工方法。 同时又是一系列指导隧道设计和施工的原则。
（5）浅埋暗挖法进一步发展，由台阶法演变为单侧壁导坑 法、双侧壁导坑法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)；
（6）采用隧道掘进机（TBM）施工，标志着我国单线铁路 长隧道的修建技术，也达到了国际先进水平。
1999年—西安—安康铁路的秦岭隧道，双洞单线隧道，长 18.46km。I线两端采用TBM掘进，中间由II线平导及横洞进入I 线正洞采用钻爆法开挖；II线等平导贯通后采用钻爆法扩挖。 是我国隧道由钻爆法施工上升到采用敞开式全断面掘进机 (TBM)施工的新台阶。标志着中国铁路隧道机械化施工跨入世 界先进行列，成为中国铁路隧道史的里程碑。
面开挖； （4）试用光面爆破； （5）对整治岩溶、岩爆、坍塌、涌水和瓦斯突出等也逐步
积累经验。
1966年—成昆线上的关村坝隧道，长6107m，使线路缩短 了10.1km，地质为灰岩，采用上下导坑漏斗棚架法施工，组织 均衡生产，快速施工，创双口月成洞672.71m的最快隧道施工记 录。中共中央1965年3月9日特发电报祝贺。发生过7次岩爆。
喷锚及灌浆机械； （8）在软弱围岩施工中由新奥法的发展出现浅埋暗挖法。
1987 年 — 京 广 铁 路 衡 广 段 复 线 的 大 瑶 山 隧 道 ， 双 线 隧 道 ， 长 14.29km。地质为白云质灰岩、泥灰岩及砂岩，断层14条，涌水 量高达51000m3/d。设计、施工均按新奥法原则进行，大断面机 械化作业，首次采用复合衬砌。大瑶山隧道的建设，是新奥法 原理在中国铁路隧道施工中的成功典范，也是中国铁路隧道建 设新旧方法的转折，是隧道发展史上的里程碑工程。
关村坝隧道（单线，长6107m，使线路缩短10.1km）
1965年—京广线上的长沙隧道，长714m，埋深15m，是 我国60年代地质最坏，塌方事故最多，施工方案多次变更，施 工时限最长的双线隧道，塌方199次，工期5年半。地质为砂页 岩、粘土砂层、砂卵石层、红粘土等，地下水丰富。采用上下 导坑先拱后墙法施工。
输出碴； （6）逐步采用水泥砂浆注浆防水。
干风钻打眼
湿风钻打眼
1957年—川黔线凉风垭隧道，是我国建国后修建的第一座 最长的隧道，也是首次采用平行导坑施工，也是由人工施工到 轻型机械化施工的转折点。
凉风垭隧道（单线，长4270m）
3、20世纪60~70年代 （1）推广采用机械设备，以中小型机械施工为主； （2）平面控制测量采用闭合导线法和一条基线的三角网； （3）施工方法以漏斗棚架先墙后拱法为主，部分采用全断
大瑶山隧道（双线，长14.29km，缩短11km ）
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安 静
5、20世纪90年代以来 （1）制定铁路隧道喷锚构筑法技术规则，形成有中国特色
的隧道修建新方法； （2）湿喷混凝土技术、工艺及湿喷机； （3）自进式锚杆支护技术的发展； （4）单线铁路长隧道快速施工配套技术与设备；
(4)作业的综合性；
厦门海底隧道斜井
(5)施工是动态的，施工过程的力学动态是变化的， 围岩物理力学性质也是变化的；
(6)作业环境恶劣； (7)作业的风险性大。
北京某明挖车站基坑坍塌
北京某暗挖区间坍塌
上海地铁四号线楼房坍塌
宜万铁路某隧道涌水
圆粱山隧道突水突泥
某黄土隧道塌方
三、 隧道施工方法及其选择
秦岭隧道（双洞单线，长18.46km）
二、隧道的施工特点
(1)隐蔽性大；
北京地铁崇文门站
宜万铁路野山关隧道
谨慎规划，严密把关，确保质量。
(2)作业的循环性强；速度慢，工期长。
厦门海底隧道开挖方法
第1步：开挖
第2步：安装钢拱架
第3步：喷混凝土
第4步：拆除临时支护
第5步：二次衬砌
(3)作业空间有限；
盾构法 (Shield)
水底隧道施工方法
沉管法 盾构法
3.隧道施工方法的选择原则
选择施工方法时需考虑的基本因素大体上可归纳为：
1、 施工条件 2、 围岩条件 3、 隧道断面积 4、 埋深 5、 工期 6、 环境条件
矿山法
“矿山法”因其最早应用于坑道采矿而得名。它是采用钻眼爆
破方式破岩，纵向分段，横向全断面或分部开挖，每一部分
长沙隧道（双线，长714m）
4、20世纪80年代 （1）普遍采用新奥法施工； （2）开挖方法普遍采用全断面、半断面法； （3）采用光面深孔爆破、预裂爆破、弱爆破技术减少对围
岩的扰动； （4）喷锚支护技术大发展； （5）编制铁路隧道新奥法指南； （6）应用监控量测进行信息化设计和施工； （7）进入大型机械配套时期，引入凿岩台车、装运碴机械、
1. 隧道施工主要方法
⑴ 矿山法
●传统矿山法 ●新奥法
⑵ 明挖法
⑶ 掘进机法 ⑷ 盾构法
⑸ 沉管法
⑹ 顶进法
2.隧道施工方法的分类
山岭隧道施工方法
矿山法
(钻爆法
传统矿山法 )新奥法 (NATM
)
掘进机法 (TBM )
隧道施工方法 浅埋及软土隧道施工方
明挖法 法 盖地挖下法连续墙法
浅埋暗挖法