隧道施工方法PPT课件.ppt

隧道施工内容：u隧道开挖的基本原则u隧道开挖方法的选择u隧道主要施工方法简介u隧道施工设计内容u新奥法1.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，选择适当的开挖方法和掘进方式，并尽量提高掘进速度选择开挖方法和掘进方式时，应考虑：1.隧道围岩地质条件及其变化情况，选择能很好适应地质条件及其变化，并能保持围岩稳定的方法和方式；2.坑道范围内岩体的坚硬程度，选择能快速掘进，并能减少对围岩扰动的方法和方式2.隧道开挖方法的选择1.硬岩首选用全断面法开挖2.软弱岩用正台阶法开挖3.断层软弱带大断面可用中隔壁法（CD）法、中隔壁交叉临时仰拱法（CRD法）、眼镜工法等， 半断面法禁止使用4.稳定工作面可用小导管超前注浆法 CD法施工、正台阶开挖3. 隧道主要施工方法简介3.1 新奥法新奥地利隧道施工方法（New Austrian Tunnelling Method）NATM 新奥法是应用岩体力学原理，以维护和利用围岩的自稳能力为基础，将锚杆和喷射混凝土集合在一起作为主要支护手段，及时进行支护，以便控制围岩的变形与松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，形成以锚杆、喷射混凝土和隧道围岩三位一体的承载结构，共同支承山体压力；通过对围岩的现场量测，及时反馈围岩支护复合体的力学动态及变化状况，为二次支护提供合理的架设设计；通过监控量测反馈的信息来指导隧道和地下工程的设计和施工。

新奥法的内涵：保护围岩，调动和发挥围岩的自承能力 3. 隧道主要施工方法简介3.2掘进机法标准名称为：全断面岩石掘进机，也称隧道（洞）掘进机（TBM，Tunnel Boring Machine） 由电动机驱动主轴旋转、对刀盘施加一定压力、使其贴近岩壁、通过刀盘上装设的盘形滚刀破碎岩石、使巷道断面一次成型的大型工程机械，也是目前掘进岩石巷道最有发展潜力的机械之一采用掘进机施工的方法称为掘进机法 主要应用于硬岩TBM由八大主要技术系统组成 刀盘刀具切割系统 精确导向系统 支撑推进系统 液压控制系统 运碴转载系统 电器控制系统 通风消音系统 拼装与支护系统开敞式TBM开敞式TBM3. 隧道主要施工方法简介 3.3 盾构法 盾构法是在软土、软岩和破碎含水地层中修建隧道时，进行开挖和衬砌的一种专用机械设备采用盾构施工的方法，称盾构法 隧道盾构的主体部分是一可移动的钢套壳该套壳插入土内，于永久衬砌之前，用以支撑隧道四周的地层，以保证永久衬砌的施工而免去临时支撑此套壳称为盾壳，由高强度钢制成 插刀盾构法；土压平衡盾构法；泥水盾构法；复合式盾构法；顶管法盾构整机八大构成系统1、液压传动系统2、电气控制系统3、集中润滑系统4、同步注浆系统5、盾尾密封系统6、地面监控系统7、发泡加泥系统8、油温冷却系统整机七项技术支持1、土压平衡自动控制技术2、衬砌拼装遥控技术3、刀盘驱动密封技术4、注油润滑技术5、盾构姿态态控制技术6、PLC程序控制技术7、施工数据管理技术 3. 隧道主要施工方法简介 3.4 沉管法又称沉埋法，是修筑水底隧道的主要方法 采用沉管法施工的水底隧道又叫沉管隧道。

沉管法施工时，要先在隧址附近修建的临时干坞内（或利用船厂的船台）预制钢筋混凝土管段，预制的管段用临时隔墙封闭起来，然后浮运到隧址的规定位置，此时已于隧址处预先挖好一个水底基槽待管段定位后，向管段内灌水压载，使其下沉到设计位置，将此管段与相邻管段在水下连接起来，并处理基础，最后回填覆土，铺装隧道内部，从而形成一个完整的水底隧道 沉埋管段法；悬浮管段法浅埋管段建设关键技术浅埋管段建设关键技术1 1、干坞制造、干坞制造2 2、管段制造、管段制造3 3、通风竖井施工、通风竖井施工4 4、水下基槽开挖、水下基槽开挖5 5、浮运与就位、浮运与就位6 6、接头联接方式、接头联接方式7 7、注浆、注浆8 8、回填与防护、回填与防护9 9、引道的浅埋暗挖法施工技术、引道的浅埋暗挖法施工技术3. 隧道主要施工方法简介3.5 明挖法 明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法 明挖法施工的隧道，又称明洞其主体结构施工与地面上的工程相似明挖法具有隧道埋深浅、线路短、照明和通风代价小、工程造价和营运费用低、使用效益好等优点尽管明挖法对环境扰动大，但它比较符合地质原则、效益原则、技术原则和整体优化原则。

施工工序：降低地下水位边坡支护土方开挖结构施工防水工程等 技术关键：大面积的深基坑降水技术、边坡支护技术3. 隧道主要施工方法简介3.6 盖挖法盖挖法施工技术是先用连续墙、钻孔桩等形式做围护结构和中间桩，然后做钢筋混凝土盖板，在盖板、围护墙、中间桩保护下进行土方开挖和结构施工盖挖法有逆做与正做两种施工方法1.逆做法就是指按土方开挖顺序从上层开始往下进行结构施工；2.正做法则是指在土方全部开挖完成后，从底板开始做结构的施工方法3 隧道主要施工方法简介3.7 浅埋暗挖法 浅埋暗挖法是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术 精髓18字方针 管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测3. 隧道主要施工方法简介 3.8 地下连续墙法 地下连续墙法施工，即指从地面上沿着拟建的地下结构或高层建筑基坑的周边，用特制的挖槽机械，在泥浆护壁状态下开挖一定长度的沟槽；然后将钢筋笼吊放入沟槽，用导管法在充满泥浆的沟槽内浇筑混凝土，混凝土从沟槽底部逐渐向上浇筑，同时将泥浆置换出来，在地下形成钢筋混凝土墙段；把各单元墙段用特制接头逐一连接起来，形成一个整体的地下连续墙。

4. 隧道施工设计内容4.1 施工准备4.2 施工设计4.2.1 总体方案和部署4.2.2 隧道洞口施工4.2.3 明洞施工4.2.4 暗洞施工 4.2.4.1 开挖方式4.2.4.2 掘进方法4.2.4.3 出渣与运输4.2.4.4 初期支护施工4.2.4.5 二次衬砌施工4.2.5 隧道施工现场的监控量测4.2.5.1 现场监测方案设计的主要内容4.2.5.2 本隧道监测项目、频率及数量设计4.2.5.3 工程地质与支护状况的观察（可选）4.3 不良和特殊地质地段隧道施工（可选）4.4 施工注意事项4.5 小结5.1新奥法施工必须遵守的四项原则光面爆破喷锚支护信息化施工监控量测与信息反馈动态管理：做到及时支护、及时量测、及时反馈、及时修正5.新奥法5.2 新奥法施工组织设计主要内容工程概况：突出水文地质、断层、岩层交界面工程数量表工程特点和难点施工区段划分及施工场地布置施工进度、工期、网络进度图施工机具配置表、材料供应表、组织机构及劳力计划不同区段施工方法及技术要求安全、质量、环境、进度保障体系5.新奥法5.3 复合式衬砌结构设计复合式衬砌是地下工程中唯一符合岩土受力特点，可以做到不漏不渗，不开裂的最好衬砌。

复合式衬砌由一次支护和二次模筑衬砌组成，两层之间设防水隔离层一次支护主要由喷射混凝土、钢筋网、钢拱架（工字钢、网构钢拱架）锚杆组成，一次支护承受全部地层荷载，二次模筑衬砌是承受流变荷载和安全储备，其厚度基本不随地层的变化而改变如铁路隧道一般都是30厘米厚5.新奥法1. 及时进行初喷是改善围岩受力的重要措施，然后复喷2. 从安全出发，必须先喷后锚3. 及时喷锚是防止岩爆的重要手段4. 喷射混凝土工艺有和湿喷两种，各有各的适用范围5. 防水塑料板（LDPE）是起防水和防裂作用，两层之间剪力必须等于零防水板铺设到边墙，采用无钉铺设先铺无纺布，用热焊机将塑料板粘结在无钉的塑料垫圈上 5.新奥法5.3 复合式衬砌结构设计5.4 监控量测与反馈1. 这是检验开挖方法和支护强度、稳定性的重要手段2. 一般只进行拱顶下沉及拱脚、墙中收敛 3. 应用先进的无尺量测新仪器及软件，精度0.2mm4. 做到信息化及时，以指导施工、设计，确保不塌方，不发生过大变形5.新奥法 。