建筑企业培训课件：隧道施工

1、隧道工程是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。L O G O目录隧道施工工程概述隧道施工工艺及方法隧道施工监控量测隧道施工工程安全12431隧道工程是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。隧道工程隧道工程是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道工程、水下隧道工程和城市隧道工程三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道工程；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道工程；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道工程。这三类隧道工程中修建最多的是山岭隧道工程。1p历史沿革历史沿革中国于18871889年在台湾省台北至基隆窄轨铁路上修建的狮球岭隧道，是中国的第一座铁路隧道,长261米。此后，又在京汉、中东、正太等铁路修建了一些隧道。京张铁路关沟段修建的4座隧道,是用中国自己技术力量修建的第一批铁路隧道。其中最长的八达岭铁路隧道长为1091米，于1908年建成。中国在1950年以前，仅建成标准轨距铁路隧道238座,总延长

2、89公里。自20世纪50年代以来，隧道修建数量大幅度增加，19501984年期间共建成标准轨距铁路隧道4247座，总延长2014.5公里，成为世界上铁路隧道最多的国家之一。中国标准轨距铁路隧道修建数量如表1 中国标准轨距铁路隧道修建数量。1此外，中国还建有窄轨距铁路隧道191座,总延长23公里。截至1984年,中国共建成5公里以上长隧道10座（表2中国5公里以上的铁路隧道），最长者为京原铁路的驿马岭铁路隧道，长7032米。现正在施工的京广铁路衡韶段大瑶山双线隧道，长14.3公里。中国最高的铁路隧道是青藏铁路关角铁路隧道,长4010米,海拔3690米。(见彩图大瑶山铁路隧道施工)中国铁路隧道约有半数以上分布在川、陕、云、贵4省。成昆、襄渝两条铁路干线隧道总延长分别为342及282公里，占线路总长的比率分别为31.6%和34.3%。1p历史沿革历史沿革2隧道工程是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。p新奥法新奥法:应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承能力通过采用及时的“锚喷支护”或更进一步的“喷、锚预支护”等联合支护手段有效抑制围岩的松弛变形，并通

3、过监控量测手段，及信息处理，调整支护参数，从而使围岩成为支护体系的重要组成部分的一种施工原理。概括地说，新奥法隧道施工的三要素实质就是“光面爆破、锚喷支护、超前预报与监控量测。2p隧道施工十八字方针是隧道施工十八字方针是:管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测。(1)测量放线(2)边仰坡开挖前清除边仰坡上的危石，有超前支护的应完成超前支护，方可开挖。(3)洞口边、仰坡开挖形式、坡度符合设计要求，边、仰坡应平整稳定，局部凹凸差不大于15cm;爆破开挖时，注意控制药量，不得对邻近建筑物造成损伤或隐患。(4)隧道洞门、导向墙和缓冲结构等基础承载力符合设计要求，无积水、虚渣、杂物等。(5)本线隧道永久边坡采用C25混凝土拱形骨架护坡。边坡台阶宽度要求2m，台阶允许偏差不超过土3cmp隧道施工工艺及方法隧道施工工艺及方法2全断面开挖法是将整个隧道开挖断面一次钻孔，一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。主要适用于非浅埋I级围岩地层。浅埋段、偏压段和洞口段不宜采用。大断面隧道如地质条件较好，也可先小导洞，后扩挖的方法，这对保持围岩稳定是有利的。p隧道开挖方法隧道开挖方法2全断面法全断

4、面法该法有较大的作业空间，有利于大型配套机械化作业，效率较高，可深眼爆破，提高施工速度，工序少、便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了对围岩的扰动次数。但由于开挖面积较大，围岩相对稳定性降低且每循环工作量相对较大，深孔爆破用药量大引起震动大，因此须进行精心的钻爆设计和严格控制爆破作业。2台阶法施工是将隧道结构断面分成两个或三个部分，即分成上下两个断面或上中下三个断面分部进行开挖的隧道开挖方法。该法适用于铁路双线隧道、IV级围岩单线隧道V级围岩亦可采用，但支护条件应予以加强该法具体可分为二台阶法、三台阶临时仰拱法、环形开挖预留核心土开挖法等。台阶法的台阶法的优点优点对地质变化的适应性较强，工序转换较容易，并能较早地使初期支护闭合，有利于控制沉降台阶长度一般应控制在1倍洞径内为宜，可在35m，以及早使初期支护封闭成环，也可适当缩短台阶长度，当围岩较稳定，短台阶能保持时，上下台阶可同时钻眼爆破。台阶法的台阶法的缺点缺点上下部作业有干扰，应注意下部作业时对上部稳定性的影响。另外，台阶开挖会增加对围岩的扰动次数。台台阶阶法法CD法变大跨为小跨，使断面受力更合理，对减少沉降，保证隧道开挖安全、可靠

5、具有良好效果。该法适用于较差地层，如采用人工或人工配合机械开挖的IVV级围岩和浅埋、偏压及洞口段。施工过程中，为保证初支稳定，除喷锚支护外，须增加型钢或钢格栅支撑，并采用超前大管棚、超前锚杆超前注浆小导管、超前预注浆等一种或多种辅助措施进行超前加固。2中隔壁法中隔壁法(CD法法)由于地层软弱，断面较小，只能采用小型机械或人工开挖及运输作业，工序较多，施工进度较慢必要爆破时，应控制药量，避免损坏中隔墙。临时中隔墙型钢支撑规格应与初期支护所采用的一致。每步台阶长度控制在35m，步步封闭成环。当采用CD法仍然无法保持围岩稳定和控制沉降时，可采用CRD法开挖。该法的特点是各分部增设临时仰拱和两侧交叉开挖，每步封闭成环，且封闭时间短，以抑制围岩变形，达到围岩沉降可控，初期支护安全稳定的目的。CRD法除喷锚支护及增设足够强度和刚度的型钢或钢格栅支撑外，还应采用多种辅助措施进行超前加固。CRD法适用于断层破碎带、碎石土、卵石土、圆砾土、湿陷性黄土、全风化的花岗岩地层的VVI级围岩及较差围岩中的浅埋、偏压及洞口段等交叉中隔壁法交叉中隔壁法CRD法法2单侧壁导坑法单侧壁导坑法单侧壁导坑法施工与中隔壁法(

6、CD法)类似，但其导坑开挖断面相对较小。双侧壁导坑法双侧壁导坑法双侧壁导坑法是采用先开挖隧道两侧导坑，及时施作导坑四周初期支护及临时支护，必要时施做边墙衬砌，然后再对剩余部分采用二台阶或三台阶开挖的方法，其实质是将大跨度的隧道变为三个小跨度的隧道进行开挖。双侧壁导坑法施工进度较慢，成本较高，但其在施工安全及控制下沉方面，优于其它方法。此外，由于两侧导坑先行，能提前排放隧道拱部和中部土体中的部分地下水，为后续施工创造条件。因此山岭软弱破碎、地下水发育的大跨隧道可选用双侧壁导坑法。在VVI级围岩的浅埋、偏压及洞口段，也可采用此法施工。2隧道涉及质量红线隧道涉及质量红线:结构物沉降评估达标;工序达标(即上一道工序未验收签认不得进入下一道工序施工)。隧道涉及安全红线隧道涉及安全红线:高风险工点安全专项方案未经批准不得开工;隧道安全步距超标和擅自改变开挖方法的必须停工隧道安全步距要求:二衬至掌子面距离，级不大于200m，川级不大于120m，I级不大于90m，V级不大于70m;仰拱至掌子面距离，I级不大于70m，I、V级不大于35m。本标段隧道主要开挖方法本标段隧道主要开挖方法:全断面开挖法、台阶

7、法(三台阶、三台阶临时仰拱)，三工区主要是台阶法:分别为III级围岩台阶法、IV级围岩三台阶法、V级围岩三台阶临时仰拱法。三工区隧道开挖方法三工区隧道开挖方法21、三台阶临时仰拱法、三台阶临时仰拱法(V级围岩级围岩)超前支护，上台阶开挖，每循环进尺不大于1榀开挖后先初喷4cm(黄土5cm)厚C25喷射混凝土，再安装钢筋网片及钢架，拱脚采用槽钢支垫，拱脚打设锁脚锚管(45)，并注浆，锁脚锚管采用6根中42mm、壁厚5mm,L=4m，完成后喷射混凝土至设计厚度。完成后施工临时仰拱，临时仰拱每隔1榀施做1榀，采用I18工字钢与上台阶钢架预留连接板连接，然后喷C25混凝土至设计厚度。在滞后部510m距离后，先拆除部23榀I18临时钢架，再人工配合机械开挖2部。开挖进尺为23榀钢拱架间距，开挖时左右交错进尺，开挖高度根据图纸并结合实际进行调整，一般为23m。其余工序与部相同。在滞后于部510m距离后，先拆除部23榀临时钢架，再开挖部，同时错开2m开挖部两侧边墙，以便施作钢架，每循环开挖进尺保持在23m，开挖高度根据图纸并结合实际进行调整，一般为23m。开挖部其余仰拱部位，每次循环开挖进尺不大于3

8、4榀，及时施作仰拱部位初期支护并封闭成环，封闭位置距离掌子面不得大于35m。p三工区隧道开挖方法三工区隧道开挖方法2p三工区隧道开挖方法三工区隧道开挖方法台阶法进尺要求台阶法进尺要求III级围岩每循环进尺不大于3m，IV级围岩每循环进尺不大于2榀，V级围岩上台阶进尺不大于1榀，中台阶不大于2榀，仰拱每循环开挖进尺不得大于3m。台阶法每级台阶长台阶法每级台阶长度度两台阶法开挖上台阶长不大于10m或1倍洞径;三台阶法上台阶35m，中台阶5-8m（且交错开挖)。开挖注意事项开挖注意事项开挖重点是钻爆设计，必须坚持多打眼、少装药的原则，以减小振动对围岩的影响，提高围岩自持力及稳定性;做好超前地质预报及监控量测工作台阶法和三台阶法与三台阶临时仰拱施工工序及流程基本一致，在此不再累述。23隧道工程是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。现场监控量测现场监控量测是施工工序中不可缺少的，它不仅监测个施工阶段围岩的初期支护状态，确保施工安全，而且可为调整初期支护设计参数，确定二次衬砌和仰拱的施作时间，了解施工对附近建筑物的影响，提供反馈信息，作为信息化设计的依据，同时积

9、累资料为以后的设计，施工提供参考。1、监控量测主要内容监控量测可分为必测项目和选测项目两类，必测项目是隧道工程必须进行的日常监控量测项目。2、净空量测净空变形量测断面的间距应根据围岩级别，隧道断面尺寸，埋置深度及工程重要性等因素确定。净空变形量测应在每次开挖后尽早进行，初始读数应在开挖后12h内读取，最迟不得超过24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初支变形值的读取。测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护。拱顶量测后视测点必须埋设在稳定岩面上，并和洞内水准点建立关联。拱顶下沉量测应与水平相对净空量测在同一量测断面内进行，可采用水准仪等测定下沉量。当地质条件复杂，下沉量大且偏压明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。33、地表沉降观测地表沉降量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无构筑物，所采用的开挖方式等因素确定。观测断面超前洞内4个断面，地表沉降量测的特点应与水平净空相对应变化和拱顶下沉量测的测点布置在同一横断面内。横断面方向地表沉降量测测点横向间距为2-5。在隧道中线附近测点应适当加密隧道中线两侧两侧范围应不小于隧道埋深和开挖跨度的总和。当地表有控制性建筑物在建筑物周

10、围增设地表下沉贯彻点。在隧道纵向(隧道中线方向)至少布置一个纵向断面。在横断面上至少布置11个测点，在隧道中线附近测点布置密些，远离隧道中线疏些。4、观测频率及要求必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按下表确定。35、监控量测控制基准及位移管理等级监控量测控制基准应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性以及周围建筑物特点和重要性等因素制定，包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等。根据位移控制基准，位移管理按下表分为三个等级根据控制基准，结合时态曲线形态判别围岩与支护结构稳定性。一般情况下，二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行:隧道周边变形速率明显趋于缓慢;水平收敛速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d。对浅埋与围岩破碎、松散等情况、二次衬砌应尽早施作。34隧道工程是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。1、带班人很关键一定把这个班组给带好，不要闷着头只带领干活不管安全质量，带班人一定召开班前会，班前会很重要，主要讲解安全质量注意事项，还可以观察人员精神状况发现问题禁止上班避免不必要麻烦，并且一定记录好

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