隧道施工方法大全讲解

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1、隧道施工方法 1.新奥法施工方法 2.传统矿山法与新奥法的对比 3.洞口段施工方法 4.明洞施工方法 5.辅助施工措施 6.特殊地质地段的隧道施工 6.1 6.1 概述概述 6.1.1 6.1.1 隧道工程的施工特点隧道工程的施工特点 1. 1. 施工全过程受制于地质条件施工全过程受制于地质条件 2. 2. 大型的隐避工程大型的隐避工程 3. 3. 施工环境较差施工环境较差 4. 4. 多地处偏远山区，交通不便。多地处偏远山区，交通不便。 5. 5. 狭长建筑物，工作面很少。狭长建筑物，工作面很少。 6. 6. 施工不受气候影响施工不受气候影响 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 1.

2、隧道施工主要方法 矿山法 传统矿山法 新奥法 明挖法 掘进机法 盾构法 沉管法 顶进法 本章介绍：矿山法 、明挖法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 6.1.2 6.1.2 隧道施工方法及其选择隧道施工方法及其选择 工程的重要性 工程地质与水文地质条件 施工技术水平、机械设备情况 施工中动力和原材料供应情况 工程投资与运营后的社会效益和经济效益 对环境的保护要求 施工单位的习惯做法 2.2.影响施工方法的主要因素影响施工方法的主要因素 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 新奥法与传统矿山法的关键异同点： 相同： 均采用钻爆法施工。 不同： 对围岩的处理不同。 新奥法施工的基本原则

3、： “少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。 12字口诀，务必理解渗透！ 6.2 6.2 新奥法施工方法新奥法施工方法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 全断面一次开挖法 1. 适应条件 、级围岩 大型施工机具(钻孔台车、模板台车等) 经济性考虑：中长隧道。 6.2.1 6.2.1 全断面法全断面法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 表示方法： 横断面工序图、 纵断面工序展开图 习惯标注方法： 阿拉伯字1、2、3.表示挖掘; 罗马字、.表示支护； 2. 2. 施工顺序施工顺序 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 量测 台车就位 钻眼装药、放炮 找顶 出碴 锚喷 通风 钻爆作业

4、循环： 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 工序少，管理方便； 进度快大型机械、爆破效果好； 对围岩扰动少爆破1次； 要求地质条件较好。 问题： 地质条件变差时，大型机械怎么办？ 3.施工特点 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 三条主要作业线： (1) 开挖作业线 钻孔台车、装药台车、大型装碴机与运载车 (2) 锚喷作业线 混凝土喷射机、喷射机械手、运输进料设施 (3) 模注混凝土衬砌作业线 混凝土拌合、混凝土输送、防水层作业、衬砌模 板 4.机械化施工的关键 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 1. 特点 将断面从上至下分成2个或3个台阶开挖； 随着台阶长度的调整，它几乎

5、可以用于所有的地 层，因而是在现场使用的主导方法。 2.种类 长台阶法 短台阶法 超短台阶法 6.2.2 台阶法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 (1) 初期支护闭合环的时间要求 围岩越差，闭合时间要求越短，台阶必须缩短。 (2) 施工机械的效率 效率高，则可以缩短支护闭合时间，台阶可适当 加长。 原则： 希望初期支护尽快闭合。 围岩不好时，应以条件为主； 围岩较好时，应以条件为主。 3. 3. 选择台阶长度的条件选择台阶长度的条件 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 长台阶法 台阶长度L5B，B为洞室的宽度。 甚至可以上台阶先贯通，即为“半断面法”。 特点：进度快，仅次于全断

6、面法。 适用于：级围岩。 4. 施工工序 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 台阶缩短： （11.5）B L5B, 特点： 支护闭合时间加快，围岩稳定性增加； 台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。 适用于：、级围岩 (2) (2) 短台阶法短台阶法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 答：上台阶存碴面积减小，往下台阶推碴次数增多。 解决办法：增加平行作业的时间，有利于加快进度。 皮带运输机 过渡坡道 、钢结构跳板(仰拱先做) 、石碴坡道(仰拱后做)见下面的相片 问题： 台阶缩短对施工进度有何不利？ 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 上台阶长度仅为上台阶长度仅为3 35m5m。

7、 特点：更有利于控制围岩变形，但上下台阶相隔太近，施工更有利于控制围岩变形，但上下台阶相隔太近，施工 干扰大。干扰大。 适用于：软弱破碎围岩软弱破碎围岩(、级围岩级围岩) ) 超短台阶法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 下半断面开挖应在上半断面初期支护基本稳定后 才能进行； 开挖后要及时喷砼，暴露时间愈长愈不安全； 量测要及时，当位移速度加快时，应立即采取措 施。 短台阶施工注意： 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 将3种台阶法放在一起比较： 区别主要在台阶长度。 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 答：反台阶法答：反台阶法 速度快速度快 不安全不安全 淘汰淘汰 问题：

8、能否下台阶先进？问题：能否下台阶先进？ 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 1. 环形开挖留核心土法 特点： 留核心土支顶工作面，稳定性优于超短台阶法： 进度慢。 适用于：土质或易坍塌的软弱围岩；小型施工机具。 6.2.3 6.2.3 分部开挖法分部开挖法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 核心土 工字钢 临时工作平台 环形开挖留核心土法的变化方案：环形开挖留核心土法的变化方案： 核心土留在下台阶，减少开挖工序核心土留在下台阶，减少开挖工序 课堂讨论：课堂讨论：变化方案与原方案的比较？变化方案与原方案的比较？ 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 特点： 洞室开挖跨度减小，有

9、利于围岩稳定； 导坑要闭合，增加了材料用量； 进度慢。 适用于：断面跨度大，对地表沉陷有控制要求的软弱。 2.2.单侧壁导坑法单侧壁导坑法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 特点： 双导坑，使洞室最大开挖跨度更小，稳定性增加； 耗材增加； 进度慢。 适用于：对地表沉陷要求更高，或跨度更大的隧道。 3.3.双侧壁导坑法双侧壁导坑法( (眼镜工法眼镜工法) ) 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 1.双侧导坑的开挖是对开还是错开？为什么？ 答：应错开挖，间距710m。 避免在同一断面上同时开挖的总跨度过大。 2.导坑尺寸如何确定？ 答：应满足施工要求，但宽度不宜超过断面最 大跨度的1

10、/3。 问题： 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 6.3.1传统矿山法简介 传统矿山法有： 全断面法 台阶法 漏斗棚架法 蘑菇形法 上下导坑先拱后墙法，等。 仅选择传统矿山法中具有代表性的上下导坑法 予以介绍，以资与新奥法施工对照。 6.3 6.3 传统矿山法传统矿山法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 上下导坑先拱后墙法上下导坑先拱后墙法 优点： 有拱圈保护，安全； 有两个导坑，有利于通风、排水与运输。 缺点： 两个导坑增加了造价； 边墙须开挖马口，进度慢。 适应于：、级围岩。 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 名词解释： 挖马口在“先拱后墙法”施工中，开挖边墙的工序

11、。 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 定义：先行开挖，能为后续开挖提供施工便利的 坑道。 为后续工作面创造临空面，提高爆破效果； 查明前方地质情况； 排除地下水； 铺设“三管两线”水管、压缩风管、通风管 ；电线、运输线； 改善施工通风条件。 导坑的作用： 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 相同： 均属于钻爆法。 不相同：对围岩的认识和处理上不同。 对照表6-2解释： 6.3.2 传统矿山法与新奥法施工的区别 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 6.4.1 洞口段的概念 指洞口浅埋段，即开挖可能给洞口地表造成不良影响的范围。 6.4 洞口段施工方法 第第6 6章章 隧道施工

12、方法隧道施工方法 1.覆盖浅、地质差， 地表水汇集。 2.进洞顺利与否，对工程的展开影响甚大。 洞口段施工注意事项: 先清理洞口边仰坡有可能滑塌的表土及危石。 刷坡应自上而下逐段开挖。 不采用深眼大爆破开挖边仰坡。 洞门厚度内的衬砌应与洞身衬砌同时施工，连成整体。 端墙砌筑与回填应两侧对称同时进行，以防衬砌产生偏压。 洞口应设置加强衬砌段，其长度一般不小于10m。 洞口段特点： 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 影响施工方法的因素： 施工机具配备情况 洞外相邻建筑的影响 地形条件 地质条件-最为重要！ 按地质条件，有以下几种施工方法： 1. 全断面法进洞 适应于：、级围岩。 注意事项：

13、 初始1020m区段的开挖，应将爆破进尺控制在23m。 6.4.2 进洞方法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 视地质条件，严格控制爆破进尺： 、级围岩短台阶 爆破进尺1.5m2.5m；网、锚、喷支护。 、级围岩短台阶 爆破进尺在1.5m以内；超前锚杆(或小导管)，钢拱架。 、级围岩超短台阶 进尺0.51.0m；不爆破，人工或机械挖掘。 问题：、级围岩能否用台阶法进洞？ 答：可以，前提是在不具备全断面进洞的条件下(无大型机具) 用长台阶法，但初始段爆破进尺仍应控制在23m内。 2. 台阶法进洞 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 当围岩很差，超短台阶法往往还不够安全，可用: 环形

14、开挖留核心土法(前已述) 侧壁导坑法(前已述) 下导坑法 3. 其它进洞方法 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 超前锚杆超前锚杆 超前小导管超前小导管 管棚等管棚等 简介管棚进洞法简介管棚进洞法： 适用于：适用于： 软弱地层等。软弱地层等。 (4)预支护法进洞 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 现场管棚：现场管棚： 管棚及套拱 管棚及套拱 适用于：覆盖层薄、边仰坡不稳、偏压等。 方法： 在洞口处先作一段明洞，抵紧仰坡坡脚，在明 洞上及时回填以加固仰坡，然后暗挖进洞。 4. 明洞法进洞 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 6.5 6.5 明洞施工方法明洞施工方法 6.5.1

15、 6.5.1 先墙后拱法先墙后拱法 全称为全称为“ “全部明挖先墙后拱法全部明挖先墙后拱法” ”。 适用于：适用于：临时边坡能暂时稳定的对称式明洞。临时边坡能暂时稳定的对称式明洞。 优点：优点：衬砌整体性好，施工空间大，有利于施工。衬砌整体性好，施工空间大，有利于施工。 缺点：缺点：土方开挖量大，刷坡较高。土方开挖量大，刷坡较高。 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 6.5.2 先拱后墙法 适用于：不宜大范围开挖边仰坡的情况。 优点：土石方开挖量较小，刷坡较低。 缺点：衬砌整体性较差，边墙防水层施作不方便。 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 辅助施工措施：对地层进行预支护或预加固。 预支护： 预留核心土 超前锚杆 管棚，等。 预加固： 地层注浆 地表锚喷加固。 预支护兼预加固：超前小导管注浆 6.6 辅助施工措施 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 6.6.1 超前锚杆 特点：形成超前于工作面的围岩加固棚。 适用于：软弱破碎地层。 第第6 6章章 隧道施工方法隧道施工方法 超前锚杆 表6-3 超前锚锚杆(或小钢钢管)设计设计 参数 围围岩级别级别 锚锚杆直径 (mm) 小钢钢管直径 (m