隧道施工技术PT课件

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1、铁路客运专线铁路客运专线隧道施工技术隧道施工技术中铁二十局集团公司科技部郭朋超2010年5月1 1、1 1客运专线隧道的特点与难点客运专线隧道的特点与难点 1 1、2 2 支护结构设计与基底处理支护结构设计与基底处理 要要求求1 1、3 3 客专隧道工程的耐久性要求客专隧道工程的耐久性要求主要内容主要内容 1、概述、概述 2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.12.1开挖方法开挖方法全断面法；下导洞超前法；台阶法；全断面法；下导洞超前法；台阶法； 环形开挖留核心土法；双侧壁导坑法；中环形开挖留核心土法；双侧壁导坑法；中隔壁法（隔壁法（CDCD）法；交叉中隔壁法）法；交叉中隔壁法(CRD)(

2、CRD)法法3、隧道二衬施工技术、隧道二衬施工技术2.22.2光面爆破光面爆破 2.32.3微震微震爆破爆破4、工程实例、工程实例3.13.1工艺流程工艺流程3.23.2仰拱施工技术仰拱施工技术3.33.3拱墙二次衬砌拱墙二次衬砌底部清理；底部清理；仰拱与填充混凝土浇筑；仰拱与填充混凝土浇筑；仰拱栈桥技术仰拱栈桥技术1、1客运专线隧道的特点与难点客运专线隧道的特点与难点 1、概述、概述 隧道隧道断面断面大大：内净空内净空面积面积达达100m100m2 2，需要，需要开挖开挖面面积积约约160m160m2 2（有仰拱）。（有仰拱）。工程工程可靠性可靠性和和耐久性耐久性要求要求高高：设计使用年限要

3、：设计使用年限要求求100100年年，主体结构要求，主体结构要求“零缺陷零缺陷”。防排水防排水要求要求高高：防水：防水等级要求达到等级要求达到一级一级。2008年6月16日，武广铁路客运专线（时速350km/h)大瑶山一号隧道贯通 1 1、2 2 支护结支护结构设计构设计与基底与基底处理处理 1、概述、概述 1 1、2 2 支护结构设计与基底处理支护结构设计与基底处理 强化了支护结构类型强化了支护结构类型：客运专线隧道：客运专线隧道跨度大跨度大，对应的浅埋段覆土，对应的浅埋段覆土厚度也增大，同时从厚度也增大，同时从环保要求环保要求出发，隧道洞口位置较以往出发，隧道洞口位置较以往外延较多外延较多

4、，致，致使使浅埋段长度较长浅埋段长度较长，因此有必要，因此有必要专门设计专门设计浅埋段浅埋段支护结构支护结构。突出突出“加强基底加强基底”和注重和注重“刚度变化刚度变化”：针对以往隧道底部易发病害和高速列车运行要求，加强了基底设针对以往隧道底部易发病害和高速列车运行要求，加强了基底设计，计，、级围岩级围岩均采用均采用有仰拱有仰拱结构，且结构，且仰拱厚度仰拱厚度比比拱墙衬砌拱墙衬砌大大；级围岩级围岩可溶岩地段可溶岩地段设计设计有仰拱有仰拱结构，非可溶岩地段无仰拱。结构，非可溶岩地段无仰拱。围岩级别围岩级别不连续变化不连续变化时，如断层部位为时，如断层部位为级围岩，其前后则为级围岩，其前后则为级围

5、岩，级围岩，级围岩有仰拱结构，可用于这些级围岩有仰拱结构，可用于这些突变部位突变部位，以利于基底的刚，以利于基底的刚度变化。度变化。二次衬砌二次衬砌部分部分采用钢筋混凝土结构采用钢筋混凝土结构：、级围岩和级围岩和级围岩偏级围岩偏压段二衬均采用钢筋混凝土结构，主要是考虑压段二衬均采用钢筋混凝土结构，主要是考虑列车长期振动作用列车长期振动作用以及以及围围岩蠕变对二次衬砌受力影响岩蠕变对二次衬砌受力影响，同时可，同时可减少减少大跨混凝土结构的大跨混凝土结构的收缩裂缝收缩裂缝。 1、概述、概述 1 1、3 3 隧道工程的耐久性隧道工程的耐久性 从传统的以从传统的以“强度强度”为为主导主导向以向以“性能

6、性能”为主导的为主导的设计方法转变，但要消除设计方法转变，但要消除“免维修或不能维修免维修或不能维修”的误解，的误解，建立起建立起“把劣化构件或构件把劣化构件或构件的性能的性能恢复到设计意图恢复到设计意图的使的使用水准以上的用水准以上的补修、补强补修、补强”的概念。的概念。 1、概述、概述 1 1、3 3 隧道工程的耐久性隧道工程的耐久性 隧道工程的耐久性设计施工与地面结构有明显的不同。隧道工程的耐久性设计施工与地面结构有明显的不同。 首先是首先是设计寿命计算方法设计寿命计算方法不同不同，地面结构地面结构一般以混凝土一般以混凝土炭化深炭化深度度达到钢筋处的时间作为达到钢筋处的时间作为使用年限使

7、用年限，而隧道结构则不同，其极限状，而隧道结构则不同，其极限状态由态由围岩围岩、初期支护初期支护和和二次衬砌二次衬砌共同确定，一定的共同确定，一定的混凝土炭化深度混凝土炭化深度并并不不意味着隧道结构达到设计使用年限（结构仍可能维持稳定）；意味着隧道结构达到设计使用年限（结构仍可能维持稳定）； 其次隧道结构大量采用其次隧道结构大量采用素混凝土素混凝土，耐久性判别耐久性判别与与钢筋混凝土钢筋混凝土也也有所有所不同不同； 第三除对模筑混凝土本身应提出第三除对模筑混凝土本身应提出耐久性指标耐久性指标要求外，对要求外，对喷射混喷射混凝土凝土、锚杆锚杆、防排水材料防排水材料等也均应达到等也均应达到相应的耐

8、久性相应的耐久性要求。要求。 1、概述、概述 1 1、3 3 隧道工程的耐久性隧道工程的耐久性 正确选择正确选择混凝土混凝土原材料原材料及及配合比配合比，严格控制，严格控制水胶比水胶比和和水泥用量水泥用量。( (水泥用量水泥用量不大于不大于 kg)kg) 采用合理的采用合理的结构结构及及构造构造措施、严格控制措施、严格控制裂缝宽度裂缝宽度，其，其中在结构设计方面采取的措施有：中在结构设计方面采取的措施有： 隧道均采用隧道均采用单心圆断面单心圆断面，有利于结构受力；，有利于结构受力； 内净空预留内净空预留工务工程技术作业空间，可以用于进一步工务工程技术作业空间，可以用于进一步采取耐久性加强措施；

9、采取耐久性加强措施； 适当适当提高提高衬砌结构混凝土衬砌结构混凝土强度等级强度等级，隧道初期支护采，隧道初期支护采用用C25C25喷混凝土，二次衬砌采用喷混凝土，二次衬砌采用C30C30素混凝土或素混凝土或C35C35钢筋混凝土。钢筋混凝土。 1、概述、概述 其他材料耐久性要求其他材料耐久性要求：对：对锚杆的锚杆的保护层厚度保护层厚度、注浆、注浆饱满饱满度、度、防水材料防水材料等的等的耐久性耐久性均提均提出相应要求。出相应要求。施工有关要求施工有关要求：围岩本身：围岩本身是整个承载体系的一部分，施是整个承载体系的一部分，施工中应注意工中应注意“爱护围岩爱护围岩”。 结构检测及维护结构检测及维护

10、：在设计：在设计使用年限内，应使用年限内，应定期定期对隧道结对隧道结构及材料的构及材料的使用状态使用状态、环境条环境条件的件的变化变化进行检测及监测，并进行检测及监测，并进行进行综合评估综合评估。1 1、3 3 隧道工程的耐久性隧道工程的耐久性 1、概述、概述 2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.12.1开挖方法开挖方法2.1.1全断面法全断面法客运专线铁路隧道工程全断面开客运专线铁路隧道工程全断面开挖方法的适用范围是：挖方法的适用范围是：1 1、单线隧道单线隧道、级级围岩；围岩；2 2、双线隧道双线隧道、级级围岩；围岩；3 3、地下水状态：、地下水状态：干燥或潮湿干燥或潮湿。循环进尺循

11、环进尺控制在控制在3 34m4m。（1）适用范围）适用范围2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.12.1开挖方法开挖方法 全断面开挖全断面开挖重点控制重点控制爆破质量爆破质量，尤其是，尤其是掏槽掏槽与与光面爆破光面爆破质量，直质量，直接影响着隧道开挖质量和施工进度。接影响着隧道开挖质量和施工进度。凿孔宜采用凿孔宜采用凿岩台车凿岩台车。掏槽眼可采用。掏槽眼可采用直眼掏槽直眼掏槽或或斜眼掏槽斜眼掏槽。周边眼周边眼应沿隧道开挖应沿隧道开挖轮廓线轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。布置，保证开挖断面符合设计要求。底板底板和和仰拱底面仰拱底面采用采用预留光爆层预留光爆层爆破，双线隧道爆破，双线隧道

12、、级级围岩围岩段的段的中心水沟中心水沟应与隧底应与隧底光爆层光爆层同时同时爆破成形爆破成形。辅助炮眼辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度石块块度适合适合装碴的需要装碴的需要。周边眼周边眼与与辅助炮眼辅助炮眼的眼底应在的眼底应在同一垂直面同一垂直面上，上，掏槽炮眼掏槽炮眼应应加深加深101020cm20cm。全断面开挖一次起爆药量大，在进行钻爆设计时，应充分考虑全断面开挖一次起爆药量大，在进行钻爆设计时，应充分考虑爆破震动爆破震动的影响，合理的影响，合理控制控制装药量装药量，防止防止对围岩造成对围岩造成大大的的破坏破坏。（2

13、）技术方案）技术方案2.1.1全断面法全断面法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）钻爆设计）钻爆设计石太客专双线隧道级围岩全断面开挖钻爆设计图 2.1.1全断面法全断面法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）钻爆设计）钻爆设计表表1：双线隧道：双线隧道级围岩装药参数表级围岩装药参数表序序号号炮眼分类炮眼分类炮眼数炮眼数(个个)雷管雷管 段数段数(段段)炮眼炮眼长度长度(cm)炮眼装药量炮眼装药量备注备注每孔药卷每孔药卷数数(卷卷)单孔装药量单孔装药量(kg)合计药量合计药量(Kg)1掏槽眼61400182.716.21 .级围岩断面开挖

14、面积119.33m2；炮眼利用系数85%；2每循环进尺3.2m；3总装药量366kg；4单位耗药量0.958kg/ m3。2扩槽眼43380162.49.63扩槽眼45370152.259.04扩槽眼47360142.18.45扩槽眼38350142.16.36掘进眼99350131.9517.557掘进眼1310350131.9525.358掘进眼1711350131.9533.159掘进眼1912350131.9537.0510掘进眼2313350131.9544.8511内圈眼3314350131.9564.3512二台眼1714350131.9533.1513周边眼4715+73503

15、0.4521.1514底板眼1916350142.139.92.1.1全断面法全断面法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 级围岩级围岩全断面开挖全断面开挖循环时间循环时间为为9.59.512h12h，每循环进尺，每循环进尺3 33.3m3.3m，每天每天2 22.52.5个循环。月有效工时个循环。月有效工时2525天，月进尺天，月进尺150150200m200m。 2.1.1全断面法全断面法（4）开挖进度指标）开挖进度指标2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（5 5）技术措施）技术措施1.1.开挖方式采用开挖方式采用钻眼爆破钻眼爆破法，爆破时严

16、格法，爆破时严格控制控制炮眼深炮眼深度度及及装药量装药量。2.2.及时及时喷混凝土喷混凝土封闭封闭围岩围岩，按设计要求施做拱部，按设计要求施做拱部系统系统锚杆锚杆。3.3.施工中，按有关规范要求，进行施工中，按有关规范要求，进行监控量测监控量测，及时，及时反反馈结果馈结果，分析洞身结构的，分析洞身结构的稳定稳定，为，为支护参数支护参数的的调整调整，灌筑，灌筑二次衬砌二次衬砌的的时机时机提供依据。提供依据。2.1.1全断面法全断面法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法下导洞超前法的适用范围是：下导洞超前法的适用范围是：1 1、单线单线隧道隧道、级级围岩；围岩；2 2、双线

17、双线隧道隧道、级级围岩。围岩。3 3、地下水地下水状态：有状态：有渗水渗水或或股水股水。2.1.2下导洞超前法下导洞超前法（1）适用范围）适用范围2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 客运专线的客运专线的跨度跨度较以往单、双线隧道跨度较以往单、双线隧道跨度大大，洞室的，洞室的稳定性稳定性相对较相对较低低，因而增加了下导洞因而增加了下导洞适度超前适度超前全断面的开挖方法。全断面的开挖方法。 下导洞下导洞一般一般超前超前全断面全断面5 510m10m，其，其循环进尺循环进尺为为2 23m3m。其。其优点优点在于：在于：（1 1）下导洞能起到）下导洞能起到超前超前地质地质预报

18、预报作用，便于采取作用，便于采取应急措施应急措施，防患于未然。，防患于未然。（2 2）当地下水较丰富时，利用超前下导洞）当地下水较丰富时，利用超前下导洞降低地下水水位降低地下水水位效果好，对于效果好，对于大断面大断面隧道隧道尤其适用尤其适用。（3 3）隧道下导洞进行作业，没有二次倒运，便于大型机械出碴、运料。）隧道下导洞进行作业，没有二次倒运，便于大型机械出碴、运料。扩挖扩挖时爆破时爆破临空面大临空面大，对，对围岩扰动围岩扰动也相对也相对较小较小，各种消耗也，各种消耗也较节省较节省。2.1.2下导洞超前法下导洞超前法（2）技术特点）技术特点2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开

19、挖方法客运专线铁路隧道工程客运专线铁路隧道工程台阶法台阶法开挖方法的开挖方法的适用范围适用范围是：是：1 1、单线单线隧道隧道、级围岩；级围岩；2 2、双线隧道、双线隧道级级围岩。围岩。3 3、地下水地下水状态：状态：干燥干燥或或潮湿潮湿。台阶台阶长度长度应应有利于有利于施工操作和机械设备施工操作和机械设备效率效率的发挥，同时应的发挥，同时应有有利于利于支护尽早支护尽早封闭成环封闭成环。2.1.3台阶法台阶法（1）适用范围）适用范围2、隧道开挖施工技术隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法采用台阶法开挖，采用台阶法开挖，台阶长台阶长度度以以维护维护围岩的围岩的稳定稳定和和方便方便施工施工为原则

20、，不对台阶长短为原则，不对台阶长短作硬性规定。作硬性规定。采用采用超前支护超前支护等施工等施工辅助辅助措施措施时，时，利用利用上一循环架立上一循环架立的的钢架钢架，在其上进行施作，在其上进行施作，然后再行开挖；严格然后再行开挖；严格控制控制炮炮眼眼深度深度及及装药量装药量。（2）技术方案）技术方案2.1.3台阶法台阶法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）钻爆设计）钻爆设计石太客专双线隧道级围岩台阶法开挖钻爆设计图 2.1.3台阶法台阶法以以石太客运专线石太客运专线双线隧道双线隧道为例为例2、隧道开挖、隧道开挖施工技术施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）钻爆设计）钻

21、爆设计2.1.3台阶法台阶法序序号号炮眼炮眼分类分类炮眼炮眼数数(个个)雷管雷管 段数段数(段段)炮眼炮眼长度长度(cm)炮眼装药量炮眼装药量备注备注每孔药每孔药卷数卷数(卷卷)单孔装单孔装药量药量(kg)合计药合计药量量(Kg)一一上台阶1级围岩断面开挖面积134.35m2 ；2每循环进尺2.5m；3炮眼利用系数85%；1掏槽眼61316142.112.62扩槽眼43312131.957.83扩槽眼45308131.957.84扩槽眼47304131.957.85扩槽眼58300131.9515.66掘进眼559-12300121.893.67内圈眼3113300121.855.88周边眼4

22、41430030.4519.89底板眼1515300131.9529.25二二下台阶1掘进眼651-5300121.81172周边眼12630030.455.43底板眼207300131.9539石太石太铁路客专铁路客专双线隧道双线隧道级级围岩台阶法开围岩台阶法开挖挖装药参数装药参数表表2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 级级围岩台阶法开挖围岩台阶法开挖循环时间循环时间为为12h12h，每循环进尺，每循环进尺2.5m2.5m，日进尺，日进尺5m5m。考虑月。考虑月有效有效施工时间施工时间2525天天及工序干扰，及工序干扰，月进尺月进尺约约120m120m。 2.1.3

23、台阶法台阶法（4）开挖进度指标）开挖进度指标2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（5 5）技术措施）技术措施按要求按要求设置设置锁脚锚杆锁脚锚杆（管），确保开挖下台阶或仰拱时（管），确保开挖下台阶或仰拱时施工安全。施工安全。各台阶依次开挖，台阶开挖后做到各台阶依次开挖，台阶开挖后做到仰拱紧跟仰拱紧跟。施工中按规范要求进行施工中按规范要求进行监控量测监控量测、反馈反馈、分析分析，及时，及时调调整支护参数整支护参数，适时适时灌筑灌筑二次衬砌。二次衬砌。2.1.3台阶法台阶法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法1 1、单线单线隧道隧道、级级围岩；围岩；

24、2 2、双线双线隧道隧道、级级围岩；围岩；3 3、地下水地下水状态：有状态：有渗水渗水或或股水股水。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法（1）适用）适用 范围范围工法特点：工法特点：1 1、能、能适应适应不同不同跨度跨度和多种和多种断面断面形式，与形式，与CDCD（CRDCRD）、双侧）、双侧壁等开挖工法相比壁等开挖工法相比没有需拆除没有需拆除的的临时支护临时支护，节省投资节省投资。2 2、在地质结构复杂多变、软硬围岩相间的隧道施工中，便、在地质结构复杂多变、软硬围岩相间的隧道施工中，便于于灵活及时灵活及时地地调整调整施工施工工法工法，进度稳定进度稳定，工期保障性强。，工期保障性强。

25、3 3、无无需增加需增加特殊设备特殊设备，投入少，工艺，投入少，工艺可操作性强可操作性强，易推广易推广。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 1 1、开挖前视围岩情况对、开挖前视围岩情况对拱部拱部进行进行超前支护超前支护。2 2、上台阶开挖时、上台阶开挖时预留核心土预留核心土, ,起到起到稳定掌子面稳定掌子面和和方便拱部支方便拱部支护护的作用。的作用。3 3、上部弧形导坑开挖、上部弧形导坑开挖进尺进尺控制在控制在0.50.51.0m1.0m之间，开挖后之间，开挖后及及时时架立架立格栅（型钢）格栅（型钢）钢架钢架，施作，施作喷混凝土喷混凝土等拱部其它初期支护。等拱部其它初

26、期支护。4 4、下台阶、下台阶侧壁侧壁采用采用人工人工跳槽跳槽开挖开挖。5 5、预留核心土和下台阶、预留核心土和下台阶中槽中槽采用采用反铲挖掘机反铲挖掘机开挖开挖，人工人工配合配合修整修整周边，开挖时注重周边，开挖时注重初期支护初期支护和和仰拱仰拱紧跟紧跟，必要时在预留核心，必要时在预留核心土后土后拱脚拱脚处设置处设置临时仰拱临时仰拱，使初期支护，使初期支护成环成环。（2）技术方案）技术方案2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）开挖顺序（方法）开挖顺序（方法）2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工

27、技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（4）技术措施）技术措施2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法 1.1.隧道施工坚持隧道施工坚持“先先预报预报、管管超前超前、短短进尺进尺、弱弱爆破爆破、强强支支撑撑、勤勤量测量测、早早封闭封闭成环成环”的原则，开挖方式均采用的原则，开挖方式均采用弱爆破弱爆破或或人人工开挖工开挖, ,采用爆破时采用爆破时, ,严格严格控制控制炮炮眼深眼深度及装度及装药量药量。 2.2.核心土核心土面积面积不小于不小于整个整个断面断面的的50%50%，必要时必要时在在核心土后核心土后设设置置临时仰拱临时仰拱。 3.3.注重按设计要求在注重按设计要求在每个开挖工

28、序每个开挖工序连接处连接处设置设置锁脚锚杆锁脚锚杆。 4.4.按要求按要求设置设置钢架间钢架间纵向纵向连接钢筋连接钢筋，并确保，并确保钢架钢架置于置于稳定稳定的的基础基础之上。之上。 5.5.严格严格监控量测监控量测，及时，及时反馈结果反馈结果，根据量测结果分析洞身结，根据量测结果分析洞身结构的稳定，为构的稳定，为支护参数支护参数的的调整调整，灌筑二次衬砌的，灌筑二次衬砌的时机时机提供依据。提供依据。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（5）开挖进度指标与环形开挖留核心土法局限性）开挖进度指标与环形开挖留核心土法局限性2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法1 1

29、、开挖（、开挖（1 1）部时）部时核心土核心土高度高度不易不易把握把握，留，留置置太高太高时核心土边坡时核心土边坡易失稳易失稳，留置，留置太低太低时核心土时核心土的的作用明显降低作用明显降低，一旦拱部出现，一旦拱部出现坍塌坍塌难以及时难以及时实实施施有效支撑有效支撑。2 2、隧道、隧道（2 2）部下台阶侧壁）部下台阶侧壁采用采用人工跳槽人工跳槽开开挖，挖，工效较低工效较低，严重制约了施工进度，铁路客运，严重制约了施工进度，铁路客运专线专线双线隧道双线隧道级围岩级围岩开挖开挖进度进度约约404060m60m。开。开挖时容易挖时容易破坏破坏（3 3）核心土核心土和和中台阶中台阶，有工程实，有工程实

30、例曾采用例曾采用挖井护壁挖井护壁，效果效果不明显不明显。3 3、采用、采用客专指南客专指南P126P126开挖顺序的开挖顺序的前提前提条件条件是：（是：（5 5）部有）部有足够足够的的自稳能力自稳能力。为克服以上局限，在工程实践中总结出了一为克服以上局限，在工程实践中总结出了一种新的开挖方法：种新的开挖方法：三台阶七步开挖法三台阶七步开挖法。p126p272、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 （6 6）三台阶七步开挖法）三台阶七步开挖法2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法(铁路隧道工程施工技术指南铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008已将已将三台阶七步开

31、挖法、环形开挖留核心土法及二台阶、三台阶纳入台阶法三台阶七步开挖法、环形开挖留核心土法及二台阶、三台阶纳入台阶法)三台阶七步流水开挖法作业示意图2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（6 6）三台阶七步开挖法：）三台阶七步开挖法：施工时将隧道分为施工时将隧道分为三个台阶三个台阶、七个步骤七个步骤进行开挖。进行开挖。工法特点工法特点（与环形开挖预留核心土法相比）：（与环形开挖预留核心土法相比）：1 1、由于设置了、由于设置了三个台阶三个台阶，开挖（，开挖（1 1）部时）部时核心土核心土可可留置较高留置较高，核心土作，核心土作用用效果显著效果显著，能够对拱部坍塌及时实施，能够

32、对拱部坍塌及时实施有效支撑有效支撑。2 2、隧道、隧道下台阶下台阶采用采用2 2级台阶级台阶开挖，施工开挖，施工空间大空间大，可引入，可引入大型施工机械大型施工机械多多作业面作业面平行施工平行施工，工效较高。，工效较高。开挖步骤开挖步骤 第第1 1步，上部弧形导坑开挖：步，上部弧形导坑开挖：在拱部在拱部超前支护超前支护后进行，环向后进行，环向开挖上部弧形导坑，开挖上部弧形导坑，预留核心土预留核心土，核心土，核心土长度长度为为3 35m5m，宽度宽度宜为隧道开挖宜为隧道开挖宽度的宽度的1/31/31/21/2。开挖循环进尺根据初期支护。开挖循环进尺根据初期支护钢架间距钢架间距确定，开挖后立即确定

33、，开挖后立即初初喷喷3 35cm5cm混凝土；及时进行混凝土；及时进行架设架设钢拱架钢拱架、锚杆锚杆、挂钢筋网挂钢筋网系统支护系统支护，在，在钢架钢架拱脚拱脚以上以上30cm30cm高度处，紧贴钢架高度处，紧贴钢架两侧两侧边沿边沿按下倾角按下倾角3030打设锁脚锚杆，锁脚打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土复喷混凝土至设计厚度。至设计厚度。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 （6 6）三台阶七步开挖法）三台阶七步开挖法 开挖步骤开挖步骤 第第2 2、3 3步，左、右侧中台阶开挖：步，左、右侧

34、中台阶开挖：开挖进尺开挖进尺根据初期支护根据初期支护钢架间钢架间距距确定，开挖确定，开挖高度高度一般为一般为3 33.5m3.5m，左、右侧，左、右侧台阶错开台阶错开2 23m3m，开挖后立，开挖后立即即初喷初喷3 35cm5cm混凝土，及时进行施工混凝土，及时进行施工接长钢架接长钢架、锚杆锚杆、挂钢筋网挂钢筋网、喷射喷射混凝土混凝土系统支护系统支护。在。在钢架拱脚以上钢架拱脚以上30cm30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角倾角3030打设打设锁脚锚杆锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土复喷混凝土至设计至设计厚度。厚度。第第4 4

35、、5 5步，左、右侧下台阶开挖：步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺开挖进尺根据初期支护根据初期支护钢架间距钢架间距确定，左、右侧确定，左、右侧台阶错开台阶错开2 23m3m，开挖后初喷混凝土，及时进行接长钢，开挖后初喷混凝土，及时进行接长钢架、锚杆、挂钢筋网、喷射混凝土系统支护。在钢架边墙墙脚，紧贴钢架、锚杆、挂钢筋网、喷射混凝土系统支护。在钢架边墙墙脚，紧贴钢架两侧边沿按下倾角架两侧边沿按下倾角3030打设打设锁脚锚杆锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复复喷混凝土喷混凝土至设计厚度。至设计厚度。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖

36、施工技术2.1开挖方法开挖方法 （6 6）三台阶七步开挖法）三台阶七步开挖法 开挖步骤：开挖步骤：第第6 6步，上、中、下台阶预留核心土：步，上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别各台阶分别开挖开挖预留核心土预留核心土，开，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。（当围岩挖进尺与各台阶循环进尺相一致。（当围岩自稳能力较好自稳能力较好时可时可与与4 4、5 5同步同步）第第7 7步，隧底开挖：步，隧底开挖：开挖后及时施做开挖后及时施做仰拱初期支护仰拱初期支护，仰拱，仰拱分段长度分段长度宜为宜为4 46m6m。施工要点：施工要点：贯彻执行贯彻执行“先先预报预报，管管超前超前，短短开挖开挖，弱弱爆破爆破，强强

37、支撑支撑，早早成环成环”十十八字方针八字方针，并，并紧跟衬砌紧跟衬砌。台阶高度台阶高度可根据施工可根据施工机具机具、人员人员等进行等进行适当调整适当调整。密切关注密切关注初期支护初期支护结构结构、核心土核心土是否是否稳定稳定，按监控，按监控量测数据量测数据及时及时调整调整支护参数支护参数，必要时必要时利用利用核心土体核心土体加设加设全断面全断面环形临时支撑环形临时支撑。工序变化工序变化处打设处打设锁脚钢管锁脚钢管。钢架之间。钢架之间纵向连接钢筋纵向连接钢筋连接连接牢固牢固，必要时，必要时采用采用小型钢加强小型钢加强。仰拱紧跟下台阶，。仰拱紧跟下台阶，及时闭合及时闭合构成稳固的构成稳固的支护体系

38、支护体系。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 （6 6）三台阶七步开挖法）三台阶七步开挖法开挖进度指标开挖进度指标 级围岩三台阶七步开挖法完成一级围岩三台阶七步开挖法完成一循环循环开挖开挖支护支护时间为时间为12h12h，每每循环进尺循环进尺0.80.81.4m1.4m，日日进尺进尺1.61.62.8m2.8m，每，每月月按按2525天天有效施工时有效施工时间计算，间计算，月月进尺进尺404070m70m。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法客运专线铁路

39、隧道工程双侧壁导坑开挖客运专线铁路隧道工程双侧壁导坑开挖方法的适用范围是：方法的适用范围是：1 1、单线单线隧道隧道、级级围岩；围岩；2 2、双线双线隧道隧道、级级围岩；围岩；3 3、地下水地下水状态：有状态：有渗水渗水或或股水股水。2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法（1）适用范围）适用范围2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法双侧壁导坑法具有双侧壁导坑法具有开开挖挖断面断面小小，扰动范围扰动范围小小，支护支护快快，封闭封闭早早和和安全性安全性高高等特点。采用双侧壁导等特点。采用双侧壁导坑法施工时，两侧导坑开坑法施工时，两侧导坑开挖根据挖根据围岩情况围岩情况可可全断面全断

40、面开挖，也可以开挖，也可以分步开挖分步开挖，对对变形较大变形较大，初期支护，初期支护结结构开裂构开裂破坏的，采取在破坏的，采取在两两侧壁导坑内侧壁导坑内中部中部增设增设临时临时型钢横撑型钢横撑，以达到，以达到维护稳维护稳定定的目的。的目的。2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法（2）工法特点）工法特点2、隧道开挖施工技术隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）开挖方法）开挖方法2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（4）开挖工艺）开挖工艺2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（5）技

41、术措施）技术措施2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法1.1.严格遵守严格遵守“管管超前超前、短短进尺进尺、强强支撑支撑、快快封闭封闭、早早成环成环、勤勤量量测测” ” 施工原则，各开挖分步适当施工原则，各开挖分步适当拉开间距拉开间距，平行作业平行作业。左右侧左右侧导洞导洞错开不小于错开不小于15m15m间距，间距，中间核心土中间核心土开挖在开挖在两侧导洞两侧导洞稳定后稳定后进行；进行；2. 2. 两侧壁导坑开挖支护完成后，造成两侧壁导坑开挖支护完成后，造成拱部拱部应力集中应力集中，必须，必须强化强化监监控量测控量测，及时采取，及时采取加强措施加强措施；3.3.根据根据导洞尺寸导洞尺寸配置配置相应

42、的相应的机械设备机械设备；4.4.中间核心土开挖时，注意对中间核心土开挖时，注意对衬砌结构衬砌结构的的保护保护，防止防止碰撞碰撞。仰拱仰拱开挖后须开挖后须及时及时浇注浇注，防止，防止积水积水软化基底软化基底；5.5.双侧壁导坑法施工时，施工双侧壁导坑法施工时，施工工序工序多多，干扰干扰大大，设专职调度对现，设专职调度对现场施工设备场施工设备统一管理统一管理，保证施工安全。，保证施工安全。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法2.1.6中洞法中洞法（1）适用范围）适用范围客运专线铁路隧道工程客运专线铁路隧道工程中洞法中洞法适用适用于于双联拱隧道双联拱隧道。2、隧道开挖施工技

43、术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法2.1.6中洞法中洞法1 1开挖开挖中导洞中导洞施做中导洞施做中导洞初期支护初期支护施做施做中隔墙中隔墙并做防护并做防护4 4开挖开挖左洞侧导洞左洞侧导洞V V施做左洞侧导洞施做左洞侧导洞初期支护初期支护6 6开挖开挖左洞上台阶左洞上台阶施做左洞上部施做左洞上部初期支护初期支护8 8开挖开挖左洞下台阶左洞下台阶左洞左洞仰拱仰拱X X左洞左洞二次衬砌二次衬砌1111开挖开挖右洞侧导坑右洞侧导坑右洞侧导坑右洞侧导坑初期支护初期支护1313开挖开挖右洞上台阶右洞上台阶施做施做右洞上部右洞上部初期支护初期支护1515开挖开挖右洞右洞下台阶下台阶右洞右洞仰拱仰拱

44、右洞右洞二次衬砌二次衬砌（2）施工顺序）施工顺序2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法2.1.7中隔壁（中隔壁（CD）法）法（1）适用范围）适用范围客运专线铁路隧道工程中隔壁客运专线铁路隧道工程中隔壁法（法（CDCD法）的适用范围是：法）的适用范围是：1 1、单、双线单、双线隧道隧道级级围岩；围岩；2 2、浅埋浅埋隧道；隧道；3 3、三线三线隧道。隧道。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（2）开挖方法）开挖方法2.1.7中隔壁（中隔壁（CD）法）法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）施工顺序）施工顺序2.1.7中隔壁

45、（中隔壁（CD）法）法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（4）技术措施）技术措施2.1.7中隔壁（中隔壁（CD）法）法1.1.开挖方式采用开挖方式采用弱弱爆破爆破或或人工人工开挖开挖，爆破时，爆破时严格控制严格控制炮眼炮眼深度深度及及装药量装药量。2.2.工序变化处工序变化处之之钢架钢架( (或或临时钢架临时钢架) )应设应设锁脚锚杆锁脚锚杆，确，确保钢架基础保钢架基础稳定稳定；钢架之间；钢架之间纵向连接钢筋纵向连接钢筋应按要求应按要求设置设置，及时施做并及时施做并连接牢固连接牢固；3.3.右部导洞右部导洞开挖开挖滞后滞后于于左部导洞左部导洞，距离，距离不小于不小于3

46、0m30m；临临时钢架时钢架的的拆除拆除须在洞身须在洞身主体结构主体结构初期支护施工初期支护施工完毕并稳定完毕并稳定后，方可进行。后，方可进行。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法2.1.8交叉中隔壁（交叉中隔壁（CRD）法）法（1）适用范围）适用范围客运专线铁路隧道工程交叉中隔壁法（CRD法）的适用范围是：1、双线隧道级围岩；2、三线隧道级围岩；3、浅埋隧道。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（2）开挖方法）开挖方法2.1.8交叉中隔壁（交叉中隔壁（CRD）法）法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）施工顺序）施工

47、顺序2.1.8交叉中隔交叉中隔壁（壁（CRD）法）法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（4）技术措施）技术措施2.1.7交叉中隔壁（交叉中隔壁（CRD）法）法1.1.严格遵守严格遵守“管管超前超前、短短进尺进尺、强强支撑支撑、快快封闭封闭、早早成环成环、勤勤量测量测”的原则，的原则，开挖开挖进尺进尺控制在控制在1-21-2榀榀格栅钢架间距。格栅钢架间距。2.2.各开挖分步适当各开挖分步适当拉开拉开间距间距，平行作业，平行作业，减少减少相互间的施相互间的施工工干扰干扰。3.3.根据根据监测情况监测情况调整调整初期支护初期支护参数参数，加强支护或改变施工，加强支护或改变施

48、工工序。地质变化时，要求工序。地质变化时，要求增加增加监测点数监测点数，加大加大监测频率监测频率，做到，做到信息化施工。信息化施工。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.2光面爆破光面爆破2.2.1施工工艺施工工艺2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.2光面爆破光面爆破2.2.2施工方法及技术措施施工方法及技术措施1.1.严密组织：严密组织：钻孔时，由钻孔时，由专人专人统一统一指挥指挥作业，认真实行作业，认真实行定人定人、定位定位、定机定机、定标准定标准、定数量定数量的的岗位责任制岗位责任制。2.2.测量定位：测量定位：先由测量人员在掌子面先由测量人员在掌子面测出测出炮孔炮孔位置位置，

49、并用，并用十字线十字线标标定，钻孔过程中严格定，钻孔过程中严格控制控制炮眼方向炮眼方向。3.3.掏槽形式：掏槽形式：主要采用主要采用楔形掏槽楔形掏槽。掏槽眼掏槽眼炮孔炮孔超钻超钻200200300mm300mm，并，并加强装药加强装药。4.4.钻孔：钻孔：分区分区按按顺序顺序钻孔钻孔，周边眼和掏槽眼钻孔时，周边眼和掏槽眼钻孔时，固定固定技术熟练技术熟练的司机的司机司钻司钻，提高提高钻孔的钻孔的速度速度和和准确性准确性。开口开口时时慢速推进慢速推进，特别是要，特别是要控控制制好周边炮眼的钻孔好周边炮眼的钻孔精度精度和和外插角外插角，达到，达到定位定位准确准确，开挖，开挖轮廓轮廓平顺平顺，炮，炮孔

50、孔末端末端齐整齐整的要求。的要求。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.2光面爆破光面爆破2.2.2施工方法及技术措施施工方法及技术措施5.5.清孔验孔：清孔验孔：钻孔后钻孔后及时及时清孔验孔清孔验孔，炮眼炮眼检查的检查的标准标准为为:“:“准准、直直、平平、齐齐”；炮眼；炮眼深度深度符合符合设计设计要求要求，各，各炮眼炮眼相互相互平行平行，孔底孔底落在落在同一垂同一垂直平面直平面。6.6.装药联线：装药联线：选用选用低低爆速爆速、低低猛度猛度、传爆性传爆性好好、威力威力大大，并与岩，并与岩石的石的波阻抗波阻抗相相匹配匹配的炸药。的炸药。试验试验确定确定炮眼炮眼装药装药系数系数，联线要求联

51、线要求确保与钻确保与钻爆爆设计相符设计相符，周边眼选用，周边眼选用小直径小直径药卷药卷不耦合装药不耦合装药，并要求，并要求同时同时起爆起爆。 7.7.爆破网络：爆破网络：对对爆破网络爆破网络进行进行全面全面检查检查，确认，确认无误无误后方可后方可起爆起爆。8.8.爆破参数：爆破参数：每次钻爆完成后，每次钻爆完成后，技术技术人员与人员与爆破爆破人员一起人员一起检验检验爆爆破破效果效果，主要，主要检验检验石碴石碴块度块度是否是否均匀均匀、周边眼、周边眼炮痕炮痕保留保留情况、情况、炮眼炮眼利用利用率率等，根据爆破效果及围岩实际情况，及时等，根据爆破效果及围岩实际情况，及时调整调整优化优化钻爆钻爆参数

52、参数。 2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.2光面爆破光面爆破2.2.3检测标准检测标准1.1.超欠挖：超欠挖：爆破后的爆破后的围岩面围岩面应应圆顺圆顺平整平整无欠挖无欠挖，超挖超挖量量（平均（平均线性超挖线性超挖）应应控制控制在线性在线性允许超挖允许超挖值值范围范围内。内。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.2光面爆破光面爆破2.2.3检测标准检测标准2.2.半眼痕保存率半眼痕保存率围岩为整体性好的围岩为整体性好的坚硬坚硬岩石岩石时，时，半眼痕保存率半眼痕保存率应应大于大于80%80%，中硬岩石中硬岩石应应大大于于60%60%。3.3.对围岩的破坏程度对围岩的破坏程度( (验标验

53、标) )爆破后爆破后围岩围岩上上无无粉碎岩粉碎岩石石和和明显的裂缝明显的裂缝，也，也不应不应有有浮石浮石（岩性不好时应无（岩性不好时应无大浮石），大浮石），炮眼利用率炮眼利用率应应大于大于85%85%。客运专线隧道光面爆破效果 3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.1施工工艺施工工艺铁路客运专线隧道二次衬砌3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.2仰拱仰拱施工技术施工技术（1）工艺流程）工艺流程3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.2仰拱施工技术仰拱施工技术（2）施工方法）施工方法 仰拱仰拱超前超前拱墙拱墙进行进行开挖衬砌开挖衬砌，其，其超前距离超前距离

54、宜宜保持保持在在3 3倍以倍以上上的二次衬砌的二次衬砌循环循环作业作业长度长度。为解决施工干扰，采用。为解决施工干扰，采用型钢栈型钢栈桥桥或或组合梁栈桥组合梁栈桥、针梁式台架针梁式台架等等架空架空设施施工。设施施工。仰拱混凝土仰拱混凝土分段分段全幅全幅一次浇筑一次浇筑，纵向分段纵向分段长度长度4 4m m。 1.1.仰拱底部清理仰拱底部清理 仰拱施工前，首先将隧底的仰拱施工前，首先将隧底的虚碴虚碴、杂物杂物、泥浆泥浆、积水积水等等清除干净清除干净，并用，并用高压风高压风将隧底将隧底吹洗干净吹洗干净，然后检查隧道仰拱，然后检查隧道仰拱底部标高，对于底部标高，对于超挖部分超挖部分，采用，采用同级混

55、凝土同级混凝土回填回填。3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.2仰拱施工技术仰拱施工技术（2）施工方法）施工方法 2.2.仰拱与填充混凝土浇筑仰拱与填充混凝土浇筑(1)(1)仰拱仰拱施工缝施工缝和和变形缝变形缝应作应作防水处理防水处理。为确保仰拱施工质量，并满为确保仰拱施工质量，并满足设计线型要求，采用事先加工制作成型的足设计线型要求，采用事先加工制作成型的仰拱定型外模板仰拱定型外模板施工，随着施工，随着混凝土的浇筑，混凝土的浇筑，由中心向两侧对称由中心向两侧对称进行进行安装模板安装模板。混凝土混凝土采用采用输送车运输送车运输输，泵送入模泵送入模，分层浇注分层浇注，插入式振动棒，

56、插入式振动棒捣固捣固。尤其。尤其注意注意对仰拱与边墙对仰拱与边墙衔接处衔接处捣固，使之密实。捣固，使之密实。膨胀岩地段膨胀岩地段开挖后应开挖后应尽早尽早及时及时施作施作仰拱。仰拱。 (2) (2) 仰拱混凝土仰拱混凝土初凝后初凝后，即可进行仰拱，即可进行仰拱底部混凝土底部混凝土填充填充。设有中心排。设有中心排水管的隧道，水管的隧道，排水管沟槽排水管沟槽与与检查井检查井应与应与仰拱仰拱同时立模同时立模，同时浇筑混凝土同时浇筑混凝土。(3)(3)仰拱仰拱及及填充填充混凝土混凝土强度强度达到达到5MPa5MPa 后方可后方可允许允许行人通行行人通行，强度达到，强度达到设计强度设计强度的的100%10

57、0%后方可允许后方可允许车辆通行车辆通行。为能尽早通行，按。为能尽早通行，按配合比配合比掺入掺入早早强减水剂强减水剂。3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.2仰拱施工技术仰拱施工技术（3）仰拱栈桥技术）仰拱栈桥技术小坡山隧道仰拱简易栈桥 3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.2仰拱施工技术仰拱施工技术（4）仰拱排水系统）仰拱排水系统3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.2仰拱施工技术仰拱施工技术（5）技术措施）技术措施1 1、隧底围岩松软隧底围岩松软时，尽可能使用时，尽可能使用风镐开挖风镐开挖，必须，必须爆破爆破时要严时要严格格控制控制装药量装药量。仰

58、拱。仰拱不不能能欠挖欠挖，超挖部分超挖部分采用采用同级混凝土同级混凝土回填回填。 2 2、仰拱混凝土仰拱混凝土应在仰拱开挖后应在仰拱开挖后及时灌注及时灌注。灌注混凝土前应。灌注混凝土前应清清扫开挖扫开挖表面表面或喷混凝土表面，或喷混凝土表面，排除排除积水积水。3 3、仰拱多用、仰拱多用小坍落度小坍落度的混凝土，使用仰拱大样的模板，以检的混凝土，使用仰拱大样的模板，以检查和控制仰拱断面，查和控制仰拱断面，灌注灌注时由时由仰拱中心仰拱中心向向两侧两侧扩展扩展至至拱座为止拱座为止。4 4、仰拱、仰拱施工缝施工缝、变形缝变形缝是地下水是地下水容易容易渗透渗透的部位，应做好的部位，应做好防防水处理水处理

59、。5 5、膨胀岩膨胀岩开挖后若暴露时间长，容易引起开挖后若暴露时间长，容易引起深层围岩深层围岩松驰松驰、结结构构破坏破坏，应在开挖成型后，应在开挖成型后及时施作及时施作仰拱仰拱封闭封闭。3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.3拱墙二次衬砌拱墙二次衬砌（1）衬砌时间的确定）衬砌时间的确定隧道施作隧道施作二衬的时间二衬的时间由由围岩量测围岩量测确定确定。深埋隧道深埋隧道应在应在围岩围岩和和初期支护初期支护变形变形基本基本稳定稳定后进行：隧道后进行：隧道周边周边变形速率变形速率明显下降明显下降并并趋于缓和趋于缓和；或；或水平收敛水平收敛（拱脚附近（拱脚附近7d7d平均值）平均值）小于小

60、于0.2mm/d0.2mm/d，拱部下沉拱部下沉速度速度小于小于0.15mm/d0.15mm/d；或施；或施作二衬前的作二衬前的累计累计位移值位移值，已达到，已达到极限极限相对位移值相对位移值的的80%80%以上；以上；或初期支护或初期支护表面裂隙表面裂隙不再不再继续继续发展发展。浅埋隧道浅埋隧道应应及早施作及早施作二次二次衬砌衬砌，且，且加强加强二衬结构二衬结构。围岩及初期支护变形过大或变形不收敛，又难以及时补强围岩及初期支护变形过大或变形不收敛，又难以及时补强时时: :可可提前提前施作施作二次衬砌二次衬砌，以，以改善改善施工阶段结构的施工阶段结构的受力状态受力状态，此时二次衬砌应予以此时二

61、次衬砌应予以加强。加强。( (应急应急抢险抢险、慎用慎用) )3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.3拱墙二次衬砌拱墙二次衬砌序序号号施工步骤施工步骤1 1施作施作拱拱边墙边墙防水防水层层( (用工作台车用工作台车) )；验收验收防水层防水层。2 2台车台车就位就位，调试调试达到规范要求。达到规范要求。3 3灌注灌注拱墙拱墙混凝土。混凝土。4 4当混凝土达到当混凝土达到规规定强度定强度（8mpa8mpa）时可时可拆模拆模。5 5拆模拆模后后及时及时进行进行养生养生。（2）施工工序）施工工序3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.3拱墙二次衬砌拱墙二次衬砌（3）施工方法

62、）施工方法防水板铺设防水板铺设首先全面首先全面检查检查隧道隧道中线中线、高程高程、断面断面净空尺寸净空尺寸，各项尺寸必须全部，各项尺寸必须全部满满足足设计设计要求要求。其次对其次对防水层防水层铺设铺设、排水盲沟排水盲沟安安装装等进行等进行检查签证检查签证。a.a.防水板铺设应防水板铺设应超前超前二次衬砌施二次衬砌施工工1 12 2个个衬砌段长度衬砌段长度。b.b.防水板采用防水板采用专用台车专用台车无钉铺设无钉铺设。c.c.两幅防水板的两幅防水板的搭接宽度搭接宽度不小于不小于100mm100mm；防水板采用；防水板采用双焊缝双焊缝，单条焊，单条焊缝的缝的有效焊接宽度有效焊接宽度不小于不小于10

63、mm10mm。d.d.分段铺设的分段铺设的卷材卷材边缘部位边缘部位预留预留60cm60cm的搭接的搭接余量余量并且对预留部分边缘并且对预留部分边缘部位进行有效的保护部位进行有效的保护 。3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.3拱墙二次衬砌拱墙二次衬砌（3）施工方法）施工方法钢筋施工：钢筋施工：利用利用多功能台架多功能台架人工绑扎人工绑扎成型，成型，主筋焊接主筋焊接连接，在连接，在仰拱仰拱与与边墙施工缝边墙施工缝留足留足各受力钢筋的各受力钢筋的搭接焊接长度搭接焊接长度，各纵向衬砌段施工，各纵向衬砌段施工缝缝留足留足联接钢筋联接钢筋焊接长度焊接长度。在。在主筋骨架主筋骨架上每上每隔隔

64、1.21.21.5m1.5m设一块与二衬设一块与二衬同配比的同配比的细石混凝土细石混凝土垫块垫块，确保钢筋保护层厚度。，确保钢筋保护层厚度。主筋保护层主筋保护层不小于不小于30mm30mm，迎水面主筋保护层应，迎水面主筋保护层应不小于不小于50mm50mm。模板施工：模板施工：采用采用液压衬砌台车液压衬砌台车，台车长度宜为，台车长度宜为9 912m12m。衬砌台。衬砌台车必须车必须结构结构稳定稳定，尺寸尺寸精确精确且且结构结构简单简单，装拆移位装拆移位方便方便，模板，模板表面表面光滑光滑，接缝严密，施工缝接缝严密，施工缝端头模板端头模板垂直垂直、牢固牢固。衬砌台车必须较好地。衬砌台车必须较好地

65、满足满足混凝混凝土输送泵灌注混凝土土输送泵灌注混凝土快速衬砌快速衬砌施工的施工的要求要求。仰拱混凝土完成后，进行。仰拱混凝土完成后，进行模模板台车板台车测量定位测量定位，将台车，将台车移至衬砌部位移至衬砌部位，调好标高调好标高，按隧洞衬砌内，按隧洞衬砌内轮廓轮廓线尺寸线尺寸调整调整好模板好模板支撑杆臂支撑杆臂。3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.3拱墙二次衬砌拱墙二次衬砌（3）施工方法）施工方法混凝土拌合、运输：混凝土拌合、运输：混凝土在洞外混凝土在洞外拌合站拌合站集中拌合集中拌合，搅拌，搅拌输输送车运输送车运输，泵送入模泵送入模。混凝土自。混凝土自模板窗口模板窗口灌入灌入，由

66、下向上，对称，由下向上，对称分层，分层，先墙后拱先墙后拱灌筑灌筑，倾落倾落自由高度自由高度不超过不超过2.0m2.0m。混凝土浇筑因。混凝土浇筑因故故间隔时间间隔时间不得超过不得超过2 2小时小时，否则按接缝处理。，否则按接缝处理。拆模、养护：拆模、养护：二次衬砌拆模时间应符合以下规定：在初期支二次衬砌拆模时间应符合以下规定：在初期支护护变形稳定后变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土施工的，二次衬砌混凝土强度强度应应达到达到8MPa8MPa以上以上；初；初期支护期支护未稳定未稳定，二次衬砌，二次衬砌提前施作提前施作时，混凝土时，混凝土强度强度应应达到达到设计设设计设计强度计强度100%100%。特

67、殊地段特殊地段则应根据则应根据试验及监测试验及监测结果结果确定确定拆模时间拆模时间。拆模后，根据情况采用拆模后，根据情况采用洒水法洒水法或或养护液养护液进行养护，时间应符合范进行养护，时间应符合范围要求。围要求。3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.3拱墙二次衬砌拱墙二次衬砌（3）施工方法）施工方法拱顶回填注浆拱顶回填注浆为确保隧道拱顶衬砌密实度，为确保隧道拱顶衬砌密实度，事先于事先于拱顶部位拱顶部位每每隔隔3m3m左右左右预预埋埋一根一根注浆管注浆管，在完成衬砌混，在完成衬砌混凝土强度达到凝土强度达到设计强度设计强度的的70%70%后，通过后，通过注浆管注浆管向向拱顶拱顶压注水

68、压注水泥浆泥浆，使拱部密实。注浆时，使拱部密实。注浆时，压力压力宜宜控制控制在在0.5MPa0.5MPa以内以内。3、隧道二次衬砌施工技术、隧道二次衬砌施工技术 3.3拱墙二次衬砌拱墙二次衬砌（4）技术措施）技术措施在在模板台车模板台车上上安装安装激光（点）接收靶激光（点）接收靶，快速快速、精确精确检查检查隧道隧道断面断面，确保结构尺寸准确。确保结构尺寸准确。严把严把原材料原材料进场进场质量质量关，严格按照试验关，严格按照试验配合比配合比掺加掺加外加剂外加剂，确保，确保隧道衬砌隧道衬砌抗渗性能抗渗性能和和抗腐蚀性抗腐蚀性。模板模板支撑支撑牢固牢固，表面表面平整光滑平整光滑，尺寸尺寸符合设计符合

69、设计中线、水平中线、水平要求。要求。混凝土混凝土捣固密实，达到捣固密实，达到内实外美内实外美。按规定频率取试块，养生后送中。按规定频率取试块，养生后送中心试验室检验。心试验室检验。模板衬砌台车模板衬砌台车在安装模板时严格测量，安装在正确位置在安装模板时严格测量，安装在正确位置上；所用上；所用轨道结构轨道结构应使模板应使模板移动顺畅移动顺畅，灌注混凝土时不产生下沉。，灌注混凝土时不产生下沉。灌注灌注混凝土混凝土要求要求速度速度适当、适当、左右左右对称浇筑对称浇筑，使模板不受偏压，尽可能水平成，使模板不受偏压，尽可能水平成段连续灌注。段连续灌注。边墙部分边墙部分用用插入式插入式振捣器，振捣器，拱部

70、拱部用用模板振动器模板振动器，将扩散到，将扩散到模板内各角落混凝土充分捣固。模板内各角落混凝土充分捣固。拆模拆模时考虑混凝土时考虑混凝土强度要求强度要求，按规定养，按规定养生。台车生。台车移动时移动时，钢模必须，钢模必须完全脱离完全脱离衬砌衬砌，收拢到穿行要求位置，并关，收拢到穿行要求位置，并关闭所有作业窗。闭所有作业窗。 4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 风火山隧道地处风火山隧道地处青藏高原青藏高原可可西可可西里里无人区无人区，高寒高寒、低压低压、缺氧缺氧，自，自然环境极为恶劣。然环境极为恶劣。隧道隧道轨面海拔轨面海拔490549

71、05米米，是目前，是目前世界世界上上海拔海拔最高最高的隧道。的隧道。风火山隧道多风火山隧道多年年冻土冻土上限上限1.21.21.8m1.8m，下限深度下限深度大于大于110m110m，洞身全，洞身全部位于部位于冻岩冻岩之之中。中。 4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 风火山风火山隧道隧道洞内洞内冻岩冻岩。 4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 风火山风火山隧道隧道洞内洞内氧氧气含量气含量仅为仅为内地内地50%50%，人，人工作业效率工作业效率低下。低下。 高原冻高原冻土隧道施工

72、土隧道施工可借鉴可借鉴的的经经验较少验较少，原，原设计设计采用台采用台阶法阶法施工施工4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 喷射混凝喷射混凝土土时，由于时，由于多年冻土多年冻土受受喷面喷面温差温差大大，回弹率回弹率高高，与设计协商与设计协商采用模喷法采用模喷法4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 模喷模喷方案方案工工序序多多，干扰干扰大大；工效工效低低，速度速度慢慢。造成多年。造成多年冻土冻土融化融化、滴滴水水、下沉下沉，坍坍塌塌。安全质量。安全质量不能保证，隧不能保证，隧道道施

73、工施工一度一度陷陷入入困境困境。4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 冻土的工程性质：冻土的工程性质：冻土冻土的的抗压强度抗压强度很高很高，其，其极限抗压强度极限抗压强度甚至与甚至与混混凝土凝土相当相当。冻土。冻土融化融化后的后的抗压强度抗压强度急剧降低急剧降低，所形成的，所形成的热融沉陷热融沉陷和下一和下一个寒季的个寒季的冻胀作用冻胀作用常常造成工程常常造成工程建筑物失稳建筑物失稳而难以修复。多年冻土隧道而难以修复。多年冻土隧道工程施工的工程施工的核心技术核心技术在于尽量在于尽量减少气温升高减少气温升高对冻土的影响，对冻土的影响，避免

74、冻土融避免冻土融化化压缩下沉和下一个寒季所形成的压缩下沉和下一个寒季所形成的冻胀力冻胀力造成造成施工灾害施工灾害和和运营隐患运营隐患。根据冻土的工程性质，将原施工工序中的根据冻土的工程性质，将原施工工序中的长台阶法长台阶法调整调整为为全断面开全断面开挖挖（挖掘机能直接开挖的地段挖掘机能直接开挖的地段采用采用超短台阶超短台阶，分，分两次两次接型钢钢架接型钢钢架）。不）。不仅仅加快加快了施工了施工进度进度，而且，而且减少减少了对冻土的了对冻土的扰动扰动次数次数，有利于有利于后续后续喷混凝喷混凝土土（初衬混凝土）、（初衬混凝土）、铺设铺设防水防水、保温板保温板等等保温施工工序保温施工工序及时及时跟进

75、跟进。4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 当时，现场的当时，现场的许多同志许多同志深表深表担忧担忧，普遍，普遍认为认为：小心谨慎地：小心谨慎地采用采用上弧导坑超前上弧导坑超前，加强喷、锚和挂网喷射混凝土，好不容易，加强喷、锚和挂网喷射混凝土，好不容易开挖开挖了了150m150m上导坑，尚且上导坑，尚且小的溜坍不断小的溜坍不断，注浆注浆又又不理想不理想，处理起来，处理起来十分十分困难困难。现在要求将施工。现在要求将施工工序工序调整调整为为全断面开挖全断面开挖，快是快，但，快是快，但风险太风险太大大，一旦，一旦发生大坍方发生大坍方结果结果

76、会更慢会更慢。为统一认识，为统一认识，组织施工队班组组织施工队班组学习学习冻土知识，冻土知识，交流交流隧道施工隧道施工经经验验：冷冻法冷冻法是是教科书推荐教科书推荐的的处理复杂地质处理复杂地质的的施工方案之一施工方案之一，涌水涌水、流砂流砂地质隧道地质隧道采用冷冻法采用冷冻法国内外均有成功国内外均有成功的的先例先例，多年冻土隧道只，多年冻土隧道只要在开挖后要在开挖后迅速迅速喷混凝土喷混凝土封闭封闭，后续，后续工序工序及时跟进及时跟进是没有问题的。是没有问题的。通过交流通过交流统一统一了了认识认识。4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 全

77、断面全断面开挖开挖工法工法实况实况。4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 调整工序调整工序后采用后采用超超短台阶法短台阶法开挖开挖单口单口平均平均日进日进尺尺3.3m3.3m；全断面法全断面法开挖平均开挖平均日进尺日进尺超超过过了了4m4m。施工施工工效工效倍增倍增。4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 开挖开挖进度加快进度加快，后续，后续模喷模喷30cm30cm厚混凝厚混凝土作业工序严重滞后。喷混凝土受土作业工序严重滞后。喷混凝土受高原高原施工施工条件制约条件制约，人工人工、机

78、具机具效能低下效能低下，难以提高速度。难以提高速度。直接喷射混凝土直接喷射混凝土一方面一方面难以难以为铺设防水保温板为铺设防水保温板提供提供圆顺的基面圆顺的基面，另一方面由于施工另一方面由于施工环境温度过低环境温度过低，喷混，喷混凝土凝土回弹量回弹量大大、强度强度低低，不能很好地起，不能很好地起到到支护支护的的作用作用。采用采用9m9m长长初衬模筑台车初衬模筑台车取代取代模喷方案模喷方案，解决解决了模喷混凝土进度滞后的了模喷混凝土进度滞后的难题难题。 图示从外到内分别是：图示从外到内分别是：30cm30cm初期支初期支护混凝土护混凝土( (1 1号号衬砌台车衬砌台车)+)+防水板防水板+ +5

79、cm5cm厚厚保温板保温板+ +防水板防水板+ +二次衬砌二次衬砌混凝土混凝土( (2 2号号衬衬砌台车砌台车) )4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 隧道隧道进口进口采用采用本方案本方案安全快速安全快速通通过了过了240m240m长长马鞍形浅埋马鞍形浅埋地段地段（埋深埋深8 815m15m）。）。 4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术 风火山隧道风火山隧道全长全长1338m1338m，进出口进出口分别在分别在20022002年年3 3月和月和4 4月月采用本优化采用本优化方案，当年方案，当年1010月月1919日日胜利贯胜利贯通。通。 4、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术、工程实例：青藏铁路风火山多年冻土隧道施工技术