隧道施工常用方法(補(bǔ))

1、礦山法礦山法 礦山法因最早應(yīng)用于礦石開采而得名，它包括傳統(tǒng)方法和新奧法。由于這種方法多數(shù)情況都需要鉆眼爆破進(jìn)行開挖，故又稱為鉆爆法。有時(shí)為了強(qiáng)調(diào)新奧法與傳統(tǒng)礦山法的區(qū)別，而將新奧法從礦山法中分出另立系統(tǒng)。一、公路隧道施工常用方法一、公路隧道施工常用方法 一、公路隧道施工常用方法一、公路隧道施工常用方法u傳統(tǒng)礦山法是人們?cè)陂L(zhǎng)期的施工實(shí)踐中發(fā)展起來(lái)的。它是以木或鋼構(gòu)件作為臨時(shí)支撐，待隧道開挖成型后，逐步將臨時(shí)支撐撤換下來(lái)，而代之以整體式厚襯砌作為永久性支護(hù)的施工方法。施工中由于支撐撤換工作較麻煩和不安全，且對(duì)圍巖有所擾動(dòng)，因此，該方法目前已很少采用，有時(shí)應(yīng)用于不便采用錨噴支護(hù)或處理坍方的隧道中。u

2、礦山法施工的基本原則是：少擾動(dòng)、早支撐、快襯砌。一、公路隧道施工常用方法一、公路隧道施工常用方法礦山法施工的基本原則礦山法施工的基本原則u少擾動(dòng)，是指在進(jìn)行隧道開挖時(shí)，要盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)、擾動(dòng)強(qiáng)度、擾動(dòng)范圍和持續(xù)時(shí)間。采用鋼支撐，可以增大一次開挖斷面的跨度，減少分部開挖次數(shù)，采用預(yù)裂爆破技術(shù)，從而達(dá)到減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)。u早支撐，指開挖坑道后應(yīng)及時(shí)施作臨時(shí)構(gòu)件及支撐，使圍巖不致因變形松弛過度而產(chǎn)生坍塌失穩(wěn)，并能承受圍巖松弛變形產(chǎn)生的壓力。并進(jìn)行定期檢查支撐的工作情況，若發(fā)現(xiàn)變形嚴(yán)重或出現(xiàn)損壞征兆，應(yīng)及時(shí)增設(shè)支撐予以加固和加強(qiáng)。u快襯砌，指拆除臨時(shí)支撐時(shí)要及時(shí)修筑永久性混凝土襯砌，并使

3、其能盡早承載參與工作。若采用的是鋼支撐又不必拆除，或無(wú)臨時(shí)支撐時(shí)，亦應(yīng)盡早施作永久性混凝土襯砌，防止坑道壁裸露時(shí)間過長(zhǎng)風(fēng)化侵蝕圍巖、強(qiáng)度降低、產(chǎn)生變形過大等情況的發(fā)生。一、公路隧道施工常用方法一、公路隧道施工常用方法礦山法施工的工藝流程：礦山法施工的工藝流程：一、公路隧道施工常用方法一、公路隧道施工常用方法它與新奧法的根本區(qū)別，除了施工原理不同外，在具體作業(yè)上還有：傳統(tǒng)的礦山法中不強(qiáng)調(diào)采用錨噴支護(hù)，而大量采用鋼、木支撐；不強(qiáng)調(diào)要及早閉合支護(hù)環(huán)；很少采用復(fù)合式襯砌，而是大量采用剛度較大的單層襯砌；不進(jìn)行施工量測(cè)等。近年來(lái)，由于施工機(jī)械的發(fā)展，以及傳統(tǒng)礦山法明顯的不符合巖石力學(xué)的基本原理和不經(jīng)濟(jì)，

4、已逐漸由新奧法所取代。只有在一些缺少大型機(jī)械的中、短隧道中，或不熟悉新奧法的施工單位還采用傳統(tǒng)的礦山法。一、公路隧道施工常用方法一、公路隧道施工常用方法新奧法新奧法新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱，是奧地利學(xué)者臘布希維茲教授于20世紀(jì)50年代提出的。它是以隧道工程施工經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ)，將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護(hù)手段，通過監(jiān)測(cè)控制圍巖的變形，充分發(fā)揮圍巖的自承能力的施工方法。目前，新奧法已成為隧道施工最主要的方法，也幾乎成為在軟弱的破碎圍巖地段修建隧道的一種基本施工方法。一、公路隧道施工常用方法一、公路隧道施工常用方法新奧法與傳統(tǒng)的礦山法相比，不僅僅是手段上的不同，更重

5、要的是工程理念、力學(xué)概念和設(shè)計(jì)原理的不同。新奧法是一個(gè)體現(xiàn)應(yīng)用巖體動(dòng)態(tài)性質(zhì)較完整的力學(xué)概念，科學(xué)性較強(qiáng)的隧道施工方法。因而不能單純地將它僅僅看成是一種施工方法或是一種支護(hù)方法，也不應(yīng)片面理解僅用錨噴支護(hù)就認(rèn)為是采用新奧法，新奧法的內(nèi)容及范圍相當(dāng)廣泛、深入，它既包括隧道工程設(shè)計(jì)，又包括隧道工程施工，還包括隧道和地下工程的科學(xué)范疇的大系統(tǒng)工程。新奧法應(yīng)用巖體力學(xué)的理論，以維護(hù)和利用新奧法應(yīng)用巖體力學(xué)的理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用錨噴為主要支護(hù)手段，達(dá)圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用錨噴為主要支護(hù)手段，達(dá)到及時(shí)控制圍巖的變形和松弛，使圍巖亦成為支護(hù)體系到及時(shí)控制圍巖的變形和松弛，使圍巖亦成

6、為支護(hù)體系的組成部分，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的測(cè)量、監(jiān)控來(lái)的組成部分，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的測(cè)量、監(jiān)控來(lái)及時(shí)而正確的指導(dǎo)隧道和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法。及時(shí)而正確的指導(dǎo)隧道和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法。新奧法的三種主要設(shè)計(jì)方法：1、工程類比法；2、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)法（信息設(shè)計(jì)法）；3、理論計(jì)算驗(yàn)算法： umaxuruEBPuKcEDPu=f(P1)AmaxPmaxP0PKP1u0PcPEPminP0原巖壓力線剛性支護(hù)形變壓力區(qū)松散壓力區(qū) 柔性支護(hù)IV-模注支護(hù)0PcPP0PE錨噴初噴 錨 二次噴P1錨噴支護(hù)模注襯砌圍巖圍巖支護(hù)模式支護(hù)模式荷載荷載結(jié)構(gòu)模式結(jié)構(gòu)模式荷載荷載結(jié)構(gòu)模式結(jié)構(gòu)模式工程類比法用得最

7、多；信息設(shè)計(jì)法比工程類比法更為合理更為可靠；三種方法并用是以后的發(fā)展方向。新奧法的要點(diǎn)：新奧法的要點(diǎn)：1）圍巖體和支護(hù)視作統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)體系，巖體是）圍巖體和支護(hù)視作統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)體系，巖體是主要的承載單元；主要的承載單元；2）允許坑道開挖后圍巖產(chǎn)生局部有限的應(yīng)力松弛，）允許坑道開挖后圍巖產(chǎn)生局部有限的應(yīng)力松弛，也允許作為承載環(huán)的支護(hù)結(jié)構(gòu)有限制的變形；也允許作為承載環(huán)的支護(hù)結(jié)構(gòu)有限制的變形；3）通過試驗(yàn)、監(jiān)控量測(cè)決定圍巖體和支護(hù)結(jié)構(gòu)的承）通過試驗(yàn)、監(jiān)控量測(cè)決定圍巖體和支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載載變形變形時(shí)間特性；時(shí)間特性；4）按）按“預(yù)計(jì)的預(yù)計(jì)的”圍巖局部應(yīng)力松弛選擇開挖方法和圍巖局部應(yīng)力松弛選擇開挖方法

8、和支護(hù)結(jié)構(gòu)；支護(hù)結(jié)構(gòu)；5）在施工中，通過對(duì)支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)視、信息反饋，）在施工中，通過對(duì)支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)視、信息反饋，改修設(shè)計(jì)，決定支護(hù)措施或第二次襯砌。改修設(shè)計(jì)，決定支護(hù)措施或第二次襯砌。三、新奧法施工三、新奧法施工采用新奧法施工的公路隧道，應(yīng)視其規(guī)模、地質(zhì)條件以及安全要求、施工方法，并充分利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、量測(cè)信息來(lái)指導(dǎo)施工。嚴(yán)格執(zhí)行施工程序，不得有任何省略。新奧法的特征之一是采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、量測(cè)信息指導(dǎo)施工，即通過對(duì)隧道施工中量測(cè)數(shù)據(jù)和對(duì)開挖面的地質(zhì)觀察等進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和反饋。并根據(jù)已建立的量測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)隧道施工方法（包括特殊的、輔助的施工方法）、斷面開挖步驟及順序、初期支護(hù)的參數(shù)等進(jìn)行合理調(diào)整，

9、以保證施工安全、坑道圍巖穩(wěn)定、工程質(zhì)量和支護(hù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性等。新奧法施工的基本原則可歸納為：“少擾動(dòng)、早錨噴、勤量測(cè)、緊封閉”。三、新奧法施工三、新奧法施工u少擾動(dòng)，是指在進(jìn)行隧道開挖時(shí)，要盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)、擾動(dòng)強(qiáng)度、擾動(dòng)范圍和擾動(dòng)持續(xù)時(shí)間。因此要求能用機(jī)械開挖的就不用鉆爆法開挖。采用鉆爆法開挖時(shí)，要嚴(yán)格地進(jìn)行控制爆破；盡量采用大斷面開挖；根據(jù)圍巖類別、開挖方法、支護(hù)條件選擇合理的循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺；自穩(wěn)性差的圍巖，循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺應(yīng)短一些；支護(hù)要盡量緊跟開挖面，縮短圍巖應(yīng)力松弛時(shí)間。u早錨噴，是指開挖后及時(shí)施作初期錨噴支護(hù)，使圍巖的變形進(jìn)入受控制狀態(tài)。這樣做一方面是為了使圍巖不致因變形過度而產(chǎn)生

10、坍塌失穩(wěn)；另一方面是使圍巖變形適度發(fā)展，以充分發(fā)揮圍巖的自承能力。必要時(shí)可采取超前預(yù)支護(hù)措施。三、新奧法施工三、新奧法施工u勤量測(cè)，是指以直觀、可靠的量測(cè)方法和量測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖（或圍巖加支護(hù)）的穩(wěn)定狀態(tài)，或判斷其動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)。以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)形式、開挖方法，確保施工安全和施工順利進(jìn)行。量測(cè)是現(xiàn)代隧道及地下工程理論的重要標(biāo)志之一，也是掌握圍巖動(dòng)態(tài)變化過程的手段和進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、施工的依據(jù)。u緊封閉，一方面是指采取噴射混凝土等防護(hù)措施，避免圍巖因長(zhǎng)時(shí)間暴露而致強(qiáng)度和穩(wěn)定性的衰減，尤其是對(duì)于易風(fēng)化的軟弱圍巖；另一方面更為重要的是指要適時(shí)對(duì)圍巖施作封閉形支護(hù)，這樣做不僅可以及時(shí)阻止圍巖變形，面且可

11、以使支護(hù)和圍巖能進(jìn)入良好的共同工作狀態(tài)。 三、新奧法施工三、新奧法施工三、新奧法施工三、新奧法施工u新奧法按其開挖斷面大小及位置，基本上可分為：全斷面法、臺(tái)階法、分部開挖法三大類及其若干變化方案。（一）全斷面法（一）全斷面法（1）概念：）概念： 全斷面開挖法是按設(shè)計(jì)斷面將隧道一次開挖成型，再施做襯砌的隧道開挖方法，一般適用在地質(zhì)條件較好的級(jí)圍巖，也可用在單線鐵路隧道級(jí)圍巖地帶。（2）開挖順序（圖）：）開挖順序（圖）： 全斷面開挖；錨噴支護(hù)；澆筑混凝土襯砌。（3）適用環(huán)境：）適用環(huán)境： 全斷面法，常適用于級(jí)硬巖的石質(zhì)隧道。該法可采用深孔爆破。（4）特點(diǎn)：）特點(diǎn)：u全斷面開挖法有較大的作業(yè)空間，有

12、利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，干擾少，便于施工組織和管理。缺點(diǎn)是由于開挖面較大，圍巖相對(duì)穩(wěn)定性降低，且每次循環(huán)工作量相對(duì)較大，故此要求施工單位應(yīng)具有較強(qiáng)的開挖、出渣、運(yùn)輸及支護(hù)能力。u全斷面法施工開挖工作面大，鉆爆施工效率較高，采用深眼爆破可加快掘進(jìn)速度，且爆破對(duì)圍巖的震動(dòng)次數(shù)較少，有利于圍巖穩(wěn)定。缺點(diǎn)是每次深孔爆破震動(dòng)較大，因而要求進(jìn)行精心的鉆爆設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的控制爆破作業(yè)。全斷面開挖法工作面設(shè)備布置全斷面開挖法工作面設(shè)備布置多功能臺(tái)架施工 隧道全斷面襯砌 三、新奧法施工三、新奧法施工（5 5）全斷面開挖法的）全斷面開挖法的主要工序主要工序是：是： 使用移動(dòng)式鉆孔臺(tái)車，首先

13、全斷面一次鉆孔，并進(jìn)行裝藥連線，然后將鉆孔臺(tái)車后退到50m以外的安全地點(diǎn)，再起爆。使一次爆破成型，出渣后鉆孔臺(tái)車再推移至開挖面就位，開始下一個(gè)鉆爆作業(yè)循環(huán)，同時(shí)進(jìn)行錨噴支護(hù)或先墻后拱襯砌。（6 6）施工工序流程圖（圖）施工工序流程圖（圖）（7）施工要點(diǎn)）施工要點(diǎn)配備鉆孔臺(tái)車或多功能臺(tái)架及高效率裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備，縮短循環(huán)作業(yè)時(shí)間，合理采用平行交叉作業(yè)工序，提高施工進(jìn)度。利用鉆孔臺(tái)車深孔鉆爆增加循環(huán)進(jìn)尺，控制鉆孔進(jìn)度，改善光面爆破效果，減少超欠挖。及時(shí)對(duì)開挖輪廓圍巖施做噴射混凝土封閉層。有條件時(shí)采用導(dǎo)洞超前的開挖方法，合理組織施工保證隧道施工安全。仰拱、鋪底超前二次襯砌且一次全幅澆筑，級(jí)圍巖離掌子面距

14、離120m，級(jí)圍巖90m。（8）開挖時(shí)注意事項(xiàng)）開挖時(shí)注意事項(xiàng)見課本69-70頁(yè)三、新奧法施工三、新奧法施工三、新奧法施工三、新奧法施工（二）臺(tái)階法（二）臺(tái)階法（1）概念）概念臺(tái)階開挖法是將隧道設(shè)計(jì)斷面分兩次或三次開挖，其中上臺(tái)階超前一定距離后，下部再分一到兩臺(tái)階，采用同時(shí)并進(jìn)的隧道開挖施工方法。（2）臺(tái)階法開挖順序是：）臺(tái)階法開挖順序是： 上半部開挖；拱部錨桿噴射混凝土支護(hù)；拱部襯砌；下半部中央部分開挖；邊墻部分開挖；邊墻錨桿噴射混凝土支護(hù)及襯砌。 三、新奧法施工三、新奧法施工臺(tái)階法圖示 臺(tái)階法施工方式 超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 爆破設(shè)計(jì)上、下臺(tái)階測(cè)量放線上臺(tái)階鉆眼裝藥爆破按規(guī)定處理并反饋信息反饋良好上

15、臺(tái)階檢查和爆破效果評(píng)價(jià)上臺(tái)階初期支護(hù)監(jiān)控量測(cè)差下臺(tái)階鉆眼通 風(fēng)下臺(tái)階檢查和爆破效果評(píng)價(jià)良好下臺(tái)階初期支護(hù)差 施工準(zhǔn)備按規(guī)定處理并反饋信息反饋初噴后出碴下一循環(huán)施工（3）臺(tái)階法開挖施工流程圖）臺(tái)階法開挖施工流程圖 （4 4）適用環(huán)境：）適用環(huán)境： 臺(tái)階法多適用于級(jí)較軟而節(jié)理發(fā)育的圍巖中。 （5 5）臺(tái)階法三種方案：）臺(tái)階法三種方案： 臺(tái)階法可分別采用三種變化方案。其劃分一般是根據(jù)臺(tái)階長(zhǎng)度來(lái)決定的（圖）。 至于施工中究竟應(yīng)采用何種臺(tái)階法，要根據(jù)以下兩個(gè)條件來(lái)決定： A初期支護(hù)形成閉合斷面的時(shí)間要求，圍巖越差，閉合時(shí)間要求越短； B上斷面施工所用的開挖、支護(hù)、出碴等機(jī)械設(shè)備對(duì)施工場(chǎng)地大小的要求。 a

16、.a.長(zhǎng)臺(tái)階法：長(zhǎng)臺(tái)階法：上、下臺(tái)階距離較遠(yuǎn)，一般上臺(tái)階超前50m以上，施工中上下部可配置同類較大型機(jī)械并行操作，當(dāng)機(jī)械不足時(shí)也可交替作業(yè)。當(dāng)遇短隧道時(shí)，可將上部斷面全部挖通后，再挖下半斷面。優(yōu)點(diǎn)：該法施工干擾較少，可進(jìn)行單工序作業(yè)。（C）超短臺(tái)階法（b）短臺(tái)階法（a）長(zhǎng)臺(tái)階法三、新奧法施工三、新奧法施工 長(zhǎng)臺(tái)階法的作業(yè)順序?yàn)殚L(zhǎng)臺(tái)階法的作業(yè)順序?yàn)椋簎對(duì)于上半斷面對(duì)于上半斷面：用兩臂鉆孔臺(tái)車鉆眼、裝藥爆破，地層較軟時(shí)亦可用挖掘機(jī)開挖。安設(shè)錨桿和鋼筋網(wǎng)，必要時(shí)加設(shè)鋼支撐、噴射混凝土。用鏟斗為1.6m3的推鏟機(jī)將石渣推運(yùn)到臺(tái)階下，再由裝載機(jī)裝入車內(nèi)運(yùn)至洞外。根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)形成閉合斷面的時(shí)間要求，必要時(shí)

17、在開挖上半斷面后，可建筑臨時(shí)底拱，形成上半斷面的臨時(shí)閉合結(jié)構(gòu)，然后在開挖下半斷面時(shí)再將臨時(shí)底拱挖掉。但從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來(lái)看，最好不這樣做，而改用短臺(tái)階法。u對(duì)于下半斷面對(duì)于下半斷面：用兩臂鉆孔臺(tái)車鉆眼、裝藥爆破。裝渣直接運(yùn)至洞外。安設(shè)邊墻錨桿（必要時(shí)）和噴混凝土。用反鏟挖掘機(jī)開挖水溝。噴底部混凝土。開挖下半斷面時(shí)，其炮眼布置方式有兩種：平行隧道軸線的水平眼（圖3-5）；由上臺(tái)階向下鉆進(jìn)的豎直眼，又稱插眼。前一種方式的炮眼主要布置在設(shè)計(jì)斷面輪廓線上，能有效地控制開挖斷面。后一種方式的爆破效果較好，但爆破時(shí)石渣飛出較遠(yuǎn)，容易打壞機(jī)械設(shè)備。三、新奧法施工三、新奧法施工 b. b.短臺(tái)階法：短臺(tái)階法：上臺(tái)階

18、長(zhǎng)度550m，適用于級(jí)圍巖，可縮短仰拱封閉時(shí)間，改善初期支護(hù)受力條件，但施工干擾較大，當(dāng)遇到軟弱圍巖時(shí)需慎重考慮，必要時(shí)應(yīng)采用輔助開挖措施穩(wěn)定開挖面，以保證施工安全。短臺(tái)階法的作業(yè)順序和長(zhǎng)臺(tái)階相同。 c.c.微臺(tái)階法：微臺(tái)階法：也稱超短臺(tái)階法。上臺(tái)階僅超前35m，斷面閉合較快。此法多用于機(jī)械化程度不高的各類圍巖地段，當(dāng)遇軟弱圍巖時(shí)需慎重考慮，必要時(shí)應(yīng)采用輔助施工措施穩(wěn)定開挖工作面，以保證施工安全。三、新奧法施工三、新奧法施工 超短臺(tái)階法施工作業(yè)順序?yàn)椋撼膛_(tái)階法施工作業(yè)順序?yàn)椋簎用一臺(tái)停在臺(tái)階下的長(zhǎng)臂挖掘機(jī)或單臂掘進(jìn)機(jī)開挖上半斷面至一個(gè)進(jìn)尺。安設(shè)拱部錨桿、鋼筋網(wǎng)或鋼支撐。噴拱部混凝土。用同一臺(tái)

19、機(jī)械開挖下半斷面至一個(gè)進(jìn)尺。安設(shè)邊墻錨桿、鋼筋網(wǎng)或接長(zhǎng)鋼支撐，噴邊墻混凝土（必要時(shí)加噴拱部混凝土）。開挖水溝、安設(shè)底部鋼支撐，噴底拱混凝土。灌注內(nèi)層襯砌。u如無(wú)大型機(jī)械也可采用小型機(jī)具交替地在上下部進(jìn)行開挖，由于上半斷面施工作業(yè)場(chǎng)地狹小，常常需要配置移動(dòng)式施工臺(tái)架，以解決上半斷面施工機(jī)具的布置問題。三、新奧法施工三、新奧法施工u由于超短臺(tái)階法初期支護(hù)全斷面閉合時(shí)間更短，更有利于控制圍巖變形。在城市隧道施工中，能更有效地控制地表沉陷。所以，超短臺(tái)階法適用于膨脹性圍巖和土質(zhì)圍巖，要求及早閉合斷面的場(chǎng)合。當(dāng)然，也適用于機(jī)械化程度不高的各類圍巖地段。u超短臺(tái)階法的缺點(diǎn)是上下斷面相距較近，機(jī)械設(shè)備集中，

20、作業(yè)時(shí)相互干擾較大，生產(chǎn)效率較低，施工速度較慢。u采用超短臺(tái)階法施工時(shí)應(yīng)注意以下問題：在軟弱圍巖中施工時(shí)，應(yīng)特別注意開挖工作面的穩(wěn)定性，必要時(shí)可采用輔助施工措施，如向圍巖中注漿或打入超前水平小鋼管，對(duì)開挖面進(jìn)行預(yù)加固或預(yù)支護(hù)。三、新奧法施工三、新奧法施工 （6） 臺(tái)階法開挖的特點(diǎn)：臺(tái)階法開挖的特點(diǎn)：ua臺(tái)階法開挖具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度。臺(tái)階有利于開挖面的穩(wěn)定性，尤其是上部開挖支護(hù)后，下部作業(yè)則較為安全。ub臺(tái)階法開挖的缺點(diǎn)是上下部作業(yè)有時(shí)互相干擾，應(yīng)注意下部作業(yè)時(shí)對(duì)上部穩(wěn)定性的影響，臺(tái)階開挖會(huì)增加對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)等。uc臺(tái)階法開挖宜采用輕型鑿巖機(jī)打眼，而不宜采用大型鑿巖臺(tái)車。 （7

21、）施工要點(diǎn)）施工要點(diǎn)根據(jù)圍巖條件合理確定臺(tái)階長(zhǎng)度和臺(tái)階數(shù)量，臺(tái)階長(zhǎng)度一般應(yīng)不超過1倍開挖洞徑，臺(tái)階高度根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工機(jī)械設(shè)備情況確定。上臺(tái)階施作鋼架時(shí)，采用擴(kuò)大拱腳或施作鎖腳錨桿等措施，控制圍巖和初期支護(hù)變形；下臺(tái)階在上臺(tái)階噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上時(shí)開挖，當(dāng)巖體不穩(wěn)定時(shí)需縮短進(jìn)尺，必要時(shí)上下臺(tái)階分左、右兩部錯(cuò)開開挖，并及時(shí)施做初期支護(hù)和仰拱。施工中應(yīng)解決好上下臺(tái)階的施工干擾問題，下部施工應(yīng)減少對(duì)上部圍巖、支護(hù)的擾動(dòng)。下臺(tái)階施工時(shí)要保證鋼架順接平直，螺栓連接牢靠。仰拱、鋪底超前二次襯砌且一次全幅澆筑，級(jí)圍巖90m，級(jí)圍巖70m。三、新奧法施工三、新奧法施工三、新奧法施工

22、三、新奧法施工 （8）采用臺(tái)階法開挖應(yīng)注意以下事項(xiàng)：）采用臺(tái)階法開挖應(yīng)注意以下事項(xiàng)： ua臺(tái)階數(shù)不宜過多，臺(tái)階長(zhǎng)度要適當(dāng)，不宜超過隧道開挖寬度的1.5倍。一般以一個(gè)垂直臺(tái)階開挖到底，保持平臺(tái)長(zhǎng)至少2.53m為好，易于掌握炮眼深度和減少翻渣工作量，裝渣機(jī)應(yīng)緊跟開挖面，減少扒渣距離以提高裝渣運(yùn)輸效率。應(yīng)根據(jù)兩個(gè)條件來(lái)確定臺(tái)階長(zhǎng)度：一是初期支護(hù)形成閉合斷面的時(shí)間要求，圍巖穩(wěn)定性愈差，閉合時(shí)間要求愈短；二是上半部斷面施工時(shí)開挖、支護(hù)、出渣等機(jī)械設(shè)備所需的空間大小的要求(前）。ub個(gè)別破碎地段可配合噴錨支護(hù)和掛鋼絲網(wǎng)施工。如遇到局部地段石質(zhì)變壞，圍巖穩(wěn)定性較差時(shí)，應(yīng)及時(shí)架設(shè)臨時(shí)支護(hù)或考慮變換施工方法，留

23、好拱腳平臺(tái)，采用先拱后墻法施工，以防止落石和崩塌。三、新奧法施工三、新奧法施工uc應(yīng)重視解決上下部半斷面作業(yè)的相互干擾的問題。微臺(tái)階基本上是合為一個(gè)工作面進(jìn)行同步掘進(jìn)；短臺(tái)階上下部作業(yè)相互干擾較大，要注意作業(yè)施工組織，質(zhì)量監(jiān)控及安全管理；長(zhǎng)臺(tái)階基本上上下部作業(yè)面已拉開，干擾較少。ud上部開挖時(shí)，因臨空面較大，易使爆破面渣塊過大，不利于裝渣，應(yīng)適當(dāng)密布中小炮眼。但采用先拱后墻法施工時(shí)，對(duì)于下部開挖時(shí)，應(yīng)注意上部的穩(wěn)定，必須控制下部開挖厚度和用藥量，并采取防護(hù)措施，避免損傷拱圈及確保施工安全。若圍巖穩(wěn)定性較好，則可以采取分段順序開挖；若圍巖穩(wěn)定性較差，則應(yīng)縮短下部掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺；若穩(wěn)定性更差，則可以

24、左右錯(cuò)開，或先拉中槽后挖邊幫。三、新奧法施工三、新奧法施工ue采用鉆爆法開挖石質(zhì)隧道時(shí)，應(yīng)采用光面爆破或預(yù)裂爆破技術(shù)，盡量減少擾動(dòng)圍巖的穩(wěn)定性。圖2-3-6 正臺(tái)階懸掛工作臺(tái)車開挖法（尺寸單位：mm）uf采用臺(tái)階法開挖關(guān)鍵問題是臺(tái)階的劃分形式。臺(tái)階劃分要求做到爆破后扒渣量較少，鉆眼作業(yè)與出渣運(yùn)輸干擾少。因此，一般分成l2個(gè)臺(tái)階進(jìn)行開挖，如圖2-3-6所示。三、新奧法施工三、新奧法施工三、新奧法施工三、新奧法施工ug下半斷面的開挖（又稱落底）應(yīng)在上半斷面初期支護(hù)基本穩(wěn)定，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后進(jìn)行，或采用其它有效措施確保初期支護(hù)體系的穩(wěn)定性；采用單側(cè)落底或雙側(cè)交錯(cuò)落底，避免上部初期支護(hù)

25、兩側(cè)同時(shí)懸空；又如，視圍巖狀況嚴(yán)格控制落底長(zhǎng)度，一般采用13m，并不得大于6m。uh下部邊墻開挖后必須立即噴射混凝土，并按規(guī)定做初期支護(hù)。ui量測(cè)工作必須及時(shí)，以觀察拱頂、拱腳和邊墻中部位移值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)速率增大，應(yīng)立即進(jìn)行底（仰）拱封閉，或縮短進(jìn)尺，加強(qiáng)支護(hù)，分割掌子面等。三、新奧法施工三、新奧法施工（三）分部開挖法（三）分部開挖法 分部開挖法，可分為五種變化方案：臺(tái)階分部開挖法、上下導(dǎo)坑法、上導(dǎo)坑超前開挖法、單（雙）側(cè)壁導(dǎo)坑法,CD及CRD法。 分部開挖這是將隧道開挖斷面進(jìn)行分部開挖逐步成型，并且將某部分超前開挖，故此可稱為導(dǎo)坑超前開挖法。三、新奧法施工三、新奧法施工 臺(tái)階分部法（臺(tái)階分部法（

26、又稱環(huán)形開挖留核心土法）（1）概念）概念 環(huán)形開挖預(yù)留核心土法是先開挖上部導(dǎo)坑斷面呈弧形，再開挖下部?jī)蓚?cè)邊墻及中部核心土的隧道開挖方法。用于一般土質(zhì)或易坍塌軟弱圍巖地段。鐵路上一般適用在單線隧道級(jí)圍巖，也可用在雙線隧道級(jí)圍巖地帶。 上部留核心土可以支擋開挖工作面，及時(shí)施作拱部初期支護(hù)增強(qiáng)開挖工作面的穩(wěn)定性，核心土及下部開挖在拱部初期支護(hù)下進(jìn)行，施工安全性較好。一般環(huán)形開挖進(jìn)尺為0.51.0m左右，不宜過長(zhǎng)，核心土面積應(yīng)不小于整個(gè)斷面面積的50%。上下臺(tái)階可用單臂掘進(jìn)機(jī)開挖，上部核心土和下臺(tái)階的距離，一般為1倍洞跨。 23 m23 m23 m 環(huán)形開挖預(yù)留核心土法示意圖 掌子面開挖效果圖 三、新

27、奧法施工三、新奧法施工 （2）施工作業(yè)順序?yàn)椋海┦┕ぷ鳂I(yè)順序?yàn)椋河萌斯せ騿伪劬蜻M(jìn)機(jī)開挖環(huán)形拱部架立鋼支撐、噴混凝土在拱部初期支護(hù)保護(hù)下用挖掘機(jī)或單臂掘進(jìn)機(jī)開挖核心土和下臺(tái)階，隨時(shí)接長(zhǎng)鋼支撐和噴混凝土、封底根據(jù)初期支護(hù)變形情況或施工安排建造內(nèi)層襯砌。 （3）施工工序流程圖（見下頁(yè)）施工工序流程圖（見下頁(yè)） （4）臺(tái)階分部開挖法的主要臺(tái)階分部開挖法的主要優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是是：與微臺(tái)階法相比，臺(tái)階可以加長(zhǎng)，一般雙車道公路隧道為1倍洞跨，單車道隧道為兩倍洞跨；而較單(雙)側(cè)壁導(dǎo)坑法的機(jī)械化程度高，機(jī)械化施工可加快施工速度。 （5）施工要點(diǎn)）施工要點(diǎn) 環(huán)形開挖每循環(huán)長(zhǎng)度宜為0.51m，開挖后及時(shí)施作噴錨支護(hù)、安

28、裝鋼架支撐或格柵支撐。 每?jī)砷摷苤g采用鋼筋連接，并設(shè)置鎖腳錨桿，全斷面初期支護(hù)完成距拱部開挖面不超過30m。 預(yù)留核心土面積大小個(gè)根據(jù)圍巖自穩(wěn)情況，便于施工和滿足開挖面的穩(wěn)定。 當(dāng)圍巖地質(zhì)條件差，自穩(wěn)時(shí)間較短時(shí)，開挖前應(yīng)在拱部設(shè)計(jì)開挖輪廓線以外，進(jìn)行超前支護(hù)。 上部弧形，左、右側(cè)墻部，中部核心土開挖各錯(cuò)開35m進(jìn)行平行作業(yè)。 全斷面襯砌時(shí)間根據(jù)監(jiān)控量測(cè)確定，距離掌子面不超過70m。三、新奧法施工三、新奧法施工上下導(dǎo)坑超前開挖法（即上下導(dǎo)坑先拱后墻法）上下導(dǎo)坑超前開挖法（即上下導(dǎo)坑先拱后墻法）u此法適用于級(jí)圍巖，在松軟地層開挖坑道，一般宜采用上下導(dǎo)坑超前開挖先拱后墻法。其基本要求是：一次開挖

29、的范圍宜小，而且要及時(shí)支撐與支護(hù)（襯砌），以保持圍巖的穩(wěn)定，所以一般是要求先將上部斷面開挖好，隨時(shí)襯砌拱圈，拱圈混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70之后方可進(jìn)行下部斷面的開挖，在拱圈的保護(hù)下，開挖下部斷面及修建邊墻、仰拱。 三、新奧法施工三、新奧法施工u在不穩(wěn)定地層，采用上下導(dǎo)坑先拱后墻法的優(yōu)點(diǎn)是：導(dǎo)坑超前開挖，通過提前探明地質(zhì)情況，便于改變施工方法；在拱圈保護(hù)下進(jìn)行拱下各工序的作業(yè)，施工較安全，工作面多，便于拉開工序，適合于多安排勞動(dòng)力與使用小型機(jī)械施工；有上下兩個(gè)導(dǎo)坑，通風(fēng)，排水、運(yùn)輸條件（可利用上下導(dǎo)坑之間的漏斗裝渣）都較好等。u該方法的缺點(diǎn)是：上下導(dǎo)坑斷面較小，則施工速度較慢；邊墻與拱腳處混凝土襯砌

30、的整體性較差；開挖邊墻馬口時(shí)，須交錯(cuò)作業(yè)，施工不便于大規(guī)模的澆筑邊墻，容易造成拱圈襯砌下沉和變形；拱部開挖時(shí)人工翻渣工作量較大，勞動(dòng)強(qiáng)度較大；施工工序較多，使施工組織和管理難度增大。 三、新奧法施工三、新奧法施工 上導(dǎo)坑法上導(dǎo)坑法 此法適用于級(jí)圍巖，尤其適用于洞口段輔助開挖。上導(dǎo)坑法要求各工序安排緊湊，支護(hù)及時(shí)保證施工安全。此法的開挖與支護(hù)順序詳見表2-3-1所列。 單側(cè)壁導(dǎo)坑法單側(cè)壁導(dǎo)坑法 圍巖穩(wěn)定性較差，隧道跨度較大，地表沉陷難于控制時(shí)，采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法。此法單側(cè)壁導(dǎo)坑超前，中部和另一側(cè)的斷面采用正臺(tái)階法施工，故兼有正臺(tái)階法和后述雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的優(yōu)點(diǎn)且洞跨可隨機(jī)械設(shè)備等施工條件決定。此法的開

31、挖與支護(hù)順序詳見表2-3-1所示。 三、新奧法施工三、新奧法施工 單側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工作業(yè)順序?yàn)椋簡(jiǎn)蝹?cè)壁導(dǎo)坑法的施工作業(yè)順序?yàn)椋簎開挖側(cè)壁導(dǎo)坑，并進(jìn)行初期支護(hù)（錨桿加鋼筋網(wǎng)、或錨桿加鋼支撐、或鋼支撐，噴射混凝土），應(yīng)盡快使導(dǎo)坑的初期支護(hù)閉合開挖上臺(tái)階，進(jìn)行拱部初期支護(hù)，使其一側(cè)支承在導(dǎo)坑的初期支護(hù)上，另一側(cè)支承在下臺(tái)階上開挖下臺(tái)階，進(jìn)行另一側(cè)邊墻的初期支護(hù)，并盡快建造底部初期支護(hù)，使全斷面閉合拆除導(dǎo)坑臨空部分的初期支護(hù)，建造內(nèi)層襯砌。u單側(cè)壁導(dǎo)坑法將斷面橫向分成3塊或4塊，每步開挖的寬度較小，而且封閉型的導(dǎo)坑初期支護(hù)承載能力大，所以，單側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于斷面跨度大，地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中

32、。 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 （1）概念）概念 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是采用先開挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑，及時(shí)施作導(dǎo)坑四周初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，然后再開挖中部剩余土體的隧道開挖施工方法，鐵路上一般適用在單線隧道地質(zhì)條件為級(jí)圍巖，雙線隧道級(jí)圍巖。 當(dāng)隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴(yán)格，圍巖條件特別差，單側(cè)壁導(dǎo)坑法難以控制圍巖變形時(shí)，可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法所引起的地表沉陷僅為短臺(tái)階法的12左右。u這種方法一般是將斷面分成四塊：左、右側(cè)壁導(dǎo)坑1、上部核心土2、下臺(tái)階3。導(dǎo)坑尺寸擬定的原則同前，但寬度不宜超過斷面最大跨度的13。左、右側(cè)導(dǎo)坑錯(cuò)開的距離，應(yīng)根據(jù)開挖一側(cè)導(dǎo)坑所引起的圍巖應(yīng)力重分布的影響不致波

33、及另一側(cè)已成導(dǎo)坑的原則確定。此法的優(yōu)點(diǎn)是施工安全可靠，但施工速度較慢，造價(jià)較高。（2）施工工序流程圖）施工工序流程圖（3）操作要點(diǎn)）操作要點(diǎn)側(cè)壁導(dǎo)坑形狀應(yīng)近似橢圓形，導(dǎo)坑斷面寬度宜為整個(gè)斷面的1/3。兩側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑超前中部1020m，可獨(dú)立同步開挖初支，中部采用臺(tái)階法開發(fā)，保持平行作業(yè)。導(dǎo)坑開挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，并盡早封閉成環(huán)。通過監(jiān)控量測(cè)確定臨時(shí)支護(hù)體系穩(wěn)定后，拆除臨時(shí)支護(hù)，一次拆除長(zhǎng)度不超過15m，拆除區(qū)間加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。臨時(shí)支護(hù)拆除完成后，及時(shí)施作仰拱并進(jìn)行二次襯砌。三、新奧法施工三、新奧法施工三線大跨雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工三線大跨雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工 中隔壁法（中隔壁法（CD法）法）（1）

34、概念）概念中隔壁法（CD法）是將隧道分為左右兩大部分進(jìn)行開挖，先在隧道一側(cè)采用二或三臺(tái)階分層開挖，設(shè)立圍巖初期支護(hù)和中隔板臨時(shí)支護(hù)，再分臺(tái)階開挖隧道另一側(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)圍巖初期支護(hù)的隧道開挖施工方法。一般適用在地質(zhì)條件為級(jí)圍巖，也適用于淺埋地層隧道暗挖。（2）施工工序流程圖）施工工序流程圖三、新奧法施工三、新奧法施工 （3）施工要點(diǎn)）施工要點(diǎn) 左右部的臺(tái)階開挖高度根據(jù)地質(zhì)情況及隧道斷面大小而定。 左、右兩側(cè)洞體施工縱向拉開間距不大于15m。 每臺(tái)階開挖長(zhǎng)度不大于該分部斷面直徑，保持開挖面平順，并及時(shí)初期支護(hù)。 后一側(cè)開挖形成全斷面時(shí)，應(yīng)及時(shí)完成全斷面初期支護(hù)閉合。 中隔壁設(shè)置為弧形臨時(shí)支護(hù)，隧道左右開挖面初期支護(hù)連接平順，保證鋼架連接狀態(tài)良好。 根據(jù)監(jiān)控量測(cè)信息，初期支護(hù)穩(wěn)定后拆除中隔壁臨時(shí)支護(hù)，一次拆除長(zhǎng)度不超過15m，并加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。 臨時(shí)支護(hù)拆除后及時(shí)施做隧道仰拱和二次襯砌。24 m24 m