隧道施工方法簡(jiǎn)介（PPT版共39頁）

1、隧道施工方法簡(jiǎn)介全斷面法兩臺(tái)階法（含環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法）三臺(tái)階七步開挖法中隔壁法交叉中隔壁法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法車行橫洞開挖一、8標(biāo)隧道開挖方法白水灘隧道二道嶺隧道圍巖分類設(shè)計(jì)工法左線右線左線右線100904545洞口JQ5淺埋段、破碎帶采用環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土；洞口土質(zhì)淺埋段、偏壓段采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法145135110110JQ5 環(huán)向開挖預(yù)留核心土法7045165175QM5環(huán)向開挖預(yù)留核心土法125110125110SM5環(huán)向開挖預(yù)留核心土法16601660195196SM4臺(tái)階法緊急停車帶段采用環(huán)向開挖預(yù)留核心土法2402507070SM3全斷面法緊急停車帶段采用臺(tái)階法二、8標(biāo)隧道支護(hù)參數(shù)項(xiàng) 目

2、單位圍巖級(jí)別JQ5QM5SM5SM4aSM4bSM3噴射砼C25砼cm262624212112徑向錨桿直徑mm252525222222長(zhǎng)度cm350350300300300300錨桿cm100*60100*75100*80120*100120*100120*120鋼筋網(wǎng)直徑mm8雙層88（局部）鋼筋cm20*2025*25鋼架型鋼型號(hào)120a118格柵H-15*15縱距cm607580100二次模注襯砌C30砼cm404035C30鋼筋砼cm505045仰拱厚度噴C25砼cm2626C30砼cm40C30鋼筋砼cm505045三、全斷面法1、全斷面法施工示意圖圖. 全斷面法施工工序示意圖1全斷

3、面開挖；初期支護(hù)；3隧道底部開挖（撿底）；底版（仰拱）澆筑；拱墻二次襯砌2、 全斷面法施工工序流程圖 合格合格地質(zhì)預(yù)報(bào)測(cè)量與量測(cè)布置炮眼鉆眼、裝藥、爆閘通風(fēng)排煙裝運(yùn)機(jī)械就位找頂排險(xiǎn)出渣運(yùn)輸?shù)刭|(zhì)素描開挖質(zhì)量檢查施工準(zhǔn)備鉆爆設(shè)計(jì)臺(tái)車（臺(tái)架）就位修正鉆爆參數(shù)表面處理初期支護(hù)隱蔽檢查防排水系統(tǒng)施工隱蔽檢查變形量滿足要求后二襯施工結(jié)束不合格不合格3 全斷面法施工要求： 3.1 全斷面法開挖空間大，工序少，應(yīng)采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，各道工序盡可能平行交叉作業(yè)，縮短循環(huán)時(shí)間。3.2 全斷面法開挖量大，爆破引起的振動(dòng)較大，應(yīng)嚴(yán)格控制一次同時(shí)起爆的炸藥量，按鉆爆設(shè)計(jì)要求控制炮眼間距、深度和角度，鉆眼完畢，按炮眼

4、布置圖進(jìn)行檢查并做好記錄，對(duì)不符合要求的炮眼應(yīng)重鉆，經(jīng)檢查合格后方可裝藥。3.3 鉆眼時(shí)，周邊眼及掏槽眼應(yīng)定人定崗，并嚴(yán)格控制周邊眼外插角。每循環(huán)爆破參數(shù)，改善爆破效果，減少超欠挖。3.4 應(yīng)確定合理的循環(huán)進(jìn)尺，確保兩個(gè)循環(huán)的接茬位置平滑、圓順。3.5 每循環(huán)爆破后及時(shí)找頂，初期支護(hù)施作前應(yīng)按要求進(jìn)行地質(zhì)素描。3.6 光爆后的炮眼殘留率是評(píng)價(jià)光爆效果的重要指標(biāo)。4 全斷面法優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）工序少，相互干擾相對(duì)減少，便于施工組織的管理。（2）全斷面開挖有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度。（3）全斷面一次成型，對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)減少，對(duì)隧道的圍巖穩(wěn)定有利。缺點(diǎn)：由于開挖

5、面較大，圍巖穩(wěn)定性降低，且每個(gè)循環(huán)工作量較大四、臺(tái)階法 臺(tái)階法有多種開挖方式，可根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小和機(jī)械設(shè)備情況合理選用。臺(tái)階法可分上、下兩部或上、中、下三部開挖，其演變的有三臺(tái)階七步開挖法、弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法等。1、上下兩臺(tái)階法（見下圖） 2 兩臺(tái)階弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法 （見下圖）3 臺(tái)階法施工工藝流程（見下圖）。 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測(cè)量、量測(cè)鉆爆設(shè)計(jì)開挖質(zhì)量檢查施工準(zhǔn)備布置炮眼上部斷面鉆眼下部斷面鉆眼裝藥、爆破通風(fēng)排煙、排險(xiǎn)初噴混凝土、錨桿、出渣初期支護(hù)超前支護(hù)仰拱、拱墻復(fù)合襯砌施工結(jié)束調(diào)整鉆爆參數(shù)臺(tái)架（臺(tái)車）就位地質(zhì)素描3 臺(tái)階法施工工藝流程（見下圖）。 4 臺(tái)階法施工要點(diǎn)： 4.1

6、根據(jù)圍巖條件和施工機(jī)械設(shè)備情況合理確定臺(tái)階長(zhǎng)度、臺(tái)階高度及臺(tái)階數(shù)量，其各部分形狀應(yīng)有利于保護(hù)圍巖穩(wěn)定的前提下盡量便于機(jī)械作業(yè)。4.2 當(dāng)圍巖自穩(wěn)能力較好，隧道開挖跨度不大時(shí)，為方便作業(yè)，臺(tái)階長(zhǎng)度宜控制在10 50 m以內(nèi)；圍巖穩(wěn)定性較差時(shí)，臺(tái)階長(zhǎng)度宜控制在3 10m 。4.3 上部斷面使用鋼架時(shí)，可采用擴(kuò)大拱腳和施作鎖腳錨桿（管）等措施，防止拱部下沉變形。上下端面初期支護(hù)剛架鏈接應(yīng)平順，螺栓連接應(yīng)牢固。4.4 圍巖整體性較差時(shí)，施工中應(yīng)采取措施減少下部開挖時(shí)對(duì)上部圍巖和支護(hù)的擾動(dòng)，下部斷面開挖應(yīng)兩側(cè)交錯(cuò)進(jìn)行，下部斷面應(yīng)在上部斷面噴混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后開挖。4.5 當(dāng)圍巖不穩(wěn)定時(shí)進(jìn)尺應(yīng)為1 1.

7、5 m，落地后應(yīng)立即施作初期支護(hù)。4.6 仰拱應(yīng)及時(shí)施作，使支護(hù)及早閉合成環(huán)。五、三臺(tái)階七步開挖法1 三臺(tái)階七步開挖法是以弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法為基本模式、分上、中、下三個(gè)臺(tái)階七個(gè)開挖面，各部位的開挖與支護(hù)沿隧道縱向錯(cuò)開，平行推進(jìn)的施工方法。2 三臺(tái)階七步開挖法施工工序示意圖 3 三臺(tái)階七步開挖法施工工序流程 開挖工藝流程：上臺(tái)階超前支護(hù)上臺(tái)階分部開挖、初期支護(hù)（鎖腳錨管、系統(tǒng)錨桿、復(fù)噴混凝土）中臺(tái)階左、右側(cè)交錯(cuò)開挖混凝土初噴，施作鋼架、鎖腳錨桿施作系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土滯后左右交錯(cuò)開挖下臺(tái)階兩側(cè)混凝土初噴，施作鋼架施作系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土分臺(tái)階開挖核心部分及仰拱仰拱混凝土初噴、鋼架、復(fù)噴澆注仰拱

8、混凝土及填充防排水及二次襯砌4 三臺(tái)階七步開挖施工圖片 5 三臺(tái)階七步開挖法應(yīng)符施工要點(diǎn)： 4.1 三臺(tái)階七步開挖法應(yīng)以機(jī)械開挖為主，必要時(shí)輔以弱爆破，各分步平行作業(yè)，平行施作初期支護(hù)，各部分初期支護(hù)應(yīng)銜接緊密，及時(shí)封閉成環(huán)。4.2 仰拱應(yīng)緊跟下臺(tái)階施作，及時(shí)閉合構(gòu)成穩(wěn)固的支護(hù)體系。4.3 施工過程中應(yīng)通過監(jiān)控量測(cè)掌握圍巖和支護(hù)的變形情況，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)和預(yù)留變形量，保證施工安全。4.4 應(yīng)完善洞內(nèi)臨時(shí)防排水系統(tǒng)，防止地下水侵泡拱墻腳基礎(chǔ)。4.5 拱部超前支護(hù)完成后，環(huán)向開挖上臺(tái)階弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土長(zhǎng)度宜為3 5m ，寬度宜為隧道開挖寬度的1/3 1/2 。開挖循環(huán)進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間

9、距確定，最大部得超過1.5m，上臺(tái)階開挖矢跨比應(yīng)大于0.3 。4.6 中臺(tái)階及下臺(tái)階左、右側(cè)開挖進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定，最大不得超過1.5m ,開挖高度宜為3 3.5m ，左、右側(cè)臺(tái)階錯(cuò)開2 3m 。4.7 上、中、下臺(tái)階預(yù)留核心土開挖進(jìn)尺與各臺(tái)階循環(huán)進(jìn)尺相一致。5 三臺(tái)階七步開挖法工藝演示6 三臺(tái)階七步開挖法施工優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）施工空間大，方便機(jī)械化施工，可以多作業(yè)面平行作業(yè)，機(jī)械化作業(yè)有利于機(jī)械化開挖，提高功效。（2）對(duì)于不同跨度及斷面均適用，初期支護(hù)工序化整為零，便于快速施工。（3）當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，可及時(shí)轉(zhuǎn)換施工工序，調(diào)整施工方法。（4）在臺(tái)階法開挖基礎(chǔ)上，預(yù)留核心土，左

10、右交錯(cuò)開挖，利于開挖面的穩(wěn)定。（5）當(dāng)圍巖變形較大或突變時(shí)，在保證安全和滿足凈空要求的前提下，可盡快調(diào)整閉合時(shí)間。（6）三臺(tái)階七步開挖法開挖取消了側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除臨時(shí)支護(hù)及受力轉(zhuǎn)換造成不安全的因素，可及時(shí)調(diào)整閉合時(shí)間，利于施工工序轉(zhuǎn)換。不足之處：（1）每一臺(tái)階凈空不足，尤其上臺(tái)階，狹窄的空間對(duì)人工和機(jī)械操作干擾很大；（2）對(duì)每一臺(tái)階的開挖，都會(huì)造成較大的沉降變形，不利用變形的控制；（3）受每一臺(tái)階所必須的長(zhǎng)度所限，仰拱距開挖面較遠(yuǎn)（一般都在25m以上），不能及時(shí)封閉成環(huán)。六、中隔壁法（CD法）1、 中隔壁法（CD法）是將隧道分為左右兩部分進(jìn)行開挖，先在隧道一側(cè)采用二

11、部或三部分層開挖，施作初期支護(hù)和中隔墻臨時(shí)支護(hù)，再分臺(tái)階開挖隧道另一側(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)的初期支護(hù)的施工方法。2 中隔壁法施工工序示意圖 3 中隔壁法施工工藝流程圖 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測(cè)量放樣拱部超前支護(hù)施工準(zhǔn)備先行側(cè)導(dǎo)坑開挖、初期支護(hù)、中隔壁、臨時(shí)仰拱后行側(cè)導(dǎo)坑開挖、初期支護(hù)、臨時(shí)仰拱施作初期支護(hù)成環(huán)地質(zhì)素描、澆筑仰拱復(fù)合襯砌施工結(jié)束變形值滿足規(guī)范要求拆除臨時(shí)仰拱、中隔壁支護(hù)檢驗(yàn)、監(jiān)控量測(cè)采取措施超欠挖3 中隔壁法施工圖片 4 中隔壁法施工要點(diǎn)：4.1 中隔壁法左右部的臺(tái)階高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工設(shè)備確定。每側(cè)按兩部或三部分臺(tái)階開挖，開挖后應(yīng)及時(shí)施作初期支護(hù)、中隔壁；兩側(cè)先后距離宜保持1

12、0 20m ，上下斷面的距離宜保持3 5m 。4.2 各部開挖時(shí)，相鄰部位的噴混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上。4.3 先行側(cè)的中隔壁應(yīng)設(shè)置為向外鼓的弧形。4.4 中隔壁在澆筑仰拱前逐段拆除。中隔壁一次拆除長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)量測(cè)結(jié)果確定，不宜大于15m。臨時(shí)支護(hù)拆除后應(yīng)及時(shí)施作仰拱和二襯砌。4.5 特殊情況下可將中隔壁澆筑在仰拱中，待鋪設(shè)防水板時(shí)再隔斷。七、交叉中隔壁法（CRD）2 交叉中隔壁法施工工序示意圖 1 交叉中隔壁（CRD法）是分部開挖、支護(hù)，分部分閉合成小環(huán)，最后全斷面閉合成大環(huán)。每開挖一部均及時(shí)施作初期支護(hù)、中隔壁及臨時(shí)仰拱。3 交叉中隔壁法施工工藝流程圖 各分部開挖面相距34m超前地

13、質(zhì)預(yù)報(bào)、測(cè)量放樣超前支護(hù)、圍巖加固施工準(zhǔn)備先行側(cè)導(dǎo)坑開挖、初期支護(hù)、中隔壁、臨時(shí)仰拱施作后行側(cè)開挖，初期支護(hù)、臨時(shí)仰拱初期支護(hù)成環(huán)、地質(zhì)素描仰拱、拱墻復(fù)合襯砌施作結(jié)束變形值滿足規(guī)范要求拆除臨時(shí)仰拱、中隔壁監(jiān)控量測(cè)采取措施超欠挖各分部開挖面距離34m4 交叉中隔壁法施工圖片 4 交叉中隔壁法施工圖片 4 交叉中隔壁法施工圖片 5 交叉中隔壁法施工要點(diǎn)： 4.1 根據(jù)地質(zhì)條件，隧道斷面的分部，應(yīng)以初期支護(hù)受力均勻，便于發(fā)揮人力，機(jī)械效率為原則，一般水平方向分兩部、上下分二至三層開挖。4.2 先行施工部位的臨時(shí)支撐（中隔壁、臨時(shí)仰拱），均應(yīng)右向外（下）鼓的弧度。4.3 各部分開挖及支護(hù)應(yīng)至上而下，開

14、挖后及時(shí)施作初期支護(hù)、中隔壁、臨時(shí)仰拱、步步成環(huán)。4.4 同一層左右兩部開挖工作面相距不大于15m，上下層開挖工作面相距宜保持3 4m，且待噴混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后開挖相鄰部位。4.5 宜縮短各部開挖工作面的間距，使初期支護(hù)盡早封閉成環(huán)。4.6 根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，中隔壁及臨時(shí)仰拱在仰拱澆筑前逐段拆除，每段拆除長(zhǎng)度宜部大于15m。 優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：（1）利用臨時(shí)仰拱的支撐，及時(shí)封閉成環(huán)，能有效控制圍巖的變形；（2）每一分部斷面較小，利于隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，同時(shí)因其高度較大，又利于機(jī)械和人工作業(yè)。不足之處：（1）臨時(shí)支撐多，工序繁雜，上道工序?qū)ο碌拦ば虻闹萍s較多，不同分部間干擾較大，不利于現(xiàn)

15、場(chǎng)施作和執(zhí)行；（2）臨時(shí)支撐耗費(fèi)材料多，其拆除既費(fèi)時(shí)又不利于隧道的穩(wěn)定。八、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法1 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是先開挖隧道兩側(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)，然后再根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小，對(duì)剩余部分采用二部或三部開挖的方法。2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序示意圖 3 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝流程圖 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測(cè)量、量測(cè) 拱部超前支護(hù)及注冊(cè)加固 施工準(zhǔn)備 初期支護(hù)表面處理 拆除臨時(shí)仰拱、內(nèi)側(cè)壁 結(jié)束 隱蔽工程檢查、變形判定側(cè)壁超前小導(dǎo)管支護(hù)中槽超前小導(dǎo)管支護(hù) 左（右）導(dǎo)坑開挖出砟核心土、中槽開挖出砟地質(zhì)素描初噴混凝土 地質(zhì)素描拱部噴混凝土左（右）導(dǎo)坑初期支護(hù)仰拱側(cè)壁拱部初支成環(huán)合格 仰拱、拱墻復(fù)合襯

16、砌施工 不合格 中槽滯 后側(cè)壁 1015m 左右側(cè) 相錯(cuò) 1015m 3 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工圖片 3 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工圖片 4 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工要點(diǎn)：4.1 側(cè)壁導(dǎo)坑形狀宜近于橢圓形斷面，導(dǎo)坑斷面寬度宜為整個(gè)斷面寬度的1/3。4.2 側(cè)壁導(dǎo)坑、中槽部位宜采用短臺(tái)階法開挖，各部距離應(yīng)根據(jù)隧道埋深、斷面大小、結(jié)構(gòu)類型等選取。各部開挖后應(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)。4.3 兩側(cè)壁導(dǎo)坑超前中槽部位10 15m，可獨(dú)立同步開挖和支護(hù)；中槽部位采用臺(tái)階法開挖，并保持平行作業(yè)。4.4 中槽開挖后，拱部鋼架與兩側(cè)壁鋼架的連接時(shí)難點(diǎn)，在兩側(cè)壁導(dǎo)坑施工中，鋼架的位置應(yīng)準(zhǔn)確定位，確保各部架設(shè)鋼架連接后在同一個(gè)垂直面內(nèi)，避免鋼架發(fā)生扭曲。4.5 根據(jù)監(jiān)控量測(cè)信息，初期支護(hù)穩(wěn)定后拆除臨時(shí)支護(hù)，一次拆除長(zhǎng)度部得大于15m，并加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。 4.6 臨時(shí)支護(hù)拆除完成后，應(yīng)及時(shí)施作仰拱及二次襯砌。 5 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）可適用于隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴(yán)格，圍巖條件特別差的地質(zhì)；（2）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動(dòng)大，初次支護(hù)全斷面閉合的時(shí)間長(zhǎng)，但每個(gè)分塊都是在開挖后立即各自閉合的，減少了隧道的變形擾動(dòng)。不