隧道安全講座課件

1、.1.30隧道施工與事故案例分析生命有托 重?fù)?dān)在肩1/68一、講座背景二、福建省廈蓉高速后祠隧道“12.5”坍塌事故分析三、隧道工程概念四、隧道圍巖級(jí)別五、隧道開挖施工方法六、隧道施工安全宣傳片2/68講 座 背 景建筑行業(yè)安全尤其是隧道施工生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻。 年，全國隧道施工較大事故共發(fā)生9起、死亡37人，同比分別增加5起、20人，分別上升125%和117.6%；其中： 按地域劃分：西部6起、中部2起、東部1起； 按行業(yè)領(lǐng)域劃分：鐵路工程3起、公路工程4起、水利工程2起； 按事故類型劃分：坍塌7起、車輛傷害1起、中毒窒息1起。 按事故單位劃分：中央企業(yè)5起、地方企業(yè)4起。 另外，年還發(fā)生了6起隧

2、道坍塌涉險(xiǎn)事故（全部為中央企業(yè)）。 3/68年隧道施工事故情況總結(jié)為“三多”：西部地域多；坍塌事故多；央企事故多。4/68年隧道施工事故情況其它6起隧道坍塌涉險(xiǎn)事故：1.4月2日，由中鐵十九局施工吉林省吉琿高鐵小盤嶺隧道發(fā)生坍塌，12名工人被困（全部脫險(xiǎn)）；2.7月14日，由中鐵工隧道局施工云南省云桂鐵路富寧隧道發(fā)生坍塌，15名工人被困（14人脫險(xiǎn)、1人死亡）；3.8月10日，由中交二公局施工貴州省安江高速公路兩天窩隧道坍塌，13名工人被困（全部脫險(xiǎn)）；4.8月31日，由中鐵一局施工甘肅省寶蘭客專陽坡莊隧道坍塌，8名工人被困（全部脫險(xiǎn)）；5.9月15日，由中鐵八局施工云南省廣大鐵路桃園一號(hào)隧道

3、坍塌，6名工人被困（全部脫險(xiǎn)）； 6.12月5日，由中鐵十五局施工福建省廈蓉高速公路擴(kuò)建工程后祠隧道坍塌，21名工人被困（全部脫險(xiǎn)）。5/68 經(jīng)過對(duì)近4年隧道施工事故情況進(jìn)行比較，事故起數(shù)及死亡人數(shù)同比上升，安全生產(chǎn)形勢(shì)不容樂觀。近4年隧道施工事故情況6/68 年12月5日0時(shí)30分左右，福建省龍巖市廈蓉高速公路擴(kuò)建工程A3協(xié)議段后祠隧道施工現(xiàn)場，23名作業(yè)人員正在隧道內(nèi)作業(yè)時(shí)，距掌子面150米處突然坍塌，造成21人被困。經(jīng)35小時(shí)救援，最終被困人員全部獲救。福建省廈蓉高速后祠隧道“12.5”坍塌事故分析一、事故概況7/68廈蓉高速漳（州）龍（巖）段擴(kuò)容工程：全長123.5公里，采取老路擴(kuò)建

4、、新建復(fù)線方案實(shí)施，橋隧比占54%，估算總投資約129.7億元，建設(shè)工期4年。該項(xiàng)目由國家發(fā)改委同意立項(xiàng)，交通運(yùn)輸部同意開工。A3協(xié)議段：全長3.6km，造價(jià)4.58億元，工期36個(gè)月，年8月開工。后祠隧道：全長1542m，坍塌地段圍巖等級(jí)為V級(jí)。204月開工，采取礦山法（鉆爆加噴錨）施工，已掘進(jìn)305m。二、隧道基本概況8/68 建設(shè)單位：廈蓉高速漳龍段擴(kuò)建工程有限企業(yè)施工單位：中鐵十五局集團(tuán)設(shè)計(jì)單位：福建省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院監(jiān)理單位：廈門合誠咨詢股份有限企業(yè) 該項(xiàng)目建設(shè)管理程序及相關(guān)資質(zhì)均符合要求。隧道入口9/68掌子面處裝藥16人裝載車司機(jī)1人二次襯砌噴漿4人值班2人（逃出）距洞口155

5、米塌方體長26米距掌子面150米塌方量約6000立方米10/68坍塌事故現(xiàn)場11/68三、事故救援情況 1.打通生命通道。 事故發(fā)生后，企業(yè)馬上組織救援。6時(shí)30分，龍巖市政府接到事故匯報(bào)，馬上成立現(xiàn)場指揮部，調(diào)集5臺(tái)潛孔鉆開展搶險(xiǎn)救援工作，并調(diào)集附近福建馬坑礦業(yè)股份有限企業(yè)礦山救護(hù)隊(duì)1個(gè)小隊(duì)趕赴現(xiàn)場救援。5日15時(shí)40分，馬坑救護(hù)隊(duì)成功打通生命通道；17時(shí)，與洞內(nèi)被困人員取得聯(lián)絡(luò)，21人狀態(tài)良好，無生命危險(xiǎn)。12/68 方案一:液壓頂管方案?？焖僬{(diào)集就近液壓頂管裝備開展施救，在洞內(nèi)塌方體底部中間位置鋪設(shè)800mm鋼管，用挖掘機(jī)采取液壓頂進(jìn)。5日20時(shí)30分開始實(shí)施，累計(jì)推進(jìn)7m。2.制訂救援

6、方案13/68 方案二:側(cè)壁人工小導(dǎo)洞方案。在隧道右側(cè)邊墻中部，沿壁采取人工開挖T型小導(dǎo)洞。5日21時(shí)開始實(shí)施。救援方案進(jìn)行過程較為順利，至6日11時(shí)30分，已全部貫通17m坍塌體。11時(shí)34分，被困人員開始有序被救出，至11時(shí)50分，21名被困人員成功獲救。 方案三:調(diào)集中鐵十七局隧道救援隊(duì)伍和大口徑液壓頂管救援設(shè)備赴現(xiàn)場參加救援（救援結(jié)束時(shí)抵達(dá)武漢）。14/68 現(xiàn)場指揮部調(diào)集7臺(tái)救護(hù)車及醫(yī)療人員，并協(xié)調(diào)南京軍區(qū)第31集團(tuán)軍做好支援準(zhǔn)備。調(diào)集在福建施工中鐵十二局等9家單位，共計(jì)513人、17臺(tái)(套）大型救援設(shè)備，參加搶險(xiǎn)救援工作。 經(jīng)過救援人員35小時(shí)全力救援，21名被困人員全部被安全救出

7、，事故沒有造成人員傷亡。15/68 四、事故初步原因分析 依據(jù)資料查閱、現(xiàn)場勘查及教授研判，初步分析事故發(fā)生原因有以下5個(gè)方面： 1.地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，條件差。塌方地層段為級(jí)圍巖，為細(xì)粒狀全風(fēng)化花崗巖，物理性質(zhì)差，圍巖本身成洞能力弱；且洞埋淺，有偏壓。 2.圍巖監(jiān)控量測(cè)不到位。圍巖位移監(jiān)控量測(cè)不及時(shí)，未準(zhǔn)確反應(yīng)圍巖動(dòng)態(tài)改變情況。16/68 3.未按照施工方案作業(yè)。方案要求雙倒壁開挖，而實(shí)際采取臺(tái)階法開挖，造成不良地層三車道大跨隧道開挖跨度過大，造成拱部發(fā)生松動(dòng)。（隧道施工方法） 4.支護(hù)滯后且缺失。作業(yè)先行支護(hù)錨、噴、撐、固等動(dòng)支工程較弱，實(shí)際支護(hù)圍巖數(shù)量偏少；二次襯砌施作時(shí)間與空間滯后，造成僅靠

8、支護(hù)能力有限初支來承受圍巖壓力時(shí)間過長。 5.撤除鋼拱架未采取加固辦法。在未對(duì)圍巖采取加固辦法情況下實(shí)施撤除支撐鋼架（上部早期支護(hù)因?yàn)閲鷰r偏壓已經(jīng)變形），造成拱部圍巖松弛變形增加。在拆除過程中即發(fā)生坍塌事故。 17/68隧道工程概念（一）隧道在交通事業(yè)中地位及發(fā)展 1、隧道定義 狹義定義：通常是指用作地下通道工程建筑物。 廣義定義：1970年，OECD(世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織)隧道會(huì)議從技術(shù)方面給隧道定義：以任何方式修建，最終使用于地表以下條形建筑物，其空洞內(nèi)部凈空斷面在2m2以上者均為隧道。18/682、在交通建設(shè)中地位 主要性：隧道是交通線上主要組成部分，是國家主要基礎(chǔ)設(shè)施； 必要性：快速

9、通暢交通網(wǎng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展前提，伴隨我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，低等級(jí)公路已不適應(yīng)發(fā)展需要，妨礙了國家和地域發(fā)展； 緊迫性：當(dāng)前高速公路較少，與我國人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展相比，太少。經(jīng)濟(jì)要發(fā)展，交通必先行。為了處理好路面交通規(guī)劃和修建，隧道工程在其中顯示著主要而緊急作用。19/68 我國是一個(gè)多山國家，75%左右國土是山地或是重丘，所以，鐵路和公路大規(guī)模修建必定推進(jìn)隧道大發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至年，全國已建成鐵路隧道7573座，總長5148公里；公路隧道4673座，總長度2555.5公里。在建鐵路隧道5300多公里，公路隧道1200多公里。（二）我國隧道建設(shè)情況北碚隧道烏鞘嶺專長隧道洞門20/6821/68（三）隧道

10、分類及其作用1、按用途分（這是隧道分類方法中最為慣用一個(gè)） (1)交通隧道：提供運(yùn)輸孔道和通道，主要有：鐵路隧道、公路隧道、水底隧道、地下鐵道、人行地道。 (2)水工隧道：是水利工程和水利發(fā)電樞紐一個(gè)主要組成部分。主要包含： 引水隧道：把水引入水電站發(fā)電機(jī)組，產(chǎn)生動(dòng)力資源 尾水隧道：把發(fā)電機(jī)組排出廢水送出去隧道。 導(dǎo)流隧道（泄洪隧道）：疏導(dǎo)水流 排沙隧道：用于沖刷水庫中淤積泥沙而修建隧道22/68 (3)市政隧道：是城市中為安置各種不一樣市政設(shè)施地下孔道。主要有：給水隧道、污水隧道、管路隧道、線路隧道、人防隧道。 (4)礦山隧道：起作用主要是為采礦服務(wù)。主要有：運(yùn)輸巷道、給水隧道、通風(fēng)隧道。2

11、、按隧道長度分： (1)專長隧道：L3000m (2)長 隧 道：3000mL1000m (3)中長隧道：1000mL500m (4)短 隧 道：L500m23/683、按斷面面積分： (1)特大斷面隧道：斷面積在100m2以上 (2)大斷面隧道：斷面積在50100m2之間 (3)中等斷面隧道：斷面積在1050m2之間 (4)小斷面隧道：斷面積在310m2之間 (5)極小斷面隧道：斷面積在3m2以下4、按隧道所處地理位置劃分： 山嶺隧道、水底隧道、城市隧道24/68隧道圍巖級(jí)別 隧道施工方法主要由隧道本身圍巖地質(zhì)條件、斷面大小、結(jié)構(gòu)形式、機(jī)械配置、周圍環(huán)境等原因決定，但主要取決于地質(zhì)條件，所以

12、在施工過程中正確判斷隧道圍巖地質(zhì)質(zhì)量至關(guān)主要，鐵路、公路將隧道圍巖分為六個(gè)級(jí)別。級(jí)圍巖： 主要工程地質(zhì)特征：硬質(zhì)巖（單軸飽和抗壓強(qiáng)度Rc60MPa）：受地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響輕微，節(jié)理不發(fā)育，無軟弱面（或夾層）；層狀巖層為厚層，層間結(jié)合良好。 結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)：巖體完整,整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu)。 圍巖開挖后穩(wěn)定狀態(tài)（單線）：圍巖穩(wěn)定，無坍塌，可能產(chǎn)生巖爆。25/68級(jí)圍巖： 主要工程地質(zhì)特征：硬質(zhì)巖（Rc30MPa）：受地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響較重，節(jié)理較發(fā)育，有少許軟弱面（或夾層）和貫通微張節(jié)理，但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系不致產(chǎn)生滑動(dòng)；層狀巖層為中層或厚層，層間結(jié)合普通，極少有分離現(xiàn)象，或?yàn)橛操|(zhì)巖石偶夾軟質(zhì)巖石。軟質(zhì)巖（

13、Rc30MPa）：受地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響輕微，節(jié)理不發(fā)育；層狀巖層為厚層，層間結(jié)合良好。 結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)：硬質(zhì)巖巖體較完整,塊狀或厚層狀結(jié)呈大塊狀砌體結(jié)構(gòu)。軟質(zhì)巖呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)。 圍巖開挖后穩(wěn)定狀態(tài)（單線）：暴露時(shí)間長，可能會(huì)出現(xiàn)局部小坍塌；邊墻穩(wěn)定；層間結(jié)合差平緩巖層，頂板易塌落。26/68級(jí)圍巖： 主要工程地質(zhì)特征：硬質(zhì)巖（Rc30MPa）：受地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響嚴(yán)重，節(jié)剪發(fā)育，有層狀軟弱面（或夾層），但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系尚不致產(chǎn)生滑動(dòng)；層狀巖層為薄層或中層，層間結(jié)合差，多有分離現(xiàn)象；或?yàn)橛?、軟質(zhì)巖石互層。軟質(zhì)巖（Rc530MPa）：受地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響較嚴(yán)重，節(jié)理較發(fā)育；層狀巖層為薄層，中層或厚層，層間結(jié)

14、合普通。 結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)：硬質(zhì)巖呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。軟質(zhì)巖呈大塊狀砌體結(jié)構(gòu)。 圍巖開挖后穩(wěn)定狀態(tài)（單線）：拱部無支護(hù)時(shí)可產(chǎn)生小坍塌，邊墻基本穩(wěn)定，爆破震動(dòng)過大易塌。27/68級(jí)圍巖： 主要工程地質(zhì)特征：硬質(zhì)巖（Rc30MPa）：受地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響很嚴(yán)重，節(jié)理很發(fā)育；層狀軟弱面（或夾層）已基本被破壞。軟質(zhì)巖（Rc5MPa）：受地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響嚴(yán)重，節(jié)剪發(fā)育。土體：略具壓密或成巖作用黏性土及砂性土。黃土。普通鈣質(zhì)鐵、質(zhì)膠結(jié)碎石土、卵石土、大塊石土。 結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)：硬質(zhì)巖呈碎石狀，壓碎結(jié)構(gòu)。拱部無支護(hù)時(shí)可產(chǎn)生較大坍塌，邊墻有時(shí)失去穩(wěn)定。軟質(zhì)巖呈塊（石）碎（石）狀，鑲嵌結(jié)構(gòu)。土體和呈大塊狀

15、，壓密結(jié)構(gòu)；呈巨塊狀，整體結(jié)構(gòu)。 圍巖開挖后穩(wěn)定狀態(tài)（單線）：拱部無支護(hù)時(shí)可產(chǎn)生較大坍塌，邊墻有時(shí)失去穩(wěn)定。28/68級(jí)圍巖： 主要工程地質(zhì)特征：石質(zhì)圍巖位于擠壓強(qiáng)烈斷裂帶內(nèi)，裂隙雜亂，呈石夾土或土夾石狀。普通第四系半干硬至硬塑黏性土及稍濕至潮濕普通碎石土、卵石土、圓礫、角礫土及黃土。 結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)：呈角（礫）碎石狀，渙散結(jié)構(gòu)。非黏性土呈渙散結(jié)構(gòu)，黏性土及黃土呈松軟結(jié)構(gòu)。 圍巖開挖后穩(wěn)定狀態(tài)（單線）：圍巖易坍塌，處理不妥會(huì)出現(xiàn)大坍塌，邊墻經(jīng)常小坍塌；淺埋時(shí)易出現(xiàn)地表下沉（陷）或塌至地表。29/68級(jí)圍巖： 主要工程地質(zhì)特征：軟塑狀黏性土及潮濕粉細(xì)砂等。 結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)：黏性土呈易蠕動(dòng)

16、松軟結(jié)構(gòu)，砂性土呈潮濕渙散結(jié)構(gòu)。 圍巖開挖后穩(wěn)定狀態(tài)（單線）：圍巖極易坍塌變形，有水時(shí)土砂常與水一齊涌出；淺埋時(shí)易塌至地表。30/68隧道開挖施工方法 當(dāng)代隧道開挖施工方法（鉆爆法）主要有：全斷面法，臺(tái)階法（兩臺(tái)階、三臺(tái)階、三臺(tái)階七步開挖法、環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留關(guān)鍵土法），中隔壁法(包含中隔壁法、交叉中隔壁法)，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。（一）全斷面法 1、全斷面法施工工序圖示31/68全斷面法32/682、全斷面法施工特點(diǎn)： （1）開挖斷面與作業(yè)空間大、干擾?。?（2）有條件充分使用機(jī)械，降低人力； （3）工序少，便于施工組織與管理，改進(jìn)勞動(dòng)條件； （4）開挖一次成形，對(duì)圍巖擾動(dòng)少，有利于圍巖穩(wěn)定。3、全斷面法

17、施工適用條件： （1）IIV級(jí)圍巖，在用于級(jí)圍巖時(shí)，圍巖應(yīng)具備從全斷面開挖到早期支護(hù)前這段時(shí)間內(nèi)，保持其本身穩(wěn)定條件。 （2）有鉆孔臺(tái)車或自制作業(yè)臺(tái)架及高效率裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備。 （3）隧道長度或施工區(qū)段長度不宜太短，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)普通不應(yīng)小于lkm，不然采取大型機(jī)械化施工，其經(jīng)濟(jì)性較差。33/68地質(zhì)預(yù)報(bào)測(cè)量與量測(cè)布置炮眼臺(tái)車（臺(tái)架）就位鉆爆設(shè)計(jì)修正鉆爆參數(shù)鉆眼、裝藥、爆破通風(fēng)排煙找頂排險(xiǎn)裝運(yùn)機(jī)械就位出碴運(yùn)輸?shù)刭|(zhì)素描早期支護(hù)開挖質(zhì)量檢驗(yàn)表面處理隱蔽檢驗(yàn)不合格防排水系統(tǒng)施工隱蔽檢驗(yàn)不合格變形量滿足要求后二襯施工施工準(zhǔn)備合格合格結(jié)束4、全斷面法施工工藝流程34/685、全斷面法施工要求 （1）全斷面法開挖空

18、間大，工序少，施工普通采取大型配套機(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。 （2）全斷面法開挖量大，爆破引發(fā)震動(dòng)較大，要嚴(yán)格控制一次同時(shí)起爆炸藥量，按鉆爆設(shè)計(jì)要求控制炮眼間距、深度和角度，鉆眼完成，按炮眼布置圖進(jìn)行檢驗(yàn)并做好統(tǒng)計(jì)，對(duì)不符合要求炮眼要重鉆，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可裝藥。 （3）鉆眼時(shí)，周圍眼及掏槽眼要定人定崗，并嚴(yán)格控制周圍眼外插角。每循環(huán)爆破后，要認(rèn)真查看爆破效果，并依據(jù)超欠挖及炮眼痕跡保留率不停優(yōu)化鉆爆參數(shù)，改進(jìn)爆破效果，降低超欠挖。 （4）要確定合理循環(huán)進(jìn)尺，確保兩個(gè)循環(huán)接茬位置平滑、圓順。 （5）每循環(huán)爆破后及時(shí)找頂，早期支護(hù)施作前按要求進(jìn)行地質(zhì)素描。35/68 （

19、二）臺(tái)階法 臺(tái)階法有各種開挖方式，可依據(jù)地層條件、斷面大小和機(jī)械配置情況合理選取。臺(tái)階法可分上、下兩部或上、中、下三部開挖，其演變有三臺(tái)階七步開挖法、弧形導(dǎo)坑預(yù)留關(guān)鍵土法等。 施工中終究應(yīng)采取何種臺(tái)階法，要依據(jù)以下兩個(gè)條件來決定： （1）早期支護(hù)形成閉合斷面時(shí)間要求，圍巖越差，閉合時(shí)間要求越短； （2）上斷面施工所用開挖、支護(hù)、出碴等機(jī)械設(shè)備施工場地大小要求。 在軟弱圍巖中應(yīng)以前一條為主，兼顧后者，確保施工安全。在圍巖條件很好時(shí)，主要是考慮怎樣更加好發(fā)揮機(jī)械效率，確保施工經(jīng)濟(jì)性，故只要考慮后一條件。36/68 適用范圍： 臺(tái)階法適合用于、級(jí)圍巖地層和洞口段、偏壓段、淺埋段級(jí)硬巖地層和、級(jí)軟巖地

20、層，但應(yīng)視詳細(xì)情況采取超前大管棚、超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工辦法進(jìn)行超前加固，并依據(jù)工程實(shí)際、地層條件和機(jī)械條件，選擇適當(dāng)臺(tái)階方式。37/681、兩部臺(tái)階法與弧形導(dǎo)坑預(yù)留關(guān)鍵土法（1）兩部臺(tái)階法施工工序圖示38/68（2）弧形導(dǎo)坑預(yù)留關(guān)鍵土施工工序圖示 39/68兩部臺(tái)階法弧形導(dǎo)坑法 如圖所表示40/68超前支護(hù)合格布置炮眼上部斷面鉆眼裝藥、爆破通風(fēng)排煙、排險(xiǎn)鉆爆設(shè)計(jì)開挖質(zhì)量檢驗(yàn)調(diào)整鉆爆參數(shù)早期支護(hù)初噴混凝土、錨桿、出碴超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測(cè)量、量測(cè)臺(tái)架（臺(tái)車）就位下部斷面鉆眼仰拱、拱墻復(fù)合襯砌施工地質(zhì)素描施工準(zhǔn)備結(jié)束不合格（3）臺(tái)階法施工工藝流程 41/68（4）臺(tái)階法施工要求：

21、依據(jù)圍巖條件和施工機(jī)械配置情況合理確定臺(tái)階長度、臺(tái)階高度及臺(tái)階數(shù)量，其各部形狀應(yīng)有利于保持圍巖穩(wěn)定前提下盡可能便于機(jī)械作業(yè)。 當(dāng)圍巖自穩(wěn)能力很好，隧道開挖跨度不大時(shí)，為方便作業(yè)，臺(tái)階長度普通控制在1050m以內(nèi)；圍巖穩(wěn)定性較差時(shí)，臺(tái)階長度普通控制在310m。 上部斷面使用鋼架時(shí)，可采取擴(kuò)大拱腳和施作鎖腳錨桿（管）等辦法，預(yù)防拱部下沉變形。上下斷面早期支護(hù)鋼架連接應(yīng)平順，螺栓連接要牢靠。 圍巖整體性較差時(shí)，施工中要采取辦法降低下部開挖時(shí)對(duì)上部圍巖和支護(hù)擾動(dòng)，下部斷面開挖兩側(cè)交織進(jìn)行，下部斷面在上部斷面噴混凝土到達(dá)一定強(qiáng)度后開挖。 當(dāng)圍巖不穩(wěn)定時(shí)進(jìn)尺宜為11.5m，落底時(shí)要馬上施作早期支護(hù)。 仰拱

22、要及時(shí)施作，使支護(hù)及早閉合成環(huán)。42/682、三臺(tái)階七步開挖法 三臺(tái)階七步開挖法是以弧形導(dǎo)坑預(yù)留關(guān)鍵土法為基本模式，分上、中、下三個(gè)臺(tái)階七個(gè)開挖面，各部位開挖與支護(hù)沿隧道縱向錯(cuò)開，平行推進(jìn)施工方法。（1）三臺(tái)階七步開挖法施工工序圖示43/68三臺(tái)階七步開挖法立體效果圖44/68三臺(tái)階七步開挖法45/68施工準(zhǔn)備拱部超前支護(hù)上部弧形導(dǎo)坑開挖早期支護(hù)地質(zhì)素描、輪廓檢驗(yàn)判定圍巖穩(wěn)定性下一循環(huán)開挖、支護(hù)調(diào)整開挖及支護(hù)參數(shù)施作復(fù)合襯砌超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測(cè)量仰拱開挖、早期支護(hù)，仰拱、側(cè)壁、拱部早期支護(hù)閉合成環(huán)監(jiān)控量測(cè)兩側(cè)錯(cuò)位開挖中臺(tái)階兩側(cè)錯(cuò)位開挖下臺(tái)階地質(zhì)素描、輪廓檢驗(yàn)地質(zhì)素描、輪廓檢驗(yàn)早期支護(hù)早期支護(hù)變形超

23、出規(guī)范要求施作鋼筋混凝土仰拱，填充混凝土施工準(zhǔn)備分部鉆爆設(shè)計(jì)（需要時(shí)）結(jié)束（2）三臺(tái)階七步開挖法施工工藝流程 46/68（3）三臺(tái)階七步開挖法要求： 三臺(tái)階七步開挖法以機(jī)械開挖為主，必要時(shí)輔以弱爆破，各分步平行作業(yè)，平行施作早期支護(hù)，各分部早期支護(hù)應(yīng)銜接緊密，及時(shí)封閉成環(huán)。 仰拱要緊跟下臺(tái)階施作，及時(shí)閉合組成穩(wěn)固支護(hù)體系。 施工過程中經(jīng)過監(jiān)控量測(cè)掌握圍巖和支護(hù)變形情況，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)和預(yù)留變形量，確保施工安全。 要完善洞內(nèi)暫時(shí)防排水系統(tǒng)，預(yù)防地下水浸泡拱墻腳基礎(chǔ)。 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)留關(guān)鍵土長度宜為35m，寬度為隧道開挖寬度1/31/2。開挖循環(huán)進(jìn)尺依據(jù)早期支護(hù)鋼

24、架間距確定，最大不得超出1.5m，上臺(tái)階開挖矢跨比應(yīng)大于0.3。 中臺(tái)階及下臺(tái)階左、右側(cè)開挖進(jìn)尺依據(jù)早期支護(hù)鋼架間距確定，最大不得超出1.5m，開挖高度宜為33.5m，左、右側(cè)臺(tái)階錯(cuò)開23m。 上、中、下臺(tái)階預(yù)留關(guān)鍵土開挖進(jìn)尺與各臺(tái)階循環(huán)進(jìn)尺相一致。 仰拱循環(huán)開挖長度宜為23m，開挖后及時(shí)施作仰拱早期支護(hù)，完成兩個(gè)隧底開挖、支護(hù)循環(huán)后，及時(shí)施作仰拱，仰拱分段長度宜為46m。47/683、臺(tái)階開挖法優(yōu)缺點(diǎn)： 臺(tái)階開挖法能夠有足夠工作空間和相當(dāng)施工速度。但上、下部作業(yè)有干擾；臺(tái)階開挖雖增加對(duì)圍巖擾動(dòng)次數(shù)，但臺(tái)階有利于開挖面穩(wěn)定。尤其是上部開挖支護(hù)后，下部作業(yè)就較為安全，但應(yīng)注意下部作業(yè)時(shí)對(duì)上部穩(wěn)定

25、性影響。48/684、臺(tái)階開挖時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）處理好上、下半斷面作業(yè)相互干擾問題。微臺(tái)階基本上是合為個(gè)工作面進(jìn)行同時(shí)掘進(jìn)；長臺(tái)階基本上拉開，干擾較??；而短臺(tái)階干擾就較大，要注意作業(yè)組織。對(duì)于長度較短隧道，可將上半斷面貫通后，再進(jìn)行下半斷面施工。 （2）下部開挖時(shí)，應(yīng)注意上部穩(wěn)定。若圍巖穩(wěn)定性很好，則能夠分段次序開挖；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，則能夠左右錯(cuò)開，或先拉中槽后挖邊幫。 （3）下部邊墻開挖后必須馬上噴射混凝土，并按要求做早期支護(hù)。 （4）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)覺速率增大馬上進(jìn)行仰拱封閉。49/68（三）中隔壁法

26、(CD法) 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)采取二部或三部分層開挖，施作早期支護(hù)和中隔墻暫時(shí)支護(hù)，再分臺(tái)階開挖隧道另一側(cè)，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)早期支護(hù)施工方法。1、中隔壁法施工工序圖示50/68中隔壁法(CD法) 中隔壁法（CD法）是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先開挖隧道一側(cè)，并施作中隔壁，然后再開挖另一側(cè)施工方法。主要適合用于地層較差、級(jí)圍巖地層、不穩(wěn)定巖體和淺埋段、偏壓段、洞口段。普通采取人工開挖、人工和機(jī)械配合出碴?？蛇m當(dāng)采取控制爆破，以免破壞已完成暫時(shí)支撐隔墻。51/68拱部超前支護(hù)先行側(cè)導(dǎo)坑開挖，早期支護(hù)、中隔壁、暫時(shí)仰拱后行側(cè)導(dǎo)坑開挖，早期支護(hù)、暫時(shí)仰拱施做拆除暫時(shí)

27、仰拱、中隔壁復(fù)合襯砌施工早期支護(hù)成環(huán)支護(hù)檢驗(yàn)、監(jiān)控量測(cè)變形值滿足規(guī)范要求采取辦法超限超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測(cè)量放樣地質(zhì)素描、澆筑仰拱施工準(zhǔn)備結(jié)束2、中隔壁法施工工藝流程 52/68 3、中隔壁法施工要求 中隔壁法左右部臺(tái)階高度依據(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，開挖后及時(shí)施作早期支護(hù)、中隔壁；兩側(cè)先后距離宜保持1020m，上下斷面距離宜保持35m。 各部開挖時(shí)，相鄰部位噴混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度70以上。 先行側(cè)中隔壁設(shè)置為向外鼓弧形。 中隔壁在澆筑仰拱前逐段拆除。中隔壁一次拆除長度依據(jù)量測(cè)結(jié)果確定，不宜大于15m。暫時(shí)支護(hù)拆除后要及時(shí)施作仰拱和二次襯砌。 特殊情況下可

28、將中隔壁澆筑在仰拱中，待鋪設(shè)防水板時(shí)再割斷。53/68（四）交叉中隔壁法(CRD) 交叉中隔壁法（CRD法）是分部開挖、支護(hù)，分部閉合成小環(huán)，最終全斷面閉合成大環(huán)。每開挖一部均及時(shí)施作早期支護(hù)、中隔壁及暫時(shí)仰拱。1、交叉中隔壁法施工工序圖示54/6855/68 2、施工適用條件 交叉中隔壁法是在軟弱圍巖大跨隧道中，先開挖隧道一側(cè)一或二部分，施作部分中隔壁和橫隔板，再開挖隧道另一側(cè)一或二部分，完成橫隔板施工；然后開挖最先施工一側(cè)最終部分，并延長中隔壁，最終開挖剩下部分施工方法。采取短臺(tái)階法難確保掌子面穩(wěn)定時(shí)，宜采取分部尺寸小CRD法，該工法對(duì)控制變形是比較有利。 適合用于尤其破碎巖石、碎石土、卵

29、石土、圓礫土、角礫土及黃土組成級(jí)圍巖和軟塑狀黏性土、潮濕粉細(xì)砂組成級(jí)圍巖及較差圍巖中洞口段、偏壓段、淺埋段等。 為了穩(wěn)定工作面，采取CRD工法施工時(shí)，須采取超前大管棚、超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿、掌子面封閉等輔助施工辦法進(jìn)行超前加固。普通采取人工開挖、人工和機(jī)械配合出碴?？蛇m當(dāng)采取控制爆破，以免破壞已完成暫時(shí)支撐隔墻和暫時(shí)仰拱。56/68超前支護(hù)、圍巖加固先行側(cè)開挖，早期支護(hù)、中隔壁、暫時(shí)仰拱施做后行側(cè)開挖，早期支護(hù)、暫時(shí)仰拱拆除暫時(shí)仰拱、中隔壁變形值滿足規(guī)范要求仰拱、拱墻復(fù)合襯砌施做監(jiān)控量測(cè)早期支護(hù)成環(huán)、采取辦法超限超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測(cè)量放樣地質(zhì)素描施工準(zhǔn)備結(jié)束各分部開挖面相距34m各分部

30、開挖面相距34m3、交叉中隔壁法施工工藝流程 57/684、交叉中隔壁法施工要求 依據(jù)地質(zhì)條件，隧道斷面分部，應(yīng)以早期支護(hù)受力均勻，便于發(fā)揮人力、機(jī)械效率為標(biāo)準(zhǔn)，普通水平方向分兩部、上下分二至三層開挖。 先行施工部位暫時(shí)支撐（中隔壁、暫時(shí)仰拱），均應(yīng)有向外（下）鼓弧度。 各部開挖及支護(hù)應(yīng)自上而下，開挖后及時(shí)施作早期支護(hù)、中隔壁、暫時(shí)仰拱，步步成環(huán)。 同一層左右兩部開挖工作面相距不宜大于15m，上下層開挖工作面相距宜保持34m，且待噴混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度70后開挖相鄰部位。 縮短各部開挖工作面間距，使早期支護(hù)盡早封閉成環(huán)。 依據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，中隔壁及暫時(shí)仰拱在仰拱澆筑前逐段拆除，每段拆除長度宜

31、小于15m。58/68CD法與CRD法區(qū)分 CD 法是“Center Diaphragm”簡稱，而CRD法則是“Cross Diaphragm” 簡稱。二者現(xiàn)有聯(lián)絡(luò)又有區(qū)分。它們都用于比較軟弱地層中而且是大斷面隧道場所。而前者是在用鋼支撐和噴混凝土隔壁分割開進(jìn)行開挖方法；后者則是用隔壁和仰拱把斷面上下、左右分割閉合進(jìn)行開挖方法，是在地質(zhì)條件要求分部斷面及時(shí)封閉條件下采取方法。所以，CRD法與CD法唯一區(qū)分是在施工過程中每一步，都要求用暫時(shí)仰拱封閉斷面。 在CRD法或CD法中，一個(gè)關(guān)鍵問題是拆除中壁。普通說，中壁拆除時(shí)期應(yīng)在全斷面閉合后，各斷面位移充分穩(wěn)定后，才能拆除。59/68（五）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 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)坑四面早期支護(hù)及暫時(shí)支護(hù)，然后再依據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小，對(duì)剩下部分采取二部或三部開挖方法。1、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序圖示60/68 2、施工原理 利用兩個(gè)中隔壁把整個(gè)隧道大斷面分成左中右3個(gè)小斷面施工，左、右導(dǎo)洞先行，中間斷面緊跟其后；早期支護(hù)仰拱成環(huán)后，拆除兩側(cè)導(dǎo)洞暫時(shí)支撐，形成全斷面。兩側(cè)導(dǎo)洞皆為倒鵝蛋形，有利于控制拱頂下沉。 該工法工序較復(fù)雜，導(dǎo)坑支護(hù)拆