隧道工程施工基礎(chǔ)知識

隧道工程施工基礎(chǔ)知識前言

我們公司隧道項目較少，技術(shù)人員也較少人員參與過隧道施工，針對該情況本講義的思路是先就我國隧道的情況做下簡要介紹，就新奧法隧道道設(shè)計的基礎(chǔ)理論做簡要介紹，再按隧道施工的基本流程對一些實際施工的理論與操作、注意事項等做一些介紹。使參加培訓人員對隧道工程施工有一個大概的認識。一、我國隧道建設(shè)基本概況二、三新奧三法原三理礦山三法是三采用三爆破三主方三式將三洞室三巖石三取出三，對三周邊三圍巖三自穩(wěn)三能力三及穩(wěn)三定性三破壞三也較三大。礦山三法又三分傳三統(tǒng)礦三山法三和新三奧法三。傳統(tǒng)三礦山三法施三工設(shè)三計理三念是三周邊三所有三的力三都是三直接三作用三于隧三道上三，不三考慮三隧道三圍巖三（圍三巖是三指隧三道開三挖洞三室周三邊巖三體，三一般三是考三慮施三工影三響隧三道周三邊3-三4米范三圍）三開挖三過后三是無三初期三支護三的，三直接三采用三木支三撐或三鋼支三撐，三拆除三臨時三支撐三后再三進行三襯砌三，沒三有初三期支三護。新奧三法即三新奧三地利三隧道三施工三方法三的簡三稱，三原文三是Ne三w三Au三st三ri三an三T三un三ne三ll三in三g三Me三th三od。新三奧法三概念三是由三奧地三利學三者拉三布西三維茲三教授三二十三世紀三五十三年代三提出三的。三新奧三法是三以維三護和三利用三圍巖三的自三穩(wěn)能三力為三基礎(chǔ)三，將三錨桿三和噴三射砼三集合三在一三起作三為主三要支三護手三段，三控制三圍巖三的變?nèi)闻c三松弛三，使三圍巖三成為三支護三體系三的組三成部三分，三形成三錨桿三、噴三射砼三和隧三道圍三巖為三三位三一體三的承三載結(jié)三構(gòu)，三共同三承受三荷載三。監(jiān)三控量三測要三及時三準確三，發(fā)三現(xiàn)變?nèi)斡腥蛔內(nèi)内吶齽輹r三，及三時架三設(shè)臨三時支三撐，三采取三措施三穩(wěn)定三后及三時襯三砌?；救碚撊c：1）巖三體是三隧道三結(jié)構(gòu)三體系三中的三主要三承載三單元三，在三施工三中必三須充三分保三護巖三體，三盡量三減少三對它三的擾三動，三圍巖三軟弱三時，三采取三措施三對圍三巖注三漿加三固。2）為三充分三發(fā)揮三巖體三的承三載能三力，三允許三并控三制巖三體的三變形三。開三挖后三斷面三的應三力是三最大三的，三而初三支最三初受三力為三零，三隨著三位移三的變?nèi)瘒龓r應三力慢三慢變?nèi)?，三而初三支剛?cè)捎谌灰迫漠a(chǎn)三生受三力越三來越三大，三這兩三個力三在位三移到三一定三程度三后，三達到三了新三的平三衡，三新奧三法是三允許三沉降三變形三的，三有沉三降變?nèi)问侨Ｈ模缛內(nèi)嗡偃蔬^三大，三或突三變，三則應三警惕三。3）為三改善三支護三結(jié)構(gòu)三受力三性能三，應三盡快三閉合三，而三成為三封閉三環(huán)。4）加三強施三工中三對圍三巖變?nèi)巍⑷龎毫θ娜^測三，進三行動三態(tài)設(shè)三計施三工。5）二三次襯三砌原三則上三在圍三巖與三初期三支護三變形三基本三穩(wěn)定三的條三件下三施工三的，三在圍三巖軟三弱段三應較三早施三工，三此時三理論三已不三單純?nèi)氖侨聤W三法施三工。6）在三軟弱三圍巖三段要三按照三施工三中嚴三格按三照設(shè)三計要三求，三遵循三新奧三法施三工原三理，三軟弱三地質(zhì)三洞身三開挖三應堅三持“三管超三前、三嚴注三漿、三短進三尺、三弱爆三破、三強支三護、三勤量三測、三早襯三砌”三的原三則，三確保三施工三安全三。三、三隧道三施工三工序隧道三主要三施工三工序三：洞口三邊仰三坡開三挖三洞三口排三水施三做三洞三口大三管棚三施做三開挖三出渣三初支三二襯1、洞三口邊三仰坡三處理隧道三進出三口一三般處三于淺三埋、三風化三巖層三地段三，一三般采三用φ1三08管棚三進行三超前三加固三后再三進洞三開挖三。洞三口刷三邊坡三一般三宜避三開雨三季，三先檢三查邊三、仰三坡以三上的三山坡三穩(wěn)定三情況三，清三除懸三石、三處理三危石三，按三設(shè)計三進行三刷坡三，對三不穩(wěn)三定段三應開三挖一三段支三護一三段，三保證三山體三的穩(wěn)三定，三盡早三施做三洞口三排水三系統(tǒng)三。2、大三管棚三施工3、開三挖采用三人工三手持三鑿巖三機鉆三眼爆三破開三挖，三一般三一個三臺架三允許14把左三右YT三-2三8風鉆三同時三作業(yè)三。開挖三效果三的好三壞跟三眼位三的實三施與三爆破三的合三理性三有直三接關(guān)三系，三鉆眼三時除三楔形三掏槽三眼是三傾斜三的外三，其三他的三均應三與隧三道軸三線平三行，三特別三是周三邊眼三要求三尤為三嚴格三，并三使各三眼位三的眼三底在三同一三個豎三直面三上。特殊三要求三地段三，如三靠近三較高三要求三震速三的建三筑物三等，三可采三用膨三脹劑三靜態(tài)三破碎三。開挖三臺架三如下三圖：隧道三的開三挖一三般采三用多三臂鑿三巖臺三車或三人工三持鉆三開挖三，但三在中三國人三力資三源較三低廉三，多三采用三人工三持鉆三在作三業(yè)臺三架上三鉆眼三爆破三。鉆眼三分為三三種三，中三間為三掏槽三眼，三最外三輪廓三為周三邊眼三，中三間的三部分三為輔三助眼三，楔三形掏三槽眼三一般三用2米5以內(nèi)三的進三尺，三超過三此進三尺的三一般三采用三直眼三掏槽三。爆破三一般三采用三乳化三炸藥三，炮三眼采三用非三電毫三秒雷三管，三起爆三雷管三采用三電雷三管。三爆破三采用三微差三爆破三，從三掏槽三眼往三外一三般用1、3、5、7、9、11、13、15段雷三管起三爆，三超爆三順序三是段三數(shù)越三少越三早起三爆，三但起三爆時三間差三較小三。一三般IV級圍三巖如三分上三下斷三面，三則上三半斷三面單三方炸三藥耗三量為0.三7K三g/三M3三,下半三斷面三一般三為0.三4三Kg三/M三3,因為三下臺三階有三臨空三面,故耗三藥量三較少.光面三爆破三為周三邊眼三間隔.裝藥,并配三以導三爆索.,因地三質(zhì)條三件的三多變?nèi)?，三要根三?jù)爆三破效三果不三斷進三行調(diào)三整爆三破方三案，三包括三炮眼三間距三及裝三藥量三。掏槽三眼常三用的三為楔三形掏三槽圖中三所示三為楔三形掏三槽4、爆三破光面三爆破三：光面三爆破三的目三的是三沿設(shè)三計輪三廓線三爆破三后留三下的三圍巖三光滑三平整三，控三制超三欠挖三，降三低對三周邊三圍巖三的干三擾，三充分三利用三圍巖三的自三穩(wěn)能三力。光面三爆破三：沿三設(shè)計三輪廓三打一三排小三間距三眼（三眼孔三位小三些更三好）三，小三藥量三裝藥三。光面三爆破三的分三區(qū)起三爆順三序：三掏槽三眼→三輔助三眼→三周邊三眼→三底板三眼。三輔助三眼則三應由三里向三外逐三層起三爆。裝藥三結(jié)構(gòu)裝藥三量的三計算炮孔三裝藥三量：掏槽三孔Q=三η*三L*三r式中三：η-三--炮孔三裝藥三系數(shù)三，取0.三9;L-三--孔深,一般LI三II三=3三.2米,三LI三V=三2.三2米LV三=1三.3米r-三--每米三長度三炸藥三量,r三=0三.7三8k三g/三m經(jīng)驗三值:三QI三II三=2三.2三4k三g,三Q三IV三=1三.5三4k三g,三,三QV三=1三.1三kg輔助三孔QI三II三=η三*L三*r三=0三.8三*3三.1三*0三.7三8=三1.三93取1.三9k三gQI三V=三η*三L*三r=三0.三8*三2.三1*三0.三78三=1三.3三1取1.三3k三gQV三=η三*L三*r三=0三.8三*1三.3三*0三.7三8=三0.三81取0.三8k三g周邊三孔通常三周邊三眼裝三藥量三為輔三助孔三的1/三3-三--三Q/三4。隧道三爆破三的安三全距三離隧道三爆破三時，三個別三飛石三對人三員安三全距三離設(shè)三定為15三0m，巷三道內(nèi)三對設(shè)三備安三全距三離設(shè)三定為10三0m三(指非三機動三設(shè)備)。當三然有三條件三離得三越遠三越好三。4、初三期支三護：初期三支護三包含三超前三管棚三（錨三桿）三支護三、鋼三筋網(wǎng)三、錨三桿、三拱架三、噴三射砼三。4.三1拱架三的加三工與三安裝工字三鋼拱三架的三分節(jié)三要與三弧度三相對三應，三因為三冷彎三機一三次只三能加三工一三個弧三度。三拱架三的加三工要三預試三拼，三保證三連接三板的三角度三正確三性，三加工三節(jié)數(shù)三以方三便施三工的三重量三為宜三。拱架三要保三證垂三直，三同時三要直三線段三每10米打三一個三十字三線，三曲線三每5米打三一個三十字三線，三保證三左右三兩側(cè)三同步三。拱架三要與三錨桿三焊接三，只三靠鎖三腳錨三桿不三能保三證拱三架的三穩(wěn)定三性，三鎖腳三錨桿三與拱三架連三接宜三加U形卡三。拱三架應三落在三硬底三上，三否則三加設(shè)三砼墊三塊。規(guī)范三要求三拱架三與圍三巖間三的空三隙應三間斷三用砼三塊塞三實，三將圍三巖受三力直三接傳三遞至三拱架三上。4.三2噴射三砼噴射三砼：三利用三壓縮三空氣三把一三定配三合比三的砼三料由三管道三噴嘴三以高三速高三壓噴三出，三在受三噴面三形成三砼層三。增三長快三，強三度增三長快三，密三實性三好，三施工三準備三簡單三，適三用性三強。三分為三干噴三、濕三噴兩三種。干噴三：預三拌干三料或三潮料三，建三議砂三石料三有一三定含三水量三，以三用手三攥住三成團三在手三內(nèi)不三松散三，自三由落三至地三上散三開為三宜。三正常三回彈三量約三一般30三%。所用三砂：三宜用三粗砂三，砂三過細三則干三縮量三大，三增加三回彈三量。三但回三彈量三較大三，勞三動條三件差三，粉三塵較三大。所用三米石三：5-三20的米三石為三宜。三所拌三噴漿三料含三水量三以用三手攥三住手三內(nèi)成三團，三自然三丟落三散開三為宜三。外加三劑：三速凝三劑、三增粘三劑等三，一三般只三用速三凝劑三。濕噴三：預三拌砼三，在三通過三濕噴三機時三加液三體速三凝劑三，該三施工三方法三不太三成熟三，雖三然施三工環(huán)三境好三，但三回彈三量較三大。噴射三施工三應由三下向三上，三先墻三后拱三施工三。開三挖面三找頂三后考三慮到三安全三應初三噴一三層厚三約5c三m厚砼三。噴射三時先三送風三，后三開機三，先三對巖三壁噴三水濕三潤，三再給三料，三結(jié)束三時先三停料三，再三停風三、水三。風三壓控三制在三。作三業(yè)完三成后三，及三時清三理噴三漿機三內(nèi)余三料。三噴射三手與三受噴三面距三離為.6米-1米，三根據(jù)三噴射三砼回三彈情三況不三斷調(diào)三整。三終凝三后灑三水養(yǎng)三護7天。檢驗三要求三：噴三射擊三隊砼三的平三均厚三度大三于設(shè)三計厚三度，三檢查三點數(shù)三的60三%以上三大于三設(shè)計三厚度三，最三小不三小于三設(shè)計三厚度三的1/三2。在對三噴射三砼強三度要三求高三時，三摻加三鋼纖三維，三可大三大提三高強三度。噴射三砼時三在分三步或三臺階三法開三挖時三，如三果還三要接三拱架三，則三用砂三堆住三拱腳三，以三避免三接腿三時鑿三除噴三射砼三。4.三3錨桿錨桿三的作三用：1）懸三吊作三用：三錨桿三將不三穩(wěn)定三的巖三層懸三吊在三堅固三巖層三上，三以阻三止圍三巖移三動滑三落。減跨三作用三：在三隧道三頂層三巖層三中打三入錨三桿，三相當三于在三頂板三上增三加支三點，三使隧三道跨三度減三小，三使頂三板巖三體的三應力三減小三。2）組三合梁三作用三：在三層狀三巖體三中打三入錨三桿，三把若三干薄三層巖三層錨三固在三一起三，類三于將三疊置三的板三梁組三成組三合梁三，從三而提三高頂三板巖三層的三自承三力。3）擠三壓加三固作三用：三錨桿三進入三圍巖三后，三隨著三巖體三的變?nèi)纹淙齼啥巳浇龓r體三形成三圓錐三形壓三縮帶三，從三多的三錨桿三形成三多個三圓錐三形壓三縮帶三，類三于承三壓拱三，提三高圍三巖自三穩(wěn)能三力。錨桿三主要三類型三：有砂三漿錨三桿、三中空三錨桿三、自三進式三錨桿三、中三空錨三桿、三組合三錨桿三等。砂漿三錨桿三：以三螺紋三鋼筋三加工三而成三，以YT三-2三8鉆機三鉆孔三，先三注M2三0砂漿三，再三將錨三桿打三入，三加設(shè)三墊板三。中空三錨桿三與砂三漿錨三桿區(qū)三別桿三體中三空，三先將三錨桿三插入三，再三注漿三。自進三式錨三桿是三自帶三鉆頭三，用YT三-2三8鉆機三直接三將錨三桿打三入巖三體，三主要三用于三成孔三困難三地段三，因三錨桿三與巖三體接三觸緊三密，三注漿三壓力三可達三較大三，注三漿加三固松三散破三碎巖三體時三常用三。組合三錨桿三與中三空錨三桿施三工方三式相三同，三優(yōu)勢三為降三低成三本三。錨桿三的施三工因三人工三開挖三的局三限性三，在三拱頂三時不三容易三打好三角度三，宜三用專三用錨三桿機三。隧底三（仰三拱及三充填三）采三用分三段整三幅全三寬一三次澆三筑方三案，三拱墻三采用三全斷三面液三壓模三板臺三車一三次整三體襯三砌。三在洞三口設(shè)三置混三凝土三攪拌三站，三混凝三土運三輸車三運輸三，混凝三土輸送三泵泵三送入三模。5、二三次襯三砌：5.三1仰拱三及鋪三底1、施三工方三法仰拱三及鋪三底砼三施工三測量三放樣三，軟三弱圍三巖段三一次三施工3米（三鐵道三部12三0號文三）其三他圍三巖地三段一三次施三作10三m。在仰三拱、三鋪底三或填三充工三作面三上搭三設(shè)移三動式三仰拱三棧橋三（即三臨時三便橋三，使三在仰三拱施三工時三機械三通過三施工三段）三。行三車棧三橋采三用工三字鋼三制作三，一三端支三撐在三枕木三垛上三，另三一端三支撐三在已三澆筑三完的三混凝三土上三，下三面設(shè)三橡膠三墊對混凝三土面進三行保三護。三行車三過橋三移動三利用機械牽引三，橋三下預三留滿三足施三工需三要的三空間三。2、混凝三土施工人工三輔助三清理三底部三浮碴三雜物三；將三上循三環(huán)仰三拱混凝三土接頭三鑿毛三處理三，按三設(shè)計三要求三安裝三仰拱三鋼筋三，并三預留三與邊三墻襯三砌連三接筋三；澆三注仰三拱混三凝土三時由三仰拱三中心三向兩三側(cè)對三稱進三行。三仰拱三與邊三墻銜三接處三加強三搗固三，以三保證三混凝三土的三密實三?；炷翝仓捎萌盟腿?，一三次澆三注成三型，三人工三攤鋪三，插三入式三振搗三棒搗三固，三初凝三之前三抹平三壓光三。為三保證三仰拱三曲率三，采三用縱三向掛三線控三制。3、隧三底填三充在施三工混三凝土三前，三清除三仰拱三面的三碎渣三、粉三塵，三并沖三洗干三凈，三達到三沒有三積水三、沒三有浮三渣。三仰拱混凝三土達到三設(shè)計三強度70三%后，三即安三排澆三注隧三底填三充混凝三土。本三標段隧道仰拱三填充三與仰三拱所三用混三凝土三不是三同一三標號三，待三仰拱混凝三土強度三達到三設(shè)計三強度三的85三%以后三，一三次澆三注填三充混凝三土到設(shè)三計標三高。5.三2拱墻三襯砌在一三般情三況下三，二三次襯三砌應三在圍三巖和三初期三支護三變形三基本三穩(wěn)定三后施三作，三但在三軟弱三圍巖三段宜三早進三行襯三砌。三變形三基本三穩(wěn)定三應符三合隧道周邊三位移三速度三有明三顯減三緩趨三勢。5.三3模板三臺車砼二三次襯三砌施三工采三用全三斷面三鋼模三臺車三，襯三砌臺三車要三做專三門設(shè)三計，三滿足三剛度三和強三度要三求。三砼在三自動三計量三拌和三站拌三和，三攪拌三運輸三車運三輸，三泵送三砼，三先從三下面三窗口三開始三灌注三，插三入式三振動三器振三搗，三封頂三采用三輸送三泵接三剎尖三孔，三附著三式振三搗器三振搗三。5.三4襯砌三壓漿三施工A、襯三砌施三工時三，在三拱頂三預埋三注漿三管，三預埋三注漿三管采三用能三與注三漿機三出漿三口匹三配的三塑料PV三C管，三塑料三管伸三入混凝三土端緊三靠防三水板三，用三密度三紙包三住端三口，三防止三砼堵三塞注三漿管三。B、隧道襯砌三完成三后，三在洞三內(nèi)沿三線路三正坡三方向三進行三襯砌三壓漿三施工三，壓三漿所三用的三水泥三砂漿三漿液三在現(xiàn)三場拌三制，三施工三時根三據(jù)實三際情三況調(diào)三整施三工配三比。三人工三搭設(shè)三門架三式移三動作三業(yè)臺三架，三注漿三采用三注漿三機，三由低三向高三壓漿三施工三，分三段逐三孔實三施，三待鄰三孔有三漿液三滲出三時，三結(jié)束三注漿三，用三紙袋三或草三袋封三閉注三漿口三，而三后移三動作三業(yè)臺三架進三行下三一循三環(huán)施三工。C、壓三漿施三工完三成一三段后三，重三復進三行檢三查壓三漿，三檢查三壓漿三的漿三液采三用水三泥凈三漿，三若鄰三孔仍三有滲三漿，三則繼三續(xù)進三行水三泥砂三漿漿三液壓三注。5.三5注意三事項A、襯三砌臺三車設(shè)三計制三造時三必須三以隧道設(shè)計三斷面三為準三，應三考慮三施工三誤差三（一三般放三大5c三m）、三貫通三測量三調(diào)差三及預三留沉三落等三因素三。鋼結(jié)構(gòu)及鋼三模必三須有三足夠三的強三度、三剛度三和穩(wěn)三定性三。B、二三次襯三砌在三初期三支護三變形三穩(wěn)定三前施三工的三，拆三模時三的砼三強度三達到三設(shè)計三強度三的10三0%；在三初期三支護三變形三穩(wěn)定三后施三工的三，拆三模時三的砼三強度三達到8M三Pa。四、三其他三綜合三內(nèi)容隧道三施工三調(diào)查三的基三本內(nèi)三容1工程三概況三：包三括工三程環(huán)三境、三工程三地質(zhì)三、水三文地三質(zhì)、三工程三規(guī)模三、數(shù)三量和三特點三、難三點、三重點三。2臨時三設(shè)施三調(diào)查三：包三括大三型臨三時設(shè)三施，三如材三料廠三、便三道、三電力三、通三信干三線、三碼頭三、便三橋等三的設(shè)三置地三點、三規(guī)模三和標三準；三小型三臨時三設(shè)施三和臨三時房三屋的三標準三和數(shù)三量。3砂、三石等三大堆三材料三供應三。4生產(chǎn)三及生三活供三水、三供電三條件三。5施工三通信三條件三。6地方三防疫三和民三族風三俗。7當?shù)厝龑Νh(huán)三境保三護的三一般三規(guī)定三和特三殊要三求，三工程三對環(huán)三境可三能造三成的三近、三遠期三影響三。8其他三尚待三解決三的問三題。常見三的隧三道開三挖方三式常見三的開三挖方三式有三全斷三面法三、臺三階法三、雙三側(cè)壁三導坑三法、CD法、CR三D法。三全斷三面法三與上三下臺三階法三較簡三單，三一般三圍巖三較好三不立三拱架三的斷三面，三可采三用全三斷面三法，三凡立三拱架三圍巖三段施三工，三建議三采用三上下三臺階三法可三提高三工效三。隧道三的通三風要求三洞內(nèi)三氧氣三體積三比不三得低三于20三%，CO三2不得三大于0.三5%三,C三O不得三高于24三pp三m。一三般未三做簡三算，三一般三一千三米左三右隧三道用2*三55三kw軸流三式風三機。主要三有以三下幾三種通三風形三式：隧道三的坍三塌及三處理1、隧三道坍三塌的三原因三：A、不三按設(shè)三計要三求，三支護三過薄三弱，三一般三出現(xiàn)三在圍三巖級三別較三弱段三；B、襯三砌未三及時三跟進三，未三掌握三監(jiān)控三量測三變形三所顯三示的三圍巖三的變?nèi)Ｈ际侨姓魅椎娜?，如三沉降三收斂三速率三突然三變大三初期三支護三有變?nèi)危龂娚淙砰_三裂，三拱架三扭曲三等。三主要三可能三是因三下雨三造成三圍巖三性能三發(fā)生三改變?nèi)?，或三偏壓三累積三等因三素造三成，但二三襯襯三砌完三畢后三一般三不會三有問三題，三不能三排除三特例三。希三望大三家只三從別三處學三這種三經(jīng)驗三，不三要親三自實三踐。2、坍三塌的三處理三：A、首三先要三對坍三方前三后各10米左三右初三期支三護進三行加三強，三避免三坍方三體影三響面三擴大三。如三采用三注漿三管固三結(jié)圍三巖，三加設(shè)三臨時三工字三鋼拱三架進三行處三理，三最好三有條三件先三對該三段進三行二三次襯三砌；B、隧三道一三