土木工程施工_隧道施工ppt课件

1、 第7章 隧道施工土木工程施工7.1 隧道施工概述第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.1.1.7.1.1.隧道施工技术和管理需求处理问题隧道施工技术和管理需求处理问题1 1隧道施工技术主要研讨的问题隧道施工技术主要研讨的问题 各种隧道施工方法所需的技术方案和措施如各种隧道施工方法所需的技术方案和措施如丈量、掘进、开挖出土、支护和衬砌；丈量、掘进、开挖出土、支护和衬砌； 隧道穿越特殊地质地段时如膨胀土、黄土、隧道穿越特殊地质地段时如膨胀土、黄土、溶洞、塌方、流沙、高地温、岩爆、瓦斯地层等溶洞、塌方、流沙、高地温、岩爆、瓦斯地层等的施工手段；的施工手段； 隧道施工过程中的通风、防尘、防有害气体及隧

2、道施工过程中的通风、防尘、防有害气体及照明、风水电作业的方式方法和对围岩变化的量照明、风水电作业的方式方法和对围岩变化的量测监控方法。测监控方法。2 2隧道施工组织主要研讨的问题隧道施工组织主要研讨的问题 处理施工组织设计如施工方案的选择、施工处理施工组织设计如施工方案的选择、施工技术措施、场地布置、进度控制、资料供应、劳技术措施、场地布置、进度控制、资料供应、劳力及机具安排等和施工中的技术管理、方案管力及机具安排等和施工中的技术管理、方案管理、质量管理、经济关理、平安管理。理、质量管理、经济关理、平安管理。7.1 隧道施工概述第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.1.2.7.1.2.隧道施工方

3、法的分类隧道施工方法的分类按地质条件分：按地质条件分：1 1山岭隧道施工方法山岭隧道施工方法 矿山法钻爆法矿山法钻爆法传统矿山法、新奥传统矿山法、新奥法法 掘进机法掘进机法2 2浅埋及软土隧道施工方法浅埋及软土隧道施工方法 明挖法、地下延续梁、盖挖法、浅埋暗挖明挖法、地下延续梁、盖挖法、浅埋暗挖法、盾构法法、盾构法3 3水底隧道施工方法水底隧道施工方法 沉埋法、盾构法沉埋法、盾构法7.1 隧道施工概述第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.1.2.7.1.2.隧道施工方法的分类隧道施工方法的分类按作业方式分：按作业方式分：明挖法 暗挖法 传统矿山法新奥法钻爆法掘进机法盾构法顶进法基坑开挖法盖挖法沉

4、管法非钻爆法逆筑法顺筑法7.2 隧道施工典型工法明挖施工7.2.1 明挖施工 基坑开挖基坑支护方法1陆地段：采用钻孔灌注桩垂直支护加砼内撑，止水采用水泥土搅拌桩帷幕。采用SMW(Soil Mixing Wall, 劲性水泥土搅拌延续墙)工法垂直支护加钢管内撑。2湖底段：采用放坡大开挖，采用水泥土搅拌桩加旋转土钉支护新技术等第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.2 隧道施工典型工法明挖施工7.2.1 明挖施工 基坑开挖实例第第7 7章章 隧道施工隧道施工n 南京玄武湖隧道、武汉东湖隧道为城市湖底隧道，均采用浅埋明挖法施工7.2 隧道施工典型工法明挖施工7.2.2 明挖施工 盖挖施工盖挖法是先盖后挖

5、，即先以暂时路面或构造顶板维持地面畅通再向下施工。第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.2 隧道施工典型工法明挖施工7.2.2 明挖施工 盖挖施工 优点：构造的程度位移小，构造板作为基坑开挖的支撑，节省了暂时支撑，缩短占道时间，减少地面干扰，受外界气候影响小。 缺陷出土不方便，板墙柱施工接头多需防水处置，构造框架构成前中间立柱可以支承上部荷载有限。第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法暗挖施工1根本作业内容掘进、出渣、支护、衬砌2辅助作业内容施工通风与防尘施工排水与供水供电与照明紧缩空气供应第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3.1 隧道施工根本内容7.3 隧道施工典型工法暗挖

6、施工7.3.2 暗挖施工 钻爆法1传统矿山法Mine Tunnelling Method指的是用开挖地下坑道的作业方式建筑隧道的施工方法。 施工时，将整个断面分部开挖至设计轮廓，并随之修筑衬砌。根据围岩稳定程度，在需求时应边开挖边支护。分部开挖时，断面上最先开挖导坑，再由导坑向断面设计轮廓进展扩展开挖。分部开挖主要是为了减少对围岩的扰动，分部的大小和多少视地质条件、隧道断面尺寸、支护类型而定。在坚实、整体的岩层中，对中、小断面的隧道，可不分部而将全断面一次开挖。如遇松软、破碎地层，须分部开挖，并配合开挖及时设置暂时支撑，以防止土石坍塌。第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法暗

7、挖施工7.3.2 暗挖施工 钻爆法1传统矿山法Mine Tunnelling Method指的是用开挖地下坑道的作业方式建筑隧道的施工方法。 施工时，将整个断面分部开挖至设计轮廓，并随之修筑衬砌。根据围岩稳定程度，在需求时应边开挖边支护。分部开挖时，断面上最先开挖导坑，再由导坑向断面设计轮廓进展扩展开挖。分部开挖主要是为了减少对围岩的扰动，分部的大小和多少视地质条件、隧道断面尺寸、支护类型而定。在坚实、整体的岩层中，对中、小断面的隧道，可不分部而将全断面一次开挖。如遇松软、破碎地层，须分部开挖，并配合开挖及时设置暂时支撑，以防止土石坍塌。第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法

8、7.3.2 暗挖施工 钻爆法2新澳法New Austrian Tunnelling Method 新奥法是运用岩膂力学实际，以维护和利用围岩的自承才干为基点，采用锚杆和放射混凝土为主要支护手段，及时进展支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并经过对围岩和支护的量测、监控来指点隧道施工和地下工程设计施工的方法和原那么。 特点：是采用光面爆破；以锚喷作一次支护，必要时加钢拱支架；根据围岩地压及变形实测数据，再合理进展二次支护；对软岩强调封底。 第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法7.3.2 暗挖施工 钻爆法2新澳法New Austrian Tunnellin

9、g Method。 新奥法原理： 充分利用围岩的自承才干和开挖面的空间约束作用，采用以锚杆和放射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进展加固，约束围岩的松弛和变形，并经过对围岩和支护构造的监控、丈量来指点地下工程的设计与施工。第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法7.3.2 暗挖施工 钻爆法2新澳法New Austrian Tunnelling Method 新奥法施工的主要原那么充分维护围岩，减少对围岩的扰动。充分发扬围岩的自承才干。尽快使支护构造闭合。加强监测，根据监测数据指点施工。 第第7 7章章 隧道施工隧道施工“少扰动、早喷锚、快封锁、勤丈量 7.3 隧道施工典型工法7

10、.3.3 暗挖施工 非钻爆法1 TBM掘进机法Tunnel Boring Machine 隧道掘进机施工法是用隧道掘进机切削破岩，开凿岩石隧道的施工方法。 与钻爆法开挖隧道施工过程相比，掘进机施工的过程是延续的，具有隧道工程“工厂化的特点。优点：机械化程度高，平安、劳动强度低，对地层扰动小，衬砌支护质量好，通风条件好等；缺陷：对地质条件的依赖性大，设备的型号一旦确定，开挖断面尺寸不可改动，一次性投资大等。第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法7.3.3 暗挖施工 非钻爆法1掘进机法 掘进机切削破碎岩石机理 盘形刀沿岩石开挖面滚动，同时经过大刀盘均匀地在每个盘形刀上对岩面施加压

11、力，构成滚动挤压切削而实现破岩。大刀盘每转动一圈，将惯入岩面一定深度，在盘形刀刀刃与岩石接触处，岩石被挤压成粉末，从这个区域开场，裂痕向相邻的切割槽扩展，进而构成片状石渣。第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法7.3.3 暗挖施工 非钻爆法 不同地质条件下掘进机的掘进方法各异在岩石中开挖隧道的TBM俗称掘进机法 在稳定性良好、中厚埋深、中高强度的岩层中掘进长大隧道。这类掘进机所面临的根本问题是如何破岩，坚持掘进的高效率和工程顺利。 在松软地层中掘进隧道的TBM盾构法(Shield Method) 有限压力地下水位以下根本均质的脆弱地层中开挖有限长度的隧道。这类掘进机所面临的根

12、本问题是空洞、开挖掌子面的稳定、市区地表沉降等。 第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法7.3.3 暗挖施工 非钻爆法在岩石中开挖隧道的TBM俗称掘进机法 适用于山岭隧道硬岩掘进，替代传统的钻爆法，在一样的条件下，其掘进速度约为常规钻爆法的410倍，最正确日进尺可达150m；具有快速、优质、平安、经济、有利于环境维护和劳动力维护等优点。特别是高效快速可使工程提早完工，提早发明价值。 在松软地层中掘进隧道的TBM盾构法 适用于脆弱性围岩施工的隧道掘进机，是目前城市地铁建立中速度快、质量好、平安性能高的先进技术。采用盾构机施工的区间隧道，可以做到对土体弱扰动，不影响地面建筑物和交

13、通，减少地上、地下的大量拆迁。第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法7.3.3 暗挖施工 非钻爆法2盾构法(Shield Method) 盾构是一个既可支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒构造。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的安装，钢第第7 7章章 隧道施工隧道施工 筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。7.3 隧道施工典型工法7.3.3 暗挖施工 非钻爆法2盾构法(Shield Method) 泥水加压盾构 土压平衡盾构第第7 7章章 隧道施工隧道施工7.3 隧道施工典型工法7.3.3 暗挖施工 非钻爆法2盾构法(Shield Method) 盾构每推进一环间隔，就在盾尾支护下拼装或现浇一环衬砌，并向衬砌外围的空隙中压注水泥砂浆，以防隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌 环承当。第第7 7章章 隧道施工隧道施工盾构机内部7.3 隧道施工典型工法7.3.3 暗挖施工 非钻爆法2盾构法(Shield Method) 盾构法施工的优点可在盾构支护下平安地开挖、衬砌；掘进速度快。盾构推进、出土、拼装衬砌均机械化施工，劳动强度低；施工时不影响地面交通与设备，穿越河道时不影响通航；施工中不受季节，风雨等气候条件影响；施工中没有噪声和振动，对周围环境