水工隧洞施工课件

水工隧洞施工隧洞开挖衬砌施工喷锚支护​水工隧洞施工隧洞开挖衬砌施工喷锚支护​1主要工作：洞室开挖和出渣，洞室临时支护，洞室衬砌或支护，洞室灌浆以及质量检查工作特点：受地质及水文地质影响大，施工场地狭窄，工种工序多、施工干扰大，劳动条件差，施工组织较复杂，安全问题突出。施工方法：钻爆法（钻孔爆破法）、机械开挖法​主要工作：洞室开挖和出渣，洞室临时支护，洞室衬砌​2​​3第1节隧洞的开挖一、开挖方式：开挖方式的选择主要取决于围岩的类别、断面尺寸、施工机械化程度和水平。1、全断面开挖法：指整个开挖断面一次钻爆开挖成型。分垂直掌子面掘进和台阶掌子面掘进。

适用于围岩坚固稳定、不需要支撑，有大型开挖设备，设备能力和断面大小相适应，轴线不长情况。

施工特点：净空面积大、各工序相互干扰小、有利于机械化作业、施工组织较简单、掘进速度快。​第1节隧洞的开挖一、开挖方式：开挖4①垂直掌子

垂直掌子面掘进能使用多台钻机或钻孔台车，适宜大型机械设备施工。垂直掌子开挖机械化程序1、钻孔台车2、装碴机3、通风管4、电瓶车5、钢模台车6、混凝土泵​①垂直掌子垂直掌子面掘进能使用多台钻机或钻孔台5②台阶掌子整个断面分为上、下两层，台阶面间距保持在3米左右，在掘进过程中要求各层同时爆破，掘进深度大致相同。适用于地质条件较好，但机械水平低的大断面或避免搭架的中、小断面。​②台阶掌子整个断面分为上、下两层，台阶面间距62、导洞开挖法：（下导洞、上导洞、中导洞、双导洞）先开挖一个小断面的洞（导洞）作为先导，等导洞贯通后再扩大开挖出设计断面。隧洞较长时，可在导洞开挖一定距离（10～15m）后，接着进行断面扩大，使导洞开挖与断面扩大同时并进。①下导洞开挖（拱下掘进）法（漏斗棚架法）：

适宜岩石稳定、地下水较多的情况。

优点：下部出碴线路不必转移、运输方便，上部扩大可利用岩石自重提高爆破效果，排水容易，开挖与衬砌施工干扰小，施工速度快。

缺点：顶部钻孔较困难，遇岩石破碎时，施工不够安全。​2、导洞开挖法：（下导洞、上导洞、中导洞、双导洞）7下导洞开挖法施工程序1、下导洞2、顶部扩大3、上部扩大4、下部扩大5、边墙衬砌6、顶拱衬砌7、底版衬砌8、漏斗棚架9、脚手架​下导洞开挖法施工程序1、下导洞28②上导洞开挖法（拱顶掘进）：

适宜岩石稳定性差、地下水不多的情况。

优点：先开挖顶部，安全处理容易解决，顶部开挖规格易于控制，下部扩大施工方便。

缺点：导洞上部出碴线路要转移、排水不方便，开挖与衬砌常交叉进行，施工干扰大，施工速度较慢。​②上导洞开挖法（拱顶掘进）：适宜岩石稳定性差9③中导洞开挖法：导洞在断面中部，导洞开挖后全面向四周扩大。

优点：利用柱架式钻机，可以一次钻完四周辐射孔眼；扩大钻孔可以与出碴平行作业。

缺点：导洞和扩大并进时，导洞部分出碴不方便。

适用于岩石坚硬、不需要临时支撑，洞径大于5m，且具有柱架式钻机的场合。​③中导洞开挖法：导洞在断面中部，导洞开挖后全面向四周10④双导洞开挖法：有双侧导洞和上下导洞两种方式。ⅰ：双侧导洞开挖：适用于岩石破碎，地下水较严重，断面较大，需要边开挖边衬砌的情况ⅱ：上下导洞开挖：适用于断面很大、缺少大型开挖设备，地下水严重的情况，上导洞用来扩大，下导洞用来出碴和排水。​④双导洞开挖法：有双侧导洞和上下导洞两种方式。11二、钻孔爆破法开挖：主要任务：根据设计要求、地质情况、爆破材料及钻孔设备条件，作好炮孔布置，确定装药量，选择爆破方法等1、炮孔类型及布置

按炮孔所起作用分为：掏槽孔、崩落孔、周边孔（1）掏槽孔：其作用是增加爆破临空面，一般布置在开挖断面中部，常见的布置形式有楔形掏槽、锥形掏槽和垂直掏槽。

施工过程：钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查与处理、装碴运输、洞室临时支护、洞室衬砌或支护、灌浆及质量检查等​二、钻孔爆破法开挖：主要任务：根据设计要求12①楔形掏槽：​①楔形掏槽：​13②锥形掏槽

适用于紧密的坚硬岩体，开挖断面的高度和宽度相差不大，并保证斜孔顺利钻进。​②锥形掏槽适用于紧密的坚硬岩体，开挖断面的高14③垂直掏槽

适用于致密的坚硬岩体，不同尺寸的开挖断面或斜孔难于钻进的场合。​③垂直掏槽适用于致密的坚硬岩体，不同尺寸的开15

周边孔：孔口应离边界线10~20cm，以利钻孔。主要作用是控制开挖轮廓，布置在开挖断面四周，每个角上须布置角孔。

崩落孔：主要作用是爆落岩体，大致均匀分布在掏槽孔外围，通常与开挖断面垂直，孔底应落在同一平面上。​周边孔：孔口应离边界线10~20cm，以利钻161~4、导洞掏槽孔5~6、崩落孔7~10、周边孔11~17、导洞底边孔18~23、扩大垂直炮孔（担任主要掘进任务）24~30、扩大水平炮孔（控制开挖边界）​1~4、导洞掏槽孔5~6、崩落孔7~10、周边172、出碴（装碴与运输）占一次爆破开挖循环时间的30~50%左右，是决定掘进速度的关键工序。出碴方式有：1）人工出碴：常借助棚架集碴、棚架漏斗装渣，机车牵引斗车出渣，机械化程度低，适用于小型工地。​2、出碴（装碴与运输）占一次爆破开挖循环时间182）装岩机装渣：机车牵引斗车或矿车出渣：适用于小断面或大断面分部开挖的隧洞。运输线路宜设双线，或在适当位置铺设岔道，以满足装车及调度的要求。​2）装岩机装渣：机车牵引斗车或矿车出渣：适19

3）装载机或短臂正向铲挖掘机装车，自卸汽车出渣：适用于大断面隧洞全断面开挖。运输线路宜设双车道，为单车道时，每隔200～300m应设错车道。​3）装载机或短臂正向铲挖掘机装车，自卸汽车出20三、掘进机开挖

1、掘进机的类型：

①滚压式（挤压式）：滚刀强行压入岩体，并在刀盘旋转推进过程中，用挤压和剪切的联合作用破碎岩体。​三、掘进机开挖1、掘进机的类型：​21

②铣削式（切削式）：利用岩石抗弯、抗剪强度低的特点，靠铣削（剪切）加弯断破碎岩体。2、掘进机开挖优点：利用机械切割、挤压破碎，能使掘进、出碴、衬砌支护等各项作业平行连续进行，工作条件比较安全，节省劳力，机械化程度高，进度快；掘进机挖掘的洞壁比较平整，断面均匀，超欠挖量少，围岩扰动少，对衬砌支护有利。3、掘进机开挖缺点：初期投资大；刀具磨损快；刀具更换、电缆延伸、机器调整等辅助作业占时较长；掘进是散发大量热量，需要较大的通风设备。​②铣削式（切削式）：利用岩石抗弯、抗剪强度低的特点22第2节衬砌施工分缝：沿洞长方向分段进行施工（分段）

分块：横断面上混凝土分块浇筑一、衬砌的分缝分块及浇筑顺序混凝土和钢筋混凝土衬砌施工，有现浇、预填骨料压浆和预制安装等方法。1、分段：当结构上有永久伸缩缝时，可利用永久缝分段；当永久缝过长或无永久缝时，则应设施工缝分段，分段长度6～18m，视地质条件、断面大小、浇筑能力等确定。

分段浇筑的顺序：跳仓浇筑、分段流水浇筑、分段留空挡浇筑3种方式。对无压隧洞，结构上按允许开裂设计，也可采用滑动模板连续浇筑。第2节衬砌施工​第2节衬砌施工分缝：沿洞长方向分段进行施工（23​​24

2、分块：衬砌施工在横断面上分块进行，分底拱、边拱和顶拱。浇筑顺序一般先底拱、后边拱，再顶拱。分块取决于施工设备、技术条件、断面大小。分块施工时，接缝一般设在衬砌结构的转折点附近，或结构内力较小的部位；缝面处应设置键槽和适当布置钢筋，受力钢筋直接通过缝面，不得切断。​2、分块：衬砌施工在横断面上分块进行，分底拱25二、衬砌混凝土的浇筑1、模板架立

①底拱：中心角小时，只架立两端模板，待混凝土浇筑后，用弧形样板将表面刮成弧形；当中心角较大时，采用悬吊式模板：先立端部模板，再立弧形模板桁架，然后随混凝土浇筑，逐渐从中间向两端安装悬吊式模板。​二、衬砌混凝土的浇筑1、模板架立①底拱：中心角小时，只26

②边拱和顶拱：桁架式模板，在洞外先将桁架拼装好，运入洞内安装就位后，再随混凝土浇筑面的上升，逐块安设模板。

③大中型隧洞衬砌：可用移动式钢模台车。​②边拱和顶拱：桁架式模板，在洞外先将桁架拼装好，运入洞272、衬砌的浇筑和封拱1）衬砌浇筑：①底拱衬砌浇筑：在其脚手架上运送混凝土直接倾倒入仓。

②边拱和顶拱：混凝土泵，依靠混凝土泵的连续压送，通过导管将混凝土浇入仓内，能适用洞内狭窄的工作条件。

2）封拱：指在相邻两个浇筑段之间，后浇段顶部混凝土的施工。①封拱盒封拱:​2、衬砌的浇筑和封拱1）衬砌浇筑：①底拱衬砌浇筑：在其28

②混凝土泵封拱：一般在导管末端接冲天尾管，垂直地穿过模板伸入仓内，其间距一般为4—6m；离浇筑段端部约1.5m左右。尾管出口与岩面的距离在20cm左右。设置通气管，在仓的中央部位设置进入孔。​②混凝土泵封拱：一般在导管末端接冲天尾管，垂直地穿过29​​30​​31生活中的辛苦阻挠不了我对生活的热爱。12月-2212月-22Thursday,December29,2022人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。08:57:2608:57:2608:5712/29/20228:57:26AM做一枚螺丝钉，那里需要那里上。12月-2208:57:2608:57Dec-2229-Dec-22日复一日的努力只为成就美好的明天。08:57:2608:57:2608:57Thursday,December29,2022安全放在第一位，防微杜渐。12月-2212月-2208:57:2608:57:26December29,2022加强自身建设，增强个人的休养。2022年12月29日8:57上午12月-2212月-22精益求精，追求卓越，因为相信而伟大。29十二月20228:57:26上午08:57:2612月-22让自己更加强大，更加专业，这才能让自己更好。十二月228:57上午12月-2208:57December29,2022这些年的努力就为了得到相应的回报。2022/12/298:57:2608:57:2629December2022科学，你是国力的灵魂；同时又是社会发展的标志。8:57:26上午8:57上午08:57:2612月-22每天都是美好的一天，新的一天开启。12月-2212月-2208:5708:57:2608:57:26Dec-22相信命运，让自己成长，慢慢的长大。2022/12/298:57:26Thursday,December29,2022爱情，亲情，友情，让人无法割舍。12月-222022/12/298:57:2612月-22谢谢大家！生活中的辛苦阻挠不了我对生活的热爱。12月-2212月-2232水工隧洞施工隧洞开挖衬砌施工喷锚支护​水工隧洞施工隧洞开挖衬砌施工喷锚支护​33主要工作：洞室开挖和出渣，洞室临时支护，洞室衬砌或支护，洞室灌浆以及质量检查工作特点：受地质及水文地质影响大，施工场地狭窄，工种工序多、施工干扰大，劳动条件差，施工组织较复杂，安全问题突出。施工方法：钻爆法（钻孔爆破法）、机械开挖法​主要工作：洞室开挖和出渣，洞室临时支护，洞室衬砌​34​​35第1节隧洞的开挖一、开挖方式：开挖方式的选择主要取决于围岩的类别、断面尺寸、施工机械化程度和水平。1、全断面开挖法：指整个开挖断面一次钻爆开挖成型。分垂直掌子面掘进和台阶掌子面掘进。

适用于围岩坚固稳定、不需要支撑，有大型开挖设备，设备能力和断面大小相适应，轴线不长情况。

施工特点：净空面积大、各工序相互干扰小、有利于机械化作业、施工组织较简单、掘进速度快。​第1节隧洞的开挖一、开挖方式：开挖36①垂直掌子

垂直掌子面掘进能使用多台钻机或钻孔台车，适宜大型机械设备施工。垂直掌子开挖机械化程序1、钻孔台车2、装碴机3、通风管4、电瓶车5、钢模台车6、混凝土泵​①垂直掌子垂直掌子面掘进能使用多台钻机或钻孔台37②台阶掌子整个断面分为上、下两层，台阶面间距保持在3米左右，在掘进过程中要求各层同时爆破，掘进深度大致相同。适用于地质条件较好，但机械水平低的大断面或避免搭架的中、小断面。​②台阶掌子整个断面分为上、下两层，台阶面间距382、导洞开挖法：（下导洞、上导洞、中导洞、双导洞）先开挖一个小断面的洞（导洞）作为先导，等导洞贯通后再扩大开挖出设计断面。隧洞较长时，可在导洞开挖一定距离（10～15m）后，接着进行断面扩大，使导洞开挖与断面扩大同时并进。①下导洞开挖（拱下掘进）法（漏斗棚架法）：

适宜岩石稳定、地下水较多的情况。

优点：下部出碴线路不必转移、运输方便，上部扩大可利用岩石自重提高爆破效果，排水容易，开挖与衬砌施工干扰小，施工速度快。

缺点：顶部钻孔较困难，遇岩石破碎时，施工不够安全。​2、导洞开挖法：（下导洞、上导洞、中导洞、双导洞）39下导洞开挖法施工程序1、下导洞2、顶部扩大3、上部扩大4、下部扩大5、边墙衬砌6、顶拱衬砌7、底版衬砌8、漏斗棚架9、脚手架​下导洞开挖法施工程序1、下导洞240②上导洞开挖法（拱顶掘进）：

适宜岩石稳定性差、地下水不多的情况。

优点：先开挖顶部，安全处理容易解决，顶部开挖规格易于控制，下部扩大施工方便。

缺点：导洞上部出碴线路要转移、排水不方便，开挖与衬砌常交叉进行，施工干扰大，施工速度较慢。​②上导洞开挖法（拱顶掘进）：适宜岩石稳定性差41③中导洞开挖法：导洞在断面中部，导洞开挖后全面向四周扩大。

优点：利用柱架式钻机，可以一次钻完四周辐射孔眼；扩大钻孔可以与出碴平行作业。

缺点：导洞和扩大并进时，导洞部分出碴不方便。

适用于岩石坚硬、不需要临时支撑，洞径大于5m，且具有柱架式钻机的场合。​③中导洞开挖法：导洞在断面中部，导洞开挖后全面向四周42④双导洞开挖法：有双侧导洞和上下导洞两种方式。ⅰ：双侧导洞开挖：适用于岩石破碎，地下水较严重，断面较大，需要边开挖边衬砌的情况ⅱ：上下导洞开挖：适用于断面很大、缺少大型开挖设备，地下水严重的情况，上导洞用来扩大，下导洞用来出碴和排水。​④双导洞开挖法：有双侧导洞和上下导洞两种方式。43二、钻孔爆破法开挖：主要任务：根据设计要求、地质情况、爆破材料及钻孔设备条件，作好炮孔布置，确定装药量，选择爆破方法等1、炮孔类型及布置

按炮孔所起作用分为：掏槽孔、崩落孔、周边孔（1）掏槽孔：其作用是增加爆破临空面，一般布置在开挖断面中部，常见的布置形式有楔形掏槽、锥形掏槽和垂直掏槽。

施工过程：钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查与处理、装碴运输、洞室临时支护、洞室衬砌或支护、灌浆及质量检查等​二、钻孔爆破法开挖：主要任务：根据设计要求44①楔形掏槽：​①楔形掏槽：​45②锥形掏槽

适用于紧密的坚硬岩体，开挖断面的高度和宽度相差不大，并保证斜孔顺利钻进。​②锥形掏槽适用于紧密的坚硬岩体，开挖断面的高46③垂直掏槽

适用于致密的坚硬岩体，不同尺寸的开挖断面或斜孔难于钻进的场合。​③垂直掏槽适用于致密的坚硬岩体，不同尺寸的开47

周边孔：孔口应离边界线10~20cm，以利钻孔。主要作用是控制开挖轮廓，布置在开挖断面四周，每个角上须布置角孔。

崩落孔：主要作用是爆落岩体，大致均匀分布在掏槽孔外围，通常与开挖断面垂直，孔底应落在同一平面上。​周边孔：孔口应离边界线10~20cm，以利钻481~4、导洞掏槽孔5~6、崩落孔7~10、周边孔11~17、导洞底边孔18~23、扩大垂直炮孔（担任主要掘进任务）24~30、扩大水平炮孔（控制开挖边界）​1~4、导洞掏槽孔5~6、崩落孔7~10、周边492、出碴（装碴与运输）占一次爆破开挖循环时间的30~50%左右，是决定掘进速度的关键工序。出碴方式有：1）人工出碴：常借助棚架集碴、棚架漏斗装渣，机车牵引斗车出渣，机械化程度低，适用于小型工地。​2、出碴（装碴与运输）占一次爆破开挖循环时间502）装岩机装渣：机车牵引斗车或矿车出渣：适用于小断面或大断面分部开挖的隧洞。运输线路宜设双线，或在适当位置铺设岔道，以满足装车及调度的要求。​2）装岩机装渣：机车牵引斗车或矿车出渣：适51

3）装载机或短臂正向铲挖掘机装车，自卸汽车出渣：适用于大断面隧洞全断面开挖。运输线路宜设双车道，为单车道时，每隔200～300m应设错车道。​3）装载机或短臂正向铲挖掘机装车，自卸汽车出52三、掘进机开挖

1、掘进机的类型：

①滚压式（挤压式）：滚刀强行压入岩体，并在刀盘旋转推进过程中，用挤压和剪切的联合作用破碎岩体。​三、掘进机开挖1、掘进机的类型：​53

②铣削式（切削式）：利用岩石抗弯、抗剪强度低的特点，靠铣削（剪切）加弯断破碎岩体。2、掘进机开挖优点：利用机械切割、挤压破碎，能使掘进、出碴、衬砌支护等各项作业平行连续进行，工作条件比较安全，节省劳力，机械化程度高，进度快；掘进机挖掘的洞壁比较平整，断面均匀，超欠挖量少，围岩扰动少，对衬砌支护有利。3、掘进机开挖缺点：初期投资大；刀具磨损快；刀具更换、电缆延伸、机器调整等辅助作业占时较长；掘进是散发大量热量，需要较大的通风设备。​②铣削式（切削式）：利用岩石抗弯、抗剪强度低的特点54第2节衬砌施工分缝：沿洞长方向分段进行施工（分段）

分块：横断面上混凝土分块浇筑一、衬砌的分缝分块及浇筑顺序混凝土和钢筋混凝土衬砌施工，有现浇、预填骨料压浆和预制安装等方法。1、分段：当结构上有永久伸缩缝时，可利用永久缝分段；当永久缝过长或无永久缝时，则应设施工缝分段，分段长度6～18m，视地质条件、断面大小、浇筑能力等确定。

分段浇筑的顺序：跳仓浇筑、分段流水浇筑、分段留空挡浇筑3种方式。对无压隧洞，结构上按允许开裂设计，也可采用滑动模板连续浇筑。第2节衬砌施工​第2节衬砌施工分缝：沿洞长方向分段进行施工（55​​56

2、分块：衬砌施工在横断面上分块进行，分底拱、边拱和顶拱。浇筑顺序一般先底拱、后边拱，再顶拱。分块取决于施工设备、技术条件、断面大小。分块施工时，接缝一般设在衬砌结构的转折点附近，或结构内力较小的部位；缝面处应设置键槽和适当布置钢筋，受力钢筋直接通过缝面，不得切断。​2、分块：衬砌施工在横断面上分块进行，分底拱57二、衬砌混凝土的浇筑1、模板架立

①底拱：中心角小时，只架立两端模板，待混凝土浇筑后，用弧形样板将表面刮成弧形；当中心角较大时，采用悬吊式模板：先立端部模板，再立弧形模板桁架，然后随混凝土浇筑，逐渐从中间向两端安装悬吊式模板。​二、衬砌混凝土的浇筑1、模板架立①底拱：中心角小时，只58

②边拱和顶拱：桁架式模板，在洞外先将桁架拼装好，运入洞内安装就位后，再随混凝土浇筑面的上升，逐块安设模板。

③大中型隧洞衬砌：可用移动式钢模台车。​②边拱和顶拱：桁架式模板，在洞外先将桁架拼装好，运入洞592、衬砌的浇筑和封拱1）衬砌浇筑：①底拱衬砌浇筑：在其脚手架上运送混凝土直接倾倒入仓。

②边拱和顶拱：混凝土泵，依靠混凝土泵的连续压送，通过导管将混凝土浇入仓