隧道施工岗前培训一

隧道施工岗前培训一第1页/共49页目录点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题第一节隧道施工方法概述第2页/共49页

山岭隧道施工方法的选择主要依据工程地质和水文地质条件，并结合隧道断面尺寸、长度、衬砌类型、隧道使用功能和施工技术水平、设计要求等因素综合考虑研究确定。目前隧道施工方法可按以下方式分类：

山岭隧道施工方法：1.矿山法（钻爆法）2.掘进机法

浅埋及软土隧道施工方法：1.明挖法2.浅埋暗挖法3.盾构法一、隧道施工的基本概念第3页/共49页

泥水盾构机全貌第4页/共49页

山岭隧道的常规施工方法又称为矿山法，在矿山法中，多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖，故又称为钻爆法。从隧道施工的发展趋势来看，钻爆法仍将是今后山岭隧道最长用的开挖方法。

作为施工方法人们习惯上将采用钻爆法+钢木结构的支撑的施工方法称为----“传统的矿山法”；将采用钻爆法+喷锚支护的施工方法称为----“矿山法”或“钻爆法”。二、山岭隧道的常规施工方法第5页/共49页

隧道施工中，开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一，开挖的基本原则：在保证围岩稳定或减少对围岩扰动的前期条件下，选择恰当的开挖方法，并尽量提高掘进速度。

目前隧道开挖主要方法：全断面法；台阶法（两台阶、三台阶、三台阶七部开挖法、环形道坑预留核心土法）；中隔壁法（包括中隔壁法、交叉中隔壁法）；双侧壁导坑法开挖施工工艺。三、隧道主要开挖方法第6页/共49页全断面开挖是一次开挖成型的施工工艺，具有工序少，相互干扰少，便于组织施工管理，工作空间大以及施工速度快等优点。适用于岩石较完整的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩，全断面开挖施工循环进尺必须根据隧道断面，围岩地质条件，机械设备能力，爆破振动限制，循环作业时间等情况合理确定。

施工顺序：a施工测量，b凿岩台车就位，c钻孔，d装药，e起爆，f出渣。1.全断面开挖施工工艺第7页/共49页

①隧道开挖断面的中线及标高必须符合设计图纸要求；每一开挖循环用仪器检查一次。

②隧道开挖必须严格控制欠挖。当围岩完整，石质坚硬，岩石个别突出部位（每1㎡不大于0.1㎡）侵入衬砌必须小于5cm。拱脚和墙脚以上严禁欠挖。用自动断面仪检查测量周边轮廓并绘制断面图，每一开挖循环检查一次。

③洞身开挖必须核对地质。每次开挖后及时观测、描述开挖面地层的节理、层理、裂隙、岩体软硬程度。涌水量大小、判断围岩稳定性。质量标准第8页/共49页

④光面爆破钻眼，必须根据钻爆设计图准确标出钻眼位置。严格控制钻孔的间距、深度和角度。掏槽眼的间距和深度允许偏差5cm，周边眼间距允许偏差5cm。外插角严格按照设计要求，孔底不得超出开挖断面轮廓线10cm。每一开挖循环检查掏槽眼的100%，周边眼的10%。

⑤光面爆破的痕迹保存率：硬岩≥80%，中硬岩≥75%，软岩≥50%，并在开挖轮廓面上均匀分布。

质量标准第9页/共49页

施工要点：

a尽量采用深孔爆破，加大循环进尺，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。b及时施作喷锚支护，围岩条件变化时及时调整施工方法。c控制周边眼角度，提高光面爆破效果减少超、欠挖，减少对围岩的扰动，保证隧道施工安全。质量标准第10页/共49页全断面开挖工艺流程图全断面开挖主要工序流程：测量放线→台车就位→钻眼装药→爆破→通风→喷混凝土→出渣→爆破效果检查→拱墙支护→底部开挖→仰拱支护浇筑砼→结束第11页/共49页第12页/共49页第13页/共49页

台阶法包括长台阶、短台阶和超短台阶法等三种。台阶法开挖时先开挖上半断面，待开挖一定长度后同时开挖下半断面，上、下断面同时并进的施工工艺。

台阶长度必须根据隧道断面跨度，围岩地质条件，初期支护形成闭合断面的时间要求，上部施工所需空间的大小等因素来确定，如围岩较差，台阶长度可缩短。

2.台阶法施工工艺第14页/共49页

2.台阶法施工工艺1.铁路隧道三台阶施工断面布置图第15页/共49页

2.台阶法施工工艺铁路隧道三台阶施工断面布置图第16页/共49页

2.台阶法施工工艺

施工顺序

（1）上断面开挖及支护采用钻爆或弱爆破，每循环开挖支护进尺，IV级围岩不大于2榀钢架间距。挖掘机扒碴至中断面，为减少上断面扒碴量，上断面开挖高度控制在3.9m，开挖长度控制在4～6m，上断面开挖支护采用自制简易开挖台架。

（2）中断面开挖及支护采用钻爆或弱爆破，每循环开挖进尺控制与上断面同步，左右错进，第17页/共49页

2.台阶法施工工艺错开距离2m左右，装载机装碴，自卸汽车出碴。为考虑减少挖掘机扒碴量，将中台阶长度延长，控制在30m范围，采用两台装载机同时装碴作业，加快循环时间。（3）下断面开挖及支护下断面开挖与中上断面相对独立，采用钻爆或弱爆破，左右错进，错开距离6m左右，挖掘机装碴，自卸汽车出碴。第18页/共49页

由于下断面采用单侧施工（另一侧作为上中断面运输通道），单侧单工序与上、中断面工序循环时间基本相同，为保证下断面紧跟，初支仰拱及时成环，下断面单侧基本同时保证2个工作面同时施工。仰拱有拱架地段采用下断面与仰拱一次开挖成型，仰拱无拱架地段采用下断面与仰拱分开单独开挖。2.台阶法施工工艺第19页/共49页上中断面同时开挖（响炮）通风排烟上断面扒碴上断面上台架及初支材料上断面立拱、挂网、连接筋、锚杆中断面出碴中断面扒碴、出碴中断面立拱、挂网、连接筋、锚杆上中断面喷射砼进入下个循环施工工序流程图2.台阶法施工工艺第20页/共49页

上中断面工序循环时间表工序名称用时（分钟）备注上、中断面开挖210上断面扒碴45上断面上台架、初支材料及台架搭设20与中断面出碴、立拱等工序同步上断面立拱、焊连接筋、挂网、打设锚杆180中断面出碴110与上断面扒碴同时开始中断面立拱、焊连接筋、挂网、打设锚杆60上、中断面喷射砼180与中断面出碴同步进行合计695第21页/共49页2.公路隧道台阶施工开挖布置2.台阶法施工工艺第22页/共49页

2.台阶法施工工艺

1）施工顺序。IV级围岩台阶法开挖施工，台阶长度不宜超过15～20m，施工中先完成超前支护。

开挖顺序：1-开挖上断面，II-施作上半断面初期支护，3-错开开挖下断面，IV-完成下半断面施工初期支护，V、VI-及时施作仰拱及二衬混凝土。

2）施工要点a每循环长度，IV级围岩不大于2榀钢架间距。开挖后及时施作喷锚支护，安装钢架支撑。b以钻爆开挖为主，机械开挖为辅，各分部平行作业，平行施作初期支护，衔接紧密，及时封闭成环。第23页/共49页

2.台阶法施工工艺

c及时掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。d完善临时排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。e钢架接头连接应密贴、牢固，拱脚、墙脚设置锁脚锚杆（管）。

3）施工工序流程：施工准备→测量放线→拱部超前支护→上半断面开挖→上半断面支护→左侧墙开挖支护→右侧墙开挖支护→→底板开挖支护→仰拱及二衬施作→监控量测→下循环施工。。

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2.台阶法施工工艺

短台阶法：可缩短支护结构闭合时间，改善初期支护的受力条件，有利用控制隧道收敛速度和量值。超短台阶法：初期支护全断面闭合时间更短，有利用控制围岩变形，适用于膨胀性，土质等软弱围岩及要求尽早闭合支护断面的施工场地条件。

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环形开挖预留核心土法是先开挖上部弧形导坑，留核心土平台，再开挖下部两侧边墙、中部核心土的隧道开挖方法（根据地质条件，断面大小，可采用两或三台阶），是特殊台阶下采用的一中工法。由于上部留有核心土支挡着开挖面，能迅速及时的施作拱部初期支护，开挖面稳定性好，适应于一般土质易坍塌的软弱围岩。

公路隧道将断面分为环形拱部，上部核心土，下部台阶等三部分。根据开挖断面的大小，环形拱部可分为几块交替开挖。

3.环形开挖预留核心土施工工艺第26页/共49页

3.环形开挖预留核心土施工工艺公路隧道预留核心土法第27页/共49页

3.环形开挖预留核心土施工工艺

施工顺序：

施工中先完成超前管棚支护，施工开挖顺序：1-环形开挖上断面，II-上半断面完成初期支护，3-开挖上断面核心土，4-错开开挖下断面，V-完成下断面初期支护，VI、VII-及时施作仰拱及二衬。

施工要点：a环形开挖每循环长度0.5～1.0m，开挖后及时施作喷锚支护，安钢架支撑b钢架接头连接应密贴、牢固，拱脚、墙脚设置锁脚锚杆，必要时采用第28页/共49页

3.环形开挖预留核心土施工工艺扩大拱脚。c预留核心土根据围岩稳定性确定，并便于施工。d弧形导坑、核心土、两侧边墙纵向间距3～5m平行施工。

e仰拱初期支护应紧跟下台阶及时施工，全断面封闭，距掌子面不超过2倍洞径。f台阶长度不宜超过洞经的1.5倍。开挖以人工配合机械开挖为主，爆破为辅。

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4.三台阶七步法施工工艺三台阶七步法是指以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。具有施工空间大，便于机械化作业，在地质条件发生变化时便于灵活及时地转换施工工序，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖面的稳定，适用于具备一定自稳条件的Ⅳ、Ⅴ级围岩地段。

施工顺序：a施工测量，b拱部超前支护，c弧形导坑开挖钢架及喷锚，d拱部开挖、钢架及喷锚支护，d边墙开挖钢架及喷锚支护，e核心土开挖，f出渣。

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4.三台阶七步法施工工艺第31页/共49页

4.三台阶七步法施工工艺

施工要点：a三台阶七步法应以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破，各分部平行作业，平行施作初期支护，衔接紧密，及时封闭成环。b及时掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全c完善临时排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。d环形开挖上台阶弧形导坑，预留核心土长度宜为3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2.e钢架接头连接应密贴、牢固，拱脚、墙脚设置锁脚锚杆（管）。f仰拱循环开挖长度宜为2～3m开挖后及时施作仰拱。

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5.三台阶临时仰拱法施工工艺

三台阶临时仰拱法（大拱脚法）是指将隧道整个断面分为上、中、下三个台阶，其中上、中台阶开挖时加临时仰拱的一种施工方法。适用于Ⅴ级围岩浅埋段施工。施工工序流程：施做超前支护（A）→上台阶开挖并预留核心土并施做初期支护（B）→施做临时仰拱（C）→中台阶开挖并施做初期支护（D）→施做临时仰拱（E）→下台阶开挖并施做初期支护（F）→施做仰拱及填充（G、H）→二次衬砌（I）。

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5.三台阶临时仰拱法施工工艺第34页/共49页

6.铁路隧道双侧壁导坑法施工工艺

双侧壁导坑法开挖是先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工工艺。Ⅴ级围岩埋深段、浅埋段及不良地质洞口工程的双线隧道可采用。施工顺序：a开挖必须沿一侧采用台阶法先分部开挖隧道的一侧的一部或一部、二部。b每开挖一部均应及时作喷锚支护。c安设钢架。d施作中隔壁，底部必须设临时仰拱。e中隔壁依次分别连接而成。

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6.双侧壁导坑法施工工艺

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6.双侧壁导坑法施工工艺

施工要点：a侧壁导坑形状近于椭圆形断面，导坑断面宜为整个断面的1/3，导坑跨度不应大于0.3倍隧道宽度。b左右导坑施工时，前后错开距离不应小于15m。

c待初期支护机构基本稳定且喷砼强度达到设计强度的70%以上时再开挖隧道另一侧的一部或二部；再分别开挖隧道左右侧底部，形成左右两侧洞的环形封闭和水平钢架支撑的支护结构，最后分二部或三部自上而下开挖隧道中部，直至落地，铺设仰拱钢支撑，使初期支护完全封闭。

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6.双侧壁导坑法施工工艺

c导坑与中间土体同时施工时，导坑应超前30～50m。d导坑开挖后应及时进行初期支护，并尽早封闭成环。开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一。因此，质量控制人员，施工技术人员应熟悉和掌握隧道多种开挖方法和施工要点，质量标准。否则，无法指导施工，无法控制质量。第38页/共49页

6.双侧壁导坑法施工工艺

施工工艺流程图第39页/共49页

7.公路隧道双侧壁导坑法施工工艺

双侧壁导坑法又称眼镜法，可适应于隧道跨度相对较大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制变形的地段。

该工法将断面分成四块，左右侧壁导坑，上部核心土，下台阶。侧壁导坑的宽度应根据机械设备,和施工台阶确定，尺寸不易超过最大跨度的1/3，左右侧导坑错开的距离，不宜小于15m，临时导坑支护易设置为弧形。第40页/共49页7.公路隧道双侧壁导坑法施工工艺第41页/共49页7.公路隧道双侧壁导坑法施工工艺第42页/共49页第43页/共49页

8.公路隧道单侧壁导坑法施工工艺

公路隧道单侧壁导坑法又称中隔墙法或CD法。该工法将断面分成两大块，其中每一块采用上下台阶法开挖，相隔30～50m后上下台阶法开挖另一侧。

施工工艺流程：超前支护1→左侧