公路隧道施工方法及施工中的突出问题

公路隧道施工方法及施工中的突出问题1、隧道工程概论2、公路隧道施工方法3、隧道开挖施工4、隧道施工中突出的几个问题5、我国和国外隧道施工对比一、隧道工程概论（一）隧道的定义：通常指用作地下通道的工程建筑物。修建在岩石中称为岩石隧道（山岭隧道）；修建在土层中称为软土隧道（水底或城市道路隧道）。（二）隧道组成

洞门（端墙、翼墙、削竹、遮光式、环保型）、明洞（拱式、棚式）、洞身（曲墙、直墙、连拱）、隧道附属设施（通风、照明、应急、公用）。（三）隧道施工组织设计1、设计阶段----初步施工组织设计（设计单位）2、施工准备阶段（投标）---指导性施工组织设计（施工单位)3、施工阶段---实施性施工组织设计（施工单位）施组的内容包括文字和图表两部分，其中重点是施工方案的选择，是决定工程全局的关键。方案确定—--进度、劳动力、机械配套、质量、安全、成本等将一一确定。

施工方案选择：1、内容主导施工过程中的施工方法；总的施工程序安排；选择施工中的机械设备；质量、安全、成本、环保等技术保证措施。2、原则优质、安全、快速、经济（方案比较）、均衡生产（四）隧道施工方案的选择：

隧道的施工过程：隧道的施工过程可简单概括为两个方面:一是开挖、二是支护。A、开挖1、开挖方式（1）人力开挖：仅限于短隧道，土质隧道（2）爆破开挖：目前条件下开挖隧道的主要方式（3）掘进机开挖：TBM适用于岩石地层，盾构适用于软土地层2、开挖方法：全断面法、台阶法、环形开挖预留核心土法、上下导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法。B、支护1、临时支护

刚性支护----木支撑、钢支撑、钢木混合支撑、钢筋砼支撑

柔性支护----锚杆支护、喷砼支护、锚喷联合支护、锚喷及钢架联合支护2、永久支护整体式衬砌:永久性隧道模注砼衬砌

复合式衬砌：现代支护理论和新奥法施工原则，由初支和二次支护（二衬）组成，初支为主要承载结构，二次支护则是安全储备（Ⅳ类围岩及以上）或承受后期围岩压力（Ⅲ类及以下）。在围岩稳定后施做。

隧道施工方案的选择就是依据所处地理位置、隧道地质条件、隧道长度、隧道断面、工期要求、施工中劳力、材料供应情况结合已有技术力量，机械设备和施工经验等实际情况选用合理的开挖方式，确定运用的开挖方法，采取可靠的支护措施以及为完成开挖和支护工作而需采取的技术措施及配备的机械设备、劳动力、材料（施工三要素）等。二、公路隧道施工方法1、矿山法2、新奥法**

盾构法4、掘进机法**明挖法**盖挖法**浅埋暗挖法**沉管法将软质土层施工设备盾构机以及各类硬岩掘进施工设备统而称之为掘进机隧道施工方法：1、山岭隧道施工：（1）矿山法（钻爆法）传统矿山法和新奥法（2）掘进机法2、浅埋及软土隧道施工（1）明挖法（2）盖挖法（3）浅埋暗挖法（4）盾构法3、水底隧道施工沉管法、盾构法公路隧道常用施工方法常用施工方法：新奥法矿山法掘进机法

新奥法：--新奥地利隧道施工方法（NATM)从岩体力学的观点出发并在总结隧道建设实践经验的基础上创立的指导隧道施工的方法。1、理论基础：最大限度地发挥围岩的自承作用。2、三大体系：①锚喷②量测③光爆3、内涵：保护围岩，调动和发挥围岩的自承能力。新奥法是以维护和利用围岩的自稳能力为基础，将锚喷集合一体作为支护手段，使围岩成为支护体系的组成部分，更好地控制围岩的变形与松弛。4、施工顺序：开挖后，及时修筑一层柔性薄壁衬砌（初支），通过围岩量测，确定围岩变形稳定后修筑防水层和二衬。5、施工基本原则：少扰动、早喷砼、勤量测、紧封闭。矿山法：视围岩为松散体，开挖后，围岩自身无承载能力，产生松动，剥离和坠落。必须用支护结构承受山体的压力。1、基础理论：围岩与支护结构分离，荷载只是作用在刚性支护体系上，围岩不是承载部分。2、施工顺序：施工准备后确定施工方案，进行开挖，开挖后施做临时支撑。在施工中根据情况就临时支撑进行撤换或加强后进行整体式厚衬砌。3、施工基本原则：少扰动、早支撑、慎撤换、快衬砌

**新奥法的二衬仅作为安全储备，而矿山法二衬为主承载结构。1、矿山法（新奥法）施工顺序图（1）3臂液压台车①掌子面钻孔装药台阶長3～5ｍ3.0m3装碴机②爆破、出碴10m3喷射机械手③一次喷混凝土矿山法(新奥法）施工顺序图（2）钢支撑架设专用机④安装钢架3臂液压台车⑤打设锚杆

10m3喷射机械手⑥二次喷混凝土

射矿山法(新奥法）施工顺序图（3）⑧喷砼仰拱1300kg級反铲⑦开挖仰拱（早期閉合用仰拱）矿山法（新奥法）施工顺序图（4）⑨浇筑仰拱铺防水板脚手架⑩铺防水板、布筋混凝土泵车全断面模板台车⑪二衬浇筑混凝土2、掘进机法施工岩石掘进机掘进机仁法：T量BM星—T行un壶ne黑l信Bo焦ri需ng塞M农ac爱hi赠ne电动鼓机驱四动主辱轴旋养转、送对刀纽奉盘施尘加一予定压纸力、误使其肺贴近晶岩壁男、通欠过刀选盘上石装设想的盘而形滚朗刀破狠碎岩拿石，居使断寨面一服次成捡型的火大型应工程兴机械预。**链19鲁52注年美肺国罗别宾斯毙公司烟生产纳出第粪一台稻掘进彻机。***郊生产商焰：美国销Rob山bin毒s，德矿国德马婶克公司师Dem分ag，维尔特仅公司W牲irt南h，瑞恩典阿特卵拉斯科耕普科公甜司的美功国佳伐法公司J身arv骡a。**1淋966选年中国悉第一台疯直径3婚.5米药的全断停面掘进伯机出厂1、薪施工械优点屿：（1闻）作病业人狱员少魄，进饺度快钉，日属进尺位可达矛10款-3情0米猎。（2）洞遵内粉尘竞、有害拔气体含加量低，猾改善了烈劳动条素件；施匹工过程泊连续，膀有工厂公化的特余点。（3）足对围岩卖扰动小粱，岩壁适完整，稠施工安嚼全，减慰少隧道盛塌方事爬故。（4）致成洞质顿量好，其无超欠友挖现象兴，衬砌咬支护质慌量好、筝通风条框件好、上减少辅排助工程现，节省冲投资。2、缺乎点（1挡）适他合中除硬岩孕施工青，不揉宜在斥硬岩夸中施族工，境刀具蛛易磨两损、泄价格厕昂贵搅，且餐更换买费时撒费工附，成算本高芦。（2胡）一复次性挠投资我较大浅，现递每台规市场都价在置40荡00第-5醉00砌0万要人民伤币。驱设备拼的型裤号一锁旦确昂定，符开挖惭断面缓尺寸终不可厨改变满，机颈械运广输和匹组装杀较难乖。2、俭掘进凭流程（1坡）进泰洞前馋场地脆平整剥，附庄属设狗施修兴建（2）谣在洞口缸组装掘亲进机（3）膜钻爆法孔先掘进静一定长凡度（机洽身长）妹，并用愿砼支护组洞壁。（4）巾将施工许用风、举水、电葛、轨道歌、激光持定向点触引入洞歪内。（5）刮整机移鲁入洞内冠，利用俱侧支撑戏与洞壁李的摩擦镜力讲刀亲盘顶拢疏岩面，删回转刀盼盘，使笋岩块削省落，装券在刀盘明上的铲津斗将石础碴装入挡机头皮爹带机到张存了斗沟。按照细设计运纷输方案队外运。（6盆）刀史盘到亩一定朴长度杯，收随缩侧霜支撑灵，刀撑盘重健量由载前下渠支撑冠承担馒，收学缩推垮进活扣塞，统侧支弃撑向欢前移宁动，掩然后脊再将黎侧支吧撑靴数板顶抛拢洞鸡壁，名完成倡刀盘扣一个宣掘进跟循环灾。3、屈待发输展技膝术：（1）带增加护水盾，提毙高适应燃能力（2）校增大刀庙盘直径朋，改进锄破岩能闸力（3叮）增令加刀耻具寿俘命（4）岛改进换渐刀技术（5英）改隆进调坏向装妇置（6）蛋非圆形盛断面开演挖技术刀盘滚刀成都地萍铁报废大的刀盘滚刀掘进打机法梳施工火顺序碎图掘进机圆法施工左顺序图TBM勇短崭片TBM1、叨适用郊于公术路隧产道开挖的常擦见施殃工方友法：全断面哄法台阶法环形预球留核心旧土法CD（挡中隔壁阻法）CRD热（交叉鹊中隔壁首法）双侧扬壁导醒坑法施工店方法皱选择塘的原桂则：隧道所条处的地缘瑞质条件三、亭山岭示隧道驳开挖钉施工细及爆钥破方付法：常用萝方法功之一谎：全各断面梢法适用筋范围枪：Ⅳ洒~Ⅵ杆类硬巷岩驱石质达隧道常用方畅法之二回：台阶县法分类长度适用性微台阶2~6m软弱围岩短台阶30~50m临时仰拱长台阶>50m软岩慎用3臂液压台车适用范减围：普炼遍采用骆，多适狂用Ⅱ、受Ⅲ类较唤软且节流理发育填围岩常用方弹法之三肯：环形岁预留核心土法泳—台阶元分部法雾（8步居）适用范青围：土精质、软乔弱围岩掌子察面易铲滑塌常用方串法之四驼：CD（荡中隔壁演法）1振4步适用悉范围企：围码岩稳并定性婆差，椒跨度氧较大丑，竖化向变袖形大常用呢方法写之五膨：C朱RD交叉中胶隔壁法堆（14姻步）适用拴范围悠：围笔岩稳火定性油差，将跨度骗较大躁，竖搁向变疼形大愚，索横向倾变形血大常用叨方法挖之六季：双划侧壁屠导坑湿法（敌10音步）适用蒜范围子：浅赔埋大住跨度正隧道斑，围附岩条羡件特束别差严格控暴制地表踢沉降例如说：隧裕道下小穿公翼路2、隧纱道施工愚爆破方劝法：山岭隧智道常用岭掘进方陷式是光爆（硬惰质岩钳）和预捐裂爆碗破（软瓦质岩线），能使开偷挖轮廓不线符合沾设计要缺求，减赵少超欠绵挖量，坐并能减嘱小对围做岩的扰目动。（1）烘钻爆设佛计：根据则地质匀情况各、断怖面大朝小、般进尺惑、爆耳破器递材性迟能（柜毫秒茂非电怒雷管岛、鸡2号高岩石常硝铵暂炸药皇、乳虑化炸塔药、眨导爆管管）触、钻晌爆机氏具（既风钻倒、台灰车）品、出恭碴能岂力等城编制尝钻爆炎设计耗方案翁。钻爆柴设计：炮眼夺（掏槽眼伟、辅助共眼、周伶边眼）的布纵置图、缝数目、牙深度、淘角度、映装药量悲、装药躺结构图寒、起爆素方法和幕顺序等爆破帐设计牙图：炮眼镰布置因图、盖周边秆眼装斤药结忍构图枪、钻膏爆参定数表寨、主舅要技蔬术经香济指窝标及艰设计蜜施工宪相关境的必比要文枣字说所明。（2）光爆：（新奥道法三鹊大支塑柱之籍一）定义：通恳过调整周边裁眼的傅爆破害参数，使爆丝式炸先沿停各孔的俱中心连夹线形成净贯通的浓破裂缝话，后使膛围岩裂纲解，临捉空抛掷除。起爆逮顺序：掏槽骡眼--辅助格眼--周边眼--底板瞒眼辅助眼贝由内向室外逐层敬起爆，表其数量鹿根据断负面大小保调整。测（通过舒非电屋毫秒锋雷管欧来实唐现）光爆苏参数享：1、周边厨眼间热距：蛮E（饺cm辰）相配邻炮犯眼间蹲的距易离2、门最小既抵抗仅线：篮W株（c震m）舍周边猛眼爆呈落的彻岩石糊的厚劫度3、凯相对例距离顺：E搂/W4、装码药集中妄度:q羽（Kg蒙/m）缸--装烛药量光爆挂参数尾通过急试验蜜确定，不同吐时间段俗围岩不姓同，参伐数不同购，属于动态悔设计。参剑考对桑比数丝式值见斤下表倾：光爆的疏实施：1、画线难布眼测量披班必萌须准虏确放折样画昨线，孟目前载可以极用幻你灯布丘眼机尘布置赵炮眼访，精善度高随、速光度快邪。2、平行钻苏眼指各个斤炮眼的渔轴线保谈持平行挪。凿岩穿台车精誓度很高锻，是保宇证光爆镇的有效希设备。犯凿岩机誓钻眼方洁向主要辞靠工人汗的经验览。3、键正确址的装药拥结构（连续恶、间占隔）和对准确虾的起爆睛顺序光爆实前例：钻爆设坚计图和躁效果图四、牙隧道捏施工驰中突出的同几个问裤题：**坍方**洞内大敞变形**施工耀进度卸慢**缺乏隧室道施工遣专业化煌配套机慌械。**怠塌方：隧道突吩出问题刷之一，努会严重授影响施疏工进度揉，安全哄隐患大箩，施工赞处理成绍本大。垃塌方发誉生后，离首先查狮明塌方闻诱因，杂类型、攻范围、法形状、拖塌穴的拿地质构成造，确传定初步牢处理方柄案，处套理过程舌中不断模进行完双善。1、转处理病方案（1柱）先钩加固反未塌蹄方段籍，防核止外学延。须（注浆、采临时钢娱架）（2慰）塌奥碴堵霞死洞毫身时秃，采道取先哭护后夏挖方抖法。边喷砼尖封闭兽塌腔谋口，咳视情武况采球用管彼棚法删或注器浆固严结法糕（需泥做止指浆墙掀）稳奔固围广岩体撑和碴叹体，汽待稳荐定后蹄，采馒用台返阶分禽部法填开挖衫碴体迟。（3吉）开装挖后广立即服支护凤，支做护参监数视惯塌方夫实况序进行叠调整瓜，宁称强不喉弱！（4棚）可搭采用星砼护臭拱形番式通络过塌熊腔，染护拱绝厚度桶根据奸塌腔站塌空零高度非和围墨岩稳众定性扩确定颗。塌分穴较储小，塌浆砌疫片石返回填横即可圾；塌再穴较奸大，袋浆砌僻片石柔回填凤后用讨锚杆胃、钢棚筋网临、钢织支撑史加固汽塌腔商围岩疤，。（5北）按抬照强短支护其、紧合封闭伶原则杠，处讯理够兰一段风二衬坡距离番后，后立即印衬砌昼，二涌衬参圾数需猪加强竿，厚盖度应熄按照身松散护体荷犁载（6）脑地表塌弊穴用不秃透水土扫夯填，线标高高盖出原地仆面，施幕做截水垃沟，做狗好排水蛙工作。--刘--夹--熊完善驳后的重方案周需监青理、填设计赛代表痒、业惯主方符签字什共同绳认可2、挨塌方泽预防新奥法耀理念：塌充分利眉用围岩藏自稳能然力，围律岩可以质达到自显稳状态径。（1腊）针歇对工走程特杏点编谦制详屠实的休施工纱方案努，特趴殊地荣段单奇独编悲制施吉工方封案。（2）竟严格按培照新奥幻玉法施工樱原则进删行施工趁。锚喷喜、量测丢、光爆丹。（3）换严格按夫照设计熟及施工股规范进颜行施工（4干）合霜理组设织、株科学统施工朋，杜姻绝个捉人主梦义和稍冒进皱思想逃，避再免人窜为制雾造塌槐方。3、赔塌方风实例邪：（1）原洞口坍搏方浙赣文线某掀隧道瞒工点炭，洞企口处庄于浅末埋偏凝压段缠。经验颂教训霜：1、政选线烘--府浅埋岁、偏把压2、候地质湿-弱冬膨胀恰土改为明撇洞经验健教训席：1、弟设计刘不到喇位2、施锄工不到红位西攀线挑某隧道剃洞口塌蛙方，洞粘口防护怜不到位沉。设计思铲路：早进晚级出，先齿护后挖施工妹实施冲：洞口坡技面防护疗必须到良位不重涝视监赵控量堡测工庸作,衬砌惩滞后侄、开遍挖过粒长新奥点法思步路：颜量测探、封闭（2）沉洞内塌悦方实例挪：施工罪不规范则、二衬兄滞后、熟冒进。**劈燕变形常见于石质牲差、送构造戒复杂认的软弱围扎岩隧道斗，如挤压煎性围浩岩，弄膨胀院岩隧道彩。变圾形初绪期喷扶砼表睛面开梨裂，该掉快闷，钢灭架开絮始弯嫌曲，扮后期卵钢架咐扭曲草，甚悬至断预裂，共同里的特卵征是熔：断壶面缩团小、盒基脚俱下沉皆、拱测顶上宋抬、走拱腰然开裂迷、基授底鼓界起。处理携不及窗时就理会导绝致塌夏方。级涉及城到工狗程进网度、现质量归、安穷全、届成本姓、效责益等芝方面时，危组害极邀大。1、处若理方案舱：（1）牌加固变个形段：傻长导管作，长锚级杆深层犬注浆（2涉）拆挣除变史形钢久架：喘短进鸡尺、录弱爆丢破（3剑）重紧新施咐做初垫支：纲强支俱护，凡足够杰预留宰量（4）拨二衬紧壮跟：够碎长度立糟即衬砌郑。2、弱预防纱措施地质条虽件差，袭设计偏报弱，施续工不规找范均会歼导致便变形姻侵限非的产莲生，泼其中快地质狭条件袭是客陶观原闹因；指设计躁偏弱翅是因剥为勘愤探资伐料的乓不详座实，救而勘演探本冒身的梦局限庆性无窑法改斯变；排而施工谈不规铺范纯属主观