山岭隧道施工方法与安全质量控制要点

1中铁隧道集团有限公司.陈文義

山岭隧道施工方法与安全质量控制要点2随着社会的发展，隧道工程技术水平不断提高。从科技进步角度看，隧道工程技术发展与社会进步和相关学科领域的技术进步密切相关，特别是与隧道机械设备的更新密不可分。由于施工机械的不断革新，促进了隧道工程技术的不断发展，许多现代化应用技术注入隧道工程技术后，使隧道工程技术发生了质的飞跃。21世纪，是人类向地下空间发展的世纪，地下工程必将有大的发展，隧道施工技术也将有大的提高，不断发展更新。前言3

隧道建筑在上世纪以前，大都是交通道路隧道和水工隧道。上世纪初以后，相继发展地下铁道，现在有的大城市已拥有数百公里地下铁道。以后，发展了军事用途的地下工程，也出现了大型民用地下仓库建筑。随后服务于如核物理的实验隧道相继修建。上世纪五十年代以来，不少城市开始发展地下大型停车场及商业街，还发展和修建了不少海底储气库。1.隧道技术发展的综合趋势前言4我国铁路隧道到上世纪末投入运营的6877座，总延3667km，已列世界前茅。1.隧道技术发展的综合趋势前言5我国已经投产的衡广复线大瑶山隧道14.295km、长梁山隧道12.782km、西秦岭隧道18.46km、兰武铁路乌鞘岭隧道20.05km，渝怀铁路圆梁山11.07km、石太客专太行山隧道27.84km、武广客专新大瑶山1号隧道10.08km、武合客专大别山隧道14.3km等一大批特长铁路隧道。同时我国还在“世界屋脊”上建成了青藏铁路，并建成了世界海拔最高的铁路隧道-风火山隧道（全长1338m，海拔4905m）。

2.隧道的单座长度，向长隧道发展前言6近几年，在建的10Km以上的铁路隧道就更多了，如目前在建海拔3300米（最高的特长隧道）的铁路隧道青藏铁路西格二线关角隧道32.605km、兰渝客专西秦岭隧道28.236km、南疆铁路中天山隧道22.467km、兰渝客专木寨岭隧道19.08km、贵广客专三都隧道14.598km、渝利客专长洪岭隧道13.287km、厦深客专大南山隧道12.697km、襄渝二线新大巴山隧道

10.638km等等。前言2.隧道的单座长度，向长隧道发展7隧道单座长度不断向长隧道发展，首先在技术上要解决一系列重大问题。因此，单座隧道长度的增加，是衡量隧道工程技术发展水平的重要标志之一。前言2.隧道的单座长度，向长隧道发展83.勘察设计向综合化、现代化发展隧道工程建设，与地质条件紧密相关。从隧道工程技术发展伊始，就与地质勘察技术不可分离。地质学的科学技术进步，为隧道工程技术发展起到了重要作用。当前地质勘察综合化，隧道设计现代化，野外测量数据处理自动化，勘察设计一体化、智能化，已经成为隧道工程技术发展的趋势。表现在：前言9⑴对长大隧道，需要进行大面积地质调查和测绘、地质选线；由于卫星照片分辨率的不断提高和使用，已能够对隧道所在位置的区域进行大面积选线并做到充分优化比选；遥感地质的发展已能在遥感图片上对诸多工程地质因素加以正确判释，从而使隧道选在地质条件较好的位置。GPS全球定位系统在隧道工程中的应用，确保了测量工作在极端困难条件下定位的准确和正确性。3.勘察设计向综合化、现代化发展前言10⑵地质勘察多手段、综合化。除了传统的、必要的地质现场测绘及钻探外，物理勘探发展迅速，多种物探方法相互补充印证，有针对性地用钻探验证，大大提高了地质勘察资料的准确性。地质资料数据处理技术广泛采用了计算机，大大加速了对地质数据的分析、判别、处理速度，为隧道设计提供了可靠条件。野外测量数据采集、处理、成图用计算机完成，加快了设计进程。3.勘察设计向综合化、现代化发展前言11⑶隧道设计广泛采用CAD技术，可以迅速进行多方案比选，专家系统的建立和使用，使设计更加完善准确，特殊情况下的理论分析，用大型软件在计算机上进行，很快就能完成分析，提出成果，使过去用人工计算无法办到的事变为事实。3.勘察设计向综合化、现代化发展前言12⑷岩石力学的发展，逐步使理论和工程有机结合，形成岩土工程科学，由于岩石力学理论上的成就，近代对隧道及地下建筑物的围岩变形、结构受力状态、围岩内部应力分布等有了区别于普氏理论的全新概念，从而使设计出现了新的突破，新奥法原理应用于设计，使设计更加科学合理。3.勘察设计向综合化、现代化发展前言13⑸对隧道设计，逐步注重了功能要求。铁路长隧道的安全防灾设计、铁路长隧道的环保和维修作业特殊要求设计，公路隧道的通风自动控制、防灾报警抢险及监视系统设计，地铁及地下停车场的通风、照明、安全设计，已普遍进行详尽的施工图设计，在主体建筑设计中一次考虑，提出完善配套的设计。3.勘察设计向综合化、现代化发展前言14⑹在一些地质复杂的长大隧道中，推行掌子面地质超前预报技术，采用地震波法、声波法等预报掌子面前方50~150m范围内的地质条件，一方面使施工有所准备，另一方面可以据以提前考虑做出修正设计，实现设计→施工→修正设计→修正施工的轨道。3.勘察设计向综合化、现代化发展前言154.钻爆施工开挖方法的发展变化上世纪初，隧道钻爆法开挖绝大多数采用小断面多分部的矿山法施工。由于分部多，断面小，对围岩多次扰动，支护工程量巨大，安全无保障，施工工序干扰很大。上世纪中叶开始，由于岩石力学在理论上的成果及施工机械的不断现代化，支护技术的巨大进步，在钻爆法施工的开挖方法上有了根本性的变化。前言16其总的趋势是趋向大断面少分部开挖，辅以简单易行且安全可靠的强有力的支护结构。诸如全断面开挖，台阶法开挖，中隔墙法（CD、CRD法）开挖，都是当前的主要开挖方法。矿山法导坑、扩大、拉槽、落底等传统旧方法，已经较少使用了，逐步被淘汰。前言4.钻爆施工开挖方法的发展变化17开挖方法的转变，关键因素是要解决大能力施工机械和高效易行的支护技术。我国隧道工程在上世纪八十年代前，几乎全部多用分部的矿山法施工，原因是受上述关键因素未能解决所致。八十年代，随着大瑶山双线铁路隧道的修建和发展，在交通道路隧道中实现了开挖方法的转变。前言4.钻爆施工开挖方法的发展变化185.隧道施工设备向大型机械化发展一是能力越来越大，效率越来越高，无论钻爆法的钻孔机械、装碴机械、运输机械，都朝向大能力、高效率、现代技术注入工程机械的方向发展。二是从上世纪三、四十年代起，出现了隧道掘进机，改变了利用化学、物理能破碎岩石的传统方法，利用机械能挤压破碎岩石完成开挖。三是隧道施工的辅助作业机械，特别是通风机械，朝着大容量、高效率、节能、自动调速、可逆运转等方向发展，大大改善了施工作业环境和职业健康。前言196.施工方法的多样化铁路、公路隧道，遇山开洞时，目前除钻爆法施工外，掘进机法正在蓬勃发展。欧美国家用掘进机施工的隧道，已占总数的三分之一以上。瑞士圣哥达铁路隧道（57km）使用8台掘进机，我国也在使用如狮子洋隧道、中天山隧道、西秦岭隧道等。当遇到江河海峡需要穿越时，除钻爆法、掘进机法外，如地质条件许可，沉埋管段施工技术正在兴起。我国也已在甬江、黄浦江、珠江修建了多座沉埋管段公路隧道。前言20在地铁施工方面，除传统的明挖及暗挖外，已出现了盖挖法、辅以强有力的边坡加固结构（如连续墙结构，悬喷桩、搅拌桩、SMW桩、钻孔咬合桩等）。我国海底隧道采用钻爆法施工的也已经尝试，如厦门东通道翔安海底隧道已经投产，青岛至黄岛的海底隧道也即将投产。前言6.施工方法的多样化217.建立三风险三评估三机制三的探三索地下三工程三周边三环境三的复三杂性三和因三素不三确定三性，三使地三下工三程建三设成三为高三风险三的行三业，三使建三设各三方普三遍认三识到三实行三风险三管理三的必三要性三和紧三迫性三，于三是开三展了三在隧三道工三程中三进行三了风三险管三理的三探索三，目三前建三设部三、铁三道部三已组三织编三制了三风险三评估三的规三范与三指南三，用三以指三导和三规范三隧道三施工三，提三高隧三道和三地下三工程三的安三全管三理水三平。三如《铁路三建设三工程三安全三风险三管理三暂行三办法》（铁三建设〔2三01三0〕三16三2号）三、《铁路三隧道三风险三评估三与管三理暂三行规三定》（铁三建设〔2三00三7〕三20三0号）三进三行了三规范三。前言228.以人三为本三的发三展趋三势成三为必三然前言以人三为本三，创三造和三谐社三会，三已成三为我三国的三基本三国策三。在山三岭隧三道施三工中三，尊三重生三命、三杜绝三责任三伤亡三事故三，改三善职三业健三康环三境，三减少三作业三环境三对作三业人三员的三健康三伤害三；注三重环三境保三护、三水土三保持三，尽三量减三少对三环境三的污三染也三已成三为必三然选三择和三发展三趋势三。23今天三探讨三六个三方面三的内三容1.吉图三珲客三专隧三道工三程概三况2.山岭三隧道三的施三工方三法3.辅助三工法三的应三用4.殊地三质条三件下三的隧三道施三工要三点5.生产组三织和三技术三管理三应注三意事三项6.山岭三隧道三安全三、质三量控三制要三点241.吉图三珲客三专隧三道工三程概三况吉图三珲客三专JH三SK三-I标本三标段三共31座隧三道，三隧道三全长59三.8三3k三m，隧三道占三正线三比例67三%，其三中拉三法山三隧道三全长10三03三5m，为三全线三控制三工程三之一三，石三门隧三道全三长62三63三m、鸡三冠山三隧道三全长47三21三m，均三为全三线重三点控三制性三工程三。1标隧三道概三况251.吉图三珲客三专隧三道工三程概三况线路三所经三地区三属于三长白三山中三段中三低山三区，三期间三分布三有相三对平三缓开三阔的三河谷三盆地三。线三路自三西北三向东三南依三次经三过老三爷岭三剥蚀三中低三山及三丘陵三区、三敦化三盆地三、哈三尔巴三岭及三布尔三哈通三河峡三谷区三。沿三线经三过地三区水三系发三达，三河流三众多三，分三属于三松花三江水三系及三图们三江水三系。1标段三地形三地貌261.吉图三珲客三专隧三道工三程概三况沿线三出露三的地三层主三要有三二迭三系、三中生三界侏三罗系三及白三垩系三、新三生界三第三三系和三第四三系地三层。二迭三系岩三性主三要为三变质三粉砂三岩、三变质三细砂三岩、三板岩三等。侏罗三系岩三性为三砾岩三、砂三岩、三角砾三岩、三安山三岩、三安山三质凝三灰岩三，白三垩系三岩性三为砾三岩、三粗、三细砂三岩及三页岩三。地层三岩性271.吉图三珲客三专隧三道工三程概三况第三三系岩三性为三砾岩三、砂三岩、三细砂三岩、三粉砂三岩及三页岩三。华三力西三期及三燕山三期主三要岩三性为三黑云三母斜三长花三岗岩三、花三岗闪三长岩三、英三安岩三、闪三长岩三等，三广泛三分布三于全三线。第三三纪、三第四三纪喷三出岩三以各三类玄三武岩三为主三。第四三系各三类成三因的三松散三堆积三物广三布全三线，三以盆三地、三河谷三阶地三、谷三地较三为集三中，三厚度三变化三大。地层三岩性281.吉图三珲客三专隧三道工三程概三况地下三水主三要为三第四三系松三散岩三类孔三隙水三和基三岩裂三隙水三，局三部为三上层三滞水三。山三间河三谷及三丘间三洼地三地带三地下三水埋三深较三浅，三一般三为2～10三m，低三山丘三陵地三段埋三深较三大，三多在5～20三m之间三，地三下水三季节三性变三化幅三度为0.三5～5.三0m。松三花江三冲积三平原三区及三沿线三河谷三盆地三区，三地下三水类三型主三要为三第四三系松三散岩三类孔三隙潜三水，三局部三具承三压性三。水三位埋三深一三般为0.三0～5.三0m，季三节性三变化三幅度0.三5～2.三0m。深三层为三基岩三裂隙三水。水文三地质291.吉图三珲客三专隧三道工三程概三况不良三地质斜坡三稳定三问题三：洞三口沟三壁陡三立多三有溜三坍及三崩塌三现象三；顺三层问三题；三地质三构造三及节三理裂三隙发三育，三岩体三破碎三，局三部高三陡边三坡地三带有三危岩三、落三石分三布。有害三气体三：煤三系地三层可三能含三有瓦三斯。放射三性：三燕山三期钾三质花三岗岩三及华三力西三晚期三黑云三母花三岗岩三、斜三长花三岗岩三及闪三长岩三中一三般含三放射三性物三质。不良三地质三体及三特殊三岩体301.吉图三珲客三专隧三道工三程概三况特殊三岩土软土三及松三软土三：以三松软三土为三主，三一般三分布三于表三层，三厚度三一般1～8m，局三部厚三达20多米三。季节三性冻三土：三为重三度季三节冻三土区三。沿三线季三节性三冻土三层厚三度1.三67～1.三92三m，每三年从10月开三始冻三结，三次年4月开三始融三化。膨胀三岩土三：白三垩系三及以三后的三泥质三软岩三、玄三武岩三残积三层及三第四三系上三更统三黏性三土层三常具三有膨三胀性三。不良三地质三体及三特殊三岩体31二、三山岭三隧道三的施三工方三法钻爆三法掘进三机（TB三M）掘进三机辅三以钻三爆法沉埋三管段三（水三底隧三道）施工三方法三的选三择，三主要三是开三挖与三运输三方法三的选三择，三从大三的方三面分三类可三分为三：今天三主要三探讨三钻爆三法施三工方三法321.选择三的指三导思三想与三应遵三循的三原则隧道三施工三符合三安全三环保三、工三艺先三进、三质量三易控三、进三度均三衡、三节能三降耗三的要三求，三隧道三施工三应本三着“安全三、有三序、三优质三、高三效”的指三导思三想，三按照“保护三围岩三、内三实外三美、三重视三环境三、动三态施三工”的原三则组三织施三工。其施三工方三法的三选择三应遵三循以三下原三则：二、三山岭三隧道三的施三工方三法33施工三安全三，改三善施三工环三境。应根三据设三计文三件、三施工三调研三情况三、地三质围三岩级三别、三结合三隧道三长度三、断三面大三小、三纵坡三情况三、衬三砌方三法、三工期三要求三、装三备水三平、三队伍三素质三等综三合因三素决三定。地质三变换三频繁三隧道三应考三虑其三适应三性，三便于三工序三调整三转换三。应尽三量采三用新三技术三、新三工艺三、新三设备三、新三材料三。认真三按照三新奥三法原三理、三掌握三应用三好光爆三、喷三锚、三量测施工三三要三素。1.选择的指导思想与应遵循的原则

二、山岭隧道的施工方法34（1）施三工条三件它包三括一三个施三工队三伍所三具备三的施三工能三力、三素质三以及三管理三水平三。目三前施三工队三伍的三素质三受规三模扩三张和三施工三装备三水平三的影三响，三有高三有低三，参三差不三齐，三因此三，在三选择三施工三方法三时，三不能三不考三虑这三个因三素的三影响三。（2）围三岩条三件其中三包括三围岩三级别三、地三下水三及不三良地三质现三象等三。围三岩级三别是三对围三岩工三程性三质的三综合三判定三，对三施工三方法三的选三择起三着重三要的三甚至三决定三性的三作用三。2.选择隧道施工方法的基本要素

二、山岭隧道的施工方法35（3）隧三道断三面积隧道三尺寸三和形三状，三对施三工方三法选三择也三有一三定的三影响三。在三单线三和双三线的三铁路三隧道三中，三越来三越多三地采三用了三全断三面法三及台三阶法三；而三在更三大断三面的三隧道三工程三中，三先采三用各三种方三法修三小断三面的三导坑三，再三扩大三形成三全断三面的三施工三方法三极为三盛行三。（4）隧三道埋三深隧道三埋深三与围三岩的三初始三应力三场及三多种三因素三有关三，通三常将三埋深三分为三浅埋三和深三埋两三类，三有时三将浅三埋又三分为三超浅三埋和三浅埋三两类三。在三同样三地质三条件三下，三埋深三的不三同，三施工三方法三也将三有很三大差三异。2.选择隧道施工方法的基本要素

二、山岭隧道的施工方法36（5）工三期作为三设计三条件三之一三的施三工工三期，三在一三定程三度上三会影三响基三本施三工方三法的三选择三。因三为工三期决三定了三在均三衡生三产的三条件三下，三对开三挖、三运输三等综三合生三产能三力的三基本三要求三，即三对施三工均三衡速三度、三机械三化水三平、三队伍三能力三和管三理模三式的三要求三。2.选择隧道施工方法的基本要素

二、山岭隧道的施工方法37（6）环三境条三件当隧三道施三工对三周围三环境三产生三如爆三破振三动、三地表三下沉三、噪三声、三地下三水条三件的三变化三等不三良影三响时三，环三境条三件也三应成三为选三择隧三道施三工方三法的三重要三因素三之一三，在特三殊条三件下三，甚三至会三成为三选择三施工三方法三的决三定性三因素三。完善三施工三方法三标准三化、三模式三化的三重要三条件三是建三立适三应各三种条三件下三的隧三道施三工机三械化三配套三技术三的标三准模三式。2.选择隧道施工方法的基本要素

二、山岭隧道的施工方法38全断三面法台阶三法中隔三壁法三（CD法）交叉三中隔三壁法三（CR三D法）单侧三壁导三坑法双侧三壁导三坑法山岭三隧道三施工三的过三程和三方法三是多三种多三样的三，但三钻爆三法仍三然是三我国三目前三应用三最广三、最三成熟三的隧三道修三建方三法，三山岭三隧道三开挖三常用三的方三法为:3.山岭隧道开挖方法的选择

二、山岭隧道的施工方法393.山岭隧道开挖方法的选择

二、山岭隧道的施工方法在当三前的三施工三实践三中，三从施三工造三价及三施工三速度三考虑三，施三工方三法的三选择三顺序三为：三全断三面法三台三阶法三台阶三法设三临时三仰拱三法三中隔三壁法三（CD法)交叉三中壁三法（CR三D法）双侧三壁导三坑法三（眼三睛法三）；三从施三工安三全角三度考三虑，三其选三择顺三序应三反过三来。三如何三正确三选择三，应三根据三实际三情况三综合三考虑三，但三必须三符合三安全三、快三速、三质量三和环三保的三要求三，达三到规三避风三险、三加快三进度三和节三约投三资的三目的。在当三前的三施工三实践三中，三从施三工造三价及三施工三速度三考虑三，施三工方三法的三选择三顺序三为：三全断三面法三台三阶法三台阶三法设三临时三仰拱三法三中隔三壁法三（CD法)交叉三中壁三法（CR三D法）双侧三壁导三坑法三（眼三睛法三）；三从施三工安三全角三度考三虑，三其选三择顺三序应三反过三来。三如何三正确三选择三，应三根据三实际三情况三综合三考虑三，但三必须三符合三安全三、快三速、三质量三和环三保的三要求三，达三到规三避风三险、三加快三进度三和节三约投三资的三目的。全断面开挖40（1）三全断三面法全断三面开三挖法三是将三整个三隧道三开挖三断面三一次三钻孔三，一三次爆三破成三型、三一次三初期三支护三到位三的隧三道开三挖方三法。三主要三适用三于非三浅埋Ⅰ～Ⅲ级硬三岩地三层。浅埋三段、三偏压三段和三洞口三段不三宜采三用。如确三实地三质条三件较三好，三也可三先小三导坑三，后三扩挖三的方三法，三这对三保持三围岩三稳定三是有三利的三。导洞超前

4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法41（1）三全断三面法该法三有较三大的三作业三空间三，有三利于三大型三配套三机械三化作三业，三效率三较高三，可三深眼三爆破三，提三高施三工速三度，三工序三少、三便于三施工三组织三和管三理，三较分三部开三挖法三减少三了对三围岩三的振三动次三数。但由三于开三挖面三积较三大，三围岩三相对三稳定三性降三低，三且每三循环三工作三量相三对较三大，三深孔三爆破三用药三量大三，引三起震三动大三，因三此须三进行三精心三的钻三爆设三计和三严格三控制三爆破三作业三。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法424.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法43（2）台三阶法台阶三法施三工是三将隧三道结三构断三面分三成两三个或三三个三部分三，即三分成三上下三两个三断面三或上三中下三三个三断面三分部三进行三开挖三的隧三道开三挖方三法。三该法三适用三于铁三路双三线隧三道Ⅲ、Ⅳ级围三岩，三单线三隧道Ⅴ级围三岩亦三可采三用，但支三护条三件应三予以三加强。该三法具三体可三分为三正台三阶法三、三三台阶三临时三仰拱三法、三环形三开挖三预留三核心三土开三挖法三等。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法44台阶三法的三优点三是对三地质三变化三的适三应性三较强三，工三序转三换较三容易三，并三能较三早地三使初三期支三护闭三合，三有利三于控三制沉三降。三台阶三长度三一般三应控三制在1倍洞三径内三为宜三，可三在3~三5m，以三及早三使初三期支三护封三闭成三环，三也可三适当三缩短三台阶三长度三，当三围岩三较稳三定，三短台三阶能三保持三时，三上下三台阶三同时三钻眼三爆破三。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法454.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法台阶三法之三环形三开挖三预留三核心三土法施工三图示台阶三法施三工图三示46台阶三法下三部断三面(中、三下层三台阶)是开三挖作三业的三重要三环节三。近三年来三，在三下部三开挖三中，三因方三法欠三妥，三作业三不慎三引起三初期三支护三失稳三造成三的重三大坍三方事三故已三有多三起，三必须三引起三高度三重视三。在三开挖三顺序三上，三宜采三用先三挖侧三槽、三左右三错开三向前三推进三的做三法，三不宜三采用三拉中三槽挖三马口三的方三法。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法47侧槽三一次三开挖三长度不宜三太长三，靠三近边三墙范三围应三采用三风钻三、风三镐手三工开三挖，三人工三清壁三扒碴三，严三禁使三用重三型机三械开三挖和三装碴三，以三免对三围岩三过大三扰动三、破三坏围三岩和三初期三支护三系统三的整三体稳三定性三。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法48（3）中隔三壁法三（CD法）CD法是三将隧三道断三面左三右一三分为三二，三先挖三一侧三，并三在隧三道中三部设三立利三用钢三支撑三及喷三混凝三土为三临时三支撑三隔墙三，当三先开三挖一三侧超三前一三定距三离后三，再三开挖三另一三侧的三隧道三开挖三方法三。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法49CD法变三大跨三为小三跨，三使断三面受三力更三合理三，三对减三少沉三降，三保证三隧道三开挖三安全三、可三靠具三有良三好效三果。三该法三适用三于较三差地三层，三如采三用人三工或三人工三配合三机械三开挖三的Ⅳ~三Ⅴ级围三岩和三浅埋三、偏三压及三洞口三段。三施工三过程三中，三为保三证初三支稳三定，三除喷三锚支三护外三，须三增加三型钢三或钢三格栅三支撑三，并三采用三超前三大管三棚、三超前三锚杆三、超三前注三浆小三导管三、超三前预三注浆三等一三种或三多种三辅助三措施三进行三超前三加固三。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法50由于三地层三软弱三，断三面较三小，三只能三采用三小型三机械三或人三工开三挖及三运输三作业三，工三序较三多，三施工三进度三较慢三。必三要爆三破时三，应三控制三药量三，避三免损三坏中三隔墙三。临三时中三隔墙三型钢三支撑三规格三应与三初期三支护三所采三用的三一致三。每三步台三阶长三度控三制在3~三5m，步步三封闭三成环。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法中隔三壁法三施工三示意三图51（4）交叉三中隔三壁法CR三D法当采三用CD法仍三然无三法保三持围三岩稳三定和三控制三沉降三时，三可采三用CR三D法开三挖。三该法三的特三点是三各分三部增三设临三时仰三拱和三两侧三交叉三开挖三，每三步封三闭成三环，三且封三闭时三间短三，以三抑制三围岩三变形三，达三到围三岩沉三降可三控，三初期三支护三安全三稳定三的目三的。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法52CR三D法除三喷锚三支护三及增三设足三够强三度和三刚度三的型三钢或三钢格三栅支三撑外三，还三应采三用多三种辅三助措三施进三行超三前加三固。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法53适用三于断三层破三碎带三、碎三石土三、卵三石土三、圆三砾土三、湿三陷性三黄土三、全三风化三的花三岗岩三地层三的Ⅴ~三Ⅵ级围三岩及三较差三围岩三中的三浅埋三、偏三压及三洞口三段等三。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法CR三D法法三除喷三锚支三护及三增设三足够三强度三和刚三度的三型钢三或钢三格栅三支撑三外，三还应三采用三多种三辅助三措施三进行三超前三加固三。54（5）单三侧壁三导坑三法4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法单侧三壁导三坑法三施工三与中三隔壁三法（CD法）三类似三，但三其导三坑开三挖断三面相三对较三小。55（6）双三侧壁三导坑三法双侧三壁导三坑法三是采三用先三开挖三隧道三两侧三导坑三，及三时施三作导三坑四三周初三期支三护及三临时三支护三，必三要时三施做三边墙三衬砌三，然三后再三对剩三余部三分采三用二三台阶三或三三台阶三开挖三的方三法，三其实三质是三将大三跨度三的隧三道变三为三三个小三跨度三的隧三道进三行开三挖。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法56双侧三壁导三坑法三施工三进度三较慢三，成三本较三高，三但其三在施三工安三全及三控制三下沉三方面三，优三于其三它方三法。三此外三，由三于两三侧导三坑先三行，三能提三前排三放隧三道拱三部和三中部三土体三中的三部分三地下三水，三为后三续施三工创三造条三件。三因此三山岭三软弱三破碎三、地三下水三发育三的大三跨隧三道可三优先三选用三双侧三壁导三坑法三。在Ⅴ~三Ⅵ级围三岩的三浅埋三、偏三压及三洞口三段，三也可三采用三此法三施工三。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法57双侧三壁导三坑法三步序三图。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法58总之三，对三于硬三岩隧三道宜三采用三全断三面法三与台三阶法三，分三部开三挖法三适用三于软三岩隧三道。采用三台阶三法施三工时三，禁三止采三用长三台阶三，因三其不三利于三初期三支护三及早三封闭三成环三。在采三用分三部开三挖法三的硬三岩隧三道中三爆破三作业三将会三严重三破坏三已成三形的三中隔三壁，三应采三取一三定的三保护三措施三。4.施工方法在不同围岩和隧道中适用情况

二、山岭隧道的施工方法59三、三辅助三工法三的应三用考虑三到山三岭隧三道工三程地三质、三水文三地质三、和三环境三条件三的复三杂性三，要三保证三隧道三安全三顺利三的实三施，三除认三真做三好初三期支三护结三构外三，还三应根三据隧三道围三岩特三性，三采取三适当三的辅三助工三法，三以达三到围三岩迅三速稳三定的三目的三。60三、三辅助三工法三的应三用辅助工法名称工法设计参数说明应用时机管棚工法在隧道开挖前，沿开挖工作面的拱部外周打入φ70~180mm的钢管，压注砂浆，开挖时用钢架支护等支撑这种钢管所进行的支护方法。洞口、浅埋段、拱顶地质松软易坍落、下穿公路等建筑物、防止地表沉降。小导管预注浆工法在开挖前，沿开挖面的拱部外周打入φ38~70mm的钢管，开挖时用钢架支护等支撑这种钢管所进行的支护方法。拱顶薄层松软带、断层破碎带、有地下水影响的地质不稳定、易于坍落的Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道段。61三、三辅助三工法三的应三用洞口三大管三棚施三工照三片洞内三大管三棚施三工照三片62三、三辅助三工法三的应三用洞内三超前三小导三管施三工照三片63三、三辅助三工法三的应三用辅助工法名称工法设计参数说明应用时机帷幕注浆工法在隧道开挖前，为了固结围岩，填充空隙或堵水而沿着开挖面及周围进行的注浆。极软弱围岩，大的富水断层破碎带、地下水发育可能引起大量地下水流失的隧道。径向局部注浆工法先隧道开挖后，沿隧道径向进行的局部钻孔注浆的方法。为封堵隧道周边股流或小面积渗水以及固结局部围岩。地表旋喷桩加固工法在需要进行加固的土体上方，垂直钻设灌浆孔，高压注入空气、水及水泥浆，撕裂土体扩大灌浆范围，并利用水泥浆固结土壤，达到增加土壤自承力不足的作用。软岩浅埋隧道，基础支撑承载力不足，地下水位较高的明挖围护结构的防水等。深孔三超前三全封三闭预三注浆三布孔三示意三图纵断三面图65三、三辅助三工法三的应三用66三、三辅助三工法三的应三用辅助工法名称工法设计参数说明应用时机井点降水工法在开挖隧道的两边钻孔，并安装包裹滤网的透水管，在管内进行抽水降低地下水位的方法。特殊地段降低地下水位，减少含水层的流动性。超前玻璃纤维稳定工作面工法在开挖工作面，超前钻设玻璃纤维锚杆，并进行注浆加固，以达到止水及固结前方围岩的目的。开挖面呈流动不稳定时，玻璃纤维锚杆在开挖时易于截断。仰拱栈桥施工工法为保持仰拱施工时洞内运输的正常进行，减少仰拱超前衬砌施工的干扰，而在仰拱施工段的上方放置移动栈桥的施工方法。长隧道中，开挖、锚喷支护、衬砌、仰拱施工等各工序平行作业的情况，仰拱施工必须分段一次整体浇注，不能半幅施工，确保仰拱施工质量。67三、三辅助三工法三的应三用681.对浅三埋、三偏压三地形三、地三质条三件较三差的三隧道三洞口三，洞三身段三应先三预加三固后三再开三挖，三视地三质条三件可三采用三地表三砂浆三锚杆三、地三面预三注浆三、地三表旋三喷桩三等加三固围三岩方三法，三网喷三混凝三土或三砂浆三锚杆三等加三固边三仰坡三，如三为滑三坡体三，则三应设三置抗三滑桩三等措三施；三并根三据围三岩情三况设三置长三管棚三（10～40三m），三超前三注浆三小导三管等三超前三支护三措施三。三、三辅助三工法三的应三用692.软岩三段隧三道的三基底三应予三以加三强，三可采三用基三底注三浆、三钢管三桩、三旋喷三桩或三其他三加固三措施三，确三保衬三砌有三足够三的强三度、三刚度三和抗三裂性三。3.岩溶三发育三的长三大隧三道，三根据三隧道三环境三要求三、具三体围三岩状三况、三水压三、水三量等三采用三恰当三的注三浆堵三水措三施。三、三辅助三工法三的应三用70四、三特殊三地质三隧道三施工三要点对于三自稳三时间三短，三喷锚三初期三支护三强度三不足三以稳三定洞三体的三软弱三破碎三、浅三埋软三岩、三严重三偏压三、岩三溶、三流泥三、砂三层、三砂卵三、砾三层、三破碎三以及三大面三积淋三水或三涌水三地层三隧道三施工三，可三采用辅助三措施三和锚三喷支三护相结三合的三加固三办法三进行三施工三。1.自稳三能力三差的三岩体71四、三特殊三地质三隧道三施工三要点辅助三措施三一般三可采三用以三下几三种：超前三锚杆三、超三前小三导管三、大三管棚三、格三栅钢三架、三型钢三支撑三、钢三钎维三砼、三迈式三锚杆三、超三前小三导管三周边三予注三浆、三旋喷三桩、三冻结三法等三加固三措施三。对涌三水量三大的三隧道三，可三开挖三超前三平导三以排三水降三压并三能起三到地三质超三前预三报作三用。三也可三采取三帷幕三注浆三堵死三涌水三。1.自稳三能力三差的三岩体72施工三中为三确保三开挖三面的三稳定三，可三采用三环形三开挖三留核三心土三，或三单、三双侧三壁蛋三形导三坑法三、中三隔墙三法、三交叉三中隔三墙法三等；三喷射三砼封三闭掌三子面三；设三临时三仰拱三使及三时封三闭成三环；三辅以三其他三加固三措施三。运用三新奥三法原三理，三从认三识围三岩、三保护三围岩三、支三护围三岩、三监测三围岩三出发三，实三践总三结出三：“先三深探三、管三超前三、预三注浆三、小三断面三、留三核心三、短进三尺、三弱爆三破、三强支三护、三紧封三闭、三常量三测”四、三特殊三地质三隧道三施工三要点1.自稳三能力三差的三岩体73膨胀三岩指三与水三有关三的随三时间三而发三生体三积增三大的三围岩三。它三对环三境温三度、三湿度三、压三力、三地下三水等三因素三变化三极为三敏感三。软三弱围三岩是三指单三轴抗三压强三度在30三MP三a以下三的围三岩，三而膨三胀岩三则是三一种三吸水三膨胀三失水三收缩三和往三复膨三胀变三形的三围岩三，其三力学三性能三除一三般围三岩所三具有三的物三理、三化学三性质三外，三最重三要的三是具三有兼三水性三、多三裂隙三性、三强膨三胀性三与收三缩性三，强三度衰三减性三、以三及快三速崩三解性三和抗三风化三弱的三性质三等。三膨胀三岩若三其含三水量三小于15三%，视三为有三危险三性的三膨胀三岩，三高于30三%则视三为膨三胀已三完成三进一三步膨三胀不三可能三。四、特殊地质隧道施工要点2.膨胀岩隧道施工74膨胀三岩之三矿物三成分三几乎三都含三有蒙三脱石三，其三蒙脱三石含三量在12三%以上三的围三岩就三具有三强膨三胀性三。沉三积岩三中居三多，三这些三岩层三中含三有蒙三脱石三（含三有Mg三o、Ca三o）、三伊利三石如三板岩三、页三岩、三砂页三岩、三石膏三、炭三质页三岩、三泥岩三等。三偶而三也是三遇到三变质三岩如三千枚三岩、三凝灰三岩、三片岩三等。三当自三由膨三胀率三≥30三%，缩三性指三数Ⅰs＞20三%、干三饱和三吸水三率＞25三%，体三积膨三胀性三＞2%，就三视为三膨胀三岩。四、特殊地质隧道施工要点2.膨胀岩隧道施工75在此三类围三岩中三修建三隧道三，引三起坍三塌、三坑道三挤压三、支三撑与三衬砌三开裂三、变三形、三整体三道床三开裂三与破三坏的三事例三不少三，因三此必三须认三真对三待。三其主三要措三施为三：（1）隧三道通三过膨三胀性三岩层三时，三应对三照设三计文三件和三流变三情况三进行三调查三和量三测，三据以三确定三施工三对策三。对三工程三地质三和水三文地三质应三心中三有数三，并三作好三人、三机、三物、三财计三划、三科技三手段三与工三程措三施准三备。四、特殊地质隧道施工要点2.膨胀岩隧道施工76（2）认三真做三好防三排水三工作三，首三先要三防止三出现三因工三程用三水漏三水与三排放三污水三不畅三，及三时进三行仰三拱及三基底三封闭三，防三止泥三水及三满洞三泥泞三，墙三脚浸三泡造三成滑三坍。三认真三做好三隧道三及地三表范三围内三积水三引排三。严三禁施三工高三压水三池设三在洞三顶上三方，三防止三漏水三渗入三洞内三。四、特殊地质隧道施工要点2.膨胀岩隧道施工77（3）开三挖尽三量采三取措三施，三使其三一次三成型三，以三便初三期支三护及三早封三闭成三环，三可采三用全三断面三或台三阶法三施工三，以三免分三部过三多，三由于三爆破三造成三对围三岩多三次扰三动。三爆破三中要三多打三眼、三少装三药、三强支三护、三速封三闭、三紧衬三砌,合理三控制三膨胀三岩流三、塑三变形三。四、特殊地质隧道施工要点2.膨胀岩隧道施工78（4）施三工支三护宜三用锚三喷支三护，三并紧三跟开三挖面三进行三，当三压力三很大三时，三可用三喷锚三及钢三架联三合支三护。三并须三加强三施工三量测三，以三便及三时改三变施三工顺三序、三钻爆三参数三和支三护衬三砌刚三度，三控制三围岩三变形三。大三变形三地段三可采三取长三锚杆三、预三应力三锚索三等支三护措三施，三并与三型钢三支撑三结合三，形三成联三合支三护体三系，三预留三变形三量应三适当三加大三。四、特殊地质隧道施工要点2.膨胀岩隧道施工79（5）仰三拱超三前，三拱墙三同时三施工三，使三其封三闭成三环。三衬砌三断面三宜采三用曲三墙式三，应三使用三钢模三板台三车整三体衬三砌，三先墙三后拱三一次三成型三，并三保证三施工三质量三。漏三水地三段应三在衬三砌前三作止三漏处三理。不宜三采用三传统三分部三开挖三法及三木支三撑支三护，三以免三多次三扰动三围岩三及暴三露时三间长三，变三形过三大，三造成三松动三掉块三和坍三方。四、特殊地质隧道施工要点2.膨胀岩隧道施工80随着三铁路三、公三路建三设事三业的三不断三发展三，长三隧道三、深三埋隧三道逐三渐增三多，三伴随三而来三的在三强烈三的构三造高三应力三地区三修建三隧道三中遇三到岩三爆问三题亦三相应三增多三，因三此，三对岩三爆问三题必三须引三起施三工人三员的三充分三注意三并妥三善加三以解三决。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施81（1）岩三爆是三隧道三开挖三中，三由于三围岩三应力三超过三围岩三强度三而使三围岩三发生三突然三破坏三，并三把破三坏的三岩块三（片三）弹三射出三来。三岩爆三发生三三要三素：地层三岩性三条件三（坚三硬、三完整三、脆三性）地应三力条三件施工三触发三因素三者三缺一三不可三。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施82岩爆三与埋三深有三密切三关系三，埋三藏越三深岩三爆越三烈，三实践三中也三有例三外，三有时三隧道三埋深三仅11三0M左右三，也三有发三生，三说明三岩爆三与构三造应三力有三很大三关系三，特三别是三水平三应力三与垂三直应三力比三值与三差值三愈大三，岩三爆即三可能三在浅三埋洞三室中三发生三。从工三程实三践中三发现三：岩三爆一三般发三生在三岩体三干燥三、坚三硬、三完整三无裂三隙部三位。三岩爆三在开三挖后三两个三月内三均可三发生三，两三个月三后基三本稳三定，三但再三次开三挖，三仍会三发生三。岩三爆有三时声三音巨三响，三有时三声音三微弱三，有三时有三“闷三雷”三声。三岩爆三部位三大多三数产三生在三靠山三一侧三拱部三。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施83岩爆三的本三质是三弹性三变形三能的三大量三释放三，它三威胁三施工三人员三的生三命安三全、三损坏三机具三设备三、破三坏地三下建三筑物三，最三严重三时可三以毁三坏整三个地三下工三程。三世界三上从17三38年英三国锡三矿发三生岩三爆以三来，三共有23个国三家和三地区三记录三有岩三爆。三我国19三33年发三生抚三顺胜三利矿三（深20三0M）发三生岩三爆，三铁路三成昆三线关三村坝三隧道三，贵三昆线三梅花三山隧三道，三西康三线秦三岭隧三道进三、出三口均三有岩三爆发三生。三四川三太平三驿引三水隧三洞岩三爆较三为强三烈。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施84（2）岩三爆类三型破裂三松弛三型，三围岩三成块三、板三、鳞三片状三爆裂三，爆三裂声三微弱三，偶三而可三以听三到劈三劈啪三啪的三响声三，弹三射距三离小三，主三要是三坠落三。爆裂三弹射三型：三岩爆三特征三是岩三片弹三射及三岩粉三弹射三，爆三裂响三声如三枪声三，弹三落岩三片最三大不三超过0.三3m三3，直三径一三般为5-三10三cm，有三拳头三大小三者，三也有三粉末三烟雾三者，三时间三多在1小时三内发三生，三部位三在工三作面三及附三近拱三部牛三角湾三处，三发生三前发三生劈三啪响三声，三岩块三成片三状弹三射或三剥落三，弹三射距三离一三般2—三3m，岩三块呈三中间三厚周三边薄三的菱三片，三开始三拳头三大小三，速三度很三快，三后渐三为蚕三豆般三碎石四散三弹射三，最三大体三积0.三5×三0.三4×三0.三07三m,剥离三岩块三体积三可达2×三1.三3×三0.三2m，岩三爆发三生后三，有三岩粉三尾随三出现三如烟三雾状三，发三生岩三爆后三的洞三壁表三面一三般光三滑平三整。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施85爆炸三抛射三型：三巨石三抛射三，声三响如三炮弹三，抛三石体三积有三数方三到几三十方三，抛三射距三离数三米至20米。（3）产三生岩三爆的三条件三及影三响因三素产生三岩爆三需要三一定三的应三力条三件及三岩体三结构三和性三质条三件，三通常三多为三完事三的整三体岩三块结三构及三厚状三结构三，岩三石硬三脆，三单轴三抗压三强度三在15三0M三Pa以上三，声三波速三度大三于60三00三m/三S，且三只有三岩体三及初三始应三力场三的最三大主三应力三与岩三块单三轴抗三压强三度之三比值三大于0.三15～0.三2的高三应力三条件三下才三可能三产生三。用钻三爆法三施工三，洞三壁凹三凸不三平，三超欠三挖比三较普三遍，三增加三了应三力集三中，三超欠三挖处三根据三经验三，壁三面的三应力三集中三系数三要增三加80三%。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施86（4）产三生岩三爆的三经验三判据上世三纪50年代三至今三逐步三形成三的近三代强三度理三论认三为岩三爆是三围岩三应力三达到三或超三过围三岩强三度而三产生三的围三岩破三坏现三象，三从围三岩的三静力三极限三平衡三条件三出发三，将三各种三强度三准则三作为三岩爆三的判三据，三其中三有拉三伸机三理、三剪切三机理三和经三验判三据。三现只三介绍三二种三经验三判据三：我国三工程三实践三提出三的判三据σ1＞(0三.1三5～0.三2)三R三c发生三岩爆式中σ1：岩三体初三始应三力;三Rc：岩三块单三轴抗三压强三度。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施87伊、三阿：三多尔三恰尼三诺夫三判据σg三≤0三.3三σc，无三岩射三、剥三落；σg三=（0.三5～0.三8）σc岩射三，剥三落；σg＞0.三8σ三c岩爆三。强三烈，三岩射三。式中三：σg三—围岩三表面三最大三压应三力；σc三—岩体三单轴三抗压三强度三。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施88（5）岩三爆的三防治三措施工程三设计三方面在布三置地三下工三程时三，应三尽量三使长三轴方三向与三最大三主应三力方三向平三行（三或夹三角＜30三°＝这三样可三以减三少洞三壁围三岩的三切向三应力三，减三少岩三爆的三发生三。选择三合理三的洞三形，三以改三善围三岩应三力状三态；三如主三应力三垂直三于洞三室断三面，三应避三免高三边墙三，最三大主三应力三方向三斜交三洞室三断面三，可三采用三曲边三墙。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施89施工三措施三方面步步三为营三：稳三扎稳三打，三全面三设防三；超前三释放三应力三：可三深打三周边三眼4—三5米，三爆2米，三再打三几个三中孔三，浅三眼爆三破。勤检三查、三找顶三、洒三水，三孔中三灌水三；加强三监测三：一三是监三测围三岩应三力状三态，三预测三岩爆三发生三的可三能性三；二三是找三出合三理的三开挖三方法三、支三护形三式和三支护三参数三，测三定支三护效三果。掌握三岩爆三规律三，施三工作三业避三开集三中岩三爆时三间（三一般三开挖三后2—三3小时三），三两头三交替三工作三。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施90喷锚三支护三应作三为防三治岩三爆的三主要三手段a：超三前锚三杆、三径向三锚杆三，以三防岩三爆发三生，三减轻三岩爆三规模三；b:径向三锚杆+喷砼三支护三，防三止岩三爆滞三后重三复性三；c:三b+挂网三，用三于较三大规三模滞三后型三岩爆三区段三。喷三锚网三喷时三，一三要及三时，三喷足三厚度三，网三要封三口，三宜用φ6三-8三mm盘条三作方三格网三，锚三杆要三加垫三钣。综合三防治三特别三重要目前三对岩三爆尚三无特三效防三治办三法，三因此三须采三取综三合防三治措三施，三如对三设备三加设三防护三，加三强岩三爆观三察，三发现三异常三及时三躲避三等。四、特殊地质隧道施工要点3.岩爆的产生及防治措施91（1）概三述瓦斯三是从三煤、三岩体三内涌三出有三害气三体的三总称三。其三中有三俗称三沼气三的甲三烷（CH三4）、三二氧三化碳三、二三氧化三硫等三。但当三开采三到一三定深三度后三，其三主要三成份三就剩三沼气三了，三因此三煤矿三俗语三中瓦三斯往三往是三指沼三气。三沼气三有以三下六三个特三性：无色三、无三味、三无臭三，比三重为0.三54三4,故易三聚集三在隧三道洞三室顶三部及三高处三；难溶三于水三，但三渗透三与扩三散性三很强三，能三从邻三近层三渗透三到采三空层三，能三迅速三扩散三到全三部巷三道；四、特殊地质隧道施工要点4.瓦斯隧道施工92虽无三毒，三但当三空气三中含三量过三多，三则能三使氧三气含三量下三降使三人窒三息；三当其三浓度三达43三%时，三能使三氧气三含量三下降三到12三%，使三人开三始窒三息，三当浓三度达三到57三%时，三氧气三含量三就会三降到9%，短三期内三使人三窒息三死亡三；有燃三烧性三，浓三度小三于5%遇火三能燃三烧，三当浓三度大三于16三