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

射矿山法债(新奥塘法）施袋工顺序抖图（3诊）⑧喷砼仰拱1300kg級反铲⑦开挖仰拱（早期閉合用仰拱）矿山法慰（新奥砖法）施烟工顺序俊图（4绝）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、拳掘进妨机法倚施工岩石掘进机掘进晓机法：T各BM身—T坏un菌ne帜l酒Bo丑ri明ng谜M救ac换hi步ne电动机纠驱动主百轴旋转味、对刀织盘施加呆一定压卷力、使赢其贴近德岩壁、伟通过刀捞盘上装肯设的盘今形滚刀渠破碎岩凤石，使温断面一男次成型刮的大型帐工程机笑械。**1牲952站年美国勉罗宾斯葡公司生贼产出第语一台掘绸进机。**员*生辨产商葱：美疗国R际ob辅bi色ns醒，德演国德跨马克霸公司茂De活ma紫g，维尔特返公司W研irt买h，瑞袍典阿特雾拉斯科钩普科公中司的美喜国佳伐吼公司J这arv零a。**1洞966脏年中国轻第一台脸直径3虏.5米剧的全断炮面掘进勿机出厂1、施库工优点营：（1）陈作业人该员少，怀进度快穴，日进顿尺可达孔10-屿30米子。（2）霜洞内惧粉尘易、有返害气抢体含壤量低侍，改纷善了蹈劳动歼条件党；施脸工过膏程连脉续，佣有工罚厂化驴的特丢点。（3私）对此围岩竖扰动息小，开岩壁勿完整踏，施荐工安溜全，弹减少紧隧道防塌方行事故件。（4辜）成耻洞质江量好翼，无仓超欠口挖现刊象，蚊衬砌珍支护洲质量鞠好、赠通风叛条件携好、逆减少坛辅助黑工程马，节型省投区资。2、缺赤点（1钢）适道合中艰硬岩梢施工赵，不娱宜在业硬岩察中施剥工，享刀具旁易磨食损、膝价格徒昂贵邀，且荣更换黑费时臂费工票，成除本高够。（2叔）一贿次性剧投资覆较大段，现晌每台眨市场铁价在废40葬00旱-5杂00免0万晕人民爸币。驶设备留的型君号一隐旦确争定，纳开挖汗断面论尺寸怜不可灭改变达，机般械运肺输和慢组装蝴较难议。2、掘灾进流程（1）导进洞前花场地平食整，附债属设施姐修建（2痕）在屡洞口砍组装培掘进任机（3）予钻爆法烂先掘进兰一定长蜂度（机骨身长）矮，并用零砼支护耀洞壁。（4没）将券施工印用风宵、水沈、电装、轨落道、午激光与定向肯点引阵入洞留内。（5繁）整奸机移咳入洞握内，析利用批侧支御撑与诞洞壁插的摩盲擦力密讲刀谁盘顶羊拢岩锈面，宿回转章刀盘认，使艳岩块骆削落邮，装按在刀纹盘上商的铲绳斗将脑石碴袍装入蛇机头袍皮带蛾机到带存了窃斗。派按照叶设计车运输磨方案董外运拐。（6）犁刀盘到酷一定长瓶度，收序缩侧支运撑，刀睡盘重量忌由前下押支撑承晒担，收使缩推进扎活塞，颜侧支撑军向前移令动，然钥后再将诉侧支撑请靴板顶麦拢洞壁悄，完成慢刀盘一驻个掘进液循环。3、待嚼发展技装术：（1盘）增猾加护爬盾，怕提高期适应僚能力（2艇）增师大刀惜盘直券径，拒改进劝破岩讨能力（3嫁）增摩加刀蓄具寿西命（4）犁改进换举刀技术（5帖）改吊进调断向装价置（6）守非圆形捏断面开钟挖技术刀盘滚刀成都地谎铁报废乘的刀盘滚刀掘进郑机法警施工删顺序辰图掘进机弟法施工必顺序图TBM魂短押片TBM1、适跟用于公示路隧道开挖的常见鼻施工方辰法：全断面屈法台阶法环形陈预留取核心朵土法CD（熊中隔壁书法）CR崭D（韵交叉话中隔背壁法洁）双侧时壁导须坑法施工方哲法选择纹的原则暗：隧道所遗处的地慕质条件三、禾山岭颗隧道伯开挖璃施工偶及爆且破方费法：常用乖方法部之一扰：全带断面笔法适用贷范围忠：Ⅳ屑~Ⅵ疏类硬找岩延石质哲隧道常用方叔法之二贫：台阶苍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臂液压台车适用范蠢围：普牢遍采用仆，多适咬用Ⅱ、磁Ⅲ类较镰软且节陷理发育卷围岩常用羞方法燥之三咬：环撒形预沙留核心土椅法—具台阶鼻分部沉法（群8步霞）适用范间围：土衣质、软界弱围岩掌子面笛易滑塌常用熟方法凭之四钱：CD立（中竭隔壁鸽法）肆14水步适用范提围：围袍岩稳定弄性差，涌跨度较伪大，竖樱向变形叠大常用方月法之五豪：CR雷D交叉中骆隔壁法滤（14芝步）适用芳范围夫：围酬岩稳贵定性伏差，斜跨度评较大歌，竖办向变起形大耻，将横向侨变形师大常用方胀法之六竟：双侧姥壁导坑含法（1澡0步）适用伪范围魄：浅恳埋大炉跨度狮隧道元，围剥岩条呀件特讯别差严格控勒制地表汁沉降例如纸：隧艇道下时穿公跃路2、隧鹿道施工振爆破方鄙法：山岭隧含道常用愧掘进方航式是光爆（硬绿质岩创）和预少裂爆暖破（软肿质岩突），能使开踩挖轮廓滤线符合尤设计要蔬求，减木少超欠俯挖量，里并能减耀小对围担岩的扰茅动。（1）闲钻爆设色计：根据阳地质搁情况液、断荣面大猪小、丛进尺蓬、爆植破器竭材性剪能（贸毫秒仆非电耻雷管奴、器2号定岩石科硝铵看炸药蒜、乳佩化炸滩药、水导爆伐管）挤、钻腥爆机叼具（子风钻揉、台嫁车）雾、出股碴能拉力等耐编制若钻爆烧设计朱方案感。钻爆设厕计：炮津眼（掏槽眼辛、辅助归眼、周享边眼）的布捞置图、饿数目、眨深度、傻角度、挂装药量种、装药怒结构图斧、起爆智方法和浇顺序等爆破监设计择图：炮眼布加置图、粱周边眼俩装药结惜构图、糟钻爆参她数表、紧主要技锦术经济备指标及比设计施为工相关肉的必要谋文字说扩明。（2煌）光爆：（新奥袖法三源大支爽柱之腿一）定义：梯通过筝调整周边食眼的装爆破巨参数，使爆扒炸先沿剧各孔的芳中心连鲜线形成业贯通的酱破裂缝悲，后使衫围岩裂瓣解，临悠空抛掷碎。起爆顺奸序：掏槽畜眼--辅助眼--周边卧眼--底板眼辅助翁眼由至内向疗外逐突层起拨爆，胞其数最量根洽据断纹面大质小调福整。尾（通过越非电秆毫秒欺雷管针来实甘现）光爆揉参数文：1、周边眼即间距：造E（c锋m）相竟邻炮眼抢间的距贸离2、最作小抵抗廊线：W养（c蕉m）周棍边眼爆胜落的岩功石的厚度度3、启相对蔑距离誉：E宋/W4、核装药糊集中纠度:艇q（悠Kg棚/m巷）-崖-装挎药量光爆退参数联通过袍试验茫确定，不梁同时愚间段换围岩牌不同太，参吸数不雨同，漏属于动态语设计。参考模对比数威值见下晚表：光爆催的实株施：1、画线耽布眼测量班酿必须准旬确放样应画线，拢目前可泻以用幻姓灯布眼喝机布置唯炮眼，扰精度高隶、速度值快。2、平行钻宰眼指各个体炮眼的保轴线保扰持平行砌。凿岩演台车精条度很高景，是保示证光爆身的有效屠设备。撞凿岩机遣钻眼方芬向主要售靠工人消的经验避。3、正叫确的装药结庸构（连续昼、间奸隔）和准工确的起爆柿顺序光爆实缸例：钻爆设荷计图和达效果图四、哪隧道夕施工还中突出的秧几个问夫题：**坍方**洞内大挥变形**施工进暂度慢**缺乏隧姜道施工兄专业化漠配套机沉械。**盆塌干方：隧道突晚出问题敞之一，摄会严重疮影响施均工进度呀，安全绘隐患大作，施工咬处理成枯本大。撞塌方发撕生后，汗首先查细明塌方削诱因，捡类型、跟范围、葵形状、遣塌穴的螺地质构印造，确壶定初步煌处理方裹案，处鼓理过程啄中不断晌进行完片善。1、程处理拘方案（1）姜先加固圣未塌方绩段，防旨止外延功。（注浆钱、临肆时钢应架）（2）既塌碴堵惜死洞身盼时，采故取先护套后挖方钞法。喷畜砼封闭绘塌腔口坦，视情与况采用筝管棚法臭或注浆红固结法溉（需做丑止浆墙剃）稳固缠围岩体疗和碴体蓬，待稳文定后，貌采用台副阶分部伶法开挖际碴体。（3）爷开挖后低立即支少护，支弦护参数蹦视塌方稍实况进添行调整漆，宁强涛不弱！（4）斗可采用额砼护拱带形式通按过塌腔败，护拱沈厚度根牧据塌腔拒塌空高泰度和围乡丰岩稳定森性确定诸。塌穴块较小，国浆砌片柔石回填炊即可；素塌穴较喇大，浆围砌片石职回填后禽用锚杆型、钢筋输网、钢书支撑加令固塌腔捎围岩，帐。（5）呆按照强货支护、虽紧封闭帮原则，宇处理够扇一段二配衬距离欢后，立招即衬砌硬，二衬渣参数需鼓加强，简厚度应榨按照松读散体荷农载（6）旅地表塌月穴用不喘透水土仆夯填，投标高高扑出原地戚面，施贯做截水阳沟，做糟好排水腿工作。---定---线完善后滚的方案组需监理煌、设计呜代表、周业主方旗签字共子同认可2、塌晋方预防新奥废法理右念：宵充分厕利用代围岩坟自稳灶能力搅，围宪岩可吹以达皮到自套稳状稀态。（1）珍针对工捧程特点剧编制详怀实的施替工方案称，特殊蚂地段单扔独编制糕施工方背案。（2）炎严格按制照新奥盖法施工肌原则进史行施工腥。锚喷葡、量测金、光爆渗。（3馋）严蛇格按狐照设想计及会施工蜡规范鬼进行壶施工（4）锡合理组条织、科柏学施工嚼，杜绝煮个人主兰义和冒邪进思想铅，避免胖人为制橡造塌方展。3、伪塌方谊实例简：（1）害洞口坍监方浙赣线涂某隧道汽工点，女洞口处习于浅埋划偏压段病。经验教柱训：1、选戒线--即浅埋、娘偏压2、购地质冶-弱惯膨胀挤土改为肾明洞经验望教训领：1、郑设计虽不到趁位2、今施工锈不到批位西攀拥线某帆隧道转洞口启塌方问，洞谋口防战护不究到位光。设计佣思路校：早进晚挨出，先亭护后挖施工培实施尖：洞口坡甚面防护扣必须到狐位不重视熄监控量口测工作仔,衬砌滞毯后、开季挖过长新奥裹法思润路：糠量测订、封闭（2）内洞内塌每方实例隔：施工巩不规范纪、二衬件滞后、耍冒进。**吨变形常见料于石质盘差、桂构造移复杂制的软弱脾围岩受隧道喷，如挤压筝性围堂岩，笔膨胀每岩隧道嗓。变苹形初守期喷雄砼表仙面开班裂，播掉快迈，钢蹄架开缝始弯鞋曲，近后期闹钢架壤扭曲傅，甚岔至断悲裂，共同的瞧特征是若：断面匠缩小、窜基脚下赏沉、拱读顶上抬蹦、拱腰塞开裂、森基底鼓利起。处理不映及时就棒会导致占塌方。盈涉及到岁工程进舍度、质棕量、安它全、成仅本、效灯益等方默面，危纱害极大啄。1、锦处理蔑方案到：（1当）加拖固变翅形段绩：长天导管亭，长饥锚杆散深层块注浆（2斧）拆肤除变在形钢解架：咳短进唯尺、惑弱爆拥破（3竟）重在新施习做初是支：扭强支怖护，盖足够昼预留警量（4坚）二钩衬紧扇跟：其够长蛋度立鹿即衬疑砌。2、蚊预防隶措施地质条锄件差，扁设计偏葛弱，施续工不规法范均会导筋致变形中侵限的未产生，殿其中地顶质条件河是客观贿原因；础设计偏恨弱是因套为勘探锻资料的坐不详实非