隧道工程施工基础知识

隧道工程施工基础知识前言

我们公司隧道项目较少，技术人员也较少人员参与过隧道施工，针对该情况本讲义的思路是先就我国隧道的情况做下简要介绍，就新奥法隧道道设计的基础理论做简要介绍，再按隧道施工的基本流程对一些实际施工的理论与操作、注意事项等做一些介绍。使参加培训人员对隧道工程施工有一个大概的认识。一、我国隧道建设基本概况二、狮新奥天法原卫理矿山倘法是祸采用货爆破欺主方越式将摆洞室讯岩石哥取出李，对谢周边渠围岩货自稳养能力排及稳栋定性明破坏睬也较跑大。矿山法健又分传溪统矿山绵法和新核奥法。传统矿恒山法施障工设计盏理念是温周边所着有的力耕都是直讨接作用权于隧道辛上，不惠考虑隧贩道围岩练（围岩寄是指隧暖道开挖投洞室周我边岩体惹，一般托是考虑碰施工影急响隧道顷周边3-膛4米范痛围）矩开挖商过后导是无搁初期兵支护拾的，虫直接哪采用岂木支痒撑或舞钢支目撑，逆拆除衡临时码支撑工后再靠进行连衬砌烂，没塌有初像期支坡护。新奥法滴即新奥血地利隧旗道施工购方法的厌简称，各原文是Ne暮w称Au浆st雨ri聚an谋T全un贡ne阿ll找in舟g脉Me确th祸od。新哈奥法究概念办是由艘奥地雹利学木者拉注布西博维兹回教授蛮二十稿世纪地五十石年代思提出驶的。芝新奥缝法是您以维陵护和取利用土围岩帐的自寸稳能仿力为车基础泻，将违锚杆佳和喷耳射砼抢集合屠在一削起作情为主悄要支劲护手面段，泊控制添围岩买的变驻形与渣松弛终，使窃围岩叫成为怎支护响体系墓的组严成部醋分，摔形成付锚杆脾、喷甘射砼禾和隧隙道围杆岩为沉三位煎一体竭的承研载结筋构，气共同阅承受馒荷载丙。监牲控量侨测要怜及时旬准确颜，发偿现变舟形有迹突变盯的趋竿势时赶，及蛇时架榨设临剧时支说撑，屋采取糖措施衬稳定坏后及臣时衬裹砌。基本理漆论点：1）岩色体是牛隧道百结构事体系馆中的眨主要夫承载雾单元避，在瘦施工扰中必帜须充郊分保惭护岩搜体，录尽量扶减少双对它般的扰桥动，呼围岩秆软弱正时，存采取挂措施暂对围滔岩注诵浆加趟固。2）为碌充分件发挥悔岩体肢的承馋载能盐力，斗允许揪并控姑制岩圆体的以变形浅。开管挖后该断面熄的应障力是臣最大容的，刊而初沿支最兽初受帐力为韵零，茫随着凤位移怨的变播化围艇岩应售力慢司慢变己小，惭而初炸支刚砍由于饥位移塘的产缘瑞生受爹力越凝来越郑大，缩慧这两在个力饺在位膝移到怕一定迹程度立后，朴达到抽了新牛的平亚衡，倾新奥通法是圆允许惩沉降借变形皂的，形有沉枝降变现形是射正常村的，匀但如拣果变辱形速驳率过暗大，耍或突拖变，叮则应户警惕侵。3）为改惊善支护盐结构受宗力性能慕，应尽再快闭合店，而成捧为封闭杰环。4）加强功施工中观对围岩稻变形、币压力饶的观测有，进行嫩动态设误计施工鲜。5）二次悄衬砌原浅则上在全围岩与晚初期支企护变形深基本稳鞋定的条浇件下施互工的，关在围岩里软弱段惠应较早病施工，膛此时理剪论已不基单纯的页是新奥般法施工得。6）在软保弱围岩胁段要按立照施工碑中严格咳按照设辉计要求无，遵循狼新奥法挑施工原箭理，软牛弱地质惑洞身开补挖应坚洞持“管互超前、惕严注浆典、短进宰尺、弱乘爆破、何强支护华、勤量灿测、早谊衬砌”围的原则竭，确保浩施工安弊全。三、嘉隧道隆施工看工序隧道骑主要碑施工理工序下：洞口边棚仰坡开蕉挖史洞口缎排水施镰做黎洞浑口大管眠棚施做中开挖本出喇渣为初凡支溪二室衬1、洞拖口边匹仰坡好处理隧道飞进出日口一糠般处寇于浅外埋、闷风化仰岩层第地段垫，一拌般采伐用φ1较08管棚约进行租超前若加固冻后再半进洞宇开挖灿。洞忠口刷诵边坡狮一般样宜避氧开雨田季，肺先检皂查边稀、仰类坡以恋上的僵山坡央稳定水情况蹲，清焰除悬算石、甘处理猪危石疼，按盏设计喊进行沾刷坡肝，对虽不稳蔬定段或应开肺挖一嫌段支团护一供段，篮保证卡山体偿的稳愁定，畏尽早黄施做贵洞口东排水沙系统作。2、大管黄棚施工3、开覆挖采用人旗工手持和凿岩机纹钻眼爆贱破开挖适，一般雄一个台播架允许14把左叙右YT值-2唯8风钻同反时作业侨。开挖效危果的好委坏跟眼是位的实圾施与爆阶破的合辨理性有诱直接关酿系，钻纵眼时除消楔形掏纱槽眼是局倾斜的愧外，其货他的均淘应与隧倡道轴线弦平行，碑特别是册周边眼门要求尤贪为严格拆，并使丧各眼位威的眼底沾在同一混个竖直泄面上。特殊饺要求咱地段翠，如原靠近踢较高湾要求铺震速授的建束筑物锤等，商可采鲁用膨肌胀剂哥静态债破碎绿。开挖台惜架如下灯图：隧道的您开挖一死般采用诊多臂凿杀岩台车斧或人工姑持钻开因挖，但数在中国颈人力资绪源较低齿廉，多飘采用人跨工持钻允在作业物台架上迫钻眼爆丸破。钻眼刷分为寄三种煎，中喷间为考掏槽新眼，升最外豆轮廓鲜为周原边眼包，中钥间的丘部分嫩为辅攻助眼呈，楔裤形掏旧槽眼售一般炕用2米5以内造的进圆尺，锈超过恭此进令尺的公一般雨采用垫直眼负掏槽舅。爆破骨一般翁采用设乳化菊炸药葛，炮酿眼采缎用非浆电毫皮秒雷造管，渐起爆即雷管塘采用颜电雷寒管。有爆破倘采用坑微差善爆破游，从妥掏槽愤眼往肯外一匪般用1、3、5、7、9、11、13、15段雷管清起爆，唇超爆顺会序是段松数越少集越早起呜爆，但座起爆时远间差较备小。一祸般IV级围堵岩如扣分上听下断弃面，满则上导半断长面单铺方炸嫂药耗英量为0.7仪Kg/贤M3,下半断卡面一般储为0.咬4仍Kg拨/M嗓3,因为抓下台领阶有渗临空锐面,故耗锯药量钉较少.光面爆弦破为周掉边眼间恩隔.装药,并配紧以导捆爆索.,因地质兄条件的脚多变性换，要根萝据爆破粮效果不诞断进行片调整爆刮破方案谷，包括艺炮眼间锦距及装匆药量。掏槽眼凉常用的桨为楔形箱掏槽图中贴所示吩为楔辛形掏黎槽4、爆锡破光面鸟爆破袭：光面末爆破烧的目们的是旅沿设壤计轮悉廓线降爆破充后留板下的霉围岩牧光滑片平整六，控升制超趴欠挖奖，降岔低对俯周边艘围岩季的干法扰，袖充分竹利用份围岩枪的自笼稳能欺力。光面爆脸破：沿法设计轮迅廓打一头排小间暴距眼（已眼孔位铺小些更薪好），优小药量每装药。光面幅爆破兄的分夺区起少爆顺揉序：贝掏槽刺眼→视辅助妄眼→扇周边型眼→总底板与眼。米辅助宁眼则献应由刺里向俊外逐秋层起失爆。装药匪结构装药量捆的计算炮孔装落药量：掏槽孔Q=η医*L*弊r式中荒：η--光-炮孔装离药系数抵，取0.9煮;L-混--孔深,一般LI无II化=3交.2米,鄙LI饲V=所2.前2米LV洲=1声.3米r-丝式--每米丧长度丢炸药杀量,r鹅=0童.7绕8k跳g/宇m经验汇值:Q恨III纽奉=2.驶24k突g,休QIV拨=1.威54k呈g,,绸QV桑=1.犬1kg辅助祥孔QI词II钓=η尖*L哪*r惊=0法.8吼*3竿.1四*0掘.7退8=泊1.亦93取1.现9k信gQIV乌=η*钻L*r沿=0.仍8*2打.1*库0.7善8=1尝.31取1.3娇kgQV斯=η染*L滤*r凯=0春.8术*1皮.3始*0特.7嚼8=港0.员81取0.8瞒kg周边孔通常周幻玉边眼装含药量为性辅助孔亦的1/税3-善--禽Q/材4。隧道爆接破的安幕全距离隧道堪爆破狂时，彩个别倚飞石凳对人惩员安如全距糠离设推定为15纹0m，巷千道内迹对设倡备安你全距泉离设就定为10哑0m群(指非机驱动设备)。当然项有条件糠离得越庭远越好役。4、初偷期支羞护：初期潜支护絮包含职超前侧管棚座（锚尘杆）逼支护乒、钢扫筋网肃、锚撤杆、营拱架骄、喷览射砼堪。4.1拱架岭的加爷工与昨安装工字投钢拱哄架的树分节判要与向弧度榴相对想应，纪因为李冷弯兴机一坏次只糟能加廊工一谅个弧筐度。停拱架丽的加垄工要找预试限拼，萄保证贱连接膜板的牌角度黑正确卵性，类加工活节数号以方莲便施谷工的开重量已为宜炒。拱架要饥保证垂昂直，同字时要直稠线段每10米打铲一个境十字测线，缠曲线免每5米打护一个贤十字赚线，锁保证场左右挎两侧瞧同步咸。拱架鸣要与伙锚杆事焊接籍，只稠靠锁扶脚锚雕杆不刑能保怕证拱模架的呢稳定繁性，悉锁脚棍锚杆粪与拱流架连顿接宜垫加U形卡仆。拱法架应秃落在腥硬底更上，擦否则左加设倦砼垫扎块。规范坏要求瘦拱架透与围倾岩间视的空被隙应彼间断翁用砼疏块塞蜜实，缓将围察岩受锅力直盯接传杂递至拖拱架花上。4.2喷射艺砼喷射蔽砼：泪利用御压缩额空气厚把一吴定配糊合比富的砼搞料由舍管道贱喷嘴墙以高妙速高柏压喷核出，尼在受钻喷面菜形成踢砼层颗。增展长快污，强荡度增洗长快柴，密唇实性附好，乓施工艳准备召简单茧，适诱用性吴强。岔分为棉干喷完、湿扇喷两倚种。干喷麻：预贩拌干嚷料或沉潮料户，建板议砂质石料围有一搂定含悄水量淘，以冰用手移攥住俭成团晕在手咱内不胡松散坐，自裙由落激至地呈上散剧开为艇宜。蜂正常续回弹下量约膜一般30文%。所用砂俩：宜用郑粗砂，扣砂过细佣则干缩悠量大，镰增加回沫弹量。溜但回弹篇量较大耳，劳动冒条件差躬，粉尘戴较大。所用宵米石居：5-租20的米石贱为宜。叨所拌喷茂浆料含膜水量以世用手攥厌住手内须成团，逐自然丢铲落散开温为宜。外加醋剂：前速凝方剂、乖增粘意剂等柄，一凯般只踩用速纵凝剂占。湿喷：共预拌砼瓣，在通率过湿喷侵机时加针液体速婶凝剂，纱该施工臣方法不肌太成熟截，虽然脱施工环宴境好，欣但回弹贯量较大亏。喷射枝施工暮应由勒下向盼上，留先墙德后拱舞施工透。开盟挖面院找顶寇后考械虑到夸安全惨应初即喷一从层厚篇约5cm厚砼。喷射时取先送风训，后开抛机，先获对岩壁榴喷水湿闲润，再方给料，俯结束时氏先停料衫，再停般风、水逢。风压晓控制在衬。作业做完成后搭，及时敲清理喷工浆机内角余料。损喷射手劲与受喷监面距离负为.6米-1米，拦根据阳喷射点砼回注弹情露况不屿断调照整。楚终凝凑后洒寻水养伏护7天。检验四要求劲：喷吩射击捆队砼旧的平剥均厚恰度大株于设轰计厚趁度，未检查筒点数孤的60%以上大崖于设计羞厚度，灵最小不声小于设荷计厚度紫的1/侨2。在对喷令射砼强姜度要求圆高时，鹿掺加钢锣纤维，荐可大大野提高强网度。喷射戒砼时眼在分蚕步或遵台阶皆法开认挖时夏，如椅果还俘要接武拱架分，则袄用砂局堆住跟拱脚锹，以乌避免立接腿根时凿波除喷最射砼傍。4.3锚杆锚杆的融作用：1）悬养吊作产用：薪锚杆回将不足稳定止的岩狱层悬拖吊在鼓坚固浪岩层之上，甚以阻图止围哨岩移恼动滑脂落。减跨作罗用：在软隧道顶类层岩层粮中打入览锚杆，剃相当于己在顶板挑上增加积支点，裤使隧道肌跨度减遮小，使淘顶板岩曾体的应肿力减小芽。2）组萝合梁隙作用弃：在雷层状嘱岩体匠中打堵入锚茂杆，友把若务干薄方层岩弃层锚驱固在柱一起屡，类甲于将露叠置镇的板糠梁组摇成组必合梁节，从爸而提柴高顶晶板岩镇层的庄自承妨力。3）挤降压加孤固作返用：龟锚杆块进入乘围岩肃后，牙随着幕岩体烧的变技形其受两端撒附近愚岩体育形成松圆锥搏形压倡缩带梨，从救多的秆锚杆额形成俊多个梢圆锥骑形压何缩带刮，类吴于承石压拱身，提雹高围举岩自流稳能轮力。锚杆主叶要类型殿：有砂浆暗锚杆、烤中空锚趣杆、自阳进式锚烂杆、中专空锚杆思、组合芳锚杆等畜。砂浆就锚杆醋：以素螺纹航钢筋饶加工腾而成姜，以YT道-2蛮8钻机钻止孔，先擦注M2香0砂浆熄，再师将锚盼杆打秃入，备加设沿垫板盟。中空店锚杆帽与砂旅浆锚明杆区诉别杆万体中劝空，轧先将因锚杆增插入润，再占注浆肯。自进荒式锚婆杆是凤自带耽钻头赞，用YT甘-2货8钻机直漂接将锚摔杆打入叉岩体，晨主要用伐于成孔目困难地梨段，因枕锚杆与抗岩体接您触紧密快，注浆嚼压力可损达较大洒，注浆被加固松骗散破碎锤岩体时镰常用。组合锚阅杆与中复空锚杆裙施工方奖式相同刷，优势扎为降低垮成本芝。锚杆的暑施工因购人工开闯挖的局计限性，崖在拱顶截时不容山易打好酿角度，天宜用专只用锚杆限机。隧底尖（仰飘拱及静充填爱）采悔用分每段整左幅全拣宽一碍次浇呼筑方肯案，永拱墙解采用程全断膏面液铲压模湖板台喷车一雷次整碌体衬取砌。墙在洞倒口设等置混输凝土释搅拌特站，吐混凝胜土运烛输车项运输肠，混凝医土输送构泵泵眯送入使模。5、二菠次衬易砌：5.1仰拱及宽铺底1、施工桑方法仰拱痕及铺狡底砼暴施工从测量食放样毁，软溪弱围咏岩段族一次揭施工3米（铁箱道部120号文蹄）其步他围冠岩地所段一幕次施娇作10m。在仰棉拱、雕铺底评或填赛充工畏作面品上搭挖设移坦动式棒仰拱漏栈桥艇（即酿临时壶便桥惹，使演在仰甘拱施者工时溉机械暗通过泛施工植段）戒。行扯车栈凶桥采刺用工织字钢烟制作痕，一衫端支腊撑在租枕木送垛上船，另财一端难支撑微在已橡浇筑照完的拍混凝茫土上煮，下勺面设越橡胶帅垫对混凝土面进惜行保枯护。疮行车福过桥弓移动流利用机械牵引，杯桥下预瓶留满足居施工需土要的空锻间。2、混凝招土施工人工胆辅助围清理圣底部碎浮碴垦杂物联；将纱上循旧环仰册拱混凝敏土接头凿泳毛处理峡，按设推计要求房诚安装仰南拱钢筋员，并预衰留与边织墙衬砌辞连接筋既；浇注术仰拱混旨凝土时众由仰拱界中心向缺两侧对刑称进行昏。仰拱薯与边墙诊衔接处宇加强捣赚固，以舞保证混禁凝土的有密实。混凝土浇筑采需用泵送纽奉，一次隙浇注成歼型，人景工摊铺因，插入冷式振捣河棒捣固匹，初凝盒之前抹艇平压光恶。为保公证仰拱唯曲率，贫采用纵加向挂线伪控制。3、隧网底填丽充在施袄工混仪凝土狸前，山清除浙仰拱壮面的逆碎渣醉、粉司尘，联并冲迫洗干属净，芹达到完没有炼积水气、没哄有浮钟渣。绩仰拱混凝土达到意设计胶强度70%后，酬即安纤排浇体注隧举底填钥充混凝土。本防标段隧道仰拱填塑充与仰记拱所用遥混凝土慌不是同戏一标号袖，待仰辟拱混凝巷土强度腥达到僻设计络强度欠的85%以后闲，一圾次浇荡注填碗充混凝土到设计泽标高。5.2拱墙芝衬砌在一般粒情况下颗，二次贵衬砌应心在围岩沟和初期兆支护变材形基本凤稳定后箭施作，潜但在软遇弱围岩驱段宜早佩进行衬晌砌。变威形基本蝇稳定应魔符合隧道周边苦位移骑速度呈有明届显减碧缓趋评势。5.挣3模板台查车砼二煌次衬秒砌施请工采饼用全粥断面酸钢模说台车吩，衬街砌台问车要摧做专理门设肤计，朱满足辟刚度摔和强矮度要描求。萄砼在转自动家计量纽奉拌和嚼站拌集和，唐搅拌抄运输盐车运伯输，翠泵送匆砼，被先从秋下面禾窗口籍开始墨灌注羞，插钓入式膊振动更器振翁捣，首封顶亏采用份输送舌泵接语刹尖度孔，落附着羊式振剩捣器汇振捣尘。5.浙4衬砌压博浆施工A、衬沟砌施搭工时絮，在周拱顶翠预埋润注浆熄管，俭预埋撤注浆努管采券用能坦与注闹浆机村出浆袍口匹悄配的称塑料PV痒C管，充塑料馅管伸氏入混凝土端紧六靠防前水板寇，用坚密度祸纸包威住端忆口，案防止前砼堵香塞注粮浆管免。B、隧道衬砌完拣成后，期在洞内秩沿线路念正坡方箱向进行脑衬砌压祖浆施工朱，压浆离所用的蝴水泥砂召浆浆液刷在现场避拌制，疲施工时死根据实炉际情况云调整施符工配比策。人工躬搭设门皂架式移遥动作业蒙台架，军注浆采绑用注浆堵机，由潜低向高沟压浆施罪工，分裤段逐孔馒实施，败待邻孔饰有浆液慌渗出时处，结束惕注浆，勉用纸袋叫或草袋抢封闭注腔浆口，扛而后移沿动作业境台架进嗓行下一斥循环施沈工。C、压浆瓶施工完墨成一段筑后，重疫复进行荐检查压敲浆，检拦查压浆娇的浆液述采用水猛泥净浆坟，若邻山孔仍有薯渗浆，坚则继续茅进行水踢泥砂浆描浆液压雾注。5.过5注意事现项A、衬鸟砌台跪车设桶计制章造时兼必须畜以隧道设计势断面仙为准虫，应留考虑包施工讽误差伙（一秤般放夸大5cm）、贯扁通测量看调差及羊预留沉普落等因锦素。钢结构及钢模司必须有坐足够的就强度、许刚度和超稳定性榨。B、二秧次衬颈砌在虾初期绪支护间变形号稳定完前施坛工的偿，拆库模时宴的砼覆强度书达到艘设计乎强度潮的10份0%；在初避期支护届变形稳援定后施丙工的，贪拆模时缺的砼强驳度达到8MP峰a。四、载其他坦综合据内容隧道贤施工宿调查壁的基亿本内孙容1工程概遗况：包滑括工程疼环境、针工程地孔质、水看文地质阳、工程笋规模、而数量和恼特点、杠难点、研重点。2临时运设施鸣调查诱：包助括大怪型临磁时设疗施，在如材涝料厂胀、便腿道、甜电力裙、通性信干陵线、椅码头芒、便历桥等昂的设稼置地厉点、葱规模寸和标唉准；宿小型千临时哥设施歪和临鸭时房察屋的鞋标准怨和数杯量。3砂、石治等大堆勇材料供厘应。4生产及奇生活供木水、供艺电条件捞。5施工通卫信条件跑。6地方防曲疫和民魄族风俗鞋。7当地孤对环辈境保荷护的青一般欢规定棉和特昨殊要腊求，询工程雁对环帆境可魂能造鲁成的稼近、洗远期尽影响营。8其他蓝尚待悟解决僚的问校题。常见的梦隧道开雷挖方式常见的僵开挖方梳式有全还断面法阴、台阶偏法、双点侧壁导杯坑法、CD法、CRD法。离全断根面法最与上技下台况阶法偿较简峰单，酬一般由围岩灶较好适不立妥拱架抵的断负面，消可采惜用全古断面敲法，撞凡立姓拱架干围岩级段施挠工，块建议慢采用涌上下音台阶律法可录提高突工效敬。隧道的吼通风要求洞招内氧气蜘体积比宣不得低殿于20%，CO惧2不得大鉴于0.5虑%,C砖O不得高区于24占pp串m。一除般未日做简非算，杏一般比一千静米左颗右隧爆道用2*疫55绣kw轴流擦式风剪机。主要有臣以下几积种通风首形式：隧道嫂的坍沫塌及啦处理1、隧湖道坍携塌的摊原因唐：A、不伍按设华计要送求，屠支护社过薄碧弱，堪一般销出现节在围翻岩级祝别较扑弱段煌；B、衬词砌未妨及时虑跟进府，未厘掌握毁监控性量测爱变形献所显欧示的飞围岩垂的变碌化。衣塌坍染都是够有征稀兆的翠，如渣沉降投收敛纤速率诊突然足变大溉初期候支护猾有变泉形，葛喷射储砼开坡裂，艳拱架包扭曲滥等。岁主要塔可能虚是因昌下雨线造成减围岩谅性能送发生苹改变垂，或全偏压城累积蜻等因右素造芒成，但二衬五衬砌完轰毕后一蛛般不会卸有问题材，不能术排除特辩例。希岩望大家目只从别锣处学这及种经验秤，不要驼亲自实倚践。2、坍塌逝的处理抄：A、首先劈燕要对坍沃方前后贱各10米左右竹初期支滤护进行铁加强，养避免坍佣方体影签响面扩电大。如划采用注逆浆管固盘结围岩顾，加设垂临时工久字钢拱柴架进行艰处理