【中交局】高速鐵路隧道施工技術(shù)（共51）

高速速鐵鐵路路施施工工技技術(shù)術(shù)劉周周禮禮中交交一一航航局局第第三三工工程程有有限限公公司司京京福福項項目目部部目錄錄一、前言三、隧道暗洞施工技術(shù)四、隧道附屬施工技術(shù)五、隧道主要設(shè)備投入情況八、個人體會二、洞口工程施工六、隧道施工功效七、隧道質(zhì)量通病一、、前前言言1、隧道分類3、隧道的主要施工方法4、新奧法的施工原理5、隧道工程分部分項劃分2、高鐵隧道的特點一、、前前言言1、隧道分類高鐵鐵隧隧道道的的長長度度等等級級劃劃分分：：⑴長長度度在在500m及以以下下為為短短隧隧道道。。⑵長長度度在在500m以上上及及3000m以下下為為中中長長隧隧道道。。⑶長長度度在在3000m以上上及及10000m為長長隧隧道道⑷長長度度在在10000m以上上為為特特長長隧隧道道。。京福福項項目目共共有有長長隧隧道道道道1座（（蘑蘑菇菇山山隧隧道道））、、中中長長隧隧道道3座（（陳陳山山塢塢隧隧道道、、棋棋盤盤上上隧隧道道、、樓樓村村隧隧道道））、、短短隧隧道道5座。一、前言言2、高鐵隧道的特點高鐵隧道不同同于一般的鐵鐵路隧道，高高速鐵路隧道道具有橫斷面面較大（開挖挖斷面152m2，襯砌斷面100m2），隧道受力力和襯砌混凝凝土的地質(zhì)環(huán)環(huán)境復雜，且且列車運行速速度較高的特特點，這些特點對隧道施工的的質(zhì)量、襯砌砌的安全性、、耐久性、抗抗凍性和抗?jié)B滲性提出了更更高的要求。。一、前言言3、隧道施工的主要方法高速鐵路隧道道基本都屬于于山嶺隧道，，常規(guī)的方法法為礦山法（（鉆爆法）中中間的新奧法法施工。一、前言言4、新奧法的施工原理新奧法是新奧奧地利隧道施施工方法的簡簡稱，它是奧奧地利學者在在長期從事隧隧道施工實踐踐中，從巖石石力學的觀點點出發(fā)而提出出的一種合理理的施工方法法。新奧法是是應(yīng)用巖體力力學理論，以以維護和利用用圍巖的自承承能力為基點點，采用錨桿桿和噴射混凝凝土為主要支支護手段，及及時進行支護護，控制圍巖巖的變形和松松弛，使圍巖巖成為支護體體系的組成部部分，并通過過對圍巖和支支護的量測、、監(jiān)控來指導導隧道施工和和地下工程設(shè)設(shè)計施工的方方法和原則。。新奧法施工工方法包括：：全斷面法、、臺階法、環(huán)環(huán)形開挖留核核心土法、中中隔墻法（簡簡稱CD法）和和交叉叉中隔隔墻法法（簡簡稱CRD法）、、雙側(cè)側(cè)壁導導坑法法。一、前前言言4、新奧法的施工原理新奧法法的基基本原原理創(chuàng)創(chuàng)建了了信息息化量量測設(shè)設(shè)計和和施工工的新新理念念，采采用先先柔后后剛復復合式式襯砌砌新型型支護護結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系，初初期支支護按按全部部承擔擔基本本荷載載設(shè)計計，二二次模模筑襯襯砌作作為安安全儲儲備；；初期期支護護和二二次襯襯砌共共同承承擔特特殊荷荷載。。新奧法法施工工時，，采用用多種種輔助助施工工工法法，超超前支支護，，改善善加固固圍巖巖，調(diào)調(diào)動部部分圍圍巖的的自承承能力力；初初期支支護和和圍巖巖為暗暗洞隧隧道的的主要要受力力結(jié)構(gòu)構(gòu)，保護圍圍巖是暗挖挖施工工的關(guān)關(guān)鍵技技術(shù)。。在施工工過程程中應(yīng)應(yīng)用監(jiān)監(jiān)控量量測、、信息息反饋饋和優(yōu)優(yōu)化設(shè)設(shè)計，，實現(xiàn)現(xiàn)不坍坍方、、少沉沉降、、安全全生產(chǎn)產(chǎn)和施施工。。施工工中應(yīng)應(yīng)堅持持十八八字方方針：：管超前前、嚴嚴注漿漿、短短進尺尺、強強支護護、早早封閉閉、勤勤量測測。一、前前言言5、隧道分部分項劃分高鐵隧道分部分項劃分序號12345678910分部

工程加固處理洞口及緩沖結(jié)構(gòu)工程洞身開挖支護襯砌輔助坑道及附屬洞室明洞工程防水和排水附屬設(shè)施備注分項

工程地表注漿開挖超前地質(zhì)預報監(jiān)控量測模板開挖明洞開挖洞口防排水運營通風土建工程

井點降水模板洞身開挖噴射混凝土鋼筋噴射混凝土模板洞內(nèi)排水溝救援通道與救援站

樁基處理鋼筋隧底開挖錨桿混凝土錨桿鋼筋檢查井緊急出口

洞內(nèi)預注漿混凝土棄渣場防護鋼筋網(wǎng)回填注漿鋼架網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)下縱向保溫排水盲管電纜槽

洞口防護

鋼架綜合接地鋼架網(wǎng)回填施工縫防水洞內(nèi)附屬構(gòu)筑物

管棚沉降觀測與評估管棚

變形縫防水

超前小導管

超前小導管

涂料防水層防水

初期支護結(jié)構(gòu)

模板

鋼筋

混凝土

坑道口及其封閉

二、洞洞口工工程施施工1、隧道邊仰坡施工3、洞口管棚施工2、截水天溝施工4、洞口注漿加固5、洞門施工二、洞洞口工工程施施工1、邊仰坡施工邊仰坡坡開挖挖采用用挖掘掘機直直接進進行開開挖，，采用用自上上而下下分段段分臺臺階的的開挖挖順序序進行行開挖，邊開開挖邊邊打設(shè)設(shè)錨桿桿、掛掛網(wǎng)噴噴射混混凝土土防護護，噴噴射混混凝土土厚度度為10cm。二、洞洞口工工程施施工2、截水天溝施工為了防防止山山體地地表水水流入入到隧隧道中中，在在隧道道所在在山體體頂部部設(shè)置置1道截水水天溝溝，截截水天天溝在在隧道道洞口口征地地紅線線范圍圍內(nèi)設(shè)設(shè)置。。二、洞洞口工工程施施工3、洞口管棚施工為了確確保隧隧道進進洞的的安全全，一一般在在洞口口段設(shè)設(shè)置洞洞口管管棚超超前支支護；；洞口長長管棚棚采用用φ108熱扎無無縫鋼鋼管，，每環(huán)環(huán)47根，環(huán)環(huán)向間間距40cm，洞口口長管管棚長長度30～80m，外插插角1°～3°；注漿漿為水水泥漿漿液，，鉆孔孔施工工采用用管棚棚機施施工，，施工工過程程運用用測斜斜儀量量測鉆鉆進的的偏斜斜度，，保證證鉆孔孔方向向準確確，管管棚安安裝時時管節(jié)節(jié)接頭頭應(yīng)錯錯開，，不得得在同同一截截面，，注漿漿壓力力達到到設(shè)計計終壓壓后應(yīng)應(yīng)繼續(xù)續(xù)注漿漿10min方可結(jié)結(jié)束注注漿。。二、洞洞口工工程施施工4、洞口加固陳山塢隧隧道進進口地地表為為堆積體內(nèi)，為了了確保保進洞洞安全全設(shè)計計要求求對隧隧道進口地表采用袖閥管注漿進進行加加固處處理。二、洞洞口工工程施施工5、洞門施工洞門鋼鋼筋及及模板板照片片洞門鋼鋼筋及及模板板照片片二、洞洞口工工程施施工5、洞門施工洞門混混凝土土施工工施工完完洞門門照片片三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工5、隧道防排水施工4、隧道支護施工6、隧道襯砌施工1、隧道超前地質(zhì)預報2、隧道超前支護三、隧隧道暗暗洞施施工1、隧道超前地質(zhì)預報方法名稱適用范圍電法直流電法超前探測隧道掌子面和側(cè)幫的含水構(gòu)造高密度電阻法探測巖溶、洞穴、地質(zhì)界線電磁法甚低法（1）探測隱伏斷層、破碎帶；（2)探測巖體接觸帶；（3）含水構(gòu)造及地下暗河等地質(zhì)雷達（1）探測隱伏斷層、破碎帶；（2)探測地下巖溶、洞穴；（3）探測地層劃分地震波法和聲波法折射波法（1）劃分隧道圍巖級別；（2）測定巖體的縱波速度反射波法（1）探測隱伏斷層、破碎帶；（2)探測地下洞穴；（3）探測地層劃分；（4）測定含水層分布隧道地震法（TSP)（1）劃分地層界線；（2)查找地質(zhì)構(gòu)造；（3）探測不良地質(zhì)體的厚度和范圍瑞雷波法（1）探測隱伏斷層、破碎帶；（2)探測地下巖溶、洞穴紅外線地下水探測（1）探測局部地溫異?，F(xiàn)象；（2）判斷地下脈狀流、脈狀含水帶、隱伏含水體等所在的位置三、隧隧道暗暗洞施施工（一））洞口口長管管棚超超前支支護2、隧道超前支護（二））單層層超前前小導導管支支護（三））雙層層超前前小導導管支支護（四））超前前預注注漿小小導管管支護護1、開挖方方法：：根據(jù)據(jù)地質(zhì)質(zhì)條件件、斷斷面結(jié)結(jié)構(gòu)、、襯砌砌與支支護設(shè)設(shè)計、、機械械配備備、工工期以以及經(jīng)經(jīng)濟效效益等等綜合合確定定。三、隧隧道暗暗洞施施工（一））開挖挖方法法選擇擇

開挖方法

適用圍巖級別及說明備注全斷面法1、單線隧道Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ級圍巖；2、雙線隧道Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ級圍巖臺階法1、單線隧道Ⅲ、Ⅳ級圍巖；2、雙線隧道Ⅲ級圍巖環(huán)形開挖預留核心土法1.單線Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級圍巖；2.雙線Ⅲ、Ⅳ級圍巖；3.地下水狀態(tài)：有少量滲水；三臺階臨時仰拱法1.單線Ⅴ級圍巖；2.雙線Ⅳ、Ⅴ級圍巖；3、隧道開挖施工1、開挖方方法：：根據(jù)據(jù)地質(zhì)質(zhì)條件件、斷斷面結(jié)結(jié)構(gòu)、、襯砌砌與支支護設(shè)設(shè)計、、機械械配備備、工工期以以及經(jīng)經(jīng)濟效效益等等綜合合確定定。

開挖方法

適用圍巖級別及說明備注雙側(cè)壁導坑法1.單線Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級圍巖；2.雙線Ⅲ、Ⅳ級圍巖；3.地下水狀態(tài)：有少量滲水；4.Ⅴ級圍巖埋深較淺或偏壓地段。CD法Ⅴ級圍巖深埋單、雙線隧道，Ⅵ級淺埋或偏壓隧道、三線隧道CRD法雙線、三線隧道Ⅴ級圍巖，Ⅵ級圍巖淺埋或偏壓隧道中洞法雙連拱隧道三、隧道暗暗洞施工3、隧道開挖施工（一）開挖挖方法選擇擇三、隧道暗暗洞施工3、隧道開挖施工（二）開挖挖方法之全全斷面法開開挖三、隧道暗暗洞施工3、隧道開挖施工（二）開挖挖方法之兩兩臺階法開開挖三、隧道暗暗洞施工3、隧道開挖施工（二）開挖挖方法之三三臺階臨時時仰拱三、隧道暗暗洞施工3、隧道開挖施工（二）開挖挖方法之四四部CD法三、隧道暗暗洞施工3、隧道開挖施工（二）開挖挖方法之六六部CD法三、隧道暗暗洞施工3、隧道開挖施工（二）開挖挖方法之CRD法（二）開挖挖方法之三三臺階七部部法鉆爆設(shè)計：：應(yīng)根據(jù)地地質(zhì)條件、、開挖斷面面、開挖方方法、循環(huán)環(huán)進尺、鉆鉆眼機具和和爆破材料料等進行爆爆破設(shè)計。。內(nèi)容應(yīng)包包括：炮眼眼（掏槽眼眼、輔助眼眼、周邊眼眼）的布置置、深度、、斜角和數(shù)數(shù)目、爆破破器材、裝裝藥量和裝裝藥結(jié)構(gòu)，，起爆方法法和爆破順順序，鉆眼眼機具和鉆鉆眼要求等等。三、隧道暗暗洞施工3、隧道開挖施工（三）鉆爆爆設(shè)計鋼架及格柵柵鋼架根據(jù)據(jù)設(shè)計要求求進行分節(jié)節(jié)加工，各各節(jié)之間通通過高強螺螺栓進行連連接，鋼架架加工時需需根據(jù)圍巖巖的級別進進行預留沉沉降量：一一般Ⅱ-Ⅲ級圍巖預留留5～8cm、Ⅳ級圍巖預留留8～10cm、Ⅴ級圍巖預留留10～15cm。三、隧道暗暗洞施工4、隧道支護施工（一）鋼架架及格柵鋼鋼架加工鋼架及格柵柵鋼架采用用人工配合合機械的方方法進行安安裝，鋼架架安裝完畢畢后立即打打設(shè)鎖腳錨錨桿；然后后鋪設(shè)鋼筋筋網(wǎng)片，同同時焊接鋼鋼架之間的的連接鋼筋筋。三、隧道暗暗洞施工4、隧道支護施工（二）鋼架架及格柵鋼鋼架安裝噴砼應(yīng)采用用濕噴工藝藝，噴射作作業(yè)應(yīng)分段段分片依次次進行，噴噴射順序自自下而上，，噴嘴宜與與噴射面垂垂直，其間間距宜為1.5～2.0米;一次噴射厚厚度可根據(jù)據(jù)噴射部位位和設(shè)計厚厚度確定,且拱部不得得超過10cm,邊墻不得超超過15cm,分層噴射時時,后一層噴射射應(yīng)在前一一層混凝土土終凝后進進行;噴射作業(yè)緊緊跟開挖作作業(yè)面時,下一循環(huán)爆爆破應(yīng)在噴噴混凝土終終凝后3h進行三、隧道暗暗洞施工4、隧道支護施工（三）噴射射混凝土施施工三、隧道暗暗洞施工5、隧道防排水施工防排水體系系：防水板板、止水帶帶、砼自防防水、排水水盲管等。。防水板臺車車根據(jù)隧道道凈空尺寸寸及工作面面長度而設(shè)設(shè)置，一般般防水板臺臺車縱向長長度設(shè)置6m，高度方向向一般設(shè)置置5層，每層的的高度約2m。防水板臺臺車可設(shè)置置輪胎自行行式或者采采用裝載機機拖推式。。（一）防排排水系統(tǒng)及及防水板臺臺車三、隧道暗暗洞施工5、隧道防排水施工防水板鋪設(shè)設(shè)前，先割割除混凝土土襯砌表面面外露的錨錨桿頭，鋼鋼筋尖頭等等硬物，凸凸凹不平處處需先噴平平，使混凝凝土表面平平順，局部部漏水處需需先進行處處理；防水水板，特別別是在凸凹凹較大的基基面上，要要預留足夠夠的松散系系數(shù)，使其其留有余地地，并在斷斷面變化處處增加懸掛掛點，保證證緩沖面與與混凝土表表面密貼。。同時做好好防水板與與泄水孔的的密閉性連連接。鋪設(shè)設(shè)防水板地地段距開挖挖工作面不不小于爆破破安全距離離；襯砌混混凝土灌注注前檢查防防水板質(zhì)量量，填寫檢檢查證。灌灌注襯砌混混凝土時，，不損壞塑塑料防水板板。防水板板是易燃物物品，因此此工作區(qū)內(nèi)內(nèi)禁止煙火火，并設(shè)消消防設(shè)施和和高壓水管管備用。防水水板板采采用用無無釘釘鋪鋪設(shè)設(shè)方方法法，，一一次次鋪鋪設(shè)設(shè)長長度度根根據(jù)據(jù)混混凝凝土土循循環(huán)環(huán)灌灌筑筑長長度度確確定定，，鋪鋪設(shè)設(shè)前前先先行行試試鋪鋪，，再再加加以以調(diào)調(diào)整整。。防防水水板板采采用用無無釘釘孔孔鋪鋪設(shè)設(shè)，，即即先先用用φ80塑料料墊墊圈圈和和射射釘釘將將無無紡紡布布固固定定于于基基面面上上（（墊墊圈圈間間距距：：拱拱0.5m～0.8m，邊邊墻墻1.0m，呈呈梅梅花花型型布布置置）），，再再將將防防水水板板用用專專用用粘粘合合劑劑粘粘合合在在墊墊圈圈上上；；防防水水板板接接縫縫采采用用熱熱合合機機自自動動焊焊縫縫形形成成或或?qū)Ｓ糜媚z膠粘粘結(jié)結(jié)，，即即將將兩兩層層防防水水板板的的邊邊緣緣搭搭接接不不小小于于10cm，通通過過熱熱熔熔加加壓壓或或?qū)Ｓ糜媚z膠粘粘合合，，兩兩側(cè)側(cè)接接縫縫寬寬不不小小于于2.5cm；防防水水板板搭搭接接用用熱熱合合機機進進行行焊焊接接或或?qū)Ｓ糜媚z膠粘粘結(jié)結(jié)，，接接縫縫為為雙雙面面縫縫，，中中間間留留出出空空隙隙以以便便充充氣氣檢檢查查。。（二二））防防水水板板鋪鋪設(shè)設(shè)三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工5、隧道防排水施工（二二））防防水水板板鋪鋪設(shè)設(shè)三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工5、隧道防排水施工（三三））排排水水盲盲管管施施工工隧道道初初期期支支護護與與防防水水板板間間設(shè)設(shè)軟軟式式透透水水縱縱向向及及環(huán)環(huán)向向排排水水盲盲管管，，環(huán)環(huán)向向盲盲管管設(shè)設(shè)置置間間距距為為每每縱縱向向10m設(shè)置置一一道道，，縱縱向向排排水水盲盲管管沿沿線線兩兩側(cè)側(cè)拱拱墻墻位位置置設(shè)設(shè)置置排排水水盲盲管管，，每每一一板板二二襯襯設(shè)設(shè)置置兩兩個個泄泄水水口口，，縱縱向向排排水水盲盲管管的的坡坡度度與與隧隧道道縱縱向向坡坡度度相相同同；；環(huán)環(huán)向向排排水水盲盲管管伸伸入入到到縱縱向向排排水水盲盲管管中中。。三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工5、隧道防排水施工（四四））施施工工縫縫、、變變形形縫縫防防水水環(huán)向向及及縱縱向向施施工工縫縫均均設(shè)設(shè)中中埋埋式式止止水水帶帶，，止止水水帶帶接接頭頭搭搭接接采采用用熱熱熔熔焊焊接接，，搭搭接接長長度度不不小小于于30cm。環(huán)向向變變形形縫縫采采用用鋼鋼邊邊式式式式止止水水帶帶，，止止水水帶帶兩兩側(cè)側(cè)設(shè)設(shè)置置50型抗抗剪剪鋼鋼棒棒。。環(huán)向向止止水水帶帶安安裝裝縱向向止止水水帶帶安安裝裝三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工（四四））施施工工縫縫、、變變形形縫縫防防水水三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工6、隧道襯砌施工（一一））隧隧道道仰仰拱拱鋼鋼筋筋施施工工隧道道仰仰拱拱初初期期支支護護施施工工完完成成后后即即可可進進行行仰仰拱拱鋼鋼筋筋綁綁扎扎施施工工，，根根據(jù)據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場場要要求求設(shè)設(shè)置置仰仰拱拱鋼鋼筋筋支支立立鋼鋼筋筋。。三、隧道暗洞洞施工6、隧道襯砌施工（二）隧道仰仰拱模板及混混凝土施工仰拱曲型模板板仰拱混凝土三、隧道暗洞洞施工6、隧道襯砌施工（二）隧道二二襯鋼筋二襯鋼筋二襯鋼筋三、隧道暗洞洞施工6、隧道襯砌施工（二）隧道二二襯臺車二襯臺車拼裝裝二襯臺車結(jié)構(gòu)構(gòu)三、隧道暗洞洞施工6、隧道襯砌施工（三）隧道二二襯混凝土施施工二襯混凝土施施工采用移動摸板板臺車，拱墻墻整體澆注，，泵送混凝土土入模，臺車車模板縱向及及環(huán)向每隔2.4m左右設(shè)置一個個長寬均約30cm的觀測及振搗搗窗口，混凝凝土采取附著著式振搗器振振搗，輔以插插入式振搗器器輔助振搗。。三、隧道暗洞洞施工6、隧道襯砌施工（四）隧道貫貫通及二襯完完工照片隧道貫通照片片隧道完工照片片四、隧道附屬屬施工2、隧道綜合洞室施工1、隧道電纜槽施工四、隧道附屬屬施工1、隧道電纜槽施工隧道電纜槽模模板照片隧道電纜槽完完工照片四、隧道附屬屬施工2、隧道綜合洞室施工隧道綜合洞室室模板照片隧道洞室照片片五、隧道設(shè)備備及人員投入入情況1、單個工作面設(shè)備投入情況表序號123456789101112131415設(shè)備名稱挖掘機側(cè)翻式裝載機風動鑿巖機濕噴機空壓機管棚鉆機液壓移動式襯砌臺車自卸汽車風機大型冷彎機注漿機電焊機混凝