隧道施工技術(shù)-隧道施工方法

項目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進機法任務(wù)七沉管法

TBM掘進機法基本穩(wěn)定任務(wù)六TBM掘進機法施工隧道掘進機施工法是用隧道掘進機切削破巖，開鑿巖石隧道的施工方法。任務(wù)六TBM掘進機法施工掘進機法施工特點優(yōu)點：安全快速經(jīng)濟省工與降低勞動強度排渣容易施工簡單方便環(huán)境保護缺點：設(shè)備購置及使用成本大對巖層變化的適應(yīng)性差斷面適應(yīng)性較差能耗大不適宜中短長度隧道的施工任務(wù)六TBM掘進機法施工掘進機法掘進原理破巖機理：

在掘進時盤形刀沿巖石開挖面滾動，同時通過大刀盤均勻地在每個盤形刀上對巖面施加壓力，形成滾動擠壓切削而實現(xiàn)破巖掘進機切削巖石機理示意圖任務(wù)六TBM掘進機法施工掘進機法掘進原理前進機理：

依靠支撐靴支撐圍巖產(chǎn)生的反作用力前進。水平支撐支撐靴項目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六

TBM掘進機法任務(wù)七沉管法

沉管法基本穩(wěn)定任務(wù)七沉管法施工沉管法又稱沉埋法，是修筑水底隧道的主要方法。采用沉管法施工的水底隧道又叫沉管隧道。任務(wù)七沉管法施工沉管法施工優(yōu)點1.對地質(zhì)水文條件適應(yīng)能力強2.可淺埋，與兩岸道路銜接容易3.沉管隧道防水性能好4.沉埋法施工工期短5.沉管隧道造價低6.施工條件好7.沉管隧道可做成大斷面多車道結(jié)構(gòu)任務(wù)七沉管法施工沉管法管段結(jié)構(gòu)分類圓形矩形船臺型干塢型a)圓形；b)八角形；c)花籃形a)六車道斷面；b)八車道斷面一般來說，選用矩形管段比圓形管段經(jīng)濟，且適合于多車道隧道。任務(wù)七沉管法施工沉管法施工流程修筑干塢管片制作設(shè)備安裝管片浮運排水整修基槽開挖清淤鋪石安設(shè)支座管段沉放水下連接基礎(chǔ)處理覆土回填設(shè)備安裝及內(nèi)裝竣工驗收三通一平豎井施工敞開段施工暗埋段施工洞口建筑設(shè)備安裝覆土回填項目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進機法任務(wù)七沉管法

盾構(gòu)法基本穩(wěn)定任務(wù)四盾構(gòu)法施工2023/12/10盾構(gòu)法施工，以盾構(gòu)這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。原理：盾構(gòu)前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置，中段安裝有千斤頂；尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進一環(huán)距離，就在盾尾支護下拼裝一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。任務(wù)四盾構(gòu)法施工2023/12/10長江隧道盾構(gòu)法施工任務(wù)四盾構(gòu)法施工盾構(gòu)施工優(yōu)點1．可在盾構(gòu)支護下安全地開挖、襯砌。2．掘進速度快。盾構(gòu)的推進、出土、拼裝襯砌等全過程可實現(xiàn)機械化、自動化作業(yè)，施工勞動強度低。3．施工時不影響地面交通與設(shè)施，穿越河道時不影響航運。4．施工中不受季節(jié)，風(fēng)雨等氣候條件影響。5．施工中沒有噪聲和振動，對周圍環(huán)境沒有干擾。6．在松軟含水地層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟方面的優(yōu)越性。任務(wù)四盾構(gòu)法施工盾構(gòu)機分類盾構(gòu)機通常按照截面形狀、掘削面的敞開程度、開挖及出土機械化程度、掘削面的加壓平衡方式、盾構(gòu)機的特殊構(gòu)造以及按其他方式項目一圍巖分級與圍巖壓力任務(wù)一圍巖分級

圍巖充分穩(wěn)定不穩(wěn)定基本穩(wěn)定暫時穩(wěn)定任務(wù)一圍巖分級圍巖是指隧道開挖后其周圍產(chǎn)生應(yīng)力重分布范圍內(nèi)的巖體，或指隧道開挖后對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的那部分巖體。圍巖穩(wěn)定性則是指坑道開挖后圍巖自身在不支護條件下的穩(wěn)定程度。1充分穩(wěn)定?？拥涝陂L時間內(nèi)有足夠的自穩(wěn)能力，無需任何人為支護而能維持穩(wěn)定，無坍塌、偶爾有掉塊。2基本穩(wěn)定?？拥罆虮啤r塊結(jié)合松弛等而產(chǎn)生局部掉塊，但不會引起坑道的坍塌，層間結(jié)合差的平緩巖層頂板可能彎曲、斷裂。3暫時穩(wěn)定。坑道開挖后呈現(xiàn)出不同程度的坍塌現(xiàn)象，坍塌后的坑道呈拱形而處于暫時穩(wěn)定狀態(tài)。大多數(shù)坑道是屬于這個類型。4不穩(wěn)定?？拥涝跓o支護條件下是難以開挖的，隨挖隨坍，常常要先支后挖。任務(wù)一圍巖分級1、以巖石強度或巖石的物理性質(zhì)指標為代表的分類方法。隧道圍巖分級2、以巖體構(gòu)造、巖性特征為代表的分類方法。3、與地質(zhì)勘探手段相聯(lián)系的分級方法。4、組合多種因素的分級方法。任務(wù)一圍巖分級我國現(xiàn)行隧道圍巖分級的方法：1、圍巖分級的基本因素巖石按堅硬程度劃分為極硬巖、硬巖、較軟巖、軟巖和極軟巖５類；按巖體完整程度劃分為完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎等５類。2、我國隧道圍巖基本分級根據(jù)巖石堅硬程度和巖體完整程度將圍巖分為６級。任務(wù)一圍巖分級3、圍巖分級的影響因素及分級的修正（１）地下水（２）初始應(yīng)力

圍巖級別地下水狀態(tài)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅠⅠⅡⅢⅣⅤ-ⅡⅠⅡⅣⅤⅥ-ⅢⅡⅢⅣⅤⅥ-圍巖級別應(yīng)力狀態(tài)ⅠⅡⅢⅣⅤ極高應(yīng)力ⅠⅡⅢ/ⅣⅤⅥ高應(yīng)力ⅠⅡⅢⅣ/ⅤⅥ任務(wù)一圍巖分級項目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進機法任務(wù)七沉管法

明挖法基本穩(wěn)定任務(wù)一明挖法施工隧道明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設(shè)計標高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法。地鐵隧道明挖法施工2023/12/102023/12/10明挖法懸臂支護開挖法放坡開挖錨桿任務(wù)一明挖法施工放坡開挖

隧道埋深較淺，施工對周圍環(huán)境影響較小，基坑開挖僅僅依靠適當(dāng)坡率的邊坡即可保持土體穩(wěn)定時，可采用放坡開挖。

特點：開挖量大，機械化程度高，施工速度快，質(zhì)量也易得到保證，對地下水影響的工程，采用井點降水法。

放坡開挖任務(wù)一明挖法施工懸臂支護開挖

基坑的懸臂支護開挖法是將基坑圍護結(jié)構(gòu)插入基坑底部以下，然后直接開挖基坑內(nèi)土體。缺點：圍護結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，增加了造價及施工難度。優(yōu)點：基坑內(nèi)無支撐，便于基礎(chǔ)開挖和主體結(jié)構(gòu)施工機械化，也易保證工程質(zhì)量。任務(wù)一明挖法施工圍護結(jié)構(gòu)常用木樁、鋼樁、挖孔樁、灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁或連續(xù)墻等組成。木樁維護結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)任務(wù)一明挖法施工錨桿錨桿是一種設(shè)在基坑外的支撐。一般由錨頭、拉桿和錨固體三個基本部分組成。墊板和錨具任務(wù)一明挖法施工錨桿特點：工藝復(fù)雜，錨桿不易回收，造價較高。當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)四周建筑物若有密集的深基礎(chǔ)時，宜采用。錨桿的蠕變會降低承載力。在流砂地層中若錨頭預(yù)留孔口與錨桿字筒之間的空隙過大時，易發(fā)生涌水涌砂，引起坑外地面和建筑物沉降。

任務(wù)一明挖法施工項目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進機法任務(wù)七沉管法

盾構(gòu)法基本穩(wěn)定任務(wù)四盾構(gòu)法施工2023/12/10盾構(gòu)法施工，以盾構(gòu)這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。原理：盾構(gòu)前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置，中段安裝有千斤頂；尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進一環(huán)距離，就在盾尾支護下拼裝一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。任務(wù)四盾構(gòu)法施工2023/12/10長江隧道盾構(gòu)法施工任務(wù)四盾構(gòu)法施工盾構(gòu)施工優(yōu)點1．可在盾構(gòu)支護下安全地開挖、襯砌。2．掘進速度快。盾構(gòu)的推進、出土、拼裝襯砌等全過程可實現(xiàn)機械化、自動化作業(yè)，施工勞動強度低。3．施工時不影響地面交通與設(shè)施，穿越河道時不影響航運。4．施工中不受季節(jié)，風(fēng)雨等氣候條件影響。5．施工中沒有噪聲和振動，對周圍環(huán)境沒有干擾。6．在松軟含水地層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟方面的優(yōu)越性。任務(wù)四盾構(gòu)法施工盾構(gòu)機分類盾構(gòu)機通常按照截面形狀、掘削面的敞開程度、開挖及出土機械化程度、掘削面的加壓平衡方式、盾構(gòu)機的特殊構(gòu)造以及按其他方式項目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進機法任務(wù)七沉管法

淺埋暗挖法基本穩(wěn)定任務(wù)五淺埋暗挖法施工2023/12/10在特定條件下，不挖開地面，在地下進行開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的隧道施工方法。施工原則：短開挖、強支護管超前、嚴注漿快封閉、勤測量任務(wù)五淺埋暗挖法施工淺埋暗挖法開挖方法施工方法示意圖縱段示意圖重要指標比較

沉降工期支護拆除量造價全斷面法一般最短沒有拆除低臺階法

一般短沒有拆除低中隔墻法（CD法）較大短拆除少偏高交叉中隔墻法(CRD法)較小長拆除多高雙側(cè)壁導(dǎo)坑法大長拆除多高任務(wù)五淺埋暗挖法施工淺埋暗挖法支護方式初期支護承受全部荷載，二次襯砌作為安全儲備；初期支護和二次襯砌共同承擔(dān)荷載；初期支護僅作為臨時支護，二次襯砌作為主要承載結(jié)構(gòu)。多采用復(fù)合式襯砌三種情況任務(wù)五淺埋暗挖法施工淺埋暗挖法輔助施工1、上半斷面留核心土環(huán)形開挖；2、噴射混凝土封閉開挖工作面；3、超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護；4、超前小導(dǎo)管周邊注漿；5、設(shè)置臨時仰拱；6、深孔注漿加固及堵水；7、長管棚超前支護或注漿。項目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進機法任務(wù)七沉管法

新奧法基本穩(wěn)定任務(wù)二新奧法施工2023/12/10新奧法即奧地利隧道施工新方法（NewAustrianTunnellingmethod——NATM)，是奧地利學(xué)者臘布希維茲提出的。它以噴射混凝土和錨桿作為主要支護手段，通過監(jiān)控量測控制圍巖變形，充分發(fā)揮圍巖的自承能力的施工方法。它是在錨噴支護技術(shù)的基礎(chǔ)上總結(jié)和提出的。

2023/12/10新奧法的設(shè)計原理為“巖承理論”，采用錨噴等柔性支護，充分發(fā)揮了圍巖的自承能力。具有初期支護無需拆出，施工較安全，支護結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)較好等優(yōu)點，逐漸取代了傳統(tǒng)礦山法成為了我國山嶺隧道施工的主要方法。核心內(nèi)容：充分保護，利用圍巖的承載能力。施工要點：控制爆破、錨噴支護和施工監(jiān)測。實施方法：設(shè)計、施工和監(jiān)測三位一體的動態(tài)模式。新奧法要點任務(wù)二新奧法施工2023/12/10新奧法施工程序施工準備確定施工方案開挖必要時須超前支護或預(yù)先進行地層改良初期支護監(jiān)控量測是否符合管理基準？防水層二次支護竣工是否修正支護參數(shù)改變開挖方法順序修改施工方案任務(wù)二新奧法施工新奧法基本原則少擾動在隧道開挖時、盡量減少對圍巖的擾動次數(shù)、擾動強度、擾動范圍與擾動時間早噴錨在隧道開挖后即時施做初期噴錨支護，使圍巖的變形進入受控制的狀態(tài)勤量測以直觀、可靠的測量方法和測量數(shù)據(jù)來準確評價圍巖與支護穩(wěn)定狀態(tài)，以便及時調(diào)整支護形式、開挖方法，確保施工安全和順利進行緊封閉采取噴混等措施，避免圍巖強度與穩(wěn)定性的衰減；適時對圍巖施做封閉支護，使圍巖與支護進入良好的共同工作狀態(tài)任務(wù)二新奧法施工新奧法開挖開挖方法全斷面開挖法：全斷面開挖、導(dǎo)洞超前全斷法臺階開挖法：上下臺階法、三臺階、三臺階七步開挖法、環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法等分部開挖法：中隔墻法、側(cè)壁導(dǎo)坑法任務(wù)二新奧法施工項目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進機法任務(wù)七沉管法

鉆爆法基本穩(wěn)定任務(wù)三鉆爆法施工2023/12/10新奧法與傳統(tǒng)礦山法合稱為鉆爆法，因最早應(yīng)用于采礦坑道又被稱為礦山法，是山嶺隧道的常規(guī)施工方法。從隧道工程的發(fā)