第3章-隧道施工方法-《隧道工程施工》教學(xué)課件

第3章隧道施工方法3.3新奧法的施工方法3.1傳統(tǒng)礦山法3.2新奧法簡介3.5洞口段及明洞的施工方法3.6輔助施工方法3.7鉆爆開挖和裝渣運(yùn)輸3.4新奧法的施工技術(shù)第3章隧道施工方法3.10盾構(gòu)法施工3.8隧道支護(hù)施工3.9隧道防排水施工3.12沉埋法施工3.13監(jiān)控量測(cè)與數(shù)據(jù)分析3.11掘進(jìn)機(jī)法施工初步具備選擇隧道施工方法的能力。掌握新奧法的施工技術(shù)及相應(yīng)的施工工藝。對(duì)其他的隧道施工方法有一定的認(rèn)識(shí)33知識(shí)目標(biāo)第3章隧道施工方法3.1傳統(tǒng)礦山法礦山法指的是用開挖地下坑道的作業(yè)方式修建隧道的施工方法。3礦山法是一種傳統(tǒng)的施工方法。它的基本原理是隧道開挖后受爆破影響，造成巖體破裂形成松弛狀態(tài)，隨時(shí)都有可能塌落?；谶@種松弛荷載理論依據(jù)，其施工方法是按分部順序采取分割式一塊一塊地開挖，并要求邊挖邊撐以求安全，所以礦山法支撐復(fù)雜、木料耗用多。隨著噴錨支護(hù)的出現(xiàn)，使分部數(shù)目得以減少，并進(jìn)而發(fā)展成新奧法。3.1傳統(tǒng)礦山法3.1.1漏斗棚架法的基本施工程序漏斗棚架法的基本施工程序是先開挖下導(dǎo)坑①，在下導(dǎo)坑開挖面后30～50m處架設(shè)漏斗棚架，然后在漏斗棚架上方開挖②③部(“挑頂”)和④部(“擴(kuò)大”)。其間距以互不干擾為原則，一般可采用15～20m?！疤繇敗焙汀皵U(kuò)大”爆下的石渣直接堆放在棚架上，并通過漏斗口向下裝入礦車內(nèi)運(yùn)出洞外。石渣裝完后即可拆除棚架，開挖⑤（“刷幫”）和⑥（邊墻、水溝），此時(shí)整個(gè)隧道開挖完畢。在一定的安全距離(10～20m)外灌注邊墻Ⅶ和拱圈Ⅷ的混凝土，最后鋪底砌水溝，如圖3-1所示。3.1傳統(tǒng)礦山法1.漏斗棚架法施工的優(yōu)點(diǎn)2.漏斗棚架法施工的缺點(diǎn)漏斗棚架法施工的優(yōu)點(diǎn)是便于人力和使用小型機(jī)具開挖；“挑頂”“擴(kuò)大”的石渣通過漏斗棚架裝車，效率高，節(jié)省人力和機(jī)械；工作面多，可以安排較多的人力和機(jī)具進(jìn)行平行作業(yè)，加快施工進(jìn)度。漏斗棚架法施工的缺點(diǎn)是設(shè)置棚架需消耗大量木材和鋼材；斷面分塊多，對(duì)圍巖擾動(dòng)大，且拱頂圍巖暴露過長，只適用于Ⅰ～Ⅲ級(jí)圍巖；多個(gè)工作面雖可平行作業(yè)，但相互干擾大，尤其刷幫開挖時(shí)容易損壞風(fēng)管、水管、電力線，堵塞運(yùn)輸。3.1傳統(tǒng)礦山法3.1.2漏斗棚架法施工的特點(diǎn)3.2新奧法簡介1963年，由奧地利學(xué)者L.V.拉布采維茨命名的“新奧地利隧道施工法（newAustriantunnellingmethod）”，簡稱“新奧法（NATM）”正式出臺(tái)。它既是以控制爆破或機(jī)械開挖為主要掘進(jìn)手段，且以錨桿、噴射混凝土為主要支護(hù)方法，理論、量測(cè)和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的一種施工方法，又是一系列指導(dǎo)隧道設(shè)計(jì)和施工的原則。3.2.1隧道施工的基本技術(shù)要求3.2新奧法簡介（1）因圍巖是隧道的主要承載單元，所以要在施工中充分保護(hù)和愛護(hù)圍巖。（2）為了充分發(fā)揮圍巖的結(jié)構(gòu)作用，應(yīng)容許圍巖有可控制的變形。（3）變形的控制主要通過支護(hù)阻力（即各種支護(hù)結(jié)構(gòu)）的效應(yīng)達(dá)到。（4）施工中須進(jìn)行實(shí)地量測(cè)監(jiān)控，及時(shí)提出可靠的、足量的量測(cè)信息，以指導(dǎo)施工和設(shè)計(jì)。3.2新奧法簡介（5）在選擇支護(hù)手段時(shí)，一般應(yīng)選擇能大面積地、牢固地與圍巖緊密接觸的，能及時(shí)施設(shè)且應(yīng)變能力強(qiáng)的支護(hù)手段。（6）在任何情況下，使隧道斷面能在較短時(shí)間內(nèi)閉合是極為重要的。（7）在隧道施工過程中，必須建立“設(shè)計(jì)—施工檢驗(yàn)—地質(zhì)預(yù)測(cè)—量測(cè)反饋—修正設(shè)計(jì)”的一體化的施工管理系統(tǒng)，以不斷地提高和完善隧道施工技術(shù)。3.2.2新奧法施工的基本原則3.2新奧法簡介4.緊封閉2.早支護(hù)3.勤量測(cè)1.少擾動(dòng)3.3新奧法的施工方法3.3.1全斷面開挖法1．全斷面開挖法的施工順序（1）施工準(zhǔn)備完成后，用鉆孔臺(tái)車鉆眼，然后裝藥，連接起爆網(wǎng)路。（2）退出鉆孔臺(tái)車，引爆炸藥，開挖出整個(gè)隧道斷面。（3）進(jìn)行通風(fēng)、灑水、排煙、降塵。（4）排除危石，安設(shè)拱部錨桿和噴第一層混凝土。3.3新奧法的施工方法1．全斷面開挖法的施工順序（5）用裝渣機(jī)將石渣裝入礦車或運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)出洞外。（6）安設(shè)邊墻錨桿和噴混凝土。（7）必要時(shí)可噴拱部第二層混凝土和隧道底部混凝土。（8）開始下一輪循環(huán)。（9）在初次支護(hù)變形穩(wěn)定后（或按施工組織中的規(guī)定日期）灌注內(nèi)層襯砌。3.3新奧法的施工方法2．特點(diǎn)及適用條件

1）全斷面開挖法的優(yōu)點(diǎn)（1）工序少，相互干擾少，便于組織施工和管理。（2）工作空間大，便于組織大型機(jī)械化施工。（3）施工速度快。3.3新奧法的施工方法2．特點(diǎn)及適用條件

2）全斷面開挖法的缺點(diǎn)（1）開挖面較大，圍巖相對(duì)穩(wěn)定性低。（2）循環(huán)工作量較大，要求施工單位有較強(qiáng)的開挖、出渣、運(yùn)輸和支護(hù)能力。（3）采用深孔爆破時(shí)產(chǎn)生的爆破震動(dòng)較大，對(duì)鉆爆設(shè)計(jì)和控制爆破作業(yè)要求較高。2．特點(diǎn)及適用條件3）全斷面開挖法的適用條件全斷面開挖法適用于巖層覆蓋條件簡單、巖質(zhì)較均勻的硬巖；必須具備大型施工機(jī)械；隧道長度或施工區(qū)段長度不宜太短，否則用大型機(jī)械化施工的經(jīng)濟(jì)性差，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)長度不應(yīng)小于1km。3.3新奧法的施工方法3.3新奧法的施工方法3.3.2臺(tái)階開挖法1.作業(yè)順序2.施工要點(diǎn)3.特點(diǎn)及適用條件臺(tái)階法3.3新奧法的施工方法4.臺(tái)階法的施工要點(diǎn)（1）下半斷面的開挖（又稱落底）應(yīng)在上半斷面初期支護(hù)基本穩(wěn)定后進(jìn)行，或采取其他有效措施確保初期支護(hù)體系的穩(wěn)定性。（2）下部邊墻開挖后必須立即噴射混凝土，并按規(guī)定做初期支護(hù)。（3）量測(cè)工作必須及時(shí)，以觀察拱頂、拱腳和邊墻中部位移值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)速率增大時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行底（仰）拱封閉，或縮短進(jìn)尺，加強(qiáng)支護(hù)，分割掌子面等。3.3新奧法的施工方法3.3.3分部開挖法1.環(huán)形開挖預(yù)留核心土法1）開挖面分部形式3.3新奧法的施工方法2）施工作業(yè)順序（1）用人工或單臂掘進(jìn)機(jī)開挖環(huán)形拱部，或根據(jù)斷面的大小，環(huán)形拱部又可分成幾塊交替開挖。（2）安設(shè)拱部錨桿、鋼筋網(wǎng)或鋼支撐，噴混凝土。（3）在拱部初期支護(hù)保護(hù)下，用挖掘機(jī)或單臂掘進(jìn)機(jī)開挖核心土和下臺(tái)階，隨時(shí)接長鋼支撐和噴混凝土封底。（4）根據(jù)初期支護(hù)的變形情況或施工安排修筑內(nèi)層襯砌。3.3新奧法的施工方法3）特點(diǎn)及適用條件（1）優(yōu)點(diǎn)。在施工中，因?yàn)樯喜苛粲泻诵耐林踔_挖面，而且能迅速、及時(shí)地建造拱部初期支護(hù)，所以開挖的工作面穩(wěn)定性好。（2）缺點(diǎn)。雖然核心土增強(qiáng)了開挖面的穩(wěn)定，但開挖過程中圍巖要經(jīng)受多次擾動(dòng)，而且斷面分塊多，支護(hù)結(jié)構(gòu)形成全斷面封閉的時(shí)間長，這些都有可能使圍巖變形增大。因此，它常要結(jié)合輔助施工措施對(duì)開挖工作面及其前方巖體進(jìn)行預(yù)支護(hù)或預(yù)加固。（3）適用條件。這種方法適用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖。3.3新奧法的施工方法2.單側(cè)壁導(dǎo)坑法1）開挖面分部形式單側(cè)壁導(dǎo)坑法一般將斷面分成三塊，即側(cè)壁導(dǎo)坑①、上臺(tái)階②、下臺(tái)階③，見表3-1。側(cè)壁導(dǎo)坑的尺寸應(yīng)本著充分利用臺(tái)階的支撐作用，并考慮機(jī)械設(shè)備和施工條件而定。一般側(cè)壁導(dǎo)坑的寬度不宜超過0.5倍洞寬，高度以到起拱線為宜。3.3新奧法的施工方法3.3新奧法的施工方法3.3新奧法的施工方法2）施工作業(yè)順序（1）開挖側(cè)壁導(dǎo)坑，并進(jìn)行初期支護(hù)（錨桿加鋼筋網(wǎng)，或錨桿加鋼支撐，或鋼支撐，噴射混凝土），應(yīng)盡快使導(dǎo)坑的初期支護(hù)閉合。（2）開挖上臺(tái)階，進(jìn)行拱部初次支護(hù)，使其一側(cè)支撐在導(dǎo)坑的初期支護(hù)上，另一側(cè)支撐在下臺(tái)階上。（3）開挖下臺(tái)階，進(jìn)行另一側(cè)邊墻的初期支護(hù)，并盡快建造底部初期支護(hù)，使全斷面閉合。（4）拆除導(dǎo)坑臨空部分的初期支護(hù)。（5）建造內(nèi)層襯砌。3.3新奧法的施工方法3）特點(diǎn)及適用條件（1）優(yōu)點(diǎn)。洞室開挖跨度減?。ㄍㄟ^形成閉合支護(hù)的側(cè)導(dǎo)坑將隧道斷面跨度一分為二），有利于圍巖穩(wěn)定。（2）缺點(diǎn)。增加了材料用量和工程造價(jià)；施工進(jìn)度慢。（3）適用條件。單側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于圍巖穩(wěn)定性較差、斷面跨度大、地表沉陷難以控制的軟弱松散圍巖。3.3新奧法的施工方法3．雙側(cè)壁導(dǎo)坑法（眼鏡法）1）開挖面分部形式雙側(cè)壁導(dǎo)坑法一般將斷面分成為四塊：左、右側(cè)壁導(dǎo)坑①、上部核心土②、下臺(tái)階③，詳情見表3-1。導(dǎo)坑尺寸的擬定原則同前，但寬度不宜超過斷面最大跨度的1/3。左、右側(cè)導(dǎo)坑錯(cuò)開的距離應(yīng)根據(jù)開挖一側(cè)導(dǎo)坑所引起的圍巖應(yīng)力重分布的影響不致波及另一側(cè)已成導(dǎo)坑的原則確定。3.3新奧法的施工方法2）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工要求（1）側(cè)壁導(dǎo)坑高度以到起拱線為宜。（2）側(cè)壁導(dǎo)坑形狀應(yīng)接近于橢圓形斷面，導(dǎo)坑斷面為整個(gè)斷面的1/3。（3）側(cè)壁導(dǎo)坑的領(lǐng)先長度一般為30～50m。（4）導(dǎo)坑開挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，并盡早封閉成環(huán)。3.3新奧法的施工方法3）施工作業(yè)順序（1）開挖一側(cè)導(dǎo)坑，并及時(shí)將其初次支護(hù)閉合。（2）相隔適當(dāng)距離后開挖另一側(cè)導(dǎo)坑，并修筑初次支護(hù)。（3）開挖上部核心土，建造拱部初次支護(hù)，拱腳支撐在兩側(cè)壁導(dǎo)坑的初次支護(hù)上。（4）開挖下臺(tái)階，建造底部的初次支護(hù)，使初次支護(hù)全斷面閉合，拆除導(dǎo)坑臨空部分的初次支護(hù)。（5）建造內(nèi)層襯砌。3.3新奧法的施工方法4）特點(diǎn)及適用條件（1）優(yōu)點(diǎn)。施工中間變形幾乎不發(fā)展。（2）缺點(diǎn)。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖施工安全，但速度較慢，成本較高。（3）適用條件。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于Ⅴ～Ⅵ級(jí)圍巖雙線隧道掘進(jìn)。3.3新奧法的施工方法4．中洞法中洞法適用于雙連隧道，采用先開挖中洞并支護(hù)，在中洞內(nèi)施作隧道中墻混凝土，后開挖兩側(cè)的施工方法。5．中隔壁法中隔壁法在近年國內(nèi)的鐵路隧道和城市地下工程的實(shí)踐中被證明是通過軟弱、淺埋大跨度隧道的最有效的施工法之一，它適用于Ⅴ～Ⅵ級(jí)圍巖的雙線隧道。6．交叉中隔壁法交叉中隔壁法適用于Ⅴ～Ⅵ級(jí)圍巖淺埋的雙線隧道或多線隧道，見表3-1。3.4新奧法的施工技術(shù)3.4.1新奧法的施工程序3.4新奧法的施工技術(shù)3.4.2錨桿1．錨桿的支護(hù)效應(yīng)4)加固效應(yīng)1)懸吊效應(yīng)2)組合梁效應(yīng)3)支撐圍巖3.4新奧法的施工技術(shù)2．錨桿的種類（1）錨桿成為洞室開挖中良好的支護(hù)手段必須具備以下兩個(gè)基本條件。①錨桿受力后產(chǎn)生變形，且其本身不受破壞。②錨桿與圍巖保持緊密接觸。（2）錨桿的種類。①全長黏結(jié)型錨桿。②端頭錨固型錨桿。③摩擦型錨桿。④預(yù)應(yīng)力錨桿和自鉆錨桿等。3.4新奧法的施工技術(shù)3.錨桿的布置和質(zhì)量檢查錨桿的布置分為局部布置和系統(tǒng)布置。局部布置主要用在堅(jiān)硬而裂隙發(fā)育或有潛在龜裂及節(jié)理的圍巖，重點(diǎn)加固不穩(wěn)定塊體，隧道拱頂受拉破壞區(qū)為重點(diǎn)加固區(qū)域。系統(tǒng)布置的錨桿應(yīng)用在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖條件下。錨桿的質(zhì)量檢查包括長度、間距、角度、方向、抗拔力等。其中，主要是抗拔力試驗(yàn)，對(duì)于重要工程可增加灌漿密度試驗(yàn)。3.4新奧法的施工技術(shù)3.4.3鋼拱架（1）鋼拱架支護(hù)必須有足夠的剛度和強(qiáng)度，能夠承受隧道施工期間可能出現(xiàn)的荷載。（2）鋼拱架的支護(hù)間距宜為0.5～1.5m。（3）采用鋼拱架支護(hù)的地段，連續(xù)使用鋼拱架的數(shù)量不小于3榀；鋼拱架支護(hù)榀與榀之間須用直徑18～22mm的鋼筋連接，連接筋的間距不大于1m，并應(yīng)在鋼拱架支護(hù)內(nèi)緣、外緣交錯(cuò)布置。（4）鋼拱架與圍巖之間混凝土保護(hù)層的厚度不小于40mm；臨空一側(cè)混凝土保護(hù)層的厚度不應(yīng)小于20mm。采用鋼拱架支護(hù)時(shí)的一般規(guī)定如下3.4新奧法的施工技術(shù)3.4.4噴射混凝土

1．噴射混凝土的特點(diǎn)（1）噴射混凝土致密，早期強(qiáng)度高，可與圍巖牢固黏結(jié)形成整體。（2）能及時(shí)支護(hù)，可有效控制圍巖的有害變形，有利于安全施工。（3）不用模板、拱架，可以節(jié)省大量鋼木材料，降低隧道工程的造價(jià)；施工工藝簡單，操作方便，機(jī)械化程度高，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了施工效率。3.4新奧法的施工技術(shù)2.噴射方式1）干噴2）潮噴3）濕噴3.材料及其組成2）配合比和水灰比（5）水（1）水泥（2）砂子（4）速凝劑（3）石子3.4新奧法的施工技術(shù)1）材料3.4新奧法的施工技術(shù)4.機(jī)械（具）設(shè)備1）混凝土噴射機(jī)2）攪拌機(jī)

4）機(jī)械手3）壓縮空氣機(jī)5）混凝土噴射三聯(lián)機(jī)3.4新奧法的施工技術(shù)5．施工工藝（干式噴射）6．堵管問題的處理7．鋼纖維噴射混凝土工藝8．質(zhì)量檢查3.4新奧法的施工技術(shù)3.4.5復(fù)合式襯砌

復(fù)合式襯砌應(yīng)符合以下規(guī)定（1）初期支護(hù)宜采用錨噴支護(hù)，即由噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼拱架等支護(hù)形式單獨(dú)或組合使用，錨桿支護(hù)宜采用全長黏結(jié)錨桿。（2）二次襯砌宜采用模筑混凝土或模筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，襯砌截面宜采用連接圓順等厚襯砌斷面，仰拱厚度宜與拱墻厚度相同。（3）在確定開挖斷面時(shí)，除應(yīng)滿足隧道凈空和結(jié)構(gòu)尺寸外，還應(yīng)考慮初期支護(hù)并預(yù)留適當(dāng)?shù)淖冃瘟俊?.5洞口段及明洞的施工方法3.5.1洞口段的施工方法

1.洞口段施工概述所謂“洞口段”，是指隧道開挖可能給洞口地表造成不良影響（下沉、塌穴等）的洞口范圍。由于每座隧道的地形、地質(zhì)及線路位置不同，因此洞口段的范圍也不盡相同。一般情況下，可以將洞口淺埋段劃分為洞口段，如圖3-13所示。3.5洞口段及明洞的施工方法3.5洞口段及明洞的施工方法1）全斷面法進(jìn)洞3）其他進(jìn)洞方法2．進(jìn)洞方法2）臺(tái)階法進(jìn)洞3.5洞口段及明洞的施工方法3.5.2明洞的施工方法1.先墻后拱法2.先拱后墻法3.6輔助施工方法3.6.1超前錨桿1.設(shè)置方式在隧道開挖之前，在開挖面拱部的一定范圍內(nèi)沿隧道斷面的周邊向地層內(nèi)打入一排縱向錨桿（或小鋼管），通過錨桿對(duì)圍巖的加固作用，形成超前于工作面的圍巖加固棚，在該棚的保護(hù)下進(jìn)行開挖。開挖一個(gè)進(jìn)尺后，再打入一排縱向錨桿，再掘進(jìn)，如此往復(fù)推進(jìn)，如圖3-16所示。3.6輔助施工方法3.6輔助施工方法

2．超前錨桿的設(shè)計(jì)原則（1）超前錨桿設(shè)置范圍，對(duì)于拱部宜為隧道拱部外弧全長的1/6～1/2。（2）錨桿長度宜為3～5m，拱部超前錨桿縱向兩排之間應(yīng)有1m以上的水平搭接段；錨桿間距，Ⅳ級(jí)圍巖宜為40～60cm，Ⅴ級(jí)圍巖適宜為30～50cm。（3）充填砂漿宜采用早強(qiáng)砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M20。3.6輔助施工方法3.6.2管棚1.設(shè)置方式3.6輔助施工方法2．構(gòu)造組成3.6輔助施工方法3．管棚的設(shè)計(jì)原則（1）管柵的形狀和導(dǎo)管的布置應(yīng)根據(jù)隧道開挖面的形狀進(jìn)行選擇。（2）導(dǎo)管環(huán)向間距應(yīng)據(jù)地層性質(zhì)、地層壓力、導(dǎo)管設(shè)置部位、鉆孔機(jī)具和隧道開挖方式等條件確定，一般為30～50cm，縱向兩組管棚間不應(yīng)該小于3.0m的水平搭接長度。（3）導(dǎo)管適宜選用熱軋無縫鋼管，外徑適宜選為80～180mm，長度為10～45m。3.6輔助施工方法（4）導(dǎo)管上的注漿孔孔徑適宜為10～16mm，間距宜為15～20cm，按梅花形布置。（5）當(dāng)需要增加管棚剛架支護(hù)的剛度時(shí)，可在鋼管內(nèi)注入水泥砂漿。（6）在護(hù)拱上沿隧道開挖輪廓線縱向鉆設(shè)的管棚孔不得侵入隧道開挖輪廓線，孔深設(shè)計(jì)宜為10～45m。3.6輔助施工方法4.管棚施工棚施工時(shí)，管棚應(yīng)與鋼拱架一起使用。首先沿隧道開挖工作面的拱部（呈扇形），用大型水平鉆向地層中鉆一排孔眼，其直徑比鋼管管徑大20～30mm，鉆孔外插角應(yīng)為1°～2°，孔眼間距為30～50cm。然后將鋼管插入鉆孔內(nèi)形成管棚，前、后兩排管棚應(yīng)有不小于3.0m的搭接長度。鋼管的尾部需架設(shè)在鋼拱架上，并焊死。3.6輔助施工方法3.6.3超前小導(dǎo)管注漿1.設(shè)置方式3.6輔助施工方法2.構(gòu)造組成3.6輔助施工方法3.超前小導(dǎo)管的設(shè)計(jì)原則（1）小導(dǎo)管宜采用直徑為42～50mm的無縫鋼管，長度宜為3～5m。（2）小導(dǎo)管前部注漿孔的孔徑宜為6～8mm，間距宜為10～20cm，按梅花形布置，尾部長度不小于30cm。（3）小導(dǎo)管環(huán)向設(shè)置間距宜為20～50cm，外插角為10°～30°，兩小導(dǎo)管間縱向水平的搭接長度不小于100cm。（4）小導(dǎo)管應(yīng)與鋼拱架組成支護(hù)系統(tǒng)。3.6輔助施工方法3.6.4預(yù)注漿加固地層在開挖之前，先往地層中注漿以加固圍巖，使開挖能夠安全穩(wěn)妥地進(jìn)行，該方法稱為預(yù)注漿加固地層。預(yù)注漿加固又分為超前鉆孔注漿加固和地表注漿加固兩種。3.6輔助施工方法3.6.5地表錨噴預(yù)加固1.洞口邊仰坡表層預(yù)加固3.洞口淺埋段預(yù)加固2.洞門上方陡坎加固和仰坡加固3.7鉆爆開挖和裝渣運(yùn)輸3.7.1鉆爆開挖1.爆破破巖作用及有關(guān)概念1）無限介質(zhì)中的爆破作用2）爆破的基本概念(3)爆破作用指數(shù)(2)爆破漏斗(1)臨空面3.7鉆爆開挖和裝渣運(yùn)輸2．鉆孔機(jī)具1）鑿巖機(jī)2）鑿巖臺(tái)車

3．隧道內(nèi)常用的爆破方法隧道內(nèi)常用的爆破方法是傳統(tǒng)的炮眼爆破。3.7鉆爆開挖和裝渣運(yùn)輸3.7.2裝渣與運(yùn)輸1.裝渣1）渣量計(jì)算2）裝渣方式3）裝渣機(jī)械3.7鉆爆開挖和裝渣運(yùn)輸

2.運(yùn)輸1）有軌運(yùn)輸。2）牽引機(jī)車與道路。3）調(diào)車設(shè)備和軌道延伸。4）軌道布置與調(diào)車方法。5）機(jī)車、斗車數(shù)目的確定和列車運(yùn)行圖。3.7鉆爆開挖和裝渣運(yùn)輸2.無軌運(yùn)輸1）自卸汽車2）調(diào)車作業(yè)3.8隧道支護(hù)施工3.8.1臨時(shí)支護(hù)2.鋼支撐1.木支撐3.鋼筋混凝土支撐3.8隧道支護(hù)施工3.8.2初期支護(hù)初期支護(hù)是在隧道開挖后圍巖自穩(wěn)能力不足的條件下，為保證隧道在施工期間的穩(wěn)定和安全所采取的工程措施。初期支護(hù)主要采用錨桿和噴射混凝土來支護(hù)圍巖，初期支護(hù)施作后即成為永久性承載結(jié)構(gòu)的一部分，它與圍巖共同構(gòu)成了永久的隧道結(jié)構(gòu)承載體系。3.8隧道支護(hù)施工3.8.3二次襯砌

1.二次襯砌的施作要求（1）深埋隧道二次襯砌的施作，一般情況下應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行。（2）淺埋隧道應(yīng)及早施作二次襯砌，且二次襯砌應(yīng)予以加強(qiáng)。（3）圍巖以及初期支護(hù)變形過大或變形不收斂，又難以及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，可提前施作二次襯砌，以改善施工階段結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，此時(shí)二次襯砌應(yīng)予以加強(qiáng)。3.8隧道支護(hù)施工

2.二次襯砌的施工方法按照現(xiàn)代支護(hù)理論和新奧法的施工原則，二次襯砌是在圍巖或圍巖加支護(hù)穩(wěn)定后施作的，此時(shí)隧道已成型，為保證襯砌質(zhì)量，襯砌施工應(yīng)按先仰拱、后墻拱，即由下到上的順序連續(xù)澆筑。隧道縱向的二次襯砌需分段進(jìn)行，分段長度一般為9～12m。3.8隧道支護(hù)施工

3.模板類型1）整體移動(dòng)式模板臺(tái)車。2）穿越式（分體移動(dòng)）模板臺(tái)車。3）拼裝式拱架模板。

4.襯砌施工的準(zhǔn)備工作1）斷面檢查。2）放線定位。3）拱架模板整備。4）立模。5）混凝土的制備與運(yùn)輸。3.8隧道支護(hù)施工5.混凝土的灌注、養(yǎng)護(hù)與拆模6.壓漿、仰拱和底板7.隧道二次襯砌工程實(shí)例3.9隧道防排水施工3.9.1塑料板防水層施工

1.塑料板防水層施工概述1）塑料板防水層鋪設(shè)前的準(zhǔn)備工作2）鋪設(shè)防水板所用設(shè)備的要求3）塑料板應(yīng)滿足的要求3.9隧道防排水施工

2.塑料板防水層鋪設(shè)的主要技術(shù)要求（1）塑料板防水層的施作，應(yīng)在初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定和二次襯砌灌注前進(jìn)行。（2）鋪設(shè)前進(jìn)行精確放樣，彈出標(biāo)準(zhǔn)線進(jìn)行試鋪后確定防水板一環(huán)的尺寸，盡量減少接頭。（3）防水板鋪設(shè)前，應(yīng)用帶熱塑性圓墊圈的射釘將緩沖層平整順直地固定在基層上。（4）防水層可在拱部和邊墻按環(huán)狀鋪設(shè)，并視材質(zhì)采取相應(yīng)的結(jié)合方法。3.9隧道防排水施工

2.塑料板防水層鋪設(shè)的主要技術(shù)要求（5）防水層的接頭處應(yīng)擦拭干凈。（6）兩幅防水板的搭接寬度不應(yīng)小于100mm。（7）環(huán)向鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)先拱后墻，下部防水板應(yīng)壓住上部防水板。（8）防水板之間搭接縫應(yīng)采用雙焊縫，用具有調(diào)溫、調(diào)速熱楔式功能的自動(dòng)爬行式熱合機(jī)熱熔焊接，細(xì)部處理或修補(bǔ)采用手持焊槍，單條焊縫的有效寬度不小于10mm，要求焊接嚴(yán)密，不得焊焦、焊穿。3.9隧道防排水施工

2.塑料板防水層鋪設(shè)的主要技術(shù)要求（9）防水板縱向搭接與環(huán)向搭接處，除按正常施工外，應(yīng)再覆蓋一層同類材料防水板材，用熱焊焊接。（10）三層以上塑料防水板搭接形式須是T形接頭。（11）分段鋪設(shè)的卷材的邊緣預(yù)留至少60cm的搭接余量，并且應(yīng)對(duì)預(yù)留部分的邊緣部位進(jìn)行有效保護(hù)。（12）綁扎或焊接鋼筋時(shí)，應(yīng)避免對(duì)卷材造成破壞。（13）混凝土振搗時(shí)，振搗棒不得接觸防水板，以免使防水板受到損傷。3.9隧道防排水施工

3.塑料板防水層的鋪設(shè)范圍及搭接方法1）塑料板防水層的鋪設(shè)范圍。（1）全封閉鋪設(shè)。（2）半封閉鋪設(shè)。

2）塑料板防水層的搭接方法。（1）環(huán)向搭接。（2）縱向搭接。4.塑料板防水層的質(zhì)量檢查與保護(hù)措施1）塑料板防水層的質(zhì)量檢查3.9隧道防排水施工2）塑料板防水層的保護(hù)措施3.9隧道防排水施工（1）在二次襯砌前，嚴(yán)禁在鋪設(shè)塑料板防水層的地段進(jìn)行爆破作業(yè)。（2）模筑混凝土施工時(shí)，嚴(yán)禁模板、堵頭等損壞塑料板防水層。3.9隧道防排水施工3.9.2防水混凝土施工（1）防水混凝土施工盡量在圍巖和初期支護(hù)基本穩(wěn)定后進(jìn)行。（2）為減少水化熱的產(chǎn)生，施工時(shí)應(yīng)在混凝土中摻入部分粉煤灰。（3）混凝土攪拌除可使材料均勻混合外，還能起到一定的塑化及提高和易性的作用。（4）防水混凝土的灌注。3.9隧道防排水施工3.9.3施工縫、變形縫及止水帶的防水施工

1．施工縫的防水施工要求（1）墻體縱向施工縫應(yīng)留在高出底板頂面30cm以上的墻體上。（2）有預(yù)留孔洞時(shí)，施工縫距孔洞邊緣應(yīng)大于30cm。（3）縱向施工縫在澆筑混凝土前，應(yīng)將其表面鑿毛，清除浮粒和雜物。（4）設(shè)止水條的環(huán)向施工縫施工時(shí)，其面應(yīng)預(yù)留淺槽。（5）施工縫內(nèi)采用中埋式止水條時(shí)，應(yīng)確保位置準(zhǔn)確、固定牢靠。（6）施工中應(yīng)采取措施保證待貼止水條或預(yù)設(shè)止水帶的混凝土界面潔凈。3.9隧道防排水施工

2．變形縫的防水施工要求（1）變形縫的位置、寬度、構(gòu)造形式均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（2）縫內(nèi)兩側(cè)應(yīng)平整、清潔、無滲水。（3）縫底應(yīng)設(shè)置與嵌縫材料無黏結(jié)力的背襯材料或遇水膨脹止水條。（4）嵌縫應(yīng)密實(shí)。3.9隧道防排水施工

3．止水帶的防水施工要求（1）止水帶的埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確，其中間空心圓環(huán)應(yīng)與變形縫重合。（2）止水帶應(yīng)固定在擋頭模板上，先安裝一端。（3）止水帶定位時(shí)，應(yīng)使其在界面部位保持平展。3.10盾構(gòu)法施工3.10.1盾構(gòu)法概述盾構(gòu)法是以盾構(gòu)這種施工機(jī)械在地面以下暗挖隧道的施工方法。盾構(gòu)是一種集推進(jìn)、挖土、襯砌等多種作業(yè)于一體的大型暗挖隧道施工機(jī)械。目前，在軟弱地質(zhì)條件下的淺埋隧道工程中，盾構(gòu)法已得到廣泛的應(yīng)用。3.10盾構(gòu)法施工3.10.2特點(diǎn)及適用條件

1.盾構(gòu)法的特點(diǎn)挖掘和襯砌等工作都比較安全，這是盾構(gòu)法的最大特點(diǎn)。能夠有效避免圍巖坍塌、涌水、流沙等工程事故的發(fā)生。全過程可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)，施工速度快，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低；施工噪聲和振動(dòng)很小，對(duì)地面環(huán)境影響也小；不影響河道航運(yùn)。盾構(gòu)法施工本身基本上不受季節(jié)、風(fēng)雨等氣候條件的影響。3.10盾構(gòu)法施工

2.盾構(gòu)法的適用條件

盾構(gòu)法主要用于軟弱地質(zhì)條件下進(jìn)行暗挖法施工，最適宜于在松軟含水地層中修建隧道，如在江河中修建水底隧道，在城市中修建地下鐵道及各種市政設(shè)施。有資料顯示，盾構(gòu)法一般適用于長隧道，對(duì)于長度小于750m的隧道，被認(rèn)為是不經(jīng)濟(jì)的。3.11掘進(jìn)機(jī)法施工3.11.1掘進(jìn)機(jī)法概述

1.掘進(jìn)機(jī)法及其工作原理掘進(jìn)機(jī)法是挖掘隧道、巷道及其他地下空間的一種方法。它是用特制的破巖機(jī)在一個(gè)步距內(nèi)連續(xù)破巖，進(jìn)行隧道掘進(jìn)，經(jīng)多個(gè)循環(huán)完成隧道掘進(jìn)的施工方法。掘進(jìn)機(jī)工作原理是利用立足于洞壁上的支撐提供頂推反力，在頂推壓力條件下旋轉(zhuǎn)刀盤，帶動(dòng)刀盤在巖面上滾動(dòng)，并以靜壓方式切削破巖，并在循環(huán)掘進(jìn)過程中同步完成對(duì)已暴露圍巖的初期支護(hù)。3.11掘進(jìn)機(jī)法施工2.掘進(jìn)機(jī)的類型1）全斷面掘進(jìn)機(jī)2）臂式掘進(jìn)機(jī)3.11.1掘進(jìn)機(jī)法概述3.11.2掘進(jìn)機(jī)法的特點(diǎn)及適用條件掘進(jìn)機(jī)法具有施工速度快、機(jī)械化程度高、工序簡化緊湊、對(duì)地層擾動(dòng)小、超欠挖量最小、洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境條件好、施工安全度高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)。掘進(jìn)機(jī)法的缺點(diǎn)是受地質(zhì)條件的限制較大；隧道斷面形狀限制為圓形；一次性設(shè)備投資大；一臺(tái)掘進(jìn)機(jī)能夠開挖的斷面尺寸（直徑）固定，不可改變；整套機(jī)械的使用壽命有限；需要在現(xiàn)場(chǎng)組裝、拆卸，轉(zhuǎn)移不便；需要有熟練的技術(shù)工人，對(duì)管理水平的要求也較高。3.11掘進(jìn)機(jī)法施工3.12.1沉埋法概述沉埋法是先在隧址附近修建的臨時(shí)干塢內(nèi)或利用船廠的船臺(tái)預(yù)制管段，預(yù)制的管段用臨時(shí)隔墻封閉起來；同時(shí)在設(shè)計(jì)的隧道位置挖好水底基槽，然后將管段浮運(yùn)到隧道位置的上方，定位并向管段內(nèi)灌水壓載，使其下沉到水底基槽內(nèi)，將相鄰管段在水下連接起來并做防水處理；最后進(jìn)行基礎(chǔ)處理并回填覆土，打通臨時(shí)隔墻即成為水底隧道。3.12沉埋法施工3.12.2沉埋法的特點(diǎn)及適用條件1.施工條件好。2.可淺埋，與兩岸道路銜接容易。3.對(duì)河床地質(zhì)條件、水文條件適應(yīng)能力強(qiáng)。4.沉管隧道可做成大斷面多車道結(jié)構(gòu)。5.防水性能好。6.沉埋隧