隧道工程施工要点Word格式文档下载.docx

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1、隧道浅埋段和洞口加强段的开挖

在浅埋和洞口加强地段，进行开挖施工和支护，应根据地质条件、地表沉陷对地面建筑物的影响以及保障施工安全等应速选择，并应考虑施工效果及工程费用确定。

隧道浅埋段和洞口加强段，通常位于软弱、破碎、自稳时间极短的围岩中，若施工方法和支护的方式和支护的方式不妥当，则极易发生冒顶塌方或地表有害下沉当地有建筑物时会危及其安全。

所以，应采用先支护后开挖或分部开挖等措施，以防止开挖工作失稳或地表有害下沉等。

2、隧道浅埋施工方法和支护方法技术要求

隧道浅埋施工和支护应符合下列技术规定：

（1）根据围岩周围环境条件，可优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或

留核心土开挖法，围岩的完整性较好时，可采用多台阶法开挖。

严禁采用全断面法开挖，否则，对属于大断面的公路隧道全断面开挖，对围岩的扰动很大，会导致周壁围岩出现松动，且支护结构难以及时施作，增大坍塌的可能性。

（2）开挖后应尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑。

当采用符合式衬砌时，应加强初期支护的锚喷混凝土。

VI线浅埋以上围岩应尽快施作衬砌，防止围岩出现松动。

锚喷支护及构件支撑的施工应符合《公路隧道施工技术规范》（JTJ042－94）的有关要求。

（3）锚喷支护及构件支撑，应尽量靠近开挖面，其距离应小于1.0倍洞跨。

（4）视地质条件，可配合采用超前小导管注浆、超前锚杆支护加固等辅助施工措施，即浅埋地质条件很差时，应采用辅助施工方法。

3、隧道浅埋段初期支护施工要点

（1）隧道浅埋段和洞口加强施工开挖后，应立即铺设小网孔的钢筋网，并喷射3CM－5CM厚的混凝土层。

（2）安设锚杆及钢拱架，二次支护喷射混凝土应将钢拱架覆盖不小于3CM的保护层；

（3）落底、安设锚杆及下部钢拱架，应同时进行挂网，喷射混凝土；

（4）应进行仰拱封底，尽早形成封闭结构。

4、控制隧道地表沉降技术措施

（1）谊用单壁掘进机或风镐开挖，减少对围岩的扰动；

当采取爆破开挖时，应采用短进尺、弱爆破；

（2）应加强对拱脚的处理，打设拱脚锚杆，提高拱脚处围岩的承载力；

（3）应及时施作仰拱或临时仰拱；

（4）若初期支护变形过大，又不宜加固时，可对洞周2－3CM围岩进行系统注浆固结支护；

（5）地质条件差或有涌水时，谊采用地表预注浆结合洞内环形注浆固结；

（6）加强对地表下沉的量测及反馈，以指导施工，量测频率宜为深埋段时的2倍。

三、隧道洞口超前支护施工要求

1、超前锚杆支护施工要点：

（1）超前锚杆支护，宜和钢架支撑配合使用，并以钢架腹部穿过，特殊情况下亦可以拱架底部或顶部传入；

（2）超前锚杆支护，与隧道纵向开挖轮廓线间的外插角宜为5°

－10°

，长度为大于循环进尺，宜为3－5CM;

（3）超前锚杆谊用早强水泥砂浆锚杆；

2、超前小导管预注浆施工要点:

（1）超前小导管采用Ф50无缝钢管制作，长度宜为3－5M。

管壁每隔10－20CM交错钻眼，眼孔直径宜为Ф6－8MM;

（2）沿隧道纵向开挖轮廓向外以10°

－30°

的外插角钻孔，将小导管打入地层、亦可在开挖面上钻孔将小导管打入地层，小导管环向间距宜为20－50CM;

（3）小导管注浆前，应对开挖面及5M范围内的坑道，喷射厚度为5－10CM混凝土或用模筑混凝土封闭，并将检查注浆机具是否然完好，备足注浆材料；

（4）为充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安设分浆器，一次可注入3－5CM根小导管，注浆压力应为0.5－1.0mpa,孔口设置止浆塞。

（5）注浆后至开挖前的时间间隔，视浆液种类。

3、管棚钢架超前支护施工要求及要点

（1）检查开挖的断面中线及高程，开挖轮廓线应符合设计要求。

在开挖工作面处应先设受力拱架，并在其上正确标明管棚位置；

（2）钢架安装垂直度允许误差为±

2°

，中线及高程允许误差为±

5CM。

在钢架上沿隧道开挖隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔，其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线越小越好。

孔深不宜小于10CM，孔径比管棚钢管直径大约20－30MM。

钻孔环向中心间距视管棚用途确定。

钻孔顺序一般由高孔位向低孔位进行；

（3）在钻进时，若出现卡钻、坍孔时，应注浆后再钻，也可直接将管棚钢管钻入，开孔时应低速低压，待成孔后可加压到1.0－1.2Mpa。

将钢管打入管棚孔眼中。

管棚外径为φ89MM，长度宜为4－6M。

接长管棚钢管时，接头应采用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不小于15CM，以确保连接可靠，接头应再隧道横断面上错开；

（4）当需增加管棚钢架支护的钢度时，可在钢管内注入水泥砂浆。

管棚钢管内水泥砂浆应用牛角泵灌注，封堵塞应有进料孔和出气孔，在出气孔流将后，方可停止压注。

四、新奥法隧道洞身开挖方法分类

（一）隧道新奥法施工常用方法

隧道工程采用新奥法施工常用的施工方法，大致分为全断面法，台阶法和分部开挖法三大类及若干变化方案，如下图所示（图中锚喷衬砌，复合式衬砌施作程序略）

（二）各种施工方法的优缺点：

1、全断面法。

常适用于Ⅱ－Ⅲ级硬岩的石质隧道，该法可采用深孔爆破。

全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少，干扰少，便于施工组织和管理。

缺点是由于开挖面积大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，故此要求施工单位应具有较强的开挖、出渣与运输及支护能力。

全面断面法施工开挖工作面大，钻爆破工效率较高，采用深眼爆破可加快掘进速度，且爆破对围岩的震动次数较少，有利于围岩稳定。

缺点石每次深孔爆破震动较大，因此要求进行精心的钻爆设计和严格的控制爆破作业。

2、台阶法

台阶法开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度。

台阶有利于开挖面的稳定性，尤其石上部开挖支护后，下部作业则较为安全；

台阶法开挖的缺点是上下部作业有干扰，应注意下部作业时对上部稳定性的影响，台阶开挖回增加对围岩的扰动次数等；

台阶法开挖宜采用轻型凿岩机打眼，而不宜采用大型凿岩台车。

3、分部开挖法

分部开挖法，可分为五种变化方案：

台阶分部开挖法，上导下坑法、上导坑超前开挖法、单（双）侧壁导坑法。

是将隧道开挖断面进行分部开挖逐部成型，并且将某部分超前开挖，故此可称为导坑超前开挖法。

1台阶分部法

又称环形开挖留核心土法，适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩地段。

上部留核心土可以支挡开挖工作面，利用几十施作拱部初期支护增强开挖工作的稳定，核心土及下部开挖在拱部初期支护下进行，施工安全性较好。

一般环形开挖进尺0.5－1.0M左右，不宜过长，上下台阶可用单臂掘进机开挖。

台阶分部法的主要优点是：

与微台阶法相比，台阶可以加长，一般双车道隧道为1倍洞跨，单车道隧道为两倍洞跨；

而较单（双）侧壁导坑法的机械化程度高，机械化施工可以加快施工速度。

2上下导坑超前开挖法

此法适用于Ⅵ－Ⅴ级围岩，在松软地层开挖坑道，一般宜采用上下坑道超前开挖先拱后墙法。

其基本要求是：

一次开挖的范围宜小，而且要及时支撑与支护，以保护围岩的稳定，所以一般是要求先将上部断面开挖好，随时衬砌拱圈，拱圈混凝土达到设计强度70％之后可进行下部断面的开挖，在拱圈的保持下，开挖下部断面及修建边墙、仰拱。

3单侧壁导坑法

围岩稳定较差，隧道跨度较大，地表沉陷难于控制时采用单侧壁导坑法。

此法单侧壁坑道超前，中部和另一侧的断面采用正台阶法施工，故兼有正台阶法和后述双侧壁导坑法的优点，且洞跨可随机械设备等施工条件决定。

④双侧壁导坑法

适用于浅埋大跨度隧道，地表下沉量要求严格，围岩条件特别差时采用。

此法的优点是：

施工安全可靠，但施工速度较慢，造价较高。

（3）分部开挖时应注意的事项：

1因其工作面多，但作业面较小。

相互干扰较大，应实行统一指挥，注意组织协调；

2②应尽量创造条件，减少分部次数，尽可能争取用大断面开挖；

3③因多次开挖对围岩的扰动较大，不利于围岩的稳定，故应特别注意加强对爆破开挖的设计与控制；

4④凡下部开挖均应注意上部支护或衬砌结构的扰动和破坏，尤其是边旁部开挖时必须采用两侧交错挖马口施作，避免上部断面两侧拱脚同时悬空；

5⑤认真加固拱脚，如扩大拱脚，打拱脚锚杆。

加强纵向连接等，使上部初期支护与围岩形成完整体系；

尽量单侧落底或双侧交错落底，落底长度视围岩状况而定。

一般采用1－3M，并不得大于6M。

下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土，并按设计规定做好加固与支护；

6⑥量测工作必须及时，以观察拱顶，拱脚和边墙中部的移植，当发现速率值增大时，应立即进行仰拱封闭。

五、隧道施工开挖方法

（一）隧道开挖一般规定

按新奥法施工时，应根据隧道工程地质、水文地址条件、机械设备等条件，采用尽量少扰动围岩的开挖方法。

1、隧道施工开挖方法

开挖方法有：

钻爆开挖法，机械开挖法，人工和机械混合开挖法等三种。

（二）钻爆法开挖设计

采用钻爆法开挖坑道时，为了减少超控和控制围岩的扰动，应综合研究地址情况、开挖断面大小、开挖进尺快慢。

爆破器材性能、钻眼机具和出渣能力等因素，在此基础上编制钻爆设计。

2、爆破设计图

爆破设计图应包括：

炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及施工有关的必要文字说明。

3、开挖和爆破方法选用

根据隧道工程地址条件选用施工开挖方法爆破方法：

对硬质岩，采用全断面一次开挖时，应采用光面爆破法；

对软质岩，宜采用预裂爆破法；

对松软地层采用分部开挖时，宜采用预留光面层光面爆破法。

（三）光面爆破的技术要求

1、应根据围岩特点合理选择周围眼间距及周边眼的最小抵抗线；

2、严格控制周边眼的装药量；

并使药量沿炮眼全长均匀分布；

3、周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药。

为满足装药结构要求，可借助传爆线以实现空气间隔装药；

4、采用毫秒微差顺序起爆，应使周边爆破时有最好得临空面。

周边眼同段的雷管起爆时间差应尽可能小；

5、各光面爆破参数的选用：

如周边眼间距（E）、最小抵抗线（v）、相对距（E/V）和装药集中度（Q）等，应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验，选择光面爆破参数。

在无条件试验时，可按下表选用光面爆破参数。

岩石种类

饱和单轴抗压极限强度Rb（Mpa）

装药不偶合系数D