隧道施工方法簡介（PPT版共39頁）

1、隧道施工方法簡介全斷面法兩臺階法（含環(huán)形導坑預留核心土法）三臺階七步開挖法中隔壁法交叉中隔壁法雙側(cè)壁導坑法車行橫洞開挖一、8標隧道開挖方法白水灘隧道二道嶺隧道圍巖分類設計工法左線右線左線右線100904545洞口JQ5淺埋段、破碎帶采用環(huán)形導坑預留核心土；洞口土質(zhì)淺埋段、偏壓段采用單側(cè)壁導坑法145135110110JQ5 環(huán)向開挖預留核心土法7045165175QM5環(huán)向開挖預留核心土法125110125110SM5環(huán)向開挖預留核心土法16601660195196SM4臺階法緊急停車帶段采用環(huán)向開挖預留核心土法2402507070SM3全斷面法緊急停車帶段采用臺階法二、8標隧道支護參數(shù)項 目

2、單位圍巖級別JQ5QM5SM5SM4aSM4bSM3噴射砼C25砼cm262624212112徑向錨桿直徑mm252525222222長度cm350350300300300300錨桿cm100*60100*75100*80120*100120*100120*120鋼筋網(wǎng)直徑mm8雙層88（局部）鋼筋cm20*2025*25鋼架型鋼型號120a118格柵H-15*15縱距cm607580100二次模注襯砌C30砼cm404035C30鋼筋砼cm505045仰拱厚度噴C25砼cm2626C30砼cm40C30鋼筋砼cm505045三、全斷面法1、全斷面法施工示意圖圖. 全斷面法施工工序示意圖1全斷

3、面開挖；初期支護；3隧道底部開挖（撿底）；底版（仰拱）澆筑；拱墻二次襯砌2、 全斷面法施工工序流程圖 合格合格地質(zhì)預報測量與量測布置炮眼鉆眼、裝藥、爆閘通風排煙裝運機械就位找頂排險出渣運輸?shù)刭|(zhì)素描開挖質(zhì)量檢查施工準備鉆爆設計臺車（臺架）就位修正鉆爆參數(shù)表面處理初期支護隱蔽檢查防排水系統(tǒng)施工隱蔽檢查變形量滿足要求后二襯施工結(jié)束不合格不合格3 全斷面法施工要求： 3.1 全斷面法開挖空間大，工序少，應采用大型配套機械化作業(yè)，各道工序盡可能平行交叉作業(yè)，縮短循環(huán)時間。3.2 全斷面法開挖量大，爆破引起的振動較大，應嚴格控制一次同時起爆的炸藥量，按鉆爆設計要求控制炮眼間距、深度和角度，鉆眼完畢，按炮眼

4、布置圖進行檢查并做好記錄，對不符合要求的炮眼應重鉆，經(jīng)檢查合格后方可裝藥。3.3 鉆眼時，周邊眼及掏槽眼應定人定崗，并嚴格控制周邊眼外插角。每循環(huán)爆破參數(shù)，改善爆破效果，減少超欠挖。3.4 應確定合理的循環(huán)進尺，確保兩個循環(huán)的接茬位置平滑、圓順。3.5 每循環(huán)爆破后及時找頂，初期支護施作前應按要求進行地質(zhì)素描。3.6 光爆后的炮眼殘留率是評價光爆效果的重要指標。4 全斷面法優(yōu)缺點：優(yōu)點：（1）工序少，相互干擾相對減少，便于施工組織的管理。（2）全斷面開挖有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機械化作業(yè)，提高施工速度。（3）全斷面一次成型，對圍巖的擾動次數(shù)減少，對隧道的圍巖穩(wěn)定有利。缺點：由于開挖

5、面較大，圍巖穩(wěn)定性降低，且每個循環(huán)工作量較大四、臺階法 臺階法有多種開挖方式，可根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小和機械設備情況合理選用。臺階法可分上、下兩部或上、中、下三部開挖，其演變的有三臺階七步開挖法、弧形導坑預留核心土法等。1、上下兩臺階法（見下圖） 2 兩臺階弧形導坑預留核心土法 （見下圖）3 臺階法施工工藝流程（見下圖）。 超前地質(zhì)預報、測量、量測鉆爆設計開挖質(zhì)量檢查施工準備布置炮眼上部斷面鉆眼下部斷面鉆眼裝藥、爆破通風排煙、排險初噴混凝土、錨桿、出渣初期支護超前支護仰拱、拱墻復合襯砌施工結(jié)束調(diào)整鉆爆參數(shù)臺架（臺車）就位地質(zhì)素描3 臺階法施工工藝流程（見下圖）。 4 臺階法施工要點： 4.1

6、根據(jù)圍巖條件和施工機械設備情況合理確定臺階長度、臺階高度及臺階數(shù)量，其各部分形狀應有利于保護圍巖穩(wěn)定的前提下盡量便于機械作業(yè)。4.2 當圍巖自穩(wěn)能力較好，隧道開挖跨度不大時，為方便作業(yè)，臺階長度宜控制在10 50 m以內(nèi)；圍巖穩(wěn)定性較差時，臺階長度宜控制在3 10m 。4.3 上部斷面使用鋼架時，可采用擴大拱腳和施作鎖腳錨桿（管）等措施，防止拱部下沉變形。上下端面初期支護剛架鏈接應平順，螺栓連接應牢固。4.4 圍巖整體性較差時，施工中應采取措施減少下部開挖時對上部圍巖和支護的擾動，下部斷面開挖應兩側(cè)交錯進行，下部斷面應在上部斷面噴混凝土達到一定強度后開挖。4.5 當圍巖不穩(wěn)定時進尺應為1 1.

7、5 m，落地后應立即施作初期支護。4.6 仰拱應及時施作，使支護及早閉合成環(huán)。五、三臺階七步開挖法1 三臺階七步開挖法是以弧形導坑預留核心土法為基本模式、分上、中、下三個臺階七個開挖面，各部位的開挖與支護沿隧道縱向錯開，平行推進的施工方法。2 三臺階七步開挖法施工工序示意圖 3 三臺階七步開挖法施工工序流程 開挖工藝流程：上臺階超前支護上臺階分部開挖、初期支護（鎖腳錨管、系統(tǒng)錨桿、復噴混凝土）中臺階左、右側(cè)交錯開挖混凝土初噴，施作鋼架、鎖腳錨桿施作系統(tǒng)錨桿后復噴混凝土滯后左右交錯開挖下臺階兩側(cè)混凝土初噴，施作鋼架施作系統(tǒng)錨桿后復噴混凝土分臺階開挖核心部分及仰拱仰拱混凝土初噴、鋼架、復噴澆注仰拱

8、混凝土及填充防排水及二次襯砌4 三臺階七步開挖施工圖片 5 三臺階七步開挖法應符施工要點： 4.1 三臺階七步開挖法應以機械開挖為主，必要時輔以弱爆破，各分步平行作業(yè)，平行施作初期支護，各部分初期支護應銜接緊密，及時封閉成環(huán)。4.2 仰拱應緊跟下臺階施作，及時閉合構(gòu)成穩(wěn)固的支護體系。4.3 施工過程中應通過監(jiān)控量測掌握圍巖和支護的變形情況，及時調(diào)整支護參數(shù)和預留變形量，保證施工安全。4.4 應完善洞內(nèi)臨時防排水系統(tǒng)，防止地下水侵泡拱墻腳基礎。4.5 拱部超前支護完成后，環(huán)向開挖上臺階弧形導坑，預留核心土長度宜為3 5m ，寬度宜為隧道開挖寬度的1/3 1/2 。開挖循環(huán)進尺應根據(jù)初期支護鋼架間

9、距確定，最大部得超過1.5m，上臺階開挖矢跨比應大于0.3 。4.6 中臺階及下臺階左、右側(cè)開挖進尺應根據(jù)初期支護鋼架間距確定，最大不得超過1.5m ,開挖高度宜為3 3.5m ，左、右側(cè)臺階錯開2 3m 。4.7 上、中、下臺階預留核心土開挖進尺與各臺階循環(huán)進尺相一致。5 三臺階七步開挖法工藝演示6 三臺階七步開挖法施工優(yōu)缺點優(yōu)點：（1）施工空間大，方便機械化施工，可以多作業(yè)面平行作業(yè)，機械化作業(yè)有利于機械化開挖，提高功效。（2）對于不同跨度及斷面均適用，初期支護工序化整為零，便于快速施工。（3）當?shù)刭|(zhì)條件發(fā)生變化時，可及時轉(zhuǎn)換施工工序，調(diào)整施工方法。（4）在臺階法開挖基礎上，預留核心土，左

10、右交錯開挖，利于開挖面的穩(wěn)定。（5）當圍巖變形較大或突變時，在保證安全和滿足凈空要求的前提下，可盡快調(diào)整閉合時間。（6）三臺階七步開挖法開挖取消了側(cè)壁導坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除臨時支護及受力轉(zhuǎn)換造成不安全的因素，可及時調(diào)整閉合時間，利于施工工序轉(zhuǎn)換。不足之處：（1）每一臺階凈空不足，尤其上臺階，狹窄的空間對人工和機械操作干擾很大；（2）對每一臺階的開挖，都會造成較大的沉降變形，不利用變形的控制；（3）受每一臺階所必須的長度所限，仰拱距開挖面較遠（一般都在25m以上），不能及時封閉成環(huán)。六、中隔壁法（CD法）1、 中隔壁法（CD法）是將隧道分為左右兩部分進行開挖，先在隧道一側(cè)采用二

11、部或三部分層開挖，施作初期支護和中隔墻臨時支護，再分臺階開挖隧道另一側(cè)，并進行相應的初期支護的施工方法。2 中隔壁法施工工序示意圖 3 中隔壁法施工工藝流程圖 超前地質(zhì)預報、測量放樣拱部超前支護施工準備先行側(cè)導坑開挖、初期支護、中隔壁、臨時仰拱后行側(cè)導坑開挖、初期支護、臨時仰拱施作初期支護成環(huán)地質(zhì)素描、澆筑仰拱復合襯砌施工結(jié)束變形值滿足規(guī)范要求拆除臨時仰拱、中隔壁支護檢驗、監(jiān)控量測采取措施超欠挖3 中隔壁法施工圖片 4 中隔壁法施工要點：4.1 中隔壁法左右部的臺階高度應根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工設備確定。每側(cè)按兩部或三部分臺階開挖，開挖后應及時施作初期支護、中隔壁；兩側(cè)先后距離宜保持1

12、0 20m ，上下斷面的距離宜保持3 5m 。4.2 各部開挖時，相鄰部位的噴混凝土強度應達設計強度的70%以上。4.3 先行側(cè)的中隔壁應設置為向外鼓的弧形。4.4 中隔壁在澆筑仰拱前逐段拆除。中隔壁一次拆除長度應根據(jù)量測結(jié)果確定，不宜大于15m。臨時支護拆除后應及時施作仰拱和二襯砌。4.5 特殊情況下可將中隔壁澆筑在仰拱中，待鋪設防水板時再隔斷。七、交叉中隔壁法（CRD）2 交叉中隔壁法施工工序示意圖 1 交叉中隔壁（CRD法）是分部開挖、支護，分部分閉合成小環(huán)，最后全斷面閉合成大環(huán)。每開挖一部均及時施作初期支護、中隔壁及臨時仰拱。3 交叉中隔壁法施工工藝流程圖 各分部開挖面相距34m超前地

13、質(zhì)預報、測量放樣超前支護、圍巖加固施工準備先行側(cè)導坑開挖、初期支護、中隔壁、臨時仰拱施作后行側(cè)開挖，初期支護、臨時仰拱初期支護成環(huán)、地質(zhì)素描仰拱、拱墻復合襯砌施作結(jié)束變形值滿足規(guī)范要求拆除臨時仰拱、中隔壁監(jiān)控量測采取措施超欠挖各分部開挖面距離34m4 交叉中隔壁法施工圖片 4 交叉中隔壁法施工圖片 4 交叉中隔壁法施工圖片 5 交叉中隔壁法施工要點： 4.1 根據(jù)地質(zhì)條件，隧道斷面的分部，應以初期支護受力均勻，便于發(fā)揮人力，機械效率為原則，一般水平方向分兩部、上下分二至三層開挖。4.2 先行施工部位的臨時支撐（中隔壁、臨時仰拱），均應右向外（下）鼓的弧度。4.3 各部分開挖及支護應至上而下，開

14、挖后及時施作初期支護、中隔壁、臨時仰拱、步步成環(huán)。4.4 同一層左右兩部開挖工作面相距不大于15m，上下層開挖工作面相距宜保持3 4m，且待噴混凝土強度達到設計強度的70%后開挖相鄰部位。4.5 宜縮短各部開挖工作面的間距，使初期支護盡早封閉成環(huán)。4.6 根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果，中隔壁及臨時仰拱在仰拱澆筑前逐段拆除，每段拆除長度宜部大于15m。 優(yōu)缺點： 優(yōu)點：（1）利用臨時仰拱的支撐，及時封閉成環(huán)，能有效控制圍巖的變形；（2）每一分部斷面較小，利于隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，同時因其高度較大，又利于機械和人工作業(yè)。不足之處：（1）臨時支撐多，工序繁雜，上道工序?qū)ο碌拦ば虻闹萍s較多，不同分部間干擾較大，不利于現(xiàn)

15、場施作和執(zhí)行；（2）臨時支撐耗費材料多，其拆除既費時又不利于隧道的穩(wěn)定。八、雙側(cè)壁導坑法1 雙側(cè)壁導坑法是先開挖隧道兩側(cè)導坑，及時施作導坑四周初期支護及臨時支護，然后再根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小，對剩余部分采用二部或三部開挖的方法。2 雙側(cè)壁導坑法施工工序示意圖 3 雙側(cè)壁導坑法施工工藝流程圖 超前地質(zhì)預報、測量、量測 拱部超前支護及注冊加固 施工準備 初期支護表面處理 拆除臨時仰拱、內(nèi)側(cè)壁 結(jié)束 隱蔽工程檢查、變形判定側(cè)壁超前小導管支護中槽超前小導管支護 左（右）導坑開挖出砟核心土、中槽開挖出砟地質(zhì)素描初噴混凝土 地質(zhì)素描拱部噴混凝土左（右）導坑初期支護仰拱側(cè)壁拱部初支成環(huán)合格 仰拱、拱墻復合襯

16、砌施工 不合格 中槽滯 后側(cè)壁 1015m 左右側(cè) 相錯 1015m 3 雙側(cè)壁導坑法施工圖片 3 雙側(cè)壁導坑法施工圖片 4 雙側(cè)壁導坑法施工要點：4.1 側(cè)壁導坑形狀宜近于橢圓形斷面，導坑斷面寬度宜為整個斷面寬度的1/3。4.2 側(cè)壁導坑、中槽部位宜采用短臺階法開挖，各部距離應根據(jù)隧道埋深、斷面大小、結(jié)構(gòu)類型等選取。各部開挖后應及時進行初期支護及臨時支護，并盡早封閉成環(huán)。4.3 兩側(cè)壁導坑超前中槽部位10 15m，可獨立同步開挖和支護；中槽部位采用臺階法開挖，并保持平行作業(yè)。4.4 中槽開挖后，拱部鋼架與兩側(cè)壁鋼架的連接時難點，在兩側(cè)壁導坑施工中，鋼架的位置應準確定位，確保各部架設鋼架連接后在同一個垂直面內(nèi)，避免鋼架發(fā)生扭曲。4.5 根據(jù)監(jiān)控量測信息，初期支護穩(wěn)定后拆除臨時支護，一次拆除長度部得大于15m，并加強監(jiān)控量測。 4.6 臨時支護拆除完成后，應及時施作仰拱及二次襯砌。 5 優(yōu)缺點：優(yōu)點：（1）可適用于隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴格，圍巖條件特別差的地質(zhì)；（2）雙側(cè)壁導坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動大，初次支護全斷面閉合的時間長，但每個分塊都是在開挖后立即各自閉合的，減少了隧道的變形擾動。不