2011 一級建造師鐵路工程實務講義 7 1C415000 鐵路隧道工程 1c415000 鐵路隧道工程 考試技巧一則： 案例占 120/160，與案例有關的內容占教材篇幅不超過 100 頁。 （ 2） 8 月以前解決案例問題，選擇題放在 8 月份以后。 （ 3）案例先看真題 （ 4）案例務必要做一遍，讓自己的答題有章法。做一遍頂的上看十遍 （ 5）踩點給分 - 我的建議如下： 一、實務和三門公共課 不同，不但要動腦更要動筆，除了記誦重要段落，還要多默寫、比對。不動筆 永遠走不上正軌、把握不住答題的思路和方向。這是第一個關鍵動作 二、實務，先看題后看書，挑選幾個重要案例背誦、默寫，再根據標準答案調整，熟悉命題套路后，對這門課程的理解自然開始到位，這是尋找突破口的第二個關鍵動作； 三、訓練答題時，就應先看小問，把不需要看案例背景的小問先根據記憶的內容做出來，然后再看背景回答其他需要用到背景素材的小問；此外，還應隨時注意字跡工整、卷面整潔；具體原因不解釋。 四、根據最近三年真題，大致找到重點章節(jié)重點段落 。先吃甘蔗最甜的那一截，然后逐步延展到其他章節(jié)。 五、實務教材中需要背誦的 重點段落 ，通常是那些 短小精干 的段落，如（ 1） （ 3）、（ 1） （ 5），而那些冗長的難以記誦的段落如（ 1） （ 9），恰恰不大容易考到，具體原因不解 #六、要想游刃有余地應付案例 六、要想游刃有余地應付案例，這些精干段落就要準備的超多。而要想背的比別人多，就要求每一句用一個 關鍵詞 代替，而不能一字不漏的背下來，要學會節(jié)約大腦容量。這是第三個關鍵動作。我對那些喜歡劃書，一劃就是三行五行的同學愛莫能助。你每個地方都要背三行五行，整本書你能背幾段呢？四門課全這樣劃這樣背，那么你可以回家了，因為你在試圖完成一個人類不可能完成的任務。 七、項目管理基礎好，對實務幫助極大。所以在你學習實務時，需要把項目管理中與實務重要內容相關的段落看看，做些參考。但你不考這門，絕對不應該學的太細太全，那是浪費時間。 人的大腦記憶力有極限。所以我上課給出的建議是兩個： 1、實務有 5 道案例， 120 分。每道案例通常有若干小問，每問通常 46 分，這就說明要高度重視教材中那些還沒考過的 35 句話的短小精干的段落，特別容易出多選或案例。 2、對重要段落，最重要是不能把 下劃線劃的太長，學會每一句話里圈出一個關鍵詞來背。一定要善于節(jié)約自己的內存。考場上記得住關鍵詞就夠了，印象模糊不清的地方就發(fā)揮一下，一個小問只要關鍵詞答到了，即使回答不夠準確，最多丟個 1、 2 分。何必為了這 12 分，把自己搞的那么累呢。 實務考試有 10 道多選題， 20 多個案例小問，至少要準備背 7、 80 段才能游刃有余吧？在人類大腦內存差不多的情況下（不可能你的內存是 32m,有人只有 8m 有人卻有 1g），要想背的段落比別人多，就只有一個辦法：每個地方都要想方設法背得比別人少。 很多人每句話都一字不漏的背，自然背不了幾 段內存就消耗光了。 你要記住 ,無論多難多超綱 ,不還有那么多人過了嗎 ?別人過總有過的道理 .通過的人我認識好幾個 ,共同點都是把書看的滾瓜爛熟的 ,并且每個題目都作答了沒有空著的 . 我的建議是 :繼續(xù)從教材出發(fā) ,從傳統重點出發(fā) ,加強訓練 ,多動筆 ,多抄寫重要段落 (你永遠不能把精力放在非重點上 ) 多研究下去年的真題試卷 ,看看究竟問題出在哪里 ? #大綱要求 講課內容： 第五節(jié) 鐵路隧道工程 大綱要求 ：（ 增加了超前地質預報及監(jiān)控量測方法、不良地質隧道類型及特殊要求等內容） 1c415000 鐵路隧道工程 1c415010 鐵路隧道開挖 1c415011 熟悉隧道圍巖分級 1c415012 掌握超前地質預報及監(jiān)控量測方法 1c415013 掌握隧道開挖方法 1c415014 熟悉隧道出砟方法 1c415015 熟悉不良地質隧道類型及特殊要求 1c415020 鐵路隧道支護 1c415021 掌握隧道支護類型 1c415022 掌握隧道支護施工方法 1c415030 鐵路隧道防排水及襯砌 1c415031 掌握防排水措施 1c415032 掌握隧道襯砌施工方法 1c415040 鐵路隧道施工輔助作業(yè)要求 1c415041 熟悉隧道施工供電要求 1c415042 熟悉隧道施工供水要求 1c415043 熟悉隧道施工通風要求 1c415044 熟悉隧道施工防塵要求 1c415045 熟悉隧道輔助導坑施工要求 #重點難點知識點 重點難點知識點 鐵路隧道圍巖分級的目的主要是什么？常用的隧道開挖方法有哪些？隧道施工的裝碴可采用哪些方式？采用哪些裝碴機械？ 鐵路隧道圍巖分級的主要目的是：評定圍巖性質、判斷圍巖穩(wěn)定性、選擇隧道位置、選擇支護和襯砌以及指導隧道施工。 常用的隧道開挖方法有鉆爆法、掘進機法、盾構法、沉管法。 隧道施工的裝碴的方式可采用人力裝碴或機械裝碴。人力裝碴，勞動強度大，速度慢，僅在短隧道缺乏機械或斷面小而無法使用機械裝碴時，才考慮采用。機械裝碴速度快，可縮短作業(yè)時間，目前隧道施工中常用，但仍需配少數人工輔助。 鐵路隧道工程施工裝碴機械的類型很多，按其扒碴機構形式可為：鏟斗式、蟹爪式、立爪式、挖斗式。鏟斗式裝碴機為間歇性非連續(xù)裝碴機，有翻斗后卸、前卸和側卸式三個卸碴方式。蟹爪式、立爪式和挖斗式裝碴機是連續(xù)裝碴機，均配備刮板（或鏈 板）轉載后卸機構。 鐵路隧道的支護有哪些類型？常用的支護形式是哪種？常用的隧道襯砌有哪些？鐵路隧道施工含有哪些輔助作業(yè)內容？ 鐵路隧道的支護類型有：整體式襯砌施工中的臨時支護和復合式襯砌施工中的初期支護兩種。 支護是為了保證隧道在施工期間的 穩(wěn)定和安全 而采取的工程措施，臨時支護在設計中不承受圍巖壓力，施工中不進行調整支護參數的量測。 初期支護在設計中承受部分圍巖壓力，施工中進行為信息反饋的監(jiān)控量測，并根據反饋信息及時修改支護參數，初期支護施作后即成為永久性承載結構的一部 分，它與圍巖共同構成了永久的隧道結構承載體系。 鐵路隧道常用的支護形式為錨噴支護，主要采用錨桿和噴射混凝土、鋼筋網片、鋼支承等材料，共同組成支護結構，承受圍巖壓力實現施工期安全的目的，同時起控制圍巖過大變形的目的。它是現代隧道工程中最常見也是最基本的支護形式和方法。 在永久性的隧道及地下工程中常用的襯砌形式有以下三種：即整體混凝土襯砌、復合式襯砌及錨噴襯砌。 鐵路隧道工程施工輔助作業(yè)包括的內容有：施工供電、供風、供水、通風、防塵等輔助作業(yè)內容。 1C415000 鐵路隧道工程 1c415000 鐵路隧道工程 1c415010 鐵路隧道開挖 1c415011 熟悉隧道圍巖分級 一、鐵路隧道圍巖分級的目的 鐵路隧道圍巖分級的主要目的是 評定圍巖性質、判斷圍巖穩(wěn)定性、選擇隧道位置、選擇支護和襯砌以及指導隧道施工 。 二、鐵路隧道 圍巖分級的因素 及其 確定方法 1鐵路隧道圍巖分級綜合考慮圍巖主要工程地質條件，開挖后的穩(wěn)定狀態(tài)，彈性縱波速度等因素后判定。根據特殊地質現象如地下水狀態(tài)、地應力高低、圍巖的膨脹性等進行修正。 2鐵路隧道圍巖的特性采用定量 和定性相結合的方法進行描述。這些特性主要包括：巖體的單軸抗壓飽和強度受地質構造影響強度、節(jié)理發(fā)育程度、軟弱面情況、結構面特征和完整狀態(tài)、開挖后的穩(wěn)定狀態(tài)等。 三、鐵路隧道圍巖分級判定表 (表 1c415011) 1C415012 掌握超前地質預報及監(jiān)控量測方法 1c415012 掌握超前地質預報及監(jiān)控量測方法 一、隧道超前地質預報 1超前地質預測、預報是隧道信息化施工的重要組成部分，施工階段應將超前地質預測、預報納入正常的施工工序中，根據地質、水文變化及時調整施工方法和采取相應的技術措施。 2超前地質預測 、預報應參照鐵道部鐵路工程物理勘探規(guī)程及國家?guī)r土工程勘察規(guī)范等有關規(guī)定。 3.在地質復雜的長大隧道施工中，在對區(qū)域性地質資料進行分析的基礎上，采用綜合地質預測、預報手段。 4隧道施工期地質預測、預報至少應包括以下內容： (1)斷層及斷層影響帶的位置、規(guī)模及其性質。 (2)軟弱夾層的位置、規(guī)模及其性質。 (3)巖溶的位置、規(guī)模及其性質。 (4)不同巖性、圍巖級別變化界面的位置。 (5)工程地質災害可能發(fā)生的位置和規(guī)模。 (6)含水構造的位置、規(guī)模及其性 質。 5超前地質預測、預報目前常用的方法有常規(guī)地質法、物理勘探法、鉆探法等，施工中應該將幾種預報手段綜合運用，取長補短，相互補充和印證。 6常規(guī)地質法：隧道爆破開挖后及時查看掌子面地質狀況，描繪地質圖，通過與設計資料的對比，提供地質情況預報，地質素描圖應歸入竣工資料。若設有平行導坑時，先行提供的地質資料對施工更有指導作用。常規(guī)地質法適用于為近期開挖、支護提供預報 （設平導時視超前正洞的長度）。 7物理勘探法：用爆破、激振裝置等手段產生彈性波或用儀器發(fā)射電磁波，對不同界面反射回的 波形進行分析，預測、預報隧道前方的工程地質、水文地質情況，其占用隧道循環(huán)時間較少，主要適用于以下范圍： (1)適用于對掌子面前方和周圍較大范圍內的地質構造、洞穴，隱伏含水體等的探測。 (2)被探測對象與周圍介質之間有明顯的物理性質差異。 (3)被探測對象具有一定的規(guī)模，且地球物理異常有足夠的強度。 (4)能抑制干擾，區(qū)分有用信號和干擾信號。 物理勘探應根據探測對象的埋深、規(guī)模及其與周圍介質的物性差異，選擇有效的方法，工程中常用的物理勘探方法及適用范圍見表 1c415 012-1。 常用的物理勘探方法及適用范圍表 表 1c415012-1 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幫的含水構造 高密度電阻法 探測巖溶、洞穴、地質界線 甚低頻 (1) 探測隱伏斷層、破碎帶 甚低頻 (2) 探測巖體接觸帶 (3) 含水構造及地下暗河等 地質雷達 (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) 劃分地層界線 (2) 探測隱伏斷層、破碎帶 (3) (3)探測地下洞穴 (4) 測定含水層分布 續(xù)表 方法名稱 適用范圍 地震波法 和聲波法 隧道地震波法(tsp) (1) 劃分地層界線 (2) 查找地質構造 (3) 探測不良地質體的厚度和范圍 瑞雷波法 (1) 探測隱伏斷層、破碎帶 (2) 探測巖溶、地下洞穴 紅外線地下水探測 甚低頻 (1) 探測局部地溫異?，F 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 物理勘探成果判釋時，應考慮其多解性，區(qū)分有用信號與干擾信號，需要時應采用多種方法探測進行綜合判釋，并應有已知物探參數或一定數量的鉆孔驗證。 8 鉆探法是最直觀、可靠的超前預報手段 ，通過對鉆孔取樣的分析，判斷地層變化、巖性差異、地層含水量等信息，根據需要預報的距離遠近可采用不同型號的鉆機（或取芯，或配合鉆孔窺視儀，或根據鉆進的速度變化和出水量進行地質分析）。瓦斯隧道的鉆探應遵循鐵路瓦斯隧道技術規(guī)范的有關規(guī)定。 鉆探應符合下 列規(guī)定： (1)鉆探口徑和鉆具規(guī)格應符合現行國家標準的規(guī)定。 (2)成孔口徑應滿足取樣，測試和鉆進工藝的要求。 (3)應嚴格控制非連續(xù)取芯鉆進的回次進尺，使圍巖分界精度符合要求。 (4)巖芯鉆探的巖芯采取率，對完整和較完整巖體不應低于 80%，較破碎和破碎巖體不應低于 65%；對需重點查明的部位（滑動帶，軟弱夾層）等，應采用雙層巖芯管連續(xù)取芯。 (5)當需確定巖石質量指標 rqd時，應采用 75mm口徑（ n型）雙層巖芯管和金剛石鉆頭。 9對富水隧道應及時探明地下水的儲量及分布，探水的方法主要采用鉆探法、另輔以電法、紅外線法等。 # 二、隧道監(jiān)控量測 二、隧道監(jiān)控量測 1監(jiān)控量測工作必須緊接開挖、支護作業(yè)，按設計要求進行布點和監(jiān)測，并根據現場情況及時進行調整量測的項目和內容。量測數據應及時分析處理，并與工程類比法相結合，及時調整支護參數或施工決策。 2監(jiān)控量測應作為施工組織設計一個重要組成部分，為施工管理及時提供以下信息： (1)圍巖穩(wěn)定性和支護，二次襯砌可靠性的信息。 (2)二次襯砌合理的施作時 間。 (3)為施工中調整圍巖級別，修改支護系統設計和變更施工方法提供依據。 開工前應根據隧道規(guī)模、地形、地質條件、支護類型和參數、施工方法等，進行監(jiān)控量測設計。該設計應包括量測項目、量測儀器、測點布置、量測頻率、數據處理及量測人員組織等。 3.隧道監(jiān)控量測的項目應根據工程特點，規(guī)模大小和設計要求綜合選定。量測項目可分為必測項目和選測項目兩大類，見表 1c415012-2、表 1c415012-3。必測項目在采用噴錨構筑法施工時必須進行；選測項目應根據工程規(guī)模、地質條件、隧道埋深、開挖方法 及其他特殊要求，有選擇地進行。 #例題 例題 鐵路隧道按新奧法原理組織施工時，其核心是（ c）。 2007年真題 a光面爆破 b錨噴支護 c監(jiān)控量測 d二次襯砌 鐵路隧道施工監(jiān)測方案中，必測項目包括（ abde）。 a洞口段地表下沉量測 b洞內外觀察 c隧道底部隆起 d水平相對凈空變化值 e拱頂下沉 1CA15013 掌握隧道開挖方法 1ca15013 掌握隧道開挖方法 目前鐵路隧道主要開挖方法 (方式 )有鉆爆施工法、掘進機施工法、盾構施工法、沉管施工法、明挖施工法。最常用的是鉆爆法開挖。 一、鉆爆施丁法 （一）鉆爆法開挖的優(yōu)點 1適用于各種地質條件和地下水條件。 2具有適合各種斷面形式（單線、雙線及多線、車站等）和變化斷面（過渡段、多斷面等）的高度靈活性。 3通過分部開挖和輔助工法，可 以有效地控制地表下沉和坍塌。 4與盾構法比較，在較短的開挖地段使用，也很經濟。 5與掘進機法比較，對圍巖勻質性質無要求。 6與明挖法比較，可以極大地減少對地面交通和商業(yè)活動的影響避免大量的拆遷。 7從綜合效益觀點出發(fā)，是比較經濟的一種方法。 （二）鉆爆法開挖的分類 鉆爆法是隧道工程中通過鉆眼、爆破、出砟而形成結構空間的一種開挖方法，是目前修建山嶺隧道的最通行的開挖方法，按開挖分部情況分為全斷面、臺階、環(huán)行開挖預留核心土、雙側壁導坑、中洞、中隔壁、交叉 中隔壁開挖法，如表 1c415013所示。 #（三）鉆爆開挖法選擇的基本要素 （三）鉆爆開挖法選擇的基本要素 在鐵路隧道施工中，以上開挖方法的選擇應根據施工條件、地質條件、隧道長度、隧道橫斷面、埋置深度、環(huán)保條件等綜合確定。 （四）鉆爆法開挖施工要求 1采取一切必要的措施保護圍巖原有特性，減少對其破壞和擾動。 2為了充分發(fā)揮圍巖的承載作用，應容許圍巖有控制的變形。 3在施工中必須合理地決定支護結構的類型、支護結構參與工作的時間、各種支護手段相互配合、底部封閉時間、一次掘進長度等。 4進行實地測量監(jiān)控，及時提出可靠數量的量測信息，以指導施工和設計。 5在隧道施工過程中，建立設計一施工檢驗一地質預測一量測反饋一修正設計的一體化施工管理系統，以不斷提高和完善施工技術。 6在選擇支護手段時，應選擇能大面 積牢固與圍巖緊密接觸的、能及時施設和應變能力強的支護手段。 7在可能的條件下，應盡量采用全斷面或大斷面分部的開挖方法。 8應盡量采用先修筑仰拱（或臨時仰拱）或鋪底的施工方法。 9為保證二次襯砌的質量和整體性，在任何情況下，都應采用先墻后拱的施工順序。 10.軟弱圍巖施工應貫徹的原則有： 管超前、嚴注漿、短開挖，強支護、快封閉、勤量測 。軟弱圍巖施工輔助措施有： (1)穩(wěn)定掌子面方法：正面噴射混凝土、正面錨桿、超前支護預留核心土； (2)及時閉合法：設臨時仰 拱或底部橫撐、加固基腳、向底部地層注漿加固、設底部錨桿、改變施工方法； (3)加固地層：注漿加固、超前支護、地表加固。 二、掘進機施工法 (tbm) 掘進機施工法 (tbm)是一種利用回轉刀具開挖（同時破碎和掘進）隧道的機械裝置。用此法修筑隧道的方法稱為掘進機法。 （一） tbm施工方法的優(yōu)點 開挖作業(yè)能連續(xù)進行因此，施工速度快，工期得以縮短，特別是在穩(wěn)定的圍巖中長距離施工時，此特征尤其明顯。 沒有像爆破那樣大的沖擊，對圍巖的損傷小，幾乎不產生松弛、掉塊，崩塌的危險小 ，可減輕支護的工作量。 振動、噪聲小，對周圍的居民和結構物的影響小。 因機械化施工，安全，作業(yè)人員少。近期的 tbm可在防護棚內進行刀具的更換，密閉式操縱室、高性能的集塵機等技術采用，使安全性和作業(yè)環(huán)境有了較大的改善。 （二） tbm施工方法的缺點 機械的購置費和運輸、組裝、解體等的費用高，機械的設計制造時間長，初期投資高，因此，不用于短隧道。 施工途中不易改變開挖直徑和形狀。 地質的適應性受到一定限制。目前雖然正在開發(fā)全地質型的機種，但還滿足不了這種要求，對軟弱 圍巖，還存在不少問題；對硬巖，強度超過 200mpa后，刀具成本急劇增大，開挖速度也降低。 （三）掘進機的主要施工程序 1 tbm的推進按下述動作反復進行：擴張支撐靴，固定掘進的機體在隧道壁上；回轉刀盤，開動千斤頂前進；推進一個行程后，縮回支撐靴，把支撐靴移置到前方。 2通過皮帶運輸機、噴射泵、螺旋式輸送機、泥土加壓方式液體輸送進行排砟。 3 tbm的運輸方式有：軌道方式；無軌方式；連續(xù)皮帶運輸方式；泥漿運輸方式。 #三、盾構施工法 三、盾構施工法 （一）盾構的 基本概念 盾構施工法是使用所謂的“盾構”機械，在圍巖中推進，一邊防止土砂的崩坍，一邊在其內部進行開挖、襯砌作業(yè)修建隧道的方法。盾構法是現階段在軟弱地層中修建地鐵和交通隧道以及各種用途管道的最先進的施工方法之一，應用相當廣泛。 （二）盾構的類型 按開挖方式：手掘式盾構、半機械式盾構、機械式盾構。 按開挖面的支護方式：無固定支護式盾構、固定機械支護式盾構、工作面近旁帶有氣壓室的盾構、泥水加壓式盾構、土壓式盾構。 采用盾構法修建隧道時，盾構的類型按開挖方式可以分為手掘式盾構、半機械 式盾構和（ b）盾構。 2007真題 a固定機械支護式 b機械式 c泥水加壓式 d土壓式 （三）盾構法施工 1盾構的出發(fā)、推進和到達 盾構法施工的隧道，在出發(fā)和到達時，需要有拼裝和拆卸盾構用的豎井，當盾構需要調轉方向或線路在急曲線的部位，需要設置中間豎井和方向變換豎井。施工過程中，這些豎井是人、材料和石砟的運輸通道。在隧道竣 =：后，這些豎井多被用于車站、人孔、通風口、出人口等永久建筑。 開始推進是利用在豎井內臨時設置的管片等作為后背向前推進，從出發(fā)口進入 地層，沿所定的線路方向向前推進。 推進時應注意以下問題： (1)推進時，正確地使用所需臺數和必要位置的千斤頂，使之產生推力，按設計的線路方向行走或進行必要的糾偏。 (2)不應使開挖面的穩(wěn)定受到損害。一般是在開挖后立即推進，或在開挖的同時：進行推進。襯砌組裝完成后，應立即進行開挖或推進。必須盡量縮短開挖面的暴露時間，每次推進的距離可為 1環(huán)襯砌的長度，也可為 l環(huán)襯砌長度的幾分之一。推進速度約為 10 50mm min。 (3)不應使襯砌等后方結構受到損害。推進時應根據襯砌構件的強度 ，盡力發(fā)揮千斤頂的推力作用。為使每臺千斤頂的推力不致過大，最好用全部千斤頂來產生所需推力。在曲線段、上下坡、修正蛇行等情況下，有時只能使用局部千斤頂，但必須盡量加多千斤頂的使用臺數。 當采用的推力可能損及襯砌等后方結構物時必須對初砌進行加固，或者采取一定的措施。在保護開挖面穩(wěn)定的條件下，進行超前開挖。 (4)為使盾構能在計劃路線上正確推進，預防偏移、偏轉及俯仰現象的發(fā)生，盾構隧道施工前，應在地表進行中線及縱斷面測量，以便建立施工所必需的基準點。施工時必須精密地把中心線和高程引入豎井中，以便 進行施工中的管理測量，使組裝的襯砌和盾構在隧道的計劃位置上。 盾構推進時，必須隨時掌握盾構的位置和方向，在適當的位置施加推力。在通過曲線、變坡點或修正蛇行時，可使用部分千斤