1、模塊二模塊二 公路隧道施工公路隧道施工 任務(wù)六任務(wù)六 隧道輔助坑道施工隧道輔助坑道施工任務(wù)分解：任務(wù)分解：o一、理解設(shè)置隧道輔助坑道的意義；o二、掌握輔助坑道施工的要點(diǎn)。一、概述一、概述o當(dāng)隧道較長(zhǎng)時(shí)，為了增加施工工作面，加快施工進(jìn)度，改善施工條件（出渣、進(jìn)料運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等），往往需要選擇設(shè)置一些適宜的、輔助性的坑道，如橫洞、斜井、豎井、或平行導(dǎo)坑等。o輔助坑道的設(shè)置，可能使隧道工程造價(jià)提高，輔助坑道選擇適當(dāng)與否，將會(huì)影響其作用的發(fā)揮。因此，應(yīng)根據(jù)隧道長(zhǎng)度、施工期限、施工組織、地形、地質(zhì)、水文、設(shè)備，并結(jié)合通風(fēng)、排水及是否用作為永久通風(fēng)通道、出渣及進(jìn)料運(yùn)輸?shù)男枰纫蛩鼐C合考慮，并通過(guò)經(jīng)濟(jì)技

2、術(shù)比較和論證確定選擇輔助坑道。 一、概述一、概述o輔助坑道的斷面尺寸應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸要求、地形和地質(zhì)條件、支護(hù)類型、設(shè)備情況、通風(fēng)和排水要求，行人安全及管、線、路的布置等因素確定。一般斷面尺寸不宜過(guò)大，為了減少工程總造價(jià)等。若無(wú)特殊要求時(shí)，輔助坑道的支護(hù)一般只要求能夠保證施工期的穩(wěn)定和安全即可。輔助坑道的洞口、岔洞處及與正洞連接處應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)以保證安全。 o輔助坑道的施工與正洞相同。對(duì)于洞口工程的整治處理應(yīng)十分重視，稍有不慎，將有可能發(fā)生事故。坑道口是坑道的咽喉，要求在施工前應(yīng)做好坑道口的截、排水工程，防護(hù)沖刷的設(shè)施以及做好洞（井）口的鎖口圈后才能進(jìn)行掘進(jìn)等，其目的在于防止洞（井）口的坍塌、落石，保證

3、施工安全。一、概述一、概述o輔助坑道是否設(shè)永久支護(hù)應(yīng)由設(shè)計(jì)單位決定，但在施工中根據(jù)地質(zhì)情況需設(shè)支護(hù)時(shí)，開(kāi)挖與支護(hù)應(yīng)配合進(jìn)行，以保證順利施工。采用錨噴支護(hù)不僅安全可靠、快速，而且可減少開(kāi)挖工程數(shù)量。o在輔助坑道的岔洞及與正洞連接處，因開(kāi)挖斷面及形狀變化較大，結(jié)構(gòu)受力條件復(fù)雜，故支護(hù)應(yīng)特別加強(qiáng)并應(yīng)緊跟開(kāi)挖，以保證安全。o當(dāng)輔助坑道有水時(shí)，對(duì)作業(yè)的效率和施工安全都有影響，尤其是斜井或豎井施工更是如此。為提高工效，保證安全，應(yīng)做好防排水工作，如及時(shí)做好排水溝（地質(zhì)松軟地段，水溝應(yīng)鋪砌）、設(shè)置集水坑，配備足夠數(shù)量的抽水設(shè)備等。 二、橫洞二、橫洞 o傍山、沿河或山體側(cè)向覆蓋層較薄的隧道，設(shè)置輔助坑道時(shí)宜優(yōu)

4、先考慮采用橫洞，設(shè)置的位置依地形條件和施上需要而定。橫洞與正洞中線交角一般為400 450為宜，并應(yīng)有向洞外不小于0.3%的下坡，以便于出渣運(yùn)輸和排水。橫洞的布置如圖2-6-1所示。o橫洞一般不會(huì)很長(zhǎng)，所以不至于會(huì)使隧道工程造價(jià)增加很多，且橫洞能增加新的工作面、出渣或進(jìn)料運(yùn)輸更方便，橫洞施工也較簡(jiǎn)單和快速。當(dāng)隧道洞口路塹土石方工程數(shù)量較大，一時(shí)不能進(jìn)洞時(shí)，可考慮用開(kāi)辟橫洞的方法搶前進(jìn)洞，使隧道洞內(nèi)施工與洞外路塹工程同時(shí)進(jìn)行，互不干擾，可以大大加快施工進(jìn)度。o當(dāng)橫洞采用錨噴混凝土作支護(hù)時(shí)，橫洞開(kāi)挖斷面宜采用拱形，能充分發(fā)揮圍巖自承作用。施工與正洞相同。 二、橫洞二、橫洞 三、斜井三、斜井 o概述

5、概述u斜井是在隧道側(cè)面上方開(kāi)挖的與之相連的傾斜坑道。當(dāng)隧道在埋置不太深、地質(zhì)條件較好的地段，或當(dāng)隧道洞身一側(cè)有較開(kāi)闊的山谷低凹處可作為棄渣場(chǎng)地，且覆蓋層不太厚時(shí)，可以考慮采用斜井作為輔助坑道。斜井的立、平、剖面如圖2-6-2所示。三、斜井三、斜井三、斜井三、斜井 o斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求 ：u（1）斜井斜度較大，出渣運(yùn)輸需要較強(qiáng)的牽引動(dòng)力設(shè)備，如用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引提升機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)或無(wú)軌運(yùn)輸、或有軌運(yùn)輸?shù)取（2）斜井井口不得設(shè)在可能被洪水淹沒(méi)處，井口位置應(yīng)高出洪水頻率為1/100的水位至少0.5m的標(biāo)高處；當(dāng)設(shè)于山溝低洼處時(shí)，必須有防洪措施。井口場(chǎng)地最小寬度一般不

6、應(yīng)小于20m，以利于井口場(chǎng)地布置及出渣卸料。井身避免穿越含水量大及不良地質(zhì)區(qū)段。斜井井口場(chǎng)地通常設(shè)有向洞外的不小于0.3%的下坡，以防車輛溜向洞內(nèi)造成不安全事故，且有利于排水。三、斜井三、斜井 o斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求 ：u（3）斜井的傾角的大小，是根據(jù)提升方式、提升量、井長(zhǎng)及進(jìn)口地形而定，不同提升方式的斜井傾角規(guī)定為：箕斗提升時(shí)，不大于350，斗車提升時(shí)，不大于250；膠帶運(yùn)輸機(jī)提升時(shí)，不大于150，斜井井身縱斷面不宜變坡，井口和井底變坡點(diǎn)應(yīng)設(shè)豎曲線，豎曲線半徑一般采用1220m。三、斜井三、斜井 o斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求

7、：u（4）提升機(jī)械一般用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引斗車。當(dāng)斜井坡度很小時(shí)亦可采用皮帶輸送或無(wú)軌運(yùn)輸；斜井內(nèi)的軌道數(shù)視出渣量而定。單線行車道的坑道底寬一般為2.6m，三軌雙線行車道時(shí)，底寬為3.4m，雙線行車道時(shí)，底寬為4.1m（以上均包括單側(cè)設(shè)寬70cm的人行道）?？拥赖母叨韧ǔ?.6rn。其中，以單線或三軌雙線較為常用，并在斜井中部設(shè)有2030m的四軌雙線作為錯(cuò)車道，這樣可減少開(kāi)挖斷面及節(jié)約運(yùn)輸器材和費(fèi)用。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定斜井需作為永久通風(fēng)道時(shí)，斷面大小應(yīng)滿足通風(fēng)要求。三、斜井三、斜井 o斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求 ：u（5）井口段應(yīng)修襯砌，其它部分視地質(zhì)條件及是否作為永久通

8、風(fēng)道等條件決定是否修筑永久襯砌。施工期間應(yīng)作好井口防水工程，嚴(yán)防水淹設(shè)。卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引斗車需防止鋼絲繩破損拉斷或脫鉤等事故。為此應(yīng)嚴(yán)格控制牽引速度，在井口應(yīng)設(shè)置安全閘。在斗車出洞后即時(shí)安好安全閘以防止溜車，為防止斗車在坡道上因脫鉤或鋼絲斷裂而下滑，可在斗車上或在坡道上設(shè)置溜溝、或設(shè)置安全索，阻止斗車?yán)^續(xù)下滑以確保安全?？稍谛本碌澜K點(diǎn)或在坡度中間適當(dāng)位置設(shè)安全纜繩。應(yīng)由專人負(fù)責(zé)看守，在斗車經(jīng)過(guò)后，即在坑道的兩側(cè)間攬以鋼絲繩，萬(wàn)一斗車脫鉤，也不致沖入井底車場(chǎng)而發(fā)生嚴(yán)重事故。此外，在井底調(diào)車場(chǎng)及井身每隔30m50m，宜設(shè)避險(xiǎn)洞以保證作業(yè)人員的安全。三、斜井三、斜井 o斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求斜井設(shè)

9、計(jì)與施工主要的技術(shù)要求 ：u為保證施工安全，還應(yīng)注意在井底車場(chǎng)需加設(shè)支撐或修筑襯砌。為提高運(yùn)輸效率，可在井底調(diào)車場(chǎng)加設(shè)儲(chǔ)渣倉(cāng)，并盡量不在斜井口處進(jìn)行摘掛作業(yè)。井內(nèi)鋼軌應(yīng)固定，以防軌道滑移掉車?，F(xiàn)代斜井的出渣運(yùn)輸方式已由軌道運(yùn)輸發(fā)展為皮帶運(yùn)輸機(jī)的連續(xù)出渣運(yùn)輸，它在運(yùn)量大及運(yùn)輸安全方面都有很大的優(yōu)越性。三、斜井三、斜井 o斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求斜井設(shè)計(jì)與施工主要的技術(shù)要求 ：u（6）斜井施工開(kāi)挖n斜井開(kāi)挖應(yīng)符合下列要求：炮眼方向應(yīng)與斜井傾斜角一致，底眼應(yīng)較井底標(biāo)高略低，避免出現(xiàn)臺(tái)階；每一循環(huán)進(jìn)尺應(yīng)用坡度尺控制井身坡度；每隔20m30m應(yīng)用測(cè)量?jī)x器復(fù)核中線樁、水平標(biāo)高，以保證斜井井身位置正確；

10、斜井井口地段、不良地質(zhì)或滲水的井身以及井底作業(yè)室、調(diào)車場(chǎng)，施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)支撐，并應(yīng)及時(shí)襯砌以保證安全。四、豎井四、豎井o概述概述u豎井是在隧道上方開(kāi)挖的與隧道相連的豎向坑道。當(dāng)隧道較長(zhǎng)在覆蓋層較薄的地段、或不宜設(shè)置斜井、具備提升設(shè)備、施工中很需要增加工作面時(shí)，可采用設(shè)置豎井增加工作面、增加出渣與進(jìn)料運(yùn)輸線路。u豎井深度一般不宜超過(guò)150m，否則，其工程造價(jià)過(guò)高，施工更復(fù)雜，并且施工與運(yùn)輸效率較低。當(dāng)有兩個(gè)以上的豎井時(shí)，其間距不宜小于300m。u其井口也不能設(shè)在被供水淹沒(méi)處，井口位置標(biāo)高應(yīng)高出洪水頻率1/100的水位至少0.5m，并要加強(qiáng)井口的防洪、排水措施。四、豎井四、豎井u豎井位置以設(shè)隧道中心

11、線一側(cè)為宜，與隧道的距離一般為15m25m之間。其間采用通道聯(lián)通，施工安全、干擾少，但通風(fēng)效果差。豎井也可設(shè)在隧道正上方直接聯(lián)通，此方法出渣與進(jìn)料運(yùn)輸方面快速，不需另設(shè)水平通道，通風(fēng)效果較好，造價(jià)較低，但施工干擾大，施工不太安全。u豎井?dāng)嗝嫘螤钣虚L(zhǎng)方形和圓形兩種。圓形斷面可以承受較大的地層壓力，受力條件好，施工較方便，并可留作隧道永久通風(fēng)道。u豎井的位置、斷面形狀與尺寸，應(yīng)根據(jù)施工要求、所使用的提升機(jī)具大小、通風(fēng)管道、排水管道設(shè)備的尺寸、是否作永久通風(fēng)道及造作等因素綜合考慮確定。多采用直徑為4m6m圓形斷面。四、豎井四、豎井u豎井施工方法，最為常用是自上而下單行作業(yè)法施工，并采用分段作業(yè)，完成

12、一段后再進(jìn)行下段作業(yè)。而自下往上的開(kāi)挖方法必須以正洞已超前豎井位置為前提才能使用。兩種施工方法比較，前者較后者為安全，但需要提升出渣，因而施工速度較慢，造價(jià)較高。后者施工方法的優(yōu)點(diǎn)是可利用自由落體出渣，無(wú)需提升石渣，施工進(jìn)度較快，造價(jià)較低。但后者向上鉆炮眼、裝藥、爆破等均有一定的難度，施工安全措施亦應(yīng)加強(qiáng)。u豎井構(gòu)造包括井口圈、井壁、壁座、井筒與隧道間的聯(lián)接段、井下集水坑等部分。井口段常處于松軟土壤中，從地面往下1m2m（嚴(yán)寒地區(qū)至凍結(jié)線以下0.25m）應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土鎖口圈 。四、豎井四、豎井u當(dāng)圍巖較破碎時(shí)需修永久襯砌，開(kāi)挖面與襯砌之間的距離不宜超過(guò)30m，襯砌厚度由設(shè)計(jì)計(jì)算確定，并不小于

13、20cm。壁座是為防止井壁下滑而設(shè)置的，視地質(zhì)情況及襯砌結(jié)構(gòu)確定壁座間距，一般為30m40m。施工中井口與井底間應(yīng)設(shè)置聯(lián)系用的通訊信號(hào)設(shè)備。u根據(jù)工程地質(zhì)和水文條件，豎井可采用人工開(kāi)挖或下沉沉井的方法進(jìn)行施工。四、豎井四、豎井o豎井施工開(kāi)挖應(yīng)符合下列技術(shù)要求：豎井施工開(kāi)挖應(yīng)符合下列技術(shù)要求：u（1）為了能用多臺(tái)鉆機(jī)打眼和降低爆破拋擲高度，減少對(duì)井筒設(shè)備的損壞，開(kāi)挖宜采用直眼掏槽。為使開(kāi)挖底面平坦，炮眼深度要求一致。有地下水時(shí)，應(yīng)采用立式梯臺(tái)超前掏槽法開(kāi)挖。立式梯臺(tái)開(kāi)挖是將開(kāi)挖面分成兩部分交替向下掘進(jìn)，每次爆破成上下兩臺(tái)，有利排水。鉆好的炮眼，為防止流沙流入應(yīng)將眼口臨時(shí)堵塞。此外，爆破時(shí)因需將水

14、泵等提起，就會(huì)暫時(shí)積水，為防止漏電應(yīng)對(duì)聯(lián)線絕緣加以保護(hù)。四、豎井四、豎井o豎井施工開(kāi)挖應(yīng)符合下列技術(shù)要求：豎井施工開(kāi)挖應(yīng)符合下列技術(shù)要求：u（2）每次爆破后應(yīng)檢查斷面，不得欠挖。每掘進(jìn)5 m10 m，應(yīng)核對(duì)中線及時(shí)糾正偏斜。若采用自下往上開(kāi)挖的方法，一般是先在地表面豎井中央鉆一個(gè)直徑為13cm的中心孔直至井底，又稱主孔。該主孔可與地質(zhì)鉆孔相結(jié)合，精度要求較高，主孔用來(lái)穿掛懸吊由下往上開(kāi)挖所用罐的鋼絲繩。主孔壁要求光滑且堅(jiān)固（在鉆孔過(guò)程中可采用灌注水泥、水玻璃加固其圍巖，并用水泥砂漿掃孔封閉）。另距主孔1.0m范圍內(nèi)再鉆一個(gè)直徑為10cm的副孔，作為通風(fēng)和設(shè)置通訊電纜及噴射混凝土輸料管。 在地表

15、處應(yīng)平整場(chǎng)地，安裝提升卷?yè)P(yáng)機(jī)。卷?yè)P(yáng)機(jī)和通過(guò)主孔的鋼絲繩升降吊罐自下往上開(kāi)挖導(dǎo)向。四、豎井四、豎井o豎井施工開(kāi)挖應(yīng)符合下列技術(shù)要求：豎井施工開(kāi)挖應(yīng)符合下列技術(shù)要求：u（3）豎井開(kāi)挖裝渣宜采用抓巖機(jī)，其操作高度宜保持距開(kāi)挖面3m6m范圍內(nèi)。抓巖順序?yàn)椋兴畷r(shí)先抓出水窩，及時(shí)排水，以便使石渣露出水面，然后抓出桶窩，放置吊桶，以降低吊桶高度，縮小抓起落高度，達(dá)到減少裝渣時(shí)間加快吊桶出渣速度的目的。u（4）豎井采用錨噴支護(hù)時(shí)，每次支護(hù)高度視圍巖穩(wěn)定程度而定。但隨著豎井井深的增加，供水管內(nèi)承壓亦將加大，為使供水管內(nèi)水壓與風(fēng)壓相適應(yīng)，保證噴射混凝土的質(zhì)量，應(yīng)在供水管上設(shè)置降壓閥以調(diào)節(jié)管路水壓。在豎井井口段、

16、馬頭門及地質(zhì)較差的井身地段，當(dāng)采用混凝土襯砌時(shí)，應(yīng)按需要設(shè)置壁座或打設(shè)錨桿，以增強(qiáng)井筒的穩(wěn)定。四、豎井四、豎井o豎井施工開(kāi)挖應(yīng)符合下列技術(shù)要求：豎井施工開(kāi)挖應(yīng)符合下列技術(shù)要求：u（5）豎井內(nèi)應(yīng)設(shè)安全梯和提升罐道，提升罐應(yīng)有防墜設(shè)備。豎井提升設(shè)施的使用能力、安全裝置的種類和組裝、使用、保養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)做到的事項(xiàng)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定及結(jié)合實(shí)際施工工作中的提升方式和各種設(shè)備，制定出實(shí)施性的操作、維修細(xì)則，才能達(dá)到安全施工的目的。 五、平行導(dǎo)坑五、平行導(dǎo)坑 o概述概述u平行導(dǎo)坑是與隧道走向平行的坑道。越嶺的特長(zhǎng)隧道，或擬建雙洞的隧道，施工不宜選用橫洞、斜井、豎井等輔助坑道時(shí)，往往采用開(kāi)挖平行導(dǎo)坑的辦法來(lái)處理，并

17、可同時(shí)解決特長(zhǎng)隧道施工中的出渣與進(jìn)料運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、施工測(cè)量及安全等問(wèn)題。五、平行導(dǎo)坑五、平行導(dǎo)坑 o1 1平行導(dǎo)坑的位置選擇平行導(dǎo)坑的位置選擇u（1）平行導(dǎo)坑應(yīng)設(shè)在有地下水來(lái)源的一側(cè)；u（2）與正洞的最小凈距應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，施工方法等因素確定。如果將來(lái)有可能擴(kuò)大為第二線或第三線隧道時(shí)，兩相鄰隧道最小凈距視圍巖類別、斷面尺寸、施工方法、爆破震動(dòng)影響等因素確定。u（3）其底面標(biāo)高應(yīng)低于正洞底面0.2m0.6m；u（4）平行導(dǎo)坑中每隔120180m需要設(shè)置一個(gè)斜的橫向通道與正洞聯(lián)結(jié)，但應(yīng)避開(kāi)地質(zhì)不良地段。五、平行導(dǎo)坑五、平行導(dǎo)坑 五、平行導(dǎo)坑五、平行導(dǎo)坑 o2 2平行導(dǎo)坑在隧道施工中的作用平行導(dǎo)

18、坑在隧道施工中的作用u（1）平行導(dǎo)坑可比正洞超前掘進(jìn)，可進(jìn)行地質(zhì)勘察及地質(zhì)預(yù)報(bào)，充分掌握正洞開(kāi)挖前方地質(zhì)狀況，便于及時(shí)變更設(shè)計(jì)和改變施工方法；u（2）平行導(dǎo)坑通過(guò)橫向通道與正洞聯(lián)接，可增辟正洞工作面掘進(jìn)，加快施工速度，并可進(jìn)行通風(fēng)巷道、排水、降低水位、進(jìn)料出渣運(yùn)輸，可將洞內(nèi)作業(yè)分區(qū)段施工，減少互相干擾；u（3）平行導(dǎo)坑可以構(gòu)成洞內(nèi)施工測(cè)量導(dǎo)線網(wǎng)，可以提高施工測(cè)精度等。五、平行導(dǎo)坑五、平行導(dǎo)坑 o3 3平行導(dǎo)坑設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)平行導(dǎo)坑設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)u（1）平行導(dǎo)坑平面布置時(shí)，一般設(shè)于有地下水流向的一側(cè)，但宜與隧道正洞盡量平行，以利于使平行導(dǎo)坑工程量減少及利用其排水，可使正洞施工較干燥，但同時(shí)應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件及棄渣場(chǎng)地等條件綜合考慮確定。平行導(dǎo)坑基本應(yīng)與隧道正洞縱坡一致，或出洞0.3%的下坡；u（2）平行導(dǎo)坑的斷面形式，當(dāng)采用木構(gòu)件或金屬構(gòu)件支撐時(shí)，一般多為矩形或梯形。如采用錨噴支護(hù)時(shí)，為能充分發(fā)揮圍巖自承作用，宜采用拱形斷面；五、平行導(dǎo)坑五、平行導(dǎo)坑 o3 3平行導(dǎo)坑設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)平行導(dǎo)坑設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)u（3）平行導(dǎo)坑洞口約500m左右可不設(shè)橫向通道。再往里掘進(jìn)，每隔120180m設(shè)一個(gè)橫通道，以便于出渣進(jìn)料運(yùn)輸。亦可在適當(dāng)位置設(shè)反