隧道施工方法

隧道施工是修建隧道及地下洞室的施工方法，施工技術和施工管理的總稱。第一節(jié)概述

隧道施工過程通常包括：在地層內(nèi)挖出土石，形成符合設計斷面的坑道，進行必要的支護和襯砌，控制坑道圍巖的變形，保證隧道施工安全和長期安全使用。

隱蔽性大作業(yè)的循環(huán)性強作業(yè)空間有限作業(yè)的綜合性一、隧道工程施工的特點

施工是動態(tài)的作業(yè)環(huán)境惡劣作業(yè)的風險性大氣候影響小

根據(jù)隧道穿越地層的不同情況和目前隧道施工方法的發(fā)展，隧道施工方法可按以下方式分類：

掘進機法包括隧道掘進機(TunnelBoringMachine，簡寫為(T.B.M.)法和盾構掘進機法。前者應用于巖石地層，后者則主要應用于土質(zhì)圍巖，尤其適用于軟土、流砂、淤泥等特殊地層。沉管法、明挖法等則是用來修建水底隧道、地下鐵道、城市市政隧道等，以及埋深很淺的山嶺隧道。二、隧道施工方法及其選擇礦山法因最早應用于礦石開采而得名，又稱為鉆爆法。

選擇施工方法時需考慮的基本因素大體上可歸納為：施工條件圍巖條件隧道斷面積埋深工期環(huán)境條件

隧道施工過程和方法是多種多樣的，目前在我們經(jīng)常采用的礦山法中大致有全斷面法、臺階法和分部開挖法三大類。在當前的施工實踐中，采用最多的方法是臺階法，其次是全斷面法。在大斷面隧道中，單側壁導坑(中隔壁法)和雙側壁導坑(眼鏡法)采用較多。三、隧道施工技術的發(fā)展“四化”施工機械化，各道工序逐步實現(xiàn)機械化，以設備保工藝、以工藝保質(zhì)量、以質(zhì)量保安全（部已重視，頒布了機械配套指南）工序標準化，各道工序都建立標準，嚴格按標準作業(yè)(部已重視，頒布了施工工序作業(yè)指南）。構件工廠化，管片、仰拱塊、混凝土攪拌、鋼拱架、預埋件、連接件等盡量廠制。探測定量化，物探、鉆探、檢測等盡量定量，用數(shù)據(jù)說話。第二節(jié)開挖方法按開挖隧道的橫斷面分部情形來分，開挖方法可分為全斷面開挖法、臺階開挖法、分部開挖法。

（一）全斷面開挖法全斷面開挖法是按設計開挖斷面一次開挖成型(圖6-2)。圖8-2全斷面開挖法1-全斷面開挖法;2-錨噴支護;3-模筑混凝土襯砌2.適用條件

全斷面法適用于巖層覆蓋條件簡單、巖質(zhì)較均勻的硬巖中。必須具備大型施工機械。隧道長度或施工區(qū)段長度不宜太短。根據(jù)經(jīng)驗，這個長度不應小于1km。3.全斷面開挖法的優(yōu)缺點

優(yōu)點（1）較大的工作空間，（2）適用于大型配套機械化施工，施工速度較快，（3）因單工作面作業(yè)，便于施工組織和管理。（4）有較大的斷面進尺比，且爆破對圍巖的震動次數(shù)相對較少，有利于圍巖的穩(wěn)定。

缺點要求進行分段裝藥，嚴格的控制爆破設計。要求具有較強的開挖、出渣能力和相應的支護能力。(二)臺階開挖法臺階開挖法一般是將設計斷面分上半斷面和下半斷面兩次開挖成型。臺階法包括長臺階法、短臺階法和超短臺階法等三種，根據(jù)女以下答兩個藝條件隸來決籃定采裂用何盛種臺園階法曲：初次牢支護劍形成雅閉合烤斷面筋的時勾間要餃求，腳越差惑，越下短上斷里面施斤工所蛾用的傭開挖原、支泥護、族出碴旺等機祖械設駱備施帝工場枕地大老小的蔽要求軟弱金圍巖配中應浴以前哨一條遼件為迎主，犯兼顧超后者溝，確堂保施攪工安牲全。嬸在圍亞巖條滾件較甜好時史，主狠要考缸慮發(fā)偶揮機途械效眾率．均保證銹施工逐的經(jīng)竊濟性砍，故猾只要士考慮袖后一妹條件侍。a、長燃臺階熄法長臺弦階法滅開挖恢斷面躲小，姿有利秀于維讀持開由挖面氏的穩(wěn)婆定，弄適用絮范圍臘較全樓斷面右法廣業(yè)，一阻般適療用于Ⅰ∽華Ⅴ級圍舊巖長臺階法12>5L12L(2患)優(yōu)缺鞏點及培適用鑄條件：工作?？臻g匹足夠撒，施勿工速榜度較閥快，畫但上盈下部患作業(yè)摔有一茂定的銜干擾團。相雷對于旁全斷堵面法鑒其每獄循環(huán)胞的工鐘作量怨較小爺只需山配備茶中型得鉆孔堅臺車軍即可撥施工旋。凡是刊在全圖斷面陡法中漏開挖對面不量能自塑穩(wěn)，飄但圍郵巖堅舅硬不下要用給底拱添封閉哭斷面詠的情趴況，挪都可幟采用夠長臺饑階法捏。b.短臺夜階法12L12>(1~2)L短臺階法短臺犯階法看適用謊于地膛質(zhì)條孝件差群的Ⅲ、Ⅳ、V級圍股巖，滑臺階踐長度規(guī)定為10~15摧m。短臺撒階法疲可縮叢短支逼護閉劫合時慎間，利改善個初期道支護遠的受忽力條堵件，緒有利襖于控艱制圍糖巖變當形。缺點違是上晉部出惹渣對反下部怒斷面鹽施工性干擾場較大飼，不爛能全永部平濤行作匹業(yè)。123~5m微臺階法12Lc、微因臺階爺法適用棚于Ⅴ、Ⅵ級圍防巖，寨一般猛為3~5m的臺躍階長呈度。微臺草階法芒上下聰斷面殲相距惡較近興，機節(jié)械設望備集警中，豆作業(yè)領時相掃互干爪擾大鋪，生斤產(chǎn)效傾率低高，施櫻工速瞎度慢壞。(3戒)分部揀開挖誰法分部呢開挖庸法包欄括環(huán)搭形開當挖預辦留核剃心土猛法、巡壽雙側版壁導驅(qū)坑法襲、中譯洞法免、中爹隔壁肥法(C擺D法)等。a、環(huán)青形開械挖留疊核心還土法環(huán)形互開挖付留核才心土乳法常伴用于Ⅵ級圍階巖單呼線和V～Ⅵ級圍武巖雙銹線隧帝道掘移進。③①②②③①②19施工認要求五：環(huán)形受開挖臉進尺犧一般暖為0.跑5～2.志0m；開挖豬后應配及時濤施作咱噴錨雨支護寧、安妄設鋼哪架支岡撐，單每兩逆榀鋼術架之快間采墻用連尋續(xù)鋼戴筋連崇接，銅并加克鎖腳益錨桿臥；當圍鬧巖地依質(zhì)條幼件差型，自送穩(wěn)時挑間較俯短時矛，開層挖前挎在拱山部設兄計開患挖輪斥廓線厲以外濃，進藏行超道前支逐護特停點：開挖鉗工作遷面穩(wěn)抬定性余好施工勞干擾今大、酷工效盈低20b、側劃壁導道坑法根據(jù)辨?zhèn)缺诼箤Э涌v開挖層的個才數(shù)，田分為愛單側造壁導腫坑法岡及雙屢側壁贏導坑垮法。單側調(diào)壁導乎坑法單側論壁導扶坑法望一般腰將斷損面分千成三云塊：賀側壁課導坑尊、上聞臺階匹、下僚臺階紙。側壁捉導坑樂寬度嘆不宜栽超過0.勝5倍洞肥跨，頌高度蔽以到扇起拱慶線為烈宜。噸導坑粱與臺儉階的啊距離或沒有膝硬性弓規(guī)定咱，一璃般以減施工汽互不找干擾誦為原剛則。21①②③①②③由于衛(wèi)單側創(chuàng)壁導茂坑法軌每步耽開挖鼻的寬作度較熟小，娃而且酬封閉奧型的繪導坑玩初期須支護關承載凍能力屢大，乞所以晶它適悅用于抽斷面荷跨度磁大，枝地表岸沉陷荷難于今控制旺的軟棍弱松輪散圍揮巖中匹。22雙側袍壁導濫坑法①①①②②③③適用誰于V～Ⅵ級圍誘巖雙陜線或輝多線盾隧道低掘進盯。具有叨控制航地表盡沉陷善好，盆施工企安全野等優(yōu)江點，干但進萌度慢乳，成遲本高蠶。23施工乎要求暢：側壁吹導坑帝高度脈以到磚起拱己線為弱宜；側壁仇導坑屈形狀膠應近條于橢冒圓形蠅斷面虹，導缸坑斷謀面為檔整個泄斷面鉛的1/餐3；側壁卷導坑尊領先漁長度迎一般愁為30～50兇m，以波開挖癢一側葛導坑漠所引錄起的象圍巖捎應力娛重分磚布不往影響滿另一駱側導吧坑為妥原則芒；導坑漁開挖研后應禮及時襖進行剪初期謹支護搏，并陳盡早姨封閉釀成環(huán)嬸。24c、中注洞法中洞稅法適膨用于壤雙連帥拱隧燒道。葡采用霜先施圓作隧參道中選墻混愿凝土臥，后往開挖毯兩側既的施萌工方粗法。①②②②①③③③25施工種要求：中洞個法開價挖高散度應屈大于距中墻企高度1m，開墨挖寬灰度應塞大于5m；中洞覽開挖佛長度疤根據(jù)功隧道征長度針、寬顆度以癢及地笨質(zhì)情羽況綜競合考跡慮，怎一般探為50缺~8么0m；中洞桑開挖陽后應幕及時犧施作憐初期鋼支護始，再涂分段幻玉灌筑應中墻謀混凝拐土，鴿在中些墻混床凝土海達到錯設計能強度蓋后方繞可拆君模，齡并進洲行臨此時橫癥向支荒撐。d、出中隔側壁法(C究D)①②③④④⑤⑥①②③⑤⑥適用斜于V~駝Ⅵ級圍隱巖的泊淺埋頑雙線敞隧道雁。中歉隔墻短開挖晃時，垂應沿搞一側擋自上貝而下弓分為鳴二或都三部墨進行諷，每渠開挖唇一步襖均應孟及時棉施作匯錨噴香支護誦、安族設鋼紀架、辣施作般中隔房誠壁，燒底部困應設溝臨時惕仰拱鞭，中飽隔壁別墻依碰次分書步聯(lián)父結而爽成，揚之后叛再開直挖中挺隔墻嗚的另煩一側郊，其勤分步蠟次數(shù)娘及支逢護形跌式與嗎先開愚挖的嘴一側妖相同東。28施工量要求睜：各部陷開挖氏時，肢周邊犬輪廓歇盡量知圓順裹，減俘小應醬力集蠢中；各部喜的底央部高乏程應室與鋼所架接尤頭處艦一致緞；每一疑部的聞開挖雄高度連約為3.陳5m；后一質(zhì)側開壩挖應買全斷博面及暖時封甚閉；左右個兩側腸縱向癢間距栽一般重為30鏟~5蒸0m；中隔陣壁設刮置為凳弧形臨或圓觀弧形金。e、交芳叉中枯隔壁蛙法(C呀RD寬)交叉菊中隔載壁法丟適用膨于V～Ⅵ級圍化巖淺蔥埋的院雙線炎或多沃線隧稈道。險采用仔自上槳而下挑分為薦二至穴三步或開挖親中隔瀉墻的滋一側堵，并池及時桶支護填，待開完成1～2部后聞，即暖開始歲另一壩側l～2部開帝挖及美支護揚，形筍成左已右兩庭側開杯挖及紐奉支護胳相互柿交叉折的情惠形。⑥①①②②③③④④⑤⑤⑥三線寧大跨纖隧道左雙側鏈壁導龜坑法同施工CR殿D工法均超淺賤埋大冷跨度邀施工猴技術大跨區(qū)隧道遮軟弱應圍巖絕施工第三材節(jié)德新奧棗法一、漫隧道顆施工圣應遵躲循的磚基本勉原則歸納熄起來迎，施拖工中遙不管益采用安哪種置方法穩(wěn)，都激必須庭遵循物的基嫩本技錫術原屑則是隧道狼施工怕的基膏本原佛則可護扼要承地概虎括為假：“少擾日動、藏早噴介錨、庭勤量澇測、猛緊封懇閉”。在實批際施勒工過塵程中蓮，這煉些原鎖則也黨不是始一成躲不變混的，載應該萄結合捧實際煤情況賢進行挖完善逼和提兔高。二、診新奧牧法的鬼分類傘及施余工工經(jīng)序新奧退法施習工，溝按其無開挖梁斷面滔的大廳小及征位置積，基昌本上親又可鞋分為帽以下蕉幾種往：全斷洞面開年挖法臺階謹法其中頸包括紅：(1件)長臺貨階法(2拾)短臺窄階法(3撒)超短瞧臺階恥法分部核開挖棋法(1遺)臺階儉分部相開挖判法(環(huán)形言開挖津留核團心土響法)(2獲)中隔含壁法(單側意壁導憶坑法罰、CD法)(3涼)雙側裙壁導須坑法(眼鏡膽法)等新奧泉法的粒施工倍工序蛇可用嚼以下辦框圖(圖8-形1)表示口：圖8-燦1第四慎節(jié)旁巖土遙控制她變形嚴分析享法簡叛介鐵建腐設［20肆07］88號文崇第二扇十三磁條：榮軟弱吹破碎雅圍巖器宜積羊極采頑用巖仆土控影制變洽形分櫻析法央施工杜技術巖土棕控制從變形套分析（AD畜EC證O-謠RS）施糕工工糠法是峽通過蚊對隧認道掌堆子面竊超前胖核心戚巖土功體的鮮勘察除、量疤測，料預報壓圍巖幻玉的應側力——應變鏟形態(tài)粒并將招其劃磁分為A、B、C三種訓類型登，據(jù)長以信碰息化學設計位支護仔措施磚，確有保隧搶道安語全穿猾越復煉雜地衫層和昏實現(xiàn)猾全斷退面開襖挖的貢一種管設計濁施工碰指導鞏原則釘。AD棉EC毅O-錢RS工法狂理論女基礎AD夏EC窮O—拴RS工法深，是習意大傘利人Pi練et搬ro談L嬌un睜ar孩di在研偵究圍士巖的壓力付拱理譜論和傷新奧朝法施墊工理蠅論的基終礎上份提出濤的，(掌子騙面超砍前核盈心土涉的穩(wěn)徐定為恐主要容研究凱對象涂）。隧道結構飼承受面最大付應力上的階剛段并不惡是隧灰道施件工完暴成后,而是衡在隧譽道開說挖階壟段。總在此青階段徒，原各巖地罩應力如沿著脫隧道謙開挖預輪廓夢線產(chǎn)訪生“朵拱部隙效應鞏”。AD自EC左O-榜RS工法蛋根據(jù)款壓力饑拱在比隧道脆徑向踢的形嘆成和砍遠近愧把壓珠力拱橡分成負三個讓類型:：在近部嚇立即小形成塔、在壞遠離煤隧道稍深部銜形成史、不蘿能形重成，如繩圖1。隧道斜“拱什部效殺應”誦的形貧成及專其位互置，燦取決雨于隧響道開害挖介童質(zhì)對段開挖列施工餅“變絮形反岸應”場的特燈性以違及大寨小。隧道藏開挖筋時是嗚否存猛在拱泉部效資應以延及如燦何形屯成拱謙部效紗應，便下一腳步才鼻是選責用適肯當?shù)氖幩淼捞庨_挖每和支塵護措忙施。在此淹種認欺識的減基礎益上通父過對10晉00多例疲隧道逐的研詞究，廈形成枯了AD頁EC差O-犧RS工法萬的核皂心觀挪點：黨掌子秧面前本方超產(chǎn)前核汗心巖軌土的貞滑動齒與隧每道塌耐方之表間存例在著勒緊密晉聯(lián)系膝，隧無道塌宅方總遭是發(fā)雀生在閘核心等土體憤滑動壯之后蓄。掌子項面超違前核抖心巖琴土的戴強度求、穩(wěn)肺定性雜以及慢對變案形的跳敏感參性在脂隧道域施工嬌中起禮到?jīng)Q急定性鍬作用忠。AD欣EC劍O-啊RS工法晌主要細指導青思想足和原蜓則AD帆EC滔O-仰RS工法疏是一認種通緒過研諒究隧段道掌握子面摩超前據(jù)核心抗巖土慌的變紅形狀樹態(tài)為自基礎脂形成圍的設瞞計施薪工指梨導原樣則，海其特蒜點如謝下：a這種窩方法認采用昆的新航型地撈下工挺程概炊念是喉基于存開挖懸參數(shù)——掌子前面超夫前核逼心巖鍛土體考系的蠅應力—應變鼠分析流方法璃。強調(diào)托對掌產(chǎn)子面桃超前金核心堅巖土傻體變毯形的裕監(jiān)控漂量測，掌而握變存形反已應。突出字了掌邊子面農(nóng)超前決核心替巖土喬的預添加固覽要求。b基于AD緣瑞EC超O-溝RS工法襪的隧渾道設牌計是暖依據(jù)婆施工蒙信息著的動態(tài)糕設計，不孩再有所明顯感的設紛計階嫩段和悄施工貞階段滑劃分制。c此工頌法的殊應用目的遞是控闊制前另方巖甜土體奪的力明學性何質(zhì)，盡串量使噴它的騙力學收性質(zhì)菌保持眠一致誕，即襖使在槐相當薄復雜暖的地淚質(zhì)條租件下不，也溜能滿肉足隧娘道有并序開奮挖掘眠進和組機械丟化全夢斷面溉施工紛的要寺求。支護方式支護斷面示意圖穩(wěn)定短期穩(wěn)定不穩(wěn)定A1A2B1B2B3C1C2C3C4C5徑向錨桿支護噴射