隧道與地下工程施工項目五

隧道洞身施工方法PARTONE本章學(xué)習(xí)的內(nèi)容：熟悉隧道的施工方法，熟悉礦山法施工的原則，掌握全斷面、臺階法、分部開挖法的適用范圍、施工正面圖和側(cè)面圖，掌握隧道洞口的施工和明洞的施工方法。洞門和襯砌的構(gòu)造和類型；了解隧道施工的特點。重難點：重點：礦山法施工原則，全斷面、臺階法、分部開挖法的正面圖和側(cè)面圖以及明洞的施工方法。難點：各種開挖方法的正面和側(cè)面圖。目錄01隧道的施工方法介紹02洞身開挖方法03單擊添加目錄標(biāo)題04單擊添加目錄標(biāo)題1）鉆爆法（又稱礦山法）（包含傳統(tǒng)礦山法和新奧法）2）明挖法3）掘進(jìn)機法4）沉管法5）盾構(gòu)法一、各種施工方法介紹一、隧道施工方法介紹礦山法實質(zhì)上就是鉆眼爆破采用控制爆破技術(shù)采用鉆眼臺車進(jìn)行鉆眼錨噴支護(hù)作為主要支護(hù)手段將隧道上方土體挖成路塹在路塹上做襯砌結(jié)構(gòu)隧道上方回填土石明挖法適用堅硬的巖石采用TBM掘進(jìn)機不用爆破，安全速度快TBM掘進(jìn)機適用軟土、流沙、淤泥等軟巖采用盾構(gòu)機盾殼支撐地層，安全性高速度快盾構(gòu)法適用海底隧道預(yù)制管段管段下沉管段連接回填課堂測驗沉管法1、隱蔽性大2、作業(yè)的循環(huán)性強3、作業(yè)空間有限4、作業(yè)的綜合性強5、施工過程的動態(tài)性6、作業(yè)環(huán)境差7、作業(yè)風(fēng)險大8、氣候影響小二、隧道施工特點1、隧道所處的工程地質(zhì)和水文條件。2、工程的重要性，一般由工程的規(guī)模、使用上的特殊要求以及工期的緩急體現(xiàn)出來。3、施工技術(shù)條件和機械裝備狀況，這是決定施工方案的客觀條件。4、施工中動力和原材料供應(yīng)情況。5、工程投資和運營后的社會效益和經(jīng)濟效益。6、施工安全狀況。7、有關(guān)污染、地面沉降等環(huán)境方面的要求和限制。三、隧道施工方法選擇以控制爆破或機械開挖為主要掘進(jìn)手段，以錨桿、噴射混凝土為主要支護(hù)方法，理論、量測和經(jīng)驗相結(jié)合的一種施工方法，同時，又是一系列指導(dǎo)隧道設(shè)計和施工的原則。隧道施工基本原則“少擾動、早噴錨、緊封閉、勤量測”四、什么是新奧法

施工典型隧道

廈門翔安海底隧道大瑤山隧道五、隧道施工總體流程

方法1方法2方法3全斷面法臺階法分部開挖法3.2隧道洞身開挖方法（動畫）定義：設(shè)計輪廓將整個斷面一次開挖成型一、全斷面法（錄像）全斷面法工藝流程測量放樣裝藥、爆破通風(fēng)排煙布置炮眼找頂排險出渣運輸初期支護(hù)防排水系統(tǒng)施工二次襯砌適用范圍非淺埋的Ⅰ~Ⅲ級圍巖，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。隧道長度不宜太短，不應(yīng)小于1000m。淺埋段、偏壓段和洞口段不宜采用。優(yōu)缺點優(yōu)點：鉆爆施工效率高施工速度快缺點：用藥量大引起震動大適用范圍和優(yōu)缺點各工序機械設(shè)備要配套；機械設(shè)備在尺寸、性能和生產(chǎn)能力上要相互配合加強各種輔助施工方法的設(shè)計和施工檢查；加強支護(hù)后圍巖的動態(tài)量測與監(jiān)控重視和加強對施工操作人員的技術(shù)培訓(xùn)；

推廣新技術(shù)，不斷提高工效在選擇支護(hù)類型時，應(yīng)優(yōu)先考慮錨桿和噴混凝土、掛網(wǎng)、拱架等支護(hù)型式。2、施工要點1、定義：將斷面分為上、下兩部分，兩次開挖成型，通常是上半斷面超前下半斷面形成臺階。二、臺階法（動畫）臺階分類臺階長度施工干擾支護(hù)閉合時間適用范圍長臺階（錄像）L>5B小長全斷面開挖面不能穩(wěn)定情況短臺階（錄像）1.5B<L<5B大較短Ⅳ級圍巖常用超短臺階（錄像）L<1.5B最大短土質(zhì)及膨脹巖3臺階法的特點臺階法的其它演化形式臺階法的其它演化形式(1)初次支護(hù)形成閉合斷面的時間要求，圍巖越差，閉合時間要求越短；(2)上斷面施工所用的開挖、支護(hù)、出碴等機械設(shè)備施工場地大小的要求。軟弱圍巖中應(yīng)以前一條件為主，確保施工安全。在圍巖條件較好時，只要考慮后一條件。4臺階長度的選擇1定義：將斷面分為上、下兩部分，上、下斷面預(yù)留核心土。三、弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土（錄像）2弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土工序圖適用條件：適用于土質(zhì)和易坍塌的軟弱圍巖中優(yōu)點：減少上下端面干擾；施工速度較快缺點：分塊多，閉合時間長，變形增大3適用條件和優(yōu)缺點1定義：將斷面分為上、中、下三個臺階，，上、中、下臺階都預(yù)留核心土。四、三臺階七步開挖法（動畫）2工序圖案例：鄭西客運專線鳳凰嶺隧道、潼洛川隧道等Ⅳ級圍巖老黃土地段采用三臺階七步開挖法施工三臺階七步開挖法機械開挖為主，各分部平行開挖、步步成環(huán)仰拱緊跟，及時閉合加強監(jiān)控量測完善洞內(nèi)臨時排水系統(tǒng)3施工要點適用條件：一定自穩(wěn)條件的Ⅳ、Ⅴ級圍巖優(yōu)點：施工靈活、工效較高缺點：分塊多，閉合時間長，變形增大4適用條件和優(yōu)缺點1定義：將斷面分為左右兩個側(cè)壁和中間核心土，先開挖左右側(cè)壁，施做初期支護(hù)，再采用臺階法開挖中部核心土。五、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法（錄像）2工序圖超前支護(hù)后，開挖1部，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，中隔墻臨時支護(hù)、臨時仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)。與1部錯開合適的臺階長度，開挖2部，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，中隔墻臨時支護(hù)、仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)。開挖3部，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，中隔墻臨時支護(hù)、臨時仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)。與3部錯開合適的臺階長度，開挖4部，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，中隔墻臨時支護(hù)、仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)。分部開挖5部，預(yù)留核心土，及時架設(shè)拱部鋼架、錨噴網(wǎng)支護(hù)、臨時仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)。與5部錯開合適的臺階長度，分部開挖6部，及時仰拱支護(hù)，使整個仰拱盡快封閉成環(huán)。案例：鄭西客運專線秦東隧道進(jìn)口段Ⅴ級圍巖、高橋隧道下穿既有鐵路地段均采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法挖掘機與人工配合側(cè)壁導(dǎo)坑開挖后及時封閉成環(huán)加強監(jiān)控量測做好兩側(cè)臨時排水溝3施工要點適用條件：Ⅴ、Ⅵ級圍巖淺埋偏壓洞口地段優(yōu)點：每一步閉合成環(huán)，安全性好缺點：速度慢、成本高4適用條件和優(yōu)缺點1、定義：將隧道分為左右部分開挖，先在隧道一側(cè)采用二部或三部分層開挖，施做初期支護(hù)和中隔壁，在分臺階開挖另一側(cè)，并做相應(yīng)支護(hù)。六、中隔壁法（CD法）動畫2工序圖3施工要點上導(dǎo)坑的循環(huán)進(jìn)尺控制在1榀鋼架間距左右兩側(cè)開挖縱向間距不大于15m配備小型機械設(shè)備，提高開挖效率中隔壁拆除滯后仰拱適用條件：Ⅳ、Ⅴ級圍巖隧道，也可用于淺埋優(yōu)點：變大跨為小跨，沉降小，安全可靠缺點：速度慢、成本高4適用條件和優(yōu)缺點1定義：將隧道分為左右部分開挖，先分部開挖隧道一側(cè)施做初期支護(hù)、中隔板中隔壁，并封閉成環(huán)，在分布開挖另一側(cè)，完成隔板施工，使隧道封閉成環(huán)。七、交叉中隔壁法（CRD法）2工序圖先行施工部位的臨時仰拱應(yīng)有向下的弧度各部分開挖自上而下及時施做初期支護(hù)、中隔壁、臨時仰拱，步步成環(huán)縮短各部分開挖面的距離，使支護(hù)及早閉合3施工要點適用條件：Ⅴ、Ⅵ級圍巖，淺埋、偏壓及洞口優(yōu)點：步步成環(huán)、沉降小，安全可靠缺點：速度慢、成本高4適用條件