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1、隧道施工工艺,湖南五新重型装备有限公司研究院,目录,一、隧道的概念及种类二、隧道勘测及隧道位置的选择三、隧道断面设计四、隧道结构构造五、隧道施工方法六、隧道的养护,一.隧道的概念及种类,1.1 隧道的概念 隧道是埋置于地层中的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面面积大于2 m3的洞室。,1.2 隧道的种类,按埋置深度,按地质条件,按隧道用途,按隧洞所在位置,石质隧道,土质隧道,浅埋隧道,深埋隧道,矿山隧道,城市隧道,市政隧道,水工隧道,交通隧道,水底
2、隧道,山岭隧道,分 类,二.隧道勘测及隧道位置的选择,2.1 隧道勘测（1）隧道勘测分为设计阶段勘测和施工阶段勘测（2）围岩的定义及级别 围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重力分布范围的岩体，或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体（这里所指的岩体是土体与岩体的总成）判断围岩级别是决策隧道设计、施工中各种问题的基础。围岩级别的判定是按设计和施工两个阶段进行。施工阶段可根据已暴露的围岩条件判定围岩级别，是对设计阶段的预判断进行修正，是客观、可靠、可信的判断。,岩体综合分级,岩体综合分级,2.2 隧道位置和隧道洞口位置的选择,2.2.1隧道位置的选择（1）按地形条件进行选择 隧道位置的选择在很大
3、程度上受到地形的制约，当线路方向遇到地形障碍时，采用隧道来克服地形障碍是一种有利手段。（2）按地质条件进行选择 隧道是埋置在地层内的结构物，受到地层岩体的包围。避开不良地质区域，拟定克服不良地质措施，是选择隧道位置时必须考虑的问题。（3）按地形及地质条件进行选择 越岭线上隧道位置的选择 河谷线上隧道位置的选择,2.2.2隧道洞口位置的选择,选择隧道洞口位置的原则 1.洞口应尽可能地设在山体稳定、地质较好地下水不太丰富的地方。2.洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路。3.洞口应尽可能设在线路与地形等高线相垂直的地方，使隧道正面进入山体，洞门结构物不致受到偏侧压力。4.当线路位于有
4、可能被淹没的河滩上或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应在洪水位以上，并加上波浪的高度，以防洪水倒灌到隧道中去。5.为了保证洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高，不使山体扰动太甚，也不使新开出的暴露面太大。总体来说，选定隧道洞口位置时，首先要按照地质条件控制边坡和仰坡的高度和坡面长度，其次是避开不良地质区域和排水影响，最后才谈得到从经济方面进行比较。,三.隧道断面设计,3.1 隧道平、纵断面设计 3.1.1 隧道平、纵断面设计 隧道平断面设计线路越直越好，这样可以提高线路的运营效率，但是由于受到某些地形的限制或是地质的原因，有时不得不采用曲线。曲线上的隧道有下列的缺点：(1)曲线上的隧
5、道，由于列车倾斜和平移，隧道建筑限界需要加宽，坑道的尺寸相应加大，不但增大了开挖土石数量，而且增加了衬砌的圬工量；(2)在不同曲率曲线上的隧道建筑限界加宽不同，隧道的断面是变化的，因而施工时，支护和衬砌的尺寸均不一致，技术上较为复杂；(3)列车运行在曲线隧洞内，空气阻力比直线隧道大，机车牵引力的损失大，降低了运营效率，甚至可能造成溜车事故；(4)列车在曲线上行驶，产生了离心力，再加上洞内空气潮湿，使得钢轨磨损加速，从而使洞内的养护工作量增大；(5)曲线隧道洞身弯曲，洞壁对气流的阻力加大，使通风条件变坏，有害气体不易排出；(6)运营中为了保证隧道建筑限界的要求和正常的行车条件，需要经常检查线路平
6、面和水平，曲线隧道也较直线隧道增加了维护作业量和难度；(7)由于曲线关系，洞内进行施工测量时，操作变得复杂，精度也有所降低。,3.1.2 隧道纵断面设计,隧道纵断面设计的主要内容包括选定隧道内线路的坡道型式、坡度大小、坡段长度和坡段间的衔接等。图2-2坡道型式,单坡多用于线路的紧坡地段或是展线的地区，因为单坡可以争取高程，拔起或降落一定的高度。此外，单坡隧道两洞口的高程差较大，由此而产生的气压差和热位差也大，能促进洞内的自然通风。单坡道的优点还有施工及测量上都比较方便。它的缺点是在施工阶段，下坡进洞的一端，出于上部的水自然地流向下部开挖工作面，使开挖工作受到干扰，不但需要随时抽水外排，而且影响
7、到电爆破的绝缘质量；此外，运碴时，空车下坡重车上坡，运输效率低。人字型坡道多用于长隧道，尤其是越岭隧道。因为越岭无需争取高程，而垭口两端都是沟谷地带，同是向下的人字型披道，正好符合地形条件。人字坡的优点是施工时，水自然流向洞外，排水措施相应地简化；而且重车下坡，空车上坡，运输效率高。它的缺点是列车通过时排出的有害气体聚集在两坡间的顶峰处，尽管用机械通风，有时也排除不干净长时积累，浓度渐渐增大，使列车司乘人员以及洞内维修人员的健康受到影响,坡度大小,对于线路来说，考虑到运营效率，应具有良好的行车条件，线路的坡度以平坡为最好。但是，天然地形是起伏不定的，为了能适应天然地形的形状以减少工程数量，需要
8、随着地形的变化设置与之相适应的线路坡度。但坡度不能太大，若坡度超过了线路最大允许的限制坡度，机车的牵引能力达不到，不是列车爬不上去，就是必须减轻列车的牵引重量。,3.2 隧道横断面设计 隧道断面大小的划分采用国际隧道协会建议的标准：,3.2.1铁路隧道横断面设计,机动车辆限界,铁路隧道净空,隧道建筑限界,基本建筑限界,公路隧道净空,3.2.2公路隧道,公路建筑界限,通风,其他所需断面积,3.2.3隧道衬砌断面的初步拟定,隧道净空限界确定后，就可以据此进行隧道衬砌断面（衬砌结构尺寸）的初步拟定,衬砌结构尺寸,截面厚度,结构轴线,结构内轮廓（净空形状）,四.隧道结构构造,4.1衬砌构造,钢筋网,钢
9、架,锚杆,衬砌,喷射混凝土及其他组合,整体式混凝土衬砌,支护,拼装式衬砌,喷射混凝土衬砌,复合式衬砌,衬 砌 构 造,洞门是隧道两端的外露部分，也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构，其作用是保证洞口边坡的安全和仰坡的稳定，引离地表水，减少洞口土石方开挖量。,4.2 洞门与明洞,4.2.1 洞门形式,洞门形式,洞口环框,端墙式（一字式）洞门,翼墙式（八字式）洞门,柱式洞门,喇叭口式洞门,斜交式洞门,台阶式洞门,4.2.2 明洞,路堑式对称型,路堑式偏压型,拱式明洞,（1）明洞是用明挖法修建山岭隧道部分，在隧道洞口或线路上起防护作用，修建明洞的场合：地质差且洞顶覆盖层较薄，用暗挖法难以进洞；洞口
10、路堑边坡上受坍方、落石、泥石等威胁而危及行车安全；铁路、公路、河渠必须在线路上方通过，且不宜做立交桥或暗洞；保护环境和景观，洞口段需延长者，均需要修建明洞。,半路堑式单压型,半路堑式偏压型,棚式明洞,盖板式明洞,刚架式明洞,悬臂式棚洞,（2）明洞形式分类,分 类,4.2.3 附属建筑物,附属建筑物,排水沟,盲沟,通风建筑物,安全避让设备,电缆槽,信号继电器箱、无人增音站洞,防排水设备,电力及通讯信号安放设备,五 隧道施工方法5.1、概述5.2、新奥法施工方法5.3、隧道开挖（钻爆法）5.4、隧道支护及衬砌施工5.5、辅助施工方法,5.1 概述1、隧道工程特点2、隧道施工应遵循的基本原则3、隧道
11、施工方法及其选择,1、隧道工程特点其特点可归纳如下：隧道工程全部为隐蔽工程，工程地质和水文十分重 要，甚至起决定性的作用；公路隧道是一个形状扁平的建筑物，施工工作面少(正常情况下只有进、出口两个工作面)，工期较长;施工环境差，采取有效措施加以改善；工程施工不受季节变换及气候变化的影响；施工工地一般都位于偏远的深山狭谷之中，往往远离 既有交通线，运输不便，供应困难；公路铁路隧道埋设于地下，一旦建成就难以更改，所 以，除了事先必须审慎规划和设计外，施工中还要做到不留后患。,2、隧道施工应遵循的基本原则 在施工中必须充分保护围岩，避免过渡破坏和损伤遗留围岩的强度，使暴露的围岩尽量保留既有的质量，因此
12、，采用控制爆破技术是必要的；为了充分发挥围岩的承载力，应允许并控制围岩的变形。（让围岩变 形，应力重分布达到新的平衡）允许围岩变形达到不在围岩中形成松弛的量级；必须限制围岩变形，使围岩不会过渡松弛而丧失或大大降低承载力；变形的控制主要通过支护阻力(即各种支护结构)的效应达 到的。因此，在施工中必须合理决定：支护结构的类型 支护结构参与工作的时间各种支护手段的相互配合底部 封闭时间1次掘进长度等等；必须在施工中进行实地量测监控，及时提出可靠的、足够 数量的量测信息，以指导施工和设计；,在施工过程中，必须建立设计施工检验地址预测量测反馈 修正设计的一体化的施工管理系统，以不断的提高和完善隧道施工技
13、术 选择支护手段，一般应选择大面积、牢固的与围岩紧密接触的、能 及时施设和应变能力强的支护手段；多采用喷砼、并与锚杆、金属网联合使用；要与钢支撑或格栅等配合使用；临时仰拱也是重要的、不容忽视的支护手段；在可能的条件下，应尽量采用全断面或大断面分部的开挖方法；在任何情况下，使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的；必须改变“重视上部结构、忽视底部结构”的观点；应尽量采用能先修筑仰拱(或临时仰拱)或铺底的施工方法；为保证二次衬砌的质量和整体性，在任何情况下，都应采用先墙后 拱的施工顺序。,3、隧道施工方法及其选择(1)隧道常用施工方法可按以下方式分类：,隧道施工工法的对比,隧道施工工法的对比,施工
14、方法选择需要考虑的因素 工程的重要性。一般由工程的规模、使用上的特殊要求，以及工期的缓急体现出来；地质和水文条件，其中包括围岩级别、地下水及不良地质现象等围岩级别是对围岩工程性质的综合判定，对施工方法的选择起着重要的甚至 决定性的作用；施工技术条件和机械装备状况。施工中动力和原材料供应情况；隧道的横断面积隧道的埋深隧道的埋深与围岩的初始应力场及多种因素有关，在同样的地质条件下，由于埋深不同，施工方法也有很大差异。（浅埋和深埋设计到一个隧道的自成拱埋，就像窑洞一样，围岩本身有稳定性）工期施工中动力和原材料供应情况；工程投资与运营后的社会效益和经济效益；施工安全状况，,隧道施工方法的选择，是一项“
15、模糊”的决策过程，它依赖于有关人员的学识、经验、毅力和创新精神。对于重要工程则需汇集专家们的意见，广泛论证。必要时应当开挖试验洞对理论方案进行实践验证。从目前我国隧道发展趋势来看，在今后很长一段时间内，仍以采用新奥法为主，这也符合世界潮流。,5.2 新奥法施工方法 1963年，由奥地利学者L腊布兹维奇教授命名为“新奥地利隧道施工法 New Astria Tunnelling Method）”，简称“新奥法（NATM）”正式出台。它是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段。,（1）、新奥法施工原理 以锚杆、喷射混凝土为主要支护方法，通过监测控制围岩的变形，动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工
16、方法，其核心内容就是充分发挥围岩的自承能力。,（2）新奥法的三大要素 控制爆破 喷锚支护 监控量测（3）三项作业 开挖 初次支护 二次支护,（4）、新奥法原理的要点 1.承载体系：支护结构+围岩；2.少扰动围岩；3.即允许又限制围岩的变形；4.复合式衬砌（初期支护和二次衬砌）；5.初期支护应尽量做成柔性的；6.要尽可能使结构做得圆顺；7.进行有效的监控量测；8.通过“排堵措施”解决衬砌渗水；,（5）、施工程序,（6）、施工基本原则 新奥法施工的基本原则可扼要地概况为：“少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”,（二）新奥法常用施工方法 新奥法施工，按其开挖断面的大小及位置，基本上又可分为：全断面法、台
17、阶法、分部开挖法三大类及若干变化方案。,1、全断面开挖方法 按隧道设计轮廓线一次爆破成型的施工方法，适用于较完整的、坚硬围岩，如、级围岩。（1）全断面开挖的优点：工序少，相互干扰 少，便于组织施工和管 理；工作空间大，便于大 型机械化施工；施工进度高，目前，我国公路隧道一般都能保持月进成洞平均150m左右，高者已接近300m月。施工环境较好,用钻孔台车，钻眼，然后装药、联接导火线；退出钻孔台车，引爆炸药，开挖出整个隧道断面；排除危石，安设拱部锚杆和喷第一层混凝土；用装碴机将石碴装入出碴车，运出洞外；安设边墙锚杆和喷混凝土；必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底部混凝土；开始下一轮循环；在初期支护变
18、形稳定后，或按施工组织中规定日期 灌注内层衬砌。,（2）开挖施工程序,2、台阶法 台阶法中包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法等三种，其划分一般是根据台阶长度来决定的。适用条件 跨度较大，围岩较破碎的情况。台阶法适用于、级围岩地层和洞口 段、偏压段、浅埋段的级硬岩地层和、级软岩地层，但应视具体 情况采取超前大管棚、超前锚杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施 进行超前加固，并根据工程实际、地层条件和机械条件，选择合适的台阶方 式。,选择台阶长度的条件(1)初期支护闭合环的时间要求 围岩越差，闭合时间要求越短，台阶必须缩短。(2)施工机械的效率 效率高，则可以缩短支护闭合时间，台阶可适当加长。原
19、则：希望初期支护尽快闭合。围岩不好时，应以条件为主；围岩较好时，应以条件为主。,（1）长台阶法 将断面分成上半断面和下半断面两部分 进行开挖，上、下断面相距较远，一段上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。适用条件：适用范围较全断面法广泛，凡是在全断面 法中开挖面不能自稳，但围岩坚硬不用底拱封 闭断面的情况，都可采用长台阶法。,(2)短台阶法 台阶缩短：（11.5）B L5B,特点：支护闭合时间加快，围岩稳定性增 加；台阶缩短加大了对下台阶施工的干 扰。适用于：、级围岩,(2)超短台阶法上台阶长度仅为35m。特点：更有利于控制围岩变形，但上下台阶相隔太近，施工干扰大。适用于：软弱破碎围岩(、级围岩
20、),将3种台阶法放在一起 比较：区别主要在台阶长度。,3、分部开挖法（1）、环形开挖留核心土法特点：留核心土支顶工作面，稳定性 优于超短台阶法：进度慢。适用于：土质或易坍塌的软弱围 岩；小型施工机具。,（2）单侧壁导坑法特点：洞室开挖跨度减小，有利于围 岩稳定；导坑要闭合，增加了材料用 量；进度慢。适用于：断面跨度大，对地表沉 陷有控制要求的软弱。,（3）双侧壁导坑法(眼镜工法)特点：双导坑，使洞室最大开挖跨度更小，稳定性增加；耗材增加；进度慢。适用于：对地表沉陷要求更高，或 跨度更大的隧道。,（4）中隔墙法 中隔墙法也称CD 工法(Center Diaphragm)，是以台阶法为基础，将隧道
21、断面从中间分 成左右部分，使上、下台阶左右各分成2或多部分，每一部分开挖并支护后形成独立的闭合单元。,（5）交叉中隔墙法 交叉中隔墙法也称 CRD工法(Cross Diaphragm)。当CD工 法仍不能保证围岩稳 定和隧道施工安全要 求时，可在CD工法的 基础上对各分部加设 临时仰拱，将原CD工 法先开挖中壁一侧改 为两侧交叉开挖、步 步封闭成环而改进发 展的一种工法。,（6）台阶七步开挖法 洞身开挖采用台阶七步开挖法施工，是指在隧道开挖过程中，分七个开挖面，以前后七个不同的位置相互错开同时开挖，然后分部同时支护，形成支护整体，缩短作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法，形成开挖及施作初期支
22、护，混凝土仰拱紧跟下台阶及时施作构成稳固的初期支护体系。,短台阶七步开挖法开挖步序图,三台阶七步开挖法,台阶三开挖法,5.3 隧道开挖（钻爆法）隧道施工技术主要解决上述各种隧道施工方法所需的技术方案和措施（如开挖、支护和衬砌施工方案和措施）；隧道穿越特殊地质地段时 的施工手段；隧道施工过程中的通风防尘，以及对围岩变化的量测监控 方法。隧道施工技术的进步为长大隧道工程发展和开发利用地下空间奠定了基础，同时大规模地下工程的建设也必将对隧道施工技术提出新的更高要求。（一）掘进技术1人工开挖 人工开挖是一种比较原始的掘进方法，主要适用黄土地 区，或破碎松散岩石及土质隧道。一般是采用轻型手持式风镐，十字
23、镐进行掘进，并用铁锹，簸箕和翻斗车进行装 碴和出碴。人工掘进对围岩扰动小，能有效地保护围岩，防止围岩受扰过大而产生坍方，但掘进速度慢，工人劳动强度大。,2钻爆开挖 钻爆开挖是用炸药爆破坑道范围内的岩体、从而达到开挖的目的。它对围岩的扰动破坏较大，有时由于爆破震动致使围岩产生坍塌，故一般只适用于石质隧道。）、测量 通过全站仪放样定出隧道设计开挖拱顶中心点和两边钢架 拱脚设计点位，作为开挖依据，现场再辅助以水平管、卷 尺定位。,）、布置炮眼位置和钻孔 常用的钻孔机具有凿岩机和凿岩台车。凿岩机主要有手持式风钻，支架式风钻 和液压凿岩机，凿岩台车主要是轮胎式四臂液压凿岩台车。凿岩机钻孔深度 一般为3m
24、左右，凿岩台车钻孔深度一般为5m左右。、炮眼布置和周边眼的控制爆破掘进工作面的炮眼可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼，如图所示,）、装药 装药就其结构而言分为正向起爆装药，反向起爆装药，双向起爆装药。装药前要检查炮眼位置和长度是否符合设计要求，并进行清碴排水。过去多采用正向装药结构，经多年来国内外实践证明，反向装药能提高炮眼利用率，减少瞎炮，减小岩石破碎块 度，增大抛碴距离和降低炸药消耗量，炮眼越深，效果越好。,）、连线 在爆破过程中，电爆网络可以设计成串联、并联、混合联三种形式。串联的优点是消耗电能小，接线简单、易于操作，便于检查，导线消耗少。并联的优点是不致因为其中一个雷管断路而引起其余雷管拒爆
25、。,）、起爆 在工程爆破中，根据起爆的原理及使用器材的不同，一般分为非电起爆 和电起爆。在起爆顺序上、除预裂爆破的周边眼最先起爆外，在一个开挖面上，起 爆顺序是由内向外逐层起爆，同圈眼必须同时起爆。,）、通风 爆破后通风主要是为了驱除爆破产生有害体气体及余热。爆破时炸药分 解产生大量的余热和有害气体。如CO、SO2、NO2、CO2 等。同时洞内 空气中O2 含量明显下降，再者洞内使用的机械设备，特别是内燃机械 也排出大量废气和热量，其废气中并含有能起化学作用而具有强烈的致 病变和致癌作用的物质，因此必须进行施工通风。,、）、出渣和修挖 出碴是隧道施工基本作业中一项费工费时的作业，石碴装车和运出
26、的作业时间往往占开挖循环时间的33-50%。特别是全断面开挖法一次爆下的石碴量相当大，要及时运出更是掘进工作的关键问题。因此，应注意选择适当的装碴机械和足够数量的运输车辆。出碴工作主要包括装碴、运输、卸碴三项作业，其中装碴和运输对出碴速度影响最大。,）、安装钢架和锁脚锚杆,）、铺设钢筋网片和连接筋,）、喷射混凝土,）、安装锚栓（药包锚杆或者砂浆锚杆）,）、施作下一环超前小导管,3机械开挖 单臂掘进机掘进，它是采用装在可移动式机械臂上的 切削头来破碎岩体。单臂掘进机掘进对围岩的扰动破坏 小，故一般适用于稳定性差的软岩隧道及土质隧道中。,挖掘机，最常用，用于大断面土质隧道,5.4 隧道支护与衬砌施
27、工 一）、初期支护 二）、模注混凝土衬砌,一）、初期支护 隧道开挖后，为控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安 全度和方便施工，隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载 结构一部分的结构层，称为初期支护。隧道工程中初期支护一般 采用锚喷网结构形式。包括喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等 单一或组合的支护形式。其特点：1.及时性：喷射早强砼，能迅速给围岩提供支护抗力；2.密贴性：喷射砼与围岩能全面密贴粘结；3.深入性：锚杆可深入围岩一定深度加固围岩，形成承载圈。4.柔性：容易调节围岩变形，可控制围岩塑性变形适度发展，发挥自承能力；5.封闭性：可阻止水对围岩的侵蚀而引起风化等。,工序流程 爆破或开挖
28、后应首先清除浮石或修边，然后立即进行初喷混 凝土封闭围岩，以期充分发挥围岩的自稳能力。出碴结束后，再根据围岩级别施作拱架、锚杆、挂网、及复喷混凝土至 设计厚度。1、初期支护-钢拱架 钢架分型钢钢架与格栅钢架两种，一般应与锚杆、喷混凝土 共同使用。,钢架安装车,格栅网构钢架,2、初期支护-锚杆 隧道支护用锚杆一般包括普通砂浆锚杆、水泥锚杆、药包锚杆（树脂锚杆）、锁脚锚管（摩擦锚杆)、径向螺纹钢锚杆。,（2）、锚杆的力学作用 悬吊作用 减跨作用 组合梁作用 整体加固作用,悬吊作用：将不稳定岩层悬吊在坚固 岩层上，阻止围岩移动滑落。,减跨作用：在隧道顶板岩层中打入锚 杆，相当于在顶板上增加了支点，使
29、隧道 跨度减小，从而使顶板岩体应力减小。,组合梁作用：在岩层中打入锚杆，将 若干薄弱岩层锚固在一起，类似将叠合的 板梁变成组合梁，提高岩层的承载力。,整体加固作用：锚杆群锚入围岩后，其两端附近岩体形成圆锥形压缩区，按照 一定间距排列的锚杆在锚固力作用下构成 承载环。,A、全长粘结型-砂浆锚杆 砂浆锚杆顺序：钻孔-清孔-注入砂 浆-插入杆体-固定杆体、待强-安装垫板,B、药包锚杆（树脂锚杆）药包锚杆顺序：钻孔-清孔-锚 固卷浸泡-塞入锚固卷-插入杆体-固定杆体、待强-安装垫板,C、中空注浆锚杆（例如灌注水泥浆或者环氧树脂）,D、端头锚固型-机械锚杆一般用于硬岩或者混 凝土中锚固,E、摩擦型、嵌锁
30、型-（例如锁脚锚管）,锚杆安装要垂直于拱圈,3、初期支护-铺设钢筋网片,4、初期支护-喷砼,二）、模注混凝土衬砌 作为地下结构物，除了应满足使用要求外，还必须具有耐久性。一般除了地质坚硬、不易风化的I级围岩外，都应施作混凝土衬砌。所以，模筑整体混凝土衬砌在传统上就是持久保证隧道功能的重要结构。,钢筋绑扎,衬砌台车抛光抹脱模剂完毕,台车就位及档头模板安装,明洞衬砌,5.5、辅助施工措施,辅助施工措施分类及作用：辅助施工措施：对地层进行预支护或预加固。预支护：预留核心土 超前锚杆 管棚等。预加固：地层注浆 地表锚喷加固。预支护兼预加固：超前小导管注浆；,超前支护类型对比,1 超前锚杆 超前锚杆是沿
31、隧道开挖面外轮廓钻孔，插入钢筋杆体并 用水泥砂浆使杆体与围岩固结成整体。特点：形成超前于工作面的围岩加固棚。适用于：软弱破碎地层。,2、超前支护-大管棚（用于进洞）,特点：管径粗(外径为70180mm)。施作要点：(1)单根长46m，总长可至数十米。(2)一环管棚长度一般不小于10m。(3)可向管内注入水泥砂浆，以增加其刚度。(4)钢管的尾部需架设在钢拱架上，并焊死；(5)相邻两榀钢拱架间以拉筋相连。(6)与岩壁之间，环向每隔2m应用楔子楔紧。优点：在所有预支护措施中，管棚支护能力最强。缺点：施工技术较复杂，造价较高。,单根钢管构造：,3、超前小导管注浆 超前小导管与超前锚杆所不同的是将钢筋杆
32、体改为空心钢管，通常管径 3650mm 50mm，管壁预留注浆孔，管口止浆封面后，注入水泥浆。压力注浆渗透扩 散管周较大的砂土体。管周注浆固结体形成一定厚度的隧道加固圈后，实现超 前支护的目的。特点：预支护+预加固，支护效果强于超前锚杆。适用于：软弱破碎地层。步骤：喷砼封闭开挖面；钻孔；插入小导管；导管注浆。,小导管构造：3842mm无缝钢管，单根长35m，管壁注浆孔，孔径68mm,孔距1520cm。,4、预注浆加固地层1.注浆方法 渗入性注浆 劈裂性注浆 压密性注浆 高压喷灌注浆2.钻孔机械和灌注管 钻机 注浆管：,隧道注浆方法:超前小导管注浆(见前)；超前长导管注浆，图a；,地表注浆,图b
33、；由平导内向正洞周围注浆，图c，等。而采用得最多的仍是超前小导管注浆。,5、地表锚喷加固目的：稳定边仰坡。适用于：覆盖层薄或高大边仰坡。1.地表锚喷预加固类型与加固方法 洞边仰坡网、锚、喷,2.地表锚喷加固经验参数 喷层厚510cm；锚杆直径1622cm，长度36m，间距12m；钢筋网：筋径68mm，40cm40cm的网格；(4)在洞门一定范围内，宜尽量将地表锚杆插入拱 部衬砌中。,六、隧道的养护,隧道结构的寿命指设计时预计结构可安全稳定的工作年限。影响隧道结构寿命长短的因素有：隧道的结构形式；使用的建筑材料；外界因素，比如人为因素、工程地质和水文地质状态。隧道养护工作应本着以预防为主，预防与
34、及时整治病害相结合的原则。要经常性的对隧道进行检查，及时发现问题，并采取有效措施整治，做到防治结合，把病害控制在最小的范围内。在隧道结构使用寿命以内，应进行以下隧道养护工作：运营状态监视；检查以便及时发现隧道结构出现的病害；分析引起隧道病害的原因；采用适当的维修及修复措施；评价隧道结构的安全性及稳定性。隧道病害的类型主要有水害、冻害、衬砌裂损和衬砌侵蚀。隧道病害发生较多的地段，从地质情况看，一般是断层破碎带，风化变质岩地带、裂隙发育的岩体、岩溶地层、软弱围岩地层等；从地形情况看，多发生在斜坡、滑坡构造地带、岩堆崩坍地带等。,引起隧道病害的原因有多种，主要可分为两类，即人为因素和自然因素。引起隧
35、道病害的人为因素主要指由于设计和施工不当引起，主要包括以下几个方面：（1）建筑材料：建筑材料强度低、质量差、易老化。（2）设计不当：截面形式不合理，强度偏小，密封及防排水系统不当。（3）施工不当：岩石松动或自承效应丧失，支护结构与岩石接触差，仰拱合拢过晚，开挖及衬砌方法不当等。引起隧道病害的自然因素指隧址处工程地质及水文地质、交通等状态的变化而引起，主要包括以下几个方面：（1）地质状态：作用于岩体上的外力荷载发生改变；岩体自身由于发生应力重分布、松动或出现膨胀应力而改变了岩体原来的受力状态；围岩体积变化改变了原来的围岩作用。（2）内部荷载：交通状态的改变使洞内荷载强度及振动强度的变化。（3）地貌改变：如在隧道临近处开挖土方，进行振动较大的施工作业。（4）地下水影响：隧址处地下水位改变，水量及水质改变，密封层渗水等。,谢 谢！,
