公路隧道施工技术课件.ppt

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1、公路隧道施工技术公路隧道施工技术2012 目 录第一部分：公路隧道基础与发展现状第一部分：公路隧道基础与发展现状第二部分：隧道施工组织计划及资源配置第二部分：隧道施工组织计划及资源配置第三部分：施工场地平面布置第三部分：施工场地平面布置第四部分：主要施工工艺第四部分：主要施工工艺第五部分：辅助施工措施第五部分：辅助施工措施第六部分：隧道施工典型事故案例第六部分：隧道施工典型事故案例一、公路隧道基础与发展现状概念：概念：为达到各种不同的使用目的，在山体内或地面下修建的建筑物，统称之为“地下工程”。在地下工程的广泛范围中，用以保持地下空间作为运输孔道的，称之为“隧道”。供汽车和行人通行的隧道，统称

2、之为“公路隧道”。一般分为汽车专用和汽车与行人混用。一、公路隧道基础与发展现状公路隧道施工方法公路隧道施工方法公路隧道按其长度可分为四类。公路隧道按其长度可分为四类。公路隧道长度分类公路隧道长度分类 注：隧道长度系指两端洞门墙墙面与路面的交线同路线中线交点间的注：隧道长度系指两端洞门墙墙面与路面的交线同路线中线交点间的距离。距离。一、公路隧道基础与发展现状一、公路隧道基础与发展现状我国山岭公路特长隧道我国山岭公路特长隧道我国山岭公路特长隧道我国山岭公路特长隧道No.No.No.No.隧道名隧道名隧道名隧道名长度长度长度长度(m)(m)(m)(m)位置位置位置位置 车道车道车道车道通风方式通风方

3、式通风方式通风方式1 1 1 1秦岭终南山隧道秦岭终南山隧道秦岭终南山隧道秦岭终南山隧道 18020180201802018020陝西陝西陝西陝西 2 2 2 22 2 2 23 3 3 3竖井分段纵向式竖井分段纵向式竖井分段纵向式竖井分段纵向式 2 2 2 2大坪里隧道大坪里隧道大坪里隧道大坪里隧道 12290122901229012290甘甘甘甘肃肃肃肃 2 2 2 22 2 2 22 2 2 2竖井分段纵向式竖井分段纵向式竖井分段纵向式竖井分段纵向式 3 3 3 3包家山包家山包家山包家山隧道隧道隧道隧道11500115001150011500陝西陝西陝西陝西 2 2 2 22 2 2

4、23 3 3 3斜井分段纵向式斜井分段纵向式斜井分段纵向式斜井分段纵向式4 4 4 4宝塔山隧道宝塔山隧道宝塔山隧道宝塔山隧道10391103911039110391 山西山西山西山西 2x22x22x22x2竖斜井送排式纵向通风竖斜井送排式纵向通风竖斜井送排式纵向通风竖斜井送排式纵向通风5 5 5 5泥巴山隧道泥巴山隧道泥巴山隧道泥巴山隧道9985998599859985四川四川四川四川 2x22x22x22x2斜井斜井斜井斜井+竖井分段纵向式竖井分段纵向式竖井分段纵向式竖井分段纵向式6 6 6 6麻崖子隧道麻崖子隧道麻崖子隧道麻崖子隧道9000900090009000甘肃甘肃甘肃甘肃 2x

5、22x22x22x2斜竖井斜竖井斜竖井斜竖井送排送排送排送排+射流风机纵向射流风机纵向射流风机纵向射流风机纵向7 7 7 7龙潭隧道龙潭隧道龙潭隧道龙潭隧道8700870087008700湖北湖北湖北湖北 2 2 2 22 2 2 2立坑送排立坑送排立坑送排立坑送排+射流风机纵向式射流风机纵向式射流风机纵向式射流风机纵向式8 8 8 8米溪梁隧道米溪梁隧道米溪梁隧道米溪梁隧道7923 7923 7923 7923 陕西陕西陕西陕西 2 2 2 22 2 2 2左左左左(右右右右)洞单井送排式通风洞单井送排式通风洞单井送排式通风洞单井送排式通风9 9 9 9括苍山隧道括苍山隧道括苍山隧道括苍山隧

6、道7930793079307930浙江浙江浙江浙江 2 2 2 22 2 2 2纵向式纵向式纵向式纵向式+半横流式半横流式半横流式半横流式(排煙排煙排煙排煙)1 1 1 10 0 0 0方斗山隧道方斗山隧道方斗山隧道方斗山隧道7581 7581 7581 7581 重庆重庆重庆重庆 2 2 2 22 2 2 22 2 2 2座斜井送排式纵向通风座斜井送排式纵向通风座斜井送排式纵向通风座斜井送排式纵向通风一、公路隧道基础与发展现状我国主要水下公路隧道我国主要水下公路隧道我国主要水下公路隧道我国主要水下公路隧道No.No.No.No.隧道名隧道名隧道名隧道名长度长度长度长度(m)(m)(m)(m)

7、位置位置位置位置 车道车道车道车道通风方式通风方式通风方式通风方式1 1 1 1 厦门海底隧道厦门海底隧道厦门海底隧道厦门海底隧道(钻爆钻爆钻爆钻爆)5960596059605960福建福建福建福建 3 3 3 32 2 2 2 竖井竖井竖井竖井送排送排送排送排+射流风机纵向式射流风机纵向式射流风机纵向式射流风机纵向式2 2 2 2 上海长江上海长江上海长江上海长江隧道隧道隧道隧道(盾构盾构）8955895589558955上海上海上海上海 3 3 3 32 2 2 2横向式横向式横向式横向式3 3 3 3 武武汉长汉长江隧道江隧道(盾构盾构)3630363036303630湖北湖北湖北湖北

8、2 2 2 22 2 2 2横向式横向式横向式横向式4 4 4 4 上中路上中路上中路上中路隧道隧道隧道隧道（盾构盾构）2800280028002800上海上海上海上海 2 2 2 22 2 2 2横横横横向向向向式（式（式（式（双层双向双层双向双层双向双层双向 ）5 5 5 5 复兴东路隧道复兴东路隧道复兴东路隧道复兴东路隧道 盾构盾构）2785278527852785上海上海上海上海 3 3 3 32 2 2 2横横横横向向向向式（式（式（式（双层双向双层双向双层双向双层双向 ）6 6 6 6南京玄武湖隧道南京玄武湖隧道(盾构盾构)2660266026602660南京南京南京南京 3 3

9、3 32 2 2 27 7 7 7 大连路隧道大连路隧道大连路隧道大连路隧道(盾构盾构)2566256625662566上海上海上海上海 2 2 2 22 2 2 2横向式横向式横向式横向式8 8 8 8 外环越江隧道外环越江隧道外环越江隧道外环越江隧道(沉管沉管沉管沉管)2882288228822882上海上海上海上海 4 4 4 42 2 2 2纵向式纵向式纵向式纵向式9 9 9 9 珠江珠江珠江珠江隧道隧道隧道隧道(沉管沉管沉管沉管)1238123812381238广东广东广东广东3+33+33+33+3 纵向式（道路、铁道并用）纵向式（道路、铁道并用）纵向式（道路、铁道并用）纵向式（道

10、路、铁道并用）10101010 宁波常洪宁波常洪宁波常洪宁波常洪隧道隧道隧道隧道(沉管沉管沉管沉管)1053105310531053浙江浙江浙江浙江 2 2 2 21 1 1 1纵向式纵向式纵向式纵向式一、公路隧道基础与发展现状我国主要大跨径公路隧道我国主要大跨径公路隧道我国主要大跨径公路隧道我国主要大跨径公路隧道No.No.No.No.隧道名隧道名隧道名隧道名长度长度长度长度(m)(m)(m)(m)位置位置位置位置车道数车道数车道数车道数x x x x隧道洞数隧道洞数隧道洞数隧道洞数1 1 1 1白鹤嘴隧道白鹤嘴隧道白鹤嘴隧道白鹤嘴隧道1240124012401240重庆重庆重庆重庆4x24

11、x24x24x22 2 2 2龙头龙头山隧道山隧道1020102010201020广东广东广东广东4 4 4 42 2 2 23 3 3 3万石山隧道万石山隧道1170117011701170福建福建福建福建 最宽处最宽处最宽处最宽处25.89m25.89m25.89m25.89m的地下立交的地下立交的地下立交的地下立交4 4 4 4大阁山隧道大阁山隧道大阁山隧道大阁山隧道496496496496贵州贵州贵州贵州4 4 4 41 1 1 15 5 5 5金州隧道金州隧道521521521521辽宁辽宁辽宁辽宁4 4 4 41 1 1 16 6 6 6雅宝隧道雅宝隧道260260260260广东

12、广东广东广东4 4 4 42 2 2 27 7 7 7金金鸡鸡山隧道山隧道200200200200福建福建福建福建4 4 4 42(2(2(2(连拱连拱连拱连拱)8 8 8 8罗汉罗汉山隧道山隧道300300300300福建福建福建福建4 4 4 42(2(2(2(连拱连拱连拱连拱)9 9 9 9魁岐隧道魁岐隧道1596.11596.11596.11596.1福建福建福建福建 最宽处最宽处最宽处最宽处27.42 m27.42 m27.42 m27.42 m的地下立交的地下立交的地下立交的地下立交2 2车道车道 A=65mA=65m2 2高宽比高宽比=0.67=0.673 3车道车道 A=96m

13、A=96m2 2高宽比高宽比=0.54=0.54 4 4车道车道 A=136mA=136m2 2高宽比高宽比=0.48=0.48连拱隧道连拱隧道小净距隧道小净距隧道公路隧道一般标准断面秦秦秦秦岭岭岭岭终终终终南南南南山山山山隧隧隧隧道道道道公路隧道一般断面实例公路隧道一般断面实例双双双双洞洞洞洞8 8 8 8车车车车道道道道隧隧隧隧道道道道（深深深深圳圳圳圳雅雅雅雅宝宝宝宝）小小小小净净净净距距距距隧隧隧隧道道道道（福福福福建建建建联联联联南南南南）公路隧道一般断面实例3 3 3 3车车车车道道道道隧隧隧隧道道道道（深深深深圳圳圳圳大大大大梅梅梅梅沙沙沙沙）公路隧道一般断面实例连连连连拱拱拱拱

14、隧隧隧隧道道道道（杭杭杭杭州州州州南南南南峰峰峰峰）公路隧道一般断面实例隧道围岩分级方法（一）（一）隧道围岩分级的综合评判方法宜采用两步分级，并按以下顺序进行：1 1、根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标（BQ），综合进行初步分级。2 2、对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级基础上，考虑修正因素的影响修正岩体基本质量指标值。3 3、按修正后的岩体基本质量指标BQ，结合岩体的定性特征综合评判，确定围岩的详细分级。（二）（二）围岩分级中岩石坚硬程度、岩体完整程度两个基本因素的定性划分和定量指标及其对应关系，应符合下列规定：1、岩石坚硬程度可按下表定性

15、划分。名称名称定性定性鉴鉴定定代表性岩石代表性岩石硬质岩坚硬岩锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎；浸水后，大多无吸水反应未风化微风化的花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等较坚硬岩锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎；浸水后，有轻微吸水反应1、弱风化的坚硬岩；2、未风化微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂页岩等 岩石坚硬程度的定性划分表 岩石坚硬程度的定性划分表名称名称定性定性鉴鉴定定代表性岩石代表性岩石软质岩较软岩锤击声不清脆，无回弹，较易击碎；浸水后，指甲可刻出印痕1、强风化的

16、坚硬岩；2、弱风化的较坚硬岩；3、未风化微风化的凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、泥质砂岩、粉砂岩、页岩等软岩锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎；浸水后，手可掰开1、强风化的坚硬岩；2、弱风化强风化的较坚硬岩；3、弱风化的较软岩；4、未风化的泥岩等极软岩锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎；浸水后，可捏成团1、全风化的各种岩石；2、各种半成岩Rc(MPa)60603030151551.0好或一般节理、裂隙、层面整体状或巨厚层结构较完整121.0差节理、裂隙、层面块状或厚层状结构231.00.4好或一般块状结构较破碎231.00.4差节理、裂隙、层面、小断层裂隙块状或中厚层结构30.40.2好镶

17、嵌碎裂结构一般中、薄层状结构破碎30.40.2差各种类型结构面裂隙块状结构0.2一般或差碎裂状结构极破碎无序很差散体状结构4 4、岩体完整程度可按下定性划分。注：平均间距指主要结构面（12组）间距的平均值岩体完整程度的定性划分岩体完整程度的定性划分 隧道围岩分级方法J v (条/m3)0.750.750.55 0.550.350.350.1590Kv+30时，应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。2 2、当Kv0.04Rc+0.4时，应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。隧道围岩分级方法考虑到：是否有地下水；软弱结构面与隧道轴线的夹角；是否有高地应力。对BQ值进行修正：B

18、Q=BQ100(K1+K2+K3)K1地下水影响修正系数；K2主要软弱结构面产状影响修正系数；K3初始应力状态影响修正系数。K1、K2、K3值由JTG D70-2004公路隧道设计规范附录A确定修正后的围岩基本质量指标BQ根据BQ值的大小，公路隧道围岩从好到坏划分六级：隧道围岩分级方法围岩级别围岩或土体主要定性特征（BQ）或 BQ坚硬岩，岩体完整，巨整体状或巨厚层状结构 550坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构 较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构 550451坚硬岩，岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构较坚硬岩或较软硬岩层，岩体较完整，块状体或中厚层结构 450351坚硬岩,岩体破碎,碎裂

19、结构较坚硬岩,岩体较破碎破碎,镶嵌碎裂结构较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整较破碎,中薄层状结构350251公路隧道围岩分级公路隧道围岩分级表表隧道围岩分级方法公路隧道围岩分级公路隧道围岩分级表（续）表（续）围岩级别围岩或土体主要定性特征（BQ）或 BQ土体：1.压密或成岩作用的粘性土及砂性土 2.黄土(Q1、Q2)3.一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土 较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎破碎；极破碎各类岩体。碎、裂状、松散结构 250一般第四系的半干硬至硬塑的黏性土及稍湿至潮湿的碎石土，卵石土、圆砾、角砾土及黄土（Q3、Q4）。非粘性土呈松散结构、黏性土及黄土呈松软结构

20、软塑状粘性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等 注：1、（BQ）围岩基本质量指标，BQ修正的围岩基本质量指标 2、本表不适用于特殊条件的围岩分级，如膨胀性围岩、多年冻土等。目 录第一部分：公路隧道基础与发展现状第一部分：公路隧道基础与发展现状第二部分：隧道施工组织计划及资源配置第二部分：隧道施工组织计划及资源配置第三部分：施工场地平面布置第三部分：施工场地平面布置第四部分：主要施工工艺第四部分：主要施工工艺第五部分：辅助施工措施第五部分：辅助施工措施第六部分：隧道施工典型事故案例第六部分：隧道施工典型事故案例1、施工准备1、隧道施工前应做好现场调查研究，核对设计文件和编制施工组织设计等工作。2、预测

21、隧道施工对地表和地下已设结构物的影响。3、对交通运输条件和施工运输便道进行方案比选。4、施工场地布置与洞口相邻工程、弃渣利用、农田水利、征地等的关系。5、建筑物、道路工程、水利工程和电讯、电力线等设施的拆迁情况和数量。6、调查和测试水源、水质并拟定供水方案。7、天然筑路材料(粘土、砂砾、石料)的产地、数量、质量鉴定及供应方案。1、施工准备8、可资利用电源、动力、通信、机具车辆维修、物资、消防、劳动力、生活供应及医疗卫生条件。（1）当地气象、水文资料及居民点的社会状况。（2）施工中和营运后对自然环境、生活环境的影响及需要采取的保护措施。9、施工单位应全面熟悉设计文件，会同设计单位进行现场核对，做

22、好以下工作。（1）掌握工程的重点和难点，了解隧道方案的选定及设计经过；（2）重点复查对隧道施工和环境保护影响较大的地形、地貌、工程地质及水文地质条件是否符合实际，保护措施是否恰当；（3）核对隧道平面、纵断面设计，了解隧道与所在区段的总平面、纵断面设计的关系。1、施工准备（4）核对洞门位置、式样、衬砌类型是否与洞口周围环境相适应。（5）核对设计文件中确定的施工方法、技术措施与施工实际条件是否相符合。（6）核对洞外排水系统和设施的布置是否与地形、地貌、水文、气象等条件相适应。（7）会同设计单位现场交接和复查测量控制点、施工测量用的基准点及水准点，并定期进行复核。10、选择施工方法应根据地质条件，结

23、合隧道长度、断面、结构类型、工期要求、施工技术力量、安全生产、机械设备、材料、劳动力组合等情况合理确定，并依此编制进度计划。1、施工准备11、隧道开工前应绘制施工场地总布置图。施工场地布置应结合工程规模、工期、地形特点、弃渣场和水源等情况，本着因地制宜、充分利用地形、合理布置、统筹安排的原则进行，并符合下列要求：(1)以洞口为中心布置施工场地。施工场地应事先规划，分期安排，并减少与现有道路交叉和干扰。(2)长隧道洞外应有大型机械设备安装、维修和存放的场地。(3)机械设备、附属车间、加工场应相对集中。仓库应靠近公路，并设有专用线。(4)合理布置大堆材料(砂石料)、施工备品及回收材料堆放场地的位置

24、。(5)生活服务设施应集中布置在宿舍、保键和办公室用房的附近。(6)运输便道、场区道路和临时排水设施等，应统一规划，做到合理布局、形成网络。(7)危险品库房按有关规定办理。1、施工准备12、弃渣场地的布置应符合下列要求：(1)场地容量足够，且出渣运输方便；(2)不得占用其他工程场地和影响附近各种设施的安全；(3)不得影响附近的农田水利设施，不占或少占农田；(4)不得堵塞河道、沟谷，防止抬高水位和恶化水流条件。13、临时工程施工，应符合下列要求：(1)运输便道需引至洞口，满足使用期限运量和行车安全的要求，并经常养护，保证畅通；(2)风、水、电设施应靠近洞口，安装机械和管线应按有关规定布置，并及早

25、架设；(3)临时房屋应结合季节和地区特点，选用定型、拼装或简易式建筑，并能适应施工人员工作和生活的需要；(4)严禁将临时房层布置在受洪水、泥石流、坍方、滑坡及雪崩等自然灾害威胁的地段。临时房屋的周围应设有排水系统，并避开高压电线。生活用水的排放，不得影响施工，并防止产生次生灾害。1、施工准备14、应根据工程需要配备成套的试验仪具，并做好钢材、木材、水泥、砂石料和混凝土等材料的试验工作。15、采用复合式衬砌的隧道应做好的材料、机具设备、量测计划及仪器的准备工作。16、隧道开工前，宜及时做好洞口前容易干扰洞身施工的有关工程。17、施工前应结合工程特点和新材料、新技术、新工艺的推广应用等情况，对职工

26、进行隧道施工质量控制,技术安全教育、技术交底和培训。2、隧道施工组织安排进度是反映一个施工队管理水平的具体表现，同时也是资源配置和利用程度的集中反映，而好的组织管理是施工进度的有力保证。目前大多数隧道施工均采用打包形式的劳务分包，即施工单位项目经理部将一条隧道劳务工作全部分包与一家施工协作队伍，隧道使用工程材料全部由项目经理部调拨，施工队伍按开挖、支护、衬砌等工种不同成立若干班组，独立作业，统一管理的模式。隧道施工组织机构隧道施工组织机构项目经理部技术质量安全保卫计划经营材料财 务办公室试验隧道施工队伍开挖出渣支护仰拱衬砌2、隧道施工组织安排3 3、材料材料采购采购计划计划按照“提前准备、略有

27、富裕、保证供应、加速资金周转、做到工完料尽”的原则，根据总工期、各分项工程工期安排和工程量情况，项目部材料部门及时按工程拟定每月材料使用计划采购，保证工程供应。隧道施工主要材料为：水泥、钢材等主材，砂、石等地材。材料的采购要注意进场周期，避免因道路运输条件、运输车辆等原因导致材料进场拖后，须提前考虑。雷管、炸药等民爆物品按照当地民爆物品管理规定进行采购、运输、储藏和使用。以施工组织设计和工程技术要求为依据，计划选配与相应的施工设备；根据工程需要和现有设备情况，高标准配齐配足主要专用施工设备；主要大型施工设备投入和满足工期要求的原则。4 4、机械设备、机械设备计划计划4 4、机械设备、机械设备计

28、划计划序号序号机械名称机械名称 功率功率/型号型号 生产能力生产能力数量数量备注备注1变压器800kva800KW12变压器250kva2501生活区3变压器315kva3151洞内使用4发电机组380kw1停电备用5空压机13222m34长大隧道5台6衬砌台车12m12m1长大隧道，中短隧道用9m7砼输送泵90kw/601二衬8喷砼拌合机JS5004519轴流风机132kw1321长大隧道2台10风动凿岩机YD283011喷浆机TK96-17m341台备用12挖掘机PC2253m31出渣、开挖13装载机ZL302喷砼上料4 4、机械设备、机械设备计划计划序号序号机械名称机械名称 功率功率/型

29、号型号 生产能力生产能力数量数量备注备注14装载机ZL502出渣（侧翻）15出渣车20t20m34按运距配置16喷砼料运输车5t117砼罐车16t10m33按运距配置18电焊机15kw5007掌子面3，二衬1，钢筋场319冷弯机HDJZQ-2020Mpa120注浆泵11kw100L/min121潜孔钻30m222盘踞123采购车1.5t1双排客货车24水车5t1施工、生活用水供应25指挥车16 6、进度计划安排、进度计划安排隧道施工进度受地质情况，外部环境等因素影响较大，因施工工作面单一，隧道掘进直接影响整个隧道的施工工期，一般而言，按两车道隧道，日进度如下表所示：围岩级别围岩级别 类围岩类围

30、岩 类围岩类围岩 类围岩类围岩 日进尺日进尺(m)(m)6 67 74 45 51 11.51.55 5、劳动力资源配置、劳动力资源配置合理资源配置既能提高施工速度，又能提高资源利用率，在人员配置上本着快速高效的原则配备，做到不短工，不窝工。项目部须配备足够安全、生产、技术管理及监控检测人员，一般情况下，配备一名生产经理，技术管理人员2名（每条隧道），监控检测人员45人。施工协作队伍劳动力配备如下表：5 5、劳动力资源配置、劳动力资源配置序号序号工种工种数量数量备注备注1队长1施工负责12安全员22班组长33爆破开挖401.5班人（全断面施工）4立架支护81班5喷射砼作业141班，2名拆搬速凝

31、剂，机械上料6衬砌施工171班，含仰拱，防水板23人7杂工4清扫，洒水8钢筋加工39拌合站112名10空压机管理211电工212采购保管313出纳114食堂315设备操作手5挖机2，装载机316司机7小车1，采购车1，出渣车5合计116目 录第一部分：公路隧道基础与发展现状第一部分：公路隧道基础与发展现状第二部分：隧道施工组织计划及资源配置第二部分：隧道施工组织计划及资源配置第三部分：施工场地平面布置第三部分：施工场地平面布置第四部分：主要施工工艺第四部分：主要施工工艺第五部分：辅助施工措施第五部分：辅助施工措施第六部分：隧道施工典型事故案例第六部分：隧道施工典型事故案例施工场地平面布置隧道工

32、程一般均处于山涧、沟谷处，地势较为陡峭，场地较为狭窄，给施工场地的布置带来较大的困难，为考虑施工的方便快捷，一般情况下布置场地时，考虑以下几点：1、空压机须靠近洞口布置，以降低风压损失；2、变压器尽可能布置于空压机附近；3、钢筋加工场设置可不在洞口，但不宜太远；4、施工队伍生活区适当远离洞口，且注意防止洪水及地质灾害侵害；5、洞口设置较为宽敞的场地，方便机械及车辆停放。施工场地平面布置（实例）施工场地平面布置（实例）施工场地平面布置（实例）隧道施工洞内管线布置隧道洞内管线布置：考虑双洞长大隧道施工时，考虑避免车行、人行横洞施工干扰，将通风管及高压风管、高压水管布置在行车道右侧，将电力及照明线布

33、置于行车道左侧。目 录第一部分：公路隧道基础与发展现状第一部分：公路隧道基础与发展现状第二部分：隧道施工组织计划及资源配置第二部分：隧道施工组织计划及资源配置第三部分：施工场地平面布置第三部分：施工场地平面布置第四部分：主要施工工艺第四部分：主要施工工艺第五部分：辅助施工措施第五部分：辅助施工措施第六部分：隧道施工典型事故案例第六部分：隧道施工典型事故案例施工工艺新奥法新奥法新奥法 NATM(New Austrian Tunneling Method)NATM(New Austrian Tunneling Method)新奥法是应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自新奥法是应用岩体力学的理论

34、，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。3臂液压台车 掌子面钻孔装药3.0m3装碴机 爆破、出碴10m3喷射机械手 一次喷混凝土新奥法施工顺序图钢支撑架设专用机 安装钢架3 3臂液臂液压压台台车车 打设锚杆10m10m3 3喷喷射射机机械

35、械手手 二次喷混凝土新奥法施工顺序图喷砼仰拱1300kg1300kg級級反反铲铲 开挖仰拱（早期閉合用仰拱）新奥法施工顺序图 浇筑仰拱铺铺防水板脚手架防水板脚手架 铺防水板、布筋混凝土混凝土泵车泵车全断面全断面模板台模板台车车 二衬浇筑混凝土新奥法施工顺序图1 总体施工方案明洞段的施工应在洞顶截水沟施工完成后进行，明洞采用明挖拉槽，边仰坡防护应与明洞开挖同步进行，明洞衬砌完成后应及时回填；一般洞口段级围岩超前支护采用管棚注浆及超前小导管注浆预支护；级围岩右洞采用短台阶预留核心土法施工，台阶总长度为一倍洞跨；开挖循环进尺控制在0.75m，初期支护紧跟开挖面，开挖以风镐为主，配合小药量的松动控制爆

36、破开挖。级围岩洞身开挖采用中长台阶法施工，台阶总长度1.52倍洞跨，开挖循环进尺控制在1.5m，采用控制性光面爆破或预裂爆破尽量减少对围岩的扰动破坏。1 总体施工方案级围岩洞身采用长台阶法或全断面开挖法，长台阶长度5倍洞跨，循环进尺34m。隧道二次衬砌工作面距离下半断面开挖控制在50m左右。隧道钻孔采用简易钻孔台车辅以人工钻孔；二次衬砌采用衬砌台车；出碴采用无轨运输方式，以侧卸装载机辅以挖掘机装碴，自卸汽车运出洞外至指定弃碴场；通风采用自然通风和机械通风。隧道掘进施工采用“新奥法”施工工艺，遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的原则。开挖方案洞口土质或易坍塌的级软弱围岩地段，隧道开挖必须在超

37、前支护完成后进行（50小导管或超前管棚注浆加固围岩）。施工开挖采用短台阶法、台阶总长度一倍洞跨；开挖循环进尺控制在0.751m，初期支护紧跟开挖面，开挖以人工风镐为主，配合小药量的松动爆破法开挖。具体施工步骤为：上台阶上台阶核心土下台阶核心土三车道及双车道紧急停车带级围岩地段的单侧壁导坑法施工，导坑分台阶开挖，台阶长度11.5倍洞跨；先行导坑下台阶与后行导坑上台阶间距25m；开挖循环进尺控制在1.01.5m；开挖采用预裂爆破或光面控制爆破，严禁采用深孔爆破，最大限度保护围岩的完整性。开挖必须在拱部超前支护完成后进行（50小导管或超前管棚注浆加固围岩）。施工主要步骤为：开挖方案隧道级围岩及、级围

38、岩紧急停车带段的施工开挖，开挖须在必要的超前支护完成后进行。洞身级围岩采用中台阶法开挖，台阶长度1.52倍洞跨，开挖循环进尺控制1.02.0m，初期支护紧跟开挖面，严格控制装药量，严禁深孔爆破。施工主要步骤为：上台阶下台阶开挖方案2 隧道测量放样控制测量控制测量开工前，首先对设计单位交付的地面控制桩及永久性水准点进行复测，桩位复核无误后，在隧道口布设不少于3个控制点，同时定期对控制点进行检查，保证其精度。测量控制点，桩点必须稳定、可靠，且通视良好，且要加以保护。测量仪器、工具在使用前应请专业部门进行校核，校核无误后方可进行施工。2 隧道测量放样洞内测量洞内测量主要内容有：施工中线测量、水准测量

39、及断面施工测量。并定期对洞内中线点和水准点进行检查，以防移动，保证测量精度。导线点应尽量沿路线中线布设，导线的边长在本隧道（曲线地段）不宜短于70m。洞内水准点应根据洞外、洞内已设定的水准点，按施工需要加设。为使施工方便，在导坑内拱部、边墙施工地段每100米设立一个水准点。隧道开挖前应在断面标出设计断面尺寸线，开挖完成后应及时测量并绘出断面图。采用上下导坑方法施工时，上部导坑的中线每引伸一定距离后，应与下部导坑的中线联测一次，用以校核上部导坑的中线点或向上部导坑引点。衬砌立模前应复核中线和高程，标出拱架顶、边墙底和起拱线高程，保证洞内轮廓和隧道净空。2 隧道测量放样隧道施工放样隧道施工放样1

40、1 开挖断面的放样测量开挖断面必须确定断面各部位的高程，通常采用的方法叫腰线法。如图所示，将水准仪置于开挖面附近，后视已知水准点P读数a，即得仪器视线高：(1-3)2 隧道测量放样根据腰线点A、B的设计高程，可分别计算出A、B点与仪器视线间的高差 （1-4）先在边墙上用水准仪放出与视线等高的两点A、B，然后分别量测hA、hb，即可定出点A、B。A、B两点间的连线即是腰线。根据腰线就可以定出断面各部位的高程及隧道的坡度。2 隧道测量放样在隧道的直线地段，开挖断面的轮廓左、右支距（指与断面中线的垂直距离）亦相等。在曲线地段，隧道中线由路线中线向圆心方向内移一d值，如图所示。由于标定在开挖面上的中线

41、是依路线中线标定的，因此在标绘轮廓线时，内侧支距应比外侧支距大2d2 隧道测量放样拱部断面的轮廓线一般用五寸台法测出。如图所示，自拱顶外线高程起，沿路线中线向下每隔0.5m向左、右两侧量其设计支距，然后将各支距端点连接起来，即为拱部断面的轮廓线。2 隧道测量放样墙部的放样采用支距法，如图，曲墙地段自起拱线高程起，沿路线中线向下每隔0.5m向左、右两侧按设计尺寸量支距。直墙地段间隔可大一些，可每隔1m量支距定点。如隧道底部设有仰拱时，可由路线中线起，向左、右每隔0.5m由路基高程向下量出设计的开挖深度。2 隧道测量放样2 2 衬砌放样隧道各部位衬砌的放样，是根据路线中线、起拱线及路基高程定出其断

42、面尺寸。所以在衬砌放样之前，首先应对这三条基本进行复合检查。拱部衬砌放样拱部衬砌的放样主要是将台车安置在正确位置上。拱部分段进行衬砌，一般按6m12m进行分段，地质不良地段可缩短至1m2m。拱部放样根据路线中线点及水准点，用全站仪放出拱架顶的位置和起拱线的位置以及十字线（是指隧道中线与其垂线所形成的十字线，在曲线上则是路线中线的切线与其垂线所形成的十字线），然后将分段两端的两个拱架定位。拱架定位时，应将拱架顶与放出的拱架顶位置对齐，并将拱架两侧拱脚与起拱线的相对位置放置正确。两端拱架定位并固定后，在两端拱架的拱顶及两侧拱脚之间绷上麻线。在拱架逐个检查调整后。2 隧道测量放样2 2 衬砌放样仰拱

43、和铺底放样仰拱砌筑时的放样，是先按设计尺寸制好模型板，然后在路基高程位置绷上麻线再由麻线向下量支距，定出模型板位置。隧道铺底时是先在左、右边墙上标出路基高程，由此向下放出设计尺寸，然后在左、右边墙上绷以麻线，以此来控制各处底部是否挖够了尺寸，之后即可铺底。洞门仰坡放样 仰坡与边坡在坡面上的放样方法相同。即先把仰坡的坡脚线（相当于边坡的路肩线）按设计数据在地面上确定下来，在得到坡脚线高程和平面位置之后，再根据设计的仰坡坡度，即可定出坡顶线。3 洞口段施工1 1、施工流程施工流程边 仰 坡 放 样 顶截排水施工洞口路堑开挖边 仰 坡 防 护洞 门 施 工3 洞口段施工2 2、洞口段施工工序示意图3

44、 洞口段施工1）开挖洞顶截水沟部；2）明洞路堑开挖，首先按设计尺寸开挖先外后内自上而下进行，采取松动爆破配合机械开挖，开挖至隧道明暗交接处后，留核心部台阶保持工作面稳定；3）仰边坡形成后，进行锚喷防护；4）非核心土部分开挖至成洞面。5）随后在明洞外轮廓线以外施作套拱，并在套拱内按设计埋设工字钢拱架及导向管，拱圈要紧抵仰坡坡脚。6）开始暗洞的超前支护施工：然后搭设平台，以1015cm喷砼封闭正线工作面，准确放样后通过套拱孔口管沿隧道拱部开挖轮廓线外施钻1排间距0.40m的127孔，再打入108大管棚，进行分段压浆。7）明洞段临时回填。4 洞身开挖及支护1 1洞身开挖洞身开挖1、开挖方式以两车道岩

45、石隧道为例，一般隧道的围岩特征，主要以、级围岩为主，、级围岩开挖采用中长台阶法分部开挖，无轨运输方式。级围岩先行洞采用短台阶预留核心土法开挖施工，后行洞采用中隔墙法开挖施工。（1）级围岩采用中长台阶法分部开挖级围岩施工：级围岩采用以注浆小导管、超前锚杆为超前支护，初期支护以锚网喷支护为主，铺以钢拱架。开挖采用分部台阶法开挖，全断面灌注二次衬砌砼，上断面超前20米，作为上断面钻孔喷锚网工作平台，上、下断面同时爆破开挖。4 洞身开挖及支护具体施工步骤为：1、开挖导坑上半断面、上导坑拱部初期支护 2、开挖导坑下半断面、下导坑边墙初期支护 、仰拱混凝土浇筑、二次衬砌混凝土浇筑4 洞身开挖及支护钻孔时，

46、上断面配810台风枪钻孔，下断面采用凿岩机钻孔，采用反铲挖掘机将上断面石碴扒至下半断面，下半断面由侧卸式装载机装碴，自卸汽车运碴。开挖时要短进尺、弱爆破，以减轻爆破振动对围岩的破坏，确保围岩的稳定，循环进尺设计为1.5m。洞身开挖后，立即施作锚喷网格栅拱架初期支护，及时封闭围岩。级围岩施工程序见图。测量放线上断面开挖支护沟槽及路面施作下断面开挖支护施作防排水设施浇 筑 衬 砌 砼施作仰拱砼4 洞身开挖及支护 级围岩洞身采用全断面或长台阶法分部开挖级围岩施工：级围岩洞身段采用全断面或长台阶法分部开挖。每次循环进尺控制在34m，锚喷网初期支护，待围岩变形基本稳定后，全断面施作二次衬砌，采用凿岩机钻

47、孔，侧卸式装载机装碴，自卸汽车出碴，全断面液压衬砌台车衬砌。级围岩施工程序见图。测量放线上断面开挖支护沟槽及路面施作下断面开挖支护施作防排水设施浇 筑 衬 砌 砼施作仰拱砼4 洞身开挖及支护级围岩先行洞采用短台阶预留核心土法开挖施工，后行洞采用中隔墙法开挖（小净距）级围岩施工（先行洞）：级围岩偏压段采用以注浆大管棚为超前支护，初期支护以锚网喷支护为主，铺以钢拱架。级围岩加强段采用以注浆小导管、超前锚杆为超前支护，初期支护以锚网喷支护为主，铺以钢拱架。开挖采用环形开挖中心留核心土法开挖，上下阶距离810米。开挖后立即喷射砼，然后打锚杆、架立钢架、复喷至设计厚度。人工配合风镐开挖。4 洞身开挖及支

48、护施工主要步骤1-1上弧形导坑开挖 、上导坑拱部初期支护1-2中核心土开挖2-1、下弧形导坑开挖 、下导坑边墙初期支护2-2、下核心土开挖 、仰拱混凝土浇筑 、二次衬砌混凝土浇筑4 洞身开挖及支护4 洞身开挖及支护级围岩后行洞采用中隔墙法开挖施工：一般采用以注浆小导管、超前锚杆为超前支护，初期支护以锚网喷支护为主，铺以钢拱架。开挖采用中隔墙法开挖，上下阶距离810米。开挖后立即喷射砼，然后打锚杆、架立钢架、复喷至设计厚度。人工配合风镐开挖。4 洞身开挖及支护4 洞身开挖及支护施工工序施工工序1、(1)利用上一循环架立钢架施做隧道及中隔墙超前支护。(2)弱爆破开挖部，(3)施做部导坑周边的初期支

49、护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立16钢架，并设锁脚钢管。（4）导坑底部喷10cm厚混凝土，施做部临时仰拱。（5）钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。2、(1)弱爆破开挖部，(2)导坑周边初喷4cm厚混凝土，(3接16钢架及临时刚及16钢架，并设锁脚钢管。（4）导坑底部喷10cm厚混凝土，施做部临时仰拱。（5）钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3、(1)在滞后部一段距离后，弱爆破开挖部，(2)接16钢架及临时刚及16钢架，(3)隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。4 洞身开挖及支护施工工序施工工序4、弱爆破开挖部并施做导坑周边的初期支护和临时支护，步骤同部。5、弱爆破开挖部并施做导坑周边的

50、初期支护和临时支护，步骤同部。6、(1)在滞后部一段距离后，弱爆破开挖部，(2)接16钢架及临时刚及16钢架，(3)隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。7、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除16临时钢架。8、浇注部仰拱及隧底填充（应分次施工）9、利用衬砌模板台车一次浇注部衬砌（拱墙衬砌一次施工）。4 洞身开挖及支护2 2钻爆设计钻爆设计（1）钻爆参数的选择与装药量计算爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，可参照表1、表2选用。表1 光面爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）极硬岩506055750.80.850.250.30硬岩