NATM in Soft Ground
“Sequential Excavation Method”and “Sprayed Concrete Lining”. Not even the tunneling industry can give a unified name for a tunneling method pioneered by the Austrians in the later half of the twentieth century. Furthermore , we are seeing increased use of this method in the US, particularly in soft-ground conditions. In order to better define the method, it is helpful to look at its history and use in both design and construction.
As defined by the Austrian Society of Engineers and Architects, the NATM “···constitutes a method where the surrounding rock or soil formations of a tunnel are integrated into an overall ring-like support structure. Thus the supporting formations will themselves be part of this supporting structure.”In world-wide practice, however, when shotcrete is proposed for initial ground support of an open-face tunnel, it is often referred to as NATM. The term NATM with reference to soft ground, however, can be misleading.
As noted in a very thoughtful article by EMIT brown, NATM can refer to both a design philosophy and a construction method.
Key features of the NATM design philosophy are :
·The strength of the ground around a tunnel is deliberately mobilized to the maximum extent possible.
·Mobilization of ground strength is achieved by allowing controlled deformation of the ground.
·Initial primary support is installed having load-deformation characteristics appropriate to the ground conditions, and installation is timed with respect to ground deformations.
·Instrumentation is installed to monitor deformations in the initial support system, as well as to form the basis of varying the initial support design and the sequence of excavation.
Key features of the NATM construction methods are :
·The tunnel is sequentially excavated and supported, and the excavation sequences can be varied.
·The initial ground support is provided by shotcrete in combination with fibre or welded-wire fabric reinforcement, steel arches (usually lattice girders), and sometimes ground reinforcement.
·The permanent support is usually (but not always) a cast-in-place concrete lining.
It should be noted that many of the construction methods described above were in widespread use in the US and elsewhere
in soft-ground applications before NATM was described in the literature. In current practice, for soft-ground tunnels which are referred to as NATM tunnels, initial ground support in the from of shotcrete is installed as excavation proceeds, followed by installation of a final lining at a later date.
Simply speaking, soft ground can be described as any type of ground requiring support as soon as possible after excavation in order to maintain stability of the excavation. In tunnels in dense urban areas, limiting settlement is of paramount importance to avoid damage to overlying structure. In order to limit settlement and ensure worker safety, most soft ground tunnels employ the following measures:
·Excavation stages must be sufficiently short, both in terms of dimensions and duration.
·Erection of the “full ring” of initial ground support must be completed immediately after excavation.
It should be noted the major difference between the NATM design philosophy and traditional soft ground tunnel construction measures is that deformation of the soil is not easily “controlled”. Therefore, it can be concluded that the excavation, shotcrete-lined tunnels in soft ground utilises NATM construction methods but not necessarily NATM design
methods.
In soft-ground tunneling , safety dictates that the ground support be placed immediately after excavation . As long as the ground is properly supported , NATM construction methods are appropriate for soft-ground conditions . However , there are cases where soft-ground conditions do not favour an open face with a shot length of uncompleted lining immediately next to it , such as in flowing ground or ground with shot stand-up time. Unless such unstable conditions can be modified by dewatering , spiling , grouting , or other methods of ground improvement , then NATM may be in appropriate . In this cases , close-face shield tunnelling methods may be more appropriate for safe tunnel construction .
Is a computerized “black box”appropriate for NATM design ? By “black box”,I mean a numerical model that presumes to calculate stresses in the ground and tunnel support . Traditionally , this has been done with finite element or finite difference methods . As with any computer modelling , the answers are only as good as the geotechnical input parameters and the constituent models used for analysis . The constituent model theories should not be a mystery , and both the engineer and the Client should clearly understand the limitations of
computer modeling. Most importantly , field observations and measurements should be used to confirm assumptions and calibrate future models .
Notwithstanding the above , numerical modelling is auseful tool for design of sequentially excavated , shotcrete-lined tunnels in soft ground . In particular , numerical modelling is useful where interacting tunnels, unusual geometries , or adjacent structures are present . We prefer to use the software FLAC or PLAXIS for numerical modelling of tunnel linings in soft-ground. However , if a shotcrete-lined tunnel has a section that is nearly circular or oval with no irregularities , and if there is no adjacent surface or subsurface structure interacting with the tunnel , then traditional ground-lining inter action methods can be used for design . Indeed , the closed-form ground-lining interaction equation provide a prudent check on numerical modelling .
So do you need a black box ? If you don’t know what the theory behind the black box is and cannot correlate the analysis with tunnel behaviour in the field , then you should not rely on a black box for any type of tunnel design . However , if you are using a tested program with good constituent models and knowing its limitations , then programs such as FLAC can be
useful design tools . But be sure to verify the results in the field and with a traditional ground-lining interaction analysis , if appropriate .
As noted above , instrumentation and monitoring play a key role in verifying design assumption and calibrating numerical models. More importantly , however , monitoring serves to alert the designer and the constructor , if the lining is not performing as intended ,or is in danger of collapse . In this respect , instrumentation of NATM construction is no different from other types of geotechnical construction . Therefore the tried and true rules of thumb for geotechnical instrumentation apply to NATM , namely:
·Predict mechanisms that control behaviour ,and define the geotechnical questions to be answered .
·Define the purpose of instrumentation , and select parameters to be monitored .
·Predict magnitudes of change , and determine threshold limits and remedial actions .
·Assign tasks and responsibilities .
·Select instruments and locations .
·Devise methods to ensure correctness .
·Plan data collection , processing , presentation ,
interpretation , and reporting .
If you get these steps in a systematic instrumentation and monitoring approach correct , and there is good communication between the engineer and the Contractor , then you hace a fighting chance of getting good data that can be relied upon , in order to make decisions during construction.
Unfortunately there have been several collapses or other stability or other stability failures of NATM projects around the world including , most recently in Turkey and the US . Perhaps the most famous is the Heathrow Airport collapse in October 1994 , which triggered a thorough review of the NATM by the British Health and Safety Executive . In a 1996 report 2 , the HSE examined 39 NATM failures , categorizing the location of the failure . In most cases , the failure was a result of headomg collapse . Broadly speaking the causes of these failures were varied ,from unanticipated geologic conditions , to design errors , to construction quality problems , to poor management . Nevertheless NATM failures , or for that matter any tunnel failure , have one thing in common :most are caused by human error . It’s not the fault of the method , but misapplication of the method .
On the question of terminology ,it is difficult to cover all
aspects of the method . The British have proposed SCL , short for Sprayed Concrete Linings . However , the term “sprayed concrete” is not very common in the US and many other parts of the world ,where shotcrete is the commonly used term for pneumatically applied concrete . Moreover , shotcrete is used in different types of tunnels and of many different applications .Since the use of shotcrete lining in soft ground tunnels is almost always associated with sequential excavation , my preferred terminology is SEM , for Sequential Excavation Method . The use of SEM as standard tunnel terminology also highlights the fact that this is a construction method , rather than a design method . I would, however, recommend keeping NATM as terminology for the design method used in rock tunnels when support installation is timed to a ground reaction curve .
翻译：
软岩中的新奥地利隧道施工方法（软岩中的新奥法施工）连续掘进法和喷射混凝土支护，20世纪五十年代中期，美国提倡隧道工业可以为隧道施工法提供一个统一的命名。此外，我们将要看到这种方法在美国广泛应用，尤其是在软岩条件中为了更好的定义这种方法，回顾它的历史以及设计和施工的应用是很有帮助的。
正如奥地利工程师与建筑师协会所定义，新奥地利隧道施工法是在隧道围岩或土体中，使成为圆环支护结构的整体的一种连续掘进法，这种支护形式将是他们的支护结构的一部分在世界广泛的实践中，无论怎样，当喷射混凝土被提倡应用于隧道断面的初期岩层支护时，通常如新奥地利隧道施工法一样被论及。新奥地利隧道施工法就软岩地层而言，无论怎样，都会被误导。
正如Emit Brown 的一篇非常深刻的文章中随阐述，新奥地利隧道施工法涉及到了设计思路和施工方法。
新奥地利隧道施工法设计思路的主要特征是：
●最大可能限度有意识发挥隧道周围地层的强度
●通过地层的允许变形可以实现地层强度的调动
●架设具有与地层相适应的荷载—变形特征的初次支护，并且就地层变形而言，设备
可以定时。
●在初次支护中要安装变形监测设备，这是改变初次支护设计和开挖顺序的基础。
新奥地利隧道施工方法的主要特征是：
●隧道是有顺序的开挖和支护，并且可以调整开挖顺序
●初期地层支护可以通过与纤维或焊接线加强筋，钢拱架（通常为格栅拱架），以及
有时的地层加强（如土钉，板桩）相结合的喷射混凝土所提供。
●永久支护通常为（也不是一直）一种现浇混凝土
据记载，如上所述的许多施工方法广泛应用于美国，并且在新奥地利隧道施工法被描述于文献之前，也应用于其他地方的软岩中，在目前实践中，对于以新奥地利隧道施工法为指导初期烟囱支护以喷射混凝土（通常与桁架和地层加强的许多形式相结合）为形式的软岩隧道，要进行开挖安装，然后再进行后期最终支护的安装。
简单地讲，软岩在开挖后，为了维护开挖稳定性，尽可能地被描述为任何类型的地层支护，对于在密集市区的隧道，限制沉降是避免上层建筑破坏的最主要的重要性，为了限制沉降和确保个人安全，大部分软岩隧道采取一下措施，就尺寸和持续时间来说，在开挖阶段必须要足够短，开挖后必须立即完成最初地层支护的封闭环的设立。
显然，新奥地利隧道施工法的设计思路和传统的软岩隧道施工法的主要不同是土体的变形不容易被控制。因此，可以总结出，在软岩喷射混凝土支护隧道中，对于连续掘进的开挖和支护的规划是采用新奥地利隧道施工法的施工方法，但不一定是设计方法。
在软岩隧道中，从安全角度来讲，在开挖后要快速地进行地层支护，如图所示，喷射混凝土成功地使用于软岩隧道的初期支护中，只要地层正确地被支护，新奥地利隧道施工法的施工方法就合适于软岩条件。然后，有些情况下，软岩条件不利于未立即完成支护的短长度开挖工作面，例如，流动地层或自稳时间较短的地层（未利用地层中形式的自然平衡拱），除非这种不稳定条件可以通过排水，打桩，浆体或其他完善地层的方法来进行修正，新奥地利隧道施工法可能会不适合，在这样的情况下，盾构隧道掘进法可能更适合于安全隧道施工一个计算机化的黑箱适合于新奥地利隧道施工设计吗？我所谓的黑箱，是一种假定计算地层与支护中应力的数值模型，传统地这是由有限的成分或限定的不同方法完成的，正如任何电脑模拟，也只是地质输入参数和本构模型用于作分析，本构模型不该是一个秘诀，并且工程师和委托人（一个物主或和同人）都应该清楚地理解电脑模拟的局限性，最重要的现场的观察与测量应被用于证实假设和校准未来的模型。
尽管上面提到的事实，数值模拟对软岩中连续掘进喷射混凝土支护隧道的设计是一个很有用的工具特别地数值模拟对相互作用的隧道，几何系统或现存的附近结构有用，对于软岩隧道支护的数值模拟，我们宁愿用FLAC软件或PLAXIS软件。然而，如果一个喷射混凝土支护隧道中有一部分接近于圆形或不规则的椭圆形，并且如果接近表面以下的结构与隧道之间没有相互影响，那么，传统的地层支护互相作用方法可以用于设计。当然，地层支护相互作用的综合因素为数值模拟提供了一个谨慎的检验。
因此，你需要一个黑箱吗？如果你不理解黑箱在背后的理论是什么，并且不能把分析和该领域的隧道运转情况，那么，你就不能依靠黑箱做任何类型的隧道设计。然而，如果你使用一个具有良好本构模型的测试软件，并且了解它的适用条件，那么，例如FLAC这些领域的结果和传统的地层支护相互作用的分析，是否正确。
据上所述，监测设备和监视器在证明设计的假定和校准数值模型中扮演着重要角色，更重要的是，如果支护没有按计划实行，或处于倒塌的危险中，监视器适用于警告设计师和施
工者，在这种情况下，新奥地利隧道施工法施工的监测设备的试验和真实计算的近似值可应用于新奥利隧道施工法。即：
●预测机械装置控制运转情况，解释地质问题并作出回答
●解释监测设备的目的，并且收集参数作为监测
●预测变化幅度，并确定阀值和补救的作用
●分配任务和责任
●收集仪器和位置场所
●策划方法以便确保准确性
●规划数据收集，处理，报告，说明和公式
如果你在一个系统的监测和量测中较为准确地得到这些步骤，并且工程师和契约者之间能够很好的交流，那么，你可以有机会得到可靠的数据，以便在施工期间选择参考。
不幸的是，在世界范围内，尤其是土耳其和美国，也许最著名的是1994年10 月西希思罗机场倒塌，为此，英国健康与安全执行委员会做了一次新奥法施工的重新评估，在1996年的报告之中英国健康与安全执行委员会检查了39新奥法施工的故障，分类（隧道中）故障的位置，在大多情况下，故障是头部倒塌所导致的，概括地讲，故障的原因是不断变化的，从未知的地质条件到设计失误，施工质量问题，不妥当的管理。然而，新奥法施工的故障，或就任何隧道的故障而言，有一点是相同的，大多数由人类的人误引起的，不是方法的错误，而是方法的误用。
在专业术语中，很难掩盖施工方法的各个方面，英国提倡SCL，泡沫混泥土支护（1963土木工程机构）的简称，然而，在美国和世界其他许多地区泡沫混凝土的术语不是很普通，这些地区通常以风压喷射的混凝土为术语。此外，混凝土被用于不同类型的隧道（岩石和软岩）以及其他许多不同的应用领域（如支护、绝缘层材料、表面保护等），既然，软岩隧道中喷射混凝土支护的使用与连续掘进相关联，我更喜欢的术语是SEM，连续掘进法，SEM 的使用按照标准的隧道术语，同时强调这是一种施工方法而不是设计方法的这个事实。然而，我建议在针对地层反应曲线确定支护时间时，记住岩石隧道中使用的设计方法术语是NA TM.
2012年6月内蒙古科技与经济June2012 第11期总第261期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.11T o tal N o.261浅谈山岭隧道开挖与支护方法 姜利军,徐义芳 (内蒙古鄂尔多斯市东方路桥集团有限公司,内蒙古鄂尔多斯 017000) 摘 要:对山岭隧道常规施工工艺和方法进行了研究,包括矿山法(传统矿山法和新奥法)和掘进机法,并指出它们之间的优缺点。指出目前国内外应对山岭隧道不良地质(软弱围岩、高压富水断层破碎带、岩溶地区和岩爆地区)的某些技术措施。对山岭隧道的一些现状进行研究,并介绍了人工地层冻结法在山岭隧道的应用趋势,当前山岭隧道施工过程中的超前支护、初期支护和二次衬砌的设计和隧道检测技术的研究现状及其目前存在的问题和解决措施,还有山岭隧道施工对环境的影响。 关键词:山岭隧道;施工方法;开挖;支护 中图分类号:U455.4 文献标识码:B 文章编号:1007—6921(2012)11—0089—04 我国是一个多山的国家,山区公路建设需要修建大量隧道。隧道等地下工程,其核心问题,都归结在开挖和支护两个关键工序上。即如何开挖才能更有利于洞室稳定和便于支护;如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。 1 山岭隧道的常规施工方法 1.1 矿山法(钻爆法) 矿山法,顾名思义,就是最早应用于采矿中的隧道工法。其历史源远流长,是人们长期在施工实践中发展起来的。在矿山法中,多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖,所以又称为钻爆法。从隧道工程的实际发展方向和现场条件限制的情况下,隧道的开挖要有入口,而钻爆法可以给我们因地制宜的突破口,所以笔者认为钻爆法仍然是以后山岭隧道中最常用的施工方法。例如:大瑶山隧道、秦岭铁路Ⅱ线隧道、白云山隧道等都是采用钻爆法施工的。根据地质水文条件和截面尺寸,隧道开挖能采用各种不同的开挖方法,例如:上下导坑先拱后墙法,下导坑先拱后墙法,反台阶法,正台阶法,全断面开挖法,半断面开挖法,逆衬砌法,复合衬砌法(新奥法),侧壁导坑法等。对于初期岩石支护,有喷浆、挂网、钢拱架等支护方法。 钻爆法施工的全过程可以概括为:钻爆,装载、出碴,喷锚支护,灌注衬砌。在通过不良地质时,常采用注浆、通风和排水等辅助措施。 1.1.1 传统矿山法。传统矿山法的核心内容是:稳定的围岩有自稳能力,不产生荷载;不稳定的岩体则可能坍塌,需要用支护结构予以支撑。它只将围岩视为被挖去的岩体,开挖后受爆破影响,造成岩体破裂形成松弛状态,随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据,其施工方法是按分部顺序采取分割式一块一块的开挖,并要求边挖边撑以求安全,所以支撑复杂,木料耗用多。它是以木或钢构件作为临时支撑,等到隧道开挖完成后,逐步将临时支撑撤换下来,而用整体式后衬砌来代替它作为永久性支护的施工方法。 木构件支撑法,例如:方木接顶就是一种用于防止隧道落顶的方法,它具有取材方便,支护及时的特点。但是,由于其耐久性差和对隧道形状等实际情况的适应性差,支撑撤换工作既麻烦又不安全,甚至对围岩造成扰动,因此,目前已经很少采用。 相反的,钢构件支撑具有较好的耐久性和良好的对隧道形状等实际情况的适应性,施工中不用更换,所以较方便高效,更重要的是它安全性高。 1.1.2 新奥法。随着喷锚支护的出现,使分部数目得以减少,传统矿山法进而慢慢发展成新奥法。新奥法则把围岩视为承载单元,是围岩一支护体系的一部分,需尽可能地保护,发挥其自承作用。新奥法原理是以岩体力学理论为基础,以喷锚支护为代表的(但不是唯一的,而有多种手段),考虑支护与围岩共同作用,确保围岩稳定的现代支护理论。选择施工方法时,应遵循如下原则: 稳定开挖工作面是辅助措施的主要目的。方法很多,优先选择次序为:短台阶环形挖留核心土;锚杆超前支护;小导管注浆超前支护;钻孔(4m～6m)周边预注浆超前支护;长导管注浆超前支护;全断面封闭深孔注浆工作面等形式。 尽快形成一次支护封闭断面的快速施工做法,是防止变形、塌方的重要手段。 管超前、严注浆、短进尺、强支护、紧封闭、勤量测是18字施工的方针,不能违背。 它通过对隧道围岩变形的量测、监控,采用新型的支护结构,尽量利用围岩自承能力指导隧道设计和施工的方法。其特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护,以便控制围岩的变形和应力释放,从而在支护和围岩的共同变形过程中,调整围岩应力重分布而达到新的平衡,以求最大限度地保持围岩的固有强度和利用其自承能力。因此,它也是一个具体应用岩体动态性质的完整力学方法,其目的在于促使围岩能够形成圆环状承载结构,故一般应及时修筑仰拱,使断面闭合成圆环。它适用于各种不同的地质条件,在软弱围岩中更为有效。新奥法的原理虽然可用于各种类型的支护,但是,最为适用的是喷锚支护。因此喷混凝土、锚杆、量测被认为是新奥法的三大要素。借助现场监测及其反馈信息,可以及时对原有设计方案进行调整和完善“正确指导施工,通过对测试成果的 ? 89 ? 收稿日期:2012-03-28
精心整理 隧道工程试题及答案之二 一、单选题（每题1分，共10分） 1、公路隧道按其长度分类可分为短隧道、中隧道、长隧道、特长隧道，中隧道长度为（） 1）L≤2502）1000>L>2503）3000≥L≥10004）L>3000 2、隧道施工控制测量的精度，应以哪种误差衡量（） 1）最小误差2）中误差3）最大误差4 3、对明洞衬砌施工，下列论述正确的有（） 1 2）浇筑拱圈混凝土其强度达到2.0MPa 3 4 4 1）左右边墙马口应同时开挖2 3 48m，并且及时施工作边墙衬砌 5、锚杆做拨力试验检查的频率（） 1）按锚杆数1%做拨力试验2）不小于3根做拨力试验 3）同时满足1）和2）条件4）满足1）或2）条件 6、二次衬砌混凝土施工，下列叙述正确有（） 1）初期支护与二次衬砌间空隙，由于对隧道结构影响不大，为了节约成本可不填 2）泵砼浇注二衬时，可先从一边浇注完后再浇注另一边
3）二次衬砌施工完后再施工隧道仰拱 4）二次衬砌施工前应仔细检查已铺设的防水层有无破损，并同时清除防水层表面粉尘和洒水润湿7、某隧道初期支护采用格栅钢支撑+双层钢筋网+系统锚杆支护体系，下列施工方法正确（） 1）架立格栅钢支撑挂好双层钢筋网再喷射砼 2）架立格栅钢支撑挂第一层钢筋网喷射砼再挂第二层钢筋网喷射砼 3）不论喷射砼多厚，一次就喷射够厚度 4 8 1）先挖后护2 3）强爆破，弱支护4）全断面开挖 9、下列叙述错误有（） 1 2 3 4 10、 1）60m2）80m3）100m4）120m 二、多项选择题（每题1分，共40分） 1、山岭公路隧道洞门型式主要有：（） 1）环框式洞门2）端墙式洞门3）翼墙式洞门4）削竹式洞门 2、作用在隧道衬砌上的围岩压力，按其压力方面不同，可分为（） 1）竖直顶压力2）纵向压力
工程特点：××隧道全长185m，为双连整体式，段落从K261+440 ~K261+625，隧道位于垅岗坳谷区，沿丘陵山坡坡角带展布；一般埋深20-50m，最深100m。隧道穿越地区，大部分为硬砂岩，节理发育；岩体破碎，表层覆盖 1.0~4.0m的碎石亚粘土，围岩以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，施工难度较大，地下水为基层裂隙水，受大气降水补给，水量较贫乏。 由于本隧道为双连整体式隧道，施工时开挖向两洞相联，跨径较大，因此不能按正常的施工顺序开挖，我们采用三导洞正台阶上下半断面分部先墙后拱的新奥法施工。先将中隔墙超前导洞贯通，随后衬砌中隔墙，再分单洞施工。 一、洞口开挖 根据地势特点，结合当地的实际情况（出口处交通方便，远离居民区，洞口开挖方量少）。为尽早进洞，我采用出口处为进洞口，洞口开挖自上而下分台阶开挖。边开挖、边支护、边验收，防止危石坠落和岩面在外界影响下继续风化变质。在洞口接近设计边坡附近时，谨慎选择开挖方法。在洞口部位爆破根据开挖面形状选择光面，预裂或微差爆破方法，并采取适宜装药量，以保护洞口围岩稳定。同时，综合治理地下水和地表水，设置天沟，防止地表径流流向洞口。洞口边坡按图纸要求施工。 二、洞身开挖 综合大洋滩隧道地形、地质、水文条件。工程工期以及本单位的施工经历技术能力，装备情况，对于本隧道采用三导洞先墙后拱开挖，参见隧道图。 开挖时间为T＋1年2月15日～T+1年12月15日，共计10个月，因隧道开挖受天气影响面较小，有效工作日按250天计，平均每天进尺185×2/250=1.48m。
本隧道围岩基本上以Ⅱ、Ⅲ类为主，围岩自稳定性差，为确保开挖洞室稳定和安全，在施工中严格遵循超前，严注浆，短开挖，强支护、勤测量，早封闭的基本原则。 a 中隔墙导洞采用上下半断面短台阶（台阶长3-5m，进洞口处稍短）开挖，Ⅱ、Ⅲ类围岩拱部必要时进行超前预支护，开挖结束后按照设计及时进行初期支护。 b 侧壁超前导洞，采取上下半断面短台阶开挖，台阶长度不大于3m，Ⅱ、Ⅲ类围岩拱部必要时进行超前预支护，侧壁导洞随开挖在外侧按设计随安装中空锚杆、压浆、钢拱架喷射砼，其余部分按导洞设计要求进行支护。 c 中部部分断面开挖，每次长度 1.2m，采用上下半断面正阶法施工，台阶长度3-5m。其中Ⅱ类围岩采用上半断面环形开挖预留核心土，按设计施工将外缘成形后安装中空锚杆压浆钢拱架喷砼，形成一个骨架体，再挖核心土。 1、超前管棚施工方法: 采用钻孔台车辅助施工,步骤如下: ①管件制作:管棚采用φ108普通钢管制作,管节长6-7米,管棚长12米,管棚需用管节联接套焊在钢管的两端接长,第一根钢管前端焊上合金钢片空心钻头,以防止管头顶弯或劈裂相邻管的接头前后错开，避免接头在一断面受力。 ②顶管作业：先将钢管安放在大臂上后，凿岩机对准已钻孔好的引导孔，低速推进钢管，其冲击力控制在18-20mpa，推进压力控
1. 2. 3.选择隧道施工方法的指导思想与应遵循的原则 隧道施工符合安全环保、工艺先进、质量优良、进度均衡、节能降耗的要求，隧道施工应本着“安全、有序、优质、高效”的指导思想，按照“保护围岩、内实外美、重视环境、动态施工”的原则组织施工。其施工方法的选择应遵循以下原则： (1)、确保施工安全，改善施工环境。 (2)、应根据设计文件、施工调研情况、地质围岩级别、结合隧道长度、断面大小、纵坡情况、衬砌方法、工期要求、装备水平、队伍素质等综合因素决定。 (3)、地质变换频繁隧道应考虑其适应性，便于工序调整转换。 (4)、应尽量采用新技术、新工艺、新设备、新材料。 (5)、认真按照新奥法原理、掌握应用好光爆、喷锚、量测施工三要素。 2 选择隧道施工方法的基本要素 (1)、施工条件 它包括一个施工队伍所具备的施工能力、素质以及管理水平。目前我集团隧道施工队伍的素质和施工装备水平，有高有低，参差不齐，因此，在选择施工方法时，不能不考虑这个因素的影响。 (2)、围岩条件 围岩条件也就是地质条件，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。 (3)、隧道断面积 隧道尺寸和形状，对施工方法选择也有一定的影响。目前隧道断面有向大断面方向发展的趋势，如公路隧道已开始修建3车道甚至4车道的大断面，水电工程中的大断面洞室，更是屡见不鲜。在这种情况下，施工方法必须适应其发展。在单线和双线的铁路隧道中，越来越多地采用了全断面法及台阶法；而在更大断面的隧道工程中，先采用各种方法修小断面的导坑，再扩大形成全断面的施工方法极为盛行。 (4)、埋深 隧道埋深与围岩的初始应力场及多种因素有关，通常将埋深分为浅埋和深埋两类，有时将浅埋又分为超浅埋和浅埋两类。在同样地质条件下，埋深的不同，施工方法也将有很大差异。 (5)、工期 作为设计条件之一的施工工期，在一定程度上会影响基本施工方法的选择。因为工期决定了在均衡生产的条件下，对开挖、运输等综合生产能力的基本要求，即对施工均衡速度、机械化水平和管理模式的要求。 (6)、环境条件 当隧道施工对周围环境产生如爆破振动、地表下沉、噪声、地下水条件的变化等不良影响时，环境条件也应成为选择隧道施工方法的重要因素之一，在城市市区条件下，甚至会成为选择施工方法的决定性因素。 完善施工方法标准化、模式化的重要条件是建立适应各种条件下的隧道施工机械化配套技术的标准模式。
城市地铁隧道常用施工方法概述 目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。主要阐述了修建地铁车站施工方法的原理、施工流程、优缺点，为我国各大城市修建地铁车站时选择合理的施工方法提供有益的参考。 伴随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强，城市的规模也不断的增大，城市人口流量还在增加、再加上机动车辆呈现逐年上涨的趋势，交通状况不断恶化。为了改善交通环境，采取了各种措施，其中兴建地下铁道得到了普遍的认可，如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下铁道。由于在城市中修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期要求等因素，经全面的技术经济比较后确定。 1明挖法 明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。 明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地
方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。 明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土，如图1。 上海地铁M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下2层岛式车站，长166.6m，标准段宽17.2m，南、北端头井宽21.4m。标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构，端头井部分为双柱双跨结构，共有2个风井及3个出人口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构，地下连续墙在标准段深26.8m.墙体厚0.6m。车站出人口、风井采用SMW桩作为基坑的维护结构。2盖挖法 盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工.主体结构可以顺作，也可以逆作。 在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。 2.1盖挖顺作法
第一节一般隧道工程施工方案、施工方法 一、概述 本标段有隧道7座，共计17144双线延m。其中石板山隧道(7505m)和北固底隧道(4507m)为本标段的重点控制性隧道。隧道均采用双线断面型式，衬砌采用曲墙复合式衬砌。本标段隧道概况见下表。 (一)总体方案 1．隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定，或减少对围岩扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法或掘进方式，并尽量提高掘进速度。在施工中要坚持先探后挖的施工原则，将超前地质预报纳入施工循环，不探明前方地质不能开挖。在不良地质地段，隧道主要施工顺序是：超前地质预报→超前支护→开挖→初期支护→仰拱开挖及浇筑砼→铺设防水板→拱墙二次衬砌。 2．本标段隧道综合采用掌子面地质素描、TSP-203地震波探测系统、超前水平钻孔、地质雷达、红外线探测等技术进行超前地质预报。 3．监控量测在隧道施工过程中为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段。在本工程施工中将综合采用位移反分析法和荷载反分析法，利用3D-
σ程序进行计算和模拟计算。利用已经得到的现场量测信息，进行反分析计算，提供出开挖工作面附近已经开挖地段和尚未开挖地段的地应力大小、方向和围岩的物性等指标，预测开挖工作面前某范围内的未来动态，以便提前采取工程措施，验证设计参数和施工方法。根据开挖面的状况，拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率，综合判定围岩和支护结构的稳定性，并及时反馈于设计和施工。 4．在隧道施工组织中，组织大型机械化施工，采用无轨运输出碴方式，实施钻爆、装运、支护、衬砌四条主要机械化作业线，以保证砼内实外美为第一要务，进而实现隧道工程的安全、质量和工期目标。 5．本标段隧道工程根据工程分布及工程量的大小，以便于管理和方便施工的原则划分成7个独立的施工单元，各施工单元由独立的隧道施工队组织施工。 6．石板山隧道和北固底隧道先行开工，各工区内隧道根据工程量的大小采取平行或顺序施工，Ⅰ工区段庄隧道完成后，再进行上安隧道的施工；Ⅱ工区南固底隧道和北固底隧道进口端(1900m)采取平行方式施工；Ⅲ工区北固底隧道出口端(2607m)和库隆峰隧道进口端(1806m)两座隧道采取平行方式施工；Ⅳ工区库隆峰隧道出口端(1131m)和小寨隧道由隧道施工四队负责施工，两座隧道采取顺序施工方式，库隆峰隧道完成后，再进行小寨隧道的施工；Ⅴ工区石板山隧道进、出口及斜井工作面平行施工。 (二)分部方案 1. 进洞方案 (1)根据工期要求和隧道长度，同时考虑隧道弃碴位臵，石板山隧道采取进出口和斜井三口进洞，北固底和库隆峰隧道采取进出口双口进洞，其余隧道均采用单口掘进的方式施工。 (2)根据图纸，组织复测并控测布网，准确定出洞口位臵，按设计位臵放出边、仰坡及洞脸开挖边线。在洞口仰坡开挖线外设截水沟一道，防止雨水冲刷洞门，并在坡顶上部埋设2个下沉观测C20砼桩，定时观测下沉情况；做好截排水系统后，人工配合挖掘机按照设计坡度、尺寸进行洞门土方开挖，挖出洞口位臵。洞口采用挖掘机开挖，自卸车运土，人工配合刷坡。
隧道开挖施工方法 一、全断面施工 Ⅱ级围岩整体性较好，采用全断面光面爆破开挖（开挖顺序见II围岩开挖示意图），锚喷初期支护，采用凿岩机钻孔，Ⅱ级围岩开挖进尺3.5m。出渣采用装载机或挖掘装载机装渣，采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。 Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图 二、台阶法施工 Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上下两部分（见III级围岩开挖示意图）。上台阶长度30m，下台阶长度为10m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，拱部及边墙采用光面爆破。上台阶断面采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；下台阶断面采用 凿岩机钻孔，Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。
采用装载机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。 台阶法施工工艺流程图 三、台阶法施工 Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上中下三部分（见Ⅳ级围岩开挖示意图）。上台阶长度5m，中台阶长度6m，下台阶长度为6m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动， 拱部及边墙采用光面爆破。上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；Ⅳ级围岩开挖进尺2.1m。 采用挖掘机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。
三台阶开挖法施工工艺流程图 三、大拱脚台阶法施工 V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工，尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式挖掘机装碴，自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破，YT28风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，每循环进尺0.8m。
山岭隧道两种常规施工方法的综述及比较 摘要： 针对山岭隧道两种常规的施工方法：传统的矿山法和“新奥法”，本文介绍了它们的施工方法和理念并进行了对比，给出了两者的主要差别。最后简述了山岭隧道施工方法的发展趋势。 关键词： 隧道工程新奥法传统矿山法松弛荷载理论岩承理论 0 引言 传统矿山法是山岭隧道常规施工方法，因最早应用于采矿坑道而得名。隧道等地下工程，其核心问题，都归结在开挖和支护两个关键工序上。即如何开挖才能更有利于洞室稳定和便于支护；如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。在矿山法中，坑道开挖后的支护方法，大致可以分为钢木构件支撑和锚杆喷射混凝土支护两类。习惯上将采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法称为“传统矿山法”；而将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法称之为“新奥法”。“新奥法”与“传统矿山法”相比，在在理论基础、对围岩及支护的认识等方面都有很大的不同。 1隧道设计施工的两大理论及其发展过程 二十世纪以来，人类对地下空间的需求越来越多，因而对地下工程的研究有了一个突飞猛进的发展。在大量的地下工程实践中，人们普遍认识到，隧道及地下洞室工程，其核心问题，都归结在开挖和支护两个关键工序上。即如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护：若需支护时，又如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。这是隧道及地下工程中两个相互促进又相互制约的问题。在隧道及地下洞室工程中，围绕着以上核心问题的实践和研究，在不同的时期，人们提出了不同的理论并逐步建立了不同的理论体系，每一种理论体系都包含和解决(或正在研究解决)了从工程认识(概念)、力学原理，工程措施到施工方法(工艺)等一系列工程问题。 1.1 松弛荷载理论 一种理论是二十世纪20年代提出的传统的“松弛荷载理论”。其核心内容是：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载：不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。这是一种传统的理论，其代表人物有泰沙基和普氏等人。它类似于地面工程考虑问题的思想，至今仍被广泛的应用着。传统矿山法是松弛荷载理论在隧道工程实践中的代表方法。
隧道开挖施工方法及施工要点讲解 1、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。 适用条件： (1)I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。 (2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。隧道机械化施工，有三条主要作业线，见表 施工特点: (1)开挖断面与作业空间大、干扰小； (2)有条件充分使用机械，减少人力； (3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件； (4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。 施工工序流程图：隧道全断面开挖施工工序流程见图1－1
施工要点： (1)配备钻爆台车或多功能台架及高效率装运机械设备，由于开挖断面大，围岩相对稳定性降低，且每循环相对工作量较大，要求具有较强的开挖、出碴和相应的支护能力。 各工序使用的机械设备务求配套。以缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。 (2)利用深孔爆破增加循环进尺，控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果，减少超欠挖。 (3)及时施做初期支护，摸清开挖面前方地质情况，及时准备好应急措施，围岩条件变化时及时调整施工方法，以确保施工安全。 (4)有条件时采用导洞超前的开挖方法，合理组织施工保证隧道施工安全。 (5)二次衬砌及时施作，Ⅰ～Ⅱ级围岩二次衬砌距掌子面距离≤200m，Ⅲ级围岩≤80m。 (6)在软弱破碎围岩中使用全断面开挖时，应加强辅助施工方法设计与检查，加强动态量测与监控。 施工图片：
6.7隧道工程施工方案、方法及工艺 6.7.1概述 本标段隧道共有8座，总长19454m，隧道占本标段总长的72.5%。隧道均为单洞双线隧道，内线间距5.0m，最大埋深343m，最小埋深37m，超4Km长度隧道3座。长大隧道多个工作面同时施工，施工组织难度大；单工作面掘进长度大，通风困难。地质构造复杂，部分隧道存在承压水、断裂破碎带，基岩裂隙水较发育等不良地质存在，隧道埋深较浅，对超前地质预报、监控量测及施工过程控制要求高。本标段的隧道暗挖段采用复合式衬砌，隧道明挖段采用明洞式衬砌结构。 6.7.2总体施工方案 （1）隧道暗挖段均按喷锚构筑法原理组织施工，隧道施工方法应根据工程地质和水文地质条件，开挖断面大小、衬砌类型、隧道埋深、隧道长度、工法转换的难易、机械设备的配置、工期要求及环境制约等因素综合研究确定。Ⅴ级围岩采用三台阶临时横撑法和三台阶七步法施工、Ⅳ级围岩采用三台阶法施工，Ⅲ级围岩采用台阶法施工，Ⅱ级围岩采用全断面法施工。 （2）隧道明洞段采用整体式衬砌，隧道暗洞采用复合式衬砌。复合式衬砌由初期支护、防水隔离层与二次衬砌组成，采用拱墙加仰拱结构型式。初期支护采用喷射混凝土，二次衬砌采用模筑混凝土。隧道洞口段及偏压浅埋地段进行结构加强。 （3）斜井与正洞连接处路面标高＝正洞对应里程轨面标高-0.6m；双车道斜井井身间隔300m和井底处设置30m长缓坡段，以利会车及安全；斜井变坡处均设置半径100m的竖曲线，以使路面平顺；斜井与正洞连接段，设30m长衬砌结构加强段。 斜井Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用曲墙式（双车道）喷锚衬砌，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用曲墙式（双车道）复合式衬砌，斜井与正洞连接段结构加强衬砌采用复合式衬砌。洞口Ⅴ级围岩地段采用超前小导管预支护，格栅钢架加强，台阶法施工。Ⅳ级围岩地段采用超前锚杆预支护，格栅钢架加强，台阶法施工。 6.7.3施工准备 在工程开工后，首先进行征地拆迁、修筑临时施工便道、架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道、砌筑洞顶截水沟、开挖洞口段土石方。洞口场地开挖完成后，安装和修建隧道供风、供水、发电、混凝土生产、钢构件加工等设备与
山岭隧道洞口段施工工艺 标签：山岭隧道洞口段施工施工工艺 前言:进洞、出洞是山岭隧道施工工况最复杂、质量及安全隐患最多的地段。合理选择进洞方案,借助一些辅助施工措施,不伤坡进洞,能有效地避免刷坡、拉槽引发的山体边仰坡失稳,大大降低洞口防护工程费用。 山岭地区峰谷起伏大、地面横坡陡,形成隧道洞口外路基单侧边坡高,隧道与高边坡衔接,桥隧相连。特别是在陡坡、软岩、浅埋、偏压、雨季施工等不利条件下,安全进洞问题更为突出。《公路隧道施工技术规范》虽然提出了“早进洞、晚出洞”的施工原则,但施工时往往由于刷坡、拉槽引起山体边坡失稳甚至产生大滑坡,导致洞口防护工程治理费用增大,边仰坡植被遭破坏,如治理措施不彻底,容易留下质量隐患,危及洞口运营安全。经验表明,隧道未开挖时山坡是稳定的,如果将“早进洞、晚出洞”的施工原则进一步发展为“不伤坡进洞”的施工原则,合理选择洞口位置和进洞方案,并借助一些辅助施工措施提前进洞,就能有效地解决洞口的施工问题,保护洞口生态环境和边仰坡的稳定,降低洞口防护成本。 传统洞口段施工方案
我国山岭地区公路隧道设计一般包括洞门、明洞、洞口、洞身等几个部分。洞口段包括边仰坡土石方工程、边坡防护、边墙、翼墙、洞口的排水系统、洞门等。常见的施工程序如下: (1)施工洞口边仰坡的截水沟公路隧道设计中常在洞口边仰坡开挖线外5～6m 处设置环向仰坡截水沟和边坡截水沟,以阻止地表水冲刷和侵蚀边仰坡,同时理顺洞口排水系统。 (2)清除设计边仰坡开挖线内的地表植被 (3)开挖洞口设计边仰坡的土石方 (4)施作洞口边仰坡防护工程和洞口支挡工程施作的洞口边仰坡防护工程和洞 口支挡工程有喷射混凝土锚固边坡防护、浆砌片块石边坡防护、边墙、翼墙等。 (5)开挖明洞土石方在地质不良的情况下,先施作明洞直抵坡脚,并利用明洞支撑坡脚;在地质较好的情况下,可根据情况选择先明后暗法。 (6)进洞开挖或施作洞门传统洞口段工程施工方法的弊端是,开挖边仰坡土石方破坏原山体的自然平衡状态,如果洞口地质及水文条件差,山体不稳定,一经施工 就会不断地出现边仰坡坍塌、顺层滑动、古滑动体复活等现象,给施工带来很大的困难。实际情况往往是,洞口段的防护工程还未施工完毕,坍方就开始了,已修建的洞口支挡结构物也遭破坏,情况严重时边清边坍反复施工,造成投资大量增加, 延误工期。 不伤坡进洞
隧道施工技术复习题 一、选择题： *新奥法是（ B ） A、一种施工方法 B、施工原则 C、矿山法 D、全断面施工法 *某隧道初期支护采用格栅钢支撑+双层钢筋网+系统锚杆支护体系，下列施工方法正确（B ） A.架立格栅钢支撑挂好双层钢筋网再喷射砼 B.架立格栅钢支撑挂第一层钢筋网喷射砼再挂第二层钢筋网喷射砼 C.不论喷射砼多厚，一次就喷射够厚度 D.喷射砼应分段、分部、分块，按先拱后墙，自上而下地进行喷射 *隧道通过松散地层施工，为了减少对围岩的扰动，施工时常用的手段（B ）A.先挖后护 B.先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭 C.强爆破，弱支护 D.全断面开挖 *明洞浇注拱圈混凝土的拆模强度低线为（ A ） A、设计强度70% B、设计强度80% C、设计强度60% D、设计强度90% *岩石隧道开挖中辅助眼的爆破方式为（ D ） A、预裂爆破 B、齐发爆破 C、光面爆破 D、微差爆破 *光面爆破中炮眼的起爆顺序为（ B ） A、周边眼1，掏槽眼2，辅助眼3 B、掏槽眼1，辅助眼2，周边眼3 C、掏槽眼1，周边眼2，辅助眼3 D、周边眼、掏槽眼、辅助眼同时起爆*公路隧道围岩分类中的Ⅳ类围岩硬质岩石其饱和抗压极限强度为( B ) A、≥60、 B、≥30、 C、≈30、 D、 =5~30、 *模板放样时，为确保衬砌不侵入隧道建筑限界，允许将衬砌轮廓线扩大( A ) A、5 B、10 C、15 D、20 *公路隧道围岩分类标准是以（ D ） A、岩石的综合物理指标为基础 B、岩体构造、岩性特征为基础 C、地质勘察手段相联系 D、坑道稳定状态为基础 *设置仰拱的隧道，路面下应回填以（ C ） A、天然砂砾 B、粗砂 C、浆砌片石或贫砼 D、稳定土 *公路隧道洞门内行车道路面宜采用（ A ） A、沥青混凝土 B、沥青碎石 C、水泥混凝土 D、沥青贯入式 *隧道新奥法施工的理论基础是（ C ） A、充分发挥喷锚支护的作用 B、充分发挥二次衬砌的作用 C、充分发挥岩体的自承能力 D、岩体的平衡拱作用 *隧道施工是指修建( A )。 A.隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称； B.地下洞室及巷道； C.躲避洞； D.地下交通工程。 *下列叙述错误有（A ） A.断层构造方面与隧道轴线的组合关系只有正交和斜交 B.隧道施工遇到断层一般先探明断层地质情况后再选用合理的施工方法 C.隧道穿过断层地段，施工难度取决于断层的性质、破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性等因素 D.通过断层带的各施工工序之间的距离宜尽量缩短，并尽快地使全断面衬砌封
隧道工程施工方案及施工方法 5.5.1 工程概况 本项目芦岭隧道设计为双线分离式隧道，左线为957.84m，右线970.59m，隧道围岩级别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩为主。双洞均设计为端墙式洞门口，复合式衬砌，自然通风，组合灯具照明；双洞之间设人行横洞两处。 左洞围岩级别分布：9m入口明洞+66mⅤ级围岩+157.84mⅣ级围岩+558.5mⅢ级围岩+74mⅣ级围岩+79.5mⅤ级围岩+13m出口明洞。 右洞围岩级别分布：10m入口明洞+41.5mⅤ级围岩+107.09mⅣ级围岩+641.5mⅢ级围岩+59mⅣ级围岩+100mⅤ级围岩+11.5m出口明洞。 5.5.2 整体施工方案 根据隧道特点选用机械设备，按照“满足需求，确保使用，略有富裕”的原则进行配置，并充分考虑各种设备的性能配套；弃碴采用无轨运输，电动挖装机配合自卸汽车出碴；砼罐车输送，模板台车泵送浇注衬砌；小功率轴流风机压入式通风。施工中作好监控监测与地质超前预报。为确保施工安全并充分考虑工期等各方面要求，施工时拟采用隧道双头同时掘进，并保持左、右线开挖错开30m 左右，以免洞内爆破时左右线相互造成围岩较大扰动。 5.5.3 施工组织及工期安排 1.施工组织： 本项目中的龙王沟隧道设计为双线分离式隧道，隧道洞身埋深较小，围岩级别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级为主。隧道总体围岩差、工期紧，同时也是本工程工期的控制性工程。因此，隧道施工拟由龙王沟隧道施工队分四个小组分别在进出口进行施工，先行在进口处施工，待施工一定长度后在出口处进行施工(为确保施工安全，防止洞内爆破时左右线相互造成围岩的较大扰动，左右线错开一定安全距离施工)。 2.工期安排 计划施工时间为2009年11月1日～2010年12月14日 5.5.4 隧道工程施工方案及施工方法 5.5.4.1隧道进洞方案 一、进洞时间
6种方法——隧道开挖及出碴运输隧道施工作者：北雪编辑来源: 中国铁路网更新时间：2009-10-19 (一) 全断面法 1 施工工艺 全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施作做衬砌的施工方法。其施工流程可参照图1。 图1 全断面法开挖施工流程图 2 施工要点 （１）施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度； （２）使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺； （３）初期支护应严格按照设计及时施做。 （４）为控制超欠挖，提高爆破效果，有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。 专业资料 （二）台阶法
1 施工工艺上下台台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后， 。2阶同时并进的施工方法。其施工流程可参照图、3 图2 台阶法开挖断面示意图 专业资料 图3 台阶法开挖施工流程图 2 施工要点： （１）根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般应不超过1倍洞径，以确保开挖、支护质量及施工安全； （２）台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。 （３）上台阶施作钢架时，应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形；（４）下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时，应采用缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。 （５）施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
（６）上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖。 （三）环形开挖预留核心土法 1 施工工艺： 环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先，其次开挖下半部两侧，再开挖中部核心土的方法，其施工流程可参照图4、5。 2 施工要点： （１）环形开挖每循环长度宜为0.5～1m； （２）开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑，每两榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加锁脚锚杆，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m； （３）预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求； （４）当地质条件差，围岩自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护； （５）上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。 专业资料 图4环形开挖留核心土法 环形开挖留核心土法施工流程图5 图专业资料 （四）中隔壁法（CD法） 1 施工工艺 中隔壁法（CD法）是将隧道分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采用台阶法自上而下
. 地铁区间隧道施工方法 选择地铁区间隧道施工方案时要考虑如下因素： 1、工程地质条件； 2、水文条件； 3、地形地貌； 4、沿线环境要求； 5、施工单位技术水平（包括施工设备条件）； 6、施工进度要求； 7、经济条件等因素。 一般情况下，在施工图设计阶段设计院已经确定了基本施工方案和要求的基本施工设备。 在沿海地区，地质条件往往是饱和软地层，一般选择盾构法、顶管法、明挖法（但因其对环境影响太大，干扰城市正常持续和居民生活，而不常采用）； 山区城市地质条件往往为岩石，因此采用新奥法施工方案为多。
区间隧道施工方法一览表 精选文档
地铁车站施工方法一览表 精选文档
区间隧道施工方法：目前常用的方法是：明挖法（交通条件允许时）、矿山法（新奥法，在围岩条件良好时采用）、盾构法（土质隧道最常用）。软土暗挖法在埋深较浅、对土体进行了冻结、或注浆、或进行了深层搅拌桩加固、或采用管棚法加固后也有采用。其他方法较少采用。 地铁车站的常用施工方法是：明挖法（最常见）、矿山法（新奥法，围岩条件特别好）、盖挖法及逆作法（半逆作法）（交通繁忙地段常用）。其他方法较少采用。 明挖法与我们普通基坑施工相似，不同之处在于必须有可靠的围护结构，尺寸比我们桥梁的扩大基础要大很多；水位较高时必须采用井点降水。 暗挖法（新奥法）就是我们目前隧道采用的施工方法； 盾构法：需要采用特制的盾构设备，其实就是一种特殊的钻机（我们常见的是垂直作业的钻机，这种盾构设备是一种水平钻机以及配套设施（支护及衬砌设备）。 盖挖法：是明挖法的变异方法，即在围护结构施工完成后，在工作面顶部加盖（便桥），作为车辆通行结构；然后再按照明挖方式的工序施工，即先开挖到基底，再从基底顺做到车站顶棚的方式； 逆做法：盖挖法的一种施工方法，不同之处在于，在加盖后先施工顶棚，再逐层开挖坑内土石方，逐层从高层向底层施工车站结构的一种施工方法。 半逆作法：部分结构属于逆作法，部分结构又采用顺作法的的一
隧道施工方法 一、隧道施工特点： ①地下工程，水文条件、地质条件起决定作用； ②狭长建筑物，两个工作面，速度慢，工期长； ③地下施工环境恶劣，烟尘、渗水； ④多位于山区，交通不便，供应困难； ⑤埋设于地下，一旦建成，难以更改； 二、隧道施工方法 明挖法 三、选择施工方法应考虑 ①工程重要性：工程的规模使用上的特殊要求及使用上的缓急； ②隧道所处的工程地质和水文地质条件； ③施工技术条件和机械装备状况； ④施工动力和原材料供应 ⑤工程投资与运营后的社会效益和经济效益 ⑥施工安全状况 ⑦有关污染和地面沉降等环境方面的要求和限制 必要时，应开挖实验洞对理论方案进行实践验证。
三、新奥法的施工原理 1.新奥法中认为，岩体是结构体系中的主要承载单元，在施工中必需充分保护岩体尽量减少对它的扰动，避免过度破坏岩体的强度。为此施工中断面分跨不宜过多，开挖时应采用光面爆破、预裂爆破、机械掘进等方法； 光面爆破: 是指通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，分区分段微差爆破，达到爆破后轮廓线符合设计要求，临空面平整规则的一种控制爆破技术。是支撑新奥法原理的重要技术之一。目前，国内外虽然在隧道及地下工程光面爆破技术领域积累了丰富的工程经验，但理论研究还相对滞后，不能满足工程建设的发展需求，光面爆破技术应该向着标准化、定量化、数字化、智能化与自动化的方向发展。 预裂爆破：是指进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝。以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。预裂爆破适用于稳定性差而又要求控制开挖轮廓的软弱岩层。 2.为充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体的变形。一方面允许变形，使围岩形成承载环，另外一方面又必须限制它，使岩体不至过度松弛而丧失或大大降低承载力。为此在施工中应采用能与围岩密切及时砌筑又能及时加强的的柔性结构，例如喷锚支护等，这样就能通过调整支护结构的的强度、刚度和它参加工作的时间来控制岩
---------------------考试---------------------------学资学习网---------------------押题------------------------------WORD整理版 隧道工程试题及答案之4 一、单选题（每题1分，共10分） 1、公路隧道按其长度分类可分为短隧道、中隧道、长隧道、特长隧道，中隧道长度为（）1）L≤250 2）1000>L>250 3）3000≥L≥1000 4）L>3000 2、隧道施工控制测量的精度，应以哪种误差衡量（） 1）最小误差 2）中误差 3）最大误差 4）极限误差 3、对明洞衬砌施工，下列论述正确的有（） 1）浇注砼前应复测中线的高程，衬砌不得侵入设计轮廓线 2）浇筑拱圈混凝土其强度达到2.0MPa，就可拆除模板 3）明洞拱背回填可先填一边夯实后再填另一边夯实 4）明洞拱背回填不需作粘土隔水层 4、采用先拱后墙法施工时，边墙马口开挖应（） 1）左右边墙马口应同时开挖 2）同一侧的马口宜跳段开挖 3）左、右边墙马口应交错开挖，不得对开 4）先开马口，应开在边墙围岩较破碎的区段，且长度不能太长，一般不超过8m，并且及时施工作边墙衬砌 5、锚杆做拨力试验检查的频率（） 1）按锚杆数1%做拨力试验 2）不小于3根做拨力试验 3）同时满足1）和2）条件 4）满足1）或2）条件 6、二次衬砌混凝土施工，下列叙述正确有（） 1）初期支护与二次衬砌间空隙，由于对隧道结构影响不大，为了节约成本可不填 2）泵砼浇注二衬时，可先从一边浇注完后再浇注另一边 3）二次衬砌施工完后再施工隧道仰拱 4）二次衬砌施工前应仔细检查已铺设的防水层有无破损，并同时清除防水层表面粉尘和洒水润湿 7、某隧道初期支护采用格栅钢支撑+双层钢筋网+系统锚杆支护体系，下列施工方法正确（）1）架立格栅钢支撑挂好双层钢筋网再喷射砼 2）架立格栅钢支撑挂第一层钢筋网喷射砼再挂第二层钢筋网喷射砼 3）不论喷射砼多厚，一次就喷射够厚度 4）喷射砼应分段、分部、分块，按先拱后墙，自上而下地进行喷射 8、隧道通过松散地层施工，为了减少对围岩的扰动，施工时常用的手段（） 1）先挖后护2）先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭 3）强爆破，弱支护 4）全断面开挖 专业学习参考资料 WORD整理版 9、下列叙述错误有（） 1）断层构造方面与隧道轴线的组合关系只有正交和斜交
隧道施工工艺流程 1 2020年4月19日
施工进度总体安排 根据业主要求和初步拟定的施工方案、劳动力和设备安排情况,对本 工程进度安排如下: 隧道开挖掘进按照设计文件明洞及棚洞采用明挖法、暗洞按照围岩级别由强到弱依次Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法、Ⅴ级围岩采用大拱脚台阶法或CRD法,Ⅱ级围岩采用全断面法施工。 Ⅳ/Ⅴ级围岩台阶法开挖作业循环时间表 (循环进尺1.5m) Ⅴ级围岩施工作业循环安排 Ⅴ级围岩(交叉中隔壁法)掘进支护施工,按每16h一个循环作业进行安排。每循环进尺0.8～1.6米,按每 2 2020年4月19日
月工作25.5天计,每月进尺45米,施工作业时,需要合理安排各工序的相互衔接。 Ⅳ级围岩开挖作业循环时间表 3 2020年4月19日
Ⅳ级围岩采用台阶法或三台阶法施工,钻孔深度2.2m,循环进尺约2.0m。每月开挖进度安排86米。 (1).每循环时间:16h; (2).每天循环:24h/16h/循环=1.5个;每循环进尺2.25米。 (3).每天开挖进度:2.25m/循环×1.5循环=3.37m; (4).每月开挖进度,按每月实工作25.5天(考虑4.5天机械检修等时间影响),3.37m/天×25.5天=86m。 正洞Ⅲ级围岩掘进循环时间表 4 2020年4月19日
1．Ⅲ级围岩每月开挖进度安排120米。 (1).每循环时间:12h; (2).每天循环:24h/12h/循环=2个;每循环进尺2.35米。 (3).每天开挖进度:2.35m/循环×2循环=4.7m; 5 2020年4月19日
6 (4).每月开挖进度,按每月实工作25.5天(考虑4.5天机械检修 等时间影响),4.7m/天×25.5天=120m 。 图8.2-1 光面爆破施工工艺流程图