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隧道矿山法施工概述
矿山法因最早应用于矿石开采而得名，它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，造成岩体
破裂形成松弛状态，形成岩土坍落。新奥法支护理论的应用，使传统矿山法的隧道施工方法得到长足的进步和发展。
按支护手段的不同一般分为传统矿山法和新奥法。
传统矿山法：采用圆木、型钢、钢轨等形成支架，对开挖面形成强力支承。传统矿山法的依据
是“松弛理论”，认为围岩可能由于扰动产生坍塌，支护需要支承围岩在一定范围内由于松弛可能坍
塌的岩体重量。在 80 年代及以前，因施工工艺落后、钢材紧张而普遍采用。因安全性差，现已完全淘汰。
新奥法：是奥地利学者米勒（Muller.L）发明。新奥法的依据是“岩承理论”，其核心内容是：围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力：不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能够进入稳定状态。新奥法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，及时地进行支护，控制围岩的变形（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、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。
在不同的地质情况下采用开挖的方式主要分为机械开挖法（铣挖法、悬臂掘进机法）和钻爆法。
机械开挖法：主要是针对防震要求高、沉降要求很高的地段，如房屋下方、桩基切除，采用铣
挖机、悬臂掘进机或小型挖掘机等进行开挖作业的方法。
钻爆法：通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到使用多功能凿岩台架或多臂液压钻车钻孔，应用毫
秒雷管进行光面爆破等技术。施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式。这是隧道施工最广泛使用的一种方法。
按开挖隧道的横断面分部情形来分，开挖方法可分为全断面开挖法、台阶开挖法、分部开挖法。分部开挖法按施工步序的不同一般可分为中隔壁法双侧壁导坑法等。
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矿山法隧道工程施工方案 工程概况 第一节编制依据 （1）某工程矿山法隧道设计图纸和其他相关设计文件； （2）该段隧道工程的地质条件及所处环境、施工现状，结合我单位类似工程的施工经验；（3）合同条款； （4）施工规范和验收标准； （5）业主批复的相关施工方案及会议精神。 第一节工程范围及工程数量 （1）左线ZDK0+645.801～ZDK0+726.815，计81.014m 的矿山法隧道施工，右线YDK0+645.8～YDK0+728.118 ，计82.318m 矿山法隧道施工。 （2）该段里程地表加固:施喷桩、袖阀管、摆喷桩等施工管理。 （3）工程数量见工程数量表（略）。 （4）本施工组织设计的重点是实施B 断面，里程为YDK0+729.418～694.365。 第一节工程地质条件 天河客运站至华师站区间北段矿山法隧道穿过花岗石残积土层，隧道顶部为淤泥质土和砂层。砂层为主要含水层，透水性强。根据地质钻孔资料及始发井开挖揭露的地层情况知，该段隧道的地质情况比较复杂。 1.3.1 隧道左线洞口段地质情况从上往下依次为： ①人工填土层<1>，为杂填土，厚2～3m。 ②河湖沉积层<4-2>，为淤泥质土，厚2～3m。 ③冲积-洪积砂层<3-2>，为中砂层，厚3～5m。 ④花岗石残积土<5H-2> ，为砂质黏性土，厚7～10m 。 ⑤下部为花岗石全风化层<6H>见图1-1。 1.3.2 隧道右线洞口段地质情况从上到下依次为： ①人工填土层<1>，为杂填土，厚4～5m。 ②冲积-洪积土层<4-1>，主要为粉质黏土，厚3～4m 。 ③冲积-洪积砂层<3-2>，为细砂层，厚1～2m。 ④花岗石残积土<5H-2> ，为砂质黏性土。 ⑤下部为花岗石全风化层<6H>，该段地下水丰富，更为不利的是隧道拱顶约1m进入冲积-洪积砂层，稳定水层埋深1.45～3.30m，冲洪积砂层更为饱含水层。岩土<5H-1>、<5H-2>、<6H>等地质残积土遇水极易软化崩解，甚至发生流砂现象。由于上层地质砂层为饱含水层，下伏的残积土会受到地下水的浸泡而软化，施工时易发生崩解和流砂，甚至塌方，造成地表
矿山法隧道施工质量控制点 一、编制依据 （1）《地下铁道施工及验收规范》（GB50299-1999）； （2）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）； ⑶《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）； （4）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GBJ50300-2001）； （5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；（6）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）； （7）《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）； （8）《铁路隧道锚构筑法技术规则》（TBJ108-92）； （9）《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）； （10）《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TBJ417-2003）； （11）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）； （12）其它与本工程相关的现行施工及验收规范。 二、工程概况 矿山法隧道起讫里程:左线DK18+650～DK20+070,长度1436.214m;右线DK18+780～DK20+070,长度1290m;出口明挖段里程：左右线DK20+070～DK20+380.895，长度621. 79m。 长深区间在DK19+677处设有一施工竖井，深38.863m；在YDK18+827.0、DK19+400.0分别设有一联络通道及废水泵房。 （过渡段）明挖区间正线设计起点里程为YDK18+327.576，终点里程
为YDK18+760,长432.424.左正线设计起点为ZDK18+332.576，终点里程为ZDK18+625,长292.424m。 三、隧道质量控制点 工程实施中严格遵守施工图和设计说明的有关技术要求；施工活动以采用的规范、标准中的相关技术标准为依据，对应遵守而未列入的规范和标准的技术要求，以业主书面通知为准。标准、规范与施工图有矛盾时，以设计施工图为准。若标准、规范条文之间出现矛盾或不一致时，按业主提供标准就高不就低的原则执行。 由于本标段暗挖隧道均深埋地下，施工出碴与进料均需通过垂直运输，施工进度指标较低，为确保工期，地下隧道各施工段的交接面宜尽早安排提前贯通，尽快形成地下联络通道，以充分有效利用四处施工竖井的出碴与进料，适时合理调配，洞内外均采用无轨运输方案。施工中加强加强围岩监控量测和地面监测，实现施工信息化，提高掘进（钻、爆、装、运）、喷锚（拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等三条机械化作业线的作业效率。 施工过程中密切配合隧道机电、通风、照明、监控等专业附属设施的安装施工，注意附属设施预埋、预留，同时与管线等进一步配合，切实做好各专业的协调。 1、隧道开挖作业质量控制点： ①根据隧道围岩等级和岩层结构，做好钻爆设计，重点控制好周边眼间距、抵抗线和装药集中度，并严格按钻爆设计尤其要掌握好施钻精度组织施工。爆破设计是实施光面爆破技术的基础，光面爆破设计参
矿山法隧道施工技术浅析 摘要：本文对矿山法隧道施工，特别是中洞法的施工流程进行了较为详细的分析，对矿山法施工技术的控制要点以中洞法为例进行了总结和论述。最后对矿山法施工技术进行了总结并提出了以后的发展方向。 关键词：矿山法；隧道施工；中洞法；施工流程；技术控制 1、前言 矿山法是一种暗挖方法,主要应用于围岩段的开挖。矿山法在使用时具有诸多的优点：掘进速度快、造价低、安全性高以及适应性强等，因此广泛应用于隧道工程中。中洞法作为矿山法的一种，具有：1、安全性好，在先完成中墙和第一期底板，后再进行开挖时可将临时支撑和拱架都支撑于坑道中墙及第一期底板上；2、灵活性好，可因地制宜地选择断面形状和尺寸；3、可操作性强，机械化程度低，挖土可用人工采用简便挖掘机具；4、出土效率高，开挖上部断面时的大量石渣可通过上下导坑间一系列漏渣孔装车后从下导坑运出；5、工序间干扰较少，完成中洞后，可左右侧同时施工；6、造价低、经济性强。中洞法适用于土类软岩类的地质条件较好且施工受地下水影响较少的工程项目。 2、矿山法隧道施工 2.1矿山法隧道施工进展 矿山法在隧道施工中采用“新奥法”原则，其在工程中的广泛使用并且具有重要的地位。矿山法通过近几十年来的研究，施工技术得到了较大的进步，其中主要成果有：钻眼速度的提成，现在的液压凿岩机钻眼速度为3 m/ min比三十多年前的速度提高了十几倍，同时现场作业人员的需求也大大降低。地质超前预报在近年来得到了广泛的应用，对围岩的预支护及预加固技术研究深入使技术更加成熟，同时加上更加完善科学的施工管理，使隧道在进行施工的过程中的应变能力得到了较大的提升。由于特长隧道的埋深一般都比较大，因此其地质环境对施工造成了较多的困难，对于这些困难和问题随着技术应用的成熟和研究的深入已有了一定认识，同时也拥有了丰富的经验和措施。北京地铁复兴门折返线以及西单地铁车站在施工中运用了“新奥法”原则，这些工程的顺利完成说明我国地铁隧道不仅是在设计和施工方面取得了较大提高[1]。 2.2矿山法隧道施工流程 区间矿山法隧道施工中通常采用的方法是暗挖法，在采用矿山法进行施工时必须遵从“新奥法”的原则，在施工过程中如果必须采用爆破开挖，需要采用微震控制爆破的方法，从而保证施工的安全性。 在矿山法施工中，包括台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法、中洞法等，施工过程不尽相同，本文以中洞法为例对矿山法的施工进行介绍，主要施工流程
(一)矿山法施工重难点及应对措施 Ⅰ、矿山法施工重难点分析 1、地层超前支护及加固监理 （1）检查是否按设计及施工方案要求设置超前导管或管棚。 (2）导管或管棚安装前检查是否已将工作面封闭严密、牢固,清理干净,并测出钻设位置后放可施工。 (3)导管采用钻孔施工时，其孔眼深度应大于导管长度。 （４）管棚施工应符合以下规定： 钻孔的外插角允许偏差为5‰; 钻孔应由高孔位向低孔位进行; 钻孔孔径应比钢管直径大30~40mｍ； 遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻； 钻孔合格后应及时安装钢管，其接长时连接必须牢固。 （5）导管或管棚注浆应符合以下规定： 注浆浆液宜采用水泥或水泥砂浆，水泥浆的水灰比为0.5~1，水泥砂浆配合比为1: 0．5~3。注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实，其注浆量和压力根据试验确定。 （6）检查注浆孔是否按设计要求布设。 （7)检查注浆材料是否符合设计要求。 （8）检查注浆压力是否符合设计及施工方案要求。 (9）注浆过程中检查浆液不得溢出地面及超出有效注浆范围。注浆结束后,注浆就封填密实。 2、石方爆破施工监理，按要求编制石方爆破施工监理实施细则。 3、隧道开挖施工监理 （1)检查隧道开挖是否按设计及施工方案要求开挖。 (２）检查隧道开挖前是否制定了防坍塌方案,备好抢险物资,并在现场堆码整齐。 (３）隧道在稳定岩体中可先开挖后支护,支护结构距开挖面宜为５~10m，在土层或不稳定岩体中，初期支护的挖、支、喷三环节必须紧跟。
（4)隧道开挖循环进尺，在土层和不稳定岩体中为0.5~１.2 m，在稳定岩体中为1~１．5 ｍ。 (5)严格控制开挖断面,不得欠挖。 (６)隧道台阶法施工，在拱部初期支护结构基本稳定且喷射砼达到设计强度的70%以上时,方可进行下部台阶开挖,并应符合以下规定： 边墙应采用单侧或双侧交错开挖，不得使上部结构同时悬空； 一次循环开挖长度，稳定岩体不大于4 m，土层和不稳定岩体不大于2 m。边墙挖至设计高程后，必须立即支立钢格栅拱架并喷射。仰拱应根据监控量测结果及时施工。 4、初期支护施工监理 （1）钢筋格栅、钢筋网加工及架设施工监理 1）钢筋格栅和钢筋网应在工厂（空旷地）加工，钢筋格栅第一榀制做好后要求进行试拼,检验合格后方可进行批量生产。 ２)钢筋格栅和钢筋网采用的钢筋种类，型号,规格应符合设计要求，施焊应符合设计及钢筋焊接标准。 3)钢筋格栅加工要求符合以下标准: 拱架（包括顶拱和墙拱）应圆顺，直墙架应直顺允许偏差：拱架矢高及弧长＋20,0mｍ，墙架长度±20mｍ,拱、墙架横断面尺寸(高、宽）+10,0mm; 钢筋格栅组装的应在同一平面内，允许偏差:高度±３0mm。，宽度±20mｍ。扭曲度2０mm。 ４)钢筋网加工允许偏差为：钢筋间距±10mm。;钢筋搭接长±1５mm。 5）钢筋格栅安装要求符合下列规定: 基面竖实并清理干净，必要时进行预加固; 钢筋格栅应垂直线路中线，允许偏差为：横向±30mm，纵向±50mm，高程±3０mm，垂直度5‰； 钢筋格栅与壁面应楔紧,每片钢筋格栅节点与相邻格栅纵向必须分别连接牢固。 6)钢筋网铺设要求符合下列规定 铺设应平整,并与格栅及锚杆连接牢固；
矿山法隧道工程施工方 案 Last revised by LE LE in 2021
目录 第1节编制依据........................................................ 第2节工程范围及工程数量.............................................. 第3节工程地质条件.................................................... 第4节隧道设计........................................................ 第5节隧道施工环境.................................................... 第二章现场的施工现状.................................................. 第三章施工总体安排及施工方案.......................................... 第1节止水帷幕施工.................................................... 第2节B断面端头加固袖阀管施工........................................ 第3节地表管线加固施工................................................ 第4节对元岗大桥桥基临时加固的预备措施................................ 第5节管棚施工........................................................ 第6节加强地面监测，实行信息化施工.................................... 第7节A、B断面隧道施工............................................... 第8节施工总平面布置图和洞内开挖示意图................................ 第四章主要的施工工艺.................................................. 第1节喷射混凝土...................................................... 第2节钢筋网安设...................................................... 第3节格栅拱架加工与架立.............................................. 第4节超前小导管、注浆小导管和锁脚锚管施工............................ 第5节防水层施工...................................................... 第6节仰拱施工........................................................ 第7节二次衬砌施工.................................................... 第8节衬砌背后注浆.................................................... 第9节进洞3m前的井点降水............................................. 第五章工程测量与监控量测.............................................. 第1节施工测量........................................................ 第2节监控量测........................................................ 第六章工期、进度及劳动力、机械的安排.................................. 第1节A、B断面施工总体安排........................................... 第2节工期计算........................................................ 第3节时标网络图及施工总体进度横道图.................................. 第4节施工组织机构及劳动力的组织...................................... 第5节材料计划表具体见材料数量汇总表.................................. 第6节机械、设备进场表（表6-3）...................................... 第7节测量、监测设备表（表6-4）...................................... 第七章应急准备及处理.................................................. 第1节洞内塌方........................................................ 第2节洞内穿水........................................................ 第3节出现流砂........................................................ 第4节基坑上鼓........................................................
第1章编制依据及原则 1.1 编制依据 1 xx地铁2号线工程土建2202标段的施工及设计图纸。 2 xx地铁2号线工程土建2202标段工程岩土工程勘察报告。 3 相关行业的施工规范和标准、xx市相关规程规范及标准。 4 工程现场调查资料及周边建筑物基础资料。 5 现行有关法规、标准、技术规范、定额，以及环境保护、水土保持方面的政策和法规。 6 根据我局现有施工水平、技术、设备、施工经验、科技进步、施工能力和资源配置等施工要素。 1.2 编制原则 确保工期目标的原则 在施工方案的编制中充分考虑了实现关键工期及总工期目标所必须预留的“抢工”条件；从施工顺序安排上也充分考虑了各工期目标的需要。 技术进步原则 施工方案及各分部分项工程施工方法的选择体现了技术进步原则。 成本最优化原则 在保证工程安全、质量、工期的前提下通过科学管理、精细组织、技术创新使得成本最优。进而使得工程自始至终保持质量、成本、安全良性循环的有序状态。
第2章工程概况 2.1工程范围 xx隧道处于xx地铁2号线工程土建2202标段沙世区间，位于xx市南山区世界之窗景区下。 2.2设计概况 沙世区间xx隧道分左、右线，左线ZDK14+245.857～ZDK14+759.000，长513.143m，右线YDK14+252.15～YDK14+759.000，长506.850m，单线总长1019.993m。 全隧道按浅埋暗挖法及喷锚构筑法进行设计，采用复合式衬砌结构。隧道埋深13～28m左右，围岩为Ⅲ～Ⅵ级，Ⅲ级长70.7m，Ⅳ级长208.2m，Ⅴ级长397.8m、Ⅵ级长343.293m （处于砂质粘性土），暗挖隧道断面单线A、单线B、单线C、单线D型及小间距隧道5种。单线隧道直线及曲线段内净空均为5200mm。 2.3二衬施工主要工程数量表 ]
目录 第一章工程概况 (3) 第1节编制依据 (3) 第2节工程范围及工程数量 (3) 第3节工程地质条件 (3) 第4节隧道设计 (4) 第5节隧道施工环境 (5) 第二章现场的施工现状 (5) 第三章施工总体安排及施工方案 (6) 第1节止水帷幕施工 (6) 第2节 B断面端头加固袖阀管施工 (7) 第3节地表管线加固施工 (8) 第4节对元岗大桥桥基临时加固的预备措施 (8) 第5节管棚施工 (8) 第6节加强地面监测，实行信息化施工 (8) 第7节 A、B断面隧道施工 (9) 第8节施工总平面布置图和洞内开挖示意图 (18) 第四章主要的施工工艺 (18) 第1节喷射混凝土 (18) 第2节钢筋网安设 (19) 第3节格栅拱架加工与架立 (19) 第4节超前小导管、注浆小导管和锁脚锚管施工 (20) 第5节防水层施工 (23) 第6节仰拱施工 (24) 第7节二次衬砌施工 (25) 第8节衬砌背后注浆 (26) 第9节进洞3m前的井点降水 (26) 第五章工程测量与监控量测 (27) 第1节施工测量 (27) 第2节监控量测 (28)
第六章工期、进度及劳动力、机械的安排 (29) 第1节 A、B断面施工总体安排 (29) 第2节工期计算 (29) 第3节时标网络图及施工总体进度横道图 (30) 第4节施工组织机构及劳动力的组织 (30) 第5节材料计划表具体见材料数量汇总表 (31) 第6节机械、设备进场表（表6-3） (31) 第7节测量、监测设备表（表6-4） (32) 第七章应急准备及处理 (33) 第1节洞内塌方 (33) 第2节洞内穿水 (34) 第3节出现流砂 (34) 第4节基坑上鼓 (34) 第5节路面塌洞 (34) 第6节现场应急准备常备物资如下 (34) 第八章施工注意事项 (35) 第九章保证措施 (36) 第1节质量保证措施 (36) 第2节安全保证措施 (38) 第3节进度保证措施 (39) 第4节文明施工保证措施 (39)
一、矿山法隧道主体结构工程施工方法及程序 (2) 1.1施工原则 (2) 1.2隧道施工方法及程序 (2) 1.2.1台阶法施工方法及程序 (2) 1.2.2环形台阶法施工方法及程序 (3) 1.2.3CRD法施工方法及程序 (5) 1.2.4CD法施工方法及程序 (8) 1.2.5双侧壁导坑法施工方法及程序 (10) 1.2.6中洞法施工方法及程序 (13) 二、主要施工技术说明 (15) 2.1初期支护施工技术 (15) 2.1.1超前小导管施工 (15) 2.1.2.初喷 (16) 2.1.3锚杆施工 (16) 2.1.4.格栅钢架制作安装及挂网 (16) 2.1.5.喷射混凝土 (18) 2.1.6.初期支护背后注浆 (23) 2.2二次衬砌施工技术 (24) 2.2.1.二衬施工各工序说明 (24) 2.3结构防水工程施工技术 (26) 2.3.1防水原则 (26) 2.3.2隧道防水施工 (28)
一、矿山法隧道主体结构工程施工方法及程序 1.1施工原则 施工的总原则是在确保工程质量、施工安全和施工工期的同时维护城市环境。 1.工程施工方法的选择要在确保施工安全和工程质量的前提下，多开工作面，压缩工期，减小浪费，尽量降低成本； 2.不同的地质条件采取不同的技术措施，保证洞室施工安全，控制地表下沉，施工过程做到稳妥可靠、万无一失、绝对安全； 3.施工组织严格遵守先加固、后开挖的原则，做到加固一段、开挖一段，封闭一段； 4.遵循管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量的“十八字”方针； 5.地面装吊、存放与地下出碴进料运输匹配，开挖、支护、量测须紧密结合； 6.结构施工采取以防为主，防堵结合，综合运用多道防线进行结构防水，做到不渗不漏。 1.2隧道施工方法及程序 1.2.1台阶法施工方法及程序 台阶法施工，开挖前按围岩类别先沿初衬拱圈施打超前小导管，注浆加固地层，然后环行开挖上台阶土体，初喷砼，架钢架，施打径向锚杆，挂网喷砼。为防止拱脚下沉，拱脚可放置钢板并设置锁脚锚杆，或采用加大拱脚的方法初喷砼后架设下台阶钢架，施打锚杆，喷砼封闭处理。上台阶开挖3～5m时（短台阶法上台阶开挖不大于3m时），开挖下台阶。为减小掌子面台阶高度，留一梯形槽，至此完成一个循环。
目录 第一章工程概况 (4) 第1节编制依据 (4) 第2节工程围及工程数量 (4) 第3节工程地质条件 (4) 第4节隧道设计 (5) 第5节隧道施工环境 (7) 第二章现场的施工现状 (8) 第三章施工总体安排及施工案 (8) 第1节止水帷幕施工 (9) 第2节B断面端头加固袖阀管施工 (10) 第3节地表管线加固施工 (11) 第4节对元岗大桥桥基临时加固的预备措施 (11) 第5节管棚施工 (12) 第6节加强地面监测，实行信息化施工 (13) 第7节A、B断面隧道施工 (13) 第8节施工总平面布置图和洞开挖示意图 (26) 第四章主要的施工工艺 (26) 第1节喷射混凝土 (26) 第2节钢筋网安设 (27) 第3节格栅拱架加工与架立 (27) 第4节超前小导管、注浆小导管和锁脚锚管施工 (29)
第5节防水层施工 (32) 第6节仰拱施工............................................................................................. 错误!未定义书签。 第7节二次衬砌施工..................................................................................... 错误!未定义书签。 第8节衬砌背后注浆..................................................................................... 错误!未定义书签。 第9节进洞3m前的井点降水.................................................................... 错误!未定义书签。第五章工程测量与监控量测................................................................................. 错误!未定义书签。 第1节施工测量............................................................................................. 错误!未定义书签。 第2节监控量测............................................................................................. 错误!未定义书签。第六章工期、进度及劳动力、机械的安排........................................................ 错误!未定义书签。 第1节A、B断面施工总体安排 ................................................................. 错误!未定义书签。 第2节工期计算............................................................................................. 错误!未定义书签。 第3节时标网络图及施工总体进度横道图............................................... 错误!未定义书签。 第4节施工组织机构及劳动力的组织 ....................................................... 错误!未定义书签。 第5节材料计划表具体见材料数量汇总表............................................... 错误!未定义书签。 第6节机械、设备进场表（表6-3）........................................................ 错误!未定义书签。 第7节测量、监测设备表（表6-4）........................................................ 错误!未定义书签。第七章应急准备及处理......................................................................................... 错误!未定义书签。 第1节洞塌..................................................................................................... 错误!未定义书签。 第2节洞穿水................................................................................................. 错误!未定义书签。 第3节出现流砂............................................................................................. 错误!未定义书签。 第4节基坑上鼓............................................................................................. 错误!未定义书签。 第5节路面塌洞............................................................................................. 错误!未定义书签。
隧道矿山法施工 一．矿山法的概念 指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。矿山法是一种传统的施工方法。它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，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。随着喷锚支护的出现，使分部数目得以减少，并进而发展成新奥法。 二．矿山法的分类 按衬砌施工顺序，可分为先拱后墙法及先墙后拱法两大类。后者又可按分部情况细分为漏斗棚架法、台阶法、全断面法和上下导坑先墙后拱法。在松软地层中，或在大跨度洞室的情况下，又有一种特殊的先墙后拱施工法──侧壁导坑先墙后拱法。此外，结合先拱后墙法和漏斗棚架法的特点，还有一种居于两者之间的蘑菇形法。 1.先拱后墙法 也称支承顶拱法。在稳定性较差的松软岩层中，为了施工安全，先开挖拱部断面并即砌筑顶拱，以支护顶部围岩，然后在顶拱保护下开挖下部断面和砌筑边墙。在开挖边墙部分的岩层之前，必须将顶拱支承好,故有上述别称。开挖两侧边墙部分的岩层时(俗称挖马口), 须左右交错分段进行，以免顶拱悬空而下沉。施工时,须开挖上下两个导坑，开挖上部断面时的大量石碴，可通过上下导坑之间的一系列
漏碴孔装车后从下导坑运出，既提高出碴效率，又减少施工干扰。当隧道长度较短、岩层又干燥时，可只设上导坑。在此种场合，为避免运输和施工的干扰，可先将上半断面完全修筑完毕，然后再进行下半断面的施工。本法适用于松软岩层，但其抗压强度应能承受拱座处较高的支承应力；也适用于坚硬岩层中跨度或高度较大的洞室施工，以简化修筑顶拱时的拱架和灌筑混凝土作业。 2.漏斗棚架法 也称下导坑先墙后拱法。适用于较坚硬稳定的岩层。施工时先开挖下导坑，在导坑上方开始由下向上作反台阶式的扩大开挖，直至拱顶；随后在两侧由上向下作正台阶式的扩大开挖，直至边墙底；全断面完全开挖后，再由边墙到顶拱修筑衬砌。施工顺序见图2。此法在下导坑中设立的漏斗棚架,是用木料架设的临时结构。横梁上铺设轻便钢轨，在下导坑运输线路上方留出纵向缺口,其上铺横木,相隔一定间距,留出漏斗口供漏碴用。在向上扩大开挖时,棚架作工作平台用。经漏斗口卸入下面的斗车运出洞外。这种装碴方式可减轻劳动强度。下导坑的宽度，一般按双线斗车运输决定。由于宽度较大，在棚架横梁下可增设中间立柱作临时加固用。设立棚架区段的长度，安装碴的各扩大开挖部分的延长加上一定余量来决定。用漏斗棚架装碴优点显著，故在中国以漏斗棚架命名。此法曾广泛应用于修建铁路隧道。3.台阶法 又有正台阶法和反台阶法之分。 （1）正台阶法
目录 1、工程概况 (1) 1.1设计概况 (1) 1.2施工平面布置及隧道洞口布置 (1) 1.3地层岩性及构造 (1) 1.3.1地质构造 (3) 1.3.2水文地质概况 (4) 1.3.3地震动参数 (4) 1.3.4衬砌及支护 (4) 1.4不良地质情况 (5) 1.5工程特点及难点 (5) 2、编制依据、编制范围及编制原则 (5) 2.1编制依据 (5) 2.2编制范围 (6) 2.3编制原则 (6) 3、施工计划 (8) 3.1施工进度指标 (8) 3.2施工安排及主要阶段工期 (8) 3.3、施工准备 (10) 3.3.1、施工便道 (10) 3.3.2、施工用电 (10) 3.3.3、施工用水 (11) 3.3.4、高压供风 (11) 3.3.5、钢筋加工场地 (11) 3.3.6、施工生产、生活用房 (11) 3.4、主要材料使用计划和供应方案 (11) 3.4.1施工机械配置 (12) 3.4.2主要工程数量 (13)
4、隧道主要施工工艺 (14) 4.1超前支护 (14) 4.1.1大管棚 (14) 4.1.2超前小导管 (17) 4.2隧道开挖方法 (20) 4.2.1中隔壁法（CRD）施工开挖方法 (20) 4.2.2三台阶开挖方法 (22) 4.3初期支护 (27) 4.3.1钢架 (30) 4.3.2系统锚杆 (33) 4.4隧道防排水 (37) 4.4.1排水盲管 (38) 4.4.2衬砌防水板 (38) 4.4.3施工缝与变形缝防水 (41) 4.4.4隧道内综合防排水 (44) 4.4.5洞外综合排水 (44) 4.5二次衬砌 (45) 4.5.1仰拱及仰拱填充 (46) 4.5.2拱墙二次衬砌 (47) 4.6隧道施工通风及防尘 (50) 5、施工安全保证措施 (57) 5.1岗位职责 (57) 5.2施工安全保证措施 (62) 5.2.1重视劳动保护工作 (62) 5.2.2劳动保护用品配备 (62) 5.2.3完善劳动安全卫生设施 (62) 5.2.4医疗卫生保障措施 (63) 5.2.5疫情报告制度 (64) 5.2.6加强职业健康体检 (64)
矿山法 矿山法 矿山法【mine tunnelling method】指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。 矿山法是一种传统的施工方法。它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，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。随着喷锚支护的出现，使分部数目得以减少，并进而发展成新奥法。 分类 按衬砌施工顺序，可分为先拱后墙法及先墙后拱法两大类。后者又可按分部情况细分为漏斗棚架法、台阶法、全断面法和上下导坑先墙后拱法。 这种施工方法，因其工作面小，不能使用大型的凿岩钻孔设备和装卸运输工具，故施工进度慢，建设周期长，机械化程度低，耗用劳力多，难以适应公路建设工期的需要。 矿山法的常用方法有:台阶法、CD工法(跨度大)、CRD工法、双侧壁导坑法、联拱隧道中洞法。 kuangshanfa 矿山法 mining method 暗挖法的一种，主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工程的施工方法。因借鉴矿山开拓巷道的方法，故名。用矿山法施工时，将整个断面分部开挖至设计轮廓，并随之修筑衬砌。当地层松软时，则可采用简便挖掘机具进行，并根据围岩稳定程度，在需要时应边开挖边支护。分部开挖时，断面上最先开挖导坑，再由导坑向断面设计轮廓进行扩大开挖。分部开挖主要是为了减少对围岩的扰动，分部的大小和多少视地质条件、隧道断面尺寸、支护类型而定。在坚实、整体的岩层中，对中、小断面的隧道，可不分部而将全断面一次开挖。如遇松软、破碎地层，须分部开挖，并配合开挖及时设置临时支撑，以防止土石坍塌。喷锚支护的出现，使分部数目得以减少，并进而发展成新奥法。 分类按衬砌施工顺序，可分为先拱后墙法及先墙后拱法两大类。后者又可按分部情况细分为漏斗棚架法、
隧道台阶法施工方法
施工方法示意
施工工艺流程
1、断面测量放样 2、上部台阶钻爆开挖 3、初喷砼、打设锚杆 4、上部台阶挂钢筋网、立格栅钢 架、打锁脚锚杆和喷射砼
1、断面测量放样 2、中部台阶钻爆开挖 3、初喷砼 4、锚杆、钢筋网、格栅钢架、锁 脚锚杆 5、喷射砼
1、断面测量放样 2、下部台阶钻爆开挖 3、初喷砼、打设锚杆 4、挂钢筋网、立格栅钢架 5、喷射砼
隧道 CRD 法施工方法
序 号 施工工序图示 施工工序说明
1
1、隧道左上断面 1 号洞 室开挖支护： ①开挖 1 号洞室， 施作系 统锚杆； ②挂钢筋网、初喷； ③架立格栅钢架及临时 支撑、锁脚锚杆施工、喷 射混凝土。
2
2、隧道左下断面号 2 号 洞室开挖支护： ①2 号洞室土石方开挖， 施作系统锚杆； ②挂钢筋网、初喷； ③架立格栅钢架、 锁脚锚 杆施工、喷射混凝土。
3
3、隧道右上断面 3 号洞 室开挖支护： ①3 号洞室土石方开挖， 施作系统锚杆； ②挂钢筋网、初喷； ③架立格栅钢架及临时 支撑、锁脚锚杆施工、喷 射混凝土。
4
4、隧道左下断面号 4 洞 室开挖支护： ①开挖 4 号洞室， 施作系 统锚杆； ②挂钢筋网、初喷； ③架立格栅钢架、 锁脚锚 杆施工、喷射混凝土。
隧道 CD 法施工方法
序 号 施工工序图示 施工工序说明
1
1、隧道左上断面 1 号洞 室开挖支护： ①开挖 1 号洞室， 施作系 统锚杆； ②挂钢筋网、初喷； ③架立格栅钢架及临时 支撑、锁脚锚杆施工、喷 射混凝土。
- 6 - 隧道矿山法施工概述 矿山法因最早应用于矿石开采而得名，它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，造成岩体 破裂形成松弛状态，形成岩土坍落。新奥法支护理论的应用，使传统矿山法的隧道施工方法得到长足的进步和发展。 按支护手段的不同一般分为传统矿山法和新奥法。 传统矿山法：采用圆木、型钢、钢轨等形成支架，对开挖面形成强力支承。传统矿山法的依据 是“松弛理论”，认为围岩可能由于扰动产生坍塌，支护需要支承围岩在一定范围内由于松弛可能坍 塌的岩体重量。在 80 年代及以前，因施工工艺落后、钢材紧张而普遍采用。因安全性差，现已完全淘汰。 新奥法：是奥地利学者米勒（Muller.L）发明。新奥法的依据是“岩承理论”，其核心内容是：围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力：不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能够进入稳定状态。新奥法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，及时地进行支护，控制围岩的变形（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、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。 在不同的地质情况下采用开挖的方式主要分为机械开挖法（铣挖法、悬臂掘进机法）和钻爆法。 机械开挖法：主要是针对防震要求高、沉降要求很高的地段，如房屋下方、桩基切除，采用铣 挖机、悬臂掘进机或小型挖掘机等进行开挖作业的方法。 钻爆法：通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到使用多功能凿岩台架或多臂液压钻车钻孔，应用毫 秒雷管进行光面爆破等技术。施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式。这是隧道施工最广泛使用的一种方法。 按开挖隧道的横断面分部情形来分，开挖方法可分为全断面开挖法、台阶开挖法、分部开挖法。分部开挖法按施工步序的不同一般可分为中隔壁法双侧壁导坑法等。 6
矿山法区间隧道工程质量控制 矿山法区间隧道主要包括洞孔工程、竖井及横通道、洞深开挖、主体结构、防水和排水、附属等工程。 一、洞口工程控制要点 洞口工程包括：洞口开挖、洞口钢筋、洞口模板、洞口混凝土、洞口防护（包括但不限于锚网喷、气体） （1）洞口开挖（《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-2009） ①洞口边仰坡边缘线5-10米范围设置截水沟，均为钢筋混凝土结构。 ②洞口边坡、仰坡土石方的开挖应减少对岩、土体的扰动，严禁采用大爆破；边坡和仰坡上可能滑塌的表土、灌木以及边坡和仰坡上的浮石、危石要清除或加固，坡面凹凸不平应予整修平顺。 ③应在进洞前按设计要求对地表及仰坡进行加固防护；松软地层开挖边、仰坡时，宜随挖随支护，随时监测、检查山坡稳定情况。当洞口可能出现地层滑坡、崩塌时，应及时采取预防和稳定措施稳定坡体、确保施工安全。 ④洞口仰坡上方洞身范围内禁止修建施工用水池。 ⑤隧道排水应与洞外排水系统合理连接，不得侵蚀软化隧道和明洞基础，不得冲刷洞口前路基边坡及桥涵锥坡等设施。 ⑥?洞口边坡及仰坡采用明挖法施工，自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面，并视围岩情况，结合暗洞开挖方法，预留进洞台阶；第二阶段开挖其余部分，形成永久边仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。洞口有邻近建（构）筑物时，应采取微震控制爆破。 ⑦洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。地基承载力应满足设计要求。 ⑧进洞前应完成应开挖的土石方，废弃的土石方，应堆放在指定的地点，边坡、仰坡上方不得堆置弃土、石方。
（2）洞口钢筋（《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003） ①衬砌钢筋的规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性等符合规范规定和设计要求，钢筋进场后必须进行复检、抽样检查，合格后方可投入使用。 ②钢筋弯曲应采用冷弯，不允许热弯。同时钢筋表面洁净，无损伤、锈蚀、油污。 ③钢筋焊接焊工必须持证上岗，在正式焊接前，必须按实际施工条件焊接试样进行试验，合格后才能进行焊接施工。 ④焊接接头距弯曲处的距离不应小于10d(d为钢筋直径)，也不应位于构件最大弯距处。 ⑤钢筋交叉点应用铁丝全部绑扎牢固，至少不少于90%，钢筋绑扎接头搭接长度及误差应符合规范及设计要求。 ⑥钢筋在隧道内衬砌工作面焊接施工时必须设必要的防护措施，严禁钢筋绑扎、焊接损伤防水层。钢筋加工完成后，必须对衬砌区的防水层认真检查，重新验收，确保无损伤后进行施工，否则必须采取补救措施。 ⑦衬砌钢筋之受力钢筋采用焊接接头时，焊接接头应相互错开，错开距离为35d(d为钢筋直径)，且不少于50cm。受力钢筋接头面积占受力钢筋总截面积的百分率为：受拉区不超过50%，受压区和装配构件连续处不限制。 （3）洞口模板（《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002） ①模板周边应刨边平直，接缝严密，接缝高低差不大于2mm，平整度不大于3mm；在浇筑混凝土前，应对模板工程进行验收。 ②模板及支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。模板安装和浇筑混凝土时，应对模板及其支架进行观察和维护。发生异常情况时，应按施工技术方案及时进行处理。 ③模板的接缝不应漏浆，在浇筑混凝土前，木模应浇水湿润，但模板内不应有积水。
盾构法隧道与矿山法隧道对接施工技术 马小汀 中铁隧道集团二处有限公司联合掘进机工程公司北京燕郊101601 摘要：由于盾构经过长距离砂层中掘进，刀具损坏严重，且由于该段地层上软下硬，盾构进入该段时掘进非常困难，根据工期要求及对接方案的可行性的综合分析评价，选择矿山法完成贯通对接。 关键词：盾构隧道矿山隧道对接 一、前言 城陵矶长江穿越隧道工程与深圳前湾过海管廊工程均为矿山法和盾构法两段施工中间对接。深圳前湾过海管廊工程，由于地质资料提供的地质情况与实际存在很大差别，对接点岩层上部为砂层及全风化岩层，下部为中风化岩层。由于盾构经过长距离砂层中掘进，刀具损坏严重，且由于该段地层上软下硬，盾构进入该段时掘进非常困难，根据工期要求及对接方案的可行性的综合分析评价，选择矿山法完成贯通对接。即盾构到达一定位置先停止，由矿山法施工段进行开挖贯通，然后盾构推进到矿山法开挖段继续进行管片拼装衬砌等工序作业。 二、工程概况 深圳前湾过海隧道工程位于珠江口伶仃洋海域上，两岸陆域相距约1.3Km。电厂所需淡水和燃料（天然气）由海底隧道采用管道输送。过海隧道从建设中的交通码头用地范围内穿越，经大铲东水道海底，在大铲岛岸边登陆。始发井位于陆域码头一侧，为直径18m 的圆井，深度为28.54m，采用沉井法施工；过海隧道长1448.286m，分为盾构法和矿山法施工，其中1070m隧道采用目前国内最先进的复合式泥水平衡盾构机进行施工，衬砌采用6块钢筋混凝土预制管片拼装而成，其内径为2440mm；另外378.86m隧道采用矿山法施工。盾构机从始发井下井组装并开始掘进，推进1070m到达矿山法施工段，后盾构机空载推进、管片拼装通过矿山法施工段后，进入接收井完成整个隧道施工。 由于接收井段处于中风化、微风化花岗岩，围岩强度达120Mpa，盾构机掘进困难，此段经专家论证采用矿山法施工。但在掘进过程中发现在里程zk1+087处隧道上半部分为全风化岩层或砂层，下半部分为中风化岩层，上下软硬不均地层，与地质资料提供的地质情况与实际存在很大差别，且因盾构经过长距离砂层中掘进，刀具损坏严重，盾构进入该段后掘进非常困难，根据工期要求及对接方案的可行性的综合分析评价，选择在ZK1+087里程段实施矿山法与盾构法隧道贯通对接。 三、对接施工总体方案 盾构到达一定位置先停止，由矿山法施工段进行开挖贯通，然后盾构推进到矿山法开挖段继续进行管片拼装衬砌等工序作业。 四、矿山法隧道对接断面的确定 盾构隧道直径3201mm，矿山隧道直径3600mm，加大段直径3900mm，长度视围岩情况而定，一旦围岩条件变差，立即采取相应的支护措施，并采取超前注浆。对接处断面尺寸参见图1。 图1 对接处断面关系图（单位：mm）