一级建造师公路隧道重点知识

一级建造师公路隧道重点知识

1、洞身衬砌的作用是承受围岩压力，结构自重及其他荷载，防止围岩风化，崩塌和洞内的防水、防潮等。

2、洞门的主要作用是防止洞口坍方落石、保持仰坡和边坡的稳定。

3、根据隧道施工阶段，即开挖支护状态，将隧道已二次衬砌段称为安全区；初期支护段称为临时安全区；开挖掌子面未支护段称为非安全区。非安全区非必要情况不要停留。

4、隧道坍塌主要因掌子面或左右边墙滑移引起坍塌，另外一个重要部位即在临时安全区内发生回头塌。发生回头塌的主要原因为：支护强度不够或支护不到位、中下台阶、仰拱一次性开挖进尺过大、围岩徐变、沉降变形累计到一定程度等情况，当支护结构无法支撑时将引起坍塌.初期支护背后空洞也是诱发回头塌的一个因素。

5、隧道横断面

6、隧道类别：短隧道L≤500m，中长隧道500〈L<1000m，长隧道1000≤L≤3000m特长隧道L>3000m

7、★ 隧道正洞Ⅱ级围岩段采用全断面法施工，Ⅲ级围岩段采用台阶法施工，Ⅳ级围岩段采用弧形导坑预留核心土法施工,深埋Ⅴ级围岩隧道可采用三台阶七步作业法施工、短台阶法（微台阶控制）、台阶法加临时仰拱法、台阶法加临时横撑、CD法，Ⅴ级浅埋或偏压或断层破碎带地段采用CRD法、双侧壁导坑法等方法施工。

8、三台阶七步法

9、CD法 ：先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁,然后在分步开挖另一侧的施工方法

10、CRD法

Crd法开挖顺序：先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖另一侧的一或二部分，完成横隔板施工，然后在开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁,最后开挖剩余部分。

11、双侧壁导坑法

12、安全步距要求（铁路)

仰拱距离掌子面距离要求：

1、 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于 90m；

2、Ⅳ、 Ⅴ、 Ⅵ级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于 35m；

二次衬砌距离掌子面的距离要求：

1、 Ⅰ、Ⅱ级围岩地段二衬距离掌子面不宜大于 200m；

2、 Ⅲ级围岩地段二衬距离掌子面 不宜大于 120m；

3、 Ⅳ级围岩地段二衬距离掌子面不宜大于 90m 或设计规定。

4、 Ⅴ、Ⅵ围岩地段二衬距离 掌子面不宜大于 70m 或设计规定。

13、隧道施工预支护—-超前锚杆、小钢管

适用条件：超前锚杆主要适用于地下水较少的软弱破碎围岩的隧道工程中，如土砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅理无显著偏压的隧道等,也适宜于采用中小型机械施工。

超前锚杆宜采用早强砂浆锚杆,锚杆可用不小于22的螺纹钢筋。

14、隧道施工预支护—管棚

管棚主要适用于围岩压力来得快、来得大,用于对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中。如土砂质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋有显著偏压等围岩的隧道中.

短管棚（长度小于10m的小钢管）一次超前量小，基本上与开挖作业交替进行，占用循环时间较大，但钻孔安装或顶入安装较容易。（提醒此处为考点）

长管棚（长度为10～45m,直径较粗的钢管）一次超前量大，单次钻孔或打入长钢管的作业时间较长，但减少了安装钢管的次数,减少了与开挖作业之间的干扰。（提醒此处为考点）

钻孔时如出现卡钻或塌孔，应注浆后再钻,有些土质地层则可直接将钢管顶入。

15、隧道施工预支护—超前小导管注浆 超前小导管注浆不仅适用于一般软弱破碎围岩，也适用于地下水丰富的松软围岩.但超前小导管注浆对围岩加固的范围和强度是有限的，在围岩条件特别差而变形又严格控制的隧道施工中,超前小导管注浆常常作为一项主要的辅助措施，与管棚结合起来加固围岩.

自进式注浆锚杆（又称迈式锚杆）是将超前锚杆与超前小导管注浆相结合一种超前措施.它是在小导管的前端安装了一次性钻头，从而将钻孔和顶管同时完成，缩短了导管的安装时间，尤其适用于钻孔易坍塌的地层

16、隧道施工预支护—预注浆加固围岩

预注浆一般可超前开挖面30～50m,可以形成有相当厚度的和较长区段的筒状加固区,从而使得堵水的效果更好，也使得注浆作业的次数减少，它更适用于有压地下水及地下水丰富的地层中,也更适用于采用大中型机械化施工。

预注浆加固围岩有洞内超前注浆、地表超前注浆和平导超前注浆三种方式。对于浅埋隧道，可以从地表向隧道所在区域打辐射状或平行状钻孔注浆;对于深埋长大隧道，可设置平行导坑，由平行导坑向正洞所在区域钻孔注浆。

17、隧道施工初期支护—喷射混凝土

喷射混凝土的工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混合喷。

18、隧道施工初期支护—锚杆

锚杆是用钢筋或其他高抗拉性能的材料制作的一种杆状构件。按照锚固形式可划分为全长粘结型、端头锚固型、摩擦型和预应力型四种。

19、隧道施工初期支护—钢支架

钢支撑

钢支撑具有承载能力大的特点，常常用于软弱破碎或土质隧道中，并与锚杆、喷混凝土等共同使用。钢支撑按其材料的组成可分为钢拱架和格栅钢架。（提醒此处为考点）

1.钢拱架

钢拱架是工字钢或钢轨制造而成的刚性拱架。这种钢架的刚度和强度大，可作临时支撑并单独承受较大的围岩压力，也可设于混凝土内作为永久衬砌的一部分.钢拱架的最大特点是架设后能够立即承载。因此,多设在需要立即控制围岩变形的场合,在V、Ⅵ级软弱破碎围岩中或处理塌方时使用较多.钢拱架与围岩间的空隙难以用喷射混凝土紧密充填，与喷射混凝土粘结也不好,导致钢拱架附近喷射混凝土出现裂缝。

2。格栅

格栅能够很好地与喷射混凝土一起与围岩密贴，喷射混凝土能够充满格栅及其与围岩的空隙，且能和锚杆、超前支护结构连成一体，支护效果好。

19、隧道施工初期支护—锚喷支护

锚喷支护是目前通常采用的一种围岩支护手段。包括锚杆支护、喷射混凝土支护、喷射混凝土锚杆联合支护、喷射混凝土钢筋网联合支护、喷射混凝土与锚杆及钢筋网联合支护、喷钢纤维混凝土支护、喷钢纤维混凝土锚杆联合支护，以及上述几种类型加设型钢（或钢拱架）而成的联合支护.作为初期支护，目前在隧道工程中使用最多的组合形式时锚杆（主要指系统锚杆)加喷射混凝土（素喷或网喷)。

锚喷联合支护的施工中各分次施作的支护彼此要牢固相连，如超前锚杆与系统锚件及钢拱架的连接、钢筋网及钢拱架要尽可能多地与锚杆头焊连,以充分发挥联合支护效应；锚杆要有适量的露头。钢筋网及钢拱架要被喷射混凝土所包裹、覆盖，即喷射混凝土要将筋网和钢拱架包裹密实。

20、隧道施工模筑混凝土衬砌（二次衬砌）

单层衬砌中的现浇整体式混凝土衬砌常用于Ⅱ、Ⅲ级围岩中。复合式衬砌中的二次衬砌，除了起饰面和增加安全度的作用外，也承受了在其施工后发生的外部水压,软弱围岩的蠕变压力，膨胀性地压，或者浅埋隧道受到的附加荷载等。（提醒此处为考点）

模筑混凝土的材料与级配，应符合隧道衬砌的强度和耐久性要求,同时必须重视其抗冻、抗渗和抗浸蚀性。

模筑混凝土衬砌的施工技术要点如下:

衬砌施工顺序，目前多采用由下到上、先墙后拱的顺序连续浇筑。在隧道纵向，则需分段进行,分段长度一般为8~12m。在全断面开挖成形或大断面开挖成形的隧道衬砌施工中,则应尽量使用金属模板台车灌注混凝土整体衬砌.（提醒此处为考点）

灌注拱圈混凝土时，应从两侧拱脚开始,同时向拱顶分层对称地进行，层面应保持辐射状。当灌注到拱顶时，需要改为沿隧道纵向进行灌注，边灌注边铺封口模板，这种封顶叫“活封口”。当衬砌灌注到最后一个节段时,只能在拱顶中央留出一个50cm×50cm的缺口,进行“死封口”封顶.

（4）衬砌灌注中若干问题的处理

要使衬砌灌注质量良好,还须处理好如下几个问题：（提醒此处为考点）

 衬砌灌注中墙拱接口的处理。

 回填与压浆。拱脚以上1m范围内，应用与拱圈同级的混凝土一起灌注.边墙基底以上1m范围内，宜用与边墙同级的混凝土一起灌注.在浇筑衬砌混凝土时,虽然要求将超挖部分回填，但由于操作方法方面的原因，其中有些部位并不可能回填得很密实。这种情况在拱顶背后一定范围内较为明显.因这些部位应进行压浆处理，以使衬砌与围岩密贴,防止围岩进一步变形。压浆工作应在衬砌达到设计强度后或拱架拆除前及时进行，每段长度为20～30m，在衬砌两侧同时自下而上压注.

 仰拱的灌注。

 灌注仰拱时必须把隧道底部的虚碴、杂物及淤泥清除干净。仰拱超挖部分，若在允许范围内，应用与仰拱同级的混凝土回填。超出允许范围的部分,应用浆砌片石或片石混凝土回填密实.

为施工方便,仰拱和底板可以合并浇筑，但应保证仰拱混凝土强度符合设计要求.待仰拱和底板纵向贯通，且混凝土达到一定强度后，方能允许车辆通行。

21、复合衬砌示意图

仰拱仰拱仰拱仰拱

22、隧道施工中的防排水措施

洞内顺坡排水，其坡度应与线路坡度一致,洞内反坡排水时，必须采取水泵抽水.洞内有大面积渗漏水时，宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟。洞内涌水或地下水位较高时,可采用井点降水法和深井降水法处理。

23、隧道结构防排水施工

衬砌背后设置排水暗沟、盲沟和引水管时，应根据隧道的渗水部位和开挖情况适当选择排水设施位置,并配合衬砌进行施工。

1.衬砌背后设置排水暗沟、盲沟和引水管时，应根据隧道的渗水部位和开挖情况适当选择排水设施位置，并配合衬砌进行施工。设在衬砌背后和隧底的纵横向排水设施，其纵横向坡应平顺，并配合其他作业同时施工;当隧底岩层松软有裂隙水时，应视具体情况加深侧沟或中心水沟的沟底，或增设横向盲沟,铺设渗水滤层及仰拱等.衬砌背后采用压注水泥砂浆防水时，压浆地段混凝土衬砌达设计强度的70％时，方可进行压浆，如遇流沙或含水土质地层，不宜采用水泥砂浆作防水层；注浆地段衬砌背面宜用干砌片石回填紧密，并每隔20m左右用1m厚的浆砌片石或混凝土做阻浆隔墙，分段进行压浆。压浆顺序应从下而上，从无水、少水的地段向有水或多水处,从下坡方向往上坡方向,从两端洞口向洞身中间压浆。隧道衬砌采用防水混凝土时，必须经现场试验达到规定要求后方可使用。

2.衬砌的施工缝和沉降缝采用橡胶止水带或塑料止水带防水时

3.复合式衬砌中防水层的施工：防水层应在初期支护变形基本稳定后,二次衬砌施作前进行。

24、隧道附属工程——洞口施工

开挖进洞时,宜用钢支撑紧贴洞口开挖面进行支护，围岩差时可用管棚支护，支撑作业应紧跟开挖作业,稳妥前进。

洞门衬砌拱墙应与洞内相连的拱墙同时施工，连成整体.如系接长明洞，则应按设计要求采取加强连接措施，确保与已成的拱墙连接良好。洞门端墙的砌筑与墙背回填应两侧同时进行,防止对衬砌边墙产生偏压。洞门衬砌完成后，及时处治洞门上方仰坡脚受破坏处。

25、隧道附属工程明洞工程

1。当边坡能暂时稳定时，可采用先墙后拱法.

2.当边坡稳定性差，但拱脚承载力较好，能保证拱圈稳定时，可采用先拱后墙法。

3.半路堑式明洞施工时，可采用墙拱交替法，且宜先做外侧边墙，继做拱圈，再做内侧边墙.

4。当路堑式明洞拱脚地层松软,不能采用先拱后墙法施工时，可待起拱线以上挖成后，采用跳槽挖井法先灌筑两侧部分边墙,再做拱圈,最后做其余边墙。

5.具备相应的机具条件时，可采用拱墙整体灌筑.

26、隧道附属工程-浅埋段工程

浅埋段和洞口加强段的开挖施工，应根据地质条件、地表沉陷对地面建筑物的影响以及保障施工安全等因素选择开挖方法和支护方式，并应符合下列规定：