目录第一章隧道基础知识 (4)1隧道的定义及新奥法施工原理 (4)1.1隧道定义 (4)1.2新奥法施工原理 (4)2隧道分类 (5)3隧道特点 (5)4隧道组成 (5)5隧道衬砌构造 (6)6 隧道衬砌 (8)7洞门 (11)7.1洞门作用 (11)7.2洞门型式 (11)8明洞 (14)9附属建筑物 (17)10隧道施工方法 (19)11 隧道围岩分级 (21)11.1围岩基本概念 (21)11.2围岩分级的判定方法 (22)11.3软弱围岩的特征 (23)12隧道施工测量 (23)12.6隧道施工测量要点 (26)13、隧道监控量测 (27)13.1监控量测作用 (27)13.2 监控量测项目 (27)13.3 监控量测流程 (28)13.4 数据处理 (28)13.4监控量测信息化 (28)14 超前地质预报 (29)14.1 超前地质预报定义 (29)14.2 超前地质预报目的 (30)14.3 超前地质预报主要方法和适用条件 (30)14.4 超前地质预报主要内容 (30)15隧道施工的相关文件 (30)第二章分部工程施工要点 (31)1洞口施工 (31)1.1排水施工 (31)1.2拉槽土方开挖及防护 (31)1.3管棚进洞 (31)1.4 套拱进洞 (33)1.5 洞门及洞口段衬砌施工方法及工艺 (33)1.6注意事项 (34)2洞身开挖 (34)2.1主要开挖方法 (34)2.2三台阶七步法 (34)2.3 交叉中隔壁法（CRD法）开挖 (35)2.4 三台阶临时仰拱开挖法 (37)2.5 三台阶临时横撑法 (39)2.6 双侧壁导坑法 (40)2.7 预留核心土台阶法开挖 (41)2.8钻爆设计 (43)3支护施工 (47)3.1 超前小导管 (47)3.2 钢架安装 (49)3.3 锚杆施工 (50)3.4 钢筋网施工 (52)3.5 喷射混凝土施工 (52)4 仰拱及底板施工 (54)5 防排水施工 (56)5.1 隧道内防水系统组成 (56)5.2 防水板铺设 (57)5.3 纵环向排水管布设 (60)5.4 止水带安装 (60)5.5 止水条安装 (61)6 二次衬砌施工 (61)6.1 施工工艺流程 (61)6.2 施工要求 (62)第三章质量通病及处理措施 (68)1 超欠挖 (68)2 超前小导管外插角、孔距、孔深偏差超标 (69)3 黄土隧道开挖后的坍落 (69)4 富水隧道隧底开挖时拱顶沉降量大 (69)5 初期支护分层喷射混凝土掉层脱落 (70)6 钢架安装偏差大 (70)7 钢架后砼喷射不饱满、不密实 (70)8 喷射混凝土养护不到位 (71)9 喷射混凝土拱顶部位出现空洞 (71)10 拱脚（拱架连接处）喷射混凝土疏松，表面“松树节”现象 (71)11 仰拱混凝土与仰拱支护之间有夹层，不密贴 (71)12 黄土隧道或软硬岩石交接地带拱脚初支产生纵向裂缝 (72)13 锚杆安装不牢固，抗拔力不够 (72)14 二次衬砌施工缝止水带位移 (72)15 二次衬砌钢筋位置不准确 (73)16 隧道衬砌混凝土裂缝 (73)17 衬砌环向施工缝渗漏水 (73)18 衬砌混凝土局部蜂窝现象 (74)19 衬砌混凝土局部出现孔洞 (74)20 衬砌混凝土麻面 (75)21 衬砌混凝土缺棱掉角 (75)22 二衬混凝土与初支间空洞 (75)23 二衬砼强度不够、均质性差 (76)24 二次衬砌钢筋锈蚀、绑扎不满足要求 (76)25 混凝土内主筋、架立筋或箍筋局部裸露 (77)26 相邻断面衬砌砼表面接茬处错台超出标准 (77)27 仰拱曲度不够 (77)28 仰拱两端和仰拱填充两侧中埋式止水带位置不正确 (77)29 防水板松弛度不足 (78)30 防水板铺设损坏 (78)31 排水沟不通畅 (79)32 隧道内空气污浊、粉尘浓度大 (79)第四章主要风险源及安全注意事项 (80)1 隧道工程施工危险源辨识 (80)2 隧道工程施工现场安全控制要点 (84)第五章典型案例分析 (98)1 软弱围岩隧道预防坍方事故案例 (98)1.1郑西客专南山口隧道大坍方 (98)1.2贵广铁路东科岭隧道涌砂坍方 (99)1.3 张集铁路旧堡隧道初期支护开裂变形 (101)1.4集包铁路新旗下营隧道坍方 (101)1.5兰新铁路第二双线甘青段小平羌隧道出口坍方 (102)1.6十天高速公路陕鄂界隧道拱顶落石 (103)1.7南二十里铺隧道出口整体下沉 (105)2 标准化施工案例 (107)第一章隧道基础知识1隧道的定义及新奥法施工原理1.1隧道定义隧道是修筑在岩体、土体或水底，两端有出入口的，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道。
供交通立体化、穿山越岭、地下通道、越江、过海、管道运输、电缆地下化、水利工程等使用。
铁路隧道长度就是其进出口洞门墙外表面与线路内轨顶面标高线交点之间的距离。
公路隧道长度就是其进出口洞门墙外表面与路面的交线同路线中线交点间的距离。
1.2新奥法施工原理新奥法是应用岩体力学理论，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，及时进行支护，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、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。
新奥法施工方法包括全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法和交叉中隔墙法、双侧壁导坑法。
1.2.1台阶法该工法一般适合于Ⅳ级围岩，要求台阶长度不大于1倍洞径，仰拱距掌子面距离不大于2倍洞径。
1.2.2环形导坑(预留核心土)法该方法利用核心土稳定掌子面，然后开挖两侧边墙、中部核心土，最后开挖仰拱。
该工法步骤多，工艺要求高。
软弱围岩大断面隧道多采用环形导坑法（三台阶七步流水法），出现的问题也最多，对该工法技术要求如下（双线隧道）：⑴上台阶每循环开挖进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不大于1榀钢架，Ⅳ级不大于2榀。
⑵边墙开挖进尺不大于2榀。
⑶仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆（管），每循环开挖进尺不大于3m。
⑷初期支护封闭成环位置距掌子面距离原则上不宜不大于2倍洞径。
⑸根据地质、量测情况，设置临时仰拱或横撑。
1.2.3CD法（中隔壁法）该工法合于浅埋地段或穿越建（构）筑物时采用，以减少沉降，防止坍方。
该工法是将隧道分为左右两部分进行开挖，先在一侧采用台阶法分层开挖及支护，再开挖隧道另一侧。
每台阶纵向长度3～5m。
初期支护仰拱紧跟下台阶，封闭成环。
1.2.4双侧壁导坑法该工法在特大断面等特殊条件下采用。
该工法先开挖隧道两侧导坑，再进行中部开挖支护。
工法特点：控制沉降变形好，但连接点多，受力复杂，对工艺要求高。
1.2.5开挖工法选择要点⑴开挖工法应根据地质情况和地层加固情况确定。
实施中根据地质情况和量测成果及时调整工法。
⑵开挖工法选择时，原则上在确保安全条件下，应从简单到复杂，尽量减少开挖步骤。
⑶现场施工应严格执行设计工法，不得擅自更改。
2隧道分类⑴按照隧道所处的地质条件分类：分为土质隧道和石质隧道。
⑵按照隧道的长度分类：分为短隧道（铁路隧道规定：L≤500m；公路隧道规定：L≤500m）、中长隧道（铁路隧道规定：500<L≤3000m；公路隧道规定：500<L<1000m）、长隧道（铁路隧道规定：3000<L ≤10000m；公路隧道规定1000≤L≤3000m）和特长隧道（铁路隧道规定：L>10000m；公路隧道规定：L>3000m）。
⑶按照国际隧道协会（ITA）定义的隧道的横断面积的大小划分标准分类：分为极小断面隧道（2～3㎡）、小断面隧道（3～10㎡）、中等断面隧道（10～50㎡）、大断面隧道（50～100㎡）和特大断面隧道（大于100㎡）。
⑷按照隧道所在的位置分类：分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道。
为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称城市隧道，这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。
⑸按照隧道埋置的深度分类：分为浅埋隧道和深埋隧道。
⑹按照隧道的用途分类：分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。
3隧道特点⑴是交通运输线路穿越天然障碍的有效方法⑵穿越的地质条件复杂多变，工程定位、设计、施工方法要随时相应调整⑶施工作业面窄，劳力设备受到限制，工业化、机械化施工要求高：⑷造价昂贵。
4隧道组成隧道的主体建筑物由洞身和洞门两部分组成。
在隧道进口或出口段，如果仰坡表层岩土风化严重，易塌落时，则延长洞身或加筑明洞洞口，保证行车安全隧道的附属建筑物，包括：人行道（或避车洞）和防排水设施，长、特长隧道还有通风道、通风机房、供电、照明、信号、消防、通讯、救援及其它量测、监控等附属设施5隧道衬砌构造开挖后的隧道，为了保持围岩的稳定性，一般需要进行支护和衬砌；支护的主要方式有：锚杆、钢架、钢筋网、喷射混凝土及其组合；衬砌的主要方式有：整体式混凝土衬砌、拼装式衬砌、喷射混凝土衬砌和复合式衬砌等。
5.1锚杆锚杆是将破碎或不稳定岩体(块)与牢固稳定的岩体连结在一起以提高整体稳定性的一种支护措施。
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。
锚杆对地下工程的稳定性起着重要的作用，尤其是在节理裂隙岩体中，锚杆对岩体的加固作用十分明显，具有结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强等特点。
图1-1 锚杆示意图图1-2 锚杆支护示意图5.2钢架当围岩软弱、破碎严重且自稳性差时，隧道开挖后，需要及时提供足够强的支护约束围岩变形。
在初期支护内设置钢拱架将增大支护结构早期的刚度，阻止围岩的过度变形并承受部分的松弛荷载。
钢架分为型钢和格栅钢架两种。
图1-5 钢架示意图5.3钢筋网钢筋网喷射混凝土是在喷射混凝土之前，在岩面上挂设钢筋网，然后再喷射混凝土。
目前，我国在各类隧道工程中应用钢筋网喷射混凝土支护的比较多，主要用于软弱破碎围岩，而更多的是与锚杆或者钢拱架构成联合支护。
钢筋网通常作环向和纵向布置。
环向筋一般为受力筋，由设计确定，直径12mm左右；纵向筋一般为构造筋，直径6~10mm；网格尺寸一般为20cmx20cm, 20cmx25cm,25cmx25cm,25cmx30cm或30cmx30cm 等。
5.4喷射混凝土喷射混凝土既是一种新型的支护结构，又是一种新的施工工艺。
它是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序，将掺有速凝剂的细石混凝土，喷射到岩壁表面上，并迅速固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。
喷射混凝土可以作为隧道工程的永久性或临时性支护，也可以与各种形式的锚杆、钢拱架、钢筋网等构成组合式支护结构。
它的灵活性也很大，可以根据需要分次追加厚度。
