隧道新奥法施工技术
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作业文件 中港第四航务工程局
隧道新奥法施工作业指导书
开始实施日期 2004年 5月 1 日
版本号：1 编号：QI 7-25 第1页共20页
修 改 记 录 修改号 生效日期 修改页次 修 改 理 由
修改号 编写 审核 会签 批准 批准日期 林梓云 李庆唐 李加才 邵慧敏 傅立容 2004.4.8 隧道新奥法施工作业指导书
第 2 页 共 20 页 1、 概述 为了确保隧道新奥法施工的质量并符合环保及职业健康安全等要求，编制本作业指导书。
2、 适用范围 适用于本局承建采用“新奥法”施工的隧道工程。
3、 参照文件 2.1 四航局《管理手册》 2.2 四航局《程序文件》 2.3 《公路隧道施工技术规范》 (JTJ042-94) 2.4 《公路工程质量检验评定标准》 (JTJ071-98) 2.5.《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)。 2.6《中华人民共和国环境保护法》1989.12.26 2.7《中华人民共和国安全生产法》2002.11.1
4、职责和权限 4．1 现场主管/技术人员负责施工作业的技术、环保和职业健康安全交底以及现场管理工作。 4．2 质量工程师负责该项目的质量管理工作。 4．3 安全员负责该项目的环境保护及职业健康安全监督管理工作。 4．4 现场作业人员认真负责该项目的施工作业，遵守操作规程，对不符合质量、环保及危及生命安全的违章安排有权拒绝作业。
5、围岩分类及主要施工方法 5.1、围岩分类 根据围岩主要工程地质条件和岩石质量指标、岩体弹性波纵波速度及岩体完整性系数可将围岩分为I、II、III、IV、V和VI共六种类别，各类围岩类别的主要工程地质特征和各项指标分别见表1、表2。 表1 围岩类别测试 参数指标 VI V VI III II I
RQD（%） ＞95 85~95 75~85 50~75 25~50 ＜25 VP（km/s） ＞4.5 3.5~4.5 2.5~4.0 1.5~3.0 1.0~2.0 ＜1.0 I 0.8~1.0 0.6~0.8 0.4~0.6 0.2~0.4 ＜0.2 隧道新奥法施工作业指导书 第 3 页 共 20 页 表2
类别
围岩主要工程地质条件
主要工程地质条件 结构特征和完整状态
VI 硬质岩石（Rb>60Mpa）,受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）；，层间结合良好。 呈巨块状整体结构
V 硬质岩石（Rb>30Mpa），受地质构造影响较重，节理较发育，有少量软弱面（或夹层）和贯通微张节理，但其产状及组合关系不致产生滑动；层状岩层为中层或厚层，层间结合一般，很少有分离现象，或为硬质岩石偶夹软质岩石 呈大块状砌体结构
软质岩石（Rb≈30Mpa）受地质影响较微，节理不发育；层状岩层为厚层，层间结合良好。 呈巨块状整体结构
IV 硬质岩石（Rb>30Mpa），受地质构造影响较重，节理发育，有层状软弱面（或夹层），但其产状及组合关系尚不致产生滑动；层状岩层为薄层或中层，层间结合差，多有分离现象，或为硬、软质岩石互层。 呈块（石）碎（石）状镶嵌结构
软质岩石（Rb=5以上~30Mpa），受地质构造影响较重，节理较发育；层状岩层为薄层、中层或厚层，层间结合一般。 呈大块状砌体结构
III 硬质岩石（Rb>30Mpa），受地质构造影响很严重，节理很发育，层状软弱面（或夹层）已基本破坏 呈碎石状压碎结构
软质岩石（Rb=5以上~30Mpa），受地质构造影响严重，节理发育 呈块（石）碎（石）状压碎结构 略具压密或成岩作用的粘性土及砂性土 一般钙质、铁质胶结的碎、卵石土、大块石土 黄土（Q1、Q2） 块状压密结构 呈巨块状整体结构 呈巨状块整体结构
II 石质围岩位于挤压强烈的断裂带内，裂隙杂乱，呈石夹土或土夹石状 呈角（砾）碎（石）
状松散结构 一般第四系的半干硬~硬塑的粘性土及稍湿至潮湿的一般碎、卵石土，圆砾、角砾土及黄土（Q3、Q4） 非粘性土呈松散结构，粘性土及黄土呈松软结构
I 石质围岩位于挤压极强烈的断裂带内，呈角砾、 砂、泥松软体 呈松软结构
软塑性粘性土及潮湿的粉细砂等 粘性土呈易蠕动的松软结构砂性土呈潮湿松散结构 隧道新奥法施工作业指导书 第 4 页 共 20 页 5.2、主要施工方法 5.2.1 全断面法 适用于IV~V类围岩洞身开挖(当开挖断面最大跨度大于13m时不宜采用)。 5.2 .2 台阶法 适用于II~III类围岩或节理发育的围岩和当IV~V围岩开挖断面最大跨度大于13m时。 5.2.3 台阶分部法 适用于一般土质围岩地段且掌子面自稳能力较差时。 5.2.4 单侧壁导坑法 适用于围岩较差、跨度大、埋层浅、地表沉降需要控制的地段和小净距隧道。中壁墙的拆除必须在初期支护封闭成环和围岩稳定后进行。 5.2.5 双侧壁导坑法 适用于浅埋大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差地段。
6、 实施步骤 6.1 隧道洞身开挖 6.1.1 地质观察 在洞身开挖前由专业地质工程师对掌子面的围岩进行观察，掌子面围岩观察主要有以下项目： 6.1.1 .1 掌子面围岩的岩性。 6.1.1 .2 掌子面围岩的裂隙发育情况。 6.1.1 .3掌子面围岩结构面产状。 6.1.1 .4根据掌子面围岩情况确定洞身围岩类别，公路隧道将洞身围岩划分为II、III、IV、V和VI共五种类型。 6.1.2 确定开挖方法 根据隧道洞身围岩情况、洞身埋深和洞身上部地形情况确定洞身开挖方法。开挖方法主要有全断面法、台阶法、分部台阶法、单侧壁导坑法和双侧壁导坑法。开挖方法应考虑围岩条件，并与支护、衬砌施工相协调。
6.1.3 各种开挖方法的开挖、支护顺序 6.1.3.1 全断面法开挖、支护顺序见图QI7-25-1。 隧道新奥法施工作业指导书
第 5 页 共 20 页 图QI7-27-1 全断面法施工顺序图、I全断面开挖；2、II初期支护；3、III洞身二次衬砌。
全断面法洞身开挖循环进尺可按2.5~5.0m控制，实际施工时应根据围岩状况及钻眼机具的钻孔深度确定。
6.1.3.2台阶法开挖、支护顺序见图QI7-25-2。
图台阶法施工顺序图、I上台阶开挖；2、II拱部初期支护；3、III下台阶中槽开挖；4、IV边墙开挖；5、V边墙初期支护；6、VI洞身二次衬砌。
台阶法洞身开挖循环进尺宜按1.5倍的钢拱架间距进行；上、下台阶间距：软弱围岩地段宜采用微台阶（上、下台阶间距取3~5m），以确保初期支护及时封闭成环；一般地段采用长台阶法（上、下台阶间距取60m以上），以避免上、下台阶施工作业的相互干扰。
6.1.3.3台阶分部法开挖、支护顺序见图QI7-25-3。 隧道新奥法施工作业指导书 第 6 页 共 20 页 图-27-3台阶分部法施工顺序图、I上弧形导坑开挖；2、II拱部初期支护；3、III核心土开挖；4、IV下台阶中槽开挖；5、V边墙开挖；6、VI边墙初期支护；7、VII仰拱初期支护；8、IIX仰拱衬砌；9、IX洞身二次衬砌。
台阶分部法的循环进尺、上、下台阶间距取值同台阶法。 6.1.3.4 单侧壁导坑法开挖、支护顺序见图QI7-25-4。
图单侧壁导坑法施工顺序图、I先行导坑开挖；2、II先行导坑初期支护；3、III后行导坑开挖；4、IV后行导坑初期支护；5、V拆除中墙；6、VI仰拱衬砌；7、VII洞身二次衬砌。
6.1.3.5 双侧壁导坑法开挖、支护顺序见图QI7-25-5。 隧道新奥法施工作业指导书
第 7 页 共 20 页 图双侧壁导坑法施工顺序图、I先行导坑开挖；2、II先行导坑初期支护；3、III后行导坑开挖；4、IV后行导坑初期支护；5、V中央部拱顶开挖；6、VI中央部拱顶初期支护；7、VII中央部下部开挖；8、IIX中央部仰拱初期支护；9、IX拆除中墙；10、X仰拱衬砌；11、XI洞身二次衬砌。
以上为正常围岩地段隧道施工的开挖、支护顺序，对于特殊地质条件下的洞身开挖、支护应作特殊设计。
6.1.4 施工测量 6.1.4.1 控制测量 进洞前应对两洞口的精密三角网或精密导线网进行复测，其闭合差应满足《公路隧道勘测规范》（JTJ063）的规定。并在施工过程中定期进行校核。 洞内导线根据洞口投点向洞内作引伸测量，洞口投点纳入控制网内，后视方向的长度不宜小于300m。洞内导线尽量沿隧道中线布置，直线段导线边长不宜小350m，曲线段导线边长应根据不同半径的平曲线最大通视长度确定。无闭合条件的单导线，应进行二组独立观测相互校核。对双洞同时施工的隧道，导线可通过横向通道进行闭合。 6.1.4.2 洞身开挖施工放样 根据隧道支护类型进行洞身开挖施工放样，洞身开挖可采用全站仪、激光投影仪或断面测定仪进行。 洞身开挖施工放样应注意以下问题： 6.1.4.2 a) 洞身开挖尺寸应与支护类型相适应。 6.1.4.2 b) 洞身开挖尺寸应考虑洞身收敛预留沉降量，预留沉降量根据隧道监控量测反馈结果进行调整。以避免造成洞身开挖欠挖或超挖。 6.1.5 开挖方式
