1、 1 / 7隧 道 施 工绪论1 隧道：指修建在地层中的地下通道类工程建筑物。 （以某种用途在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面面积大于 2 平方米的线状建筑物）2 隧道的分类：（用途）交通隧道，水工隧道，市政隧道，矿山隧道。3 交通隧道：铁路隧道，公路隧道，水底隧道，地下铁道，航运隧道，人行地下通道4 秦岭终南山隧道：单洞长 18.02KM，双洞长 36.04KM5 厦门翔安隧道：全长 9KM第一章1 隧道应按满足 100 年正常使用的永久性结构设计。2 隧道结构由主体建筑物和附属建筑物组成。3 公路隧道净空：包括公路建筑界限，通风及其他所需的断面面积。4 隧道行车限界：指为了保证行
2、车安全，在一定宽度，高度的空间范围内任何物件不得侵入的限界。5 11 页的 2 个图很重要6 洞口：指洞门所在位置边仰坡刷坡范围及洞口忖砌和洞外附属工程地段的统称。应贯彻“早进晚出原则。7 洞门的类型（考）：端墙式洞门，柱式洞门，台阶式洞门，削竹式洞门，遮光棚式洞门。(看图选择？) 洞门的作用：（1）减少洞口土石方开挖量（2）稳定边坡，仰坡。 （3）引离地表水流 （4）装饰洞口8 明洞的类型:拱式明洞，棚式明洞。9 围岩（考）：指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体，或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体。10 隧道稳定性：坑道在不加任何人工支护条件下的稳定状态。11 围岩分级的目
3、的（作用）：作为选择施工方法的依据。进行科学管理。确定结构上的荷载。给出忖砌结构的类型和尺寸。作为制订劳动定额的基础。12 围岩分级考虑的基本因素：岩石坚硬程度，岩体完整程度，第二章 施工准备1 施工调查分为现场调查和校核设计文件，现场调查分为自然条件调查和社会经济条件调查。2 实施性施工组织设计的内容：3 控制测量必须在确认桩点稳固，可靠后进行。每个洞口应测设不少于 3 个平面控制点和 2 个高程控制点。4 施工场地布置内容：确定卸渣场的位置和范围。轨道运输时，洞外出渣线，编组线，牵出线和其他作业线的布置。汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置。确定风水电设施的布置。确定大型机具设备的组装和
4、检修场地。确定各种生产，生活等房屋的位置。场内临时排水系统的布置。第三章 矿山法 （重点）1 矿山法隧道施工的特点：隐蔽性大，未知因素多。作业空间有限，施工工序干扰大。施工过程作业的循环性强。施工作业的综合性强。施工是动态的。施工环境恶劣。作业风险性大。气候影响小。2 隧道施工方法的分类： 山岭隧道施工方法（掘进机法，矿山法传统矿山法，新奥法） 。浅埋及软土隧道施工方法（明挖法，地下连续墙法，盖挖法，浅埋暗挖法，盾构法） 。水底隧道施工方法（沉管法，盾构法） 。3 矿山法采用钻眼爆破进行开挖，故又称为钻爆法。4 明挖法：是在露天的路堑地面上，先修筑忖砌结构物，然后敷设外贴式防水层，再回填覆盖土
5、石。5 矿山法基本原则：少扰动，早喷锚，勤量测，紧封闭。7 隧道洞身开挖：矿山法（全断面法，台阶法，分部开挖法）10 台阶法：适用性最广的施工方法，其围岩适应性大，被称为全地质型施工方法。分为上下两步开挖和上中下三步开挖。根据台阶长短，分为长台阶法，短台阶法，超短台阶法。2 / 76 矿山法施工基本流程：8 全断面法：按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法。全断面法主要适用于双线铁路隧道 1-2 级围岩，也可用在单线铁路隧道 3 级围岩。浅埋端，洞口段不宜采用。但在采用超前支护的条件下，也可以在围岩级别低的围岩中应用。该法必须具备大型施工机械，隧道长度不宜太短，否则经济性差。全断面法具有较大的作
6、业空间，有利于机械化作业，钻爆施工效率较高，可采用深眼爆破，较分部开挖法减少了对围岩的振动次数。但由于开挖面积大，围岩相对稳定性降低，引起振动大，因此要求精心进行钻爆设计和严格控制爆破作业。9 全断面施工流程：（应用题）3 / 711 分部开挖法 ：弧形导坑预留核心土法 施工工序（应用题）12 总之，对于硬岩隧道宜采用全断面法和台阶法，软岩隧道用分部开挖法。13 隧道洞口工程包括：边，仰坡土石方。边，仰坡防护。端墙洞门亏工。洞口排水系统。洞门段洞身忖砌等。14 明洞施工方法：先墙后拱法优缺点：优点是忖砌整体性好，施工空间大，有利于施工。缺点是土方开挖量大，刷坡较高。先拱后墙法优缺点：优点是土石
7、方开挖量小，刷坡较低。缺点是忖砌整体性较差，边墙的施工空间小，防水层施作不方便。15 浅埋暗挖法：是在新奥法的基础上，针对城市地下工程的特点发展起来的。浅埋暗挖法的特点：适用于各种地质条件和地下水条件。具有适合各种断面形式和变化断面的高度灵活性。通过分部开挖和辅助施工方法，可以有效地控制地表下沉和坍塌。与盾构法相比较，在较短的开挖4 / 7地段也很经济。与明挖法相比较，可以极大减轻对地面交通的干扰。从综合效益观点出发，是比较经济的一种施工方法。浅埋暗挖法的原则：管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，勤量测。第四章 隧道开挖作业1 矿山法开挖隧道包括：钻孔，爆破，装渣，出渣等。2 目前，隧道工
8、程中较常使用的凿岩机为风动凿岩机。3 炸药的性能的定义：敏感度指炸药在外能作用下爆炸反应的难易程度。爆速指炸药爆炸时爆轰在炸药内部的传播速度。爆力指炸药爆炸时对周围介质做功的能力。猛度指炸药爆炸后对与之接触的固体介质的局部破坏能力。安定性指其物理化学性质的安定性，4 炮眼的种类和布置原则：先布置掏槽眼，其次周边眼，最后辅助眼。 （内外中）周边眼的位置一般是沿着设计轮廓线均匀布置。5 掏槽形式：斜眼掏槽，直眼掏槽。6 光面爆破的主要参数：周边炮眼的间距，光面爆破层的厚度，周边眼密集系数和装药集中度等。 （书上有图）7 光面爆破与预裂爆破的异同（重点）：光面爆破和预裂爆破的相同点包括：光面爆破和预
9、裂爆破均是边坡控制爆破的方法,通过控制能量释放,有效控制破裂方向和破坏范围,使边坡达到稳定,平整的设计要求.光面爆破和预裂爆破的不同点包括：(1)炮孔起爆顺序不同 ,光面爆破是主爆区先爆,光爆孔后爆；预裂爆破是预裂孔先爆,主爆区后爆；(2)自由面数目不同,光面爆破有两个自由面 ,预裂爆破只有一个自由面；(3)单位炸药消耗量不同,光面爆破单位炸药消耗量小,预裂爆破由于药包受到的夹制作用较大,故炸药单耗也大.第五章 装渣运输1 无轨装岩机分为履带式和轮胎式，履带式又分为立爪式和蟹爪式装岩机。2 装渣数量计算公式：第六章 支护施工1 坑道支护分为自支护和人工支护，自支护是指围岩自身所具备的支护能力，
10、人工支护指在自支护能力不充分的条件下，人为采取的措施。人工支护分为一次支护（初期支护）和二次支护（忖砌） 。初期支护主要采用喷混凝土，锚杆（喷锚支护）及刚支撑等。2 喷混凝土的支护机理（五大效果）：与围岩的附着力，抗剪的支护效果。内压，闭合效果。外力分配效果。软弱层补强效果。被覆盖效果。3 锚杆的支护机理：悬吊效果，组合效果，加固效果4 刚支撑：型钢钢架的优缺点：可以提供较大的早期支护强度，但与喷混凝土结合不良，与围岩的接触面之间不易保证喷混凝土充填密实。 格栅钢架优缺点：质量轻，现场加工制作容易，对隧道断面变化的适应性好。可以很好地与锚杆，钢筋网，喷混凝土相结合，且受力条件好。易与超前锚杆形
11、成整体，进一步增强支护作用。但其制作耗时，整体质量受较多的环节影响。5 忖砌施工（二次支护）有先墙后拱和先拱后墙两种方法，大多采用先墙后拱法。6 隧道二次忖砌要做到“内实外美” ，需要仔细研究混凝土的运输，浇筑，捣固，养生等各个作业环节。7 混凝土浇筑时必须采用模板，隧道内常用模板类型：整体移动式模板台车，分体移动式模板台车，拼装式拱架模板。 （注意区分）8 预支护：超前锚杆（定义） ，管棚，超前小导管注浆（定义和类型） ，超前深孔帷幕注浆（洞内超前注浆，地表超前注浆，平导超前注浆）第七章 监控量测1 监控量测：在隧道的施工过程中，使用各种仪器设备对地表下沉，围岩变形，应力应变进行量测，据此来
12、判断隧道开挖对地表环境的影响范围和程度，围岩的稳定性和支护的工作状态，这种工作称为监控量测。2 监控量测的目的：（1）确保施工安全及结构的长期稳定性（2）验证支护结构效果（3）确定二次忖砌施作时间（4）监控工程对周围环境的影响（5）积累量测数据，为信息化设计和施工提供依据。3 监控量测的必测项目：（1）洞内外观察（2）拱顶下沉（3）周边位移（4）地表沉降5 / 74 洞内观察：观察内容包括开挖后没有支护的围岩和开挖后已经支护段初次支护体系。5 隧道净空变化：指隧道周边上两点间相对位置的变化。 周边收敛：指隧道内壁面两点连线方向的相对位移。 隧道收敛位移：是隧道围岩应力状态变化的最直观反映，收敛
13、值为两次量测的距离之差。6 量测数据的三大应用：初期支护阶段围岩稳定性的判定和施工管理（按变形管理等级指导施工，根据位移速率进行施工管理，根据位移与时间的曲线进行施工管理） ，二次忖砌的施作条件。第八章 隧道防排水1 原则：防排截堵相结合，因地制宜，综合治理。2 隧道可分为防水型隧道和排水型隧道。3 防水工程措施：喷射混凝土防渗，防水层防水，施工缝防水，防水混凝土，忖砌背后回填注浆。4 排水工程措施：排水盲管，侧沟，中央排水管，缓冲排水层。第九章 辅助坑道1 长大隧道施工时，因受工期或其他因素控制，常常要利用辅助坑道来增辟工作面，将隧道割成几段，形成“长隧短做” 。2 辅助坑道的形式：横洞，平
14、行导坑，斜井，竖井等。横洞：在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。斜井：在隧道侧面上方开挖的与之相连的倾斜坑道。竖井：在隧道上方修筑的与隧道相连的竖向坑道。第十章 施工通风1 隧道施工通风和防尘的目的：为了置换和净化隧道内的空气，降低有害气体浓度，降低粉尘含量，保证隧道施工人员的健康和安全，提高生产效率。2 隧道施工通风方式：自然通风和机械通风（主要） 。当隧道独头掘进小于 150m 时，采用自然通风，1501000 采用机械通风。3 机械通风包括：风管式通风（压入式通风，吸入式通风，混合式通风） ，巷道式通风4 粉尘的主要来源：凿岩工作，爆破产生，装渣运输。5 综合防尘措施：湿式凿岩，机械通风，喷
15、雾洒水，个人防护。6 洞内排水：顺坡施工的排水（自然排出） ，反坡施工的排水（机械排水） 。7 三管两线布置图：（上到下：通风管，高压风管，高压水管） （动力线，照明线）第十一章 特殊地质施工1 原则：先治水，管超前，短进尺，弱爆破，早支护，快封闭，勤量测。2 溶洞：以岩溶水的溶蚀作用为主，间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本水平方向延伸的通道。溶洞是岩溶现象的一种。3 岩溶：指可溶性岩层受水的化学和机械作用产生裂缝和空洞，以及由于空洞的顶部塌陷使地表产生陷穴等现象和作用。4 隧道遇到溶洞的处理措施：按照以疏为主，堵排结合，因地制宜，综合治理的原则，分别以疏导，堵填，注浆加固，跨越，宣泄（引堵越
16、绕）5 岩爆：埋藏较深的隧道工程，在高地应力，脆性岩体中，由于施工爆破扰动原岩，岩体受到破坏，使掌子面附近的岩体突然释放出潜能，产生脆性破坏，这时围岩表面产生爆裂声，随之有大小不等的片状岩块弹射剥落出来，这现象6 岩爆产生条件：地层的岩性条件，地应力的大小增加填空题 1 明挖法是从地表面向下开挖 在预定位置修筑结构物的总称。2 新奥法是以控制爆破（光面、预裂爆破等）为开挖方法，以喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形动态修正设计参数和变动施工的一种隧道施工方法。3 机械通风方式可分为管道通风和巷道通风两大类。4 监控量测系统的精度应满足设计要求。拱顶下沉的测试精度为 0.5-
17、1mm，围岩内部位移测试精度为0.1mm，爆破震动速度测试精度为 1mm/s6 / 75 炸药在外能作用下起爆的难易程度就称为该炸药的敏感度6 盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机掘进和衬砌三大要素组成。7 施工通风方式应根据隧道的长度、掘金坑道的断面大小、施工方法和设备条件等诸多因素来确定。8 施工通风方式有自然通风和机械通风两种。9 隧道洞身衬砌的主要作用有承受围岩压力、 防水、防潮、防止围岩风化。10 洞门的作用：（1）减少洞口土石方开挖量（2）稳定边坡，仰坡。 （3）引离地表水流 （4）装饰洞口11 公路隧道围岩分类因素与指标主要是指岩体的结构特征与完整性、岩石的物理力学性质、地下水的影响
18、。12 围岩分级考虑的基本因素：岩石坚硬程度，岩体完整程度13 隧道施工采用钻爆法开挖时，应采用光面爆破或预裂爆破。爆破前应根据地质条件、循环进尺、断面尺寸、开挖方法、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计，施工中应根据爆破效果调整爆破参数。14 锚杆按锚固形式一般可分为端头锚固式、全长粘结式、摩擦式、混合式等几种。15 隧道较长时，选择辅助坑道的类型一般有横洞、斜井、竖井、平行导坑。16 台阶法施工当围岩自稳能力较好，隧道开挖跨度不大时，为了方便作业，台阶长度宜控制 10-50m 以内围岩稳定性较差时，台阶长度宜控制在 3-10m17 双侧壁导坑法施工，两侧壁导坑超前中槽部位 10-15m，可独立
19、同步开挖和支护，中槽部位采用台阶法开挖，并保持平行作业。18 掏槽眼的形式有直眼掏槽、楔形掏槽。19 隧道施工中对围岩和支护动态进行的经常性观察和测量称之为监控量测。20 双侧壁导坑法施工时，侧壁导坑形状应近于椭圆形断面，导坑断面宜为整个断面的 30%。1 公路隧道围岩分类因素与指标主要是指岩体的结构特征与完整性、岩石的物理力学性质、地下水的影响。2 超前锚杆是沿开挖轮廓线,以一定的外插角打入开挖工作面 形成对前方围岩的预支护。超前锚杆是在开挖前,沿隧道拱部按一定角度设置的起着预支护 围岩作用的锚杆。增加简答题1 将采用锚喷支护的新奥法与采用钢木支撑的传统矿山法做比较。 答:采用锚喷支护的新奥
20、法与采用钢木支撑的传统矿山法相比不仅是在支护手段上有革新,更重要的是工程概念上有进步。传统矿山法依据“松弛理论”,认为围岩可能由扰动产生坍塌,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.新奥法的理论依据是“岩承理论” ,其核心内容是:稳定的围岩自身具有承载力,而不稳定的围岩丧失稳定有一个时间过程 如果在这个过程中提供必要的帮助和限制 则围岩仍然能够进入稳定状态。2、简述浅埋暗挖法施工技术特点。 答 围岩变形波及地表 要求刚性支护或地层改良 通过试验段来指导设计及施工。3 浅埋暗挖法施工工艺要求有哪些 答 管超前 严注浆 短开挖 强支护 快封闭 勤量测。4 新奥法施工基本原则有哪些?
21、答 少扰动 早喷锚 勤量测 紧封闭。5 简述新奥法与浅埋暗挖法施工隧道及地铁隧道的区别 答 新奥法适用于硬岩,浅埋暗挖法适用于软岩 新奥法采用柔性支护,浅埋暗挖法一般使刚性支护 新奥法是被动支护,利用围岩自承能力.浅埋暗挖法为主动支护,讲究快速时空效应。6、监控量测必测项目有哪些?答 洞内、外观察 拱顶下沉 净空变化 地表沉降7 隧道控制测量一般应符合哪些规定?答控制测量必须在确认桩点稳固、可靠后进行 测量工作中的各项计算 均由两组独立进行 利用原水准点做引伸测量时 必须对其相邻已测段高差或相邻水准点间高差进行复核 隧道洞外控制测量应在隧道进洞施工前完成。8 列举五种常用的山岭隧道开挖方法?
22、答: 五种常用的山岭隧道开挖方法 :全断面法、台阶法、环形开挖7 / 7预留核心土法、双侧壁导坑法、中侧壁法。9 隧道施工组织设计的内容主要有哪些? 答: 应包括施工方法,工区划分,场地布置,进度计划,工程数量,人员配备,主要材料,机械设备 电力和运输以及安全质量,环保,技术,节约等主要措施内容。10 什么是隧道施工的岩爆?产生岩爆的决定性因素是什么? 答:围岩表面发生爆裂声,并有大小不等的片状岩块弹射剥落出来,这种现象称为岩爆。主要是因为在埋藏较深的岩层中岩层脆性且储存有足够的能量,地应力较大,随着施工爆破扰动原岩,岩体受到破坏,在掌子面附近突然释放潜能,产生脆性破坏.其决定因素是岩性条件和地应力的大小。11、在选择隧道施工方法中主要考虑的因素有哪些 答 1、隧道断面大小 主要是跨度 2、围岩条件3、覆盖层厚度 4、地下水发育情况 5、设备条件 6、投资或效益 7、安全性。
