【導(dǎo)讀】隧道是一種修建在地下，兩端有出入口，供車輛、行人、水流及管線等通過的工程建筑物。水利工程、工商業(yè)。既可使線路順直，避免許多無謂的展線，縮短線路，又可以減小坡度，使運(yùn)營條件得以改善，從而提高牽引定數(shù)，多拉快跑?？s短路線，降低能。提高交通服務(wù)水平。關(guān)勘測資料，對復(fù)雜地質(zhì)問題給出可靠性結(jié)論，為施工圖設(shè)計(jì)提供資料。操作性的設(shè)計(jì)文件，為施工招投標(biāo)、施工行為、施工管理、交竣工驗(yàn)收提供依據(jù)。隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間，根據(jù)“隧道建筑限界”確定的。對于車輛的行駛，線路的坡度以平坡最好，既不要沖坡也不要帶制動行駛，產(chǎn)生的廢氣最少，

　　

【正文】 定性很差的大跨度隧道 。） 中導(dǎo)洞法和三導(dǎo)洞法 超前支護(hù)的概念 超前支護(hù)是指在隧道圍巖穩(wěn)定性不能滿足開挖、支護(hù)作業(yè)的安全要求時(shí)，在開挖前先對掌子面前方巖土體進(jìn)行預(yù)支護(hù)或預(yù)加固的工作 。 超前支護(hù)的作用 防止掌子面坍塌 防止開挖過程坍塌 防止支護(hù)過程坍塌 超前支護(hù)的主要類型 圍巖注漿 超前管棚（注漿） 超前小導(dǎo)管（注漿） 超前錨桿（注漿） 凍結(jié)法 圍巖注漿的概念 圍巖注漿是指通過一定的機(jī)械設(shè)備和工藝手段，將配制好的漿液壓入巖土體中，用于固結(jié)松散顆粒 和節(jié)理裂隙 ,充填、封堵滲水通道的地層改良工作。 圍巖注漿的作用機(jī)理與類型 圍巖加固注漿 (膠結(jié)不連續(xù)巖土體 ； 擠密、換填、固結(jié) 。 ) 常壓滲入注漿 高壓劈裂注漿 高壓壓密注漿 高壓旋噴注漿 圍巖堵水注漿 （ 封堵各種滲水通道 ） 隧道工程注漿 地表注漿 洞內(nèi)圍巖注漿 （ 洞周超前注漿 、 掌子面超前注漿 、 洞周徑向注漿 ） 管棚的概念 管棚是環(huán)向布設(shè)在隧道開挖輪廓線以外、用直徑較大、長度較長的鋼管構(gòu)成的 ，以較小的外插角向前插入巖土體中的一種超前支護(hù)結(jié)構(gòu)。 管棚的作用機(jī)理 利用大直徑鋼管的剛度 利用長鋼管的穿透性 利用環(huán)向小間距形成棚護(hù) 利用前后兩端形成梁效應(yīng) 管棚的施工順序 套拱基礎(chǔ)開挖 套拱工字鋼架設(shè) 孔口管及鋼筋安裝 立模澆筑套拱 鉆孔安裝鋼管 注漿、封堵 管棚質(zhì)量控制要點(diǎn) 先套拱后鉆孔 鉆孔角度 鋼管連接質(zhì)量 超前小導(dǎo)管： 主要利用剛度，起到棚護(hù)作用 超前錨桿： 主要利用抗拉能力，起到加固圍巖作用 初期支護(hù)常用手段 噴射 混凝土 錨桿 鋼支撐 鋼筋網(wǎng) 初期支護(hù)作用與要求 保持圍巖穩(wěn)定，約束圍巖變形 控制圍巖壓力的釋放，并承擔(dān)部分圍壓壓力 為防水層施工提供良好條件 強(qiáng)度、剛度、平整度 噴射混凝土的作用機(jī)理 填平圍巖表面，減少應(yīng)力集中 封閉圍巖表面，阻止圍巖風(fēng)化 與其它支護(hù)手段共同承載 噴射混凝土的特點(diǎn) 施工速度快 強(qiáng)度形成快 與圍巖密貼 無需模板 噴射混凝土施工工藝 噴射工藝 干噴 ：將砂石水泥按一定比例干拌均勻投入噴 射機(jī)，同時(shí)加入速凝劑，用高壓空氣將混合料 送到噴頭，再在該處與高壓水混合后以高速噴射到巖面上。 濕噴 ：用濕噴機(jī)壓送拌和好的混凝土，在噴頭出添加液態(tài)速凝劑，再噴到巖面上。 潮噴 ：將砂石料預(yù)加水，時(shí)期浸潤成潮濕狀，再加水泥拌和均勻，從而降低上料和噴射時(shí)的 粉塵，其工藝流程同干噴。 混合噴 工藝流程： 噴射混凝土的施工準(zhǔn)備 施噴作業(yè) 噴射混凝土的養(yǎng)護(hù) 鋼纖維噴射混凝土工藝 噴射順序（分塊、分層） 噴射混凝土質(zhì)量控制要點(diǎn) 超挖回填不規(guī)范 厚度不足 回彈料重復(fù)使用 平整度不滿足要求 錨桿的作用機(jī)理 直接懸吊 組合梁作用 內(nèi)壓加固作用 直接抗剪作用 注漿加固作用 錨桿支護(hù)效應(yīng) 懸吊效應(yīng) 組合梁效應(yīng) 加固效應(yīng) 錨桿種類 機(jī)械式錨桿：結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、容易加工、施工安裝方便 粘結(jié)式錨桿：在整個(gè)鉆孔壁上巖體與桿體緊密連接，具有較高的錨固力，抗沖擊和抗震 動性能好，對圍巖的適應(yīng)性強(qiáng)，而且結(jié)構(gòu)簡單，加工安裝方便，價(jià)格便宜。 自進(jìn)式中空注漿錨桿：具有抗剪強(qiáng)度高，防塌孔，注漿飽滿，操作簡便施工快速和錨固 質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用。 錨桿施工質(zhì)量控制要點(diǎn) 錨桿長度和數(shù)量 注漿飽滿度 錨固力分 布 鋼支撐作用機(jī)理 柔性支護(hù)的剛度補(bǔ)充 超前支護(hù)的后支點(diǎn) 鋼支撐常見類型 格柵 工字鋼 U型鋼 鋼管 鋼支撐質(zhì)量控制要點(diǎn) 拱腳（基底）牢固 連接圓順、牢固 二次襯砌的作用 承受圍巖壓力、地下水壓力 保證圍巖穩(wěn)定 降低通風(fēng)阻力 提高照明質(zhì)量 改善駕駛員行車心理 二次襯砌施工工藝 初期支護(hù)內(nèi)輪廓檢查處理 防水層鋪掛 襯砌基礎(chǔ)清理 模板檢查 混凝土澆筑 拆模養(yǎng)生 二次襯砌施工縫防水 止水條防水 背貼式止水帶防水 中埋式止水帶防水 膨脹性圍巖及其特性 膨脹性圍巖： 含有大量親水礦物（如蒙脫石）的巖體或處于高地應(yīng)力狀 態(tài)的巖體，吸水或開挖后體積顯著膨脹的圍巖。 特征： 吸水膨脹 失水崩解 卸荷膨脹 顯著流變特性 膨脹性圍巖對隧道的危害 圍巖開裂： 吸水或卸荷可導(dǎo)致膨脹開裂； 失水干縮也可導(dǎo)致崩解、開裂。 隧道下沉：（承載力低） 圍巖大變形：（擠出、收斂、底鼓或坍塌） 結(jié)構(gòu)大變形：（裂損或大幅下沉、收斂） 膨脹性圍巖隧道的施工對策 放： 挖小斷面釋放高應(yīng)力； 增大預(yù)留變形量，允許發(fā)生較大變形。 抗： 強(qiáng)支護(hù)手段（永久的或臨時(shí)的） 巖溶現(xiàn)象及類型 巖溶現(xiàn)象： 可溶性巖層，如石灰?guī)r、 白云巖等，在水的作用下產(chǎn)生溝槽、空洞以及地表陷穴等現(xiàn)象。 溶洞類型： 死、活 干、濕 大、小 巖溶對隧道的危害 涌水突泥 塌方 難以跨越 結(jié)構(gòu)不安全 隧道遇到溶洞時(shí) 常用處理方法：引、堵、越、繞 引： 遇到暗河或者溶洞有水流時(shí)，宜排不宜堵。應(yīng)在查明水源流向及其與隧道位置的關(guān)系后，用暗管、涵管或者小橋等設(shè)施宣泄水流，或開鑿泄水洞降水排出洞外。 堵： 對已停止發(fā)育、路徑較小、無水的溶洞，可根據(jù)其與隧道相交的位置及填充情況，采用混凝土、漿砌片石或干砌片石回填封閉；或加深邊墻基礎(chǔ)，加固隧道底部。 越： 當(dāng)隧道一側(cè)遇 到狹長而較深的溶洞，課加深該側(cè)的邊墻基礎(chǔ)通過。隧道底部遇有較大溶洞并有水流時(shí)，可在隧道底部以下砌筑圬工承重墻，支撐結(jié)構(gòu)，跨越而過，在承重墻內(nèi)應(yīng)該套設(shè)涵管引排溶洞水。隧道過墻部分遇到較大、較深溶洞，不宜加深邊墻基礎(chǔ)時(shí)，可在邊墻部位或隧道底以下筑拱跨過。隧道穿過大型溶洞，情況復(fù)雜時(shí)，可根據(jù)情況，采用邊墻梁、行車梁等，由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)后再施工。 繞： 個(gè)別溶洞處理耗時(shí)且困難時(shí)，可采用迂回導(dǎo)坑繞過溶洞，繼續(xù)進(jìn)行隧道前方的施工，以節(jié)省時(shí)間，加快施工進(jìn)度，同時(shí)處理溶洞。繞行開挖迂回導(dǎo)坑時(shí)，應(yīng)于溶洞保持一定的 間距，以防止洞壁失穩(wěn) 塌方控制措施 噴射混凝土封閉塌體 噴射混凝土封閉塌腔表面 堆載回填 塌體注漿 臨時(shí)支撐塌方影響段 塌方加固措施 超前管棚或超前小導(dǎo)管 圍巖注漿 塌腔內(nèi)錨桿 塌方處治輔助措施 塌腔分層、分時(shí)段回填 小斷面、短進(jìn)尺、少擾動 結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、防排水加強(qiáng) 軟弱地基隧道的概念 底部圍巖承載力不足的隧道。 軟基隧道存在的問題 設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)一般驗(yàn)算隧道整體結(jié)構(gòu)，對施工過程缺乏考慮； 公路和鐵路隧道相關(guān)勘察設(shè)計(jì)和施工規(guī)范無有明確要求； 工程實(shí)踐中地基承載力不足問題時(shí)有發(fā)生。 軟基隧道的界定 基本定義：地基 承載力不能滿足要求； 具體理解：與施工工序相關(guān) 與時(shí)間相關(guān) 是一個(gè)相對概念 軟弱地基隧道的常見病害 1）整體下沉 2）不均勻沉降 3）底鼓 4）支護(hù)結(jié)構(gòu)損傷 5）滲漏水 6）路面破壞 7）路面錯(cuò)臺 8）地表沉降及開裂 9）其它 軟弱地基隧道的處治方法 輔助導(dǎo)坑的作用 A）增加作業(yè)面，加快施工速度、縮短工期 B）改善施工條件、減少施工干擾 C）合理布設(shè)管線、線路 輔助導(dǎo)坑的類型 A）橫洞 適用于傍山隧道（必須地形允許），施工方便，利用方便， 為輔助導(dǎo)坑優(yōu)選方案 B）平行導(dǎo)坑 工程量大，一般適用于地質(zhì)條件十分復(fù)雜的隧道，起到提前探明地質(zhì)的作用 C）斜豎井 隧道施工輔助作業(yè)內(nèi)容 施工通風(fēng)與防塵 壓縮空氣供應(yīng) 施工供水與排水 施工供電與照明等 施工通風(fēng)的目的 A）沖淡和更換有害氣體 B）保證新鮮空氣的供給 C）降低粉塵濃度 D）降低洞內(nèi)溫度 施工通風(fēng)方式 A） 風(fēng)管式通風(fēng) 設(shè)備簡單，靈活方便，易于拆卸，但由于斷面小，隨著管路的加長，通風(fēng)阻力將增大 風(fēng)管式通風(fēng)是用軟管作風(fēng)道，又可分為壓入式、抽出式 和混合式三種型式。 B） 巷道式通風(fēng) 適用于有平行導(dǎo)坑的長隧道，特點(diǎn)是通過最前面的橫通道，是正洞和平行導(dǎo)坑組成一個(gè)循環(huán)風(fēng)流系統(tǒng)，在平導(dǎo)坑口附近安裝通風(fēng)機(jī)，將污濁空氣由平行導(dǎo)坑抽出，新鮮空氣由正洞流入，形成循環(huán)風(fēng)洞。 C) 風(fēng)墻式通風(fēng) 這種通風(fēng)方式是利用隧道成洞部分空間，用磚砌或木板隔出一條風(fēng)道，代替大直徑風(fēng)管，以縮短風(fēng)管長度，而又能增大供風(fēng)量滿足通風(fēng)要。 壓縮空氣作用 壓縮空氣 —— 稱高壓氣，即經(jīng)空氣壓縮機(jī)后的具有一定壓力的空氣。要保證風(fēng)動機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮空氣必須具有足夠的風(fēng)量和風(fēng)壓。 空壓機(jī)站組成 空壓機(jī)； 配電設(shè)備； 儲風(fēng)缸（俗稱風(fēng)包）； 送風(fēng)管及其配件； 循環(huán)水池（用于冷卻空壓機(jī)）。 高壓風(fēng)管直徑選擇 要求 能通過計(jì)算的最大供風(fēng)量； 送風(fēng)管末端的風(fēng)壓不小于 ， 以保證高壓風(fēng)通過膠管到達(dá)風(fēng)動機(jī)械后仍能保持 的風(fēng)壓，即風(fēng)壓損失 為 施工供水 A） 用水量估計(jì) 施工用水量應(yīng)根據(jù)工程情況、機(jī)械用水量、施工進(jìn)度、施工人員人數(shù)、氣候等確定。 B） 供水方式 施工供水來源常用的有：山上自流水或泉水；河水；鉆井取水。由上述水源自流引導(dǎo)或用水泵提升至蓄水池存儲，并通過管路送達(dá)使用地點(diǎn)。 C）供水設(shè)備配置 蓄水池：水池位置應(yīng)選擇在基底堅(jiān)固的山上，并避開隧道洞頂，以防止水池下沉開裂和漏水滲入隧道，造成山體滑動或洞內(nèi)塌方。水池與工作面的高差，以達(dá)到開挖面的水壓不小于 為準(zhǔn) 蓄水池容積的確定： 若利用高山自流水供水，水源流量大于用水高峰耗水量時(shí)，則水池容積約為 20～ 30m3； 若水源流量小于耗水量時(shí)，則需根據(jù)每臺班最大耗水量，并考慮必要貯備，計(jì)算水池容積。 洞內(nèi)施工排水類型 順坡排水：兩側(cè)開挖排水邊溝，順路線排出。 反坡排水：分段開挖反坡側(cè)溝；較長距離開挖集水坑。 施工組織設(shè)計(jì) 施工 組織設(shè)計(jì)是針對施工過程的復(fù)雜性，用系統(tǒng)的思想并遵循技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，對擬建工程的各階段、各環(huán)節(jié)以及所需的各種資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排的計(jì)劃管理行為。 施工組織設(shè)計(jì) 目的 保證工程按設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量、計(jì)劃規(guī)定的進(jìn)度和低于設(shè)計(jì)預(yù)算或合同價(jià)格的成本，安全順利地完成施工任務(wù)。 施工組織設(shè)計(jì) 要求 1） 實(shí)現(xiàn)人力、資金、材料、機(jī)械和施工方法的合理安排； 2） 建設(shè)項(xiàng)目能夠連續(xù)、均衡、協(xié)調(diào)的進(jìn)行施工，滿足工期、質(zhì)量、投資等方面的要求。 隧道施工組織設(shè)計(jì)階段與類型劃分 初步施工組織設(shè)計(jì) 投標(biāo)階段 ： 根據(jù)設(shè)計(jì)文件和單位情況 指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì) 施工準(zhǔn)備階段 ： 根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行修訂 實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì) 施工階段 ： 根據(jù)實(shí)際工程量、人員、機(jī)械，地形地質(zhì)條件 詳細(xì)確定 施工組織設(shè)計(jì) 主要內(nèi)容 1）工程概況 2）現(xiàn)場地形、地貌、地質(zhì)和水文資料 3）編制依據(jù)及原則 4）施工準(zhǔn)備及臨時(shí)設(shè)施 5）任務(wù)劃分、工期和勞動力組織 6）機(jī)械配備情況 7）主要施工方案 8）特殊地段施工方案 9）通風(fēng)、排水、供電 10）新技術(shù)、新工藝 11）方針目標(biāo)及技術(shù)保障措施 12）質(zhì)量、安全保障體系 隧道施工的巖爆 圍巖表免費(fèi)阿生爆裂聲，并有大小不等的片狀巖塊彈射剝落出來，這種現(xiàn)象稱為巖爆。 產(chǎn)生巖爆的決定性因素 主要是因?yàn)樵诼裆钶^深的巖層中巖層脆性且儲存有足夠的能量（地應(yīng)力很大）隨著施工爆破擾動原巖，巖體受到破壞，在掌子面附近突然釋放潛能，產(chǎn)生脆性破壞，起決定因素是巖性條件和地應(yīng)力的大小 隧道掘進(jìn)機(jī)的施工特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)掘進(jìn)機(jī)制施工特點(diǎn)是掘進(jìn)速度快、機(jī)械化程度高、顯著改善施工環(huán)境，勞動條件好、節(jié)省勞動力、圍巖擾動小、對環(huán)境影響小等 。 缺點(diǎn)：主機(jī)重量大，運(yùn)輸不方便，安裝工作量大，需要現(xiàn)場有良好的運(yùn)輸、裝卸條件以及40T~100T 的大型起重設(shè)備，特別對地質(zhì)條件的適應(yīng)性不如常規(guī)鉆爆法。 全斷面掘進(jìn)機(jī)的類型和基本構(gòu)造 全斷面掘進(jìn)機(jī)的類型：開敞式掘進(jìn)機(jī)、護(hù)盾式掘進(jìn)機(jī)。 基本構(gòu)造：掘