隧道施工方法

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隧道施工方法范文第1篇

隧道施工符合安全環保、工藝先進、質量優良、進度均衡、節能降耗的要求，隧道施工應本著“安全、有序、優質、高效”的指導思想，按照“保護圍巖、內實外美、重視環境、動態施工”的原則組織施工。其施工方法的選擇應遵循以下原則：

(1)、確保施工安全，改善施工環境。

(2)、應根據設計文件、施工調研情況、地質圍巖級別、結合隧道長度、斷面大小、縱坡情況、襯砌方法、工期要求、裝備水平、隊伍素質等綜合因素決定。

(3)、地質變換頻繁隧道應考慮其適應性，便于工序調整轉換。

(4)、應盡量采用新技術、新工藝、新設備、新材料。

(5)、認真按照新奧法原理、掌握應用好光爆、噴錨、量測施工三要素。

2　選擇隧道施工方法的基本要素

(1)、施工條件

它包括一個施工隊伍所具備的施工能力、素質以及管理水平。目前我集團隧道施工隊伍的素質和施工裝備水平，有高有低，參差不齊，因此，在選擇施工方法時，不能不考慮這個因素的影響。

(2)、圍巖條件

圍巖條件也就是地質條件，其中包括圍巖級別、地下水及不良地質現象等。圍巖級別是對圍巖工程性質的綜合判定，對施工方法的選擇起著重要的甚至決定性的作用。

(3)、隧道斷面積

隧道尺寸和形狀，對施工方法選擇也有一定的影響。目前隧道斷面有向大斷面方向發展的趨勢，如公路隧道已開始修建3車道甚至4車道的大斷面，水電工程中的大斷面洞室，更是屢見不鮮。在這種情況下，施工方法必須適應其發展。在單線和雙線的鐵路隧道中，越來越多地采用了全斷面法及臺階法；而在更大斷面的隧道工程中，先采用各種方法修小斷面的導坑，再擴大形成全斷面的施工方法極為盛行。

(4)、埋深

隧道埋深與圍巖的初始應力場及多種因素有關，通常將埋深分為淺埋和深埋兩類，有時將淺埋又分為超淺埋和淺埋兩類。在同樣地質條件下，埋深的不同，施工方法也將有很大差異。

(5)、工期

作為設計條件之一的施工工期，在一定程度上會影響基本施工方法的選擇。因為工期決定了在均衡生產的條件下，對開挖、運輸等綜合生產能力的基本要求，即對施工均衡速度、機械化水平和管理模式的要求。

(6)、環境條件

當隧道施工對周圍環境產生如爆破振動、地表下沉、噪聲、地下水條件的變化等不良影響時，環境條件也應成為選擇隧道施工方法的重要因素之一，在城市市區條件下，甚至會成為選擇施工方法的決定性因素。

完善施工方法標準化、模式化的重要條件是建立適應各種條件下的隧道施工機械化配套技術的標準模式。

3　山嶺隧道開挖方法的選擇

山嶺隧道施工的過程和方法是多種多樣的，但鉆爆法仍然是我國目前應用最廣、最成熟的隧道修建方法，山嶺隧道開挖常用的方法為全斷面法、臺階法、中隔壁法(CD法)，交叉中隔壁法(CRD法)、單側壁導坑法、雙側壁導坑法等。

在當前的施工實踐中，從工程造價和施工速度考慮施工方法的選擇順序應為：全斷面－正臺階－臺階設臨時仰拱法－中隔壁法(CD)－交叉中隔壁法(CRD)－雙側壁導坑法：從施工安全考慮，其選擇順序應反過來。如何正確的選擇施工方法，應根據實際情況綜合考慮，但必須符合安全、快速、質量和環境要求，達到規避風險，加快施工進度和節約投資的目的。

4　各種施工方法在不同圍巖和隧道中適用情況

(1)、全斷面法

全斷面開挖法是按設計斷面將整個隧道開挖斷面一次鉆孔，一次爆破成型、一次初期支護到位的隧道開挖方法。主要適用于非淺埋I～Ⅲ級硬巖地層。淺埋段、偏壓段和洞口段不宜采用。如確實地質條件較好，也可采取先開挖小導坑，然后再擴大的施工方法，這對保持圍巖穩定是有利的。

該法有較大的作業空間，有利于采用大型配套機械化作業，鉆爆施工效率較高，可采用深眼爆破，提高施工速度，且工序少、便于施工組織和管理，較分部開挖法減少了對圍巖的振動次數。

但由于開挖面積較大，圍巖相對穩定性降低，且每循環工作量相對較大，深孔爆破用藥量大，引起震動大，因此要求進行精心的鉆爆設計和嚴格控制爆破作業。

施工要點

①配備鉆孔臺車或多功能臺架及高效率裝運機械設備，縮短循環作業時間，合理采用平行交叉作業工序，提高施工進度。

②利用鉆孔臺車深孔鉆爆增加循環進尺，控制鉆孔進度，改善光面爆破效果，減少超欠挖。

③及時對開挖輪廓圍巖施做噴射混凝土封閉層。

④有條件時采用導洞超前的開挖方法，合理組織施工保證隧道施工安全。

⑤仰拱、鋪底超前二次襯砌且一次全幅澆筑，I～Ⅱ級圍巖離掌子面距離≤120m，Ⅲ級圍巖≤90m。

(2)、臺階法

臺階法施工是將隧道結構斷面分成兩個或幾個部分，即分成上下兩個斷面或幾個斷面分部進行開挖的隧道開挖方法。該法適用于鐵路雙線隧道Ⅲ、Ⅳ級圍巖，單線隧道V級圍巖亦可采用，但支護條件應予以加強。該法具體可分為正臺階法、三臺階臨時仰拱法、環形開挖預留核心土開挖法等。

該施工方法的優點是對地質變化的適應性較強，工序轉換較容易，并能較早地使初期支護閉合，有利于控制沉降。臺階長度一般應控制在1～1.5倍洞徑，為及早使初期支護封閉成環，也可適當縮短臺階長度，當圍巖較穩定，短臺階能保持時，臺階長度亦可適當縮短至3～5m，上下臺階同時鉆眼爆破，以起到加快施工進度，減少設備配置的目的。

下部斷面(中、下層臺階)是開挖作業的重要環節。近年來，在下部開挖中，因方法欠妥，作業不慎引起初期支護失穩造成的重大坍方事故已有多起，必須引起高度重視。在開挖順序上，宜采用先挖側槽、左右錯開向前推進的做法，不宜采用拉中槽挖馬口的方法。側槽一次開挖長度不宜太長，靠近邊墻范圍應采用風鉆、風鎬手工開挖，人工清壁扒碴，嚴禁使用重型機械開挖和裝碴，以免對圍巖過大擾動、破壞圍巖和初期支護系統的整體穩定性。

施工要點

①根據圍巖條件合理確定臺階長度和臺階數量，臺階長度一般應不超過1倍開挖洞徑，臺階高度根據地質情況、隧道斷面大小和施工機械設備情況確定。

②上臺階施作鋼架時，采用擴大拱腳或施作鎖腳錨桿等措施，控制圍巖和初期支護變形；

③下臺階在上臺階噴射混凝土達到設計強度70％以上時開挖，當巖體不穩定時需縮短進尺，必要時上下臺階分左、右兩部錯開開挖，并及時施做初期支護和仰拱。

④施工中應解決好上下臺階的施工干擾問題，下部施工應減少對上部圍巖、支護的擾動。

⑤下臺階施工時要保證鋼架順接平直，螺栓連接牢靠。

⑥仰拱、鋪底超前二次襯砌且一次全幅澆

筑，Ⅲ級圍巖≤90m，Ⅳ級圍巖≤70m。

(3)、中隔壁法(CD法)

中隔壁法(CD法)是將隧道斷面左右一分為二，先挖一側，并在隧道中部設立利用鋼支撐及噴混凝土的臨時支撐隔墻，當先開挖一側超前一定距離后，再開挖另一側的隧道開挖方法。

該法變大跨為小跨，使斷面受力更合理，對減少沉降，保證隧道開挖安全、可靠具有良好效果。該法適用于較差地層，如采用人工或人工配合機械開挖的Ⅳ～V級圍巖和淺埋、偏壓及洞口段。施工過程中，為保證初支穩定，除噴錨支護外，須增加型鋼或鋼格柵支撐，并采用超前大管棚、超前錨桿、超前注漿小導管、超前預注漿等一種或多種輔助措施進行超前加固。

由于地層軟弱，斷面較小，只能采用小型機械或人工開挖及運輸作業，工序多，施工進度較慢。必要爆破時，應控制藥量，避免損壞中隔墻。臨時中隔墻型鋼支撐規格應與初期支護所采用的一致。每步臺階長度可控制在3～5m。

施工要點

①左右部的臺階開挖高度根據地質情況及隧道斷面大小而定。

②左、右兩側洞體施工縱向拉開間距不大于15m。

③每臺階開挖長度不大于該分部斷面直徑，保持開挖面平順，并及時初期支護。

④后一側開挖形成全斷面時，應及時完成全斷面初期支護閉合。

⑤中隔壁設置為弧形臨時支護，隧道左右開挖面初期支護連接平順，保證鋼架連接狀態良好。

⑥根據監控量測信息，初期支護穩定后拆除中隔壁臨時支護，一次拆除長度不超過15m，并加強監控量測。

⑦臨時支護拆除后及時施做隧道仰拱和二次襯砌。

(4)、交叉中隔壁法(CRD法)

當采用中隔壁法(CD法)仍然無法保持圍巖穩定和隧道施工安全時，可采用交叉中隔壁法(CRD法)開挖。該法的特點是各分部增設臨時仰拱和兩側交叉開挖，每步封閉成環，且封閉時間短，以抑制圍巖變形，達到圍巖沉降可控，初期支護安全穩定的目的。

該法除噴錨支護及增設足夠強度和剛度的型鋼或鋼格柵支撐外，還應采用多種輔助措施進行超前加固。

交叉中隔壁法(CRD法)適用于斷層破碎帶、碎石土、卵石土、圓礫土、濕陷性黃土、全風化的花崗巖地層的V～Ⅵ級圍巖及較差圍巖中的淺埋、偏壓及洞口段等。

施工要點

①隧道按左右部份分塊實施開挖，每塊小斷面開挖高度大致接近。

②每塊小斷面開挖長度2～3m，或不大于該分塊斷面直徑，及時設置臨時仰拱封閉、步步成環，盡量縮短成環時間。

③中隔墻設置為弧形臨時支護，隧道左右開挖小斷面水平臨時支護保持對接一致，螺栓連接牢固。

④及時進行底部左右小斷面開挖封閉支護，并利用回填注漿加固底板。

⑤根據監控量測信息，初期支護穩定后拆除中隔壁臨時支護，一次拆除長度不超過15m，并加強監控量測。

⑥臨時支護拆除后及時施做隧道仰拱和二次襯砌。

(5)、單側壁導坑法

單側壁導坑法施工與中隔壁法(CD法)類似，但其導坑開挖斷面相對較小。

(6)、雙側壁導坑法

雙側壁導坑法是采用先開挖隧道兩側導坑，及時施作導坑四周初期支護及臨時支護，必要時施做邊墻襯砌，然后再根據地質條件、斷面大小，對剩余部分采用二臺階或三臺階開挖的方法，其實質是將大跨度的隧道變為三個小跨度的隧道進行開挖。

該法施工進度較慢，成本較高，但其在施工安全尤其在控制地表下沉方面，優于其它施工方法。此外，由于兩側導坑先行，能提前排放隧道拱部和中部土體中的部分地下水，為后續施工創造條件。因此城市淺埋、軟弱、大跨隧道和山嶺軟弱破碎、地下水發育的大跨隧道可優先選用雙側壁導坑法。在V～Ⅵ級圍巖的淺埋、偏壓及洞口段，也可采用此法施工。

操作嬰點

①側壁導坑形狀應近似橢圓形，導坑斷面寬度宜為整個斷面的1／3。

②兩側側壁導坑超前中部10～20m，可獨立同步開挖初支，中部采用臺階法開發，保持平行作業。

③導坑開挖后應及時進行初期支護及臨時支護，并盡早封閉成環。

④通過監控量測確定臨時支護體系穩定后，拆除臨時支護，一次拆除長度不超過15m，拆除區間加強監控量測。

⑤臨時支護拆除完成后，及時施作仰拱并進行二次襯砌。

隧道施工方法范文第2篇

關鍵詞：公路隧道；特殊地段；施工方法

中圖分類號：U459.2 文獻標識碼：A

1 工程簡介

杭瑞高速大興至思南段一隧道，左線長2137m，右線長2158m，出口的兩個洞口在施工到約300m的地方，地質發生了很大變化，其地質變化頻繁，以強風化灰巖和黃土夾特大孤石這兩種地質為主且常會出現溶洞，溶洞內地質為黃土夾特大孤石，黃土含水量很大，孤石與黃土之間無粘結力。

2 軟弱圍巖的施工方法

2.1 一般軟弱圍巖的施工方法

隧道出現一般的Ⅳ級，Ⅴ級圍巖時，采用三臺階七步開挖法開挖。“三臺階七步開挖法”，以弧形導坑開挖預留核心土為基本模式，分上、中、下三個臺階七個開挖面，各部位的開挖與支護沿隧道縱向錯開、平行推進的隧道施工方法。

第1步:施作超前支護后，開挖弧形導坑，預留核心土，施作拱部初期支護。第2，3步:開挖左右側階并施作初期支護。第4，5步:開挖左右側下臺階并施作初期支護。第6步:分別開挖上、中、下臺階核心土。第7步:開挖仰拱并施作初期支護封閉成環。采用“三臺階七步開挖法”施工，可以合理的分解隧道結構承受的圍巖壓力，減少隧道沉降，達到安全、高效施工的目的。

2.2 洞身圍巖差，但隧底圍巖好的地質條件下的施工方法

在隧道的施工過程中，出現了洞身為強風化灰巖但底板及底板以上1m多的位置為微風化灰巖的這種地質情況。按照設計圖紙來判定這種地質情況應該按照Ⅴ級來施工，按照Ⅴ級來施工就要施作仰拱，對隧底圍巖造成擾動，對隧道的受力不好。經過業主、設計、監理、施工四家共同研究決定采用Ⅳ級加強(不設仰拱)的支護參數。開挖采用“三臺階七步開挖法”，初期支護參數如下:Ф25超前錨桿，4.7m長，環向間距0.5m，21根;工字鋼支撐，縱向間距1.0m；Ф25自鉆式錨桿和Ф25全長藥包錨桿，長度3.0m，間距1.0m×1.0m；Ф8鋼筋網，網格間距25cm×25cm，全斷面掛設;噴混凝土，25cm厚C25混凝土;襯砌混凝土，C25混凝土40cm厚。這樣不僅保證了施工安全和施工質量，也提高了施工進度。

3 公路隧道通過溶洞時的施工方法

3.1 對是否出現溶洞做出預測

3.1.1 使用TGP206型隧道地質超前預報系統對掌子面以前的地質進行預測。

3.1.2 通過地表觀測，若地表出現以下情況，可以初步判斷巖層中存在溶洞或暗河。

四周匯水的洼地內有明顯的積水或地表水消失。

草木叢生和地表塌陷以及冬季冒氣地段。

地表有落水洞或天然豎井的存在。

3.2 溶洞給施工帶來的困難

溶洞位于拱頂時，圍巖容易坍塌，洞穴處理困難。溶洞位于隧底時，充填物松軟而且深度大，隧道基底加固困難。隧道穿越溶洞充填物時，圍巖軟弱，容易坍塌，施工進度緩慢。溶洞內有水流時，水的堵、排困難。

3.3 溶洞的處理方法

3.3.1 溶洞位于拱頂時

第一步：從洞外拉碴回填掌子面，填碴高度為距拱頂3m左右，挖機整平形成一個作業平臺;第二步:安裝混凝土泵送管道，分別在左側拱部、拱頂、右側拱部各安裝2根，共計6根混凝土泵送管道，拱頂管道接到溶洞最高處;第三步：在填碴形成的作業平臺上采用砂袋施作封堵墻，砂袋碼在已支護好的安全地帶，砂袋碼放寬度為1.5m以上，確保泵送混凝土過程中不被擠倒;第四步:泵送C20混凝土，厚度為拱頂以上5m;待混凝土達到一定強度后，溶腔內采用泵送輕型材料粉煤灰回填密實;第五步:處理完畢后按照“三臺階七步開挖法”進行開挖，加強支護。溶洞處理方案如圖所示。

3.3.2 溶洞位于隧底時

當位于隧底的溶洞較小時，一般采取回填的封閉的施工方法。

當溶洞較大較深時，不宜采用堵填封閉的方法，或充填物松軟不能承載隧道結構時，可采用梁、拱跨越。跨越的梁端或拱座置于穩固可靠的巖層上，必要時灌注混凝土加固，溶洞中間的墩柱可采用樁基礎。

3.3.3 穿越溶洞充填物時

在溶洞充填物中開挖，當充填物較松軟時，可采用插鈑法(工字鋼或槽鋼等)，通過圍巖量測確定出合適的預留沉降量;充填物為石塊堆積時，可在開挖前預壓砂礫及水泥砂漿加固。

3.3.4 溶洞內有水流時

遇到溶洞內有水流時，宜排不宜堵，查明水源流向及其與隧道位置的關系后，用暗管等泄水設施將水流排到洞外。

當巖溶水流位置在隧道頂部或高于隧道頂部時，在適當的位置開槽引水，將水位降低到隧底以下，再進行引排。

3.3.5 溶洞的其他處理方法

在巖溶地區施工，有的溶洞處理耗時且困難時，可采取迂回導坑繞過溶洞，繼續進行隧道前方施工，并同時處理溶洞，以此來加快施工進度。繞行開挖時，應防止洞壁失穩。

4 巖溶地區施工應注意的問題

做好超前地質預報工作。反坡施工時，應備有足夠數量的排水設備。在巖溶地段爆破時，應做到多打眼，打淺眼，控制裝藥量。施工中對溶洞頂部要經常檢查，及時處理危石，當溶洞較高且頂部破碎時，應先噴射混凝土進行加固。在到達溶洞邊緣時，對掘進、支護、排水等工作加以妥善安排。

結論

隧道施工時一定要做好超前地質預報工作，為隧道的施工提供指導性意見。隧道在遇到特殊地質施工時，在將設計文件研究透徹的同時，要保持“巖變我變”的原則，及時與各方溝通，確定出合理施工方案。隧道在遇到溶洞時，有水時采取“以堵為輔、以排為主”的施工方法，無水地段的處理方法可總結為填堵、跨越、繞行。

參考文獻

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隧道施工方法范文第3篇

關鍵詞：地鐵隧道； 施工方法； 地鐵工程

出于解決城市交通擁堵問題，地鐵工程成為了城市建設的必要選擇，目前地鐵工程已經成為了多數城市交通建設的重要組成部分。從我國興建第一條地鐵線路開始，我國城市地鐵工程施工已經經歷了二十多個年頭，積累了一定的地鐵隧道施工經驗，保證了地鐵隧道施工質量能夠滿足使用要求。經過了解發現，目前地鐵隧道的常用施工方法主要包括：明挖法、蓋挖法、暗挖法、盾構法等等。以下我們將重點分析目前地鐵隧道的常用施工方法：

一、地鐵隧道施工的明挖法

在地鐵隧道施工中，明挖法主要是從地面由上向下深挖，從地面上一直挖到地下的標高為止，然后從基層標高的位置由下至上進行砌筑施工，完成地鐵隧道的主體施工，保證地鐵隧道的結構強度滿足實際使用需求。從目前地鐵施工過程來看，明挖法是比較成熟的隧道施工方法，是地鐵隧道施工方法中的首先，只要地面條件允許，我們應盡量選擇明挖法。但是通過對目前城市地鐵施工了解后發現，由于地鐵路線普遍與公路重合，地鐵線路以上存在大量的建筑物，因而明挖法的應用范圍相對過去有所變小。所以，在目前的城市地鐵隧道施工中，我們應在適合的地段，正確采用明挖法開展地鐵隧道施工，同時還應積極探索新的施工方法，彌補明挖法的不足，充分滿足城市地鐵隧道施工的需要。

二、地鐵隧道施工的蓋挖法

蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工.主體結構可以順作，也可以逆作。這種方法是在明挖法的基礎上探索出來的，對緩解地鐵隧道施工地上交通狀況有著重要意義。由于目前城市道路交通繁忙，我們要在地鐵工程建設中盡量減少對地上交通的影響。因此我們在城市繁忙地帶修建地鐵車站時，要減少對道路的占用，保證地鐵車站設在主干道上，而交通不能中斷，同時又能確保一定交通流量要求，在這種情況下，我們可以選用蓋挖法。從目前城市地鐵隧道施工情況來看，如何減少對地上交通的影響成為了現實的需求，由此蓋挖法成為了重要選擇，為城市地鐵隧道施工提供了重要技術支撐，保證了城市地鐵隧道施工的有效進行。

三、地鐵隧道施工的暗挖法299

1、暗挖法是在特定條件下，不挖開地面，全部在地下進行開挖和修筑襯砌結構的隧道施工力一法。暗挖法主要包括：鉆爆法、盾構法、掘進機法、淺埋暗挖法、頂管法、沉管法等。其中尤以淺埋暗挖法和盾構法應用較為廣泛。由于地鐵隧道施工多是處于地下施工，在地下施工的時間較長，因此我們利用暗挖法的機會較多，我們必須對暗挖法的種類和功能有清楚的了解，實現對暗挖法的有效利用，從根本上發揮暗挖法的優勢，提升整個地鐵隧道施工的質量，保證地鐵隧道施工能夠滿足質量要求。

2、地鐵隧道施工的盾構法

盾構法施工是以盾構這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構（shield ）是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結構。鋼筒的前端設置有支撐和開挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進所需的千斤頂；鋼筒的尾部可以拼裝預制或現澆隧道襯砌環。

在盾構法中，主要用到了輔助設備，形成了盾構支撐面，利用盾構設備所形成的支撐空間，快速澆筑隧道襯砌環，采取逐漸推進式的方式，逐漸推進隧道進深，保證隧道能夠施工一段穩定一段，施工一段交付一段，提高地鐵隧道施工效率，保證地鐵隧道施工質量達到要求。目前盾構法已經成為了地鐵隧道施工的主要方法之一，在地鐵隧道施工中正發揮著越來越重要的作用。由于盾構法中需要盾構設備，所以我們在盾構設備的選用上應注意強度和承載力的要求，要以實際需要為主，避免發生坍塌事故。

3、地鐵隧道施工的沉管法

沉管法是將隧道管段分段預制，分段兩端設臨時止水頭部，然后浮運至隧道軸線處，沉放在預先挖好的地槽內，完成管段間的水下連接，移去臨時止水頭部，回填基槽保護沉管，鋪設隧道內部設施，從而形成一個完整的水下通道。其中地鐵隧道施工沉管法的典型案例如下：

廣州珠江隧道是我國第一條公路與地鐵合用的越江隧道，公路隧道全長1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影響水面通航，河中沉管段全長457 m。該沉管為多孔矩形鋼筋混凝土結構，其中包括兩個雙車道機動車孔、一個地鐵孔、一個電纜管廊。沉管斷面為典型矩形斷面，外形尺寸為33 mx7956 m（寬x高），底板厚1.2 m、頂板厚1.0 m，兩外側墻分別為0.7 m和0.55 m、最長管節的混凝土量達12 000砰。管段的基底坐落在河床的風化花崗巖層上。開槽時采用了炸礁施工。基礎處理采用灌砂法。

四、地鐵隧道施工的混合法

通常我們可以根據地鐵隧道的實際情況，在地鐵隧道的施工過程中采用以上2種或2種以上的方法同時使用，稱其為混合法。在實際的地鐵工程隧道施工中，單純使用以上的某一種施工方法往往難以達到要求，通常都是多種隧道施工方法的組合。其中最常見的施工方法是明挖法、蓋挖法和盾構法相結合，根據不同地段采取不同的施工方法，已經成為了地鐵隧道施工的重要原則。所以，地鐵隧道施工的混合法在實際施工過程中采用的最多。從目前地鐵隧道施工的實際過程來看，混合法成為了必然選擇，在地鐵隧道施工過程中發揮了重要作用，促進了地鐵隧道工程的有效進行。因此，我們要對地鐵隧道施工的混合法有正確的認識。

五、結論

通過本文的分析可知，地鐵工程已經成為了城市發展的重要組成部分，對解決城市擁堵起到了相當重要的作用。而在地鐵隧道施工過程中，要想提高工程質量，就要對目前地鐵隧道施工的常用方法有全面的了解，并在施工過程中積極采用以上施工方法，保證地鐵隧道施工的有效進行，全面提高城市地鐵隧道工程質量，為城市地鐵隧道工程提供技術保證。通過以上施工方法的了解，這些施工方法在城市地鐵隧道施工中已經得到了重要應用，并取得了積極應用，因此我們要大力推廣。

參考文獻：

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隧道施工方法范文第4篇

【關鍵詞】復雜地層軟弱圍巖拋石擠淤淺埋隧道突泥突水

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

前言

在城際軌道暗挖隧道施工時，隧道洞頂或隧道洞身部分通常會遇到一些較為復雜的地層。復雜地層通常包括人工填土、淤泥、粉質沙層、建筑物垃圾等，且隧道周邊往往存在許多重要的構筑物，例如市政主干道、市政管線、高層建筑物等。隧道施工的重點是保護隧道洞身及周邊構筑物的安全，而遇到的復雜地層段容易使隧道初支變形大、容易造成地表沉降大，嚴重的能導致隧道坍塌。

廣東珠三角莞惠城際軌道松山湖隧道GDZK32+550-GDZK32+718.853段就遇到了較為復雜的軟弱圍巖，該類圍巖給地質述描、對前方圍巖的判斷帶來不確定性，此外該段隧道同時具有埋深淺、地下水發育等不利因素。隧道在前期施工中出現了地表和拱頂下沉量大、初期支護變形大、突泥突水等工程問題。在認真分析后，對施工方案進行了優化，經實施后取得了較好的支護效果。

1、工程概況

廣東珠三角城際軌道莞惠GZH-5標松山湖隧道位于東莞市寮步鎮和松山湖管委會境內，暗挖隧道總長為3.488km，采用左右線單洞單線，兩條隧道并行的方案，其走向沿松山湖大道方向，松山湖大道日車流量為5萬輛，最重的貨車達100t。GDZK32+550-GDZK32+718.853段為淺埋小間距并行段，隧道埋深在7-10m，隧道左側緊鄰石龍坑水庫，地下水位常年在地表以下2-3m，地表積水及降雨很容易滲至開挖面，且該段隧道地處石龍坑水庫人工回填部位，隧道拱頂覆土層人工填土（含孤石如圖1.1）、淤泥、粉質沙層、建筑物垃圾等圍巖極其不穩定、變形大、易坍塌。隧道洞身施工風險、殘余風險及風險處理措施詳見下表1.1.因此，本段隧道具有埋深淺，地層極不均勻，地下水發育等諸多施工不利因素。

圖1.1人工填土中的孤石和淤泥（呈硬塑）

起訖里程 風險事件 成因 初始風險 風險處理措施 殘余風險

GDZK32+550-GDZK32+718.853 塌方、突泥突水、地表下沉破裂、管道管線位移變化 隧道洞身覆土層為人工填土層、粉質粘土、淤泥質粉質粘土、沙層、并下穿部分市政管線 概率等級 后果等級 風險等級 洞內全斷面注漿加固 概率等級 后果等級 風險等級

表1.1風險評估詳表

2、主要工程問題及成因分析

2.1前期施工方法簡介

隧道施工初期，洞身采用CD法開挖如圖2.1，采用人工配合挖機開挖，每循環開挖進尺為0.5m，分1、2、3、4區左右錯開施工，每一臺階長度保持在5-7m左右，仰拱成環施工和下斷面間距在20m以內，拱部180o范圍采用φ42長度為3m的超前小導管支護，間距為0.33m×1.0m（環向×縱向）；初支采用I20a工字鋼拱架，間距為0.5m，噴射30cm厚C25混凝土，邊墻設置間距為0.8m×1.0m（環向×縱向）φ22螺紋砂漿錨桿，長度為3.5m，梅花型布置，且所有的砂漿錨桿設置錨墊板尺寸為6mm×150mm×150mm，拱腳打設φ42長度為3m的鎖腳錨管并注漿，開挖面采用全斷面單液漿止水加固。

圖2.1 VI級圍巖中隔壁（CD）法開挖橫斷面

2.2施工中出現的主要問題

上述施工方法在施工過程中出現了下列主要工程問題：

1）由于地層為人工填土層、淤泥質粉質粘土（呈硬塑）、沙層，漿液注入量少，注漿加固不理想。

2）人工填土層在地下水的作用下容易軟化，呈流塑狀，強度低，開挖面極易坍塌如下圖2.2。

3）受底下水作用，洞身邊墻部位的沙層出現大量流失現象，導致臺階難以形成，拱架背后出現空洞、拱架懸空，鎖腳錨管和系統砂漿錨桿失效，無法形成受力結構。

4）地表出現嚴重下沉，最大累計下沉值達600mm，如圖2.3。

5）初支變形大，在初期支護未封閉成環之前，拱頂下沉速率最大值達17mm/d，水平收斂速率最大值達30 mm/d，拱頂下沉累計最大值達500mm，侵入二襯凈空達280mm，水平收斂累計最大值達245mm，初期支護需要置換，導致二次襯砌無法及時施做。

圖2.2突泥突水 圖2.3地表下沉過大

2.3成因分析

隧道施工過程中出現上述工程問題主要有下列原因引起的：

2.3.1地層不均勻且遇水易軟流失

莞惠城際軌道松山湖隧道GDZK32+550-GDZK32+718.853段隧道洞身拱頂和洞身部分穿越的土層為人工填土層、淤泥質粉質粘土和沙層。其中淤泥質粉質粘土其結構松軟，承載力低，抗剪強度低、壓縮性高、透水性差浸水易軟化、潰散，具有觸變性、流動性和不均勻性；同時沙層也具有承載力低、抗剪強度低、遇水易軟化，尤其在地下水豐富的情形下，受水浸泡成黃色泥漿并隨地下水流動而流失，容易造成突泥突水事故。

2.3.2隧道埋深淺

該段隧道埋深在7-10m，屬于典型的淺埋隧道。由于洞頂覆土層薄，圍巖軟弱，自穩能力差。施工時隧頂覆蓋層的擾動很快波及地表，加之在松山湖大道行車荷載的作用下：一方面地表發生變形開裂下沉；另一方面受擾動的覆土層透水性增強，更加有利于地表水和旁邊水庫中水的滲入及地下水的流動，增大了洞內的出水量，加劇了人工填土層中淤泥質粉質粘土、沙層的軟化和隨水流失。這類土層的軟化和流失產生下列后果：

1）鎖腳錨管和砂漿錨桿失去受力基礎，錨固力大大降低，達不到預期的加固效果。

2）拱腳圍巖長期受水浸泡，強度很低，加上較長時間圍巖流失，引起拱腳懸空，拱腳持續下沉，表現為較快的拱頂下沉速度及較大的累計沉降量。

3）圍巖的不均勻導致洞身周邊圍巖流失也不均勻，有些部位由于圍巖流失量大，初期支護背后出現空洞，使初支受力不均勻；另一些部位細顆粒的圍巖隨水流失，導致拋石擠淤中的孤石周邊地層松散，大孤石向洞室方向移動，引起初期支護局部應力集中，受力不均勻及局部應力集中加劇了初期支護的變形和破壞。

4）初期支護變形及圍巖流失產生較大的地層損失，而大量的地層損失就引起地表嚴重的沉降。

3、施工方案優化

前述分析表明，隧道出現較大的地表沉降及初期支護變形，主要是由于圍巖在水的作用下軟化、隨水流失引起的。而圍巖隨水流失在很大程度上又是由于初期支護變形過大，強烈擾動隧頂覆土層，使透水性增強，洞內出水量增大；初期支護變形越大，圍巖隨水流失越多，地層損失越大，地表變形也越大，地表水就越易滲入地下，導致淤泥質粉質粘土、沙軟化和隨水流失越嚴重，如此相互作用，形成惡性循環。因此通過上述分析可得出解決問題的關鍵：一是控制洞室變形；二是減少水對圍巖的不利作用，在成因分析的基礎上提出下列支護原則：

1）及時封閉成環，改善初支受力條件，縮短拱腳暴露時間，減少初支收斂變形和拱腳圍巖在水的作用下軟化、流失。

2）加強加大超前預注漿加固，減少拱頂圍巖變形及洞內流水。

3）改善洞內排水條件，減少水與圍巖的接觸。

4）適當加強橫向支撐。

3.1開挖方案優化

因該段落隧道左右線凈距僅8m左右，左右線施工相互影響較大，考慮到左線靠近水庫，為避免水庫滲水2次影響施工，決定先施工左線，達到提前排水、降水和隔離水的目的。

開挖方法根據現場實際情況變4步開挖為8步開挖甚至更多，即原來的1、2、3、4區分別作兩次開挖，在1、3區底部架設一道橫向支撐，這樣變大跨為中跨或小跨，邊開挖邊支護，步步為營；并采用微臺階留核心土，且預留核心土斷面應大于開挖斷面的50%，這樣每部土方量就較少，同時便于施鉆和噴射混凝土，也利于縮短封閉時間。上導盡量采用人工開挖，嚴格控制臺階長度，鋼架拱腳需認真處理，必要時加墊槽鋼，在開挖超前20-30m后，應及時施做該段的二次襯砌，讓隧道盡快形成完整的受力結構。

采用上述開挖方法后，施工期間圍巖及拱架應力的實測結果表明，臨時橫支撐對控制下臺階變形有力，使得拱腰圍巖及拱架應力增大，對抑制初期支護水平方向變形有十分明顯的效果。

3.2支護方案優化

3.2.1超前預加固

拱部150o范圍采用φ108超前管棚，外插角為3-5o，環向間距為35cm，一次長度為20m。全斷面注漿半徑從原來的1m增加到3m，且采用雙液漿，超前管棚注漿采用水泥―水玻璃漿液，注漿壓力位0.5-2.0Mpa，水灰比為1：1。管棚鋼管示意圖如下圖3.1

圖3.1

3.2.2變CD法為CRD工法

1、3區底部增設臨時仰拱，臨時仰拱參數：I20a工字鋼，噴射C25混凝土，厚度為30cm，鋼架間距為0.5m，鋼架間采用φ22鋼筋縱向連接，連接鋼筋間距為1.0m，內外交錯。如下圖3.2

圖3.2

3.3其他的輔助措施

1）排水。為了減少拱部滲水對下部施工的影響，拱部設置獨立的排水系統，在臨時仰拱上設置小型積水坑，直接將水排至襯砌端頭，減少圍巖與水的直接接觸。

2）采用地表預注漿。在松山湖大道上臨時封閉1-2個車道，對地表進行注漿加固。

3）降水。隧道開挖之前，在隧道旁邊每隔8-10m打設降水井，以達到提前降水提高土層的承載力和自穩能力，減少水對圍巖的影響。

3.4施工效果

在采用上述開挖方法后，圍巖雖有變形，但在仰拱封閉之后很快便達到穩定，拱腳整體穩定性較好，未出現拱架因擠壓變形而使支護需要置換的情況。

4、結論

1）此類地層中，地層遇水易軟化和隨水流失。在隧道施工中一定要控制好地層變形，減弱圍巖擾動導致地層透水性增強、洞內出水量增大以及人工填土層中的孤石向洞室周邊移動；此外洞內應做好排水，盡量減少水與圍巖的直接接觸，減弱洞內滲水對拱腳、仰拱拱底的浸泡、軟化和水土流失。

2）在這類地層中施工時，初期支護應盡快封閉，開挖方法可以根據現場實際情況分多部開挖和增設臨時仰拱，臨時仰拱有效地控制了受力較大的拱部、拱腰變形，減弱了洞內滲水對圍巖的不利影響。分多部多臺階開挖可以減少開挖面的臨空面積，大大縮短了每次開挖、立架、噴錨的時間以達到及時封閉初支的目的，有效地降低了突泥突水的安全事故。

3）遇到此類圍巖時，宜采用長管棚注漿等輔助加固措施，有效地提高圍巖的自承能力和減少洞內滲水。

參考文獻

[1]顧寶和，曲永新，彭濤，劣質巖（問題巖）的類型及工程特性[J].工程勘察，2006（1）：1-7

[2]陶龍光，巴肇倫.城市地下工程[M].北京：科學出版社，2002

隧道施工方法范文第5篇

關鍵詞：隧道工程；隧道技術；公路隧道；鐵路隧道；水工隧洞；隧道施工方法

1 隧道技術

隧道技術對應于修筑隧道過程的各個階段，可以大致分為：運用技術（照明、通風、維修管理防災等）；調查計劃技術（與地質、水文等的調查和預測、測量等有關）；設計技術（指巖石力學、土力學和結構力學、材料等）；施工技術（指開挖、運輸、支撐襯砌的施工、基地改良、改善施工條件而采用的特殊施工方法、安全衛生等）；隧道技術是與地質學、水文學、沿途學和土力學、應用力學和材料力學等有關理工科各部門有著密切的聯系。它同時應用測量、施工機械、炸藥、照明、通風、通訊等各類工程學科，并因對水泥、金屬、混凝土、壓注藥劑等之類化學品的有效利用，而使其與廣泛的領域保持著關聯。因此，有關隧道技術的基礎理論和實際應用，不但涉及土木工程等有關學科，還聯系到其他工科、理科的范圍。

2 公路隧道

2.1公路隧道通風

①半橫向式通風：為了對于除圓形斷面之外的其他斷面形式的隧道換風便利，1934年，英國人在修建莫爾西隧道（長3226米）時，對盡量減少管道斷面的方式做了研究，首次采用半橫向通風系統。 ②豎井式縱向通風：1976年，日本在修建關越隧道（長10855米），首次將縱向通風應用于10km以上的隧道通風。③自然通風： 利用自然風壓、空氣溫差、密度差等對室內；礦井或井巷進行通風的方式。④橫向式通風：美國紐約市的荷蘭隧道，采用盾構法施工，圓形斷面，所以車道下面作為送風道，上部作為排風道，氣流從下往上橫向流動。成為世界上首次采用全橫向通風方式。⑤混合式通風：根據隧道的具體條件和特殊需要，由豎井與上述方式組成最為合理的通風系統。

2.2 公路隧道照明

隧道照明遵守的設計原則可以歸納為以下幾點：

①隧道內不管是白天或夜間均需設基本照明；②白天車輛進入隧道時，路面亮度應逐漸下降，使司機的視覺有一個適應過程，將入口段分為引入段、適應段和過渡段；③確定引入段、適應段和過渡段的長度（S），通常按車速（V）以T=2s的適應時間來確定，可用S=V/3.6（m）來估算；④出口段也應設過度照明，在雙向交通情況下和入口段相同；⑤夜間出入口不設加強照明，洞外應設路燈照明，亮度不低于洞內基本亮度的1/2；隧道內應設應急照明，其亮度不低于基本亮度的1/10。

3 鐵路隧道

3.1鐵路隧道是修建在地下或水下并鋪設鐵路供機車車輛通行的建筑物

根據其所在位置可分為三大類：為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道；為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道；為適應鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。

3.2 地下鐵道是地下工程的一種綜合體

地下鐵道建設涉及眾多技術領域，包括路網規劃、線路設計、土建工程、建筑造型和裝修、機電運營設備等系統，要作好地下鐵道建設工作，不但要掌握各個系統的專門知識，而且還要能對名處系統進行全面協調。地下鐵道路網規劃作為城市總體規劃的重要組成部分，就一定要適應城市的發展。地下鐵道線路走向、埋深，車站站位與城市規劃、工程地質和水文地質條件有關，尤其是和準備采用的施工方法關系密切。地鐵車站建筑造型既要充分體現公共交通建筑的特點，又要考慮如何與本地城市建筑風格相協調，反映城市建筑特色。

4 水工隧洞

4.1水工隧洞是指在山體中或地下開鑿的過水洞

水工隧洞可用于灌溉、發電、供水、泄水、輸水、施工導流和通航。水流在洞內具有自由水面的，稱為無壓隧洞；充滿整個斷面，使洞壁承受一定水壓力的，稱為有壓隧洞。

4.2 水工隧洞的工作特點

4.2.1水力特點：深泄水孔：a 泄水能力與H1/2成正比；b 進口位置低，能預泄；c承受得水頭較高，易引起空化、空蝕；d 水流脈動會引起閘門等振動；e 出口單寬流量大，能量集中會造成下游沖刷。

4.2.2結構特點：a 洞室開挖后，引起應力重分布，導致圍巖變形甚至崩塌，為此常布置臨時支護和永久性襯砌。b 承受較大得內水壓力得隧洞，要求圍巖具有足夠得厚度和必要得襯砌。

4.2.3施工特點：隧洞一般斷面小，洞線長，工序多，干擾大，施工條件差，工期較長。

4.2.4水工隧洞的組成，主要包括下列三部分：進口段，洞身段，出口段

4.3 水工隧洞得布置及線路選擇

①總體布置及線路選擇應根據樞紐得任務，對泄水建筑物進行總體規劃。在合理得選定洞線得基礎上，根據地形、地質、水流條件，選定進口得位置及進口結構形成，確定閘門在洞口中得位置。②確定洞身縱坡及洞身斷面形狀及尺寸。③根據地形、地質、尾水位等條件及建筑物之間得相互關系，選定出口得位置，底扳高程及消能方式。

隧道工程的發展對交通運輸的作用具有相當重要的意義，尤其對公路和鐵路運輸具有相當顯著的經濟效益。隧道在公路和鐵路中應用，不但大大節省了路程，避免繞行，縮短了里程，節省了運輸時間，而且節省了燃油，節省了資金，對滿足人們的生活需要外出需要以及人們的生活水平和健康水平有很大的改善作用；對物流的運輸加速周轉、提高了流通效率，在經濟上也會帶來很大的效益。

參考文獻：

[1]陶光龍等編著.隧道工程概論. 北京：科學出版社，2002