二级建造师复习之隧道工程

2B 公路工程施工技术课件14： 2B 公路隧道工程2B 隧道工程一、 隧道的结构与组成（一）概念及分类隧道作地下通道的工程建筑物。按地层：岩石（软岩、硬岩）隧道、土质隧道按所处位置：山岭隧道、城市隧道、水底隧道按施工方法：矿山法、明挖法、盾构法按埋置深度：浅埋、深埋隧道按断面形式：圆形、马蹄形、矩形隧道按国际隧道协会定义断面数值：特大断面（100）以上，大断面（50100），中等断面（1050），小断面（310），极小断面（23）按车道数：单车道、双车道、多车道按长度：特长隧道L3000m，长隧道1000mL3000m，中隧道：500L1000m，短隧道L500m按隧道间距：连拱、小净距、分离式隧道组成主体构造物 保持岩体的稳定性和行车安全附属构造物 通风、照明、安全、供配电、应急设施洞身衬砌洞门构造物（二）组成 1、衬砌：衬砌的断面由隧道的几何设计确定，断面轴线形状和厚度由衬砌计算决定。衬砌形式 按隧道断面分：曲墙、直墙、圆形、矩形和喇叭口衬砌； 按支护理论分：整体式衬砌、复合式衬砌、喷锚衬砌。 2、洞门：常见的洞门有：端墙式、翼墙式、环框式、遮光式洞门 洞门构造：1) 洞门仰坡地脚至洞门墙背应有不小于1.5m的水平距离；洞门端墙与仰坡之间的水沟的沟底与衬砌拱顶外缘的高度不应小于1.0m，洞门墙顶高出仰坡脚0.5m以上；2) 洞门墙根据情况设伸缩缝、沉降缝和泄水孔；3) 洞门墙基础必须埋置稳定地基上，埋入土质地基深度不应小于1.0m，嵌入岩石地基不应小于0.5m；4) 地基为冻胀土层时，要求基底设在冻结线一下不小于0.25m。3、明洞：拱式明洞：（荷载分布）路堑对称型、路堑偏压型、半路堑偏压型和半路堑单压型棚式明洞；（构造）墙式、刚架式、柱式等 明洞：公路隧道的明洞顶的填土厚度不小于2m。4、附属设施：隧道的附属设施是为确保交通安全和舒适而设置的通风设施、照明设施、安全设施、供配电设施、应急设施；长度大于100m的隧道应设照明设施。二、 隧道的施工（一）隧道施工方法1、新奥法 新奥地利隧道施工方法的简称。是采用喷锚技术、监控量测与岩石力学理论构成一个体系而形成新的施工方法。基本原则：少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭2、传统矿山法 采用钻爆法开挖和钢木构件支撑的施工方法3、隧道掘进机法 采用机械破碎岩石的方法开挖隧道，并将破碎的石渣传送出机外的一种开挖与出渣联合作业的掘进机械，能连续掘进。4、盾构法 是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市中心区修建隧道的一种机械。5、明挖法6、盖挖法 由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余下部工程在封闭的顶盖下进行，主体结构可以顺作、也可逆作。7、浅埋暗挖法 参考新奥法基本原理，充分调动危岩的自承能力，刊物后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系。8、地下连续墙 混凝土地下墙、连续地中墙。将分段施工单元连接成连续的地下墙体。替代传统的木桩、钢桩、混凝土桩。（二）山岭隧道施工技术 1、山岭隧道的洞口、明洞、浅埋段施工技术1) 洞口施工当洞口可能出现地层滑坡、崩塌、偏压时，应采用相应的预防措施。洞门衬砌拱墙应与洞内连接的拱墙同时施工，连城整体。2) 明洞施工* 边坡能暂时稳定时，可采用先墙后拱法；* 边坡稳定性差，但拱脚承载力较好，能保证拱圈稳定时，采用先拱后墙法；拱脚承载力不好，则待起拱线以上挖成后，采用跳槽挖井法，先浇筑部分边墙，再做拱圈，后做其余边墙。* 半路堑式明洞施工，拱墙交替法，先做外侧边墙，继做拱圈，再做内侧边墙；3) 浅埋段施工* 根据围岩及周围环境条件，优先采用单侧壁导坑法，双侧壁导坑法、留核心土开挖法，围岩较好采用多台阶开挖，严禁采用全断面法开挖。* 开挖后尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑。* 锚喷支护或构件支撑，尽量靠近开挖面，其距离应小于1倍洞跨；* 浅埋段地质情况较差时，宜采用地表锚杆、管棚、超前小导管、注浆加固围岩等辅助方法施工。2、山岭隧道洞身开挖施工技术一般采用新奥法施工技术；岩石隧道的爆破应采用光面爆破或预裂爆破技术。3、山岭隧道洞身支护和衬砌施工技术选择支护时，优先采用锚杆、喷射混凝土或锚喷联合作为临时支护。在软弱围岩中采用锚喷支护时，根据地质条件采取合适的超前支护形式。施做二衬时，应采用模板台车。例：山岭隧道浅埋段施工中，严禁采用的施工方法是(2010二建 )（p80）。A全断面开挖法 B单侧壁导坑法 C.多台阶开挖法 D双侧壁导坑法4、山岭隧道的防排水施工技术1) 施工防排水当洞内有大面积渗漏水时，采用钻孔将水集中汇流引入排水沟；其钻孔的位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量应作详细记录，以便在衬砌时确定拱墙背后排水设施位置。洞内涌水和地下水位较高时，采用井点降水和深井降水措施。2) 结构防排水施工A洞内永久性防排水结构施工时，防排水结构物的断面形状、尺寸、位置和埋设深度应符合设计要求；衬砌背后设置设置排水暗沟、盲沟和引水管时，根据隧道的渗水部位和开挖情况选择排水设施位置，配合衬砌进行施工；衬砌背后压注水泥砂浆防水，压浆地段混凝土衬砌强度达到70%时，方可进行压浆，如遇流砂或含水土质地层，不宜采用水泥砂浆作防水层。B衬砌的施工缝和沉降缝采用橡胶止水带或塑料止水带，止水带不得被刺破；在固定止水带和浇筑混凝土过程中，应防止止水带偏移；加强混凝土振捣，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。C复合式衬砌防水层施工：防水层应在初期支护变形基本稳定后，二次衬砌施工前进行。三、 隧道围岩分级（一）公路隧道围岩分级I 级：坚硬岩，岩体完整、巨整体状或巨厚状结构；围岩基本质量指标550Mpa VI级：软塑状黏土及潮湿、饱和粉细砂层、软土（二）围岩分级判定方法定性因素：岩石的坚硬程度和岩石的完整程度定量岩石：围岩基本质量指标围岩详细分级时，如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标进行修正1、 有地下水2、 围岩稳定性受软弱结构面的影响，且有一组起控制作用3、 存在高初始应力。2B 隧道施工测量和监控量测技术1、隧道施工控制测量的精度以中误差衡量；最大误差（极限误差）规定为中误差的两倍；2、隧道竣工后应在直线段每50m、曲线段每20m测绘以路线中线为准的隧道实际净空、标出拱顶高程、起拱线宽度、路面水平宽度；3、隧道施工监控的目的：1) 掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；2) 通过围岩和支护的变位、应力量测。修改支护系统设计；3) 分析各项量测信息、确认或修正设计参数。4、隧道施工监控量测的主要内容：1) 必测项目：地质和支护状况；周边位移；拱顶下沉；锚杆或锚索的内力及抗拔力2) 选测项目：地表下沉；围岩体内位移；围岩压力及两层支护间压力；钢支撑内力及外力；支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝情况；例：公路隧道明洞顶的填土厚度应不小于(B)m（2009、二建）。A10B20C30D40例：在隧道施工监控量测中，收敛计是用来量测(D)（2009、二建）。A拱顶下沉 B地表下沉C围岩体内位移D围岩周边位移例：公路隧道按照长度可划分为(ABCD)（2009、二建）。A特长隧道 B长隧道C中隧道 D短隧道E特短隧道例：山岭隧道复合式衬砌中防水层的施工时间应在(D)。（2009、一建）A初期支护变形基本稳定前B二次衬砌施工作业后C初期支护变形和二次衬砌施工期间D