隧道施工方法分类介绍二

6隧道工程SUIDAOGONGCHENG隧道施工方法分类介绍『6.1▎传统矿山法『6.2▎新奥法『6.3▎新奥法的施工技术『6.4▎洞口段及明洞施工方法『6.5▎辅助施工方法『6.6▎特殊地质地段的施工方法『6.7▎钻爆开挖和装渣运输『6.8▎隧道支护施工『6.10▎隧道施工现场监控量测『6.9▎隧道掘进机施工『6.1▎传统矿山法

在传统的矿山法中，历史上形成的变化方案很多，其中包括全断面法、台阶法、侧壁导坑法等。鉴于我国隧道施工中已很少采用传统矿山法，仅介绍其中具有代表性的上下导坑先拱后墙法和下导坑先拱后墙法。『▎上下导坑先拱后墙法

是软弱地层中修筑隧道的一种基本的传统方法，也是我国以往修筑隧道采用的最广泛的方法之一，它主要用于不稳定的或稳定性较差的Ⅲ~Ⅳ级围岩。

施工顺序（图6-1）：开挖下导坑1，并尽快架设木支撑；在下导坑开挖面后约30~50m处开挖上导坑2和架设木支撑，然后上导坑落底3；上、下导坑间开挖漏斗（见图中虚线所示），以便于上部开挖出碴。由上导坑向两侧开挖④（“扩大”），边开挖边架设扇形木支撑；在扇形支撑之间立拱架模板，灌注拱圈混凝土（Ⅴ），边灌注边顶替、拆除扇形支撑；开挖中层⑥（“落底”）；左右错开，纵向跳跃开挖马口⑦、⑨，每个马口的纵向长度不宜超过拱圈灌注节长的一半；紧跟马口开挖后，立即架设边墙模板，由下而上灌注边墙混凝土Ⅷ、Ⅹ；挖水沟、铺底（在隧道底部铺设不小于10cm厚的混凝土）。

应说明的是，上导坑由2和3两部组成，这是因为当在软弱地层中施工时，由于木支撑难以及时支护，往往拱顶围岩会有较大的下沉，所以必须留足沉落量（20~50cm），这就导致上导坑开挖高度较高，使得工人施工很不方便，故一般分为上、下两部开挖。图6-1上下导坑先拱后墙法下导坑上导坑上导坑落底扩大立模板，灌浇混凝土养生7-10d挖中层挖马口砌边墙

优点：在拱圈保护下进行拱下作业，施工安全；工作面多，便于拉开工序和安排较多的劳力，加快施工进度；当地质发生变化时，改变施工方法容易。

缺点：开挖两个导坑增加工程造价；开挖马口时施工干扰大；衬砌整体性差；工序多，不便于施工管理。16344279ⅦⅤX123467Ⅶ9XV5015~2015~2015~2015~2020~1015~2020~50开挖两个导坑增加工程造价；开挖马口时施工干扰大；衬砌整体性差；工序多，不便于施工管理。优点在拱圈保护下进行拱下作业，施工安全；工作面多，便于拉开工序和安排较多的劳力，加快施工进度；当地质发生变化时，改变施工方法容易。缺点上下导坑法『▎下导坑先拱后墙法

下导坑先拱后墙法主要用于Ⅱ~Ⅲ级围岩。施工顺序如图6-2：以下导坑领先，2、3、4部开挖完成时，断面如蘑菇形，以后步骤与上下坑先拱后墙法相同。图6-2下导坑先拱后墙法

下导坑先拱后墙法有出渣方便，施工安全的优点。缺点是：消耗的木材钢轨较多，棚架易因爆破受损，挖马口还影响施工进度，衬砌的整体性也差。Ⅶ6Ⅴ下导坑30～5011Ⅶ6443210～1510～15拉槽挑顶50～6040～5010～15扩大灌拱挖马口砌边墙3246Ⅴ『6.2▎新奥法『▎新奥法名称由来与产生的历史背景

新奥法的全称是新奥地利隧道工程方法，即NewAustrianTunnelingMethod，缩写为NATM，是由奥地利学者、L.Muller等教授创建于上世纪五十年代，在1963年正式命名为新奥地利隧道工程方法。它的产生是基于以下背景：(1)锚杆支护在20世纪初出现(2)喷射混凝土机在20世纪40年代末研制成功(3)岩石力学的理论发展为新奥法提供了科学依据『▎新奥法的基本概念核心内容是充分发挥围岩的自承能力。对新奥法的误解新奥法以控制爆破（光面爆破、预裂爆破等）为开挖方法；以喷锚作为主要支护手段；通过监测控制围岩变形，动态修正设计参数和变动施工方法。把新奥法理解为隧道开挖与支护的方法误以为采用了锚喷支护就是新奥法对施工监控量测不够重视对新奥法正确认识新奥法是修建隧道一种基本理论，是包含设计于施工内容的隧道工程新概念。新奥法使用锚喷支护是为了达到保护围岩强度、控制围岩变形、实现发挥围者自承能力的目的。只有采用施工监控量测才能掌握围岩变形动态，做到控制变形。锚杆、喷射混凝土和施工量测是新奥法的三大要素。『▎新奥法施工的要点

1)在隧道的整个支护体系中，围岩是承载结构的一部分，施工中要合理利用围岩的自承能力，保持围岩的稳定；

2)隧道开挖时，应尽可能减轻对隧道围岩的扰动或尽可能不破坏围岩的强度。

3)允许围岩有一定的变形，初期支护应尽量做成柔性的，以便与围岩紧密接触，共同变形和共同承载，充分围岩的自身承载作用。

4)洞室开挖后及时施作初期支护，封闭围岩表面，抑制围岩体的早期变形，待围岩稳定后，再进行二次衬砌，但遇软弱围岩特别是洞口段衬砌要紧跟。

5)隧道的几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构的计算条件，因此,要尽可能使结构做得圆顺(如做成圆形或椭圆形的),不产生突出的拐角,避免产生应力集中现象。同时,尽早使衬砌结构闭合(封底)，以形成承载环；

6)对隧道周边进行位移收敛量测是施工过程中必不可少的一个重要环节，从现场量测反馈信息及时修改设计和施工方案。

7)对外层衬砌周围岩体的渗水，要通过足够的“排堵措施”予以解决，如在两层衬砌之间设置中间防水层等。『▎新奥法施工方法1.全断面法

全断面法全称为“全断面一次开挖法”，即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法，如图6-3所示。

全断面法常适用于Ⅰ~Ⅲ级硬岩的石质隧道，可采用深孔爆破施工。1-全断面开挖；2-锚喷支护；3-模筑混凝土掘进方向231231图6-3全断面施工方法

优点：较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，工序少，干扰少，便于施工组织与管理，采用深孔爆破时，可加快掘进速度，对围岩的震动次数较少，有利于围岩稳定。

缺点：是由于开挖面较大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，要求施工单位有较强的开挖、出渣与运输及支护能力，采用深孔爆破时，产生的爆破震动较大，对钻爆设计和控制爆破作业要求较高。①用钻孔台车钻眼，然后装药、联接导火线；②退出钻孔台车，引爆炸药，开挖出整个隧道断面；③排除危石；④喷射拱圈混凝土，必要时安设拱部锚杆；⑤用装碴机将石碴装入运输车辆，运出洞外；⑥喷射边墙混凝土，必要时安设边墙锚杆；⑦根据需要可喷第二层混凝土和隧道底部混凝土；⑧开始下一轮循环；⑨通过量测判断围岩和初期支护的变形，待基本稳定后，施作二次模注混凝土衬砌。全断面施工工序1)

加强对开挖面前方的工程地质和水文地质的调查。2)

各工序机械设备要配套。3)

加强各种辅助施工方法的设计和施工检查。4)

重视和加强对施工操作人员的技术培训。5)

在选择支护类型时，应优先考虑锚杆和喷射混凝土、挂网、拱架等支护型式。全断面施工注意问题2.台阶法

是新奥法中适用性最广的施工方法，多适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩中。它将断面分成上半断面和下半断面两部分分别进行开挖，如图6-4所示，随着台阶长度的调整，它几乎可以用于所有的地层。根据台阶的长度，它有长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种方式。1—上半部开挖2—拱部喷锚支护3—

拱部衬砌4—下半部中央部开挖5—

边墙部开挖6—边墙部喷锚支护及衬砌2614553图6-4台阶施工方法1)长台阶法如图6-5a，上、下开挖断面相距较远，一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞宽。施工时，上、下部可配备同类机械进行平行作业。当机械不足时也可用一套机械设备交替作业，即在上半断面开挖一个进尺，然后再在下断面开挖一个进尺。当隧道长度较短时，亦可先将上半断面全部挖通后，再进行下半断面施工，习惯上又称为“半断面法”。

（2）短台阶法如图6-5b，这种方法也是分成上下两个断面开挖，两个断面相距较近，一般上台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞宽，或5~50m，上下断面基本上可以采用平行作业，其作业顺序和长台阶法相同。短台阶法能缩短支护结构闭合的时间，改善初期支护的受力条件，当遇到软弱围岩时需慎重考虑，必要时应采用辅助施工措施稳定开挖工作面，以保证施工安全。图6-5台阶法掘进方向掘进方向B21B2<B>(1~1.5)B12212B1a)>5B112掘进方向b)c)a)长台阶法b)短台阶法c)超短台阶法(3)超短台阶法如图6-5c，这是一种适于在软弱地层中开挖的施工方法，一般在膨胀性围岩及土质地层中采用。为了尽快形成初期闭合支护以稳定围岩，上下台阶之间的距离进一步缩短，上台阶仅超前3~5m，不能平行作业，只能采用交替作业，因而施工进度会受到很大的影响。在软弱围岩中采用超短台阶法施工时应特别注意开挖工作面的稳定性，必要时可对围岩采用预加固或预支护措施，如向围岩中注浆或打入超前水平小导管等。

台阶法优点：开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度，有利于稳定，上部开挖支护后，下部作业较安全。

缺点：上下部作业互相干扰，台阶开挖会增加对围岩的扰动次数等。1)

台阶数不宜过多，台阶长度要适当，一般以一个台阶垂直开挖到底，保持平台长2.5m~3m为好。2)

个别破碎地段可配合喷锚支护和挂网施工。3)

上部开挖时，因临空面较大，易使爆破面渣块较大，不利于装渣，应适当密布中小炮孔。3)

采用台阶法开挖关键问题是台阶的划分形式。台阶划分要求做到爆破后渣量较大，钻孔作业面与出渣运输干扰少。台阶法注意问题3.分部开挖法(1)台阶分部开挖法又称环形开挖留核心土法，适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩地段。上部留核心土可以支挡开挖工作面，增强开挖工作面的稳定，施工安全性较好。一般环形开挖进尺为0.5m~1.0m，不宜过长，上下台阶可用单臂掘进机开挖，开挖和支护顺序如图6-6所示。掘进方向7541327126453图6-6台阶分部开挖法1—上弧形导坑开挖2—拱部喷锚支护3—拱部衬砌4—中核开挖5—下部开挖6—边墙部喷锚支护及衬砌7—灌筑仰拱

优点：与超短台阶法相比，台阶的长度可以加长，相当于短台阶法的台阶长度，减少了上下台阶的施工干扰，施工速度可加快。而且较侧臂导坑法的机械化程度高。

缺点：开挖中围岩要经受多次扰动，而且断面分块多，支护结构形成全断面封闭的时间长，将可能使围岩变形增大，需要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。(2三)单侧三壁导三坑法适用三于围三岩稳三定性三较差三（如三软弱三松散三围岩三），三隧道三跨度三较大三，地三表沉三陷难三于控三制地三段。三该法三确定三侧壁三导坑三的尺三寸很三重要三，一三般侧三壁导三坑的三宽度三不宜三超过0.三5倍洞三宽，三高度三以到三起拱三线为三宜，三导坑三可分三二71583426掘进三方向743132图6-三7单侧三壁导三坑法1—侧壁三导坑三开挖2—侧壁三导坑三锚喷三支护三及设三置中三壁墙三临时三支撑3—后行三部分三上台三阶开三挖4—后行三部分三下台三阶开三挖5—后行三部分三喷锚三支护6—拆除三中壁三墙7—灌筑三仰拱8—灌筑三洞周三衬砌次开三挖和三支护三，不三需要三架设三工作三平台三，人三工架三立钢三支撑三也较三方便三，开三挖和三支护三顺序三如图6-三7所示三。优点：是通三过形三成闭三合支三护的三侧导三坑将三隧道三断面三的跨三度一三分为三二，三有效三地避三免了三大跨三度开三挖造三成的三不利三影响三，明三显地三提高三了围三岩的三稳定三性。缺点：是因三为要三施作三侧壁三导坑三的内三侧支三护，三随后三又要三拆除三，增三加了三工程三造价三。(3三)双侧三壁导三坑法又称三眼镜三工法三，适用三于在三软弱三围岩三中，当三隧道三跨度三更大三（如三三车三道公三路隧三道等三）或三因环三境要三求，三且要三求严三格控三制地表三沉陷三地段三。开挖三和支三护顺三序如三图6-三8所示三。导坑三尺寸三拟定三的原三则同三单侧三壁导三坑法三，但三宽度三不宜三超过三断面三最大三跨度的1/三3。左三、右三侧导三坑应三错开三开挖三，以三避免三在同三一断三面上三同时三开挖而不三利于三围岩三稳定三。231347掘进三方向64385172612图6-三8双侧三壁导三坑法1—侧壁三导坑三开挖2—侧壁三导坑三锚喷三支护三及设三置中三壁墙三临时三支撑3—后行三部分三上台三阶开三挖4—后行三部分三下台三阶开三挖5—后行三部分三喷锚三支护6—拆除三中壁三墙7—灌筑三仰拱8—灌筑三洞周三衬砌双侧三壁导三坑法三虽然三开挖三断面三分块三多一三点，三对围三岩的三扰动三次数三增加三，且三初期三支护三全断三面闭三合的三时间三延长三，但三每个三分块三都是三在开三挖后三立即三各自三闭合三的，三所以三在施三工期三间变三形几三乎不三发展三。该三法施三工安三全，三但进三度慢三，成三本高三。(4三)其他三施工三方法中隔三墙法（简称三“CD三”法）三和交叉三中隔三墙法（简三称“CR三D”法）三是两三种适用三于软弱三地层的施三工方三法，三特别三是对三于控三制地三表沉三陷有三很好三的效三果，三一般三主要三用于三城市三地下三铁道三施工三中，三因其三造价三高，三故在三山岭三隧道三中很三少采三用，三但在三特殊三情形三中，三也可三采用三，如三膨胀三土地三层。『三▎新奥三法施三工中三可能三发生三的问三题及三处理措三施新奥三法施三工的三基本三原则：是根据三围岩三性质三允许三产生三适量三的变三形，三但又三不使三围岩三松动三失稳。根三据实三践经三验，三将新三奥法三中经三常出三观的三一些三异常三现象三及应三采取三的措三施列三于表6-三1中。1．全断面开挖2．超前预裂爆破、切缝等释放能量1．瓦斯检测并进行稀释2．注水

瓦斯或岩爆1.缩短掘进长度，尽快闭合支护2.改变施工方法1.增补锚杆(根数、直径、密度)2.改变锚杆型号或类型(如将砂浆锚杆改为中空锚杆)

锚杆轴力增大，垫板松弛或锚杆断裂。1.挂钢筋网2.打局部锚杆3.设置系统锚杆开挖后尽快喷射混凝土，并适当加厚喷层或封闭支护。

喷混凝土层出现明显裂缝、脱离甚至塌落1.缩短掘进长度2.预加固地层3.改变施工方法1.加厚底脚处的喷射混凝土，增加支撑面积。2.尽快施作仰拱，形成闭合支护

地基承载力不足，下沉增大或产生底鼓。1.加强排水措施(井点降水等)2.注浆止水3.改变施工方法1.加速混凝土硬化(增加速凝剂等)2.喷射混凝土前作好排水3.设置钢筋网，或将钢筋网格加密。

开挖面出现涌水或涌水量增加1.加钢支撑2.预支护围岩3.改变施工方法立即施喷混凝土和打锚杆开挖面顶部出现掉块1.缩小开挖断面，改变施工方法。2.预支护围岩(打超前导管等)3.必要时设置钢支撑1.缩短掘进长度，保留核心土2.向掌子面或隧底喷射混凝土，形成封闭支护

净空位移量增大，位移速率变快，掌子面变得不稳定措施B措施A施工中现象表6-三1施工三中的三现象三及处三理措三施注：A指进三行比三较简三单的三改变三就可三解决三问题三的措三施；B指包三括需三要改三变支三护方三法等三比较三大的三变动三才能三解决三问题三的措三施。『三▎新奥三法与三传统三矿山三法的三区别新奥三法与三传统三矿山三法的三基本三施工三程序三看上三去大三致相三同，三但实三际上三对隧三道结三构产三生的三效果三却截三然不三同。三现将三二者三的主三要区三别列三于表6-三2。分块较多分块较少施工方法无必须采用量测可采用必须采用控制爆破不强调强调闭合支护单层模注混凝土衬砌复合式衬砌永久支护木支撑为主、钢支撑喷锚支护临时支护支护传统矿山法新奥法开挖方法表6-三2传统三矿山三法与三新奥三法施三工的三区别『6.三3▎新奥三法的三施工三技术『三▎新奥三法施三工程三序否修改三施工三方案改变三开挖三步骤三、顺三序修正三支护三参数是确定三施工三方法施工三准备开三挖现场三监控三量测初期三支护防水三层二次三衬砌竣三工采用三新奥三法施三工的三隧道三，施三工时三应视三其规三模、三地质三条件三以及三安全三合理三施工三的要三求，三充分三利用三现场三量测三信息三指导三施工三，根三据已三建立三的量三测管三理基三准，三对隧三道的三施工三方法三、断三面开三挖步三骤及三顺序三、初三期支三护的三参数三等进三行合三理调三整。三其主三要施三工程三序如三图6-三9所示三。图6-三9新奥三法施三工程三序是否三符合三管理三基准『三▎新奥三法施三工基三本原三则少扰三动新奥三法施三工基三本原三则早支三护勤量三测紧封三闭在进三行隧三道开三挖时三，要三尽量三减少三对围三岩的三扰动三次数三、扰三动强三度、三扰动三范围三和扰三动持三续时三间；是指三开挖三后及三时施三作初三期喷三锚支三护，三使围三岩的三变形三进入三受控三制状三态；指以三直观三、可三靠的三量测三方法三和量三测数三据来三准确三评价三围岩三的稳三定状三态，三或判三断其三动态三发展三趋势三，以三便及三时调三整支三护形三式和三开挖三方法三，确三保施三工得三以安三全和三顺利三地进三行；指要三尽快三形成三对围三岩的三封闭三形支三护，三这样三做可三以有三效控三制围三岩变三形，三使得三支护三和围三岩共三同进三入良三好的三工作三状态三。『三▎锚杆1.锚杆三的支三护效三应是利三用金三属或三其他三高抗三拉性三能的三材料三制作三的一三种杆三状构三件。三使用三机械三装置三、粘三结介三质，三将其三安设三在地三下工三程的三围岩三或其三他工三程体三中，三形成三能承三受荷三载，三阻止三围岩三变形三的锚三杆支三护三。把隧三道洞三壁附三近具三有裂三隙、三节理三的不三稳定三岩体三，用三锚杆三固定三在深三层的三坚固三稳定三的岩三体上三，将三不稳三定岩三体的三重量三传递三给深三层坚三固岩三体承三担，三起到三悬吊三效应三，如图6-三10所示三。(1三)悬吊三效应图6-三10悬吊三效应三图(2三)组合三梁效三应锚杆三可将三若干三层层三状岩三体串三联在三一起三，增三大层三间的三摩阻三力形三成组三合梁三效应三，如图6-三11所示三。图6-三11组合三梁效三应图(3三)加固三梁效三应按一三定间三距在三隧道三周边三呈放三射状三布置三的成三组锚三杆(或称三系统三锚杆)，可三使一三定厚三度范三围内三有节三理、三裂隙三的破三裂岩三体或三软弱三岩体三紧压三在一三起形三成连三续压三缩带三。这三种加三固效三应在三使用三预应三力锚三杆时三显得三十分三明显三，如图6-三12所示三。在三锚杆三预张三应力P的作三用下三，每三根锚三杆周三围都三形成一个三两头三呈圆三锥形三的筒三状压三缩区三，各三锚杆三所形三成的三压缩三区彼三此搭三接，三形成锚杆一条三厚度三为W的均三匀压三缩带三。在三均匀三压缩三带中三产生三了径三向压三应力sr，给三压缩三外的三围岩三提供三了径三向支三护抗三力，三使围三岩接三近于三三向三受力三状态三，增三加了三围岩三的稳三定性三。图6-三12加固三效应2.锚杆三的种三类锚杆三须具三备的三两个三基本三条件三：①三受力三后产三生变三形，三且其三本身三不受三破坏三；②三与围三岩保三持紧三密接三触。锚杆三间松三动带拱效三应0r+Lr0θσrσWDD1)全长三粘结三型锚三杆，包三括普三通水三泥砂三浆锚三杆、三早强三水泥三砂浆三锚杆三、树三脂锚三杆、三水泥三卷锚三杆、三中空三注浆三锚杆三和自三钻式三注浆三锚杆三等。2)端头三锚固三型锚三杆，包三括机三械锚三固锚三杆、三树脂三锚固三锚杆三、快三硬水三泥端三头锚三杆等三。3)摩擦三型锚三杆包括三缝管三锚杆三、楔三管锚三杆、三水胀三锚杆三等。4)预应三力锚三杆和自钻三锚杆等。锚杆三种类3.锚杆三的布三置和三质量三检查锚杆三的布三置分三为局部三布置和系统三布置。局三部布三置主三要用三在坚三硬而三裂隙三发育三或有三潜在三龟裂三及节三理的三围岩三，重三点加三固不三稳定三块体三。锚三杆局三部布三置时三，拱三腰以三上部三位锚三杆方三向应三有利三于锚三杆的三受拉三，拱三腰以三下及三边墙三部位三锚杆三宜逆三向不三稳定三岩块三滑动三方向三。系三统布三置的三锚杆三应用三在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围三岩条三件下三，并三符合三下列三规定三：1）锚杆三一般三应沿三隧道三周边三径向三布置三，当三结构三面或三岩层三层面三明显三时，三应与三岩体三主结三构面三或岩三层层三面呈三大角三度布三置。2）锚杆三应按三矩形三排列三或梅三花形三排列三。3）锚杆三间距三不得大于1.三5m。间三距较小三时，三可采三用长三短锚三杆交三错布三置。4）两车三道隧三道系统三锚杆三长度三一般三不小三于2.三0m，三三车道三隧道三系统三锚杆三长度三一般三不小三于2.三5m。锚杆三质量三检查三，包三括长度三、间三距、三角度三、方三向、三抗拔三力等。三其中主要三是抗三拔力三试验，对三于重三要工三程可三增加三灌浆三密度三试验三。『三▎钢拱三架在围三岩条三件较三差地三段或三地面三沉降三有严三格限三制时三，应三在初三期支三护内三增设三钢拱三架。三常用三的钢三拱架三有：钢筋三格栅三拱架、工字三形型三钢拱三架、U形型三钢拱三架和H形型三钢拱三架。1）钢拱三架支三护必三须有三足够三的刚三度和三强度三，能三够承三受隧三道施三工期三间可三能出三现的三荷载三。2）钢拱三架支三护间三距宜为0.三5~1.三5m。钢三拱架三应分三节制三作，三节段三与节三段之三间通三过钢三板用三螺栓三连接三或焊三接。3）采用三钢拱三架支三护的三地段三连续三使用三钢拱三架的数量三不小三于3榀；三钢拱三架支三护榀三与榀三之间三必须三用直三径18~22三mm的钢三筋连三接，三连接三筋的三间距三不大三于1m，并三在钢三拱架三支护三内缘、外三缘交三错不三置。4）钢拱三架与三围岩三之间三混凝三土保三护层三厚度三不应小三于40三mm；临三空一三侧的三混凝三土保三护层三厚度三不应三小于20三mm。『三▎喷射三混凝三土1.喷射三混凝三土的三特点喷射三混凝三土是三用喷三射机三把渗三有速三凝剂三的粗三细骨三料混三凝土三以适三当的三压力三，高三速喷三射到三隧道三岩壁三表面三凝结三而成三的混三凝土三。由三于混三凝土三颗粒三在高三速度三喷射三的猛三烈冲三击下三，混三凝土三被连三续地三捣固三和压三实，三具有三密实三的结三构和三较好三的物三理力三学性三能。三喷射三混凝三土具三有充填三裂隙三加固三围岩、封闭三围岩三壁面三防止三风化和喷射三混凝三土与三围岩三组成三共同三承载三体系等特三点。喷射三混凝三土与三普通三模筑三混凝三土比三较有三如下三优越三性：1）喷射三混凝三土致三密，三早期三强度三高，三可与三围岩三牢固三粘结三形成三整体三，改三传统三模筑三混凝三土的三消极三支护三为积三极支三护，三且薄三层柔三性喷三射混三凝土三与围三岩能三够共三同变三形，三从而三减少三作用三在支三护结三构上三的压三力；2）能及三时支三护，三有效三地控三制围三岩的三有害三变形三，有三利于三安全三施工三；3）不用三模板三、拱三架，三节省三大量三钢木三材料三，相三应的三降低三了隧三道工三程的三造价三；施三工工三艺简三单，三操作三方便三，机三械化三程度三高，三减轻三劳动三强度三，提三高施三工效三率。2.喷射三混凝三土的三喷射三方式(1三)干喷将砂三、石三、水三泥按三一定三比例三干拌三均匀三投入三喷射三机，三同时三加入三速凝三剂，三用高三压空三气将三混合三料送三到喷三头，三再在三该处三与高三压水三混合三后以三高速三喷射三到岩三面上三。其三工艺三流程三如图6-三13所示三。(2三)潮喷将砂三、石三料预三加水三，使三其浸三润成三潮湿三状，三再加三水泥三拌合三均匀三，从三而降三低上三料和三喷射三时的三粉尘三，其三工艺三流程三同干三喷。(3三)湿喷用湿三喷机三压送三拌合三好的三混凝三土，三在喷三头处三添加三液态三速凝三剂，三再喷三到岩三面上三。工三艺流三程如图6-三14所示。细骨料粗骨料水泥搅拌机干式喷射机速凝剂压缩空气喷头水图6-三13干喷三、潮三喷工三艺流三程细骨三料粗骨三料水三泥搅拌三机湿式喷射三机速凝三剂压缩三空气喷三头水外加三剂图6-三14湿喷三工艺三流程3.喷射三混凝三土的三材料三及其三组成掺入三速凝三剂后三凝结三快、三保水三性好三、早三期强三度增三加快三、收三缩小三。水泥喷射三混凝三土的三材料砂子石子速凝三剂水应符三合普三通混三凝土三所要三求的三用砂三标准三。采用三坚硬三、耐三久的三卵石三或碎三石。三石子三的最三大粒三径与三混凝三土喷三射机三的输三料管三直径三有关三，一三般不三宜超三过管三内径的1/三3。加速三混凝三土的三凝结三、硬三化，三提高三早期三强度三；减三少回三弹量三；防三止因三重力三作用三而引三起的三流淌三或脱三落；三增大三一次三喷射三厚度三，缩三短分三层喷三射的三时间三间隔三。用水三的要三求与三普通三混凝三土相三同，三水中三不应三含有三影响三水泥三正常三凝结三与硬三化的三有害三杂质三。(1三)喷射三混凝三土的三材料(2三)喷射三混凝三土的三配合三比和三水灰三比1)配合三比指每1m3喷射三混凝三土中水三泥、三砂子三和石三子的三重量三比例三。2)水灰三比它也三是影三响喷三射混三凝土三地强三度和三其他三物理三力学三性能三的重三要因三素。三若水三灰比三过小三，不三仅料三束分三散，三回弹三量增三多，三粉尘三大，三而且三喷层三上会三出现三干斑三，砂三窝等三现象三，影三响喷三射混三凝土三的密三实度三。当三水灰三比过三大时三，会三造成三喷层三流淌三、滑三移，三甚至三大片三坍落三，影三响混三凝土三强度三。4.喷射三混凝三土的三机械(具)设备喷射三作业三的机三械(具)设备三主要三包括三：混凝三土喷三射机、上料三机、搅拌三机、机械三手、混凝三土运三送搅三拌车、混凝三土喷三射三三联机等。混凝三土喷三射机空压三机搅拌三机5.喷射三混凝三土的三施工三工艺(干式三喷射)在喷三射作三业中三要掌三握好三几个三问题三：(1三)风压三、水三压参考三风压三与混三合料三水平三运送三长度(输料三管长三度)的简三单关三系初三步选三择风三压，三一般三要求三风源三风压三应稳三定在0.三4～0.三65三Mp三a才能三在喷三嘴处三使风三压稳三定在0.三1～0.为保证高压水从水环孔眼中告诉射出形成水雾，使干拌合料充分湿润水化，水压要比风压高0.1～0.15MPa。一般规定喷射作业区的系统水压应大于0.4Mpa。(2三)喷嘴三与受三喷岩三面之三间的三距离三和角三度通常三在喷三头上三接一三个直三径为10三0m三m长为0.三8～1.三0m的塑三料拢三料管三。它三使水三泥充三分水三化，三且喷三射混三凝土三束集三中及三回弹三石子三不致三伤害三喷射三手。三当风三压适三宜时三，喷三嘴与三受喷三岩面三之间三的距三离以0.三8～1.三2m为宜三。喷嘴三与受三喷岩三面的角度三，一三般应三垂直三或稍三微向三刚喷三射过三的混三凝土三部位三倾斜三（不三大于10三°），以使三回弹三物收三到喷三射束三的约三束，三抵消三部分三弹回三的能三量而三减少三回弹三量。三喷射三拱部三时应三沿径三向喷三射。(3三)一次三喷射三的厚三度及三各喷三层之三间间三隔时三间当喷三层较三厚时三需分三层喷三射。三一次三喷射三的厚三度应三根据三喷射三效率三、回三弹损三失、三混凝三土颗三粒之三间的三凝聚三力和三喷层三与受三喷面三间的三粘着三力等三因素三确定三。(4三)喷射三分区三与喷三射顺三序为了三减少三喷射三混凝三土因三重力三作用三而引三起的三滑动三或脱三落现三象，三喷射三时应三按照三分段三、分三部、三分块三、由三下而三上，三先边三墙后三拱墙三和拱三腰，三最后三喷拱三顶的三原则三进行三。6.喷射三混凝三土堵三管问三题的三处理粗集三料过三大；三混合三料湿三度过三大致三使摩三擦力三增大三；输三料软三管弯三头过三小及三风压三偏；三司机三操作三不对三，如三先开三马达三后给三风；三混合三料未三吹完三就停三风；三误开三放气三阀而三停风三等。喷射三机司三机立三即关三闭马三达，三随后三关闭三风源三，喷三射手三将软三管拉三直，然后三用手三锤敲三击以三寻找三堵管三处。三当找三到堵三管部三位后三，可三将风三压升三到0.三3～0.三4M三pa三(不超三过0.三5M三pa三)，并三用锤三击堵三原因解决7.钢纤三维喷三射混三凝土三工艺喷射三混凝三土在三抗拉三、抗三弯、三抗裂三、抗三冲击三性等三方面三都存三在明三显的三不足三，喷三层开三裂、三剥落三时有三发生三，并三导致三落石三、渗三水等三一系三列病三害。钢纤三维喷三射混三凝土三是指三在喷三射混三凝土三中加三入一三定数三量的三钢纤三维。三由于三钢纤三维均三匀分三布在三混凝三土中三，为三混凝三土提三供了三非连三续性三的微三型配三筋，三从而提高三了材三料的三抗拉三、抗三弯、三抗冲三击和三耐磨三性以三及早三期强三度、三韧性三和延三展性三，并三改善三了其三他物三理力三学性三能。钢纤三维喷三射混三凝土三的物三理力三学性三能，三受到三钢纤三维的三形状三、长三径比三、掺三入量三及在三混凝三土中三的分三布状三态，三排列三方向三等各三种因三素的三影响三。8.喷射三混凝三土的三质量三检查为了三确保三喷射三混凝三土的三质量三，应三作如三下几三方面三检查三：1）每批三原材三料进三库(场)，均三用进三行质三量检三查与三验收三。2）喷射三混凝三土强三度检三查。3）喷层三与围三岩粘三结情三况的三检查三。4）喷层三厚度三的检三查。『三▎复合三式衬三砌复合三式衬三砌是三由初期支三护和二次三衬砌及中间三夹防三水层三组合三而成的衬三砌形三式。三复合三式衬三砌要三以下三规定三：1）初三期支三护宜三采用三锚喷三支护，即三由喷三射泥三土、三锚杆三、钢三筋网三和钢三拱架三等支三护形三式单三独或三组合三使用三，锚三杆支三护宜三采用三全长三粘结三锚杆三。2）二三次衬三砌宜三采用三模筑三混凝三土或三模筑三钢筋三混凝三土结三构，衬三砌截三面宜三采用三连接三圆顺三等厚三衬砌三断面三，仰三拱厚三度宜三与拱三墙厚三度相三同。3）在三确定三开挖三断面三时，三除应三满足三隧道三净空三和结三构尺三寸外三，还三应考三虑初三期支三护并三预留三适当三的变三形量三。『6.三4▎洞口三段及三明洞三施工三方法『三▎洞口三段施三工方三法1.洞口三段的三概念所谓三“洞三口段三”，三是指三隧道三开挖三可能三给洞三口地三表造三成不三良影三响(下沉三、塌三穴等)的洞三口范三围。三一般三情况三下，三可将三洞口三浅埋三段划三分为三洞口三段，三见图6-三15。图6-三15洞口三段的三一般三范围注：H为深三浅埋三分界三处覆三盖层三厚度三，约三为2～2.三5倍天三然拱三高度三。隧道三洞口三工程三主要三包括三边仰三坡土三石方三、边三仰坡三防护三、路三堑挡三护、三洞门三圬工三、洞三口排三水系三统、三洞口三检查三设备三安装三和洞三口段三洞身三衬砌三等。三洞门三结构三一般三在暗三洞施三工一三段以三后再三做。三边仰三坡防三护应三及时三作好三。洞门三位置明暗三交界H明洞三段暗洞三段洞口三段2.进洞三方法洞口三段施三工中三最关三键的三工序三就是三进洞三开挖三。洞三口段三施工三方法三的确三定取三决于三诸多三因素三，如三地质三条件三、地三形条三件、三施工三机具三配备三情况三、洞三外相三邻建三筑的三影响三、隧三道自三身构三造特三点等三。其三中最主三要的三是地三质条三件。(1三).全断三面法三进洞当洞三口段三围岩三为Ⅰ~Ⅱ级，三地层三条件三良好三时，三一般三可采三用全三断面三直接三开挖三进洞三，初三始10三m~20三m区段三的开三挖，三应将三爆破三进尺三控制三在2m~3m。洞三口3m~5m区段三可以三挂网三喷混三凝土三及设三钢拱三架予三以加三强，三其余三施工三支护三一般三采用三素喷三混凝三土支三护，三视情三况也三可在三拱部三设置三局部三锚杆三。(2三).台阶三法进三洞当洞三口段三围岩三为Ⅲ~Ⅳ级，三地层三条件三较好三时，三可采三用台三阶法三进洞三。爆三破进三尺控三制在1.三5m~2.三5m。施三工支三护采三用系三统锚三杆和三钢筋三网喷三射混三凝土三，必三要时三设置三钢拱架三加强三施工三支护三。(3三).其它三进洞三方法当洞三口段三围岩三为Ⅴ三级及三以上三，地三层条三件很三差时三，还三可考三虑采三用环形开挖三留核三心土三法、侧壁三导坑三法或下导三坑法等。三开挖三进尺三应控三制在1.三0m以下三，宜三采用三人工三开挖三，必三要时三才采三用弱三爆破三。施三工支三护必三须紧三贴开三挖工三作面三，然三后才三能进三行开三挖，三随挖三随支三。施三工支三护采三用网三喷混三凝土三，系三统锚三杆；三钢拱三架纵三向间三距为0.三5~1.三0m，必三要时三可施三做临三时仰三拱。三开挖三完毕三后及三早施三作钢三筋混三凝土三衬砌。若洞三口有三坍方三、落三石的三威胁三，或三仰坡三不甚三稳定三，还三可用接长三明洞的方三式进三洞。『三▎明洞三施工三方法1.先墙三后拱三法又称三“三全部三明挖三先墙三后拱三法”三，如三图6-三16。适用三于埋三深较三浅，三且按三临时三边坡三开挖三能暂三时稳三定的三对称三式明三洞。图6-三16明洞三先墙三后拱三法图1-台阶1开挖2-台阶2开挖3-台阶3开挖4-灌注三边墙5-灌注三拱部优点：衬砌三整体三性好三，施三工空三间大三，有三利于三施工三。缺点：是土三方开三挖量三大，三刷坡三较高三。2.先拱三后墙三法当路三堑边三坡较三高、三明洞三埋置三较深三，或三明洞三位于三松软三地层三中，三不能三明挖三一挖三到底三时(全部三明挖三可能三引起三边坡三坍塌)，应三采用三先拱三后墙三法施三工，三如图6-三17。3213211：n1：m5454施工三步骤：开三挖拱三部以三上土三石(挖至三拱脚)，灌三注拱三圈，三作外三贴式三防水三层，三进行三初步三回填三，然三后暗三挖拱三脚以三下土三石，三灌注三边墙三，故三又称三明拱三暗墙三法。优点：土石三方开三挖量三较小三，刷三坡较三低。缺点：衬砌三整体三性较三差，三边墙三的施三工空三间窄三小，三防水三层施三作不三方便三。图6-三17明洞三先拱三后墙三法1-上台三阶开三挖2-灌注三拱部3-下台三阶中三央开三挖4-左侧三马口三开挖5-灌注三左侧三边墙6-右侧三马口三开挖7-灌注三右侧三边墙641：m12357『6.三5▎辅助三施工三方法预留三核心三土喷射三混凝三土封三闭开三挖工三作面超前三锚杆(亦可三用小三钢管)管棚临时三仰拱三封底三。预支三护措三施辅助三施工三方法预加三固措三施预注三浆加三固地三层地表三喷锚三预加三固超前三小导三管注三浆等预支三护与三预加三固双三重作三用『三▎超前三锚杆在隧三道开三挖之三前，三在开三挖面三的拱三部一三定范三围内三，沿三隧道三断面三的周三边，三向地三层内三打入三一排三纵向三锚杆(或小三钢管)，通三过锚三杆对三围岩三的加三固作三用，三形成三超前三于工三作面三的围三岩加三固棚三，在三此棚三的保三护下三进行三开挖三。开三挖一三个进三尺后三，再三打入三一排三纵向三锚杆三，再三掘进三，如三此往三复推三进，三如图6-三18所示三。图6-三18超前三锚杆三设置三方式超前三锚杆三设计三遵循三的原三则：1）超前三锚杆三设置三范围三，对三于拱三部宜三为隧三道拱三部外三弧全三长的1/三6~1/三2。2）锚杆三长度三定为3~5m，拱三部超三前锚三杆纵三向两三排之三间应三有1m以上三的水三平搭三接段三；锚三杆间三距，Ⅳ级围三岩定三为40~60三cm，Ⅴ级围三岩宜三为30~50三cm。3）充填三砂浆三宜采三用早三强砂三浆，三其强三度等三级不三应低于M2三0。超前三锚杆三主要三适用三于土三砂质三地层三、膨三胀性三地层三、裂三隙发三育的三岩体三以及三断层三破碎三带等三，其三设计三参数三见表6-三3。5°~三10三°5°~三10三°30三~5三03~三53220三~2三5Ⅴ5°~三10三°5°~三10三°40三~6三03~三53218三~2三2Ⅳ小钢三管锚杆外插三角环向三间距(c三m)锚杆三、小三钢管三长度(m三)小钢三管直三径(m三m)锚杆三直径(m三m)围岩三级别表6-三3超前三锚杆三、超三前小三钢管三设计三参数注：1.外插三角指三锚杆三或小三钢管三与隧三道纵三向开三挖轮三廓线三的夹三角。2．锚三杆或三小钢三管的三长度三应与三实际三掘进三循环三长度三一起三考虑三。3．中三空锚三杆目三前的三最小三直径三为25三mm。『三▎管棚当隧三道位三于松三软地三层、三遇到三塌方三、浅三埋隧三道，三要求三限制三地表三沉陷三量，三或很三差的三地质三条件三下进三洞时三，均三可采三用管三棚预三支护三。在三所有三的预三支护三措施三中，三它是三支护三能力三最强三大的三，但三其施三工技三术也三较复三杂，三造价三较高三。设三置方三式如图6-三19。图6-三19管棚三设置三方式钢拱三架1°～2°钢管(φ三70～18三0)钢管(φ70～18三0)纵向三连接三钢筋钢管三构造三如图6-三20，管三壁上三须留三注浆三孔，三孔径三为10～16三mm，孔三眼间三距为10三0～20三0m三m，呈三梅花三形布三置。三钢管三注浆三有两三种方三式，三一种三是通三过管三壁上的三注浆三管向三地层三内注三浆，三另一三种主三要是三为了三增加三钢管三刚度三，向三钢管三内注三入混三凝土三。图6-三20管棚三钢管三构造f70～f18三020三020三010三010三010三010三0钢管注浆三孔钢筋三笼f10～f16注浆三孔管棚三设计三遵循三的原三则：1）管棚三的形三状和三导管三的布三置应三根据三隧道三开挖三面的三形状三选择三。2）导管三环向三间距三应根三据地三层性三质、三地层三压力三、导三管设三置部三位、三钻孔三机具三和隧三道开三挖文三式等三条件三确定，一三般为30~50三cm，纵三向两三组管三棚间三应有三不小三于3.三0m的水三平搭三接长三度。3）导管三宜选三用热三轧无三缝钢三管，外径三宜为80~18三0m三m，长三度为10~45三m分段三安装三时，三分段三长4~6m，前三后两三段管三子之三间用三丝扣三连接三或焊三接，三连接三的长三度为10～45三m。4）导管三上的三注浆三孔孔三径宜三为10~16三mm，间三距宜三为15~20三cm，呈三梅花三形布三置。5）当需三增加三管棚三钢架三支护三的刚三度时三，可三在钢三管内三注入三水泥三砂浆三。6）在护三拱上三沿隧三道开挖三轮廓三线纵三向钻三设的三管棚三孔不三得侵三入隧三道开三挖轮三廓线三，孔三深设三计宜三为10~45三m。护拱三的基三础应三放在三稳定三的基三础上三。『三▎超前三小导三管注三浆超前三小导三管注三浆也三是一三种广三泛使三用的三辅助三施工三措施三，它三往往三与钢三拱架三一起三设置三。设三置方三式如图6-三21所示。小三导管三注浆三属渗三入性三注浆三，虽三然钢三管本三身的三支护三能力三不如三管棚三，但三其注三浆加三固地三层的三效果三比管三棚好三。它三适用三于较三干燥三的砂三土层三、砂三卵(砾)石层三、断三层破三碎带三、软三弱围三岩浅三埋段三。图6-三21超前三小导三管设三置方三式小导三管(钢管)纵向三连接三筋钢拱三架10三°～15三°小导三管(f38～f42三)超前三小导三管设三计遵三循的三原则三为：1）小导三管宜三采用直径42~50三mm的无三缝钢三管，三长度三宜为3~5m。2）小导三管前三部注浆三孔孔三径宜三为6~8m三m，间三距宜三为10~20三cm，呈三梅花三形布三置，三尾部三长度三不小三于30三cm。3）小导三管环三向设三置间距三可为20~50三cm，外三插角10三°~30三°，两三小导三管间三

4）小导管应与钢拱架组成支护系统。超前三小导三管支三护刚三度和三预支三护效三果均大三于超三前锚三杆，三如图6-三22。在三开挖三掘进三之前三，先三用喷三射混三凝土三将开三挖面三和5m范围三内的三隧道三围岩三壁面三封闭三，然三后沿三拱部三周边三一定三范围三打入三小导三管，三导管三的外三插角三宜控三制在10~15三°。小三导管三插入三钻孔三后应三外露三一定三长度(约20三cm三)，以三便连三接注三浆管三。两三组小三导管三前后三纵向三搭接三长度三不小三于1m。导三管的三尾部三通常从格三栅钢三拱架三的腹三部穿三过并三与钢三拱架三焊接三牢固三，共三同组三成预三支护三系统三。图6-三21超前三小导三管钢三管构三造小导三管注三浆以三加固三围岩三为主三，因三此通三常压三注水三泥砂三浆，三水灰三比为0.三5~三1.三0。当三岩体三破碎三，围三岩止三浆效三果不三好时三，亦三可采三用水三泥～三水玻三璃双三液注三浆。注浆三以后三应进三行效三果检三查，三可以三用地三质钻三取注三浆后三的岩三芯检三查，三也可三以用三声波三探测三仪测三量岩三体声三波速三度，三判断三注浆三效果三。检三查结三果如三未达三到要三求，三应进三行补三孔注三浆。f37～42钢管锥头注浆三孔预留三止浆三段铁箍≥30三cm注浆三孔管壁三梅花三型布三置注三浆『三▎预注三浆加三固地三层在开三挖之三前，三先往三地层三中注三浆以三加固三围岩三。超前三钻孔三注浆三加固注浆三加固三地层三的灌三注管三一般三采用三带孔三眼的三焊接三钢管三或无三缝钢三管，三为了三防止三浆液三反流三，要三堵塞三钻孔三壁与三灌注三管之三间的三孔隙三，常三用的三堵塞三方式三有两三种，三一种三是普三通堵三塞，三就是三用铅三丝、三木楔三等材三料在三注浆三孔口三将缝三隙堵三死，三它适三用于三浅孔三注浆三；另三一种三是专三用的三止浆三塞，三用橡三胶制三作，三套在三注浆三管上三，靠三注浆三压力三使其三挤紧三孔壁三来止三浆，三这种三方法三多用三于深三孔注三浆。地表三注浆三加固预注三浆加三固地三层『三▎地表三锚喷三预加三固在浅三埋洞三口地三段，三由于三覆盖三层较三薄，三可能三会形三成边三挖边三塌的三局面三，使三得进三洞困三难；三在偏三压洞三口段三，往三往一三侧边三坡开三挖过三高，三形成三不稳三定边三坡，三危及三施工三和运三营。三在这三样的三情况三下，三可采三用地三表锚三喷加三固。三通过三对地三表的三预加三固，三可以三使得三进洞三顺利三进行三，也三可以三为改三变坡三率创三造条三件。(1三)洞口三边仰三坡表三层预三加固先按三设计三坡度三刷坡三，然三后沿三坡面三喷射三混凝三土，三必要三时加三设钢三筋网三。适三用于三松软三砂土三质地三层坡三面的三加固三，可三防止三表层三的剥三落和三滑塌三。(2三)洞门三上方三陡坎三加固三和仰三坡加三固如图6-三23所示，三洞门三上方三陡坎三系指三洞门三端墙三施工三前，三衬砌三拱顶三外缘三至仰三坡坡三脚的三陡立三壁面三。如三果岩三体较三软弱三，可三往陡三坎中三水平