隧道施工新技术讲义 新意法铣挖法长管棚法

18.02公里的秦岭终南山公路隧道是中国自行设计施工的世界最长的双洞单向公路隧道一、近年来隧道工程的技术进步二、隧道施工技术发展方向三、岩溶隧道安全施工理念四、隧道施工新技术五、近期铁路隧道施工安全案例近年来，随着公路铁路建设的快速发展，隧道修建技术有了长足的进步，具体表现在以下几个方面。1．高速铁路隧道关键技术已经形成。研究解决了列车在隧道内高速运行产生的空气动力学问题，确定了不同运行速度目标值隧道净空断面，制定了各项技术标准，确定了大断面隧道的支护衬砌参数及施工方法，确定了洞口结构型式，确定了长大隧道防灾救援的标准和措施。乌鞘岭隧道（20.5公里长）、石太客专太行山隧道（27公里长）的通车运营、宜万、贵广铁路（岩溶高风险）、云南大丽、玉蒙、大瑞等铁路（围岩破碎、复杂、多变）的建设，以及西格二线关角隧道（32公里，目前全国最长）、兰渝铁路西秦岭隧道（29公里，两台TBM结合矿山法施工）、木寨岭隧道的建设，标志着我们在长大隧道防灾救援、高压富水岩溶、断层突水突泥、高地应力、地质复杂多变等方面取得了很大的技术进步。郑西客运专线正线全长458km，隧道38座，77公里，隧线比16.8％。建设过程中曾出现地面开裂、围岩变形过大、支护结构开裂、坍方，施工一度受阻的情况，通过开展科研和工程实践的摸索，较好的控制了隧道和围岩的变形，有力的保证了隧道施工安全，逐步形成了一套大断面黄土隧道设计施工综合配套技术。北京地下铁路直径线采用单洞双线结构型式，采用盾构法和浅埋暗挖法施工；天津地下直径线、京津延长线解放路隧道采用盾构法施工；京石客专石家庄六线特大隧道采用深基坑明挖法施工；广深港二期福田车站及两端区间，车站采用超深大基坑明挖、局部下穿地铁车站冷冻暗挖施工、区间采用盾构法施工；都正在建设中。广深港客运专线狮子洋隧道，穿越珠江口狮子洋河段，是国内第一条水下铁路隧道。隧道工程范围全长10800m，采用四台泥水平衡式盾构施工。武广客运专线浏阳河隧道位于湖南省长沙市东部，隧道工程范围全长10100m，设三座竖井、一座斜井。根据隧道各段所处的地质、地面环境、隧道埋深等条件分别采用明挖法、钻爆法及非爆破法施工。狮子洋隧道照片浏阳河隧道照片“四化”施工机械化，各道工序逐步实现机械化，以设备保工艺、以工艺保质量、以质量保安全（部已重视，颁布了机械配套指南）工序标准化，各道工序都建立标准，严格按标准作业(部已重视，颁布了施工工序作业指南）。构件工厂化，管片、仰拱块、混凝土搅拌、钢拱架、预埋件、连接件等尽量厂制。探测定量化，物探、钻探、检测等尽量定量，用数据说话。岩溶隧道安全施工要诀建设管理要点口诀“风险评估、分级管理、加强勘查、动态设计、机械配套、关键工序、质量为本、安全第一”安全施工口诀“有疑必探、先探后掘、不明不掘、物探先行、钻探取证”。“水平钻探、超前炮孔、三米岩盘、安全监控、进洞条件、防灾报警、逃生演练、警钟长鸣”。岩溶安全放水口诀“探清边界、一炮崩开、视频观测、耐心等待、安全清淤、防止次害、洞内洞外、加强警戒、逃生路线、牢记心怀”高压富水断层带帷幕注浆口诀探一段、注一段，稳扎稳打，注一段、挖一段，段段推进。“探曾、绕挖、堵邻、放练、排走”探，就妹是探珍清楚孔水压出、充秆填物池性质商、隧余道与装溶洞谢的边缎界关继系。茧（“公三清哈三不狱清”亡原则杰，三熊清就鞭是水层压、避充填愉物性欧质、匀隧道滚与溶锄洞的尿边界检关系驴可以款探清孩也必释须探著清，丈三不葬清就糕是溶臂腔规蜡模、冻充填妻物和养水的聪量、牵水源烘探不年清楚汗）绕，就鞠是迂叙回通注过，护贯通女后再伙处理婆溶腔帖。堵，就柱是对版于无料水的祝充填远物进慎行注丢浆封稿堵，吼管棚趁支护患通过洲。放，就枯是隧挪道贯苦通后绘侧向么放水垃减压吨、正两向支咱护通场过（齿侧放域正过号），遵如宜块万线才野三袭关隧酬道“叙60吩2”烦溶腔稿处理坊，泄奋水洞象放水获减压违后，兵正洞拴清淤套支护数安全封通过暖，马脸鹿箐次隧道徐“9熄78衔溶腔荷”，语泄水先洞放宰水减斑压后骄，正柿洞管眉棚支配护安原全通材过；白或者膝，迂膏回贯纯通后灯，选像择在科旱季芳无雨擦季节道，正织洞爆台开、辫清淤辈、支傻护通严过（截正放锁正过具），殖如宜党万线巧云雾篮山隧沃道“稻52册6”藏、“收61宽7”筹溶腔刘，大翼支坪债“9厅90贤”溶爹腔。排，就凑是做堆好排野水，伯特别挨是反铺坡排贝水，丝式必要稼时增怖设泄庸水洞1.斗新意央法2.舅铣挖虫法3.移自动贞导向筒长管菜棚施解工技轨术4.汉隧道器辅助猛施工月设备软弱逮破碎组围岩悬宜积缩慧极采弄用岩屈土控饮制变仇形分庙析法似施工危技术岩土插控制诵变形路分析倾（A男DE规CO恳-R塑S）除施工相工法山是通驴过对独隧道让掌子足面超辫前核浙心岩杂土体步的勘覆察、嫩量测陷，预闲报围目岩的载应力毅——申应变掀形态渠并将斧其划侍分为构A、册B、耻C三闹种类盛型，味据以泼信息珍化设款计支且护措甜施，秩确保颂隧道症安全歇穿越橡复杂姿地层子和实显现全狗断面毫开挖残的一驱种设部计施处工指希导原跌则。AD甲EC路O-莫RS嫩工法释理论冤基础AD收EC亿O—腥RS填工法煮，是继意大位利人甩Pi爷et杨ro云L波un咏ar隆di卵在研话究围勿岩的载压力渠拱理诞论和信新奥辞法施拖工理肠论的膀基础托上提挪出的雨，该锅工法酷把主比要的趴注意夹力放沉在掌锤子面零超前据核心仪土的勾稳定糠上，明并以飞此为妙基础蜓对施薪工方析法进溉行选娘择。Pi睛et纱ro专L棉un慨ar馅di朵等拉人认择为隧秆道结树构承吊受最辅大应份力的籍阶段登并不戴是隧让道施努工完声成后朗,而雅是在扛隧道爆开挖爹阶段惊。在叛此阶遭段，暖原岩派地应亮力沿醒着隧租道开丛挖轮抓廓线意产生通“拱律部效亚应”惰。A及DE剪CO愉-R互S工尾法根快据压巨力拱痰在隧晌道径哲向的归形成家和远重近把滴压力就拱分号成三讲个类区型:延：在仗近部进立即帐形成巷、在辉远离魂隧道钞深部派形成铅、不熊能形汁成，多如图骂1。隧道师“拱汇部效歇应”研的形族成及寻其位条置，况取决报于隧那道开挪挖介连质对扑开挖韵施工圣“变吼形反贵应”奥的特娇性以慕及大霜小。幅对于暂隧道戒设计敌工程角师来葬讲最胸重要钟的一孙点是鸽要研帅究在掘隧道把开挖举时是笛否存艺在拱刻部效封应以作及如陵何形号成拱葵部效泽应，输下一沙步才圆是选价用适患当的腾隧道求开挖败和支帐护措膨施。在此收种认去识的训基础祖上通割过对累10迁00警多例督隧道炸的研泼究，荒形成址了A秘DE肝CO型-R湾S工原法的滨核心等观点钳：掌僚子面链前方金超前碌核心嘴岩土撒的滑简动与哑隧道艺塌方不之间危存在公着紧妨密联甩系，掠隧道渡塌方瞒总是酱发生忆在核烟心土押体滑晴动之爹后。起掌子剑面超阁前核埋心岩乏土的段强度便、稳膀定性煎以及避对变刑形的邻敏感你性在彩隧道预施工感中起维到决含定性音作用粥。AD欣EC央O-摘RS献工法花主要园指导忠思想菌和原码则AD或EC撤O-历RS型工法乌是一耻种通扑过研乌究隧要道掌浅子面祖超前粘核心处岩土帜的变寸形状筝态为诊基础症形成丑的设浮计施猾工指医导原勇则，述其特台点如盾下：a立这种邀方法辜采用俊的新足型地小下工触程概厕念是伶基于鬼开挖恼参数衔——专掌子牌面超愿前核赴心岩茄土体行系的选应力割—应沸变分氧析方格法。赶强调总对掌掌子面满超前鞭核心模岩土些体变舱形的玻监控牧量测育，掌盗握变箩形反之应。假突出稳了掌倘子面提超前讲核心句岩土霞的预赶加固涝要求咬。b即基于豆AD带EC泛O-踩RS高工法万的隧衡道设敞计是找依据鸟施工迈信息劫的动欢态设肌计，倘不再联有明修显的检设计草阶段湾和施柿工阶舱段划禁分。c哥此差工法紧的应驻用目垦的是烟控制妨前方继岩土度体的教力学辛性质蛛，尽岂量使惹它的篇力学登性质展保持忘一致振，即第使在贝相当走复杂妹的地右质条恒件下楚，也婶能满传足隧耕道有糕序开今挖掘裤进和络机械泼化全我断面宏施工匀的要套求。AD榨EC纽奉O-垮RS湾工法嗓对围那岩条养件较救好及竭差的脚隧道泛都适量用，致特别广是对捏难以航形成悬自然余拱效桶应的顶松散嫂围岩鸦隧道荷更能窜体现茫其优灾越性势。支护方式支护断面示意图稳定短期稳定不稳定A1A2B1B2B3C1C2C3C4C5径向锚杆支护喷射混凝土加固玻纤锚杆加固核心土玻纤锚杆加固隧道围岩隧道仰拱预切槽小导洞径向岩层加固高压旋喷加固超前预注浆设置排水管超前支护变形现象厘米级10厘米级不可接受（a）掌抛子面今挤压战变形（b）掌衫子面石前方纤岩土侦的预眨收敛从（c）隧拳道开哲挖后湖洞身井收敛计及拱倦顶沉汪降监泰测由于子AD胡EC作O-言RS即工法扬是一啊种以赛关注腔掌子妹面超脂前核举心岩荒土的糠稳定晌性为舰主要疯研究佣手段男，满争足大厅断面项机械器化施枕工要软求的护工法似，因叔此在省施工威过程坚中要兰有相宏应的威配套仁设备兆，如不高效快率的纺双臂晚管棚嘱钻机添、全皮断面非钢拱灾架架解设机症、混端凝土肾自动井喷射秧机等吃。在芬监测秆方面洽也要挨有相蚂应的愿收敛箩量测归、掌墨子面乱核心眨土的图挤压忙变形总、预吩收敛翼量测蔬等设绍备。AD卫EC甚O-吹RS材工法节运用加于隧坦道施晋工领便域使壮隧道管施工奖技术咳取得廉了很部大的吴成功娘，特鱼别是轿在软请弱大贺断面钩隧道刘中应蹲用和为我们阴目前牵所采绑用的饰“C序RD嫌”工彻法、磨眼镜嘴工法斯相比刊其安续全性顷、施夜工质爷量、秒施工易进度婆都具慎有较主大的撞优越怜性。证除双亚臂管终棚钻洽机外挥，其衰它配芽套机州械设炸备和免玻纤利注浆刘锚杆龄等都兼可以隐国产字化，折因此谷AD请EC浑O-脉RS吉工法获在我咽国具取有较蹲大的降推广旬前景好。2、铣岩挖法在国摔外已学有多攀年运猴用，末具有午很成塘熟的中施工瓜经验同，在赔硬岩孔、软未岩和萍混凝梯土施西工中车都有重明显友的优召点。铣挖驳法的农特点1.适用哀范围居广：短在中物低硬跨度的狠岩石叫如风案化岩胜、凝赢灰岩赴中最照大可炉达到25～40愉m3钥/h，也波可铣强挖无拔钢筋俊或有鞭少量篇钢筋址的混要凝土全，使附用装盟在30夸0吨挖半机上凉的ER夕50丹00系列欧铣挖骂机，推可以梢轻松恋的铣扁挖配遭有30幅mm以下假直径嫂钢筋它的混捐凝土骆。2.低振晓动、铜低噪兆音：辉可在叨有振恶动或添噪音径限制谜的地驼域如艇古建可筑、挣医院拦周围度有效止的替象代爆肆破施愤工，明并能酬很好钟的保摄护环叔境。3.精确所控制翠施工柜：可膛以快仅速准温确的虏修整谁构造太物轮晕廓，锦应用平在隧客道开岔挖中湾，不疗但可特以解师决令阅施工扶单位递头疼脚的欠学挖问粥题，痛还进绝而降糕低施幕工单赢位“宅宁超揪勿欠皮”所乞引起万的成均本增啦大问盯题。4.铣挖强下来素的物亦质粒寄径小座且均搁匀，廉可直裁接作熄为回注填料颜。5.结构飘简单汪，使妇用方边便：士它可旨以安犯装在布任何递一台错既有霞的液每压挖纸掘机毒上，榆可利钻用液劳压破桃碎锤携或液得压钳店的液役压回混路进佩行安膏装，宴使用酬方无袍需额陡外购营买挖脱掘机忘。在铲孤削搅梦拌桩在水洪下施假工导向蜓钻头筋内装比有特子制的披定位饮传感暑器，掏传感磁器通彩过信羡号线晌穿过撇钻杆朵连接志孔外鸡的显唱示器争。3、自身动导废向长庆管棚授施工秋技术导向商跟管职钻进闷法原额理同传舌统大值管棚陵施工客方法密相比素，有眯如下刘优点肠：（１帽）能慢有效胜控制银棚管牢打设腰方向节，精转度高掩，外布插角爷可预避定为扩0度挨；（２帆）管室棚施皱作距昆离长固，工享效高底，一误次性桨施作宇可超炊过1浆00润米；（３穿）将膜钢管掠作钻唯杆直荐接打志入，注不扩奴大孔她位；（４令）孔毕底注虏浆，欲孔口叶返浆良，必对要时橡封口杯注浆举,可俘固化贸管外闪土体虫；（５饮）能糟按特孟殊要铜求的烤轨迹丝式钻进得，在恐隧道参内打稀设管扑棚无拌需预豪设管烫棚工萄作室耳。不能并将管纯棚施善工单付纯地即看作薄一种机隧道万施工纤的超离前支续护手声段，扔而应兵作为汪超前院支护汪、超护前探晌测和捞施工嗓监测泄的综障合手饼段，辰形成挺新的且管棚指设计肺与施宏工理瞎念。1、更装备历举重类臂的吊一体仍型喷型射机钢支好撑的杰架设妄，一旋般来抛说国认外都阴是采失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