隧道课件上课讲义

隧道施工

市政一公司

2011年3曰第一章隧道概述1.1概述隧道是修建在地下或水下的建筑物，按所在位置隧道一般分为山岭隧道、水下隧道、城市隧道。我们现在介绍的是城市隧道，并且为电力隧道。1.2隧道施工特点1、施工全过程受制于地质条件2、大型的隐蔽工程3、施工环境较差4、多地处偏远山区、交通不便5、狭长建筑物工作面少6、施工不受气候影响1.4新奥法施工1、定义：新奥法是应用岩体力学的理论，也就是隧道开挖后采取锚杆和喷射混凝土为主要支护手段及时的支护，以维护和利用围岩自身承载能力为基点，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系组成部分，并通过对围岩和支护的量测、控制来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。隧道设计是以标准支护、信息反馈和数据分析法为主，所以施工中尤其要充分重视和加强初期支护体系的质量控制。2、新奥法施工的基本原则:少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭。

第二章施工方法及技术措施2.1施工依据设计图纸《锚杆喷射混凝土技术规程》《混凝土结构工程施工及验收规范》以沙河强电入地工程中的隧道工程为例，介绍新奥法施工。本工程概况：迎新小区隧道长194米覆土3米，竖井7米深；机场路隧道长137米覆土6米，设计竖井深10米。隧道施工图片2.2隧道施工工序2.2.1隧道施工工序总体安排竖井挖方→竖井支护→竖井锚喷→马头门开挖→前导管安装→土方开挖→钢架安装→锚喷混凝土→背后注浆→内壁找平层、防水层、抹面、通风井人孔的砌筑回填及撤场2.2.2隧道施工主要工序1竖井施工工序：测量放线破土→浇筑钢筋混凝土锁口圈梁→立井架→井筒逐次施工、挖土、立钢架、网喷、封底。2隧道施工工序：马头门开挖→前导管安装→土方开挖→钢架安装→锚喷混凝土→背后注浆→内壁找平层、防水层、抹面、通风井人孔的砌筑回填

第三章竖井施工3.1、测量放线

a.施工前必须对井位采用坐标进行复测，经检验合格后方可施工。施工中认真做好测量记录，书写正规不得涂改。b.测量人员必须持证上岗，使用经检验合格的测量仪器。c.随着工程的进展，必须及时做好相应的施工测量和复核工作。竖井施工示意图①①①①地脚螺栓竖井竖井施工示意图①①土场3.2、首榀钢拱架施工

3.2.1按测量好线开挖至设计标高以下1米，底口尺寸为竖井外墙尺寸，不允许两侧超挖。3.2.2为保证结构稳定性，在距设计地面标高以下1米处浇钢筋混凝土首榀钢拱架，混凝土浇筑前，在拱架以下预留连接筋，间距按设计图纸安装。钢拱架以上部分打设锚杆，梅花形布置，外漏20cm,挂图纸设计网片，网片搭接长度为10cm，固定好后喷射混凝土。喷射完成后在上面砌筑临时挡水墙，厚240cm，高50cm的闭合砖墙，水泥砂浆抹面，用于挡土、挡水，以确保井下工作人员的安全。3.2.3竖井圈梁及临时挡墙施工完毕后即可着手井架安装，井架底角螺旋与竖井结构要分开，为两个独立结构。3.3井筒施工3.3.1.开挖按测量定位中心线向下开挖，采用人工开挖。开挖尺寸要求准确，既不能超挖也要保证墙体的厚度。每次开挖深度不能超过50cm。3.3.2安装钢拱架在开挖完成后，安装钢拱架。首榀钢拱架下与第二榀拱架间距不宜大于0.4米，以下的按图纸设计竖向间距安装。隧道洞口上皮范围内需设置3榀钢架。钢拱架示意图3.3.3钢拱架连接钢拱架竖向采用连接筋焊接，连接筋采用预留法，先将多余长度打入土中，以便待下榀钢架施工进行焊接，钢架的连接筋须与圈梁预留的连接筋焊成一体，连接筋设置分内外两层，环向间距0.5米，搭接单面施焊长度不小于0.2m，并与钢架主筋焊接牢固，连接筋单根长度约为0.75m，连接筋施焊完成后，沿钢架内外主筋外缘周圈铺设钢筋网片，网片采用点焊加工，网片搭接采用绑扎，搭接长度不小于100mm。网构钢架安装完成后，要及时自检、找中、找平、检查结构厚度与焊接情况，予以验收。3.3.4喷射混凝土在钢架验收完成后，喷射混凝土。在喷射混凝土时，控制好混凝土的配比及含水量。确保混凝土的强度达到设计要求，喷射由下而上依次进行，按螺旋轨迹分层喷射，喷射厚度为5-8cm，待第一层终凝后可进行下一层，喷头直对受喷面。角度为70-110为宜，距离为0.7-1米，喷射压力控制在0.3兆帕左右，喷射点应避开钢筋集中点，并严格控制回弹量，混凝土喷射完毕后进行平整度检查，发现问题及时修整。

3.3.5竖井施工时注意事项1当竖井施工到隧道洞口位置时，沿隧道中线开始预留马头门。2竖井土方及钢拱架施工每次只能施工一榀，待锚喷混凝土初凝后在向下开挖施工。

第四章隧道施工4.1沙河隧道工程分初衬和二衬。初衬为锚喷c25s6混凝土；二衬为模注c30s8混凝土。第一节隧道测量4.1.2隧道施工测量

4.1.2.1隧道洞外总体控制作为指导隧道施工的测量工作，在隧道开挖前一般要建立具有必要精度的、独立的隧道洞外施工控制网，作为引测进洞的依据；对于较短的隧道，可不必单独建立洞外施工控制网，而以经隧道施工复测、调整后并确认的洞外线路中线控制桩为引测进洞的依据。.4.1.2.2洞内分级控制洞内控制点控制正式中线点（正式中线点是洞内衬砌和洞内建筑物施工放样的依据），正式中线点控制临时中线点；临时中线点控制掘进方向。洞内高程控制与平面相仿，临时水准点控制开挖面的高低，正式水准点控制洞内衬砌和洞内建筑物的高程位置。4.1.2.3隧道施工测量的主要内容洞外平面控制测量；洞外高程控制测量；

洞内平面控制测量；洞内高程控制测量；

进洞测量；洞内中线测设；

贯通误差调整；

竣工测量。4.1.2.4测量方法1洞外平面测量采用中线法先将洞内线路中线点的平面位置测设于地面，经检核确认该段中线与两端相邻线路中线能够正确衔接后，方可以此作为依据，进行引测进洞和洞内中线测设。2洞外高程控制测量高程控制测量的任务，是按照测量设计中规定的精度要求，以洞口附近一个线路定测点的高程为起算高程，测量并传算到隧道另一端洞口与另一个定测高程点闭合。3进洞关系计算和进洞测量控制测量确认了隧道两端线路中线控制桩与洞外平面控制点的相对位置关系。根据洞外控制测量成果，计算由洞外控制点引测进洞测设数据，据此指导隧道的进洞及洞内开挖，称为进洞关系计算。4.洞内平面测量采用中线形式，就是以定测精度或稍高于定测精度，在洞内按中线测量的方法测设隧道中线。5.高程测量洞内高程控制测量的目的，是由洞口高程控制点向洞内传递高程，即测定洞内各高程控制点的高程，做为洞内施工高程放样的依据。4.1.2.5.开挖方法影响测量方式

先导坑后扩大成型法对隧道的位置还有一定的纠正余地，隧道施工测量可先粗后精；全断面开挖法一次成型，隧道施工测量必须一次到位。对于采用全断面开挖法开挖的隧道，其测量过程与先挖导坑后扩大成型开挖的隧道基本一样，不同的是对临时中线点、临时水准点的测设精度要求较高，或者是直接测设正式中线点、正式水准点。第二节初衬施工4.1.1超前支护稳定围岩是开挖洞体的先决条件，必须以Ø32×3.25钢排管超前支护。钢排管采用无缝钢管拱部设置，每3榀钢架架设钢排管一排，环向间距0.3米，长3米，搭接长度为0.5米。

4.1.3开马头门

竖井施工到底后再开马头门，马头门施工前，在竖井井壁上，沿洞口拱墙外围入一排钢排管，进行超前支护，固定洞体拱部土层。4.1.4隧道开挖

隧道开挖采用上台阶法开挖，留核心土以稳定工作面，开挖时，应严格按照浅埋暗挖“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤测量”的原则进行，根据现场情况和施工安全，一层台阶不能满足施工安全、质量及技术要求时，可采用双层台阶，分段施工。土方开挖采用人工开挖，装入手推车经竖井提升卸至土场，然后外运。隧道开挖后，先喷射混凝土约4cm厚，挂网、架立钢架（含钢架与纵向连接钢筋、锚杆等）4.1.5网构钢架安装按技术要求开挖完毕后，要及时安装钢架、钢筋网、纵向连接筋、索脚锚杆。钢架采用螺栓连接，并要求各部分应在同一平面上，并垂直于隧道底板。钢架安装间距均应控制在500mm,并用￠20连接筋进行固定，分内外两层，并与钢架主筋焊接牢固，沿钢架环向间距500mm，钢筋网采用￠6@150×150mm点焊而成，分内外两层设置，沿环向满铺拱顶，与钢架主筋绑扎牢。钢架闭合环要及时形成，采用8.8级M28螺栓连接，埋设底板钢架时，两钢板间若有间隙，应用楔形钢板焊牢，以减少钢架变形。隧道钢拱架节点节点节点4.1.6喷射混凝土施工钢筋网安装完毕后，进行喷射混凝土，喷射混凝土由上而下以此进行，按螺旋轨迹分层喷射，拱部厚度3-5cm，边墙及底厚度5-8cm，上一层终凝后方可进行下一层，喷头直对受喷面，角度70--100°为宜，距离为0.7-1.0m，喷射压力控制在0.3Mpa左右，喷射应避开钢筋集中点，并严格控制回弹量，喷射完毕后要及时进行修整，随即喷至设计标高。4.1.7背后注浆为确保喷射混凝土结构与顶层充分密贴，要及时进行背后充填注浆，注浆液采用1：1水泥浆，注浆管采用￠32×3.25mm水煤气管，长500mm，沿隧道纵向每1米设置一道并与土体成30°倾角。拱顶与拱角呈梅花状布置，待支护达到设计强度后进行注浆，注浆压力范围由0.1---0.3Mpa,每次前进6m左右进行注浆。4.1.8隧道内壁防水施工：隧道防水：初衬和二衬之间夹防水层PVC防水层厚度为2mm。第二节二次衬砌4.2.1二衬即模注混凝土。二次衬砌是隧道工程永久性承力结构的一部分，对提高隧道使用寿命和外观质量具有重要的作用。混凝土二次衬砌施工时间根据现场监控量测结果来确定，在初期支护基本稳定，整体收敛值在规范内，围岩及初期支护变形率趋于减缓或稳定时再进行隧道二次衬砌，二次衬砌混凝土灌注采用洞外集中拌和、混凝土输送罐车运输、托泵输送浇筑的方式进行。二次衬砌二衬每30米设置一道施工缝（兼作沉降缝）。施工缝施工参照图纸施工见附图。钢筋、模板：将钢筋按图纸要求绑扎，然后将预制好的钢模板定位，固定，调好标高，开始浇注，泵送混凝土灌注应对称、分层、连续施工，每层厚度控制在50cm以下，保证不浮模和偏位及跑模。插入式振捣棒配合附着