隧道施工培训

隧道施工培训中交二公局太焦铁路TJZQ-9标项目经理部三工区2017年3月一、工程概述勇于担当、主动作为、守土有责中交二公局太焦铁路TJZQ-9标项目经理部三工区共有隧道2座，黄麓坡隧道697m、西庄隧道1701m。围岩等级有III级、IV级和V级围岩三种，设计开挖方法：III级围岩台阶法、IV级围岩三台阶法、V级围岩三台阶临时仰拱开挖法和明挖法。辅助开挖措施主要有进出洞口及明挖段大管棚、超前小导管和超前双层小导管。根据施工图纸设计要求，主要参考图纸有：1、黄麓坡隧道：（1）黄麓坡隧道工点图，图号：太焦太晋施隧30-01～06；（2）隧道复合式衬砌参考图，图号：太焦太晋施隧参01-01~01-24；（3）隧道下锚洞复合式衬砌参考图，图号：太焦太晋施隧参06-01~06-07；（4）隧道明洞衬砌参考图，图号：太焦太晋施隧参08-01~08-08；（5）双线隧道洞门参考图，图号：太焦太晋施隧参10-01~10-07；（6）双线隧道防排水参考图，图号：太焦太晋施隧参11-01~11-34；（7）隧道辅助工程措施参考图，图号：太焦太晋施隧参12-01~12-13；（8）辅助坑道参考图，图号：太焦太晋施隧参13-01~13-49；（9）隧道设备洞室及过轨参考图，图号：太焦太晋施隧参14-01~14-34；一、工程概述勇于担当、主动作为、守土有责（10）黄麓坡隧道内接触网槽预留图，图号：太焦施网-隧预-30；（11）隧道内预埋接触网槽道通用图，图号：太焦铁路施网-100；（12）铁路综合接地系统，图号：通号（2016）93012、西庄隧道（1）西庄隧道工点图，图号：太焦太晋施隧31-01～31-07；（2）隧道复合式衬砌参考图，图号：太焦太晋施隧参01-01~01-24；（3）黄土隧道复合式衬砌参考图，图号：太焦太晋施隧参03-01~03-15；（3）隧道下锚洞复合式衬砌参考图，图号：太焦太晋施隧参05-01~05-11；（4）隧道明洞衬砌参考图，图号：太焦太晋施隧参07-01~07-08；（5）双线隧道洞门参考图，图号：太焦太晋施隧参09-01~09-13；（6）双线隧道防排水参考图，图号：太焦太晋施隧参11-01~11-34；（7）隧道辅助工程措施参考图，图号：太焦太晋施隧参12-01~12-13；（8）辅助坑道参考图，图号：太焦太晋施隧参13-01~13-49；（9）隧道设备洞室及过轨参考图，图号：太焦太晋施隧参14-01~14-34；（10）西庄隧道内接触网槽预留图，图号：太焦施网-隧预-31；一、工程概述勇于担当、主动作为、守土有责（11）隧道内预埋接触网槽道通用图，图号：太焦铁路施网-100；（12）铁路综合接地系统，图号：通号（2016）9301上述图纸中，要特别注意以下几点：（1）工点图中要特别注意变形缝、四电过轨的里程桩号及位置；目前联系单有：太焦-总体-5号《隧道内接触网下锚洞里程、开关洞里程及过轨管里程》。（2）工点图中的超前地图预报的类型不准确，需按设计联系单太焦-地质-4号《太焦铁路一般风险超前地质预报联系单》执行；（3）工点图和参考图中部分材料的规格、型号及检测指标有变化，必须参考设计联系单执行，因此施工组在上报材料计划时，需经技术组及试验室核对正确无误后方可报物设组采购。目前所收到的材料设计联系单有：太焦-隧道-9号《有关提供隧道防水板和止水带技术规格书的工作联系单》、太焦-隧道-2号《关于统一太焦铁路隧道中心水沟三级管配筋的函》、太焦-隧道-4号《关于对《大西太焦指通【2017】一、工程概述勇于担当、主动作为、守土有责》答复的函》、太焦-隧道-5号《关于太焦铁路隧道专业图纸勘误》、太焦-隧道-7号《关于明确太焦铁路隧道临时仰拱拆除条件的函》、太焦线[2017]隧联002号的通知等设计联系单，施工组、技术组、测量队、试验室、安质组等有关施工管理、现场技术人员等必须认真阅读，领会设计意图，不明白、不清楚的地方及时向技术组、工区技术负责人等有关人员反映。二、隧道发展趋势勇于担当、主动作为、守土有责1、隧道的单座长度，向长隧道发展。如海拔最高（3300米）的铁路隧道青藏铁路西格二线关角隧道32.605km、兰渝客专西秦岭隧道28.236km、南疆铁路中天山隧道22.467km、兰渝客专木寨岭隧道19.08km、贵广客专三都隧道14.598km、渝利客专长洪岭隧道13.287km等等2、勘察设计向综合化、现代化发展隧道工程建设，与地质条件紧密相关。从隧道工程技术发展伊始，就与地质勘察技术不可分离。地质学的科学技术进步，为隧道工程技术发展起到了重要作用。当前地质勘察综合化，隧道设计现代化，野外测量数据处理自动化，勘察设计一体化、智能化，已经成为隧道工程技术发展的趋势。主要表现在：⑴卫星照片的使用，已能进行大面积选线及优化比选；遥感地质的发展已能在遥感图片上对诸多工程地质因素加以正确判释，从而使隧道选在地质条件较好的位置。GPS在隧道工程中的应用，确保了测量工作在极端困难条件下定位的准确和正确性。二、隧道发展趋势勇于担当、主动作为、守土有责（2）地质勘察多手段、综合化。除了传统的、必要的地质现场测绘及钻探外，物理勘探发展迅速，多种物探方法相互补充印证，有针对性地用钻探验证，大大提高了地质勘察资料的准确性。地质资料数据处理技术广泛采用了计算机，大大加速了对地质数据的分析、判别、处理速度，为隧道设计提供了可靠条件。野外测量数据采集、处理、成图用计算机完成，加快了设计进程。（3）隧道设计广泛采用计算机技术，可以迅速进行多方案比选，专家系统的建立和使用，使设计更加完善准确，特殊情况下的理论分析，用大型软件在计算机上进行分析，提出成果，使过去用人工计算无法办到的事变为事实。（4）岩石力学的发展，逐步使理论和工程有机结合，形成岩土工程科学，由于岩石力学理论上的成就，近代对隧道及地下建筑物的围岩变形、结构受力状态、围岩内部应力分布等有了区别于普氏理论的全新概念，从而使设计出现了新的突破，新奥法原理应用于设计，使设计更加科学合理。二、隧道发展趋势勇于担当、主动作为、守土有责3.钻爆施工开挖方法的发展变化其总的趋势是趋向大断面少分部开挖，辅以简单易行且安全可靠的强有力的支护结构。诸如全断面开挖，台阶法开挖，中隔墙法（CD、CRD法）开挖，都是当前的主要开挖方法。矿山法导坑、扩大、拉槽、落底等传统旧方法，已经较少使用了，逐步被淘汰。4.隧道施工设备向大型机械化发展如铁总去年年底正式开始推广的隧道施工成套设备，三臂凿岩台车、仰拱自动栈桥、二衬自动台车及定型钢端模、防水板铺设台车与超声波焊机、水沟电缆槽移动模架、二次衬砌喷淋养护台车与雾炮等。5.超前地质预报和监控量测新技术的发展与运用三、隧道施工工艺及方法勇于担当、主动作为、守土有责新奥法：应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承能力通过采用及时的“锚喷支护”或更进一步的“喷、锚预支护”等联合支护手段有效抑制围岩的松弛变形，并通过监控量测手段，及信息处理，调整支护参数，从而使围岩成为支护体系的重要组成部分的一种施工原理。概括地说，新奥法隧道施工的三要素实质就是“光面爆破、锚喷支护、超前预报与监控量测。”隧道施工十八字方针是：管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测。勇于担当、主动作为、守土有责（一）洞口工程明洞开挖洞顶截水沟施工洞口仰坡开挖导向墙施工管棚施工暗洞开挖截水天沟距开挖线不小于10m，应与线路天沟或当地排水系统顺接，纵坡不小于3%，每10～15m设置变形缝1道，采用沥青麻絮填缝。勇于担当、主动作为、守土有责（一）洞口工程（1）测量放线（2）边仰坡开挖前清除边仰坡上的危石，有超前支护的应完成超前支护，方可开挖。（3）洞口边、仰坡开挖形式、坡度符合设计要求，边、仰坡应平整稳定，局部凹凸差不大于15cm；爆破开挖时，注意控制药量，不得对邻近建筑物造成损伤或隐患。（4）隧道洞门、导向墙和缓冲结构等基础承载力符合设计要求，无积水、虚渣、杂物等。（5）本线隧道永久边坡采用C25混凝土拱形骨架护坡。边坡台阶宽度要求2m，台阶允许偏差不超过±3cm。（6）洞口临时开挖边仰坡及洞门暗洞分界直立面采用喷锚防护，锚杆采用φ22砂浆锚杆，长3.5m，间距1×1m，梅花型布置，锚杆垫片150×150×6mm；采用C25喷射混凝土，厚度15cm，钢筋网采用φ8，网格25×25cm；网片搭接不小于1～2个网格。仰坡边坡导向墙边坡平台勇于担当、主动作为、守土有责（一）洞口工程施工道路工程设施：供气站、变电站、钢筋及钢结构车间、供水设施等勇于担当、主动作为、守土有责（一）洞口工程监控系统门禁系统通风系统洞口布线通风、供水管道布置通道布置勇于担当、主动作为、守土有责（一）洞口工程导向墙及管棚施工：导向墙采用C20混凝土浇筑，大管棚采用热轧无缝钢管（φ108mm，壁厚6mm），每节长4～6m，每节之间以套丝连接；奇数号者采用钢花管，偶数号者采用钢管，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管。钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm，见下图：导向墙支模导向墙钢架勇于担当、主动作为、守土有责（一）洞口工程①导向墙截面尺寸为1m×1m，根据测量明暗分界线1米处安设3榀I18工字钢钢拱架，距导向墙边缘20cm，中心间距30cm；钢架外缘设Φ140壁厚5mm、长度1m的导向钢管，拱架安装时保证拱架中线的准确位置，其安装的垂直度、内净空尺寸应控制在允许误差范围内。钢拱架与导向管焊接在一起。导向墙工字钢布置及连接见左图。②在连接好的每榀钢拱架上安设管棚Φ140、长度1m的导向钢管，导向管环向间距中对中40cm，共47根，外插角1°～3°。勇于担当、主动作为、守土有责（一）洞口工程接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。为了提高导管的抗弯能力，在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为Φ22螺纹钢，固定环采用短管节，节长5cm，将其与主筋焊接，按0.5m间距设置，如下图：水泥浆液水灰比1:1（重量比），注浆过程中注浆压力0.5～2MPa逐级缓慢提升，终压后持续3～5min后，停止注浆。注浆过程中，如遇串浆，则先暂停本孔注浆，跳孔再注。大管棚注浆完成后，待浆液固结达到一定程度后（一般8个小时）方可掘进开挖。勇于担当、主动作为、守土有责（二）隧道开挖方法围岩条件施工方法双侧壁导坑法CRD法CD法预留核心土法台阶法全断面法Ⅴ级围岩偏压●○○○Ⅴ级围岩浅埋○●○○Ⅴ级围岩深埋●○○○Ⅳ级围岩偏压○●○○Ⅳ级围岩浅埋●○○Ⅳ级围岩深埋●○Ⅲ级围岩浅埋、偏压●○Ⅲ级围岩深埋○●Ⅱ级围岩地下水发育●○Ⅱ级围岩○●勇于担当、主动作为、守土有责（二）隧道开挖方法1）全断面法全断面开挖法是将整个隧道开挖断面一次钻孔，一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。主要适用于非浅埋Ⅰ～Ⅲ级围岩地层。浅埋段、偏压段和洞口段不宜采用。大断面隧道如地质条件较好，也可先小导洞，后扩挖的方法，这对保持围岩稳定是有利的。该法有较大的作业空间，有利于大型配套机械化作业，效率较高，可深眼爆破，提高施工速度，工序少、便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了对围岩的扰动次数。但由于开挖面积较大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，深孔爆破用药量大，引起震动大，因此须进行精心的钻爆设计和严格控制爆破作业全断面开挖导洞超前勇于担当、主动作为、守土有责（二）隧道开挖方法（2）台阶法台阶法施工是将隧道结构断面分成两个或三个部分，即分成上下两个断面或上中下三个断面分部进行开挖的隧道开挖方法。该法适用于铁路双线隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩，单线隧道Ⅴ级围岩亦可采用，但支护条件应予以加强。该法具体可分为二台阶法、三台阶临时仰拱法、环形开挖预留核心土开挖法等。台阶法的优点是对地质变化的适应性较强，工序转换较容易，并能较早地使初期支护闭合，有利于控制沉降。台阶长度一般应控制在1倍洞径内为宜，可在3~5m，以及早