客运专线隧道施工技术教案.pptx

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1、会计学1客运专线隧道施工技术客运专线隧道施工技术一、我国客运专线隧道一、我国客运专线隧道的概况的概况二、客运专线隧道的特二、客运专线隧道的特点点三、客运专线隧道的技三、客运专线隧道的技术要求术要求四、客运专线隧道的施四、客运专线隧道的施工工中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部主要内容第1页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部一、我国客运专线隧道的概况一、我国客运专线隧道的概况根据国务院批准的根据国务院批准的中长期铁路网规划中长期铁路

2、网规划：到到20202020年全国铁路营业里程达到年全国铁路营业里程达到1010万公里，其中客运专线营业里程万公里，其中客运专线营业里程1200012000公公里。里。包括包括：新建客运专线新建客运专线1000010000公里；新建城际客运系统公里；新建城际客运系统20002000公里。公里。第2页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部客运专线隧道的数量：据不完全统计，我国客运专线隧道的修建数量将超过1000km。武广客运专线 165km 甬温福厦 280km京沪高速 15km 石太客专 76km郑州西安客专

3、 74km 武汉合肥 80km武汉成都 300km 第3页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部客运专线隧道的分类序号序号序号序号 类别标准类别标准类别标准类别标准 线线线线 别别别别1 1 1 1200km/h200km/h200km/h200km/h客运专线客运专线客运专线客运专线城际客运系统城际客运系统城际客运系统城际客运系统2 2 2 2200km/h200km/h200km/h200km/h近期客货共线近期客货共线近期客货共线近期客货共线 胶济、遂渝、徐郑胶济、遂渝、徐郑胶济、遂渝、徐郑胶济、遂渝、

4、徐郑3 3 3 3250km/h250km/h250km/h250km/h近期客货共线近期客货共线近期客货共线近期客货共线 石太石太石太石太4 4 4 4250km/h250km/h250km/h250km/h近期双箱运输近期双箱运输近期双箱运输近期双箱运输 甬温福厦、合武、合宁甬温福厦、合武、合宁甬温福厦、合武、合宁甬温福厦、合武、合宁5 5 5 5350km/h350km/h350km/h350km/h客运专线客运专线客运专线客运专线京沪、武广、郑西京沪、武广、郑西京沪、武广、郑西京沪、武广、郑西第4页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公

5、司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部二、客运专线隧道的特点空气动力学效应空气动力学效应可靠性和结构耐久性要求高可靠性和结构耐久性要求高更加重视对环境的影响更加重视对环境的影响防灾救援要求高防灾救援要求高考虑列车高速运营的特点，隧道的净空有效断面积增大，考虑列车高速运营的特点，隧道的净空有效断面积增大，例如在例如在350km/h350km/h速度的条件下速度的条件下,级围岩隧道的开挖断面积可达级围岩隧道的开挖断面积可达 170m170m2 2，给设计、施工提出来许多新课题；，给设计、施工提出来许多新课题；由于开挖断面积的增大，施工难度也急剧增加，特别是对一般由于开挖断面积的增大，施工难度也急剧增

6、加，特别是对一般 地质条件下的地质条件下的初期支护技术初期支护技术和和不良地质条件下的超前支护技术不良地质条件下的超前支护技术，提出来很高的要求；提出来很高的要求；因此，因此，在大断面的条件下要特别关注初期支护和超前支护的质量在大断面的条件下要特别关注初期支护和超前支护的质量。第5页/共176页大断面意味着什么？在同样围岩条件下，随着开挖断面积的增加，意味着：1、掌子面的稳定性的降低；2、施工难度、特别是施工安全管理的难度增大；3、施工风险的发生概率加大；4、结构物质量要求的提高；5、隧道工程管理提出更高要求。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁

7、路（广东段）工程指挥部三分部第6页/共176页对施工的要求：对施工的要求：n n1 1、保护围岩，确保开挖后围岩稳定；、保护围岩，确保开挖后围岩稳定；、保护围岩，确保开挖后围岩稳定；、保护围岩，确保开挖后围岩稳定；n n2 2、大力提高支护结构，特别是初期支护的支护能力，特、大力提高支护结构，特别是初期支护的支护能力，特、大力提高支护结构，特别是初期支护的支护能力，特、大力提高支护结构，特别是初期支护的支护能力，特别是喷混凝土的性能；别是喷混凝土的性能；别是喷混凝土的性能；别是喷混凝土的性能；n n3 3、多机作业，尽可能地缩短各项作业的时间；施工方法、多机作业，尽可能地缩短各项作业的时间；施

8、工方法、多机作业，尽可能地缩短各项作业的时间；施工方法、多机作业，尽可能地缩短各项作业的时间；施工方法要为采用大型施工机械或多台机械同时施工创造条件；要为采用大型施工机械或多台机械同时施工创造条件；要为采用大型施工机械或多台机械同时施工创造条件；要为采用大型施工机械或多台机械同时施工创造条件；n n4 4、提高混凝土衬砌的施工水平，防止衬砌的初期开裂；、提高混凝土衬砌的施工水平，防止衬砌的初期开裂；、提高混凝土衬砌的施工水平，防止衬砌的初期开裂；、提高混凝土衬砌的施工水平，防止衬砌的初期开裂；n n5 5、采用根本性的措施，确保防水的质量；、采用根本性的措施，确保防水的质量；、采用根本性的措施

9、，确保防水的质量；、采用根本性的措施，确保防水的质量；n n6 6、设计和施工要采取措施尽可能地减小开挖断面积；、设计和施工要采取措施尽可能地减小开挖断面积；、设计和施工要采取措施尽可能地减小开挖断面积；、设计和施工要采取措施尽可能地减小开挖断面积；中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第7页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部二、客运专线隧道的特点二、客运专线隧道的特点空气动力学效应：第8页/共176页高速列车在隧道内运行引起的问题

10、高速列车在隧道内运行引起的问题高速列车在隧道内运行引起的问题高速列车在隧道内运行引起的问题 1.1.1.1.由于瞬变压力造成旅客及乘务人员耳膜不适，舒适度降由于瞬变压力造成旅客及乘务人员耳膜不适，舒适度降由于瞬变压力造成旅客及乘务人员耳膜不适，舒适度降由于瞬变压力造成旅客及乘务人员耳膜不适，舒适度降 低，并对铁路员工和车辆产生危害；低，并对铁路员工和车辆产生危害；低，并对铁路员工和车辆产生危害；低，并对铁路员工和车辆产生危害；2.2.2.2.高速列车进入隧道时，会在隧道出口产生微气压波，高速列车进入隧道时，会在隧道出口产生微气压波，高速列车进入隧道时，会在隧道出口产生微气压波，高速列车进入隧道

11、时，会在隧道出口产生微气压波，发出轰鸣声，使附近房屋门窗嗄啦嗄啦作响，引起扰发出轰鸣声，使附近房屋门窗嗄啦嗄啦作响，引起扰发出轰鸣声，使附近房屋门窗嗄啦嗄啦作响，引起扰发出轰鸣声，使附近房屋门窗嗄啦嗄啦作响，引起扰 民问题；民问题；民问题；民问题；3.3.3.3.行车阻力增大，使运营能耗增大，并要求机车动力增行车阻力增大，使运营能耗增大，并要求机车动力增行车阻力增大，使运营能耗增大，并要求机车动力增行车阻力增大，使运营能耗增大，并要求机车动力增 大；大；大；大；4.4.4.4.形成空气动力学噪声（与车速的形成空气动力学噪声（与车速的形成空气动力学噪声（与车速的形成空气动力学噪声（与车速的6 6

12、 6 68 8 8 8次方成正比）；次方成正比）；次方成正比）；次方成正比）；5.5.5.5.列车风加剧，影响隧道维修养护人员的正常作业；列车风加剧，影响隧道维修养护人员的正常作业；列车风加剧，影响隧道维修养护人员的正常作业；列车风加剧，影响隧道维修养护人员的正常作业；6.6.6.6.列车克服阻力所作的功转化为热量，在洞内积聚引起温列车克服阻力所作的功转化为热量，在洞内积聚引起温列车克服阻力所作的功转化为热量，在洞内积聚引起温列车克服阻力所作的功转化为热量，在洞内积聚引起温 度升高等。度升高等。度升高等。度升高等。因此，在高速铁路设计时，从车辆及隧道两方面采取措因此，在高速铁路设计时，从车辆及

13、隧道两方面采取措因此，在高速铁路设计时，从车辆及隧道两方面采取措因此，在高速铁路设计时，从车辆及隧道两方面采取措施，以减缓空气动力学效应。施，以减缓空气动力学效应。施，以减缓空气动力学效应。施，以减缓空气动力学效应。第9页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部二、客运专线隧道的特点二、客运专线隧道的特点可靠性和结构耐久性要求高：可靠性和结构耐久性要求高：可靠性可靠性：结构在规定的时间内，在正常规定的条件下，：结构在规定的时间内，在正常规定的条件下，完成预定功能的能力，包括安全性、适用性和耐久性。完成预定功能的

14、能力，包括安全性、适用性和耐久性。当以概率来度量时，成为结构的可靠度。当以概率来度量时，成为结构的可靠度。耐久性：耐久性：在使用过程中经受（抵抗）各种破坏因素的作在使用过程中经受（抵抗）各种破坏因素的作用（破坏力）而能保持其使用功能的能力。用（破坏力）而能保持其使用功能的能力。耐久性设计：耐久性设计：通过控制内因即砼材料、钢筋性质和周围通过控制内因即砼材料、钢筋性质和周围状态、砼施工使用过程、砼受力状态，以满足接触环境状态、砼施工使用过程、砼受力状态，以满足接触环境作用下耐久性的要求。如作用下耐久性的要求。如100100年等。年等。第10页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工

15、程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部二、客运专线隧道的特点二、客运专线隧道的特点更加重视对环境的影响更加重视对环境的影响环境包括：生态环境、自然环境和周边人文环境噪声的影响-减振降噪：轮轨噪声、机械噪声、弓网噪声和空气动力学噪声。第11页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部防灾救援要求高：防灾救援要求高：二、客运专线隧道的特点二、客运专线隧道的特点影响列车安全运行的因素：影响列车安全运行的因素：突发性的：突发性的：火灾、撞车、列车脱轨火灾、撞车、列车脱轨经常性的：经常性的：

16、隧道病害隧道病害第12页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部三、客运专线隧道的技术要求三、客运专线隧道的技术要求l l建筑限界和隧道内净空面积建筑限界和隧道内净空面积l l洞门型式及缓冲结构洞门型式及缓冲结构 l l衬砌支护类型和支护参数衬砌支护类型和支护参数 l l防水和排水措施防水和排水措施 l l环境保护环境保护l l防灾救援方案防灾救援方案第13页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部客运专线隧道限界：客运专线隧道

17、限界：本图适用于旅客列车行车速度本图适用于旅客列车行车速度200Km/h200Km/h，预留进一步提速条件，满足双层集装箱开，预留进一步提速条件，满足双层集装箱开行要求的新建电力牵引双线铁路隧道。线间距为行要求的新建电力牵引双线铁路隧道。线间距为4.6m4.6m（即（即W=0W=0）时隧道内轨顶面）时隧道内轨顶面以上有效面积为以上有效面积为92m92m2 2。第14页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部我国客运专线隧道内净空面积我国客运专线隧道内净空面积序号序号类别标准类别标准单线单线双线双线1200km/

18、h客专近期客货共线客专近期客货共线52.86m2 85.80m22200km/h客专近期双箱运输客专近期双箱运输 56.67m2 92.94m2 3250km/h近期客货共线近期客货共线58m2 90.16m2 4250km/h近期双箱运输近期双箱运输58m2 95.06m2 5350km/h客运专线客运专线70m2100.00m2第15页/共176页洞门型式及缓冲结构洞门型式及缓冲结构设计原则设计原则：早进晚出、确保安全、因地早进晚出、确保安全、因地制宜、保护环境、简约实用制宜、保护环境、简约实用缓冲结构缓冲结构：双线隧道原则不设缓冲结构，双线隧道原则不设缓冲结构，当洞口位于城市或有密集建筑

19、物时，可当洞口位于城市或有密集建筑物时，可采取防噪音措施或结合洞门型式适当设采取防噪音措施或结合洞门型式适当设置缓冲结构。置缓冲结构。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第16页/共176页几种洞门型式几种洞门型式第17页/共176页第18页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第19页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部混凝土耐久性设计混凝土耐久

20、性设计混凝土的耐久性的指标：混凝土的耐久性的指标：主要有抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗磨蚀、抗主要有抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗磨蚀、抗钢筋锈蚀及防止碱骨料反应等几项指标。钢筋锈蚀及防止碱骨料反应等几项指标。混凝土的耐久性破坏原因：混凝土的耐久性破坏原因：外部因素：外部因素：物理作用物理作用-严寒侵蚀、冻溶循环、火灾、对收严寒侵蚀、冻溶循环、火灾、对收缩敏感骨料缩敏感骨料 化学作用化学作用-海水、氯离子、硫酸盐、碱海水、氯离子、硫酸盐、碱-骨料骨料反应等反应等 物理化学作用物理化学作用-钢筋腐蚀开裂、电解作用钢筋腐蚀开裂、电解作用第20页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工

21、程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部混凝土耐久性设计混凝土耐久性设计混凝土的耐久性破坏原因：混凝土的耐久性破坏原因：内部因素：内部因素：混凝土材料混凝土材料-包括组成材料的性质、组成比例包括组成材料的性质、组成比例 钢筋性质和周围状态钢筋性质和周围状态-钢筋表面状况、保护层钢筋表面状况、保护层性质和状态性质和状态 混凝土施工使用过程混凝土施工使用过程-浇捣、养护、维护浇捣、养护、维护 混凝土受力状态混凝土受力状态-受力大小、性质和历史受力大小、性质和历史第21页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（

22、广东段）工程指挥部三分部混凝土耐久性设计混凝土耐久性设计混凝土结构的破坏机理及控制措施：冻溶作用-掺加引气剂、降低水灰比、加硅粉或粉煤灰有害盐对混凝土的侵蚀:硫酸盐-设法提高混凝土的密实度，改善混凝土的孔隙结构;镁盐-以使混凝土介质不易渗入混凝土内部；氯盐-保护措施以隔离腐蚀介质不与混凝土相接触;碳化作用-掺入粉煤灰或选择优质水泥及提高养护措施;钢筋锈蚀-增加密实性、选用矿渣硅酸盐水泥、加大保护层厚 度等;碱骨料反应-选用非活性骨料、掺非活性材料、选含碱量低的 水泥;混凝土的磨蚀-砼的坍落度尽可能小、选用耐磨蚀的骨料;第22页/共176页防排水设计防排水设计系统设计的理念：“防、排、截、堵结合

23、，因地制宜，综合治理”的原则。特殊要求时采取“以堵为主，限量排放”的原则。防防：衬砌结构的自防水，防止地下水渗入：衬砌结构的自防水，防止地下水渗入排排：排水设施要通畅：排水设施要通畅截截：防止地表水渗入、防止岩溶水涌入：防止地表水渗入、防止岩溶水涌入堵堵：封堵较大的地下水、围岩裂隙水和衬砌局部漏水：封堵较大的地下水、围岩裂隙水和衬砌局部漏水中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第23页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部防水标准防水标

24、准:地下工程一级防水标准地下工程一级防水标准 1 1 衬砌不渗水衬砌不渗水,安装设备的孔眼不渗水；安装设备的孔眼不渗水；2 2 道床排水畅通，不浸水；道床排水畅通，不浸水；3 3 在有冻害地段的隧道，衬砌背后不积在有冻害地段的隧道，衬砌背后不积 水、水、排水沟不冻结。排水沟不冻结。防排水设计标准防排水设计标准第24页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部主要防水措施防水设计防水设计 （1 1）一般地段拱墙设防水卷材加土工布；防水卷材厚度）一般地段拱墙设防水卷材加土工布；防水卷材厚度 1.5mm1.5mm，宽幅

25、，宽幅 2m2m，土工布重量，土工布重量 400g/m400g/m22；（2 2）施工缝处理）施工缝处理 拱墙二次衬砌环向施工缝设中埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带，仰拱、底板施工缝设置中埋式橡胶止水带；纵向施工缝设钢边橡胶止水带和橡胶止水条。拱墙二次衬砌环向施工缝设中埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带，仰拱、底板施工缝设置中埋式橡胶止水带；纵向施工缝设钢边橡胶止水带和橡胶止水条。（3 3）变形缝处理）变形缝处理 变形缝处设置中埋式橡胶止水带及背贴式橡胶止水带变形缝处设置中埋式橡胶止水带及背贴式橡胶止水带2cm2cm范围内以聚硫密封胶封堵，以外范围内以聚硫密封胶封堵，以外2cm2cm范围内设置半

26、圆形范围内设置半圆形PVCPVC排水管，其余空隙采用填缝料填塞密实。仰拱变形缝空隙采用聚硫密封胶和填缝料填塞密实。排水管，其余空隙采用填缝料填塞密实。仰拱变形缝空隙采用聚硫密封胶和填缝料填塞密实。在铺设防水板之前，应对初期支护的渗漏水情况进行检查，采取埋管引排、局部注浆等措施进行处理。在铺设防水板之前，应对初期支护的渗漏水情况进行检查，采取埋管引排、局部注浆等措施进行处理。3 3、排水系统设计、排水系统设计 （1 1）隧道内排水采用双侧沟和中心沟的方式。侧沟主要用于汇集地下水，并将地下水引入中心沟，同时起到沉淀和兼顾部分排水的作用。隧道内两侧水沟与中心沟通过横向引水管连接，横向导水管间距）隧道

27、内排水采用双侧沟和中心沟的方式。侧沟主要用于汇集地下水，并将地下水引入中心沟，同时起到沉淀和兼顾部分排水的作用。隧道内两侧水沟与中心沟通过横向引水管连接，横向导水管间距30m30m。中心沟主要用于排水，。中心沟主要用于排水，（2 2）衬砌防水卷材背后拱墙环向设置）衬砌防水卷材背后拱墙环向设置D=50D=50打孔波纹管，纵向间距按打孔波纹管，纵向间距按8m8m计；在隧道两侧边墙脚外侧设置计；在隧道两侧边墙脚外侧设置D=110D=110打孔波纹管，每打孔波纹管，每101015m15m一段。环向盲沟与纵向盲沟均直接与隧道侧沟连通，便于排水管路的维护，地下水发育地段环向盲沟间距应适当加密。每段纵向盲沟

28、中部设置一处一段。环向盲沟与纵向盲沟均直接与隧道侧沟连通，便于排水管路的维护，地下水发育地段环向盲沟间距应适当加密。每段纵向盲沟中部设置一处D=50D=50泄水孔连接道隧道侧沟。泄水孔连接道隧道侧沟。第25页/共176页第26页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第27页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第28页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）

29、工程指挥部三分部第29页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部隧道初期支护初喷混凝土后隧道初期支护初喷混凝土后存在大面积渗漏水或大股涌水时的注浆堵水和排水设计存在大面积渗漏水或大股涌水时的注浆堵水和排水设计第30页/共176页环境保护环境保护隧道工程环境保护的具体措施：1 早进晚出，减少边仰坡的开挖，减少对植被的破坏2 基岩裂隙水以堵为主，减少地下水流失3 弃碴的利用与处理，减少水土流失4 洞口适当设置减震、减噪声的措施第31页/共176页降低噪声降低噪声洞内边强及洞外挡墙采取吸音措施第32页/共176页降低

30、噪声降低噪声洞内道床采取吸音措施第33页/共176页列车在隧道内的几种情况：列车在隧道内的几种情况：列车在隧道内的几种情况：正常通行、洞内停车、灾害事故正常通行、洞内停车、灾害事故正常通行、洞内停车、灾害事故 逃生逃生逃生 疏散疏散疏散 救援救援救援防灾救援方案防灾救援方案第34页/共176页防灾救援方案防灾救援方案客运专线隧道内防灾救援方案的原则：客运专线隧道内防灾救援方案的原则：可能的情况下列车应开出洞外，洞内采取可能的情况下列车应开出洞外，洞内采取“以以引导旅客疏散为主引导旅客疏散为主”的设计原则。的设计原则。具体措施：具体措施：洞内设置救援通道洞内设置救援通道疏散、救援疏散、救援 长隧

31、道可利用辅助坑道设置紧急出口长隧道可利用辅助坑道设置紧急出口 考虑考虑 特长隧道设置专用紧急出口特长隧道设置专用紧急出口 防灾防灾 大于大于20km20km的隧道设置定点疏散点的隧道设置定点疏散点 通风通风第35页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部隧道施工的基本理念隧道施工的要点，归纳起来就是四句话：隧道施工的要点，归纳起来就是四句话：“爱护围岩爱护围岩”、“内实外美内实外美”、“重视环境重视环境”和和“动态施工动态施工”。这也就是隧道施工的四大理念。这也就是隧道施工的四大理念。所谓所谓“爱护围岩爱护围岩

32、”有两层含义，一层含义是不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力，这可以通过采用机械开挖技术和控制爆破技术预以解决。一层含义是通过各种手段和方法，如采用支护技术、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术等增强围岩的自支护能力。这些技术形成了隧道施工的核心技术。有两层含义，一层含义是不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力，这可以通过采用机械开挖技术和控制爆破技术预以解决。一层含义是通过各种手段和方法，如采用支护技术、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术等增强围岩的自支护能力。这些技术形成了隧道施工的核心技术。所谓所谓“内实外美内实外美”，关键是内实。而内实的关键就是要最到，关键是内实。而内实的关键就是要最

33、到“四密实四密实”，即混凝土密实、喷混凝土密实、喷混凝土与围岩密实（贴）、二次衬砌与初期支护密实（贴）。这牵涉到混凝土、喷混凝土、回填、支护接触等技术。，即混凝土密实、喷混凝土密实、喷混凝土与围岩密实（贴）、二次衬砌与初期支护密实（贴）。这牵涉到混凝土、喷混凝土、回填、支护接触等技术。所谓所谓“重视环境重视环境”，也有两层含义，一层含义是指内部环境，即施工作业环境；一层是对外部环境，即对周边环境的影响。重视环境是时代的要求，许多环境技术都是因时代的变迁而得到发展，许多基准都是因环境的要求而制定。，也有两层含义，一层含义是指内部环境，即施工作业环境；一层是对外部环境，即对周边环境的影响。重视环境

34、是时代的要求，许多环境技术都是因时代的变迁而得到发展，许多基准都是因环境的要求而制定。根据暴露出来的围岩状态，采取对策，是隧道施工的基本原则。根据暴露出来的围岩状态，采取对策，是隧道施工的基本原则。这里所谓这里所谓“动态施工动态施工”是指：隧道施工过程中的地质条件是不断变化的；其力学动态也是不断变化的，因此，施工过程就不可能是一成不变的。我们在施工过程中采用的各种施工方法和技术都是为了适应这种是指：隧道施工过程中的地质条件是不断变化的；其力学动态也是不断变化的，因此，施工过程就不可能是一成不变的。我们在施工过程中采用的各种施工方法和技术都是为了适应这种“动态动态”变化的。因此，隧道施工的各种决

35、策都要在施工阶段的地质技术、施工阶段的量测技术和施工阶段的质量控制技术的基础上进行管理。这也就是动态施工的基本含义。变化的。因此，隧道施工的各种决策都要在施工阶段的地质技术、施工阶段的量测技术和施工阶段的质量控制技术的基础上进行管理。这也就是动态施工的基本含义。归根结底，一句话，就是必须不断地提高隧道施工的工厂化技术和施工管理的水平。归根结底，一句话，就是必须不断地提高隧道施工的工厂化技术和施工管理的水平。第36页/共176页客运专线长大隧道的设计施工原则客运专线长大隧道的设计施工原则1、设计、施工中必须建立综合超前预报系统作为工序并列入预算之中。2、设计必须采取动态信息化设计和信息化施工，以

36、及信息化动态管理。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部四、客运专线隧道施工第37页/共176页3、从环境保护出发，尤其在岩溶地区隧道防排水设计原则，必须将以排为主改为以堵为主，限排为辅。4、取消洞门或设计简易洞门 洞门应设在早进晚出地段，按不受力洞门设计，挡墙式洞门，必造成大的刷坡而破坏洞顶环境，在桥隧相联处，陡壁处可不设洞门，洞口易选在鼻梁上，洞口处取消深路堑。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第38页/共176页 5、5km以上隧道设置平

37、行导坑是确保安全、质量、进度的重要措施，也是今后运营隧道所必须。6、长隧道的开挖方法(1)全断面钻爆法。(2)导洞超前后部扩大钻爆法，导洞可超前5-6m争取临孔面，为后部扩大加快速度，节约炸药，减少超欠挖、减少振速提供条件，导洞超前也可利用平导投入正洞只打导坑而不增设工作面，反而更快，为推荐方法。第39页/共176页 (3)小直径TBM（3-4m）加钻爆法扩大，为推荐方法，以提高科技含量。(4)软弱地层段，采用正台阶开挖加超前支护进行。（5）有轨运输、无轨装碴。（6）长隧施工通风方法 采用压入式和射流正洞式通风，可实现左、右洞调节，通风效果很好。第40页/共176页隧道施工是指修建隧道及地下洞

38、室的施工方法、施隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称。隧道施工方法的选择主要工技术和施工管理的总称。隧道施工方法的选择主要依据工程地质和水文地质条件，并结合隧道断面尺寸、依据工程地质和水文地质条件，并结合隧道断面尺寸、长度、衬砌类型、隧道的使用功能和施工技术水平等长度、衬砌类型、隧道的使用功能和施工技术水平等因素综合考虑研究确定。因素综合考虑研究确定。1 1、隧道施工基本概念、隧道施工基本概念 中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第41页/共176页隧道施工方法可按以下方式分类：隧道施工方

39、法可按以下方式分类：中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第42页/共176页2 2、山岭隧道的常规施工方法、山岭隧道的常规施工方法 山岭隧道的常规施工方法又称为矿山法。将采用山岭隧道的常规施工方法又称为矿山法。将采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法称为钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法称为“传统的传统的矿山法矿山法”；而将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方；而将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法称之为法称之为“新奥法新奥法”。（1 1）、矿山法）、矿山法 是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖成形是以木或钢构件作为临时支撑，待

40、隧道开挖成形后，逐步将临时支撑撤换下来，而代之以整体式衬后，逐步将临时支撑撤换下来，而代之以整体式衬砌作为永久性支护的施工方法。砌作为永久性支护的施工方法。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第43页/共176页（2 2）、新奥法）、新奥法 新奥法即奥地利隧道施工新方法新奥法即奥地利隧道施工新方法(NewAustrianNewAustrianTunnellingmethodTunnellingmethodNATMNATM)，是以喷射混凝土锚杆，是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形，便作为主要支护手

41、段，通过监测控制围岩的变形，便于充分发挥围岩的自承能力的施工方法。于充分发挥围岩的自承能力的施工方法。由于锚喷支护技术的应用和发展，导致隧道及由于锚喷支护技术的应用和发展，导致隧道及地下洞室工程理论步入到现代理论的新领域，也使地下洞室工程理论步入到现代理论的新领域，也使隧道及地下洞室工程的设计和施工更符合地下工程隧道及地下洞室工程的设计和施工更符合地下工程实际，即设计理论施工方法结构实际，即设计理论施工方法结构(体系体系)工作状工作状态态(结果结果)的一致。的一致。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第44页/共176

42、页(一一)新奥法施工程序新奥法施工程序3 3、新奥法的基本概念、新奥法的基本概念 中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第45页/共176页(二二)新奥法施工的基本原则新奥法施工的基本原则 少扰动少扰动开挖时要尽量减少对围岩的扰动次数、开挖时要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。早支护早支护开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩的变形进入受控制状态。的变形进入受控制状态。勤量测勤量测指以直观、可靠的量测方法和量测数据指以直观、可靠的量

43、测方法和量测数据来准确评价围岩来准确评价围岩(或围岩加支护或围岩加支护)的稳定状态，或判断的稳定状态，或判断其动态发展趋势，以便及时调整支护形式、开挖方法其动态发展趋势，以便及时调整支护形式、开挖方法 紧封闭紧封闭一方面指采取喷射混凝土等防护措施，一方面指采取喷射混凝土等防护措施，避免围岩因长时间暴露而致强度和稳定性的衰减。另避免围岩因长时间暴露而致强度和稳定性的衰减。另一方面指要适时对围岩施作封闭形支护。一方面指要适时对围岩施作封闭形支护。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第46页/共176页4、开挖方法 隧道开挖

44、的基本原则隧道开挖的基本原则是：在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并应尽量提高掘进速度。在选择开挖方法时，应对隧道断面大小及形状、围岩的工程地质条件、支护条件、工期要求、工区长度、机械配备能力、经济性等相关因素进行综合分析，采用恰当的开挖方法。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第47页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第48页/共176页中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部

45、三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第49页/共176页 按开挖隧道的横断面分部情形来分，开挖方法可分按开挖隧道的横断面分部情形来分，开挖方法可分为全断面开挖法、台阶开挖法、分步开挖法等。为全断面开挖法、台阶开挖法、分步开挖法等。(一一)全断面开挖法全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。后修建衬砌的施工方法。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部全断面法施工特点全断面法施工特点(1)(1)开挖断面与作业空间大、

46、干扰小；开挖断面与作业空间大、干扰小；(2)(2)有条件充分使用机械，减少人力；有条件充分使用机械，减少人力；(3)(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件；工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件；(4)(4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。第50页/共176页(二二)台阶法台阶法 根据台阶长度不同，划分为长台阶法、短台阶法根据台阶长度不同，划分为长台阶法、短台阶法和微台阶法三种。和微台阶法三种。施工中采用哪一种台阶法，要根据两个条件来决施工中采用哪一种台阶法，要根据两个条件来决定，第一是对初期支护形成闭合断面的时间要求，定，第一

47、是对初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，要求闭合时间越短，第二是对上部断面围岩越差，要求闭合时间越短，第二是对上部断面施工所采用的开挖、支护、出渣等机械设备需要施施工所采用的开挖、支护、出渣等机械设备需要施工场地大小的要求。工场地大小的要求。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第51页/共176页1 1、长台阶法、长台阶法 长长台台阶阶法法开开挖挖断断面面小小，有有利利于于维维持持开开挖挖面面的的稳稳定定，适适用用范范围围较较全全断断面面法法广广，一一般般适适用用于于地地质质条条件件较差的较差的、V V级围岩级围

48、岩长台阶法长台阶法1 12 2 5 5L L1 12 2L L中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第52页/共176页2 2、短台阶法、短台阶法 1 12 2L L1 12 2(11.5)(11.5)L L短台阶法短台阶法 短短台台阶阶法法适适用用于于地地质质条条件件差差的的、V V级级围围岩岩，台台阶阶长长度度定定为为1010 15m15m，即即1 1 2 2倍倍开开挖挖宽宽度度，主主要要是是考考虑虑拉拉开开工工作作面面，减减少少干干扰扰，因因此此台台阶阶长长度度不不宜宜过过短。短。短短台台阶阶法法可可缩缩短短支支护

49、护闭闭合合时时间间，改改善善初初期期支支护护的的受受力力条条件件，有有利利于于控控制制围围岩岩变变形形。缺缺点点是是上上部部出出渣对下部断面施工干扰较大，不能全部平行作业。渣对下部断面施工干扰较大，不能全部平行作业。第53页/共176页1 12 235m35m微台阶法微台阶法1 12 2L L3 3、微台阶法、微台阶法 适适用用于于，级级围围岩岩，一一般般为为3 3 5m5m的的台台阶阶长度。长度。微微台台阶阶法法上上下下断断面面相相距距较较近近，机机械械设设备备集集中中，作业时相互干扰大，生产效率低，施工速度慢。作业时相互干扰大，生产效率低，施工速度慢。中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段

50、）工程指挥部三分部中铁十八局集团有限公司厦深铁路（广东段）工程指挥部三分部第54页/共176页(三三)分部开挖法分部开挖法 分分部部开开挖挖法法包包括括环环形形开开挖挖预预留留核核心心土土法法、双双侧侧壁导坑法、中洞法、中隔壁法等。壁导坑法、中洞法、中隔壁法等。1 1、环形开挖留核心土法、环形开挖留核心土法 环形开挖留核心土法常用于环形开挖留核心土法常用于级围岩单线和级围岩单线和V V 级围岩双线隧道掘进。级围岩双线隧道掘进。第55页/共176页施工要求：施工要求：环形开挖进尺一般为环形开挖进尺一般为0.50.5 2.0m2.0m；开开挖挖后后应应及及时时施施作作喷喷锚锚支支护护、安安设设钢钢