隧道工程复习资料

第2章1）隧道洞口位置的选择（应遵循的原则：早进晚出）隧道洞口的特征：埋深浅、风化强、受水系影响隧道洞口位置选择的重要性：关系隧道洞门结构受力、关系隧道进洞施工难易、关系洞门及洞口段维护难易其它考虑因素：避开冲沟；选择山体稳定、地质较好、地下水不丰富；注意防洪或水库蓄水标高；尽量不要扰动原生坡面；避免高边坡；考虑施工场地；考虑生态环境保护。2）越岭隧道垭口位置的选择：（应考虑的主要因素：垭口位置的选定、隧道高程的确定）1、从降低越岭线标高、缩短线路和隧道长度的角度看，路线宜选择垭口通过；2、垭口位置通常是地质构造作用强烈的部位，地质条件通常较差，并伴有冲沟及地表水；3、在同一垭口，路线高程越高，隧道长度越短，展线越长；反之，隧道越长，展线越短。3）傍山隧道平面线位的选择：傍山隧道的特点：1、依山傍水修建时，施工中容易破坏山体平衡，造成各种病害；2、因是在山体表层范围内修建隧道，常常遇到崩塌、滑坡、错落、松散堆积及泥石流等不良地质现象，地质情况较为复杂；3、一般埋深较浅，属浅埋隧道和短隧道群，洞身覆盖薄、易产生不对称的偏压情况；4、河道狭窄，水流湍急冲刷力强，对山坡稳定和隧道安全威胁较大。线位确定原则：a保证最小覆盖层厚；b尽量内靠c注意周围既有建筑对隧道稳定的影响d尽可能“裁弯取直”隧道结构构成：1、隧道主体建筑隧道主体建筑结构：（为了保证隧道稳定和行车安全而修建的基本建筑结构。）隧道洞口段（洞门结构，明洞结构）、隧道洞身段建筑限界：为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间，根据“隧道建筑限界”确定的。轮廓线：围岩或支护衬砌结构表面所形成的轮廓。包括开挖轮廓线、初期支护内轮廓线、衬砌内轮廓线（净空）。铁路隧道建筑限界与净空：机车车辆限界→超限货物车辆接近限界→隧道建筑限界→隧道衬砌内轮廓隧道纵坡的形式：单坡（多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程）和人字坡（多用于越岭隧道、大长隧道，尤其是越岭隧道。）限制坡度：对于车辆的行驶，线路的坡度以平坡最好，既不要冲坡也不要带制动行驶，产生的废气最少，这对于封闭的隧道是最有利的，为满足排水需要，最小坡度不宜小于千分之3，一般情况下，最大坡度不宜大于3%。 对于铁路而言，不同的线路等级有不同的限坡，隧道内线路的最大允许坡度应在明线最大限制坡度上乘以一个折减系数。曲线隧道加宽的原因：列车在曲线上行驶时，由于车体内倾和平移，使得所需横断面积有所增加，为了保证列车在曲线隧道中安全通过，隧道中曲线段的净空必须加大。隧道横断面常见类型：单心圆与三心圆、直墙与曲墙隧道支护衬砌结构的作用1、承受围岩压力、地下水压力2、保证围岩稳定、行车安全3、降低通风阻力4、提高照明质量5、改善驾驶员行车心理隧道衬砌结构类型整体式衬砌、复合式衬砌、装配式衬砌（管片衬砌）、单层喷锚支护整体式衬砌（就地灌注混凝土衬砌）工艺流程：先立模，再灌注，然后养生，最后拆模。特点：对底层条件的适应性较强，易于按需要成型，整体性好，抗渗性强，并适用于多种施工条件，如可用木模板、钢模板或衬砌台车等。1）整体式混凝土直墙式：适用于地质条件较好，属于1,2,3级围岩。2）曲墙式衬砌：适用于地址比较差，岩体松散破碎，强度不高，又有地下水，侧向水平压力也相当大的情况。装配式衬砌(是指由若干在工厂或现场预先制备的构件运入坑道内，然后用机械将他们拼装成一环接着一环的衬砌。)工艺流程：盾构机开挖—管片装配—注浆锚固结构特点：不需养生；管片制作环境好、质量易控制；速度快；复合式衬砌（目前山岭隧道大多采用复合式衬砌）工艺流程：开挖—锚喷支护—防水层—二次衬砌结构特点：符合现代隧道力学理论；整体性好；防水性能改善；外观好单层锚喷支护（地质条件好，路线等级不高）工艺流程：开挖—锚喷支护结构特点：密贴、施工速度快连拱衬砌将两隧道之间的岩体用混凝土取代，形成双洞拱墙相连的一种结构形式。一般只适用于长度不超过500米的短隧道。主要衬砌材料衬砌材料要求：强度、耐久性、（抗冻、抗渗、抗腐蚀）主要材料类型：混凝土、钢筋混凝土、型钢混凝土、片石混凝土、锚杆+喷射混凝土洞门结构的作用减少洞口土石方开挖量、稳定边坡、引流地表水、装饰洞门、减光作用环框式洞门适用于Ⅵ类或Ⅰ级围岩，地形陡峻而又无排水要求结构特点：不承载，加固洞口；减少雨后洞口滴水；简单装饰端墙式洞门 适于地形开阔，岩质基本稳定的Ⅰ～Ⅲ级围岩。结构特点：能有效抵抗山体纵向推力。翼墙式洞门适用于山体纵向推力较大,洞口地质较差的Ⅳ级及以上的围岩，增加洞门的抗滑动和抗倾覆能力。柱式洞门适用于地形较陡，地质条件较差，仰坡可能下滑，而又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时。结构特点：在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，增加了端墙的稳定性，结构雄伟。削竹式洞门适用于洞口段有较长的明洞衬砌，由于洞门背后一定范围内是以回填土为主，山体的推滑力不大；地形相对比较对称和不太陡峻。特点：1洞口边仰坡开挖量少；2减少对植被的破坏和有利于保护环境；3适用各种围岩类别台阶式洞门适用于洞门处于傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时，为减小仰坡高度及外漏坡长，可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式。斜交式洞门当线路方向与地形等高线斜交时，也可将洞门做成与地形等高线一致，使洞门左右可以仍保持近似对称。明洞（明挖法修建的隧道。）按明洞是否部分敞开：封闭式明洞和棚洞按明洞横断面形状：拱形、矩形及其它按地形：对称路堑、偏压路堑、半路堑对称路堑明洞适用于路堑边坡对称或接近对称，边坡岩层基本稳定，仅防边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口破碎，覆盖层较薄而难以用暗挖法修建的隧道。偏压路堑明洞特点：承受不对称荷载，拱圈为等截面，边墙外侧厚度视所处位置的地质和地形情况而定。适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。半路堑明洞特点：地形低的一侧低于隧道高度，一般设置挡墙或加厚衬砌结构，并通过反压回填平衡偏压。适用于明洞两侧高差很大的情况。盖板式棚洞当基岩层完整，坡面较陡，地下水不大，采用重力式内墙开挖量较大时，可采用钢筋混凝土锚杆式内墙钢架式棚洞当地形狭窄，山坡脚都，基岩埋深较深而上部地基稳定性较差时，为了使基础置于基岩上且减少基础工程，可采用钢架式外墙。悬臂式棚洞结构特点：内墙为重力式，上端接悬臂式横梁，其上铺以盖板，在盖板的内端设平衡重来维持结构受外荷载作用下的稳定性。适用：陡峻的稳定山坡，外侧地形难以满足一般棚洞的地基要求，且落石不太严重的情况。 隧道附属建筑避险设施、通风设施、照明设施、消防设施、交通设施、景观设施、防排水铁路隧道附属设施避车洞、通风照明、防排水电力通信公路隧道附属设施紧急停车带、各种洞室、通风照明、防排水、交通监控铁路隧道大小避车洞的作用：当列车通过隧道时，为了保证洞内行人、维修人员及维修设施的安全，需要在隧道两侧边墙上均匀交错的修建洞室，用于躲避列车，称为避车洞。大避车洞在碎石道床的隧道内，每侧相隔300m布置一个大避车洞，在整体道床的隧道内，因人员待避车比较方便，且维修工作量小，故每侧相隔420m布置一个大避车洞。当隧道长度在300-400m时，可在隧道中间布置一个大避车洞。隧道长度在300m以下时，可不布置大避车洞，如果两端洞口接桥或路堑，当桥上无避车台或路堑两边侧沟外无平台时，应与隧道一并考虑布置大避车洞。小避车洞布置时应结合大避车洞考虑，有大避车洞的地点就不再设置小避车洞。同时，还应注意不得将避车洞设于衬砌断面变化出、不同衬砌类型衔接处或变形缝处。如隧道临近有农村市镇，估计由隧道通行的人较多，或曲线半径小，视距较短时，小避车洞还可以加密。隧道通风的目的稀释有害气体、稀释隧道内的粉尘、保持隧道内的氧气含量、降低隧道内的湿度隧道通风的类型划分按照通风动力划分：自然通风、机械通风按照空气流动方向：纵向通风、横向通风、半横向通风、混合式通风按交通类型划分通风方式：铁路隧道通风方式（洞口风道式；喷嘴式；竖井、斜井通风；射流式通风）公路隧道通风方式【纵向通风（射流风机、风道式和喷嘴式、竖井送、排风）、横向通风、半横向通风（送风式、排风式）、混合式通风】隧道照明的目的缓解或消除黑洞效应和白洞效应、缓解驾驶员视觉适用滞后问题、解决烟雾导致能见度下降问题、解决眩光失能问题黑洞效应白天进入隧道时，由于隧道内、外的亮度差别极大，所以，从隧道外部看照明不充分的隧道入口时，会看到长隧道的黑洞现象与短隧道的黑框现象。白洞效应白天，汽车穿过较长的隧道而接近出口时，由于出口外部亮度较高，出口看上去是个白洞。司机的视觉出现较强的眩光，因而视觉产生不舒服的感觉眩光夜间，隧道出口看上去是黑洞而不是亮洞，造成分辨外部道路的线型及障碍物困难隧道洞口减光措施1）遮阳棚2）遮阳格栅 3）从接近段起点起，在路基两侧种植常青树；4）采用削竹式洞门形式；5）大幅坡面绿化；6）洞口采用端墙形式时，墙面宜采用冷色调，其反射率应小于0.17。水对围岩和支护衬砌结构的不利影响增大围岩容重产生水压力产生膨胀力（膨胀性围岩）→增大荷载产生冻胀力（寒区隧道）软化围岩加速围岩风化冲蚀衬背围岩→降低承载力侵蚀支护结构水对隧道施工的不利影响引发施工灾害：涌水、突泥、塌方降低施工效率：洞内排水，增加工作量；洞内积水，降低作业效率；积水或潮湿，降低设备效率威胁人员健康水对隧道运营的不利影响恶化运营环境：降低设备效率，缩短寿命；引起渗漏水，侵蚀衬砌结构；威胁运营及司乘人员健康威胁运营安全：水雾造成能见度降低；渗漏水导致路面湿滑；引起电力系统漏电或火灾隧道工程防排水的特点与难点1）隧道工程整体处于地下水环境中，防水难度大2）隧道施工环境恶劣，难以做到精细化施工3）隧道隐蔽工程多，检测和维修都非常困难4）防排水系统设计存在缺陷隧道工程防排水原则与要求总体处置与原则：应当与永久防排水相结合，地表水及早处理，以防排截堵相结合，因地制宜综合治理的原则进行基本原则：《隧规》隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。具体而言：防水——设不透水层防止穿透，如防水板、防水混凝土排水——排走进入隧道区域内的水，如各种排水管截水——防止水进入隧道区域，如截水沟堵水——堵塞渗水通道，如注浆、止水条等基本要求：1）高速公路、一级、二级公路隧道：拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水；有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结； 车行横通道、人行横通道等服务通道拱顶不滴水，边墙不淌水。2）三级、四级公路隧道：拱部、边墙不滴水，路面不积水，设备箱洞不渗水；有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结。3）当采取防排水工程措施时，应注意保护自然环境。当隧道内渗漏水引起地表水减少，影响居民生产、生活用水时，应对围岩采取堵水措施，减少地下水的渗漏。隧道常用防排水工程措施：排水（盲沟，泄水口，排水沟）地表截排水沟（浆砌片石；砂浆抹面）初支半圆排水管（弹簧+PVC）环向排水盲管（弹簧排水盲管）拱脚纵向排水管（开孔PVC波纹管）横向排水管（PVC波纹管）排水边沟或中央排水管（开孔混凝土管或PVC波纹管）防水（喷射砼防水、塑料防水板防水、模筑砼防水、防水涂料防水、注浆堵水）围岩注浆（地表注浆；洞内注浆）专用防水层（土工布+防水板；复合防水板）衬砌混凝土防水（减水剂防水混凝土、引气防水混凝土、膨胀水泥防水混凝土）施工缝止水条（橡胶；缓膨胀橡胶）隧道围岩定义隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩（土）体或隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩(土)体。隧道埋深：埋深较浅时，随着埋深的增加，隧道由浅埋逐步进入深埋，围岩自稳能力增大；埋深很大时，随着埋深的增加，初始应力场随之增大，可能出现岩爆、大变形问题，围岩稳定性可能下降。支护类型和时间施工方法：开挖方法与扰动强度：普通爆破法、控制爆破法；矿山法、盾构法或掘进机；断面划分与扰动次数：大断面、小断面；分部开挖。围岩分级根据一个或几个主要指标将无限的岩体划分为具有不同稳定程度的有限个类别，即将稳定性相似的一些围岩归为一类，将全部围岩划分为若干类，这就是隧道围岩稳定性分类，或简称为围岩分类。岩体应力应变曲线：压密阶段，弹性，塑性，破裂破坏。围岩分级的目的①作为选择施工方法的依据；②进行科学管理及正确评价经济效益；③确定结构上的荷载；④给出衬砌结构的类型及其尺寸；⑤制定劳动定额、材料消耗标准基础等；围岩压力 是指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。围岩压力影响因素1）地质因素：原始应力状态、岩石力学性质、岩体结构面等。2）工程因素：施工方法、支护设置时间、支护本身刚度、隧道断面形状等。围岩分级因素岩石坚强程度岩石完整性地下水初始地应力隧道施工方法总揽暗挖施工矿山法（传统矿山法、新奥法）：矿山法：采用钻孔爆破、人工、普通机械开挖围岩，然后施做隧道支护结构的施工方法。根据支护机理不同，可分为传统矿山法和新奥法。传统矿山法：以松弛荷载理论为基础，隧道开挖后立即用木、型钢等进行刚性支撑，开挖一定长度后，撤换临时支撑，立模一次性浇筑整体式衬砌的施工方法。新奥法：以“岩承理论”为基础，以柔性支护（主要为锚喷支护）为主要手段，通过监控量测和优化设计，使围岩和支护结构发生适度可控的变形，既保护围岩的自稳能力，又充分发挥围岩承载能力的一种隧道修建方法。1、浅埋暗挖法优点：是参考新奥法的基本原理，开挖中多用多种辅助措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，及时支护，封闭成环，与围岩共同形成联合支护体系，能有效的抑制围岩过大变形。缺点：应与其他方法进行经济技术比较，施工中必须严格控制地表的变形沉陷，要求要刚性支护或地层改良，也可按不同地质条件通过试验段的施工来指导设计施工。导坑定义：先行开挖，为后续开挖提分工施工便利的坑道。作用：1、为后续工作面创造临空面，提高爆破效果2、查明前方地质情况。3、排除地下水4、铺设三管两线：水管，压缩风管，通风管，电线，运输线5、改善施工通风条件。隧道工程施工特点1、施工全过程受制于地质条件2、大型隐蔽工程3、施工环境差4、多处偏远山区5、工作面很少6、施工不受气候影响影响施工方法因素 1、工程重要性2、工程地质与水文地质条件3、施工技术水平4、施工动力和原材料供应材料5、工程投资和运营后社会效益和经济效益6、对环境保护要求7、施工单位习惯做法新奥法施工基本原则少扰动，早喷锚，勤测量，紧封闭矿山法施工基本原则少扰动，早支撑，慎撤撸，快衬砌新奥法的基本假定围岩为均质、各向同性的连续介质；只考虑围岩自重的初始应力场；洞室为圆形，不考虑支护结构；洞室埋深较大，简化为无限体中的圆孔问题。新奥法原理的要点1、承载体系：支护结构+围岩2、少扰动围岩3、既允许又限制围岩变形4、复合衬砌式5、初期支护应尽量做成柔性6、要尽可能是结构圆顺7、进行有效的监控量侧8、通过“排堵措施”解决衬砌渗水新奥法理念要点核心思想：充分保护围岩的自稳能力；充分利用围岩的承载能力。实现方法：通过围岩和支护结构的适度可控变形来实现。技术手段：锚喷柔性支护；监控量测；动态设计施工。实现目标：合理的结构刚度；合适的施做时机。新奥法的施工方法1、全断面法优点：工序少，互相干扰少，便于组织施工和管理，工作空间大，便于开展大型机械化施工，开挖一次成型，对围岩的扰动小，有利于围岩的稳定，施工进度快，是矿山法中进度最快的施工方法。2、台阶法（长台阶法，短台阶法，超短台阶法）共同特点：初期支护能尽快闭合。长台阶法：适用于范围较全断面法广泛，当全断面缺乏大型机械，或者短隧道施工调用大型机械不划算时，都可以考虑改用长台阶法，长台阶法一般用于1~3级围岩中的双线铁路隧道，或4级围岩中的单线铁路隧道，一级公路隧道中开挖宽度相当的隧道。短台阶法缺点是长度有限，出渣时对下半断面施工的干扰较大，不能全部平行作业，可以用于稳定性较差的围岩，主要用于5,、6级围岩。超短台阶法适用于在软弱地层中开挖的施工方法，一般在爆破施工难度较大的地层（如膨胀性围岩、地质底层等）中采用。 1、分布开挖法（环形开挖留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法）环形开挖留核心土法（台阶分部开挖发、留核心土法）优点：开挖工作面稳定性较好，施工安全性好，施工速度可加快。适用于一般土质易坍塌的软弱围岩。单侧壁导坑法优点是明显的提高了围岩的稳定性，缺点是提高工程的造价。适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩。双侧壁导坑法特点是施工安全，但是进度慢，成本高。适用于在软弱围岩中，当隧道跨度更大，或因为环境要求，对地表沉陷需严格控制时。4、其它施工方法（中隔墙法，交叉中隔墙法）适用于软弱底层的施工方法，特别是对于控制地表沉陷有更好的效果，一般主要用于城市地铁隧道施工中。新奥法相对传统矿山法的优势新奥法与传统矿山法相比，除了能节省大量木材外，还能及时施作，因而能够有效的控制围岩变形，并充分发挥围岩的承载能力，强调闭合支护使得新奥法更符合岩体力学的原则，有利于稳定围岩，控制爆破比常规爆破要优越得多，他能按设计要求有效的形成开挖轮廓线，并能将爆破对围岩的扰动降低到最低的程度，新奥法的分块在同样的条件下都要少于传统的矿山法，这是因为采用了喷锚支护的缘故。同时因为没有了矿山法中纵横交错的密布的木支撑，使得新奥法施工的工作空间大为扩展，给施工创造了有利条件。辅助施工措施（预支护措施、预加固措施）在钻爆发施工过程中，隧道随时可能会遇到开挖工作面不能自稳，或地表沉陷过大的情况，为了确保隧道工程顺利进行和施工安全，必须采用一定的工程措施对底层进行支护或预加固。称之为辅助施工措施。预支护措施：预留核心土，喷射混凝土封闭开挖工作面，超前锚杆，管棚，临时仰拱封底。预加固措施：顶注浆加固地层，地表锚喷与加固。洞口施工最关键的工序最关键的工序是进洞开挖。进洞开挖可采用的主要施工方法：1、全断面法进洞2、台阶法进洞3、其他进洞方法山岭隧道洞口施工的特点A）埋深浅B）地质条件差C）受地表水影响D）可能存在偏压E）要考虑环境、景观影响F）工序循环在准备、磨合阶段山岭隧道进洞施工方案1、刷坡进洞直接大刷坡进洞（洞口植被清表、边仰坡清危、边仰坡刷坡、边仰坡锚喷、切坡进洞）先拱后墙半明半暗进洞（上台阶拱圈明挖、拱圈初期支护、下台阶边墙暗挖、边墙初期支护、全断面二次衬砌、拱顶回填覆盖）2、不刷坡进洞强支护零开挖进洞（必要的地表加固、套拱及管棚施工、小断面小扰动开挖、洞内强支护、全断面二次衬砌）明洞暗做（明洞段回填、明洞段加固、明洞段暗挖、暗洞施工）掏槽先墙后拱强支护小扰动措施洞外强支护（地表注浆、地表锚固）洞内强超前（管棚加套拱、超前小导管）洞内小扰动（小断面、小进尺、人工、机械开挖或弱爆破） 辅助措施（施工监控、地质预报）山岭隧道洞口段支护措施直接大刷坡进洞→边坡锚杆、锚索先拱后墙半明半暗进洞→边坡喷射混凝土强支护零开挖进洞→地表围岩注浆明洞暗做→超前小导管掏槽先墙后拱→地下连续墙钻爆发施工工序开挖，出渣，支护，衬砌为基本作业提供必要施工条件，并直接为基本作业服务的作业为辅助作业隧道爆破炮眼的种类掏槽眼：（斜眼掏槽（垂直楔形掏槽、锥形掏槽）、直眼掏槽、螺旋掏槽）作用是爆破时让其最先起爆，为临近炮眼的爆破创造条件。辅助眼：扩大掏槽炮眼炸出的槽口，为周边炮眼的爆破创造空间。周边眼：作用是在于炸出一个合适的爆破轮廓爆破作用的影响分区压缩粉碎区（R1）抛掷区（R2）破坏区（R3）振动区（R4）装药结构正向装药将起爆药卷放在眼口第二个药卷位置上，雷管聚能穴朝向眼底，并用炮泥堵塞眼口。这种装药结构过去使用得较多。反向装药将起爆药卷放在眼底第二个药卷位置上，雷管聚能穴朝向眼口。国内外实践证明，反向装药结构能提高炮眼利用率；减少瞎炮率；减小石碴块度；增大抛掷能力和降低炸药消耗量。炮眼越深，反向装药的效果越好。光面爆破光面爆破是通过正确确定周边眼的各爆破参数，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的震动和破坏，尽可能维持围岩原有完整性和稳定性的爆破技术。光面爆破的分区起爆顺序为：掏槽眼——辅助眼——周边眼——底板眼预裂爆破：预裂爆破实质上是光面爆破的一种，其爆破原理与光面爆破相同，只是分区起爆顺序不同。预裂爆破的分区起爆顺序为：周边眼——掏槽眼——辅助眼——底板眼。采用光面爆破和预裂爆破技术的作用作用是减少减小对围岩的扰动，爆破出理想的开挖轮廓。1、采用光面爆破的作用是尽可能保存围岩自身原有的承载能力，改善衬砌结构的受力状况；围岩壁面平整，较小了应力集中和局部落石现象，增加施工安全度；减小超挖和回填量，若与锚喷支护相结合，能节省大量混凝土数量，降低工程造价，加快施工进度。2、采用欲裂爆破的作用是较小单孔装药量，炸药分布比较均匀，对围岩的破坏扰动更小。隧道施工产生超欠挖的主要原因:围岩层理与节理测量放样误差炮眼开挖位置的准确性凿岩机体构造的影响 爆破方法与参数控制超欠挖的主要措施1、根据地质条件选择合适的爆破方法和钻爆参数2、光面爆破应使用低密度、低爆速、低猛度、高爆力的炸药3、测量放样要正确4、加强钻孔技术管理、提高钻孔精度5、建立健全开挖、测量、爆破质量管理检查制度监控量测的目的和意义目的：为评价围岩和支护结构的安全性提供依据为优化支护参数和施工方法提供依据为隧道运营养护收集资料为其它工程积累数据和经验为隧道科学研究提供数据意义：对于保证施工安全具有重要意义对降低工程造价有重要意义对实现新奥法理念有重要意义对隧道运营养护具有重要意义对于特殊工程设计和施工有重要指导意义对其它工程具有借鉴参考意义监控量测的内容及方法1、工程地质与支护状况的观测2、隧道地表沉降量测（在地表测试范围内埋设沉降量测点）3、隧道净空变化量测，位移量测（采用隧道金控变化测定计来进行）4、围岩内部位移测量（采用位移计测量）1、监测监视+测量+测试必测项目（保证施工安全，针对各种隧道简单、易实施）洞内、外观察周边位移拱顶下沉地表下沉有利于保证围岩稳定有利于保障工程质量有利于降低工程造价山岭隧道开挖工法一览1、全断面法（适用：稳定性很好、跨度不大的隧道。围岩稳定性差时，应采取预加固等辅助措施。）2、分部开挖1）台阶法上下台阶法（适用：围岩稳定性较差的隧道。围岩越差，台阶长度越短。）台阶分部法（下台阶分部法（适用：用上下台阶法可能导致上部支护失稳的围岩。）、上台阶分部法（适用：围岩松软，可以人工或机械开挖；稳定性差，掌子面可能纵向滑落。）） 1）导洞法侧壁导洞法（适用：围岩稳定性较差的大跨度隧道。）双侧壁导洞法（适用：围岩稳定性很差的大跨度隧道。）中导洞法和三导洞法超前支护的概念超前支护是指在隧道围岩稳定性不能满足开挖、支护作业的安全要求时，在开挖前先对掌子面前方岩土体进行预支护或预加固的工作。超前支护的作用防止掌子面坍塌防止开挖过程坍塌防止支护过程坍塌超前支护的主要类型围岩注浆超前管棚（注浆）超前小导管（注浆）超前锚杆（注浆）冻结法围岩注浆的概念围岩注浆是指通过一定的机械设备和工艺手段，将配制好的浆液压入岩土体中，用于固结松散颗粒和节理裂隙,充填、封堵渗水通道的地层改良工作。围岩注浆的作用机理与类型1、围岩加固注浆(胶结不连续岩土体；挤密、换填、固结。)常压渗入注浆高压劈裂注浆高压压密注浆高压旋喷注浆2、围岩堵水注浆（封堵各种渗水通道）3、隧道工程注浆地表注浆洞内围岩注浆（洞周超前注浆、掌子面超前注浆、洞周径向注浆）管棚的概念管棚是环向布设在隧道开挖轮廓线以外、用直径较大、长度较长的钢管构成的，以较小的外插角向前插入岩土体中的一种超前支护结构。管棚的作用机理利用大直径钢管的刚度利用长钢管的穿透性利用环向小间距形成棚护利用前后两端形成梁效应管棚的施工顺序套拱基础开挖套拱工字钢架设孔口管及钢筋安装立模浇筑套拱钻孔安装钢管注浆、封堵管棚质量控制要点先套拱后钻孔钻孔角度钢管连接质量超前小导管：主要利用刚度，起到棚护作用超前锚杆：主要利用抗拉能力，起到加固围岩作用初期支护常用手段喷射混凝土锚杆钢支撑钢筋网初期支护作用与要求保持围岩稳定，约束围岩变形控制围岩压力的释放，并承担部分围压压力为防水层施工提供良好条件强度、刚度、平整度喷射混凝土的作用机理 填平围岩表面，减少应力集中封闭围岩表面，阻止围岩风化与其它支护手段共同承载喷射混凝土的特点施工速度快强度形成快与围岩密贴无需模板喷射混凝土施工工艺喷射工艺干喷：将砂石水泥按一定比例干拌均匀投入喷射机，同时加入速凝剂，用高压空气将混合料送到喷头，再在该处与高压水混合后以高速喷射到岩面上。湿喷：用湿喷机压送拌和好的混凝土，在喷头出添加液态速凝剂，再喷到岩面上。潮喷：将砂石料预加水，时期浸润成潮湿状，再加水泥拌和均匀，从而降低上料和喷射时的粉尘，其工艺流程同干喷。混合喷工艺流程：喷射混凝土的施工准备施喷作业喷射混凝土的养护钢纤维喷射混凝土工艺喷射顺序（分块、分层）喷射混凝土质量控制要点超挖回填不规范厚度不足回弹料重复使用平整度不满足要求锚杆的作用机理直接悬吊组合梁作用内压加固作用直接抗剪作用注浆加固作用锚杆支护效应悬吊效应组合梁效应加固效应锚杆种类1、机械式锚杆：结构构造简单、容易加工、施工安装方便2、粘结式锚杆：在整个钻孔壁上岩体与杆体紧密连接，具有较高的锚固力，抗冲击和抗震动性能好，对围岩的适应性强，而且结构简单，加工安装方便，价格便宜。3、自进式中空注浆锚杆：具有抗剪强度高，防塌孔，注浆饱满，操作简便施工快速和锚固质量好的优点，目前被广泛应用。锚杆施工质量控制要点锚杆长度和数量注浆饱满度锚固力分布钢支撑作用机理柔性支护的刚度补充超前支护的后支点钢支撑常见类型格栅工字钢U型钢钢管钢支撑质量控制要点拱脚（基底）牢固连接圆顺、牢固隧道掘进机的施工特点优点掘进机制施工特点是掘进速度快、机械化程度高、显著改善施工环境，劳动条件好、节省劳动力、围岩扰动小、对环境影响小等。 缺点：主机重量大，运输不方便，安装工作量大，需要现场有良好的运输、装卸条件以及40T~100T的大型起重设备，特别对地质条件的适应性不如常规钻爆法。全断面掘进机的类型和基本构造全断面掘进机的类型：开敞式掘进机、护盾式掘进机。基本构造：掘进刀盘，护盾，驱动组件，出渣运送机，推进千斤顶。全断面掘进机的破岩机理掘进时，切削刀盘上的滚刀沿岩石开挖面滚动，刀削刀盘均匀的对每个滚刀施加压力，形成对岩面的滚动挤压，刀削刀盘每转动一圈，就会贯入岩面一定深度，在滚刀刀刃与岩石接触处，岩石被挤压成粉末，从这个区域开始，裂缝向相邻的切割槽扩展，进而形成片状石渣，从而实现破岩。全断面掘进施工时如何进行围岩支护掘进施工时全断面掘进机中，护盾式掘进机一般采用圆形管片衬砌，衬砌分为5~7块管片，在洞内拼装完成的，当围岩允许承载力低，撑靴不能支撑岩面时，可利用尾部推力千斤顶，顶推已安装的管片获得推进反力，开敞式掘进机施工时，可先施作初期支护，然后浇灌二次模筑混凝土永久性衬砌，即复合式衬砌，其底部为预制仰拱块。为何地质超前预报对掘进机法施工特别重要在掘进机施工中也会发生一些意外的事故，甚至较大事故，如开挖面大规模塌方造成机件被埋，洞壁围岩变形卡主机体，突发大量涌水淹没机体和工作面等，造成这些事故的主要原因是事先地质勘察不明，施工地质预报不及时，由此造成了严重的施工延误，工程费用也增加很大，因而要引起高度重视地质超前预报。阻塞比阻塞比是采用列车横断面积与隧道横断面积的比值